超级兵工帝国-第54章
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卡尔伸出双手，连连虚压，大声道：“大家坐下吧。今天我们请来了菲利普先生，他可是火神炮的发明人，你们把设计中遇到的问题都提出来吧，让菲利普先生看看问题究竟出在哪里。”
一名年纪大约只有二十五六岁的设计员小心翼翼地问道：“卡尔先生，是不是有任何技术上的问题都可以说出来？”
卡尔哈哈大笑道：“这里没有外人。菲利普现在仍然是咱们公司的股东，而且现在咱们博福斯已经成为由龙魂飞机制造公司、bf公司和博福斯公司共同组成的龙魂兵工联合体成员之一，菲利普先生就是联合体的理事长。这一位是bf公司的董事长梅塞施密特先生，所以并没有什么可以隐藏的问题，大家尽管提出来，今天我们就是为了解决火神炮研制过程中遇到的问题，专程赶来的。”
尼尔森也严肃地道：“大家尽量捡重要的问题来提，不要浪费宝贵的时间。”
那名设计员舒了一口气，大声道：“那就好。菲利普先生，我们在设计火神炮炮管的过程中遇到了比较严重的问题，咱们设计计算出来的炮管，在试验中强度总是达不到要求，不知道是怎么一回事！”
菲利普点了点头道：“也是，我想你们可能把火神炮的炮管设计参数取值和普通小口径炮一样了。这样吧，我先说说转管炮身管设计的一些理念。在确定和绘制身管的理论弹性强度极限曲线时，转管炮的弹膛部安全系数要取1，由弹膛底部要膛线起点的理论弹性强度极限曲线与计算出的设计压力曲线要重合。而线膛部的安全系数从靠近弹膛部到炮口要从1。到之间过渡，炮口部安全系数要取。”
“此外，在初步设计时可以先确定弹膛、最大压力点和炮口三个部位的外径尺寸，它根据各处的内径及选用的身管材料弹性极限计算得出。然后，再根据整体设计要求调整身管外形。比如，为了减轻身管及整体质量，同时考虑到身管后部与武器的箱体连接，强度要有所加强，所以身管后部外径尺寸要向更大一些调整。”菲利普平静地道。
尼尔森拍着掌大声道：“看看吧，你们总是抱着从学校里学到的知识，一成不变，不知道创新和变通，所以咱们遇到很多实际上很简单的技术问题不能解决。菲利普，你再给大家说说转管炮的身管内部结构设计有什么特点吧！”
菲利普点了点头道：“尼尔森先生说得不错！我们搞武器设计的人，就是要举一反三，用发散性的思维来考虑问题。火神炮的身管和普通小口径炮一样，主要包括弹膛和线膛两部分，二者由坡膛连接，构成一个完整的内膛。弹膛是用来容纳弹壳，并在发射时和弹壳一起密闭火药气体，防止其泄漏的部位。弹膛一般分为三段，第一段称为第一锥体，第二段称斜肩，第三段为圆柱部，它与弹壳的颈部相配合。虽然弹膛的基本尺寸与弹壳相同，但是我们在设计时要有适当的间隙或过盈量。”
一名三十多岁的设计员突然问道：“菲利普先生，您说的我们也知道。可是这个间隙和盈余的尺寸却并不好掌握。”
菲利普点头道：“不错！咱们先说第一锥体与弹壳之间的间隙，这个间隙最好是取。到。毫米，而第二锥体与弹壳之间则取决于弹壳定位方式。如果弹壳以底缘或专门的凸缘定位，则应留间隙，如果以弹壳斜肩定位，则应设计成有一定的盈余量。这样设计的目的，是为了避免由于弹进入弹膛速度过高，弹壳压缩变形而出现弹壳底端位置前移，造成击针打不着底火的故障。这一点也是转管炮和普通小口径速射炮的区别之一，因为转管炮射速比普通炮高几十倍。”
尼尔森听得频频点头，连忙问道：“那么坡膛呢？”
菲利普接着道：“坡膛的设计要点，一是锥度的选取要合理，我认为转管炮的坡膛锥度宜在五分之一到十分之一中间，坡膛的长度宜为直径的四分之一到一倍，膛线的起点宜在其长度的三分之二处。这是由于膛线起始点的位置，关系到炮弹装填到位时，导带是否会嵌入膛线，如果设计不当就会把瞎弹的弹丸留在膛内，当再次填装时，进弹受阻而引起事故。”
菲利普深入浅出的讲解让这些设计员大有收获，就是尼尔森和卡尔也听得入迷，唯一听得半懂不懂的就是梅塞施密特了。虽然他是一代飞机设计大师，但是对于火炮设计却了解不多。
菲利普在前世作为兵工集团的最年轻副总设计师，在各种火炮的设计和制造方面有着无比深厚的造诣，而且火炮经过一百多年的发展，到后二十一世纪几乎已经达到顶峰，各种火炮设计形式和理论都非常成熟，因此拿到二十世纪三十年代来，对于火神炮的提前问世还是具有非常重要的作用。
第八十六章 身管寿命的学问（）
尼尔森想了想道：“对了，托尼，把咱们的内膛结构设计图给菲利普先生看看，到底还有哪些问题，正好一并解决。请大家搜索看最全！更新最快的”
那名二十五六岁的设计员连忙从厚厚的一撂图纸中找到了火神炮3毫米口径炮管内膛结构设计图，然后小心翼翼地走过来，递到菲利普手上。
菲利普低头一看，虽然在一些设计上并不是太合理，但是整张设计图绘制得却是非常精细，日耳曼人严谨的工作态度在这里得到了非常明显的体现，要知道这个时代的绘图还全部是采用比较原始的工具，跟后来的计算机辅助设计相比，不知道要复杂多少倍，而且图纸的每一个细节都要用手工绘制，有时候甚至需要反复修改多次，才能达到要求。
菲利普一边看一边不住地点头：“尼尔森先生，看来咱们研发中心的基础工作做得还是很不错嘛！虽然在设计上还有一些问题，但是从设计图的绘制来看，咱们研发中心已经达到了很高的水平。从膛线的设计来看，我认为还是有一些问题的，你们选择了工艺比较简单的等齐膛线，这对于缩短研制时间和将来的批量生产是比较有利的，但是等齐膛线的缠角是一个常数，相当于把内膛展开成平面，膛线就成了一条直线。当然它的好处是容易加工，但是缺点也是相当明显，弹丸在膛内运动时，导带作用在膛线导转一侧的力比较大，而且这个作用力的变化规律与膛压变化规律又是相同的，也就是说最大作用力接近烧蚀磨损最严重的膛线起始部位，对身管寿命产生了很不利的影响。”
尼尔森苦笑道：“菲利普，我们也是没办法呀！目前的工艺水平还难以加工出复杂的膛线。”
菲利普抬起头，想了想道：“可以采用混合膛线的设计嘛。除了等齐膛线之外，渐速膛线的确在制造工艺上很复杂，因为它的缠角是一个变数，在膛线起始部分缠角很小，甚至可是为零，而向炮口方向逐渐增大，在设计也较为复杂，它要采用不同曲线方程来调节膛线导转侧上作用力大小，减少了起始部位的初缠角，有利于减少这个部位膛线的磨损，然而在制造工艺上的确非常复杂。但是我们完全可以吸收等齐膛线和混合膛线的优点，也就是在膛线起始部位采用渐速膛线，而在口部采用等齐膛线，这样一来膛线的形状就成了由一段曲线和一段直线组成的，既可以减小膛线起始部的磨损，提高身管寿命，制造工艺也比渐速膛线要大大简化，完全可以实现批量制造。”
尼尔森拍了拍脑袋，恍然大悟道：“对呀，我怎么就没想到呢！菲利普，你快说说还有什么问题，咱们好立即修改设计。”
菲利普看了看聚精会神听着的设计员们，继续道：“影响火炮身管寿命的因素是多方面的，除了身管设计，还包括弹药设计和外弹道设计等。比如在设计膛线缠度时，既要满足使用寿命的要求，又要保证外弹道对膛口缠度的要求，因此必须选择合理的膛线结构和膛线曲线方程。膛线设计的基本任务是确定缠度，它是直接影响炮弹飞行稳定性的重要参数，膛口缠度需要结合外弹道和炮弹设计来确定。在膛线类型确定之后，就需要选取膛线的宽度、深度和数目，作为转管炮这种高射速的自动炮来说，膛线的深度宜取百分之一到百分之一点倍口径，比如说咱们的3毫米火神炮，膛线的深度就可以取。3毫米，而膛线数目宜取的倍数，最好是4条或8条。”
菲利普感慨道：“设计一款优秀的转管炮并不是那么简单的事呀！仅仅是火炮身管的寿命就是一个大大的难题。高射速的转管炮更是如此，发射时的高温、高压火药气体及弹丸导引部对身管的反复作用，造成膛线的烧蚀和磨损，一旦弹丸达到不正常的前进运动速度和旋转速度，身管报废了。”
由于这个年代的材料和制造工艺水平比之后世有较大差距，因此菲利普也知道要想让火神炮达到较高的寿命，还是有比较大的困难，首先在设计上就要尽可能向着有利于提高寿命的方向努力。美国的口径61a“火神”航空机炮由于采用了耐磨材料，炮管的冷却性、抗热蚀性及耐磨性较好，使炮管寿命提高，达到万发以上。而对于博福斯的火神炮，菲利普估计能达到1万发寿命就已经是奇迹了。
当然，转管炮的整体寿命肯定比普通的速射炮要长。因为小口径速射炮的寿命突出地反映在炮管的烧蚀、磨损以及受力零件的疲劳破损。而转管炮则很好的解决了这个矛盾，因为采用了多根炮管，多套机心共同承担了射弹总发数，比单管或双管的小口径速射炮全炮寿命提高了不少。而且，转管炮由于采用了外部能源动力，遇到瞎火弹不会停止射击，故障率比普通小口径速射炮低一个量级，因为它的各射击循环运动全部是机械强制性的，显然可靠性要比利用火药气体驱动的自动炮要高很多。
尼尔森高兴地道：“菲利普，这下你可没话说了吧！刚才你还说你只懂一点皮�
