先进火炮技术,1915年

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


大众科学报道,第一次世界大战本周:1915年12月4日

第一次世界大战中的交战国竭尽全力提高其制造能力,以便为其庞大的军队提供最有效的武器和弹药。处于技术前沿的是大口径火炮的设计和制造,这些火炮旨在用于最新的“无畏舰”战列舰或作为陆地上的攻城火炮。

一篇一百年前的文章,《英国12英寸火炮的制造》,作者是华盛顿海军造船厂的军械工程师卡尔·F·詹森,描述了制造大型线缠炮的过程。与任何重大的工程项目一样,目标是在保持严格公差的同时,平衡巨大的强度和有用的轻便性。火炮必须多次承受爆炸推进剂的高温和内部压力,但它也需要足够便携,以便安装在舰船上或陆地上的某种炮架上。制造的精度使得可以尽可能精确地计算和复制每发炮弹的弹道。


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四个切削工具塑造了12英寸火炮的外部形状。
图片来源:《大众科学》,1915年12月4日

这些火炮由多层结构组成,外层压缩内层。人们认为,这种复合结构延长了火炮的寿命。火炮有一个内管或衬管、一个外管,然后是几层极其坚固的方形截面钢丝,这些钢丝紧密缠绕在这些管子上,一个外壳,然后是各种箍和突起,用于将火炮固定在炮架上。膛线被切入炮管,并添加了炮闩以密封末端并允许装填。“车削表面允许千分之一英寸(正负 0.001 英寸)的偏差。”

美国14英寸海军线缠炮的制造,展示了复合结构:几层方形截面钢丝紧密缠绕在炮管外部。 
图片来源:《大众科学增刊》,1915年5月22日

每个步骤都经过仔细的跟踪和评估:“锻件制造的所有过程都经过仔细检查,测试样本从锻件上切下,并在测试机中拉开。弹性极限、抗拉强度、伸长率和面积收缩率等都有记录。如果测试样本不符合规格,则锻件将被拒绝。还对钢材进行化学和显微镜检查。” 尽管如此,发射火炮的物理应力意味着“当12英寸火炮发射100到225发炮弹后,它就无法准确射击,必须更换。” 火炮可以送回工厂更换衬管。

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