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如何评价长门级战列舰? 爱荷华膛线机百度百科

2023-04-11 20:06:07教育漂亮的斑马

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一、如何评价长门级战列舰?

战列舰

一、如何评价长门级战列舰?

是人类历史上最强大的带火炮的战舰。其大口径主炮威力与陆军火炮相差甚远。在航母出现之前,它是最强大的海军武器。在当时,一个国家海军力量的强弱,战列舰的吨位和主炮的口径是最重要的衡量标准。作为一个岛国,日本的海军是其主要军种。自明治维新和日本走上资本主义道路以来,发展海军成为军队建设的核心内容。

那么,长门战列舰的主炮威力如何?根据弹壳重量、初速和弹着点杀伤力,一门410毫米主炮相当于当时陆军的190门75毫米主战野战炮。如果加上副炮、高射炮、鱼雷等武器,一艘长门级战列舰的攻击力相当于1400门日军75毫米野炮,甚至比几个炮兵师还要强大。

那么,长门战列舰的主炮这样的强力炮是如何制造的呢?下面详细介绍一下日本长门级战列舰主炮的制造过程。1、精湛的钢材制作技术是基础。首先,高超的钢铁生产技术是制造这种大口径火炮的必要基础。

日本明治维新后,建立了现代化的军队,对新式武器的需求迅速增加,仅靠从国外购买无法满足。随着军工企业的发展和陆海军的诞生,日本钢铁制造业在明治中期迅速发展。1880年,日本海军在东京和筑地的兵工厂引进坩埚炼钢法,这是日本最先进的现代化炼钢企业。随后,为了生产舰炮,1890年,横须贺兵工厂引进了最新的3吨平炉炼钢炉,开始生产优质钢材。

经过近20年的发展,到1911年的大正时代,日本的炼钢技术已经达到了相当的水平。横须贺兵工厂为军舰生产中小口径舰炮不再是问题,吴军港也有能力生产大口径舰炮和炮塔。这些工厂的设备得到了改进,可以生产100吨高级炮筒钢。同时,日本掌握了多种与生产主炮管相适应的技术,可以生产战列舰主炮。

那么钢厂生产大口径舰炮需要多少设备呢?我们仅以当时的日本室兰钢铁公司为例进行粗略的计算。日本室兰制钢所铸造车间占地4791平方米,包括2座50吨炼钢炉、6座2 5吨炼钢炉和2座10吨炼钢炉。当时是日本的大型钢铁厂。为了在车间运输大型铸件,在门内安装了50吨和120吨的天车。

在锻造车间,100吨液压锻压机是最基本的设备。作为退火炉附属的400吨液压锻压机,生产炮轴的1000吨、2000吨液压锻压机、650毫米碎边机、450毫米轧机是主要设备。

此外,还有火炮身管钢制加热罐、火炮身管镶嵌塔、火炮身管应力调整塔等大型设备。是当时东亚最先进的设备。能与之抗衡的日本私人武器制造商只有两家,三井的日本制钢所和三菱的长崎武器所。都以造船为主业,拥有铸造、锻造、工程机械、电机、金属加工等多个大型车间。并且拥有相当强大的军火生产能力。

直到今天,日本制钢所仍然是日本最重要的军工生产企业,日本自卫队几乎所有的枪管都在这里生产。作为战舰最重要的武器,生产大口径主炮身管需要非常复杂的技术。日本明治维新后,建造现代战舰时,主炮管在相当长的时间内完全从国外进口。通过引进技术和消化吸收,日本在20世纪10年代末能够自己生产大口径舰炮。

粗略来说,从铸钢开始,完成一门主炮管需要几十道工序,相当复杂,需要大量的熟练工人和专业设备。

2、需要超大型设备支撑的毛坯制造大致分为建造过程,制造一门主炮可以分为毛坯制造和精装配两部分。制作粗坯是最基础的工作,虽然不需要精细加工,但是需要很多大型机械。参考1934年日本海军学院制定的《火炮生产参考书》,我们可以一步步了解一堆铁矿石是如何变成一门装在战列舰上的L门410 mm机关炮的,是从铸造铸锭开始的。

最基础的原料非常复杂,包括铁屑44吨、细钢屑33吨、镍铬2吨、石灰石36吨以及其他用于铁渣脱碳脱氧的辅料,共计115吨。它们被送到平炉中加热到1700度。熔化成钢水后,它们被铸成巨大的钢锭。然后将这个铸锭加热到1300度进行回火,使铸锭的结晶更加均匀,更适合锻造。

如果炮管只有一层金属制成,则称为单层炮;如果是由多层金属套在一起制成的,则称为多层枪;如果内筒用钢丝加固,则称之为钢丝护套枪。朗盖特级410毫米主炮由内外两层炮管组成,并加钢丝加固,以抵抗射击时巨大的膛压。每个枪管需要用四个钢锭铸造,然后分别做成枪口套、尾套、外筒和内筒。

将调质后的铸锭送入锻压机进行初步成型,然后锻造成圆柱体,再进行退火处理,消除冷却时产生的内应力。

因为铸锭底部是铸造过程中最容易出现问题的地方,需要用大型锯片切割机进行切割,切割下来的部分约占铸锭总体积的5%。同时,容易出问题的顶部也要剪掉,这里多剪一些,20%左右。也就是说,用115吨原料铸造的钢锭,有近1/4是无用的废料。另外,钢锭中心也是铸造时容易出现问题的部位,所以锻造前要用大型钻床的超长钻头将钢锭中心钻掉。

钻好的空心圆筒被送入加热炉,加热到1600度。为了保证其均匀加热,加热炉使用一氧化碳作为燃料。直到钢柱被烧红,温度均匀后,才被拉到大型液压机上,锻造成圆桶的形状,成为最基本的粗坯。

在制作毛坯的过程中,每一道工序都要经过非常仔细的检查,尤其是内桶,一定要保证没有裂纹。因为在射击时,即使是内筒上最小的裂缝,在巨大的膛压作用下也有可能坍塌,如果坍塌的钢屑导致膛内爆炸,那么巨大的战舰就会在瞬间被自己的炮弹炸掉。

其实枪管最好的材料应该是掺镍铬的合金钢。只是因为镍铬的量太少,如果整个枪管的制造成本太高,就会出现双层枪管,但是内管采用镍铬合金钢,外管采用其他成本更低的合金钢,这样就降低了枪管的制造成本。

锻造后,内筒需要加热到600度进行退火,以消除内应力。然后装在大型铣床上,加工出筒体外壁的形状,再用大口径铣削机车精加工筒体内壁。

已经成型的粗坯要进行内外表面硬化热处理,提高炮管的强度。主要是为了防止炮管待加工横放时产生变形,如此长的炮管只能用大型立式加热塔并且使用高温矿物油作为介质来进行内外表面热处理了。表面硬化完成后,还要再次以650进行退火以去除内部应力。

最后还要通过一系列检测,以确定其弹性强度、屈服强度、延展率、断面收缩率、抗冲击度、硬度等指标能达到要求。只有所有的指标全部合格的粗坯,才可以进人下一个阶段的精细加工,最终装配成1根威力巨大的战列舰主炮炮管。

3、精确到极点的精细装配

经过前面一系列工序,我们得到了组成1根炮管的4个部件:炮口套管、炮尾套管、外层炮管和内层炮管。

这仅仅是第一步,还需要通过多道复杂而精细的工作,把它们组装起来。首先,粗坯要通过大型铣削机和膛铣机,进行内外壁精细加工,这是最关键的,要求加工精度极高,误差率极小,因为最后要通过加热镶嵌法,把它们套在一起。

这需要对金属热处理变形进行精密的计算还需要熟练工人紧密的配合,如果哪怕比设计误差大了一点点或是工人有轻微的疏忽,最终它们也无法装在一起。

铣削好的内层炮管,要通过特种吊车,放入外层炮管里。要把重达50吨内层炮管垂直地放入只有1米左右直径的外层炮管内,这么精细的操作,要求工人有非常熟练的技术和丰富的经验。

内外层炮管套好后,为了提高它的强度,要在外壁上密密地缠上一层钢丝,每根炮管上的钢丝拉直了长达米,也就是300公里长。可想而知,这是一道多么费事的工作。

缠好钢丝的炮管,要装到套管内,以提高它的耐压强度。最外层的套管分成炮口和炮尾两部分。它们的内径比外层炮管稍小一些,利用热胀冷缩原理,先把它们烧热,然后将其套在内炮管的外层上,等冷却后,它们就紧密的贴合成一体了。

当四层炮管全部结合在一起后,要进行最后的整形,用大型铣削机和膛铣机对内外壁进行最后的成型铣削。随后就是决定火炮精度最关键的一道工序,用大型膛线机在炮管内壁上制出膛线,这是所有工序中精度要求最高的一步。

车好膛线后,还要进行身管内膛线镀铬,也就零点几毫米左右,不要小看这薄薄的一层铬,它能抗高温和耐腐蚀,可以使炮管的使用寿命提高两到三倍,这对于超级昂贵战列舰主炮是至关重要的。最后还要再装上炮闩。

战列舰的大口径主炮一般都是分装弹头,所以炮闩一般都是断隔螺纹式的(当然也有例外,德国的克虏伯大炮一般都采用经典的炮膛内部带闭气环的横楔式炮闩),这样1门410毫米口径的主炮就制成了。

炮管造好了,如果是研制型号还要进行靶场试射实验,对其炮膛最大膛压和初速、极限射程和有效射程、命中精度、使用寿命以及各种炮弹的穿甲效能都要进行全方面的测试,如果有不合乎设计标准的还要从新设计制造,可以想象这要耗费多少的科研经费,没有国家背后强大的财力支持根本没有办法进行如此昂贵的科研实验。

炮管造好后还要装上战舰才算完成使命。可是日本的造炮厂和造船厂往往分处两个城市,如何把这些巨大的炮管装到战舰上呢?由于海军造炮厂多建在港口城市,主炮运输一般采取海运。1940年前,像长门级主炮这样巨大的炮管,都是由“知床”号特种运输船运送的。随着“大和”号战列舰的开工,“知床”号的吨位不足,无法运输“大和”号所用的460毫米口径主炮炮管。

1940年7月,日本海军特别建造了“槛野”号特种运输舰专门用来运输“大和”号的主炮。

“槛野”号特种运输舰的排水量达到10360吨,采用双层船壳,以提高它的抗沉性,即使是发生了触礁,也不会轻易沉没。因为制造l根战列舰主炮炮管实在是太昂贵了。“槛野”号每次可以运送1个2230吨的三联装460毫米主炮炮塔及其配套的3根160吨重的460毫米主炮炮管。同时,舰上还有专门的舱室可以运输炮塔装甲。

而且“槛野”号特种运输舰还有很大的设计余量,因为当时日本海军计划中的次大和级战列舰将使用510毫米口径主炮,如果这艘超级战列舰开工,“槛野”号未来也将为它运输那巨大的炮塔和主炮。

从这些简单的介绍中,我们可以看到,制造1门战列舰主炮炮管,是一个非常浩大的工程,需要有极强的工业基础,否则仅是那些大型加工设备就没法生产出来。除此之外,还要有大批拥有熟练技术的专业工人和管理人员,对各工序进行统筹安排,对每道工序后的产品进行细致检查。只有这样,才能生产出l门合格的战列舰主炮。

正因为如此,在第一次世界大战前,超级昂贵的战列舰的数量及其主炮口径的大小,才会成为衡量一个国家综合国力强弱的象征。

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