Suurtükiväe puhul pöörduvad inimeste esimesed mõtted tavaliselt laskekaugusele ja hävitavale jõule. Sellegipoolest peatuvad vähesed, et mõelda: kuidas see peenike tünn talub tuhandeid kraadiseid temperatuure ja sadade megapaskalite rõhku, tulistades seda kõike?
Vastus peitub ühes kontseptsioonis: relvatoru materjalis.
PLA uus suurtükivägi viib 4400 meetri kõrgusel platool läbi ekstreemse{0}}kauguse löögiharjutusi (foto)|China_Sina Military_Sina.com
Suurtüki tulikiirus, ulatus ja pikaealisus sõltuvad suuresti selle tünni jaoks kasutatud terase tüübist.
I. Puidust relvateraseks: tünni areng
Suurtükivägi on eksisteerinud Mingi dünastia ajast, kuid kõige varasemad tünnid olid valmistatud puidust, mitte terasest.
Lugesite, et õiged{0}}varasemad tünnid olid puidust. Muidugi puudus tolleaegsel püssirohul plahvatusjõud, nii et puit pidas vaevu vastu. Kui püssirohi muutus võimsamaks, osutus puit ebapiisavaks, mis viis malmile üleminekuni. Malm oli odav, kuid rabe, muutes tünni purunemise tavaliseks ohuks. Hiljem kasutati pronksi; Kuigi see pakkus head sitkust, oli see liiga pehme, mis tähendab, et tünnid kulusid juba mõne löögi järel.
[Pilt]
Alles nüüdisajal, terasevalmistamise tehnoloogia küpsedes, hakati lõpuks kasutama spetsiaalset relvaterast.
Üleminek puidult relvaterasele kujutab endast sajandeid kestnud katse-eksituse meetodit. Tänapäeva relvateras on spetsiaalne sulam, mis on loodud spetsiaalselt suurtükiväe jaoks.
II. Mis juhtub tünni sees?
Et mõista, mis teeb relvaterase nii eriliseks, peame esmalt vaatama toru sees valitsevaid tingimusi.
Mürsu tulistamise hetkel tekitab põlev püssirohi temperatuuri üle 3000 kraadi ja rõhku üle 300 megapaskali (MPa). Mida see praktikas tähendab? 300 MPa on samaväärne kandevõimega 3 tonni ruutsentimeetri kohta.
Veelgi hirmutavam on asjaolu, et see kõik toimub mõne tuhandiku sekundi jooksul.
Tavaline teras sulab, deformeerub või puruneb sellistes tingimustes. Püstoliteras peab aga säilitama piisava tugevuse nii ümbritseval kui ka kõrgemal temperatuuril (300–450 kraadi) ilma püsiva deformatsioonita. III. Kuus peamist mõõdikut relvaterase jaoks
Millistele konkreetsetele nõuetele peab relvateras vastama? Need võib kokku võtta kuue punktiga:
Esiteks piisav tugevus. See peab jääma tugevaks mitte ainult toatemperatuuril, vaid ka vahepealsel temperatuuril vahemikus 300 kuni 450 kraadi. Raketigaasid võivad püstoli toru koheselt soojendada sadade või isegi üle tuhande Celsiuse kraadini; ebapiisav tugevus viib kohese ebaõnnestumiseni.
Teiseks hea sitkus. Sitkus peab vastama standarditele mitte ainult toatemperatuuril, vaid ka madalatel temperatuuridel kuni -40 kraadi. Vastasel juhul võib talvel relva laskmine põhjustada toru lõhkemise suhteliselt väikese pinge all.
Kolmandaks kulumis- ja ablatsioonikindlus. Raketigaasid on keemiliselt väga söövitavad ning mürsu ja avaseina vaheline kiire hõõrdumine- tähendab, et tünni sisemus on pidevalt "kraabitud ja kõrbenud".
Neljandaks, kõrge karastustemperatuur. Püstoli terase karastustemperatuur peab ületama 500 kraadi, et täielikult leevendada toru sisepingeid ja vältida hilinenud rikkeid.
Viiendaks, hea valmistatavus. Relvade terase tootmine ei tähenda ainult ühe tüki loomist laboris; selleks on vaja stabiilset ja suuremahulist-tootmisvõimet.
Kuues, sõltumatu masstootmine. See on ütlematagi selge,{1}}kriitilistel hetkedel ei saa te toetuda teistele.
Esimesed neli punkti esindavad jõudluse lähtepunkti, viies on majanduslik kaalutlus ja kuues on turvalisuse lähtetase.
IV. Millised "koostisosad" lähevad relvaterasse?
Kaasaegne relvateras põhineb valdavalt nikkel-kroom-molübdeen-vanaadiumi (Ni-Cr-Mo-V) sulamisüsteemil. Lihtsamalt öeldes lisatakse terasele legeerivaid elemente, nagu nikkel, kroom, molübdeen ja vanaadium, muutes tavalise terase suurepäraseks materjaliks.
Süsinik: sisaldusega 0,25–0,60%, kuulub see keskmise-süsinikterase kategooriasse. Suurem süsinikusisaldus muudab terase karastamise abil kergemini kõvenemise, mille tulemuseks on suurem tugevus ja kulumiskindlus.
Nikkel: strateegiline materjal, mida minu riigis on suhteliselt vähe. Nikkel suurendab märkimisväärselt relvaterase löögikindlust ja karastavust; üldiselt annab suurem niklisisaldus parema jõudluse. Järelikult on nikli sisaldus püstoliterase markeeringutes -näiteks PCrNi1MoV ja PCrNi3MoV selgelt esile tõstetud.
Kroom: Parandab kõvenemist ja tugevust, tagades samal ajal ablatsioonikindluse. Tavalisel 40Cr legeerterasel on juba suurepärased omadused ja kroom mängib ka püstoliterase puhul keskset rolli. Molübdeen: sihib konkreetselt tujude haprust. Piisav molübdeenisisaldus on püstoliterases hädavajalik.
Vanaadium: modifikaator, mis suurendab tugevust ja stabiilsust, rafineerides samal ajal tera suurust. Tüüp 57 õhutõrjerelva{2}}tootmise ajal kasutasid Hiina insenerid nikli tarbimise vähendamiseks loovalt vanaadiumi, töötades välja PCrNi1MoV sulami-, luues seeläbi nõuetele vastavat relvaterast, kasutades vähem strateegilisi materjale.
V. Terase sees peidetud kolm "tapjat".
Püstoliterase vaenlased ei eksisteeri mitte ainult väliselt-kõrge-temperatuuri ja kõrgsurvegaaside kujul-, vaid ka sisemiselt. Kolm kahjulikku elementi varitsevad terases; vähimgi möödalaskmine nende suhtes võib muuta relvatoru kasutuks.
Vesinik: tapja number-üks. Vesinik moodustab terases interstitsiaalse tahke lahuse; kui selle kontsentratsioon ületab lahustuvuse piiri, hajub see metallstruktuuris mikroskoopilistesse tühimikesse. Stressi korral põhjustab see transgranulaarset rabedat murdu,{3}}mida nimetatakse "vesinikhapruseks".
Kui laastav on vesiniku rabestumine? Terase pikisuunalisele-ristlõikele ilmuvad elliptilised hõbedased -hallid "valged laigud", samas kui ristlõikele tekivad peened praod, mis hävitavad tõhusalt terase maatriksi. Plastilisuse näitajad langevad ja rasketel juhtudel läheneb pindala vähenemine nullile. Sellises seisukorras püssitoru võib tulistamisel plahvatada.
Hea uudis on see, et vesiniku lahustuvus terases väheneb temperatuuri langedes; kontrollitud aeglane jahutamine võib vesinikku tõhusalt eemaldada.
Fosfor: põhjustab külma rabedust. Sula terase tahkumisel lahustub fosfor ainult -Fe-faasis; kui temperatuur langeb, sadestub liigne fosfor Fe₃P-na, mis vähendab oluliselt plastilisust ja sitkust.
Väävel: põhjustab kuuma rabedust. Väävel esineb terases FeS või MnS kujul; kui sepiseid kuumutatakse temperatuurini 1150–1250 kraadi, sulab FeS terade piiridel, põhjustades metalli kohese pragunemise.
VI. Gun Steelil on "ID-kaart"
minu riigis on relvaterasele selged standardid. Vanem standard on YB475-93 (metallurgiatööstuse ministeeriumi standard), mis liigitab terase keemilise koostise alusel kümnesse klassi. Praegune standard on GJB 1220A-2008 (riiklik sõjaline standard).
Iga relvatoru konkreetne terase klass, keemiline koostis ja jõudlusnäitajad on täielikult dokumenteeritud ja jälgitavad. Seda ei ole võimalik saavutada lihtsalt mis tahes kvaliteetse-terase kasutamisega.
VII. Püssitoru sünd on palju keerulisem, kui võite ette kujutada.
Püstoli terase muutmine toormaagist valmistooteks hõlmab mitmeid protsesse, sealhulgas sulatamist, sepistamist, kuumtöötlust ja mehaaniline töötlemine. Väike viga mis tahes etapis võib muuta kogu tünni kasutuks.
Kvalifitseeritud relvatoru peab taluma sadu või isegi tuhandeid korduvaid lööke äärmuslikes tingimustes,{0}}mida iseloomustavad kõrged temperatuurid, tohutu rõhk, suured kiirused ja kiired tulistamistsüklid.
Tavalised mehaanilised seadmed ei puutu sellistesse töötingimustesse kunagi kogu oma kasutusaja jooksul.
Niisiis, järgmine kord, kui näete kaadreid suurtükiväe tulistamisest, mõelge hetkeks: selle pealtnäha tavalise terastoru taga peitub materjaliteaduse, metallurgia ja tootmistehnoloogia edusammude kulminatsioon. See ei pea vastu ainult ühele kestale, vaid inimkonna sajanditepikkusele{1}}püüdlusele nihutada materiaalsete võimaluste piire.
