【原】火炮身管有哪些分类？看似简单的炮管里，隐藏着多少秘密？

火炮是战争的主角之一，攻城拔寨无坚不摧，素有“战争之神”的美誉。

其最显眼最核心的部件，就是那根粗大的炮管，又叫身管。一门炮射程如何、威力如何、精度如何，大部分由炮管决定。它貌不惊人，却有着不凡的身价和秘密。

早在12世纪，我国南宋军队就使用霹雳炮作战了。火炮身管历经青铜、铸铁、铸钢，19世纪末期进化到合金钢阶段。

几百年里，火炮技术不紧不慢的发展着。随着18世纪冶金技术快速发展，身管制造也开始加速。人们更改流程，先铸造实心炮胚，再将内部疏松层镗掉，由此得到的身管强度高，同心度好，射程威力都增强了。

1860年，美国陆军少校托马斯丁·罗德曼发明了型芯水冷自紧工艺。围绕着型芯铸造身管，芯中有冷却水流过，身管从内向外冷却成型。这样的身管内层致密，外层压缩内层产生预应力，承压能力大幅提高。

帕塞伊克炮舰上的达尔格伦大炮

后来，海军舰队司令约翰·阿道夫·达尔格伦利用此技术，制造出达尔格伦大炮，在南北战争中立下大功。

当时南军的铁甲舰很先进，以往的火炮无力克制，炮弹被纷纷弹落。达尔格伦大炮却能击穿其钢板，被认为是当时最好的火炮。

人类第一次铁甲舰对决

差不多同时期，英国威廉姆·阿姆斯特朗爵士的后装线膛炮也研制成功，即著名的阿姆斯特朗火炮。它采用筒紧工艺，大小炮管套在一起组成增强身管，威力巨大。所以很快成了抢手货，在英军战舰上大量装备。

英“勇士号”舰上的7英寸阿姆斯特朗炮

身管历史漫长辉煌，分类众多。按炮膛结构，分滑膛、线膛、半滑膛、锥膛；按身管结构，分单筒身管、增强身管、可分解身管等。

一、普通单筒身管。

由一个毛胚制成，只有一层管壁，结构简单，经济耐用，维护方便。但没有自紧工艺的单筒身管，只适合在中小口径火炮上使用。若用在大口径高膛压火炮上，就要增加管壁厚度，或用更高强度的炮钢。这样会增加重量，也不利于生产。

56式85毫米加农炮是普通单筒身管

二、增强身管。

早期的炮钢质量不过关，人们采用多种工艺提高强度，利用预应力对抗膛压。比如：

1、筒紧身管。用两层或多层身管套在一起，最里面的叫内管，外面的叫被筒，中间叫紧固层。外层身管直径略小，加热后迅速套在内管上。

冷却后，被筒紧箍在内管上向内施压。内管产生与膛压方向相反的预应力，所以身管强度提高，弹性极限增大，能承受更大压力，精度也提高了。

M1920式 406毫米岸防炮

20世纪初，很多火炮都使用筒紧工艺。如美国1917式高射炮是双层筒紧，M1920式406毫米岸防炮4层，德国280毫米岸防炮6层。不过筒紧工艺复杂，炮钢质量提高后就很少用了。

2、丝紧身管，也叫缠丝身管。

由英国人发明，很有特色。它用钢丝、钢带以一定角度在身管上缠绕多层，向内挤压使身管产生预应力，提高强度。

用钢丝缠绕

丝紧身管比筒紧身管轻便，更容易加工。但纵向刚度差，在射击扰动和自重下易弯曲，精度差，密集度也不高。

一战时期，丝紧身管在很多英军战舰主炮上使用。日本海军师承英国，也把技术一并学了去。后来“大和”战列舰主炮上用了奇怪的丝紧+筒紧复合工艺，还是学艺不精啊。

3、自紧身管，又称自增强身管。

这是现代身管中广泛使用的工艺，效果更好。它对身管由内向外施压，使其扩张。内层压力大产生塑性变形，压力消失也不再复原。外层受力小没有塑性变形，压力撤消后向内收缩，内层产生预应力对抗膛压。

内层变紧

身管自紧可以用液压、机械挤扩、爆炸挤压等方式。液压需要超高压增压机，美国、德国的设备最先进。

美国超高压增压机最大压强13700bar，德国13500bar，法国陆军的10000bar。我国的超高压增压机也很先进，处于国际领先水平。

液压自紧方式

自紧工艺提高强度，内膛受压后，表面的裂纹扩张也慢了，寿命延长还节省材料。美国175毫米加农炮使用普通单筒身管时寿命400发，换成自紧身管寿命延长到2530发，提高了6倍多。

机械冲头挤扩

越来越多的火炮采用自紧工艺，美国火炮基本都是，英国L7型105毫米坦克炮、GBT155毫米榴弹炮、奥地利GHN-45榴弹炮等也都是。

其中的翘楚者，就是德国豹II坦克上的RH120 L44/55坦克炮。此炮由莱茵金属制造，采用电渣重熔技术，12000bar液压自紧。精湛工艺使其设计膛压达7100bar，实际使用膛压6300bar，成为当今火炮的顶级代表。

三、可分解身管。

分活动衬管、活动身管、带被筒单筒身管、组合式变口径身管、辅助装药身管、多药室身管等。

活动衬管便于局部更换，经济性好。活动身管只覆盖后部严重烧蚀区，结构合理工艺简单。带被筒单筒身管增加后部质量，减小后座，降低炮架重量。

活动身管结构

组合式变口径身管、辅助装药身管、多药室身管灵活多变，射击效果更好。但工艺复杂，维护繁琐。

优质炮钢是所有身管的基础，现代炮钢不但要高强度，还要高韧性。上世纪60年代，美国火炮研发中只追求强度忽略韧性，导致175毫米加农炮身管在实验中炸成29块。

M107 175毫米加农炮

微量元素能提高炮钢性能。钼能提高强度，钒能改善塑性韧性，稀土元素可以脱硫、控制夹杂形态。再去除硫、磷、氧、氢、氮等有害杂质。在先进冶炼技术加持下，如今的炮钢强度、韧性俱佳，为火炮赋能。

复合材料的发展，为身管带来新方向。在提高性能的同时大幅降低重量，使未来轻量化火炮适用范围更广。

虽然现在飞机导弹漫天飞，但火炮以其经济高效、大威力仍然在战场上称雄。尤其是自行火炮，速度快机动强，既能伴随坦克越野，也能在一分钟内快速射击，向敌人倾泻大量炮弹。

身管工作环境极端恶劣，寿命自然不长，分弹道寿命、疲劳寿命、极限寿命、使用寿命、经济寿命。和风漫谈原创，禁止抄袭。

弹道寿命是弹道性能下降到一定标准，不能完成战斗任务。疲劳寿命是机械性能下降，内膛表面裂纹扩张，甚至破裂。极限寿命是多次发射后，弹丸飞行不稳定或弹带消光。这些一般由工厂检测，军队使用中不好判断。

坦克炮管

所以军队中看使用寿命，在极限寿命、弹道寿命基础上做一个提前量，发射到一定数量或初速下降到一定数值，就更换身管。这样简单好记，方便多了。

而经济寿命是指火炮经多次维护更换，再修的费用已经超过新火炮，没有使用价值了。

综上，一根不起眼的身管里蕴含了N多秘密和标准。从冶炼到加工，从使用到更换都有完整体系。这些都做好了，才能保证火炮发挥最大威力，继续担当“战争之神”的重任！