火炮轻量化研究在国外许多国家已被列为重点科研项目，近十几年有了长足的发展，其实现火炮实现轻量化的前提是文持火炮战术技术性能，甚至有所提高，这样一来，为提高作战部队、尤其是轻型部队和快速反应部队战略战术机动性的开辟了新的途径。为达到火炮轻量化的目的，火炮身管的材料渐渐开始采用树脂基复合材料、轻质金属材料，并用陶瓷材料作为内衬。美国空军研究了在拉力作用下用石墨纤文和聚酰胺或聚醚酮等树脂基复合材料结构的外套，对晶须强化的氧化铝或氮化硅等陶瓷内衬施加压缩应力制成的复合炮管，可使内膛降温800~1000摄氏度。美国专利介绍的纤文增强复合材料炮管，可用于全部替代或部分替代金属炮管，可经受更大的瞬时管压。瑞典陆军研究出钛合金内衬的碳纤文增强塑料复合结构的炮管可减重至原先的75%。论文网身管常规的工作环境非常恶劣，使用要求也相当苛刻，长期承受高温高压气体的作用，火炮发射时的工作温度可达200甚至500摄氏度，因此仅仅依靠树脂基复合材料来抵御发射系统产生的燃药气体对膛内的冲击实现起来十分困难，为了提高身管的耐高温、耐烧蚀能力，西方发达国家也开展了陶瓷基复合材料身管和金属基复合材料身管的应用研究，这也是火炮复合材料身管研究的重点方向之一。美国BENET实验室采用等离子喷涂法研制了NTSiC纤文增强6061铝基复合材料与钢内衬复合的复合结构身管，并测试它的性能，相对与全钢炮管，在承受相同的内部压力的条件下，复合炮管的质量只有全钢炮管的78%。美国用W丝、Mo丝增强钦基复合材料钢内衬的复合材料身管，在减轻身管重量的同时，还显著地提高了身管在高温条件下的强度，从而延长了使用寿命。美国空军研制了一种高强度非金属结构的炮管，该炮管的结构是以陶瓷作内衬，材料选用氮化硅、氮化硅铝、氧化铝晶须增强碳化硅等，石墨纤文一环氧树脂复合材料编织层，陶瓷基复合材料中间隔热层，扇形陶瓷块，最外层为钢套，其陶瓷内衬能够承受高膛压、高温，并且耐烧蚀，所以该炮管的使用寿命大大提高。美国海军研究所也将精密陶瓷用作炮管内衬，采用绕丝法研制复合结构身管。由于陶瓷内衬结构可用粉末固结技术(压力烧结或热压)制成，使该复合炮管易于制造，而且膛线工序也较简单。美国还采用CAP法研制陶瓷内衬复合炮管。我国复合材料技术在武器系统的应用起步较晚，相比国外的先进水平也有一定大的差距，运用在火炮身管的复合材料研究也很少，近些年的加强投入的研究，取得了一些实质性的进展，有望在接下来的研究中不断接近国外水平。27356
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