Tuổi Thọ Không Tưởng Của Các Bộ Phận Quan Trọng Trên Vũ Khí
Trước tiên, chúng ta có thể hiểu một cách đơn giản rằng độ bền hay tuổi thọ của một vũ khí được quyết định bằng số lần ra đòn của nó trước khi hỏng.
Một trong những vũ khí tiêu biểu và phổ biến nhất mà con người từng chế tạo đó là những cỗ xe tăng. Đây là một loại vũ khí được các nước trang bị rộng rãi và có lịch sử tương đối lâu dài. Sự phát triển của các cỗ chiến xa trong những năm trở lại đây cũng theo hướng càng ngày càng kiên cố, động cơ ngày càng mạnh mẽ. Bên cạnh đó, xe tăng cũng càng ngày càng bền, thậm chí một số nước hiện giờ vẫn sử dụng loại tăng T-34 của Liên Xô. Với việc những chiếc xe tăng có thể phục vụ từ 30 năm trở lên, sẽ có rất ít người có thể tin rằng một bộ phận cực kì quan trọng của nó là nòng pháo lại chỉ có tuổi thọ 6 giây. Hơn nữa đây còn là do khoa học kỹ thuật phát triển không ngừng mới đạt được như vậy, còn trong quá khứ, các họng pháo trên xe tăng chỉ có tuổi thọ từ 2 đến 3 giây. Chắc hẳn các bạn đang nghĩ điều này là vô lý đúng không?
Nhiều người khi nghĩ về tuổi thọ nòng pháo đôi khi cũng có những cách hiểu sai. Thực tế là thời gian sử dụng của nó được tính từ khi thuốc nổ cháy cho đến khi đầu đạn bay ra khỏi miệng nòng. Thời gian này thật ra rất ngắn, bởi vì tốc độ bắn của pháo hiện nay gần như đều đạt vận tốc gấp 2 lần vận tốc âm thanh, trung bình từ 750 m/s. Với chiều dài nòng pháo trên xe tăng thường thường là khoảng 5 m thì cả quá trình bắn chỉ tốn khoảng 6 phần nghìn giây, cho nên, với tuổi thọ 6 giây của nòng pháo thì thực tế có thể bắn 1000 quả đạn. Đây mới thực sự là cách hiểu về tuổi thọ của nó. Sở dĩ nòng pháo có tuổi thọ thấp như vậy một phần là do nguyên lý phát triển của pháo xe tăng. Thực chất, pháo của những cỗ chiến xa có thể coi là sự phóng đại của súng máy. Tức là đều dùng sức nổ của thuốc nổ ở buồng đạn phía sau, sinh ra khối khí có nhiệt độ và áp suất rất cao khiến cho áp suất ở trong buồng đạn tăng cao lên cực đại, từ đó đẩy đầu đạn bay theo nòng pháo ra ngoài.
Điều này có nghĩa là trong khoảnh khắc pháo bắn, trong buồng đạn có áp lực cực lớn. Quá trình đầu đạn bị đẩy ra phía trước miệng nòng, áp lực và nhiệt lượng sẽ tràn ra theo nòng. Như vậy, mỗi lần pháo bắn có thể xem là một lần phá hoại đối với nòng pháo. Ngoài việc sinh ra khối khí cao áp trong buồng đạn gây tổn hại lớn cho nòng pháo ra, một tổn hại nghiêm trọng khác cũng đến từ đầu đạn pháo. Do yêu cầu là nòng và đạn trong khi bắn phải kín nhằm tận dụng tối đa năng lượng của thuốc nổ cho nên bộ phận đầu đạn thường phải chế tạo lớn hơn đường kính nòng pháo một chút. Như vậy đạn pháo giống như một cái nút chai bịt kín không gian phía sau nó nhằm tận dụng tối đa năng lượng nổ. Nhưng việc này lại khiến cho đầu đạn pháo cần phải sử dụng một kim loại tương đối dễ biến hình, hay nói cách khác là phải tương đối mềm.
Cho nên các loại đạn pháo hiện nay cơ bản sử dụng đồng để chế tạo vỏ đạn vì đồng mềm hơn gang thép. Nòng pháo hiện nay đều sử dụng các loại hợp kim chế tạo đặc biệt, đồng thời phương pháp nung đúc cũng tuân theo những yêu cầu công nghệ đặc thù rất cao. Ngoài ra, nòng pháo hiện đại cũng có cơ cấu tản nhiệt giúp cho tốc độ thoát nhiệt nhanh hơn trước nhiều. Nhưng cơ cấu tản nhiệt nhanh cũng khiến cho bên trong nòng pháo gặp phải hiện tượng nóng nhanh lạnh nhanh Khi ở trạng thái bắn ổn định, sự chênh lệch về nhiệt vào khoảng hơn 600 độ C. Bởi vậy nên dù có những thiết kế đặc biệt, tuổi thọ của nòng pháo vẫn rất ngắn. Cho đến hiện nay, qua nhiều cải tiến công nghệ, một nòng pháo cũng chỉ đạt tuổi thọ là 6 giây.
