《金属“钽”可减少炮膛内的腐蚀和提高初速》
表1 枪管衬套或涂层潜在材料的关键性能
钽和钽-10W及类似合金已被用作军用粉末枪的衬里和涂层，并被证明能有效减少枪管腐蚀。
从表1可以看出，钽的热性能比铼稍差，因为钽的熔点、密度和热导率低于铼的相应值。然而，钽的熔点比炮钢的熔点提高了铼的近90%。很明显，钽是两级轻气炮内衬/涂层的有力候选材料。
表2中有四个数据块，用垂直线隔开.数据块1使用4198型粉末，其余数据块使用4895型粉末。前两个数据块的标称泵管体积为100%，数据块3和4的标称泵管体积分别为60%和40%。数据块之间的收缩锥角也有差异，如表2所示；这些被认为不如粉末类型和泵管体积的差异重要。各种数据块的喷枪配置如下:
数据块1：尺寸如图.1。
数据块2：锥角变为8.1度。
数据块WG1右侧所有轴向尺寸缩小607.22cm；锥角改变至8.1度。
数据块WG1右侧所有轴向尺寸缩小911.82cm；锥角改变至8.1度。
对于具有8.1度锥角的区块2、3和4中的数据，锥大端的轴向尺寸被移动以适应该锥角。
表2 模拟数据块的Ames 0.5 "火炮操作条件
在表3中的镜头是以不同的方式建模的。所有45次射击都用钢枪管模拟，并在氢中加入钢(在表中记为“钢，l”)。然后用钢枪管模拟36次射击，并且没有用钢装载氢(在表中记为“钢，没有l”)。
在氢中加入了铼(在表中记为“re，l”)。选择用铼枪管建模的弹丸大多是在高性能火炮操作条件下制造的，从钢换到铼枪管时的初速增益预计最高。
用钽枪管对9次最高性能的射击进行了重新建模，用钽装载氢(在表中记为“Ta，l”)。
表3 观察到或预测到侵蚀的炮管长度
图1显示了钢、铼和钽管的计算流体动力学初速与钢管的实验初速。可以看出，对于9次注射中的7次，钽管和铼管的结果难以区分。对于第二高速度射击，钽管初速比铼管初速稍小(~0.040 km/s)。对于最高速度射击，钽管的初速比铼管的初速小约0.70 km/s，但即使如此，钽管产生的初速增益约为用铼管可获得的钢管初速增益的82%。结论是，总的来说，钽枪管可以产生铼管获得的炮口速度增益的很大一部分。
图1 数据块1的9次高性能射击中，钢、钽和稀土管的艾姆斯0.5英寸火炮的计算流体动力学初速与钢管的实验初速进行了对比
图2显示了钢管、铼管和钽管的计算流体动力学炮管质量损失与钢管的计算流体动力学初速的关系。图3显示了相同的计算流体动力学炮管质量损失与比率(粉末质量)/(氢气质量)的关系。
钽管的质量损失是钢管的0 ~ 0.14倍，铼管的质量损失是钢管的0 ~ 0.05倍。对于最高速度数据点，耐火金属管的质量损失是钢管的0.25至0.45倍。
图2 钢管、钽管和铼管的0.5英寸艾姆斯枪的计算流体动力学管质量损失与钢管的计算流体动力学初速的关系图
图3 钢、钽和稀土管的0.5英寸艾姆斯枪的计算流体动力学管质量损失与粉末质量与氢质量之比的关系图
图4显示了33-93炮点条件下钢、铼和钽管沿炮管质量损失的计算流体动力学曲线。
图5显示了镜头20-80和图6的相应数据。图6显示了镜头18-78的相应数据。
图4 钢管、钽管和稀土管的艾姆斯0.5英寸枪的33-93发子弹的计算流体动力学管质量损失对枪的距离作图
图5 钢管、钽管和铼管的计算流体动力学管质量损失为20-80，艾姆斯0.5英寸枪的质量损失为沿枪的距离
图6 钢、钽和稀土管的艾姆斯0.5英寸枪的18-78发子弹的计算流体动力学管质量损失对枪的距离作图
