火炮原理,军事上的照明弹和烟雾弹是利用了镁粉燃烧产生强光和红磷燃烧产生大量白烟的原理
火炮原理，军事上的照明弹和烟雾弹是利用了镁粉燃烧产生强光和红磷燃烧产生大量白烟的原理？
照明弹内部有一个特别的照明装置，里面装着照明剂。它包含金属可燃物、氧化物和粘合剂等数种物质。金属可燃物主要用镁粉和铝粉制成。镁粉和铝粉燃烧时，能产生几千度的高温、发射出耀眼的光芒。氧化物是硝酸钡或硝酸钠，它们燃烧时能放出大量的氧气，加速镁、铝粉燃烧，增强发光亮度。粘合剂大都采用天然干性油、松香、虫胶等原料制成，它能将药剂粘合在一块，起缓燃作用，保证照明剂有一定的燃烧时间。照明剂放在照明剂盒内，盒的下端连接有降落伞。
照明弹还配有时间引信和抛射药。当弹丸飞到预定的空域时，时间引信开始点火，引燃抛射药，点燃照明剂，抛射药产生的气体压力将照明剂和降落伞抛出弹外，降落伞可在空气阻力作用下张开，吊着照明盒以每秒5—8米的速度徐徐降落、燃烧，使白炽的光芒射向大地。
照明弹的光非常亮，一发中口径照明弹发出的光，亮度可达40—50万烛光，持续时间为25—35秒，能照明方圆1千米内的目标。在战斗中，可借助照明弹的亮光，迅速查明敌方的部署，观察我方的射击效果，及时修正射击偏差，以保证进攻的准确性；在防御时，可以及时监视敌方的活动。
照明弹的种类很多，除火炮上配有照明弹外，还出现了照明炸弹、火箭筒照明弹、照明手榴弹、照明枪榴弹和照明地雷等。它的发射有好多种途径。可以从飞机上，也可以从枪榴弹发射器上发射。有的战术需要的时候，后面有降落伞。是为了增加照明时间，以达到战术目的。
火炮身管里有多少秘密？
身管加工的第一个难题是材料的选择和冶炼。火炮发射时内膛的高温高压绝非普通钢材所能胜任．身管的材料需要有超乎寻常的耐高温性能、卓越的强度和优良的韧性．同时也要充分考虑火炮大量生产的成本因素。现代火炮身管材料都采用合金钢．常以中碳镍铬铂系合金钢为主．也有增加少量的钒做改性钢。过去很长时间里，炮钢曾一度是中国火炮生产的“瓶颈”。因为镍是炮钢中一种不可缺少的元素．可以极大改善炮钢的韧性，但从资源上讲，中国又是一个严重缺镍的国家。建国初期中国火炮生产曾得到苏联的援助，炮钢生产艰难起步，但中苏关系恶化后．苏方撤走了科技人员和资源援助．中国的炮钢生产顿时陷入困境。但中国人从来都不会被困难吓倒，经过科技人员艰苦卓绝的努力，研制成功了一系列用稀土或钒元素代替镍元素的炮钢，支持了中国的火炮生产。改革开放后，国际环境大为改善，含镍炮钢也不再被视为火炮生产的“瓶颈”。
在谈及炮钢材料时，还必须提到电渣重熔技术。因为像坦克炮一类的高膛压火炮对内膛的耐烧蚀性能、强度和韧性有极高的要求．这就对钢材的精炼提出超乎寻常的要求。电渣重熔就是为了满足炮钢的精炼要求而诞生的一种精炼工艺，精炼过的特种钢再经过电渣重熔可以去掉钢材中残留的少量硫、磷等对火炮强度和韧性有害的元素．使钢的纯度更高，满足火炮身管的生产要求。电渣重熔钢目前主要应用于高膛压火炮生产．专业人士甚至可以根据工厂的电渣重熔钢生产量推断出兵工企业高膛压火炮的生产情况。
在普通人看来．火炮身管只是一个能发射弹丸的部件：但对于炮厂工人来说．炮管则被视为一根最难加工的“长管”．尤其是身管内膛的成型过程。身管膛孔的加工方法是先用一种配用超长钻头的大型钻床钻出一个孔：接着到镗床上将这个孔逐步镗削成型。机械加工中一般将长径比大于10以上的孔加工称为深孔加工。熟悉火炮的朋友们可能都知道，现代榴弹炮、坦克炮、反坦克炮的身管长度一般为30—55倍口径(即长径比为30：1—55：1)，而小口径高射炮的身管长度更是在100倍口径左右．都属于加工难度很大的“深孔加工”。深孔加工的精致和困难之处在于“深”。在深孔加工过程中，操作者无法直接观察切削等过程．同时还需保证加工要达到很高的精确度．而且细长的管件在加工过程中也易发生弯曲变形．故加工难度极大。由于身管的内膛加工质量与整门火炮的射击精度、寿命、安全等密切相关．因此对加工后的尺寸公差、弯曲度、粗糙度等方面要求极高。可以说深孔加工是火炮制造丁艺方面有别于普通机械制造的突出特点。引人注意的是，执行深孔加工任务的机床无一例外都是体形庞大的专用机床．加工炮管膛孔能达到很高的精度，是火炮加工的“专才”。但是如果遇到工厂没有火炮生产任务的时候．这些昂贵的“大家伙”就只能长时间休息．或者干些牛刀宰鸡般的小活。
为提高炮管强度．同时降低炮重量。高膛压火炮大多采用自紧身管．自紧工艺是在镗孔直径基本达到要求．即在内膛半精加工的过程中进行。身管自紧是在普通单筒身管内通过特殊工艺使炮管由内向外产生一定的塑性变形．这样身管外层对内层产生压力，在射击时，这种压力就像在身管外又增加了无数层薄简，使身管的承压能力增大．可以有效减小身管厚度，降低火炮重量。
20世纪60年代后．身管自紧技术成熟并真正受到重视．英国“逊邱伦”坦克上装备的L7式105毫米炮率先采用了身管自紧技术。之后，德国“豹”I坦克、美国M60坦克的主炮都普遍开始采用身管在自紧加工工艺。现在的坦克炮、反坦克炮等制造过程中均采用该技术。根据兵器工业出版社出版的《世界火炮手册》介绍，中国从20世纪70年代中期开始在火炮生产中应用身管自紧技术．83式105毫米坦克炮、89式120毫米反坦克炮和125毫米坦克炮等均采用自紧身管。
自紧工艺完成后．接下来要对内膛进行抛光等精加工工艺。如果是线膛炮．还要拉制膛线。拉制膛线就是要在身管膛壁上拉出符合设计要求的曲线沟槽。拉制时拉刀顺着与身管轴线平行的方向前进．而炮管则绕轴线作旋转运动．这样拉出的膛线就是旋转膛线。
对于现代火炮．内膛的加工成型并不是加工过程的终结．为了提高火炮的耐磨性和抗腐蚀性．火炮身管内膛还要进行镀铬工艺处理．这样可以有增加身管的使用寿命。由于身管外将来还要加装热护套、炮口装置，尾部要连接炮尾等．在机加工过程中要加工相应的连接螺纹和排气孔等。炮管的加工过程完成后，还要进行印制编号和涂装等工序。到此为止，一根身管就加工完成了。
目前，除了传统的机械加工方法外，也有一些更加先进的身管加工工艺。如电解加工和真空等离子喷涂沉积法等。电解加工是一种电化学工艺．是在高速流动的电解液中．利用金属的阳极溶解原理来加工身管内膛结构。电解工艺的加工效率是机械加工的3—4倍．不受金属工件材料机械性能的影响．特别适合用于高硬度高韧性材料的加工．能加工出用机械加工难以形成的复杂型面．而且加工后的表面质量很好。但是这种加工工艺耗电量大，对设备也有一定的腐蚀作用。
从20世纪80年代末开始．美国通用电气公司还采用了一种真空等离子喷涂、沉积法来制造高强度、耐烧蚀的火炮身管。这是一种更为先进的身管加工方法．基本加工过程是先用钢或者钢制作芯棒．芯棒的外形结构就是所希望得到的内膛结构。然后在低压真空环境中把金属粉末一点点熔化喷涂到芯棒上．直至完成整个身管．然后对沉积成的身管进行致密化处理．去除芯捧再作进一步的处理就得到了成型的身管。这种新工艺可以从多种途径来提高炮管的抗烧蚀性能，而且效率高，材料利用率高．还可以制造各种复杂的结构，优越性自不待言。
身管是火炮加工中最与众不同的部分．火炮其他机械结构部分的加工虽然也各有独特之处．但相比身管的加工则均显平庸．与常见的机械加工工艺和方法类似，笔者也不赘言。
在火炮的各零部件生产完成以后．都要集中到总装车间进行生产装配。火炮是一个大型的复杂系统．零部件中除了火炮机械零件外．还有火控系统的光学、电子产品，自行火炮还有底盘系统。不同类型的分系统一般不在同一个厂家生产．而是由多个厂家各负责一些分系统的生产，彼此为协作关系。比如火炮厂一般只生产火炮机械战斗部分．火控系统等光电设备由有相应生产能力的厂家负责，底盘由专门生产军用车辆的厂家生产。系统的总装一般由其中的一个厂家负责(一般是火炮生产厂或底盘生产厂)，协作的生产厂家将其生产的部件运送到总装厂完成总装。
古代铜炮的原理是什么？
古代铜炮实际就是弹丸式抛石机，它的原理非常简单，实际上是一种依靠物体张力（如竹、木板弯曲时产生的力）抛射弹丸的大型投射器。
典型的靠扭力发射的铜炮由三部分构成。地上的坚固沉重的长方形框架，一根直立的弹射杆，顶上装有横梁的两根结实的柱子。
16世纪最常用的火炮是哪种？
红衣大炮，是欧洲在16世纪初制造的一种火炮，明代后期传入中国，也称为红夷大炮。红夷大炮在设计上确实有优点，炮管长，管壁很厚，而且是从炮口到炮尾逐渐加粗，符合火药燃烧时膛压由高到低的原理。在炮身的重心处两侧有圆柱型的炮耳，火炮以此为轴可以调节射角，配合火药用量改变射程；设有准星和照门，依照抛物线来计算弹道，精度很高。多数的红夷大炮长在3米左右，口径110-130毫米，重量在2吨以上。
红夷大炮是16世纪初欧洲制造的前装重型滑膛炮，明代后期传入中国，也称为红衣大炮。红夷者红毛荷兰也，因此大部分人认为红夷大炮是从荷兰进口的，其实当时明朝将所有从西方进口的前装滑膛加农炮都称为红夷大炮，明朝官员往往在这些巨炮上盖以红布，所以讹为“红衣”。具考证，当时明朝进口的红夷大炮只有少量是从荷兰东印度公司进口，后来因台湾问题与荷兰人交恶，大多数是与澳门的葡萄牙人交易得来的，明朝当时的需求量巨大，葡萄牙人还做中间商将英国的舰载加农炮卖给中国。明朝前期的自制大口径火铳在原理上与这些红夷大炮是完全相同的，都是前装滑膛火门点火式的，但是具体做出来就大有区别了。明朝前期火铳多以铜为原料，内膛呈喇叭型，炮管显得单薄，以其口径而言炮管显得太短，其外型基本上与现存最早的元代“碗口铳”相同。这种火铳与红夷大炮相比火药填装量少，火药气体密封不好，因此射程近，此外容易过热，射速也慢，以铜为材质虽然不易炸膛，但是费用较高（铜是铸造货币的金属），而且铜太软，每次射击都会造成炮膛扩张，射击精度和射程下降非常快，作为武器而言寿命太短，唯一的优点是重量轻。在动辄重数千斤的红夷大炮面前，明朝前期的火铳真是“小巫见大巫”了。红夷大炮在设计上确实有其优点，它的炮管长，管壁很厚，而且是从炮口到炮尾逐渐加粗，符合火药燃烧时膛压由高到底的原理；在炮身的重心处两侧有圆柱型的炮耳，火炮以此为轴可以调节射角，配合火药用量改变射程；设有准星和照门，依照抛物线来计算弹道，精度很高。多数的红夷大炮长在3米左右，口径110-130毫米，重量在2吨以上。红夷大炮最突出的优点是射程，对重型火炮而言，射程是衡量其性能的重要环节，即使现今也不例外。明朝自制铁火铳的最大射程不超过三里，而且要冒炸膛的危险；而一般三千斤的红夷大炮可以轻松打到七八里外，史籍记载最远可达十里！十里相当于现代五公里多，相当远了，曾经对这个数据产生过怀疑，但是西方的同类型火炮的性能证明了这个数据是准确的（当时西欧各国已有领海这一概念，当时的领海是以海岸火炮的射程来定的，16世纪末期的领海是三海里，约合五点五公里，，不过这是最远射程不是有效射程对重型火炮而言，射程是衡量其性能的重要环节，即使现今也不例外。)红夷大炮成了明朝末期对抗后金铁骑的最强武器。当时的战法为：将后金的骑兵诱入城头红夷大炮射程，然后用红夷大炮射击，效果非常显著。1639一1642年，明清双方展开松锦大战，双方均使用了红夷大炮明军在关内加紧造炮，清军把红夷大炮用于大规模的野战和攻坚。清军仅松山一役，就调运了炮弹万颗，红夷大炮37门，炸药万斤，到阵前备用。红夷大炮在实战中表现优异，引起了明朝的重视，除了进口以外还大量仿制，但是明朝末期国力不济，无法铸造和进口更多造价昂贵的红夷大炮。但是红夷大炮已逐渐成了明朝军中重型火器的中坚力量，将原来的重型大口径火铳淘汰天启六年（1626年）红夷大炮在宁远之战中发挥极大威力。据史料记载，后金的攻城行动在明军猛烈炮火的攻击下，八旗官兵血肉横飞，尸积如山，是努尔哈赤成军以来的首次挫败。1627年，在宁锦之战中，后金大汗皇太极率领大军围锦州，攻宁9远。明军红夷大炮再次发挥巨大威力，明军大胜。崇祯四年（1631年）正月，后金在沈阳利用俘虏过来的工匠刘汉，成功仿制了西洋大炮，定名为“天佑助威大将军”，他们还创造了“失蜡法”，化铸铁为铸钢，以复杂的退火、淬火程序处理火炮的不同部位，使铸炮工艺领先于明朝。由于夷字犯上满洲人的忌讳，红夷大炮便更名为“红衣大炮”。皇太极在八旗军设置新营“重军”（ujenchooha，乌真超哈），后来佟养性任总兵官，曹振彦任教官，开始运用炮兵战术。崇祯十二年（1639年），清军拥有六十门自制的红衣大炮，在松锦之战发挥极大战力，连破明军据守的塔山、杏山二城。顺治元年（1645年）十二月，在入关战争中出击潼关，李自成的大顺军列阵迎战，清军因主力及大炮尚未到达，坚守不战，次年正月，又以红衣大炮重创李自成的大顺军，李自成流窜至湖北通山县被害。顺治二年（1645年）四月二十四日，清军调集红衣大炮轰击扬州城，史可法血书告急，南明政权却置若罔闻。二十五日扬州城破，史可法壮烈成仁。清康熙八年（1669年）清政府任用德国人南怀仁设计多种大炮，有三种型号分别是：轻型大炮“神威将军”型，中型大炮“神功将军”型，重型大炮“武成永固大将军”型。载入清朝官书《钦定大清会典》。
1840年，第一次鸦片战争时期，虎门要塞的大炮重八千斤，射程却不及英舰舰炮，第二次鸦片战争后，江阴要塞竟然装备了万斤铁炮“耀威大将军”。这些炮看似威武，射程依然不及英舰的阿姆斯特朗炮，加之多年武备废弛造成与英军对抗时吃亏不小。十九世纪是西方武器大换代的时期，火炮技术大大改进：工业革命使得武器制造业使用了动力机床对钢制火炮进行精加工，火炮射击的理论与战术在拿破仑的实践中得到新的发展；同时因化学的进步，雷汞开始运用于军事诞生了雷管式击发步枪（火帽枪），炮弹的威力与射速成倍增长。反观清朝的火炮，仍然使用泥范铸炮，导致炮身大量沙眼，炸膛频频，内膛的加工也十分粗糙，缺少科学知识兵勇的操炮技术比不上英军。两百年前的红衣大炮在两百年后已经风光不在，老态龙钟无法抵御西方列强的入侵了。红夷大炮主要使用的是实心弹或霰弹，网上曾有谣言说能使用开花弹，实际上是把现代爆破弹与古代攻城用的臼炮所用的炮弹搞混了。红夷大炮属于西方加农炮长炮管，不能是使用短管臼炮炮弹，否则会炸膛。此外网上还有开花弹失传谣言，但那只是个谣言。
未来火炮能不能让弹壳一起飞出？
这显然是不符合实际的，未来火炮肯定不会采用这种设计。
首先需要了解到，火炮炮弹是分为两部分的，即“战斗部”和“发射药筒”。
有的炮弹是整装的，弹头与发射药筒装在一起，就像一颗超大号的子弹，塞进炮膛内就可打出去。
有的炮弹是分装的，弹头是弹头，发射药是发射药，人们抬不起太大的炮弹，便只能这样分开装填，而且分装的发射药还能根据需要进行增减组合，控制火炮的战术性能。
整装弹药也分为金属药筒和可燃药筒，前者打完后会退出弹壳，而后者打完就啥都不剩了，或者仅剩个金属底面。
分装炮弹就更不存在问题了，药包本身就是可燃性的，打完一样啥都不剩。
所以呢，题主所说的问题其实从基本概念上就已经歪了。
火炮发射并非一个逐步的推进过程，发射药早在炮膛内就已经完全爆炸，它的化学能变成推动弹头的力量，一路将弹头送出炮管。
然后，发射药的作用便结束了，剩余的燃气部分被炮口制退器引导向两边，与冲出去的那部分一起组成炮口焰。
让发射药筒跟着弹头跑，不仅原理上不科学，还会增加炮弹质量，增加发射难度，降低弹丸的飞行能力和弹道性能。
按题主的思想，那好比让人扔石头时，连手也一起飞出去，因为这样石头会更重，砸人更疼。
只有火箭和导弹才会把推进剂装在壳体内，一边往前飞行，一边消耗推进剂，以此来获得不断的加速度。
而且火箭炮就是那么做的，它们的燃料本就带有强化威力的功能，只要还有剩余燃料，必定让地面化出更大的火海。
问题是，很多火箭弹其实做不到这点，火箭燃料的消耗速度超出人们想象，往往在加速过程中燃料就已经耗空了。
导弹保留燃料的目的，则是为了维持机动变向能力，不然怎么叫导弹？
所以，未来不会这样发展的，炮弹的性质决定了一切，如果为了增加威力，那不如增大装药或使用更大口径的炮弹。
