军事科普角：火炮的效率有多高，功率有多大？

活在枫叶国

　　火炮是一台特殊的单冲程热机，弹丸即是有去无回的“活塞”，火炮作功过程是将发射药所具有的化学能转化成特殊活塞——弹丸的动能。
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. T. d4 f$ {/ K　　火药燃烧产生的高温高压气体所具有的能量，大约只有30%转化成弹丸的动能。其余的大部分散失在大气中，有一小部分转化成了火炮后坐的动能，而这部分动能通过反后坐装置的作用，最终也变成热能散失掉。由此可见，火炮这一特殊热机所做的有用功，即为转化成弹丸动能的那部分能量，其效率将为30%左右。
# X  K5 R  _6 S% r+ Q　　任何机械（还有动物、电器等）在做有用功时，都有一个功率问题。功率是表示做功快慢的一个物理量。做的总功多并不一定功率就大，反之，总功不大并不等于功率就小。如果我们设置一个贮能机构，就可以把小功率转化成瞬时的大功率。
- M+ ?# n- F6 m. \　　比如用细细的自来水管冲厕所，即使长流水也冲不干净，但是设置一个水箱，把细管子放出的水贮存在水箱里，然后通过粗管子放水，就可以把厕所冲干净。又比如照相用的万次闪光灯有类似的道理，电池虽小，但当人们设置了一个大电容的电容器，让电池不断向它充电，在拍照时让电容器瞬时放电，很强的闪光就足以满足照明之用了。
/ T$ ~9 V$ K" c, e4 j. I　　火炮采用的也是这个原理。几千克火药的能量不算大。如果让它在空气中燃烧，会发出金黄色的火焰，只是显得稍微猛烈一点，其实跟烧乒乓球差不多，显不出有多么了不起的威力。
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0 g8 \$ j: K" ?- K　　但是当在密闭的炮膛中燃烧时，它可以在极短的时间内把能量释放出来，因此对弹丸所做功的功率就相当大。火药气体在推动弹丸运动时，随着膛压的增高以及弹丸速度的增大，功率不断增大，在最大膛压时功率亦最大。其后膛压降低，虽然弹丸速度仍在增大，但功率却逐渐减小了。85毫米加农炮发射时的平均功率约为32万千瓦，弹丸脱离炮口时火炮的瞬时功率大约为34万千瓦，这相当于向一个中等城市供电的发电站的功率了。