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能否既不加大口径也不增大药室，只通过改善发射药配方，提高其性能来增加火炮威力呢？

是否可行需要考虑火炮设计上对炮膛膛压的设计余量。

以本人做过的内弹道设计来说(本科课程不存在涉密)，简化版的设计先根据目前的火药力，来推算出，军方提出的最大射程和初速时，火炮的膛压和装药量，也就是全号装药大概多少。通过设计出全号装药来确定身管和药室容积。由于设计的是榴弹炮，所以还会再根据军方的需求计算分级装药来满足不同的初速，从而实现不同的射程(虽然理论上通过调角度可以实现很大的射程变化，但是榴弹要考虑到弹丸落地的姿态以达到破片分布较为理想，所以遇到需要调整大范围射程时还是优先更换药包)

当然，这些分级装药都是在全装药基础上减少装药和配比来的，而且要考虑到药室空隙等复杂的情况。但是可以看出来炮膛的压力是不会超过全装药的，而设计上就以最终再次计算出来的全装药膛压乘以安全系数来设计，这个安全系数不会太大毕竟假设火炮最大膛压只需要400Mpa，你说不行我要安全，800Mpa然后整个火炮炮尾质量多了一吨，生产困难不说，质量大了也影响实战的转移。所以往往设计最终的“炮膛许用压力”可能是440MPA，而这就使得，即使你采用新发射药，也不能超过最大膛压的限制，可能仅仅最多挖潜力变成了420Mpa(毕竟还是要有安全余量)，但是新发射装药不是没有意义的，比如说减少药包总质量，比如说提升安全性。再比如说让燃烧曲线更平滑——这样可以在提升射程使得火药推力利用的更充分的同时，最大膛压不会变化特别快。

你说的这个问题，其实就是发射药研究的根本。发射药研究的最核心内容，就是通过研究控制发射药能量释放的一般规律，更加充分、高效的利用发射药能量，从而在火炮身管承载能力的范围内，有效提高火炮初速和射程，进而增强火炮威力。所以，你问的这个问题，答案是肯定且必须的，否则也就大概不必再研究什么发射药的组份配方、制作工艺咯。

▲德国Pzh 2000自行榴弹炮的“弹”和“药”

当然，我们知道现代身管火炮的一种发展趋势是不断提高身管长度和口径、提高火炮的装药量，然后以更大的膛压来发射更大的弹丸，从而提高炮口动能。比如说，坦克炮的膛压已经从二战时代的三四百兆帕提高到现如今的七八百兆帕；再比如说，同是155mm口径火炮，为了提高威力，身管长度越来越长，其倍径从39倍、45倍直到目前较为主流的的52倍。这样不断加长身管并增大火炮药室容积，从而增大装药量，使的炮口初速从45倍/155炮的897m/s增大到52倍/155炮的945m/s，如果继续按照这个路子搞下去（其他方面没有进步的话），要想把炮口初速提高到990-1000m/s，那么火炮身管的倍径差不多得提高到58倍。

▲德国莱茵金属公司研制的130mm坦克炮

所以，上述各种增大膛压、加长身管、加大口径的“物理”方法是可以提高火炮威力，然而由此带来的身管烧蚀，火炮和弹药体积、重量增大，反后坐力结构要求提高等负面作用，终将限制火炮进一步的“大型化”。然而题主所说的问题，其实是一个长期以来不被外人所关注（毕竟火炮外形特征的变化更引人注目一些），但科研人员一直在努力的一个关键方向。也许很多人觉得火炮武器发展到今天已经“穷途末路”了，但实际上发射药的潜力才刚刚被掘开“冰山一角”，即使是目前来说，绝大多数身管武器的能量利用才区区20-35%而已，所以挖掘发射药潜力才是更加核心的问题。

▲自行榴弹炮发射

一般而言，如果想要通过在发射药上做文章，从而提高火炮的内弹道性能，那么无非就是“使发射药的能量更高和提高发射药能量转化为弹丸动能的效率”，这要求我们“改进装药结构以便能够增加发射药的装填密度；改进发射药的配方以便提高其比能量；将强能量控制释放技术以便更快的达到理想压力、并维持更长时间的最大压力”，这就是我们在发射药研究中，尽可能要做的工作。

这个肯定是可以的，不过相对于加大口径，增加药室的容量，以及增加身管的长度这些手段来说，改进发射药的配方是耗费时间最长而且是投资最大的。
黑火药是热兵器的第一种发射药，
现在硝化棉除了配方还有，药粒的形状。

黑火药是第一种热兵器的发射药，在经过近千年的发展以后，才出现了硝化棉，现在的发射药基础还是硝化棉，当然现在的发射药是通过颗粒的形状一类的措施来提高发射药的性能，但是现在改进发射药的方法没有什么太多的变化，还是通过大量的配方来进行试验，通过实验结果进行筛选，这样的实验过程是非常漫长的，而且需要实验的配方都是海量的，一百个配方里边能有一个满足要求的就不错了。

而通过加大口径，增加药室的容量的做法，其实是一个笨办法，说白了就是增加发射药的用量，在保证弹膛安全的前提下，增加火药气体的推力，而适当的加长身管长度，是增加了火药气体的作用时间，这几种方法相对于改进火药的配方是更加容易。
现在，发射药想是用液体的，但是现在还是在研发过程中。

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