坦克炮是现代坦克的主要武器。坦克主要在近距离作战，坦克炮在1500～2500米距离上的射效高，使用可靠，用来歼灭和压制敌人的坦克装甲车，消灭敌人的有生力量和摧毁敌人的火器与防御工事。坦克炮是由小口径地面炮演变而来的。现代坦克炮是一种高初速长身管的加农炮。它的主要诸元有口径、穿甲弹的初速、全装药杀伤爆破榴弹和减装药杀伤爆破榴弹的初速、破甲弹的初速、发射速度、高低射界、方向射界、炮弹重量和弹药基数等。
坦克炮一般是由炮身、炮闩、摇架、反后坐装置、高低机、方向机、发射装置、防危板和平衡机组成的。炮身在火舀气体的作用下，赋予弹丸初速和方向。炮口或靠近炮口部位（加粗部分）的抽气装置是坦克炮所特有的。当弹丸飞离炮口时，膛内压力迅速下降，抽气装置利用火舀气体本身的引射作用把自身原有的火舀气体从喷嘴排出，使喷嘴后的膛内形成低压区，从而可将炮膛内残存的火舀气体排到膛外，以免废气进入战斗室，影响乘员战斗力。
坦克炮的身管管壁受太阳辐射、雨淋、风吹会产生温度梯度，致使身管弯曲，弹着点偏移。根据试验，某坦克105毫米火炮受阳光暴晒、身管的上下温度差达3.6℃时，炮口偏移2密位。为此，现代主战坦克炮一般都装有隔热套。有的隔热套是用两层玻璃纤维增强塑料，中间填以泡沫塑料制成的。有的隔热套是用绝缘材料或导热金属铝制成的单层同心套，以身管和同心套间的空气作为隔热层。也有的用金属与绝缘材料相间排列套在身管外面。其中，以后者为好。隔热套能使火炮发射时产生的热量在身管四周均匀分布，减少身管变形，从而提高火炮的命中率。
火炮身管借助螺纹联结器与炮尾相连，以便于拆卸。炮闩用来闭锁炮膛、击发炮弹、抽出药筒，开闩和关闩可自动进行。摇架用其两个耳轴把火炮装在火炮支架上。炮尾上装有由驻退机和复进机组成的反后坐装置，用以消耗火炮后坐动能，使后坐部分回到原位，并在任何仰角上都能使火炮处于最前方位置，保证火炮正常工作。发射装置用来使击发装置击发。防危板用于击发时保护乘员安全。位于火炮右侧的平衡机用来平衡火炮摇动部份的重量，使火炮操纵轻便，仰俯平衡。
现代坦克炮的威力是很大的，它能远距离穿甲。前苏联T－72坦克125毫米火炮发射初速1650米秒的长式动能弹时，在2000米距离上可击穿140毫米60°的靶板，也就是穿透将近一尺厚的钢板。前西德豹Ⅱ坦克120毫米火炮发射初速度为1650米秒的长杆式动能弹时，在2200米距离上可击穿厚度为350毫米的垂直装甲。
由于坦克的装甲车体坚固，稳定性好，所以可装载大口径的火炮。在相同条件下，火炮的口径大，炮弹粗，药筒装的发射药多，初速大，因而威力就大，也就是说火力强。那么，是不是口径越大越好呢？不是的。因为火炮口径太大，则在其他条件相同情况下，整个火炮、炮塔座圈、炮塔都要加大，因而会使坦克加宽加重，不便于机动和铁路运输。并且，大口径的炮弹很重很长，不容易实现自动装填，人工装弹又特别费劲，坦克运动中装弹几乎成为不可能，炮弹发射后空金属药筒不易处理，因而直接影响发射速度。此外，口径大往往会导致弹药基数的减少。所以，现代坦克炮的口径一般为85～125毫米。主战坦克的火炮口径为120～125毫米，已被认为达到了极限。美国高机动、灵活性试验车上采用了75毫米的自动机关炮，这是减小口径的趋向。采用电渣精练钢、利用自紧工艺提高身管强度，以加大膛压。初速可达2000米秒以上，口径可能减小，但穿甲效能不降低，射速可通过装填自动化提高。另外，电磁炮在美国正处于实验室阶段，一旦可行，初速可提高到6000米秒。
现代坦克炮的炮身长为一般口径的50倍以上。大于40倍口径的长身管火炮，叫加农炮。长身管炮与短身管炮相比，射出的弹丸初速大，动能大，射角小，不超过45度，弹道低伸，即弹丸在空中飞行时的轨迹比较平直，便于直接瞄准，射击精度高，能远距离穿甲，适于平射打坦克装甲车等活动目标和突出地面的单个垂直目标。
身管内壁有膛线（或称来复线）的火炮叫线膛炮；身管内壁没有膛线的火炮叫滑膛炮。现代主战坦克大多采用滑膛炮。如前苏联T－72坦克、前西德豹Ⅱ坦克和美国后期的M－1坦克等。大多采用滑膛炮的主要原因有四点：一是滑膛炮采用长径比较大的动能弹，因而穿甲能力强。二是管壁较厚，且无膛线，不存在膛线烧蚀问题，膛内阻力小，使用寿命较长。特别是它的发射药装得多，膛内压力大，因而发射初速能大大超过1800米秒，可以提高尾翼稳定脱壳穿甲弹的穿甲能力。滑膛炮发射破甲弹时，由于弹丸不靠膛线稳定，因而无离心力对聚能射流的有害影响，破甲能力可以提高。三是炮弹无滑动弹带，减轻了弹重。四是适于发射多种弹，如小型导弹、火箭增程弹等。但是滑膛炮只能发射尾翼稳定弹，而且射击距离远时，由于弹丸尾翼受外界因素的影响，射击精度较低。
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