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坦克自动装弹机原理剖析,多种技术的汇总

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发表于 2016-7-10 13:49:52 | 显示全部楼层 |阅读模式

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在说到自动装弹机之前,先说下对自动装弹机的定义:
所谓自动装弹机,指的是为火炮自动装填炮弹的机器。其实严格说来世界上很多国家早就有了很多的成熟技术,而且从装备的时间上看来,自动装弹机早就不是什么高科技了。但是,现在装备有坦克自动装弹机的国家数量仍然有限,主要有俄罗斯,中国,日本,法国等国(美国和其他西方国家一般不采用自动装弹机)。
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坦克自动装弹机按照装填方式分类,可分为定角式非定角式两种。

火炮定角装填式自动装弹机,主要部件通常布置在炮塔内,火炮须在一个特定的角度并闭锁后,自动装弹机才能装弹。这种装填方式大大限制了火炮的射界,使得每次在再装填的时候火炮必须位置重新归零,而且观瞄设备也必须跟着重新归位,所以这种自动装填方式虽然提高了射速但反而限制了坦克的战斗力。
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火炮非定角装填式自动装弹机就好多了,主要部件通常安装在坦克车体中,坦克炮在高低向处在任何角度,自动装弹机均能装弹。装有自动装弹机的坦克炮除可以使用自动装弹机装填炮弹外,还可以半自动装填炮弹和人工装填炮弹。自动装弹机的补弹和卸弹一般由人工进行。
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自动装弹机装弹动态演示
我们知道,坦克的火力,防护,机动性是构成一辆坦克技战术水平的三个最重要的指标。而这三项指标是相辅相成的:如果更多的注重防护那么大大增加的结构重量将会严重影响机动性。在二战后空军的长足发展面前,这种皮糙肉厚的陆地巡洋舰只能成为飞机的美餐。而且随着技术的不断发展,坦克火炮口径越来越大,弹药也越来越重,同时对火炮的射速要求也是越来越高。为了能满足这些要求只能将炮塔的体积越做越大。这就是二战后期德国坦克越来越走极端的重要原因。

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德国虎式坦克
二战期间德国研制的虎式坦克,战斗全重远远超过了100吨。这种坦克由于自身实在太重使得其悬挂和行走系统非常的悲催,就算造出来也是拥有完全制空权的盟军空军的“美餐”。
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所以说,这个时候如果可以发展出来一种可以自动装填炮弹的机器,那么不但可以减少坦克乘员人数,还可以大大减少坦克的正面投影面积,从而将更多的重量放到防护上去。总结起来其优势无外以下几点:
(1)使用自动装弹机后可以有效降低车高:
由于装填手在车内基本是采取的立姿工作,占用较大的空间和需要足够的高度,采用自动装弹机可以大大节省空间。
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而且取消一名乘员后可以不在火炮一侧前后安排座位,也有利于降低炮塔的高度,减少坦克的被弹面积。最典型的就是俄系坦克如T-64其高度只有2.20m,高度比T-62坦克大约下降110mm,而T-72更降低至2.19m高,德国的豹2坦克的高度则有2.46m。
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豹2坦克
(2)由于减少了体积,可以使得装甲使用量减少,有利于减重或者增加装甲防护。
(3)便于实现隔舱化,提高乘员生存能力:采用自动装弹机后,易使乘员和弹药分开,减少殉爆的危险。
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殉爆中的T-72坦克
(4)便于装填大口径弹药:火炮口径的加大将明显增大弹药重量。
实践证明,120mm炮弹的装填基本已经达到了人体所能承受的极限。而未来所研制中的140mm火炮如果没有自动装填将很难进行。事实也表明苏军在换装125mm主炮的坦克后基本再也没有考虑过使用人工装填。

(5)可以有效提高射速:经过前面的火控系统的介绍我们知道所谓射速在很大程度上取决于坦克捕获目标的速度。所以说,越高的射速可以为第二目标的捕捉提供更多的机会。目前在人工装填状态下一般射速只有4-6发每分,而采用了自动装填后射速可以达到8发,甚至于勒克莱尔所宣称的12发。

(6)在颠簸状况下 人工装填颇为困难。

(7)自动装弹机对于改变坦克常规结构创造了条件。比如美军斯特瑞克火炮系统。

关于自动装弹机的组成结构
前面说了自动装弹机的优势,那么下面就来说说自动装弹机的组成结构。无论是哪种自动装弹机,他的自动装弹原理是什么,不外乎都牵涉到如下的几个部件:一般来说坦克自动装弹机由操纵台或装弹操纵台、炮弹数量指示器、输弹机、提弹机、推弹机、抛壳机、火炮闭锁器、记忆装置和配电盒等及部分组成。
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旋转输弹机
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推弹机
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总成部分
在操作的过程中为了防止故障带来的灾难性后果还要求有由人工按照常规方式可以在装填弹药。相对来说尾舱式的布置方法则比较简单,一般由一个电控输弹机、推弹机、带式弹仓和一套电子控制装置几部分组成,主要是减少了一个提弹机。
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自动装弹机牵涉到如下几样技术
(1)选弹技术:威胁目标不同,消灭威胁所需的弹种自然不同,选择合适的弹种是第一关键。由于储存在弹仓内的炮弹是无序存放的,何位置存放的是何种弹,在存放弹药或补弹时就需要记忆,以供选弹时能有一个目标,这就需要研究能够记忆弹种的记忆盒及其相关技术。

(2)输弹技术:弹药到位方能向炮膛装填,其前提条件是选择合适的弹种。自动装弹机寻找到所需的弹种后,需要借助机械将其输送到装弹位置,不偏不差地正好对准炮膛需要开发相应的技术,这就是输弹技术。

(3)推弹技术:弹药不入炮膛是无法发射的。如何将炮弹装入炮膛,而且是恰如其分的装入,是推弹技术需要解决的问题。

(4)自动化技术:选弹、输弹、推弹,既需要快速准确地完成,又需要协调地进行,方能提高射速,满足作战的需要。自动化技术在其间起着关键的作用。

(5)可靠性技术:西方国家迟迟不肯使用自动装弹机,最主要的原因是对自动装弹机的可靠性持怀疑态度,因为一旦自动装弹机出现故障,将造成灾难性的后果。没有满意的可靠度,是不能正式装车使用的,首先必须解决使用可靠的技术问题。

(6)闭锁技术:不采用人工装填的话就必须自动开锁闭锁。

法国AMX-13轻型坦克世界上第一款实用化的自动装弹机是法国的AMX-13轻型坦克。于1946年设计,1948年完成的第一辆样车,1952年在罗昂制造厂(ARE)投产而后装备部队。
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该坦克安装1门75mm火炮,有炮口制退器。该炮由炮塔后部的2个鼓形弹舱供弹,每个弹舱装有炮弹6发。火炮发射后,空弹壳可经炮塔后窗口自动抛出。火炮配有穿甲弹和榴弹,弹药基数37发。之所以一辆轻型坦克有如此的高射速完全得益于其对自动装弹机的使用。

AMX-13轻型坦克炮塔结构分为上下两部分,中间没有刚性连接,火炮刚性地安装在上塔体上,二者成一体绕火炮耳轴作俯仰运动,是谓“摇”;上塔体靠耳轴支承在下塔体上;下塔体支承在炮塔座圈上,带动整个炮塔及火炮作旋转运动是谓“摆”。这样的好处就是可以将座圈做的很小。从图中大家可以明确看到火炮安放在耳轴上,炮塔后部布置有装弹机。
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由此图可以清晰的看出炮塔的连接方式,也可以明显的看到该炮塔的座圈确实很小

采用摇摆式炮塔的另一个优点是,便于实现炮弹的自动装填。由于火炮和上塔体是一体的,只要把炮弹布置在上塔体炮尾部分的适当位置,就可以很方便地把炮弹直线推弹入膛。这样火炮在自动上弹的时候就不用考虑火炮仰角的问题了。弹药存放在炮塔后部的2个鼓形弹舱内,每个弹舱装有炮弹6发。火炮发射后,空弹壳可经炮塔后窗口自动抛出。这样的设计使得该车拥有机动性和火力的完美结合,也让世人第一次见识到了自动装弹机的优势

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