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现代坦克装甲车辆普遍采用自动填装技术,自动填装技术代替手动填装,既可以减少成员数,也提高了填装速度。本文旨在科普一下坦克自动装弹机的特点和原理。

自动填装的优点:如果是高频率发射,自动填装机的优点将十分显著。这一点在自行榴弹炮上体现的非常明显,美国测试美制paladin手动填装自行榴弹炮打15发用时8分58秒,而自动填装的十字军火炮系统打15发只用了1分21秒。抛开十字军的高度信息化不谈,就射速而言就完秒帕拉丁。当然十字军系统的装弹机结构是比较大的,主要是榴弹炮不需要过多考虑炮塔的外形。坦克就不一样,作为战场一线的主战兵器,从某种意义上(苏式思想)坦克需要较低矮的外形来提高自己的生存能力。那么苏制坦克使用的自动填装机就必须适应这一点,尽可能减小体积。西方国家的坦克

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(图1)“十字军自行”火炮系统

简要的回顾一下坦克自动装弹机的发展历史:1950年代,法兰西首先在AMX-13坦克上安装了自动装弹机。60年苏联在其T-64坦克上也采用了自动装弹机,此后此技术在世界各国的坦克上得到广泛应用。目前各国现役的比较有名的有T-72系列,T-80系列,T-90系列,日本90式,法国“勒克莱尔”,中国96式,中国99式。而到处打仗的美国,他现役的M1系列主战坦克却没有采用自动填装系统。

几种自动填装机的分类与原理:

按弹药安放位置可以把自动装弹机分成炮塔尾仓式和炮塔吊篮式(车体弹仓式)。西方坦克一般采用尾仓式设计,而苏系坦克基本上全部采用了炮塔吊篮式的装弹机。

简单的从安全性上比较一下这两种布置方式:吊篮式的把弹药存放在炮塔下面的吊篮里面(一般是圆周排布),处于坦克的类几何中心处且位置较低,从理论上减少了弹药仓被击穿的可能性。可一旦被击中该部位,弹药可能会产生二次效应(殉爆)。如果发生殉爆,那么这种情况下坦克乘员的生存率基本为零。而且整个炮塔可能会被掀翻,甚至至会飞出去。炮塔尾仓式一般把弹药存放在炮塔后侧的隔离尾仓内,假如被命中发生连锁爆炸,有的设计是把爆炸的压力从炮塔尾仓上方的“气浪排放板”泄放出去,大大提高了车内乘员的生存率。在改善坦克外形方面,炮塔吊篮式的可以降低坦克的高度;尾仓式的增大了炮塔的体积,理论上增大了被击中的可能性。

1)T-64/T-72/T-80系列坦克用自动装弹机:

这几种苏制坦克均是炮塔底仓式的弹仓布置。其主要由底部旋转输弹机,提弹机构,推弹机,抛壳机,选弹和记忆系统组成。这种设备工作时,首先底部的旋转输弹机根据指令将所需要的弹药转到提弹口,然后由提弹机构将弹药输送至火炮后方轴线位置处,再由推弹机将弹药推送入膛,火炮射击后由抛壳机将弹壳抽出并抛至炮塔外。这几坦克使用种装弹机之间也是有一些差别的,T-64的弹丸和药筒(苏制坦克普遍采用分装弹)是竖着放在旋转输弹机里的。T-72的弹药都是平躺在旋转输弹机里的,且弹丸和药筒是放在。T-80的弹丸和药筒是成垂直布置在输弹机内的。T-72的提弹机就向电梯一样将弹药垂直提升至推弹位置,再依次将弹丸和药筒推送入炮膛。T-80的提弹机是一种类似于摇臂的机构,它一次性将原本垂直放置的弹丸和药筒提起至推弹线,使它们在同一轴线上,再由推弹链一次将弹丸和药筒推送入膛。

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(图2)T-72的自动装弹机结构

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(图3) T-72提弹机构

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(图4) T-80提弹机构

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(图5) T-80弹匣结构

2)西方国家广泛采用的尾仓式自动填装机:

尾仓式的自动装弹机弹药放置在尾仓内,由取弹机构从尾仓内取出后直接推送至炮膛。“勒克莱尔”的弹药在尾仓中呈带式排列,送弹和推弹过程都比较简单。还有布局弹药不是平行于炮轴放置,那么送弹的过程中就要调整弹药的方向。由于西方坦克基本都使用定装弹,这一过程的完成相对分装弹要简洁的多。

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(图6)尾舱式布局

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(图7)俄式坦克的尾仓式布局

这两种填装系统的比较:除了之前所说的被击中后的人员安全性和占用体积之外,两者在填装速度上也存在差异。苏制坦克射速大约是8发/分,勒克莱尔和90式能达到6发/分。中国96式坦克自动装弹机基本就是T-72所用的翻版,猜测也是8发/分。

目前自动装弹机有待改进之处和发展方向:

可靠性问题:一般机械的结构越复杂,可靠性就越差。比如左轮枪的可靠性肯定比自动步枪高的多得多。而且坦克自动装弹机要在交变振动的环境(比如中等起伏地形)中运行,工作环境温度,湿度,尘埃都可能随战场的改变而发生大范围的变动。机器难免会出问题。特别是长时间使用,战时野外检修条件也较差,也增加了故障发生的可能性。一旦发生故障,虽然有些型号也可以实现应急的手动填装,但填装效率不言而喻。还有故障的检修也是一个大问题,要是在前线交战地区把炮塔拿下来检修,那要多麻烦啊!如果可靠性达不到要求,还不如手动填装来的好。

3人乘员组的坦克,一旦它的自动装弹机出了问题,坦克立马变成移动靶标。如果能研制出故障的自检和排除系统,那这个问题将得到缓解。将来这种系统应该能够根据工作的战场环境,来实时监控和调整整个自动装弹机系统的运行,并将信息传递给坦克的中央控制电脑,更好地和其他部件联动。

补充弹药的速度问题:自动装弹机弹药的补充是比较缓慢的,填装一次往往需要比较长的时间。未来可能研发类似弹夹的自动装弹系统,能快速整体的更换一组弹药,改变一发一发的填装模式。

任意角填装问题:目前主流主战坦克使用的自动装弹机都是定角填装。比如我国96式主战坦克使用的装弹机就是4.5°定角填装。意思是自动装弹机只工作在这一个角度,火炮在完成一次射击后要旋转回这个角度装弹,装完后再重新去俯仰瞄准和打击目标。这其中会浪费宝贵的交战时间,实现任意角填装,对增加坦克的作战性能有一定的意义。值得一说的是有几种坦克早已变相实现这种填装,法国1953年装备的AMX-13轻型坦克和瑞典的S主战坦克。前者使用了摇摆式炮塔的设计,火炮和炮塔固定在一起,以炮塔的俯仰代替火炮的俯仰。后者采用了独特的无炮塔设计,即火炮和车体刚性固定,用坦克底盘的悬挂装置控制车体的前后倾斜来达到控制火炮俯仰的目的。由于火炮相对于自动装弹机没有转动,这两种坦克理所当然的实现了任意角填装。

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(图8)摇摆式炮塔原理图

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(图9)瑞典S型坦克

最后谈谈是否应该采用自动装弹机的问题。有人也许会问,为什么世界第一军事强国美国现役的M1系列坦克没有装备自动装弹机?原因我认为主要首要原因是美国军事的指导思想和近年来的主要作战对手所决定的。纵观近几年的美国打的战争,哪次有大规模地面坦克战?都是先是美国空军空中“乱炸”一番,然后陆军或者陆战队的阿帕奇或眼镜蛇上来清一遍,还能剩几辆坦克能和M1对干的?再说已M1的火力和防护优势,何必去装自动装弹机?成本高不说,还可能出故障,用大兵填装何乐而不为呢?美国对空中力量的重视程度远远大于陆军装备,所以M1才会停产这么多年,更别说装自动装弹机这种对美军吃力不讨好的事了。

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(图10)M1主战坦克

但从武器装备自动化和智能化这个趋势来看,采用自动填装系统是必然趋势。这需要技术的发展使可靠性,成本和性能达到一个平衡点。一旦发展到了那个平衡点,那么美帝也会采用这个技术。我国目前的自动装弹机还是仿制苏式的车体弹仓是填装机,之前已经提过这种布局有很大的安全隐患,弹仓被击穿后乘员的生存率不高,导致乘员在驾驶和操作的时候可能会面临较大的心理压力。而尾仓式的相对较安全,希望看到我国也能推出一款尾仓式储装弹的坦克。

本人水平有限,如果哪里写的不当,希望大家给予批评指正O(∩_∩)O










本文内容于 2012/12/8 7:29:09 被tiantianzaici编辑

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