韓宏潮,康瑞霞

(西北機(jī)電工程研究所,陜西咸陽(yáng) 712099)

俄2C-19式152 mm自行加榴炮裝填裝置設(shè)計(jì)特點(diǎn)

韓宏潮,康瑞霞

(西北機(jī)電工程研究所,陜西咸陽(yáng) 712099)

俄羅斯2C-19式152mm自行加榴炮彈藥自動(dòng)裝填裝置由供彈機(jī)、藥倉(cāng)、協(xié)調(diào)器、輸彈機(jī)、炮尾密封艙、車外補(bǔ)彈裝置、車外補(bǔ)藥裝置、液壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。該裝置采用炮塔尾艙式布局方式,供彈機(jī)由兩個(gè)相同的回轉(zhuǎn)彈艙組成。彈丸全自動(dòng)裝填和裝藥半自動(dòng)裝填兩部分統(tǒng)一由1臺(tái)計(jì)算機(jī)控制裝置控制。采用該裝置,最大射速可達(dá)8發(fā)/分鐘,持續(xù)射速可達(dá)3～4發(fā)/分鐘。該裝填系統(tǒng)自動(dòng)化程度高、彈倉(cāng)攜彈量大,可以射擊車內(nèi)彈藥,也可以射擊車外彈藥,射擊車外彈藥時(shí)基本不降低射速,極大地支持了火炮系統(tǒng)威力的發(fā)揮。

機(jī)械設(shè)計(jì);自行加榴炮;裝填裝置;供彈機(jī)

1 裝填裝置的構(gòu)成與布置

俄羅斯2C-19式152mm自行加榴炮彈藥自動(dòng)裝填裝置包括供彈機(jī)、藥倉(cāng)、協(xié)調(diào)器、輸彈機(jī)、炮尾密封艙、車外補(bǔ)彈裝置、車外補(bǔ)藥裝置、液壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。

如圖1所示,該裝填裝置采用炮塔尾艙式布局方式,供彈機(jī)由兩個(gè)相同的回轉(zhuǎn)彈艙組成。兩個(gè)回轉(zhuǎn)彈艙在炮塔尾艙中上下布置,回轉(zhuǎn)彈艙采用儲(chǔ)彈筒回轉(zhuǎn)鏈?zhǔn)皆?采用藥筒裝藥,藥倉(cāng)分好幾處布置,分別分散布置于彈倉(cāng)中間的固定彈架、炮塔左右艙門內(nèi)側(cè)、上下層彈艙兩端與側(cè)甲之間等;協(xié)調(diào)器掛在火炮右耳軸上,采用電驅(qū)動(dòng),并配有液壓平衡缸;炮尾密封艙采用封閉箱體式結(jié)構(gòu),左、右、上、下、前、后等面均開有艙門與艙口;炮尾密封艙通過前口與火炮搖架固連,允許火炮后坐體在炮尾密封艙內(nèi)做后坐復(fù)進(jìn)運(yùn)動(dòng);輸彈機(jī)采用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)、鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu),裝在炮尾密封艙的正后面,鏈盒布于炮尾密封艙的后下方和正下方并固連;車外供彈裝置布于炮塔正后方;車外供藥裝置布于炮塔尾艙的左下角,可以從炮塔后打開并拉出,用于向車內(nèi)補(bǔ)藥;液壓系統(tǒng)布置于火炮的下吊籃上,各執(zhí)行元件布置于動(dòng)作機(jī)構(gòu)附近;控制系統(tǒng)分散布置,驅(qū)動(dòng)器、控制器等布置于火炮的下吊籃上,操作面板布置于炮手附近,開關(guān)機(jī)構(gòu)布置于動(dòng)作機(jī)構(gòu)附近。

2 裝填裝置的功能與動(dòng)作

俄羅斯2C-19式152 mm自行加榴炮的彈藥自動(dòng)裝填裝置由彈丸全自動(dòng)裝填和裝藥半自動(dòng)裝填兩部分組成,統(tǒng)一由1臺(tái)計(jì)算機(jī)控制裝置控制。

彈倉(cāng)。上、下回轉(zhuǎn)彈倉(cāng)均可以按就近路徑回轉(zhuǎn)選彈,上層彈倉(cāng)從回轉(zhuǎn)鏈下層向協(xié)調(diào)器供彈,下層彈倉(cāng)從回轉(zhuǎn)鏈上層向協(xié)調(diào)器供彈,上、下回轉(zhuǎn)彈倉(cāng)配置有各自的回轉(zhuǎn)減速箱、推彈機(jī)、前橋等,推彈機(jī)用于把所選彈丸通過前橋推入?yún)f(xié)調(diào)器的托彈盤;其中回轉(zhuǎn)執(zhí)行動(dòng)力采用了兩個(gè)400 W直流電機(jī),推彈執(zhí)行動(dòng)力采用了1個(gè)400 W直流電機(jī)。

藥倉(cāng)。藥倉(cāng)用于儲(chǔ)存帶裝藥的藥筒,打炮時(shí)由炮手人工從藥倉(cāng)中取出藥筒,放到炮尾密封倉(cāng)后上門上的托藥盤,并按下“裝藥好”按鈕即可。

協(xié)調(diào)器。有兩個(gè)功能動(dòng)作,其一是帶彈與火炮協(xié)調(diào)或協(xié)調(diào)到接彈位,執(zhí)行動(dòng)力采用了兩個(gè)400 W直流電機(jī),并配備了1個(gè)帶蓄能器的液壓平衡缸;其二是托彈盤帶彈翻轉(zhuǎn)到輸彈線并在輸彈收鏈后翻轉(zhuǎn)回初位,執(zhí)行動(dòng)力采用了1個(gè)液壓油缸。

炮尾密封艙。用于密封火炮復(fù)進(jìn)到位抽筒時(shí)帶出的炮膛廢氣,同時(shí)作為裝填裝置和部分火炮零部件的安裝基體,后上門裝有托藥盤,可以帶裝藥翻轉(zhuǎn)到輸藥線,執(zhí)行動(dòng)力采用了1個(gè)液壓油缸。

輸彈機(jī)。用于輸彈、輸藥、排殼,執(zhí)行動(dòng)力采用了一個(gè)液壓馬達(dá)。

車外補(bǔ)彈裝置。炮手僅需把車外地面彈丸放到裝填高約1 m的揚(yáng)彈機(jī)托彈盤上,借助該裝置,通過自動(dòng)操作,就可完成對(duì)車內(nèi)彈艙的補(bǔ)彈,其中揚(yáng)彈與推彈各采用了1個(gè)400 W直流電機(jī)。

車外補(bǔ)藥裝置。協(xié)助炮手完成對(duì)車內(nèi)補(bǔ)充裝藥,執(zhí)行動(dòng)力采用了1個(gè)400 W直流電機(jī)。

液壓系統(tǒng)。用于為輸彈機(jī)輸彈輸藥、彈協(xié)調(diào)器托彈盤帶彈翻轉(zhuǎn)到輸彈線、炮尾密封艙上門及托藥盤帶藥翻轉(zhuǎn)到輸藥線等動(dòng)作提供動(dòng)力。

控制系統(tǒng)。用于對(duì)裝填系統(tǒng)的全部機(jī)構(gòu)動(dòng)作、開關(guān)狀態(tài)、操作面板及任務(wù)指令、彈藥信息、輸入輸出信息等實(shí)施自動(dòng)控制,并與火控、全炮電氣管理系統(tǒng)等有著復(fù)雜的交互關(guān)系,包括射擊指令傳輸、信號(hào)傳輸、驅(qū)動(dòng)控制和動(dòng)作控制以及安全性聯(lián)鎖等多方面的功能與作用。

3 裝填裝置性能指標(biāo)情況

該裝填裝置使用非可燃藥筒裝藥系統(tǒng),采用炮塔尾艙式彈艙布局方式,實(shí)現(xiàn)了彈丸的任意角全自動(dòng)裝填和裝藥的任意角半自動(dòng)裝填,其中裝藥半自動(dòng)裝填中僅有一個(gè)人工裝填動(dòng)作和一個(gè)人工輔助動(dòng)作;該裝填裝置攜彈藥量大,尤其能自動(dòng)裝填的彈藥數(shù)量大,且最大射速大,持續(xù)射速也大,其具體性能指標(biāo)如表1所示。

表1 俄2C-19式152 mm自行加榴炮裝填裝置性能指標(biāo)Tab.1 Performance indexes of Russian 2C-19 152 mm self-propelled gun loading mechanism

4 裝填裝置設(shè)計(jì)特點(diǎn)分析

4.1 輸彈機(jī)一機(jī)多用

輸彈機(jī)可以輸彈、輸藥、排藥筒。輸彈機(jī)安裝在炮尾密封艙后板外側(cè)、炮膛中心線正后方,由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng),采用單向鏈機(jī)構(gòu),當(dāng)協(xié)調(diào)器托彈盤帶彈翻轉(zhuǎn)到輸彈線時(shí),輸彈機(jī)輸彈入炮膛;同時(shí),位于輸彈鏈尾部的排殼小車在輸彈鏈作用下,把位于炮尾密封艙V形槽內(nèi)的上發(fā)空藥筒向前推出一段距離,之后排殼小車與輸彈鏈自動(dòng)解脫;當(dāng)炮尾密封艙后上門及托藥盤帶藥翻入到輸藥線時(shí),輸彈機(jī)輸藥入炮膛,并由藥筒底緣帶動(dòng)火炮閂體的抽筒子自動(dòng)關(guān)閂。

4.2 炮尾密封艙的設(shè)置

用于密封火炮復(fù)進(jìn)到位抽筒時(shí)帶出的炮膛廢氣,減少炮塔中有害氣體的含量,使炮手處于操作方便、安全的環(huán)境;同時(shí)作為一個(gè)安裝基體,確保炮手操作方便;后上門還裝有托藥盤,可以帶裝藥翻轉(zhuǎn)到輸藥線。炮尾密封艙采用封閉箱體式結(jié)構(gòu),左、右、上、下、前、后等面均開有艙門與艙口;炮尾密封艙通過前口與火炮搖架固連,允許火炮后坐體在炮尾密封艙內(nèi)做后坐復(fù)進(jìn)運(yùn)動(dòng),前口下面還有一個(gè)排殼通道;帶卡鎖機(jī)構(gòu)和扭桿簧的右門,可以允許協(xié)調(diào)器帶彈翻入到輸彈線,自動(dòng)關(guān)門復(fù)位并與炮尾密封艙鎖定;帶托藥盤的炮尾密封艙后上門可以在油缸作用下把裝藥翻入到輸藥線,回程到位時(shí)自動(dòng)關(guān)門復(fù)位并與炮尾密封艙鎖定;前上門用于吊裝閂體;炮尾密封艙的上面還帶有后上門和右門的門鎖機(jī)構(gòu)、電磁鐵及開關(guān)機(jī)構(gòu)等;后面艙板的內(nèi)側(cè)裝有壓殼板,由右門通過連動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng),用于在輸彈過程中壓制藥筒,確保位于輸彈鏈條尾部的排殼小車排殼動(dòng)作平穩(wěn)可靠;后面艙板的外側(cè)設(shè)有輸彈機(jī)的安裝接口,并裝有使后上門做翻轉(zhuǎn)動(dòng)作的執(zhí)行油缸;炮尾密封艙下部有V形槽,作為排藥筒通道;V形槽外側(cè)設(shè)有輸彈機(jī)鏈盒的安裝接口;V形槽下板上開有一個(gè)長(zhǎng)條空,用于輸彈鏈條帶動(dòng)尾部的排殼小車排空藥筒時(shí)通過;炮尾密封艙的左側(cè)板設(shè)置有觀察窗,并裝有火炮后坐標(biāo)尺,布置有火炮的關(guān)閂機(jī)構(gòu)、復(fù)撥機(jī)構(gòu)、擊發(fā)機(jī)構(gòu)等,左側(cè)板和后板上還裝有后上門、右門與火炮擊發(fā)機(jī)構(gòu)的機(jī)械安全連鎖機(jī)構(gòu)等。炮尾密封艙的功能之多,堪稱部件功能集成的典范。

4.3 利用彈丸重力作為機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力

如圖2所示,車外供彈裝置由揚(yáng)彈機(jī)、推彈機(jī)和架體組成。工作時(shí),當(dāng)揚(yáng)彈機(jī)把彈丸供入推彈機(jī)托彈盤時(shí),通過連桿機(jī)構(gòu)和彈簧裝置工作,推彈機(jī)及其托彈盤會(huì)帶彈在重力作用下由原來的傾斜位置繞一個(gè)水平軸翻轉(zhuǎn)到彈軸水平位置,此時(shí),推彈機(jī)工作,把其托彈盤中的彈丸推入彈倉(cāng)中,之后推彈機(jī)及其托彈盤自動(dòng)恢復(fù)其原來傾斜位置,完成一個(gè)補(bǔ)彈循環(huán)。

4.4 攜彈量最大

俄羅斯2C-19式152 mm自行加榴炮的彈藥自動(dòng)裝填系統(tǒng)供彈機(jī)攜彈量達(dá)50發(fā),其中可全自動(dòng)裝填的彈丸數(shù)量高達(dá)46發(fā)。相對(duì)同樣采用炮塔尾艙式彈倉(cāng)布局、同等戰(zhàn)斗全重重量級(jí)別的英國(guó)AS90、法國(guó)AuF1、韓國(guó)K9、南非 T6等國(guó)際上典型的155 mm自行加榴炮而言,2C-19的攜彈量最大,可全自動(dòng)裝填的彈丸數(shù)量也最多。

4.5 可以射擊車外彈,基本上不降低射速

俄羅斯2C-19式152 mm自行加榴炮系統(tǒng)借助其車外補(bǔ)彈裝置和車外補(bǔ)藥裝置,也可以射擊車外彈和車外藥;而且,由于車外彈藥的補(bǔ)入不屬于火炮射擊主循環(huán)動(dòng)作,故射擊車外彈藥,基本上不降低火炮射速。

4.6 裝填裝置自動(dòng)化程度較高

在炮塔尾艙式彈倉(cāng)布局中,采用非可燃藥筒裝藥,俄羅斯2C-19式152 mm自行加榴炮的裝填裝置的自動(dòng)化程度是最高的。僅有一個(gè)人工供藥動(dòng)作,動(dòng)作數(shù)量少、并遠(yuǎn)離運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),有利于炮手安心操作和保持體力。

4.7 鏈條技術(shù)及機(jī)構(gòu)應(yīng)用廣泛

該彈藥自動(dòng)裝填裝置中,彈倉(cāng)推彈機(jī)、輸彈機(jī)、彈倉(cāng)回轉(zhuǎn)、車外供彈裝置推彈機(jī)、車外供彈裝置揚(yáng)彈機(jī)、車外供藥裝置等均采用了鏈條技術(shù)及機(jī)構(gòu),其中彈倉(cāng)推彈機(jī)、輸彈機(jī)、車外供彈裝置推彈機(jī)等采用單向鏈機(jī)構(gòu);車外供彈裝置揚(yáng)彈機(jī)、車外供藥裝置采用滾子鏈的循環(huán)鏈;彈倉(cāng)回轉(zhuǎn)采用儲(chǔ)彈筒組成的寬幅回轉(zhuǎn)鏈。

4.8 單向鏈技術(shù)創(chuàng)新

該彈藥自動(dòng)裝填裝置中,輸彈機(jī)采用可閉鎖的輸彈鏈,即在每個(gè)鏈節(jié)上加一個(gè)鎖爪;并在鏈輪箱中加有解閉鎖機(jī)構(gòu)。當(dāng)鏈條伸出時(shí),解閉鎖機(jī)構(gòu)使鎖爪處于閉鎖狀態(tài),鏈條呈剛性桿式,高射角輸彈時(shí)不易彎曲,輸彈動(dòng)作可靠;當(dāng)鏈條收回時(shí),解閉鎖機(jī)構(gòu)使鎖爪處于開鎖狀態(tài),鏈條可以彎曲,易收回、盤入鏈盒。

值得一提的是,該解閉鎖機(jī)構(gòu)可以繞輸彈機(jī)鏈輪主軸轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度,用于適應(yīng)強(qiáng)制輸藥筒到位后,自動(dòng)關(guān)閂時(shí)閂體上抬使輸彈鏈頭上抬,而輸彈鏈在開始關(guān)閂后動(dòng)力換向,鏈條向回收,回收動(dòng)作與上抬動(dòng)作在鉛垂平面內(nèi)相互垂直的兩個(gè)方向同步動(dòng)作,保證了火炮的正常功能與動(dòng)作連續(xù)性。

4.9 安全聯(lián)鎖

該彈藥自動(dòng)裝填裝置與火炮擊發(fā)機(jī)構(gòu)間設(shè)置有機(jī)械安全聯(lián)鎖機(jī)構(gòu),確保彈藥裝填裝置未完成彈藥裝填任務(wù)時(shí)火炮不能擊發(fā),充分體現(xiàn)了2C-19式152 mm自行加榴炮系統(tǒng)高度重視火炮的射擊安全性。

另外,該彈藥自動(dòng)裝填裝置還配置了備用手動(dòng)裝置,并堅(jiān)持持續(xù)改進(jìn)的設(shè)計(jì)特點(diǎn),如改進(jìn)原炮尾密封艙為開式方艙。采用模塊裝藥系統(tǒng),還發(fā)展了2C-19M1式52d 155mm自行加榴炮系統(tǒng)等;還重視系統(tǒng)的操作方便性和可維修性設(shè)計(jì)等;有很多值得學(xué)習(xí)、參考和借鑒之處。

5 結(jié)束語(yǔ)

俄羅斯2C-19式152 mm自行榴彈炮的彈藥自動(dòng)裝填裝置的確擁有很多設(shè)計(jì)特點(diǎn),裝填系統(tǒng)自動(dòng)化程度高、彈倉(cāng)攜彈量大、可全自動(dòng)裝填的彈丸數(shù)量也大、可以射擊車內(nèi)彈藥,也可以射擊車外彈藥、且射擊車外彈藥基本上不降低射速等,均極大地支持了火炮系統(tǒng)威力的發(fā)揮;同時(shí),該火炮系統(tǒng)采用非可燃藥筒裝藥系統(tǒng),既是合理利用資源,又是盡可能采用成熟技術(shù),提高了系統(tǒng)的可靠性。該彈藥自動(dòng)裝填系統(tǒng)配置車外供彈裝置、車外供藥裝置,很方便的實(shí)現(xiàn)了車外彈藥的人工輔助裝填,雖然不同于現(xiàn)在裝備的彈藥車與主炮車成對(duì)配置情況,但卻是80年代裝備的大口徑自行火炮彈藥自動(dòng)裝填系統(tǒng)的經(jīng)典之作。

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The Design Characteristics of Russian 2C-19 152mm Self-Propelled Gun-Howitzer Loading Device

HAN Hong-chao,KANG Rui-xia

(Northwest Institute of Mechanical&Electrical Engineering,Xianyang 712099,Shaanxi,China)

The automatic ammunition loading device of Russian 2C-19 152 mm self-propelled gun-howitzer is comprised of projectile feeder,charge magazine,harmonizer,projectile rammer,bustle enclosure,outside projectile feeder,outside charge feeder,hydraulic system and control system.The device is adapted with bustle-style layout plan;the projectile feeder is comprised with 2 similar rotary projectile magazines.The automatic projectile loading and semi-automatic charge loading are controlled by a computer.The maximum firing rate can reach 8 round/min and continual firing rate can reach 3-4 round/min.The loading system is highly automatic with large ammunition carrying ability;it can fire inside-vehicle ammunition as well as outside-vehicle ammunition with firing rate basically retained.As the result,the power of gun system is markedly supported.

mechanical design,self-propelled gun-howitzer,loading device,projectile feeder

TJ303+.9

A

1673-6524(2010)04-0110-04

2010-06-09;

2010-09-22

韓宏潮(1965-),男,碩士,主要從事研究。E-mail:hhcyj1680@163.com