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(chē)外補(bǔ)彈裝置、車(chē)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(chē)內(nèi)彈藥,也可以射擊車(chē)外彈藥,射擊車(chē)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(chē)外補(bǔ)彈裝置、車(chē)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(mén)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(kāi)有艙門(mén)與艙口;炮尾密封艙通過(guò)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(chē)外供彈裝置布于炮塔正后方;車(chē)外供藥裝置布于炮塔尾艙的左下角,可以從炮塔后打開(kāi)并拉出,用于向車(chē)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(kāi)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(guò)前橋推入?yún)f(xié)調(diào)器的托彈盤(pán);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(mén)上的托藥盤(pán),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(pán)帶彈翻轉(zhuǎn)到輸彈線(xiàn)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(mén)裝有托藥盤(pán),可以帶裝藥翻轉(zhuǎn)到輸藥線(xiàn),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(chē)外補(bǔ)彈裝置。炮手僅需把車(chē)外地面彈丸放到裝填高約1 m的揚(yáng)彈機(jī)托彈盤(pán)上,借助該裝置,通過(guò)自動(dòng)操作,就可完成對(duì)車(chē)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(chē)外補(bǔ)藥裝置。協(xié)助炮手完成對(duì)車(chē)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(pán)帶彈翻轉(zhuǎn)到輸彈線(xiàn)、炮尾密封艙上門(mén)及托藥盤(pán)帶藥翻轉(zhuǎn)到輸藥線(xiàn)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(kāi)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(xiàn)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(pán)帶彈翻轉(zhuǎn)到輸彈線(xiàn)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(chē)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(chē)與輸彈鏈自動(dòng)解脫;當(dāng)炮尾密封艙后上門(mén)及托藥盤(pán)帶藥翻入到輸藥線(xiàn)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(mén)還裝有托藥盤(pán),可以帶裝藥翻轉(zhuǎn)到輸藥線(xiàn)。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(kāi)有艙門(mén)與艙口;炮尾密封艙通過(guò)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(mén),可以允許協(xié)調(diào)器帶彈翻入到輸彈線(xiàn),自動(dòng)關(guān)門(mén)復(fù)位并與炮尾密封艙鎖定;帶托藥盤(pán)的炮尾密封艙后上門(mén)可以在油缸作用下把裝藥翻入到輸藥線(xiàn),回程到位時(shí)自動(dòng)關(guān)門(mén)復(fù)位并與炮尾密封艙鎖定;前上門(mén)用于吊裝閂體;炮尾密封艙的上面還帶有后上門(mén)和右門(mén)的門(mén)鎖機(jī)構(gòu)、電磁鐵及開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)等;后面艙板的內(nèi)側(cè)裝有壓殼板,由右門(mén)通過(guò)連動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng),用于在輸彈過(guò)程中壓制藥筒,確保位于輸彈鏈條尾部的排殼小車(chē)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(mén)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(kāi)有一個(gè)長(zhǎng)條空,用于輸彈鏈條帶動(dòng)尾部的排殼小車(chē)排空藥筒時(shí)通過(guò);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(mén)、右門(mén)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(chēng)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(chē)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(pán)時(shí),通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)和彈簧裝置工作,推彈機(jī)及其托彈盤(pán)會(huì)帶彈在重力作用下由原來(lái)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(pán)中的彈丸推入彈倉(cāng)中,之后推彈機(jī)及其托彈盤(pán)自動(dòng)恢復(fù)其原來(lái)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(chē)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(chē)外補(bǔ)彈裝置和車(chē)外補(bǔ)藥裝置,也可以射擊車(chē)外彈和車(chē)外藥;而且,由于車(chē)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(chē)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(chē)外供彈裝置推彈機(jī)、車(chē)外供彈裝置揚(yáng)彈機(jī)、車(chē)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(chē)外供彈裝置推彈機(jī)等采用單向鏈機(jī)構(gòu);車(chē)外供彈裝置揚(yáng)彈機(jī)、車(chē)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(kāi)鎖狀態(tài),鏈條可以彎曲,易收回、盤(pán)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(kāi)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(kāi)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(chē)內(nèi)彈藥,也可以射擊車(chē)外彈藥、且射擊車(chē)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(chē)外供彈裝置、車(chē)外供藥裝置,很方便的實(shí)現(xiàn)了車(chē)外彈藥的人工輔助裝填,雖然不同于現(xiàn)在裝備的彈藥車(chē)與主炮車(chē)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