俄2C-19式152 mm自行加榴炮装填装置设计特点

韩宏潮,康瑞霞

(西北机电工程研究所,陕西咸阳 712099)

俄2C-19式152 mm自行加榴炮装填装置设计特点

韩宏潮,康瑞霞

(西北机电工程研究所,陕西咸阳 712099)

俄罗斯2C-19式152mm自行加榴炮弹药自动装填装置由供弹机、药仓、协调器、输弹机、炮尾密封舱、车外补弹装置、车外补药装置、液压系统和控制系统组成。该装置采用炮塔尾舱式布局方式,供弹机由两个相同的回转弹舱组成。弹丸全自动装填和装药半自动装填两部分统一由1台计算机控制装置控制。采用该装置,最大射速可达8发/分钟,持续射速可达3～4发/分钟。该装填系统自动化程度高、弹仓携弹量大,可以射击车内弹药,也可以射击车外弹药,射击车外弹药时基本不降低射速,极大地支持了火炮系统威力的发挥。

机械设计;自行加榴炮;装填装置;供弹机

1 装填装置的构成与布置

俄罗斯2C-19式152mm自行加榴炮弹药自动装填装置包括供弹机、药仓、协调器、输弹机、炮尾密封舱、车外补弹装置、车外补药装置、液压系统和控制系统。

如图1所示,该装填装置采用炮塔尾舱式布局方式,供弹机由两个相同的回转弹舱组成。两个回转弹舱在炮塔尾舱中上下布置,回转弹舱采用储弹筒回转链式原理;采用药筒装药,药仓分好几处布置,分别分散布置于弹仓中间的固定弹架、炮塔左右舱门内侧、上下层弹舱两端与侧甲之间等;协调器挂在火炮右耳轴上,采用电驱动,并配有液压平衡缸;炮尾密封舱采用封闭箱体式结构,左、右、上、下、前、后等面均开有舱门与舱口;炮尾密封舱通过前口与火炮摇架固连,允许火炮后坐体在炮尾密封舱内做后坐复进运动;输弹机采用液压马达驱动、链传动机构,装在炮尾密封舱的正后面,链盒布于炮尾密封舱的后下方和正下方并固连;车外供弹装置布于炮塔正后方;车外供药装置布于炮塔尾舱的左下角,可以从炮塔后打开并拉出,用于向车内补药;液压系统布置于火炮的下吊篮上,各执行元件布置于动作机构附近;控制系统分散布置,驱动器、控制器等布置于火炮的下吊篮上,操作面板布置于炮手附近,开关机构布置于动作机构附近。

2 装填装置的功能与动作

俄罗斯2C-19式152 mm自行加榴炮的弹药自动装填装置由弹丸全自动装填和装药半自动装填两部分组成,统一由1台计算机控制装置控制。

弹仓。上、下回转弹仓均可以按就近路径回转选弹,上层弹仓从回转链下层向协调器供弹,下层弹仓从回转链上层向协调器供弹,上、下回转弹仓配置有各自的回转减速箱、推弹机、前桥等,推弹机用于把所选弹丸通过前桥推入协调器的托弹盘;其中回转执行动力采用了两个400 W直流电机,推弹执行动力采用了1个400 W直流电机。

药仓。药仓用于储存带装药的药筒,打炮时由炮手人工从药仓中取出药筒,放到炮尾密封仓后上门上的托药盘,并按下“装药好”按钮即可。

协调器。有两个功能动作,其一是带弹与火炮协调或协调到接弹位,执行动力采用了两个400 W直流电机,并配备了1个带蓄能器的液压平衡缸;其二是托弹盘带弹翻转到输弹线并在输弹收链后翻转回初位,执行动力采用了1个液压油缸。

炮尾密封舱。用于密封火炮复进到位抽筒时带出的炮膛废气,同时作为装填装置和部分火炮零部件的安装基体,后上门装有托药盘,可以带装药翻转到输药线,执行动力采用了1个液压油缸。

输弹机。用于输弹、输药、排壳,执行动力采用了一个液压马达。

车外补弹装置。炮手仅需把车外地面弹丸放到装填高约1 m的扬弹机托弹盘上,借助该装置,通过自动操作,就可完成对车内弹舱的补弹,其中扬弹与推弹各采用了1个400 W直流电机。

车外补药装置。协助炮手完成对车内补充装药,执行动力采用了1个400 W直流电机。

液压系统。用于为输弹机输弹输药、弹协调器托弹盘带弹翻转到输弹线、炮尾密封舱上门及托药盘带药翻转到输药线等动作提供动力。

控制系统。用于对装填系统的全部机构动作、开关状态、操作面板及任务指令、弹药信息、输入输出信息等实施自动控制,并与火控、全炮电气管理系统等有着复杂的交互关系,包括射击指令传输、信号传输、驱动控制和动作控制以及安全性联锁等多方面的功能与作用。

3 装填装置性能指标情况

该装填装置使用非可燃药筒装药系统,采用炮塔尾舱式弹舱布局方式,实现了弹丸的任意角全自动装填和装药的任意角半自动装填,其中装药半自动装填中仅有一个人工装填动作和一个人工辅助动作;该装填装置携弹药量大,尤其能自动装填的弹药数量大,且最大射速大,持续射速也大,其具体性能指标如表1所示。

表1 俄2C-19式152 mm自行加榴炮装填装置性能指标Tab.1 Performance indexes of Russian 2C-19 152 mm self-propelled gun loading mechanism

4 装填装置设计特点分析

4.1 输弹机一机多用

输弹机可以输弹、输药、排药筒。输弹机安装在炮尾密封舱后板外侧、炮膛中心线正后方,由液压马达驱动,采用单向链机构,当协调器托弹盘带弹翻转到输弹线时,输弹机输弹入炮膛;同时,位于输弹链尾部的排壳小车在输弹链作用下,把位于炮尾密封舱V形槽内的上发空药筒向前推出一段距离,之后排壳小车与输弹链自动解脱;当炮尾密封舱后上门及托药盘带药翻入到输药线时,输弹机输药入炮膛,并由药筒底缘带动火炮闩体的抽筒子自动关闩。

4.2 炮尾密封舱的设置

用于密封火炮复进到位抽筒时带出的炮膛废气,减少炮塔中有害气体的含量,使炮手处于操作方便、安全的环境;同时作为一个安装基体,确保炮手操作方便;后上门还装有托药盘,可以带装药翻转到输药线。炮尾密封舱采用封闭箱体式结构,左、右、上、下、前、后等面均开有舱门与舱口;炮尾密封舱通过前口与火炮摇架固连,允许火炮后坐体在炮尾密封舱内做后坐复进运动,前口下面还有一个排壳通道;带卡锁机构和扭杆簧的右门,可以允许协调器带弹翻入到输弹线,自动关门复位并与炮尾密封舱锁定;带托药盘的炮尾密封舱后上门可以在油缸作用下把装药翻入到输药线,回程到位时自动关门复位并与炮尾密封舱锁定;前上门用于吊装闩体;炮尾密封舱的上面还带有后上门和右门的门锁机构、电磁铁及开关机构等;后面舱板的内侧装有压壳板,由右门通过连动机构带动,用于在输弹过程中压制药筒,确保位于输弹链条尾部的排壳小车排壳动作平稳可靠;后面舱板的外侧设有输弹机的安装接口,并装有使后上门做翻转动作的执行油缸;炮尾密封舱下部有V形槽,作为排药筒通道;V形槽外侧设有输弹机链盒的安装接口;V形槽下板上开有一个长条空,用于输弹链条带动尾部的排壳小车排空药筒时通过;炮尾密封舱的左侧板设置有观察窗,并装有火炮后坐标尺,布置有火炮的关闩机构、复拨机构、击发机构等,左侧板和后板上还装有后上门、右门与火炮击发机构的机械安全连锁机构等。炮尾密封舱的功能之多,堪称部件功能集成的典范。

4.3 利用弹丸重力作为机构运动的动力

如图2所示,车外供弹装置由扬弹机、推弹机和架体组成。工作时,当扬弹机把弹丸供入推弹机托弹盘时,通过连杆机构和弹簧装置工作,推弹机及其托弹盘会带弹在重力作用下由原来的倾斜位置绕一个水平轴翻转到弹轴水平位置,此时,推弹机工作,把其托弹盘中的弹丸推入弹仓中,之后推弹机及其托弹盘自动恢复其原来倾斜位置,完成一个补弹循环。

4.4 携弹量最大

俄罗斯2C-19式152 mm自行加榴炮的弹药自动装填系统供弹机携弹量达50发,其中可全自动装填的弹丸数量高达46发。相对同样采用炮塔尾舱式弹仓布局、同等战斗全重重量级别的英国AS90、法国AuF1、韩国K9、南非 T6等国际上典型的155 mm自行加榴炮而言,2C-19的携弹量最大,可全自动装填的弹丸数量也最多。

4.5 可以射击车外弹,基本上不降低射速

俄罗斯2C-19式152 mm自行加榴炮系统借助其车外补弹装置和车外补药装置,也可以射击车外弹和车外药;而且,由于车外弹药的补入不属于火炮射击主循环动作,故射击车外弹药,基本上不降低火炮射速。

4.6 装填装置自动化程度较高

在炮塔尾舱式弹仓布局中,采用非可燃药筒装药,俄罗斯2C-19式152 mm自行加榴炮的装填装置的自动化程度是最高的。仅有一个人工供药动作,动作数量少、并远离运动机构,有利于炮手安心操作和保持体力。

4.7 链条技术及机构应用广泛

该弹药自动装填装置中,弹仓推弹机、输弹机、弹仓回转、车外供弹装置推弹机、车外供弹装置扬弹机、车外供药装置等均采用了链条技术及机构,其中弹仓推弹机、输弹机、车外供弹装置推弹机等采用单向链机构;车外供弹装置扬弹机、车外供药装置采用滚子链的循环链;弹仓回转采用储弹筒组成的宽幅回转链。

4.8 单向链技术创新

该弹药自动装填装置中,输弹机采用可闭锁的输弹链,即在每个链节上加一个锁爪;并在链轮箱中加有解闭锁机构。当链条伸出时,解闭锁机构使锁爪处于闭锁状态,链条呈刚性杆式,高射角输弹时不易弯曲,输弹动作可靠;当链条收回时,解闭锁机构使锁爪处于开锁状态,链条可以弯曲,易收回、盘入链盒。

值得一提的是,该解闭锁机构可以绕输弹机链轮主轴转动一定角度,用于适应强制输药筒到位后,自动关闩时闩体上抬使输弹链头上抬,而输弹链在开始关闩后动力换向,链条向回收,回收动作与上抬动作在铅垂平面内相互垂直的两个方向同步动作,保证了火炮的正常功能与动作连续性。

4.9 安全联锁

该弹药自动装填装置与火炮击发机构间设置有机械安全联锁机构,确保弹药装填装置未完成弹药装填任务时火炮不能击发,充分体现了2C-19式152 mm自行加榴炮系统高度重视火炮的射击安全性。

另外,该弹药自动装填装置还配置了备用手动装置,并坚持持续改进的设计特点,如改进原炮尾密封舱为开式方舱。采用模块装药系统,还发展了2C-19M1式52d 155mm自行加榴炮系统等;还重视系统的操作方便性和可维修性设计等;有很多值得学习、参考和借鉴之处。

5 结束语

俄罗斯2C-19式152 mm自行榴弹炮的弹药自动装填装置的确拥有很多设计特点,装填系统自动化程度高、弹仓携弹量大、可全自动装填的弹丸数量也大、可以射击车内弹药,也可以射击车外弹药、且射击车外弹药基本上不降低射速等,均极大地支持了火炮系统威力的发挥;同时,该火炮系统采用非可燃药筒装药系统,既是合理利用资源,又是尽可能采用成熟技术,提高了系统的可靠性。该弹药自动装填系统配置车外供弹装置、车外供药装置,很方便的实现了车外弹药的人工辅助装填,虽然不同于现在装备的弹药车与主炮车成对配置情况,但却是80年代装备的大口径自行火炮弹药自动装填系统的经典之作。

References)

[1]CHRISTOPHER F FOSS,Jane's armour and artillery 2008-2009[M].London:Cambridge University Press,2009:751-753.

[2]CHRISTOPHER F FOSS,Jane's armour and artillery 2007-2008[M].London:Cambridge University Press,2008:762-764.

[3]CHRISTOPHER F FOSS,Jane's armour and artillery 2005-2006[M].London,Cambridge University Press,2006,742-744.

[4]CHRISTOPHER F FOSS,Jane's armour and artillery 2006-2007[M].London,Cambridge University Press,2007:726-728.

[5]CHRISTOPHER F FOSS,Jane's armour and artillery 2004-2005[M].London,Thanet Press Limited,2005:676-678.

[6]CHRISTOPHER F FOSS,Jane's armour and artillery 2003-2004[M].London,Bath Press,Bath and Glasgow 2004:672-674

[7]樵军谋.俄罗斯大口径自行火炮发展的特点[J].火炮发射与控制学报,1998(2):36-40.

QIAO Jun-mou.Features of Russian large caliber selfpropelled gun[J]Journal of Gun Launch&Control 1998(2):36-40.(in Chinese)

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

韩宏潮(1965-),男,硕士,主要从事研究。E-mail:hhcyj1680@163.com