自动装填机构

1、11010741自 动 装 填 机 构第一组绪论现代战争要求炮兵应具备快速反应能力、精确打击能力和较强的生存能力。由于各国的现代自行火炮均采用传统结构布局，由此产生了一些结构的局限性，从而制约了火炮的作战效能和使用性能，解决这一问题的途径，是研制一种采用非传统结构布局、可显著提高射击威力并缩短阵地停留时间的新型火炮系统。主要是以提高射速为目的，而射速的高低与弹药装填机构的设计有着直接的关系，所以一个好的弹药装填机构在一定程度上决定了火炮的优良性能，而对弹药装填机构的设计就显得尤为重要了。自动装填系统可大幅度提高火炮在各种条件下的射速，提高单位时间的火力密度，实现“多发弹同时弹着”，加强对目标的

2、突袭能力和突袭效果，并可与先进的战场管理系统和火控系统一道，使火炮具有昼/夜作战能力和与多个目标同时快速交战的能力，同时还可以减轻乘员的工作强度，提高工作和战斗效率，减少乘员人数，达到减少乘员战斗空间的目的，是提高大口径自行火炮战斗力及生存能力的关键技术。自动装填系统的任务是，使弹药装填不受火炮射角的影响，随着火炮高低和方向运动实现任意角装填;自动选择并供给火炮多种弹药，以满足对付不同目标的需要;在输弹过程中自动装定引信;根据射击任务自动组合并及时提供相应的装药;在关门过程中自动完成装填底火动作;既可以发射车内弹又可以发射车外弹，发射车外弹不降低射速。Title: xxxxxxxxxxx火炮自

3、动装填系统分类半自动装填系统的基本结构设计结论自动装填系统现状4参考文献各国自动装填系统现状美国中国德国自动装填系统现状自动装填系统现状模型建立实证研究结论局限模型建立实证研究结论局限火炮自动装填系统分类半自动装填系统的基本结构设计结论自动装填系统现状美国美国“十字军骑士”155mm自行榴弹炮（XM2001）杀伤力强，战术机动性强，全炮自动化程度高，但也存在了系统复杂，质量大等特点。XM2001的弹药自动装填技术相当先进，采用全电驱动，能实现引信的装定以及弹丸、装药的全自动装填，但体积大，结构复杂。总体布局上，弹丸垂直放置在车体左右两侧的两个回转式弹仓中。弹丸和模块装药具有各自的传送装置，将弹

4、药分别送入炮膛。在接到射击命令后，自动装填系统从弹仓中选取弹丸并装定引信，然后传送给装填臂，同时发射药装填系统自动选择合适的发射药，再通过传送臂将发射弹药传送给装填臂，然后与射角协调，将弹药和发射药输入炮膛，最后自动关闭炮闩射击。模型建立实证研究结论局限模型建立实证研究结论局限自动装填机构现状火炮自动装填系统分类半自动装填系统的基本结构设计结论美国美国“十字军骑士”155mm自行榴弹炮（XM2001）杀伤力强，战术机动性强，全炮自动化程度高，但也存在了系统复杂，质量大等特点。XM2001的弹药自动装填技术相当先进，采用全电驱动，能实现引信的装定以及弹丸、装药的全自动装填，但体积大，结构复杂。总

5、体布局上，弹丸垂直放置在车体左右两侧的两个回转式弹仓中。弹丸和模块装药具有各自的传送装置，将弹药分别送入炮膛。在接到射击命令后，自动装填系统从弹仓中选取弹丸并装定引信，然后传送给装填臂，同时发射药装填系统自动选择合适的发射药，再通过传送臂将发射弹药传送给装填臂，然后与射角协调，将弹药和发射药输入炮膛，最后自动关闭炮闩射击。模型建立实证研究结论局限模型建立实证研究结论局限自动装填机构现状火炮自动装填系统分类半自动装填系统的基本结构设计结论德国德国PZH2000式52倍口径155mm自行榴弹火炮采用全电驱动的自动装填系统具有高可靠性、高可用性和高可操作性、由程序控制器、带推弹器的弹仓、传送配备电动

6、引信装定器的弹丸输送导轨和配装气动输弹器的弹丸吊臂组成12。弹丸的装填有全自动、半自动和手动3种可用方式。全自动装填时，弹丸可在火炮处于任意方位角和高低角时被装入炮膛。弹丸吊臂可以选择弹种。弹丸是由位于车辆后部和底盘中心且最多能存放60发弹丸的弹仓中获得并自动装载。PZH2000的自动装填系统从车身中段的弹仓延伸至车尾。当需要从外部补充弹药时，其弹丸输送系统就会自动将弹丸送往弹仓并摆入定位。炮塔内后部存放67套发射装药，发射装药采用单元模块装药，最多由6个模块 组成，现在需手工装填。PZH2000的爆发射速为3发/9.2秒,最大射速为12发/分,持续射速为9发/分13。模型建立实证研究结论局限

7、模型建立实证研究结论局限自动装填机构现状火炮自动装填系统分类半自动装填系统的基本结构设计结论中国我国研制自行火炮系统开始于上世纪60年代后期，已装备的自行榴弹炮的口径主要是122mm、152mm、155mm，其中达到世界先进水平的自行火炮系统有PLZ-07式122mm自行榴弹炮、PLZ-45 155mm自行榴弹炮和PLZ-05 155mm自行榴弹炮。PLZ-07式122mm自行榴弹炮没有采用自动化程度更高的装弹机构，除了技术原因之外，主要是考虑到了全自动装填机构的复杂结构不仅占用大量的炮塔内空间，还会增加整个系统的质量，因此，全自动装填机构部不适用于这个级别的自行榴弹炮。模型建立实证研究结论局

8、限模型建立实证研究结论局限自动装填机构现状火炮自动装填系统分类半自动装填系统的基本结构设计结论中国PLZ-45 155mm自行榴弹炮，战斗全重32吨，乘员5人，炮车内载弹量为30发，配有弹药输送车随性作战，PLZ-45 155mm自行榴弹炮弹药支援车（ASV）可携带90发155mm炮弹，通过一条传送带为PLZ-45 155mm自行榴弹炮补充弹药，传送速度为6-8发/分钟，该炮采用了半自动装弹机，可实现火炮任意射角的弹丸装填，药筒采用手工装填，最大射速为5发/分。PLZ-05 155mm自行榴弹炮，战斗全重45吨，乘员45人，车内载弹量为25发，高低射界-365，方向射界360，该炮采用俄罗斯2

9、C19 152mm自行加榴炮的自动装填技术，自动化程度较高，可在任意射角实现全自动装填，发射药半自动装填，最大射速810发/分，爆发射速4发/15秒，可实现多发弹同时弹着。下图1.3就是中国PLZ-05 155mm自行榴弹炮14。模型建立实证研究结论局限模型建立实证研究结论局限自动装填机构现状火炮自动装填系统分类半自动装填系统的基本结构设计结论自动装填系统结构自动装填系统结构 自动装填系统的设计与自行火炮的总体结构、火自动装填系统的设计与自行火炮的总体结构、火炮安装方式有密切的关系，采用何种形式的自动装炮安装方式有密切的关系，采用何种形式的自动装填系统将取决于并影响着自行火炮的总体设计，弹填系

10、统将取决于并影响着自行火炮的总体设计，弹药布置是决定自动装填系统结构的主要因素。按照药布置是决定自动装填系统结构的主要因素。按照弹药的布置形式，本文提出了以下弹药的布置形式，本文提出了以下3 3种自动装填系统种自动装填系统结构方案。结构方案。1 1车体弹仓式车体弹仓式2 2炮塔炮塔( (吊篮吊篮) )转盘式转盘式3 3炮塔尾舱弹仓式炮塔尾舱弹仓式火炮自动装填系统分类火炮自动装填系统分类半自动装填系统的基本结构设计结论自动装填系统现状车体弹仓式车体弹仓式图1为该方案的总体结构图，图2为输弹部分结构图。弹丸在弹仓中直立排列，供弹臂在托架的导轨上可以前后、左右、上下滑动，到达取弹位置后，供弹臂端的抓

11、弹机构完成抓弹动作，将弹丸水平置于供弹槽中，供弹槽可以在炮塔转台下的供弹滑轨上滑动、旋转，输弹臂可绕耳轴转动，输弹臂取弹时，供弹槽转至与炮膛轴线方位角对准，输弹臂取弹后绕耳轴转至与火炮高低角相同的位置，并且自动与火炮锁定，输弹机将弹丸输人炮膛，完成供输弹循环。火炮自动装填系统分类半自动装填系统的基本结构设计结论自动装填系统现状这种方案只有在底盘上有足够的空间存放弹丸的情况下，才可能采用。该方案中所有弹丸都存放于自行火炮重心附近的弹仓中，从而使自行火炮的重心下移，增加了射击稳定性，装药存放于炮塔后部。全部弹丸和自动装填装置均位于车体底部，能够得到很好的装甲防护，可有效地防御来自水平方向的弹丸。弹

12、仓位于车体中央部分，能够把弹药与乘员有效地隔开，提高了火炮的生存能力，弹仓携弹量大，可完全满足携弹量不少于50发的要求，且全部弹丸均可进行自动装填，供输弹动作可并行，能够获得较高的弹药装填速度。该方案在技术上是可行的，结构紧凑，工作过程简捷，具有较高的工作可靠性。火炮自动装填系统分类半自动装填系统的基本结构设计结论自动装填系统现状车体弹仓式车体弹仓式 (1)弹药呈星形排列在吊篮下面的可相对于吊篮转动的转盘中，如图(a)。这种方案要综合考虑弹丸长度、转盘直径、底盘宽度和铁路运输尺寸标准之间的关系。大口径自行火炮由于弹丸较长，较难采用。 (2)弹药垂直排列在吊篮周围，并可相对于吊篮转动，如图(b)

13、。由于底盘宽度受到铁路运输尺寸标准的限制，且弹仓圈需要占据一定的体积，所以，使得狭窄的炮塔吊篮受到严重限制，难以容纳3名乘员和炮塔内的火炮部分，采用无人炮塔是实施该方案的前提条件。火炮自动装填系统分类半自动装填系统的基本结构设计结论自动装填系统现状炮塔炮塔(吊篮吊篮)转盘式转盘式 3)循环弹仓位于吊篮下面，如图3 (c)。弹仓转动将所需弹药转至提取位置，提取装置从弹仓中取出弹药，送到炮尾后方输弹线上，由输弹机将其推人炮膛。 (4)弹药垂直存放于炮塔一侧的循环弹链上，如图3(d)。乘员位于炮塔另一侧，可有效地与弹药隔开，但循环弹仓的携弹量要受到炮塔体积的限制，若要增大携弹量，则需采用备用弹仓，致

14、使整个系统变得复杂。炮塔炮塔(吊篮吊篮)转盘式转盘式火炮自动装填系统分类半自动装填系统的基本结构设计结论自动装填系统现状这种方案是将发动机前置，装填机构和车内弹药置于炮塔后部回转座圈上，弹药存放在炮塔尾部是合适的，因为接近炮尾，而且空间充裕，携弹量大，乘员和弹药可以通过坚固的舱壁有效地隔开。由于在尾舱中弹丸与装药是分开存放的，弹丸与装药的供输动作可以并行，向尾舱中的弹仓进行补弹也很方便，只是装弹前后炮塔转动惯矩要有所变化。该方案适于分装式弹药的大口径自行火炮，具体结构有以下2种。火炮自动装填系统分类半自动装填系统的基本结构设计结论自动装填系统现状炮塔尾舱弹仓式炮塔尾舱弹仓式（1）蜂窝式弹仓。该

15、结构主要由2个蜂窝式弹仓(分别储存弹丸和装药)，横向供弹、供药滑车，纵向供弹滑车和输弹机构组成，如图4。横向供弹滑车移到所需弹种的弹药架旁，取弹后送至纵向供弹滑车，再将弹丸送到炮尾后方输弹线上，以同样的方法将装药也送到输弹线上，输弹机将弹药一起推人炮膛。该方案供输弹动作迅速，结构简单、紧凑，但弹仓体积较大，炮塔的垂直高度较高，易受到敌方的攻击。炮塔尾舱弹仓式炮塔尾舱弹仓式火炮自动装填系统分类半自动装填系统的基本结构设计结论自动装填系统现状(2)自动循环式弹仓。该结构采用链传动，转盘式结构，弹药均布于循环链上。上部为f环弹链，下部为循环药链，由电机驱动，如图5。循环弹链转动将所需弹丸送至供弹口，

16、弹架后侧的推弹器由后向前将弹丸推至接弹槽中，接弹槽供弹至炮尾后方输弹线上，由输弹机将弹丸推人炮膛，以同样的动作将装药输人炮膛，完成弹药供输过程。该方案供输弹的线路简捷，工作可靠性高，便于向弹仓补充弹药。炮塔尾舱弹仓式炮塔尾舱弹仓式火炮自动装填系统分类半自动装填系统的基本结构设计结论自动装填系统现状设计要求弹药半自动装填系统都是依靠机械结构在工作过程中完成对弹药进行的所有操作。对半自动的弹药装填系统来说，在炮手把弹丸放在输弹线上，可靠的把弹药从输弹线位置送抵火炮身管的炮膛，也要能够实现人工装填。火炮自动装填系统分类半自动装填系统的基本结构设计结论自动装填系统现状半自动装填系统的基本结构设计对于安

17、装有自动或半自动输弹机构的自动炮而言，考虑到安全性，往往射击前，射击手必须操纵人工装填机构使火炮处于待发状态。为了让出人工装填的位置，该输弹机构的初始位置应如图4.2.1所示。连接杆与摇架伸出段用两个销钉连接，当拔掉前一个销钉是，输弹机构可以以另一个销钉为轴线做圆周运动，使输弹机让出人工装填位置。火炮自动装填系统分类半自动装填系统的基本结构设计结论自动装填系统现状首发人工装填状态首发人工装填状态人工装填后，把输弹机构放平两个销钉连接好，进入后坐储能阶段。储能阶段主要是为输弹弹簧储能，带动推弹杆向后运动压缩弹簧，待弹簧压缩到位，卡锁装置卡住，使弹簧不会随着炮尾复进而释放能量。炮尾复进到位后人工把

18、炮弹放在输弹线上，等待输弹。火炮自动装填系统分类半自动装填系统的基本结构设计结论自动装填系统现状后坐储能阶段 待装弹动作完成后，解脱卡锁装置，推弹杆在输弹弹簧的作用下推动弹丸向膛内运动，输弹弹簧伸张到自由长度时，弹丸在惯性输弹力的作用下继续向炮膛内部运动，直至卡到炮膛的坡膛部。此时突击炮进行自动关闩闭锁击发，击发是炮尾在后坐力的作用下开始后坐，炮尾强制托弹槽向下运动，让出后坐位置，同时输弹弹簧和扭簧储能用于下一发炮弹的输送和托弹槽的复位。火炮自动装填系统分类半自动装填系统的基本结构设计结论自动装填系统现状输弹和退位阶段火炮自动装填系统分类半自动装填系统的基本结构设计结论自动装填系统现状输弹循环图及工作时序输弹循环图及工作时序 利用该输弹机可以使射速最大达到11发/分。火炮自动装填系统分类半自动装填系