自動裝填機(jī)構(gòu)

1、11010741自 動 裝 填 機(jī) 構(gòu)第一組緒論現(xiàn)代戰(zhàn)爭要求炮兵應(yīng)具備快速反應(yīng)能力、精確打擊能力和較強(qiáng)的生存能力。由于各國的現(xiàn)代自行火炮均采用傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)布局，由此產(chǎn)生了一些結(jié)構(gòu)的局限性，從而制約了火炮的作戰(zhàn)效能和使用性能，解決這一問題的途徑，是研制一種采用非傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)布局、可顯著提高射擊威力并縮短陣地停留時間的新型火炮系統(tǒng)。主要是以提高射速為目的，而射速的高低與彈藥裝填機(jī)構(gòu)的設(shè)計有著直接的關(guān)系，所以一個好的彈藥裝填機(jī)構(gòu)在一定程度上決定了火炮的優(yōu)良性能，而對彈藥裝填機(jī)構(gòu)的設(shè)計就顯得尤為重要了。自動裝填系統(tǒng)可大幅度提高火炮在各種條件下的射速，提高單位時間的火力密度，實現(xiàn)“多發(fā)彈同時彈著”，加強(qiáng)對目標(biāo)的

2、突襲能力和突襲效果，并可與先進(jìn)的戰(zhàn)場管理系統(tǒng)和火控系統(tǒng)一道，使火炮具有晝/夜作戰(zhàn)能力和與多個目標(biāo)同時快速交戰(zhàn)的能力，同時還可以減輕乘員的工作強(qiáng)度，提高工作和戰(zhàn)斗效率，減少乘員人數(shù)，達(dá)到減少乘員戰(zhàn)斗空間的目的，是提高大口徑自行火炮戰(zhàn)斗力及生存能力的關(guān)鍵技術(shù)。自動裝填系統(tǒng)的任務(wù)是，使彈藥裝填不受火炮射角的影響，隨著火炮高低和方向運動實現(xiàn)任意角裝填;自動選擇并供給火炮多種彈藥，以滿足對付不同目標(biāo)的需要;在輸彈過程中自動裝定引信;根據(jù)射擊任務(wù)自動組合并及時提供相應(yīng)的裝藥;在關(guān)門過程中自動完成裝填底火動作;既可以發(fā)射車內(nèi)彈又可以發(fā)射車外彈，發(fā)射車外彈不降低射速。Title: xxxxxxxxxxx火炮自

3、動裝填系統(tǒng)分類半自動裝填系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)論自動裝填系統(tǒng)現(xiàn)狀4參考文獻(xiàn)各國自動裝填系統(tǒng)現(xiàn)狀美國中國德國自動裝填系統(tǒng)現(xiàn)狀自動裝填系統(tǒng)現(xiàn)狀模型建立實證研究結(jié)論局限模型建立實證研究結(jié)論局限火炮自動裝填系統(tǒng)分類半自動裝填系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)論自動裝填系統(tǒng)現(xiàn)狀美國美國“十字軍騎士”155mm自行榴彈炮（XM2001）殺傷力強(qiáng)，戰(zhàn)術(shù)機(jī)動性強(qiáng)，全炮自動化程度高，但也存在了系統(tǒng)復(fù)雜，質(zhì)量大等特點。XM2001的彈藥自動裝填技術(shù)相當(dāng)先進(jìn)，采用全電驅(qū)動，能實現(xiàn)引信的裝定以及彈丸、裝藥的全自動裝填，但體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜?？傮w布局上，彈丸垂直放置在車體左右兩側(cè)的兩個回轉(zhuǎn)式彈倉中。彈丸和模塊裝藥具有各自的傳送裝置，將彈

4、藥分別送入炮膛。在接到射擊命令后，自動裝填系統(tǒng)從彈倉中選取彈丸并裝定引信，然后傳送給裝填臂，同時發(fā)射藥裝填系統(tǒng)自動選擇合適的發(fā)射藥，再通過傳送臂將發(fā)射彈藥傳送給裝填臂，然后與射角協(xié)調(diào)，將彈藥和發(fā)射藥輸入炮膛，最后自動關(guān)閉炮閂射擊。模型建立實證研究結(jié)論局限模型建立實證研究結(jié)論局限自動裝填機(jī)構(gòu)現(xiàn)狀火炮自動裝填系統(tǒng)分類半自動裝填系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)論美國美國“十字軍騎士”155mm自行榴彈炮（XM2001）殺傷力強(qiáng)，戰(zhàn)術(shù)機(jī)動性強(qiáng)，全炮自動化程度高，但也存在了系統(tǒng)復(fù)雜，質(zhì)量大等特點。XM2001的彈藥自動裝填技術(shù)相當(dāng)先進(jìn)，采用全電驅(qū)動，能實現(xiàn)引信的裝定以及彈丸、裝藥的全自動裝填，但體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜?？?/p>

5、體布局上，彈丸垂直放置在車體左右兩側(cè)的兩個回轉(zhuǎn)式彈倉中。彈丸和模塊裝藥具有各自的傳送裝置，將彈藥分別送入炮膛。在接到射擊命令后，自動裝填系統(tǒng)從彈倉中選取彈丸并裝定引信，然后傳送給裝填臂，同時發(fā)射藥裝填系統(tǒng)自動選擇合適的發(fā)射藥，再通過傳送臂將發(fā)射彈藥傳送給裝填臂，然后與射角協(xié)調(diào)，將彈藥和發(fā)射藥輸入炮膛，最后自動關(guān)閉炮閂射擊。模型建立實證研究結(jié)論局限模型建立實證研究結(jié)論局限自動裝填機(jī)構(gòu)現(xiàn)狀火炮自動裝填系統(tǒng)分類半自動裝填系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)論德國德國PZH2000式52倍口徑155mm自行榴彈火炮采用全電驅(qū)動的自動裝填系統(tǒng)具有高可靠性、高可用性和高可操作性、由程序控制器、帶推彈器的彈倉、傳送配備電動

6、引信裝定器的彈丸輸送導(dǎo)軌和配裝氣動輸彈器的彈丸吊臂組成12。彈丸的裝填有全自動、半自動和手動3種可用方式。全自動裝填時，彈丸可在火炮處于任意方位角和高低角時被裝入炮膛。彈丸吊臂可以選擇彈種。彈丸是由位于車輛后部和底盤中心且最多能存放60發(fā)彈丸的彈倉中獲得并自動裝載。PZH2000的自動裝填系統(tǒng)從車身中段的彈倉延伸至車尾。當(dāng)需要從外部補(bǔ)充彈藥時，其彈丸輸送系統(tǒng)就會自動將彈丸送往彈倉并擺入定位。炮塔內(nèi)后部存放67套發(fā)射裝藥，發(fā)射裝藥采用單元模塊裝藥，最多由6個模塊 組成，現(xiàn)在需手工裝填。PZH2000的爆發(fā)射速為3發(fā)/9.2秒,最大射速為12發(fā)/分,持續(xù)射速為9發(fā)/分13。模型建立實證研究結(jié)論局限

7、模型建立實證研究結(jié)論局限自動裝填機(jī)構(gòu)現(xiàn)狀火炮自動裝填系統(tǒng)分類半自動裝填系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)論中國我國研制自行火炮系統(tǒng)開始于上世紀(jì)60年代后期，已裝備的自行榴彈炮的口徑主要是122mm、152mm、155mm，其中達(dá)到世界先進(jìn)水平的自行火炮系統(tǒng)有PLZ-07式122mm自行榴彈炮、PLZ-45 155mm自行榴彈炮和PLZ-05 155mm自行榴彈炮。PLZ-07式122mm自行榴彈炮沒有采用自動化程度更高的裝彈機(jī)構(gòu)，除了技術(shù)原因之外，主要是考慮到了全自動裝填機(jī)構(gòu)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)不僅占用大量的炮塔內(nèi)空間，還會增加整個系統(tǒng)的質(zhì)量，因此，全自動裝填機(jī)構(gòu)部不適用于這個級別的自行榴彈炮。模型建立實證研究結(jié)論局

8、限模型建立實證研究結(jié)論局限自動裝填機(jī)構(gòu)現(xiàn)狀火炮自動裝填系統(tǒng)分類半自動裝填系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)論中國PLZ-45 155mm自行榴彈炮，戰(zhàn)斗全重32噸，乘員5人，炮車內(nèi)載彈量為30發(fā)，配有彈藥輸送車隨性作戰(zhàn)，PLZ-45 155mm自行榴彈炮彈藥支援車（ASV）可攜帶90發(fā)155mm炮彈，通過一條傳送帶為PLZ-45 155mm自行榴彈炮補(bǔ)充彈藥，傳送速度為6-8發(fā)/分鐘，該炮采用了半自動裝彈機(jī)，可實現(xiàn)火炮任意射角的彈丸裝填，藥筒采用手工裝填，最大射速為5發(fā)/分。PLZ-05 155mm自行榴彈炮，戰(zhàn)斗全重45噸，乘員45人，車內(nèi)載彈量為25發(fā)，高低射界-365，方向射界360，該炮采用俄羅斯2

9、C19 152mm自行加榴炮的自動裝填技術(shù)，自動化程度較高，可在任意射角實現(xiàn)全自動裝填，發(fā)射藥半自動裝填，最大射速810發(fā)/分，爆發(fā)射速4發(fā)/15秒，可實現(xiàn)多發(fā)彈同時彈著。下圖1.3就是中國PLZ-05 155mm自行榴彈炮14。模型建立實證研究結(jié)論局限模型建立實證研究結(jié)論局限自動裝填機(jī)構(gòu)現(xiàn)狀火炮自動裝填系統(tǒng)分類半自動裝填系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)論自動裝填系統(tǒng)結(jié)構(gòu)自動裝填系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 自動裝填系統(tǒng)的設(shè)計與自行火炮的總體結(jié)構(gòu)、火自動裝填系統(tǒng)的設(shè)計與自行火炮的總體結(jié)構(gòu)、火炮安裝方式有密切的關(guān)系，采用何種形式的自動裝炮安裝方式有密切的關(guān)系，采用何種形式的自動裝填系統(tǒng)將取決于并影響著自行火炮的總體設(shè)計，彈填系

10、統(tǒng)將取決于并影響著自行火炮的總體設(shè)計，彈藥布置是決定自動裝填系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的主要因素。按照藥布置是決定自動裝填系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的主要因素。按照彈藥的布置形式，本文提出了以下彈藥的布置形式，本文提出了以下3 3種自動裝填系統(tǒng)種自動裝填系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案。結(jié)構(gòu)方案。1 1車體彈倉式車體彈倉式2 2炮塔炮塔( (吊籃吊籃) )轉(zhuǎn)盤式轉(zhuǎn)盤式3 3炮塔尾艙彈倉式炮塔尾艙彈倉式火炮自動裝填系統(tǒng)分類火炮自動裝填系統(tǒng)分類半自動裝填系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)論自動裝填系統(tǒng)現(xiàn)狀車體彈倉式車體彈倉式圖1為該方案的總體結(jié)構(gòu)圖，圖2為輸彈部分結(jié)構(gòu)圖。彈丸在彈倉中直立排列，供彈臂在托架的導(dǎo)軌上可以前后、左右、上下滑動，到達(dá)取彈位置后，供彈臂端的抓

11、彈機(jī)構(gòu)完成抓彈動作，將彈丸水平置于供彈槽中，供彈槽可以在炮塔轉(zhuǎn)臺下的供彈滑軌上滑動、旋轉(zhuǎn)，輸彈臂可繞耳軸轉(zhuǎn)動，輸彈臂取彈時，供彈槽轉(zhuǎn)至與炮膛軸線方位角對準(zhǔn)，輸彈臂取彈后繞耳軸轉(zhuǎn)至與火炮高低角相同的位置，并且自動與火炮鎖定，輸彈機(jī)將彈丸輸人炮膛，完成供輸彈循環(huán)?；鹋谧詣友b填系統(tǒng)分類半自動裝填系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)論自動裝填系統(tǒng)現(xiàn)狀這種方案只有在底盤上有足夠的空間存放彈丸的情況下，才可能采用。該方案中所有彈丸都存放于自行火炮重心附近的彈倉中，從而使自行火炮的重心下移，增加了射擊穩(wěn)定性，裝藥存放于炮塔后部。全部彈丸和自動裝填裝置均位于車體底部，能夠得到很好的裝甲防護(hù)，可有效地防御來自水平方向的彈丸。彈

12、倉位于車體中央部分，能夠把彈藥與乘員有效地隔開，提高了火炮的生存能力，彈倉攜彈量大，可完全滿足攜彈量不少于50發(fā)的要求，且全部彈丸均可進(jìn)行自動裝填，供輸彈動作可并行，能夠獲得較高的彈藥裝填速度。該方案在技術(shù)上是可行的，結(jié)構(gòu)緊湊，工作過程簡捷，具有較高的工作可靠性?；鹋谧詣友b填系統(tǒng)分類半自動裝填系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)論自動裝填系統(tǒng)現(xiàn)狀車體彈倉式車體彈倉式 (1)彈藥呈星形排列在吊籃下面的可相對于吊籃轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)盤中，如圖(a)。這種方案要綜合考慮彈丸長度、轉(zhuǎn)盤直徑、底盤寬度和鐵路運輸尺寸標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系。大口徑自行火炮由于彈丸較長，較難采用。 (2)彈藥垂直排列在吊籃周圍，并可相對于吊籃轉(zhuǎn)動，如圖(b)

13、。由于底盤寬度受到鐵路運輸尺寸標(biāo)準(zhǔn)的限制，且彈倉圈需要占據(jù)一定的體積，所以，使得狹窄的炮塔吊籃受到嚴(yán)重限制，難以容納3名乘員和炮塔內(nèi)的火炮部分，采用無人炮塔是實施該方案的前提條件。火炮自動裝填系統(tǒng)分類半自動裝填系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)論自動裝填系統(tǒng)現(xiàn)狀炮塔炮塔(吊籃吊籃)轉(zhuǎn)盤式轉(zhuǎn)盤式 3)循環(huán)彈倉位于吊籃下面，如圖3 (c)。彈倉轉(zhuǎn)動將所需彈藥轉(zhuǎn)至提取位置，提取裝置從彈倉中取出彈藥，送到炮尾后方輸彈線上，由輸彈機(jī)將其推人炮膛。 (4)彈藥垂直存放于炮塔一側(cè)的循環(huán)彈鏈上，如圖3(d)。乘員位于炮塔另一側(cè)，可有效地與彈藥隔開，但循環(huán)彈倉的攜彈量要受到炮塔體積的限制，若要增大攜彈量，則需采用備用彈倉，致

14、使整個系統(tǒng)變得復(fù)雜。炮塔炮塔(吊籃吊籃)轉(zhuǎn)盤式轉(zhuǎn)盤式火炮自動裝填系統(tǒng)分類半自動裝填系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)論自動裝填系統(tǒng)現(xiàn)狀這種方案是將發(fā)動機(jī)前置，裝填機(jī)構(gòu)和車內(nèi)彈藥置于炮塔后部回轉(zhuǎn)座圈上，彈藥存放在炮塔尾部是合適的，因為接近炮尾，而且空間充裕，攜彈量大，乘員和彈藥可以通過堅固的艙壁有效地隔開。由于在尾艙中彈丸與裝藥是分開存放的，彈丸與裝藥的供輸動作可以并行，向尾艙中的彈倉進(jìn)行補(bǔ)彈也很方便，只是裝彈前后炮塔轉(zhuǎn)動慣矩要有所變化。該方案適于分裝式彈藥的大口徑自行火炮，具體結(jié)構(gòu)有以下2種。火炮自動裝填系統(tǒng)分類半自動裝填系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)論自動裝填系統(tǒng)現(xiàn)狀炮塔尾艙彈倉式炮塔尾艙彈倉式（1）蜂窩式彈倉。該

15、結(jié)構(gòu)主要由2個蜂窩式彈倉(分別儲存彈丸和裝藥)，橫向供彈、供藥滑車，縱向供彈滑車和輸彈機(jī)構(gòu)組成，如圖4。橫向供彈滑車移到所需彈種的彈藥架旁，取彈后送至縱向供彈滑車，再將彈丸送到炮尾后方輸彈線上，以同樣的方法將裝藥也送到輸彈線上，輸彈機(jī)將彈藥一起推人炮膛。該方案供輸彈動作迅速，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，但彈倉體積較大，炮塔的垂直高度較高，易受到敵方的攻擊。炮塔尾艙彈倉式炮塔尾艙彈倉式火炮自動裝填系統(tǒng)分類半自動裝填系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)論自動裝填系統(tǒng)現(xiàn)狀(2)自動循環(huán)式彈倉。該結(jié)構(gòu)采用鏈傳動，轉(zhuǎn)盤式結(jié)構(gòu)，彈藥均布于循環(huán)鏈上。上部為f環(huán)彈鏈，下部為循環(huán)藥鏈，由電機(jī)驅(qū)動，如圖5。循環(huán)彈鏈轉(zhuǎn)動將所需彈丸送至供彈口，

16、彈架后側(cè)的推彈器由后向前將彈丸推至接彈槽中，接彈槽供彈至炮尾后方輸彈線上，由輸彈機(jī)將彈丸推人炮膛，以同樣的動作將裝藥輸人炮膛，完成彈藥供輸過程。該方案供輸彈的線路簡捷，工作可靠性高，便于向彈倉補(bǔ)充彈藥。炮塔尾艙彈倉式炮塔尾艙彈倉式火炮自動裝填系統(tǒng)分類半自動裝填系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)論自動裝填系統(tǒng)現(xiàn)狀設(shè)計要求彈藥半自動裝填系統(tǒng)都是依靠機(jī)械結(jié)構(gòu)在工作過程中完成對彈藥進(jìn)行的所有操作。對半自動的彈藥裝填系統(tǒng)來說，在炮手把彈丸放在輸彈線上，可靠的把彈藥從輸彈線位置送抵火炮身管的炮膛，也要能夠?qū)崿F(xiàn)人工裝填?；鹋谧詣友b填系統(tǒng)分類半自動裝填系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)論自動裝填系統(tǒng)現(xiàn)狀半自動裝填系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計對于安

17、裝有自動或半自動輸彈機(jī)構(gòu)的自動炮而言，考慮到安全性，往往射擊前，射擊手必須操縱人工裝填機(jī)構(gòu)使火炮處于待發(fā)狀態(tài)。為了讓出人工裝填的位置，該輸彈機(jī)構(gòu)的初始位置應(yīng)如圖4.2.1所示。連接桿與搖架伸出段用兩個銷釘連接，當(dāng)拔掉前一個銷釘是，輸彈機(jī)構(gòu)可以以另一個銷釘為軸線做圓周運動，使輸彈機(jī)讓出人工裝填位置?；鹋谧詣友b填系統(tǒng)分類半自動裝填系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)論自動裝填系統(tǒng)現(xiàn)狀首發(fā)人工裝填狀態(tài)首發(fā)人工裝填狀態(tài)人工裝填后，把輸彈機(jī)構(gòu)放平兩個銷釘連接好，進(jìn)入后坐儲能階段。儲能階段主要是為輸彈彈簧儲能，帶動推彈桿向后運動壓縮彈簧，待彈簧壓縮到位，卡鎖裝置卡住，使彈簧不會隨著炮尾復(fù)進(jìn)而釋放能量。炮尾復(fù)進(jìn)到位后人工把

18、炮彈放在輸彈線上，等待輸彈。火炮自動裝填系統(tǒng)分類半自動裝填系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)論自動裝填系統(tǒng)現(xiàn)狀后坐儲能階段 待裝彈動作完成后，解脫卡鎖裝置，推彈桿在輸彈彈簧的作用下推動彈丸向膛內(nèi)運動，輸彈彈簧伸張到自由長度時，彈丸在慣性輸彈力的作用下繼續(xù)向炮膛內(nèi)部運動，直至卡到炮膛的坡膛部。此時突擊炮進(jìn)行自動關(guān)閂閉鎖擊發(fā)，擊發(fā)是炮尾在后坐力的作用下開始后坐，炮尾強(qiáng)制托彈槽向下運動，讓出后坐位置，同時輸彈彈簧和扭簧儲能用于下一發(fā)炮彈的輸送和托彈槽的復(fù)位。火炮自動裝填系統(tǒng)分類半自動裝填系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)論自動裝填系統(tǒng)現(xiàn)狀輸彈和退位階段火炮自動裝填系統(tǒng)分類半自動裝填系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)論自動裝填系統(tǒng)現(xiàn)狀輸彈循環(huán)圖及工作時序輸彈循環(huán)圖及工作時序 利用該輸彈機(jī)可以使射速最大達(dá)到11發(fā)/分。火炮自動裝填系統(tǒng)分類半自動裝填系