第一章:苏联T-64/80式自动装弹机
1.1 T-64坦克介绍
T-64由苏联莫洛佐夫设计局设计,苏联后在其基础之上发展出T-80。因此两者在很多方面是很相似的,也是传承的,其中就包括其自动装弹机。T-64与T-80使用的都为6ETs系列自动装弹机,水平基本相当。虽然是同系列但还是有些许区别的。本文中并不区分其不同,而是从宏观上介绍此型号自动装弹机的原理。以下统称其为“6ETs式自动装弹机”。 从下表中看出其射速基本相当,且同是使用分装弹药。
图0:苏联T-64主战坦克
1.2 6ETs式自动装弹机总体原理
此型装弹机,采用曲柄滑块机构来完成弹头和药筒提升,利用“啮合推送链条”实现弹药的推送入膛,开火后“壳收集器”抓获药筒退壳,在第二发填装完毕后,“壳收集器”将壳放到第二发的药筒匣中。值得一提的是,苏T-72的装弹机“壳收集器”是将壳直接抛出车外。
图1:组件布置示意简图
上图标号:1:火炮 、2:主炮塔 、3 :炮塔座圈轴承、4:炮塔吊篮、5:车体 。
圆形代表炮塔座圈轴承与装弹机轴承,可以看出炮塔安装于车体之上,炮塔吊篮与炮塔是固连的。而装弹机弹盘是“挂”在炮塔之上的。由于自动装弹机需要和火炮保持同向,因此其主体需要安装于炮塔吊篮内。而将装弹机弹盘“挂”在炮塔之上,保证了选弹机(即弹盘)可以独立于炮塔旋转,满足了选弹的功能要求。从图中可以看出药筒和弹丸成“L”型放置,即药筒垂直、弹丸水平放置。
此装弹机为定角填装,即自动装弹机只能工作在某一特定(不变的或可变的)的火炮高低倾角α。只有当火炮高低机将火炮回位之后方可进行填弹操作。如T-64的填装角为与车体水平面成+2°48′。
图2:自动装弹机装配图(简)
图上标号:1:提弹臂、2:提弹臂驱动直线液压缸、3:铰接分段弹匣、4:导轨、5:弹丸、6:药筒、7:火炮膛室、8:壳回收器、9:推弹机、10:推弹链
6ETs自动装弹机的主要工作部件为提弹臂,其工作过程实质是利用“两段曲柄滑块”机构,此过程中弹体固定于摇臂,药筒充当中间连杆。来实现空间位置的移动。
图3:提弹臂工作图解
由上图可以看出提弹臂绕一水平轴转动,到步骤2,提弹臂前端“四轮小车”机构卡入“铰接分段弹匣”的水平弹匣下方,此时提弹臂完成与水平弹匣的固定连接,形成“曲柄滑块机构”。随后提弹臂继续转动,最终完成对弹丸和药筒的位移。有别于一般的曲柄滑块机构,此处导轨为折线布置,分段弹匣末端的小滚轮在导轨槽中滚动。故亦可以可以看成“两段式曲柄滑块”机构。其运动分析可以参考经典或现代连杆分析理论,理论成熟。
图4:曲柄滑块机构
这个机构在机械设计中是很常见的,苏联工程师精巧的运用的“铰接弹匣”作为机构的组成部分,保证了其结构的紧凑与运行的高效。
图5:装配图局部
工作过程:
(首发---》第二发)①.弹盘转动,完成选弹②.提弹臂上弹③.推弹机推弹入膛④.提弹臂返回⑤.火炮发射⑥.开膛取出壳⑦.第二发入膛(同1、2、3)⑧.壳放入空弹桶⑨.提弹臂返回
图6:工作过程1.3 6ETs式自动装弹机主要组件1.3.1 提弹臂
6ETs自动装弹机提弹臂正常情况下采用直线液压缸驱动,提弹臂和液压缸末端套都套在“提弹机主轴”的花键上。液压缸伸缩带动主轴转动,主轴带动提弹臂转动。同时也可以再液压系统失灵的情况下,使用手动方式完成提升。
图7:提弹臂简图
图中标号:1:壳体、2:紧急备用手动提升手轮、3/4/5/6:抓取用“四轮小车”结构、7:缓冲定位垫、8:提弹臂主体、9:主轴伸出端
图8:提弹臂爆炸图-1
图9:提弹臂爆炸图-2
图10:提弹臂主轴剖视1.3.2 储/选弹机(弹盘)
此型自动装弹机的储/选弹机是通过轴承“挂”于炮塔吊篮上,其内侧加工有齿圈,可在控制下转动。
图11: 储/选弹机
图12:弹盘、炮塔、车体及吊篮的装配关系
图13/14/15:弹盘支架结构
弹匣就沿弹盘放置,弹匣末端悬挂于耳钩上。1.3.3 铰接分段弹匣
铰接分段弹仓普通状态程“L”型放置,弹药被抱紧在其中。弹匣上有相应机构,使其在“拉直”状态下打开,松开弹药,使得推弹机可以弹药推入弹膛。
图13:弹匣“拉直”状态
图14:弹匣的存放状态1.3.4 “啮合链条”推弹机
这种原理的推弹机广泛的应用在坦克自动装弹机上,其结构紧凑,动作迅速。
图15:推弹机爆炸图
推弹机也是液压驱动,由两个反向的液压缸驱动齿条,再由齿条带动“齿轮”,最终带出存放于两侧的链条,左右链条结合成具有刚性的“推弹链”。
图16:推弹链伸出原理
图17:双侧组合刚性链原理1.3.5 其他
除去以上主要组成部分,自动装弹系统还包括液压泵、液压阀组、壳回收器、控制电路、操作盘、选弹机液压马达等。总的来说,这种装弹机为液压系统。采用阀的继电器控制与机械控制相结合的控制形式。
图18:总体液压系统原理图
第二章:西方坦克自动装弹机概览
2.1 美制M1的自动装弹方案-XM91自动装弹机
采用ROBOTIC AUTOLOADER system -“机器人式”自动填装系统 。尾仓装有两个可以单独旋转的“弹鼓”。
图19:M1自动装弹方案-XM91自动装弹机
1990年10月1日到4日期间,在美国阿帕丁武器试验场的陆军技术展览上,XM91型自动装弹机良好的完成了57次演示。每次演示包括填装和卸装一枚全尺寸140mm模拟弹,演示是在一门全尺寸火炮上进行的。美国国防部、国会的多位首长观摩了演示。
图19-2:XM91 SEQUENCE OF EVENTS FOR SINGLE-STEP LOAD2.2 法制AMX13的半自动装弹机
第一发需要人工填装,此后为自动上弹,有点像自动步枪,但选弹机为手动转动的。由两侧分别转动的弹匣向中间供弹。装弹器的能量来源于上一次射击储存的弹簧储能。
图20/21:AMX13半自动装弹机
2.3 MBT-70坦克自动装弹机
MBT-70坦克是美德联合研制的一款坦克,最终美德的设计意见不和是告吹的主要因素之一。可见两个“专家”在一起玩不总是可以成功的。MBT-70也装备了自动装弹机。
图22:MBT-70坦克
图23:MBT-70坦克自动装弹机
上图标号:1.安装底板、2.右侧支撑板、3.前方支撑板、4.后方支撑板、5.前驱动链、6.链轮传动轴、7.弹匣转位控制器、8.后传动链闭锁器 、9.拉/推弹链驱动轮、10.装弹器推进段、11.推弹链引导轨 、12.弹桶 、13.固定装弹桶 、14.燕尾槽式伸缩支撑机构、15.装弹管头部、16.填装口、17.再装填隔门
MBT-70的装弹过程中部分是由两侧对称的链传动完成的,即将整个弹体长度送出输弹机,可以称之为拉弹链,其实从根本原理是和苏系坦克的推弹链有异曲同工之妙。
2.4 法制勒克莱尔坦克/日制90式主战坦克自动装弹机 勒克莱尔采用尾仓平行转动弹仓,弹体安放在平行于车体前后轴线的弹匣中,弹匣在弹仓中可以进行“位置的轮换”转动,弹匣上的滚动体嵌入弹仓的预设导轨上。在其转角位置处应有“助力装置”防止卡死。
图24:勒克莱尔坦克弹仓结构
图25:弹匣伸出
大致工作过程 ①.悬臂导轨带动弹桶“内保持架”伸出弹仓。(注:弹桶是双层的,内侧的一层会跟随伸出) ②.悬臂导轨内侧的“推弹头”在链条的带动下将弹体送出保持架送入弹膛。2.5 美制“TANK TEST BED” 样车自动装弹机
坦克技术测试样车计划(TANK TEST BED :TTB)始于1980年。目的是为1988-1996阶段的坦克研制技术。成员组3人,其在M1底盘基础上进行新技术的测试。装备M256-120mm炮,采用无人炮塔设计也采用了一种炮塔吊篮式的弹仓。弹仓储存44枚定装炮弹。弹头朝下放置。
图26:TTB项目2.6 德制豹-2式坦克自动装弹机样车‘ PT 14 mod ’
图27:德制豹2坦克‘ PT 14 mod ’
总结
自动化是个大趋势,就看综合性能如何匹配。之前翻了很多帖子没有讲的比较全面地,所以总结了这些,这些都是平时看的整理的,希望对大家有用。大家肯定发现还差一个苏制T-72形式的,这个有正规的教材讲,我就不赘述了,去“超星”就能找到。