自动装填机构

自动装填系 统 现状 2015-1-26 火炮自动装填 系统分类半自动装填来自统的 基本结构设计结论
炮塔(吊篮)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 使整个系统变得复杂。
自动装填 机构现状
2015-1-26
火炮自动装填 模型建立 系统分类
半自动装填系统的 实证研究 基本结构设计
结论局限 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。
自动装填系 统 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
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。
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半自动装填系统的 基本结构设计
结论
炮塔尾舱弹仓式
• (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，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。
自动装填 机构现状
2015-1-26
火炮自动装填 模型建立 系统分类
半自动装填系统的 实证研究 基本结构设计
结论局限 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4～5人，车内载 弹量为25发，高低射界-3°～65°，方向射界360°，该炮采用俄罗斯 2C19 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8～10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PLZ05 155mm自行榴弹炮[14]。
自 动 装 填 机 构
11010741
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。
自动装填 机构现状
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火炮自动装填 模型建立 系统分类
半自动装填系统的 实证研究 基本结构设计
结论局限 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。
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半自动装填系统的 基本结构设计
结论
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。
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2015-1-26
火炮自 动装填 系统分 类 自动 装填 系统 现状
半自动装 填系统的 基本结构 设计
结论
参考 文献
4
美国
德国
中国
自动装填系统 自动装填系统 现状 现状
火炮自动装填 模型建立 系统分类
半自动装填系统的 实证研究 基本结构设计
结论局限 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。
自动装填系 统 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
炮塔尾舱弹仓式
• （1）蜂窝式弹仓。该结构主要 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。
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半自动装填系统的 实证研究 基本结构设计
结论局限 结论
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 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3种自动装填系统结构方 案。 1车体弹仓式 2炮塔(吊篮)转盘式 3炮塔尾舱弹仓式
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2015-1-26
火炮自动装填 模型建立 系统分类
半自动装填系统的 实证研究 基本结构设计
结论局限 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]。
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半自动装填系统的 基本结构设计
结论
车体弹仓式
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。
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半自动装填系统的 基本结构设计
结论
炮塔(吊篮)转盘式
(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)。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
自动装填系 统 现状 2015-1-26
半自动装填系统的 基本结构设计
结论
炮塔尾舱弹仓式
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。
自动装填系统 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
2015-1-26
首发人工装填状态
• 对于安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。