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总说装甲|M1早设计出自动装弹机 为何还人工装弹?


来源:总说装甲

M1坦克早已设计出自动装弹机,为什么还要坚持人工装弹?刘晓峰美国M1坦克从研制到今天,已有30多年的历史。根据上世纪50年代以后,世界各国主战坦克技术服役规律来看,30年是一款坦克服役的“

M1坦克早已设计出自动装弹机,为什么还要坚持人工装弹?

刘晓峰

美国M1坦克从研制到今天,已有30多年的历史。根据上世纪50年代以后,世界各国主战坦克技术服役规律来看,30年是一款坦克服役的“大限”,因为坦克从预研阶段开始,提出的设计方案受到当时作战需求理念的影响和制约,所以最初的战绩指标和设计方案需要具有一定的前瞻性,这是考验总设计师是否称职的试金石。然而时至今日,M1坦克仍然稳居世界坦克第一的位置。这主要得益于M1坦克在这30多年中不断地改进和现代化升级。

M1经过30多年的演化,外形基本没变,这就是设计师对车辆总体设计具有前瞻性的体现。

今天的M1坦克已经不再是刚刚诞生时的M1坦克。除了火炮口径和外形等方面基本保持纯正的血统外,很多部件都经历了一次甚至几次更新和升级,在这个漫长的进化过程中,M1坦克也曾根据当时的技术条件和作战理念,对自身设计做过一些调整。

自从苏联T-64坦克问世以后,由于猎-歼式火控还没有诞生,自动装弹机成为提高坦克射速的关键。当时摆在世界各国坦克技术人员面前有两条路,一条路是苏联已经形成的,不在火控系统上纠结,直接在火炮射速上下功夫,一炮打不准,能够先敌开出第二炮。另一条路,是继续在火炮精度上下功夫,这是后来西方世界采用的思路。在观瞄系统、火力火控上下功夫,争取先敌发现目标、先敌开火,一击毙命。

使用人工装填的M1坦克,弹药选择方式却是自动化的,仅仅是没完成从弹仓到炮尾这一步。

所以,我们看到美国M1坦克虽然火炮口径小,但采用的穿甲弹弹芯尺寸偏大。这就是美国和俄罗斯坦克研发思路中,对于火力存在的不同认识。今天我们看到的所有M1坦克是没有自动装弹机的,然而在30年前,M1坦克也曾受到东方世界坦克设计理念的影响,专门设计了一套自动装弹机。

M1坦克并非自始至终都坚持人工装弹,在80年代中期,美国曾经设计出适用于M1A1坦克的自动装弹机。但与俄罗斯轮盘不同的是,美国设计的装弹机为旋转式弹仓,这种装弹机的结构比俄罗斯轮盘简单,当时俄罗斯的坦克自动装弹机都是依靠继电器控制,坦克界对于自动装弹机故障的评判标准是低于千分之五,所以在设计中难免会有运转程序错乱的情况发生,而程序错乱的最典型症状就是空装或者卡弹,因此当时自动装弹机的可靠性很难得到有效保障。

美国为M1A1坦克设计的自动装弹机,由两个方向对置、设计相仿的弹仓组成,每一个弹仓分为内外两层,内层装有6枚炮弹,外层装有12枚炮弹,形状类似左轮手枪。两个弹仓一共能储存弹药36发。由于采用这种类似蜂窝结构的总成,使得每发炮弹的弹筒之间并没有采用支撑板件,而是依靠自身结构,相互之间形成了刚性可靠的支撑结构。

M1A1坦克自动装弹机的旋转式弹仓,排列十分密集,设计结构紧凑

装弹机被布置在炮塔尾部两侧,这个地方原本就是为了存放弹药设计的,因此在炮塔尾舱的顶部,预先设计了两个泄压门,而且炮塔内采用隔舱化设计,两个弹药仓之间被一块实心装甲板隔开,这项设计最大的价值就是能够使M1坦克装甲万一被击破,弹药室被引爆弹药的巨大能量能够顺着炮塔顶部的泄压门散出,而另一个弹药仓仍然能够继续使用。这对提高乘员安全性和车辆的作战能力具有很高的使用价值。

M1坦克炮塔尾部两个长方形就是泄压门,根据设计,弹仓一旦被击中,两个泄压门将会首先被弹开,释放车内巨大的爆炸能量。安装自动装弹机后,两个泄压门的外形将做一些改变,以适应装弹机弹仓的圆形结构

由于M1坦克采用的120炮口径比苏联(俄罗斯)坦克普遍采用的125毫米火炮略小,所以M1坦克自动装弹机每一部机构总成的重量比俄罗斯轮盘装弹机要轻得多,而且经过叠加后,装弹机尺寸也小的多,再加上M1坦克本身炮塔较高,所以内部空间能够布置得开。与俄罗斯轮盘采用分装式弹药不同的是,两部弹仓被直接横置于炮塔内,这种设计最大限度地保留了炮弹的完整性。

装弹机被布置在炮塔尾部两侧,选定弹种后,推弹杆将炮弹推进炮膛,这种装填方式只需一次完成,比俄罗斯轮盘节省了将近一倍的时间。

保留炮弹的完整性有多重要?这是提高坦克炮穿甲威力的一个有效途径。由于分装式弹药在装入炮膛内以后,装满推进药的主药筒与装有推进药与弹芯的副药筒之间存在一个很小的间隙,这个间隙在开火时,会消耗掉一定量火药爆炸时产生的能量,但分装式弹药却确实解决了如何在外形较为低矮的坦克车身内,布置下较大口径火炮弹药的难题,如果125炮采用整装弹药的话,在车内是很难布置的。虽然分装式弹药存在先天不足,但采用这种装填方式的坦克,能够适应更大口径火炮的装填需要。口径加大意味着炮弹药室容积加大,多出来的装药量又在一定程度上弥补这分装式弹药的不足。所以,既不能因为有主副药筒之间的间隙,就武断地否定分装式弹药的性能;又不能因为分装式弹药的优势和特点而一味地加大火炮口径。

分装式弹药主、副药筒之间的空隙(红色箭头位置)是造成推进药能量损耗的关键,所以在未来的坦克设计中,应尽量保持弹药的完整性。

M1坦克的自动装弹机搭配的就是120毫米口径火炮的整装弹药。操作人员通过传感器获得并传输到监视器上的数据掌握车内弹药情况,并通过遥控设备控制装弹机构运行。而在其它自动装弹机中,需要装填机先对弹药架中的弹药进行检索,在寻找所需要的弹药。选定弹药以后,通过大量电动和液压驱动装置,将弹药装进炮膛。而顺应复杂的机械动作,大量采用电驱动和液压驱动部件,是美国坦克设计的一大特点。

由于美国对自己坦克的火控系统和火炮十分自信,认为一炮就能干掉敌人,再加上先进的观瞄装置,能够做到先敌开火、一击必中。海外战争天时地利人和,就将这个观点发挥到了极致。但装填手随着战斗时间延长,会出现体力不支等情况,混乱中也容易出现意外。

自动装弹机给M1坦克带来最大的影响——是否保留第四名乘员。美国军方认为,坦克内乘坐四名乘员,不仅能够鼓舞士气,更重要的是能够在坦克日常使用与维护当中,多一个人的力量。美国坦克设计者认为,四个人比三个人更高效,四个人分担坦克的使用与保养工作,不仅缩短了车辆维护时间,又减少了每一名乘员作战时需要处理的信息量。

坦克的日常维护工作十分繁重,一般情况,谁驾驶,谁维护。到了保养期限再送工厂。所以对于车组而言,多一个人多一份力量。

从坦克设计角度看,是否保留的第四名成员一般指的是装填手,装填手在工作时采取站立姿态,这在一定程度上增加了坦克的高度,如果采用16-18发的尾舱式自动装弹机,是最容易降低坦克高度的设计。但是在新的地面战场上,火控系统的进步和空中对地面打击的新手段,又使得坦克之间并不太明显的高度差变得不那么重要。再加上当时计算机技术限制较多,装弹机可靠性始终得不到解决,所以,美国M1坦克在后来的改造与升级中,就没有继续坚持自动装弹机的方案,这就是我们今天看到的世界上最好的主战坦克继续采用人工装弹的原因。

M1坦克至今仍有一个装填手站姿工作,这使得车辆高度难以降低。但对于空中反坦克武器攻击以及坦克之间交火的距离而言,这一点点高度似乎不是太重要了。

而当年被美国搁置的自动装弹机技术,将会随着美军作战理念的变化和对自动化对破解需求,更重要的是自动化技术的不断进步和成熟,相信会在未来四代坦克中得到应用。

笔者认为,自动装弹机将成为四代坦克的标配;而体积更小、可靠性更强的尾舱式自动装弹机将成为四代坦克的首选部件。

[责任编辑:安晨 PN104]

责任编辑:安晨 PN104

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