第一次世界大战的战场上,首先出现了坦克。在随后近100年的发展中,坦克赢得了陆战之王的美誉。坚固的装甲,犀利的火炮使其成为现代战争中一样不可或缺的重要武器装备。随着技术的不断发展,坦克火炮口径越来越大,弹药也越来越重,同时对火炮的射速要求也是越来越高。可是不同于其他的火炮,坦克火炮由于车体体积的限制无法增加更多的乘员。所以在战后坦克自动装弹机的发展得到了快速的发展,成为坦克战斗力的一项重要指标。
中国坦克自动装弹机早期技术摸索
自动装弹机一般由输弹机、推弹机、抛壳机及控制系统组成。输弹机是将弹药从待发弹舱输送到炮尾装填线上的机构,它包括贮弹舱、传送链、弹匣、提弹机等部件,可以按操作者的要求,自动向炮尾输送所需弹种的弹药。
推弹机的功用是将炮弹弹丸和药筒推入弹膛。输弹、推弹机的动力一般由专门电机提供,推弹机有推杆式、链式和滑轮式等不同的结构形式,由于坦克战斗室空间狭窄,一般多采用链式“卷尺”推弹机,它像钢卷尺那样被布置在炮尾的后方。
▲T-72的转盘输弹机
它可以平稳地将弹丸及药筒推入弹膛内。这种推弹机结构简单,占用空间小。控制系统包括操纵台、记忆装置、弹数指示器及各种电磁阀等。可以用机械、气压、电子的程序控制或普通的电磁控制装置来完成装弹过程的自动控制任务。
抛壳机用于将射击后留下的药筒或弹壳自动抛出炮塔。自动抛壳是坦克实现自动装填的必要条件,一般抛壳窗位于炮塔的后壁上方,按预先规定的程序自动完成开窗和关窗。早在二战时期,美军就将自动装弹机用于75毫米炮,T22E1就安装有该自动装弹机。该自动装弹机的设计思路来源于舰炮,由带式储弹机、垂直提弹机、杆式推弹机等构成,定角装弹,炮塔下的吊篮内左右两侧各有一个带式储弹机,可用于储存两个弹种,并可随时切换,该自动装弹机射速高达20发/分,这是在当时人工装弹所不可能达到的射速。
▲T22E1自动装弹机
该方案的优点是备弹量大、可切换弹种、射速快、对炮塔空间要求小,缺点是结构复杂,可靠性差,也就是因为可靠性不能满足实战要求,T22E1并未列装。二战末期,德国为Pak 43 L/71设计了转轮式自动装弹机,利用6发转轮弹舱用摇架安装在炮架上,装填时炮架锁定至装填角,摇架和转轮弹舱旋转到位,推弹机完成推弹。该方案的优点是结构简单、射速快、可靠性相对高,缺点是备弹量小、对炮塔空间要求高,德国战败后,盟军发现该自动装弹机已安装于“黑豹”和“虎”2进行测试。
在第二次世界大战中,1944 年 8 月1日,苏联红军少校工程师巴拉巴什也提出了一项为F-34 76毫米坦克炮配备自动装弹机的发明。从字面上看,该发明被称为“用于自动装填炮弹或整装弹的升降机(或者提升机)”。最初,发明者提出在 KV-1 坦克上安装这种设备,但后来也为 T-34提供了同样的方案。不过由于F-34 76毫米坦克炮在这项发明提出时已经被淘汰了,所以装有自动装弹机的KV-1或是T-34-76坦克并没有成为现实。
战后,自动装弹机进入了一个高速发展时期,在西方上世纪50年代是摇摆式炮塔盛行的年代,将火炮刚性地安装于上炮塔,两者成一体绕火炮耳轴作俯仰运动,极大的方便了自动装弹机的设计,法国AMX-13轻型坦克就是其典型的代表。
而在东方,苏联人也在尝试着将自动装弹机搬上它们的重型坦克。二战末期“斯大林”系列坦克D-25T坦克炮源自A-19榴弹炮,使用122毫米分装弹,弹药尺寸大、装填时间长,射速方面已处于劣势。战后IS-7采用了S-70 130毫米加农炮,弹药的重量和尺寸都很大,若仍采用人工装填,射速将低到难以接受的程度,为此苏联工程师为IS-7设计了半自动装弹机。
IS-7
IS-7半自动装弹机位于炮塔后部,由左右两个储弹架和中间的输弹机组成,每个储弹架都有上下两层,上层储存3发弹丸,下层储存3个药筒,2个储弹架可以用于储存2种不同弹种,共计6发。火炮击发后,先将折叠的输弹机导轨放到位,选择一侧储弹架上的手柄进行选弹,将靠近炮线一侧的弹丸/药筒送入输弹线,由输弹机送入炮膛。
由于左右两个储弹架分别独立,所以可以用于储存两个弹种,实现两个弹种的快速选择与装填。由于结构过于复杂,IS-7最终未能装备部队,批量装备部队的末代重坦IS-8回到了人工装填的时代。不过苏联人并未就此放弃给坦克装备自动装弹机的构想,比如T-62使用115毫米 U-5TS坦克炮,虽然工程师试图通过增大药筒直径的方式控制全弹的长度,但实际上T-62炮弹的仍然是现役最长的坦克炮整装弹,这给坦克炮弹的补给与装填带来困难。
苏联军方也意识到了这一点,为U-5TS设计了多种自动装弹机方案。不过苏联工程师认为对于整装弹来说,苏联低矮的半球形炮塔空间实在太小了,要想加装自动装弹机就必须利用车体空间,由于115毫米整装弹的尺寸太大难以匹配,自动装弹机方案最终下马。不过即便如此,T-62仍然安装了自动抛壳机,实现了抛壳自动化。炮尾后部的抛壳机与后来T-72上的抛壳机从原理上来说基本一致,由弹壳收集器、弹壳挡铁、抛壳电磁铁、带槽螺杆、框架等组成,利用扭杆能量将弹壳抛出车外,设计巧妙,可靠性高。
结语
新中国成立后,中国军工人员一边在从无到有建立坦克工业,一边在追踪国际前沿技术动态,各主要工业国家对坦克自动装弹机异乎寻常的热情很自然地被注意到了。特别是在1969年中苏爆发珍宝岛冲突后,在军事上的反装甲压力骤增的同时,却也缴获到一辆T-62坦克,第一次得以近距离接触到了自动抛壳机的实物。于是以此为契机,在上世纪70年代末,中国军工人员在试制的1224中型坦克样车上,大胆试验了一型自主设计的自动装弹机。这就是中国坦克自动装弹机的肇始。
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