CN108088305A - 中大口径自动火炮快速自动选弹方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中大口径自动火炮快速自动选弹方法，在供弹减速箱到弹链动力传动链的输入端安装弹链速比选择器，弹链速比选择器设置为低速档和高速档，根据弹链上炮弹的种类选择弹链的速比；弹链上的炮弹交替存放，当弹链上存放两种炮弹，通过将弹链速比选择器在高速档和低速档之间进行选择，完成两种拍炮弹的自动选弹。本发明中大口径自动火炮快速自动选弹方法，构思巧妙、便于实施、工作可靠、使用方便，能够大大缩短自动选弹时间，有效提高火炮作战效能；不但实现了扬弹机脱开/结合、弹药监视与管理的自动化，还从根本上解决了自动选弹时弹列调整时间的随机性问题，使自动选弹时间由原来的180秒缩小到10秒以内。

Description

中大口径自动火炮快速自动选弹方法

技术领域

本发明涉及一种中大口径自动火炮快速自动选弹方法。

背景技术

目前，世界上的中、大口径舰炮均是高平两用，均担负着对空作战、对海作战、对岸作战、登陆和抗登陆作战等多种类型的任务，对于中、大口径舰炮作战使用来说，自动选弹时间至关重要，经过对自动火炮快速自动选弹技术领域进行查新得知，国内外现有自动舰炮、陆用自动火炮还没有采用本发明所提出的方法，现有舰炮自动选弹技术程序复杂、占用时间多、多弹种选择能力差，严重影响了作战时快速反应和打击多类型目标的迫切要求，如我国近年研制的某型中口径舰炮，自动选弹时间为60-90秒钟，其现有的两种自动选弹方式均难以满足对抗不同目标时快速反应的要求，急需找到一种即能快速自动选弹，又不降低原炮射速及可靠性的最佳方案；而俄罗斯AK-176M单76毫米舰炮（以下简称俄76毫米舰炮）在射速不降低的情况下，自动选弹时间为180秒钟，在两个弹链分装不同种类炮弹时，自动选弹时间为10秒，但此时只能单路供弹射击，供弹率和射击速度将降低到双路供弹时的一半，在这种情况下无论发射哪一种炮弹，由于射速大大降低，都会对舰炮的射击威力和作战效能造成较大影响，难以满足现代中、大口径舰炮在对抗不同目标时的快速反应要求，因此，急需找到一种大幅降低自动选弹时间，满足多种弹药快速选择的新技术；现代自动舰炮供弹路径一般由弹链（弹仓）、推弹器、扬弹机、接弹装置、摆弹臂、自动机等组成，其中弹链位于最底层，用于存放各种炮弹，并负责把需要的炮弹移送到杨弹机入口的位置，推弹器把位于杨弹机入口位置的炮弹推入扬弹机，由扬弹机把弹链上的炮弹一发一发地提升到位于甲板上炮塔里的接弹装置内，之后摆弹臂把炮弹从接弹装置摆送到自动机，由自动机上的发射系统把炮弹发射出去。与此同时，下一发炮弹按上述程序自下而上地又被送到舰炮自动机进行发射，如此周而复始地进行炮弹发射，但作战时战场上形势可能瞬息万变，例如在对海上目标进行射击时，突然有反舰导弹来袭，此时打击目标发生了变化，必须迅速停止对海上目标的射击，快速选择对空炮弹，全力拦截反舰导弹，并按上述程序把对空炮弹及时送到舰炮自动机进行发射，如果选弹时间过长，就会失去宝贵的拦截机会，来袭的反舰导弹等目标就会命中已方舰艇，将会造成重大损失。

以俄单76毫米舰炮为例，第一种自动选弹方式为左右弹链均是混装弹时自动选弹，该方案每个弹链按一定比例混装两种炮弹，每个弹链既装对空弹又装对海弹，在射击过程中如需要自动选弹时，舰炮必须停止跟踪目标，由战斗位转入航行位,此时炮塔及其下面连接的弹链停止转动，然后在人工观察和干预下对弹列头进行调整，使所需炮弹弹列头运动到推弹位，结合扬弹机，再转入战斗位，继续跟踪目标， 本方案由于需手动结合或脱开扬弹机，需要发射11发已进入扬弹机、接弹装置、装填机构内的前置炮弹，战斗位与航行位需要转换；左右弹链需要发射的炮弹弹列头需要运动到推弹位，才能供弹等原因，极大地影响了自动选弹时间；第二种自动选弹方案为两路分装不同炮弹时的自动选弹程序分析，这种方式就是左右弹链一路装对空弹，一路装对海弹，始终是单路供弹射击，其自动选弹程序简单，所需时间短，只有10秒钟，由于供弹速度大幅降低，该自动选弹方式射速将降低一半，由于现代防空反导作战的突然性较大，有时需要抗击多方向、多批次空中和海上目标，所以降低射速后的单76毫米舰炮将难以完成防空作战、对海作战、对岸作战等多任务需求，因此这种以大幅度牺牲供弹速度进行自动选弹的方式是不可取的。

发明内容

本发明的目的是提供一种能大幅降低选弹时间，提高火炮作战效能的中大口径自动火炮快速自动选弹方法。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种中大口径自动火炮快速自动选弹方法，包括以下步骤：

Ａ．在供弹减速箱到弹链动力传动链的输入端安装弹链速比选择器，弹链速比选择器设置为低速档和高速档，根据弹链上炮弹的种类选择弹链的速比，如果选择2种炮弹，弹链的速比为1:2，如果选择3种炮弹，弹链的速比为1:3，如果选择N种炮弹，弹链的速比为1:N，弹链运动速度在低速档时进行炮弹类型选择，在高速档时进行供弹射击；

Ｂ.弹链上的炮弹交替存放，当弹链上存放I型和II型两种炮弹时，弹链速比选择器在高速档时弹链运动速度是低速档时弹链运动速度的2倍，当弹链上存放I型、II型、III型三种炮弹时，弹链速比选择器在高速档时弹链运动速度是低速档时弹链运动速度的3倍；当弹链上存放N种炮弹时，弹链速比选择器在高速档时弹链运动速度是低速档时弹链运动速度的N倍；

C. 当弹链上存放I型和II型两种炮弹，需要发射I型炮弹时，使任意一发I型炮弹对准推弹位，然后将弹链速比选择器选择高速档，此时弹链运行速度是原来的2倍，在一个供弹周期结束后，弹链将步进两个弹位，II型炮弹越过推弹位，下一发I型炮弹又停在了推弹位，开始扬弹并发射I型炮弹；当准备发射II型炮弹时，首先自动断开扬弹机，停止扬弹，然后将弹链速比选择器选择低速档，使弹链步进一个弹位，则I型炮弹越过推弹位，此时II型炮弹对准推弹器入口，完成弹列调整，此时将弹链速比选择器放在高速档，自动结合扬弹机，准备扬弹并发射II型炮弹，当一个供弹周期结束后，I型炮弹越过推弹位，下一发II型炮弹对准推弹器入口，由此循环往复，完成自动选弹。

如果弹链上存放I型、II型和III型三种炮弹，当需要发射I型炮弹时，使任意一发I型炮弹对准推弹位，然后将弹链速比选择器选择高速档，弹链运行速度是原来的3倍，在一个供弹周期结束后，弹链将步进三个弹位，则II型和III型炮弹越过推弹位，下一发I型炮弹又停在了推弹位，开始扬弹并发射I型炮弹；当准备使用II型炮弹时，先自动断开扬弹机，停止扬弹，然后将弹链速比选择器选择低速档，使弹链步进一个弹位，则II型炮弹完成弹列调整，此时II型炮弹对准推弹器入口，然后将弹链速比选择器放在高速档，之后自动结合扬弹机，准备发射II型炮弹。在一个供弹周期结束后，弹链将步进三个弹位，则III型和I型炮弹越过推弹位，下一发II型炮弹又停在推弹位，完成由Ⅰ型弹到Ⅱ型弹的调整；当准备使用III型炮弹时，先自动断开扬弹机，停止扬弹，然后将弹链速比选择器选择低速档，使弹链步进2个弹位，则I型和II型炮弹越过推弹位，此时III型炮弹对准推弹器入口，完成弹列调整，此时将弹链速比选择器放在高速档，自动结合扬弹机，准备扬弹并发射III型炮弹，当一个供弹周期结束后，弹链将步进三个弹位，则II型和I型炮弹越过推弹位，下一发III型炮弹又停在推弹位，由此循环往复，完成自动选弹。

当弹链上存放N种炮弹时，自动选弹过程与弹链上存放两种炮弹和三种炮弹时相同。

当弹链上交替存放两种炮弹时，选弹过程在软件控制下自动完成，作战时只需按下II型炮弹按钮就能快速完成两种炮弹的自动选弹。

当弹链上交替存放三种炮弹时，选弹过程在软件控制下自动完成，作战时只需按下III型炮弹按钮就能快速完成三种炮弹的自动选弹。

本发明一种中大口径自动火炮快速自动选弹方法，构思巧妙、便于实施、工作可靠、使用方便，能够大大缩短自动选弹时间，提高火炮作战效能；不但实现了扬弹机脱开/结合、弹药监视与管理的自动化，还从根本上解决了自动选弹时弹列调整时间的随机性问题，使自动选弹时间由原来的180秒缩小到10秒以内；实现了3种以上炮弹的自动选择，很好地满足了舰炮未来发展和兼容发射制导炮弹的要求；如果采用无级变速或选用具有五个或N个变速档位的变速机构，将根据需要使舰炮同时具有快速更换2个、3个、4个、5个…N个弹种的能力；利用本发明技术弹链上的炮弹可灵活配置，如果舰炮具有更换3种炮弹能力时，可把Ⅰ型和Ⅱ型弹均装对空弹，Ⅲ型装对海弹，通过计算机管理软件的控制，并根据作战任务及作战对象，方便灵活地配置炮弹，如果以对空防御作战为主时，则可以多装些对空弹，如果以对海防御作战为主时，则可以多装些对海弹；还可方便地实现弹药库快速自动选弹和扬弹功能，便于下扬弹机自动快速向弹链补充所需弹药。

附图说明

图1是本发明一种中大口径自动火炮快速自动选弹方法的舰炮动力传动链示意图。

图2是本发明一种中大口径自动火炮快速自动选弹方法的舰炮选择两种炮弹时自动选弹原理示意图。

图3是本发明一种中大口径自动火炮快速自动选弹方法的舰炮快速选弹程序框图。

图4是本发明一种中大口径自动火炮快速自动选弹方法的舰炮选择两种炮弹时供弹系统动作关系和时序示意图。

图5是本发明一种中大口径自动火炮快速自动选弹方法的舰炮选择三种炮弹时自动选弹原理示意图。

图6是本发明一种中大口径自动火炮快速自动选弹方法的舰炮选择三种炮弹时供弹系统动作关系和时序示意图。

具体实施方式

如图1至图6所示，一般的舰炮射击时供弹系统动作流程为：初始状态时，在舰炮自动机输弹槽内、炮塔接弹装置内和扬弹机口处各有一发炮弹，左右压弹机在初始位，炮闩打开，供弹电机起动，供弹减速箱脱开，扬弹机转换手柄在结合位，给出击发指令后，带弹的输弹槽下降，输弹入膛关闩击发，击发后火炮后坐，开始拔动压弹机，后坐到一定距离时压弹机拔动结束，开始压弹，当压弹机返回初始位时压弹机拔杆与摇架上的杠杆相互作用，通过杆系把运动传给供弹结合机构，使左供弹减速箱结合，左侧供弹系统开始工作，并在同一周期内完成以下动作，左摆臂抬起把左接弹装置内的炮弹送到左装填机构末端位，左扬弹机把其入口处的炮弹提升到接弹装置内，弹链开始运动把下一发炮弹送到推弹位，当弹链停止运动后推弹器把推弹位的这发弹推入扬弹机内，推弹器在弹簧作用下返回，当摆臂下降时抓住扬弹机新提升进来的炮弹，当供弹循环完成后借助供弹脱开机构使供弹减速箱脱开，左侧供弹系统停止运动，射击过程中左右路供弹系统交替供弹，右侧供弹过程和左侧完全相同。

实施例一，本发明中大口径自动火炮快速自动选弹方法，当每个弹链上交替存放两种炮弹时，具体步骤如下:

A.在供弹减速箱到弹链动力传动链的输入端安装弹链速比选择器，弹链速比选择器设置为低速档和高速档，根据弹链上炮弹的种类选择弹链的速比，当挂到低速档时弹链动力传动及弹链运动速度同原型舰炮完全相同，当挂到高速档时，弹链运动速度增加一倍，而推弹器、扬弹机、摆臂等供弹系统其它机构的运动速度和原型舰炮相同，运动规律也完全一样，之前的舰炮在一个供弹周期内弹链上的炮弹只步进一个弹位，安装弹链速比选择器后的舰炮在一个供弹周期内让弹链上的炮弹步进两个弹位；B.当每个弹链上交替存放I型和II型两种炮弹时，弹链的速比为1:2，则弹链速比选择器在高速档时弹链运动速度是低速档时弹链运动速度的2倍，该方案适用于所有闭合循环式存放炮弹的弹链、弹库、弹仓，其设计思想是每个弹链上的两种炮弹交替存放，即1#、3#、5#......75#放置Ⅰ型弹（对海弹），2#、4#、6#......76#放置Ⅱ型弹（对空弹），或者反过来，弹列最好是连续的，不要有空位，假设之前舰炮弹链的运行速度是V，如果要更换两种炮弹，则现在的弹链供弹时运动速度是2V；C.当进行对海作战时，使任意一发Ⅰ型弹（对海弹）对准推弹位，即扬弹机入口，当一个供弹循环结束时，由于弹链运行速度是2V，在一个供弹周期结束后，弹链将步进两个弹位，Ⅱ型弹越过推弹位，下一发Ⅰ型弹又停在了推弹位；当需要使用II型炮弹时，首先通过油缸自动断开扬弹机，停止扬弹，同时把速比选择器选择低速档，使弹链步进一个弹位，所需弹种便完成了弹列调整，此时对空弹对准推弹器入口，这时再把速比选择器选到高速档，结合扬弹机，弹链只需步进一次，约0.5秒就完成了弹种的调整与更换，这一系列动作可编成程序，在程序控制下自动完成，如此循环往复，就完成了两种炮弹的自动选弹。

实施例二，本发明中大口径自动火炮快速自动选弹方法，当每个弹链上交替存放三种炮弹时，具体步骤如下:

A.在供弹减速箱到弹链动力传动链的输入端安装弹链速比选择器，弹链速比选择器设置为低速档和高速档，根据弹链上炮弹的种类选择弹链的速比，当挂到低速档时弹链动力传动及弹链运动速度同原型舰炮完全相同，当挂到高速档时，弹链运动速度是低速时的3倍，而推弹器、扬弹机、摆臂等供弹系统其它机构的运动速度和原型舰炮完全相同，运动规律也完全一样，之前的舰炮在一个供弹周期内弹链上的炮弹只步进一个弹位，安装弹链速比选择器后的舰炮在一个供弹周期内让弹链上的炮弹步进3个弹位；B.当每个弹链上交替存放I型、II型和III型三种炮弹时，弹链的速比为1:3，则弹链速比选择器在高速档时弹链运动速度是低速档时弹链运动速度的3倍，该方案适用于所有闭合循环存放炮弹的弹链、弹库、弹仓，其设计思想是每个弹链上的三种炮弹交替存放，弹列最好是连续的，不要有空位，假设之前的舰炮弹链的运行速度是V，如果要更换三种炮弹，则现在的弹链运动速度是3V；C.射击供弹时速比选择器放在高速档，当使用Ⅰ型炮弹时，使任意一发Ⅰ型弹对准推弹位，即扬弹机入口，当一个供弹循环结束时，由于弹链运行速度是3V，在一个供弹周期结束后，弹链将步进三个弹位，Ⅱ型和III型弹越过推弹位，下一发Ⅰ型弹又停在了推弹位；当需要使用II型炮弹时，首先通过油缸自动断开扬弹机，停止扬弹，同时把速比选择器打到低速档，使弹链步进一个弹位，II型炮弹便完成了弹列调整，此时II型炮弹对准推弹器入口，这时再把速比选择器挂回到高速档，结合扬弹机，这就完成了由Ⅰ型弹到Ⅱ型弹的调整，由Ⅰ型弹到Ш型弹的调整情况类似，只是弹链需要在低速档下步进两次，使Ш型弹对准推弹器位，这一系列动作可以编成程序，在程序控制下自动完成，如此循环往复，就完成了3种炮弹的自动选弹。

还可以把速比设计成1:4，可以快速实现四种弹药的自动选择，以此类推把速比设计成1:5，可实现五种以上弹药的自动选择，经估算，本发明提出的快速自动选弹方案自动选弹时间小于10秒，从以上分析可以看出，该方案所有控制和操作均实现了自动化，在两种炮弹弹列间无空位的情况下，只要弹链步进一次，在0.5秒时间内就可完成弹药的自动调整，自动选弹时的调整时间比俄单76毫米舰炮和国内舰炮减少几十倍，在两种弹药弹列间出现空位的的情况下，弹列调整时间也成倍减小，这主要由以下两个因素决定，一是弹药交替存放，相同弹数情况下弹列首尾长度增加一倍，而弹链闭合回路的轨迹总长度是确定的，所以调整时位移成倍减小；二是弹列调整时弹链运动速度成倍加大，调整时可先在高速档运动，使所需炮弹弹列头快速运动到推弹器前一弹位，再换到低速档，步进一次，这样就完成了不同类型炮弹的调整；利用计算机对炮弹排列情况，如数量、类别、位置等进行动态监视和管理，在弹链适当位置增设传感器，当火炮装弹或射击前“盘点”时，对整个弹链上的炮弹种类、数量、弹列所在位置进行清点、记忆，在火炮射击期间对弹链上的炮弹进行逻辑管理与动态控制，这样，在射击时可以随时了解和掌握炮弹的变化情况，有利于在弹链上炮弹出现空位的情况下，准确地控制弹链步进次数，使所需炮弹种类弹列头及时准确地运动到所需位置；另一方面，也有利于跟据炮弹消耗情况及时补充所需炮弹。

Claims (5)

1.一种中大口径自动火炮快速自动选弹方法，其特征在于，包括以下步骤：

Ａ．在供弹减速箱到弹链动力传动链的输入端安装弹链速比选择器，弹链速比选择器设置为低速档和高速档，根据弹链上炮弹的种类选择弹链的速比，如果选择2种炮弹，弹链的速比为1:2，如果选择3种炮弹，弹链的速比为1:3，如果选择N种炮弹，弹链的速比为1:N，弹链运动速度在低速档时进行炮弹类型选择，在高速档时进行供弹射击；

Ｂ.弹链上的炮弹交替存放，当弹链上存放I型和II型两种炮弹时，弹链速比选择器在高速档时弹链运动速度是低速档时弹链运动速度的2倍，当弹链上存放I型、II型、III型三种炮弹时，弹链速比选择器在高速档时弹链运动速度是低速档时弹链运动速度的3倍；当弹链上存放N种炮弹时，弹链速比选择器在高速档时弹链运动速度是低速档时弹链运动速度的N倍；

C. 当弹链上存放I型和II型两种炮弹，需要发射I型炮弹时，使任意一发I型炮弹对准推弹位，然后将弹链速比选择器选择高速档，此时弹链运行速度是原来的2倍，在一个供弹周期结束后，弹链将步进两个弹位，II型炮弹越过推弹位，下一发I型炮弹又停在了推弹位，开始扬弹并发射I型炮弹，当准备发射II型炮弹时，首先自动断开扬弹机，停止扬弹，然后将弹链速比选择器选择低速档，使弹链步进一个弹位，则I型炮弹越过推弹位，此时II型炮弹对准推弹器入口，完成弹列调整，此时将弹链速比选择器放在高速档，自动结合扬弹机，准备扬弹并发射II型炮弹，当一个供弹周期结束后，I型炮弹越过推弹位，下一发II型炮弹对准推弹器入口，由此循环往复，完成自动选弹。

2.根据权利要求1所述的一种中大口径自动火炮快速自动选弹方法，其特征在于：当弹链上存放I型、II型和III型三种炮弹，当需要发射I型炮弹时，使任意一发I型炮弹对准推弹位，然后将弹链速比选择器选择高速档，弹链运行速度是原来的3倍，在一个供弹周期结束后，弹链将步进三个弹位，则II型和III型炮弹越过推弹位，下一发I型炮弹又停在了推弹位，开始扬弹并发射I型炮弹；当准备使用II型炮弹时，先自动断开扬弹机，停止扬弹，然后将弹链速比选择器选择低速档，使弹链步进一个弹位，则II型炮弹完成弹列调整，此时II型炮弹对准推弹器入口，然后将弹链速比选择器放在高速档，之后自动结合扬弹机，准备发射II型炮弹，在一个供弹周期结束后，弹链将步进三个弹位，则III型和I型炮弹越过推弹位，下一发II型炮弹又停在推弹位，完成由Ⅰ型弹到Ⅱ型弹的调整；当准备使用III型炮弹时，先自动断开扬弹机，停止扬弹，然后将弹链速比选择器选择低速档，使弹链步进2个弹位，则I型和II型炮弹越过推弹位，此时III型炮弹对准推弹器入口，完成弹列调整，此时将弹链速比选择器放在高速档，自动结合扬弹机，准备扬弹并发射III型炮弹，当一个供弹周期结束后，弹链将步进三个弹位，则II型和I型炮弹越过推弹位，下一发III型炮弹又停在推弹位，由此循环往复，完成自动选弹。

3.根据权利要求1所述的一种中大口径自动火炮快速自动选弹方法，其特征在于：当弹链上存放N种炮弹时，自动选弹过程与弹链上存放两种炮弹和三种炮弹时相同。

4.根据权利要求1所述的一种中大口径自动火炮快速自动选弹方法，其特征在于：当弹链上交替存放两种炮弹时，选弹过程在软件控制下自动完成，作战时只需按下II型炮弹按钮就能快速完成两种炮弹的自动选弹。

5.根据权利要求2所述的一种中大口径自动火炮快速自动选弹方法，其特征在于：当弹链上交替存放三种炮弹时，选弹过程在软件控制下自动完成，作战时只需按下III型炮弹按钮就能快速完成三种炮弹的自动选弹。