国内外高炮浮动技术的现状与发展趋势

王文记 赵国豪 赵勇 王洪义
防空兵指挥学院,河南郑州450052

文章摘要:浮动技术的作用主要有：减小火炮后坐能量，减小自动机复进到位时对炮架的撞击，提高火炮射击的密集度。按照不同的分类标准浮动机可分为不同的种类，按组成浮动机的构件可分为炮身浮动式与炮箱浮动式；按复进到位时机可分为定速击发、定点击发与非定点击发；按弹性介质不同还可分为液压-弹簧式、弹簧式、弹簧-摩擦垫式、液压-气压式等。浮动技术的发展趋势主要为：提高浮动机基本构件的稳定性；减小供弹阻力，采用外能源供弹；协调第二冲量的作用时机；采用受控式浮动机等。
文章主题:机械设计 高炮浮动技术 射击精度 发展趋势

文章内容：第3期火炮发射与控制学报&;?69?国内外高炮浮动技术的现状与发展趋势王文记,赵国豪,赵勇,王洪义(防空兵指挥学院,河南郑州450052)摘要:浮动技术的作用主要有:减小火炮后坐能量,减小自动机复进到位时对炮架的撞击,提高火炮射击的密集度.按照不同的分类标准浮动机可分为不同的种类,按组成浮动机的构件可分为炮身浮动式与炮箱浮动式;按复进到位时机可分为定速击发,定点击发与非定点击发;按弹性介质不同还可分为液压一弹簧式,弹簧式,弹簧一摩擦垫式,液压一气压式等.浮动技术的发展趋势主要为:提高浮动机基本构件的稳定性;减小供弹阻力,采用外能源供弹;协调第二冲量的作用时机;采用受控式浮动机等.关键词:机械设计;高炮浮动技术;射击精度;发展趋势中图分类号:35文献标志码:文章编号:1673-6524(2007)03—0069—04-,—,,—(,450052,,):,—,...,—.——,,—,—.—,,,,.:;;;现代战争中,空袭反空袭作战首当其冲,贯穿始终,直接影响着战争的进程和结局,这已成为现代战争的重要形式.因此,当前防空武器装备的发展备受世界各国的高度重视.在执行低空,超低空防空任务中,高炮却有防空导弹不具备的独特优势.因此对于未来的防空作战而言,小口径速射高炮在防空反导作战中仍具有不可替代的作用[1].随着科技的进一步发展,空袭兵器的机动能力,侦察反击能力有了极大的提高,高炮如果不能在规定的时间里将其摧毁,就可能被空袭兵器摧毁,这就要求高炮必须尽可能的提高作战效能.其中,以浮动技术的应用为代表的各种射速技术应运而生,极大地减小了小口径火炮后坐阻力,提高了射击精度,成为提高火炮作战效能的重要措施之收稿日期:2006—12—04;修回日期:2007—03～12作者简介:王文记(1981一),男,硕士研究生,主要从事防空兵技术装备作战运用研究.-:@163.?70?火炮发射与控制学报2007年9月一.浮动技术应用于自动炮上可使后坐力大幅度减小,射击精度显着提高,特别是能提高管退式高炮的射速,大幅提高作战效能.1浮动的涵义火炮在复进中击发的原理叫前冲原理_2].采用前冲原理的自动炮叫浮动自动炮.浮动是指将前冲击发原理应用于自动炮上,实现连发射击时,除第一发外,浮动体均处于复进中击发,自动机的行程介于最大后坐位置和复进到位之间,其浮动部分在浮动行程上往复运动.使浮动体表现为首发是长后坐,其余各发是短后坐,且在离原位某一位移上作往复运动,直到最后一发才返回原位.因为浮动自动机在复进过程中击发,因此,击发后火药气体产生的向后的冲量首先要抵消掉浮动体向前的冲量,剩余的冲量才能使浮动体后坐,这样既能减少作用在炮架上的力,又能有效地缩短浮动体的后坐和复进行程,提高射击密集度与作战效能,从浮动技术发展和使用效果看,它是在继弹性炮架之后,火炮技术发展的又一个里程碑.2应用原理2.1减少火炮的后坐能量浮动技术的应用像火炮炮口制退器一样在发射时可减少火炮后坐能量.不过减少后坐能量的方式不同,浮动技术是采取在复进运动中进行击发的办法来实现的.自动机在具有一定复进速度时1击发,复进动能为÷优.击发后在膛内火药气体厶压力作用下自动机开始后坐,后坐时自动机的后坐能量先被复进动能所抵消,剩余能量产生后坐,后减小了火炮受力,所以对于管退式高炮来说,在后坐阻力一定的情况下,可以减小浮动部分的后坐长度,因而可以缩短其后坐和复进时间,也就提高了理论射速.2.2减小自动机复进到位时对炮架的撞击图1为火炮自动机浮动与不浮动的后坐与复进的位移随时间的变化曲线,由图1可以明显看出,未采用浮动技术的自动机,每次击发自动机都必须后坐复进到位,由于自动机后坐部分质量比较大,复进运动中由于射速的要求具有较高的复进速度,当复进到位时仍有一定的速度,对炮架产生撞击,减少火炮的使用寿命.由于浮动自动机是在复进运动中击发,因此在连发过程中不会产生复进到位的撞击现象.这非常有利于减少射击时对身管的振动.图1浮动与不浮动—曲线对比.1-2.3提高火炮射击的密集度浮动技术的应用改善了火炮的受力状态,并在射击循环中使得火炮的受力方向始终保持向后不变.因此,提高了火炮射击时的稳定性,从而有效提高了火炮射击的密集度.浮动技术应用于高炮后,可以大幅度减小火炮发射时的后坐阻力与火炮的振动,提高射击精度与理论射速,同时解决了火炮的威力与机动性,后坐力过大和承装载体适应性差的矛盾.坐能量减少量为寺优.击发时复进速度越大,后坐能量减少的越多.在相同的后坐长度上,3研究现状后坐力的减少有以下简单的关系,即:11一÷优一÷(1)厶厶式中:为带浮动后平均后坐力;入为后坐长度;优为后坐部分质量;为无浮动时最大后坐速度;为复进时击发速度;当其他条件不变时,值增加使后坐力减小,这是浮动技术的第一个应用效果.同时,由于3.1浮动技术的研究现状早在第一次世界大战前后,国外就开始了浮动技术研究嘲.第二次世界大战中浮动技术在小口径自动炮中得到了发展,德国18/36式3711高炮属早期采用浮动技术的自动炮,浮动弹簧的初力可随射角变化进行调整,为首发浮动式自动机.瑞士5式20自动炮是厄利空公司第一代浮第3期王文记,等:国内外高炮浮动技术的现状与发展趋势?71?动式自动机,于1950年装备了瑞士,芬兰和奥地利等国.上世纪50年代瑞士又在353式35双管牵引高炮上采用了液体气压式浮动技术.后经不断更新换代,发展到20世纪80年代,它仍以先进的自动火炮着称于世.上世纪60年代中期以来的20多年中,浮动技术得到了迅速发展和广泛应用.先后出现的西德202型20自动炮,205型25自动炮,毛瑟公司型25自动炮,型30自动炮均采用了浮动技术.法国693型20自动炮及近年来研制的811型25自动炮都采用了浮动自动机.其主要性能达到了较先进的水平,浮动技术得到了很大的发展和完善.3.2浮动机的分类自动武器在射击时,炮闩,炮箱和炮身都要产生后坐和复进运动,都可能产生冲击,因而都可采用浮动原理来减小冲击和振动.按照不同的分类标准浮动机可分为不同