淺談艦炮自動裝彈機

05-23

淺談艦炮自動裝彈機

來自專欄小毛研究所

專欄前幾篇文章分別介紹了坦克自動裝彈機和自行榴彈炮自動裝彈機，很多人表示非常有興趣，也想讓我介紹介紹艦炮的自動裝彈機，艦炮實際上是最早實現裝彈自動化的火炮。本文就來介紹幾種典型的艦炮自動裝彈機，來詮釋其設計思路與發展過程，全文貫穿整個海軍發展過程。受本人水平和所用參考資料的限制，可能存在錯誤，歡迎指正。本文謝絕一切形式的轉載，敬請諒解。

早期的風帆戰列艦主要使用前膛炮（Muzzle-loading rifle)，火炮一般布置在船體兩側內部，開炮後由裝填手在船體內從炮管前部進行裝填，由於當時火炮口徑並不大，這樣的裝填方式並沒有什麼問題。

19世紀中葉興起了鐵甲艦（Ironclad），前膛炮也越造越大，火炮逐漸從船體兩側移至甲板，並裝備有炮塔。1876年出現的英國海軍HMS Inflexible就裝備兩座雙聯16寸前膛炮炮塔，不要驚訝，是的，那個時候英國人已經用上406mm了。

圓柱形炮塔內為兩門RML 16-inch 80-ton gun 前膛炮，炮管至只伸出炮塔一小段。

406mm的炮彈是人力無法裝填的，RML 16-inch 80-ton gun裝備有自動裝彈機，炮塔旋轉至船體內側時，調至俯角，由甲板裝甲下的推彈機將藥包和彈丸推入炮膛。炮塔再旋轉至火線進行射擊。這種火炮雖然實現了半自動裝填，但是每次射擊後都要轉動炮塔至裝填線，費時費力，射速也比較低，但在當時這仍然是了不起的工業設計。

前膛炮沒過多久就被後膛炮所取代，1897年英國為日本海軍建造的 Fuji和 Yashima號戰列艦就裝備了兩座雙聯12寸後膛炮炮塔，炮塔布置於甲板前後。圖為 Yashima號戰列艦。

HIJMS Fuji和HIJMS Yashima所使用的Armstrong Whitworth 12 inch /40 naval gun也裝備有自動裝彈機，由於是後膛炮，裝彈時需要將炮管調至仰角，將炮尾下沉，位於甲板下的退彈機將彈丸、藥包推至炮膛。由於推彈機在甲板下，所以裝彈時炮塔仍需要旋轉至裝填線，但相比之前而言，所需要的旋轉角度大幅下降。

推彈機在甲板下的設計導致裝彈時炮塔仍需要旋轉至裝填線，沉重而巨大的炮塔旋轉需要很長的時間，為了縮短裝填時間，設計師們嘗試將推彈機從甲板下移動至炮塔內來解決該問題，比如1893年義大利海軍 Re Umberto級戰列艦，該級戰列艦裝備了兩座雙聯13.5寸後膛炮炮塔。圖為同級Sicilia號戰列艦。

Re Umberto級戰列艦將BL 13.5 inch naval火炮揚彈機和推彈機安裝在炮塔內，隨炮塔而旋轉，這樣的設計解決了裝填前需要旋轉炮塔的問題，使得裝填速度大幅提高，由於炮塔重量的上升，該炮塔裝甲被大幅削弱，幾乎為敞篷炮塔，火炮裸露在外。

將自動裝彈機安裝在炮塔內有效解決了炮塔固定角度裝彈的問題，但是也帶來炮塔體積大，裝甲防護差，彈藥存放於炮塔內安全性差等問題，為了解決該問題，設計師再次將自動裝彈機一部分裝入甲板下。比如1898年英國海軍HMS Glory級戰列艦就使用了這種全新的自動裝彈機，圖為同級HMS Goliath 號戰列艦。

HMS Glory級戰列艦裝備兩座雙聯12寸後膛炮炮塔，BL 12 inch Mk VIII naval gun火炮，炮塔內僅保留了推彈機，彈藥和揚彈機均安裝在炮塔下的吊籃內，炮塔吊籃一共穿透5層甲板。通過一段式揚彈機將位於船體下層的彈藥提至炮塔內，由推彈機進行裝彈，由於揚彈機跟隨炮塔旋轉，所以實現了炮塔任意方向角裝填，火炮定角裝填，裝填角為13.5°。

由於使用了新型自動裝彈機，將絕大部分的設備安裝於甲板下，所以炮塔外形較小，圖為同級HMS Albion 號戰列艦前炮塔。

1900年英國為日本海軍建造的Shikishima 級戰列艦也使用了這種全新的自動裝彈機。圖為同級Mikasa 號戰列艦，值得一提的是該艦保存至今，現為博物館船，可以在橫須賀的三笠公園參觀。

上一種自動裝彈機看似完美，但實際還有很多問題，比如彈倉離炮塔較遠，僅靠一根軌道分別將彈丸和藥包提升至炮塔效率比較低，再比如由於軌道較為傾斜，火炮裝填角為13.5°，高角裝填，不利於近距離作戰快速裝填。設計師在1899年英國海軍HMS Formidable 級戰列艦上使用了改進型自動裝彈機，圖為同級HMS Irresistible 號戰列艦。

HMS Formidable 級戰列艦裝備兩座雙聯12寸後膛炮炮塔， BL 12-inch (305-mm) Mk IX guns火炮，揚彈機改為兩段式增加了提彈效率，同時火炮裝填角從13.5°降為4.5°，增強了近距離作戰快速裝填能力。這種結構影響了未來海軍數十年。

這種經典結構的自動裝彈機在一戰而二戰中都大量使用，圖為義大利海軍Roma號戰列艦三聯裝Cannone da 381（15"）/50 Ansaldo M1934主炮自動裝彈機結構圖，兩段式揚彈機。

美國海軍12"/45 caliber Mark 5 gun也採用兩段式揚彈機，英國海軍也有使用該炮，命名為BL 12 inch Mk XIII。

兩段式揚彈機原理示意圖。

由於彈丸通常採用立姿儲存，如果將彈丸垂直運輸將大大方便提彈過程，管式揚彈機由此而生，圖為管式揚彈機原理示意圖。

採用管式揚彈機既節約空間又方便輸彈，在二戰後期管式揚彈機逐漸成為主流。圖為美國海軍16"/50 caliber Mark 7 gun自動裝彈機結構圖。

16"/50 caliber Mark 7 gun管式揚彈機實物圖。

二戰結束後，戰列艦的時代也結束了，驅逐艦逐漸成為主力艦種，戰後發展的艦炮以中小口徑為主，尤其是5英寸口徑。Mk-30 5"/38 caliber DP gun實際是30年代設計的，但由於建造量巨大，戰爭時期和戰後大量使用。其使用管式揚彈機，由人力向位於炮塔甲板下彈藥艙內的管式揚彈機內放置彈藥，然後由揚彈機提升至炮塔。

火炮耳軸上安裝有一個擺彈臂，管式揚彈機位於耳軸下方，擺彈臂垂直向下時，可從揚彈機中提取炮彈，然後擺彈臂轉動至炮線角，由推彈機進行推彈作業，完成裝填，射速15 rpm。這個結構是現代艦炮自動裝彈機的雛形，至今幾乎所有中口徑艦炮都是這個自動裝彈原理。

美國海軍5寸炮使用的是分裝彈（使用藥筒），這一傳統保存至今。

50年代設計的5"/54 caliber Mark 42 gun，為了快速切換彈種，使用了兩路供彈，為了提高速射，使用了兩個彈鼓（各備彈20發，共40發），並將彈丸裝填和葯筒裝填分開，分別佔用一層甲板，最下層為彈頭裝填層，射速為28 rpm。

當年劉華清將軍參觀美艦的時候，駐足觀看的就是這門炮。

70年代設計的5"/54 caliber Mark 45 gun設計思路又發生了變化，設計師認為影響火炮持續射速的主要是補彈，而不是供彈，為了簡化結構，Mark 45的採用了兩路補彈，一路供彈，在-1層甲板安裝了一個彈鼓（備彈20發，Mod.4），通過旁軸管式揚彈機進行提彈，在-2層甲板安裝由兩路補彈口，彈頭和葯筒都由該層進行補給，射速20 rpm。