淺談蘇系自動迫擊炮技術
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自動迫擊炮是具有自動裝填和連發射擊功能的迫擊炮,該技術已在前蘇聯大規模應用,我國於90年代引進該技術經改進後成功裝備我軍,本期小毛研究所就來說說自動迫擊炮技術。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。
自動迫擊炮和之前介紹的迫榴炮雖然都具有直瞄平射功能,但這兩種炮有本質區別,自動迫擊炮僅使用迫彈,是通過炮閂自由後坐及浮動式自動機實現平射時的可靠擊發,而迫榴炮是通過刻槽榴彈尾部的裝葯支架固定底火,實現平射時的可靠擊發,擊發後裝葯尾架留膛。
下面以蘇聯2B9自動迫擊炮為例,介紹蘇系自動迫擊炮。
自動迫擊炮的關鍵技術是自動機,由於迫擊炮是滑膛炮,其彈尾帶尾翼、外形複雜、藥包外露,因此迫擊炮的自動機與一般自動炮自動機相比具有一些特殊性。2B9使用的是炮閂自由後坐及浮動式自動機,其工作原理是,迫擊炮的身管與炮箱剛性連接,炮閂在炮箱中作後坐及復進運動,並帶動供彈機構、自動發射卡鎖和自動擊發機構工作。下圖為自動迫擊炮自動機工作原理圖。
所謂浮動式自動機,就是自動機的擊發動作是在炮閂輸彈入膛後的復進過程中進行的,因此發射時,炮閂不與身管閉鎖,當擊針撞擊底火時,炮閂正在加速復進,使炮彈緊貼在閂體的鏡面上,因此迫擊炮能夠可靠的擊發。擊發後,作用於閂體鏡面的火藥氣體壓力首先抵消炮閂復進的動能,當火藥氣體的推力大於附加在炮閂上的阻力時炮閂開始後坐,並壓縮復進簧以儲存能量。
2B9的供彈方式為四發彈夾,彈夾上有四個彈簧片做成的溝槽,把炮彈壓緊並定位。
2B9彈夾實物圖,迫彈從彈夾後部推入,利用彈簧片壓緊並定位。
射擊前將裝好迫彈的彈夾推進炮箱右側的進彈口內,彈夾中的第一發迫彈直接推到與炮膛軸線相重合的輸彈線上,進彈口位於炮膛軸線的平面上,並橫穿左右耳軸,當停在進彈口後方的炮閂被解脫後,炮閂就在復進簧的作用下將當前這發迫彈推出彈夾,進入炮膛。進彈口下方裝有撥彈裝置,射擊時利用炮閂的後坐能量將彈夾波動一個炮彈節距,使下一發炮彈進入輸彈線。當彈夾內最後一發炮彈發射之後,彈夾就被撥彈裝置從進彈口另一端拋出。
2B9炮閂為圓柱形,有前後兩部分組成,並用段隔螺和彈簧卡銷將兩部分連接,炮閂前部的內槍中裝有自動擊發機構,靠近前端處裝有金屬閉氣環,擊發時候使用金屬閉氣環進行閉氣。由於採用金屬閉氣環閉氣,當炮膛過熱時容易發生不閉氣現象並造成事故,所以2B9的理論射速(170發/分鐘)無法維持,安全射速僅為40發/分鐘。
2B9的浮動裝置包括一個上復進機、左右兩個下復進機和兩根後坐緩衝彈簧。其中上復進機種有一組三根串聯的彈簧、一組環形簧和一組蝶形簧,兩個下復進機中各有一組三根串聯的彈簧和一組環形簧,復進機通過型銷與自動機連接。
從炮尾看,紅色箭頭為炮箱(自動機在其內部運動),黃色箭頭為上復進機,藍色箭頭為兩個下復進機。
由於2B9採用炮閂自由後坐式自動機,為了解決由炮身的射角變化引起的自動機運動速度的變化問題,該炮巧妙地安裝了一套調節復進機彈簧初力的補償裝置。2B9復進機補償裝置由兩條凸輪曲線、兩個緊定滾輪滑塊、兩個推桿和一個套環組成。凸輪曲線在搖架上的耳軸大圓環的上前部,套環在身管上,推桿的一端固定在套環的左右兩側上,另一端固定在炮箱兩側的緊定滾輪滑塊上。三個復進機桿的前端軍用卡鎖固定在套環上,當炮身在-1°至85°射角範圍內變化時,滾輪在凸輪的作用下使滑塊沿炮箱兩側的軌道滑動,並通過推桿和套環將三個復進機桿一起沿著軸向位移,由此來調節三個復進機中彈簧組的預壓力。
復進機補償裝置實物圖:凸輪(紫色),緊定滾輪滑塊(藍色),推桿(黃色),套環(紅色),三個復進機(綠色)。火炮上架還裝有平衡機(橙色)。
當2B9處於大射角時,凸輪上部會將推桿向上頂,三個復進機桿被拉出,復進機中彈簧組的預壓力增加。
我軍於90年代引進了蘇系自動迫擊炮技術,但是該炮引進後面臨最大的問題就是彈藥不通用。2B9使用的是蘇系82mm迫彈,這種迫彈我國也仿製過,53式82mm迫彈就是蘇系迫彈,蘇系迫彈俗稱小彈,彈長僅300-340mm,圖為烏克蘭頓巴斯地區叛軍的2B14迫擊炮,使用的就是這種小彈。
這種小彈在我軍已經淘汰了,我軍於80年代學習西方研發了82mm新迫彈,彈長480-500mm,俗稱大彈,重量、初速、射程均有所提高,並已批量裝備部隊。放棄大彈再重新使用回小彈,這顯然是不可能的。圖為某型82mm鋼珠迫彈。
為此我國對2B9進行了改進,增加了彈夾的長度,以便使用大彈,同時還需要對火炮結構和自動機進行改進,並適當加長炮管。圖為使用大彈的彈夾。
大彈由於長度的增加,供彈可靠性下降,經研究大彈在彈夾中的位置與供彈可靠性密切相關,在實際使用中增加了一個卡子,裝彈時可將每一發都卡到位,從而保證供彈的可靠性。
除彈藥問題外,2B9還存在連射精度較差的問題,經分析原因主要有三條:1、炮身重量太輕,不能充分抑制射擊震動幅度;2、全炮質心偏左造成射擊炮身橫跳;3、後坐裝置複位速度跟不上最高射速,其中第一條時最主要的。針對該問題,我國進行了優化設計,將迫擊炮安裝在猛士越野車上,系統戰鬥全重高達5噸以上(2B9僅為632公斤),使得該炮的連發射擊時的穩定性大大增加。圖為某新型82mm車載速射迫擊炮。
增加連射精度另一個方法是降低火炮裝車高度,為此我國改變了2B9的結構,將耳軸由供彈口(綠色)向後移動至(橙色)位置,減少了炮尾的長度,便於降低火炮安裝高度。將平衡機(黃色)由火炮下部改至上部,也是為了降低火炮安裝高度。由於耳軸位置的變化,復進機補償裝置由火炮前部改至後部,圖為外貿型81mm車載速射迫擊炮,結構與某新型82mm車載速射迫擊炮相同。圖中:凸輪(紅色),緊定滾輪滑塊(藍色),推桿(紫色)。
為了進一步提高自動迫擊炮的連射精度,需在前後輪下楔入三角墩,平射時還可為後輪挖後坐坑,通過綜合改進,系統連射精度大大提高。
圖為某新型車載速射迫擊炮打靶,連續的四個白點即為一個彈夾的連射分布。
為了提高直瞄火力的夜戰能力和快打快撤能力,某新型車載速射迫擊炮加裝了帶有微光夜視儀的簡易火控。
最後說說自動迫擊炮的實戰價值,根據蘇軍的戰場統計,炮擊造成的傷亡絕大多數發生在第一輪炮擊期間(第一輪炮擊具有突然性,第一輪後,敵人都進掩體了),所以提高火炮的瞬間火力密度的實戰意義非常大,現代自行榴彈炮普遍具備多發同時著彈技術就是為了提高瞬間火力密度。所以2B9自動迫擊炮1.5秒4發的瞬間火力密度是非常強悍的,雖然安全射速僅40發/分鐘,但由於迫擊炮極容易暴露位置,在實戰中進入射擊陣地,瞬間傾瀉完10個彈夾後就可以撤離射擊陣地了,安全射速對於實戰的影響並不是很大。尤其是我軍將其實現了自行化,並加裝了簡易火控,高瞬間火力密度+快打快撤能力+滿足實戰要求的精度,對於山地快反部隊、輕型機械化部隊、空降兵部隊來說都是理想的營級火炮裝備。
更新。
有不少人認為車載120mm迫擊炮更合理,理由是120mm迫彈的威力遠大於82mm迫彈,但實際上傳統迫擊炮是利用底板承受後坐力的,並將後坐力傳遞至地面,而且120mm迫擊炮的後坐力是非常巨大的,所以使用猛士級別的車輛,120mm迫擊炮是無法進行車載射擊的(炮一響,車輛斷軸),輕型輪式車輛只起到運輸的作用,作戰時仍需將火炮卸下,將底板嵌入地面後方可射擊,這非常不利於快打快撤,戰術運用受到了很大的限制。82mm迫彈可單發、雙發、四發連射,彈藥利用率高,並且可以平射,戰術運用上靈活很多,更加適合輕裝部隊。
感謝閱讀。
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