在火炮发展的早期,世界各国设计的火炮一直尝试在口径和射速之间寻找一个均衡点。因为火炮的口径越大,火炮弹丸和发射药的重量也随之加大,装填速度就会下降,进一步影响了火炮的发射速度,这种情况在坦克上体现得更为明显。
在坦克自动装弹机出现以前,东西方坦克的装弹工作均由人工完成。对于二战时期欧美坦克上的装填手来说,问题还不算太大。因为此时欧美坦克炮虽然大多采用整装式弹药,但是其坦克炮的口径一般比较小,所以装填手的压力并不大。
IS-2M坦克的剖视图
但是同时期苏联坦克上的装填手就不同了,二战时苏军的坦克不但使用分装式弹药,而且口径一般偏大,从“斯大林”重型坦克上的122毫米弹药到KV-2重型坦克上的152毫米弹药,都给装填手带来了巨大的负担。
而在战后,为了提升自己坦克的综合作战能力,无论是欧美系坦克还是苏联系坦克,都开始逐渐探索在坦克上安装自动装弹机,因此也逐渐形成了拥有各自特色的坦克自动装弹机。今天军武杂谈就为大家介绍一下,欧美系坦克自动装弹机和苏系坦克自动装弹机的异同。
苏系坦克自动装弹机——分装式装弹机设计苏系坦克的自动装弹机设计与其坦克炮弹药种类有很大的关系,在战后一段时间内,苏系坦克曾经考虑过使用整装弹来作为未来坦克炮的主要弹药种类。但是在实际的操作中,发现整装弹限制颇多,遂放弃将整装弹作为坦克炮主流弹种的计划。
整装弹和分装弹占用空间的对比
整装弹最大的问题在于长度较大,除非使用燃烧效率更高的发射药,否则要提升炮弹的发射效率,就需要加长药筒,导致整装弹的长度过长。而且整装弹一般采用了不可燃烧的金属药筒,为了抽回较长的药筒,会导致装弹机的抽壳机构行程过长,最终结构臃肿复杂。
分装弹与整装弹的长度对比
以苏联早期IS-7重型坦克上的半自动装弹机为例,其装备使用的是130毫米的分装式弹药。因为弹药采用了分装式设计,因此其储弹架分为上下两层,上层放置弹丸,下层放置发射药。
储弹架上层弹丸,下层发射药筒,此时正在装填弹丸
在进行弹药装填的时候,需要装填手手动选择弹丸推入炮膛,然后再选择相应的发射药筒推入炮膛,关闭炮闩后装填完成。不过,因为IS-7重型坦克最终未能服役,因此未能得知这种半自动装弹机在实际使用中的表现如何。
苏系坦克第一种大规模应用的自动装弹机是T-64坦克上的自动装弹机,T-64坦克自动装弹机的装弹模块主要由弹匣和弹仓组成。弹匣负责抓取药筒和弹丸,将其装填进炮膛,而弹仓则用来储存弹药。
红圈处即为其弹匣,下部弹丸,上部发射药筒
T-64坦克自动装弹机将发射药筒和弹丸分开储存,弹丸头部向内,以同心圆的方式水平布置,而发射药筒则垂直排放。因为T-64坦克采用的是定角装填,因此整体的装填流程是:坦克炮固定在预设角度上,弹匣抓取弹丸和发射药筒后,将弹丸与药筒同时推入炮膛,炮闩关闭,坦克炮解除角度限定,装填完成。
分装式自动装弹机的工作流程
这种自动装弹机也基本上成为了后来苏俄系坦克主要的坦克自动装弹机,这种自动装弹机的优点是结构比较紧凑,不用占用坦克炮塔太多的位置,可以有效降低坦克的投影面积。而且分装式弹药也保证了其体积的扩大对自动装弹机的尺寸影响更小。
装弹动作占用的空间很小
而缺点就是所有坦克的车组成员基本上都被弹药围绕,很难单独设计防爆仓。如果弹药不幸被引爆,那么坦克内部的车组成员基本上没有什么幸存的希望。
欧美坦克自动装弹机——使用整装弹导致的尾舱式布局上文有提到整装弹的缺点:炮弹整体长度长,发射后还需要抽出金属药筒等。但是和分装弹相比,整装弹却有一个优势,那就是可以容纳弹芯更长的穿甲弹。
在坦克炮膛压不便的情况下,弹芯越长,其穿甲效果越好,整装弹可以将部分弹芯延长到发射药筒之中,而分装弹却做不到。这也是为什么苏系坦克炮在火炮膛压普遍比较大的情况下,穿甲弹的穿甲效率却比较低。
右侧的弹芯明显更长
因为采用了整装弹,欧美系坦克的自动装弹机大部分都设置在坦克炮塔的尾舱中,这也是大部分欧美坦克的炮塔都比苏系坦克更大、更长的原因。
其实早在在二战末期,德国就已经开始试验转轮式自动装弹机,其原理和转轮手枪一样,其炮弹放置在转轮式弹舱中,通过转轮的转动来完成炮弹的持续装填。而战后法国的摇摆炮塔本质上也是这种转轮式自动装弹机。
摇摆炮塔的自动装弹机结构图
其炮塔尾部的弹舱中放置有多个转轮,可以放置不同种类的炮弹。一个转轮中的炮弹打完之后,再使用另一个转轮的炮弹进行装填。优点是速度快且弹种切换灵活,缺点就是两个转轮式弹舱炮弹都打完后,只能够在车体外补充弹药,不仅麻烦,而且车组成员的安全也成问题。
在冷战期间,欧美坦克的主流自动装弹机是尾舱布局的带式自动装弹机。这种自动装弹机仍然是尾舱式自动装弹机,只不过不再使用转轮弹仓来进行供弹,而是使用带式弹舱进行供弹。如果要细分的话,还可以根据推弹机构的不同细分为链式推弹机和机械臂式推弹机。
带式弹舱
尾舱式自动装弹机的好处是弹药储存和车组成员是分离开来的,可以针对弹药舱设计防爆舱门,防爆舱门只在推弹的时候才打开,其余情况下都处于关闭状态。一旦坦克尾舱被击中,弹药被引爆,车组成员的幸存几率也比较高。
90式坦克的尾舱式装弹机,可以看到其防爆仓门
此外,因为自动供单机和坦克炮主体结构不是安置在一起的。如果遇上带式自动装弹机故障无法进行自动装填时,装填手可以选择进行手动装填,当然,此时的装填效率会低一些。
总结苏系坦克自动装弹机和欧美系坦克自动装弹机总体来说各有优缺点,没办法简单粗暴的认为哪种设计好,哪种设计不好,只能够说是各自不同装备设计理念下出现的产物。
当然,两种坦克自动装弹机的设计思路并没有区分得那么明显。苏系坦克也有尝试过使用整装弹的自动装弹机,而欧美系坦克也曾采用非尾舱布局的同心圆式自动装弹机设计,只是出于各种考虑,并没有得到发展和壮大。
曾经出现使用整装弹的同心圆布局自动装弹机
而随着科技的进步,坦克自动装弹机也会融入更新的技术,也许在将来,会出现兼容整装弹和分装弹的坦克自动装弹机。