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现代主战坦克的主炮都是如何配置的?

2019-02-12 18:01 来源:科普中国-军事科技前沿 

  二战中,各国将坦克主要分为轻中重三种坦克,然而随着技术的发展,已经足以让一辆主战坦克同时拥有强大火炮和厚重装甲的同时保持高机动型。此时,旧的分类已经变得没有意义,新的坦克种类被称为是主战坦克,而相应的,执行特殊任务的坦克被称为特种坦克。

  滑膛炮的使用

  滑膛炮是一种古老的火炮,其最大的特点就是内部并没有膛线。

现代主战坦克的主炮都是如何配置的?

图为莱茵金属Rh-120坦克炮的炮管内壁

  膛线是人类历史上的一个重要发明,他能让炮弹在炮管中与膛线摩擦,然后旋转。当炮弹飞出炮口的时候处于自旋状态可以让其飞行的更稳定,也就提高了精确性,然而坏消息是,这会损失一部分的动能。

  另一方面,新的弹种——尾翼稳定脱壳穿甲弹登上了历史舞台,这种形如针一样的高速弹药是目前最强的坦克用穿甲弹头。弹药发射后,其末端的尾翼保证整个弹体在飞行过程中尽可能的稳定。但事实上,诸多其他的情况仍然会导致远距离上的炮弹精度下降。

现代主战坦克的主炮都是如何配置的?

图为装备120毫米滑膛炮的德国坦克

  不过,总的来说,尾翼稳定脱壳穿甲弹和滑膛炮的配合,可以获得最大动能的射弹,在面对敌对坦克时,穿甲效果最好,威力最大。此外,坦克火炮在大多数情况下仍然以直射为主,距离通常小于3公里,滑膛炮的劣势并不明显。

  最早使用滑膛炮的是苏联,之后是德国,进而推广至整个世界。现在西方大多数120毫米的滑膛炮作为自己的坦克主炮,而中国和俄罗斯则更倾向于125毫米滑膛炮。

  老当益壮的线膛炮

  线膛炮在上世纪70年代之前依然在大量装备,即使是在今天,英国依然在使用基于线膛炮的坦克设计。

  正如上文所说,线膛炮在精度上占有优势,另一方面,在口径相同的情况下,线膛炮的内部膛线与弹带结合的非常紧密,可以提高腔室内部的密封程度,进而提高弹药的射程。

  另一个方面,线膛炮在弹药方面选择更多,可以发射黏着榴弹。这种是通用高爆弹,在对付软目标时效果接近传统高爆弹,并能有效地摧毁工事和装甲车辆。而上文所提的尾翼稳定脱壳穿甲弹,在经过特殊设计之后,采用了可以降低转速的弹带,也同样可以由线膛炮发射。甚至,线膛炮还可以发射某些型号的坦克炮射导弹。

现代主战坦克的主炮都是如何配置的?

图为挑战者2型坦克搭载的120毫米线膛炮

  现代的坦克线膛炮很大程度上源于英国的L7型105毫米线膛炮,在本世纪七八十年代,大量国家采用了基于L7型坦克炮的修改产品,而其更大口径的衍生型号——L30型120毫米线膛炮仍然安装在了现代主战坦克挑战者2型上。

  自动装弹机登场

  在上世纪的七十年代,自动装弹机被大量用于坦克的设计之中。在使用自动装弹机之前,超过100毫米口径的坦克炮射速通常在每分钟4-6发,而使用了自动装弹机的坦克射速可达每分钟十发。

现代主战坦克的主炮都是如何配置的?

图为一款自动装弹机

  坦克自动装弹机就是由机械结构代替人工完成选择弹药和填装的过程。例如图中的结构,即为一种125口径炮所使用的装弹机,文字1处有一个抓取结构将炮弹塞入炮膛,之后从上方的2处加入推进剂药包后关闭炮,另有一些自动装弹机则采用整装弹药的自动填装方法,虽然结构、原理各不相同,但总体的射速和效率都比人工装填要高。

  且装备自动装弹机的坦克重量将有所降低,这将提高坦克的机动性和地形适应能力。而且还将省去一个装填手的位置,降低整辆坦克的人员疲劳程度。

现代主战坦克的主炮都是如何配置的?

  图为一款美国M1A2坦克炮塔内部的结构图。1为装填手,2为车长,3为炮手,4为同轴机枪,5为主炮弹药

  与之相对应的是,美国M1A2型坦克依然没有装备自动装弹机,装填手全程站立工作,负责将弹药推入炮膛中。为留出足够的空间,坦克设计师就不得不增大车辆整体的高度,导致坦克的受弹面积增大。此外由于装填手体力消耗过大,还时常需要与炮手交换位置。

  不过,M1A2仍然没有使用自动装弹机,也是基于现实性的考量。一方面是担心自动装弹机的机械可靠性。由于战时环境以及程序错乱的可能性,自动装填机工作中有一定几率会发生空装或者卡弹现象。

  另一种考量可能是基于可维护性的,坦克的日常保养是由其车组成员进行的,美国M1A2坦克所使用的四人车组在日常维护中分工更优,有利于车辆保养。

  不过总的来说,自动装弹机必然是未来坦克发展的主要趋势之一,随着技术的发展,未来的坦克应该都会使用这一项技术。

  划重点

  滑膛炮,一种没有膛线的火炮,炮弹动能损失小,但是远距离准确性较差,是目前主流的坦克火炮

  线膛炮,准确性更好,弹药种类更多,但是炮弹受膛线摩擦动能降低,只有部分坦克还在使用。

  自动装弹机,由机械结构代替人工完成选择弹药和填装的过程,是坦克未来的主流配置。

  出品:科普中国

  作者:矛隼工作室

  策划:赵清建

  监制:光明网科普事业部

[责任编辑:赵清建]

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