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火炮反後座裝置設計

發布時間:2023-09-02 09:09:23

Ⅰ H/PJ38型單管130mm艦炮的設計

為提高適裝性,此炮在原理樣機的基礎上進行了減重設計和反後座力設計。減重設計在保證結構強度的要求下盡量採用鋁合金部件,這也是各國艦炮減重設計的一個通行做法,如俄羅斯AK-176型艦炮就大量採用鋁合金構件;再就是取消一路供彈鏈路,單管艦炮雙鏈路供彈的好處是可以在射擊中快速進行任務轉換,由於雙路供彈可掛載不同種類彈葯,轉換時不需要進行彈種識別,減少彈葯損耗。單管單鏈路供彈在遂行單一任務時,射速並無影響,但在射擊中進行任務轉換時,需要增加彈種識別的時間,並會消耗一些炮彈。反後座力設計就是減小艦炮發射時後座力的能量,以期降低對艦載設備所帶來的沖擊和振動。這里有一個數據,雙100毫米艦炮射擊時的後座力為225552.9N(單管,雙管乘2),從而可見艦炮射擊時後座力之大。鑒於單130毫米艦炮的初速、射程等指標已經固化,減小後座力的措施估計為加裝炮口制退裝置。其火炮系統參考了俄制的AK130艦炮,射程近30公里,射速約40發/分鍾,特別是具備發射火箭增程制導炮彈的能力,射程過百公里,在中國海軍的水面艦艇中尚屬首次。

Ⅱ 中國火炮發展史~

在春秋時期,中國已使用一種拋射武器——礮。至遲10世紀火葯用於軍事後,礮便用來拋射火葯包、火葯彈。至遲在元代,中國已經製造出最古老的火炮——火銃。13世紀中國的火葯和火器西傳以後,火炮在歐洲開始發展。

到了十五世紀中期,火炮與火葯的技術已經達到高峰,躍升為重要的武器。最明顯的例子,是在1453年時,君士坦丁堡的城牆,被攻城巨炮所發射的大石炮彈所轟毀。雖然君士坦丁堡的陷落,似乎是因為小城門被轟開所致,但其實可歸因於炮轟讓突擊成為可能的因素。

中古時代的火炮,被用作攻城時炮轟城牆以及在戰場上向大批的敵軍開火之用。它們可以精準地轟毀在城堡裡面建築物的垂直外牆,因此人們便發展出傾斜低矮的外牆取替高聳垂直的外牆。

現代的火炮是陸軍的重要組成部分和主要火力突擊力量。具有強大的火力、較遠的射程、良好的精度和較高的機動能力,能集中、突然、連續地對地面和水面目標實施火力突擊。

主要用於支援、掩護步兵和裝甲兵的戰斗行動,並與其他兵種、軍種協同作戰,也可獨立進行火力戰斗。炮兵在歷史上有「戰爭之神」的稱號。

(2)火炮反後座裝置設計擴展閱讀:

火炮是戰爭中必不可少的一個裝備單元,在戰場上有「戰爭之神」的美譽。在常規戰爭中如果沒有高性能、威力大的火炮給予強大的火力支援,那麼這場戰爭的結果就是未開戰之前已經輸了。

所以世界各個軍事強國在進行裝備競賽中都有大量的資金投入到火炮的發展中。我國也不例外,從無到有,從落後到強大,現在我國的火炮已經在世界上處於領先的地位。

在現代立體化戰爭中,火力仍然是戰鬥力的核心。火炮——戰場上的活力骨幹,以其火力強、靈活可靠、經濟性和通用性好等優點,已成為戰斗行動的主要內容和左右戰場形勢的重要因素。

火炮既可摧毀地面各種目標,也可以擊毀空中的飛機和海上的艦艇。因此,作為提供進攻和防禦活力的基本手段,火炮在常規兵器中佔有鞏固的地位。

火炮的發展受到社會經濟能力和科學技水平的制約,同時也受到軍事戰略和戰術思想的支配。第二次世界大戰以來,科學技術的飛快進步,特別是微電子、計算機、光電子和新材料等技術的發展,是火炮在設計、製造和使用方面有了一系列變化,大大加快了火炮更新換代的步伐。

現代火炮早已不是單純的機械裝置,而是與先進的偵察、指揮、通信、運載手段以及高性能彈葯結合在一起的完整的武器系統。因此,從不斷發展的戰略、威力、反應速度和機動能力在內的綜合性能,是火炮系統發展的必然趨勢。

近年來,高新科學技術在兵器領域的應用,引起火炮技術的總大變革。液體發射葯火炮、機器人火炮、電磁炮、電熱炮、激光炮等新概念、新理論火炮的出現,將揭開火炮發展世上的新篇章。

Ⅲ 「蘇聯M1987式152毫米加農炮」有什麼裝置設計特點

M1987式加農來炮是為取代20世紀源50年代中期裝備的11~20式152毫米加農榴彈炮而研製的一種新型牽引式加農炮,北約稱為80年代中期裝備。炮口裝有雙室制退器,採用半自動楔式炮閂,反後坐裝置為液壓氣體式。大架為開腳式結構,每個大架只有1個用於開關大架且有利於行軍狀態與戰斗狀態轉換的滾輪。炮架前下部裝有液壓控制的圓形發射座盤。可發射CZC19式152毫米自行榴彈和絕大多數現役火炮使用的彈葯。發射殺傷爆破彈初速810米/秒,最大射程247千米。最大射速7發/分,持續射速2發/分,高低射界-35°~+70°,方向射界左右各27°,戰斗狀態重7噸。

Ⅳ 98式坦克的性能結構

98式坦克上安裝的是下反穩像式火控系統,該系統屬指揮儀型數字式坦克火控系統,主要由晝夜觀瞄、測距三合一的下反穩像式瞄準鏡、火控計算機、控制盒、耳軸傾斜感測器、炮塔水平角速度感測器、橫風感測器、炮控分系統組成。該系統與簡易式火控系統的差別在於其光學瞄準線與火炮相互獨立穩定,以炮長瞄準線作為穩定的基準,火炮隨動於炮長瞄準線。下反穩像式火控系統是通過一個二自由度陀螺儀穩定瞄準鏡中的下反射棱鏡來實現炮長瞄準線的雙向穩定。在瞄準狀態時,炮長操作操控台驅動瞄準鏡的瞄準線,使其瞄準跟蹤目標,而火炮隨動於瞄準線。當炮長在坦克行進間從瞄準鏡向外觀察目標時,瞄準鏡中的目標和背景幾乎是不動的,極大的方便了炮長在坦克行進間進行射擊,而且射擊時只需一次瞄準。使用時,炮長將瞄準鏡標志瞄準目標中央並發射雷射測距後,目標不會出現擾動,炮長只需繼續瞄準目標就可以射擊。另外,火控系統中還配有火炮重合射擊裝置,當火炮調到計算機計算出的瞄準角和方位前置角的位置時,該裝置會自動輸出允許射擊訊號,如果此時炮長已經按下射擊按鈕,火炮會自動射擊。由於該下反穩像式火控系統是炮長瞄準線在高低向和水平向都穩定的,因此98式坦克不僅能在靜止時以較高的命中率射擊固定和活動目標,而且還可以在行進間以較高的首發命中率射擊固定和活動目標。為提高坦克的作戰能力,火控系統中增加了車長對火控進行操作的功能。在98式坦克車長指揮塔前方,有一具可360度旋轉觀察的上反式周視瞄準鏡。該瞄準鏡與炮長瞄準鏡一樣,均可在高低和水平方位上獨立穩定,並有雷射測距和夜視功能,可獨立穩定的搜索、選擇和瞄準目標。車長可以進行目標指示,當炮長完成對一個目標射擊後,車長可調轉炮塔,使炮長捕捉車長選定的目標射擊。此後,車長可繼續搜索新的目標。如果車長突然發現對己方威脅較大的目標時,可立即調轉火炮和炮塔,當火炮瞄準線與車長瞄準線重合時,炮塔停止轉動,這就實現了超越調炮功能。如車長需了解炮長正在執行的任務時,可按下監視炮長按鈕,此時車長瞄準線與炮長瞄準線重合,車長鏡停止轉動,車長鏡和炮長鏡觀察同一目標,從而實現車長監視炮長功能。
98式坦克的車長和炮長無論晝夜都具備行進間射擊固定和靜止目標的能力,射擊反應時間短,當靜對靜時≤5秒,靜對動時≤秒,動對動時≤9秒。經測試,98式坦克在2000米距離上的首發命中率在85%以上。為適應錯綜復雜的戰場環境,98式坦克的火控系統還可以降級使用。當穩像部分出現故障時,該系統還可作為自動裝表簡易式火控系統使用;假如自動裝表簡易式火控系統也出現故障,還可以用人工裝定表尺進行瞄準射擊。
近幾年,由於在火控系統關鍵技術上取得突破性進展,我國先後研發成功了多種自動跟蹤火控系統和瞄導合一的大死循環式火控系統。在98式改進型坦克上,安裝的是最新型瞄導合一的大死循環火控系統。瞄導合一大死循環火控系統是一種可對射擊結果實施自動校正的火控系統,假如首發射擊不中時,該系統能對脫靶情況進行實時測量,把偏差的距離和角速度自動輸入火控計算機進行下一發彈的修正計算後立即射擊,大大提高了次發命中率。在大死循環火控系統中,如何自動的實時測出彈著點偏差並進行自動校正,是應用這種火控系統的前提和技術關鍵。系統中必須有能自動跟蹤目標和自動跟蹤彈丸的裝置和感測器。目前跟蹤目標用自動跟蹤器實現,自動跟蹤器可用閉路電視和熱像儀實現;自動跟蹤彈丸採用脫靶距離感測器(如無線電定位感測器及觀點感測器等)實現。由於熱像儀可以根據目標的熱特徵跟蹤目標,又能利用彈丸的熱特徵自動跟蹤彈丸,因而也可以作為自動跟蹤器和脫靶距離感測器。由於大死循環火控系統是建立在對脫靶距離實時自動校正的基礎上,因而要求火炮要有行高的初速,這樣彈丸飛行的時間就能縮短利於迅速校正射擊。大死循環火控系統可明顯提高第二發彈的命中率,用於射擊越野行進的高速目標效果明顯。在測試中,98改進型坦克在2000米距離對運動目標進行的46次第二發補射中(人為設定),命中率為100%。
早在70年代,我國科研人員就展開了大口徑坦克炮的研發工作,先後研發成功了120公釐、125公釐和130公釐等多種口徑的坦克炮。在三代坦克炮口徑的選擇問題上,曾經有120公釐和125公釐兩種口徑之爭。從實際情況看,120公釐高膛壓光膛炮的性能並不比125公釐坦克炮遜色,甚至某些性能上還優於125公釐坦克炮。由於98式坦克在設計時參考了蘇式t-72坦克的許多技術特點,並直接借鑒了其自動裝填機,這主要是為了大幅縮短研發周期。重新研發適用於120公釐火炮的新型自動裝填機,在增加坦克設計難度的同時,坦克的整體設計也必須做較大修改。再者,120公釐炮彈為整裝式結構,這就意味著與其配套的自動裝填機體積不會太小,會給炮塔內的安裝劃定難以逾越的技術鴻溝。從目前西方安裝有自動裝彈機的法國勒克萊爾坦克和日本90式坦克看,其尾艙式自動裝彈機的結構都比較復雜。我國89式120公釐自行反坦克炮的尾艙就安裝有半自動裝彈機。盡管提高了射速,但單從89式自行反坦克炮龐大的炮塔就可對其內部半自動裝彈機的體積和復雜程度窺之一二。
從防護上講,雖然西方坦克大都實現了彈葯隔艙化,但在戰場上採用尾艙式炮塔的坦克的生存能力不見得就比採用炮塔吊籃式自動裝彈機的坦克高多少。單從彈葯被命中的幾率看,將彈葯布置在尾艙的坦克要高於布置在車體內的坦克。另外,隨著整裝彈葯重量的不斷增加,造成裝填手工作負荷不斷增大,以目前坦克炮向大口徑化發展的趨勢看,在坦克上實現彈葯的自動裝填已成為必然。
我國前後發展了120公釐和125公釐反坦克彈葯,前者採用整裝式結構,後者採用了分裝式結構。125公釐坦克炮早在1985年就研發成功,經不斷改進,定型後的125公釐坦克炮的膛壓已高於120公釐坦克炮。最終安裝在98式坦克上的是zpt-98式50倍徑125公釐高膛壓光膛坦克炮。炮聲身採用高強度pcrni3nov,炮口動能比俄羅斯2a46m-1型125公釐坦克炮提高近45%,比「豹」2a5和m1a1/a2坦克上的rh-120型120公釐坦克炮高近30%。由於對身管實施了液力自緊技術,從而滿足了高膛壓火炮對身管強度的要求。為提高身管的耐燒蝕磨損壽命,火炮採用全膛鍍鉻工藝,使其壽命達到700發穿甲彈的水平,接近世界先進水準。為增強熱防護效率,身管上安裝了雙層鋁板氣隙式熱護套,防護效率為70%。
與俄羅斯2a46m-1型125公釐光膛坦克炮一樣,ztp-98型坦克炮的炮閂也為橫楔式,由沖桿彈簧式半自動控制,其上裝有機械和電氣式雙功能擊發系統。火炮反後坐裝置為下置式,由帶液量調節的筒式後坐節制桿式駐退機以及帶針形桿復進節制器的三筒液氣式復進機組成。火炮的葯室長880公釐,正常後坐距離為280公釐~320公釐,最大後坐距離為330公釐。火炮身管質量為2.02噸,炮閂質量為72公斤,回轉部分質量為2.6噸。火炮身管的抗彎強度為4320牛頓/米,厚度公差為0.6公釐,工藝加工彎曲度為0.7密耳,自由誤差為0.18密耳。射擊精度比俄式2a46m-1提高了25%。
zpt-98型坦克炮的搖架呈箍形,底座長1500公釐。底座上設有兩條後坐滑軌,前滑軌為銅質環形襯筒,襯筒與炮身之間的安全膨脹間隙為0.3~0.9公釐,用於補償身管射擊時產生的熱膨脹量。後滑軌由位於炮尾環和搖架上的軌道支架構成。可快速拆卸的搖架頸部由4顆螺栓固定。楔形半自動炮閂設在火炮上方,開閂力為245牛頓。車內加裝一個駐退器和復進機液量可見控制裝置,可在火炮不進行人工後坐情況下檢查液量。另外,在火炮炮口端面裝有前瞄準鏡墊片,炮長藉此可在車內迅速調整火炮。根據需要,火炮可用電點火裝置、電擊發和機械式手動擊發射擊。火炮可前抽更換,更換可在1小時內完成。
zpt-98型坦克炮配備的彈種包括採用半可燃葯筒的(使用新型太根發射葯)鎢/鈾合金尾翼穩定脫殼穿甲彈、尾翼穩定破甲彈和尾翼穩定多功能殺傷爆破榴彈,彈葯基數為41發,其中2發置於自動裝彈機的旋轉輸彈機內,19發放置在戰斗室的各彈葯箱內。在發射第三代鎢合金尾翼穩定脫殼穿甲彈時(初速為1780米/秒),可在2000米距離擊穿850公釐厚的均質裝甲,而最新型特種合金穿甲彈(貧鈾穿甲彈)在該距離上的穿甲厚度可達到960公釐,其彈芯長徑比為30:1。為強化反坦克作戰能力,98式坦克還配備了多功能榴彈,此乃增加裝葯的高爆型,威力較大,足以使坦克喪失戰鬥力。另外,98式坦克還配有仿俄制斯維爾河/反射9k119型(西方稱at-11「狙擊手」)雷射駕束制導炮射飛彈系統,車內一般攜帶有4枚飛彈。經過改進,新型炮射系統在98式坦克的炮長瞄準具內裝有雷射發射機,飛彈的發射裝葯加長,全彈質量也有所增加。該彈可針對某種攻擊情況(如靜止發射攻擊),選擇復雜的飛行軌跡,低空飛向目標。
98式坦克的自動裝彈機仿自俄式坦克,該系統由旋轉輸彈機、彈匣提升機、推彈機、葯筒底殼拋出機構、火炮電機閉鎖器、記憶裝置、自動裝填機配電盒、裝彈操縱台、自動裝填機操縱台、彈量指示器和全套電氣系統安裝組成。自動裝彈機的裝填角固定在4度30分,每發彈的裝填時間為8秒。在自動裝填方式時,98式坦克的主炮射速為8發/分,采人工裝填,射速降為1~2發/分。試驗證明,該自動裝填機的間隔故障率為千分之三。目前,更新型的性能優良、使用可靠、操作方便的裝彈機系統已研發成功,將裝備在98改進型坦克上。
98式坦克的輔助武器包括1挺86式7.62公釐並列機槍,安裝於火炮右側,采遙控電擊發,彈鏈供彈,每條彈鏈內裝250發彈,總共備彈2000發。車長指揮塔上裝有1挺qjc88式12.7公釐高射機槍,由車子在炮塔外手動操縱,用單倍準直瞄準鏡,對空中目標的最大表尺射程為1.5公里,俯仰范圍為-4~+75度,戰斗射速為80~100發/分,備彈300發,分裝在5條彈鏈中。為了方便射擊,在98式坦克的炮塔上共設有3個高射機槍槍架,其中車長指揮塔前方和右側各有一個,炮長艙門左邊設有1個。另外,3名乘員各配有1支56c型或95式短突擊步槍。
98式坦克上的炮長用熱像儀是解放軍裝備的比較先進的熱成像系統,該熱像儀的探測器為SPRITE探測器,其光敏面是粘貼在藍寶石襯底上以光刻掩膜而成底8條蹄鎘汞晶元。SPRITE探測器與單元數組探測器相比,其優點是探測器就完成了時間延遲積分處理,即signal processing in the element,SPRITE也由此得名。SPRITE探測器必須在80K左右且真空中才有良好的性能,所以它需要封裝在杜瓦瓶里,由製冷機對杜瓦瓶進行製冷。98式坦克上炮長熱像儀採用分置式斯特林製冷機製冷,連續工作時間在12小時以上,試用探測器工作的製冷時間為5分鍾。熱像儀全重42公斤,採用串並聯方式掃描,視場為5.6X3.8度(11.4倍);12X8度(5倍)。在晝間對坦克目標的識別距離為2600米,夜間為2750米。
目前,我國已研發成功第二代熱像儀,該熱像儀不需光電掃描,由探測器直接接受全視場的熱輻射訊號而成凝視圖像,因此也稱凝視焦平面熱像儀。其作用距離可達7~9公里,靈敏度和解析度比第一代熱像儀有很大提高,且結構緊湊,造價低廉,平均無故障時間為4000小時,在能見度只有100米的惡劣環境中對目標的發現距離為4000米,識別距離3100米。該熱像儀已安裝在98改進型坦克上。
98式坦克的外形低矮(不到2.3米),車首和炮塔正面採用可更換式新型復合裝甲。其中車首用均質軋制裝甲焊接而成,重要部位採用迭型陶瓷復合裝甲加強。首上裝甲板為多層復合裝甲,具體結構為鋼-玻璃纖維板-超硬鋼-鋼,總厚度為220公釐,傾角為22度,其防護能力相當於500~600公釐均質裝甲。車體首下裝甲板厚度為80公釐,掛裝有兩塊大型鋼質塑料板,也可以掛一具推土鏟。車體兩側安裝有8公釐厚夾布橡膠履帶裙板,前護板和側裙板對帶傾斜引信的反坦克地雷和破甲彈有一定防護作用。另外,為保護駕駛員的安全,其座椅懸吊在車體上,底部加強了防護裝甲,兩側各焊接有一根垂直鋼架,用以提高結構強度。98式坦克的炮塔裝甲由復合材質和特種鋼組成,兩者間的夾層內還有特種材質,故又稱間隙式復合裝甲。其在2000米距離上可抗擊穿甲能力在700公釐的動能穿甲彈和破甲能力在800公釐以上的戰防彈。在1997年冬季進行的低溫試驗中,98式坦克經受了14發105公釐尾翼穩定脫殼穿甲彈的攻擊,無一擊穿坦克的前裝甲。後來用T-72C坦克上的125公釐炮對其射擊6次,依然無法擊穿前裝甲。
如果披掛上附加裝甲,在車重增加0.7噸的情況下,98式坦克的抗APFSDS穿甲能力在830公釐以上,抗HEAT穿甲能力在1060公釐以上;在炮塔和車體上安裝新型雙防反應裝甲後,抗APFSDS和HEAT的能力可達到1000~1200公釐。另外,98式坦克的側屏蔽前端還裝有反應裝甲,頂部裝甲也得以強化。
眾所周知,坦克最薄弱的防護在炮塔頂部,在制導武器(尤其是攻頂彈葯)比重日趨增重的今天,單純依靠坦克的硬防護已經無法完全滿足坦克生存的要求。為進一步增強98式坦克的生存力,其上安裝了反導軟防護系統。該系統由JD-3紅外干擾機、煙霧彈系統、雷射告警裝置和控制系統組成。JD-3紅外干擾機由紅外發射機、電源和控制裝置、控制板組成,系統總質量為75公斤。通常情況下,在坦克主炮兩側各裝一台JD-3紅外干擾機。JD-3紅外干擾機的方位覆蓋范圍為主炮兩側22度方位角,高低覆蓋范圍是5度,在探測到來襲目標後2秒內發射0.7~2.5μm波段的紅外脈沖輻射訊號。紅外干擾機能夠持續發射編碼紅外脈沖干擾訊號,使紅外製導反坦克彈葯的制導電路產生假訊號,可有效干擾「TOW」、「龍」、「霍特」等反坦克飛彈。
煙霧彈系統由94式煙霧發射器和97式煙霧彈組成。該系統可在3秒內在距離坦克50~80米處形成氣溶膠煙霧屏障,對敵方的雷射目標指示器和雷射測距機產生屏蔽,對0.4~14μm波段具有較好的遮蔽作用,持續作用時間為20秒。試驗證明,該系統可使「TOW」、「龍」、「小牛」、「地獄火」等反坦克飛彈的命中率降低75~80%;使「霍特」、「米蘭」等反坦克飛彈的命中率降低2/3;使雷射測距機輔助射擊的各種火炮命中率下降2/3。
除軟防護系統外,98式坦克上還可以安裝新型主動式防禦系統。該系統由控制裝置、毫米波雷達、發射系統組成,各子系統採用了模塊化設計,可以快速更換。該系統的工作原理是:車長將系統置於工作狀態,此時雷達採用監視工作狀態。當探測到距坦克50米之內、在規定的范圍內飛行的目標時,雷達自動轉換成跟蹤模式,並向火控計算機提供目標的彈道數據,由火控計算機確定來襲彈葯是否可能命中坦克。如判斷來襲彈葯會命中坦克,雷達則提供精確跟蹤數據,計算機確定防禦彈葯的發射位置和時間,在來襲彈葯距坦克1.5~4.2米處爆炸,擊中來襲彈葯,使來襲彈葯的彈頭提起爆炸或使其偏離飛行軌道。如判斷來襲彈葯不構成威脅,雷達則恢復到監視狀態。主動防禦系統可對付速度為70~700米/秒的來襲目標,系統重新做好准備只需0.2~0.4秒。該系統對協同作戰的步兵危險區為20~30米。另外,該系統可自動識別假目標,如飛鳥、子彈、炮彈破片和己方發射的炮彈或飛彈等。主動防禦系統可安裝在多種裝甲車輛上,可將裝甲車輛的生存能力提高近2倍。安裝該系統的坦克不會對其他坦克產生電磁干擾,系統本身也有良好的反電子干擾能力。
在98式坦克的內部安裝有集體三防裝置和自動滅火抑爆系統,戰斗艙、駕駛艙及其艙蓋的內壁加裝有一層防輻射襯層,可降低r射線對乘員的傷害。此外,在坦克被穿甲彈擊中時還可以防止乘員受到從內部崩落的碎片的傷害。車體和炮塔均塗有三色迷彩塗層。
在波斯灣戰爭中,伊拉克的裝甲車輛由於沒有裝備預防「二次」效應的有效設備,導致了慘重傷亡(尤其是較為先進的T-72坦克)。經測試,坦克戰斗艙內,由HEAT射流引起的車內油氣混合物爆炸,會在140毫秒~240毫秒內形成0.35~1.4兆帕的超壓,有的甚至達到2兆帕,伴隨爆炸形成的熱輻射強度可達6~10瓦/平方公分。當彈丸穿透裝甲板時,車內人員很容易受到三種主要危害:壓力沖擊、皮膚燒傷和毒劑效應。對人體而言,假如作用於身體的壓力時間超過50毫秒,0.1兆帕以上的超壓通常會造成肺部永久性損傷。0.3兆帕以上的超壓將使人員的死亡率達50%。當超壓值達到0.4~0.5兆帕時,人員將必死無疑。按醫學要求,皮膚以下0.08公釐深處的溫度超過43.5攝氏度,身體裸露部位將遭受難以恢復的2度燒傷。或者用熱輻射計表示,即10瓦/平方公分強度的熱輻射作用在皮膚上的時間超過100毫秒時,所引起的皮膚燒傷將會達到1度。除了超壓、皮膚燒傷外,毒劑對乘員的傷害也不能忽視。在殘酷的戰場環境下,當車輛中彈時,車內乘員處於高度緊張、擔憂狀態。人員體內腎上腺素將會增高,這會增加人體對毒性物質的敏感性。毒性物質來自爆炸後的產物、燃燒的產物及熱分解產物。爆炸產生的毒性物質取決於來襲彈葯的性質,燃燒和熱分解產生的毒性物質的多少取決於感受穿透射流的敏感速度和滅火的持續時間。綜上所述,裝甲車輛內一旦發生「二次效應」,對車內乘員的傷害將是致命。因此,給裝甲車輛配備高效的滅火和抑爆系統,預防「二次效應」,對提高坦克在戰場上的生存能力有著極其重要的作用。
在裝甲車輛內,有效的滅火抑爆系統應該具備敏感的探測器、快速的控制系統和有效的滅火劑,這樣才能有效制止爆炸和徹底地避免「二次效應」。通過研究人員地反復試驗證明。如在130毫秒內撲滅坦克內的各種火災,就能夠避免各種油氣混合物的爆炸。在預防二度燒傷時,只要10瓦/平方公分熱輻射作用在皮膚表面的時間不超過100毫秒,就能使乘員避免遭受較為嚴重的二度燒傷。但是,如果壓力的作用在50毫秒以上時,同樣會造成人體的各部位損傷甚至死亡。因此,自動滅火抑爆系統的反應時間越快、抑制超壓和避免燒傷效果就越好。
早在60年代初期,我國就展開了裝甲車輛自動滅火系統的研發,但由於各種原因進展緩慢。直到中越邊境沖突後,戰場上的血的教訓使解放軍提高了對裝甲車輛自動滅火裝置作用的認識並產生了迫切要求,自動滅火系統的研究工作因而加快。1980年,我國自行研發了80式自動滅火裝置並裝備於各型裝甲車輛上,經實踐證明,使用效果良好。但是,該系統還不具備抑爆功能。因此,80年代初,我國引進了「SAFE」系統,並很快完成了樣機試制和全部系統的國產化。後來,在其基礎上我國又發展了更先進的自動抑爆系統。98式坦克上裝備的是92式自動滅火抑爆系統,該系統由關系探測器(6個)、控制盒、滅火瓶(4個)、緊急開關和電纜組成。該系統可在50毫秒內抑制由於HEAT射流引起的戰斗艙油氣混合物爆炸,並能夠將油氣爆炸產生的壓力限制在0.1兆帕以內,這樣能夠使乘員的皮膚燒傷程度限制在1度以下,故可以達到滅火抑爆作用,防止「二次效應」發生。在滅火瓶中,裝有液態的「哈隆」1301滅火劑,並充滿氮氣,閥體直接裝在瓶口上,不使用分布管路,這樣可以極大的縮短噴射時間。
調頻通信是擴展頻譜(擴頻)通信的一種,作為通信電子對抗的重要手段被廣泛應用於裝甲車輛的通信系統。98式坦克上採用的是新型VHF-2000型坦克通信系統,該系統具備良好的電子對抗性能,系統通用性好,便於使用維修,可靠性高,電磁兼容性及同台多機工作性能良好等特點。在98式坦克炮塔後部右側,有一具敵我識別與雷射通信系統,其雷射敵我識別與雷射光波作為載波傳遞訊號。這是一套小型化的一機多功能的車載系統,供車長用於敵我識別、發射數字指令、進行語音通信,並可發展用於雷射搜索。系統的全方位接收機控制頭也可用於對0.9~1.06μm雷射告警器。該系統可抗光、電、磁干擾,工作距離≥3.6公里,高低向-10~+45度(與車長周視鏡相同),水平向360度,識別一次目標時間≤0.6秒,有60種敵我識別密碼。系統能顯示敵我識別結果。數字通信指令、正在通信與等待通信車的概略方位。
在坦克炮塔尾艙右側頂甲板上方,裝有9602型GPS導航定位接收天線,負責接收並放大導航衛星發射的高頻訊號,並變成中頻訊號送入接收機。在炮塔尾艙內右側甲板上,接收並處理來自天線的中頻訊號盒來自GPS接收機顯示控制器的控制指令,其顯示控制器安裝在炮塔內右側座圈下方,顯示導航信息並輸入輸出控制指令。9602型GPS衛星導航儀是二通道的C/A碼接收機,可對四顆衛星按時分制進行時序觀測,採用L1載波上調制的C/A碼進行續距測量,由導航處理機實時求出三維位置和速度。如果可供觀測的衛星只有三顆時,接收機可以將人工輸入的高程或上次三維定位得到的高程作為已知值,進行二維定位,實時求出經緯值,對於軍事用戶而言,可將經緯值交換成我國九四軍用網路坐標值。9602型GPS接收裝置被動式導航、無積累誤差、保密性較好。可全天候向乘員提供坦克所處位置的三維坐標式軍用網路直角坐標,能提供坦克的行進方位、行進速度等數據。輸入目標可提供目標的方位和距離。輸入多個航路點後可建立航線,並對偏航距離和接近目標距離進行報警。設備本身具備進行共況自檢和故障診斷功能。9602型GPS屬單一的粗碼定位系統,其精度目前相對較低(100米),對於有些戰術要求還不能滿足。「GLONSS/GPS」兼容型導航定位位置在我國已研發成功。它的精度可以達到20米。單一GPS只是過渡產品,最終要被雙G兼容機所取代,一旦98改進型坦克配備了雙G兼容機,則可與車內電台、雷射測距等設備連接起來,構成車際信息系統,可實現戰場管理,火力支持、目標營救、敵我識別等多種戰術任務,屆時98改進型坦克將成為解放軍最新的數字化坦克。
在98式坦克炮長艙門後部基座上,裝有一具新穎獨特的裝置,此即為雷射壓制觀瞄系統。由於紅外干擾機的作用僅局限於干擾紅外製導方式的飛彈,不能幹擾其它方式制導的飛彈,要具備多功能幹擾能力,就要為坦克配備多種不同的光電對抗設備。該系統在與敵方對抗時,能起到干擾和壓制對方觀瞄系統的作用。該系統供車長或炮長操作,能發射激光束對敵方觀瞄體系進行壓制、干擾。由於激光束固有的特性,既然能壓制干擾觀瞄系統,那麼對人體的危害性是不言而喻的。特別是對於使用直視型光學觀瞄鏡對己方觀瞄的敵方人員的眼睛,其殺傷效果特別明顯。另外,雷射壓制觀瞄系統還可以對敵方使用可見光、近紅外光電感測器的火控、制導系統(如雷射測距機、微光夜視儀、電視攝像頭、觀瞄鏡等)實施干擾,使之飽和失效,甚至產生永久性損壞,即儀器致盲,從而失去戰斗能力。同樣,為預防敵方對己方實施雷射照射,98式坦克上的駕駛員均配有防雷射光鏡。雷射壓制觀瞄系統由微機控制器、跟蹤轉台及隨動系統、雷射壓制儀、熱成像干擾機(氣體雷射發射機)組成。為實現車長、炮長遙控跟蹤瞄準,對跟蹤轉台採用數字式位置死循環控制方式。該系統可360度全方位工作,俯仰角為-12~90度,跟蹤角速度左右為45度/秒,俯仰40度/秒。從炮長(或車長)按下按鈕到系統對准目標只需1秒鍾。雷射輸出能量為1000兆焦,脈沖重復工作頻率為10次/秒,最大作用距離為4000米,系統連續工作時間為30分鍾,激光器的壽命為120萬次。
長期以來,缺乏大功率引擎是制約我國主力坦克水平的一大技術瓶頸。經過不懈努力,我國在80年代末研發成功了多種1200馬力的大功率柴油引擎。其中150HB系列的1200馬力渦輪增壓中冷式大功率柴油引擎的性能較為出色,被選中作為98式坦克的動力系統。可能是在設計時參考和借鑒了德國MTU公司的MB871ka501型引擎的設計理念,所以150HB引擎與其有著驚人的相似之處。
由於安裝了大功率引擎,51噸重的98式坦克的單位功率達到了23.54馬力/噸,最大公路時速高達70公里/小時,0~32公里加速時間為12秒。在輸出功率相同的情況下,150HB引擎的質量比英國「挑戰者」坦克上安裝的CV12TVC-1200型引擎輕15%。
為適應裝甲兵的發展要求,我國在150HB柴油引擎的基礎上研發成功了具有世界水準的150HB1500馬力大功率引擎,其研製時瞄準的目標九四德國的MT883型引擎。目前,該引擎已安裝在98改進型坦克上。經測試,98改進型坦克的最大公路時速和最大越野時速分別為80公里/小時和60公里/小時。
在98式坦克上仍採用傳統的機械傳動、液力控制裝置。傳動裝置由傳動箱、兩個側變速箱和同軸側傳動器組成。側變速箱為行星式,帶摩擦離合器,採用液力操縱,有7個前進檔和1個倒檔,每個變速箱內有2個閉鎖離合器和4個機械式制動器。
在行走部分上,98式坦克採用兩條雙銷掛膠履帶(每條由85塊履帶板組成,總質量為2.1噸,使用壽命為10000公里)、6對直徑為730公里的雙緣路輪、兩對掛膠托帶輪、兩對掛膠托邊輪以及主動輪和誘導輪組成,主動輪在後,誘導輪在前。在第一、第二和第六路輪上安裝有液力套筒式避震器和「Z」形軸避震器。懸吊裝置的扭桿沿底甲板橫向布置,操縱裝置的拉桿沿側甲板布置。由於對扭桿進行了改進,路輪行程增至340公釐,從而使車輛平均行駛速度提高了12%,從停車狀態加速到42公里/小時只需10秒。

Ⅳ 99式主戰坦克的設計特點

99式的原始設計參考了T-72,其底盤酷似一輛放大的T-72,換裝一座新型焊接炮塔,這是85-IIM以來中國新型坦克慣用的炮塔構型。與先前85/90式坦克相較,99式坦克外觀最容易辨認之處,就是車頭的V字形檔彈板,此種設計先前見於俄羅斯T-72坦克,主要用於防止彈片沿著車頭擊中炮塔環。
駕駛席設置於車頭中央,駕駛艙蓋為單片式,艙蓋設有三具潛望鏡,中央的一具可換成雙目星光夜視鏡,夜間有效使用距離約200米。炮塔戰斗室內有兩名乘員,車長位於炮身右側,頂上的車長指揮塔艙蓋四周設有5個潛望鏡,炮手艙蓋沿襲俄式的向前開啟設計,指揮塔前方設有車長全周界瞄準儀。99式的炮塔戰斗室空間比以往中國坦克更大,預留了安裝更大口徑坦克炮的空間。炮手席位於炮身左側,炮手瞄準儀位於炮手艙蓋前方。車尾發動機艙與炮塔戰斗室之間以裝甲隔絕,整個動力包件可以一次吊換。由於車內裝備較多,99式的炮塔也比先前的90式略大一些。
之後的99式改進型與原始設計外型上的差異就是炮塔正面的附加裝甲和取消了正面V字形檔彈板;99式的主要量產工作都集中在第二次的改良構型,原始設計只是一種過渡型號。99改進型炮塔正面的箭簇型裝甲基本結構有兩層,本體是一個中空的箱子,並在正面與側面前部的外部再用增加一層裝甲(以螺栓固定);因此,裝甲套件本身至少有外部裝甲板與內部結構本體這兩部分的裝甲,而本體的中空結構也有助於消散HEAT穿甲噴流的威力。除了炮塔正面裝甲之外,99式改進型車的體正面與炮塔兩側也加裝不少方形裝甲塊(應為反應裝甲);炮塔兩側中部到整個炮塔尾部設置一個大型的整體儲物架,中間可以加掛水箱等隨車物品,而炮塔兩側的儲物架外側則設有裝甲板;這個儲物架能提前引爆敵方HEAT穿甲彈,在不增加太多重量的情況下,加強了炮塔兩側與後部的防護能力。 99式仍沿用過去的機械傳動與液壓輔助手排變速箱系統,傳動裝置由傳動箱、兩個側變速箱與同軸側傳動器組成,側變速箱為二級行星齒輪式,帶摩擦離合器,使用液壓操作,每個側變速箱內有2個閉鎖離合器和4個機械式制動器,總共有7個前進檔和1個倒退檔;
在99改型上,中國以1200馬力的150HB發動機為基礎,開發新一代的1500馬力大功率柴油機,以德國MTU MT883作為性能指標。此種新發動機以及新的傳動系統已經安裝於98式改坦克進行測試,並展現了80公里每小時的最大道路速度以及60公里每小時的最大越野速度。
在行走部分上,99式坦克採用兩條雙銷掛膠履帶(每條由85塊履帶板組成,總質量為2.1噸,使用壽命為10000公里)、6對直徑為730毫米的雙緣路輪、兩對掛膠托帶輪、兩對掛膠托邊輪以及主動輪和誘導輪組成,主動輪在後,誘導輪在前。在第一、第二和第六路輪上安裝有液力套筒式避震器和「Z」形軸避震器。懸吊裝置的扭桿沿底甲板橫向布置,操縱裝置的拉桿沿側甲板布置。由於對扭桿進行了改進,路輪行程增至340毫米,從而使車輛平均行駛速度提高了12%,從停車狀態加速到42公里/小時只需10秒。 99式坦克配備先進的指揮式數位坦克射控系統,較先前85-IIM以及90-II的系統更為先進。99式的射控系統整合有雙軸穩定系統、車長瞄準儀、 炮手瞄準儀(含紅外線熱像儀與激光測距儀)、炮耳軸傾斜感測器、炮塔水平角速率感測器、橫風感測器、數位射控電腦、操縱介面以及相關電路控制盒所組成。
99式坦克的射控系統穩定方式為「上反穩像」,也就是在瞄準器鏡頭的上反射鏡的俯仰與迴旋軸上加裝陀螺儀來實施穩定,並以電子同步方式維持炮身與瞄準軸線的連動,即在上反射鏡俯仰軸上安裝一個角度傳測器(稱為上反射鏡解算器),用於測量瞄準線與炮塔內某考物之間的角度偏差,此外在炮耳軸上也安裝另一個角度感測器(稱為炮耳軸解算器),用於測量炮身軸線與炮塔某參考物之間的偏差角。
相較於先前85-IIM、96式較為簡單的「下反穩像」99式射控系統的「上反穩像」是與西方第一線主戰坦克相同的方式,其瞄準器視線系獨立穩定與動作,觀測鏡直接透過穩定系統使瞄準點與目標壓在一直線上,此外別無其他因素制約;火炮武器系統也是獨立進行穩定與動作,根據炮手對目標的瞄準點與測距結果(如果射控硬體允許,則也可跟隨車長瞄準儀的瞄準點),由彈道數據處理計算機搭配所有相關參數來計算出火炮射擊參數,包括仰角、橫風、姿態補償、前置量等等,使武器彈道與瞄準點重合。 主動對抗系統方面,99式坦克裝有一套特殊的主動式激光警告/對抗系統,包括一具激光預警系統(Laser Warning Receiver,LWR,其接收機就是激光通信系統), 以及炮手艙蓋後方一具特殊的致盲激光發射器(Laser Self-defence Weapon,LSDW)。LSDW由激光壓制機、干擾機(即氣體激光發射器)、自動旋轉基座、追蹤系統以及微處理控制單元組成,採用數位式封閉循環控制。
當LWR接收到敵方激游標定器訊號後,系統便自動標定觀測訊號來源的方位,並由車長或炮手決定是否啟動LSDW展開對抗。炮手與車長席都設有LSDW的操控介面,按下按鈕後,系統便在1秒內自動將LSDW對准目標。使用時,LSDW先向目標發射低能量激光,根據激光回波來標定位置,確實鎖定後便發射高能致盲激光來干擾、破壞敵方光電感測器,甚至能傷害對方觀測儀器操作人員的眼睛,而炮手與車長都可以操控LSDW。LSDW能對敵方激光測距儀、星光夜視鏡、電視攝影機、光學瞄準儀、紅外線熱像儀等一切可見光/近紅外線光學電子儀器實施干擾,使之飽和失效,甚至造成永久性破壞。LSDW水平旋轉范圍涵蓋360度,俯仰范圍介於-12~+90度,水平追蹤角速率為45度/秒,俯仰速率40度/秒,激光輸出能量1000兆焦耳,脈沖回復頻率為10次/秒,最大使用距離約4000米,系統能連續工作30分鍾,激光發射器的壽命為120萬次。由於有效仰角甚大,LSDW甚至能用來對付敵方直升機的觀瞄系統。 99式坦克採用中國較新型的VHF-2000型坦克通信系統,具備抗干擾能力,可靠度高且易於維修,電磁相容性也十分良好,多台同型通信機能同時工作而不互相干擾。99式坦克裝有一具激光通信/敵我識別系統,安裝於炮塔後部右側上方,以激光光波作為載波傳遞訊號,具備收發敵我識別編碼、數位指令傳輸及語音通信等功能,並具有發展為激光搜索系統的潛力;
99式裝有一具9602型GPS導航定位系統,其接收天線安裝於坦克炮塔尾艙右側頂部,負責接收並放大導航衛星的高頻定位訊號,並轉為中頻訊號送入位於炮塔戰斗室內右側的中頻訊號盒;GPS的顯示控制器安裝於炮塔座圈內側右下方,將導航資訊投射於顯示器上,並作為輸入/輸出指令的介面。9602型GPS定位系統系一種二頻道C/A碼接收機,能對四枚衛星按時分制進行時序觀測,以L1載波上調制的C/A碼進行續距測量,並由導航處理器即時求出三維的位置解與速度,且直接將經緯數值轉換成中國軍用網路的三維座標,進而計算出坦克位置、行進方向與速度。 我國前後發展了120毫米和125毫米反坦克彈葯,前者採用整裝式結構,後者採用了分裝式結構。125毫米坦克炮早在1985年就研發成功,經不斷改進,定型後的125毫米坦克炮的膛壓已高於120毫米坦克炮。最終安裝在99式坦克上的是ZPT-98式50倍徑125毫米高膛壓光膛坦克炮。炮聲身採用高強度 pcrni3nov,炮口動能比俄羅斯2a46m-1型125毫米坦克炮提高近45%,比「豹」2a5和m1a1/a2坦克上的rh-120型120毫米坦克炮高近30%。由於對身管實施了液力自緊技術,從而滿足了高膛壓火炮對身管強度的要求。為提高身管的耐燒蝕磨損壽命,火炮採用全膛鍍鉻工藝,使其壽命達到700發穿甲彈的水平,接近世界先進水準。為增強熱防護效率,身管上安裝了雙層鋁板氣隙式熱護套,防護效率為70%。
與俄羅斯2a46m-1型125毫米光膛坦克炮一樣,Ztp-98型坦克炮的炮閂也為橫楔式,由沖桿彈簧式半自動控制,其上裝有機械和電氣式雙功能擊發系統。火炮反後坐裝置為下置式,由帶液量調節的筒式後坐節制桿式駐退機以及帶針形桿復進節制器的三筒液氣式復進機組成。火炮的葯室長880毫米,正常後坐距離為280毫米~320毫米,最大後坐距離為330毫米。火炮身管質量為2.02噸,炮閂質量為72公斤,回轉部分質量為2.6噸。火炮身管的抗彎強度為4320牛頓/米,厚度公差為0.6毫米,工藝加工彎曲度為0.7密耳,自由誤差為0.18密耳。射擊精度比俄式2a46m-1提高了25%。
ZPT-98型坦克炮配備的彈種包括採用半可燃葯筒的(使用新型太根發射葯)鎢/鈾合金尾翼穩定脫殼穿甲彈、尾翼穩定破甲彈和尾翼穩定多功能殺傷爆破榴彈,彈葯基數為41發,其中2發置於自動裝彈機的旋轉輸彈機內,19發放置在戰斗室的各彈葯箱內。在發射第三代鎢合金尾翼穩定脫殼穿甲彈時(初速為1780米/秒),可在2000米距離擊穿850毫米厚的均質裝甲,而最新型特種合金穿甲彈(貧鈾穿甲彈)在該距離上的穿甲厚度可達到960毫米,其彈芯長徑比為30:1。為強化反坦克作戰能力,98式坦克還配備了多功能榴彈,為增加裝葯的高爆型,威力較大,足以使坦克喪失戰鬥力。
在之後的99改進型換裝QJG-02 14.5mm車長用防空機槍,換裝更可靠、操作更簡易、性能更優良的數字化化自動裝彈機。觀測方面,99改進型的炮手瞄準儀換裝中國新研發成功的凝視焦平面紅外線熱影像儀,其感測單元直接接收整個視場的熱輻射訊號並形成凝視圖像,不需要光學掃瞄動作。中國為99改進行推出更新的彈葯,新APFSDS的炮口初速略增至1720m/s以上,而新的HEAT高爆穿甲彈威力也比早期型增加不少。

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