美国火炮反后坐装置设计

1. IS-3重型坦克有哪些历史

1944年春，红军新式的NC－2重型坦克首次出现在战场上，并且给予德军的“虎”式和“黑豹”式坦克以沉重打击的时候，苏联的重型坦克设计师们并没有因此而沾沾自喜。

1943年夏秋，根据斯大林本人的命令，苏军装甲坦克兵总局的扎弗雅洛夫技术兵上校率领一个庞大的调查团来到了刚刚平息下来的库尔斯克战场。

他们的主要任务是仔细调查每一辆被击毁的德军和自己的重型车辆，主要包括“虎”式重型坦克、“黑豹”战斗坦克、“菲迪南”式重型自行火炮和自己的KB系列重型坦克，考察它们各部位的中弹概率，被不同弹丸命中后不同的效果，原设计的装甲厚度及倾角在现有反坦克火力威胁下是否有效。

苏军调查人员收获颇丰，很快他们的报告摊在了苏联坦克设计师的桌面上：KB的防护性能在德军业已增强的火力面前已不再有效；新式坦克必需加强防护性能；工作的重点和往常一样：应该继续加强车首和炮塔正面装甲。

战场上的要求就是命令，新型重型坦克的设计开始于1944年夏。以设计重型坦克闻名的科京设计局的技术人员展开了激烈的竞争。

其中一个设计组由已经回到列宁格勒老家的科京和艾尔莫拉艾夫负责，而另一个由留在车里雅宾斯克的杜霍夫和巴拉吉领导。

第一种设计是在“244”工程、“245”工程和“248”工程重型坦克上开发的。科京小组的设计亮点在于新车型的车首上装甲，它由两块很大的装甲钢板焊接而成，中间突起，这样可以使车首前装甲在面对从正前方入射的炮弹时获得更大的倾角，增加炮弹的跳弹概率。

不过科京的设计沿用了NC－2重型坦克的炮塔，只是将炮塔前装甲和防盾的厚度增加到了180毫米。另外，科京还试图在自己的设计上安装600至650马力的大功率发动机。由于技术人员的不懈努力，新设计的全高还比NC－2降低了0.3米。

第二个设计的特点在于其与众不同的由工程师库切琴设计的球形炮塔，主武器仍然是一门122毫米Д－25Ｔ火炮。这种球形炮塔宛如一个扣过来的汤锅，有点象现代苏联坦克炮塔的设计。这种外形倾斜的炮塔容易使敌人的穿甲弹发生跳弹，因此比原先的侧面垂直的炮塔防弹能力更强。

然而，炮塔良好的设计虽然使得其装甲厚度高达220毫米，但是也减小了其内部空间。杜霍夫项目的新坦克的车首前上装甲采用的常规的单一斜面装甲，但是其装甲板厚度达160毫米。

科京和杜霍夫的设计向当时的坦克工业人民委员马雷舍夫做了表演。其中第一个设计由科京负责展示，第二个由基洛夫厂厂长萨尔茨曼和杜霍夫负责展示。

经过详细的对比测试，圆滑的马雷舍夫表示，既然两种设计的火力和机动性能完全一样，那么最好能将两种设计的优点，即把具有较好防弹外型的科京型车首和杜霍夫的炮塔结合起来。于是，在皆大欢喜的情况下，新式重型坦克诞生了，这就是“703”工程重型坦克。

1944年10月21日，“703”工程被送往莫斯科郊外的库宾卡装甲试验场，开始进行跑车试验。通过了跑车试验后，苏联军方又对其进行了严格的验收测试。验收测试成功后，“703”工程随即向朱可夫和华西列夫斯基元帅做了汇报表演。

两位元帅于1944年11月将表演结果反馈到斯大林那里，斯大林表示认可并且命令“703”工程以NC－3的正式编号列入苏军装备并立即在车里雅宾斯克的基洛夫工厂组织它的批量生产。

NC－3重型坦克战斗全重46.5吨，乘员四人，分别为车长、炮长、装填手和驾驶员。NC－3从前到后依次为驾驶室、战斗室和动力室。

驾驶员位于驾驶室正中央，他的上方有一个向右打开的三角形舱门，舱盖上有一具潜望镜。而它的前辈NC－2没有驾驶员舱门，驾驶员只能从炮塔舱门或车底安全门出入。

NC－3重型坦克则大大的方便了驾驶员的出入动作。在驾驶员座椅后方的地板上，布置有一个圆形的车底安全门，供乘员在紧急情况下脱出之用。车长位于炮塔左侧，有一个向前打开的舱盖和一具装在舱门顶部的TПK－1周视潜望镜。

这样，NC－3的车长视野甚至还不如装备有车长指挥塔的NC－2好。但是由于没有指挥塔，降低了NC－3的高度，减小了被敌方发现的概率。炮长的位置在车长的前下方，装填手在炮塔的右侧，他也有一个向前打开的舱盖和一具МK－4潜望镜。

动力室在炮塔的后方，里面布置有空气滤清器、发动机、变速箱、油箱、冷却装置和侧减速器等。车尾装甲板上布置有两个平行的圆形动力装置检查窗和一个炮管行军固定器。

车尾上装甲板的连接方式和NC－2、T－34相同，都是用两个铰链连接在车尾下装甲板上。如果要对动力传动系统做大的维修或更换的话，就可以很方便的把整个车尾上装甲板放下，当然代价是削弱了车尾的防护能力。

NC－3重型坦克的主武器和NC－2的完全一样，同样是一门25T－1943年型122毫米火炮，方向射界360度，水平射界负3至正20度。

射击俯角小，是苏联坦克的一个通病。为了追求完美的防弹外形降低炮塔高度，又不得不给布置在火炮尾部上方的反后坐装置留出足够的空间，苏联设计师只好在射击俯角上做出了让步。NC－3重型坦克的弹药为分装式，因此射速较慢，只有1.5～2发／分。

弹药基数和NC－2一样为28发，包括十发穿甲弹和十八发高爆榴弹。被帽穿甲弹丸重25.1公斤，初速为780米／秒，可以在1000米距离上击穿160毫米厚匀制钢装甲板，在2000米距离上则可以击穿120毫米厚匀制钢装甲板。

榴弹重27.3公斤，初速760米／秒，最大仰角射击时射程可达16000米。炮长通过一具望远式瞄准具瞄准射击。NC－3的副武器为一挺安装在装填手舱门处环行枪架上的12.7毫米高射机枪和一挺7.62毫米T并列机枪和一挺安装在炮塔左后部的7.62毫米T机枪。

其中，ШK高射机枪由装填手手动击发，T并列机枪和炮塔后机枪则分别由炮长和车长操纵。NC－3的火炮威力虽然强大，但是射击俯角太小，射速慢弹药基数也太少；再加上Л－25T是由陆军野战加农炮改进的，射击精度并不是很好，因此和战后装备90毫米火炮的美军M－46、M－47和M－48相比，NC－3的火力并不能算理想。

NC－3重型坦克拥有它那个时代最强的防护力，其车体和炮塔的倾斜装甲全面提高了坦克的防护力。直到现在，NC－3的装甲重量占战斗全重的比率仍然是世界各国所有坦克里最高的，它卓越的防护性能由此可见一斑。

NC－3后部的装甲板也和NC－2重型坦克、T－34中型坦克一样向后倾斜。NC－3的车首前装甲板两侧各挂两块履带板，车尾下装甲板上也可以挂两块，这些履带板同样可以起到辅助防御的作用。此外，NC－3还可以在车尾携带两个大型的发烟罐，各部位装甲厚度及倾角见后表。

NC－3重型坦克的发动机是一台B－11－NC－3型12缸V型四冲程水冷柴油机，在转速为2000转／分最大功率为520马力。B－11－NC－3是著名的B－2柴油机的发展型号，缸径150毫米，冲程180毫米，汽缸总排量38.888升，最大扭距2254牛·米〔转速1300转／分〕。

外形尺寸为长1568毫米，宽916毫米，高1029毫米，重920千克，长度比NC－2的B－2－10缩短了135毫米，尽管如此，B－11－NC－3的长度还是超过了动力室宽度，因此它不得不纵置布置在动力舱内，这样就增加了车辆的长度。

NC－3的动力传动装置也是从NC－2重型坦克上的动力传动装置发展来的，包括机械式手动行星变速箱、行星转向机构和侧减速器。变速箱为横轴式，有高、低速两个档位，每个档位又各有四个前进档和一个倒档，所以该变速箱共有八个前进档和两个倒档。因为变速箱变速范围较大，所以有利于提高坦克的平均行驶速度。

但是由于NC－3的变速箱没有同步器和预选器，操作十档的变速箱对于驾驶员来说并不是个轻松的工作。侧减速器由的外啮合直齿轮和布置在主动轮里的一级行星排组成。

NC－3重型坦克的动力舱内装有四个内部燃料箱，总容积为450升。燃料箱成对地布置在发动机两侧。而且它还装有四个圆筒型的外挂速抛燃料箱。这些附加燃料箱每个装载90公升燃油。

NC－3加装了副油箱高压空气吹除系统，驾驶员在车内利用这个系统就可以很方便的将副油箱里的油料压入车内。这和以往的NC－2、T－34的乘员必需到车外才能将副油箱里燃油转移到车内来说是一个不小的进步。NC－3还可以在车体右侧携带一根用于自救的圆木。

NC－3重型坦克的悬挂系统为扭杆式，在每侧第一、二、四、六负重轮的平衡肘处布置有减震器。NC－3的行走装置基本上和NC－2一样，每侧有六个小直径全钢双轮缘负重轮和三个直径为310毫米的全钢双轮缘拖带轮。诱导轮在前并且可以和负重轮互换，主动轮在后。

履带为全钢单销铸造式，履带板宽650毫米，节距162毫米，部分履带板的诱导齿上有一个直径12毫米的圆孔。每条履带由86块履带板连接而成。虽然NC－3的履带宽度比NC－2小，但由于两种坦克的履带板啮合孔的尺寸和间距一样，所以NC－3的整个行走装置完全可以和NC－2重型坦克通用。

NC－3重型坦克的最大公路速度为37公里／小时，最大越野速度19公里／小时，最大公路行程185公里；单位压力0.82千克力／平方厘米，越壕宽2.5米，过垂直墙高1.0米，涉水深1.3米，最大爬坡度36度，最大倾斜度30度。

NC－3的对外通讯联络装置为一部由车长操作的10－PK－26无线电台，电台天线基座位于车长舱门的左侧炮塔上。内部乘员间通讯设备是一台TПУ－4车内通话器。

第一批测试用的NC－3重型坦克于1945年5月中旬开下生产线。

2. 美国魟式轻型坦克的结构是怎样的

“魟”式轻型坦克

总体布置系常规方式，驾驶操纵部分在前、战斗舱居中、动力传动装置在后。

该坦克安装英国L7A3式105mm超低后坐力炮。为了降低后坐力，公司设计、安装新型炮口制退器、抽气装置、火炮摇架和新式反后坐装置。这样，火炮后坐长度加大，耳轴最大受力由333.5kN降至133.4kN。该炮发射北约105mm弹药和英国新研制的H6式尾翼稳定脱壳穿甲弹。弹药基数36发，炮塔内存放8发，其中3发是待发弹，其余均放在炮塔座圈底部的车体内。弹壳袋可储存弹壳5个。

主炮左侧安装1挺M240式7.62mm并列机枪，有待发弹400发，备份弹2000发，分装在10个弹药箱内。车长门外安装1挺7.62mm或12.7mm的高射机枪，有待发弹分别200发和100发；12.7mm机枪的弹药基数1100发。炮塔两侧各装1组4具电操纵的烟幕弹发射器，车内有16发烟幕弹。“魟”式轻型坦克的炮塔和车体都采用“卡德洛伊”钢板焊接，座圈直径1.854m，总重5.04t。车长有7个潜望镜和1个NV-52式昼夜瞄准镜；炮手有1个M36E1昼夜瞄准镜（也可配备1个内装激光测距仪的M36E1SIRE式昼夜瞄准镜）；装填手有1个前视潜望镜。炮塔采用电液控制并备有手动控制系统，可360°旋转，回转速度为40°/s。火炮俯仰角为-7.5°～＋20°，俯仰速度为40°/s。双向稳定器可以任选。

3. 苏联M1987式加农炮是用的哪种反后坐装置

M1987式加农炮是为取代20世纪50年代中期装备的11~20式152毫米加农榴弹炮而研制版的一种新型牵引式加农炮权，北约称为80年代中期装备。炮口装有双室制退器，采用半自动楔式炮闩，反后坐装置为液压气体式。大架为开脚式结构，每个大架只有一个用于开关大架且有利于行军状态与战斗状态转换的滚轮。

炮架前下部装有液压控制的圆形发射座盘。可发射CZC19式152毫米自行榴弹和绝大多数现役火炮使用的弹药。发射杀伤爆破弹初速810米／秒，最大射程247千米。最大射速7发／分，持续射速2发／分，高低射界-35°~+70°，方向射界左右各27°，战斗状态重7吨。

4. 火炮的炮架是怎么产生的

早期火炮的炮架很简单，只用一个槽型木架支撑炮身。后来炮身上增加了两个耳轴，将炮安装在基座上或带轮的架体上，可使炮口升降以调整火炮射击距离，这类炮架称为“刚性”炮架。这种火炮发射时全部后坐力都由炮架承受，整个火炮都向后坐，不仅火炮十分笨重，而且发射速度也很慢。

1897年，法国制造出一种安装有反后坐装置的75毫米野炮。它发射后时产生的后坐力经过火炮反后坐装置缓冲处理，炮身只是相对炮架进行后移，而全炮不后移，这样炮架受力大大减少，这种炮架称作“弹性”炮架。火炮采用弹性炮架后，不仅大幅度减轻了火炮重量，同时也便于瞄准和操作，提高了火炮的发射速度。这一发明，使火炮结构趋于完善，是火炮发展史上又一次重大突破。

5. 美国的十字军火炮系统，是什么样的武器为什么放弃

美军正在研制的“十字军战士”（Crusader)自行火炮具有24小时全地型、全天候作战能力。它采用了M1主战坦克的通用底盘，应用了最新的车载式网络化信息处理技术，具备自动化火力控制和指挥控制能力。“十字军战士”在射程、精度、弹药补给、机动型、信息化、自动化等方面比现装备的M109系列自行榴弹炮均有极大的进步。
美国陆军原计划采购1138辆，耗资130亿美元，现在削减到480辆。该系统的总承包商式美国联合防务公司装甲系统分部。预计2004年XM2001型榴弹炮和XM2002型补给车（还有补给油料的功能）出厂，次年将装备部队。2013年列装完毕。

火炮：XM297E2式155毫米榴弹炮，采用了整体式中壁冷却身管，52-56倍口径。激光点火、模块式反后坐装置。弹药基数60发，供弹车上另有130发弹丸。
弹药：实现自动补给供弹，3名成员补给60发炮弹的时间不超过60秒。XM2002供弹车和火炮底盘通用。发射药采用了XM231和XM232两种可燃药筒装药模块，射程3.4～40千米可调。
射程：40千米（普通弹药）；50千米（火箭增程弹）
射速：最高10～12发/分，正常4～8发/分
精度：45千米射程时圆概率误差140米
反应时间：（静止）15-20秒；（行军）30-45秒
计划车重：55吨
成员：3名（并排坐在车前部）
发动机：英国帕金斯公司CV1500柴油发动机，功率1103千瓦（1500马力）,采用了燃油喷射技术，先进复合材料和复合增压技术。
公路时速：67-78千米/小时；越野时速：39-48千米/小时。（可以跟上M1主战坦克和M2步兵战车）
战术运用：在接到命令之后的15秒后开始射击，60秒内发射10发炮弹，90秒后转移到750米外新的阵地，再过30秒开始新的射击。仅仅3辆“十字军战士”就可以在20分钟内实施180发炮弹的攻击，相当于18辆M109A2或者9辆M109A6“游侠”的威力。
放弃的原因是因为采用液体发射技术难度太大，技术跨越太前卫，投入资金过于庞大难以支撑，就是说投入和产出不成正比，可以作为未来的技术储备。实际上和军费缩减超支而且关键技术迟迟难以获得实际应用，对于战场环境的不适应也是重要的原意之一，所剩经费将被用作巡航导弹的研发领域，说白了还是和金融危机有点关系。

6. 火炮的发射原理及结构

火炮是利用火药燃气压力等能源抛射弹丸，口径等于和大于20毫米（0.78英寸回）（美国为答16.7毫米）的身管射击武器。

火炮通常由炮身和炮架两大部分组成。炮身包括身管、炮尾、炮闩等。身管用来赋予弹丸初速和飞行方向；炮尾用来装填炮弹；炮闩用以关闭炮膛，击发炮弹。炮架由反后坐装置、方向机、高低机、瞄准装置、大架和运动体等组成。反后坐装置用以保证火炮发射炮弹后的复位；方向机和高低机用来保证火炮发射炮弹后复位；方向机和高低机用来操纵炮身变换方向和高低；瞄准装置由瞄准具和瞄准镜组成，用以装定火炮射击数据，实施瞄准射击；大架和运动体用于射击时支撑火炮，行军时作为炮车。

7. 请问哪位朋友有火炮的各个部分的结构图，有各个部分的功能解说，二战时期常规的火炮

8. 反后坐火炮发展历史

最早的炮架很简单，用槽形木架支撑炮身。十五世纪后期，炮身上采用了炮耳轴将其安装在基座上或带轮的架体上，可使炮口升降以调整射程。这种与炮身通过炮耳轴刚性地连接在一起的炮架，称为刚性炮架。发射时全部后坐力作用在炮架上，全炮后坐。火炮十分笨重，发射速度也很低。
十九世纪末，火炮上采用了反后坐装置(弹性缓冲装置)，通过它将炮架与炮身连接起来，这种炮架为弹性炮架。发射时炮身相对于炮架后坐，全炮不后移。反后坐装置消耗了大部分后坐能量，炮架受力大减，因而大幅度减轻了全炮质量，同时也提高了发射速度。这是火炮技术上的一次飞跃。现在火炮除迫击炮和无后坐炮外，几乎都采用弹性炮架。随着机械、液压和电气技术在炮架上的综合应用，现代火炮的炮架性能更加完善，种类也较多
火炮反后坐装置的发明是一个里程碑，它结束了刚性炮架的时代，进入了弹性炮架的时代。通俗的说，火炮的反后坐装置就是一个“弹簧”，是火炮射击时一个有特殊功能的缓冲和复位装置：在火炮射击时，反后坐装置通过后坐部分的后坐运动产生一定的后坐力，从而控制后坐部分的后坐运动规律（速度和行程）；同时也储存部分能量，使后坐部分在后坐终止时再能自动返回到射击前的初始位置。可见，反后坐装置的最大优点就是它能将火炮射击时所产生的巨大后坐力巧妙地缓解掉，同时也使得后坐部件正常复进到位以便下次射击。
整体来看，火炮的反后坐装置一般由制退机和复进机组成，它们的组成有多种样式，如各自独立分置的，有机联合的，等等。
最早的制退机是用弹簧缓冲的，也就叫弹簧式制退机。它结构简单、作用可靠，但对火炮而言，它的缓冲能力太小，很快就被淘汰。气体式的制退机，基本上与弹簧式制退机的原理相同，也被淘汰。使用最广泛、使用时间最长的是液压式制退机。目前，电磁缓冲正处于研究之中。
复进机是火炮后坐部分的复位装置，它的功能是：平时让火炮的后坐部分在任何射角时都保持在待射击的位置；射击时吸收并储蓄足够的后坐能量，以备后坐到位后拉动其复进运动，所以它也是后坐阻力的组成部分。
目前，弹簧式的，液体气压式，气压式和火药燃气式几种结构形式的复进机都在用。显然，复进机可以用弹簧和气体作为弹性元件。弹簧结构简单、紧凑，工作可靠，不易损坏。气体式的质量轻，便于调整复进速度。通常情况下，火炮口径小的用弹簧式，口径大的用液体气压式，射速快的航炮用火药燃气式，舰炮用气体式。