2024年5月25日发(作者：渠梦菲)
第
43
卷第
4
期
舰船科学技术
2021
年
4
月
SHIP
SCIENCE
AND
TECHNOLOGY
Vol.
43,
No.
4
Apr.
,
2021
高射速中口径舰炮供弹动力技术分析与展望
彭松江
1,
刘彥奇
2,
梁林
1,
菅润基
1
(1.
郑州机电工程研究所
，
河南郑州
450015;
2.
中国船舶国际工程有限公司
，
北京
100121)
摘
要
：
本文围绕高射速中口径舰炮的发展需要
，
综合分析其供弹动力技术发展现状
。
针对某高射速中口径
舰炮使用需求
，
对多种高速供弹动力实现途径进行总体建模
、
动力学分析和数值仿真分析
，
剖析现有技术的制约因
素
、
工程风险
，
强调了高速供弹动力技术创新的重要性
，
提出了内外能耦合供弹动力技术的发展建议
。
关键词
：
供弹动力技术
；
内外能耦合
；
动力学分析
中图分类号
：
TJ301
文献标识码
：
A
文章编号：
1672
-
7649(2021)04
-
0183
-
03
doi
：
10.3404/.l672
-
7649.2021.04.037
The
analysis
and
prospect
of
high-speed
feeding
power
technology
PENG
Song-jiang
1
,
LIU
Yan-qi
2
,
LIANG
Lin
1
,
JIAN
Run-ji
1
(1.
Zhengzhou
Institute
of
Electric
and
Mechanical
Engineering,
Zhengzhou
450015,
China;
2.
China
Ship
International
Engineering
Co.,
Ltd.,
Beijing
100121,
China)
Abstract:
This
paper
focuses
on
the
development
needs
of
high-speed
medium-calibre
naval
guns,
the
development
status
of
its
feeding
power
technology
is
analyzed
comprehensively;
for
the
use
of
an
high-speed
medium-calibre
naval
gun,
a
variety
of
high-speed
feeding
power
realization
paths
are
modeled,
dynamic
simulation
and
numerical
simulation
are
car
ried
out,
the
constraints
and
engineering
risks
of
the
existing
feeding
power
thechnology
are
analyzed,
the
importance
of
high-speed
projectile
power
technology
innocarion
si
emphasized,
some
suggestions
are
put
forward
for
the
development
of
feeding
powered
technology
that
can
be
coupled
internally
and
externally.
Key
words:
feeding
power
technology
；
internal
and
external
coupling
；
dynamic
simulation
0
引言
舰炮是火炮在舰船武备中的重要分支
，
由于使用
环境
、
使用方式
、
装载平台的差异
，
自动化火炮技术
动力技术的选择往往与自动机发射率
、
自动方式
、
匹
配方式密切相关
，
与自动机相得益彰的供弹动力技术
支撑了舰炮装备的迭代发展
。
也最早在舰炮领域出现
，
其设计特点与陆军火炮差异
巨大
，
尤其是其强大的自动化供弹系统极具舰炮行业
1.1
国内中口径舰炮供弹动力现状
我国目前中口径舰炮供弹动力方式为响应式间歇
动力
，
多采用机械式动力分配技术模式
，
供弹动力由
特征
，
支持着高性能舰炮自动机发射率
、
持续作战能
力的发挥⑴
，
而供弹动力技术直接关系到供弹系统与
电机提供
，
采用间歇式统一动力分配机械装置
，
根据
自动机需要采用自动机械离合方式对连续的动力进行
间歇响应匹配
，
定位准确
、
可靠性高
，
设计上要求供
发射系统的匹配能力
，
是舰炮供弹技术的核心关键技
术
。
近年来随着作战需求进一步提高
，
高射速中口径
舰炮对供弹动力供弹率等性能需求也随之提升
，
因此
弹率大于发射率
，
以保障可靠发射囱
。
如某中口径舰
炮发射率
120
发
/min,
采用双路交替供弹
，
单路供弹
开展供弹动力技术创新意义重大
。
率大于
65
发
/min,
间歇供弹周期
0.95
s
；
某大口径舰炮
也采用同样途径
，
单路供弹率达
60
发
/min
。
个别中口径舰炮供弹动力由液压马达提供
，
如某
1
中口径舰炮供弹动力技术现状
现代舰炮供弹动力从动力源角度方式分为内能
舰炮供弹链路的压弹机采用了液压马达间歇工作方
式
，
由
“
电磁铁
+
行程阀控马达
”
进行高频动力分
源
、
外能源
2
种方式
，
从供弹动力技术实现形式角度
主要包括自动机统一动力
、
响应式间歇动力等
。
供弹
收稿日期
:2021
-
01
-26
配
，
压弹机部件间歇供弹率可大于
230
发
/min
；
由于
作者简介
：
彭松江
(1978
-),
男，
研究员
，
从事大中口径舰炮研制工作
。
•
184
•
舰船科学技术
第
43
卷
受电磁阀阀芯磨损
、
液压油污染等影响
，
可靠性低于
2.1
内能源统一驱动工况分析
采用内能源统一驱动技术途径
，
根据导气式内能
源自动机方案和供弹模拟负载形式建立动力学模型
,
由弹丸发射的膛内燃气动力进行导气引流驱动自动机
机械式动力分配方式
。
早期的第
1
代大中口径舰炮供弹动力装置采用
“
电机十电磁离合器
”
方式进行间歇动力匹配
，
供弹率
大于
40
发
/min^
；
这种方式受电磁器件反应时间
、
功
转膛体转动
，
进而驱动供弹系统执行机构同步工作,
分别以单自动机无负载
、
自动机带满载供弹方式进行
率限制
，
供弹率和使用范围会受到一定限制
，
并且电
磁离合器随着使用磨损往往会出现定位不准问题叫
动力学仿真分析
，
特定导气结构下
，
仿真结果如图
1
和
1.2
国外中口径舰炮供弹动力现状
俄罗斯中大口径舰炮供弹动力均由电机提供
，
采
用响应式间歇分配机械装置
，
工作可靠
，
目前最新型
的
AK176M
舰炮发射率为
150
发
/min,
单路供弹率路
81
发
/min
；
A190E
型单
100
舰炮发射率为
80
发
/min,
相比原
AK100
单管舰炮供弹率提高
33%
。
小口舰炮供
弹动力为于内能源自动机提供拖动动力
。
欧美中口径舰炮多采用间歇式电液伺服方式
，
如
意大利
OTO76
的弹鼓
、
扬弹机
、
摆弹机
、
装填盘
、
输
弹机动力均由液压马达提供
，
采用电液
+
机械换向阀控
马达动力分配装置
，
工作可靠
，
OTO76
舰炮上供弹率
分别可达
200
发
/min
。
瑞典
40,
57
口径舰炮均采用
弹夹供弹
，与多数小口径陆军火炮相同
，
供弹动力来
自于内能源自动机动力和弹簧势能
，
弹药运动呈现高
频间歇规律
，
供弹率由自动机自动匹配
，
供弹率达
220
发
/min
。
13
综合发展研判
不同于小口径舰炮主要采用内能源或外能源自动
机统一动力拖动方式
，
也不同于小口径高炮产品采用
的弹夹弹鼓弹簧动力和弹链拖动等
，
国内外大中口径
舰炮供弹系统仍以外能源响应式间歇式供弹动力为主
流技术
，
以电力机械分配式和液压阀控分配技术途径
为主
，
最新的中口径舰炮供弹率又提升了
25%~33%,
并不断向高速供弹方向攀升
。
2
某高射速中口径舰炮供弹动力技术需求分析
随着无人集群目标和更高速攻击目标的出现
，
对
中口径舰炮近程防空反导
、
多目标作战能力提出了更
高的作战需求
，
从而对高发射率
、
射击精度等提出来
新的需求
a?
】
。
从提高发射率角度
，
小口径火炮技术逐
渐中口径化
，
如成熟的转管
、
转膛等发射技术正在向
中口径火炮领域渗透同
。
相比而言
，
中口径单管转膛
自动机比多管转管自动机在总体和俯仰部分上存在较
大优势
，
但由于其供弹系统需要满足周期小于
0.2
s
的
间歇式单发启停模式
，
以某高射速中口径转膛舰炮为
例
，
供弹动力技术存在不可回避的技术途径选择难
题
，
急需新的高可靠
、
高供弹率的供弹动力分配技术
支撑
。
表
1
所示
。
~
s
XI
x|0"
<
4
・
O-
O
u
00
2
O
I
.2
«
5
o
」
2
o
m
o
O
-
I
E
5
o
」
re
-2
5
3
o
cdJ
40
o
一
u
v
Time/s
(a)
无负载
"
00
30
・
■;
。
00
20
、
1
|
10
0
.2
o
一
«
一
1
1
-
o
卫
o
总
00
_
_
3
0
_
o
4
00
o
馳
u
<
Time/s
(b)
带负载
图
1
某供弹系统动力学仿真曲线图
Fig.
1
Dynamic
simulation
curve
of
a
shell-feeding
system
表
1
某供弹系统动力仿真数据表
Tab.
1
Dynamic
simulation
date
table
of
a
shell-feeding
system
自动循环时长理论发射率最大转动加速度最大转动速度
工况
/ms
/r-min
-1
/
(°)
『
/
(°)
-s
1
自动机无
供弹系统
198
305
39569
620
自动机带
供弹系统
218
275
37010
645
由以上仿真结果可知
，
若采用自动机进行统一驱
动供弹系统
，
理论发射率将下降约
10%
。
2.2
外能源间歇动力驱动工况分析
供弹系统若采用外能源响应式间歇驱动技术途
径
，
由电机或液压马达为供弹机构提供驱动力
，
与内
能源转膛自动机进行伺服匹配供弹
，
只能在自动机运
动间隙
0.07
s
内进行供弹装填
，
分别以满载供弹方式
进行数值仿真分析
，
仿真结果如图
2
所示
。
从图可知
，由于许用周期较短
，
供弹拨轮速度的
变化范围约在
-20
。
~
1
500%,
加速度的变化范围约在
-42300°
~
32
000°/s
2
o
最大转矩需
8845
N*m,
按常规方
法选取转速
3
000
转
/min
的电机
，
功率为
694
kW,
在
工程上来讲功率过大
，
供弹功率将呈现指数级增长
，
对舰炮总体的适装性极其不利
，
同时动力离合机构响
第
43
卷
彭松江
，
等
：
离射速中口径舰炮供弹动力技术分析与展望
加速康
•
185
•
时
，
可保持发射率不下降
，
在工程上能够更为接近目
标实现
，
但此种模式在中口径舰炮供弹系统上尚需创
新突破
。
3
高射速舰炮供弹动力技术展望
3.1
高速供弹动力技术始终是中口径舰炮核心技术之一
从中口径舰炮发展历史上看
，
供弹动力分配方式
直接决定着舰炮性能
、
可靠性的实现
。
传统的电机
+
电
磁离合器的动力分配方式
，
由于停位不准
、
冲击过大
图
2
某供弹系统数值仿真曲线图
Fig.
2
Numerical
simulation
curve
of
a
shell-feeding
system
应速度也难以符合需求
，
在工程化应用上困难较大
。
2.3
外能源外能源耦合驱动工况分析
在内能源统一驱动模式的基础上
，
采用内能源统
一驱动技术途径驱动供弹系统执行机构同步工作的同
时
，
对供弹执行机构采用外能源辅助形式进行耦合供
弹
，
分别以辅助扭矩
200,
400,
600,
800
N-m
进行带
满载供弹动力学仿真分析
，
特定导气结构下
，
仿真结
果如图
3
和表
2
所示
°
图
3
外能源耦合驱动动力学仿真曲线图
Fig.
3
Dynamic
simulation
curve
of
external
energy
coupling
drive
表
2
某供弹动力仿真数据表
Tab.
2
Dynamic
simulation
date
table
of
a
shell-feeding
system
自动循环时长理论发射率最大转动加速度最大转动速度
工况
/ms
/rmin
-1
/
(°)
-s-
2
/
(°)
-s'
1
辅助扭矩
200
Nm
209.7
286
38539
672
辅助扭矩
400
N
・
m
202.2
297
39228
684
辅助扭矩
600
N
・
m
196.1
306
39748
693
辅助扭矩
800
Nm
190.6
315
39894
696
从图表可知
，
内外能耦合供弹动力驱动模式下
，
辅助动力转矩从小往大递增时
，
自动机循环时间随之
减小
，
射速随之上升
，
当辅助动力转矩为
600
N
m
限制了发射率这一最主要的作战性能的提高
；
现代舰
炮技术采用的响应式间歇供弹动力分配技术
，
动作可
靠
、
运动快速
、
到位冲击较小
，
为发射率的提高提供
了可靠保障
。
但在新的作战需求下
，
为了进一步提高
发射率
，
需要供弹动力技术进行新的创新和突破
，
来
支撑自动机发射率的提高
，
高速供弹动力技术依然是
中口径舰炮核心技术之一
。
3.2
内外能耦合供弹动力技术将为提高发射率提供新的
技术途径
国内中口径舰炮供弹动力以电力机械式动力分配
、
液压阀控式供弹动力分配方式为主
，
可实现
200
发以
上的供弹率均存在一定瓶颈
。
应结合基础技术研究相
关实验室建设
，
开展内外能耦合的高速供弹动力技术
研究
，
进一步丰富所掌握的动力分配技术途径
，
进一
步提高间歇式供弹率
，
支撑新一代高射速舰炮中口径
武器装备的发展
，
同时也进一步丰富供弹动力技术的
多样性
。
参考文献
：
［1
］
石晨光.舰炮武器原理
［
M
］
.
北京
：
国防工业出版社
，
2014:
61-85,
115-167.
［
2
］
李渊明.大口径舰炮供弹系统摆弹机构动力学特性研究
［
D
］
.
哈尔滨:哈尔滨工程大学,
2017.
［
3
］
张凌海
，
张轶群
，
刘志伟.我国中大口径舰炮自动装填技术现
状与趋势
［
JJ.
电脑知识与技术,
2016,
(27):
256-258.
［4
］
薛抱.浅谈我国大口径舰炮的发展
［
J
］
,
舰载武器,
2007,
(5):
34-37.
［
5
］
陈文仁.大
、
中口径舰炮的发展及其关键技术
［
J
］
.
舰载武器,
1998,
(2):
34-37.
［
6
］
黄毅.现代反舰导弹防御技术探讨
［
J
］
.
电子世界,
2014,
(6):
81-82.
［
7］
王勇,徐国亮
，
王全胜.近程舰炮武器系统拦截高速目标发展
研究
［
J
］
.
现代防御技术,
2013,
(3):
12-17.
［
8
］
贺奇龙
，
陈彦伟
，
陈永奎.高射频内能源转管炮动态响应优
化
［
J
］
.
兵工自动化,
2017,
(10):
66-70.
2024年5月25日发(作者：渠梦菲)
第
43
卷第
4
期
舰船科学技术
2021
年
4
月
SHIP
SCIENCE
AND
TECHNOLOGY
Vol.
43,
No.
4
Apr.
,
2021
高射速中口径舰炮供弹动力技术分析与展望
彭松江
1,
刘彥奇
2,
梁林
1,
菅润基
1
(1.
郑州机电工程研究所
，
河南郑州
450015;
2.
中国船舶国际工程有限公司
，
北京
100121)
摘
要
：
本文围绕高射速中口径舰炮的发展需要
，
综合分析其供弹动力技术发展现状
。
针对某高射速中口径
舰炮使用需求
，
对多种高速供弹动力实现途径进行总体建模
、
动力学分析和数值仿真分析
，
剖析现有技术的制约因
素
、
工程风险
，
强调了高速供弹动力技术创新的重要性
，
提出了内外能耦合供弹动力技术的发展建议
。
关键词
：
供弹动力技术
；
内外能耦合
；
动力学分析
中图分类号
：
TJ301
文献标识码
：
A
文章编号：
1672
-
7649(2021)04
-
0183
-
03
doi
：
10.3404/.l672
-
7649.2021.04.037
The
analysis
and
prospect
of
high-speed
feeding
power
technology
PENG
Song-jiang
1
,
LIU
Yan-qi
2
,
LIANG
Lin
1
,
JIAN
Run-ji
1
(1.
Zhengzhou
Institute
of
Electric
and
Mechanical
Engineering,
Zhengzhou
450015,
China;
2.
China
Ship
International
Engineering
Co.,
Ltd.,
Beijing
100121,
China)
Abstract:
This
paper
focuses
on
the
development
needs
of
high-speed
medium-calibre
naval
guns,
the
development
status
of
its
feeding
power
technology
is
analyzed
comprehensively;
for
the
use
of
an
high-speed
medium-calibre
naval
gun,
a
variety
of
high-speed
feeding
power
realization
paths
are
modeled,
dynamic
simulation
and
numerical
simulation
are
car
ried
out,
the
constraints
and
engineering
risks
of
the
existing
feeding
power
thechnology
are
analyzed,
the
importance
of
high-speed
projectile
power
technology
innocarion
si
emphasized,
some
suggestions
are
put
forward
for
the
development
of
feeding
powered
technology
that
can
be
coupled
internally
and
externally.
Key
words:
feeding
power
technology
；
internal
and
external
coupling
；
dynamic
simulation
0
引言
舰炮是火炮在舰船武备中的重要分支
，
由于使用
环境
、
使用方式
、
装载平台的差异
，
自动化火炮技术
动力技术的选择往往与自动机发射率
、
自动方式
、
匹
配方式密切相关
，
与自动机相得益彰的供弹动力技术
支撑了舰炮装备的迭代发展
。
也最早在舰炮领域出现
，
其设计特点与陆军火炮差异
巨大
，
尤其是其强大的自动化供弹系统极具舰炮行业
1.1
国内中口径舰炮供弹动力现状
我国目前中口径舰炮供弹动力方式为响应式间歇
动力
，
多采用机械式动力分配技术模式
，
供弹动力由
特征
，
支持着高性能舰炮自动机发射率
、
持续作战能
力的发挥⑴
，
而供弹动力技术直接关系到供弹系统与
电机提供
，
采用间歇式统一动力分配机械装置
，
根据
自动机需要采用自动机械离合方式对连续的动力进行
间歇响应匹配
，
定位准确
、
可靠性高
，
设计上要求供
发射系统的匹配能力
，
是舰炮供弹技术的核心关键技
术
。
近年来随着作战需求进一步提高
，
高射速中口径
舰炮对供弹动力供弹率等性能需求也随之提升
，
因此
弹率大于发射率
，
以保障可靠发射囱
。
如某中口径舰
炮发射率
120
发
/min,
采用双路交替供弹
，
单路供弹
开展供弹动力技术创新意义重大
。
率大于
65
发
/min,
间歇供弹周期
0.95
s
；
某大口径舰炮
也采用同样途径
，
单路供弹率达
60
发
/min
。
个别中口径舰炮供弹动力由液压马达提供
，
如某
1
中口径舰炮供弹动力技术现状
现代舰炮供弹动力从动力源角度方式分为内能
舰炮供弹链路的压弹机采用了液压马达间歇工作方
式
，
由
“
电磁铁
+
行程阀控马达
”
进行高频动力分
源
、
外能源
2
种方式
，
从供弹动力技术实现形式角度
主要包括自动机统一动力
、
响应式间歇动力等
。
供弹
收稿日期
:2021
-
01
-26
配
，
压弹机部件间歇供弹率可大于
230
发
/min
；
由于
作者简介
：
彭松江
(1978
-),
男，
研究员
，
从事大中口径舰炮研制工作
。
•
184
•
舰船科学技术
第
43
卷
受电磁阀阀芯磨损
、
液压油污染等影响
，
可靠性低于
2.1
内能源统一驱动工况分析
采用内能源统一驱动技术途径
，
根据导气式内能
源自动机方案和供弹模拟负载形式建立动力学模型
,
由弹丸发射的膛内燃气动力进行导气引流驱动自动机
机械式动力分配方式
。
早期的第
1
代大中口径舰炮供弹动力装置采用
“
电机十电磁离合器
”
方式进行间歇动力匹配
，
供弹率
大于
40
发
/min^
；
这种方式受电磁器件反应时间
、
功
转膛体转动
，
进而驱动供弹系统执行机构同步工作,
分别以单自动机无负载
、
自动机带满载供弹方式进行
率限制
，
供弹率和使用范围会受到一定限制
，
并且电
磁离合器随着使用磨损往往会出现定位不准问题叫
动力学仿真分析
，
特定导气结构下
，
仿真结果如图
1
和
1.2
国外中口径舰炮供弹动力现状
俄罗斯中大口径舰炮供弹动力均由电机提供
，
采
用响应式间歇分配机械装置
，
工作可靠
，
目前最新型
的
AK176M
舰炮发射率为
150
发
/min,
单路供弹率路
81
发
/min
；
A190E
型单
100
舰炮发射率为
80
发
/min,
相比原
AK100
单管舰炮供弹率提高
33%
。
小口舰炮供
弹动力为于内能源自动机提供拖动动力
。
欧美中口径舰炮多采用间歇式电液伺服方式
，
如
意大利
OTO76
的弹鼓
、
扬弹机
、
摆弹机
、
装填盘
、
输
弹机动力均由液压马达提供
，
采用电液
+
机械换向阀控
马达动力分配装置
，
工作可靠
，
OTO76
舰炮上供弹率
分别可达
200
发
/min
。
瑞典
40,
57
口径舰炮均采用
弹夹供弹
，与多数小口径陆军火炮相同
，
供弹动力来
自于内能源自动机动力和弹簧势能
，
弹药运动呈现高
频间歇规律
，
供弹率由自动机自动匹配
，
供弹率达
220
发
/min
。
13
综合发展研判
不同于小口径舰炮主要采用内能源或外能源自动
机统一动力拖动方式
，
也不同于小口径高炮产品采用
的弹夹弹鼓弹簧动力和弹链拖动等
，
国内外大中口径
舰炮供弹系统仍以外能源响应式间歇式供弹动力为主
流技术
，
以电力机械分配式和液压阀控分配技术途径
为主
，
最新的中口径舰炮供弹率又提升了
25%~33%,
并不断向高速供弹方向攀升
。
2
某高射速中口径舰炮供弹动力技术需求分析
随着无人集群目标和更高速攻击目标的出现
，
对
中口径舰炮近程防空反导
、
多目标作战能力提出了更
高的作战需求
，
从而对高发射率
、
射击精度等提出来
新的需求
a?
】
。
从提高发射率角度
，
小口径火炮技术逐
渐中口径化
，
如成熟的转管
、
转膛等发射技术正在向
中口径火炮领域渗透同
。
相比而言
，
中口径单管转膛
自动机比多管转管自动机在总体和俯仰部分上存在较
大优势
，
但由于其供弹系统需要满足周期小于
0.2
s
的
间歇式单发启停模式
，
以某高射速中口径转膛舰炮为
例
，
供弹动力技术存在不可回避的技术途径选择难
题
，
急需新的高可靠
、
高供弹率的供弹动力分配技术
支撑
。
表
1
所示
。
~
s
XI
x|0"
<
4
・
O-
O
u
00
2
O
I
.2
«
5
o
」
2
o
m
o
O
-
I
E
5
o
」
re
-2
5
3
o
cdJ
40
o
一
u
v
Time/s
(a)
无负载
"
00
30
・
■;
。
00
20
、
1
|
10
0
.2
o
一
«
一
1
1
-
o
卫
o
总
00
_
_
3
0
_
o
4
00
o
馳
u
<
Time/s
(b)
带负载
图
1
某供弹系统动力学仿真曲线图
Fig.
1
Dynamic
simulation
curve
of
a
shell-feeding
system
表
1
某供弹系统动力仿真数据表
Tab.
1
Dynamic
simulation
date
table
of
a
shell-feeding
system
自动循环时长理论发射率最大转动加速度最大转动速度
工况
/ms
/r-min
-1
/
(°)
『
/
(°)
-s
1
自动机无
供弹系统
198
305
39569
620
自动机带
供弹系统
218
275
37010
645
由以上仿真结果可知
，
若采用自动机进行统一驱
动供弹系统
，
理论发射率将下降约
10%
。
2.2
外能源间歇动力驱动工况分析
供弹系统若采用外能源响应式间歇驱动技术途
径
，
由电机或液压马达为供弹机构提供驱动力
，
与内
能源转膛自动机进行伺服匹配供弹
，
只能在自动机运
动间隙
0.07
s
内进行供弹装填
，
分别以满载供弹方式
进行数值仿真分析
，
仿真结果如图
2
所示
。
从图可知
，由于许用周期较短
，
供弹拨轮速度的
变化范围约在
-20
。
~
1
500%,
加速度的变化范围约在
-42300°
~
32
000°/s
2
o
最大转矩需
8845
N*m,
按常规方
法选取转速
3
000
转
/min
的电机
，
功率为
694
kW,
在
工程上来讲功率过大
，
供弹功率将呈现指数级增长
，
对舰炮总体的适装性极其不利
，
同时动力离合机构响
第
43
卷
彭松江
，
等
：
离射速中口径舰炮供弹动力技术分析与展望
加速康
•
185
•
时
，
可保持发射率不下降
，
在工程上能够更为接近目
标实现
，
但此种模式在中口径舰炮供弹系统上尚需创
新突破
。
3
高射速舰炮供弹动力技术展望
3.1
高速供弹动力技术始终是中口径舰炮核心技术之一
从中口径舰炮发展历史上看
，
供弹动力分配方式
直接决定着舰炮性能
、
可靠性的实现
。
传统的电机
+
电
磁离合器的动力分配方式
，
由于停位不准
、
冲击过大
图
2
某供弹系统数值仿真曲线图
Fig.
2
Numerical
simulation
curve
of
a
shell-feeding
system
应速度也难以符合需求
，
在工程化应用上困难较大
。
2.3
外能源外能源耦合驱动工况分析
在内能源统一驱动模式的基础上
，
采用内能源统
一驱动技术途径驱动供弹系统执行机构同步工作的同
时
，
对供弹执行机构采用外能源辅助形式进行耦合供
弹
，
分别以辅助扭矩
200,
400,
600,
800
N-m
进行带
满载供弹动力学仿真分析
，
特定导气结构下
，
仿真结
果如图
3
和表
2
所示
°
图
3
外能源耦合驱动动力学仿真曲线图
Fig.
3
Dynamic
simulation
curve
of
external
energy
coupling
drive
表
2
某供弹动力仿真数据表
Tab.
2
Dynamic
simulation
date
table
of
a
shell-feeding
system
自动循环时长理论发射率最大转动加速度最大转动速度
工况
/ms
/rmin
-1
/
(°)
-s-
2
/
(°)
-s'
1
辅助扭矩
200
Nm
209.7
286
38539
672
辅助扭矩
400
N
・
m
202.2
297
39228
684
辅助扭矩
600
N
・
m
196.1
306
39748
693
辅助扭矩
800
Nm
190.6
315
39894
696
从图表可知
，
内外能耦合供弹动力驱动模式下
，
辅助动力转矩从小往大递增时
，
自动机循环时间随之
减小
，
射速随之上升
，
当辅助动力转矩为
600
N
m
限制了发射率这一最主要的作战性能的提高
；
现代舰
炮技术采用的响应式间歇供弹动力分配技术
，
动作可
靠
、
运动快速
、
到位冲击较小
，
为发射率的提高提供
了可靠保障
。
但在新的作战需求下
，
为了进一步提高
发射率
，
需要供弹动力技术进行新的创新和突破
，
来
支撑自动机发射率的提高
，
高速供弹动力技术依然是
中口径舰炮核心技术之一
。
3.2
内外能耦合供弹动力技术将为提高发射率提供新的
技术途径
国内中口径舰炮供弹动力以电力机械式动力分配
、
液压阀控式供弹动力分配方式为主
，
可实现
200
发以
上的供弹率均存在一定瓶颈
。
应结合基础技术研究相
关实验室建设
，
开展内外能耦合的高速供弹动力技术
研究
，
进一步丰富所掌握的动力分配技术途径
，
进一
步提高间歇式供弹率
，
支撑新一代高射速舰炮中口径
武器装备的发展
，
同时也进一步丰富供弹动力技术的
多样性
。
参考文献
：
［1
］
石晨光.舰炮武器原理
［
M
］
.
北京
：
国防工业出版社
，
2014:
61-85,
115-167.
［
2
］
李渊明.大口径舰炮供弹系统摆弹机构动力学特性研究
［
D
］
.
哈尔滨:哈尔滨工程大学,
2017.
［
3
］
张凌海
，
张轶群
，
刘志伟.我国中大口径舰炮自动装填技术现
状与趋势
［
JJ.
电脑知识与技术,
2016,
(27):
256-258.
［4
］
薛抱.浅谈我国大口径舰炮的发展
［
J
］
,
舰载武器,
2007,
(5):
34-37.
［
5
］
陈文仁.大
、
中口径舰炮的发展及其关键技术
［
J
］
.
舰载武器,
1998,
(2):
34-37.
［
6
］
黄毅.现代反舰导弹防御技术探讨
［
J
］
.
电子世界,
2014,
(6):
81-82.
［
7］
王勇,徐国亮
，
王全胜.近程舰炮武器系统拦截高速目标发展
研究
［
J
］
.
现代防御技术,
2013,
(3):
12-17.
［
8
］
贺奇龙
，
陈彦伟
，
陈永奎.高射频内能源转管炮动态响应优
化
［
J
］
.
兵工自动化,
2017,
(10):
66-70.