國外大口徑艦炮艦上彈藥儲運總體技術研究

邱群先，李 翔，高 博，劉大慶，李亮亮

(中國船舶重工集團公司第七一三研究所，河南 鄭州 450015)

0 引 言

隨著科學技術的進步和高新技術的逐步應用，大口徑艦炮的精度、性能、威力以及遠程精確打擊能力均有了較大程度的提高。大口徑艦炮具有射速高、反應快、攜彈量大、持續作戰能力強、攔截近限小、抗干擾能力強、價格低廉、使用效費比高等突出優點，已成為歐美海軍強國水面戰斗艦艇對岸打擊、登陸火力支援，以及應對低強度海上沖突不可缺少的重要武器裝備[1]。

大口徑艦炮遂行其使命任務，需要有相應的艦上彈藥保障技術的支撐。歐美海軍強國大口徑艦炮技術的不斷進步，推進大口徑艦炮彈藥在艦上儲運總體技術的不斷進步。從早期的碼垛式、人力型艦上彈藥儲運模式，到美國最新的全程自動化艦上彈藥儲運模式，體現出艦上彈藥儲運總體技術具有鮮明的與大口徑艦炮使命任務匹配的特點，以及與時代技術水平匹配的特點。反過來，不同的艦上彈藥保障技術模式，或者艦上彈藥儲運總體技術的先進與否，都深刻影響著大口徑艦炮遂行使命任務的能力。同時，海軍作戰艦艇的不斷發展，為大口徑艦炮艦上彈藥儲運技術的不斷發展提供了良好條件。因此，梳理國外海軍強國大口徑艦炮艦上彈藥儲運總體技術的現狀與發展趨勢，對于我國艦炮技術的全面進步具有積極意義。

1 國外大口徑艦炮艦上彈藥儲運總體技術的現狀

127 mm艦炮是美歐廣泛裝備的大口徑艦炮，美國、意大利兩國對其進行著持續不斷地改進設計，有著非常優越的技術水平。其艦上彈藥儲運總體技術現狀（見圖1和圖2）也是當今世界大多數國家海軍大口徑艦炮艦上彈藥儲運總體技術的現狀。具體模式是將帶有包裝筒的彈藥箱在碼頭，或通過補給艦橫向、垂直補給模式吊裝到艦面甲板，艦員人力將帶有彈藥的包裝筒從彈藥箱中取出，通過甲板開口，利用升降設備將包裝筒補給到彈藥艙，艦員利用人力或半自動設備將全部包裝筒碼放在彈藥艙內的彈藥架上。訓練或作戰時，艦員再以人力或半自動模式將彈藥包裝筒從彈藥架上搬運到指定位置，艦員拆開包裝筒，將彈藥取出，借助輔助機械將彈藥放入下揚彈機下彈位，利用下揚彈機的自動功能最后將該發彈藥上揚到艦炮供彈系統，如此循環直到滿足供彈系統所需要的裝填彈藥發數。同時將空包裝筒碼放到彈藥架上。待供彈系統上的彈藥消耗完后，根據作戰指令，再由彈藥艙艦員二次進行彈藥從包裝筒中的抽取、補入下揚彈機等流程。這種艦上彈藥儲運總體技術可以稱之為“全程人力型艦上彈藥儲運總體”，其流程見圖3。

這種艦上彈藥儲運總體技術是當前大口徑艦炮艦上彈藥儲運的典型模式，嚴重依賴艦員，費時費力，缺點明顯：

1）不符合美歐海軍日益重視的綜合保障性要求。彈藥從基地彈藥庫補給到艦艇彈藥艙，需要對包裝筒的存儲、轉運、吊裝、拆卸、分離等各個環節進行保障，花費了大量的人力、物力、財力；

2）隨著彈藥技術進步與發展，彈藥的尺寸、重量會顯著增加，即便彈藥艙具有將彈藥從包裝筒中取出的物理空間，但會明顯加重艦員的勞動強度；

3）在搖擺的艦艇彈藥庫拆檢彈藥、補給到下揚彈機戰位，可能會因各種意外因素發生彈藥跌落、靜電接觸的機會，其潛在的安全隱患不容忽視；

4）全程人力模式制約了大尺寸彈藥艦上儲運技術的發展。

圖 1 MK45 127 mm艦炮與奧托127 mm艦炮人工下揚彈機裝填彈藥Fig. 1 Loading ammunition to hoist by manual labor for MK45 navy gun and OTO 127 navy gun

圖 2 一種典型的艦炮艦上碼垛式彈藥堆放架Fig. 2 One typical pallet stack of ammunitions on ship for navy gun

圖 3 全程人力型艦上彈藥儲運總體流程圖Fig. 3 The overall flow diagram of fully manpowered magazine

2 國外大口徑艦炮艦上彈藥儲運總體技術的發展

近年來，大口徑艦炮艦上彈藥儲運總體技術發生了深刻變化，歐美國家的海軍認識到了傳統彈藥艦上儲運帶來的艦員勞動強度大、影響大口徑艦炮持續火力打擊能力等問題，發展為自動化的艦上彈藥儲運總體技術成為新的需求。

俄羅斯雙130 mm艦炮3個彈鼓與供彈系統連接，提供180發彈藥（見圖4），為保證持續打擊能力，在艦首和艦尾設計了自動化彈庫，分別存放1 000發和800發彈藥，并專門設計有彈鏈式自動轉運裝置，大大降低了彈藥艙內人員的勞動強度[2]，提高了AK-130艦炮的持續打擊能力。

圖 4 俄羅斯雙130 mm艦炮中間艙補彈系統Fig. 4 The reloaded ammunition system of Russian AK-130 mm navy gun

美國現役127 mm艦炮彈藥庫（見圖5）中使用的是一種彈藥庫堆垛碼放與彈藥轉運相結合的一種半自動化彈藥儲運系統。法國緊湊型100 mm艦炮的主補彈鏈（見圖6）用來存儲常規彈，根據艦艇彈庫空間的大小來確定容納多少發彈藥，可選擇42發、66發和90發。一種典型的自動化彈庫如圖7所示。

具體模式是將帶有包裝筒的彈藥箱在碼頭，或通過補給艦橫向、垂直補給模式吊裝到艦面甲板，人工輔助將帶有包裝筒的彈藥從彈藥箱中取出，艦員將彈藥逐發從包裝筒中取出，借助輔助機械將彈藥放入自動化彈庫伸到艦面甲板的補彈裝置上，補彈裝置通過自動流程將單發彈藥轉運到自動化彈庫中，如此循環直到甲板面上的所有彈藥被裝入艦炮自動化彈庫中。然后由自動化彈庫對艦炮供彈系統自動補彈。待供彈系統上的彈藥消耗完后，根據作戰指令，再由自動化彈庫完成向供彈系統的補彈流程。這種更自動化的艦上彈藥儲運總體或自動化彈庫可稱之為“艦面人力艙內自動型艦上彈藥儲運總體”，其流程如圖8所示。

圖 5 美國127 mm艦炮彈藥儲運系統Fig. 5 The magazine of MK45 127mm navy gun

圖 6 法100 mm艦炮彈藥儲運系統Fig. 6 The magazine of single 100 mm navy gun

圖 7 一種典型的裸彈自動化彈庫Fig. 7 One typical magazine for naked ammunitions

圖 8 艦面人力艙內自動型艦上彈藥儲運總體流程圖Fig. 8 The overall flow diagram of semi-automatic magazine

這種發展中的自動化艦上彈藥總體儲運模式較前述的全程人工型儲運模式進步明顯，艦員勞動強度顯著降低，彈庫內的彈藥儲備量能夠確保艦炮施行一次任務時的持續打擊能力。

然而，這種自動化艦上彈藥總體儲運模式在彈藥艦面轉運環節仍然嚴重依賴艦員，費時費力，還存在一定缺點：

1）與歐美海軍日益重視的綜合保障性要求仍然有一定差距。

2）艦員在艦艇甲板面作業時工作量太大，易受作業時海上環境影響，存在過多人彈接觸帶來的安全風險；

3）自動化彈藥儲運以彈鏈平臺為基礎，為實現連續供彈，彈庫中所有彈藥或同時運動、或模塊運動，能耗較大。

4）高密度儲運對更換彈種的管理稍嫌不足，在普通彈與信息化彈藥之間切換流程復雜。

3 大口徑艦炮艦上彈藥儲運總體技術的最新發展趨勢

在發展自動化彈藥儲運總體技術的同時，美國海軍根據其“由海到岸”戰略要求，針對其艦艇編隊遠離碼頭基地的特點，強調對目標國家瀕海地區的干涉，并與美海軍陸戰隊共同提出了“艦到目標機動”的作戰方式。為此美國海軍根據自身戰術需求和雄厚財力，制定了雄心勃勃的AGS 155 mm先進艦炮系統計劃，配置了以儲運模塊為基本單元的模塊化自動化彈庫[3]（見圖9）。

圖 9 美國AGS配置的模塊化自動化彈庫Fig. 9 The fully automated magazine of Advanced Gun System

模塊化自動化彈庫是AGS最具特色的組成部分，具有儲存、運輸、轉運等功能接口，所有儲運模塊分2層碼布置在自動化彈庫中。彈庫一側設置有2個儲運模塊提升機，上部直通艦艇甲板，下部與上下層彈庫相連。整個彈庫可容納300發或更多的LRLAP彈藥，供彈率與155 mm艦炮發射率相匹配。合格的彈藥出廠時直接放置在儲運模塊中，戰備時可碼頭補給，也可以戰斗時直升機垂直補給。儲運模塊補給到艦面開始即被自動化轉運設備轉運到艙內的自動化彈庫內，可迅速形成戰斗力。整個補給過程和供彈過程無人力干預，真正體現了現代軍事變革中強調的保障有力的理念，最大限度地體現了模塊化造船、模塊化艦炮的設計思想，減少了在船廠的安裝調試周期和費用。最為重要的是這種設計思想滿足了遠海、瀕海作戰時大口徑艦炮對彈藥的需求，代表著一種遠海作戰、攻防兼備的大口徑艦炮彈藥儲運總體技術的一種發展趨勢。這種最新發展的自動化彈藥儲運系統可稱之為“全程自動型艦上彈藥儲運總體”，其流程見圖10。

這種自動化艦上彈藥總體儲運模式在特定戰略條件下形成，具有如下特點：

1）在遠海或瀕臨敵近海作戰時，可保持大口徑艦炮的持續打擊能力；

2）對大口徑艦炮的彈藥，尤其是信息化彈藥，從儲存、運輸、艦上轉運等各環節一體設計，彈藥的綜合保障性優良。

4 結 語

通過對國外大口徑艦炮艦上彈藥儲運總體技術的梳理，可以得出以下幾條粗淺結論，希望對發展我國大口徑艦炮艦上彈藥儲運總體技術能有一定借鑒：

1）全程人力型艦上彈藥儲運總體模式嚴重依賴艦員，制約著大口徑艦炮的持續打擊能力，勢必會逐步淘汰；

2）艦面人力艙內自動型艦上彈藥儲運總體模式，在海軍近海防衛作戰或有大量艦艇協同作戰時，仍然具有較強生命力；

3）全程自動型艦上彈藥儲運總體模式，適合海軍遠海作戰、瀕海作戰、獨立作戰，具有強大的進攻能力。

圖 10 全程自動型艦上彈藥儲運總體流程圖Fig. 10 The overall flow diagram of fully automated magazine

[1]邱志明, 孫世巖, 易善勇, 等. 艦炮武器系統技術發展趨勢研究[J]. 艦船科學技術, 2008, 30(4): 21–26.QIU Zhi-ming, SUN Shi-yan, YI Shan-yong, et al. Research on development of shipboard gun weapon system technology[J].Ship Science and Technology, 2008. 30(4): 21-26.

[2]劉子銘. 某型艦炮單元式儲運機構設計及相似性能研究[D].哈爾濱: 哈爾濱工程大學, 2011.LIU Zi-ming. Mechanism design and similar property research on the unit storage ang transport agency of some navy gun[D].Harbin: Harbin Engineering University, 2011.

[3]李永輝. 大口徑艦炮雙層立體彈庫轉運技術研究[D]. 哈爾濱:哈爾濱工程大學, 2011.LI Yong-hui. Study on the transfer technology of double-layer stereoscopic magazine of the large caliber naval gun[D]. Harbin:Harbin Engineering University, 2011.