一種新型海軍禮炮

何 行，王琳琳，彭松江

(中國船舶重工集團公司 第713 研究所，鄭州 450015)

海軍禮炮裝備于二級以上水面艦艇和軍港碼頭禮炮分隊。根據(jù)海軍艦艇禮儀中禮炮鳴放要求發(fā)射禮炮彈，表示歡迎、致敬、答謝之意［1］。原我國海軍禮炮是由45 mm 內膛炮改裝設計的，采用方框式炮架，射角固定，我國海軍現(xiàn)有禮炮口徑較小，結構簡易不能作為制式禮炮裝備，主要存在音響、音質效果欠佳、外觀不夠雄壯威武、模塊化程度差、適裝性不好、無后繼保障彈藥的突出問題，與海軍的國際地位不相適應。由于口徑較小，只是簡易的發(fā)射裝置，未形成制式裝備，由于結構的改變使得壓力過小，火藥燃燒速度低，燃燒不充分，存在放炮時聲音尖銳，有些刺耳，不穩(wěn)定，還有濃煙和大量的碎屑(火藥燃燒不充分)的缺點，不能滿足海軍禮炮的使用要求。我國現(xiàn)有武警禮炮雖技術比較成熟，但是結構相對復雜，而且為牽引式炮架，不適合在水面艦艇上使用;而且采用電子擊發(fā)，需要有配備專門的控制機構及專用電源、電纜，比較復雜，不便于在艦上使用。所以需要研制一種新型海軍禮炮。

1 系統(tǒng)組成及功能

海軍禮炮主要由炮身、炮尾、托架、三角支架、防盾、高低機、模擬反后座裝置等，如圖1 所示。

其中炮身是由藥室、高低齒弧、耳軸、搖架、身管、炮口裝置組成，如圖2 所示。藥室內膛結構與禮炮彈藥相同的內膛結構，身管和藥室采用斷隔螺紋連接，炮身通過馬牙榫和炮尾連接。炮身是由藥室、高低齒弧、耳軸、搖架、身管、炮口裝置組成，藥室內膛結構與禮炮彈藥相同的內膛結構，為了產生規(guī)定的聲響效果，在藥室和身管連接處采用了喇叭口的結構形式，以減小聲波損失。

圖1 海軍禮炮總體結構示意圖

圖2 炮身結構示意圖

炮尾由炮尾本體、擊發(fā)機構、關閂機構、炮閂、開閂手柄組成，如圖3 所示。炮尾本體用來安裝楔形炮閂并用于連接炮身，射擊時完成關閂閉鎖、擊發(fā)、后坐、開閂、抽殼等動作。炮尾上裝有閂體限位塊，在關閂到位時，對閂體進行限位，在炮尾本體的內表面的前部具有兩個馬牙榫，用來固定炮身，用身管卡鎖鎖定;炮尾本體側壁的水平孔中安裝有彈簧擊發(fā)機構，當扳動擊發(fā)手柄時，擊發(fā)凸輪擠壓彈簧擊發(fā)桿，將擊發(fā)動作傳遞到炮閂上，炮閂內部的擊發(fā)機構解脫彈簧，完成擊發(fā)動作。關閂機構通過彈簧儲能機構，開閂時通過開閂手柄使開閂曲臂轉動帶動炮閂向下運動開閂并壓縮簧儲能，同時壓縮擊針彈簧儲能;開閂到位時，炮閂被抽筒子掛住保持在開閂狀態(tài);在炮彈裝填時彈體在炮尾本體和炮閂的導向槽內向前滑動，彈底緣撞擊抽筒子，抽筒子向前轉動解脫炮閂，同時彈簧釋放能量，自動關閉炮閂，閉鎖炮膛。

圖3 炮尾結構示意圖

托架用于支撐整個發(fā)射系統(tǒng)，主要由耳軸座、托架本體、外筒、方位插銷、超越離合器安裝孔、防盾安裝孔等組成，見圖4 所示。實現(xiàn)不同的方位和高低射角變化。通過耳軸座將搖架上的耳軸將炮身安裝在托架上，并連接炮尾;安裝在搖架上的高低齒弧和安裝在托架上的小齒輪嚙合，用于將發(fā)射系統(tǒng)固定在不同的高低射角。

圖4 托架結構示意圖

支架用于支撐整個禮炮，為三角架結構，可以快速拆卸和折疊。由支腿、快拆銷、內筒、底座盤、連接盤、支撐軸等組成，見圖5 所示。內筒用于連接托架，底座盤承受禮炮發(fā)射時的后坐力，并靠自身重量使禮炮保持平衡，實現(xiàn)射擊穩(wěn)定;連桿套在支撐軸上滑動，將支腿保持在撐開或者收回位置。

圖5 支架結構示意圖

防盾用于對操作手提供防護和對禮炮的裝飾作用。外部裝海軍禮徽1 枚;防盾是由左右兩個防盾本體組成，左右防盾通過合頁連接，可以折疊展開，裝箱時減小占用空間。防盾通過兩個支撐臂固定在托架上。

模擬反后坐裝置是為了總體造型的美觀需要，由兩個鋼筒即復進機筒、駐退機筒、前后套箍組成，分別在搖架和身管上進行固定。

高低機安裝在托架上，由高低手輪、小齒輪、超越離合器等組成，高低齒弧固定在炮身部分的搖架上。小齒輪、高低手輪分別固定在雙向超越離合器的輸出軸和輸入軸上。離合器固定在托架的離合器座上。轉動高低手輪，帶動小齒輪轉動，小齒輪通過高低齒弧帶動俯仰部分高低運動，并通過超越離合器將俯仰部分鎖定在指定高低射角。

2 工作原理

工作時，操作手利用操作開閂手柄進行人工開閂，開閂到位后，炮閂被抽筒子掛住保持在開閂狀態(tài)，操作手人工將彈藥送入膛內，輸彈到位時，藥筒底緣作用于抽筒子，抽筒子解脫，炮閂在關閂機構作用下向上運動，關閂。操作手操作擊發(fā)手柄，釋放擊針，擊發(fā)底火后引爆點火藥，首先點燃輔助裝藥，伴有大量正在燃燒著的藥粒的高溫火藥氣體沖破硝基軟片進入高壓室，點燃主裝藥。裝藥在容積相對較小的高壓室內具有一定的裝填密度，經點火后可保持燃燒穩(wěn)定，產生大量高溫、高壓氣體。當高壓室內達到一定壓力后，火藥氣體沿擋藥板的多個小孔同時沖破高壓室膜片，進入低壓室。少量隨火藥氣體噴出的殘余藥粒在低壓室內繼續(xù)燃燒。隨著火藥氣體量的增加，低壓室內壓力很快升高。當達到一定壓力后，沿預制槽沖破低壓室膜片，大量火藥氣體流入炮膛，沿炮管高速向前運動，并在炮管內形成平面激波。在激波和緊隨其后的高溫、高壓火藥氣體噴出炮口的過程中，發(fā)出強烈的激波聲和湍流聲［2］，此即禮炮系統(tǒng)所需聲響。發(fā)射后操作手人工開閂，將發(fā)射藥筒排出。

3 系統(tǒng)特點

采用了組合式結構設計，單個部件重量輕，裝配快捷，固定穩(wěn)固，并靠自身的重心設計和炮架配重，保證射擊穩(wěn)定性;采用三角支架可折疊形式的炮架，可實現(xiàn)立姿操作，提高了艦員的使用方便性，并能有效節(jié)省存儲空間;采用超越離合器式高低機，簡化結構，自鎖可靠，降低成本;采用機械擊發(fā)機構，提高射擊可靠性;全炮結構緊湊，美觀大方，莊重威嚴;便于在艦艇上組合、拆裝，在甲板上射擊穩(wěn)定，具有操作簡單、發(fā)射安全、機動靈活、拆散裝箱后占用空間小的特點。

4 試驗及應用情況

1)試驗情況。樣機研制成功后，對海軍禮炮進行了試驗驗證，試驗歷時3 個多月共射擊彈藥183 發(fā)，試驗表明，海軍禮炮的基本工作原理可行，機構動作的可靠，射擊穩(wěn)定性好，聲響效果達到使用要求。具體指標如下:單個部件重量不超過70 kg，全炮分解組裝時間小于30 min，炮前炮后100 m 處聲壓級達到120 dB(A)，炮手處聲壓級小于130 dB(A)。

2)應用情況。2009 年4 月18-20 日，在多國海軍行動中，承擔了迎接外艦時禮炮鳴放任務，先后迎接了14 個國家的海軍艦艇，演習使用72 發(fā)，鳴放禮炮7 次，共計147 發(fā)。順利完成了任務。海軍禮炮共迎接了14 個國家的軍艦，狀態(tài)良好，圓滿完成任務，受到了海軍首長的表揚。后續(xù)多門海軍禮炮裝備部隊，完成隨艦出訪任務。

5 結束語

試驗結果及應用情況表明，新型海軍禮炮方案成功，滿足了部隊使用要求，解決了在水面艦艇上使用海軍禮炮的問題，條件許可情況下可進一步進行結構優(yōu)化，減輕單個部件重量。

［1］中國人民解放軍海軍.中國人民解放軍海軍艦艇條令［Z］，1990.

［2］肖峰，李惠昌. 武器和測量［M］. 北京: 國防工業(yè)出版社，2002.

［3］馬大猷，李沛茲.噴注湍流噪聲及消聲器［J］.中國科學，1977（5）:101-103.

［4］王秉義.槍炮噪聲與爆炸聲的特性與防治［M］.北京:國防工業(yè)出版社，2001.

［5］GJB349.28—90，中華人民共和國軍用標準:常規(guī)兵器定型實驗方法—炮口沖擊波超壓測試［S］.

［6］金志銘，袁亞雄.內彈道氣動力原理［M］.北京:國防工業(yè)出版社，1983.