全 文 ：第 1期 火炮发射与控制学报
“ 矢车菊 ” 82 m m 自动迫击炮 自动机
技术特征分析 ’
杨 军 荣
〔摘要〕 主要介绍和分析了俄罗斯的 “ 矢车菊 ” 82 m m 自动迫击炮的自动机工作原理 、 供翰
弹方式 、 各主要机构的特点及动作原理 、 自动机工作循环图 , 并进一步归纳和分析了它的技术特
点 。
〔关键词〕 自动迫击炮 自动机工作原理 供输弹方式 机构特点 技术特点
1 引 言
俄罗斯的 “ 矢车菊” 8 2 m m 自动迫击炮完全不同于传统型式的迫击炮 , 而是具有自动装
填和连发射击功能的新型牵引式自动迫击炮 。 它有单发和连发两种射击方式 , 连发射击时的理
论射速能达到17 。 发 /分 , 实际射速为1 0 一 12 0 发 /分 , 具有直瞄和间瞄射击功能 , 并能在一
lo ~ 85
。射角范围内正常射击 , 其总体结构简单紧凑、 重量轻、 操作简便 、 机动性能好 , 可以
作为现代战场上地面快速反应化部队的火力支援武器 。
能够使 “ 矢车菊” 实现自动装填和连发射击功能的是它的自动机 。 由于迫击炮是滑膛炮 ,
其炮弹带尾翼 、 外形复杂 、 药包外露 , 因此迫击炮的自动机与一般高炮自动机相比具有一些
特殊技术 。 其中有些技术是值得借鉴的 。 为此 , 我们对 “ 矢车菊” 的自动机的技术特征作了初
步的分析 。
2 自动机的工作原理
“ 矢车菊” 采用的是 自由炮门后坐及浮动式自动机 , 其工作原理是 , 迫击炮的身管与炮箱
刚性连接 , 炮门在炮箱中作后坐和复进运动 , 并带动供弹机构 、 自动发射卡锁和自动击发机
构工作 , 如图1所示 。 自动机的击发动作是在炮门输弹入膛后的复进过程中进行的 , 因此发射
时 , 炮门不与身管相联锁 . 当击针撞击底火时 , 炮门正在加速复进 , 使炮弹紧贴在门体的镜面
上 , 因此迫击炮能够可靠的击发 。 击发后 , 作用于门体镜面的火药气体压力首先抵消炮门复进
的动能 , 当火药气体的推力大于附加在炮门上的阻力时炮门开始后坐 , 并压缩复进簧以储存
能量 。
3 自动迫击炮的供输弹方式
“ 矢车菊” 所采用的供输弹方式为 , 先将 4发炮弹擂进一个弹夹内 , 弹夹上有4个弹黄片做
成的沟槽 , 把炮弹夹紧并定位 ,如图2所示 。 射击前把装好炮弹的弹夹推进炮箱的进弹口 内。 弹
. 修改稿收到日期 : 1 9 98一 1 一 18
火炮发射与控制学报 19 9 9年
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图 1 自动机工作原理图 图 2 “ `夫车 菊” 的弹夹
l一身管 ; 2一炮箱 ; 3一炮门 ; 4一弹夹
夹中的第1发炮弹直接推到与炮膛轴线相重合的精弹线上 。 进弹口位于炮膛轴线的平面上 , 并
横穿左右耳轴。 当停在进弹口后方的炮门被解脱后 ,炮门就在复进赞的作用下将当前这发炮弹
推出弹夹 , 进入炮膛 。进弹口下方装有拨弹装置 , 射击时利用炮门的后坐能量将弹夹拨动一个
炮弹节距 , 使下一发炮弹进入输弹线 。 当弹夹内的最后一发炮弹发射之后 , 弹夹就被拨弹装置
从进弹口的另一端抛出 。
4 主要机构的特点及工作原理
4
.
1 炮门
炮门为圆柱形 , 由前后两部分组成 , 并用断隔螺和弹簧卡销将两部分联接为一体 。 炮门前
部的内腔中装有 自动击发机构 , 靠近前端处装有金属闭气环 , 距前端约 30 m m 处的下方有一
个沟槽 。 炮门后部的径向上有一个垂直的矩形通孔 , 用于安装型销 , 如图3所示 。 型销下面左
图 3 炮问结构简图
1一炮门 ; 2一前部 ; 3一后部 ; 4一内腔 ; 5一金属闭气环 ; 6一弹簧卡销 ; 7一矩形通孔 ; 8一击发机构飞 9一连接螺纹
第 1期 杨军荣 : “ 矢车菊 ” 8 2m m 自动迫击炮 自动机技术特征分析
叹
图4 自动机的机构传动简图
1一身管 , 2一炮门 . 3一型梢 ; 4一上复进机 ; 5 、 卜下复进机 ; 7一拨弹板座 ; 卜拨弹板 ; 9一拨弹齿 ;
10
、
n 一阻弹齿 . 12 一拨弹杆 ; 13 一拨弹摘 ; 14一传动轴 ; 15 一凸轮曲线 , 1卜凸轮杠杆 ; 17 一自动发射卡锁 .
18一手动卡钱 , 1 9一凸块 ; 20 一滚轮 ; 21 一导板滑块 , 2 一弹赞 ; 23 一手柄 ; 24 一拨杆 ; 25 一发射杆 ; 26 一弹赞拉杆
右两端的孔与炮门下方的左右两个复进机筒相联 , 型销上面头部与炮门上方的复进机筒相连 ,
如图4所示 。 因此 , 当炮门后坐时 , 通过型销带动 3个复进机筒一起运动 , 并压缩其弹黄储存能
t
。炮 l’3 后坐到位后 , 又在弹簧力的作用下复进和输弹入膛 。 当炮门的头部进入炮膛后 , 炮门
中的自动击发机构开始工作 。
4
.
2 供弹机构
供弹机构包括传动装置和拨弹装里 。传动装里由凸轮杠杆 、 传动轴 、 拨弹杆及拨弹弹黄等
组成 . 拨弹装里由拨弹板座 、 阻弹齿 、 拨弹板及拨弹齿等组成 。 阻弹齿安装在拨弹板座上 , 拨
弹齿安装在拨弹板上 , 拨弹杆的一端与拨弹板相连 。 炮门后坐时 , 带动上方的复进筒一起后坐 ,
筒的外表面有上下对称的凸轮曲线 , 它操纵凸轮杠杆转动。 传动轴又在凸轮杠杆的作用下使拨
弹杆转动 , 拨弹杆在带动拨弹板返回的同时压缩拨弹弹黄以储存能量 。拨弹板返 回时 , 弹夹不
动。 阻弹齿收回 , 拨弹齿被弹夹压下 。 当炮门后坐到位后 , 拨弹板正好向外移动了一个炮弹节
距 , 拨弹齿弹起顶住弹夹。 此时凸轮杠杆越过了凸轮曲线的转折点 , 使传动轴能够在拨弹弹簧
的作用下急速回转 , 并通过拨弹杆带动拨弹板推弹夹快速向前移动一个炮弹节距 , 让下一发
炮弹位于输弹线上 。拨弹到位时 , 阻弹齿被拨弹板抬起顶住弹夹 。 在炮 门输弹的过程中 , 阻弹
齿和拨弹齿共同起固定弹夹的作用 。
4
.
3 发射机构
发射机构包括自动发射卡锁 、 手动发射装置 、 发射机和单连发射击控制装盈 。 自动发射卡
锁和供弹机构的传动装里在一起 , 也受凸轮杠杆的操纵 。炮门后坐时 , 凸轮杠杆作用于传动轴
上的凸块 ,使凸块一端的滚轮推导板滑块 , 并压缩里面的弹赞以储存能t 。 凸块的另一端抬起 ,
让 自动卡锁伸进上复进筒侧面的沟槽中 , 当炮门后坐到位后顶住筒体 , 从而使炮门不能复进 。
此时导板滑块被推到后位 , 并被手动发射装里中的卡锁卡住 。 单连发射击控制装置上装有选择
单连发射击状态的手柄和一个受弹夹作用的拨杆 , 如图4所示 。 如果抬起手柄 , 则进入连发射
击状态 , 当弹夹被拨到位时作用于拨杆 , 拨杆又带动发射机中的弹黄拉杆 , 使它解脱顶在导
板滑块上的手动卡锁 。 导板滑块在弹黄的作用下推凸块绕传动轴转动 , 凸块的另一端压 自动卡
锁 , 使它释放复进筒 , 让炮门开始复进 . 当发射完弹夹中的最后一发炮弹后 , 弹夹在被抛出时
火炮发射与控制学报 1 9 9 9年
不作用于拨杆 , 因此手动卡锁仍卡住导板滑块 , 使迫击炮处于停射状态 。 在下一个弹夹送入进
弹口 以后 , 拉手动发射杆才能继续进行连发射击 。 如果压下手柄 , 则进入单发射击状态 , 当弹
夹作用于拨杆时 , 拨杆不能带动弹黄拉杆 , 因此手动卡锁不能解脱 , 只有拉手动发射杆才能
使手动卡锁解脱 。
4
.
4 浮动装里和级冲装里
浮动装置包括一个上复进机 、 左右两个下复进机和两根后坐缓冲弹黄 。 其中上复进机中有
一组 3根串联的弹黄 、 一组环形赞和一组碟形赞 , 两个下复进机中各有一组 3根串联的弹簧和
一组环形簧。 一共是 8组弹簧 。 缓冲装置是一个安装在进弹口下方的液压缓冲器 。 炮门后坐时 ,
先带动3个复进机的外筒 、 环形簧及内筒一起后坐 , 同时压缩串联弹簧组 。 当内筒停止运动后 ,
外筒继续后坐并压缩环形簧和两根缓冲弹簧 , 以吸收炮门的剩余能量 。 当解脱发射卡锁后 , 炮
门先在两根缓冲弹簧和 3组环形簧的作用下复进 , 当环形簧组的力小于串联簧组的力时 , 3个
串联弹簧组就开始释放能量推动炮门加速复进输弹入膛 。击发后 ,炮门的复进速度达到了最大
点 , 上复进机开始压缩外筒前端的碟形弹簧组和反向压缩环形弹黄组 , 使炮门减速 。 炮门复进
到位时 , 型销撞击液压缓冲器 , 从而减小 了撞击 。
4
.
5 复进机的补偿装置
复进机的补偿装置主要由两条凸轮曲线 、 两个紧定滚轮滑块、 两个推杆和 一个套环组成 。
凸轮曲线在摇架上的耳轴大圆环的上前部 , 套环在身管上 , 推杆的一端固定在套环的左右两
侧上 ,另一端固定在炮箱两侧的紧定滚轮滑块上 。 3个复进机杆的前端均用卡锁固定在套环上 。
当炮身在一 1。一 85 。射角范围内变化时 , 滚轮在凸轮的作用下使滑块沿炮箱两侧的轨道滑动 ,
并通过推杆和套环将 3个复进机杆一起沿轴向位移 , 由此来调节3个复进机中弹赞组的预压力 ,
从而保证迫击炮在任何射角下的运动规律都相同 , 如图5所示 。
公
图5 复进机的补偿装置工作原理图
1一凸轮 ; 2一紧定滚轮滑块 ; 3一推杆 ; 4一套环 ; 5一炮箱大耳轴 ; 6 、 7一复进机杆
5 自动机工作循坏图分析
“ 矢车菊” 四连发射击时的自动机工作循环图如图6所示 , 图中 T 为每一发射击的平均循
环时间 ( T 一 35 3 m s ) , 袍门的最大后坐长约48 0 m m 。 射击前炮门停在进弹 口后方等待输弹 ,
第1期 杨军荣 : “ 矢车菊 ” 28 m m 自动迫击炮 自动机技术特征分析
, . 匕
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x 乎。 5 _ 地 R运动曲续4 二 7 了二巡门.扛.州习。
2 V 3 6 9
搜弹板运动
了、
图 6 自动机工作循环图
当装填手把装有 4发炮弹的弹夹推入进弹口后 , 射击手拉动发射杆解脱炮 门 。 o点炮门开始复进
拾弹 ; 1点炮弹完全进入炮膛 , 开始关门 ; 2点击针撞击底火 ; 3点炮门前冲到位 , 开始后坐 ,
同时拨弹板开始返 回 ; 4点炮 门后坐到进弹 口后方 , 同时拨弹板开始拨弹 ; 5点炮门后坐到位 ;
6点拨弹到位 ; 7点炮门开始输弹 ; 8点输弹到位 ; 9点击发。 自动机如此循环直到第4发炮弹发
射之后 , 空弹夹被拨弹板抛出进弹 口 , 炮门又停在输弹出发位置 , 等待下一个弹夹装填到位 。
当射击任务结束后 , 人工解脱发射卡锁 , 让炮门复进到最前位 。 首发射击前 , 通过摇动再
装填装里的手柄 , 使处于关门状态的炮 门人工后坐 , 当炮门后坐到进弹 口后方时即停止人工
后坐 , 并被发射卡锁卡住等待输弹 。
6 自动机的技术特点
综合以上分析 , “ 矢车菊” 的自动机有以下技术特点 :
.a 由于迫击炮不存在抽筒的问题 , 因此合理地采用 了自由炮门后坐式自动机 。 其优点是结
构简单 , 理论射速高 。
b
. 为了使后装填式的自动迫击炮能够安全可靠地击发底火 , 并减小发射时作用于炮架上
的力 , 自动机采用 了组合弹黄式的浮动装里 , 其中8组弹黄的参数匹配是保证自动机具有良好
性能的关键技术 。 与液压弹赞式的浮动装置相比 , 它具有结构简单、 维护保养方便的优点.
c
. 为了解决由炮身的射角变化引起的自动机运动速度的变化问题 , 该炮上巧妙地安装了
一套调节复进机弹黄初力的补偿装置 。其结构简单 , 动作可靠 , 是一项行之有效的技术途径 。
.d 为了控制自由炮门的开 门时机 , 该炮在身管内距炮膛后端面约“ m m 处铣了3个约3
m m 深 、 60 m m 长 、 40 m m 宽的凹槽 , 并均匀分布在下半圆上 。利用这 3个凹槽与炮门前部下
方的沟槽相配合的排气作用 , 可以减小炮门在后坐起始段的运动速度 , 适当延迟炮门的开门
时间 。
e
. 所采用的弹夹不仅保证了迫击炮在供弹过程中的安全可靠性 , 而且保证 了炮弹在输弹
过程中有确定的位里和严格的运动轨迹 . 弹夹还具有控制连发射击和停射的功能 .
L 自动机的发射机构是一套多功能的机构控制系统 , 如图7所示 。
9
. 进弹口通过炮箱上的耳轴中心 , 使弹蚤的变化对起落部分的重心位 ! 影响较小 。
火炮发射与控制学报 19 9 9年
单
连 拨 传手 发 弹 动
柄 设 装 装 台动卡锁
定 t t
装
!
导板滑块
发
射杆 发射 手动卡锁
机
图 7发射机构 的机械控制系统框图
7结 束 语
目前国外已将迫击炮火力纳入野战炮兵间瞄压制火力和直瞄与间瞄反装甲火力的协调一
致的综合火力计划之中 , 因.此对迫击炮的火控系统、 射击功能 、 射击精度 、 射程 、 射速 、 机
动性等方面提出了更高的要求 。 现代战场上 , 连 /营级火力支援需求中最受青睐和广泛应用的
仍然是 82 m m ( 法国等国为81 m m ) 口 径的迫击炮 。前苏联早在70 年代就研制出82 m m 自动迫
击炮 , 即 “ 矢车菊” 口该炮虽然具有射速高、 总体结构简单紧凑 、 重量轻 、 操作简便 、 机动性
能好和具有直瞄和 间瞄射击功能等优点 , 但它的射程小 , 所用炮弹的重量和弹长也有很大的
局限性 , 其射击精度是否能达到要求还需要对该炮作进一步的分析和研究 。据资料介绍 , 法国
T D A (布朗特) M O一 81 一 L P 远程 81 m m 迫击炮发射重型迫弹重 7 . 1 k g , 射程可达 7 8 0 m ,
v ek ot
r sl o m L R 型迫击炮发射迫弹重 .4 9 k g , 射程可达 7 20 m 。 而 “ 矢车菊” 发射的迫弹重
.3 I k g, 弹长 330 m m , 射程仅为4 27 o m 。 因此按目前的要求 , “ 矢车菊” 82 m m 自动迫击炮并
不是最先进的火力支援武器。
我国现有 “ 小弹” 和 “ 大弹” 两种类型的82 m m 迫弹 , “ 小弹” 是弹重为.3 1~ .3 4 k g 、 弹
长为3 0 0一 3 4 0 m m 的迫弹 , 其最大初速在2 0 m · s 一 `左右 , 最大射程在3 o 0 m 左右 。 如 53 型82
m m 迫弹长 3 1 4 m m 、 重 3 · 1 k g 、 最大初速为2 l l m · s一 , 、 最大射程为 3 o 4 0 m 。 显然 , 只要对该
弹的装药稍加改进就可直接用于 “ 矢车菊” 。 “ 大弹” 的弹重为 4 . 2 ~ 4 . 5 k g , 弹长为48 。~ 5 0
m m
, 其最大初速在260 一 2 70 m · s 一`左右 , 最大射程在4 s o m 左右。 如 w 84 型82 m m 迫弹长
48 0 m m
、 重 4 · 2 k g 、 最大初速为2 70 m · s 一 ` 、 最大射程为4 70 m , 强装药时的最大射程可达
5 9 0 m
。 这种弹的性能虽好于 “ 小弹” , 但不适用于 “ 矢车菊” 。
据资料介绍 , 匈牙利在90 年代初 , 将引进的 “ 矢车菊” 82 m m 自动迫击炮的上架部分改
进后装在履带式装甲车上 , 并配以较先进的火控系统和破甲弹 , 使其各项性能指标 (除射速和
第 1期 杨军荣 : “ 矢车菊 ” 82 m m 自动迫击炮 自动机技术特征分析
射程 以外)均有较大的提高 。
目前我国的8 2 m m 迫击炮还处在原有的传统形式 , 各项性能指标也较落后 。 因此 , 详细深
入地了解 “ 矢车菊” 的各项性能 , 掌握它的各项技术 , 并在此墓础上借鉴和利用它的某些成
熟的关键技术 , 把我国自动迫击炮的研制工作提高到一个新的水平 , 这对于改变我国迫击炮
的落后面貌 , 研制比 “ 矢车菊” 更先进的 、 符合我国国情的、 打 “ 大弹” 的82 m m 自动迫击
炮 , 具有现实意义和重要的作用 。
参 考 文 献
〔俄〕 B Oe 。 。* 3 H a H朋 29 94 . 4
杨军荣 , 何永· 自动迫击炮的供翰弹方式研究· 火炮发射与控制学报 , 1 99 7 (4 )
韩魁英等· 火炮 自动机设计 . 北京 : 国防工业出版社 , l9 98( 7)
(上接 2 5页 )
表 1 控制与不控制户 ,曲线峰值比较表
组别 序号 控制前压力峰值
/ M P
a
控制后压力峰值
/M P
a
幅值下
降幅度
平均下
降幅度
第 1 8 · 2 2 6· 6%
1 2 8
.
8 8
.
3 5
.
7% 6
.
0 %
组 3 5. 5 5 . 7%
第 1 8· 2 3 5 . 0%
2 2 8
.
9 5 8
.
3 5 6
.
7% 7
.
2%
组 3 5 . 33 6 . 9%
精度及火炮性能 , 而且这项技术与双重后坐 、 软后坐 、 弧形后坐等技术相结合将是各种类型
火炮降低后坐阻力 、 实现火炮轻量化 、 提高火炮射击德定性和发展轮式自行火炮的有效技术
途径 。
徽机实时控制的反后坐装里 , 也可解决各种火炮在不同装药 、 弹种 、 射角 、 温度等条件
下后坐和复进制动规律的最佳控制 , 对火炮自动机研究、 火炮大射角变后坐长研究等都有着
重要的意义 。 总之 , 微机控制技术应用在反后坐装里上预示着在反后坐装里技术方面将获得显
著突破 。
参 考 文 献
高树滋 , 陈运生 , 张月林 , 郑建国· 火炮反后坐装里设计 . 北京 : 兵器工业出版社 , 1 99 5
实时控制反后坐装里实现平台阻力研究科学技术总结报告 . 太原 : 华北工学院 , 1 9 9 6
实时控制反后坐装里实现平台阻力研究模拟试验报告 . 太原 : 华北工学院 , 1 9 9 6