俄罗斯AK-630M型6管30毫米舰炮
简介
俄罗斯AK-630M型6管30毫米舰炮AK-630是俄国制全自动海军舰载六管30毫米加特林机炮。安装在雷达、闭路电视导控的全自动封闭式炮塔内。是俄国的舰载近程防御武器系统(CIWS)。主要是为打击反舰导弹设计,亦可用于打击水面舰艇、空防以及两栖登陆岸轰支援以及扫雷等多元目标。
俄制AK-630M火炮系统的最大射速为10,000发/分,射程500至5,000米。这在现役武器系统中射速是最高的。对付低飞的反舰导弹时最大射程为4,000米,对付轻型水面目标时最大射程为5,000米。初速900米/秒,重量1.8吨。装备有雷达和电视探测及跟踪系统。
系统介绍
AK-630M型舰炮系统主要由发射系统、供弹系统、炮架、摇架、炮塔防护罩、随动系统和弹药等部分组成。发射系统采用AO-18型自动机,自动机工作循环借助于舰炮发射时的火药气体能量维持而无需外能源,采用电击发方式和等齐膛线,6根炮管外带有冷却水套,采用循环淡水冷却炮管以提高身管寿命。供弹系统采用弹链供弹方式。
炮塔防护罩内充2个大气压的气体起密封作用。随动系统为液压随动系统,弹药配有。杀伤爆破燃烧弹和杀伤曳光弹。AK-630M型舰炮采用加特林型转管自动机,射速3000发/分。采用火药燃烧后的内能源作为维持自动机工作循环的动力是该炮的另一技术特色,这在“加特林”型转管炮中实现起来难度更大,但与外能源型“加特林”型转管炮相比耗电量更小。此外,该炮采用弹链供弹方式,减小了供弹系统的接口,可靠性也随之提高。在炮架以及机械其他部分广泛采用了铝合金铸造和铝合金焊接件,因此,舰炮的全重不到2000公斤。该舰炮由MR-123型火控雷达提供目标指示,可完成对低飞目标的防御任务,成为末段端防御的好手。
研究背景
俄罗斯AK-630M型6管30毫米舰炮是俄罗斯海军标准的舰载小口径末段反导武器。它的第一代产品,即AK-630型,由俄罗斯图拉仪器制造设计院负责研制,于60年代中期正式装备舰队,成为世界上自导弹武器问世之后最早的近程反导武器,并逐步取代了俄罗斯海军老式的AK-230型双管30毫米舰炮。AK630M型是AK-630的改进型,两型号的主要区别是AK-630M型的弹箱是扇形结构,AK-630型的弹箱是柜形结构。
目前,AK-630/AK630M型广泛装备于俄罗斯海军的各级水面舰艇,并出口于印度、波兰、罗马尼亚、保加利亚、也门等许多国家。其基本作战任务是:拦截来袭反舰导弹、飞机、直升机等空中目标;摧毁小型海上目标和漂雷;消灭敌岸上暴露的有生力量和火力点。
在反舰导弹的攻击战术日趋多样化、技术性能更加先进,越来越难以对付的紧迫之下,前苏联图拉仪器制造设计院于1975年开始,在对AK-630M舰炮自动机改进的基础上,配备8枚9M311-1型防空导弹,组装在同一基座上,研制成功了“卡什坦”(KASHTAN,西方称为CADSN1)弹炮合一近程武器系统,用于对付90年代以后出现的新的空中威胁。
该系统已装舰使用,大多数均装备于俄罗斯海军90年代服役的新型舰艇。例如,1991年服役的“库兹涅佐夫”(Admiral Kuznetsov)级新型航母,1994年服役的“勇敢”Ⅱ级“巴西斯蒂上将”(Admiral Basisty)号新型导弹驱逐舰,1993年服役的“无畏”(Neustrashimy)级导弹护卫舰等均装有“卡什坦”系统。
性能数据
原产国:俄国;
服役期间:1964;
研发日期:1963;
生产日期:1964;
衍生型:AK-630/630M,AK-630M1-2,AK-306;
基本规格
总重量:AK-630/630M1,850公斤(空),1,918公斤(含弹药),9,114公斤(含弹药与控制系统);AK-630M1-22,500公斤(空),11,819公斤(含弹药与控制系统);AK-3061,100公斤(空),1,630公斤(含弹药与控制系统)
全长:1629毫米;
炮管长度:1620毫米;
炮弹:HE-FRAG,FRAG;
口径:30毫米;
最大射击仰角:-12至+88度;
最大回旋角度:360度;
发射速率:83发/秒(5000发/分钟)
炮口初速:900米/秒(MPDSround)
有效距离:4,000米(4,375yd)
最大距离:8,100米;
供弹方式:AK-630/630M2,000发,AK-630M1-24,000发,AK-306500发;
瞄准具型式:A-213-Vympel-A,含雷达、光学以及闭路电视控制系统;
装药量:48.5克;
舰炮组成:发射系统
AK-630M舰炮采用AO-18型自动机和6根30毫米炮管组成发射系统。AO-18型自动机由活塞、曲柄、连杆装置和齿条、齿轮机构等部件组成,是内能转管型,它借助于发射炮弹时的高温高压火药气体,推动气缸内的活塞作往复运动,再通过齿条、齿轮机构将活塞的直线运动转为炮管的旋转运动。在启动火炮发射时,冷却系统随即开始工作。它采用身管外套筒循环淡水冷却法,降低炮管温度,延长炮管寿命。
弹药
AK-630M舰炮使用的炮弹有UOF-84杀伤燃烧弹和UOR-84型杀伤曳光弹,它们均为定装式,使用MG-32碰炸引信。UOF-384弹重384克,UOR-84型弹重388克。
技术特点分析与评述
适装性好
AK-630M舰炮成功地采用内能(燃烧的火药气体能量)驱动炮管转动,大大降低了全炮的电力消耗,这是该型舰炮最突出的优点。由于全炮功率低,约为20千瓦,仅仅是荷兰“守门员”近程武器系统(CIWS)中CAU-8/A炮转管动力的三分之一。使它不仅能安装于大型舰艇,而且还适合小型舰艇使用,因而具有良好的适装性,是世界上其它CIWS无法相媲美的。
持续作战能力强
实施了炮管外套筒循环淡水冷却使AK-30M舰炮一次连射高达400发,间隔30秒后又可射出400发;再加上弹药基数大,是美国“密集阵”MKl5-0型CIWS的2倍,也是荷兰“守门员”CIWS的2倍,使得舰炮能够连续多批次地反击来袭的反舰导弹,大大提高了该炮的持续作战能力。
射击精度高
AK-630M舰炮射击精度高,弹丸散布好,200米连发立靶密集度一般小于1.5密位,易形成“窗口饱和”拦截导弹。
三防罩具有特色
三防罩内装有稀释装置,可降低残留的火药气体浓度,以防其浓度增加而爆炸。三防罩内还装有气压控制装置,射击中,一旦罩内气压超过了规定值,罩后盖会自动开启一个长缝而向外排气,待降压后自行复位关盖。
反应速度快
采用内能驱动炮管转动大大提高了炮座的快速反应能力。例如,“守门员”系统的GAU-8/A转管炮采用外能驱动,达到高射速需0.55秒,而AK-630M转管炮只需0.2秒左右,有利于对突发性近距离反舰导弹的拦击。此外,采用电子管式的电液随动系统有利总体布局,但要事先预热,如不提前开机将会影响快速反应。采用集中控制,炮位上开关少,可靠性好,制动性强,加速度大。
“卡什坦”弹炮合一反导系统简介
系统组成
“卡什坦”系统由指挥单元和战斗单元两大部分组成。指挥单元包括搜索雷达、计算机和显示控制台等,主要功能是,自动搜索目标、识别真伪目标、威胁判断;进行目标分配和目标指示。战斗单元包括跟踪雷达、制导雷达、光电系统、火控台、2组四联装舰空导弹和双联装6管30咖转管炮组成,它们装在同一转塔上。主要功能是:接收目标指示,自动捕获和跟踪目标,对目标运动参数进行滤波、解算射击诸元,控制导弹发射、对导弹制导和舰炮射击。根据舰艇的不同排水量和所担负的任务,“卡什坦”系统的指挥单元和战斗单元可灵活地组成多种配置形式。例如,“库兹涅佐夫”级航母上装有2套指挥单元和8套战斗单元。对小型水面舰艇,可只配置1套指挥单元和1-2套战斗单元。
主要技术特点
(1)采用先进的目标搜索和目标跟踪技术,提高了抗干扰能力搜索雷达采用2个背靠背式双波束天线,宽波束(40度)为搜索中、高空目标提供了足够的搜索扇面,确保了一定的目标发现概率;窄波束4°专用于搜索低空掠海目标和点迹跟踪,具有良好的抗海杂波和镜像的干扰。在海上能见度允许的情况下,还可自动转换成光电跟踪,它使用图形相关跟踪方式,仍具有很强的抗干扰能力,和很高的跟踪精度。
(2)采用弹炮结合,对目标进行分段拦截9M311型防空导弹的有效拦截区段为8000-1500米,毁伤概率为0.8-0.9;双联装6管30毫米转管炮的发射率可达10000发/分,对未来超音速(2马赫)导弹的拦截区段为1800至500米,毁伤概率约为0.5弹炮结合后,在8000至500米的范围内,构成了重叠的拦截火力,毁伤概率可高达0.95,能够非常有效地反击来袭的高速目标。
(3)舰空导弹采用多部雷达多种制导方式。制导精确可靠防空导弹有雷达指令和红外制导两种。雷达制导以波宽为6度、4度、1度的3部雷达进行分段制导,自动进行转换。在导弹飞行弹道的初段由波宽为6度的雷达制导,中段由4度的雷达制导,末段转为1度的雷达制导。在雷达受到严重干扰且气象条件允许的条件下,可使用波长为0.9-1.06/微米的近红外制导方式,制导精度为0.05密位。
(4)采用性能优良的GSH-30K型转管炮;
该炮是在AK-630型舰炮的基础上改进而成的。它保留了AK-630型舰炮的转管自动机内能驱动结构,改进以汽化水代替了循环水冷却;改用无链供弹方式;采用先进的数字式交流脉宽调速随动系统,改善了转塔的跟踪性能。该炮可靠性好,平均故障间隔弹发数高达4000发。俄罗斯76毫米AK176舰炮;
概述
76毫米口径舰炮由于适装性好、与其它舰载武器具有较好的匹配关系,并具有多用途性,是目前各国海军装舰数量最多、选用国家最多的一种中口径舰炮。俄罗斯AK-176舰炮以其高射速、高可靠性的特点,成为其中的佼佼者。
中口径舰炮作为多型水面战斗舰艇的主炮,在舰载导弹广泛应用的现代战争中,仍然发挥着不可替代的作用。
在新原理中口径舰炮尚未投入使用之前,中口径舰炮还是对岸火力支援与打击海上低威胁目标的有效武器,而且舰炮与弹药技术的发展又赋予它新的活力,还将成为防空反导的重要武器装备。
对舰炮口径序列的划分,目前各国海军尚无统一标准。就中口径舰炮而言,上限有的划到120毫米,下限划到76.2毫米或57毫米。
其中,不论俄罗斯还是西欧,76毫米口径舰炮由于适装性好、与其它舰载武器具有较好的匹配关系,并具有多用途性,是目前各国海军装舰数量最多、选用国家最多的一种中口径舰炮,因此将具有广阔的发展前景。
我国在这一领域也取得了较大的成绩。俄罗斯AK-176舰炮以其高射速、高可靠性的特点,成为其中的佼佼者,并受到一些国家的青睐。
研制背景
20世纪70年代初,小型快速攻击型舰艇发展迅速,例如,德国“虎”级导弹快艇、丹麦“惠勒摩斯”导弹快艇等新一代舰只相继服役。
这些舰艇上均装备了意大利奥托·梅莱拉公司新研制的奥托76毫米紧凑型舰炮。受其影响,苏联海军也开始意识到需要提高其导弹护卫艇、轻型护卫舰等小型水面舰艇的战斗力。为此,苏联在AK-726型双联装76毫米舰炮的基础上,由下诺夫哥罗德机械制造厂负责研制了AK-176型单管76毫米舰炮。
系统组成
AK-176舰炮是一种全封闭式遥控自动舰炮,由俯仰部分、炮架部分、供弹系统、瞄准随动系统、电气控制系统等部分组成。
俯仰部分主要由自动机和摇架等部件组成。自动机是舰炮的核心部分,由炮身、炮尾、输弹机构、压弹机、击发和抛壳机构等组成。工作时,它接受由扬弹机上扬来的炮弹。在压弹机的入口处,炮弹被压至输弹线上,随后输送至炮膛内,关问后,炮弹发射出膛。
在自动机后坐过程中,弹壳经输弹线向后抽出,再沿着弹壳槽向前抛出,直接进入下层弹舱室内。自动机安装在摇架上,摇架将承受火炮发射时的巨大后坐力。射击或连射间隔期间,炮身由海水进行循环冷却。
炮架部分主要由托架、支座、回转支承、基座等组成。它通过炮耳轴支撑着俯仰部分,此外还连接着舰炮其它部分的零部件。炮架结构牢固、刚度大、变形小。
供弹系统主要由摆弹臂、扬弹机和弹鼓等组成。供弹时,炮弹由链式扬弹机中的弹托和推弹装置带动,向上扬至炮塔内。在炮耳左右两边各有一个摆弹臂交替摆动,将炮弹摆至俯仰部分的压弹机入口处。
扬弹机和弹鼓均分左右两个相同的分系统,两个弹鼓各装76发炮弹。当火炮低速和中速发射时,可只起用一边完成扬、供弹操作。当供弹线路出故障时,AK-176舰炮也能手动供弹,供弹率为30发/分。
在随动系统失灵或断电时可用手动操作的双联瞄准装置带动火炮对岸上和海上目标以及空中低速飞机实施射击。该瞄准装置分为大致相同的两个分装置,对称安置在舰炮托架的左、右两侧。
其视界角为20°,高低瞄准范围-15°~+85°,方向瞄准范围由舰炮回转范围确定,放大倍率3.6倍。在使用时,需打开炮塔前部的左、右瞄准窗口,两名瞄准手操纵瞄准镜,摇动手轮,直接瞄准,每个瞄准手脚下有一个脚踏击发板,随时按指令实施射击。
电气控制系统主要由炮位控制箱、配电箱、起动控制箱、供弹控制箱、角度限制器等设备组成,用于完成舰炮的瞄准方式选择、供弹路线的选择、控制方式选择(火控、炮位、瞄准)等各种控制功能。
作战性能
多功能、多用途AK-176舰炮是一种多功能、多用途、高平两用(-15°~+85°)的舰炮,通过配备相应功能和任务的弹药,可对空、海、岸上多种目标进行打击。
射速高且可变,持续打击能力强AK-176舰炮最高射速可达120~130发/分,接近AK47突击步枪的战斗射速。76毫米的“AK47”,其威力可想而知。同时,AK-176根据需要也可按60发/分、30发/分的中低射速进行射击。
舰炮的持续打击能力十分重要。AK-176舰炮弹链平台可储弹152发,采用炮管外壁套筒式水冷系统,利用海水进行冷却,可进行70发连发射击,这在进行火力压制时十分重要。而且在射击间隙和射击完毕后,可对弹鼓快速补弹。
扬供弹自动化AK-176舰炮配有完善的扬供输弹系统。双路供弹情况下,供弹速度可达135发/分左右,略高于舰炮高速射击时的发射速度,从而满足了舰炮最高射速的要求。
反应能力强更换弹种能力是中口径舰炮比较重要的反应能力。当打击的目标发生改变时,需要更换弹种,为了不失战机,这个过程要越快越好。
AK-176舰炮根据炮位储弹情况的不同,长则几十秒、短则几秒钟即可完成更换弹种的功能,保证了舰炮的快速反应能力。同时,AK-176舰炮的瞄准速度、加速度等技战术指标都确益保了其极佳的反应能力。
多种工作方式,可靠性高,易于保养维修,生存力强AK-176舰炮从定型生产、出厂验收到装舰后的实弹试验等,所经过的各个环节都进行了严格的相关试验,提高了可靠性。
该炮机械部分的故障率为0.2%,电气部分的平均无故障间隔时间为300小时,这些指标都达到了世界先进水平。炮塔上有多个维护门,维修人员可方便地出入,排除一个机械故障一般只需10~12分钟,排除一个电气故障(如随动系统中的故障)一般用30分钟。
AK-176舰炮的电子元器件水平不如西方国家,但总体设计水平略高一畴。即使这样,AK-176还被设计成多种工作方式。与火控系统进行组合,分为炮塔内与炮塔外控制,除自动遥控的主工作方式外,还有半自动工作、人工方式。
它体现了俄罗斯海军设法在复杂的海战中发挥舰炮的最大效能,提高其生存能力的作战思想。当出现局部故障无法使用自动遥控工作方式时,还可以使用相应的半自动工作、人工方式等。
环境适应能力强,弹道性能好AK-176舰炮能在7级海情、-40°C~+50°C的恶劣环境下正常工作。它的初速较大,射程远。使用定装式高爆榴弹,通过配备不同的引信,可对不同目标进行打击,如果使用新型弹药,则具备更高更强的威力。
性能对比
意大利奥托·梅莱拉公司研制的奥托76毫米舰炮是目前世界各国海军中最成功的舰炮之一,目前已有50多个国家和地区的海军(包括美国海军)装备了上千座这种舰炮,我国的台湾地区也装备了奥托76毫米紧凑型舰炮,而且该炮已发展为MMI型、紧凑型、起射速型、AD甲板上安装型等系列舰炮。
作为世界上两种典型的中口径舰炮,这里仅就AK-176与奥托76的主要技术指标进行一下简单比较。
发射率AK-176舰炮的发射率一般为120~130发/分,最高可到134发/分左右。奥托76紧凑型舰炮的发射率最高可到85发/分,奥托76超射速型舰炮的发射率最高则为120发/分。可见AK-176不愧为最快速的中口径舰炮。
弹鼓储弹量AK-176舰炮的弹鼓可储弹152发,而奥托76系列舰炮的弹鼓一般储弹80发,因此一次装弹后AK-176具有更强的持续打击能力。
射击精度AK-176舰炮1000米的连发立靶密集度性能指标为≤2毫弧度,实际一般能达到0.8毫弧度,奥托76超射速型舰炮的1000米立靶密集度为≤0.3毫弧度,因此具有更精确的打击能力。
初速及射程AK-176的炮弹初速为980米/秒,而奥托76为925米/秒,同为使用普通弹药时AK-176的射程为17000米,略高于奥托76的16000米。
全炮重量AK-176舰炮自带瞄准系统,可以在炮塔内使用半自动控制方式工作,全炮重约11吨。奥托76只有全自动遥控工作方式,总体结构简单、紧凑,舰炮回转部分重量轻,另外又采用了弹簧式平衡机,减轻了重量,所以全炮重比AK-176轻3吨左右,这也提高了奥托76的适装性。
奥托·梅莱拉公司为提高奥托76毫米舰炮的性能可谓不遗余力,无论是在弹药还是舰炮本身方面都不断推陈出新。有报道称,2004年11月,奥托·梅莱拉公司已将首门可发射导弹的奥托76毫米舰炮交付美国海军。
MOM型近炸引信预制破片弹、半穿甲增程弹、制导炮弹、弹道修正弹、ART非致命增程弹等等层出不穷,极大地提高了奥托76的使用范围和打击能力。AK-176舰炮在这方面则略有不足,无论是弹药还是后续型号研制方面投入的都较少。
舰炮使用常规非制导动能弹药时,射距越近,弹丸实际散布域就越小,射击精度就越高,因此舰炮能够弥补导弹的近限死区,这也是舰炮不能被导弹完全替代的原因。
同时,舰炮还具有效费比高、在小规模冲突中使用方便等多种特点。AK-176舰炮作为一种性能优异的中口径舰炮,所具备的高射速、高储弹量、高可靠性带点使其在中口径舰炮中始终占据着重要地位。
