 MK45型127mm舰炮  MK45 Mode4型舰炮  Mk45Mode4型结构视图 在20世纪50年代，世界舰载武器装备以导弹为标志呈现出新的发展趋势。导弹由于攻击威力大、命中精度高、作战距离远而倍受睛睐。相比之下，舰炮在对付空中高速目标以及远距离作战方面暴露出诸多不足而遭受冷落，甚至有些水面舰艇在改装时，拆掉舰炮，换上了导弹。在这样的背景下，美国FMC公司北方军械部于1964年在MK42型127mm舰炮的基础上开始改进研制127mmMK45型舰炮。当时，研制该型舰炮的出发点是扬长避短。虽然舰炮在射程、速度、命中精度等方面已明显不及于导弹，但是较大口径的舰炮在两栖登陆战中，是较有效的对岸火力支援武器，它具有长时间连续射击、投弹量大等优点，能有力地炮轰岸防的固定面目标。因此，考虑到MK42型舰炮存在有重量笨重、自动化程度低、可靠性尚不高等缺点，不能满足新的作战需求。在设计MK45型时，重点是减轻重量、提高可靠性、易于维修、减少操作人员。研制成功的MK45型舰炮重量仅有22.5吨，操作人员减少到6人，机械结构也有所简化，提高了可靠性，更便于维修。但发射率则降低到20发/分。 如今，MK45型127mm舰炮已成为美国海军大、中型水面舰艇上的标准装备。在近40年的服役期间，MK45型127mm舰炮经历了多次技术改进，发展了Mode0、Mode1、Mode2型和Mode4型等多种型号。近两年才装备的Mode4型在舰炮结构上作了重大改进，其综合性能有明显提高。同时，新型弹药及应用技术层出不穷，这使MK45舰炮如虎添翼，作战性能有了极大提高。正在开发的新型弹药有，低成本竞争型弹药（LCCM）、BestBuy弹药、Scramshell高性能炮弹、增程制导炮弹（ERGM）、Mk172新型子母炮弹(cargoprojectile)及其高能发射装药。应用技术有，新型高能材料、末段寻的器技术、信号处理与计算机技术等。 技术特点能快速方便地选择和发射多种弹药1977年，美国FMC公司开始对MK45型127mm舰炮进行了第一次改进。改进后的MK45-1型127mm舰炮增加了自动选弹功能，它能够发射6种不同炮弹。这些炮弹有：薄壁爆破榴弹（HC）、黄磷烟幕弹（WP）、照明弹（SS）、照明弹2(SS2)、高杀伤破片榴弹（HF）、半主动激光制导炮弹（SALGP）、红外制导炮弹（IRGP）。引信包括：机械时间引信（MT）、可控时间引信（CVT）、弹头起爆引信(PD)、弹头起爆延时引信（PPD）、红外引信（IR）、近炸或可变时间引信（VT）、电子可调引信（EST）。火药有：标准装药/减装药、增装药、制导炮弹装药。 MK45Mode1型127mm舰炮在执行某项任务时，可将上述六种炮弹、引信和装药配成六种组合（1-6号）。如果任务改变，这六种组合可通过MK45Mode1型127mm舰炮控制台上的功能开关予以变换。在低扬弹机装弹位置上的显示板也标有待装的弹种指令。在MK45-1型127mm舰炮中，用机械/电子两用引信测合机取代了MK45Mode0型127mm舰炮中的机械引信测合机。 性能稳定、工作可靠20世纪80年代末，FMC公司对MK45型127mm舰炮进行了第二次较大的技术改进。改进的重点是提高可靠性、便于维修。它更多地采用了可靠性好的标准部件，如用固态逻辑电路和放大器取代了延时逻辑电路，用封装式固态红外光电管取代了机械开关和白炽光电管；内装的自检仪器可以随时检测出故障及故障部位。如今的MK45-2型127mm舰炮的日常维修操作已相当简单，通常只需2人。 MK45型127mm舰炮耐用，即使在海水掠过火炮装置、阵风速度达85-113节之间，结冰速度达152.4毫米/小时的情况下仍能正常工作。MK45型127mm舰炮工作也极其可靠，舰上试验发射2500发炮弹，只停射三次，即平均无故障发射弹药为862发。 培训程序相对简单MK45型127mm舰炮独特的GMOTS系统是其它舰炮系统所不具备的。它操作简单灵活，受训人员在操作台上能很快熟悉掌握MK45型127mm舰炮的操作，避免了过去在人员培训中，必须实际操作舰炮所带来的不必要的浪费损耗。 系统结构
MK45型舰炮装置分为炮甲板以上的上部结构和炮甲板以下的下部结构。 上部结构有炮管、滑板构件、炮架、炮台、上部蓄压系统、炮塔及射击孔护板。炮管有MK19Mod0型和MK19Mod2型两种，前者为可拆换衬管结构，后者为单筒式结构。 滑板构件集中了舰炮射击的主要部分，它包括炮栓后膛机构、摇架等部件。炮栓为上、下垂直滑动型（上升时输弹），它把从摆弹臂摆上来的炮弹卡紧入膛，同时接通电动撞针，便可击发。后膛机构包括有液压式活塞驱动联动装置，它将带动炮栓及所需部件的上升或下降，以便在炮击后或不发火时退壳。 摇架在火炮工作时将围绕火炮俯仰角轴线旋转，以便把来自上部扬弹机、垂直走向的弹药转成火炮滑板的瞄准角度。炮架支承着炮耳、上部蓄压系统、滑板系统和炮塔等上部主要结构，它配有炮座圆环、瞄准和射击用的动力驱动装置，为火炮提供所需的瞄准和射击轴线。炮塔由丁字梁增强型的铝制材料铸成，用以保护火炮内部构件和炮员，防止受到风雨、枪炮和原子、生化武器的伤害。炮塔上装有出入口、系统通风装置、液压集油箱和缓冲减震装置。 射击孔护板为可动式，在火炮进行瞄准和射击时，它限定了火炮的高低射界，同时又是炮管和弹壳退出的孔口。炮台是整个上部结构的底座，并用作方向瞄准和安装大型瞄准齿圈的固定部件。MK45型舰炮没有水冷却装置，但有吹气系统。它在发射后开栓的瞬间将膛内的残留气体和残渣从炮口处吹出。 下部结构包括两部下扬弹机、弹鼓、引信测合机、上扬弹机及下部蓄压系统等部分组成。它们完成将弹药从弹药库输送至炮塔内供弹位置的全过程。与MK42型舰炮相比，MK45型舰炮的机械结构大大减化，它只有一个装填弹鼓，可贮存20发炮弹。供弹时，由弹药库的装弹手将分装式的弹丸和药筒从下扬弹机的两个装填口放入后自动上扬至弹鼓内，再由引信测合机装定引信，然后进入的扬弹机直至提升到炮塔内，转送给摆弹臂，当摆弹臂摆至与炮管平行位置时，炮弹便由输弹器推入膛内。 在火炮甲板下的舱室里装有EP1配电柜、EP2火炮操纵台和EP3显示器。EP1接收舰艇440V电力，经转换后分配给舰炮系统的各个供电设备；EP2上装有各种开关、键盘和指示器，用于系统测试，操作员通过操作这些开关系统寻找故障和检查故障源。EP3位于下扬弹机装弹台旁，面板上的彩色灯为装弹手显示所需装填的弹种和停止装弹等指令。EP1、EP2、EP3还与一台电子引信测合机、电子引信模拟器和一台火炮指令响应装置（Goru）一起构成MK45型舰炮维修与作战训练系统（GMOTS）。Goru是GMOTS的中心部件，通过一个训练操纵台，受训人员可以模拟炮座的正常动作、系统故障和武器控制系统的指令，为用户提供了一个低费效比的MK45舰炮的训练程序，对实际舰炮系统没有任何损耗。 MK45Mode4型舰炮在美海军海上战略调整中，MK45型127mm舰炮在海上火力支援中将承担重要作用。根据海军舰艇炮火支援(NSFS)作战要求，即当发射平台远离海岸25nm时，舰炮的最远射程要达到63nm，如有可能，还可提高到75nm（更远的距离将由对岸打击型导弹来实现）。在这种需求下，美海军对MK45型舰炮进行了各种技术改进；同时研制了新型弹药。经过重大改进的Mk45Mode4型舰炮现在已经率先装备在新服役的“阿利伯克”级导弹1驱逐舰上。由127mm高能火炮、增程制导炮弹（ERGM）和NSFS火控设备构成的Mk45Mode4型舰炮武器系统与以前相比，在反应能力、适应能力、毁伤能力等方面都有了很大提高。 Mk45Mode4型舰炮在结构上的改进包括：炮管长度从原来的54倍加长到62倍，其基座环和炮耳支架由更坚固的材料制造，重新设计滑动组件中的多个部件等。由于新的性能要求和发射ERGM增加了火炮自身的负载，因此，还改进了制退/复进系统、炮箱、弹壳托盘和抛壳机构，结果导致炮重比Mk45-2型增加约10%。为减小雷达反射截面积，炮塔进行了隐身设计，整个炮塔外形棱角分明，隐身性能有较大改善。 在提高自动化方面，Mk45Mode4型舰炮进行了以下改进：
将要装备的几种新型弹药目前，美海军正为127mm舰炮研制的新型弹药主要有：增程制导炮弹（ERGM）、低成本竞争型弹药（LCCM）、BestBuy弹药等。 EX171增程制导炮弹（ERGM）雷西恩公司从1996年就开始为美国海军研制EX171增程制导炮弹（ERGM）。ERGM是利用GPS/INS(全球定位系统/惯性系统)复合制导，属全自主式弹药。炮弹长1.52米，重量为48千克，内装72颗M80子弹药，最大射程117千米，精度为10－20米。ERGM的工作程序是：ERGM被舰上火控系统预初始状态后，先按预定程序飞行，然后从不同GPS上接收目标数据，并根据这些数据校正舰向，直至击中目标。ERGM计划在2004年首先装备在“阿利伯克”级导弹驱逐舰上。 LCCM弹药该弹药所采用的关键技术是在弹丸引信上装备微型导航和控制系统，能够精确飞行到目标所在位置。这种弹药更优于“灵巧”武器、“卓越”武器及“普通”武器。LCCM弹药的研究目标是，在价格更低的前题下，用GPS/INS装备北约标准引信，实现陆、海军联合生产以达到通用性。即可供海军127mm和76mm炮弹使用，也可用于陆军和陆战队的105mm、155mm榴弹炮弹和120mm迫击炮弹上。按照设计要求，LCCM弹药控制部分将与ERGM具有相同的制导能力，即GPS卫星导航和惯导。制导部分由GPS接收机、惯性导航器、控制翼和发电机等组成，要求它能装在只有10in大小（不到可乐罐的一半）的空间里。为实现上述目标，LCCM制导部件采用特殊工艺。例如，惯性导航器利用在微电子线路中所采用的电子束微加工技术以硅为材料制成，它与高密度GPS接收机配合，采用专门设计的集成电路。 Best Buy 弹药技术目前，Mk45型127mm舰炮的装弹系统对弹丸长度限制在61英寸以内。BestBuy弹药则通过使用一种弹扣接头将较长的弹丸分成两部分进行装填，因此弹丸被推入炮膛也需二步。首先将弹丸的前部推入炮膛，而后再推入弹丸后部及发射药，此次的推力速度要确保能将两部分扣在一起，这时弹丸长度达到了80英寸。如果装填更长的弹丸，则需三次装填，将原来的第二步再细分，第三步主要用于装填发射药，此时弹丸长度将可达到110英寸。这种弹丸将能携带2倍于61英寸ERGM的有效载荷，其射程达到115nm。而且，它的价格一般也不高于ERGM。此外，由于它用一倍发射药能发射两倍的有效载荷，使船舱弹库能容纳更多的有效载荷弹药，大大提高了水面舰艇的打击力量。此外，BestBuy弹丸利用石墨/环氧树脂混合物代替钢质和铝质材料，大大减轻了重量。 性能数据（Mode2型）
装备情况美国海军“提康德罗加”、“弗吉尼亚”、“加利福尼亚”级巡洋舰，“阿利伯克”、“斯普鲁恩斯”、“基德”级驱逐舰、“搭拉瓦”级两栖攻击舰。 澳大利亚海军“ANZAC”级护卫舰（MK45-2）、巴西海军“PortoEsperanca”级巡逻艇（MK45-1）、希腊海军“MEKO200HN”级护卫舰（MK45-2）、新西兰海军“ANZAC”级护卫舰（MK45-2）。 |
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