求明朝使用落地开花弹的史料和出处
好多地方都有这样一则消息被奉为经典:
明代开花弹被广泛使用于同北方游牧民族的战争中,在此摘录一条新闻:
“内蒙古自治区文物工作者日前在托克托县境内发掘出土了20多枚明朝早期地雷,据称,这是我国首次出土明朝地雷。这次出土的地雷为铁铸球体,大小规格分为两种,大的直径11厘米、重1.7公斤,小的直径为8.5厘米、重0.8公斤,球体表面有一突出台体,高约0.6到0.7厘米,直径约3厘米,台面中间有一直径约0.4到0.5厘米的圆型小孔,用以装火药和引爆火药捻,当打开已经锈蚀的小孔时,还能倒出里边的火药。火药均为黑色,其中有一枚较大的火药为土灰色,且部分火药呈米粒大小的颗粒状。
据新华社,出土地雷的内蒙古托克托县(古代称之为东胜州)地处黄河岸边的山梁台地,起着雄踞高地、扼守黄河的重要作用。当时这里水陆交通便利,边界贸易繁荣。元朝末年,各地纷纷爆发农民起义,公元1368年元大都被明军攻破后,为了荡平北部元军,明军曾在这里与元军发生激战。该城出土的地雷正是这时明军攻城用的武器,在出土地雷的附近还出土了十几公斤铁弹丸,这是当时明军使用大炮发射的弹丸。”
明朝的“地雷”?根据《武经总要》记载,当时的地雷是先在敌人的必经之道上挖一大坑,埋入火药,上面覆以碎石,以盘香引爆。这些所谓“地雷”根本就是开花弹!“在出土地雷的附近还出土了十几公斤铁弹丸,这是当时明军使用大炮发射的弹丸”就是证据,他们挖到的是一个火炮的弹药库!“铁铸球体,大小规格分为两种,大的直径11厘米、重1.7公斤,小的直径为8.5厘米、重0.8公斤,球体表面有一突出台体,高约0.6到0.7厘米,直径约3厘米,台面中间有一直径约0.4到0.5厘米的圆型小孔”这些数据也表明了开花弹的本质,试想,地雷需要两种规格,并且铸造精度在一毫米以内?只有火炮才要求炮弹有如此的精度,因为大家知道:如果炮弹大于火炮口径就无法发射,而小于火炮口径会造成火药气体泄漏,射程和精度都无法保证。感谢这些数据让我们知道当时那里的火炮至少有两种,一种是口径为85毫米的,另一种是口径为110毫米的。从这些数据我们还知道了东西方的开花弹有一个区别:西方的开花弹是在铸铁弹体上开一个口,以木制的“信管”塞住,在“信管”内装上缓燃火药来引爆;而明朝的开花弹则是“球体表面有一突出台体,高约0.6到0.7厘米,直径约3厘米,台面中间有一直径约0.4到0.5厘米的圆型小孔”,估计是在小孔里插上“药捻”来引爆。因此“信管”、“药捻”都是现代炮弹引信的始祖,也证明了东西方是各自独立研制出开花弹的。
更有甚者说连通古斯野人的部落酋长努尔哈赤也是被宁远城上的红夷大炮所发射的开花弹击成重伤的。
乍一看,确实值得国人骄傲,毕竟总算是“推断”出咱们的老祖宗们独立研制了加农炮用开花弹。
先不说宁远城上的18磅红夷大炮。就说说眼前的11厘米“球形开花弹”。
好,我们以数据计算一下该种“开花弹”的性能,呵呵。
就以大的举例:“大的直径11厘米、重1.7公斤”,本人不知道重1.7公斤的“炮弹”装没装药。假设即使在“炮弹”没火药的前提下的重量,首先,直径11厘米实心弹,算得实心弹的重量为5.433公斤,因为文中说的是炮弹重1.7公斤,也就是说内部空腔要减少3.733公斤。由此可以计算出炮弹空腔直径为9.7厘米,也就是说外径11厘米的炮弹内部空腔为9.7厘米,这就是开花弹的弹壳重量(重1.7公斤)。由此也可算出开花弹的壁厚为(11-9.7)/2=0.65cm,注意这还只是炮弹内部不装火药的前提下,要是算上装药9.7厘米的直径球形药芯装药为859克左右,如此可知11厘米的开花弹全重为2.56公斤左右。
以上仅仅是假设1.7公斤的炮弹内部不装药的前提下计算的结果。如果是在装药的前提下(好像记得报道中内部是装有火药的),由于铁和火药的比重很大(大约7.8:1.8?),那样计算下来炮弹壳的厚度还要薄才能达到1.7公斤…
呵呵,先不说明代时期的红夷大炮壁厚很大,因此重量一般也都很大动辄几千斤,就是为了防止火炮爆燃时的超压过大致使炮膛炸裂,根据西方16—19世纪中叶创立的火炮铸造“模数比例”思想,即16世纪以来的东西方主导型火炮——加农炮其各部直径是以口内圆球直径为标准设计的,如口内径为a,口壁厚=0.5a,口外径=2a,炮耳处壁厚=0.75a,底径=3a:炮弹质量为m,炮管重为130–150m,全炮连同炮车重1.7–2炮重,发射火药量1/6m(减装药)1/4m(标准装药)1/3m(强装药),例如英国32磅长管舰炮的标准装药为8磅装药。
以此推算,12磅长管加农炮的标准装药差不多也有3磅重,而以文中这样的小于6.5mm壁厚的薄弹壳炮弹(鸡蛋壳?)的“开花弹”用高膛压的长管加农炮发射…汗!大明帝国的勇士们胆大异常,好厉害哦!(满眼都是小星星…)
现在榴弹的壁厚一般都在1/12d–1/4d左右:杀伤榴弹1/6–1/4,杀伤爆破榴弹1/8–1/5,爆破榴弹1/12–1/8。由此可以看出即使以装药量最大的爆破榴弹壁厚最薄初也有1/12d,即使用121mm火炮发射,其炮弹壁厚也有1公分厚,远比出土的高科技开花弹厚的多!况且现代榴弹所用的材质现在大多采用58SiMn、50SiMnVB 等高强度高破片率钢,也有部分弹体如37mm 和57mm 高射炮榴弹则采用冷挤压毛坯精车成形的方法,其材料为S15A 或S20A 冷挤压钢。而在17世纪的明代“开花弹”所用的材质肯定用的铸铁,其炮弹壁厚不足两分的厚度用2斤多的火药放在高膛压的长管加农炮中发射…汗,不敢再想了。
还有文中给指出的“大的直径11厘米、重1.7公斤”、“感谢这些数据让我们知道当时那里的火炮至少有两种,一种是口径为85毫米的,另一种是口径为110毫米的。这些数据也表明了开花弹的本质。”按这样的说法,那么看出球形炮弹的直径竟然和炮管直径相同!!!实际上在17世纪的明末,火炮都是前装滑膛炮,同口径的炮弹是不能装填的。那个时代的炮弹都是次口径的,也就是说炮弹的直径药略微小于火炮口径以利于装填。而且即使到了19世纪初,滑膛炮这样发射次口径的开花弹也是如此,依靠的是火药燃气沿着炮弹与炮管之间的间隙(也就是游隙)点燃炮管内朝向炮口的炮弹引信头。还有生铁铸造的火炮与炮弹的游隙大约为1/10内径,而到了蒸汽工业时代由于加工精度的提高,游隙才减小为1/42。所以说所谓的“感谢这些数据让我们知道当时那里的火炮至少有两种,一种是口径为85毫米的,另一种是口径为110毫米的”,这根本就是扯淡!按照出土的“开花炮弹”直径计算,铸铁火炮的口径按1/10游隙计算应为121mm左右才对,而121mm正好是同时期西方12磅铸铁火炮的口径!
而且,根据资料记载同时期西方也根本没有12磅长管加农炮炮发射开花弹的记录。能够发射开花弹的12磅火炮也只能用臼炮或榴弹炮发射,例如200年后比较著名的是美国南北战争期间的12磅山地榴弹炮,其发射的榴弹和榴霰弹的具体数据如下:
榴弹(Shell)大约重9磅,是一个空心的铁球,内装7盎司(197.75克)火药,爆炸后形成12-18块弹片,射程900米。球体上开了个孔装时间引信,由于球形弹落地时哪部分先着地无法控制,无法使用撞击引信。
榴霰弹(Shrapnel)是英国的Henry Shrapnel将军在19世纪初发明的,因此得名,它也被称为Spherical Case 或 Case Shot。重11磅,与榴弹同样的空心铁球,内装82枚.69(17.53mm)口径的共2895.625克铅弹和4.5盎司(127.125克)火药(榴霰弹和霰弹用的弹丸就是普通滑膛枪用的球形子弹,.69指 0.69英寸,M1842斯普林菲尔德式.69口径滑膛枪在内战前的美国装备广泛),有效射程750码,榴霰弹使用时间引信,飞行到敌军上空后爆炸,如果引信设定得准的话,杀伤力极大。
经过计算得知,该种12磅榴弹炮发射的9磅榴弹弹壳的厚度超过了1英寸!注意,这还是12磅山地榴发射的炮弹。该12磅山地榴的炮身长 38英寸,壁厚1.5英寸,重220磅,车轮直径38英寸,全重507磅。但短小轻便付出的代价是大大减少的射程,发射实心球形弹5度射角时射程仅为 1000码,发射榴弹时为900码,大部分野战火炮都可以在12磅山地榴的射程外压制它。1862年新墨西哥州战役中,南军Sibley将军的失败很大程度上是由于他所依靠的12磅山地榴射程太近。该炮身管长径比约为8,同口径的野战炮一般为16-18,舰载长炮一般都在20以上。
“多数的红夷大炮长在3米左右,口径110-130毫米,重量在2吨以上。”“远射程的红夷大炮结合开花弹,成了明朝末期对抗后金攻城的最强武器。当时的战法为:将后金的骑兵诱入城头红夷大炮射程,然后用开花弹集火射击,效果显著。”(百度红夷大炮)
按12磅炮的身管换算其倍径为25左右,符合长管加农炮的特性。如此长身管的火炮是美国南北战争期间12磅山地榴的长度的3倍多!那么其发射的“开花弹”的壁厚到底应该多大才能防止炮弹未出膛时炸裂?
我们知道,炮弹的设计与制造到现在也是一门专业的学科,放在古代就更不用多想了。以开花弹来讲,铸铁制造的爆裂炮弹,壁厚既不能太厚也不能太薄。太厚了,装药量就少了,以黑火炮的爆炸威力即使炸开了威力也不会太大,甚至都有可能炸不开炮弹,形成焖炸;太薄了,发射药的高温高压就有可能在炮弹未出膛时就将其直接引爆!而且,黑火药不像猛炸药那样具有爆轰能力,单独放置不加束缚载体亦能释放恐怖的破坏力。而黑火药则是爆燃能力,单独放置不加束缚载体只能燃烧而不会爆炸。因此,作为束缚载体的开花弹壁厚要求很高:既能承受住发射药的高温高压,又能使弹丸内的火药爆炸释放出最大的能量以撕裂壳体形成足够多的碎片。
但是,作为载体的铸铁壳越厚形成的破片就越少,解放战争时期八路军的最好的黑火药手榴弹爆炸一般也不会超过20片,有的甚至一炸两片。爆炸弹丸的壁厚越薄装药量也相应的越多,当然形成的破片也就越多。所以19世纪后半期长管炮发射的开花炮弹的弹壁都由低强度的低破碎率的铸铁改为高强度高破碎率的碳钢,后来猛炸药的工业化生产才使开花炮弹真正具备了毁灭性的威力。
以17世纪的明末,宁远城上的18磅英制红夷大炮发射的球形弹丸其直径不足130mm,大约为127mm左右。火炮的长径比为22左右,长身管火炮发射装药较多,以标准装药计算发射实心弹也需要4.5磅左右的火药,当然这是18世纪后半期到十九世纪初英军舰炮发射药的标准,可能不能比较,但装药量多于同口径的榴弹炮是肯定的。同样,发射开花弹可能需要的发射药较实心弹要少,但还是要考虑比榴弹炮多的发射药发射时还要使球形爆炸弹内的火药不被引爆,以铸铁的强度算算其壁厚应该多少才合适?装药多少,其破片率和爆炸威力如何?
按照19世纪初拿破仑战争时期的12磅榴弹炮(9倍口径)发射的开花弹,弹丸的壁厚一般约为弹丸直径的1/4。当然本人不知道17世纪的明末长身管红夷大炮发射的“开花弹”壁厚如何,只能以18世纪末发明的榴弹炮能发射的开花弹作比较。计算得知,18磅英制红夷大炮发射的球形“开花弹”丸其空心装药直径约为64mm,装药量为247克。247克黑火药爆炸的威力如何?充其量一颗木柄手榴弹的威力,和我国67式木柄手榴弹的装药量为38克TNT相当。但这种圆球弹壁厚太大了差不多有一寸(33mm)了,还是不具备爆轰能力的黑火药装药,形成的破片(有可能一炸两半)…当然22倍口径身管的红夷大炮要用减装药的话也需3磅的黑火药来发射这样的开花弹(如果能的话),而且弹丸的壁厚还要增大,也就是说装药量还要减少,其爆炸破片和威力便可想而知了。
当然榴弹炮或臼炮发射这样的炮弹是可行的,但射程发面肯定达不到红夷大炮的“可以轻松打到七八里外,史籍记载最远可达十里!十里相当于现代五公里多”,当然明代的一里地约合现在的597米,既然是“史籍记载”想来是不会错的,明代十里地相当于现在的5.97公里!既然红夷大炮威力至斯,数千米外杀人于无形,那为何鸦片战争时期英军的战列舰还在虎门炮台外300–500米处下锚与炮台对射?用开花弹在五千米外直接轰击岂不是更好?可能会有人说滑膛炮的精准度低,五千米早不知道飞哪去了,那大明的炮手们为何能直接打中通古斯部落酋长努尔哈赤的汗帐“使其重伤”?难道作为红夷大炮的原产地技术落后了???
现在可以肯定的推算出,17世纪初的长身管加农炮肯定不能发射所谓的“开花弹”!当然同时期的臼炮还是可以发射开花弹的,不过射程短。十八世纪英国双桅臼炮艇上装备的13英寸臼炮发射的开花弹可以才达到3000码。
根据我手头查到的资料,世界上真正的可以发射开花弹的第一款加农炮,即能发射内部装填有炸药的炮弹,具有平直弹道的加农炮一直到1823年才由法国将军Henri-oseph Paixhans发明。即非常著名的轰击炮,一种叫Paixhans gun,被设计来发射爆破弹的舰炮,长“9 feet 4 inches(2.8448米),口径22厘米(约13倍口径,严格说是榴弹炮也不为过),发射内装黑色炸药的带木制弹托的炮弹,重59磅的球形开花弹,炮管重约7400磅(至少有3.6吨吧),也就是炮界所说的轰击炮。当年俄国和土耳其在锡诺普海战时俄国舰队战列舰上共装备了76门这样的大口径轰击炮将土耳其的木质战舰轰碎至渣…从此,爆炸弹彻底淘汰了木质风帆战列舰,这也是横行了大海几个世纪的木质风帆战舰的最后的挽歌。
1853年,日本的黑船事件中,美国佩里舰队的旗舰:“密西西比号”外轮式快速帆船巡洋舰也装备有这样的8吋Paixhans炮8门,强大的爆炸弹使日本吓破了胆,一如当年的鸦片战争一样,日本被逼签订了神奈川《日美亲善条约》,从此打开了日本国门。当然日本从西方的先进武器看到了强大的希望,而脑残的通古斯野人统治者则看到的是恐惧。所以此后中日两国走上了截然不同的发展道路,以至日本造出了煌煌巨舰大和号和460mm巨型舰炮(自造),而中国自从有了定远305mm巨炮就成了绝响(进口),即使在几十年后百万雄师过大江时依旧是木帆船架机枪…
日本的丸一大炮史料
丸一大炮实际上是1940年日本大坂陆军兵工厂根据关东军的要求,制造出七年式要塞用榴弹炮.口径是300毫米,射程是20公里.当时一共装备了6门,部署在今天的黑龙江省哈尔滨市阿城区东郊何家沟.正好能打到苏联沿黑龙江-乌苏里江环形铁路上.战时可以破坏远东的铁路系统,断海参崴与伯力之间的陆路联系,这样苏联的装甲集群就会失去油料弹药的补给.
而实际的历史上这些炮根本没来得及发挥作用.关东军溃败的速度太快了.
后来这些炮被苏军进行了结构破坏.有5门在大炼钢铁的时候化成铁水了.仅存的一门被保存在中国民兵武器装备陈列馆,进行恢复原貌处理,使之真正成为进行全民国防教育的重要文物。
6毫米钢珠飘不飘
6毫米钢珠不飘。
因为6毫米钢珠虽然小但是非常重,所以6毫米钢珠不飘。
钢珠根据生产加工工艺分为研磨钢珠,锻造钢珠,铸造钢珠。根据加工材料分为轴承钢珠,不锈钢珠,碳钢珠,铜轴承钢珠·合金钢珠等。其中轴承钢珠为工业的重要基础零部件,合金钢珠是以碳、铬、锰、钼等为主要添加金属元素,并通过锻打、旋压、轧制和铸造等方式生成的一种球状形铁合金耐磨体。钢珠是金属磨料的一种,主要品种有不锈钢丸、铸钢丸、铝丸、钢丝切丸、研磨丸、铜丸。
如何将六毫米的钢珠发挥最大的威力
从之前实验结果的情况来看,弹弓的杀伤力很大,如果近距离内击中人,造成损伤的可能性非常大。
钢珠根据生产加工工艺分为研磨钢珠,锻造钢珠,铸造钢珠。根据加工材料分为轴承钢珠,不锈钢珠,碳钢珠,铜轴承钢珠·合金钢珠等。其中轴承钢珠为工业的重要基础零部件,合金钢珠是以碳、铬、锰、钼等为主要添加金属元素,并通过锻打、旋压、轧制和铸造等方式生成的一种球状形铁合金耐磨体。钢珠是金属磨料的一种,主要品种有不锈钢丸、铸钢丸、铝丸、钢丝切丸、研磨丸、铜丸。
钢珠广泛应用于有色金属压铸件、浇铸件,铝型材、汽车零部件、机械制造业、五金、泵阀行业的表面处理。主要集中于去产品表面氧化皮、边缘表面毛刺、表面粗糙化、亚光郊果、平整强化、除锈处理。
钢珠中较广泛的产品为不锈钢丸,不锈钢丸俗称不锈钢丝切丸,采用拉丝、切割、抛圆等工艺精制而成,外观光亮无锈,圆珠状(切丸,圆柱状)。不锈钢丸硬度适中,成份精纯,覆盖面大,由于本身没有一般铸钢丸的气孔、异型等缺点,它的使用寿命更为长久,该产品性能完全可以替代进口产品,而价格大幅度低于进口产品,为客户节省成本。用不锈钢丸处理后铸件表面光洁不生锈,无须进行酸洗等后处理,有利于环境保护。您可以选择经过预抛的磨圆切丸和未经预抛的切丸,两种不同形状的产品。
什么坦克装甲最厚最雄壮?
第一绝对是以色列的梅卡瓦
不过我觉得这个问题没啥意义。虽说现在的坦克都拼命增强防护。但基本上都挨上一发现代反坦克炮弹都要失去战斗力。重型反坦克导弹就更别说了
梅卡瓦主战坦克
以色列人设计的“梅卡瓦”主战坦克算得上是当今世界上最具活力、最有特色的主战坦克了。从1978年“梅卡瓦”坦克装备以色列军队以来,它亲历了巴以爆发的多次冲突,而且在这期间,从“梅卡瓦”1到“梅卡瓦”4发展了四代。单就这两点,当今世界上的主战坦克中没有哪个能望其项背。梅卡瓦”坦克独特的动力传动装置前置的总体布置方案,令世界上各国坦克设计师们投以惊异和怀疑的眼光。在“世界主战坦克排行榜”上,“梅卡瓦”主战坦克也是屡屡榜上有名。从1998/1999年“梅卡瓦”3居第10位,到2000年“梅卡瓦”3“猎鹰”居第6位,再到2001/2002年“梅卡瓦”4跃居第4位,“梅卡瓦”坦克的蹿升,令人刮目相看。“梅卡瓦”主战坦克的战斗全重为60吨,乘员4人(车长、炮长、驾驶员、装填手)。车体内部由前至后分别为:动力-传动舱(前左)、驾驶室(前右)、战斗室和车厢。通常情况下,后部的车厢只装弹药,这也是“梅卡瓦”坦克的弹药基数大得惊人的缘故。必要时,后部车厢可载8名全副武装的步兵或4副担架。车体后门的结构很有意思,它实际上有3个后门,左面是蓄电池装卸舱门,右面是三防装置保养舱门,中间的主后门分上下两扇,上扇门向上开,下扇门向下开,可以从车外开启,但车内有闭锁装置,像防盗门一样,中间后门主要用于装卸弹药、乘员上下车和运送伤员,门上有一个60升的饮用水桶。战斗室内,车长位于火炮右侧,炮长在车长的前下位置,装填手位于火炮左侧靠后的部位。
结构特点
一、总体布置
该坦克的车体是铸造的,前上装甲焊接有良好防弹形状的装甲板,右边比左边高些。这一层铸造装甲后面有一空间,装有燃油,其后是另一层装甲,这种结构使该坦克有较好的防破甲弹和反坦克导弹的能力。
该坦克的车内布置与普通炮塔式坦克不同,战斗舱在车体的中部和后部,驾驶舱在车体前左,车体前右是动力舱。
驾驶员有1个向左开启的单扇舱盖和3个潜望式观察镜,中央1个可换成被动式夜视镜。驾驶舱与战斗舱之间有1通道,驾驶椅向前折叠时,驾驶员可以通向战斗舱。
车体后部可以储存炮弹,弹药装在特制的弹药箱内并放在弹架上。弹架可以拆除,以便腾出空间乘坐一组指挥人员,或者放4副担架,或者载10名步兵。
车体后面开有3个门,左边是一个电瓶装卸门,右边一个是三防装置保养门,中间一个门有上下两扇,上扇向上翻,下扇向下翻,可以从车外开启,但车内设有闭锁装置。中间门主要供装卸炮弹和运送伤员,门上有1个容积为60L的饮用水箱。
炮塔呈尖嘴状,正面面积小,中弹率较低。后部有个大尾舱,放有电台和液压件。
车长位于火炮右侧,炮长在车长前下位置,装填手位于火炮左侧靠后的部位。
二、武器系统
1.主要武器和弹药
梅卡瓦MK1型坦克的主要武器是1门M68式105mm线膛坦克炮,由以色列军事工业(Israel Military Industries)公司生产,炮管上装有热护套。火炮俯仰角为-8.5°~+20°。车体前上装甲右部装有火炮行军固定架。
该火炮可以发射标准型105mm破甲弹和碎甲弹,以色列军事工业公司还为此炮研制了M111式尾民办稳定脱壳穿甲弹,初速为1465m/s,直射距离达1600m,有1个直径较小的全钨弹芯和1个滑动弹带,弹丸飞行速度降较小,性能优于美国M735式尾翼稳定脱壳穿甲弹。
该坦克上载有92发105mm炮弹,8发待发射炮弹存放在炮塔座圈下方,其余84发弹储存在车体后部,其中12发弹装在2发弹的容器内,72发弹装在4发弹的容器内。
2.辅助武器
在105mm火炮左侧装有1挺7.62mm并列机枪,在车长指挥塔门和装填手门上方各装1挺7.62mm机枪,3挺机枪型号相同,经比利时FN公司许可,由以色列制造。装在弹链上的2000发7.62mm机枪弹储存在间隙装甲的夹层空间里。
有些梅卡瓦坦克在105mm火炮炮管上方装有1挺从车内遥控射击的M2 HB式12.7mm机枪,该机枪用于训练炮长。在黎巴嫩城市战中,该机枪曾代替火炮使用。
3.火控系统
梅卡瓦MK1型坦克采用斗牛士(Matador)MK1火控系统,它的数字式火控装置由埃尔比特计算机有限公司(Elbit Computers Limited)设计,激光测距仪由埃劳普公司制造,车长和炮长均可使用。该系统以中央处理装置为中心,包括操作装置、控制和反馈伺服回路以及传感器。操作装置包括车长、炮长和装填手3个操作装置。炮长操作装置是主操作装置,它为弹道计算机提供所需的人工输入信息,例如弹种和每种弹在高低秀和水平角上的后坐补偿。此外,炮长操作装置还包括能使系统进行炮膛觇视和供系统进行自检的逻辑板以及预选输入显示装置。车长操作装置提供系统显示器读数、射击距离和弹药输入信息。装填手操作装置提供弹药输入信息。
控制回路向火炮液压俯仰驱动装置传输计算机瞄准角数据,并向运动的十字线传输方向角数据。反馈回路可确保实际瞄准角及十字线方向角与计算数据一致,并对误差进行精确校正。
火控系统传感元件包括大气传感器、激光测距仪、炮塔倾角指标器和目标角速度传感器。
计算机出现故障时,炮长可使用方向机和高低机操纵火炮。车长可使用超越控制装置先于炮长控制火炮和实施射击。
火炮配有双向稳定器,稳定系统与美国卡迪拉克·盖奇(Cadillac Gage)公司的相同,由以色列PML精密机械有限公司(PML Precision Mechanism Ltd)特许生产。
车长有1个可360°旋转的瞄准镜,放大倍率为4×和20×,车长潜望镜的可旋转头部通过1个反向旋转装置与炮塔方向驱协系统相连,以补偿炮塔旋转量。炮长潜望镜的放大倍率为1×和8×,并与激光测距仪合为一体。
该坦克的夜视设备是微光夜视系统,也可以选择热像式夜视系统。
三、推进系统
1.发动机
该坦克使用美国泰莱达因·大陆(Teledyne Continental)公司的AVDS-1790-6A型12缸风冷柴油机,标定功率为662kW(900马力)。详见“坦克装甲车辆发动机”部分。
2.传动装置
与上述柴油机相匹配的美国底特律柴油机阿里逊(DDA)公司的CD-850-6A型传动装置,它有高档、低档和倒档各1个,详见“坦克装甲车辆传动装置”部分。
3.行动装置
该坦克采用平衡式螺旋弹簧悬挂装置,车体每侧有3组悬挂装置,每组有2个平衡肘和2个双轮缘负重轮。6个平衡肘均独立地相对于各自的螺旋弹簧运动。车体每侧还有4个液压减振器、4个限制器以及4个托带轮,其中第一、二、四个托带轮仅支撑履带靠车体半边。
4.车长指挥控制系统
普通坦克车长与驾驶员的联系借助车内通话系统,但梅卡瓦坦克使用车长指挥控制系统。
该系统包括车长使用的转向手柄信号发生装置、电子设备和与车内通话器相连接的驾驶员用显示器。车长手柄信号发生装置安装在炮塔上,电子设备可随意布放,驾驶员用的显示器固定安装在驾驶员座位处,无论开窗与否,都易于驾驶员观察。
车长转动转向手柄时,驾驶员可从耳机中听到待命信号,同时可从显示器上看到相应的待命符号。车长松开转向手柄时,转向手柄会自动回到中心位置,此时驾驶员从耳机中听到“驾驶员,好”的命令。
四、防护系统
鉴于该坦克将防护性能置于3大性能之首,为此采取了如下措施:
1.总体布置
为减少弹药爆炸引起的二次效应,车体前部和炮塔座圈以上部分不放置弹药。为保障乘员安全,尽可能使座位靠车体后部和相对较低的位置布置。用于保护乘员的装甲重量占坦克战斗全重的70%,大大高于其他坦克。
2.动力传动前置
该坦克与众不同之处是,将动力传动装置前置,主要目的是提高坦克正面防护能力,以保护乘员安全。
3.重要部分采用间隙和(或)间隔装甲技术
该坦克在最容易受攻击的车体前上装甲、炮塔顶部和四周部位以及战斗舱顶部、后部和两侧重点保护部位,均采用间隙和(或)间隔装甲结构。夹层空间有的储存燃料,有的存放机枪弹,以增强防护和防二次效应。
4.附加防护
充分利用坦克部件和设备对乘员进行保护是该坦克设计的指导思想。例如,将蓄电池、三防装置、液压动力元件、悬挂装置以及发动机和传动装置布置在乘员舱的周围,以增强对乘员的保护。
5.弹药的特殊防护
为防止弹药引爆产生二次效应,该坦克将其放在可耐高温的特制容器内,布放在不易受攻击的炮塔座圈以下的车体中后部。
机枪弹存放在间隙装甲的夹层空间里,同样可防枪弹爆炸对乘员的伤害。
6.自动灭火抑爆装置
该坦克装有以色列斯佩克卓尼克斯(Spectronix)公司专门研制的自动灭火抑爆装置,可在60ms内抑制并扑灭油气混合气体的燃烧和爆炸。
7.三防装置
该坦克装有集体防护式的三防装置,由中央增压系统在车内建立超压,从而可防止生物、毒气和放射性尘埃进入车内。
8.瞄准镜的特殊保护
炮长瞄准镜使用防弹片和机枪弹的钢板加以保护。车前大灯安装在可伸缩的装置上,不使用时缩回,以提高防护性。炮塔前部右侧焊有若干小肋板,以防弹片和机枪弹击中车长瞄准镜和激光测距仪。
型号演变
该坦克至今已发展了梅卡瓦MK1型、梅卡瓦MK2型和梅卡瓦MK3型坦克3个型号。
1.梅卡瓦MK2型坦克
1983年投产的该坦克与MK1型相比有下列改进:
(1)增强车体正面防护
除继续采用梅卡丽MK1型里的夹层式间隙装甲和在间隙中储存燃料的防护措施外,该坦克还在发动机后面加了1层特种装甲隔板,以提高坦克车体的正面防护性。
在发动机上方加有1个矩形铸钢盖板,它既是车体前上装甲的一部分,又可作为起吊发动机和传动装置的吊车支架,打开盖板,还可方便地维修发动机。
车体前上倾斜装甲板一直向上延伸,高出炮塔座圈,对炮塔与车体的结合部位有保护作用。
(2)采用复合装甲保护炮塔
该坦克的炮塔除继续采用MK1型的防护措施外,在正面和侧面部位均使用复合装甲,以增强炮塔的防护性;在炮塔尾舱下面垂吊有铁链作为对破甲弹的屏蔽措施。
(3)改进炮弹防二次效应措施
该坦克的所有炮弹,包括待发射弹均存放在有隔离衬层的玻璃纤维储弹筒里面,储弹筒有一定的防弹能力,即使坦克装甲被击穿,炮弹也不会轻易被击中,储弹筒有一定隔热能力,即使车内形成高温,短时间储弹筒内的炮弹也不会自爆。
(4)加装自卫用60mm迫击炮
在该坦克炮塔左边,装有1门可从车内装弹和射击的60mm迫击炮,该炮可发射榴弹,以杀伤软目标,也可以发射烟幕弹和照明弹。
(5)改进火控系统
该坦克使用斗牛士MK2型火控系统,与斗牛士MK1型相比,改进之处包括用钇铝石榴石(YaG)激光测距仪代替钕玻璃激光测距仪,采用更先进的弹道计算机。该火控系统可以将相应俯仰角和提前角信息送入炮长瞄准镜,该镜的反射镜可做俯仰运动,放大倍率为8倍。车长瞄准镜为周视式,带有可变焦距镜头,放大倍率为4倍和20被,变换放大倍率用脚踏板控制。
在梅卡瓦MK2A型坦克中,车长有1个微光夜间瞄准镜。
炮长有1个夜间射击使用的休斯(Hughes)公司热成像瞄准镜,该瞄准镜与昼间瞄准镜结合成一体,与火炮相连接。车长有1个监视器,可显示炮长热成像瞄准镜上的热像。在梅卡瓦MK2B型坦克中,装有1台更先进的埃尔比特(Elbit)公司数字式计算机、1个气象中心装置和1个侧倾自动修正仪。气象中心装置包括横风、气温、气压等传感器,可为火炮提供较完整的射击修正参数。借助“射击门”装置进行射击,能大大提高坦克的行进间射击能力。
2.梅卡瓦MK3型坦克
1987年投产并装备部队的该坦克在外观上与前两种型号无太大变化,然而,几乎每个主要部件都是新的,从而明显地提高了火力、机动和防护性能。
该坦克的主要改进有:
(1)防护
与前两种型号相比,该坦克使用了更多更先进的复合装甲,尤其是在炮塔设计中采用了可更换的模块式复合装甲,这咱装甲模块还可以被更先进的复合装甲模块所代替。
炮塔体不再是双层间隙钢板装甲,而是单层壳体结构。这种单层壳体既是基体钢装甲,又是炮塔正面和两侧安装复合装甲模块的基体。复合装甲模块是一个个钢装甲盒子,盒内装有复合装甲板组件,与炮塔基体相连接,用螺栓固定。
突出炮塔座圈的车体外壁上也采用这种模块装甲。在驾驶员前的前上装甲板上也用螺栓固定有模块装甲,以增强对付来自左侧的攻击。侧裙板也采用以弹性连接方式连接的复合装甲裙板。
为尽量减小燃料着火的危险性,在两个后部燃料箱遭到攻击小面积破损时可迅速将燃料排掉,万一碰到大面积破损时可从顶部把燃料排掉。
车体底板的夹层中不再储存燃油,但两层板的间隙对衰减地雷爆炸冲击波极为有利。底甲板的加厚也提高了防地雷能力。
三防装置位置移向炮塔尾舱,蓄电池位于炮塔座圈以外,从而达到易维修和增强侧面防护双重目的。
(2)火控系统
该坦克装有斗牛士MK3型火控系统,主要改进是新型炮长瞄准镜有12倍放大倍率,进行独立双向稳定,装有掺钕钇铝石榴石激光测距仪,备有昼夜观察通道。该镜连同弹道计算机和一套传感器构成指挥仪式火控系统,可简化目标捕捉进程和大大提高行进间命中率。
该坦克装有由阿姆科拉姆(Amcoram)公司发展的先进的威胁报警系统,3个广角探测器分装在炮塔后部两侧和火炮防盾上,可全方位探测并将威胁预警显示在车长屏幕上。
为提高生存力,该坦克装有全电式炮塔旋转驱动和火炮俯仰驱动装置。
(3)武器系统
主要武器由1门105mm线膛炮改为120mm滑膛炮,由以色列军事工业公司研制,可发射M1A1坦克和豹2坦克的炮弹,但后坐装置设计得更紧凑。该后坐装置为同心式,采用氮气作弹性介质,从而使该装置的直径比同灶装置小100mm;另一优点是可以从炮塔前部抽出火炮。
炮弹仍储存在车体后部,但每箱装4发炮弹改为1发弹。该坦克的炮弹携带基数为50发。
(4)推进装置
该坦克采用AVDS-1790-9AR型风冷柴油机,是前两种型号坦克发动机的改进型,功率从原来的662kW(900马力)增高到895kW。功率提高的主要原因是采用了新型涡轮增压器和中冷器、新型连杆和活塞以及10孔喷油器等。
传动装置是唯一的继承性部件。
行动装置有12个弹性支撑在两个同心螺旋弹簧上的负重轮,每侧6个,其中4个有旋转式液压减振器,前后两个有液压限制器,悬挂总行程增至600mm,其中行动程为300mm。履带为干式钢质单销式,每条履带有110块履带板。0至32km/h加速时间为10s。
变型车
1.梅卡瓦155mm自行火炮
该车系索尔塔姆(Soltam)公司用梅卡瓦坦克底盘发展而成的。
2.安装推土铲/扫雷设备的梅卡瓦坦克
该车系车体前下装甲板上装有以色列自己设计和制造的扫雷设备和推土铲的梅卡瓦坦克。
3.排级通信型梅卡瓦坦克
该车系装有附加通信设备和附加天线的梅卡瓦坦克。
性能数据:
型号: 梅卡瓦MK1型坦克 梅卡瓦MK3型坦克
乘员: 4人 4人
战斗全重: 60000kg 61000kg
净重: 58000kg 59000kg
单位功率: 11.03kW/t 14.67kW/t
单位压力: 88.3kPa 96.0kPa
车长(炮向前): 8.630m 8.780m
车体长: 7.450m 7.600m
车宽: 3.700m 3.700m
车高 :
至指挥塔顶: 2.750m 2.760m
至炮塔顶: 2.640m 2.650m
火线高: 2.150m
车底距地面高: 0.47m 0.53m
履带宽: 640mm 660m
履带着地长: 4.780m
公路最大速度: 46km/h 55km/h
0—32km/h加速时间: 13s 10s
燃料储备: 900L
公路最大行程: 400km 500km
涉水深 :
无准备: 1.38m 1.38m
有准备: 2.0m 2.4m
爬坡度: 60% 70%
侧倾坡度: 38% 38%
攀垂直墙高: 0.95m 1m
越壕宽: 3.0m 3.5m
发动机 :
生产公司: 泰莱达国·大陆公司 泰莱达国·大陆公司
型号: AVDS-1790-6A AVDS-1790-9AR
类型: 4冲程12V90° 4冲程12V90°
风冷涡轮增压柴油机 风冷涡轮增压中冷柴油机
功率/转速: 662kW/2400r/min 895kW/2400r/
传动装置 :
生产公司: 底特律柴油机 底特律柴油机
阿里逊公司 阿里逊公司
型号: CD-850-6A CD-850-6A
类型: 液力机械 液力机械
前进档/倒档数: 2/1 2/1
转向装置类型: 双差速器式 双差速器式
悬挂装置类型: 平衡式螺旋弹簧 独立式同心螺旋弹簧
主要武器口径/型号/类型: 105mm/M68/线膛 120mm/ /滑膛
并列武器口径/类型/数量: 7.62mm/机枪/1挺 7.62mm/机枪/1挺
防空武器口径/类型/数量: 7.62mm/机枪/2挺 7.62mm/机枪/2挺
热烟幕: 无 无
烟幕弹发射器口径: 78.5mm
弹药基数 :
105mm炮弹 62-85发
120mm炮弹 50发
7.62mm机枪弹 1000发 2000发
炮塔驱动方式: 电液式 电动式
炮塔旋转范围: 360° 360°
车长超越控制: 有 有
火炮俯仰范围: -8.5°~+20° -8°~+20°
火炮稳定器 :
水平向: 有
高低向: 有
火控系统类型: 指挥仪式
夜间瞄准具类型: 微光像增强或热成像 微光像增强或热成像
装甲结构类型
车体 :
前上: 间隙 间隙+模块装甲
前下: 均质 均质
侧部(裙板): 间隙 均质+模块装甲
顶部: 均质 均质
底部: 间隙 间隙
炮塔:
正面: 间隙 均质+模块装甲
侧面: 间隙 均质+模块装甲
顶部: 间隙 均质+模块装甲
尾部: 均质 均质
三防装置: 有 有
灭火抑爆系统: 有 有
光电报警设备: 无 有
电气系统电压: 24V
蓄电池数量/电压/容量: 8个/12V/500Ah
非传统布局
梅卡瓦MK1型坦克最大的特点当然是其与众不同的动力系统前置、驾驶室居中、战斗室后置的布局。驾驶员位于车体前部左侧,其右侧是发动机舱。驾驶员有一扇向左开启的舱门并有3具潜望观察镜用于闭仓观察(中间一具可用被动夜视仪替代)。由于发动机顶板的凸起部分仅占坦克车体前部侧的2/3,所以基本可保证驾驶员的前方世界。驾驶室内装有以色列自行研制的坦克驾驶员语音受令系统。车长通过手柄提示驾驶员坦克应当前进的方向,并通过按钮发出速度指令,而驾驶员前方的显示器会出现相应前进方向的箭头,同时能通过装在坦克帽内的耳机听到“快”、“慢”、“前”、“后”等由计算机合成的提示音。这套装置是以色列埃尔塔公司专门为坦克设计的。车长借助此装置,即使不用内部通讯大声呼叫,也能使坦克迅速而准确地进行战术机动。
在动力室的后面是战斗室,驾驶倚位置也可以用装甲板和战斗室隔开,但通常情况下,驾驶员离车时,应从椅子后方进入战斗室,再从战斗室后部的出入口下车。这是应为在战斗中,主要的火力威胁多来自前方,驾驶员如果迎着枪淋弹雨从车体前方下车的话,基本上死的可能比活的可能要大。平常训练时就养成良好的操作习惯,可以在高度紧张的战场情况下也不至于乱了方寸。
梅卡瓦坦克的战斗室位于车体的后半部,其空间的宽敞度令人吃惊,车长、炮长和装填手的操作空间都很大,这主要是内部设备的合理布局带来的好处。梅卡瓦坦克后藏的空间可搭载一个班的步兵,但是一般情况下不会这样做,特别是在战时需要为伤员提供安全空间。在紧急情况下,梅卡瓦最多考虑到可以搭载8名伤员。
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