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现代化“排枪”——西班牙MEROKA近防系统

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发表于 2017-10-8 21:35:42 | 显示全部楼层 |阅读模式
事先说下,这篇的内容拖了好几年,断断续续至今,肯定是懒癌发作,本来前两年就该发师姐吧了……

也罢,发在论坛也好,至少可以编辑内容,图片也可以筛选下再发
然后,因为不是装甲车辆相关内容,姑且发在娱乐区
以下正文

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在第二次世界大战中,英国的8联装2磅砰砰炮荣登“最多管数防空火炮”榜首。战后的中小口径防空火炮设计中同样不乏各种多管设计,既有加特林原理的机关炮(如AK630、Kashtan、Phalanx、EX-83、Goalkeeper、SAMOS/SATAN、Myriad),也有多联装转膛炮(如MIDAS/Vierling/Drakon),还有一些采用往复式自动机的多联装机关炮(如Dardo、Sea Zenith/Sea Guard)。但是战后舰载防空火炮中,管数最多的,当属西班牙的梅洛卡近防系统(MEROKA CIWS)。
“梅洛卡”其实是一个缩写:MEhr ROhr KAnone,即德语“多管炮”之意,这样的命名应该和当时西德与西班牙在军事工业领域的合作关系有关。梅洛卡系统的外形特征是极为明显的:方正的炮塔轮廓,正面略带圆弧,顶部是雷达和光电设备,中间紧密地排列着上下两排共计十二根炮管。这种近防炮系统装备了西班牙海军的圣玛利亚级护卫舰、阿斯图里亚斯亲王号航空母舰等,也算是西班牙海军名物之一。不过在近年西班牙海军新造的护卫舰上不再安装梅洛卡系统,随着阿斯图里亚斯亲王号的退役,这种近防炮大概也将要成为历史了。

研发经纬
梅洛卡的研发要追溯到1975年。当时西班牙陆军提出发展一种20mm多管高炮,由CETME负责研制。根据1981年国内翻译整理的资料,当时的设计使用144发的供弹系统,同时还正在研制720发的供弹系统,以维持更长时间的射击。西班牙海军对这种测试中的多管防空火炮很感兴趣,甚至停止了从美国进口密集阵系统的计划,转而向CETME提出,在上述多管高炮的基础上,研制一种舰用近防系统。

梅洛卡20mm多管防空炮系统由CETME研制,并发展出陆基型和海基型。海基型安装在西班牙海军的舰船上,使用由洛克希德电子开发的全自动火控系统;90年代初研发的牵引式陆基型则使用由CETME开发的光电系统。当时还曾经计划研发口径更大的多管防空火炮,据说有计划过10管30mm、8管40mm等衍生型。
现属圣巴巴拉集团的CETME,在1988年宣布正在测试带有轻量化导弹发射架的梅洛卡20mm系统,可在发射架上搭载短程防空导弹。原本西班牙陆军有意采购多达100套牵引式陆基型梅洛卡系统,但多年来仍未公布服役时间的确切消息,也没有向厂家下达订单。


火炮系统动作原理简述
梅洛卡有12根炮管,身管长度是口径的120倍,应该是当今世界舰炮的倍径之最了。12根炮管以齐射的方式发射炮弹。一秒钟内进行两轮齐射,持续射速即1440发/分。武器的自动循环(装填、供弹与开锁等)机构是由压缩空气驱动的,压缩空气由一个储气罐提供,该储气罐安装在炮架上,由一台空气压缩机在战斗间隙为其补充压缩空气。
12根炮管分为上下两排,共用一个炮箱。炮管一端有一个可调式卡钳可用来调整射弹散布以配合火控系统。供弹系统通过两条弹链输送弹药,即用弹720发,可供齐射60次
待击状态下,炮箱位于后方,弹药处于待装填位置。射手此时可以打开战斗开关,启动供弹程序并使炮箱闭锁。按下发射钮后0.08秒内,12发炮弹将会分为4组先后发射。发射顺序如图所示。据推测,这样的分组射击方式有助于缓和后座,且炮身重量将近300kg,可使射弹散布保持在1.4-2毫弧

在一些宣传材料上着重强调了这个0.08秒发射12发炮弹的数据,进而一些刊物推算出9000发/分的射速。其实这个有点像G11无壳弹步枪的超高速点射,在短时间内以高射速打出多发射弹,起到类似齐射的效果。只不过梅洛卡真的是齐射武器,而且也只有一种自动循环方式,不像G11那样把高速点射和自动射击分为两种自动循环。
当第四组齐射完成后,电路会自动接通,启动开锁行程,炮箱向后运动,抽出空弹壳(也一并抽出可能的未发弹)。炮箱运动到最后位置,压缩空气就会驱动进弹行程,将两条弹链上的新弹各拉进六发,与炮管对齐。装填行程随即开始,装填新弹并再次闭锁,完成待击。只要发射钮还按着,上述循环会自动进行下去。



梅洛卡的弹药使用厄利空20mm×110规格,CETME基于这一规格研制了一种20mm曳光脱壳穿甲弹,按照简氏的数据,射弹重量98g,穿甲体重量72g。这种脱壳穿甲弹的初速达到1260m/s,百米速降25m/s。目前只见到穿甲弹、训练弹、教学弹(惰性不含能,用于原理教学)几个弹种,并不能确定有高爆弹的存在。大家可能会觉得没有高爆弹很奇怪,不过舰载小口径近防炮不需考虑射弹的附带损伤问题(collateral damage,指落至地面时砸到人或者花花草草之类),用单纯的穿甲弹其实不是什么大问题。

(图片来自http://www.municion.org
梅洛卡的另一个特殊之处在于其弹链系统。由于其特殊的自动方式,为了保证进弹时定位准确,不能像其他小口径近防炮一样使用无链供弹系统,而是使用了一种特殊的半可散弹链。这种弹链使用塑料制作,截面呈现Ω状,将炮弹半包在其中。弹链的背面有预制导槽,应该可以与某种导轨配合,在进弹时辅助定位。前面说这种弹链是特殊的半可散类型,事实上每两节弹链之间都由一根金属销钉串接起来。在装弹时,弹链以连接起来的状态输入供弹系统,射击后则是将弹链分段抛出,据推测在进弹时会推出销钉将弹链分段。根据照片看,弹链有红黑两种颜色,应该分别对应不同弹种,还有一种蓝色弹链,用来表示训练弹。

(图片来自http://www.municion.org

(图片来自http://www.cartucheria.es

各版本火控系统简要说明梅洛卡系统最早安装在西班牙海军的拉萨加级巡逻艇“卡达尔索”(P-03)上测试,时间大约是1980年代初。为了测试梅洛卡系统,拆除了前部炮位的奥托76舰炮。

历史上最多共有20座海基型梅洛卡近防炮在役(1995-2004):巴利亚里级护卫舰(F-71、F-72、F-73、F-74、F-75)配备两座火炮;
阿斯图里亚斯亲王号(R-11)配备四座火炮;
圣玛利亚级护卫舰(F-81、F-82、F-83、F-84、F-85、F-86)配备一座火炮。
不过巴利亚里级已于2004-2009年间全数退役,阿斯图里亚斯亲王号2013年退役,2017年9月宣布该舰已售予一家土耳其公司进行拆毁。这样,西班牙海军目前只剩下6座梅洛卡近防炮了。
梅洛卡系统按照系统硬件可分为梅洛卡1、梅洛卡2A、梅洛卡2B三种型号,后来均升级到2B型。火炮系统采取非穿透方式安装,通过一个加高的底座来放置炮塔。炮塔的最大回旋速度为115°每秒,最大俯仰速度为80°每秒。炮塔右上部安装有火控雷达,炮座上方则有光电系统。
最初在梅洛卡上采用的射击指挥系统为洛克希德电子开发的神射手系统,使用AN/VPS-2型单脉冲多普勒跟踪雷达作为主传感器,工作波段为I波段,可提升目标跟踪性能,避免海浪回波信号干扰。按照设计,雷达可在5000m距离上截获目标,近防系统在目标距离1500米时开火射击,将目标摧毁于500米外。不过梅洛卡并未采用类似密集阵系统的闭环火控,换言之在火控解算中不会加入误差修正。梅洛卡2B系统将AN/VPS-2雷达升级为塞莱尼亚RTN-30X。
梅洛卡早先配备塞莱尼亚开发的RAN-11L/X对空对海搜索雷达,后来在梅洛卡2B上陆续升级到RAN-12L/X。这种雷达具有两个独立的天线,可同步以L波段和X波段工作,经由PDS-10控制台提供目标指示,并可将目标信息传输到微处理机系统,该系统最多可处理4台火炮的火控信息。X波段天线探测距离可达40km,探测高度为0到4500米。L波段天线探测距离可达26km,探测高度可达17000米,全系统高低方向覆盖范围至65°。
1988年升级了光学跟踪装置作为雷达系统的补充,通过一个微光电视通道(通用电气),允许人在回路的手动瞄准,作为电子干扰下的备份瞄准手段。1992年梅洛卡2A上采用了红外线搜索跟踪系统,1996-97年换装数字化火控系统,具备了全自动射击能力,是为梅洛卡2A3。
火控系统的弹道处理器可在2秒内解算出弹道诸元。另有一套安装在近防炮架之外的光电追踪系统,用于应对低飞目标。从侦测威胁到开始射击,需时4秒。按西班牙海军估计,梅洛卡系统迎击导弹时,单次12发点射可达到87%毁歼概率。不过这个数据有点吹牛皮的意思,因为洛克希德神射手系统的角精度大约在1.5毫弧,距离精度在15米,总体来看火控系统精度偏低。一些更保守的估计认为,击毁一个目标需要射击5~6s,弹药消耗量差不多在120发~144发这样,已经用去了备弹量的五分之一以上。

海基型梅洛卡系统版本简表

陆基型梅洛卡系统不具备火控雷达,采用光学跟踪方式引导火炮射击。操作员坐在火炮后方的透明座舱内,操作激光测距仪、电视跟踪系统、提前量计算器、火炮伺服设备、控制面板与发电机等设备。激光测距仪使用1.06微米波长的激光,每秒10次脉冲,脉冲能量65毫焦耳。电视跟踪系统与激光测距仪安装在同一个盒体内,位于炮管上方,使用带有自动对焦功能的电视摄像机,对焦距离在30-300mm可调。目标图像数据可显示在座舱内的显示屏上。火控系统使用模拟式提前量计算器,经由液压系统控制火炮。操作员所在的座舱内设有一独立的内建检测系统,供基本维护之用。火炮通过一台单缸内燃机为液压系统和发电机提供动力。





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发表于 2017-10-28 10:51:59 | 显示全部楼层
咕咕咕~~~路基型啥时候能看到嗫?
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发表于 2018-3-9 03:06:28 | 显示全部楼层
长知识了。这条系统可靠性如何
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发表于 2018-3-9 13:13:26 | 显示全部楼层
好奇自动机构的具体结构,特别是推出弹链销钉的部分
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