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无畏舰时代舰炮的供弹和装填系统Part9——美国快速战列舰的主炮塔

2023-03-11 17:36 作者:Jean_Bart_1955  | 我要投稿

美国快速战列舰的三联装16英寸主炮塔

“艾奥瓦”级战列舰的主炮塔纵剖结构图

        30年代末美国海军快速战列舰的主炮塔结构是基于早前战列舰炮塔设计以及20年代8英寸炮塔扬弹设备的进一步发展,这两型炮塔也是美国海军最成功的大口径炮塔。

        16英寸Mk6舰炮和Mk7舰炮的三联装炮塔结构基本相同,从上到下的供弹相关结构大致分为射击室、2层炮座储弹平台和底部的发射药传递室。


“艾奥瓦”级战列舰的主炮塔的储弹环结构

        新炮塔取消了先前设计中的发射药换装室,降低了电气设备舱的高度,炮座储弹平台于是增加了一层,提供了更多的储弹空间。储弹平台外侧仍为固定储弹环,中间仍为炮塔旋转结构的炮弹作业环,但平台内侧的储弹环被改成了可旋转的结构,以便于将炮弹批量运输至扬弹机附近提高供弹效率。

        中间作业环设置了3台扬弹机和6个用于移动炮弹的绞盘,旋转储弹环储存待发弹药并直接向扬弹机供弹,固定储弹环负责向旋转储弹环供弹。

“艾奥瓦”级战列舰主炮塔储弹平台的平面布置图

        供弹时,炮组就近使用内环上的炮弹为扬弹机供弹,当内环靠近扬弹机部分的炮弹打空后,炮组操作内环顺时针旋转,将有炮弹的部分移动到扬弹机位置继续供弹,与此同时另一组船员将炮弹从外环移动至内环空弹药架处。

        由于采用了竖立储弹,美国战列舰不能使用传统的顶置导轨和吊运设备来水平运输炮弹,狭小的炮座结构内也不便于设置复杂的运输结构。美国海军采取的解决办法是为储弹平台涂上油脂润滑,让炮弹直接在甲板上滑动,同时使用一套绞盘套索装置来移动炮弹。

        中间的作业环上的6个绞盘由同一台电机驱动持续旋转,3个绞盘位于扬弹机附近用于向扬弹机移动炮弹,另外3个位于作业环前方用于补充内环弹药,绞盘附近均设置一端固定的套索。移动弹药时,一名船员首先解开炮弹固定并用套索绕过炮弹,然后另一名船员将套索缠绕在绞盘上,拉紧套索后,套索将在绞盘摩擦力下自动收直并将炮弹拉动到指定位置。

        3台pusher式扬弹机可从任意一层储弹平台获得炮弹,扬弹机顶部直接对准炮尾并设置有一折叠式倾转导轨,当炮弹抵达扬弹机顶端且舰炮准备好装填时,导轨就能降下并伸入炮膛。

“艾奥瓦”级战列舰主炮塔的储弹平台绞盘设备布置
“艾奥瓦”级战列舰的炮弹移动方式
“艾奥瓦”级战列舰的主炮塔扬弹机

        为了确保防火安全,发射药传递室和发射药库之间间隔了两层舱壁,中间形成了一个环形的中继传递室。发射药库隔舱通过4-6个发射药传递通道连接发射药传递室,这些发射药首先要通过发射药库舱壁上的防火转鼓进入环形中继室,然后再经过中继室和发射药传递室之间的防火转鼓进入传递室,这种双防火门结构可充分确保发射药库的防火安全。

“艾奥瓦”级战列舰的主炮塔发射药传递室平面布置图

        发射药传递室内每台扬药机由两名发射药传递手负责,发射药传递手首先打开转鼓获得发射药,然后将其搬运至扬弹机底部的等待储架上,此过程重复三次后储架上将存储一次发射所需的6个药包,每层3个。扬药机吊舱降下后,扬药机底部舱门操作员打开防火门,发射药滚入吊舱,防火门关闭,发射药传递室的一次作业循环就完成了。

“艾奥瓦”级战列舰的主炮塔扬药机

        3台dredger式扬药机直连射击室和发射药传递室,左炮和中炮的扬药机位于炮管右后方,右炮的扬药机位于炮管左后方。扬药机将发射药提升至射击室时,吊舱下层将对齐射击室防火门,在防火门打开后首先卸载下层3包发射药,然后吊舱再下降一层卸载上层的3包。

        装填时,炮管俯仰至固定角度,炮闩开启,扬弹机顶部折叠导轨降下并伸入炮膛,链式推弹机快速将炮弹推入炮膛并快速撤回推弹链。发射药防火门开启并以防火门作为导轨倒出3包发射药,2名装填手人工将2包发射药推入导轨前方,1包推至导轨后方,中间留出3包发射药空间,然后扬药机降下再倒出3包发射药,推弹链随后慢速将全部6包发射药推入炮膛并快速撤回。装填导轨收起,炮闩关闭,装填过程结束。

“艾奥瓦”级战列舰的主炮塔射击室平面布置图

        美国三联装16英寸炮塔的供弹结构设计将炮塔的供弹过程分解成了多个能够平行作业的部分,如:待发弹补充、扬弹机装弹以及射击室装填过程可同步进行;发射药传递室的发射药搬运与扬药机提升过程可同步进行;发射药和炮弹的提升作业互不干扰。这些设计提高了供弹效率,保证了射速。

16英寸Mk7型舰炮的装填作业用时示意,理想状态下美国三联装16英寸舰炮能达到2发/分的最高射速


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