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..二战以后，美国海军为有效提高军舰应对高性能喷气式飞机的能力，于1953年开始装备MK42型127毫米/54倍径防空反舰两用型舰炮，射速40发/分。该炮设计理念较落后，自动化水平很低；全炮重量偏高，轻量型的Mod10型也重达64吨。


MK42 Mod10型127毫米54倍径舰炮


这是美国海军最后一型可在炮罩内操纵发射的大口径舰炮

  为减少人力并实现轻量化，美国海军于1964年开始研制实用性、可靠性更高的MK45型127毫米54倍径两用型舰炮。美国海军当时正大力提倡导弹防空理念，对MK45的防空性能没有过高要求，所以该舰炮的防空能力和射击速度稍弱于MK42。MK45舰炮构造简单、功能实用，各改进型较多，现在仍装备于11个国家的17型军舰。炮塔重量因型号不同略有差异，一般在24.1～24.3吨之间。炮塔旋转范围为340°，旋转速度为每秒30°；俯仰范围为-15°～ 65°，俯仰速度为每秒20°。


美国海军“阿利·伯克”级驱逐舰上装备的MK45 Mod2型舰炮


澳大利亚海军“安扎克”级舰上装备的MK45 Mod2型舰炮


“科尔”号舰员将70磅重的弹头装入基座下方的升降机上

  炮弹为弹丸和药筒分装式结构，作战时，由人从弹库内将炮弹插入基座下部的升降机，运送到位炮塔正下方的一个装填转鼓上，由上部升降机的炮弹托架直接送入炮塔。MK45及各衍生型舰炮的射击速度为16~20发/分，试验最高纪录为17发/分，由于装填装置等原因，舰载后实际射击速度为10发/分。使用常规炮弹时，可根据任务，通过引信调定机选择相应引信，比如时限型引信、近炸型引信、瞬发型引信等；1982年为其研制出白磷弹、照明弹和星弹，后来又增加了发烟弹、烟幕弹、诱弹等弹种，弹头重量为31～31.8千克。

MK45舰炮由炮身、炮塔防护罩、炮弹装填设备组成，最大射程23千米，最大射高15千米，炮口初速度762米/秒，一根炮管通常可发射7000发炮弹。


美国海军从DDG-81开始装备的62倍径MK45型舰炮


日本海自最新的“秋月”级舰也装备了MK45 Mod4型舰炮


MK45 Mod4型舰炮结构图

  MK45舰炮性能良好，在冷战后被多国采用，受到广泛好评。缺点是射程短，无法发射制导炮弹。为解决该问题，美国海军研制了升级版的62倍径MK45 Mod4型舰炮，于2001年装备部队并用于实战，炮口初速度达到808米/秒，射程达到37千米。与原型54倍径MK45相比，62倍径进行了多种改良，比如炮管增长了1米，增加了可发射新型炮弹的信息化系统，装填动力由油压式改为电力式，炮塔重量增至28.9吨（如无下部升降机为24.4吨）等等。不变的地方也很多，比如90%的硬件与原型MK45通用，从外观看相似度达80%，旋转俯仰范围和速度一模一样等等。但是，美国海军正为MK45 Mod4研制新型LRLAP制导炮弹，该炮弹采用GPS/惯性制导，火箭发动机推进，最大射程可达91千米。


贮存炮弹


美国海军为Mod4型炮研发的LRLAP制导炮弹

美国MK45舰炮性能如何？


1、Mk45型舰炮的前身MK42型火炮，本身是一款多用途舰炮，突出了防空能力。二战时并没有防空导弹一说， 战舰的防空任务，主要还是依赖自身列装的各型高炮。而到了战后60年代时，防空导弹的出现让舰炮的防空任务没那么重要了，因此MK45在射速上要比MK42低的，自然防空能力也就下降了。



2、MK45舰炮射击仰角在65至-15度之间，调整角度时间为每秒20度，回旋角度则为340度，调整转向时间为每秒30度。其射击模式为全自动化，每分钟为16－20发。主炮的有效射程为16公里左右，最大射程为25公里左右。采用20发弹仓方式进行自动装填，基本上一个弹仓一分钟内就能射光。MK45舰炮自备的弹仓可储存600－680发弹药。其炮管寿命为7000发。



3、在执行任务时，Mk 45舰炮可将炮弹、引信和装药配成各种组合。如果任务改变，组合可透过舰炮控制面板上的功能开关予以变换，在提升机装弹位置上的显示板也标有待装的弹种指令。在舰炮转运间有EP2监控操作台和配有20发的全自动弹药装填器，转运间中可供炮长进行单炮控制射击，此外舰炮也可由中心部位控制射击。



  为了应对不同的目标，MK45舰炮配备了7种弹药，包括半主动激光制导炮与其他6种弹药，包括薄壁爆破榴弹（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）。

美国海军中的“老炮”——Mark45型127毫米舰炮


  MK 45型127毫米(5英吋)是一现代化的轻量舰炮系统，是由127毫米(5英吋)L54 MK19火炮与MK 45炮座组成。Mk 45舰炮是为打击水面舰艇、空防以及两栖登陆岸轰支持等多元目标设计。



  1964年美国FMC公司北方军械部开始研发新型舰炮系统，以取代当时重量大、自动化程度低、可靠性尚不高且不易维护的5英吋MkK 42舰炮系统。


在设计MK45型时，计划重点是减轻炮身的重量、提高可靠性、易于维修、减少操作人员。最后研制成功的MK45型舰炮重量仅有21.7吨，操作人员减少到3人，机械结构也有所简化，提高了可靠性，更便于维修，但发射率也因此降低到最多20发/分。



  1977年，美国FMC公司对MK45型127毫米舰炮进行了第一次改进。改进后的MK45Mod 1型127毫米舰炮增加了自动选弹功能。



  MK45型舰炮首次装备于美国海军加利福尼亚级巡洋舰，该舰并于1974年服役。在之后服役的美海军各级水面舰艇，它主要用于舰上导弹的后备武器，并预备实施对舰作战和对岸炮火支持。



  MK45型舰炮装置分为甲板以上的上部结构和甲板以下的下部结构。上部结构又分成炮管、滑板构件、炮架、炮台、上部蓄压系统、炮塔及射击孔护板。



  Mk45的炮管有使用MK19 Mod0型和MK19 Mod2型两种，其中前者为可拆换衬管设计，后者则为单筒式结构。



  滑板构件为舰炮射击的主要部分，包括了炮栓、后膛机构、摇架等部件。炮栓分为上、下垂直滑动型（上升时为输弹模式），炮栓把从摆弹臂升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，能带动炮栓及所需部件的上升或下降，以便在射击后或遇到不发火弹时退壳。摇架在火炮工作时负责火炮的俯仰角轴线旋转，把从上部扬弹机垂直走向的弹药转换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，是整个上部结构的底座，并用来作为方向瞄准和安装大型瞄准齿圈的固定部件。此外也有保护火炮内部构件和操控员面对枪炮和核生物武器的攻击。



  炮塔上另外装有出入口、系统通风装置、液压集油箱和缓冲减震装置。MK45型舰炮以吹气系统方式，在发射后开栓的瞬间将膛内的残留气体和残渣自炮口处吹出。



  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。



  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。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简化，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。



  Mk45舰炮能发射半主动雷射制导弹来提高命中机率，并具有全天候自动选择6种弹药的能力，提高对付不同目标的应变速度。



  舰炮能够发射7种不同炮弹，包括薄壁爆破榴弹（HE）、发烟弹（Smoke）、黄磷发烟弹（WP）、照明弹（ILL）、高杀伤破片榴弹（HE-Frag）、半主动雷射制导炮弹（SALGP）、红外制导炮弹 （IRGP）。



  而引信则可选择机械时间引信（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）；发射药装药则有标准装药、减装药、增装药、制导炮弹装药等。



  在执行任务时，Mk 45舰炮可将炮弹、引信和装药配成各种组合。如果任务改变，组合可透过舰炮控制面板上的功能开关予以变换，在提升机装弹位置上的显示板也标有待装的弹种指令。



  在舰炮转运间有EP2监控操作台和配有20发的全自动弹药装填器，转运间中可供炮长进行单炮控制射击，此外舰炮也可由中心部位控制射击。如以最高速全自动射击，一分钟内可清空20发弹药。



  由于自动弹药装填器的上限为20发，持续射击模式时需由三人炮班负责操作，以保持弹药装填器处于满载状态；20发以 内的全自动非持续射击模式射击时可完全由计算机操作，在连射时将由下方的提升自弹库补充弹药。



  Mk45舰炮系统的弹仓可储存600到680发弹药，补充清空的弹仓需要12至16小时。



  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。







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  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舰炮控制面板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、生物武器的伤害。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舰炮在海上火力支持中将承担重要作用。根据海军舰艇炮火支持(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：

  对炮座装填弹鼓中的所有类型弹药（包括常规弹药、发射药、引信、ERGM）的装卸、上炮及发射全部实现自动化。

  为获得所需的射程、弹道和毁伤效果，能自行确定、选择、装定弹种、发射药及引信。

  能通过内部数字接口及电话与舰上其他对岸火力支持作战部门和其他系统进行通讯、接收和显示从传感器和火控系统传来的目标数据。

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）
口径： 127mm
管长： 54倍口径
俯仰范围： -15°～ 65°
旋回范围： ±170°
高低瞄准速度： 20°/s
方向瞄准速度： 30°/s
炮重（不包括下扬弹机）： 22吨
初速： 807米/秒
弹丸重： 31.75千克
发射率： 16-20发/分
射程： 23千米（对海）、15千米（对空）
电力需要及功耗：440伏、60赫兹、3相52千伏安（备用）、101千伏安（射击时）、180千伏安（最大）
炮员： 6人（一名炮长、一名控制台操作员、四名弹药装填手）

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）。

[ 本帖最后由 nansin 于 2021-2-26 02:11(GMT+8) 编辑 ]

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