1.1 设计背景

火炮要实现自动连发射击、大幅度提高射速，必要条件之一就是实现火药的自动装填， 即自动供/输弹药机构将模块药输送到药室中。随着许多新型发射药、模块药装药技术和高性 能自动火炮武器系统的发展，模块药的材料结构及其在自动供/输弹药机构中的受力和运动情 况已成为影响火炮射击安全性的关键因素，也正是现在发射药研究和火炮武器系统研究非常 关注的“热门”问题。刚性模块装药是用来代替传统大口径火炮(以 155mm 火炮为代表)中布 袋式药包装药方法的新型发射装药技术，通过装药的刚性化、模块化，可以达到使火炮射速 有大幅度的提高和提升武器系统快速反应能力的目的[1]。

新型高能发射药的发展极大地提高了身管武器性能的水平，尤其是固体含能填料(如硝基 发射药和硝胺发射药等)大量应用，怎样保证模块药具备应有的强度，并在大口径火炮自动装 填系统中经受住静载荷和动态冲击的检验，满足大口径火炮自动供/输弹药机构系统安全可 靠、性能稳定的使用需求，这是一个需要进行进一步探究的新课题[2]。

1.2 国外模块药盒研究发展情况

早在二十多年前，法国、以色列、加拿大、俄罗斯、英国、南非等国家针对 155mm 火炮 已经开始了模块装药这种新技术的研究。随着美国因安全因素等一系列问题放弃再生式液体 发射药火炮(RLPG)的研究，转而将主要研究方案调整为模块装药后，西方各大国都将模块装 药方案列入现有和未来 155mm 火炮装备发展计划的主要方向[3]。

1.2.1 研制情况

综观国外文献资料发现，模块装药的发展大致经历了装药刚性化、装药刚性模块化和装

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药组合优化三个阶段[4]。 (1)装药刚性化阶段

装药刚性化阶段(上世纪 70～80 年代初)。这期间可燃药筒的研究与发展使装药刚性化成 为现实，火炮自动装填能力有了明显的提高，射速达到了 8 发/分，同时身管寿命也大幅提高。 这种以药包为单元的装药结构适合装药量固定的情况下，却仍然无法满足火炮现场调整装药 量和装药自动组合的需要。

(2)装药的刚性模块化阶段

装药的刚性模块化阶段(上世纪 80 年代)。药盒代替了药包，以模块化的装配形式使装药 自动化需求得到了满足，从根本上改变了传统装药模式，从而为火炮自动装填与装药现场组 合提供了技术基础。

(3)装药组合优化阶段

装药组合优化阶段(上世纪 80 年代后期～90 年代)。组合设计开始向单元化或仅有几种模 块种类的方向发展，以满足作战现场快速装填的需要，降低模块选择的复杂性。图 1.1 为双 模块装药产品图。

图 1.1 双模块装药产品介绍图

1.2.2 装备应用情况

根据有关资料报导，国外模块装药已进入装备应用阶段的国家有美国、德国、南非等[5]。

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(1)双模块装药系统获得普遍应用

M 231 /M 232 双模块装药系统是由美国通用动力公司为当今现役的所有 155 mm 自行榴 弹炮和牵引榴弹炮自动装填系统所研制的。M 231/M 232 双模块装药系统与当前在研的全部 北约 155 mm 火炮兼容，包括自动装填系统[5]。既适用于 39 倍口径和 52 倍口径的加农炮及 M

109 A6“帕拉丁”，又与 AS 90 自行加榴炮、M 198 牵引炮、M 114 牵引炮以及 M 109 A5/A6, PzH

2000 和 FH 70 等火炮兼容[6]。

图 1.2 为美国双模块装药系统及研制过程。

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