美军航母航空弹药转运设备研究.pdf

学术论文ARTICLES美军航母航空弹药转运设备研究张小帅张新博赵宏宇（中国兵器工业集团航空弹药研究院有限公司，黑龙江哈尔滨，150 0 3 0）摘要：本文介绍了美军航母上各类航空弹药转运设备及典型型号，包括托盘类、吊装类和运输车类设备，归纳了各类航空弹药转运设备的技术特征和使用场景，并对我军航母航空弹药转运设备的发展提出了相关建议。关键词：美军，航母，航空弹药，转运设备前言作为海上舰载机的活动机场，航母需要为舰载机提供各种保障，其中航空弹药保障是一项重要内容。与舰载机燃油等补给不同，航空弹药的补给需要舰载机返舰之后再重新挂载，因此航母上航空弹药的保障效率直接影响航母的持续作战能力。航母的弹药库存量非常之大，从几百吨到几千吨不等，美国现役“尼米兹”级航母的弹药库存多达3 0 0 0 吨2。由于航母上弹药配载舱室、固定装置、工作区域和空间限制的差异，要在航母上快速实现弹药转运，需要使用不同的转运设备来保障舰载机的航空弹药供应。航空弹药如何转运取决于时间、位置等具体情况，美军航母上主要装备有三类转运设备：托盘类、吊装类和运输车类。各类设备相互配合，可实现在航母上各种情况下的弹药转运。美国航母上的航空弹药大多Defense Manufacturing Technology|2022.06 第 2 期通过托盘类设备集合包装3，可在装卸、转运阶段集装化运输，有力保障了航空弹药的转运效率；吊装类设备可直接吊装航空弹药、航空弹药包装箱，也可以搭配托盘实现集装化运输，适用于在航母弹药库间短距离转运：运输车类设备主要包括撬车、叉车、挂车等，既可转运单个大型弹药，也可转运小型集装化弹药，常用于岸基、武器库与甲板之间较长距离的航空弹药转运。美国航母通过各类航空弹药转运设备的配合使用，大大提高了舰上航空弹药的保障效率，从而达到了提高航母打击群的自持作战能力的目的。1托盘类设备托盘是一种木质或金属平台，用来堆叠转运从一个区域到另一个区域的物料。托盘被用来存储和转运炸弹、弹药筒、弹丸、火箭箱、火箭头、火箭发动机、单元载荷等。当涉及实弹和爆炸物时，则必须使用金属托盘，因为金属托盘比木托盘更耐用、不容易翘曲，不存在火灾隐患。1.1标准木制四向托盘标准木制四向托盘由九条木板组成，是一种通用托盘，如图1所示。该托盘可为叉车和托盘卡车提供四向入口，每个方向末端安装有吊环，可通过吊索起吊，上层甲板下的两个槽口用来安装钢捆扎带，提供负载约束。托盘长度为1.2 m，宽度为1m，有1814kg的安全工作载荷。1.3托盘箱美军航母上的弹药托盘箱容量皆为18 14kg，由一个钢制四向托盘和钢丝网围成一个顶部开的容器，托盘箱的一端是可拆卸的，铰链位于中间位置，装卸操作时上半部分向下折叠，如图3 所示。弹药托盘箱特别适用于在常规托盘使用效率低的地方，如在码头或泊地向战斗舰艇上转运弹丸、弹药筒、小型弹药箱以及各种情性载荷等。锁扣（12 个）吊装孔（4个）512支脚（4个）捆扎带槽图1标准木制四向托盘1.2钢制四向托盘美军航母上钢制四向托盘由钢丝焊接而成，整体镀锌，由置物层、垂直支架和支撑板组成，具有1814kg的安全工作载荷。该托盘可用于舰上和岸上基站间货物转运，可结合叉车或托盘车用于运输和堆叠货物，也可以通过托盘吊索用来吊装货物，主要有Mk3ModO型和Mk12Mod1型，如图2 所示。支撑板置物层垂直支架a)Mk3Mod0型托盘图2 钢制四向托盘单位：mb)Mk12Mod1型托盘2022.06 第 2 期|Defense Manufacturing Technology图3 托盘箱2吊装类设备美军航母上吊装类转运设备有吊装架、吊装梁和吊索三种类型，是一种快速、安全的转运手段，可通过吊耳钩直接吊装航空弹药或航空弹药包装箱，也可以配合托盘类转运设备完成吊装。2.1吊装架吊装架可连接起重电缆或其它吊装设备从一个地区到另一个地区，可分为水平吊装架、垂直吊装架及水平.垂直混合吊装架。美军航母典型吊装架有MK43Mod1型（图4)、Mk49Mod1型（图5）和Mk51Mod1型（图6）。不同型号吊装架可以组合使用，Mk43Mod1型通常与两个Mk49Mod1武器运载器组合用来运转Mk82/BLU111炸弹（2 2 7 kg）。Mk49Mod1型或Mk51Mod1型吊装架上有多个提升孔可以转运不同重心的武器。：学术论文ARTICLES件耦合，并且通常与可调托盘吊索一起使用。Mk 37提升孔Mod1型升降梁是一种铝合金梁，如图8 所示。常与吊车或吊装机一起使用，用于吊装防区外攻击导弹(SLAM）和“鱼叉 空中发射导弹。钩环（2 个）梁吊装孔安全吊钩（2 个）图4Mk43Mod1型武器吊装架武器吊耳（2 个）吊钩连接组件安全吊钩适配托盘吊索载荷Mk85、Mk 8 6、提升孔（4个）固定螺栓Mk87或Mk100（型号）图7 Mk18Mod1型转运梁图8 Mk37Mod1型升降染活动螺栓快速释放销图5Mk49Mod1型武器吊装架前端挂钩图6 Mk51Mod1型武器吊装架2.2吊装梁吊装梁由吊装孔、吊索或吊索连接点、载荷连接装置组成。美军航母上典型吊装梁有Mk18Mod1型转运梁和Mk37Mod1型升降梁。Mk18Mod1转运梁是一种结构钢焊接件，由重心处焊有吊装孔的圆柱形梁和两端的吊钩组件组成，在战斗补给中用于转运托盘单元载荷，如图7 所示。该梁用于与货物吊装组10Defense Manufacturing Technology 1 2022.06 第 2 期弹簧加载销快速释放销后端挂钩2.3吊索吊索是用来转运武器的吊装装置。它们由各种材料、增强尼龙、重棉布网、钢缆、焊接环和安全装置组成。美军航母上典型吊索有以下三种：1）MKk85 Mod 1,Mk 86 Mod 1,Mk 87 Mod 1,和 Mk 100Mod2型托盘吊索是可调整负载高度的钢丝托盘吊索，如图9 所示，可实现40-17 8 cm的负载高度。横向连接绳的一段彩色编码管标志吊索类型；2）MK105ModO型吊索（图10）是由一个悬挂杆和一套吊装绳组件（编织尼龙绳材质）组成的，悬挂杆的两侧各有一个吊孔，一侧连接直升机钩，另一侧连接吊装绳组件，额定重量单个吊装绳为18 14kg、两个或两个以上吊装绳组件为2 7 2 0 kg：3）Mk 10 9 Mo d 1型集装箱吊索由可调整的钢丝绳和链条组件组成，装配有提升孔和宽度调节杆，如图11所示，宽度调节杆是改进的螺丝扣，允许在 6 3.5cm 到 10 4cm 的范围内调整吊索宽度。号为 HLU-288/E 型和 HLU-196D/E 型。彩色编码管横向绳（平行于托盘平面）吊绳吊装孔防护管负载高度一体式问销倾斜止动托盘平面一Mk3或者k12型托盘图9 Mk85,Mk86，Mk 8 7,和MK100托盘吊索加硬伸缩管悬挂杆。吊装绳挂钩吊装绳组件图10 Mk105Mod0型吊索HLU-288/E型炸弹吊装机（图12）可与单吊舱武器装载系统（SOHLS）适配器一起使用，将各种武器装载到各种飞机上；HLU-196D/E炸弹吊装单元（图13）是一种轻量级的便携式单元，用于装载海军飞机上的各种武器，具有6 8 0 kg的单点提升能力和1360kg的双点提升能力。旋转U形夹管夹吊装电缆皮带齿轮箱制动曲柄图12 HLU-288/E型炸弹吊装机电缆组件动臂管电池组件控制组件组成架图13 HLU-196D/E型炸弹吊装机伸缩管升降组件3运输车类设备美军航母上的运输车类弹药转运设备包括撬车、叉车及挂车，通过与各种适配器组合装载并运输航空弹药，实现岸基、武器库与甲板之间较长距离的航空弹药转运。3.1撬车撬车是安装在两个或四个橡胶轮上的焊接框架式图11Mk109Mod1型集装箱吊索2.4炸弹吊装机炸弹吊装机是一种在提升或降低重载时提供机械优势的机构，例如提升炸弹、地雷和鱼雷等。典型型结构的移动设备。轮式车通常配备有制动机构，通常用于在航母和岸站的飞机重载过程中转运各种武器弹药，典型型号如图14所示。撬车需要与适配器组合使用，适配器为撬车提供支撑与固定弹药的连接方2022.06 第 2 期|Defense Manufacturing Technology11学术论文ARTICLES式，几种典型车适配器如图15所示。固定支架可调式轴承座支撑架图14.Aero12C型炸弹车图17 托盘叉车AERO9C配AERO39CN：手辆AFR064B适2装化置手辆安图15撬车适配器3.2叉车叉车是一种可移动的四轮或三轮车，可以用于单人转运、提升弹药。叉车前面两个叉齿可以前倾以抬起载荷或者后倾以帮助平衡载荷。叉齿可以与适配器钩组合，如图16 所示，用于提升和运输不同类型的载荷。托盘叉车（图17）是一种特殊类别叉车，用来装载、运输和存放不超过2 7 2 1kg的托盘，但是只能用于坚硬光滑的表面，如弹药库的地板。车3.3挂车挂车是通过其他运输车（如卡车或拖拉机）拖电的运输工具，可用于运输炸弹、地雷、导弹和各种尺寸的鱼雷，能够在中等或中等粗糙的地形上运行。挂车有适于运输的武器的托架，托架可以拆卸或调整，以承载各种尺寸的载荷。典型型号MUH-126A/M型弹药挂车如图18 所示，安全工作载荷为2 2 6 8 kg，搭配适配器时，可以用于运输和装载各种武器设备，最大牵引速度为每小时8 km。牵引钩制动杆气压轮胎适配器安装导轨牵引杆，图18 MHU-126AM弹药挂车4相关启示美军航母上的转运设备通过托盘、吊装与运输车各类设备组合搭配，可以实现各类航空弹药在岸基、弹药库及甲板之间的快速转运。为了减少航母上设备图16 叉车与适配器钩12Defense Manufacturing Technology|2022.06 第 2 期的占用空间，各类运输设备均进行了通用化设计：托盘类设备通过调节捆扎带的长短实现不同尺寸航空弹药的装载；吊装类设备通过设计多个吊孔、可调节杆等实现了多种尺寸弹药的吊装；运输车类设备通过设计可调节适配器等实现了多种尺寸航空弹药的运输。目前我军传统弹药包装更多考虑普通防护和人搬肩抗的携运行保障模式，与航母上的转运需求还有很大差距。综合美军航母航空弹药转运设备的发展情况，我国航母航空弹药转运设备的研究与发展应注意以下几个方面：1）我国航母在开展航空弹药装运设备设计时，首先应该遵循一切从提高航母打击群的作战能力出发，统筹规划航空弹药转运设备的种类，减少对舰上人力资源和空间的使用需求。2）我国航母上的航空弹药转运设备在设计与使用时，必须针对上舰航空弹药的类型进行通用化设计，提高航空弹药转运设备的使用效率。3）我国航母上的航空弹药转运设备在舰上使用时，应该注意各种类型转运设备的组合搭配使用，精简航空弹药转运设备的种类和数量。DMT参考文献(References)1史文强，李彦庆，陈练.航母的航空弹药贮运作业解析 J.舰船科学技术,2 0 13(0 6):13 6-141.2 史文强，陈练，蒋志勇.航母航空弹药组成及需求分析 J.舰船科学技术,2 0 12(0 5):141-145.【3 李良春，王洪卫，葛强，等.弹药供应保障物流系统与托盘集合包装的议 J.包装工程,2 0 0 4,2 5(1):8 9-9 0.【4谢关友，李良春.现行弹药包装对弹药保障的影响分析.包装工程,2 0 0 8,0 2 9(0 0 4):151-152.上接P24页度和质量显著提升，再制造成本仅为新件的2 0%。再制造的气缸盖装配柴油机后，通过了整机台架考核和A-A车辆里程及性能验证，具有显著的经济效益和军事效益。DMT1一1钢丝2 一 1钢丝图4密封钢丝压装图参考文献(References)节图5压装专用工装5结论通过气缸盖再制造工艺研究与实践，大过盈量压装变形得到了有效控制，气缸盖关键部位的再制造精1李坤墨.大型发动机气缸盖再制造的探究，中国机械，2 0 2（13】：72-72,74.2股开松，董宗宜等.气缸盖时效模式分析及再制造工艺研究，内燃机与配件，2 0 15:3 7-40.3王连宏，张雪冬等.基于温差法的连杆衬套装配工艺研究与实践，新技术新工艺，2 0 16（11）：8 3-8 4.【4段守才，景红等.发动机气缸盖复杂孔系加工技术研究，第四届内燃机企业才智领军人论坛论文集，2 0 18（8）：42 5-43 0.【5】李益民.机械制造工艺设计简明手册，北京：机械工业出版社，19992022.06 第 2 期|Defense Manufacturing Technology