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MK 45型127毫米(5英吋)是一現代化的輕量艦炮系統，是由127毫米(5英吋)L54 MK19火炮與MK 45炮座組成。Mk 45艦炮是為打擊水面艦艇、空防以及兩棲登陸岸轟支持等多元目標設計。
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1964年美國FMC公司北方軍械部開始研發新型艦炮系統，以取代當時重量大、自動化程度低、可靠性尚不高且不易維護的5英吋MkK 42艦炮系統。
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在設計MK45型時，計劃重點是減輕炮身的重量、提高可靠性、易於維修、減少操作人員。最後研製成功的MK45型艦炮重量僅有21.7噸，操作人員減少到3人，機械結構也有所簡化，提高了可靠性，更便於維修，但發射率也因此降低到最多20發\/分。
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1977年，美國FMC公司對MK45型127毫米艦炮進行了第一次改進。改進後的MK45Mod 1型127毫米艦炮增加了自動選彈功能。
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MK45型艦炮首次裝備於美國海軍加利福尼亞級巡洋艦，該艦並於1974年服役。在之後服役的美海軍各級水面艦艇，它主要用於艦上導彈的後備武器，並預備實施對艦作戰和對岸炮火支持。
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MK45型艦炮裝置分為甲板以上的上部結構和甲板以下的下部結構。上部結構又分成炮管、滑板構件、炮架、炮臺、上部蓄壓系統、炮塔及射擊孔護板。
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Mk 45的炮管有使用MK19 Mod0型和MK19 Mod2型兩種，其中前者為可拆換襯管設計，後者則為單筒式結構。
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滑板構件為艦炮射擊的主要部分，包括了炮栓、後膛機構、搖架等部件。炮栓分為上、下垂直滑動型（上升時為輸彈模式），炮栓把從擺彈臂升上來的炮彈卡緊入膛，同時接通電動撞針便可擊發。
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後膛機構包括有液壓式活塞驅動聯動裝置，能帶動炮栓及所需部件的上升或下降，以便在射擊後或遇到不發火彈時退殼。搖架在火炮工作時負責火炮的俯仰角軸線旋轉，把從上部揚彈機垂直走向的彈藥轉換成火炮滑板的瞄準角度。
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炮架支承著炮耳、上部蓄壓系統、滑板系統和炮塔等上部主要結構，它配有炮座圓環、瞄準和射擊用的動力驅動裝置，為火炮提供所需的瞄準和射擊軸線。
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炮塔由丁字梁增強型的鋁製材料鑄成，是整個上部結構的底座，並用來作為方向瞄準和安裝大型瞄準齒圈的固定部件。此外也有保護火炮內部構件和操控員面對槍炮和核生化武器的攻擊。
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炮塔上另外裝有出入口、系統通風裝置、液壓集油箱和緩衝減震裝置。MK45型艦炮以吹氣系統方式，在發射後開栓的瞬間將膛內的殘留氣體和殘渣自炮口處吹出。
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射擊孔護板為可動式，在火炮進行瞄準和射擊時，它限定了火炮的高低射界，同時又是炮管和彈殼退出的孔口。
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下部結構包括兩部下揚彈機、彈鼓、引信測合機、上揚彈機及下部蓄壓系統等部分組成。們完成將彈藥從彈藥庫輸送至炮塔內供彈位置的全過程。與MK42型艦炮相比，MK45型 艦炮的機械結構大大簡化，它只有一個裝填彈鼓，可貯存20發炮彈。
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供彈時，由彈藥庫的裝彈手將分裝式的彈丸和藥筒從下揚彈機的兩個裝填口放入後自動上揚至彈鼓內，再由引信測合機裝定引信，然後進入的揚彈機直至提升到炮塔內，轉送給擺彈臂，當擺彈臂擺至與炮管平行位置時，炮彈便由輸彈器推入膛內。
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Mk 45艦炮能發射半主動雷射制導彈來提高命中機率，並具有全天候自動選擇6種彈藥的能力，提高對付不同目標的應變速度。
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艦炮能夠發射7種不同炮彈，包括薄壁爆破榴彈（HE）、發煙彈（Smoke）、黃磷發煙彈（WP）、照明彈（ILL）、高殺傷破片榴彈（HE-Frag）、半主動雷射制導炮彈（SALGP）、紅外製導炮彈 （IRGP）。
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而引信則可選擇機械時間引信（MT）、可控時間引信（CVT）、彈頭起爆引信(PD)、彈頭起爆延時引信（PPD）、紅外引信（IR）、近炸或可變時間引信（VT）、電子可調引信（EST）；發射藥裝藥則有標準裝藥、減裝藥、增裝藥、制導炮彈裝藥等。
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在執行任務時，Mk 45艦炮可將炮彈、引信和裝藥配成各種組合。如果任務改變，組合可透過艦炮控制面板上的功能開關予以變換，在提升機裝彈位置上的顯示板也標有待裝的彈種指令。
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在艦炮轉運間有EP2監控操作檯和配有20發的全自動彈藥裝填器，轉運間中可供炮長進行單炮控制射擊，此外艦炮也可由中心部位控制射擊。如以最高速全自動射擊，一分鐘內可清空20發彈藥。
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由於自動彈藥裝填器的上限為20發，持續射擊模式時需由三人炮班負責操作，以保持彈藥裝填器處於滿載狀態；20發以 內的全自動非持續射擊模式射擊時可完全由計算機操作，在連射時將由下方的提升自彈庫補充彈藥。
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Mk 45艦炮系統的彈倉可儲存600到680發彈藥，補充清空的彈倉需要12至16小時。
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在近40年的服役期間，MK45型127mm艦炮經歷了多次技術改進，發展了Mode0、Mode1、Mode2型和Mode4型等多種型號。
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近兩年才裝備的Mode4型在艦炮結構上作了重大改進，其綜合性能有明顯提高。同時，新型彈藥及應用技術層出不窮，這使MK45艦炮如虎添翼，作戰性能有了極大提高。
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