上世紀20年代,西方各國提出了無后坐力炮的概念,這種新火炮就是將傳統(tǒng)的炮閂去除,達到火炮發(fā)射時不后座的目的,幾十年后一個美國人拿出了一個成熟的方案,在火炮的后部安裝一個易碎的配重,發(fā)射時能大幅的減少后坐力,但是這種結構的無后坐力火炮能量損耗太嚴重,無法達到普通穿甲彈所需的炮口初速,到了1936年俄國人再一次做了改進,他們將后部的配重換成帶有噴嘴的炮閂,這個設計從此就基本奠定了無后坐力炮的技術結構。但是這種火炮和傳統(tǒng)的火炮比起來還是存在能量損耗的問題,穿甲效率一直都很低,直到二戰(zhàn)后期空心裝藥技術的成熟,才讓無后坐力炮走上了歷史的舞臺,這種不依賴于炮口初速的新型彈藥能大幅彌補無后坐力火炮的短板。二戰(zhàn)期間德國人率先裝備了75毫米LG40型無后坐力炮,這種靈活輕便且威力不俗的武器被普遍裝備給傘兵部隊和山地師,但是受制于德國捉襟見肘的戰(zhàn)爭資源,無后坐力炮的產(chǎn)量都很小。
▲噴管型無后坐力炮的基礎原理,炮彈發(fā)射時一部分的能量用于推動炮彈前行,另一部分的能量通過尾部炮閂的噴管以火藥燃氣的形式噴出,只要適當?shù)母淖兾膊繃姽艿慕Y構和形狀來控制動量,就能到達消除后坐力的目的,此外還有兩種不常見的無后坐力炮結構,戴維斯型就是上文提到的在后部放置易破碎的等質(zhì)量配重的結構,弓弩性就是在配重和彈藥之間增加一個活塞,用這個活塞控制燃氣以相對緩慢的速度溢出,這種設計能大幅減少尾部的火焰,提高隱蔽性
二戰(zhàn)結束以后無后坐力火炮迎來了黃金期,上世紀50年代前后世界各國開始大量裝備無后坐力炮,小到57毫米,大到155毫米,各式各樣應有盡有,但是好景不長,無后坐力炮的發(fā)展很大程度上依賴于破甲彈,但是隨著裝甲防護技術的飛速發(fā)展,無后坐力炮的作用受到限制,隨后單兵火箭筒的出現(xiàn)徹底的將無后坐力炮打入了冷宮。無后坐力炮發(fā)射時會產(chǎn)生大量的火焰和煙霧,暴露目標的同時也有可能誤傷到自己人。想要提高穿甲威力就必須提高火炮口徑和改進彈藥,但是這樣一來整炮的體型就會越來越大(有時候必須用輕型車輛來搭載)。于是無后坐力炮就陷入了一種尷尬的地步,威力不如傳統(tǒng)火炮,機動性和隱蔽性又不如單兵火箭筒,于是這位昔日的獵手一下子變成了目標巨大的獵物。
▲M50A1型"奧圖斯"自行反坦克炮,該戰(zhàn)車安裝了6門聯(lián)裝M40型106毫米無后坐力炮,從該戰(zhàn)車中就能看出當時人們對無后坐力炮的癡迷,但是好景不長,反坦克導彈的出現(xiàn)徹底取代了無后坐力炮
▲車載的無后坐力炮,為了提高威力只能犧牲便攜性,生存性大大降低,這種基本就是在戰(zhàn)場裸奔的武器根本對蘇聯(lián)的鋼鐵洪流構不成威脅,升級裝甲還不如發(fā)展常規(guī)火炮,提高便攜性還不如發(fā)展單兵反坦克導彈。
盡管如此,無后坐力火炮還是在武器發(fā)展史上留下了別樣的一筆,下面我們就從結構組成來一探無后坐力火炮的奧秘。
炮身的主體部分就是身管,起著引導炮彈和承受膛壓的作用,同時固定各種設備和連接炮架,從分類上來說有線膛和滑膛之分,線膛炮管可以發(fā)射旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定炮彈和空氣動力穩(wěn)定彈,受到低膛壓的影響,旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定炮彈彈帶必須事先刻好槽溝,而滑膛炮只能發(fā)射空氣動力穩(wěn)定彈。作為消除后坐力的重要結構,炮尾和炮閂部分則是無后坐力炮的重中之重。
▲上圖為美軍無后坐力炮的裝彈過程,無后坐力炮的閉鎖裝置和常規(guī)的火炮還是相似的,中心噴管結構的無后坐力炮整個噴管就可以看成是一個炮閂
首先炮手通過手柄讓炮閂沿著炮軸線轉(zhuǎn)動,使上面的斷藕齒和炮膛解鎖,然后通過一個桿狀的閂臂軸使炮閂離開炮膛,當炮彈裝入后部的炮膛后,炮手用同樣的方式關閉炮閂達到閉鎖的作用,因為該過程中有兩次操作,所以這種閉鎖方式又被形象的稱之為兩次轉(zhuǎn)動閉鎖,這種閉鎖方式結構強度和剛度較好,因為炮閂的受力點按圓形均勻分布在嚙齒上。但是對于速射的直射火力來說該過程有些繁瑣,操作時間長,發(fā)射過程中火藥殘渣容易附著在斷藕齒的嚙合面上面,在長時間的射擊過程中殘渣會越來越多,導致后續(xù)的操作過程越來越費力。所以又簡化出了一次轉(zhuǎn)動閉鎖裝置,這種裝置的炮閂嚙齒面和炮尾在分離的時候沒有相對的滑動,是一個逐漸分離的過程,這種閉鎖結構靈活可靠,但是缺點也是很明顯,因為火藥燃氣只作用在閂軸和閉鎖桿,作用力分布不均勻,剛性和強度都比較差。如果一味的增加質(zhì)量達到加強強度的作用,那么炮閂又會很重,靈活性下降。此外也有一些無后坐力火炮選擇從前部裝填,這也就省去了繁瑣的閉鎖過程。為了避免閉鎖不完全發(fā)生的事故,一般都會安裝一個保險裝置,達到特定條件不能擊發(fā)的作用。
▲一門采用一次轉(zhuǎn)動閉鎖的無后坐力火炮,火炮的作用力全部作用于中間的閉鎖桿以及兩邊閂軸組成的一條直線上,導致了受力不均勻,這條直線出了問題整個炮閂就閉不了鎖,不像二次轉(zhuǎn)動炮閂有數(shù)層按照圓形閉合的嚙合齒
無后坐力炮的后部噴管也相對復雜一點,它可以控制火藥燃氣的量和狀態(tài),所以對火炮的穩(wěn)定性和內(nèi)彈道性有著較大的影響,首先噴管的強度要高,發(fā)射時產(chǎn)生的危險區(qū)域要盡量控制在最小,而且要耐火藥燃氣的大量腐蝕,更換起來也要方便,一般來說噴管的形狀有三種:
▲上圖分別為弧形噴管以及中心噴管,
▲擊發(fā)裝置位于中央的弧形噴管(橫筋噴管),這種噴管的閂體一般都比較薄,如果太厚則熱量一時散不出去,高溫容易導致?lián)翎樆墒?/strong>
▲上圖為兩種不同的三角炮架,下面一個為了方便轉(zhuǎn)移還安裝了一個小車輪,該炮架為耳軸在炮身下方的結構,上圖炮架則為耳軸與身管平行的結構
炮架主要起到支撐穩(wěn)定的作用,一般的炮架分為上架,下架和腿架,根據(jù)整體重量的不同也可以設置小炮架,三角炮架或者是輪式炮架,也可以不設置炮架選擇肩扛發(fā)射亦或者是車載發(fā)射,耳軸負責連接炮架和炮身,上架設置高低級和方向機,下架負責支撐火炮的回轉(zhuǎn)部分,腿架則負責支撐整門火炮,通常會焊接有助鋤。螺桿式高低機通過手輪或者是由斜齒輪連接的手輪使螺桿和螺筒相對運動以達到調(diào)整俯仰的目的。蝸桿式方向機通過手輪使蝸輪與蝸桿相對運動,達到轉(zhuǎn)動炮身的目的。
▲無后坐力炮的發(fā)射瞬間,可以很清楚的看到后部的高溫高壓火藥燃氣,雖然在有效的訓練下后方人員能做到不被殺傷,但是該火焰極易容易暴露射手的位置。
到了新時代,無后坐力炮基本被更加輕便的火箭筒所替代,這種武器雖然使用的也是空心裝藥技術,但是其筒身只起到導引彈丸的作用,火箭彈可以依靠火箭發(fā)動機提供運動能量,而無后坐力炮則需要炮管加速,射程比單兵火箭筒更遠,但是對于單兵武器來說便攜性同樣重要??偟膩碚f無后坐力炮重點是炮,火箭筒重點是彈,為了應對與日俱增的裝甲技術,無后坐力炮只能一味的增加口徑,生存性和靈活性大大降低,等口徑發(fā)展到一定地步,人們發(fā)現(xiàn)還不如用等口徑的傳統(tǒng)火炮。而單兵武器領域采用無線制導技術的反坦克導彈更是徹底的將無后坐力炮送入了博物館。
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