7-頭痛醫頭腳痛醫腳--看二戰德國航空槍炮的研製發展_風聞
不生不灭如去如来-一切有为法如梦幻泡影如露亦如电当做如是观2019-04-20 10:31
**7-頭痛醫頭腳痛醫腳-----**看二戰德國航空槍炮的研製發展
在軍事武器裝備的發展當中講究的是戰略牽引需求,需求牽引發展。也就是説武器裝備的發展要有前瞻性,要和自己的現實情況相契合,不能被局勢所左右,最終落入左支右絀疲於應付的地步。而二戰德國就是屢屢犯下這樣的錯誤,就比如這裏談的航空武器。
二戰德國的航空機槍
二戰時期德國的航空機槍主要有三種口徑:7.92毫米、13毫米和15毫米。
7.92毫米口徑的航空機槍大致上有三種:MG-15、MG-17、MG-81至於具體性能方面除了可靠性還可以,其他方面性能都説不上出色,加上二戰爆發後,戰鬥機、轟炸機塊頭越來越大,防禦越來越好,使用7.92*57****毫米彈藥的航空機槍簡直就是給人撓癢癢,所以我們還是略過這些沒用的東西吧。

MG131 13mm航空機槍
13毫米的MG-131航空機槍説實在的本身設計出發點就是個錯誤。它是準備用來替換7.92毫米航空機槍的。而使用7.92毫米MG-15/17系列航空機槍最有名的就是ME-109****戰鬥機了。
早期的ME-109戰鬥機在機頭的引擎罩上和機翼內側各配置了兩挺7.92毫米機槍。在前面的文章**《對二戰德國空軍武器裝備發展成敗的分析》**裏面就分析過了,ME109戰鬥機是一架緊湊輕巧的戰鬥機,其內部空間是非常侷促的。
而發展13毫米的MG-131航空機槍的時候目標定位在能夠不需要大的改動就可以替換ME-109上的7.92毫米機槍,這就嚴格限制了MG-131的尺寸大小。託德國佬精湛工業科技的福,這個目標居然完美的達成了,但是不能不付出相應的代價。
這個代價就是採用了13*64毫米這種縮水版的彈藥,與同期美國佬使用12.7*99毫米彈藥和蘇聯使用12.7*108毫米彈藥的大口徑機槍相比,威力小了一半。而二戰中德國空軍東線面對重裝甲的伊爾**-2****,西線面對同樣皮糙肉厚的P-47和B-17轟炸機,不要説縮水版的13*64毫米彈藥,就是美蘇兩國全威力版本的12.7毫米彈藥威力都嫌不足,因此MG-131基本上一面世就落後。**
其實MG-131本身的技術水準是相當高的。與當時同樣使用縮水版12.7*81sr彈藥的意大利Breda-Safat和日本的Ho-103比較一下各項指標那就相當出色了。
由下表可以看出,MG-131最短、最輕,射擊速度最高,尤其是使用了射擊協調器後的射擊速度更是達到了其他兩種航空機槍的兩倍左右,彈丸重量大致相當,初速差距只有十分之一左右。

在二戰時期衡量航空武器的指標是每秒鐘投射彈丸的質量,如果用這個指標來衡量,MG-131的性能是高於其他兩種縮水版的大口徑機槍的。
如果再考慮到,意大利的12.7*81sr爆破殺傷彈的引信可靠性問題始終沒有解決好,經常有引信不發火導致擊中目標卻不爆炸的情況。而引進意大利佈雷達12.7毫米槍彈的小日本遇到了同樣的問題,小日本要到1943年才能研製出比較可靠的高爆彈。而MG-131搭配的高爆燃燒彈不僅可靠性很高,裝藥量也幾乎達到了意大利12.7毫米爆破殺傷彈的兩倍。那麼MG-131實際戰鬥力會遠遠超過意大利和日本的12.7毫米航空機槍。
但是非常可惜,面對皮糙肉厚的P-47戰鬥機、B-17、B-24轟炸機以及身披6-12毫米裝甲的伊爾**-2****攻擊機,13*64毫米彈藥仍然是心有餘而力不足。**

13*64毫米彈藥
於是1940年德國人又研製出了MG-151 15毫米航空機槍。這不僅是二戰德國綜合性能最優秀的大口徑機槍,甚至還是整個二戰時期最優秀的大口徑機槍。其性能不僅徹底壓倒二戰時期美國和蘇聯的12.7毫米大口徑機槍,甚至連戰後蘇聯使用14.5*114毫米彈藥的大口徑機槍都不能超過它。

基本參數:
全重:38.1kg 全長:1916mm 槍管長:1254mm 彈藥:15x96mm 初速:850m/s(72g AP-T),1030m/s(52g AP(WC)),960m/s(57g HE-T或HEI-T,HE裝藥量2.8g) 理論射速:740rpm 自動方式:槍管短後座式 供彈方式:彈鏈
其配用的穿甲彈在300m距離上可以擊穿厚18mm傾角60度的裝甲鋼板,這意味着就是T34坦克20毫米的頂部裝甲都頂不住MG-151的穿甲彈攻擊,哪怕是1944年投入使用的斯大林-2重型坦克的30毫米頂部裝甲,只要角度、距離合適仍然可以擊穿。
這意味着皮糙肉厚的P-47、B-17/B-24、伊爾-2攻擊機都頂不住MG-151/15的穿甲彈攻擊。但是問題也隨之而來。
雖然MG-151/15的穿甲彈可以輕易擊穿十幾毫米的裝甲鋼板,使得對手各種戰機上的裝甲都失去了作用,但是穿甲彈一般不裝填或者裝填很少的炸藥,殺傷後效比較小,這對於塊頭大,冗餘性好,備份系統多的目標比如重型轟炸機殺傷效果不夠好。

15x96mm子彈
於是德國人就在MG-151/15基礎上****推出了20mm的MG151/20。

四十多公斤的機關炮抱起來小夥子勁真不小
平心而論MG-151/20就像MG-131一樣也是德國工程技術上的傑作。
這種航炮是由MG151/15更換炮管再稍作調整而來,新的20mm炮彈是直接將15x96mm彈的彈殼擴口截短再安上一個MG-FF機關炮的20x80mmRB彈頭,保留了最大限度的零部件通用性,彈藥生產線也能大量使用現有的設備。由於身管長度縮短了150mm,彈頭又加重了不少,所以它的彈丸初速很自然的比MG151/15低了一些,只有705~805m/s(視彈種而定),彈道性能就顯得很平庸了。750rpm左右的射速在20毫米機關炮裏面還算不錯,搭配射擊協調器的MG151/20E電擊發版則像MG131一樣表現優秀。最重要的是,MG151/20保持了毛瑟槍炮一貫以來的特色---可靠性相當好,很少出現卡殼之類的故障。而同期英國的希斯派諾和小日本的20毫米機關炮都可靠性不高屢出故障。

因此MG-151/20機關炮整體性能來説除了可靠性其他的都算不上特別出色,真正讓MG-151/20成為二戰最強20毫米機關炮的是其配用的德國人首創的薄壁高爆彈**(上圖中間,左圖為曳光爆破彈,右為穿甲彈)。**
這種高爆彈的彈體是用優質鋼材引伸加工而成。在保持足夠彈體強度的前提下可以大幅度的減少壁厚,極大幅度的提高炸藥的裝填量。靠着精湛的製造工藝,20mm的薄壁高爆彈在95g的彈頭裏裝填了18.4g的炸藥(佔彈頭重的19.4%),戰爭後期的MX-geschoß在把彈頭加重到105g的同時更是把裝藥量進一步提高到了25g,佔彈頭重的比例達到了相當驚人的23.8%。而同時期英國20x110mm的130g 高爆彈裝藥量僅11g(8.5%),而蘇聯20x99mmR的91g爆破殺傷彈只有6.7g裝藥(7.4%),極大的裝藥量帶來的自然是更強大的殺傷力!
按照德國軍方的統計,對B-17這種極為堅固的四發重轟,平均命中25發這種20毫米薄壁高爆彈就可以將其擊落,擊落其它四發重轟需要18~20發,而一般單引擎戰鬥機只能挨4發!
基本參數:
全重:42.7kg 全長:1766mm 槍管長:1104mm 彈藥:20x82mm 初速:705~805m/s(視彈種而定) 理論射速:750rpm 自動方式:身管短後座式 供彈方式:彈鏈
戰後德國薄壁高爆彈的製造技術被盟國獲得,於是薄壁高爆彈也就四處開花了這是題外話。
MG FF 20mm****航炮
MG FF****是德軍最早裝備的20mm航炮,首次出現是作為Bf 109E-1的翼炮。這種航炮是著名的瑞士厄立孔FF F型機炮的仿製品(而厄立孔FF又是由一戰德國的Becker M2 20mm機炮發展來的),體積小重量輕是最主要的優點。代價就是初速低射速慢,彈頭威力也比較差(尤其是穿甲彈),彈鼓供彈也制約了備彈量。儘管MG FF自身比較簡單緊湊,彈鼓卻非常碩大,而彈容量卻不大,在Bf 109上每門炮的備彈量只有60發,在大不少的Fw 190上也只有90發。綜合性能在二戰初期只能稱為尚可。

MG FF 20mm****航炮
於是MG FF系列從1941年起就迅速被MG-151系列淘汰,對於這種落後的東西我就不貼它的參數了。我們只要知道面對英美重型轟炸機動輒數百架、上千架突襲的嚴峻形勢,德國佬深感強大的MG-151/20毫米機關炮威力都不夠用。
雖然對於龐大的B-17空中堡壘,MG-151/20大約擊中25發薄壁高爆彈就可以擊落它,但是B-17空中堡壘的自衞火力非常強大,編組成箱型編隊的空中堡壘那密集的立體火力網尤其可怕,德國戰鬥機難以在一次突擊當中就命中目標25發20毫米炮彈,德國人迫切需要能夠一次打擊就能夠摧毀空中堡壘的威力更加強大的機關炮。
於是德國人自然把主意打到了萊茵金屬公司戰前就開發研製的威力強大的MK-101 30毫米機關炮頭上。
MK-101****雖然強大,但是重量高達179公斤,後坐力也很大,射擊速度只有240發,使得它不適合配置在德國空軍的主力單發戰鬥機ME-109和FW-190上作為空戰武器使用。
萊茵金屬公司受命對其進行改進,他們在MK101的基礎上展開研製工作,並在1942年晚期完成了新航炮的設計,新的航炮被命名為MK103。
MK103空炮重量比MK101輕了20%,射速根據彈種不同在380(HE/M)-420(AP)發/分之間。由於MK103採用了輕量化設計,造成MK103的結構強度沒有MK101高,這導致了MK103在使用高爆彈藥時降低發射藥量以減輕衝擊,這也降低了火炮初速與射速。不過使用穿甲彈仍採用全裝藥以獲得高初速,滿足反坦克任務需要。使用30*184B毫米的M-Geschoss彈初速為840m/s,而使用L-spur曳光穿甲彈初速可達960m/s,100m距離內可擊穿80mm裝甲。

左邊第一個就是MK-108的炮彈,第二個就是MK-101/103的炮彈

MK103結構圖

MK-103****的威力是沒得説。可惜的是體積還是大,重量仍有145kg,後坐力依然過大。德國空軍小巧的ME-109戰鬥機是無法使用它的,就是最大起飛重量有五噸的FW-190戰鬥機使用它都很費勁。所以強大的MK-103機關炮主要是諸如ME-110、HS-129、JU-88之類的雙發戰鬥機、攻擊機、轟炸機使用。
那麼面對空中堡壘這樣強悍的重型轟炸機的威脅,德國戰鬥機部隊迫切需要威力更加強大的機關炮,在這種情況下,MK-108 30毫米機關炮正好滿足了德國空軍的需求。實際上它不是德國空軍主動開發研製的結果,而是萊茵金屬公司1940年的私人行為。只是1942面對盟軍轟炸機的猛烈空襲,帝國航空部才發出了新型大口徑航炮的招標要求。於是基本上研製完成的MK-108正好滿足了需求。
MK-108 30****毫米機關炮就好像前面的MG-131和MG-151/20機關炮一樣是德國人工程技術上的傑作,走的也是同樣的路數,那就是使用縮短藥筒的炮彈來達到減輕重量、縮小體積、降低後坐力的目的。。
這種30mm口徑的航炮使用的是30x90mmRB彈,更短的彈筒當然是更少的發燒藥,初速僅有540m/s,好處是全炮重量只有58公斤,後坐力也大大降低了,於是輕巧的ME-109和較大的FW-190都可以裝備它了。後來的ME-262噴氣式戰鬥機可以在機頭最多配置四門,這是無與倫比的火力!

ME-262戰鬥機的機頭

MK108的30*90RB炮彈,rb表示底部縮緣
缺點是初速太低,彈丸飛行時間長,彈道也非常彎曲,所以對高機動性的戰鬥機命中率很差,就是面對笨重的轟炸機也得接近到足夠近的距離開火才能夠保證命中率。面對每架有上十挺12.7毫米自衞機關槍的空中堡壘B-17所組成的大編隊,這本身就是一件相當危險的事情。

B-17轟炸機箱型編隊三視圖,不管從哪個方向進入,都會遇到多個方向的自衞火力打擊
像MG-151/20一樣,其本身性能並不是特別出色,但是憑藉着德國佬獨樹一幟的薄壁高爆彈,MG-151/20成為了二戰中最強的20毫米機關炮一樣,MG-108也配置了薄壁高爆彈,憑藉着更大的彈丸,以及德國佬精湛的製造工藝,裝藥量高達85g!於是帶來了驚人的破壞力——僅需4發就能擊落一架B-17,單發命中即可摧毀單引擎戰鬥機。結合這種機炮高達650rpm的射速,使得裝備它的戰機成為可怕的重轟殺手。
那麼上面説B-17轟炸機箱型編隊自衞火力非常可怕,那麼這裏又説裝備了MK-108航炮的德國戰鬥機是可怕的空中殺手矛盾不?其實這一點不矛盾。
雙方的火力對對方都是可怕的,就是因為本方都經不起對方的火力打擊。於是德國戰鬥機攔截B-17轟炸機編隊的行為就變成了德國飛行員和B-17轟炸機上機槍手的對決,就變成了雙方的拼消耗。
訓練一個戰鬥機飛行員要多少時間?按照那個時候的德國標準,150個飛行小時都叫菜鳥。訓練一個機槍手要多少時間?不要維護修理機槍,只需要學會瞄準射擊,1小時夠不夠?不夠那麼10小時夠不夠?這樣美國佬隨便就可以輕易拉出成千上萬的機槍手來,用機槍手交換戰鬥機飛行員,德國佬怎麼也沒有贏的希望。更何況在前面的文章**《對二戰德國空軍武器裝備發展成敗的分析》裏就説了二戰德國戰鬥機飛行員的培訓機制大大落後於實際需求。**
當然被擊落的轟炸機裏面也有飛行員,而且還是兩個。但是這兩名飛行員的培訓時間都不如一名戰鬥機飛行員的培訓時間長。
轟炸機本來就機動性不高,而對於飛箱型編隊的一般飛行員來説,只需要訓練安全起飛降落,以及編隊技巧,其他什麼天文導航、空中機動規避、轟炸技巧之類的統統不需要,來自司令部的命令就是保持編隊,除非被擊傷擊落都不能脱離編隊,領航、投彈時機由長機、先導機負責。在實戰中還可以採用一名訓練時間較長的飛行員搭配一名訓練時間較短的飛行員。這樣兩名轟炸機飛行員加起來的訓練時間可能都不如一名德國合格的戰鬥機飛行員訓練時間長。
因為一名戰鬥機飛行員需要訓練的可不僅僅是起飛、降落、編隊飛行這麼簡單的技能!而是更高級更復雜的空中對抗技能。這樣一名德國戰鬥機飛行員總計訓練400個飛行小時,才達到合格可以使用的地步。
但是更倒黴的是,這樣千辛萬苦訓練出來的飛行員在進攻B-17轟炸機編隊時,面對轟炸機編隊那密集的自衞火力,德國佬還迫切需要的是運氣。而運氣這東西是不分新手老手的,在**《對二戰德國空軍武器裝備發展成敗的分析》裏就可以看到陣亡在轟炸機編隊自衞火力之下的德國空軍王牌飛行員有多少!如此慘重的損失德國空軍怎麼承受得起?!**

MK108 30mm****航炮
在製造上MK108有80%的零件都是衝壓件,而活動部件數量則由於採用了稱為Advanced Primer Ignition Blowback(APIB)的獨特自動原理而被減少到最低限度,極大幅度的簡化了生產。因此,這種生產和維護都很簡單,可靠性也非常不錯的輕型大口徑航炮被德國空軍大量使用,由於其發射時獨特的砰砰聲和相當高的射速,而被盟軍飛行員給予了“氣錘”的外號。

MK108****分解圖
雖然30毫米的MK-103和MK-108都是威力非常強大的航炮,但是進入了43年下半年以後,面對東西鋪天蓋地的轟炸機羣和東線漫山遍野的T-34坦克海,德國空軍捉襟見肘、疲於應付,這個時候航空武器的發展就是亂了方寸,航炮口徑是越來越大,固然有了一擊必殺的威力,但是體積與重量、後坐力都是直線上升。
比如説BK 5 50毫米機關炮,這門機關炮實際上就是三號坦克的KWK 39型50毫米坦克炮改進而來,威力固然強大,裝藥量達到350g的1520g彈丸確實擁有了一擊必殺的能力。但是自重高達半噸,後坐力足有七噸以上,一開炮飛機都要劇烈晃盪,導致瞄準很困難,實際命中率非常低。

搭載50毫米機關炮的Me 262A-1a/U4大炮鳥
50****毫米的航炮已經很不實用了,德國人還麼有滿足,甚至把75毫米的pak 40型反坦克炮也給搬上了飛機,這就是德國的BK 7.5 75毫米航炮,當然這回只能用來打坦克。結果遇到的問題比50毫米航炮更嚴重,後坐力更大,體積重量都更大攜帶炮彈更少,瞄準更加困難,載機機動性更加下降,生存力也就更差,也就更加不實用。

裝在Hs 129機腹下的BK 7.5
那麼二戰德國的航空武器應該怎麼發展?
對於這個問題我當然可以拿出來解決問題的辦法,但是肯定會有人説:你這是後知後覺,事後諸葛亮誰不會?所以這裏我就不説了。正好刀口談兵的公眾號現在正在連載九二軍迷的軍改系列文章,我也來談一談我們的軍改,大家可以對照看看,看看誰的軍改更加高明、有效、管用。
作者簡介:自由職業者,獨立撰稿人,潛心研究中外軍事經濟政治外交二十多年,對相關問題認識深刻獨到。最近才開始整理以前的文檔,將在360圖書館和微信公眾號同步更新。360圖書館賬號:“如去A如來”,微信公眾號:“信念就是力量”,歡迎大家關注批評!