大炮開火炮管會回縮,固定住不好麼?這要從李雲龍的意大利炮説起_風聞
科大二助-2019-09-26 10:20
作者| 科羅廖夫
來源| 科羅廖夫的軍事客廳
凡是有炮管和槍管的武器,無論是手槍、巴雷特狙擊步槍還是榴彈炮、坦克炮等等,它們都有一個共同的特點,它們開火後,槍管或炮管都要回縮一下,這是什麼原理呢?直接固定不好嗎?
這裏涉及物理學上的作用力和反作用力,火炮開火的一剎那,裏面的火藥爆炸,產生兩種力量,一種是向前的推力,把炮彈推出炮膛,擊中目的。另一種是向後的反作用力,叫做後座力。火炮射擊時,炮管回縮後退,是因為有火炮反後坐裝置在發揮作用,通過反後坐裝置的幫助,能夠減少火炮的後坐力。
平時看各種槍支射擊時,都往往可以看到射手身體有一定的後仰來抵禦後坐力,步槍子彈長度只有40多毫米,重量只有10幾克,它發射時都會產生較大的後坐力。而一枚155毫米榴彈炮的炮彈長度可達0.8米,重量約為50公斤,這種炮彈發射時產生的後坐力之大是非常驚人的。

射擊後坐力大的主要不良影響就是使火炮射擊精度、速度降低。早期火炮沒有重視這個問題,採用的是剛性炮架,把火炮炮管和炮架結結實實的連接在一起,在火炮射擊時炮管和炮架“共進退”,後人將這些火炮稱為架退式火炮。
為了抵禦巨大的後坐力,人們只能不斷增加炮架的支撐結構,使得火炮整體體積、重量都明顯增加,影響了火炮的機動性、靈活性、適裝性。更為嚴重的是,架退式火炮每射擊一次,炮管和炮架整體就會退一步,需要重新將火炮歸位,才能繼續瞄準射擊。而時代的發展要求火炮擁有更大的威力,但這樣一來後坐力影響又將增大,火炮綜合性能將難以提升。
這些明顯影響火炮作戰能力因素的存在,在較大程度上影響了火炮的發展前景。直到火炮反後坐裝置/彈性炮架的出現,才推動火炮的發展翻過一座高山,迎來一個新的發展階段。
正是反後坐裝置/彈性炮架的出現,才解決了增大火炮威力與提高機動性之間的巨大矛盾。這事還要從李雲龍的“意大利炮”説起。在電視劇《亮劍》裏,李雲龍為救他的未婚妻,調兵圍了平安縣城。在攻打平安縣城時,日軍據城而守,李雲龍部屢次攻擊都因為鬼子火力太猛而被打了回來,遭受了很大的傷亡。拉出來意大利炮,最終一炮炸了城門樓,贏得了最後的勝利。
這門李雲龍召喚的“意大利炮”,並不是意大利產的,而是一門法國炮,正式名稱是“施奈德M1897式75mm野戰炮”,M1897式野戰炮是現代野戰火炮的鼻祖,被法國人愛稱為“75小姐”,是炮兵的親密愛人。1897式野戰炮是法國陸軍步兵師的標準支援火炮,是第一次世界大戰直到30年代,地球上射速最快,性能最好的榴彈炮。
法國的M1897式75mm野戰炮在世界範圍內都是一款鼎鼎大名的火炮,主要是因為它是世界上第一款彈性炮架的速射炮。M1897革命性地解決了火炮後坐力的問題,擁有獨特的液壓氣動反後坐力裝置,通過引入液壓反後坐力和駐退/復進裝置,火炮發射時產生的後坐力大部分都被儲能筒傳遞到儲氣瓶之內,以使得火炮能夠保持在原位不動,且射角也不需要再調整。
有了液壓反後坐力和駐退/復進裝置,讓M1897式75mm野戰炮擁有了極高的射速,在此之前,架退的老式火炮從裝填到發射準備,耗時極長,射速慢到只有2發每分鐘。而M1897的最大特點就是高射速,所以其也被稱為速射炮。正常情況下,M1897可以保持4秒一發的高射速穩定射擊一分鐘,也就是急速射15發,然後才轉入低射速的炮擊。如果極限裝填的話,“七五小姐”的射速甚至還能提高,在第一次世界大戰期間,法軍曾創造過2秒一發的極限射速,每分鐘能打出30發炮彈。
目前絕大多數常規/傳統火炮都擁有反後坐裝置/彈性炮架。它是如何降低火炮射擊後坐力的呢?
答案就是將火炮炮管和炮架分開,增加一個反後坐裝置來作為“中間人”。火炮發射時,炮管是單獨後坐的,以抵禦巨大的衝擊力,火炮炮管在後坐時,將一部分動能轉化為復進機的熱能。炮管完成後坐動作後,復進機將重新推動火炮炮管復位。看到這裏,其實就可以發現反後坐裝置和彈簧的工作原理是非常相似的,當然,反後坐裝置比彈簧要更加先進、更加複雜。
而在整個過程中,炮架是紋絲不動的,它將保證火炮整體位置不發生移動,避免影響射擊精度和射速。
如今反後坐裝置/彈性炮架的發展還在繼續,出現了液壓式駐退復進機、前衝式反後坐裝置……
它們只有一個目的,讓火炮擁有最大威力的同時擁有最小的後坐力。