低空“铁扫帚”

苏联ZU—23双联装23毫米高炮

看过电影《风暴之门》的观众一定还记得这样一个情节：俄军机降小分队控制了高地，此时，车臣武装分子的狙击手躲在高地旁的树上用狙击步枪偷袭。小分队指挥员发现了狙击手的大致位置，用一串曳光弹指示目标。随后，一名队员操纵一门双联装小口径高炮对准狙击手所在的树丛打了一个长点射，随着炮弹呼啸而过之后，敌狙击手毙命。相信这个情节给观众留下了深刻的印象，也对影片中这种火力凶猛的小型高炮有了兴趣，这种俄军使用的ZU—23小口径高炮就是本文的主角。

“由空到陆”的研发经历

1954年，苏联火炮和导弹武器委员会指定图拉武器设计局设计一种小口径自动高炮，取代已经在苏军服役的KPV系列14.5毫米高射机枪和61—k型37毫米高炮。前者诞生于二战末期，正式装备部队时二战已经结束，单管理论射速600发/分，火力密度不小，但射程近。其使用的14.5×114毫米高射机枪弹原本是PTRS和PTRD反坦克步枪使用的子弹，初速高、侵彻性能好，但弹头小、使用瞬爆弹头时装药很少，对飞机的破坏有限。后者是参加过二战的老式兵器，火炮全重较大，采用管退式自动机，理论射速160～170发/分，对付喷气式飞机已力不从心。为此，苏军急需一种底盘轻便、射速高，射程又比14.5毫米机枪远的高射兵器作为野战部队的近程低空防空火力，必要时还能平射打击轻型装甲目标和集团有生力量。

早在1949年，图拉武器设计局的设计师尼科莱·M·阿法纳舍夫就设计过一种采用导气式原理的A—12.7航空机枪，口径12.7毫米，装备在武装型米—4直升机和乌米格—15喷气式教练机上。这种机枪最大的特点是采用横动式枪机，射击时枪机被枪机框上的曲线导棱带动，相对于枪管轴上下垂直运动而不是前后运动，其好处是枪机行程短、射速比较高。因为枪机不能前后运动完成推弹上膛和抽壳动作，所以需要专门的推弹—抽壳杠杆。20世纪50年代初期，阿法纳舍夫将A—12.7航空机枪等比例放大，使用VYa航炮的23×152B弹药研制了一款航炮，但因为重量太大没有采用。随后，阿法纳舍夫将航炮的弹药由23×152B改为更短、后坐力更小的23×115，火炮的外形尺寸和重量也降下来了。新航炮终于被苏联军方接受，定名为AM—23航炮，装备在图—16、图—95、安—12和伊尔—76等大型轰炸机、运输机上作为自卫火炮。到了1954年，因为军方需要一种小口径高炮，阿法纳舍夫就把一度放弃的使用23×152B弹药方案拿出来，定名为2A14（苏联小口径自动炮的炮身部分有独立代号，炮架部分也有代号，ZU—23是整个火炮系统的代号）。2A14火炮很快通过了鉴定和验收，自1955年开始由图拉兵工厂投入小批量生产。

火炮炮身设计定型后，设计配套炮架的任务就摆在眼前了。一开始设计局拿出的方案叫做ZU—40，这是一种四轮炮架，射击时前面两个车轮抬起折叠，火炮进入战斗状态。另一个设计方案叫做ZU—575，也是使用四轮炮架，所不同的是火炮有在牵引状态下行进射击的能力。1958年，又在ZU—575炮架的基础上设计了一种自走式炮架，辅助推进装置为M—72三轮摩托车的汽油发动机，可以使火炮在短距离内自行行驶。这3个炮架方案都有一个毛病，那就是重量大，所以都被火炮和导弹武器委员会于1958年给否定了。

1955年，图拉兵器设计局的另外一组设计师——E. K. 瑞金斯基和R. Ya.珀德森在ZPU—1单管高射机枪枪架的基础上，拿出了一种ZU—1单管炮架方案，随后又拿出了一个更完善的ZU—14双管方案。该双管方案为两轮结构，有一个三角形底盘，高低机和方向机都用齿弧结构，2个2A14炮身装在一个共同的摇架上上下俯仰，摇架内部还有缓冲装置，使炮身可以后坐14～18毫米。整个摇架加上2个炮身以及2个满弹药箱总重为950千克，从行军状态转换到战斗状态的时间为15～20秒。ZAP—23自动向量瞄准具可以使火炮跟踪并瞄准速度不超过300米/秒，最大斜距小于2000米的空中目标。

1956年4月到9月间，单管的ZU—1炮架和双管的ZU—14炮架进行了对比测试。测试的结果显示，双管的ZU—14炮架更能兼顾重量和火力，整个炮架更加紧凑。到1959年，ZU—14双管炮架方案被正式确定。1960年，整个火炮系统被定名为ZU—23牵引式高炮，随即投产装备部队。

继承航炮的内部结构

ZU—23高炮的炮身——2A14全长2.555米，重75千克。在设计上，它继承了AM—23航炮的结构，采用导气式原理，炮闩横动闭锁，这使得其炮闩运动行程缩短，射速较高，达到800～1000发/分。下面就以2A14的自动机部分为重点，介绍一下这种火炮的基本结构和工作原理，使大家对这种导气式+炮闩横动闭锁的自动原理有更清晰的了解。

2A14的炮管下方有一根导气管，通过导气箍内的导气孔与炮管内联通。当弹头通过导气孔后，一部分火药燃气通过导气孔进入导气管，推动活塞向后运动。活塞和传动框（相当于轻武器的枪机框）固定连接，属于活塞长行程原理。当活塞在火药燃气力量推动下后坐时，传动框也一起后坐。这一部分的工作原理和常见的活塞长行程导气式自动武器并没有什么两样。

2A14的传动框是一个长方形框型零件，两侧框体的内侧各有一条向内突出的曲线导棱，曲线部分大致成“Z”字型，而火炮的炮闩就装在传动框内。炮闩两侧的开闭锁斜面和曲线导棱配合，当传动框随着活塞前后运动时，炮闩在曲线导棱的作用下做上下运动，完成关闩、闭锁、击发、开锁和开闩的连续动作。

2A14的炮闩是一个横截面大致为方形的零件，两侧有开闭锁斜面，前上方有镜面用以封闭炮膛，镜面表面光洁度较高，以减少和弹底之间的摩擦。除了闩体本身外，炮闩上还有击发装置。击发装置的主要零件是一个弹簧驱动上下运动的撞击筒。当传动框向前运动带动炮闩向上运动时，撞击筒被自动发射卡锁挂住维持不动，撞击筒内的弹簧被压缩，储存击发能量。当炮闩快要关到位时，自动卡锁松开，撞击筒在弹簧作用下向上撞击击针操纵臂（一个L型的可转动的零件），击针操纵臂向前转动打击击针，击针头向前伸出击发炮弹。当火炮停射待击时，整个传动框被炮箱下部的阻铁挂住停在后方位置，炮闩停留在下方位置，撞击筒弹簧没有被压缩，也就不会有向上弹的能量。