火炮的口径和系列

时间:2022-10-15 09:32:35

在我军35毫米高炮和155毫米榴弹炮列装之后,曾经发生我军火炮的发展是采用西方的口径系列,还是采用俄罗斯(前苏联)的口径系列的争论。这两个系列是怎么形成的,又是怎样在历史上影响我国和我军装备的,现在将其大致的情况做一个梳理。

从重量制到口径制

早期的枪炮是弹丸前装型,弹丸是球形的。它与炮膛的工艺水平不高、操作要求也不高的状况相适应,弹丸只要能装进炮膛,就可以发射。那时枪炮的铸造和弹丸的制造都比较随意,枪炮的形制是以弹丸为基本标准,球形弹丸的直径只要略小于膛径就行。

到18世纪前后,球形弹丸的成型技术使得枪炮与管膛的结合更加紧密,发射药的效力发挥得更充分,直接导致射程更远、更准。枪炮与弹丸的紧密结合也符合大工业生产的要求,形成了枪炮的弹丸重量制的形制。枪炮和弹丸的制造不再随意,而是以弹丸的重量为标准。

在火枪的制造中,英国人以一磅纯铅(454克)制作出偶数个相等的球形弹丸,枪膛的口径以此为准,并以球形弹丸的个数命名枪的形制。如12号枪是以一磅纯铅制作出12个小球,对应的枪膛口径为18.4毫米;16号的是制作16个小球,口径约为14毫米;而20号的口径约为10毫米。

火炮及其弹丸的制造则要复杂得多。当时英国的科学家和工程师以弹丸的装药、弹皮、引信等综合考虑,以英制的磅为基准单位,规定了圆球形的炮弹系列,如1磅炮弹、2磅炮弹、3磅炮弹等。适合装填这些炮弹的火炮则相应地称为1磅炮、2磅炮、3磅炮等。这就是使用重量来衡量火炮形制的由来。由于那时英国的科技和工业相对比较发达,英制的磅就成为了火炮形制的基本单位,简称磅位制。磅位制的出现在一段时期内促进了火炮的发展。

从18世纪末到19世纪,随着后装火炮的出现,球形弹丸的弊端越来越明显,卵形弹丸登上历史舞台。卵形弹丸使得炮弹飞得更高、更远、更准确,威力更大,且穿透能力更强。但卵形弹丸由于形状可以有比较大的变化,其重量无法与口径相匹配。科学家和设计师对用炮弹重量作为火炮设计的主要依据越来越不满意,以口径作为火炮的设计依据便应运而生,这就开始了弹丸重量制向身管口径制的转变。

在重量制向口径制转变的前期,设计部门仍然尽力保持设计的连贯性和继承性,将重量制形成的基本口径保留下来,然后再根据口径设计各种炮弹。由于那时英国仍然处于工业和科技的领先地位,在火炮的重量制向口径制的转变中,其单位名称表现出的是英制的磅位制向英寸制的转变。比如,2磅炮的口径是1.45英寸(约36.83毫米),3磅炮是1.85英寸(约46.99毫米),12磅炮是3英寸(约76.2毫米),100磅炮是6英寸(约152.4毫米),180磅炮是8英寸(约203.2毫米),250磅炮是9英寸(约228.6毫米),而800磅炮是12英寸(约304.8毫米)。

由英制到公制

19世纪,以德国和法国为代表的欧洲新兴工业国家高速发展,它们的兴起对英国构成了巨大的竞争威胁。法国和德国,以及美国都不满意象征英国统治影响的英制,公制便在欧洲乃至全球流行开来。在度量衡中占主导地位的英制逐渐被公制所取代,英寸、英尺、英里、磅等让位于毫米、米、千米、千克等。法国于1897年发明的世界上第一门具有现代反后坐装置的火炮,其口径是75毫米。它采用了液压气动式驻退复进装置的炮架,可大大减轻后坐力,提高了发射速度和精度,减轻了火炮的重量,堪称火炮发展中的重大进步。1906年,德国的爱哈尔特公司(今莱茵公司),设计制造了世界上第一门高射炮,它的口径为50毫米。新型火炮在口径的选择上开始抛弃英寸。

在第一次世界大战之后,西方国家在设计全新的火炮和其它武器时,不再以英寸作为火炮形制的标志,而是普遍采用逢五逢十的公制口径,如25毫米、75毫米、90毫米、100毫米、105毫米、155毫米等。世界上最大口径的“多拉”火炮,其口径为800毫米。即便不是逢五逢十的尺寸,也肯定不是原来英寸制的继续,如德国的88毫米高射炮。原来用英寸标识的火炮口径也改用毫米称呼,如3英寸炮改称76.2毫米炮,6英寸炮改称152毫米炮,8英寸炮改称203毫米炮,等等。

但习惯是不容易改变的。在一些欧洲政府极力推行公制的时候,部分民众依然怀念旧的事物,在火炮领域也是如此。总有人将几磅炮、几十磅炮挂在嘴边。这些人当中不乏设计师和工程师,更多的是在陆军和海军服役过的炮手和水手。他们对沉重的炮弹印象深刻,总是以炮弹回忆从前的战争。他们对英寸的口径制还没完全适应,现在又要面对毫米制的口径。于是,在一些普及性的读物中充满了过去的术语,混乱出现了。

在现在的一些西方历史读物中,3磅炮,2英寸炮,40毫米炮一起出现的现象比比皆是,让人不知到底说的是哪种炮。其实,由于弹形系数的不同,同一重量的弹丸可能对应不同的口径。例如,有的6磅炮的口径为84毫米,有的则为57毫米。有的12磅炮的口径为120毫米,有的只有76毫米。其中的原因多种多样,有的是装填方式不同,有的是弹形不同,等等。在同一口径下,弹丸细长的弹重就可能大,所以用磅位衡量火炮容易出现较大的偏差。

虽然现在的英国和美国还有少数人称AK47为0.3英寸步枪,但几乎全世界的人都称它为7.62毫米步枪。美国在上世纪90年代的密苏里战列舰恢复列装时,还有人说它的主炮是16英寸,但更多媒体称呼其为406毫米火炮。左下表给出了部分在两次世界大战及其前后出现的枪炮口径的英寸与毫米的换算(1英寸约等于25.4毫米)。

苏联口径系列的出现

在1917年11月7日,俄罗斯发生了革命,建立了世界上第一个社会主义国家,引起了西方国家的巨大恐惧。之后的苏维埃政权经历了14国的侵略和干涉,西方国家支持的白俄复辟势力的围攻,但都以失败告终。西方国家无法扼杀新生的苏维埃政权,便在经济、科技、军事等领域封锁和制裁。然而,苏联顶住了西方压力,在上世纪30年代完成了工业化的过程。

当时的苏联,承受着外部巨大的压力,利用沙俄时期留下的工业和科技基础自主发展火炮技术。那时的口径已不是技术和方法创新的障碍。苏联红军和工厂在保留原有生产线和库存的前提下,火炮和弹药续用。科学家和工程师在原有的口径上,通过改善工艺和设计,不断提高火炮的性能。这个时期,苏联与西方国家的科技合作,尤其是军事装备科技的合作很少。过去沙俄时期从英、法、德等国家引进火炮和技术的情况没有延续下去。到二战前,德、法、美、日等国研制的新炮,特别是主要炮种,尽量抛弃英制的影子,这种在火炮口径取向上的变化没有影响到苏联。

二战结束后,以美国为首的西方国家,在火炮口径上有过一次大的洗牌,先是形成了20、25、30、35、40、50、90、100、105、125、155、175毫米等口径序列,后来主要保留了35、105和155毫米等口径。而苏联则继续在原有口径上发展新的装备。苏联的设计师不拘泥于口径这个已经不太重要的参数,形成了37、57、122、152毫米等口径序列。虽然这些口径的历史溯源是在沙俄时期从英国来的,但在现代火炮上融入的技术早已大相径庭。

冷战时期的两大军事集团并不追求武器之间的通用,口径上的差异也就成为区分不同集团武器系列的一个标志。其实,即便苏联和西方的一些火炮采取了相同的口径,但由于其膛线、药室、炮闩等的不同,也使得火炮部件和弹药完全不能通用。

建立中国特色口径体系

在新中国建国初期,我军武器装备发展受苏联影响。所以在上世纪80年代以前,我军火炮口径是苏式的。在它们当中既有从英寸制转过来的37、57、76、122、152毫米等口径,也有苏联以公制自行研制的85、100、120、1 30和160毫米等口径。1985年后,我国从西方国家引进了35毫米高炮和155毫米榴弹炮技术,出现了与前苏联不同的口径。

现在的火炮及其弹药技术已经发展到相当高的水平,火炮的射程、精度、威力、重量等与口径的些许差别关系不大,这与19世纪和20世纪初的情况大不一样。但在一个国家的军队中,口径的多少决定了维持火炮的保障资源的多少。在一般情况下,口径越少,相关的生产线和保障线越少,占用的维护力量就少,这对于优化武器装备体系,提高“聚焦保障”能力等都有好处。

二战前后那种以不同口径的火炮遂行不同火力任务的做法,越来越多地向单一口径的重型、轻型火炮的方向发展,这对火炮的研制、使用、维护、改进等都有好处。使用新材料(如钛合金)、新技术(如减振技术)的大口径火炮完全可以减轻重量,而它们发射减装药的小威力炮弹和近距离炮弹也是可能的。弹药通用一直是俄罗斯(前苏联)和西方国家在火炮发展中坚持的一个原则,这个原则从19世纪一直延续到了现在,这是我国应该学习的。

我国是一个发展中国家,过去受外界的影响比较大,在经历了俄式火炮和部分西方火炮两种体制的过程中,已经有过许多的经验和教训,这对未来的炮兵防空兵装备建设都是宝贵的财富。

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