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倾听“战争之神”
——火炮的怒吼

2023-11-14郭秋霞

科学24小时 2023年11期
关键词:膛线榴弹炮射程

文/郭秋霞

自问世以来,火炮一直在战争中起着重要作用,被称为“战争之神”。在第二次世界大战中,正是凭借几万门火炮的“怒吼”,苏联红军才得以打败纳粹德国。如今,已更新换代多次的火炮凭借着战斗力强、机动性好、经济性强等优势,依旧在战场上扮演着能够左右局势的重要角色。现代火炮还与先进的侦察技术、指挥技术、通信技术、运载技术以及高性能弹药等结合,形成了全新的火力打击系统。高新科技的应用让液体发射药火炮、电磁炮等新概念火炮如雨后春笋般涌现,使火炮领域发生重大变革。以下将与大家一起回顾火炮的前世今生,并展望未来的发展趋势。

火炮的历史

火炮起源于中国,至今已有千年历史。宋朝一个名叫魏胜的人发明了火石炮,是最早的身管火炮。几百年后,元末明初出现了现代火炮的雏形—碗口铳。

13 世纪,火炮技术传播到了西方,开始在欧洲发展。到了15 世纪末至16 世纪初,部分炮弹由实心弹丸发展为爆炸弹,炮弹弹种也逐渐多样化,发烟弹、毒气弹、燃烧弹和爆炸弹等炮弹在作战中相继被使用。经过改进,火炮炮管加长,射程增加,射速也有所加快,火炮的威力和机动性能都得到了明显提高。17 世纪,伽利略的弹道抛物线理论和牛顿对空气阻力的研究,推动了火炮的发展。到了17 世纪末,欧洲大多数国家都使用了榴弹炮。

早期火炮

经过几个世纪的发展,在19 世纪末期,现代火炮的雏形终于出现了。从19 世纪开始,随着工业化进程和科学技术的发展,火炮迅速更新迭代。最明显的标志就是线膛炮的采用,以及迫击炮、自行火炮等专用火炮的诞生。19 世纪中叶以前,大炮一般是滑膛前装炮,发射的是实心弹丸。线膛炮的采用是火炮结构上的一次重大变革。最初的线膛炮是直膛线的,其主要目的是方便前装弹丸。直到现在,线膛炮身还被广泛而有效地使用,滑膛炮身则为迫击炮等继续使用。1897 年,法国制造了装有反后坐装置(水压气体式驻退复进机)的75 毫米野战火炮,后被多国仿效。弹性炮架的运用是火炮发展史上的一个重大突破,它极大地缓和了“增大火炮威力”与“提高机动性能”两者之间的矛盾,火炮结构因此趋于完善。19 世纪末期,各国相继采用缠丝炮身、筒紧炮身,以及强度较高的炮钢和无烟火药,提高了火炮性能。不仅如此,他们还采用猛炸药和复合引信,增大弹丸质量,提高了榴弹破片的杀伤力。

现代火炮的雏形——碗口铳

20 世纪初,随着一代又一代专家的研制,火炮的品种逐步增加,出现了专用火炮。第一次世界大战期间,迫击炮用来射击较为隐蔽的目标;小口径平射炮用来攻击敌人的机枪阵地;高射炮用来对付空中目标;飞机上开始装设航空炮;随着坦克的使用,出现了坦克炮。这些专用火炮在特定场景有更大的威慑力。20 世纪30 年代,火炮的射程通过改进弹药、增大射角、加长身管等途径得以增加,轻榴弹炮射程增长到12 千米左右,重榴弹炮射程增长到15 千米左右,150 毫米加农炮射程增长到20 ~25 千米。

在第二次世界大战中,伴随着飞机飞行高度的提升,火炮领域中出现了大口径高射炮、近炸引信和包括炮瞄雷达在内的火控系统。因为坦克和其他装甲目标成了军队的主要威胁,还出现了无后坐力炮和威力更大的反坦克炮。

20 世纪60 年代以来,由于科学技术的发展和生产工艺的改进,火炮在射程、射速、威力和机动性等各方面的性能都有了明显提高,被誉为“战争之神”的火炮进入了一个更为快速的发展时期。

火炮的分类

火炮的种类繁多,我们通常根据其运动方式、炮膛构造、弹道特性和用途四方面进行分类。

根据运动方式,火炮可以被分为自行火炮和牵引火炮。自行火炮的机动性能好,战场生存力强,能够及时进行火力支援;牵引火炮结构简单,易于操作,造价低廉,维修方便。

根据炮膛构造,火炮可以被分为线膛炮和滑膛炮。线膛炮与滑膛炮的主要区别在于有无膛线。膛线的主要作用是赋予弹头旋转的能力,提高弹头在出膛之后的命中率。线膛炮炮管内刻有不同数目的膛线,这些膛线能使弹丸旋转着发射出去,有效保证弹丸的稳定性,增加射程;滑膛炮无膛线,具有更高的膛压,造价也更低廉。

根据弹道特性,火炮有加农炮、榴弹炮和迫击炮三类。加农炮弹道低,身管长,初速度大,通常采用直瞄射击,打击装甲目标和碉堡类的垂直目标;榴弹炮弹道较弯曲,炮身较短,初速度较小,通常采用间瞄射击,打击敌军集结步兵、炮兵阵地等水平目标;迫击炮弹道弯曲,炮身短,初速度小,射角为45°~85°,适合打击掩体后的目标。

根据用途,火炮分为地面压制火炮、高射炮、反坦克火炮、航空机炮、舰炮、海岸炮和要塞炮。地面压制火炮包括加农炮、榴弹炮、加农榴弹炮、迫榴炮、步兵炮、战防炮、无后坐力炮和迫击炮等,用于打击地面或者水面目标;高射炮主要用于打击空中目标;反坦克火炮用于打击坦克等装甲目标;航空机炮是战斗机不可或缺的武器;舰炮被列装于大小舰艇;海岸炮主要用于海岸防线;要塞炮是设置在要塞上对敌步兵进行打击的重型火炮,口径大,射程远。

火炮的发展趋势

火炮作为历代战争中的火力骨干,一直是战场上不可或缺的组成部分。如今的火炮在战场上有着独特的战术作用和战略地位,经历过多次更新换代,今后将会顺应现代化、智能化、信息化的战争形态趋势继续发展。那么,未来的火炮会有哪些发展趋势呢?

一是以火炮为基础,打造敏捷高机动火力支援系统。火炮具备的高机动性和低发射条件使其能够成为战场上反应最敏锐的支援火力。在必要时,火炮可以由直升机吊挂运载,及时出现在安全范围内的任何地方。配合数十千米的打击范围,足以对打击范围内的任何目标进行及时而猛烈的火力打击。

二是以火炮为核心,锻造末端防空反导能力。对于现代武器装备而言,火炮的打击能力和快速反应能力仍然无可替代,这意味着在面对枪械和导弹都难以应对的中等目标时,火炮将发挥巨大作用。例如,面对灵活小巧的无人机,步枪与防空导弹都无计可施,火炮却可以进行精确打击和大范围拦截。在应对敌方一些中小型导弹时,火炮的精确打击能力使其不再需要弹幕进行拦截,成本更低,拦截效果更好。

三是以火炮为主体,形成智能联合火力打击体系。在现代战争中,如果想获得制空权和战场先机,不再需要正面硬拼,只需利用远程火力对敌机场、通信塔等重要设施进行精确打击,即可令敌方防御体系瘫痪,并毫无还手之力。现代火炮结合了精确制导、火控系统等一系列高精尖技术,配合大数据、云计算等信息技术的指挥统筹能力,足以形成以火炮为主体的智能联合火力打击体系。在未来战场,这种以无人机进行前线探测,以云端技术进行联络、控制和指挥,以火炮进行远程火力打击的体系将成为敌军的梦魇。

随着科技的持续发展,火炮,这个见证了人类上千年战争史的“战场元老”将与时俱进,不断适应新型战争形式,在未来战场继续发挥举足轻重的作用。

美陆军M109“帕拉丁”自行榴弹炮

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