火炮如今被称其为“战争之神”,二战后导弹崭露头角却难以撼动火炮在军队中的地位,在飞机尚未能将重型炸弹带上天空前火炮时当时唯一可以将几百公斤炮弹发射到敌军阵地的武器,当火炮的口径越来越大时伴随的一个问题就是后坐力,而今天介绍的就是现代火炮中不可或缺的反后坐装置。
世界上第一门火炮诞生在中国元代元至顺3年(公元1332年)的铜炮,这门炮属于前装式火炮即炮弹和需要引燃的火药都是从前部塞进去,当火药被引燃后释放大量气体而气体产生的压力会朝着四面八方扩散,当弹丸所在的正前方是唯一可以被推动的时候压力将弹丸推出炮管完成了发射,前面说压力是朝着四面八方扩散自然有朝前的也有朝后的,朝后的这股压力会让炮管向后退,这就是后坐力。
元代火炮最早对付后坐力的办法是固定火炮利用地面抵消后坐力;轮式炮架出现后则是任凭火炮后退直至后坐力消失后再推回原来的位置,为了减少后退距离给轮式炮架装上了驻锄或者在给炮架装上绳子,刚性炮架对炮架的质量要求非常高,随着火炮威力越大刚性炮架就需要更大更重才能抵消火炮发射时产生的后坐力,比如前装炮的巅峰乌尔班巨炮就是一个例子。
火炮固定在地面舰船上空间有限,用绳子固定后减少后坐行程乌尔班巨炮火炮后装填技术的出现让火炮成为一种可以快速射击的武器,但是轮式刚性炮架在火炮射击时不仅火炮轮会跳起而且会向后退来抵消后坐力,这时士兵需要推回原位置重新瞄准,小口径火炮自然可以快速恢复位置但是火炮口径只会造得越来越大,这种情况下急需要快速恢复位置也要能抵消后坐力的炮架诞生了,这种炮被称呼为架退炮。
克虏伯305毫米舰炮属于架退炮架退炮是将火炮和炮架装在一个斜坡状的滑轨上,发射时炮架就在倾斜的滑轨上向后滑动抵消了后坐力后再在重力影响下向前滑动复位;火炮滑轨底座下面的钢轮和轨道用于调整火炮射向。
这些炮身和炮架虽然是刚性连接但是可以利用倾斜滑轨后退吸收后坐能量;比如镇远舰上的克虏伯305毫米舰炮就是架退炮。
阿姆斯特朗岸防炮能看到明显的倾斜滑轨架退炮出现后不久更新式的缓冲器出现,反后坐装置由驻退机和复进机组成,这种利用液压和弹簧的缓冲装置后坐行程短虽然只能吸收小部分后坐力但是有了缓冲装置之后火炮射击完毕能自动弹回原位,再使用定装药的金属药筒使得射速更快,最具代表的例子就是甲午海战时日本“吉野”号快速巡洋舰上的4.7英寸(120毫米)阿姆斯特朗速射炮,这一类火炮称其为管退炮。
“吉野”号快速巡洋舰英国海军6磅速射炮早期管退炮虽然比架退炮先进但毕竟吸收的后坐力较小,在海军后坐力可以通过炮架传递给海水,但是放在陆地上更大口径的火炮只能选择架退炮,不过很快更成熟的管退炮诞生了,其开创者就是法国M1897型75毫米山炮。
法国M1897型75毫米山炮法国在一战前火炮技术当属世界一流,M1897型山炮将炮管和炮架分离由一个U型的摇架固定并实现射击时炮管可以后坐,反后坐装置连接炮管和摇架,火炮射击时炮管在摇架上后坐,反后坐装置吸收能量再把炮管弹回原先位置,这一类炮开创了弹性炮架让M1897型山怕达到15发每分钟的射速,该炮在当时被法国认定是秘密武器。
法国M1897型75毫米山炮也是李云龙口中的“意大利炮”弹性炮架基本上是现代火炮通用的反后坐装置的雏形,在此基础上法国开创了软后坐的施耐德M1906型65毫米山炮。
法国设计该炮的目的是对M1897型山炮的后坐力过大以及炮架重量不满意,施耐德M906型山炮将炮管前冲和气体复进装置结合到一起,原理是开炮时气体附近装置的闭锁打开在压缩气体的帮助下炮管向前,在炮管向前一段距离到达某个点时后坐力开始作用于炮管,炮管前冲抵消了一部分后坐力;这种设计让后坐力减少炮架也可以造得更轻一点,M1906型65毫米山炮的射速为18发每分钟。
法国施耐德M1906型65毫米山炮二战时坦克开始装上大口径火炮,因为坦克内部空间有限自然不能将反后坐装置造得太大,为了减少后座行程在炮口装上了制退器是当时一种普遍做法,炮口制退器分为冲击式和反冲式两种;原理是减少火药燃气能量对火炮后坐部分的冲量,目的是减小后坐长度和作用在炮架上的力;炮口制退器在二战以及冷战时期盛行一时后逐渐消失,这是由于射击时炮口制退器增大了炮口处的冲击波、气流以及火光和扬尘不利于隐蔽,而且炮口制退器也不轻容易让炮管弯曲影响精度,在射击时产生的扬尘也不利于快速射击,所以现代坦克或者战车上很少再装。
纳粹德国4号H型坦克属于双室冲击式炮口制退器苏联SU-152坦克的炮口制退器属于反冲式弹簧后座缓冲器在二战也用在博福斯40毫米高炮一类的火炮上,在不降低射速的情况下也能保持精度,缓冲机构就是缠绕在身管中部的大弹簧。
博福斯40毫米防空炮上的反冲弹簧反后坐装置让后装填式火炮成为一种兼备火力和射速的武器,也是人与后坐力较量的产物。
最后一说,反后坐装置也有双重的,比如美国可以发射核炮弹的280毫米“原子安妮”炮就是采用架退炮和管退炮两套反后坐装置来减少后坐行程。
M65型280毫米原子炮射击