书城科普发现世界丛书·冷酷兵器
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第5章 战争之神是火炮

2014年4月8日,一位美军少将向媒体透露这样一个消息:美国海军计划2016年开始在海上试验高速电磁轨道炮。这消息引起海内外媒体极大关注,各种媒体竞相报道,吸引人们眼球。其实,美国试验电磁轨道炮不是什么秘密,美国已经试验了上千次了,只是美国这次计划到海上试验有点特别。电磁轨道炮是一种新概念炮,是火炮家族中新成员。

有军事家把火炮被称为“战争之神”,那是因为它们在历次战争中得到广泛应用,曾发挥重大战斗作用。

在兵器王国中,火炮有着悠久的发展历史。我国是火炮的故乡,公元前5世纪,中国古代就出现了抛石机,在14世纪,我国制造了最古老的火炮——火铳,至今已有600多年历史。

战争促进了火炮发展,如今,火炮已发展成庞大家族,有加农炮、榴弹炮、迫击炮、火箭炮、高射炮、自行火炮,还出现了超级大炮。它们的出现曾经在战争中发挥了重大作用,创造了辉煌战绩,影响了战争进程。随着现代科学技术的发展,曾经是“战争之神”的火炮家族又有了新发展,特别是电磁炮的出现,可能会引起陆、海军战法的变革。

从铜火铳到“红夷炮”

世界上最早的金属管形火器是火铳,小口径火铳是枪的前身,大口径火铳是火炮的前身。早期大口径火铳用铜制造,所以,它又称“铜火铳”。

中国历史博物馆陈列了一尊1332年制造的铜火铳,它是现存于世界上的最古老火炮,有6.94千克,长533毫米,口径105毫米,其形状粗壮,由铳口、铳膛、药室、尾銎组成。铜火铳发射的是石制或铁制的球形弹丸,用来杀伤敌人。

元代的铜火铳装备于边境守军,守御隘口。明代永乐年间,创建了战略机动部队——神机营,它以铜火铳为主要装备,它是世界上最早建立的炮兵部队,使炮兵成为一个独立兵种,完成特定的军事任务。神机营创建后,多次跟随明朝皇帝出征。神机营的铜火铳作战时,列于阵线前列,各炮队之间有一定间隔,便于装填炮弹,可以轮番齐射,用炮火摧毁敌人阵地。1410年2月,明军受到蒙古军队阻击,神机营立即用炮火突击阻敌,敌军的防守阵地被神机营的炮火所摧毁,大部分守军在炮火中丧生。明军的骑兵部队发起攻击,大获全胜。

1449年10月,12万蒙古兵一直打到北京城下,明朝廷上下十分惊恐。守备京城的将军命令神机营设伏于北京德胜门外。一声令下,神机营的大小铜火铳一齐开火,打乱了蒙古兵阵形。此时,城内外明军乘势出击,大败蒙古兵。在这次京城保卫战中,神机营的铜火铳发挥了重要作用。

在明军陆战部队中,还装备一种被称为“佛朗机”的轻型火炮。那是一种葡萄牙军舰上使用的轻型火炮。1522年8月,葡萄牙的5艘军舰驶入我国广东沿海,抛锚在珠江口外,企图用武力占领屯门岛。明朝官军利用海岸炮和军舰上的舰炮,进行回击,打败了葡军,俘获了2艘葡萄牙军舰,得到了20余门舰炮。当时明朝官员称葡萄牙为“佛朗机”,于是把这种火炮也称为“佛朗机”。

“佛朗机”火炮有小型、中型、大型三种,与铜火铳相比,具有命中率高、射击范围广、射速快等特点。明军缴获了“佛朗机”火炮后,由军器局进行了仿制。明军装备这些“佛朗机”火炮后大大提高了战斗力,边防、海防更加巩固。明代将领戚继光的部队就装备了多种“佛朗机”火炮,还对大型“佛朗机”火炮进行了改造,可装在炮车上。“佛朗机”火炮成了戚继光抵御倭寇的利器。

明朝时,不但仿制“佛朗机”火炮,还出资从国外购买西洋火炮。当时,朝廷官员称荷兰人为“红夷”,并误认为西洋火炮都是荷兰人造的,故称“红夷炮”。其实,这些“红夷炮”是英国建造的重型火炮。明朝廷除了在京城配备“红夷炮”外,还配备在边境地区。1624年1月,后金军用攻城器械攻打边城宁远,守城部队用“红夷炮”射击攻城的后金军,大败后金军。

“宁远大捷”使得“红夷炮”声威大震,明朝廷仿制了大批“红夷炮”,装备明军部队。清军入关后,“红夷炮”成了清军攻城略地的利器。清军发动的每次攻城战无不使用“红夷炮”。清军统一中国后,清政府为巩固政权,在北京设立炮厂,为清军建造“红夷炮”。由于清代皇帝忌讳“夷”字,便将“红夷炮”改名为“红衣炮”,并给“红衣炮”冠以威武的名字,有“威远将军炮”、“神威将军炮”、“神威无敌大将军炮”,其实,它们都是仿制的重型西洋火炮。

火炮家族三兄弟

火炮家族成员很多,从构造特点来分,主要有3种,它们是榴弹炮、加农炮和迫击炮。

榴弹炮是发射榴弹的火炮,榴弹爆炸时,弹子、弹片四射,杀伤力大。最早的榴弹炮出现于15世纪,到了16世纪中期,榴弹炮开始采用木制信管的球形爆破弹,可用来杀伤陆战场上的敌方步兵,也可用于攻城。到了19世纪下半期,出现了后装线膛榴弹炮,能发射长圆柱弹丸,威力更为强大。榴弹炮广泛用于野战,成为一种野战炮。

“一战”中,交战双方的陆军部队都装备有榴弹炮。1914年8月4日,德国军队越过比利时边界,比利时军队撤至列日要塞,利用坚固的要塞炮台抵挡德军进攻。德军发起攻击,但均被比利时军队击退。德军动用大口径攻城榴弹炮,其中最大口径达到420毫米,可把一吨的炮弹发射到15千米以外。在大口径攻城榴弹炮猛烈轰击下,列日要塞9座炮台被摧毁,德军攻占了列日要塞。

“二战”中,榴弹炮的炮身长增加至口径的20~30倍,最大射程可达18000米。榴弹炮发射的炮弹初速高、威力大。在举世闻名的斯大林格勒大会战中,苏军炮兵部队装备的122毫米榴弹炮和1937年式152毫米榴弹炮,给了德军毁灭性打击,为苏军保卫斯大林格勒立下不朽战功。其后,苏军发起总反攻,苏军榴弹炮是炮兵部队的“大哥大”,立下汗马功劳。为此,苏联政府把11月19日定为“炮兵节”,并把火炮称为“战争之神”。

加农炮是一种身管较长的长管炮,它有一个细长的炮管,身管长为口径的40倍以上,最长可达到80倍。它发射的炮弹初速大,弹道低伸,适宜于射击垂直目标。加农炮射程远,一般为20~30千米,最大可达到40千米,可远距离射击。加农炮可配用多种炮弹,有杀伤弹、爆破弹、杀伤爆破弹、穿甲弹、燃烧弹,所以,加农炮用途广泛,既可作为野战炮,也可作为坦克炮、反坦克炮、高射炮。

“一战”期间凡尔登战役中,法军使用一种口径为155毫米的野战加农炮,以其猛烈火力,挡住了德军进攻。在1916年的一次炮战中,法军野战加农炮击中德军的一个弹药库,引爆了弹药库里炮弹,致使德军的巨型火炮因为没有弹药,成为一堆废铁。法军乘机摧毁了德军炮兵阵地,取得了凡尔登战役的最后胜利。

“一战”中,坦克走上战场。为对付全身装有装甲的坦克,加农炮担负起打坦克的重任。利用加农炮弹道低伸的特点,还可对敌前沿阵地和纵深目标进行火力突击。加农炮在“一战”中大显神通。

迫击炮是利用座钣承受后坐力发射炮弹的曲射火炮,其特点:一是射角大,弹道弯曲,初速小,最小射程近;二是结构简单,操作方便;三是体积小,质轻,便于携带。迫击炮种类多:按炮膛结构分为滑膛式、线膛式;按装填方式分为前装式、后装式;按运动方式分为便携式、驮载式、牵引式、自行式;按口径大小分为轻型、中型、重型。

1937年9月,侵华日军分三路南下,向晋东北进攻的日军主攻方向是平型关,企图夺取平型关。八路军第115师摸清日军意图后,决定在平型关东侧设伏。首先打响平型关伏击战的是八路军迫击炮。参加平型关伏击战的八路军迫击炮是一种中型迫击炮,口径82毫米。在平型关伏击战中,八路军的82毫米迫击炮大显神威,使得八路军在平型关打了个大胜仗,经过一天激战,歼灭日军1000多人,大大鼓舞了全国军民抗战热情,增强了抗战必胜信念。

反法西斯战争的功臣

“二战”期间,有两型火炮建立特殊功勋,它们是火箭炮和自行火炮。

火箭炮是一种发射火箭弹的多发联装发射装置,它发射的火箭弹依靠自身发动机的推力飞行。火箭炮具有发射速度快、火力猛烈、突袭性好、机动能力强等特点,可在极短的时间里发射大量火箭弹,向远距离的大面积目标实施突然袭击,用以歼灭、压制有生力量,给敌人精神上以极大的震慑。

中国是火箭的故乡,明朝时火箭就成了战争武器,出现了多种火箭兵器,其中著名的“一窝蜂”火箭,是在木桶内存储有32支神机箭,每支神机箭有箭矢和火药发射装置。“一窝蜂”火箭是最古老的火箭炮。

火箭传入西方,在军事上得到应用,出现了各种火炮。1680年,俄国开始研制火箭,1707年俄国制造一种信号火箭,用于军队中发信号。1779年,英国制造了一种火箭炮,射程达到2.5千米。1815年,俄国制造一种可在三脚架上发射的火箭炮,射程可达到4.5千米。无论是英国的火箭炮还是俄国的火箭炮,它们都是“一窝蜂”的后代,都曾风光一时,但是,好景不长。到了19世纪中期,由于线膛炮出现,老式火箭炮退出了战争舞台。

“二战”中,新型火箭炮重返战争舞台。在“二战”期间的苏德战场上,苏军使用新型火箭炮对付德军的“闪电战”。这种火箭炮是一种16管自行火箭炮,发射架装在卡车底盘上。发射架上装有8个导轨,每个导轨装2枚火箭弹,上下各1枚。它发射的火箭弹弹尾装有尾翼,一次齐射可发射16枚火箭弹。苏军士兵用俄罗斯姑娘名字“喀秋莎”来称呼该种新型火箭炮。

在1942年斯大林格勒保卫战中,苏军集中大量火箭炮,向德军阵地进行猛烈射击,“喀秋莎”火箭炮压住了德军炮兵,使得德军从阵地上溃退。在攻克柏林战斗中,苏军集中了3000门“喀秋莎”火箭炮攻打法西斯巢穴柏林,火箭炮发射的火光照亮柏林夜空。在纵深8千米范围内的德军受到火箭炮炮火压制。“喀秋莎”火箭炮在攻克柏林战斗中再显威风。

反法西斯战争中的另一种功臣火炮是自行火炮。自行火炮是一种炮身与车辆底盘构成一体,能自身运动的火炮。它由武器系统、底盘、装甲车体所组成。自行火炮有机动灵活、越野性能好、战场生存能力强等特点,它可随装甲部队行进。自行火炮种类很多:按炮种分,有自行加农炮、自行榴弹炮、自行加农榴弹炮、自行高射炮;按行动装置分,有履带式、半履带式、轮胎式;按装甲防护分,有全装甲式、半装甲式、敞开式;按战斗全重分,有轻型、中型、重型。

在“二战”期间,苏联共生产自行火炮2.5万辆,有轻型、中型、重型之分。1945年初,苏军从东面进入德国本土。自行火炮随苏军作战,在苏军地面部队发起冲击时,自行火炮以逐次集中射击方法进行火力支援,使苏军顺利突破德军防御地带。1945年4月26日,苏军完成了对德国首都柏林的合围,在炮火掩护下,苏军地面部队向防守市区的德军发起冲击。4月29日,苏军打响了夺取德国国会大厦的战斗,用自行火炮对国会大厦及附近建筑进行猛烈轰击,苏军士兵在自行火炮火力掩护下发起冲击,终于把红旗插上德国国会大厦。所以,苏军的自行火炮是攻克柏林的功臣。

“二战”后,自行火炮得到了长足进步,出现了许多新型自行火炮,它们是机械化部队的护卫,在现代陆战中发挥重要作用。在2003年3月,美、英发动的伊拉克战争中,美国的M109A6“帕拉丁”自行榴弹炮随美国陆军部队进入伊拉克,跟随机械化部队行进,用炮火压制伊拉克军队火力,成为美国机械化部队的护卫。

反“绞杀战”勇士

朝鲜战争中,美军依仗“空中优势”,在1951年8月至1952年6月,对中、朝军队发动了“绞杀战”,美军的2000余架轰炸机对朝鲜北方的铁路枢纽、桥梁、隧道,进行狂轰滥炸,造成许多地段运输中断,使中国人民志愿军军需物资供应紧张。为粉碎美军“绞杀战”,志愿军高射炮兵部队,动用了千余门高射炮,保卫铁路线,保证交通线畅通。

高射炮是用来杀伤空中目标的火炮,它具有炮身长、初速大、射界广、射速快、射击精度高等特点,是对付空袭战机的利器。高射炮种类多:按运动方式有牵引式、自行式;按口径分有小口径、中口径、大口径。小口径高射炮炮弹配用触发引信,直接摧毁目标;大、中口径高射炮炮弹配用时间引信和近炸引信,利用弹片杀伤目标。

志愿军使用的高射炮是苏联在“二战”期间研制成功的高射炮,口径有25毫米、34毫米、85毫米等多种,属于中、小口径高射炮。这些苏制高射炮具有射速快、火力猛、操作简便等优点,适合于对付低空飞行的敌机。在反“绞杀战”中,志愿军高射炮部队进行了艰苦卓绝的斗争。

守卫在铁路线上的志愿军高射炮给来犯的敌机以毁灭性打击。在历时十个月的反“绞杀战”中,志愿军高射炮部队与敌机进行了数千次战斗,击落敌机260余架,击伤敌机千余架,粉碎了美军发动的“绞杀战”,保证了交通线畅通。

在朝鲜战争中的上甘岭战役及其他战役中,志愿军高射炮均发挥了重要作用。在朝鲜战争期间,志愿军高射炮部队共击落敌机2300多架,击伤敌机7000多架,使美国空军受到重创。

在科学技术发展的今天,高射炮依然是近程防空利器。现代自行高射炮是坦克的变种,如德国的“猎豹”自行高射炮就是采用“豹1”主战坦克底盘,主要武器是2门35毫米高射炮,它具有自动化程度高、机动性好、抗干扰能力强、命中率高等特点,可用于要地防空,也可随装甲部队行进,在陆战场上快速机动,对付低空飞行的敌机。

“超级大炮”之谜

在火炮发展历史上,曾出现一些超级大炮。所谓超级大炮是指那些口径大、身管长的巨型火炮,它们具有巨大的战斗威力。

1918年3月28日星期天清晨,巴黎塞纳河畔响起惊天动地爆炸声,起初以为是飞机投炸弹,但不见空中有飞机。还有人以为是隐蔽在巴黎近郊的秘密武器在射击。巴黎市内每15分钟听见一声爆炸声。后来才知道是德军的一门超级大炮在发射。

向巴黎发炮的是一门超射程炮,起初命名为“威廉大炮”,后因为炮击巴黎而闻名,故得名“巴黎大炮”。作为一门超级大炮,它有375吨,炮身长36米,口径210毫米,能发射127千克的炮弹,射程达到128千米,远远超过当时的一般火炮。“巴黎大炮”共建造了3门,从1918年3月23日至8月9日,3门“巴黎大炮”向巴黎共发射300多发炮弹,其中有180发落入巴黎市区,使巴黎蒙受巨大损失。

“二战”期间,德国又造一门巨型大炮,这是希特勒上台后秘密研制的超巨型火炮,有1329吨,其身管长32.48米,全长42.9米,口径800毫米。这是世界上口径最大的巨炮,炮膛内可蹲下一个士兵,德军称这门炮为“多拉大炮”。它发射的炮弹有两种:一种是榴弹,有4.81吨,射程47千米;另一种是混凝土破坏弹,有7.1吨,射程38千米。

1942年5月,德军围攻苏联的塞尔斯托波尔要塞,久攻不下。“多拉大炮”被调往前线。6月7日,“多拉大炮”共发射48发炮弹,塞尔斯托波尔要塞成为一片废墟。攻下塞尔斯托波尔要塞后,“多拉大炮”又参加了斯大林格勒攻城战,最后落入苏联红军之手,结束其一生。

20世纪80年代,加拿大武器专家布尔为揭开“巴黎大炮”之谜,研制了新型超级大炮。在美国、加拿大政府支持下,布尔制造了3门超级大炮,他想用超级大炮发射人造卫星。后来,布尔帮助伊拉克秘密研制超级大炮,因此被人暗杀,他的“超级大炮”梦才告结束。

电磁炮引发“战法革命”

在火炮发展历史上,曾经出现的“超级大炮”,昙花一现,就消失得无影无踪。而另一种“超级大炮”却出现在人们面前,它就是电磁炮。

2014年4月7日,美国海军研究部门一位主管官员说,美军计划2016年开始在海上试验高速电磁轨道炮。据说,这种电磁轨道炮可以发射10千克的炮弹,飞行速度达7倍声速。美国计划该武器将于2016年在美国舰艇“密里诺基特”上进行海上测试。

电磁轨道炮是一种新概念火炮,是电磁炮种的一种。电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进动能杀伤武器,是利用电磁系统中电磁场的作用力来发射炮弹,它主要由能源、加速器、开关三部分组成。

按照不同原理和构造,电磁炮有以下几种类型:

线圈炮,它是最早出现的电磁炮,由加速线圈和弹丸线圈构成。加速线圈固定在炮管中,当通入交变电流时,产生的交变磁场就会在弹丸线圈中产生感应电流。感应电流的磁场与加速线圈电流的磁场互相作用,产生电磁场力,使弹丸加速运动并发射出去。

轨道炮,由两条平行的长直导轨组成,导轨间放置一质量较小的滑块作为弹丸。当两轨接入电源时,强大的电流从一导轨流入,经滑块从另一导轨流回时,在两导轨平面间产生强磁场,弹丸会以很大的速度射出。

电热炮,其结构也有多种形式,最简单的一种是采用一般的炮管,管内设置有接到等离子体燃烧器上的电极,燃烧器安装在炮后膛的末端。当等离子体燃烧器两极间加上高电压时,会产生一道电弧,使放在两极间的等离子体生成材料蒸发。蒸发后的材料变成过热的高压等离子体,从而使弹丸加速。

不论哪种电磁炮都具有以下特点:一是电磁推动力大,弹丸速度大。一般火炮的射击速度约为0.8千米/秒,而电磁炮可将3克的弹丸加速到11千米/秒,有的速度可达100千米/秒。二是弹丸稳定性好,因为,电磁炮弹丸在炮管中受到非常均匀的电磁力推动,容易控制,所以弹丸稳定性好,这有利于提高命中精度。三是隐蔽性好,它发射时不产生火焰和烟雾,也不产生冲击波,作战隐蔽,不易被敌人发现。此外,电磁炮采用低级燃料作能源,而不是火药,弹丸发射能量可调,而且比较经济。

由于电磁炮具有上述优点,特别是可大大提高弹丸的速度和射程,因而引起了世界各国军事家们的关注。自20世纪80年代初期以来,电磁炮已经被一些国家列入未来武器的发展计划中。在美国的“星球大战”计划中,就有电磁轨道炮这一项。美军认为,可用电磁炮代替高射武器和防空导弹,执行防空任务;还可用于反装甲武器,用来对付坦克装甲。要是在普通火炮的炮口加装电磁加速系统,可大大提高火炮的射程。

美国已经进行了上千次电磁炮试验,现在美国海军准备将电磁轨道炮装备美国舰艇,美国的军事专家认为,电磁轨道炮有可能成为未来美国海军新式武器,装备于美国战斗舰艇上,并将会带来“海军战法革命”。