美國無后坐力炮發(fā)展簡史:“牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律”在武器上的應(yīng)用
早在1687年,艾薩克·牛頓在《數(shù)學(xué)原理》中發(fā)表運(yùn)動(dòng)定律時(shí),他不太可能知道這樣的定律可能會(huì)應(yīng)用于戰(zhàn)爭。作為一位才華橫溢、具有開創(chuàng)精神的數(shù)學(xué)家,牛頓正在思考更偉大的事情,但沒過多久,其他人就在他的理論中發(fā)現(xiàn)了軍事應(yīng)用的可能性。

從事武器設(shè)計(jì)的工程師對(duì)牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律——相互作用的兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一條直線上——非常有興趣,經(jīng)過研究,無后坐力武器的時(shí)代開始了。
本文是“兵工廠生活(ArmoryLife)”網(wǎng)站發(fā)布的介紹文章,作者Capt. Dale Dye, USMC (Ret),本人翻譯并編輯給大家分享。
什么是無后坐力炮?
現(xiàn)在,無后坐力炮已經(jīng)成為大多數(shù)軍隊(duì)的制式武器。這是一種直射輕型火炮,可以有效填補(bǔ)步槍和迫擊炮或其他火炮之間的火力空白。在我們深入探討這一點(diǎn)之前,首先要了解膛線對(duì)于無后坐力炮的重要性。在普通士兵眼中,這并沒有什么重要性,但從技術(shù)角度來講,只有從線膛炮管發(fā)射旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定彈丸的才是真正的無后坐力炮(Recoilless Rifle)。采用滑膛炮管的,無論彈丸是否采用穩(wěn)定尾翼,都只是無后坐力發(fā)射器(Recoilless Gun),或者被稱為火箭筒(如RPG-7)。當(dāng)然,對(duì)于炮手來說,它們的原理都一樣。

關(guān)鍵問題在于,它們基本上都是應(yīng)用牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律工作的。無后坐力炮或無后坐力發(fā)射器通過身管向前發(fā)射彈丸的同時(shí),向身管后方噴射火藥燃?xì)?,從而抵消射擊時(shí)產(chǎn)生的大部分后坐力。

簡單來說,就是一枚彈丸從炮口飛出,一股火藥燃?xì)馔瑫r(shí)從炮尾噴出。這種大小相等、方向相反的力保持了武器射擊時(shí)的平衡,這樣就可以制造出一種重量相對(duì)較輕,可以由單兵攜帶、通過輕型支架或肩扛方式射擊的武器。不必配備任何反后坐裝置,甚至不用像迫擊炮那樣的向地面?zhèn)鲗?dǎo)后坐力的座鈑。即使炮手以肩扛方式發(fā)射無后坐力炮射擊,也幾乎不會(huì)感受到后坐力。當(dāng)然,還是會(huì)有一些震動(dòng),所以沒有什么武器是真正無后坐力的,只是相對(duì)而言。
早期設(shè)計(jì)
已知最早采用無后坐力原理的火炮設(shè)計(jì),是15世紀(jì)列奧納多·達(dá)·芬奇(Leonardo da Vinci)發(fā)明的。他開創(chuàng)性地設(shè)計(jì)了一種向相反方向發(fā)射彈丸的火炮,通過這樣的方式減小火炮射擊時(shí)產(chǎn)生的后坐力。

當(dāng)時(shí)的人們并沒有注意到這種向前方的敵人和后方的友軍同時(shí)發(fā)射致命彈丸的火炮產(chǎn)生多少興趣,但這位偉大的意大利發(fā)明家、藝術(shù)家確實(shí)發(fā)明了最早的無后坐力炮。但在隨后的幾個(gè)世紀(jì)里,人們還是用普通的步槍、大刀、刺刀和普通的火炮在戰(zhàn)場上廝殺。
第一次世界大戰(zhàn)
實(shí)際制造并測試的第一門無后坐力炮是第一次世界大戰(zhàn)期間,美國海軍軍官克萊蘭·戴維斯(Cleland Davis)完成的。后來,這種武器被稱為“戴維斯炮”。

“戴維斯炮”實(shí)際上就是達(dá)芬奇概念的一種變形,兩根炮管背對(duì)背相連。向后的炮管裝填涂有油脂的鉛球,鉛球重量與向前的炮管發(fā)射的高爆彈丸重量相當(dāng)。

這種武器并沒有吸引太多的關(guān)注,但英國對(duì)其進(jìn)行了一些改進(jìn),并將其安裝到巡邏機(jī)上作為反潛武器。實(shí)際上,沒有多少英國空軍飛行員愿意駕駛安裝了美國無后坐力炮的飛機(jī),因此這個(gè)武器概念被擱置了。

1918年9月下旬,發(fā)生在英格蘭韋克斯茅斯附近的事件,可以作為這種武器存在價(jià)值的一個(gè)例子。一架正在巡邏的水上飛機(jī),發(fā)現(xiàn)一艘處于潛望鏡偵察狀態(tài)的潛艇,但是水上飛機(jī)攜帶的兩枚炸彈并沒有擊沉這艘潛艇,飛機(jī)發(fā)出的無線電信號(hào)也沒有得到答復(fù)。最終這艘潛艇很淺的深度航行了一個(gè)半小時(shí)后成功逃脫,似乎當(dāng)時(shí)它的控制舵面已經(jīng)失效。如果當(dāng)時(shí)有一架配備了戴維斯無后坐力炮的水上飛機(jī)在場,那么就可以擊沉這艘潛艇。
第二次世界大戰(zhàn)
二戰(zhàn)初期,蘇聯(lián)和德國繼續(xù)無后坐力炮方面的研究工作。德國在相關(guān)領(lǐng)域取得了突破,最終裝備了一種供空降部隊(duì)使用的75mm無后坐力滑膛炮。由于重量較輕可以進(jìn)行空投,作為空降部隊(duì)的支援武器。

在美國參加第二次世界大戰(zhàn)之前,美國就已經(jīng)在無后坐力炮的研制工作方面取得了相當(dāng)大的進(jìn)展。由于美軍更偏愛重量更輕的M1“巴祖卡”火箭筒,所以造成戰(zhàn)斗性能相近的無后坐力炮裝備數(shù)量較少。

二戰(zhàn)期間,美軍裝備數(shù)量最多的就是M18型57mm無后坐力炮。這是一種肩扛式57mm輕型火炮,二戰(zhàn)中期開始裝備美軍。與二戰(zhàn)后期才開始裝備的M20型75mm無后坐力炮一樣,它們都是反坦克武器,當(dāng)然也可以用于打擊土木工事。這兩種無后坐力炮都參加了朝鮮戰(zhàn)爭。
冷戰(zhàn)升溫
1950年,朝鮮戰(zhàn)爭爆發(fā)時(shí),美軍基本上已經(jīng)用M20型75mm無后坐力炮取代了M18型57mm無后坐力炮。這是一款方便操作的武器,可以安裝在中型機(jī)槍(口徑7.62mm)的三腳架上開火,也可以安裝到吉普車或任何可以承受武器重量的其他車輛上運(yùn)輸和使用。

當(dāng)需要威力更大的反坦克武器來對(duì)付蘇聯(lián)T-34中型坦克時(shí),美軍開始裝備被稱為“超級(jí)巴祖卡”的3.5英寸(90mm)火箭筒。由于某些神秘原因,“超級(jí)巴祖卡”的型號(hào)同樣是M20,不過由于它與M20無后坐力炮相差懸殊,盡管型號(hào)相同,但不會(huì)發(fā)生混淆。

“超級(jí)巴祖卡”在反坦克任務(wù)中表現(xiàn)出色,以至于讓M20無后坐力炮大多降級(jí)使用,為步兵提供火力支援,并且有非常出色的表現(xiàn)。從技術(shù)上講,“超級(jí)巴祖卡”是火箭筒,本人討論的是無后坐力炮。

朝鮮戰(zhàn)爭結(jié)束后,無后坐力炮真正的鼎盛時(shí)期終于到來,美國開始全力投入研制這種武器。當(dāng)然,無后坐力炮開始向大型化發(fā)展。美軍裝備了M27型105mm無后坐力炮,但實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)表明這種武器重量較大、射擊精度不佳、可靠性不高。

直到美國設(shè)計(jì)師解決了相關(guān)的技術(shù)問題之后,才設(shè)計(jì)出性能理想的M67型90mm無后坐力炮。上世紀(jì)50年代末,M40型105mm無后坐力炮開始裝備美軍。

這種武器成為美軍裝備數(shù)量最多的無后坐力炮,口徑實(shí)際上是105mm,但軍械部將其口徑指定為106mm,避免與庫存M27型無后坐力炮使用的105mm炮彈發(fā)生混淆。

美國為全球各地的盟友提供了大量二戰(zhàn)和朝鮮戰(zhàn)爭時(shí)期的老式武器,其中就包括了57mm、75mm和105mm無后坐力炮。二戰(zhàn)后,這些美國生產(chǎn)的無后坐力炮參加了多次戰(zhàn)爭和地區(qū)沖突。正如美軍在越南戰(zhàn)場上發(fā)現(xiàn)的那樣,一些美國生產(chǎn)的無后坐力炮被用來對(duì)付他們。

在越南戰(zhàn)爭中,美軍大量使用了M40型106mm無后坐力炮,它可以在三腳架上可靠發(fā)射,并能夠安裝到從“機(jī)械騾”到吉普車、裝甲運(yùn)兵車的各種車輛上使用。

當(dāng)然,最特殊的就是美國海軍陸戰(zhàn)隊(duì)裝備的M50“昂圖斯”自行無后坐力炮,配備6門M40無后坐力炮。
結(jié)語

對(duì)無后坐力武器的歷史和物理的深入研究,使筆者認(rèn)識(shí)到牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律并不是絕對(duì)的。當(dāng)兩個(gè)物體之間施加力時(shí),似乎總有一些因素使本應(yīng)大小相等、方向相反的力總會(huì)產(chǎn)生細(xì)微的偏差,完全平衡的情況很少見。因此,無后坐力炮射擊時(shí),仍會(huì)產(chǎn)生不同程度的后坐力,但通常都是可以控制的。
譯者按:
作為世界上第一個(gè)制造出無后坐力炮的美國,現(xiàn)在采購和裝備的是瑞典薩博集團(tuán)的“卡爾古斯塔夫”無后坐力炮,如果被某些專家看到,是不是又會(huì)說什么“影響民族自豪感”“有傷國格”?既然好用,直接采購還能節(jié)省大量研發(fā)成本和時(shí)間,直接掏錢也是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。