数说中国的大炮发展史

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一.火炮的鼻祖 中国古代的弩箭“两军相遇,弓弩争先”,弩的发明和广泛使用,使战场上的攻守与拼杀陡增几分惨烈。古代与弓弩共领风骚的,还有一种被称为炮的“远程”射击武器。这种炮就是抛石机,从作战形式上看,它完全可以被认作是火炮的鼻祖,曾被称作“军中第一攻击利器”。

(图)中国火炮

相传抛石机发明于我国周代,当时叫做“抛车”。春秋时期,抛石机已经被应用于战事。据《范蠢兵法》记载,当时用抛石机可将重达6 千克的石头抛至100 多米的距离——这比徒手抛扔石块远多了。抛石机的原理非常简单,它实际上是一种依靠物体张力(如竹、木板弯曲时产生的力)抛射弹丸的大型投射器。典型的靠扭力发射的抛石机由三部分构成。地上的坚固沉重的长方形框架,一根直立的弹射杆,顶上装有横梁的两根结实的柱子。弹射杆的下端插在一根扭绞得很紧的水平绳索里,绳索绑在长方形框架的两端,正好位于支撑架下面的位置。平时绳索使弹射杆紧紧顶牢支撑架上的横梁。弹射杆的顶部通常做成勺子的形状,有时在弹射杆的顶端装一皮弹袋。弹射时,先用绞盘将弹射杆拉至接近水平的位置,再在“勺子”或皮弹袋里放进岩石或其它种类的弹体。当用扳机装置松开绞盘绳索时,弹射杆便以很大的力量恢复到垂直位置,并与横梁撞击,用惯性将弹体以弧形轨道弹向目标。

抛石机在古代是一种攻守城池的有力武器,用它可抛掷大块石头,砸坏敌方城墙和兵器;而越过城墙进入城内的石弹,可杀伤守城的敌兵,具有相当的威力。这种抛石机除了抛掷石块外,还可以抛掷圆木、金属等其它重物,或用绳、棉线等蘸上油料裹在石头上,点燃后发向敌营,烧杀敌人。在火器出现后,抛石机并没有立即从战争舞台上消失,人们还利用它“力气”大的特长,用来抛射燃烧弹、毒药弹和爆炸弹。 抛石机衡量抛石机的作战性能主要有两点

一是抛物重量;二是抛射距离。抛石机的射程一般在50至300 步之间,石弹重量由数斤至上百斤不等。拽炮人数可根据目标 远近增减,普通抛石机需用40人,大型抛石机需用200 人至300 人拉拽,一次可将重达200 至300 斤的石弹射到300 步之外,使对方“谍碎楼坍”,威力极大。抛石机在当时所起的作用,实际上与后来的火炮相近。

抛石机发明伊始,即成为军队中的重要攻、守城兵器,在频繁的战争中发挥着重要的作用。但早期的抛石机有一个很大的缺点,它必须在敌人阵地前埋设,操作人员在敌人的弓箭射程内施工,容易导致伤亡。为了解决这个问题,一种带轮子的抛石机应运而生。公元200 年,曹操讨伐袁绍时,在抛石机的下面装了四个轮子,叫霹雳车,亦叫做发石车。这种发石车可以在作坊里制成,不需临阵架设.

建安五年(公元200 年),曹操率军在官渡(今河南中牟境内)迎击袁绍军队的进攻,史称官渡之战。当时,袁绍率十余万步卒和骑兵攻占黎阳后,连中曹操用兵之计,痛失颜良、文丑两员大将。袁绍初战失利,锐气受挫,于是变分兵进击为结营紧逼,企图以优势兵力迫使曹军决战。袁军兵至官渡,依托沙丘修筑工事,东西计有数十里之长,形成了与曹军对峙之势。为了削弱曹军的力量,袁军在其营中修筑土山,造高橹,以众多的弓奇手居高临下,在橹的防护下向曹营发射箭矢,使曹军在一段时间内处于被动挨打的境地。为了稳定防御态势,打破袁军的远战优势,曹操集中了一批能工巧匠,造出了装有轮子的抛石机——霹雳车,并且利用夜色的掩护和有利的气象条件,突然在袁军营垒前展开。顿时,无数石弹飞人袁营,坚固的高橹被砸了个稀巴烂,大量弓弩手中弹丧命,小土山成了打击的大目标,袁军的坚固工事损失惨重。霹雳车为官渡之战中曹军的胜利发挥了很大的作用。

(图)中国火炮

在官渡之战以后的千余年里,历次攻守城之战几乎都有发石车的身影。唐朝武德4 年(公元621 年),李世民在东定中原战争中率军攻打东都宫城时,使用了发石车,抛射30千克重的石头可达200 步。公元645 年,在第一次东征作战中,唐军连续12天用发石车、撞车,昼夜猛攻辽东城,给守敌造成了重大伤亡。公元757 年,史思明攻打太原城,守将李光弼制造了用200 人挽索发射的巨型发石车,向城外大量抛射石弹,这些石弹铺天盖地般向围城的守军袭来,每发石弹能伤数十人,打得敌兵难以招架,最后只得收兵回营。公元1234年,元军攻打汴梁,架发石车数百只,昼夜发射,所发射的石弹几乎填平了北宋的护城河。公元 1283 年正月,元军在进攻南宋的关键一仗中,先对樊城发起总攻,先以熟悉水性的士兵潜人水中沉木断索,烧毁浮桥,切断其与襄城的联系。接着兵分多路,并配以威力大、射程远的新式发石车,水陆夹攻樊城。北面战舰直趋城下;西南面元军先头部队撕破一个缺口,攻人城内;东北方向元军主力冒死强攻,终于破城而人。樊城陷落,襄阳如齿失唇。元军在加紧围攻的同时,间以喊话招降,而且以发石车不断轰击城楼。2 月,南宋主将吕文焕见突围无望,又慑于元军压力,终以城降。此战突破了南宋战略防御体系,为元军长驱直人南宋腹地打开了通道。

纵观抛石机的发展,我们可以看到,早期的抛石机抛物重量轻,毁伤能力有限,在战场上只能击毙士兵,破坏战车等。发石车还可用做攻城武器。自从火药发明以后,发石车还可用来发射“火药弹”等燃物,因而成为纵火兵器。随着火箭、火铳的出现,发石车便退出了历史舞台。

连发技术的萌芽

发石车的效率较低,作战时往往贻误战机,而且抛射时投人人力较多,操作不便。为适应作战的需要,人们曾设想将它改进成连续抛射的兵器。三国时期,魏国有一个名叫马钧的机械发明家,曾试验利用车轮不断转动的原理,制成了转轮式抛石机,称做“车轮炮”,能将石头连续抛射出去,加大了发射频率,提高了发石车的杀伤破坏威力。

据史料记载,马钧是个肯钻研的人,他曾创制过许多机械工具,如织绫机、翻车(即后来的龙骨水车)、指南车等。在一次战斗结束后,他看到缴获蜀军的战利品中,有许多据说是诸葛亮组织工匠制造的连弩。他认真而仔细地研究了这些连弩的机械部分,很受启发,认为这种弩机威力还可以提高好多倍。于是,他苦心钻研试验,终于制成了一种用于攻城的车轮炮。

据有关资料记载,马钧在实践中能针对旧抛石机不能连续抛射的缺点,进行大胆的革新,采用旋转车轮这种方法,使装载着的数十块大石头连续飞抛出去,攻击敌城,这样抛出的石头能抛至数百步远。由此可见,这种车轮炮构思相当巧妙,结构也有其独特之处。在古代能有此设想和实践,实属难能可贵。

明代茅元仪所著的《武备志》中对马钧的车轮炮作了这样的说明:“每轮辐条十八根,长一尺四寸。每条左右傍铳二杆。铳内装火药铅子_一骡驮架二轮。以皮条护铁吕以固药子,连木架重二百余斤。三军附之。如临敌,将架置地,先取一轮安在柱上,随其高低转打。二军可执七十二人之器也。”

从这里可以看出,这种车轮炮的威力相当大,效能比单个抛石机提高几十倍,并采用骡驮,运送转移方便灵活。它的结构设计也很合理,安装了转柱,便于车轮转动,一架车轮上可装36发石弹,一骡驮两轮,就有力发石弹炮。两个射手可以连续操作发射这么多石弹,其声势和威力可谓大矣!车轮炮的出现,可以说是射击兵器由单发到连发的最早尝试和探索,这为火炮向连动式发展提供了早期准备。

二.火炮种类

火炮按用途分为地面压制火炮、高射炮、反坦克火炮、坦克炮、航空机关炮、舰炮和海岸炮。其中地面压制火炮包括加农炮、榴弹炮、加农榴弹炮和迫击炮,有些国家还包括火箭炮。反坦克火炮包括反坦克炮和无坐力炮。按弹道特性分为加农炮、榴弹炮和迫击炮。加农炮弹道低伸,身管长,初速大,射角一般小于45°,用定装式或分装式炮弹,变装药号数少,适于对装甲目标、垂直目标和远距离目标射击。高射炮、反坦克炮、坦克炮、航空机关炮、舰炮和海岸炮都具有加农炮的弹道特性。榴弹炮弹道较弯曲,炮身较短,初速较小,射角可达75°,用分装式炮弹,变装药号数较多,弹道机动性大,适于对水平目标射击。迫击炮弹道弯曲,炮身短,初速小,射角为45°~85°,变装药号数较多,适于对遮蔽物后的目标射击。按运动方式分为自行火炮、牵引火炮、骡马挽曳火炮和骡马驮载火炮。按炮膛构造分为线膛炮和滑膛炮。

1. 机炮

口径:二十~五十七公厘

发展:原为满足高射低空防御,目前在防空用火炮领域以取代旧式轻型高射炮

特色:射速极高,每分钟射速可达数百发甚或数千发,为增加射速,常采联发配置

应用:目前广泛装设在轮型炮架、装甲车辆、船舰和飞机上

例:葛特林机炮-回旋式多炮管设计

联勤自制T-75二十公厘机炮

奥利岗三十五公厘快炮

2. 加农炮

倍径:三十以上

特色:炮弹初速高、弹道平直、射程远,属於直射式火炮

分类:高射炮-可有效防御敌机,但目前已被防空飞弹和高速机炮所取代

战防炮和战车炮-有效攻击装甲车辆,但旧有牵引或自走式战防炮已被战防飞弹取代;战车炮目前仍广泛配备在战车或装甲侦察车野战加农炮-用於野战环境射击,占有射程优势,但易受地形、地物影响射界.

3. 榴弹炮

倍径:二十~三十五

特色:从臼炮直接演变而来,初速慢、弹道弯曲,属於曲射式火炮

分类:轻型榴弹炮-口径在一零五公厘以下

重型榴弹炮-口径在一零五公厘以上

优点:弯曲弹道使榴弹炮可以攻击地形、地物后方的目标,野战环境的运用弹性优于加农炮

缺点:射程不及加农炮,且发射前需详细计算环境的影响。

4. 迫击炮

倍径:二十以下

口径:六十 ~ 一六零公厘

组成:炮管、座板、支架和调整机构等组成,可快速拆卸便於携带

特色:从臼炮演化而来,构造简单、使用方便;弹道最弯曲,一般以四十五度以上高仰角发射

优点:射速快、重量轻、弹道高,可以跨越地障轰击目标,适合於山区丛林等地形复杂地区使用,为步兵单位重要的支援火力

应用:重型迫击炮装有轮架以便运输,或装设在车辆、炮塔内作为自走式迫击炮来使用

[注]倍径:指炮管长度除以炮管口径的值,倍径愈大,炮管愈细长。

5.自行火炮

种类:各种常规性火炮的口径都有,现已装备部队的主要是120MM反,122火,152榴,155榴等。

特点:机动性能强,人员少,反应快,速度快。

应用:主要给步兵以强大的火力支援和伴随支援。

三.火炮历史

早在1332年,中国的元朝就在部队中装备了最早的金属身管火炮:青铜火铳(口径105毫米,滑膛前装式火炮)。

在春秋时期,中国已使用一种抛射武器——礮。至迟10世纪火药用于军事后,礮便用来抛射火药包、火药弹。至迟在元代,中国已经制造出最古老的火炮——火铳。13世纪中国的火药和火器西传以后,火炮在欧洲开始发展。14世纪上半叶,欧洲开始制造出发射石弹的火炮。为了提高炮兵火力的适应性,现代火炮除配有普通榴弹、破甲弹、穿甲弹、照明弹和烟幕弹外,还配有各种远程榴弹、反坦克布雷弹、反坦克子母弹、末段制导炮弹以及化学炮弹、核弹(见核武器)等,使火炮能压制和摧毁从几百米到几万米距离内的多种目标。

在火药武器真正派上用场之前,曾经过数个世纪的实验。发展火药的最大难题,就是燃点快、质量均匀和威力强大,此外,设计出合适的火炮也非易事,倘若设计不当即无法开火。由于受到早期的制造技术所困,施放火炮者所面临的危险程度,其实与炮击目标物所差无几。例如在1460年时,苏格兰国王约翰二世就是在燃点火炮时,因为火炮发生爆炸死于非命。

到了十五世纪中期,火炮与火药的技术已经达到高峰,跃升为重要的武器。最明显的例子,是在1453年时,君士坦丁堡的城墙,被攻城巨炮所发射的大石炮弹所轰毁。虽然君士坦丁堡的陷落,似乎是因为小城门被轰开所致,但其实可归因于炮轰让突击成为可能的因素。

中古时代的火炮,被用作攻城时炮轰城墙以及在战场上向大批的敌军开火之用。它们可以精准地轰毁在城堡里面建筑物的垂直外墙,因此人们便发展出倾斜低矮的外墙取替高耸垂直的外墙。在这段时期里,火炮在战场上的作用有限,因为当时的火炮仍非常笨重,在作战时,很难移到新的位置上开火。

是陆军的重要组成部分和主要火力突击力量。具有强大的火力、较远的射程、良好的精度和较高的机动能力,能集中、突然、连续地对地面和水面目标实施火力突击。主要用于支援、掩护步兵和装甲兵的战斗行动,并与其他兵种、

军种协同作战,也可独立进行火力战斗。炮兵在历史上有“战争之神”的称号。

火炮自问世以来,经过长期的发展,逐渐形成了多种具有不同特点和不同用途的火炮体系,成为战争中火力作战的重要手段,大量地装备了世界各国陆、海、空三军。

在现代立体化战争中,火力仍然是战斗力的核心。火炮——战场上的活力骨干,以其火力强、灵活可靠、经济性和通用性好等优点,已成为战斗行动的主要内容和左右战场形势的重要因素。火炮既可摧毁地面各种目标,也可以击毁空中的飞机和海上的舰艇。因此,作为提供进攻和防御活力的基本手段,火炮在常规兵器中占有巩固的地位。

火炮的发展受到社会经济能力和科学技水平的制约,同时也受到军事战略和战术思想的支配。第二次世界大战以来,科学技术的飞快进步,特别是微电子、计算机、光电子和新材料等技术的发展,是火炮在设计、制造和使用方面有了一系列变化,大大加快了火炮更新换代的步伐。现代火炮早已不是单纯的机械装置,而是与先进的侦察、指挥、通信、运载手段以及高性能弹药结合在一起的完整的武器系统。因此,从不断发展的战略、威力、反应速度和机动能力在内的综合性能,是火炮系统发展的必然趋势。近年来,高新科学技术在兵器领域的应用,引起火炮技术的总大变革。液体发射药火炮、机器人火炮、电磁炮、电热炮、激光炮等新概念、新理论火炮的出现,将揭开火炮发展世上的新篇章。

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