今天小编分享的军事经验:法国M1897型75毫米野战炮(上),现代火炮鼻祖,是怎样练成的?,欢迎阅读。
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凭什么法国的 M1897 型 75 毫米野战炮能被视为现代火炮的鼻祖?
很多军迷都知道,M1897 是最早一批安装身管后座装置的陆军火炮,但是仅凭这一点,还不足以奠定它的历史地位。" 快速后膛 "、" 整装炮弹 "、" 无烟火药 "、" 丝紧身管 " 等一系列开创性技术的集中应用,使得 M1897 引领了 20 世纪初的火炮设计。
有些新技术的首个尝鲜者可能并不是 M1897,但它却是将众多新技术整合起来的首款成熟产品。本文将为您简单介绍 M1897 的研发历史背景、设计过程以及这些新技术是如何为它赋予卓越性能的。
1870 年,法国在普法战争中的失败,深深地刺激了法国人民。法国不仅被迫向德国割地赔款,还感受到了巨大的屈辱 。
说到这儿,跑个题,我上学时学过一篇课文,名叫《最后一课》。它讲述了普法战争后,因为阿尔萨斯 - 洛林地区被割让给德国,一所学校在改教德语前给学生上最后一堂法语课的情景。当时我对这篇课文的印象还颇为深刻,但并不了解它发生的历史背景。
最后一课
回到正题,战败后的法军在总结经验教训时认为,炮兵表现不佳是一个重要原因。当时法军的主力火炮还是青铜炮身的前装炮,而德军装备的是克虏伯公司生产的钢制后膛炮。法国炮在射程和射速上都全面落后于德国炮。此后,知耻后勇的法军便十分热衷于使用各种新技术来提升炮兵的战斗力。
1874 年,化学家埃德蒙 · 弗雷米在法国率先使用镍钢代替铜原料制造炮管。钢的重量比铜轻,可制造出来的炮管强度更高,另外在价格上,钢也比铜便宜得多。
1877 年,施耐德公司开发了一种采用隔断螺纹炮闩的 90 毫米后膛炮,可以提高火炮的装填速度。
隔断螺纹炮闩
1884 年,法国化学家保罗 · 维尔又制造出了硝化棉无烟火药,相比传统的黑火药,无烟火药能量密度更高,性能更稳定,燃烧时烟尘更小,燃烧后的残留也更少。
1889 年,法国工程师圣克莱尔 · 德维尔设计了一种 57 毫米火炮,集成了众多当时的最新火炮技术:" 无烟火药 "、" 螺式炮闩 "、" 铜制弹壳整装炮弹 " 以及这门炮的精髓——液压退管式反后坐装置。
后膛装弹的架退炮
火炮在发射炮弹时,会产生巨大的后坐力。在没有反后坐装置的时代,炮管通过耳轴和炮架之间刚性连接,火炮射击时,后坐力会推动整个炮身向后倒退。每次发射后,必须依靠人力将火炮推回原位。这种大幅度的炮身移动会破坏之前的瞄准設定,需要重新进行瞄准,影响了连续射击的速度和效率。
德军的架退炮
德维尔火炮的反后坐装置是由法国炮兵少校路易斯 · 巴奎设计的。在这之前,只有军舰上的重型火炮,才安装有反后坐装置。因为它们通常很重,如果安装在陆军火炮上,将导致火炮无法正常运输。
巴奎少校的设计并不完美。它采用的是短后坐原理,实际上是自动手枪后坐制退机构的放大。这种设计其实不太适合火炮。射击时,传导到炮架的后坐力还是太大,会影响炮架的稳定性。
与此同时,德国工程师阿登纳 · 豪赛尔也发明了一种类似装置并申请了专利。豪赛尔装置的特点是选择了长后坐,而非法国人的短后坐。整个装置更加紧凑、轻便。不过它也有自己无法克服的问题:液压油会泄露。
豪赛尔想把自己的专利卖给克虏伯兵工厂,但因为无法解决泄露问题,被无情地拒绝。法国皮托兵工厂的工程师在了解了豪赛尔的设计之后,觉得可以使用同样的技术原理,重新设计一套液压反后坐装置,并且不需要购买豪赛尔的专利。
1891 年,法国陆军成立了炮兵技术委员会,负责新一代野战炮的研发工作。他们要求新型火炮的口径为 75 毫米,发射 7.5 公斤左右的铜制弹壳整装弹。火炮要有快速后膛和反后坐装置,射速要达到每分钟 10 发以上。
在机动性方面,要求战斗全重为 1100 公斤。在作战时,可以用人力短距离推动。行列全重 1700 公斤,长距离机动时,使用六马挽拉。
这里的战斗全重和行列全重有什么区别呢?战斗全重是指火炮在作战时,处于射击准备状态时的总重量。行列全重是火炮在行军状态时的重量。
那为什么行列全重比战斗全重大呢?因为在用骡马拉火炮时,马匹不能直接承受炮架的重量,需要给火炮配上一个两轮前车。这个前车不仅要承载炮架的重量,往往还要运输一些炮弹和炮组成员。火炮、前车以及前车上的炮弹和炮兵加起来,就是行列全重。
火炮和它的前车
行列全重定为 1700 公斤,这是根据骡马的牵引能力决定的。欧洲的重型挽马在良好的道路条件下,一匹马可以拉五六百公斤。战场上不能指望都是好路,需要保守一点算,一匹马只能拉 400 公斤。这样理论上,六匹马拉一门炮的时候,能拉 2400 公斤。
但由于马匹之间会相互干扰,实际能拉的重量只有 1800 公斤。马是动物,不能像机器一样按照设计的功率参数运行。骡马的质量也会参差不齐。为了保险起见,就又调低了 100 公斤,定为 1700 公斤。
铜制弹壳整装弹的使用也引起不小的争论。在使用金属弹壳之前,在装填炮弹时,需要分别装入弹丸、发射药和发火管。而整装弹,只需要一次推入炮弹,简化了装填步骤,能大大提高火炮的发射速度。炮弹底缘还能帮助密封炮膛,防止火药燃烧时产生的高温高压气体,从炮弹与炮膛之间的缝隙中泄漏。
这样一看,全是好处,为啥还有人反对?铜制弹壳会带来额外的重量,在运力相同的情况下,携带的炮弹肯定会比分装弹少。不过为了提高火炮的发射效率,法国人还是决定采用整装弹。
定装弹
1892 年,法国炮兵委员会下达了火炮的设计任务,正式开始了 75 毫米野战炮的设计工作。同时进行的设计方案有四个,采用长后坐原理的方案,由皮托工厂的阿尔伯特 · 蒂勃特负责,被称为 75C。另外三个方案采用的都是短后座原理,分别是 75A、75B 和 75D,设计它们的目的是,万一 75C 失败,还有备份方案可以托底。
蒂勃特的 75C 从 1893 年 10 月开始试验。困扰德国工程师的液压油泄露问题,同样也困扰了法国工程师。火炮的射速只能达到每分钟 5 发,而且射击几十发炮弹以后,就需要给火炮补充液压油。不过,这也比采用短后座原理的方案强一些。另外三种设计中,最有前途的 75B,因为后坐力不稳定的原因,射速只有每分钟 4 发。
1894 年,法国购买了适用于 75 毫米野战炮的偏心螺式炮闩,这种后膛的操作速度比原先的螺式炮闩简单快速,炮手只要转动炮闩上的把手,就能完成上膛和退壳操作。
偏心螺式炮闩
直到 1896 年 2 月,法国工程师给 75C 更换了更加耐腐蚀的活塞环材料,液压油泄露问题才终于得到了解决。液压反后坐装置已经很高效了,但为了让火炮更稳,工程师在 75C 的单脚式大架尾部加了个驻锄。两个车轮下还各有一个小刨犁,可以插入地面。
整个炮架呈三角形,稳稳地固定在阵地上。这样一来,火炮射击时就会纹丝不动。由于不需要每次射击之后校正瞄准,再加上装弹、退壳速度飞快。75C 的射速可以轻松超过每分钟 15 发。
同年底,法国人使用 75C、75B 和老式的 90 毫米野战炮,做了一次对比试验。结果显示,75C 只用了 3 分钟就轻松胜出,自身的损失不到另外两种火炮的三分之一。
炮兵委员会对 75C 的性能非常满意。1897 年 11 月,在进一步验证了后坐系统的可靠性和耐久性之后,他们宣布新型 75 毫米野战炮已经做好服役准备。次年三月,75C 被法国陆军采用,正式命名为 "M1897 型 75 毫米野战炮 "。
M1897 的战斗全重约为 1140 公斤,行列全重 1900 公斤,比最初的设计要求稍重了一些。火炮身管长 36 倍径,发射重量为 5.4 公斤的炮弹时,炮口初速每秒 575 米,最大射程 8500 米。
8500 米的射程不是 M1897 火炮身管的极限,而是受到了炮架仰角的限制。它采用的是轻便的单脚式炮架,左右射界 6 度,俯仰角 -11 度到 18 度。18 度的最大仰角限制了 M1897 的射程。如果以 45 度的仰角射击,M1897 的射程可以轻松超过 12000 米。
其实,法国人觉得 8500 米的射程都用不到,他们为 M1897 准备的主力炮弹是一种重达 7.24 公斤的榴霰弹,炮口初速每秒 535 米,最大射程虽然也超过 8000 米,但法国人给它配的瞄准镜最远只到 6500 米。
19 世纪以来,野战炮的用途就是一杆大号的霰弹枪。M1897 也不例外,7.24 公斤的榴霰弹中填充了 290 枚铅制弹丸。火炮使用平射弹道将炮弹发射到敌人的上方,炮弹根据提前设定好的延时引信爆炸,把铅丸洒向敌人。
榴霰弹
M1897 炮弹的自动引信设定器也是一绝。在没有引信设定器之前,炮手在准备炮弹时,需要使用扳手,手动调节炮弹的引爆时间。有了引信设定器之后,只需要将炮弹头朝下插入设备中,设定器根据射程和炮弹类型,使用机械编程就能正确设定引爆的时间,大大提高了炮手准备炮弹的效率。
自动引信设定器
用了这些新技术之后,M1897 的射速可以轻松达到每分钟 15 发。在熟练的炮手操作下,甚至能超过每分钟 30 发。不过,持续高射速发射炮弹会有风险,不仅会加快炮管磨损,还有可能导致炸膛。
为了能填满 M1897 的胃口,法国人为它配备了两种弹药运输车。一种是 M1897 的火炮前车,前车也是使用骡马牵引火炮时的必要装备,它最重要的用途,是帮助马匹承载火炮大架的重量。顺道在前车上,还可以装载 24 枚炮弹。前车上还有三个炮手的座位,满载的前车重 800 公斤左右。路好的时候,炮手可以坐在前车上;路不好的时候,他们需要下车减轻马匹的负担。
火炮前车
运送炮弹的主力是 M1897 的弹药车,里面可以装 72 发炮弹。射击时它会停在火炮的左侧,负责供应炮弹。它也是个两轮车,在使用骡马牵引时,也要连接在一辆前车的后面,这个前车可以和 M1897 的火炮前车通用。
弹药车
在装备 M1897 之前,一个标准法军野战炮兵连有 6 门火炮,M1897 由于射速远高于老式架退炮,法军将炮兵连中火炮的数量减为 4 门。即使如此,凭借着高射速,部門时间内,M1897 的弹药投射量也远大于老式火炮。
一个 M1897 炮兵连有 174 人和 168 匹马。除了 4 门火炮,他们还有 12 个弹药箱、1 个修理用的锻炉和 4 辆货车。在 168 匹马中,36 匹是骑乘马,其余的都是用来拉火炮和车辆的挽马。
根据当时法军的作战理论,作战时,炮兵需要将火炮推到距前线 1000 米的位置,用榴霰弹压制敌军的炮兵和步兵,掩护步兵发起刺刀冲锋。M1897 射速快、弹道平直,是当时世界上最好的榴霰弹发射武器。
因为对 M1897 的性能过于自信,加上偏激的炮兵理论,导致法国在第一次世界大战前,将所有的老式榴弹炮、臼炮都从部队中踢了出去。法国陆军的师属火炮和军属火炮,只剩下了 M1897 一种武器。
可惜,第一次世界大战的交战场景和法国人的预想出现了很大的偏差。M1897 虽然性能优异,但并不能应对所有战况。
大家好,这期我们简单介绍了 M1897 的历史背景、研发过程、创新技术和卓越性能。下一期我们会重点讲讲 M1897 在战场上的表现。