火藥彈

以發射藥為能源發射彈丸,口徑在20毫米以上的身管射擊武器。火炮種類較多,配有多種彈藥,可對地面、水上和空中目標射擊,殲滅、壓制有生力量和技術兵器,摧毀各種防禦工事和其他設施,擊毀各種裝甲目標和完成其他特種射擊任務。

基本介紹

  • 中文名:火藥彈
  • 組成:炮身和炮架
  • 分類:地面壓制火炮、高射炮
  • 開始時間:20世紀60年代
一般構造,分類,簡史,反後坐裝置的創製,專用火炮的發展,現狀和展望,火炮,

一般構造

火炮通常由炮身和炮架兩大部組成(以加農榴彈炮為例)。炮身部由身管、炮尾、炮閂和炮口制退器組成。身管用來賦予彈丸初速及飛行方向,並使彈丸旋轉(滑膛炮的彈丸一般不旋轉)。炮尾用來盛裝炮閂。炮閂用來閉鎖炮膛、擊發炮彈和抽出發射後的藥筒。現代火炮大都採用半自動炮閂,有的採用自動炮閂。炮口制退器用來減少炮身後坐能量。發射時,裝在炮閂內的擊針撞擊炮彈底火,點燃發射藥。發射藥燃燒產生大量的燃氣(壓強一般約為3×105千帕),推動彈丸以極大的加速度沿炮膛向前運動。彈丸離開炮口瞬間獲得最大速度,爾後沿著一定的彈道飛向目標。燃氣推動彈丸向前運動的同時推動炮身後坐。
炮架部由反後坐裝置、搖架、上架、高低機、方向機、平衡機、瞄準裝置、 下架、 大架和運動體等組成。反後坐裝置包括駐退機和復進機。駐退機用來消耗炮身後坐能量,使炮身後坐至一定距離而停止。復進機用來在炮身後坐時貯蓄能量,後坐終止時使炮身復進到原來的位置。在後坐運動中,由於反後坐裝置的緩衝作用,炮身傳到炮架上的力大為減少,約為燃氣作用於炮身軸向力(炮膛合力)的1/30至1/5。搖架是炮身後坐、 復進的導軌,也是起落部分(包括炮身、反後坐裝置和搖架)的主體。搖架以其耳軸裝在上架上,借高低機作垂直轉動。上架是迴轉部分的主體,以基軸裝在下架上,借方向機作水平轉動。高低機和方向機使炮身在高低和方向上轉動。高低機裝在搖架和上架之間,方向機裝在上架和下架之間。平衡機使火炮起落部分在搖架耳軸上保持平衡,使高低機操作輕便。瞄準裝置由瞄準具和瞄準鏡組成,用來根據火炮射擊諸元實施火炮瞄準。下架、大架和運動體,射擊時支撐火炮,行軍時作為炮車。

分類

火炮有多種分類方法。按用途分為地面壓制火炮、高射炮、反坦克火炮、坦克炮、航空機關炮、艦炮和海岸炮。 其中地面壓制火炮包括加農炮、榴彈炮、加農榴彈炮和迫擊炮,有些國家還包括火箭炮。反坦克火炮包括反坦克炮和無坐力炮。按彈道特性分為加農炮、榴彈炮和迫擊炮。加農炮彈道低伸,身管長,初速大,射角一般小於45°,用定裝式或分裝式炮彈,變裝藥號數少,適於對裝甲目標、垂直目標和遠距離目標射擊。高射炮、反坦克炮、坦克炮、航空機關炮、艦炮和海岸炮都具有加農炮的彈道特性。榴彈炮彈道較彎曲,炮身較短,初速較小,射角可達75°,用分裝式炮彈,變裝藥號數較多,彈道機動性大,適於對水平目標射擊。迫擊炮彈道彎曲,炮身短,初速小,射角為45°~85°,變裝藥號數較多,適於對遮蔽物後的目標射擊。按運動方式分為自行火炮、牽引火炮、騾馬挽曳火炮和騾馬馱載火炮。按炮膛構造分為線膛炮滑膛炮

簡史

早在春秋時期,中國已使用一種拋射武器──礮。至遲10世紀火藥用於軍事後,礮便用來拋射火藥包、火藥彈。在12世紀30年代,宋代出現了以巨竹為筒的管形噴射火器──火槍;13世紀50年代,又出現了竹製管形射擊火器──突火槍。這種身管射擊火器的出現,對近代火炮的產生具有重要意義。
滑膛火炮的產生和發展  至遲在元代,中國已經製造出最古老的火炮──火銃。中國歷史博物館展出的代至順三年(1332)製造的青銅鑄炮,重6.94千克,長35.3厘米,炮口直徑105毫米,炮身上有“至順三年二月吉日 綏邊討寇軍 第叄佰號馬山”等銘文。炮的尾部有兩個方孔,可裝耳軸。中國明朝政府設有“兵仗”、“軍器”二局,分造火器,僅在正德到嘉靖年間(1506~1566)製造的火炮就達數十種。“虎蹲炮”用鐵爪限制後坐,射擊時後坐不過五寸(約15.55厘米),能裝小鉛彈百個以上。“攻戎炮”裝在車上發射,便於騾馬挽曳,用鐵錨限制後坐。“無敵大將軍炮”重千斤(約596.82千克),裝在車上,能裝鐵子500個,擊寬二十餘丈(約62.2米)。“毒火飛炮”、 “飛摧炸炮”能發射爆炸彈。這種炮彈為鐵鑄空心體,內裝火藥及其他藥劑,並裝有將藥線安放在竹管內的引信。發射時將彈丸裝入炮管,先點燃引信,後點燃炮管內發射藥,彈丸到達目標後爆炸。
中國的火藥和火器西傳以後,火炮在歐洲開始發展。14世紀上半葉,歐洲開始製造出發射石彈的火炮。16世紀前期,義大利數學家N.F.塔爾塔利亞發現炮彈在真空中以45°射角發射時射程最大的規律,為炮兵學的理論研究奠定了基礎。16世紀中葉,歐洲出現了口徑較小的青銅長管炮和熟鐵鍛成的長管炮,代替了以前的臼炮(一種大口徑短管炮)。還採用了前車,便於快速行動和通過起伏地。16世紀末,出現了將子彈或金屬碎片裝在鐵筒內製成的霰彈,用於殺傷人馬。1600年前後,一些國家開始用藥包式發射藥,提高了發射速度和射擊精度。17世紀,義大利物理學家伽利略的彈道拋物線理論和英國物理學家I.牛頓對空氣阻力的研究,推動了火炮的發展。瑞典國王古斯塔夫二世·阿道夫在位期間(1611~1632),採取減輕火炮重量和使火炮標準化的辦法,提高了火炮的機動性。1697年,歐洲用裝滿火藥的管子代替點火孔內的散裝火藥,簡化了瞄準和裝填過程。17世紀末,歐洲大多數國家使用了榴彈炮。
18世紀中葉,普魯士國王弗里德里希二世和法國炮兵總監 J.-B.V.de格里博弗爾曾致力於提高火炮的機動性和推動火炮的標準化。英、法等國經多次試驗,統一了火炮口徑,使火炮各部分的金屬重量比例更為恰當;還出現了用來測定炮彈初速的彈道擺。19世紀初,英國採用了榴霰彈,並用空炸引信保證榴霰彈適時爆炸,提高了火炮威力。 從火炮出現到19世紀中葉以前,火炮一般是滑膛前裝炮,發射實心球彈,部分火炮發射球形爆炸彈、霰彈和榴霰彈。最初的線膛炮是直膛線的,主要目的是為了前裝彈丸方便。這種火炮發射速度慢,射擊精度低,射程近。為了增大火炮射程,19世紀初歐洲許多國家進行了線膛炮的試驗。1846年,義大利G.卡瓦利少校製成了螺旋線膛炮,發射錐頭柱體長形爆炸彈。螺旋膛線使彈丸旋轉,飛行穩定,提高了火炮威力和射擊精度,增大了火炮射程。線上膛炮出現的同時,炮閂得到改善,火炮實現了後裝,發射速度明顯提高。線膛炮的採用是火炮結構上的一次重大變革,至今線膛炮身還被廣泛使用。滑膛炮身則為迫擊炮等繼續使用。

反後坐裝置的創製

19世紀末期前,炮身通過耳軸與炮架相連線,這種火炮的炮架稱為剛性炮架。剛性炮架在火炮發射時受力大,火炮笨重,機動性差,發射時破壞瞄準,發射速度慢,威力提高受到限制。19世紀末期出現了反後坐裝置,炮身通過它與炮架相連線,這種火炮的炮架稱為彈性炮架。1897年,法國製造了裝有反後坐裝置(水壓氣體式駐退復進機)的75毫米野炮,後為各國所仿效。彈性炮架火炮發射時,因反後坐裝置的緩衝,作用在炮架上的力大為減小,火炮重量得以減輕,發射時火炮不致移位,發射速度得到提高。彈性炮架的採用緩和了增大火炮威力與提高機動性的矛盾,火炮結構趨於完善,是火炮發展史上的一個重大突破。
19世紀末期,相繼採用纏絲炮身、筒緊炮身、強度較高的炮鋼和無煙火藥,提高了火炮性能。採用猛炸藥和複合引信,增大彈丸重量,提高了榴彈的破片殺傷力。20世紀初,一般75毫米野炮射程為6500米,105毫米榴彈炮射程為6000米,150毫米榴彈炮射程為7000米,150毫米加農炮射程為10000米。 火炮還廣泛採用了周視瞄準鏡、測角器和引信裝定機。

專用火炮的發展

第一次世界大戰期間,為了對隱蔽目標和機槍陣地射擊,廣泛使用了迫擊炮和小口徑平射炮。 為了對付空中目標,廣泛使用了高射炮。 飛機上開始裝設航空機關炮。隨著坦克的使用,出現坦克炮。機械牽引火炮和自行火炮的出現,對提高炮兵的機動性有重要的影響。騾馬挽曳火炮仍被大量使用。當時交戰國除大量使用中小口徑火炮外,還重視大口徑遠射程火炮的發展。 一般採用的有203~280毫米榴彈炮和220~240毫米加農炮。法國1917年式220毫米加農炮,最大射程達22公里。德國1912年製成的420毫米榴彈炮,炮彈重1200千克,最大射程9300米。許多國家還採用過在鐵道上運動和發射的鐵道炮
20世紀30年代,火炮性能進一步改善。通過改進彈藥、 增大射角、 加長身管等途徑增大了射程。輕榴彈炮射程增大到12公里左右,重榴彈炮增大到15公里左右,150毫米加農炮增大到20~25公里。 改善炮閂和裝填機構的性能,提高了發射速度。採用開架式大架,普遍實行機械牽引,減輕火炮重量,提高了火炮的機動性。由於火炮威力增大,採用自緊炮身和活動身管炮身,以解決炮身強度不夠和壽命短的問題。高射炮提高了初速和射高,改善了時間引信。反坦克炮的口徑和直射距離不斷增大。第二次世界大戰中,由於飛機提高了飛行高度,出現了大口徑高射炮、近炸引信和包括炮瞄雷達在內的火控系統。由於坦克和其他裝甲目標成了軍隊的主要威脅,出現了無後坐炮和威力更大的反坦克炮。

現狀和展望

20世紀60年代以來,由於科學技術的發展和生產工藝的改進,火炮在射程射速、威力和機動性各方面都有明顯提高。在增大火炮射程方面,主要採用高能發射藥,加大裝藥量,加長身管,增大膛壓,提高初速,相應採用自緊炮身以及發展新彈種(如底凹彈、底部噴氣彈、火箭增程彈和棗核彈)等。105毫米榴彈炮射程從第二次世界大戰時的11~12公里增大到15~17公里,155毫米榴彈炮射程從14~15公里增大到30公里以上,有的達40餘公里。在增大火炮射速方面,採用半自動炮閂,液壓傳動瞄準機構,可燃藥筒和全自動裝填機構等。瑞典FH77-A式155毫米榴彈炮,最大發射速度3發/6~8秒。 美M204式105毫米榴彈炮利用前沖原理縮短後坐量,後坐時間由2.5秒降為1.4秒,後坐距離由1184毫米降至430毫米。在提高彈丸威力方面,採用增大彈體強度,減薄彈體壁厚,增大炸藥裝填量等措施,並改裝高能炸藥和採用預製破片彈等。美105毫米榴彈的殺傷效果,相當於第二次世界大戰期間的155毫米榴彈。 在提高火炮機動性方面,許多國家採取新結構、新原理、新材料等以減輕火炮重量,並重視發展新型自行火炮。美M102式105毫米榴彈炮,上架、下架和大架合一,高低機與平衡機合一,採用鳥胸骨閉架式大架和迫擊炮座盤,簡化了結構,改善了受力條件,除後坐部分為鋼製件外,其餘大多為鋁製件。火炮重量由原來的2260千克減到1400千克。美M204式 105毫米榴彈炮利用前沖原理,重量由原來的2260千克減到2027千克。美M109A1式 155毫米自行榴彈炮,採用專用鋁合金車體,體積小,重量輕,機動性好;採用密閉式旋轉炮塔,具有浮渡能力;採用液壓摺疊式駐鋤,方向射界為360°。瑞典的FH77式155毫米榴彈炮和英國聯邦德國、義大利聯合研製的FH70式155毫米榴彈炮,均附有輔助推進裝置,進一步提高了火炮的機動能力。 蘇Д-30式122毫米榴彈炮採用具有360°方向射界的炮架,提高了火炮的火力機動性。
為了提高炮身壽命,許多國家採用電渣重熔等精煉工藝,以提高炮身鋼的機械性能和抗熱裂紋能力。自緊技術的採用,提高了炮身的有效強度和疲勞壽命。炮膛表面鍍鉻,改善了炮膛的熱耐磨性能。使用高能量低燒蝕發射藥或新型緩蝕添加劑,減輕了炮膛燒蝕。聯邦德國 120毫米坦克炮採用滑膛炮身並經自緊和炮膛鍍鉻處理,雖然初速為1330米/秒,膛壓為5.4×105千帕,炮身壽命仍達1000發。
為了提高炮兵火力的適應性,火炮除配有普通榴彈、破甲彈、穿甲彈、照明彈和煙幕彈外,還配有各種遠程榴彈、反坦克布雷彈、反坦克子母彈、末段制導炮彈以及化學炮彈、核彈(見核武器)等,使火炮能壓制和摧毀從幾百米到幾萬米距離內的多種目標。
火炮將進一步提高初速、射速,增大射程,延長使用壽命,提高射擊精度,改善機動性,採用新彈種以增大威力,增強反裝甲能力,並與偵察系統和射擊指揮系統聯成整體,以進一步提高反應能力。

火炮

cannon,以發射藥為能源發射彈丸,口徑在20毫米以上的身管射擊武器。火炮種類較多,配有多種彈藥,可對地面、水上和空中目標射擊,殲滅、壓制有生力量和技術兵器?摧毀各種防禦工事和其他設施,擊毀各種裝甲目標和完成其他特種射擊任務。  火炮按用途分為地面壓制火炮、高射炮、反坦克火炮、坦克炮航空機關炮艦炮海岸炮。其中地面壓制火炮包括加農炮、榴彈炮、加農榴彈炮和迫擊炮,有些國家還包括火箭炮。反坦克火炮包括反坦克炮和無坐力炮。按彈道特性分為加農炮 、榴彈炮和迫擊炮 。 加農炮彈道低伸 ,身管長,初速大,射角一般小於45°,用定裝式或分裝式炮彈,變裝藥號數少,適於對裝甲目標、垂直目標和遠距離目標射擊 。高射炮、反坦克炮、坦克炮、航空機關炮、艦炮和海岸炮都具有加農炮的彈道特性。榴彈炮彈道較彎曲,炮身較短,初速較小 ,射角可達75° ,用分裝式炮彈 , 變裝藥號數較多,彈道機動性大,適於對水平目標射擊。迫擊炮彈道彎曲,炮身短,初速小,射角為45°~85°,變裝藥號數較多,適於對遮蔽物後的目標射擊。按運動方式分為自行火炮、牽引火炮、騾馬挽曳火炮和騾馬馱載火炮。按炮膛構造分為線膛炮和滑膛炮。  早在春秋時期,中國已使用一種拋射武器——礮。至遲10世紀火藥用於軍事後,礮便用來拋射火藥包、火藥彈。至遲在元代,中國已經製造出最古老的火炮——火銃。13世紀中國的火藥和火器西傳以後,火炮在歐洲開始發展。14世紀上半葉,歐洲開始製造出發射石彈的火炮。為了提高炮兵火力的適應性 ,現代火炮除配有普通榴彈 、 破甲彈 、穿甲彈、照明彈和煙幕彈外,還配有各種遠程榴彈、反坦克布雷彈 、反坦克子母彈、末段制導炮彈以及[[化學炮彈]]、核彈(見核武器)等,使火炮能壓制和摧毀從幾百米到幾萬米距離內的多種目標。
火炮是利用火藥燃氣壓力等能源拋射彈丸,口徑等於和大於20毫米(0.78英寸)(美國為16.7毫米)的身管射擊武器。
按照彈道特性可以分為:

*加農炮*榴彈炮
*加榴炮*迫擊炮
按照用途分可以分為:
*野戰炮*步兵炮
*列車炮*迫擊炮
*無後坐力炮
*高射炮
*坦克炮
*反坦克炮
*航炮
*艦炮
*海岸炮
按照運動方式可以分為:
*牽引式
*自行式(自行式火炮)
按照身管分類可以分為:
*線膛式
*滑膛式
火炮構造:
*火炮通常由炮身和炮架兩大部分組成。炮身包括身管、炮尾、炮閂等。身管用來賦予彈丸初速和飛行方向;炮尾用來裝填炮彈;炮閂用以關閉炮膛,擊發炮彈。炮架由反後坐裝置、方向機、高低機、瞄準裝置、大架和運動體等組成。反後坐裝置用以保證火炮發射炮彈後的復位;方向機和高低機用來保證火炮發射炮彈後復位;方向機和高低機用來操縱炮身變換方向和高低;瞄準裝置由瞄準具和瞄準鏡組成,用以裝定火炮射擊數據,實施瞄準射擊;大架和運動體用於射擊時支撐火炮,行軍時作為炮車。
早在1332年,中國的元朝就在部隊中裝備了最早的金屬身管火炮:青銅火銃(口徑105毫米,滑膛前裝式火炮)。
考資料:
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