反坦克炮领域的骚操作——锥膛炮

反坦克炮领域的骚操作——锥膛炮

锥膛炮(Tapered-bore Gun 或Squeeze bore Gun),指的是炮膛从尾部到炮口不断变细的火炮,和普通火炮最大的区别就是它的内膛口径是在不断变化的,炮尾处最大,炮口处最小,它使用的弹丸,外层是一圈软质的金属(比如铅),形成一个弹带,内层则是坚硬的碳化钨弹芯。在发射出膛的过程中,软质的弹带收到不断收窄的炮膛挤压,弹丸口径也不断变小,但由于是受迫挤压,炮膛的闭气性非常好。当完全发射出炮膛后,弹丸的口径等于炮口的口径,并获得了比相同长度的普通火炮高得多的初速。由于弹丸外层弹带可以被挤压变形,变成薄薄一层壳,其他大部分粘在炮弹尾部,所以锥膛炮的炮弹属于一种次口径穿甲弹。

普通火炮(上)和锥膛炮(下)的区别

基于以上的特性,锥膛炮是一种天然的反坦克炮。不过这种炮的发明年代可要比坦克的诞生年代早的多,它是在1903年被德国人卡尔帕夫发明,但直到20年代才被另一名德国人赫曼格里奇付诸实践,他实验的最早型号的锥膛炮只是一门“猎枪”,使用的APCR弹芯口径仅7mm,可以获得惊人的1800m/s的初速。这种炮被称为“格里奇原型”。在此基础上,毛瑟工厂开始研究将锥膛炮技术应用到反坦克炮上。二战期间仅有德国和美国有装备过锥膛炮/枪,分别是28/20-mm sPzB 41,42/28-mm Pak41,75/55-mm Pak41,以及锥膛版.50/.30 M2HB重机枪。

二战德国装备的三种锥膛炮的弹丸,按口径大小分别是75/55-mm Pak41,42/28-mm Pa

从1939开始,毛瑟工厂开始生产锥膛反坦克炮,并被定型为sPzB 41。这是一门28/20-mm口径的反坦克炮,横杠前代表炮膛尾部口径,横杠后代表炮口口径,也就是说,炮弹出口后口径缩小了40%!带来的收益就是这门反坦克炮的初速达到了1400m/s,这在二战是天顶星技术。要知道同时期的Pak 36 37mm反坦克炮才762m/s的初速,后来的71倍径Pak 43 88mm反坦克炮发射硬芯穿甲弹时也才1130m/s。然而由于20mm口径的弹丸质量实在太小,速度衰减太快,只适合在800m距离内进行射击,超过800m威力衰减的已经没法看。所以实际穿甲能力并不比37mm炮强多少。

sPzB 41锥膛炮


使用sPzB 41的德军士兵,膛口的口径看起来更像一门反坦克步枪

sPzB 41的穿甲能力

紧接着,毛瑟工厂又研制了口径更大的42/28-mm 反坦克炮,炮弹出膛后口径缩小1/3,初速仍有1265m/s。这种反坦克炮的威力无意是大大增强,彻底将同级别打Pak 36甩开。这门炮在500mm距离上仍可垂直击穿87mm钢板,1000mm距离上仍可垂直击穿60mm钢板。

42/28 Pak 41反坦克炮

到了1942年,75/55-mm Pak41 反坦克炮也开始投产,这门炮的威力十分惊人。在100m距离上,75/55-mm Pak 41使用钨芯穿甲弹可以30度着角打穿198mm钢板,同样测试条件Pak 43使用风帽被帽穿甲高爆弹是203mm,二者几乎不相上下;不过随着距离的增加,由于此口径穿甲弹质量小,存速不佳,到1000m距离上,75/55-mm Pak 41 30度着角只能打穿140mm钢板,而Pak 43可以打穿165mm;1500m上速度衰减的已经失去测试意义,而Pak 43 2000m还能打穿132mm钢板。当然如果Pak 43使用的如果也是硬芯穿甲弹的话,穿深还要拉Pak 41一个档次。

75/55-mm Pak 41

75/55-mm Pak 41反坦克炮的两种穿甲弹,一种是钨芯,一种是软钢

虽然锥膛炮的穿甲能力出众,但实际上二战期间德国并没有生产多少锥膛炮。比如42/28-mm Pak 41只生产了几百门,75/55-mm Pak 41更是只有寥寥 150门。为啥这么好的炮不多生产呢?主要是因为,这门炮的寿命实在太短了。因为炮弹在发射过程中,要不断与炮膛摩擦,挤压,炮管的磨损比普通火炮严重的多。比如75/55-mm Pak 41炮管只能打500-600发就要报废了,而同口径的75mm Pak 39是5000发以上,差距巨大;除此之外由于锥膛炮打的是APCR,实际口径很小,所以不得不使用昂贵的钨合金来尽量增加重量,以提高动能和存速能力。而德国恰恰是一个贫钨国家,和国民政府关系对立后,更是失去了廉价钨矿的来源。所以锥膛炮的炮弹也很贵。最后不得仍使用Pak 39,Pak 40为主力反坦克炮。

除了反坦克领域,德国也在防空炮上尝试应用了锥膛炮技术,比如克虏伯和莱茵金属合作开发的240/210-mm的K.3,以及莱茵金属自行开发的150mm锥膛炮,全都因为寿命太短,不得不终止开发。

不过慑于锥膛炮巨大的威力,二战之后,苏联还是以75/55-mmPak 41为蓝本开展了本国的锥膛炮研究。苏联人在自己的76.2mm加农炮基础上,改出了一个76/57-mm 的S-40实验型火炮,这门炮的初速达到惊人的1332m/s,在1000m处还可以打穿230mm钢板,远超苏联的ZiS-2,ZiS-3。然而这门炮继承了德国锥膛炮所有的缺点,最终仍然未获服役资格。不过在德国人失败的防空炮领域,苏联人倒是开发出了一款220/152-mm锥膛防空炮并投入使用,这主要是为了防御当时美国的高空侦察机和喷气式轰炸机,只有这款防空炮的射高能够满足要求。随着S-75防空导弹的服役,锥膛炮也就彻底退出了历史舞台。现代的坦克炮,使用的都是滑膛炮+尾翼稳定脱壳穿甲弹的配置,可以获得比锥膛炮更高的初速和动能,技术层次早已不可同日而语。

苏联的S-40 76/57mm锥膛反坦克炮