定義
原理
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。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。
用途
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。
由來
中國古代的弩箭“兩軍相遇,弓弩爭先”,弩的發明和廣泛使用,使戰場上的攻守與拼殺陡增幾分慘烈。古代與弓弩共領風騷的,還有一種被稱為炮的“遠程”射擊武器。這種炮就是拋石機,從作戰形式上看,它完全可以被認作是火炮的鼻祖,曾被稱作“軍中第一攻擊利器”。
相傳拋石機發明於我國周代,當時叫做“拋車”。春秋時期,拋石機已經被套用於戰事。據《范蠢兵法》記載,當時用拋石機可將重達6 千克的石頭拋至100 多米的距離——這比徒手拋扔石塊遠多了。拋石機的原理非常簡單,它實際上是一種依靠物體張力(如竹、木板彎曲時產生的力)拋射彈丸的大型投射器。典型的靠扭力發射的拋石機由三部分構成。地上的堅固沉重的長方形框架,一根直立的彈射桿,頂上裝有橫樑的兩根結實的柱子。彈射桿的下端插在一根扭絞得很緊的水平繩索里,繩索綁在長方形框架的兩端,正好位於支撐架下面的位置。平時繩索使彈射桿緊緊頂牢支撐架上的橫樑。彈射桿的頂部通常做成勺子的形狀,有時在彈射桿的頂端裝一皮彈袋。彈射時,先用絞盤將彈射桿拉至接近水平的位置,再在“勺子”或皮彈袋裡放進岩石或其它種類的彈體。當用扳機裝置鬆開絞盤繩索時,彈射桿便以很大的力量恢復到垂直位置,並與橫樑撞擊,用慣性將彈體以弧形軌道彈向目標。
拋石機在古代是一種攻守城池的有力武器,用它可拋擲大塊石頭,砸壞敵方城牆和兵器;而越過城牆進入城內的石彈,可殺傷守城的敵兵,具有相當的威力。這種拋石機除了拋擲石塊外,還可以拋擲圓木、金屬等其它重物,或用繩、棉線等蘸上油料裹在石頭上,點燃後發向敵營,燒殺敵人。在火器出現後,拋石機並沒有立即從戰爭舞台上消失,人們還利用它“力氣”大的特長,用來拋射燃燒彈、毒藥彈和爆炸彈。
拋石機衡量拋石機的作戰性能主要有兩點
一是拋物重量;二是拋射距離。拋石機的射程一般在50至300 步之間,石彈重量由數斤至上百斤不等。拽炮人數可根據目標 遠近增減,普通拋石機需用40人,大型拋石機需用200 人至300 人拉拽,一次可將重達200 至300 斤的石彈射到300 步之外,使對方“諜碎樓坍”,威力極大。拋石機在當時所起的作用,實際上與後來的火炮相近。
拋石機發明伊始,即成為軍隊中的重要攻、守城兵器,在頻繁的戰爭中發揮著重要的作用。但早期的拋石機有一個很大的缺點,它必須在敵人陣地前埋設,操作人員在敵人的弓箭射程內施工,容易導致傷亡。為了解決這個問題,一種帶輪子的拋石機應運而生。公元200 年,曹操討伐袁紹時,在拋石機的下面裝了四個輪子,叫霹靂車,亦叫做發石車。這種發石車可以在作坊里製成,不需臨陣架設.
建安五年(公元200 年),曹操率軍在官渡(今河南中牟境內)迎擊袁紹軍隊的進攻,史稱官渡之戰。當時,袁紹率十餘萬步卒和騎兵攻占黎陽後,連中曹操用兵之計,痛失顏良、文丑兩員大將。袁紹初戰失利,銳氣受挫,於是變分兵進擊為結營緊逼,企圖以優勢兵力迫使曹軍決戰。袁軍兵至官渡,依託沙丘修築工事,東西計有數十里之長,形成了與曹軍對峙之勢。為了削弱曹軍的力量,袁軍在其營中修築土山,造高櫓,以眾多的弓奇手居高臨下,在櫓的防護下向曹營發射箭矢,使曹軍在一段時間內處於被動挨打的境地。為了穩定防禦態勢,打破袁軍的遠戰優勢,曹操集中了一批能工巧匠,造出了裝有輪子的拋石機——霹靂車,並且利用夜色的掩護和有利的氣象條件,突然在袁軍營壘前展開。頓時,無數石彈飛人袁營,堅固的高櫓被砸了個稀巴爛,大量弓弩手中彈喪命,小土山成了打擊的大目標,袁軍的堅固工事損失慘重。霹靂車為官渡之戰中曹軍的勝利發揮了很大的作用。
在官渡之戰以後的千餘年裡,歷次攻守城之戰幾乎都有發石車的身影。唐朝武德4 年(公元621 年),李世民在東定中原戰爭中率軍攻打東都宮城時,使用了發石車,拋射30千克重的石頭可達200 步。公元645 年,在第一次東征作戰中,唐軍連續12天用發石車、撞車,晝夜猛攻遼東城,給守敵造成了重大傷亡。公元757 年,史思明攻打太原城,守將李光弼製造了用200 人挽索發射的巨型發石車,向城外大量拋射石彈,這些石彈鋪天蓋地般向圍城的守軍襲來,每發石彈能傷數十人,打得敵兵難以招架,最後只得收兵回營。公元1234年,元軍攻打汴梁,架發石車數百隻,晝夜發射,所發射的石彈幾乎填平了北宋的護城河。公元 1283 年正月,元軍在進攻南宋的關鍵一仗中,先對樊城發起總攻,先以熟悉水性的士兵潛人水中沉木斷索,燒毀浮橋,切斷其與襄城的聯繫。接著兵分多路,並配以威力大、射程遠的新式發石車,水陸夾攻樊城。北面戰艦直趨城下;西南面元軍先頭部隊撕破一個缺口,攻人城內;東北方向元軍主力冒死強攻,終於破城而人。樊城陷落,襄陽如齒失唇。元軍在加緊圍攻的同時,間以喊話招降,而且以發石車不斷轟擊城樓。2 月,南宋主將呂文煥見突圍無望,又懾於元軍壓力,終以城降。此戰突破了南宋戰略防禦體系,為元軍長驅直人南宋腹地打開了通道。
縱觀拋石機的發展,我們可以看到,早期的拋石機拋物重量輕,毀傷能力有限,在戰場上只能擊斃士兵,破壞戰車等。發石車還可用做攻城武器。自從火藥發明以後,發石車還可用來發射“火藥彈”等燃物,因而成為縱火兵器。隨著火箭、火銃的出現,發石車便退出了歷史舞台。
連發技術的萌芽
發石車的效率較低,作戰時往往貽誤戰機,而且拋射時投人人力較多,操作不便。為適應作戰的需要,人們曾構想將它改進成連續拋射的兵器。三國時期,魏國有一個名叫馬鈞的機械發明家,曾試驗利用車輪不斷轉動的原理,製成了轉輪式拋石機,稱做“車輪炮”,能將石頭連續拋射出去,加大了發射頻率,提高了發石車的殺傷破壞威力。
據史料記載,馬鈞是個肯鑽研的人,他曾創製過許多機械工具,如織綾機、翻車(即後來的龍骨水車)、指南車等。在一次戰鬥結束後,他看到繳獲蜀軍的戰利品中,有許多據說是諸葛亮組織工匠製造的連弩。他認真而仔細地研究了這些連弩的機械部分,很受啟發,認為這種弩機威力還可以提高好多倍。於是,他苦心鑽研試驗,終於製成了一種用於攻城的車輪炮。
據有關資料記載,馬鈞在實踐中能針對舊拋石機不能連續拋射的缺點,進行大膽的革新,採用鏇轉車輪這種方法,使裝載著的數十塊大石頭連續飛拋出去,攻擊敵城,這樣拋出的石頭能拋至數百步遠。由此可見,這種車輪炮構思相當巧妙,結構也有其獨特之處。在古代能有此構想和實踐,實屬難能可貴。
明代茅元儀所著的《武備志》中對馬鈞的車輪炮作了這樣的說明:“每輪輻條十八根,長一尺四寸。每條左右傍銃二桿。銃內裝火藥鉛子_一騾馱架二輪。以皮條護鐵呂以固藥子,連木架重二百餘斤。三軍附之。如臨敵,將架置地,先取一輪安在柱上,隨其高低轉打。二軍可執七十二人之器也。”
從這裡可以看出,這種車輪炮的威力相當大,效能比單個拋石機提高几十倍,並採用騾馱,運送轉移方便靈活。它的結構設計也很合理,安裝了轉柱,便於車輪轉動,一架車輪上可裝36發石彈,一騾馱兩輪,就有力發石彈炮。兩個射手可以連續操作發射這么多石彈,其聲勢和威力可謂大矣!車輪炮的出現,可以說是射擊兵器由單發到連發的最早嘗試和探索,這為火炮向連動式發展提供了早期準備。
種類
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和滑膛炮。
1. 機炮
口徑:二十~五十七公厘
發展:原為滿足高射低空防禦,目前在防空用火炮領域以取代舊式輕型高射炮
特色:射速極高,每分鐘射速可達數百發甚或數千發,為增加射速,常采聯發配置
套用:目前廣泛裝設在輪型炮架、裝甲車輛、船艦和飛機上
例:葛特林機炮-迴旋式多炮管設計
聯勤自製T-75二十公厘機炮
奧利崗三十五公厘快炮
2. 加農炮
倍徑:三十以上
分類:高射炮-可有效防禦敵機,但目前已被防空飛彈和高速機炮所取代
戰防炮和戰車炮-有效攻擊裝甲車輛,但舊有牽引或自走式戰防炮已被戰防飛彈取代;戰車炮目前仍廣泛配備在戰車或裝甲偵察車野戰加農炮-用於野戰環境射擊,占有射程優勢,但易受地形、地物影響射界.
3. 榴彈炮
倍徑:二十~三十五
分類:輕型榴彈炮-口徑在一零五公厘以下
重型榴彈炮-口徑在一零五公厘以上
優點:彎曲彈道使榴彈炮可以攻擊地形、地物後方的目標,野戰環境的運用彈性優於加農炮
缺點:射程不及加農炮,且發射前需詳細計算環境的影響。
4. 迫擊炮
倍徑:二十以下
組成:炮管、座板、支架和調整機構等組成,可快速拆卸便於攜帶
特色:從臼炮演化而來,構造簡單、使用方便;彈道最彎曲,一般以四十五度以上高仰角發射
優點:射速快、重量輕、彈道高,可以跨越地障轟擊目標,適合於山區叢林等地形複雜地區使用,為步兵單位重要的支援火力
套用:重型迫擊炮裝有輪架以便運輸,或裝設在車輛、炮塔內作為自走式迫擊炮來使用
【注】倍徑:指炮管長度除以炮管口徑的值,倍徑愈大,炮管愈細長。
5.自行火炮
種類:各種常規性火炮的口徑都有,現已裝備部隊的主要是120MM反,122火,152榴,155榴等。
套用:主要給步兵以強大的火力支援和伴隨支援。
歷史
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)。
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。
在火藥武器真正派上用場之前,曾經過數個世紀的實驗。發展火藥的最大難題,就是燃點快、質量均勻和威力強大,此外,設計出合適的火炮也非易事,倘若設計不當即無法開火。由於受到早期的製造技術所困,施放火炮者所面臨的危險程度,其實與炮擊目標物所差無幾。例如在1460年時,蘇格蘭國王約翰二世就是在燃點火炮時,因為火炮發生爆炸死於非命。
到了十五世紀中期,火炮與火藥的技術已經達到高峰,躍升為重要的武器。最明顯的例子,是在1453年時,君士坦丁堡的城牆,被攻城巨炮所發射的大石炮彈所轟毀。雖然君士坦丁堡的陷落,似乎是因為小城門被轟開所致,但其實可歸因於炮轟讓突擊成為可能的因素。
中古時代的火炮,被用作攻城時炮轟城牆以及在戰場上向大批的敵軍開火之用。它們可以精準地轟毀在城堡裡面建築物的垂直外牆,因此人們便發展出傾斜低矮的外牆取替高聳垂直的外牆。在這段時期里,火炮在戰場上的作用有限,因為當時的火炮仍非常笨重,在作戰時,很難移到新的位置上開火。
是陸軍的重要組成部分和主要火力突擊力量。具有強大的火力、較遠的射程、良好的精度和較高的機動能力,能集中、突然、連續地對地面和水面目標實施火力突擊。主要用於支援、掩護步兵和裝甲兵的戰鬥行動,並與其他兵種、
軍種協同作戰,也可獨立進行火力戰鬥。炮兵在歷史上有“戰爭之神”的稱號。
火炮自問世以來,經過長期的發展,逐漸形成了多種具有不同特點和不同用途的火炮體系,成為戰爭中火力作戰的重要手段,大量地裝備了世界各國陸、海、空三軍。
在現代立體化戰爭中,火力仍然是戰鬥力的核心。火炮——戰場上的活力骨幹,以其火力強、靈活可靠、經濟性和通用性好等優點,已成為戰鬥行動的主要內容和左右戰場形勢的重要因素。火炮既可摧毀地面各種目標,也可以擊毀空中的飛機和海上的艦艇。因此,作為提供進攻和防禦活力的基本手段,火炮在常規兵器中占有鞏固的地位。
火炮的發展受到社會經濟能力和科學技水平的制約,同時也受到軍事戰略和戰術思想的支配。第二次世界大戰以來,科學技術的飛快進步,特別是微電子、計算機、光電子和新材料等技術的發展,是火炮在設計、製造和使用方面有了一系列變化,大大加快了火炮更新換代的步伐。現代火炮早已不是單純的機械裝置,而是與先進的偵察、指揮、通信、運載手段以及高性能彈藥結合在一起的完整的武器系統。因此,從不斷發展的戰略、威力、反應速度和機動能力在內的綜合性能,是火炮系統發展的必然趨勢。近年來,高新科學技術在兵器領域的套用,引起火炮技術的總大變革。液體發射藥火炮、機器人火炮、電磁炮、電熱炮、雷射炮等新概念、新理論火炮的出現,將揭開火炮發展世上的新篇章。