起源
錐膛炮的原理並不新穎,早在20世紀初它就已被人們發現,此後曾經多次嘗試將其運用於軍用或運動步槍,但都未能獲得成功。而在二次大戰中,一個名叫格里什(Gerlish)的德國人卻將這種原理成功地套用到了一種反坦克炮上。
設計
格里什的設計是一種內膛直徑從炮尾的28mm均勻縮小到炮口處的20mm的錐膛炮,同時,膛線的纏度也逐漸增大,因此,彈丸在身管內的直線運動速度不斷增加的同時,其轉速也不斷增加,從而可以保證彈丸的飛行穩定性。當然,製造這種火炮,特別是加工帶錐度的身管,具有極大的難度,但它的初速可以大幅度提高。這種火炮發射的是一個帶有碳化鎢彈芯的直徑為20mm的彈丸,初速達到4600ft/s(1402m/s),在1941年,這確實是一種前所未聞的速度。在800yd(731.2m)距離以內,這種彈丸的穿甲能力非常好,但在800yd以外,穿甲能力則明顯下降。與其性能相比,它的重量輕得驚人,戰鬥全重剛剛超過500lb(227kg),還生產過一種專供空降部隊使用的變型武器系統,採用的是看上去非常單薄的管式炮架,它的重量僅為260lb(118kg)。 然而,總的說來這種火炮並非理想。
性能
首先是在性能方面。說它的性能“好”,只是相對於像它這樣的尺寸而言的,嚴格地說,它的穿甲威力只比已經過時的35/36式37mm反坦克炮略好一點,而在穿甲性能方面存在的缺陷並不能由所節省的重量加以補償。
彈藥
其次是在彈藥方面,這種火炮的彈丸實際上就是口徑為20mm的普通彈丸,所不同的是在其周圍安置了一個用輕合金製作的金屬軟殼和兩條用軟質材料製作的環形彈帶,以便與錐膛炮的起始膛徑相適應。射擊時,由於彈帶緊貼內膛,因此能可靠地密封火藥氣體,防止外泄。隨著彈丸向前運動,膛徑逐漸縮小,彈帶不斷受到擠壓,到彈丸飛離炮口時即變成一個直徑為20mm前面帶有一顆沉重的碳化鎢彈芯的金屬長棒體。與普通彈丸相比,製造這種彈丸所需要的生產周期要長得多,技術難度也高得多。隨之而來的另外一個問題是,由於它的彈丸必須由碳化鎢製造,而戰時德國這種材料的供應又極為缺乏,因此不可能大量用於製造反坦克炮彈。
其他缺點
除了上述之外,這種火炮還有其它一些缺點。這種錐膛火炮只能發射穿甲彈,不能發射榴彈,而且它的身管壽命也只有大約500發左右,超過500發後,身管即告報廢。磨損和燒蝕最嚴重的是炮口,因而炮口部位的磨損量最大。
由於上述原因,這種被定名為41SFzb式28mm火炮的生產數量很少。但它製作精巧,並且採用了一種在方向和高低上可以自由轉動的新式結構,射手只要推動手柄,而不是轉動手輪,就可在方向和高低上任意轉動火炮。儘管這種火炮的使用數量十分有限,但它卻開創了一種新的樣式,這種樣式曾為後來的幾種火炮所沿用。
分類
42/30式錐膛炮
另外一種錐膛炮是42/30式錐膛炮,或稱之謂41年式42mm反坦克炮。顧名思義,這種火炮的內徑,在炮尾處為42mm,到炮口處縮減為30mm。這種火炮的生產數量也很少,但它卻試圖打破錐膛炮只能發射單一穿甲彈的先例,因而研製出了一種榴彈,然而榴彈彈丸的重量僅有10oz(283.5g),所以實際上並沒有多大用處。這種火炮所使用的炮架與35/36式37mm反坦克炮相同,但射擊方式與41SPzb式28mm火炮一樣,即只需一名炮手就可進行發射和操作。
Pak 41錐膛炮系列
德國的第三種錐膛炮就是75毫米Pak 41錐膛炮系列,克擄伯公司設計的則是一種新的錐膛火炮,為了與其它火炮加以區別,將其取名為41式反坦克炮。由於40式反坦克炮具有結構簡單和易於掌握的優點,因此贏得了契約,並且投入了大批生產。這種火炮在二次世界大戰中戰績卓著,而它所具有的在1000m距離上,著角為30度時,可以穿透94mm(3.7in)裝甲的穿甲威力,在當時被認為是非常令人滿意。
41式反坦克炮
後來,在一段時間以後,又提出了第二種計畫,因為必須為這種火炮的簡單性付出一定的代價。這種火炮重達1t9cwt(即1498.2kg),炮手班難以進行操作,而在俄國境內,在春季雪融或冬季泥濘時,有很多性能完好和得心應手的火炮,就是由於炮手班無法將它們拖到拖拉機能夠到達的地點,而不得不被忍痛拋棄掉。雖然撤消了41式反坦克炮契約,但作為德國在武器發展中所一貫遵循的“雙管齊下”政策的一個有機部分,還是安排了少量生產。總共生產了大約50門,下發給執行特種任務的團隊,他們一直使用到後來彈藥供應完為止。這種火炮具有一些新穎的特點。它的身管由兩部分組成,後半部分是一根普通的等口徑身管,前半部分是一根滑膛的錐膛身管,到炮口時,彈丸的直徑被壓縮為65mm。彈丸自然還是通常那種周圍帶著“裙形”彈帶的碳化鎢彈芯結構樣式。而正是由於這種彈丸才導致了這種火炮的衰亡。
因為當時鎢材料供應十分短缺。以致在1941年以後。凡是用鎢製作的彈丸都不得不全部停產。這無論從哪一方面講,都是一件遺憾的事情,因為這種火炮的性能非常優越,如果不是出現了鎢材供應短缺這種狀況,它很可能會在萊茵-博西格金屬公司的設計方案之前被選中。它的穿甲威力比40式反坦克炮高約50%,火炮全重則比後者輕300lb(136.2kg),而且配用的是一種獨居一格的既低又輕的炮架。它的防盾本身就是炮架的一個組成部分,既可用於支撐炮身,又可用於支撐大架。炮身吊在一個位於防盾前面的球軸上,因此,在方向和高低上轉動非常輕便。身管前半部份(滑膛部分)的壽命為500發,在陣地上依靠炮手班自己的力量即可將其旋下更換,在整個身管全部報廢、專用彈藥全部用完以後,這種火炮中有一些,在換上它的競爭對手——40式反坦克炮的身管以後,仍在繼續使用。