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線膛炮

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線膛炮Rifled Cannon,即身管內壁刻有膛線的火炮,是身管火炮的一種分類方式,與滑膛炮相對。發射時彈丸沿炮膛膛線旋轉前進,出炮口後具有一定的轉速,可以保持穩定飛行。

概述

線膛炮與滑膛炮是身管火炮按膛線有無的分類體系下的兩種類別。如名字所示,線膛炮的炮管內刻有膛線,目的是讓炮彈在發射過程中與膛線摩擦,使其出膛時得到一個極高的轉速,依靠自旋產生的陀螺效應讓炮彈擁有穩定的飛行軌跡,以此提高火炮的射擊精度。線膛炮的炮彈不像滑膛炮那樣需要給炮彈裝上用於穩定飛行的尾翼。

如圖所示,滑膛炮沒有膛線,炮彈只會向前運動,因此需要尾翼維持穩定;線膛炮的膛線能夠讓炮彈自旋,只要是有錐度的、或柱狀的炮彈就可以在這種自旋下保持穩定。

由於這種膛線提供穩定彈道的機制相當可靠,線膛炮得以隨着工業革命的推進遍佈世界。自英國推出的阿姆斯特朗炮開始,線膛炮在十九世紀迅速淘汰了已被沿用了數百年的滑膛炮,以至於到了現代,大多數的身管火炮仍為傳統的線膛設計。不過當代滑膛炮仗着發射藥能量利用率更高、製造成本更低的優勢,繼續在坦克炮反坦克炮等少部分領域活躍。

歷史概要

德國人在17世紀最先開始探索線膛炮的可行性,而世界上第一門實用型的線膛炮則是在1840年的意大利誕生,用它的發明者命名,謂之「卡瓦利後裝炮」。

卡瓦利後裝炮局部縱切圖,膛線和炮閂清晰可辨。

在線膛炮技術不斷進步完善的過程中,不少代表型號從中脫穎而出,從20世紀30年代開始出現的許多型號深刻影響了今天的火炮設計思路。

如今線膛炮壟斷了海陸空所有類型的火炮(除部分坦克炮、反坦克炮等仍為滑膛炮外),它已經是個爛大街的貨了;考慮到現如今只有坦克炮和反坦克炮會考慮膛線有無的問題,因此我們一般討論當代的線膛炮時,基本上都是在談坦克炮或反坦克炮。也正因此,我們在這裏暫且只講幾個有代表性的坦克炮。

一戰時代、間戰期和二戰時代

由於那會兒的火炮有不少採用了像纏絲身管套筒身管之類的一層層的身管,就像千層餅一般,把它切開來可以由內而外一層層區分出來,因此當膛線磨損後,甚至可以通過磨掉內層來實現膛線的更換。

  • 納粹德國 Flak/KwK系列8.8cm高射/坦克/反坦克炮:德國在1936年設計出的88mm炮從定型之初就考慮到高平兩用,其兼顧對空和對地,尤其在反坦克作戰方面擁有極其輝煌的戰果,二戰時搭載該口徑火炮的「虎1」式及「虎2」式坦克曾給盟軍留下了噩夢般的陰影。拜其較大的身管倍徑所賜,這一系列火炮的彈道優異,炮口初速高,配合搭載的卡爾·蔡司(Carl Zeiss)瞄準鏡,射擊精度更是位於二戰所有直射火炮的前列,堪稱世界上最著名的火炮之一。
  • 英國 QF-17 76.2mm 17磅炮:由英國皇家兵工廠設計的反坦克炮,該型火炮被視為二戰時期盟軍對抗德軍坦克最有效的武器之一,其各項性能均非常優異(要說缺點就是沒有裝藥彈,打的都是實心穿甲彈),與88mm炮不相上下,也是當時反法西斯陣營里為數不多的能在遠距離正面擊穿德軍重型坦克的火炮,其於1943年在北非戰場上首次投入戰鬥,對當時的德意聯軍坦克表現出優異的壓制性,同時這型火炮也開創了反坦克的新思路,其首次配備了脫殼穿甲彈(APDS - Armor Piercing Discarding Sabot)作為主力反坦克彈藥,深刻影響了後世的反裝甲彈藥設計思路。
  • 蘇聯D-10T/S 100mm 坦克/反坦克炮:為蘇聯用於對抗德軍新型坦克設計的反坦克炮,尤其是以虎王為代表的二戰末期重型坦克,身管倍徑53.5,二戰期間反坦克型號的D-10S安裝於以T-34-85為底盤改裝的SU-100自走炮上並於1944年9月投入戰場,該型火炮可以在2000m外擊穿虎式坦克的正面裝甲,成為當時蘇軍中最具威力的反坦克炮,在東線大反攻時期發揮了重要作用。二戰結束後,D-10S因為出色的性能發展出了衍生型號D-10T並被沿用到T-44以及T-54/55系列坦克上,並配備了新型的脫殼穿甲彈和尾翼穩定破甲彈進一步提高性能,再後期發展到裝備雙向穩定系統的D-10T2S,安裝於T-55A坦克上,並配備了尾翼穩定脫殼穿甲彈,該型火炮至今仍然在許多國家的T-55系列坦克上服役,成為應用最廣泛的火炮之一。

冷戰時代 & 後冷戰時代

這時電渣重熔技術已經開始大規模使用,與二戰時期相比炮鋼質量得到了極大提升,因此炮管不需要跟以前一樣使用多層身管,而是在一體成型的身管即單肉身管的內膛直接加工膛線。不過由於炮管是經過身管自緊處理後才加工膛線,這就使得在加工時會對炮鋼的內部應力造成一定破壞,使得炮管整體壽命不如預期,因此在滑膛炮誕生後,線膛炮就逐漸退出了直射火炮這個環境。

  • 英國皇家兵工廠 105mm L7線膛炮:英國於50年代末研發的坦克炮,研發目的是為了應對蘇聯鋼鐵洪流的威脅。該型火炮可發射脫殼穿甲彈、尾翼穩定脫殼穿甲彈、尾翼穩定破甲彈、碎甲彈等彈種,與法國以及意大利自產的105mm坦克炮有相當大的共通性。由於其優異的性能,L7及其改型被不少國家採用,時至今日仍然能在一些國家和地區的坦克上看到這門火炮。

在ACGN作品中的出現

除了部分坦克炮和反坦克炮等,現代火炮都是線膛炮。因此基本上只要是涉及到現代火炮的ACGN作品,都必定出現線膛炮的身影。當然,也會有部分線膛炮出現在以近代為背景的ACGN作品裏。

不過膛線的特寫並不總是容易見到。

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