“射程即正義,口徑即尊嚴”,這話幾乎成了網絡上的一個梗。筆者不怎么太贊同后半句,406毫米的艦炮炮彈和一個冷戰期間的的微縮型核彈哪個威力大?當然這有些抬杠之嫌。但是前半句到現在卻幾乎可以說是真理了。

  一寸長一寸強

  對于遠程武器而言射程是一個很重要的指標,這是個很淺顯的道理,在戰爭中人們最想要的結果是怎樣?當然是我能隨便收拾你你卻打不著我。這種想法很明顯地體現在遠程武器設計上,無論是榴彈炮這種遠程壓制性火炮還是山、野炮乃至之前曾提到過的除了穿甲能力啥都不在乎的坦克炮與反坦克炮都是這樣。不過反坦克炮有一個特性,他們確實除了穿甲能力幾乎啥都不在乎,但穿甲能力和射程的需求最后都能歸結到同一個需求上,即對炮口初速的需求,如果不是這樣筆者有點懷疑反坦克炮的設計人員是否會愿意犧牲射程來提高穿甲能力。

  一些高射炮也有類似的特點,因為需要對高空目標射擊所以他們所發射的炮彈具備很大的動能,于是只要換裝成穿甲彈就完全可以對付地面裝甲目標,其中最好的、最有名的例子便是德國人的88炮,這種能將88毫米炮彈射上萬米高空的火炮在平射時表現上佳。

圖為德國88炮

  在戰爭中射程上的差距會給一支軍隊帶來決定性的優勢或者劣勢,這點在“上帝之鞭”肆虐歐洲時便已向世界證明了。其實很多時候要是正面交手的話歐洲人并不一定會輸給蒙古軍隊,只不過是很多時候他們那些弓弩的射程夠不著蒙古人罷了(雖然實際上很大部分原因是歐洲騎士追不上蒙古馬隊,但在思路上仍可以將其看成是射程問題)。

  當然,對于現代戰爭而言射程肯定和弓弩什么的沒關系,然而對于射程的本質要求是一直沒變的。筆者認為現代火炮在射程上的要求最后都可以歸結到兩方面——裝藥與材料。

  裝藥與材料

  首先說裝藥,一枚炮彈的射程遠近主要取決于它的動能大小,炮彈出膛的動能從何而來?當然是裝藥。在配比相同的情況下裝藥量更大的會具備更高的動能,而其他條件相同時動能的大小就決定了射程的遠近。拋開加大裝藥這種基本上沒什么潛力的方案不談,在裝藥的配比上有進步或者是有新的可用材料被發現或制造都可以從動能上影響射程。從這個角度上講以“裝藥”概括或許有些小家子氣,畢竟電磁炮等概念性武器在射程上很有可能徹底超過以火藥提供推動力的“老式火炮”,但在這種“老式火炮”還大行其道的今天筆者認為還是以“裝藥”概括更妥當。

圖中右側為藥筒的結構圖

  現在假設我們有了一個威力足夠大的藥包,這個藥包在藥室迅速燃燒(其實就是爆炸)時會產生大量氣體,這些氣體在推動彈丸前進的同時也會從內部對炮身產生沖擊,當炮身承受得住這種沖擊時氣體將全部向炮口涌動并推動彈丸出膛,承受不住的話也就會出現炸膛的現象。因此大多數時候各國的火炮并不是不能裝下更多的藥包,而是炮身的材料無法承受那么強的沖擊。當然,對于現役裝備而言大多數炸膛現象并不是因為材料本身不夠堅固,而是因為使用次數太多或者隨著時間的推移出現了不可避免的老化的現象。

圖為一門炸膛了的坦克炮

  所以只要有更堅固的材料炮身就能承受更高的沖擊力(事實上一般稱之為膛壓),也就是說材料技術的發展能直接影響到一國軍隊在火炮射程上是否占有優勢,近現代史上我國對此有切身體會。

  反面教材巴黎大炮

  看完第二節的讀者可能有的會覺得我少說了一點,即火炮身管長度的問題。首先,如果兩門身管不同長度的炮在其他條件相同時以四十五度仰角發射,這時確實身管長度越長的炮一般而言能打的更遠。然而諸位也應當知道,想要身管長度最后也是要從材料上下功夫的啊。

  對此筆者就有一個不得不批判一番的反例,也就是那門巴黎大炮。

圖為巴黎大炮照片

  說起巴黎大炮你真的不得不佩服德國人的嚴謹,我不打算吹德國人的工藝什么的,我就說他這個命名方式。因為他這個炮在設計上就是別的什么都不要了就要射程,于是每發射五十發就不得不整修一次,也就是擴充內膛,所以沒打過的新炮名稱叫210毫米炮,五十發之后整修完你再看他這名字就變了,就叫238毫米炮。

  有的讀者可能已經明白筆者的意思了,這種長炮管的設計能不能提高射程?能。能不能造?能。好用么?不好用。

  出品:科普中國

  作者:謝安

  策劃:趙清建

  監制:光明網科普事業部

為什么說“射程即正義”?

圖文簡介

炮口初速與穿甲和射程的關系:假設一發炮彈出膛后不再受到任何推動力,此時炮口初速更高就意味著其他條件相等的情況下動能更高,也就是說同等條件下炮口初速更高的炮彈能打的更遠,在同樣的距離命中同樣的目標時能有更好的穿甲能力。