问题

火炮中那些奇怪的口径是怎么来的?

回答
你对火炮口径的好奇心,恰恰触及了军事技术发展中一个非常有趣且充满历史烙印的领域。那些看似“奇怪”的数字背后,并非随意拍脑袋的结果,而是集合了工程学、经济学、政治以及历史演进等多重因素交织而成的复杂产物。

要说清楚火炮口径的由来,我们得把时间拉回到那个火药武器刚刚萌芽的时代。最初的火炮,其尺寸和口径并没有一个统一的标准。制造工艺粗糙,很大程度上是根据当时能获得的铸造材料、工匠的技艺以及实际作战的需求来决定的。

早期的混沌与需求的驱动

在中世纪晚期,当火炮开始取代攻城槌和投石机时,其设计往往非常朴实。火炮的“口径”更像是根据当时能制造的炮弹尺寸来确定的。炮弹本身可能是一些简单铸造的石球或铁球,而火炮的制造者会根据这些炮弹的直径来制作炮管。

那个时期,没有我们今天这样成熟的标准化和工业化生产。每一门火炮都可能是工匠们在铁匠铺里根据订单和现有材料一点一点打磨出来的。因此,口径的差异可能非常大,而且并没有一个放之四海而皆准的度量衡。

度量衡的引入与早期标准化尝试

随着火炮技术的发展,特别是进入文艺复兴时期,火炮的铸造技术逐渐提高。火药的威力也越来越大,对炮管的强度提出了更高的要求。在这个过程中,不同国家和地区开始尝试建立自己的度量衡体系。

早期的“标准化”更多是基于实际的测量单位。比如,一些国家可能就直接用他们国内通用的长度单位来命名火炮。这里所谓的“单位”可能指的是当时的英寸、法分(line)等,这些单位本身在不同时期和地区又存在细微的差异。

而且,很多火炮的口径并非精确测量出来的一个数字,而是根据当时生产的炮弹重量来命名的。这听起来有些倒置,但确实是事实。例如,某个口径的火炮能够发射一颗约12磅重的实心铁弹,那么这门炮就被称为“12磅炮”。这种命名方式直接反映了火炮的战斗效能,毕竟在战场上,士兵们更关心的是能打出多重的炮弹,而不是炮管精确到小数点后几位的直径。

火药时代的演进:磅、毫米和英寸的混战

进入近代的火药时代,尤其是18世纪到19世纪,火炮的制造更加精细,而且国家之间的技术交流和竞争也日益激烈,标准化的问题变得更加突出。

英制单位(磅)的延续与发展: 在英联邦国家,以炮弹重量(磅)来命名火炮的传统被保留了下来。比如我们熟知的“18磅炮”、“64磅炮”。这种命名方式在很多方面有其合理性,因为炮弹的重量直接关系到弹道性能、威力以及装填的难度。即使到了现代,一些老式海军舰炮或海岸炮可能还保留着这种命名习惯。

公制单位(毫米)的兴起: 随着科学技术在欧洲大陆的普及和发展,特别是法国大革命后,一套全新的、统一的度量衡体系——公制单位(米制)被推广开来。这套体系以其逻辑性和易于计算的特点,迅速在科学界和工程界获得认可。欧洲大陆上的国家,如法国、德国、俄国等,纷纷开始采用公制单位来设计和命名他们的火炮。

所以,我们看到诸如“75毫米炮”、“105毫米炮”、“155毫米炮”、“203毫米炮”这样的口径。这里精确到毫米,直接测量的是炮管的内径。这标志着火炮设计从经验主义向科学工程的转变。

英寸与毫米的“技术代差”或“惯性”: 那么,为什么有些国家(尤其是美国)在现代仍然广泛使用英寸来描述火炮口径呢?这背后更多是历史惯性和技术传承的体现。

以美国为例,其军事技术体系深受英国影响,早期也沿用了英制的测量单位。在他们发展自身武器系统的过程中,沿袭了基于英寸的尺寸命名习惯。例如,他们有“3英寸炮”、“5英寸炮”等。

然而,随着国际合作和军事交流的增加,以及跨国武器采购和生产的出现,不同度量衡体系之间的“冲突”和“兼容性”问题也随之而来。在二战及之后,美国为了与盟友(特别是欧洲国家)在武器装备上能有更好的互通性,也开始在一些项目上采用或参照公制单位。

但很多已经成熟并大量生产的武器系统,其设计已经固化,重新设计和更换模具的成本是巨大的。因此,即使某些武器系统在技术指标上可能与公制武器相当,其命名和标识仍然保留了原有的度量衡。

比如,一门“90毫米炮”在很多性能上可能与一门“3.5英寸炮”非常接近(3.5英寸约等于89毫米,非常接近90毫米)。这种细微的差别,往往不是技术上的巨大鸿沟,更多是历史沿革和国家标准的选择。

口径选择的实际考量:不仅仅是直径

为什么会有“奇怪”的口径,而不是大家都统一用最“圆整”的数字?这背后有着非常实际的工程和作战考量:

1. 弹药的效能与威力: 火炮的威力主要取决于炮弹的重量、爆炸药的装药量以及弹道性能。在早期,炮弹本身的重量就是一个关键指标。比如,一颗12磅的炮弹和一颗18磅的炮弹,其射程、穿透力和杀伤力会有显著区别。选择一个能有效发射特定重量炮弹的口径,就意味着能够获得预期的战斗效果。

2. 射程和弹道: 口径大小会影响炮弹的初速和弹道。更大的口径通常能发射更重的弹丸,但在相同炮管长度下,也可能需要更大的药量,这会增加炮管的磨损和后坐力。工程师们需要在威力、射程和火炮寿命之间找到平衡点。

3. 火炮的机动性与载重: 随着火炮从固定要塞走向野战和舰船,其重量和体积变得至关重要。更大的口径意味着更重的炮管、炮架和炮座,以及更强的后坐力需要抵消。因此,为了保持火炮在战场上的机动性,会选择一个能够提供足够威力和射程,同时又不过于沉重的口径。例如,早期野战炮可能多在75毫米至105毫米之间,而大型舰炮则可以达到305毫米、381毫米甚至更大。

4. 成本与工业基础: 制造不同口径的火炮和炮弹,其成本也大相径庭。一个国家在选择新口径时,会考虑到其工业生产能力和资源。选择一个更易于生产、成本更低的口径,或者能够利用现有工业基础快速生产的口径,会更具吸引力。

5. 弹药通用性与后勤: 在一个时期内,如果一个国家已经形成了某种口径的弹药生产和供应体系,那么在升级或研发新武器时,会倾向于选择能够兼容现有弹药的口径,或者至少是能够相对容易地过渡到新口径的弹药。

6. “历史遗留问题”与技术惯性: 如前所述,一旦某个口径在某个国家或阵营中成为主流,并且在此基础上开发了大量配套的火炮、弹药以及训练体系,那么在后续的武器研发中,往往会倾向于在此基础上进行改进和演进,而不是彻底推倒重来。即使新的技术指标允许选择一个“更圆整”或“更科学”的数字,出于经济、技术和后勤的考量,也可能继续沿用或微调原有的口径。

举例说明

举几个例子:

155毫米炮: 这是西方国家(包括受其影响的国家)在二战后发展的主力野战榴弹炮口径。155毫米这个数字,可以高效发射155毫米规格的炮弹,这种弹药经过精心设计,能够提供优越的射程和威力,同时其弹药生产和后勤也相对成熟。这个口径的出现,可以看作是公制单位下,对155毫米弹药效能的优化和工程化体现。

105毫米炮: 在19世纪末20世纪初,105毫米和75毫米(如著名的法国75炮)是野战炮的黄金口径。105毫米炮相对更轻便,易于机动,但又能提供比75毫米炮更大的威力。这个口径的选择,是在机动性、火力与成本之间权衡的结果。

5英寸炮(美国): 在美国海军中,5英寸炮是一个非常常见的口径,用于舰载火炮。这个口径的火炮通常兼具对海攻击和对空射击的能力。其背后可能是早期英制单位的沿袭,也可能是在特定船体设计和任务需求下,经过工程优化选择出的一个有效口径。

130毫米炮(苏联/俄罗斯): 苏联和后来的俄罗斯,在很多火炮口径上选择了与西方公制不同的数字。例如130毫米、122毫米等。这同样是其独立发展体系和技术选择的结果。130毫米可能是在其工程学考量下,能够达到特定射程和威力的一个最优值,并且围绕这个口径也发展出了完整的弹药体系。

总而言之,火炮那些“奇怪”的口径,是历史、技术、经济和军事需求共同作用的产物。它们不是随意设定的,而是背后有着深刻的逻辑和考量。随着时间的推移,虽然公制单位越来越成为国际标准,但在军事装备领域,历史的惯性依然扮演着重要角色,使得我们今天看到的火炮口径依然五彩斑斓,每一个数字背后都藏着一段技术演进的故事。

网友意见

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防止被敌方缴获使用这个说法明显是脑补,现代弹药早就不是拿破仑时代的圆球了,光一个口径相同根本没意义,同是40毫米,你把博福斯的弹塞进2p炮里试试?或者把虎王的弹塞进虎式试试?

现代武器往往是先有弹,再设计发射体,因此弹药的特性才决定了发射体的口径,而弹药又是消耗品,不能轻易改动生产线,所以只会围绕弹药的物理特征来改善性能。

所以除去传统因素导致的口径外,新口径基本都是因为弹药是这个口径,有奇怪的东西混进来也就不奇怪了。

现在美国陆军新步枪口径选型里,就有6.8毫米这个完全跟英制没有关系的口径,原因无它,就是该弹的综合性能表现更优异,当然,一条全新的生产线和几百万只可能需要重新采购的步枪也是阻碍美国陆军下决心的重要原因。

另外补充一下为什么迫击炮不考虑使用敌方弹药。迫击炮属于连营级别支援武器,其弹药消耗在步兵武器中属于比较小的,如果迫击炮出现弹药不足,那就意味着大量的步枪,机枪,手榴弹等武器也弹药不足,这种情况下根本不可能指望使用缴获对方弹药来解决问题。所以使用缴获弹药的需求就没有意义了。如果还能使用敌方弹药,只会是也缴获了敌方武器产生的需求

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