五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】小猫的原创:旧日本陆海军航空枪炮发展史 -- 妖猫drake

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家园 花谢高人,可以把老兄这段加到我的正文中么?
家园 当然可以,没问题
家园 【原创】小猫的原创:旧日本陆海军航空枪炮发展史(四)

先做个广告,希望各位河友多光顾俺的博客外链出处

4.日本陆海军的中口径航炮“围城”

所谓人比人要死,货比货要扔。日本陆军的“一式12.7毫米机关炮”问世之后,美国人还没感到不爽,日本海军先觉得芒刺在背了。为啥呢?风头被盖过去了呗,本来九九式20毫米固定机炮是日本最好的也是唯一的中口径航炮,但是九九式在射速、初速甚至威力上通通不如陆军的一式12.7毫米机关炮。

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与陆军的12.7毫米机枪相比,九九式二号都有些技不如人的郁闷,何况是九九式一号

列位看官要说了,这20毫米炮弹总比陆军的12.7*81SR要个大头沉吧,装药量也肯定是20毫米强,为啥威力还是12.7毫米强呢?日本海军简单的算了一笔账,弹头的穿甲威力是一方面,但是计算火炮火力最有效的算法是单位时间内弹药投送量,海军一算,这九九式一号载弹少,打得又不准,射速还差,就算弹头威力大,打不着还不是白搭?

而且九九式20毫米航炮作为“老鸟向”的武器,在坂井三郎这种王牌飞行员用也许是倚天剑屠龙刀,但是41年之后日本海军的飞行精英在消耗战中越打越少,结果只能把更多的菜鸟推上阵,这帮孩子7.7毫米机枪都还打不准,20毫米航炮这种需要百发百中的武器就真的是百发无一中了。

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中国空军的霍克III,虽然性能并不先进,但在英勇的中国飞行员手中仍是杀敌的利器

好在海军的“运气”不错,小猫看到有种说法,在陆军研发成功“ホ103”也就是“一式12.7毫米机关炮”之后不久,日本海军“意外”的从中国战场缴获的霍克III型战斗机上搞到了美军的勃朗宁M2式12.7毫米机枪,经过测试认为其性能十分优良,立刻组织开始仿制。

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这批霍克75A-5原准备送往中国战场

这个说法本身就有不少的疑点,首先霍克III型,应该只装备了.30英寸的勃朗宁机枪,装备了.50勃朗宁机枪又有可能在中国战场被日军缴获的只能是霍克75也就是P-36或者是P-40,其次,在中国战场,海军怎么缴获中国战斗机呢?难道是国军的战机执行反舰任务,然后坠落在日本海军舰船附近?

反正这个说法是比较扯的,小猫猜测,很可能是日本海军看陆军的“ホ103”也就是“一式12.7毫米机关炮”不错,赶紧就通过国内的兵工厂搞到了M2也准备仿制,为了面子编了个缴获的谎话。

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日本海军的九三式13.2毫米高射机枪

但是都说英雄莫问出处,仿制出来的机枪好用就成。海军的M2机枪仿制计划进展并不慢,而且据说私下里海军也学陆军搞了对比试验。但是这个对比试验不是在几个实验型之间进行,而是同海军早已装备的九三式13毫米高射机枪进行对比。

结果自然是法国老古董失败,研发时间差不多相差十年的两种机关单单在射速一项上就差出近一倍,M2的空射型射速高达750~800发/分,而九三式的射速不过450发/分。其实日本海军也是多此一举,九三式13毫米高射机枪的原型是哈奇开斯13.2毫米高射机枪,日本陆军同样以“ホ式十三粍高射機関砲”和“九二式車載十三粍機関砲”之名仿制并装备了这种武器,如果13.2毫米机关炮真的比M2好用,日本陆军也就不需要专门弄出“ホ103”来了(日本陆海军高射机枪的故事请见妖猫drake:【原创】旧日本陆海军高射机枪发展史)。

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日本陆军的“ホ式十三粍高射機関砲”

顺便聊聊怎么分日本海军和日本陆军的中大口径机枪机炮,之前有兄弟说,小猫你这么绕来绕去,都是九二式,一式三式的,我们怎么知道谁姓IJN谁姓IJA呢?要分辨还真不容易,日本陆军和海军这个“X年式”都是从日本那不知咋算出来的“皇纪X年”搞出来的,唯独是公元1940年即昭和15年,算出来是皇纪2600年,日本陆军就将这一年的进入制式序列的装备称为百式“一〇〇式”,海军就不同,陆军读后三位,海军就只读一位,也就是“零式”。

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陆军的百式司侦和海军的零式舰上战斗机,同年却不能同名

虽然看年份很难判断海军还是陆军,但是在大口径机关枪机关炮方面,日本海陆军的特殊习惯,还是可以帮我们确定一些装备的归属。比如“ホ103 ”也就是“一式十二七粍固定機関砲”一看就是陆军的说法,因为如果这款武器由海军装备,就要被命名为“一式十二七粍固定機銃”——对海军而言,40毫米以下速射机关炮,除个别缴获的武器比如博福斯40毫米机关炮之外通通是“機銃”,所以连缴获的英制40毫米pingping高炮,日本海军都管它叫“毘式40mm単装機銃”,而日本陆军就非得管12.7毫米以上的全部叫做是炮。

日本海军对美制M2机枪和自己的九三式13.2毫米高射机枪做过对比后,坚定了要仿制一款同口径航空机枪的决心。昭和16年也即1941年最初的日本海军版M2完成并提交给舰政本部测试。可海军还是好面子,日本陆军虽然仿制了M2,但是人家弹药用的是自己造的12.7*81SR弹,不是原装的12.7*99弹,陆军能改,海军也要改,所以海军就决定直接采用九三式13.2毫米机枪的弹药装备自己的仿制型M2。

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日本海军的九三式采用的13.2*99弹,13.2毫米Hotchkiss高射机枪最初型采用的是13.2*96弹

据说舰政本部原计划连炮管也直接采用九三式的,但是经过试验发现炮管过热的问题太严重,只得改回M2的打孔散热炮管。昭和17年即1942年12月,采用九三式13.2*99弹的M2仿制型通过最终测试,第二年9月,海军赋予其“三年式13毫米固定机枪/三式十三粍固定機銃”的制式型号。

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13.2毫米高射机枪弹

搞笑的是,在海军忙着研发装备13毫米航空机枪的同时,日本陆军却认为12.7毫米一年式机枪火力不足,琢磨着上更大口径的航炮了。昭和17年即1942年底,日本陆军的一式战Ki-43在南方战场首次遭遇到美军的B-17,结果陆军的薄皮Ki-43被飞行堡垒的勃朗宁M2防御机枪火网打得抱头鼠窜,而Ki-43的日版勃朗宁——“一式十二七粍固定機関砲”打在美军四发重爆上似乎毫无效果,日本陆军想到以后会经常遭遇这种如豪猪一般全身带刺又像犀牛一样皮糙肉厚的可怕敌机,立刻将装备20毫米机炮提上日程。

陆航这也不算是临时抱佛脚,早在昭和15年即1940年底,日本陆航就开始考虑在新式单发战斗机上装备20毫米级别的航空机关炮,这也是符合1939年新的“航空兵器研究方针”提出重火力和航速的“重单座战斗机”概念。

为了尽快装备新炮,日本陆航将新20毫米航炮的研制任务交给了南部麟次郎的中央工业技术研究所,希望中央工业直接将“ホ103 ”也就是“一式十二七粍固定機関砲”扩膛至20毫米,于是就产生了继ホ1/ホ3 20毫米航炮之后的日本陆军第二代20毫米航炮——二式二十粍固定機関砲/ホ5。

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[IMGA]二式二十粍固定機関砲/ホ5,未带消焰器,可能是较早的版本[/IMGA]

如果说海军的三式12.7毫米航空机枪是照着陆军的一式12.7毫米机枪搞出来的,那么陆军的二式20毫米航炮就是照着海军的九九式二号20毫米固定机炮来进行设计。

话说日本陆军和海军这对斗气冤家就像两个小盆友,自己手里都有不错的玩具,但是却总是盯着对方手中的,别人的玩具总是最好的。这次陆军给中央工业下达的设计要求,就显得颇为“幼稚、不懂事”:射速不能比海军的九九式二号 750发/分 更低,其他方面,全炮质量、体积必须要比海军的九九式二号更小。

虽然九九式二号只能算厄利孔FFL的日本仿制型,但是厄利孔几乎是除了德国之外当时各国20毫米航炮的母型,自身设计相当先进,以日本的工业实力,想要强行搞一款性能全面超越厄利孔FFL的航炮是有点痴人说梦,陆军的这种不讲理的蛮干直接导致强行减重的二式二十粍固定機関砲/ホ5 变成一款故障多发的麻烦制造者。

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二式机炮的后期生产型

被陆军逼得狗急跳墙的中央工业,除了最大限度的将机匣等部件的厚度体积减小之外,又把减重的主意打到了弹药上。之前小猫提过,日本海军最初在九九式一号航炮上采用了20*72RB弹,但由于弹药威力不足,被迫在九九式二号上改用20*101RB弹。

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20毫米机炮弹药,第二张图中的20*125弹就是日本陆军ホ1/ホ3采用的九七式半自动反坦克枪的枪弹

中央工业这次又走上了邪路,为了减重专门研制了一种20*94弹,其弹头质量足足比九九式二号的20*101RB轻了近30g,的确是将全炮质量大大的降低,但是也导致爆炸弹装药量过小,弹药破坏力降低,可以说20*94弹的设计理念是与日本陆军追求大威力的追求相抵触的。

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自己改的图片大家凑合看

不过在弹种方面,二式20毫米ホ5机炮继承了一式12.7毫米机枪的弹种齐全的优点,除了二式曳光穿甲弹、二式曳光榴弹、二式榴弾外,还有以12.7毫米マ102为蓝本放大而来的マ202穿甲燃烧弹(マ102为M2勃朗宁专用穿甲燃烧弹的仿制品)和专用的“二式代用弾”,也就是演习训练用弹。

作为针对重防御美军大型轰炸机而生产的新式航炮,陆军为二式20毫米机关炮大开绿灯,甚至不惜省略了一些必要的验收环节,昭和18年即1943年9月,首批二式20毫米航炮装备了Ki-45丁型,不过不是作为机首航炮,而是担任“上向炮(日本陆军对德式向斜上开火的‘斜乐曲’炮的称谓,日本海军则称其为‘斜铳’)”,随后中央工业开足马力生产二式20毫米航炮。

日本陆军原计划以其替换大部分一式12.7毫米机枪,但由于二式航炮过分强调轻量化,导致火炮故障频发,同时20*94弹生产进度也不能满足战场消耗,到1944年日本陆军几乎再次陷入了无20毫米航炮可用的悲惨境地,但为了陆军的面子,他们拒绝了海军以九九式20毫米航炮支援陆航的建议,反而舍近求远试图从德国引进新式航炮。

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5.德国送来的毛瑟炮:MG151/20

眼瞅着南部麒次郎(发现猫一直在写南都麟次郎。。。要跟南部老乌龟说声抱歉了)的中央工业把“二式二十粍固定機関砲/ホ5”的生产搞的慢慢吞吞,乱七八糟,日本陆军实在是忍无可忍了。

本来20毫米航炮就是救急用的,现在是前方的日本Ki-43/Ki-44对美军的B-17、B-24毫无办法,后面的中央工业就是拿不出足够的航炮,最糟糕的是连足够的弹药都造出来。好在日本陆军驻德武官早已从德国传回了毛瑟MG151/20航炮的情报,陆军还可以从汉斯那边买航炮来救急。

单从纸面数据上看,中央工业的ホ5与毛瑟的MG151/20航炮算是各有千秋。MG151/20是MG151/15的大口径改进型。小猫曾经提过,德国人同样买过厄利孔FF系列的20毫米航炮,当时德国的主力航空武器是7.9毫米机枪,但是西班牙内战中秃鹰军团遭遇了苏联的波利卡波夫战斗机和SB-2轰炸机,这些红色新锐给德国人造成的麻烦和冲击不亚于日本战机初遇美制B-17时的无奈。

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德空军人员在校准轴毂炮

痛定思痛的德国人决定立刻装备大口径航炮,但是苦于本国没有现成产品只能找瑞士人购买。但是厄利孔航炮的MG FF在装备德国空军后却很快就把自己搞的声名狼藉,原来德国空军偏爱在发动机舱内加装航炮,甚至是穿过螺旋桨轴的轴毂炮设计,这种安装方式造成航炮的工作环境极为恶劣,MG FF为此经常闹罢工,一来二去,德国空军不干了,认为是瑞士人的设计太水,便要求本国厂商拿出替代产品。

最终毛瑟的MG151/15和MG151/20航炮脱颖而出,与厄利孔FF 20毫米炮相比,德国人的工业设计和加工水准真是没得说,MG151系列结构紧凑,机械运行稳定,甚至其采用的20*82弹由于德国金属加工水平超过其他国家,所以弹头小巧却威力十足。

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MG151/20使用的20*82穿甲弹和爆破弹

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MG系列机关炮的炮弹,右2为MG FF的20*80RB,其他三枚从左至右分别为MG151/15,MG151/14和MG151/20所使用的弹药

MG151/20的全长只有171cm,全重42.5kg,射速大约是780~800发/分,炮口初速720m/s以上。不过这些数据与日本中央工业ホ5相比只能算是各有千秋。

ホ5的纸面数据是全长144.4cm,全重37kg,射速750~800发/分,炮口初速约735~750m/s。但是ホ5轻便小巧的代价是机构可靠性极差,战后美国方面对ホ5测试后认为其射速不能超过700发/分,否则会不断出现卡壳的故障。日本陆军对ホ5的真实性能当然比美国人清楚的多,所以陆军判定MG151/20是一款性能极为出色的航炮,并要求驻德武官尽快与德国人展开采购和引进的谈判。

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地面高炮型的MG151/20

昭和17年即1942年11月,还早于Ki-43首次遭遇美制B-17之前,日本陆军便通过外交人员向德国人提出了一个总体的采购计划:日本陆军将购买至少1000门MG151/20,还需要采购100万发炮弹。同月,德日之间敲定了第一批次的具体采购计划:德国尽快提供300门航炮和15万发炮弹给日本。运输方式则是沟通欧亚大陆的潜艇水下交通线。

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进入德国潜艇基地的日本海军I-29号潜艇

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日本海军唯一到达德国又安然返回的I-8号潜艇

二战德日的潜艇运输线比中国的驼峰航线还要危险和低效,因此每一门到达日本的MG151/20都是宝贝。日本陆航决定把好钢用在刀刃上,MG151/20将优先装备新锐的Ki-61-1丙 三式战飞燕一型丙改。

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全身德国技术的Ki-61-1丙 三式战飞燕一型丙改

Ki-61也许是最不像日本战机的日本战斗机(绕口令),这款战机全身上下都透着一股德国气息,难怪美国人惊呼BF109飞到太平洋来了?由于采用了DB 601的日本版ハ40,Ki-61能够在装备足够的火力和装甲的同时保持灵活的机动能力,所以日军称其为“中战(不是重火力的重战,也不是重机动的轻战)”甚至是“万能战”。

昭和18年即1943年9月,川崎航空完成了第一批生产型的Ki-61-1丙 三式战一型丙,陆军此时也懒得给MG151/20授予制式型号,只是简单的称其为“マウザー砲 (毛瑟炮)”,虽然名字不够响亮,日本陆航上下却对MG151/20抱着巨大的希望,认为这种德式新锐火炮是扭转日本陆航战机火力不足毛病的灵丹妙药。3个月之后,1943年12月,第一批装备飞燕一型丙补充到新几内亚前线的威瓦克Wewak,被陆航第14飞行团补充给了第68、78飞行战队。

由于Ki-61-1丙的产量有限,只能作为补充装备补入受损的飞行战队,似乎只有陆航第244和第56战队两个本土防空战战队有中队全部换装了飞燕一型丙,而且随着全球反法西斯盟国展开大反攻,德国自顾不暇,加上盟军加强了反潜封锁,德日潜艇交通线几乎被掐断。

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战争末期,德国潜艇顺着日本潜艇开辟的航线拼命往日本跑,据说也携带了一批物资,上图为德制IXD改的I-501号,下图就比较猛,三姓家奴死硬分子,意大利潜艇先投入德军序列,后进入日军序列最后以I-503之名迎来终战

直到日本战败,只有800门MG151/20和40万发炮弹运抵日本,川崎利用这些火炮共组装了387架飞燕一型丙。虽然数量较少杯水车薪,但是MG151/20的威力和可靠性得到了日本飞行员的一致称赞,据说有对B-25一击杀的强横威力。

像B-25/B-17/B-24/A-26等重防御美军轰炸机,日本陆海军在43年前都缺乏有效的攻击手段。相对于陆军,日本海军的九九式20毫米航炮对B-25和A-26等双发轰炸机尚有一定的威胁,但是也奈何不了B-24和B-17这种四引擎的空中堡垒。

因此海军从1942年下半年也开始疯狂的四处搜罗“大破坏力射击兵装”。由于海军早早就上了20毫米炮,所以比陆军胃口更大,要求新航炮至少是30毫米口径。

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陆军的ホ203 航炮,其结构相当诡异,之后小猫会随日本陆军的大口径航炮介绍一下

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陆军的ホ204 航炮

事实证明,海军这次也是急了,所谓病急乱投医,海军首先找上的竟然是陆军,陆军自己还在倒腾20毫米航炮呢,找陆军有用么?还真有用,早在昭和15年即1940年,在诺门罕被打得丢盔弃甲的日本陆军就疯狂的向日本国内各厂商订购大口径航炮,于是日本国内的厂商就把各式各样的地面速射炮扛上了飞机,产生了诸如室兰.日本制钢所试制的ホ203 30/37毫米航炮等一系列试做型号,这批试做型号的设计原型基本都是著名的大正十一年式平射步兵炮或者其改进型号九四式37毫米坦克炮。

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大正十一年式平射步兵炮

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九四式37毫米坦克炮

大正十一年式平射步兵炮是一种一战堑壕战思维的武器,日本陆军研制这款火炮的目的就是需要一门可以随步兵冲击的“狙击炮”,用来摧毁没有被火力准备弹幕消灭的敌方火力点,尤其是出于反斜面的地方火力点。为了保证精度,大正十一年式平射步兵炮采用了28倍径身管,射击精度相当准确。

陆航之所以要求以这种射速较低的火炮为基础改造大口径航炮,是希望在重型战斗机上装备1~2门,对敌方重爆进行狙击。但是日本海军在试验后,抵触了两点结论,首先30毫米甚至40毫米的航炮上机是可行的,其次,必须采用机关炮而不是地面半自动火炮的结构为基础研制大口径航炮,于是,海军回归九九式航炮准备以其为基础扩大口径研制新的大口径航炮。

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家园 这要是被土八路拆下几门打炮楼就爽呆了,怪不得日军坠机之后

都是先破坏机上的武器(见萨苏的文章)

家园 日本海军在中国战场是重要的支援力量

在太平洋战争爆发前,日本海军是主要的空中支援力量,为此专门组建了用于中国战场的第一、二联合航空队,承担战略轰炸任务,在1940年的时候,汉口的王家墩机场是其主要基地。海军还有专门的地面特遣队进入中国内地,执行诸如机场防御的任务。因此是有可能可以搜集到坠落在附近的中国飞机的。

家园 德国这个轴毂装机炮简直是恨变态

本来交变应力受着,机炮还通通通振动,还有热应力,我看这个设计除了德国人炫耀自己材料、设计比较领先外没有什么可取之处。好瞄准这个优点也并不凸出。

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6.日本陆航的37毫米航炮

还是先来聊聊ホ203 30/37毫米航炮,其30毫米航炮设计只有设计,并没有实际投入生产。ホ203本身的资料十分复杂,而且除了小猫上篇贴出的标准型设计外,还有40年便出现的原始型,其实就是直接将大正十一年式平射步兵炮和九四式37毫米坦克炮装上飞机的试做型,都采用了单发方式,打一发装一发,效率极低,主要用于测试战机能否承受其后座力。

另外在ホ203 37毫米航炮的自动型装备Ki-45丙改之前,南方前线的日本地勤人员也在不少受损大修的Ki-45乙型机腹原20毫米航炮炮舱或者百式司侦Ki-46防空型的机首加装了九四式37毫米坦克炮,后来统一都被认为是早期型ホ203航炮。这批前线急造型37毫米航炮均未单发射击,Ki-45乙由后座乘员装填,百式司侦则由飞行员自行装填,其火力完全没有持续性。

而且九四式37毫米坦克炮全重超过180Kg,其36.5倍径身管全长近1360mm,堪称身宽体胖,装在机首炮舱中会对战机飞行品质有较大影响,因此当昭和18年日本陆航正式决定采用ホ203 37毫米航炮的时候,提出了两个条件:瘦身、提升射速和载弹量。据说陆航向室兰.日本制钢所提出的全炮质量上限是100kg。

日本制钢所将试制任务交给了下属的日本特殊钢株式会社(如今两家企业都有延续,特殊钢后来并入了大同特钢株式会社),要求采用新式特殊钢材制造,在不降低强度的前提下零件材质体积和厚度,另外通过改进弹药,主要是加大发射药量降低弹头质量,在保证初速的前提下,截短炮管。

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ホ203 37毫米航炮的爆破燃烧弹

最终新式ホ203 37毫米航炮的炮身长减为800mm,采用的37*111R弹与大正十一年式平射步兵炮的弹药极为相似,比九四式坦克炮的37*132R弹在全弹质量方面降低近20%,但是初速仍保持570m/s,全炮质量减到90kg以下。

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37*111R弹

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九四式坦克炮的37毫米榴弹,37*132R明显不如上面的37*111R紧凑

为了能提升射速,设计师为自动ホ203 37毫米航炮设计了奇特的环状弹仓,这种环绕在炮身上方的弹仓能够装填16发炮弹,但是由于设计有问题,第一发炮弹装填后弹仓只能装入15发炮弹,而且据说在试验射击和日后的使用中,弹仓中最后一发炮弹总是无法成功发射(此处比较奇怪,最后一发无法发射仅见于一份资料,但关于ホ203却有14/15/16发三种说法,很可能是确有设计缺陷导致无法开火的情况,现代弹鼓供弹也常有此类死弹的存在 )。

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自动ホ203 37毫米航炮炮身上方环绕着16发弹仓,颇为诡异的设计

关于环状弹仓自动版ホ203 37毫米航炮射速有每分钟100发/120发/140发等多种说法。这款航炮的后座力大约为700kg,昭和18年即1943年初,日本制钢所完成了最初5门自动型航炮,当年8月陆航将自动型ホ203 37毫米航炮运往南方战场,准备广泛装备受损大修的Ki-45甲型,将机首ホ3 20毫米航炮改为ホ203 37毫米航炮的Ki-45甲被称为Ki-45改丙型。

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Ki-45改丙型的ホ203 37毫米航炮

由于火炮口径放大到37毫米,ホ203的476g的弹头质量差不多是ホ5 20毫米航炮炮弹弹头的五倍,后者的弹头只有84.5g。不过相对于ホ203航炮的原型九四式37毫米坦克炮的645g的榴弹,ホ203爆炸弹的威力减小了很多。

是南方战场Ki-45改丙飞行员对ホ203航炮的威力却交口称赞,“只要命中2发B24就会被打得空中解体”“命中1发一定会导致敌机起火重创”。陆航对这种航炮颇为满意,并专门向从陆军退役到日本特殊钢株式会社的前陆军炮兵大佐大角氏等设计人员发放了奖金。由于火炮威力十足,当然更重要的是装弹数过少,日本陆航飞行员一般采用两发短连发的方式开火,即便如此,据飞行员回忆这款火炮也就是打个15秒就会弹药告罄。

据说日本制钢所在陆航方面的要求下曾参考ホ204的弹链设计了弹链供弹的ホ203航炮,并装备了一批二式单座战斗机Ki-44II乙以及III型甲,载弹量达到25发,但由于未见到相关设计图,小猫是比较怀疑的。

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据说采用了37毫米机翼航炮的二式单座战斗机Ki-44-III型甲,但猫判断机翼航炮应仍未20毫米的

1944年即昭和19年6月,B-29超级空中堡垒首次光临日本上空,此时美国人尚没有发明可怕的“李梅火攻”,采用常规炸弹进行地毯式轰炸对日本军火工业是城市居民的伤害有限。与B-29相比,二式复战屠龙显得过于老迈了,不过驻本土的日本陆航第四战队仍以Ki-45配合37毫米航炮击落了数架B-29,算是ホ203 37毫米航炮对空作战的完美收官。

除了在二式复战屠龙上大放异彩外,ホ203 37毫米航炮在战争后期被作为轻型轰炸机(双发袭击机)的主力对地火炮。二战中各参战国基本上都装备了37毫米或40毫米的航空机关炮用于对地攻击和反坦克任务。

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美国的P-39空中飞蛇,其轴毂炮为37毫米的M4勃朗宁机关炮

最早装备37毫米航炮的是美国的P-39空中飞蛇,但由于其采用了轴毂炮的设计,同时M4机关炮初速过低(610m/s),反坦克威力极为有限,美国人自己都不太喜欢这种大口径航炮,倒是苏联人用的比较好,后来还在自己的IL-2上装备了初速近900m/s的NS-37航炮。

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IL-2和NS-37航炮,为了对付德国坦克,IL-2上装备过多种37毫米和23毫米、20毫米航炮

英国人在战争初期也面临如何摧毁德国铁甲洪流的问题,因此将2磅呯呯高炮扛上了飓风II型战斗机,这就是著名的维克斯S炮Vickers Class "S" 40 mm cannon ,由于初期的德制坦克装甲并不太厚,维克斯S炮的初速也只不到700m/s,但是这款拼合武器却在北非打得德国坦克丢盔弃甲。

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飓风IID和维克斯S型40毫米炮这对组合在北非沙漠打得德国人丢盔弃甲

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德国的Ju-87G装备了两门BK37航空反坦克炮

德国人也就照葫芦画瓢以flak18 37毫米高炮为蓝本研制了JU87G型的BK37炮,由于采用钨芯穿甲弹,BK37拥有可怕的威力,但是载弹量极低,也只有鲁德尔这样的怪物才能用的好。

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曾有人说Ju-87G是落后飞机和落后高炮搭档变成超级武器,借以捧德国人的设计水平,在小猫看来,这次德国人不过是英国人的好学生,飓风和2磅呯呯炮也是后进搭伙变先进

ホ203与苏美英德的37毫米航炮相比最为小巧,初速也就只能垫底,加上日本陆航并没有将九四式坦克的破甲弹搬上飞机,所以ホ203只能打一打美军的轻装甲和无装甲目标,打坦克的事情还真没法客串。不过由于采用机首炮舱设计,ホ203航炮在对地攻击中命中率不错,虽然后来陆航又装备了ホ204等一批性能威力都更为优秀的37毫米级别航炮,但陆航新锐的袭击机Ki-96上仍决定沿用这款航炮。

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ホ204 37毫米航炮

说来也奇怪,陆航手中实际上有比ホ203 37毫米航炮性能更好的同口径火炮ホ204 37毫米航炮,但即便ホ204几乎样样性能高出ホ203一头,在陆航手里就是不出战果。

ホ204 37毫米航炮的研制厂商是南部麒次郎的中央工业,昭和18年即1943年6月,中央工业拿出了第一门试做炮,比ホ203自动型稍晚一些。由于此时中央工业已经把勃朗宁机关炮的设计玩的很熟, ホ204在外形上基本就是 “二式二十粍固定機関砲/ホ5”的再次放大。

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ホ204在外形上基本就是 “二式二十粍固定機関砲/ホ5”的再次放大

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勃朗宁M4 37毫米机关炮,日军曾缴获了不少地面高炮版的M4机关炮

但有了ホ5的教训,中央工业不敢托大,专门找来缴获的美制勃朗宁M4 37毫米机关炮拆解研究,因此在内部设计方面 ホ204与勃朗宁37毫米机关炮几乎完全相同。由于陆航规定必须采用与ホ203 37毫米航炮相同的弹头,中央工业便自行研制了增大发射药装药的37*145弹,结果ホ204反而拥有了比原型勃朗宁37毫米机关炮更高的初速,其炮口初速超过700m/s,理论射速高达400发/分,但由于ホ203的弹链体积较大,因此最大载弹量只有40发左右。

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左为37*145弹,右为ホ203的37*111R弹

由于身管较长,ホ204的射程比ホ203要远的多,因此陆航要求ホ204 37毫米航炮优先作为“上向炮(日本陆军对德式向斜上开火的‘斜乐曲’炮的称谓,日本海军则称其为‘斜铳’)”装备百式司侦三型乙Ki-46-III乙改,当初中央工业的二式20毫米航炮出道便是先到Ki-45屠龙上担任“上向炮”。

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百式司侦三型乙Ki-46-III乙改装备了一门ホ204 37毫米航炮作为“上向炮”

ホ204 37毫米航炮作为“上向炮”最初才载弹量为35发,后来在川崎Ki-102甲五式复座战斗机上ホ204 37毫米航炮成为机首固定航炮,带弹量未变,到川崎的终极高空复战Ki-108上总算将载弹量提升至42发。不过,似乎日本陆航“二式二十粍固定機関砲/ホ5”之后就对中央工业心存怀疑,加上中央工业自己摊子铺的太大,导致产能不足使得ホ204 37毫米航炮直到Ki-102甲才有了作为固定航炮的机会,但Ki-102甲只有25架的可怜产量,使得ホ204丧失了证明自己的机会。

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以ホ204 37毫米航炮作为机首固定航炮的Ki-102甲

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Ki-108是Ki-102的高空改型,右下角为其上向炮炮舱,ホ204 37毫米航炮已经拆除

妖猫drake:【原创】小猫的原创:旧日本陆海军航空枪炮发展史(七)

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家园 当时想要在机头装备大口径航炮,轴毂炮是个还不错的选择

发动机舱装航炮也有类似问题,轴毂炮最麻烦的问题在于加工中空的螺旋桨轴,看似简单,日本人就解决不好,苏联人野惹出过很多麻烦,美国则除了P-39/P-63外不采用类似的设计

家园 【原创】小猫的原创:旧日本陆海军航空枪炮发展史(七)

希望各位河友多光顾俺的博客外链出处

7.日本陆航的超级航炮

看到大口径的ホ203 37毫米航炮在攻击美制四发重型轰炸机时展现出的巨大威力,日本陆航认为找到了正确的“局地战机炮”发展方向,不等37毫米炮大规模换装,便又琢磨着上更大口径的巨型航炮。

另一方面,日本陆航再次升级航炮也是被B-29超级空中堡垒逼出来的,虽然B-29的防御火力远不如凶悍如豪猪一般的B-17,但是其可怕的飞行高度让当时的日本截击机只能仰天长叹,在新式高高度战机问世前,日本截击机飞行员只能采用急跃升这种危险的动作来争取很短的射击窗口时间,一般开火时间只有几秒,射速在此时意义倒是不大,航炮攻击力成了决定攻击是否奏效的最关键因素。

好在日本陆航手头有些现成可供采用的试做大口径航炮。早在昭和16年即1941年底,日本陆航便秘密向国内的各航炮生产厂商订购40毫米以上的巨型航炮。关于这批航炮的研发目的由对苏和对美两种说法,但基本可以确定是陆航对敌方超重爆神经过敏的结果。这批稀奇古怪的巨型航炮最终投入现役的是40毫米的ホ301航炮,57毫米的ホ401航炮/ホ402航炮以及75毫米的ホ501超级航炮。

说日本巨型航炮稀奇古怪确实不是吐槽,比如ホ301 40毫米航炮实际上更类似于一种无壳弹。说起无壳弹,似乎是个挺高深的玩意,前几年美国的十字军火炮热炒液体发射药概念,搞的大家一脑子浆糊。

其实早在南北战争时期,就已经有人研制过易碎弹壳,开炮之后弹壳碎片也被吹出炮膛。不过日本人搞的无壳弹,更类似于小猫写过的喷进弹(妖猫drake:【原创】小猫的原创——旧日本陆海军的火箭武器)——是在弹体下部附带了一个发射药燃烧室,也可以认为是个固体火箭发动机推进器,击发时发射药点燃,大量气体从弹体下部的小孔中喷出,将炮弹推出弹膛。

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40毫米的ホ301航炮采用了喷进炮弹,左右的彩图为八九式掷榴弹的结构,几乎与航炮喷进弹完全相同

但是看过猫之前帖子的朋友可能谁说,1941年日本人还没有取得德国的火箭武器资料,这个设计是从哪学来的呢?从结构来说,这种设计应该是由日本掷弹筒专用掷榴弹演变来的,八九式重掷弹筒的八九式掷榴弹,无论是外形和结构,与40毫米的ホ301航炮炮弹均颇为相似,估计陆军航空技术研究所在研制弹药时参考了八九式掷榴弹的设计。

采用喷进弹设计的最大好处是全炮质量大幅度降低,但由于口径较小,火箭炮后座力小的优点却并不突出,经过测算,ホ301 40毫米航炮的反冲大约为800kg,比短身管自动型的ホ203还要大100kg左右。

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ホ301 40毫米航炮采用了8发弹匣

不过在全炮质量方面,ホ203的全炮质量达到90kg,而ホ301 40毫米航炮竟然只有40kg。考虑到1941年的ホ203 原始型尚不具有连发能力,炮身长度也比后期的自动型更长,全炮质量更大,ホ301 40毫米航炮在43年之前应该是日本陆航手中最好的轻量化大口径自动火炮。

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ホ301 40毫米航炮全炮只有40kg,结构轻量化做到了极致

这种轻量化自然是有代价的,首先,ホ301航炮的装弹数量较少,其采用8发弹匣供弹,火力缺乏持续性,但理论上可以做到人工复装(每发弹药590g,8发弹匣全重也就是5kg左右)。其次其自动部件和机构过于简化,强度十分有限,一般在发射100发之后必须进行拆卸检修,否则极易出现卡壳,而且这个100发一查的数据是在地面上实验得到的,在空中机体内部震动强度远大于地面实验,因此日军地勤人员差不多是每次作战后立刻要进行检修才能保证下次升空作战ホ301 40毫米航炮不会罢工。

另外,采用喷进弹使得弹药初速很低,日本陆航在验收时认为ホ301航炮220m/s的炮口初速也就适合打打敌军大型轰炸机。由于弹药初速低,自旋转速度慢,ホ301 40毫米航炮射程很近,弹道极为弯曲,一般飞行员都很难适应。

但和很多诡异的日本武器设计一样,ホ301 40毫米航炮的弯曲弹道在某些怪兽飞行员手中反而成了夺命的偏锋。据说日本陆航著名的截击机王牌上坊良太郎就长于利用ホ301 40毫米航炮的弯曲弹道以不可思议的飞行姿势袭击B-29。

上坊前后共击落过12架B-29,其最出色的座机是Ki-44-II乙二式单作战斗机“钟馗”乙改,老萨曾经写过这款战斗机,说日本飞行员认为其机体太过脆弱,不像爷们。但是这款娘们战机轻巧的机体却很适合急跃升攻击,而ホ301 40毫米航炮轻巧的炮身也容易塞进Ki-44的机翼,上坊良太郎等一批日本陆航的老鸟便利用Ki-44的急跃升能力配合ホ301的弯曲弹道像高抛投篮一样将40毫米喷进弹砸向美军的B-29,这种诡异的攻击方式取得了不少的战果。

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装备两门ホ301 40毫米航炮作为翼炮的Ki-44-II乙二式单作战斗机“钟馗”乙改

除了装备Ki-44,ホ301 40毫米航炮还装备了Ki-45屠龙,包括装备雷达(電波兵裝)的二式复战戊型,但由于日本陆航的本土防空战队直到1944年才大规模装备Ki-44-II乙,此时日本陆航的精英飞行员已经所剩无几,装备和补给水平也大打折扣,B-29的性能又领先Ki-44很多,所以总的来说ホ301 40毫米航炮在日本陆航的服役乏善可陈。

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ホ301 40毫米航炮也装备了Ki-45屠龙

另一种ホ401 57毫米航炮与ホ203 37毫米航炮是同门兄弟,也是由日本制钢所下属的日本特殊钢株式会社研发的,其原型同样是地面用坦克炮,也就是八九式坦克使用的九七式57毫米坦克炮(也有资料说来自于步兵平射炮)。ホ401 57毫米航炮最大的特点就是弹丸威力巨大,其57毫米弹头质量足有1550g,一公斤多,是ホ203 37毫米航炮弹头重量的近四倍,破坏力极为可怕。

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九七式57毫米坦克炮

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九七式坦克炮和ホ401 57毫米航炮均采用了57*121R炮弹

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ホ401 57毫米航炮的结构与ホ203极为相似

但考虑到九七式坦克炮的18.4倍径炮管全长超过1米(1.05米),要改为机载航炮就必须截短炮管。有趣的是,ホ401 57毫米航炮和ホ203 37毫米航炮这对兄弟统一采用了800mm长的炮管,很可能是根据当时Ki-45的机首炮舱尺寸设计的。由于采用短炮身,ホ401 57毫米航炮的炮口初速只有500m/s,射程比ホ203更近,射速也只有80发/分,考虑到57毫米航炮近1吨的后座力,这个射速对飞机的冲击已经很让人后怕了。

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这件震电的模型堪称YY的神品,长身管的ホ402 57毫米航炮后座力比ホ401更为恐怖

以ホ401 57毫米航炮两米的全长,150公斤的全重,还有近1吨的反冲力,单发战斗机是不可能用了,日本陆航在试验后认为其弹道飘忽不定,拿来作为对空火炮意义不大,但是用作对地航炮倒还算合适,因此陆航决定在轻型攻击机(双袭)设计的Ki-102乙双发战斗机上采用这种超级航炮,仍装载于机首炮舱中。

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部分Ki-102乙双发战斗机在机首炮舱上装备ホ401 57毫米航炮

Ki-102乙作为日本陆航最后的双发战斗机中产量最大的一款竟然完成了215架,但陆航将其全部作为本土作战的秘密武器,硬是没有撒出去,结果到战败时这批战机一炮都没捞上打,很窝囊的让美国人拿去玩了,因此ホ401 57毫米航炮没有任何的实战记录。

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单从其设计的16发弹仓,还有单发威力约等于15发20毫米航炮炮弹猜测,57毫米炮在对地袭击中是很可能风光一把的。另外,据说诡异的推进布局震电也有打在57毫米炮的设计,只见于设计图,猫认为以震电的小身板,硬扛57毫米的巨炮很可能真的把自己震碎了。

除了是40毫米的ホ301航炮和57毫米的ホ401航炮这两款已经量产的巨型对空航炮外,日本陆军还有一批未完成的巨炮怪物。比如ホ501 75mm毫米航炮。德国人在二战中曾有88毫米无后坐力炮上机计划,此外也完成了BK 7.5航炮。日本陆军在取得了德国超级航炮的情报后,也在昭和18年即1943年秘密要求三菱以机动性和高空性能出众的四式重爆飞龙Ki-67为基础研制特殊的防空战斗机。

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德国人也是超级航炮的爱好者,图为Me410和BK5 50毫米航炮

之所以称为“特战”是因为陆航这款战斗机其实是专门为ホ501而研制的载机,除这一门ホ501之外,全机只有机尾的一挺ホ103 12.7毫米旋回机枪,根本没有其他的前射武器。ホ501 75毫米航炮实际上就是已经过时的日本陆军八八式75毫米高射炮的空射型,取消了定时引信,改为触发引信,还修改了瞄准具。

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日本陆军的八八式75毫米高射炮

ホ501航炮的初速高达720m/s,弹头重达6.54kg,即便B-29出现之后也能保证在其护航机鞭长莫及的远处一击必杀,但其后座力高达4吨,即便是四式重爆飞龙这种庞然大物也只能携带15发炮弹(据说发射超过10发就有全机空中解体的危险)。装备ホ501并提高了升限的的Ki-67被命名为Ki-109,共生产了22架,但由于其初号机和二号机在截击B-29的试验中被证明无法达到攻击高度,因此只能改行做了对地袭击机,准备用75毫米ホ501狙击美军登陆日本本土的两栖攻击舰队。

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装备ホ501的Ki-109特战,机鼻右侧的那根长管就是ホ501的炮管

75毫米ホ501等航炮客串对地攻击都是无可奈何的改行,日本陆军也试图研制专用的对地航炮,昭和18年即1943年9月,利川航空工厂根据缴获的美制M1反坦克炮,试制了ホ402式57毫米航炮,关于试制原型,还有一种说法是日军根据一式47毫米反坦克炮放大设计的所谓“试制57毫米反坦克炮”,但是猫看到的资料认为这种试制57毫米炮本身就是对M1或者是英制6磅反坦克炮反向设计而来的仿制品。

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英制6磅反坦克炮,口径为57毫米

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英制6磅炮采用了57*441R弹

日军的57毫米试制反坦克炮弹采用的是57*477R弹,应该是6磅炮57*441R弹的仿制型号,大装药加上2.5米长的身管,ホ402的初速达到700m/s,射速则与ホ401持平仍为80发/分,反作用力相应增加到1.5吨左右。1944年4月立川厂拿出了样炮,12月陆航审查完成,次年1月名古屋热田陆军工厂开始生产这种航炮,计划装备Ki-93和Ki-102乙。

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Ki-93在机腹炮舱中装备了一门ホ402式57毫米航炮

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部分Ki-102乙在机头上装备了一门ホ402式57毫米航炮

除了以上四种进入量产的大口径航炮外,日本陆军还有ホ3057/ホ3075/ホ3157/ホ3175等一批未能完成的末日大口径航炮,美军在战后从中央工业等厂缴获了一批实验型号,但由于缺乏资料,小猫在此就无法一一介绍了。

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家园 无壳弹的原理跟火箭弹很像嘛

日本为什么不直接装火箭弹呢

家园 也许是要枪管那个来复线带来的旋转

比火箭准点? (猜一下)

家园 感觉这种低膛压炮放在飞机上不太合适

出膛速度太低容易受风力影响,本身怎么说也是一门火炮,算上供弹机构也轻不到哪去,炮弹打完了全成死重了。不像火箭弹发射完了,飞机一身轻,还可以使用其他武器继续战斗。

家园 收藏慢慢看

害我要破产了.

家园 二战的航空火箭弹载弹量更少

日本的航空火箭弹一直就没啥发展,在诺门罕倒是被苏联人用火箭打过,而且当时航空火箭弹大都是导轨时的单发武器,想要做成能够装填的自动炮,肯定要用类似于掷榴弹的方式。

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