战后英美法都在仿制德国货——具有开创意义的德国MG213C航空机炮
MG 213C机炮
毫⽆疑问,MG 213C的设计在⼆战末期是超越时代的,⽽且拥有巨⼤的发展潜⼒,也可谓是当
代航空机炮科技树的⼀个原点。
⼀.MG213的诞⽣——“百万机炮”的闹剧
时间回到1930年代末,当时位于德国苏尔(Suhl)的⼀家名为“ Krieghoff waffenfabrik”(克⾥格
霍夫公司)的⼩公司,以前曾设计和⽣产过民⽤的狩猎武器。
1938年,该公司提出了⼀款20mm航空机炮的构型⽅案。相⽐较传统的航空机炮,该⽅案的推
弹凸笋在机侧⾯,这样就可以不必闭锁整个弹药药筒,进⽽得以在基本不牺牲武器威⼒的前
提下缩减武器的整体尺⼨。这种设计已经可以看作是转膛炮的雏形。
值得⼀提,直⾄今⽇克⾥格霍夫公司依旧存在,不过早已经回归了制造狩猎武器的⽼本⾏
↑这款设计也构成了该公司研发的⼏款20mm机关炮样品的基础。公司负责⼈海德利茨·克⾥格霍
夫(Heinrich Krieghoff)⾃卖⾃夸地把这⼀系列设计称为“百万机炮”( Maschinengewehr eine
Million Punkte),即初速能达到为1000⽶/秒的同时,武器的射速还能达到1000 发/分,两项数
据⼀乘就是⼀百万。
显然在1938年,这对于⼀门20mm航空机关炮来说⽆疑是超越时代的指标,因此这个设计很快
被帝国航空部所采纳,克⾥格霍夫也获得了进⼀步开发该系统的合同。
MG301少有的图⽚,从外观上看它与普通的机炮区别不⼤
↑克⾥格霍夫的⼯作成果是20mm MG 301的⼏型实验样炮,其⾃动原理为管短后座式。但
是,克⾥格霍夫显然没有设法实现宣称的“百万机炮”的指标。德国关于MG 301的测试数据已经
遗失,不过美国⼈在战后缴获了了⼏门幸存的MG 301原型炮,对其进⾏了测试并得到了较为中
肯的数据——射速仅有600-700发/分,初速也只有约870 ⽶/秒。
恩斯特·乌德特,他不仅是⼆战初期的德国空军战⽃物资总长,还是⼀战中的⼀名空战王牌
↑直到1941年年底,由于克⾥格霍夫早早夸下海⼝却迟迟拿不出令⼈满意的成果,时任德国空
军战⽃物资总长恩斯特·乌德特上将(Ernst Udet)的耐⼼终于被耗尽了,下令将MG 301的所有
研发⼯作和相关资料都转移给⼤名⿍⿍的⽑瑟公司。
但天有不测风云,1941年11⽉,乌德特上将⾃杀,其此前发出的命令也⼀并被推迟。乌德特的
继任者恩哈德·⽶勒西(Erhard Milch)将军在1942年初终于签署通过了将克⾥格霍夫公司的研
发任务转交给⽑瑟的命令。
⼆.步⼊正轨——项⽬移交给⽑瑟公司
在⽑瑟公司,MG 301的改进项⽬团队由⼯程师安东·波利策(Anton Politser)和维尔纳·荣格曼
(Werner Jungmann)领导,弗雷德⾥克·林德(Frederic Linder)为项⽬经理,这也构成了后
来MG 213研发团队的⼤部⼈马。
MG 301最初在⽑瑟拥有Gerät7-43的内部名称,随后⼜相继更改了⼏个名称,这也给管理和后
世的史料整理带来了⼀些混乱。在研发⼯作逐步步⼊正轨后,Gerät7-43被正式命名为MG
步入正轨213。
MG 213的项⽬负责⼈之⼀维尔纳·荣格曼,他在战后加⼊了法国DEFA公司继续进⾏航炮研发
↑⽑瑟公司基于克⾥格霍夫公司的MG 301发展出了多个型号的MG 213样炮。MG 213A⼏乎完全复刻了MG 301的原始设计,则MG 213B版本在⽓体活塞和该机构的运动部件之间使⽤了铰链。其中MG 231B的射速已经⾮常接近1000发 / 分。
但是在1943年底,在对MG 213B进⾏长时间的测试后,⽑瑟公司的研究⼈员认为基于传统炮构型的⽅案基本上已经⾛进了死胡同,进⼀步提升武器的射速已经希望渺茫,因此决定采⽤弹药筒旋转的新原理来完全改造这款武器。
施卡斯机的原理简图,其采⽤⼀个旋转的弹药筒极⼤地提⾼了射速
↑项⽬负责⼈之⼀安东·波利瑟(Anton Politser)研究被缴获的最⼤射速⾼达1800发/分的苏联施卡斯(ShKAS)航空机后,注意到了其中的复杂机构——施卡斯机拥有⼀个沿纵轴旋转的齿轮⿎。在齿
轮的轴线和壳体的内表⾯上刻制有螺纹槽。当机活塞杆向后移动时,其弯曲的脊部将压在进给杆的驱动辊上,该进给杆在⽔平⾯内摆动,并将其向左旋转。杠杆将推动齿轮旋转,并将齿轮拾取的弹药推进套筒的边缘,最终进⼊螺丝槽。每发射⼀枚⼦弹,齿轮便旋转1/10圈,⽽卡盘沿螺丝槽滑动。
MG 213采⽤的旋转弹膛设计在此图中清晰可见
简单来说,施卡斯机采⽤了类似左轮⼿的设计,⼦弹分别装在10个弹膛⾥,随着齿轮的转动,10个弹膛就可以使⽤同⼀⽀管交替开⽕,进⽽⼤⼤提⾼射速,这也就成为了MG 213C的设计基础。
但是施卡斯机使⽤了莫⾟纳⽢步使⽤的7.62x54mmR突底缘弹药,⽽该弹药突出的底缘使得弹药不能纵向移动,进⽽造成了供弹机构的设计要做出相当的妥协和让步。
MG 213使⽤的20x135mm弹药
MG 213使⽤的30x85mmB弹药
↑⽽德国在MG 213上采⽤了⽆底缘的20x135mm和30x85mmB弹药,进⽽简化了供弹机构和过程。改进后的MG 213的每个弹膛都在5点钟位置进⾏装弹;当装好弹药的弹膛旋转⾄12点钟的位置,将弹膛中的弹药与炮管对准,然后⽤电⼦点⽕器点燃发射药,并发射弹丸。部分⽕药燃⽓通过⽓体出⼝从管膛孔排出,并作⽤在⽓体活塞上,活塞随⿎旋转齿轮,准备发射下⼀发弹丸,完成⼀个设计循环。由于通过
旋转的多个弹膛共⽤⼀根炮管交替射击以提⾼射速,这种武器构型被称为转膛炮。
MG 213C转膛炮的供弹过程简图
↑改进后的MG 213的第⼀门样炮于1944年初制造。由于⼏乎已经是与之前的MG 213A/B完全不同的全新设计,因此新的⽕炮系统获得了MG 216的新编号。但是后来随着30mm版本转膛炮的开发,它被重新更名为MG 213C,其中30mm版本的MG 213C被称为MG 213C/30。
德国空军对涅槃重⽣的MG 213C转膛炮充满了信⼼和期望,计划于1945年6⽉之前交付100⽀MG 213C。当然由于德国在1945年5⽉战败,这⼀计划从未被真正落实到位。直到1945年5⽉,⽑瑟总共只⽣产了10门原型炮,其中⼀些到德国投降时依旧处于半成品状态还没有完成,它们分别是:
V/6-1号原型炮,⼝径20mm,也是第⼀门MG 213C原型炮,在德国战败前的⼀次失败的试射试验后被报废。
V/6-2号原型炮,⼝径30mm,也是所有MG213原型炮中唯⼀曾有幸飞上蓝天的,安装在塔纳维茨(Tarnewitz)训练场的Bf-110双发重型战⽃机上。
V/6-3和V/6-6号原型炮,⼝径20mm,同样在塔纳维茨训练场进⾏地⾯试验,以替换此前报废的
V/6-1号原型炮。
MG 213/30,炮管后的圆筒状旋转弹膛结构清晰可见
↑V/6-4号原型炮,⼝径30mm,被交付给航空部门,计划安装在Me 262喷⽓式战⽃机上进⾏试验,但到德国战败都未能付诸实践。
V/6-5号原型炮,⼝径20mm,处于未完成状态,由法国⼈在⽑瑟⼯⼚缴获,最后带到法国进⾏测绘研究。
V/6-7号原型炮,⼝径20mm,被交付给装备部进⾏研究,为量产做准备,该炮最终下落不明。V/6-8、V/6-9和V/6-10号原型炮则被美国⼈完好地缴获。此外,美军在⼀辆被遗弃的德国卡车上除了发现完好⽆损的V/6-10号外,还到了计划将其安装在道尼尔Do-335战⽃机上的图纸。
三.战后涅槃——基于MG 213C发展⽽来的的各国机炮
值得⼀提的是,除了有⼤量状态良好的原型炮被盟军缴获,MG213项⽬的三位主要负责⼈也在战后分别投靠了三个国家,并且都基于MG213的设计和原理拿出了在后世享誉世界的经典产品。
英国的ADEN机炮,基本构型明显与MG 213C是⼀脉相承的
↑项⽬负责⼈之⼀维尔纳·荣格曼(Werner Jungmann)在战后带着⼀套MG 213C蓝图前往英国,并于19
49年领导了⼤名⿍⿍的30mm“阿登”系列(ADEN)机炮的设计,该型机炮的最早型号基本上可以看作是MG 213/30的英国复刻版。
最早的阿登Mk.1型机炮使⽤了与⼆战德国⼏乎相同的30x85mmB弹药,到阿登Mk.4时,则采⽤与法国DEFA 554型机炮通⽤的30x113mm弹药。
法国的DEFA 541型机炮,这同样是基于MG 213C研发的
⾃上⽽下:德国MG 213的30x86B弹药、法国DEFA 540的30x97B弹药、英国ADEN Mk.4的30x113B弹药(英法通⽤)
↑说起法国的DEFA系列机炮,这也是MG213的“徒⼦徒孙”——MG213的另外⼀名项⽬负责⼈安东·波利瑟(Anton Politser),也就是前⽂提到的正式将转膛炮原理应⽤到MG213上的那位⼯程师,向法国投降并于1948年加⼊了法国德发(DEFA)公司。该公司在⽇后也基于MG213开发了⼤名⿍⿍的30mmDEFA系列机炮,并且在DEFA机炮上应⽤了威⼒⽐德国30x85mmB弹药更为强⼒的30x97mmB弹药。
厄利空KCA 30mm机炮,这依旧可以看作是MG 213的衍⽣产品
↑MG213的项⽬经理弗雷德⾥克·林德(Frederic Linder)则移居瑞⼠,于1947主持了
MG213/30的瑞⼠复刻版厄利空302 RK型30mm机炮的设计⼯作。后来,厄利空公司基于302 RK⼜发展出了⼤名⿍⿍的使⽤30x173mm弹药的KCA系列机炮。
美国基于MG 213C研发的T74和T110系列实验型机炮
安装在F-5战⽃机上的M39A2机炮
↑⽑瑟公司的负责⼈奥托·冯·洛斯尼泽(Otto von Lossnitser)则于1947年前往美国斯普林菲尔德(亦称春⽥市,是美国著名的械之城),在那⾥他也主持了美国⽅⾯对MG213机炮的仿制⼯作。
美国⾸先对此前缴获的V/6-10号原型炮进⾏逆向测绘,制造出了T74型20mm航炮,并于1947年进⾏了测试。此后,美军的研发团队在奥托·冯·洛斯尼泽的带领下不断优化该炮的结构和设计,相继推出了T74B、T74C、T110等实验型号,最终诞⽣了使⽤20x102mm弹药的M39机炮。该炮于1951年正式投⼊服役,成为M61⽕神机炮之前美国空军和海军航空兵的主⼒航空机炮。
法国最新锐的“阵风”战⽃机使⽤的仍是DEFA系列的最新改进型DEFA 550机炮
↑以上这些基于MG213设计的航炮在战后都有着很长的服役⽣涯。其中直到70余年后的今天,有许多现役飞机仍在使⽤ADEN系列、DEFA系列和厄利空KCA系列的改进型号,⾜见德国⼯程师在上世纪40年代创造出的这款设计潜⼒之巨⼤。