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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枪机侧面,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,其自动原理为枪管短后座式。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 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枪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。

施卡斯机枪的原理简图,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)航空机枪后,注意到了其中的复杂机构——施卡斯机枪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。当枪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,施卡斯机枪采用了类似左轮手枪的设计,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枪管交替开火,进而大大提高射速,这也就成为了MG 213C的设计基础。

但是施卡斯机枪使用了莫辛纳甘步枪使用的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枪管膛孔排出,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,还找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1949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,是美国著名的枪械之城),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。

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