二战航空枪炮大盘点——德苏篇

万磁王

MK103 30mm航炮
　　MK103 30mm航炮是由MK101发展而来的，更轻，射速更快，备弹量也由于改用弹链供弹而得到提升。但不同于纯管退式的MK101，MK103采用的是一种导气-管退混合式的自动方式。在击发后，由导气机构驱动完成开锁动作，而管退机构借助后坐力完成抽壳、抛壳和装填次发弹的动作。由于采用低品质的钢材，加上零部件减重，MK103的结构强度比MK101低了一些，所以主用弹是减装药的HE弹（初速降低约100m/s），只有用于执行反坦克任务时使用的AP弹才是全装药。

MK103 30mm航炮

　　这种航炮最早于1943年作为Hs 129 B-1的主要武器投入使用，也曾安装在Fw 190等战机的机炮吊舱中，还曾作为防空炮等。除了重量和后坐依然过大以外，MK103各方面都是一种相当强力的机关炮。
基本参数：
　　全重：145kg
　　全长：2335mm（含制退器）
　　身管长：1200mm（含制退器）
　　弹药：30x184mmB
　　初速：860m/s（330g HE，Mine-shell，装药量85g），960m/s（钨芯AP，侵彻力70mm/60°/300 m）
　　理论射速：380rpm（HE/M），420rpm（AP）
　　自动方式：身管短后座+导气混合式
　　供弹方式：弹链

万磁王

MK108 30mm航炮
　　如果说MK101和MK103是正儿八经的“自动加农炮”的话，那么MK108就只能称为“自动榴弹炮”了。这种30mm口径的航炮使用的是威力远低的30x90mmRB弹，初速仅有540m/s，所以对高机动性的战斗机命中率很差。但是在面对重轰之类的“死鸭子”时，这种航炮装药量高达85g的Mine-shell就能充分发挥其惊人的破坏力——仅需4发就能击落一架B-17，单发命中即可摧毁单引擎战斗机。结合这种机炮高达650rpm的射速，使得装备它的战机成为可怕的重轰杀手。

MK108 30mm航炮

　　MK108有高达80%的零件都是冲压件，而活动部件数量则由于采用了称为Advanced Primer Ignition Blowback（APIB）的自动原理而被减少到最低限度，极大幅度的简化了生产。而全重由于独特的自动原理、短身管和低初速弹药而降低到仅58kg。因此，这种生产和维护都很简单的轻型大口径航炮被德国空军大量使用，由于其发射时独特的砰砰声和相当高的射速，而被盟军飞行员给予了“气锤”的外号。

MK108分解图

　　下面就重点聊聊这种有趣的Advanced Primer Ignition Blowback自动原理。采用这种自动原理的MK108的自动循环如下。在扣下扳机前，枪机停留在机匣尾部，处于开膛待击状态。扣下扳机后，枪机被释放，向前推弹上膛，同时抽壳钩抓住弹壳底缘，电底火也与电极接触做好发火准备。由于弹膛设计的比弹壳长度还要长一些，所以枪机在把整枚炮弹全部推入弹膛以后还能继续前进一段距离，由于弹壳采用的是缩缘设计，所以此时抽壳钩也能跟着伸入弹膛内，保持抓住弹壳的状态。直到枪机前端伸入弹膛尾端一些，此时电底火才被击发引燃发射药。接下来枪机由于弹底压力而制动，并开始后座。由于枪机部分伸入弹膛内，在弹壳开始抽出弹膛之前有足够的时间让弹头射出并排出燃气，使膛压降低到安全水平，加上前冲击发抵消部分后坐能量，因此可以比传统的自由枪机式使用更轻的枪机。最后就是正常的自由枪机式的动作方式了，压缩复进簧、抽壳、抛壳，然后枪机在机匣尾端停止（如果已经松开了扳机的话），等待下一次被释放。

MK108射击原理

　　要使用这种自动原理，对弹药有几个要求。首先，弹壳不能太长，膛压也不能太高，否则弹壳会被死死压在弹膛壁上，造成抽壳阻力过大，可能导致拉断壳之类的故障。其次，弹壳必须是上下一般粗而且无缩颈的直筒形设计，否则不能保证在过长的弹膛内前后移动时都能紧贴膛壁。最后，必须是用缩缘弹壳，以保证抽壳钩也能伸进弹膛内。至于底火是电击发还是机械击发倒不是重点，只是电底火能更好的控制击发时机。

30x90mm炮弹

　　MK108最大的缺点就是初速过低，由此而来的就是弹道严重弯曲和飞行时间过长。即使是对付笨拙的重轰，也需要接近到比较近的距离开火才能保证命中率，在面对密集编队相互掩护的重轰机群时这是相当危险的事情。而对Me 262这种高速飞机来说，过近的距离还增加了与目标发生碰撞的机会，因此虽然很强悍，但这种机炮在战后就没有更多发展了。
基本参数：
　　全重：58kg
　　全长：1057mm
　　身管长：580mm
　　弹药：30x90mmRB
　　初速：540m/s
　　理论射速：380rpm（HE/M），420rpm（AP）
　　自动方式：APIB自由枪机式
　　供弹方式：弹链

万磁王

BK 3.7 37mm航炮
　　简称BK 3.7的Bordkanone 3.7出名的原因不是其性能出色，而是它有一个超级出名的使用者：汉斯•乌尔里希•鲁德尔上校！此人要为数以百计的苏军装甲和非装甲车辆的损失负责（还有装甲列车，还有登陆艇，还有一艘驱逐舰，还有两艘巡洋舰，甚至还有一艘战列舰……这家伙简直就是天灾级别的，难怪苏联人悬赏要他的脑袋），而其中相当一部分是来自他的Ju 87G“大炮鸟”。这种专用的反坦克攻击机改型左右翼下各挂载一门由37mm Flak 18高炮改装而来的BK 3.7航炮，发射的380g钨芯APCR初速高达1170m/s，对苏军任何一种坦克的脑袋来说都是灾难性的打击，只是每门炮仅6发的备弹量严重制约了其实战效果，只有在鲁德尔这种技术高超的大王牌手里才是危险的利器。

鲁德尔座机

　　除了鲁德尔的Ju 87G，另一种装备此炮的机种是Ju 88P-2和P-3，两门炮并排安装在机腹的吊舱内，但是实战效果相当令人汗颜，所以只有极少的数量。
基本参数：
　　全重：295kg
　　全长：3630mm
　　弹药：37x263mmB
　　初速：780m/s（685g AT，640g HE），1170m/s（380g APCR）
　　理论射速：160rpm
　　自动方式：身管短后座
　　供弹方式：6发或12发弹匣

万磁王

MK112/MK114 55mm航炮
　　MK112 55mm航炮说实话没啥知名度，仅仅是作为给没投产的Me P1101战机设计的一种理论上威力强大的机炮，看起来很像放大版的MK108。不过既然看到资料了，就一并写上来吧。

MK112 55mm航炮设计图

　　这种航炮结构上和工艺上都接近MK108，属于同样的轻型短管低速炮。只是由于口径大幅度增加，单发炮弹的毁伤能力也不是一个档次的。由于实际上没有量产，所以能得到的数据也有限，只知道MK112还有一个同口径的强化版MK114，仅此而已。
基本参数（MK112）
　　全重：273kg
　　全长：2008mm
　　弹药：口径55mm，其它不详
　　初速：600m/s
　　理论射速：300~400rpm
　　自动方式：APIB自由枪机式
　　供弹方式：弹链
基本参数（MK114）
　　全重：705kg
　　全长：不详
　　弹药：口径55mm，其它不详
　　初速：1000m/s
　　理论射速：180rpm
　　自动方式：APIB自由枪机式
　　供弹方式：弹链

万磁王

BK 5 50mm航炮
　　BK 5这种航炮实际上是把三号坦克用的KwK 39坦克炮搬上了飞机，并安装了一套自动装填机构。这种超长的航炮不管装在那种飞机上，身管都会伸出好大一截子，变成类似独角鲸的怪模样。这么巨大的炮对重轰来说自然能从远距离一击必杀，对地攻击的话穿甲威力也不错，但问题在于过低的射速和过大的后坐力导致瞄准困难，命中率十分低下，所以也不算啥好选择。

BK 5 50mm航炮

　　这种航炮主要安装在Me 410上，Ju 88P-4的机腹吊舱也用过，甚至曾试着装在Me 262的机头上，不过对这么小的飞机来说这炮实在太大了，也就没啥好结果。

安装BK 5的Me 410

基本参数：
　　全重：540kg
　　全长：4340mm
　　弹药：50x419mm
　　初速：835m/s（2060g AP），920m/s（1520g HE）（注意这个HE还是M-Shell型的薄皮大馅，装药量高达350g，不管啥飞机，挨一下绝对要以七零八落收场）
　　理论射速：45rpm
　　供弹方式：22发半环形弹仓

万磁王

BK 7.5 75mm航炮
　　类似BK 5，BK 7.5是把PaK 40反坦克炮搬上了飞机。这种怪物航炮装在Hs 129、He 177和Ju 88等双发飞机的机腹下，有着惊人的毁伤能力，而遇到的问题也和BK 5一样，射速太低，后座太大，瞄准困难，于是命中率很悲催。

装在Hs 129机腹下的BK 7.5，光看个头就已经很可笑了

基本参数：
　　全重：705kg
　　全长：6165mm
　　弹药：75x714mm
　　初速：790m/s（6800g AP）
　　理论射速：30rpm
　　供弹方式：12发半环形弹仓
　　末了再补两句，汉斯之所以死命的往飞机上装各种大杀器，就是因为老有三位数的四发重轰飞到家里下蛋。回头看看美帝那边，有机炮的战机寥寥无几，除了.50BMG比较给力以外也因为对手没啥像样的大家伙值得用大杀器去打。
　　回头翻了翻Bf 109的发展史，这种轻型战机的武装一直都不是多强力。E系列装了两枪两炮，到最好的F系列又退回了一门桨毂炮+两挺机鼻机枪的配置，只有阿道夫•伽兰德特别重火力型才有MG131 x2 + MG151/20和MG17 x2 + MG FF x2 + MG151/20这样子比较像样的配置。对面英国的喷火在F系列出来的时候已经从7.7mm勃朗宁机枪 x8往20mm西斯潘诺机炮 x2 + 7.7mm勃朗宁机枪 x4的方向升级了，德国那边火力不升反降还真少见。
　　笔者的个人观点是，德国在二战中最好的战斗机格斗武备是Fw 190A-6的MG17 x2 + MG151/20 x4或者Fw 190A-7的MG131 x2 + MG151/20 x4，甚至学Fw 190D拆掉外翼段的MG151/20，只剩13mm机头枪和20mm翼根炮都没有问题。特别是MG131弹头初速和300m飞行时间都与MG151/20非常接近，单独用和拿来给机炮校准都会很不错。另外Bf 109G系列中装机头MG131 x2 + MG151/20桨毂炮的组合也是不错的，只是这样子的火力比Fw 190弱多了，需要更高的射击技术。

万磁王

苏联篇
　　作为二战中拼的最玩命的死对头，苏联人在武器设计上的思路很多方面都是与德国人正好相反的，所以写出来比较一下倒也十分有趣。
PV-1 7.62mm航空机枪

改装成防空机枪的三联装PV-1，机匣还是很典型的马克沁风格

　　PV-1的全称是Pulemet Vozdushny，也就是俄语“航空机枪”的缩写。这种机枪是俄国M1910马克沁机枪的改进型，增加了射速，减轻了重量，并将枪管的冷却方式改为气冷，从而使之适合作为机载武器使用。设计者亚历山大•瓦西里耶维奇•纳达什科维奇（Alexander Vasilevich Nadashkevich，俄语Александр Васильевич Надашкевич）原本是名飞行员，后来被任命为苏联空军科技委员会成员后开始设计此枪。设计时间大约在1926~1927年间，然后在1928年正式采用，批量生产至少持续到1938年，总产量超过15000挺，所以也算不少了吧。
　　不过作为一种机载的中口径机枪，PV-1的射速实在是慢到有够水准（750rpm，当然比原型M1910的550~600rpm还是好些），所以在二战爆发时已经是过时的古董了，主要装备此枪的波利卡波夫I-15战斗机等也早已是淘汰之列。这种机枪在二战中的主要用途大概是被改装成包括高射机枪在内的各种其它武器，所以没什么影响力，也没啥知名度。
基本参数：
　　空重：14.5kg
　　全长：1050mm
　　枪管长：720mm
　　弹药：7.62x54mmR
　　初速：865m/s
　　理论射速：750rpm
　　自动方式：枪管短后座式
　　闭锁方式：肘节闭锁
　　供弹方式：弹链

万磁王

DA 7.62mm航空机枪

捷格加廖夫DA航空机枪，奇形怪状的“枪托”是为了方便在空间狭小的炮塔或者活动枪架上使用

　　瓦西里•捷格加廖夫（Vasily Degtyaryov）设计的DP-28轻机枪作为二战时苏联步兵的主力轻机枪可谓声名显赫，可以说这种转盘机枪已经是苏军步兵的标志性武器之一。而这种机枪的航空型DA机枪（Degtyaryova Aviatsionny，直译大概是“捷格加廖夫航空型”，俄语Дегтярёва авиационный，缩写为ДА）的知名度恐怕就很低了。

看出来那个奇怪的“枪托”怎么使了吧？

　　要说起来，DA机枪的研发时间跟PV-1应该差不多少，因为正式采用的时间也是1928年，跟步兵型的DP-28同年，应该是捷格加廖夫同时设计了步兵型和航空型。而这种一枪多型同时设计的做法在其它苏联枪械上也很常见，从生产效率和后勤上来说这都是件好事。产量方面，截止1930年3月30日，已交付的DA机枪有1200挺，另有1000挺待交付，所以看起来产量并不很大。不过由于这种机枪主要是作为活动枪架上安装的防御机枪，而且很快就被性能远胜的ShKAS机枪取代，所以产量不高也可以理解。

双联装的DA-2射速还是不怎么样

　　另外值得一提的是，由于DA机枪的射速实在是惨了点，所以从1930年起出现了双联装的DA-2，之前的单装版因此也称为DA-1。不过合计仅1200rpm的射速，对中口径航空机枪来说真的是太低太低了。
基本参数：
　　空重：7.1kg（裸枪）/8.4kg（含瞄具等的空枪重）/11.5kg（含弹药）
　　全长：（不详）
　　枪管长：604mm
　　弹药：7.62x54mmR
　　初速：840m/s
　　理论射速：600rpm（DA-1）/1200rpm（DA-2）
　　自动方式：活塞长行程导气式
　　闭锁方式：闭锁片撑开式
　　供弹方式：63发弹盘

万磁王

ShKAS 7.62mm航空机枪
　　由于二十世纪二三十年代航空技术处于日新月异的急速发展时期，各国战斗机正迅速的从传统的轻金属或者木制骨架外覆织物或胶合板蒙皮的脆弱结构朝着坚固程度大增的全金属结构发展，飞行速度和敏捷性也迅速增长，命中和击毁这样的飞机难度变得越来越大。显然，PV-1和DA这两种射速堪忧的机枪是远不足以对付未来的威胁的。所以，新一代的射速更高性能更好的航空机枪的研制在PV-1和DA服役的同时就开始了。
　　对从一战用过来的中口径航空机枪来说，由于弹头较小，单发毁伤能力实在有限，所以增加射速就是一个既能提高对快速运动目标命中概率，又能靠多次重复命中来增强毁伤效果的好办法。到了30年代，主流的中口径航空机枪射速普遍达到1000~1200rpm，已经是一战时期那些前辈们的两倍左右。而在俄国人看来，只达到主流水平是远远不够的，要强就要强到爆！于是在战斗民族的小宇宙爆发之下，产生了ShKAS这种射速高达1800rpm的怪物。

活动枪架版本的ShKAS-T，另有固定安装的K型和带射击协调器的S型

　　在这里笔者想说，俄国人就是俄国人，不管是沙俄、苏俄还是苏联，国家名称在变，战斗民族的秉性是不会变的。俄国人在武器设计上一贯的喜好是在主要战斗性能上追求绝对的优秀，而在次要一些的性能上就可以做出牺牲，于是经常搞出一些性能看起来强到变态的怪玩意儿。在后面咱们会一而再再而三的见到由于这种奇特的“民族魂”而产生的妖孽。
　　回归正题，ShKAS是“什皮塔尼-科玛里兹基速射航空型”的缩写（Shpitalny-Komaritski Aviatsionny Skorostrelny，俄语ШКАС - Шпитальный-Комарицкий Авиационный Скорострельный），其设计者之一波利斯•什皮塔尼是苏联航空武器的著名设计师，曾获得苏联社会主义劳动英雄称号。除了ShKAS机枪，二战苏军的主力机炮ShVAK也是出自其手。在ShKAS机枪的设计上，应该说是相当有创意的。
　　对机枪来说，要达到高射速，就必须降低自动机运动过程中的阻力，让机构动作平滑稳定。尤其对ShKAS要达到的创纪录的高射速来说，这一点更为重要。而在弹链供弹的机枪上，脱链供弹机构本身就是一个重要的阻力来源，所以要保证供弹机平滑稳定的工作是重点。为此，ShKAS机枪采用了很独特的旋转供弹机。

ShKAS机枪供弹机的工作原理图

　　ShKAS的脱链供弹机由套在枪管和枪机组件外面的形状类似鸟笼的旋转部分和更外侧的机匣套管构成。穿在可散弹链上的枪弹从供弹机前部下方开始进入，弹壳卡在旋转部分的其中一个凹陷里，底缘则嵌入机匣套管内表面的螺旋槽内，进入供弹过程。当枪机动作杆在导气活塞驱动下向后运动时，动作杆顶部的凸笋就会带动供弹机旋转1/10周，枪弹则在螺旋槽的带动下后移一点。重复这个过程，枪弹就逐步从弹链中抽出，在供弹机旋转一周后到达弹膛后下方的供弹位置并被托弹板抬起，随下一次枪机复进被推入弹膛内。空的链节则在旋转半周后从上部抛出。也就是说，整个供弹过程需要枪机往复运动10次才会完成，带动供弹机旋转所需的驱动力由于这种分摊而变得相当平均，使得机构动作的平滑性有了保证。这也是ShKAS设计上最成功和有特色的部分，除了自家后续的ShVAK航炮，德国毛瑟MG213C系列转膛炮的供弹机构也受了SkKAS的影响。
　　除了供弹机构需要工作平滑，枪机的运动过程也需要快速而且平滑才行。所以ShKAS采用了枪机偏移闭锁，枪机尾端在枪机动作杆的带动下下摆，与机匣上的闭锁支撑面扣合。同时为了保证高速运动的枪机不会由于抽壳速度快而导致拉断底缘或弹壳的故障，弹膛内部的前半段有纵向开槽，降低抽壳阻力。
　　而为了增加自动机组件的运动速度，设计师还尽量降低了运动部分的重量。包含活塞、活塞杆、枪机动作杆和枪机组件等在内的整套活动部分总重仅有921g。同时复进簧的弹力较大，以提高复进速度。

左边的是ShKAS专用弹的弹壳，右边是普通弹的弹壳，注意弹壳底部附近的结构差异

　　即便如此，对7.62x54mmR这种19世纪末设计的老弹种来说，弹壳强度要承受超高射速下的粗暴操作还是太为难了，所以苏联人还为ShKAS设计了专用弹。这种子弹的外部尺寸与标准的7.62x54mmR一致，但是弹壳后部加厚，弹底部分的结构也有所不同，使得弹壳强度更高。另外弹壳口部有两条紧口沟，弹头固定更牢固。这种专用弹的底部刻有“Ш”即ShKAS俄文缩写的首字母来加以识别。这种子弹给其它发射7.62x54mmR弹的枪械使用没有问题，但是反过来的话就撑不住了。
　　二战中德国人并不清楚苏联人这种专用弹的特点，在测试和使用缴获的ShKAS机枪时混用了普通子弹，导致故障率大增，也因此给予这种机枪很糟的评价，而这纯粹属于使用不当。ShKAS机枪虽然有48种卡壳的花样，但是整体上可靠性还算说得过去的（不算很好，但说得过去），特别是在保养适当而且正确装填专用弹的情况下。
　　ShKAS作为一种通用航空机枪，分为适合活动枪架的T型、固定安装的K型和带射击协调器的S型。其中T型作为各种苏联轰炸机和攻击机的防御武器使用颇广，K型最早装备的是波利卡波夫I-153和I-16系列战斗机，而S型则是作为多种单引擎战斗机的机头机枪，枪管长度有所增加。从1933年到1945年，总产量超过15万挺，可以说是苏联二战时期中口径航空机枪的绝对主力。
　　在战斗性能方面，ShKAS的极高射速带来的优势是很明显的。以I-16为例，其机翼安装的4挺ShKAS机枪总计射速达到7200rpm，意味着一个标准的1秒点射可以发射120发子弹。这些子弹在400m距离的散布大约是15密位，意味着每平方米的天空都能摊上5发子弹，多次重复命中战斗机大小目标的几率自然很高。
　　不过就算有了已经是顶尖水平的超高速航空机枪，苏联人还是不满足。因为中口径机枪的毁伤能力还是不够，需要射的更快，命中更多，才能有足够好的效果。于是从1937年起，改进型的ShKAS已经可以以更疯狂的2000rpm射速泼洒弹雨，而终极改进型超级ShKAS（Ultra-ShKAS）更是达到了恐怖的3000rpm！以传统的枪机直动结构的单管机枪达到6管加特林机枪一半的射速，只能说这帮疯狂的伊万真不是盖的。
　　不过不管怎么努力提高射速，新一代的全金属战机机身越来越坚固，安装的装甲也越来越厚重，中口径机枪真的开始力不从心了。所以在二战期间，ShKAS作为防御机枪使用依然普遍，但是作为战斗机的固定武器则逐渐被更大口径的新一代航空枪炮淘汰了。
基本参数：
　　空重：10.5kg（T型）/9.8kg（K型）/11.1kg（S型）
　　全长：935mm（应为T型，不确定）
　　枪管长：605mm（T和K型）/675mm（S型）
　　弹药：7.62x54mmR
　　初速：825m/s（T型和K型）/850m/s（S型）
　　理论射速：1800rpm（T型和K型，1937年前）/2000rpm（T型和K型，1937年后）/1650rpm（S型）/3000rpm（Ultra-ShKAS）
　　自动方式：活塞长行程导气式
　　闭锁方式：枪机偏移式
　　供弹方式：可散弹链

万磁王

Savin-Norov 7.62mm航空机枪
　　就如上面所说，俄国人对ShKAS的射速还是不够满意，所以在其投入使用的同时就开始设计更快更强的型号。其中一种就是由I.V. Savin (И.В. Савин)和A.K. Norov (А.К. Норов)在1934~1935年间设计的Savin-Norov机枪。

Ultra-ShKAS和Savin-Norov机枪，笔者实在找不到更详细的图了

　　Savin-Norov机枪的设计目标就是更快，而至于最后到底有多快，不同的资料来源给出的数据不太一样，最低2800~3000rpm，最高则有3600rpm。要记得这是1935年！在这个时间点上，就算是2800rpm也已经是快到不可思议的成就。不过这种机枪在送交测试以后，于1936年被拒绝了，原因是可靠性不足。实际上即使是以较成熟设计为基础改进的Ultra-ShKAS也饱受可靠性不足的困扰，而最终未能投产的主要原因也在于此。
　　Savin-Norov机枪由于没能进入量产阶段，所以总产量大约只有十余挺，并安装在若干架I-16战斗机上进行了测试。关于这种机枪的资料存世的很少，所以也只能这么大略的介绍一下。