AA82276761 2014-11-3 00:42
迫擊砲安全裝置
過去年代，部隊不同崗位之間經常有相互嘲諷的情況，譬如砲兵奚落炊事兵為“背黑鍋、戴綠帽、看別人打- 炮”，而炊事兵則反擊：“迫擊砲瞎胡鬧，打不響，往外倒”。這句話是如何來的呢？原來，迫擊砲在射擊時經常會出現瞎火、卡彈和延遲發射現象，出現這種情況就要卸開砲尾，端著砲管往外倒砲彈。但也有另外一種可怕情況，由於戰鬥激烈，砲手疲勞緊張，一些缺乏戰場鍛煉的士兵就會緊張出錯，第一發瞎火，接著又把第二發裝進去了……重複裝彈極其危險，炸膛隨時會發生，兩發迫擊砲彈的殉爆足以直接消滅整個砲兵班。迫擊砲兵需要一種裝置來防止此類悲劇發生，這就是本文要說的迫擊砲防重裝保險器，也叫防重複裝填裝置。
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士兵發射迫擊砲
迫擊砲，顧名思義，就是從砲口裝填，強迫擊發的火砲。迫擊砲彈採用特殊的裝藥結構和點火方式，即將迫擊砲彈的發射裝藥分為兩部分，一部分稱為基本裝藥，放在由紙筒做成的基本藥管內，基本藥管則放在尾管內，基本藥管的底部裝有底火。另一部分稱為輔助裝藥，它是由幾個附加藥包組成。發射時，迫擊砲彈沿膛壁下滑，基本藥管下端的底火撞擊迫擊砲上的固定擊針而首先點燃尾管內的基本裝藥，高溫高壓的火藥氣體通過尾管上均勻分佈的傳火孔衝出，直接噴射在附加裝藥各處，點燃尾管外面的附加 藥包。迫擊砲彈的基本裝藥一般採用整體式結構，稱基本藥管，實際結構與霰彈槍的12 號霰彈很相似。
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由於砲管較短，迫擊砲的射擊環境很惡劣，容易導致砲手誤操作
迫擊砲在實彈射擊中，由於由於底火失效、基本藥管受潮砲膛污濁導致彈丸下落速度不足而造成砲膛卡彈等原因，會出現砲彈無法正常發射而滯留在砲膛內的情況。對此，部隊的常規做法是一名砲手低姿將手扶於砲架，感受砲彈射出後帶給砲身的震動，以此來提示裝填手。但在激烈的戰鬥中常無法感覺到炮的後坐力而導致誤判，以為膛內砲彈已經發射出去。另外，在實戰中，砲口焰閃光炫目，火砲衝擊波強烈，且聲響巨大，戰士疲勞緊張和迫擊砲發射速度較高，裝填手在連續裝彈射擊過程中，易造成生理和心理的極度疲勞，自身判斷力的明顯下降。當出現砲彈滯留而又沒有收到其他砲手的警示時，常會誤認為前砲彈已經出膛，立即裝入後一發砲彈，這就是迫擊砲射擊特有的所謂“重裝彈”現象（重複裝填現像是迫擊砲特有的，其他常規火砲均無此類現象）。當出現此種情況時，必須將砲彈倒出砲膛，方能再度裝彈發射。在倒彈過程中，如果所倒之彈中有遲發火彈，易造成人炮俱毀的重大事故。
二次裝彈( 重裝彈) 一旦發生，輕則影響正常的射速，貽誤戰機，重則會發生膛炸，炮毀人亡。迫擊砲防重裝保險器就是為了保護人員和裝備的安全，通過光電、電磁、機械等方式判斷已裝填的砲彈是否發射出去，或檢測迫擊砲身管是否有砲彈殘留，從而防止下一發砲彈再次誤裝填的裝置。
目前研究發展的迫擊砲防重裝裝置主要有3 種技術，即機械式、光電式和電磁式。蘇聯俄國主要應用機械式，歐美國家嘗試過光電式，而中國大陸比較青睞電磁式。
經典的蘇聯機械式迫擊砲防重裝保險器
機械式防重裝保險器是利用發射砲彈的火藥燃氣氣流壓力、運動彈丸壓力或砲身加速後坐產生的慣性力來驅動保險機構工作，以實施允許或阻止下一發砲彈的裝填。在迫擊砲部隊廣泛應用機械式防重複裝填技術，最早是蘇聯。但這種技術是如何誕生發展的呢，這個問題困擾了筆者很久，原蘇聯出版的《蘇維埃火箭- 砲兵百科全書》，以及比較權威的《蘇聯火箭砲兵和迫擊砲》一書裡，對於防重裝填只有一條簡單的定義，而且是針對比較現代的120 毫米2B11 迫擊砲，至於歷史演變並未詳細論述。筆者通過翻閱蘇聯時期的資料，確認蘇聯的迫擊砲防重裝保險器，誕生於衛國戰爭後期。1941 年至1942 年期間，紅軍緊急應徵，士兵缺乏訓練，致使紅軍的砲手普遍素質低下。蘇軍輕便砲兵配屬的迫擊砲，在作戰時，由於砲手緊張，火砲勤務狀態不佳等 原因，經常發生重複裝填，時有炸膛慘劇發生，整個班整個班的砲手被自己的砲彈乾淨利索的消滅，轟成渣。根據《紅軍的武器》一書描述，這種情況一開始並未引起紅軍高層警覺，因為大多數此類傷亡都被認為是德國人的砲彈直接命中了紅軍迫擊砲陣地上的砲位，並引起待發砲彈的殉爆。但後來有越來越多倖存砲手報告真正的事故原因是砲彈的重複裝填，才得以重視。
1943 年開始，蘇聯國防工業委員會命令年輕的武器設計師尼古拉·米哈伊爾·阿凡納西耶夫（Николай Михайлович Афанасьев）著手研製一種能夠防止迫擊砲重複誤裝填的裝置或辦法。
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尼古拉·米哈伊爾·阿凡納西耶夫
阿凡納西耶夫1916 年生於聖彼得堡，雖然在大學裡攻讀的農業機械專業，但事業歷程卻與卡拉什尼科夫相似，大學畢業後阿凡納西耶夫應徵入伍，在業餘時間設計了幾種輕武器，獲得上級好評，於是被有關部門送往圖拉進行深造，進入儀器儀表設計局工作。計劃經濟能集中力量辦大事，（當然，計劃經濟也能成為吃人魔鬼辦壞事，譬如蘇聯的剪刀差工業化和中國的大躍進），蘇聯軍工企業基本按地區統一規劃，集中分佈，往往在某地區集中了大量的軍工企業，並形成上下鏈吃配關係，興起很多專業軍工城市。圖拉就是這樣一個聚集著眾多從事武器研究和製造的國防工業單位的地區。儀器儀表設計局（KBP ）是圖拉地區的最大著名國防工業聯合體之一。1921 年成立至今，主要從事小口徑自動炮和槍械的研製和生產，主要產品涵蓋各式手槍（著名的7.62 毫米TT 手槍，也就是我們的54 式手槍）、步槍、12.7 毫米機槍族、榴彈發射器、23 毫米機砲、反坦克導彈、防空武器等等。二戰時期聞名世界的，曾經裝備衛國戰爭時期80% 以上蘇聯空軍戰機的VYA-23 機砲，以及著名的ZSU-23-4 自行高炮，就是由阿凡納西耶夫大師一手設計的。
走題了，言歸正傳。蘇聯研製迫擊砲重複裝填保險器，還要感謝德國人的發明，蘇聯在繳獲的德製34 式8 厘米迫擊砲以及10 厘米迫擊砲上，發現了一種奇怪的砲口裝置，其原理很簡單，就是一個用繩子控制的開關式擋彈鈑，裝彈前用手打開擋彈鈑，用擋彈鈑卡住迫擊砲彈的閉氣環溝槽，使砲彈卡在砲口，阻止其下落，然後用拉火繩在火砲後面較遠遠離拉發射擊，拉火繩拉開擋彈鈑，迫擊砲彈自由下落，觸及撞針後發射出去。這種裝置通常在平時用於迫擊砲手的訓練，在戰時用於保持全連齊射時的一致性，以及冷炮射擊時進行首次拉發試射和穩炮
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裝有砲口裝置的8 厘米和10 厘米迫擊砲
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德國迫擊砲的砲口裝置特寫，右圖為擋彈鈑卡住迫擊砲彈的狀態
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能夠砲口拉發的德國8 厘米迫擊砲
為解決迫擊砲重複裝填問題，具有戰場經驗的阿凡納西耶夫受到德軍Gr.W.1934 年式80 毫米迫擊砲和120 毫米化學迫擊砲的拉發訓練裝置啟發，研製出了用於82 毫米和120 毫米迫擊砲的兩種砲口防止重複裝填保險器—МПДЗ，俄文全稱為：Минометный предохранитель от двойного заряжания，翻譯過來就是“迫擊砲防止二次裝填保險器”。1944 年中 ，該裝置在圖拉機械廠投入大規模生產，裝備於M1937/1941/1943 式82 毫米迫擊砲和M1938/1943 式120 毫米迫擊砲上。
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這時蘇軍已經被迫擊砲炸膛問題弄的有點抓狂了，根據前線呈報給副人民委員、國防部長朱可夫元帥的調查報告，僅1944 年1 至9 月統計，就發生120 毫米迫擊炮爆炸事故一百餘次，其中列寧格勒方面軍64 例，烏克蘭第四方面軍25 例，紅海軍步兵17 例，卡雷利阿方面軍6 例，第三白俄羅斯方面軍5 例。這還只是120 毫米一種口徑迫擊砲所發生的事故，而前線還有數万門82 毫米迫擊砲。。。。。。
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蘇軍發射迫擊砲
根據調查，這些傷亡事故的85% ，是由於重複裝填導致炸膛造成的，主要原因可歸結為部隊過於強調高射速，以及砲手專業技術培訓不足。據統計紅軍迫擊砲手在上前線之前平均受訓時間只有112 小時，每天訓練9 個小時，大約12 天，然後就上前線了，（跟電影《大敵當前》狙擊手瓦西里剛上戰場時的混亂情景差不多）。鑑於如此頻發而且嚴重的火砲事故，理應引起紅軍高層的重視，於是社會主義集中力量辦大事的優秀體制又一次得以發揮，到了1944 年末，許多蘇軍迫擊砲已經配備阿凡納西耶夫發明的這種裝置。蘇聯人自豪的宣布，在二戰期間，只有蘇聯圓滿的解決了迫擊砲誤裝填的嚴重問題。因為設計巧妙、結構簡單而深受前線戰士歡迎，其總體設計結構在戰後一直延續，沒有太大變化，成為蘇軍各型號迫擊砲的標準備件，使用到現在。但蘇聯人刻意地選擇性忘記了德國人的貢獻，把這個小零件鑑定為“世界首創、國內領先”，年輕的阿凡納西耶夫總師因此獲得了列寧勳章。1944 年下半年，當時蘇聯的盟友—美國人獲悉後，曾通過蘇聯外交事務委員會表示願意購買此裝置，併申請許可證生產。後來不知為何，似乎是被蘇聯拒絕了。阿凡納西耶夫總設計師的回憶文章裡說他曾明確表示，反對把迫擊砲防重裝保險器的專利出售給美國佬，甚至上書史達林後才得到制止，
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右圖為1937 年式82 毫米迫擊砲的砲口防止重複裝填保險器
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左圖為保加利亞阿丘思M82 式82 毫米迫擊砲， 右圖為波蘭M98 式98 毫米迫擊砲，這兩種迫擊砲均沿用蘇式砲口防重複裝填保險器
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安裝有機械式防止重複裝填保險器的以色列M66 型160 毫米大口徑自行迫擊砲
阿凡納西耶夫的發明是一種機械式防重裝保險器，其原理是利用火藥燃氣壓力和運動彈丸壓力來驅動保險機構工作，以實施允許或阻止下一發砲彈的裝填。
這種原理的砲口保險裝置曾被應用在蘇聯幾乎所有型號的中大口徑迫擊砲上，波蘭最新研製的M-98 式98 毫米迫擊砲也採用了類似的設計。
砲口重裝保險器由本體、螺環、半圓環、擋彈鈑、擋彈鈑軸、槓桿、扭壓彈簧和護罩組成。擋彈鈑、擋彈鈑軸和槓桿連成一體，安裝在本體的橫向孔中。扭壓彈簧兩端連接擋彈鈑軸和本體，彈簧扭力使擋彈鈑向本體孔內突出，遮擋住砲口，可阻止裝填砲彈，成為保險狀態。當砲彈發射，彈丸通過砲口時，利用其伸張力，頂擋彈鈑軸向右，使槓桿向本體孔外突出，而使擋彈鈑成開啟狀態。重裝保險器時的具體動作是：裝填前，槓桿向本體孔外突出，擋彈鈑呈開啟狀態。裝填時，彈體壓槓桿左移，使扭壓彈簧壓縮，同時槓桿平面與本體平面脫離。當砲彈通過後，在彈簧扭力作用下，擋彈鈑轉向本體孔內呈保險狀態，即可防止重複裝填。發射時，由於氣流和彈體的衝擊作用，使擋彈鈑向本體外轉動，同時使扭壓彈簧扭緊，當轉動到槓桿平面與本體平面相抵時，由於扭壓簧的伸張力使擋彈鈑軸右移，而成開啟狀態。蘇聯的120 毫米迫擊砲防重裝保險器設有2 個彈簧裝填卡鎖，而82 毫米迫擊砲只設置1 個卡鎖。
機械式防重裝保險器除了砲口安置以及利用砲身慣性力來驅動保險機構形式外，還有一種利用彈丸發射時火藥燃氣壓力通過導氣管打開保險裝置的類型，類似於輕武器的導氣槍機原理。
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除了有個性的砲口裝置，總體來看，蘇聯軍隊在傳統迫擊砲領域的技術水平大大低於歐美國家。過去吹噓所謂蘇軍極度迷戀迫擊砲等等《蘇軍內幕》式的論斷，筆者認為可能是謠言或臆斷。
光電式重裝保險顯示器在歐美國家有少量應用，是利用光電信號來顯示膛內有無彈丸的一種重裝彈顯示裝置。分為兩類：一類由光電裝換裝置和顯示器組成，在砲口上安裝多個光電開關，用導線與指示器連接，當砲彈通過砲口，遮擋光線，；另一類是由觸發電源開光和顯示器組成，觸發電源開光安放在砲身上，該重裝保險器的優點是對迫擊砲結構不進行改動，不影響迫擊砲原主要性能( 射程、精度等）。不足之處是需要隨時觀察顯示器再來控制裝填，在激烈的戰鬥中很難保證不出現失誤。因此，其可靠性仍難以保證。此外，電子器件在高溫、高壓、衝擊震動的環境下工作，壽命和可靠性會受到一定影響。
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歐美迫擊砲上普遍應用的這種膛口裝置，並非重複裝填保險器，而是用來減弱膛口焰和衝擊波的
蘇式機械式防重裝保險器優點是簡單實用，造價低廉。但需要專門改動砲管結構，阻彈板會影響彈道一致性和射擊精度，而且機構工作可靠性差，砲手裝填不方便。西方國家一直認為機械式防重裝保險器有很多缺陷，影響迫炮性能，因此應用並不普遍。另一方面可能跟認識有關，依靠良好的火砲勤務保養，依靠長時間訓練的熟練砲手，依靠設計精巧、動作可靠的高性能引信，同樣可以大幅度降低重複裝填導致炸膛悲劇的發生機率。