火炮(卷名：军事)
cannon
以发射药为能源发射弹丸，口径在20毫米以上的身管射击武器。火炮种类较多，配有多种弹药，可对地面、水上和空中目标射击，歼灭、压制有生力量和技术兵器，摧毁各种防御工事和其他设施，击毁各种装甲目标和完成其他特种射击任务。
一般构造 火炮通常由炮身和炮架两大部组成（以加农榴弹炮为例）。炮身部由身管、炮尾、炮闩和炮口制退器组成。身管用来赋予弹丸初速及飞行方向，并使弹丸旋转（滑膛炮的弹丸一般不旋转）。炮尾用来盛装炮闩。炮闩用来闭锁炮膛、击发炮弹和抽出发射后的药筒。现代火炮大都采用半自动炮闩，有的采用自动炮闩。炮口制退器用来减少炮身后坐能量。发射时，装在炮闩内的击针撞击炮弹底火，点燃发射药。发射药燃烧产生大量的燃气（压强一般约为3×105千帕），推动弹丸以极大的加速度沿炮膛向前运动。弹丸离开炮口瞬间获得最大速度，尔后沿着一定的弹道飞向目标。燃气推动弹丸向前运动的同时推动炮身后坐。
炮架部由反后坐装置、摇架、上架、高低机、方向机、平衡机、瞄准装置、 下架、 大架和运动体等组成。反后坐装置包括驻退机和复进机。驻退机用来消耗炮身后坐能量，使炮身后坐至一定距离而停止。复进机用来在炮身后坐时贮蓄能量，后坐终止时使炮身复进到原来的位置。在后坐运动中，由于反后坐装置的缓冲作用，炮身传到炮架上的力大为减少，约为燃气作用于炮身轴向力（炮膛合力）的1/30至1/5。摇架是炮身后坐、 复进的导轨，也是起落部分(包括炮身、反后坐装置和摇架)的主体。摇架以其耳轴装在上架上，借高低机作垂直转动。上架是回转部分的主体，以基轴装在下架上，借方向机作水平转动。高低机和方向机使炮身在高低和方向上转动。高低机装在摇架和上架之间，方向机装在上架和下架之间。平衡机使火炮起落部分在摇架耳轴上保持平衡，使高低机操作轻便。瞄准装置由瞄准具和瞄准镜组成，用来根据火炮射击诸元实施火炮瞄准。下架、大架和运动体，射击时支撑火炮，行军时作为炮车。
分类 火炮有多种分类方法。按用途分为地面压制火炮、高射炮、反坦克火炮、坦克炮、航空机关炮、舰炮和海岸炮。 其中地面压制火炮包括加农炮、榴弹炮、加农榴弹炮和迫击炮，有些国家还包括火箭炮。反坦克火炮包括反坦克炮和无坐力炮。按弹道特性分为加农炮、榴弹炮和迫击炮。加农炮弹道低伸，身管长，初速大，射角一般小于45°，用定装式或分装式炮弹，变装药号数少，适于对装甲目标、垂直目标和远距离目标射击。高射炮、反坦克炮、坦克炮、航空机关炮、舰炮和海岸炮都具有加农炮的弹道特性。榴弹炮弹道较弯曲，炮身较短，初速较小，射角可达75°，用分装式炮弹，变装药号数较多，弹道机动性大，适于对水平目标射击。迫击炮弹道弯曲，炮身短，初速小，射角为45°～85°，变装药号数较多，适于对遮蔽物后的目标射击。按运动方式分为自行火炮、牵引火炮、骡马挽曳火炮和骡马驮载火炮。按炮膛构造分为线膛炮和滑膛炮。
简史 早在春秋时期，中国已使用一种抛射武器──礮。至迟10世纪火药用于军事后，礮便用来抛射火药包、火药弹。在12世纪30年代，宋代出现了以巨竹为筒的管形喷射火器──火枪；13世纪50年代，又出现了竹制管形射击火器──突火枪。这种身管射击火器的出现，对近代火炮的产生具有重要意义。
滑膛火炮的产生和发展 至迟在元代，中国已经制造出最古老的火炮──火铳。中国历史博物馆展出的元代至顺三年（1332）制造的青铜铸炮，重6.94千克，长35.3厘米，炮口直径105毫米，炮身上有“至顺三年二月吉日 绥邊討寇軍 第叁佰號馬山”等铭文。炮的尾部有两个方孔，可装耳轴。中国明朝政府设有“兵仗”、“军器”二局，分造火器，仅在正德到嘉靖年间（1506～1566）制造的火炮就达数十种。“虎蹲砲”用铁爪限制后坐，射击时后坐不过五寸（约15.55厘米），能装小铅弹百个以上。“攻戎砲”装在车上发射，便于骡马挽曳，用铁锚限制后坐。“無敵大将軍砲”重千斤(约596.82千克)，装在车上，能装铁子500个，击宽二十余丈（约62.2米）。“毒火飛砲”、 “飛摧炸砲”能发射爆炸弹。这种炮弹为铁铸空心体，内装火药及其他药剂，并装有将药线安放在竹管内的引信。发射时将弹丸装入炮管，先点燃引信，后点燃炮管内发射药，弹丸到达目标后爆炸。
中国的火药和火器西传以后，火炮在欧洲开始发展。14世纪上半叶，欧洲开始制造出发射石弹的火炮。16世纪前期，意大利数学家N.F.塔尔塔利亚发现炮弹在真空中以45°射角发射时射程最大的规律，为炮兵学的理论研究奠定了基础。16世纪中叶，欧洲出现了口径较小的青铜长管炮和熟铁锻成的长管炮，代替了以前的臼炮(一种大口径短管炮)。还采用了前车，便于快速行动和通过起伏地。16世纪末，出现了将子弹或金属碎片装在铁筒内制成的霰弹，用于杀伤人马。1600年前后，一些国家开始用药包式发射药，提高了发射速度和射击精度。17世纪，意大利物理学家伽利略的弹道抛物线理论和英国物理学家I.牛顿对空气阻力的研究，推动了火炮的发展。瑞典国王古斯塔夫二世·阿道夫在位期间(1611～1632)，采取减轻火炮重量和使火炮标准化的办法，提高了火炮的机动性。1697年，欧洲用装满火药的管子代替点火孔内的散装火药，简化了瞄准和装填过程。17世纪末，欧洲大多数国家使用了榴弹炮。
18世纪中叶，普鲁士国王弗里德里希二世和法国炮兵总监 J.-B.V.de格里博弗尔曾致力于提高火炮的机动性和推动火炮的标准化。英、法等国经多次试验，统一了火炮口径，使火炮各部分的金属重量比例更为恰当;还出现了用来测定炮弹初速的弹道摆。19世纪初，英国采用了榴霰弹，并用空炸引信保证榴霰弹适时爆炸，提高了火炮威力。
线膛炮的采用 从火炮出现到19世纪中叶以前，火炮一般是滑膛前装炮，发射实心球弹，部分火炮发射球形爆炸弹、霰弹和榴霰弹。最初的线膛炮是直膛线的，主要目的是为了前装弹丸方便。这种火炮发射速度慢，射击精度低，射程近。为了增大火炮射程，19世纪初欧洲许多国家进行了线膛炮的试验。1846年，意大利G.卡瓦利少校制成了螺旋线膛炮，发射锥头柱体长形爆炸弹。螺旋膛线使弹丸旋转，飞行稳定，提高了火炮威力和射击精度，增大了火炮射程。在线膛炮出现的同时，炮闩得到改善，火炮实现了后装，发射速度明显提高。线膛炮的采用是火炮结构上的一次重大变革，至今线膛炮身还被广泛使用。滑膛炮身则为迫击炮等继续使用。
反后坐装置的创制 19世纪末期前，炮身通过耳轴与炮架相连接，这种火炮的炮架称为刚性炮架。刚性炮架在火炮发射时受力大，火炮笨重，机动性差，发射时破坏瞄准，发射速度慢，威力提高受到限制。19世纪末期出现了反后坐装置，炮身通过它与炮架相连接，这种火炮的炮架称为弹性炮架。1897年，法国制造了装有反后坐装置（水压气体式驻退复进机）的75毫米野炮，后为各国所仿效。弹性炮架火炮发射时，因反后坐装置的缓冲，作用在炮架上的力大为减小，火炮重量得以减轻，发射时火炮不致移位，发射速度得到提高。弹性炮架的采用缓和了增大火炮威力与提高机动性的矛盾，火炮结构趋于完善，是火炮发展史上的一个重大突破。
19世纪末期，相继采用缠丝炮身、筒紧炮身、强度较高的炮钢和无烟火药，提高了火炮性能。采用猛炸药和复合引信，增大弹丸重量，提高了榴弹的破片杀伤力。20世纪初，一般75毫米野炮射程为6500米，105毫米榴弹炮射程为6000米，150毫米榴弹炮射程为7000米，150毫米加农炮射程为10000米。 火炮还广泛采用了周视瞄准镜、测角器和引信装定机。
专用火炮的发展 第一次世界大战期间，为了对隐蔽目标和机枪阵地射击，广泛使用了迫击炮和小口径平射炮。 为了对付空中目标，广泛使用了高射炮。 飞机上开始装设航空机关炮。随着坦克的使用，出现坦克炮。机械牵引火炮和自行火炮的出现，对提高炮兵的机动性有重要的影响。骡马挽曳火炮仍被大量使用。当时交战国除大量使用中小口径火炮外，还重视大口径远射程火炮的发展。 一般采用的有203～280毫米榴弹炮和220～240毫米加农炮。法国1917年式220毫米加农炮，最大射程达22公里。德国1912年制成的420毫米榴弹炮，炮弹重1200千克，最大射程9300米。许多国家还采用过在铁道上运动和发射的铁道炮。
20世纪30年代，火炮性能进一步改善。通过改进弹药、 增大射角、 加长身管等途径增大了射程。轻榴弹炮射程增大到12公里左右，重榴弹炮增大到15公里左右，150毫米加农炮增大到20～25公里。 改善炮闩和装填机构的性能，提高了发射速度。采用开架式大架，普遍实行机械牵引，减轻火炮重量，提高了火炮的机动性。由于火炮威力增大，采用自紧炮身和活动身管炮身，以解决炮身强度不够和寿命短的问题。高射炮提高了初速和射高，改善了时间引信。反坦克炮的口径和直射距离不断增大。第二次世界大战中，由于飞机提高了飞行高度，出现了大口径高射炮、近炸引信和包括炮瞄雷达在内的火控系统。由于坦克和其他装甲目标成了军队的主要威胁，出现了无后坐炮和威力更大的反坦克炮。
现状和展望 20世纪60年代以来，由于科学技术的发展和生产工艺的改进，火炮在射程、射速、威力和机动性各方面都有明显提高。在增大火炮射程方面，主要采用高能发射药，加大装药量，加长身管，增大膛压，提高初速，相应采用自紧炮身以及发展新弹种（如底凹弹、底部喷气弹、火箭增程弹和枣核弹）等。105毫米榴弹炮射程从第二次世界大战时的11～12公里增大到15～17公里，155毫米榴弹炮射程从14～15公里增大到30公里以上，有的达40余公里。在增大火炮射速方面，采用半自动炮闩，液压传动瞄准机构，可燃药筒和全自动装填机构等。瑞典FH77-A式155毫米榴弹炮，最大发射速度3发／6～8秒。 美M204式105毫米榴弹炮利用前冲原理缩短后坐量，后坐时间由2.5秒降为1.4秒，后坐距离由1184毫米降至430毫米。在提高弹丸威力方面，采用增大弹体强度，减薄弹体壁厚，增大炸药装填量等措施，并改装高能炸药和采用预制破片弹等。美105毫米榴弹的杀伤效果，相当于第二次世界大战期间的155毫米榴弹。 在提高火炮机动性方面，许多国家采取新结构、新原理、新材料等以减轻火炮重量，并重视发展新型自行火炮。美M102式105毫米榴弹炮，上架、下架和大架合一，高低机与平衡机合一，采用鸟胸骨闭架式大架和迫击炮座盘，简化了结构，改善了受力条件，除后坐部分为钢制件外，其余大多为铝制件。火炮重量由原来的2260千克减到1400千克。美M204式 105毫米榴弹炮利用前冲原理，重量由原来的2260千克减到2027千克。美M109A1式 155毫米自行榴弹炮，采用专用铝合金车体，体积小，重量轻，机动性好；采用密闭式旋转炮塔，具有浮渡能力；采用液压折叠式驻锄，方向射界为360°。瑞典的FH77式155毫米榴弹炮和英国、 联邦德国、意大利联合研制的FH70式155毫米榴弹炮，均附有辅助推进装置，进一步提高了火炮的机动能力。 苏Д-30式122毫米榴弹炮采用具有360°方向射界的炮架，提高了火炮的火力机动性。
为了提高炮身寿命，许多国家采用电渣重熔等精炼工艺，以提高炮身钢的机械性能和抗热裂纹能力。自紧技术的采用，提高了炮身的有效强度和疲劳寿命。炮膛表面镀铬，改善了炮膛的热耐磨性能。使用高能量低烧蚀发射药或新型缓蚀添加剂，减轻了炮膛烧蚀。联邦德国 120毫米坦克炮采用滑膛炮身并经自紧和炮膛镀铬处理，虽然初速为1330米／秒，膛压为5.4×105千帕，炮身寿命仍达1000发。
为了提高炮兵火力的适应性，火炮除配有普通榴弹、破甲弹、穿甲弹、照明弹和烟幕弹外，还配有各种远程榴弹、反坦克布雷弹、反坦克子母弹、末段制导炮弹以及化学炮弹、核弹（见核武器）等，使火炮能压制和摧毁从几百米到几万米距离内的多种目标。
火炮将进一步提高初速、射速，增大射程，延长使用寿命，提高射击精度，改善机动性，采用新弹种以增大威力，增强反装甲能力，并与侦察系统和射击指挥系统联成整体，以进一步提高反应能力。