三土 明光
動作原理詳解
由于結(jié)構(gòu)原理比較獨(dú)特,八九式殺傷榴彈的發(fā)射和動作方式與一般的迫擊炮彈不同,必須從彈體本身和引信動作兩個方面來具體詳解。
彈體動作
八九式殺傷榴彈在發(fā)射前將引信安裝到彈體上,拔掉引信上的保險銷,將整個榴彈從擲彈筒口部裝入發(fā)射筒內(nèi),彈體由于重力作用下滑,其底部抵住發(fā)射筒中心的調(diào)節(jié)桿頂端。此時,射手用左手握住發(fā)射筒,然后用右手拉動擊發(fā)桿,擊發(fā)桿帶動擊針壓縮擊針簧,最后釋放擊針。擊針撞擊底火點(diǎn)燃底火座內(nèi)的傳火藥,進(jìn)而點(diǎn)燃藥囊內(nèi)的發(fā)射藥,發(fā)射藥在藥囊盒內(nèi)燃燒。當(dāng)壓力到達(dá)一定值以后,火藥燃?xì)鈺_破藥囊盒與發(fā)射藥室之間的孔,并向兩個方向運(yùn)動:一部分燃?xì)鉀_破發(fā)射藥室上的8個排氣孔,并作用到發(fā)射藥室外部的彈帶上,使彈帶發(fā)生徑向均勻膨脹并嵌進(jìn)膛線;另一部分燃?xì)鈴牡撞康?個排氣孔進(jìn)入發(fā)射筒內(nèi),形成低壓室,以較低的壓力推動榴彈旋轉(zhuǎn),并飛出發(fā)射筒。通過調(diào)節(jié)桿伸入發(fā)射筒的尺寸,可以控制榴彈底部與發(fā)射筒之間的空間大小,進(jìn)而改變發(fā)射時的壓力,以此來調(diào)節(jié)射程遠(yuǎn)近。即調(diào)節(jié)桿伸入發(fā)射筒內(nèi)越多,榴彈底部與發(fā)射筒的空間就越小,發(fā)射時壓力越大,由此初速越高,射程也越遠(yuǎn)。
八九式殺傷榴彈正是采用這種發(fā)射原理,實(shí)現(xiàn)了在后坐力可控的前提下發(fā)射較大質(zhì)量的擲彈,同時使得調(diào)節(jié)射程變得更加容易。
引信動作
八八式瞬發(fā)引信的動作原理非常復(fù)雜。在發(fā)射瞬間,慣性保險筒在慣性力的作用下向引信體下部運(yùn)動,帶動擊針簧隔片壓縮下?lián)翎樆刹⒅鸩綁合码x心子保險筒上的3個彈性爪,直到下引信體底部停止運(yùn)動。而此時彈體還在身管內(nèi)處于加速運(yùn)動狀態(tài),因此慣性保險筒會緊緊壓在下引信體底部,不能解除保險,確保不會發(fā)生膛炸。慣性保險筒下降到下引信體底部后,3個彈性爪卡在慣性保險筒內(nèi)部的環(huán)槽內(nèi)。當(dāng)彈體飛出筒口后,慣性力消失,慣性保險筒會在下?lián)翎樆闪Φ淖饔孟轮鸩缴仙与x心子保險筒上升。離心保險筒回到初始位置后,不再罩住4個離心子,離心子便在彈體旋轉(zhuǎn)的離心力作用下徑向散開,解除對擊針的限制,引信自此進(jìn)入待發(fā)狀態(tài)。此時彈體已經(jīng)飛出筒口一段距離,由此形成了“炮口保險”。在飛行過程中,擊針體由上擊針簧隔離開,確保飛行過程中的安全,避免早炸。當(dāng)彈體碰撞到目標(biāo)后,擊針體壓縮下?lián)翎樆桑瑩翎樇獯倘牖鹈?,引爆雷管和傳爆管,最終引爆主裝藥,從而毀傷目標(biāo)。
曾經(jīng)有資料在介紹八九式殺傷榴彈和八八式瞬發(fā)引信時,描述其可以不拔除保險銷直接發(fā)射,以起到延期爆炸的作用。但通過分析,這種說法是絕無可能的。八八式瞬發(fā)引信上的保險銷是直徑1.8mm的鋼絲制成的U形銷,若不拔除保險銷,由引信自動解除保險,就需要在發(fā)射瞬間完全依靠慣性保險筒本身的慣性力,同時剪斷鋼絲。但是,無論從引信內(nèi)部的空間和慣性體的質(zhì)量,還是八九式殺傷榴彈發(fā)射時的最高初速來看,這都是無法實(shí)現(xiàn)的。另外,當(dāng)彈體射出之后,必須依靠擊針擊發(fā)火帽,如果慣性保險筒無法剪斷保險銷,就不能下降到下引信體最底部,這樣也就無法帶動離心子保險筒上升,釋放出離心子。也就是說,如果不拔除保險銷,引信根本無法解除離心子保險,即使碰撞目標(biāo)后引信頭部受到強(qiáng)烈的撞擊,但4個離心子合在一起形成的銅環(huán)依然擋在擊針體下部,而擊針體無論如何也不可能將徑向?qū)挾?.63mm、厚達(dá)3.56mm的這樣一個銅環(huán)完全壓扁,進(jìn)而無法讓擊針尖能夠刺發(fā)火帽。因此,不拔除保險銷就直接發(fā)射只會有一個結(jié)果,那就是會導(dǎo)致引信失效,最終造成啞彈。
其實(shí),日本在二戰(zhàn)期間使用的多種火炮炮彈,其引信結(jié)構(gòu)和原理都與八八式瞬發(fā)引信類似,比如八八式野山加引信、八八式榴臼引信和八八式短延期引信。這類引信均為非保險型機(jī)械引信,擊針保險均由離心子組成,解除保險均靠慣性保險筒釋放離心子來實(shí)現(xiàn),而為確保平時存放和攜帶的安全性,在慣性保險筒上均加裝了保險銷。
其他輔助彈藥
八九式重型擲彈筒配用了多種輔助彈藥,如九五式發(fā)煙彈、九四式代用彈以及其他訓(xùn)練用彈等。
九五式發(fā)煙彈
九五式發(fā)煙彈用于釋放煙幕和對目標(biāo)進(jìn)行指示。該彈由彈體和八九式小型煙火時間引信組成。
彈體 該彈彈體外形、結(jié)構(gòu)與八九式殺傷榴彈相似,其中發(fā)射藥室組件完全相同,彈體也分為上、中、下三段,但不同的是中彈體和下彈體不是靠螺紋連接,而是中彈體下部套在下彈體上部,然后用4個螺釘將中彈體和下彈體進(jìn)行固定。這種連接方式能保證基本的發(fā)射強(qiáng)度要求,而發(fā)射后又能通過火藥燃?xì)獾膲毫嚅_連接螺釘,使彈體分離,釋放出內(nèi)部的發(fā)煙元件。
九五式發(fā)煙彈的彈體內(nèi)部自上而下依次裝有緊塞板、發(fā)煙劑筒、支撐筒、吊索、吊環(huán)、隔板和碗狀減速板。發(fā)煙劑筒是圓柱形的薄壁黃銅零件,直徑40mm,高60mm,內(nèi)部空腔用來填充發(fā)煙劑。其頂部有錫板制成的緊塞板,緊塞板下方有圓柱形的薄鉛板沖壓成的傳火劑室,內(nèi)裝傳火劑。發(fā)煙劑筒底部向內(nèi)卷邊形成一個杯形底部,底部內(nèi)裝有加強(qiáng)用底板,而底板和發(fā)煙劑筒底部由一個吊環(huán)壓緊在一起,吊環(huán)上拴有一段吊索,與下部的吊環(huán)相連,下部吊環(huán)和碗狀減速板相連。支撐筒為半圓形的兩瓣,合在一起剛好是一個完整的薄壁圓筒,包裹在發(fā)煙劑筒周圍,用于承受引信發(fā)火后產(chǎn)生的壓力。底部的隔板也由兩個半圓形的厚板組成,用于與支撐筒配合,將壓力傳遞到下彈體上。
在發(fā)射過程中,當(dāng)延時到期的引信發(fā)火后,會點(diǎn)燃彈體發(fā)煙筒內(nèi)的點(diǎn)火劑和傳火劑,火藥燃?xì)獾膲毫ψ饔迷诰o塞板和支撐筒上,剪斷彈體下部的4個連接螺釘,迫使彈體上、下兩部分離,進(jìn)而將發(fā)煙筒從彈體中脫離出來。發(fā)煙筒尾部的吊索繼而伸展開來,減速板發(fā)揮作用,發(fā)煙筒緩緩落地并釋放煙幕,直至發(fā)煙劑燃燒完畢。
引信 八九式小型煙火時間引信是一種使用煙火藥達(dá)到延遲效果的引信,該引信全長44.45mm,最大直徑36.5mm。其主要零部件由黃銅制成,共有上、下兩個時間藥盤,可以根據(jù)外表的刻度來選擇所需的延期時間,每0.5s一個刻度,可以在0~20s之間裝定。
該引信外面有一個薄錫板沖壓成的錐形保護(hù)罩,內(nèi)部有一個銅絲制成的橫向保險銷,下部穿過擊針體,上部沿著引信體外沿一直到底部后彎成一個便于手指拉動的圓環(huán),這樣當(dāng)拉出保險銷的同時,保護(hù)罩也一并被撕開。引信由上至下依次由壓螺、碟形彈簧(2件)、上藥盤及其紙墊和絨墊、下藥盤及其紙墊和絨墊、引信體組成。其中,蝶形彈簧、上藥盤及其紙墊和絨墊、下藥盤及其紙墊和絨墊均套在引信體上端,并由壓螺將它們固定為一體。上藥盤為固定式,下藥盤可以轉(zhuǎn)動。絨墊和紙墊用于保護(hù)藥盤藥槽內(nèi)的延期藥,防止燃?xì)庑孤┗蛉紵粍?。蝶形彈簧可以避免壓螺將藥盤壓死而無法旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)。引信體中部自上而下則依次裝有擊針體、擊針尖、擊針隔離簧、針刺火帽。下引信體下端為傳火藥室,內(nèi)裝小粒發(fā)火藥,用來點(diǎn)燃彈體內(nèi)部的發(fā)煙劑。傳火藥室底端擰有螺蓋,其中心部分很薄,便于火藥燃?xì)鉀_破螺蓋。引信體一側(cè)加工有一個“∟”形截面的通孔,以便下藥盤上的火焰能傳到傳火藥室內(nèi),而引信體上專門設(shè)計了一個側(cè)向堵螺,將孔口部分封住,防止下藥盤傳火時燃?xì)馔庑挂约皞骰鹚幰蚪佑|空氣而變質(zhì)。
八九式時間引信的延期計時原理是,當(dāng)下藥盤位于刻度“0”位置時,下藥盤一側(cè)傾斜的空心管形藥與上藥盤一側(cè)的空心管形藥以及下引信體一側(cè)的空心管形藥均對正,發(fā)射后擊針因慣性作用壓縮擊針隔離簧,并刺發(fā)火帽?;鹈碑a(chǎn)生火焰后,通過下引信體一側(cè)的傳火孔導(dǎo)入上藥盤側(cè)面的管形藥內(nèi),經(jīng)過下藥盤一側(cè)的管形藥再到下引信體一側(cè),直接引燃下引信體內(nèi)的發(fā)火藥并使引信發(fā)火,此時無任何延時。當(dāng)下藥盤旋轉(zhuǎn)到最大刻度即“20”位置時,下藥盤的傳火藥尾端與下引信體一側(cè)的管形藥對正,而下引信體另一側(cè)的管形藥則與上藥盤下部傳火藥的尾端對正,當(dāng)火帽發(fā)火引燃上藥盤一側(cè)的管形藥后,接著引燃上藥盤的傳火藥,直至燃燒到尾端才能繼續(xù)引燃下藥盤一側(cè)的管形藥,接著引燃下藥盤的傳火藥,燃盡后再接著點(diǎn)燃下引信體一側(cè)的管形藥,進(jìn)而點(diǎn)燃下引信體內(nèi)的發(fā)火藥使引信發(fā)火,此時上、下兩個藥盤內(nèi)的傳火藥是依次燃完的,引信延時達(dá)到最長。而當(dāng)下藥盤旋轉(zhuǎn)裝定在中間位置時,下藥盤的管形藥對準(zhǔn)上藥盤的傳火藥的某一位置,而引信體下部一側(cè)的管形藥則對準(zhǔn)下藥盤傳火藥的另一位置,其中上下藥盤錯開的刻度,決定了引信延期的時間長短。
不過,八九式時間引信雖然設(shè)計有“0”刻度位置,但裝定時要盡量避免“0”刻度以及較小刻度位置,以免造成事故。
這種引信結(jié)構(gòu)簡單,裝定容易,但計時誤差較大,對藥盤裝藥工藝和引信存儲條件要求較高,而且夜間裝定不夠方便。
九四式代用彈
九四式代用彈是一種供八九式重型擲彈筒訓(xùn)練和演習(xí)使用的輔助彈種。全彈基本結(jié)構(gòu)和八九式殺傷榴彈相同,彈體結(jié)構(gòu)也一樣,但彈體內(nèi)裝的是砂子,只是在雷管周圍裝有一個小型藥包,目的是在著地后顯示炸點(diǎn),不會產(chǎn)生過多破片而造成誤傷,比較安全。
其他訓(xùn)練用彈
八九式重型擲彈筒配用的其他射擊訓(xùn)練用彈,還包括木質(zhì)操練彈和空包彈。其中操練彈由整根圓木車制出彈體和引信室形狀,主要用于訓(xùn)練射手安裝引信以及練習(xí)裝填動作,不能實(shí)際發(fā)射。其彈體內(nèi)部不裝填任何物質(zhì),頭部引信為整體車制出來,只具外形而無實(shí)際功能,但其上可以安裝保險銷,用以模擬實(shí)彈發(fā)射前拔除保險銷的動作。
空包彈則是一種可供八九式重型擲彈筒以及十年式擲彈筒發(fā)射的特殊訓(xùn)練彈,整體外形很像九一式三用手榴彈,只是彈體頂部為平頂,無突起的引信部分。其底部為細(xì)圓柱形,內(nèi)裝底火和發(fā)射藥,上部為較粗的圓柱形,主體為空心圓筒,內(nèi)裝多層厚紙板,頂部有加強(qiáng)板和薄金屬沖壓成的加強(qiáng)帽。上下兩部分中間有一個木質(zhì)連接座,然后利用沖壓成的圓筒連接成一體。連接座頂部有一個小型藥室,內(nèi)裝少量黑火藥,兩側(cè)各有一個裝有延期藥的傳火孔。當(dāng)?shù)谆饟舭l(fā)后,發(fā)射藥筒內(nèi)的發(fā)射藥被點(diǎn)燃,火藥燃?xì)鉀_破四周密封錫片,進(jìn)入發(fā)射筒,將彈體發(fā)射出去。在發(fā)射的同時,連接座內(nèi)傳火孔中的延期藥也被點(diǎn)燃,當(dāng)彈體飛行出40m左右時,延期藥點(diǎn)燃連接座上部的黑火藥,黑火藥燃燒產(chǎn)生的燃?xì)鈱楏w前部的紙板拋散出去,因此不會造成誤傷。
綜合評述
由于八九式重型擲彈筒口徑仍為50mm,因此除了能發(fā)射上述彈藥外,還能發(fā)射九一式三用手榴彈以及十年式擲彈筒、十年式燃燒彈、十年式信號彈和十一年式發(fā)煙彈等各種彈藥,只是效果不及專門設(shè)計的“小炮彈”系列??傮w說來,八九式擲彈筒彈結(jié)構(gòu)設(shè)計緊湊,彈種相對較多,能夠滿足不同環(huán)境下的使用要求,特別是殺傷榴彈的威力比同口徑的迫擊炮彈要大,而且線膛身管的射擊精度更高,加上其高低壓發(fā)射原理和可調(diào)節(jié)長短的發(fā)射桿設(shè)計,后坐力得到有效控制,射程調(diào)節(jié)也更加方便和準(zhǔn)確,使該型擲彈筒在西方獲得了“膝上迫擊炮”的稱號(當(dāng)然并非真的可以在膝上發(fā)射,發(fā)射必須保證后坐鈑駐地)。
日軍之所以設(shè)計和裝備擲彈筒,主要是想獲得一種攜行方便且火力精準(zhǔn)的步兵伴隨武器。但不可否認(rèn)的是,八九式擲彈筒彈結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,加工和裝配均比較繁瑣,比起同等口徑及體積的鑄造迫擊炮彈來說,其對工藝和材料的要求要高得多,引信、彈帶的制造也要耗費(fèi)較多銅材,盡管后來八八式瞬發(fā)引信改為鋼制,但對于日本這樣一個資源較為匱乏的國家來說仍不是很合適。另外,盡管八九式重型擲彈筒身管設(shè)有膛線,但其并沒有設(shè)計支撐腳架,射擊角度要靠射手自行掌控,只能曲射而不能平射,瞄具設(shè)計也比較簡單,實(shí)際精度更多地依賴射手技術(shù);而在實(shí)際戰(zhàn)斗中,特別是在對方火力的壓制下,射手往往不能有效瞄準(zhǔn)。再者,八九式重型擲彈筒的最大射程較近,擲彈筒射手往往必須進(jìn)入對方迫擊炮和重機(jī)槍的火力范圍內(nèi)才能使用。
正因?yàn)榇嬖谝恍┕逃腥毕荩虼顺巳毡就?,廣泛應(yīng)用擲彈筒這種武器的國家屈指可數(shù),更多國家還是選擇50~60mm口徑的滑膛迫擊炮。
不過進(jìn)入1970年代以后,以美國M79為代表的新一代直瞄榴彈發(fā)射器相繼興起,在八九式重型擲彈筒彈上得以成功應(yīng)用的高低壓發(fā)射原理煥發(fā)生機(jī)——這并不排除美國人參考了其設(shè)計的可能,因?yàn)樵缭诙?zhàn)期間,美國就對繳獲的日本八九式重型擲彈筒進(jìn)行了詳盡深入的研究。此外,擲彈筒輕便的優(yōu)勢也被部分特種作戰(zhàn)武器生產(chǎn)廠商看好,結(jié)合對發(fā)射痕跡消除技術(shù)的研究,一些新型的“三無”榴彈彈射器相繼出現(xiàn),比如比利時研制的NR8111榴彈彈射器以及我國的QLT89榴彈彈射器,它們都是新一代“擲彈筒”的升華。
盡管日本八九式重型重擲彈筒及其配用的系列彈藥已經(jīng)成為歷史,但就技術(shù)來說,“小炮彈”獨(dú)特而巧妙的設(shè)計原理和結(jié)構(gòu)方式還是獲得了各國的認(rèn)可,并以新的方式在現(xiàn)代輕武器設(shè)計中得到了傳承與應(yīng)用。(全文完)
編輯/鄭雙雁