陳一川

隨著西線戰(zhàn)事進入塹壕戰(zhàn)泥潭，協(xié)約國和同盟國逐漸認識到研制新型塹壕火炮的重要性。在戰(zhàn)爭前期的馬恩河、凡爾登等戰(zhàn)役中，舊式加農炮和重型榴彈炮暴露出機動性差，無法伴隨突擊部隊的弱點。雖然軍用制圖術、通信技術的進步，使得前線炮兵觀察員與后方的聯(lián)系更為緊密，間瞄火炮支援射擊的反應速度大為提高，但為了支援步兵突破塹壕防御體系，各國不約而同開始研究新型塹壕火炮。這些新型號新武器的問世，最終影響了炮兵的發(fā)展方向。

不用火藥的壓縮空氣迫擊炮

“布朗德”這個名字，在不少兵器迷的眼里就是迫擊炮的代名詞。然而，很少有人知道布朗德是誰，也很少有人清楚最早的布朗德迫擊炮竟然是一種不用火藥的武器。

在一戰(zhàn)中的燦若繁星的塹壕武器發(fā)明家中，埃德加·布朗德的職業(yè)應該是與武器設計關系最遠的。一戰(zhàn)爆發(fā)時，年輕卻已聲名遠揚的法國鐵藝制作家布朗德應征入伍。在軍隊的日子里，他構思了一種特殊的迫擊炮：不用火藥，而是用壓縮空氣作為發(fā)射彈丸的動力。布朗德回到巴黎后，便在自己的鐵藝工作室制成了樣炮。法國軍方對這種火炮頗感興趣，在1915年11月便將其投入批量生產。最初，布朗德60毫米壓縮空氣迫擊炮被配發(fā)給某些營的37毫米平射炮分隊，每隊裝備2門，作為對1916年式37毫米平射步兵炮的補充。

1915年式布朗德壓縮空氣迫擊炮的構造頗不符合今天我們對于迫擊炮的印象。該炮口徑為60毫米，采用后膛裝填；炮閂上有兩個孔洞，一個連接為迫擊炮發(fā)射提供壓縮空氣的高壓瓶，另一個則裝有安全塞。迫擊炮發(fā)射的動力來源可以采用手搖氣泵或壓縮空氣瓶，采用空氣瓶發(fā)射時射速可達到在當時頗為驚人的18發(fā)/分。炮身安裝在三腳架上，可以旋轉俯仰，整體造型與后來的無后坐力炮相當類似。

60毫米壓縮空氣迫擊炮射程的調節(jié)由調整射角和發(fā)射氣壓兩方面組成。迫擊炮的射角不能隨意調整，而是只有20度、30度、42度與60度四種角度可以調節(jié)，其中42度的射角最常使用。而發(fā)射氣壓的調整范圍則從0.2-14.7兆帕均可調節(jié)，當氣壓超過14.7兆帕時安全閥會自動打開。壓縮空氣迫擊炮的精度相當高，但精度隨射程的衰減也很明顯，尤其是射程從200米增大到1000米時精度衰減非常嚴重。

1916年，布朗德又推出了60毫米壓縮空氣迫擊炮的改進版。1916年式布朗德壓縮空氣迫擊炮的設計更加接近于現代迫擊炮：后裝改為前裝，炮身的安裝方式也進行了變更，以固定的角度（42度）安裝在鋁制座鈑上。顯然這些改進都是為了火炮的維護和使用更為簡便。但無論如何，壓縮空氣迫擊炮都是一種相對精密的武器，并不完全適用于塹壕戰(zhàn)的嚴酷環(huán)境。然而壓縮空氣迫擊炮的優(yōu)勢也是極為明顯。它消滅了一般迫擊炮暴露自身的兩大因素——噪音和閃光，這顯然對炮位的隱蔽極為有益。或許正因為如此，除了布朗德60毫米壓縮空氣迫擊炮外，一戰(zhàn)中的法軍運用較多的還有與布朗德迫擊炮發(fā)射相同的60毫米炮彈的德摩-沙脫迫擊炮，其射程雖僅295米，但重量也只有15千克，顯然便于隨部隊機動。

談到布朗德壓縮空氣迫擊炮時不能不提的是它所使用的炮彈。布朗德壓縮空氣迫擊炮的造型在今天看來十分陌生，而它的炮彈的外觀卻讓人再熟悉不過了——前端裝有觸發(fā)引信、后部裝有四片尾翅的魚形彈體，彈體還有閉氣環(huán)，整體造型與后來常見的迫擊炮彈如出一轍。唯一與現代迫擊炮彈不同的是，彈體內部鑄有凹槽以便炮彈爆炸后形成破片（與當時的米爾斯手榴彈外部凹槽類似）。一戰(zhàn)末期，英法兩國將布朗德式的迫擊炮彈結合到英制斯托克斯迫擊炮上，取代了斯托克斯迫擊炮原有的圓柱體炮彈；斯托克斯迫擊炮與布朗德炮彈的結合為后世絕大多數迫擊炮奠定了基礎。因此，布朗德壓縮空氣迫擊炮在一戰(zhàn)中雖然遠不如斯托克斯迫擊炮成功，但它作為現代迫擊炮先驅的地位不應被抹煞。

一戰(zhàn)結束后，布朗德承擔了巴黎凱旋門下無名軍人墓的設計工作。在兩次大戰(zhàn)之間的歲月里，布朗德的工廠同時生產著精致優(yōu)美的鐵藝大門、家具與精密高效的戰(zhàn)爭機器——布朗德迫擊炮。1939年布朗德移居瑞士，并于1960年在日內瓦去世。他被認為是最重要的裝飾藝術風格鐵藝制作家，同時也是那個時代最重要的火炮設計師之一。藝術與機械，在這樣一位傳奇人物的身上竟是如此和諧地共存著。

日漸成熟的塹壕迫擊炮

一戰(zhàn)中改變戰(zhàn)場的重要軍事發(fā)明中，無疑斯托克斯迫擊炮應該算一個。盡管其貌不揚，但它的出現標志著塹壕迫擊炮進化到最終形態(tài)。然而，與許多成功的發(fā)明一樣，這一發(fā)明在起步階段卻是極為艱難的。

1914年末，一位記者朋友向時年54歲的斯托克斯、英國伊普斯威治一家機械公司的總經理，提起了前線部隊缺乏迫擊炮的狀況。這家公司從未生產過任何與軍事沾邊的產品，斯托克斯本人也并不知道火炮應該是個什么樣子。但他作為一位經驗豐富的工程師，懂得工程師解決問題的方法。后來斯托克斯曾說，正是因為他對武器完全不了解，才能夠設計出這樣簡單的火炮。然而，正是因為這種火炮過于簡單，最初并沒有人相信它會是一種有效的武器。

在了解到前線部隊的需求后，斯托克斯幾乎不假思索就畫出了火炮的圖樣——一根炮管，架在可以調節(jié)的兩腳架上，炮管末端裝有碗狀的座鈑以吸收后坐力。他費了不少精力去設計火炮發(fā)射的鑄鐵彈丸：造型復雜的彈丸里有七個隔間，中間的一個裝有發(fā)射藥，周圍六個裝填炸藥。最初的想法是當炮彈落地后第一個隔間的炸藥爆炸可以再把彈丸彈到別處，此時第二個炸藥爆炸，以此類推。

1914年11月斯托克斯向戰(zhàn)爭部提交了他的迫擊炮圖紙，但那里的人認為這種設計行不通。斯托克斯并未灰心，他回到公司后自己制成了樣炮和炮彈，第一次試射據說頗為成功。他回頭去找戰(zhàn)爭部，對方同意測試他的迫擊炮。然而，兩次測試結果都很糟，最終炮兵方面拒絕了這一設計。

斯托克斯對自己的火炮概念仍然充滿自信，但不得不承認它離成為實用的武器還有很大距離。由于他缺乏火工品相關的知識，斯托克斯一直使用黑火藥裝填彈丸并充當發(fā)射藥，后來他才發(fā)現這種做法大大制約了火炮的性能。盡管要做種種改進，但斯托克斯仍然為自己訂下四條設計法則，它們是：

一、生產過程簡單；

二、射擊操作簡單快捷；

三、重量輕，便于攜行；

四、易于架設和瞄準。

正是由于不斷地制造樣炮并進行試驗，斯托克斯從一開始就將火炮的生產過程考慮在設計之中。最初炮身是用管壁較厚的鋼管鉆制而成，但很快被冷軋的方式所取代。炮彈的問題更難解決。起初，斯托克斯采用尖頭擊針和沒有藥室的炮彈，火藥燃燒不充分的問題十分突出。后來他嘗試了平頭擊針和全封閉藥室，但結局是災難性的：炮彈被發(fā)射藥燃燒的力量炸成了兩半，差點就導致火炮炸膛。此后斯托克斯每次試驗前都要事先測量膛壓以確保安全。最終，斯托克斯設計的炮彈是一個簡單的圓柱體，炮彈尾部突出的管狀藥室上鉆有小孔，火藥氣體從孔中逸出推動彈丸，發(fā)射藥則裝在12號霰彈槍彈殼中?？此菩∏傻呐趶椖苋菁{三倍于英軍18磅野炮炮彈的炸藥量。斯托克斯還曾嘗試給炮彈加上尾翼，但不知為何戰(zhàn)爭部拒絕了這種想法。

1915年3月到4月間，戰(zhàn)爭部在烏理治的試驗場再次對經過改進的斯托克斯迫擊炮進行測試，取得了圓滿成功。然而炮兵副司令賓漢少將卻認為英軍使用的迫擊炮種類已經夠多，沒必要再引入一種新型迫擊炮。此時斯托克斯已經花了六個月的時間和約3000英鎊來開發(fā)他的迫擊炮，這一切努力眼看著就要白費了。

此時，新成立的彈藥部對他的迫擊炮產生了興趣，并決定再安排一次測試。正是在這一次測試中，斯托克斯迫擊炮遇到了它命中的“貴人”：一位身材高大，在加里波利戰(zhàn)役中失去了左手的皇家工兵上尉沙敦。與奧斯曼帝國作戰(zhàn)的英軍急需大量迫擊炮，沙敦因而對斯托克斯的設計表現出了濃厚興趣。為了保住斯托克斯迫擊炮，他拉到兩位大人物——勞合·喬治與溫斯頓·丘吉爾親自出席迫擊炮的測試。在6月30日的測試中迫擊炮表現不錯，喬治親自下令投產斯托克斯迫擊炮，唯一的條件是所有技術問題必須得到解決。

第一個問題就是炮彈的引信可靠性不佳。同樣來自皇家工兵的一位韋斯特上尉提議直接采用米爾斯手榴彈的引信，最終改進后的米爾斯引信成為斯托克斯迫擊炮的標準裝備。1915年8月武器委員會又對斯托克斯迫擊炮展開了新一輪測試，結論是該炮性能優(yōu)于此前的3.7英寸迫擊炮，但炮彈仍有待改進。這回喬治坐不住了，下令訂購第一批200門斯托克斯迫擊炮。盡管如此，各項測試仍然拖到1916年3月才結束。甚至到配發(fā)部隊之后，斯托克斯迫擊炮還只被允許用來發(fā)射煙幕彈！

幸好不久之后斯托克斯迫擊炮就被用來發(fā)射實彈，英軍迫擊炮手們立刻愛上了這種新武器。斯托克斯迫擊炮的射速達到了驚人的20-30發(fā)/分，這對之前的各種塹壕迫擊炮來說幾乎是不可想象的。迫擊炮手將斯托克斯迫擊炮稱為“美人兒”，因為據說它們可以讓四、五發(fā)炮彈同時呆在空中。相形之下，他們對此前的迫擊炮充滿了不屑，認為它們極其笨重，而且“對自己人比對敵人還要危險些”。

76.2毫米3英寸斯托克斯迫擊炮（以下簡稱為3英寸斯托克斯迫擊炮）在其服役過程中唯一值得一提的改進是其兩腳架的形式。最初其兩腳架采用倒A型框架結構，后來英軍認為這種兩腳架不易架設，于是又改為更簡潔的筒型支腿。一戰(zhàn)后各國裝備的斯托克斯式迫擊炮均采用筒型支腿，唯獨中國各兵工廠制造的不同口徑的斯托克斯式迫擊炮大多采用與最初的斯托克斯迫擊炮相同的框架式支腿，這或許是由于當時中國工業(yè)條件的限制。而對于斯托克斯迫擊炮炮彈的繼續(xù)改進，則催生了迫擊炮發(fā)展史上另一個重要發(fā)明：附加藥包。起初，斯托克斯迫擊炮調節(jié)射程的方式除了調整射角之外就是改變發(fā)射藥的裝藥量。為使迫擊炮達到最大射程必須使用裝藥量最大的“紅標”發(fā)射藥。但它非常容易造成炮彈早炸傷及己方，因而不久便被撤裝。面對這一尷尬的局面，前來救場的還是英軍最著名的塹壕武器專家牛頓上尉。他的方法頗為直接：用織物包裹無煙火藥，做成環(huán)狀藥包套在炮彈尾部的管形藥室上。這種方法的效果非常驚人，不但完全解決了早炸問題，還使火炮射程增加了超過60%。隨后，藥包的裝藥改為噪聲和閃光較小的EC3獵槍用火藥，外包裝也從容易受潮的織物變?yōu)榱藬z影膠片用的賽璐珞。一戰(zhàn)后，附加藥包成為了迫擊炮的標準裝備，有的安裝在迫擊炮彈的尾翼之間，也有的采用與牛頓上尉一樣的方法，做成環(huán)形套在藥室上。

到1917年中期，斯托克斯迫擊炮已徹底改變了英軍對迫擊炮的偏見，前線部隊終于認識到迫擊炮是一種非常適用的武器。1917年6月英軍總司令部發(fā)布的備忘錄《3英寸斯托克斯迫擊炮在最近戰(zhàn)斗中的運用》中的一個戰(zhàn)例是在步兵旅發(fā)起沖擊前，斯托克斯迫擊炮使用兩個無煙火藥藥包和“綠標”發(fā)射藥對德軍陣地進行火力準備，成功擊毀500米外的4個德軍機槍陣地。類似的戰(zhàn)例在當時的戰(zhàn)場上屢見不鮮。

1918年中期英軍認為需要進一步增加斯托克斯迫擊炮的射程，牛頓上尉提議在迫擊炮彈上增加尾翅（這恰與斯托克斯本人1915年被戰(zhàn)爭部回絕的提議相同）。盡管安裝尾翅后射程提高到1600多米，但精確度難以達到要求。最終，英軍決定采用法國的布朗德用在壓縮空氣迫擊炮上的流線型帶翼炮彈。經過改進的布朗德迫擊炮彈同樣使用牛頓上尉發(fā)明的增程藥包和英國制造的發(fā)射藥，最大射程接近2300米。盡管改進后的布朗德迫擊炮彈并未來得及在一戰(zhàn)結束前服役，但斯托克斯設計的迫擊炮，布朗德設計的流線形炮彈，牛頓發(fā)明的增程藥包，這兩個英國人與一個法國人創(chuàng)造的步兵迫擊炮基本構型此后被世界各國所繼承，一直到今天。

一戰(zhàn)結束前的牛頓迫擊炮

這里多次提到牛頓上尉的名字。1915年初，35歲的牛頓上尉還在當連長時就開始利用手頭的材料制造各種塹壕戰(zhàn)專用的武器，如排放槍（若干枝步槍固定在架上，既可以同時射擊也可單獨開火）等。第2集團軍總司令弗斯少將認識到了牛頓的才華，命令他成立修械所來為整個第2集團軍提供塹壕戰(zhàn)裝備，這就是在英國塹壕武器發(fā)展史上占有重要地位的第二軍修械所。隨著修械所的發(fā)展壯大，它雇傭了200名法國工人，基本實現了第二軍塹壕戰(zhàn)裝備的自給。

從第二軍修械所成立時起，它的一大職責就是解決前線迫擊炮不足的問題。經過一番考慮，牛頓上尉認為在現有條件下唯一適合用于制造迫擊炮的材料就是黃銅。戰(zhàn)場上的空彈殼提供了充足的原料來源，但如何把空彈殼收集起來又成了問題；最終牛頓上尉提出了以物易物的辦法，前線部隊可以用自己收集的彈殼換取以彈殼為原料制成的迫擊炮。工場里建設了四座90千克的熔爐用以熔化和鑄造黃銅，鑄造出來的毛坯再被加工為成品迫擊炮。

第二軍修械所的另一大業(yè)務就是改進剛裝備不久的3.7英寸（94毫米）前裝滑膛迫擊炮。改造項目包括為它們安裝用李-恩菲爾德步槍槍機改造而來的擊發(fā)裝置，在炮身末端與座鈑連接的部位安裝帶射擊標尺的球形接頭以增加水平射界并提高精度。牛頓還著手研究如何使迫擊炮發(fā)射每一發(fā)炮彈時的膛壓相同以進一步提高射擊精度，但未等到出成果，3.7英寸迫擊炮就退役了。

1917年中期，斯托克斯迫擊炮淘汰了此前的多種4英寸（102毫米）、3.7英寸（94毫米）迫擊炮，在“輕型迫擊炮”這一類別中一統(tǒng)江山后，英軍也急切地需要一款新型號在“中型迫擊炮”類別中代替不令人滿意的2英寸（50毫米）“糖葫蘆”迫擊炮。已經聲名顯赫的牛頓上尉接下了這個任務。首先他列出了新迫擊炮設計的八大要點：

一、發(fā)射時不可有炮口閃光，噪音也盡可能??；

二、射速高；

三、重量盡可能輕；

四、在不使炮身過重的前提下，射程盡可能大；

五、炮彈容納盡可能多的炸藥；

六、炮彈能夠摧毀敵方工事和鐵絲網，但不留下大彈坑；

七、炮彈爆炸后，危險區(qū)必須全部朝向敵方而不能有破片射向友軍；

八、迫擊炮與炮彈必須易于制造和使用。

經過一番權衡，牛頓上尉最終選定6英寸（152毫米）作為新式中型迫擊炮的口徑，輔以牛頓自己設計的瞬發(fā)引信以保證炮彈不產生彈坑。為保證迫擊炮結構簡單且射速足夠高，牛頓在整體設計上大量參考了斯托克斯式迫擊炮，因此也有資料將這種迫擊炮稱為斯托克斯-牛頓迫擊炮。為了滿足上述第七條要求，炮彈造型不再繼承“糖葫蘆”彈或者斯托克斯迫擊炮彈，而是改為帶尾翼的圓柱體。與斯托克斯迫擊炮的另一處不同在于牛頓迫擊炮的發(fā)射藥采用的是包裹在織物藥包中的硝化棉，藥包捆綁在尾翅上。底火則是裝在炮彈末端的一個經過改造的輕武器彈殼里，彈殼內部自帶擊針，炮彈從炮口落下時彈殼底部撞到炮管末端的突起即可引燃底火。這樣的設計消除了因底火或炮管內擊針歪斜而造成啞彈的問題，后來也被移用到斯托克斯迫擊炮上。

盡管原理與斯托克斯迫擊炮相近，但6英寸牛頓迫擊炮在整體造型上反而更接近于法制240毫米迫擊炮，架設時也要在木制的基座上安裝金屬炮床。牛頓迫擊炮在外觀上最大的特點就是別出心裁的俯仰與旋轉裝置，由鉤住炮身的三個螺桿完成火炮水平與高低射角的調整。但這種特別的裝置在實用中遇到了不少問題。炮手在旋轉火炮時很難不影響到火炮的發(fā)射角度，反之亦然。此外，很快有人發(fā)現炮身上刻的射程表在數學計算上是錯誤的。如果射程在900米以內時問題不大，但一旦超過900米就會出現極大的誤差。維克斯與阿姆斯特朗-威斯窩斯這兩大軍火商奉命對此進行改進，但直到戰(zhàn)爭結束也沒有發(fā)現一個好的解決方案——畢竟人們都害怕改造這些機構會使火炮喪失原始設計的簡潔性。

由于英法兩國設計師的努力，現代步兵迫擊炮的基本構型到一戰(zhàn)結束已經形成。而武器如何做到簡單而不簡陋，低成本而不低效，這似乎是一個永恒的話題。