「大白朗寧」的小知識:電影膠片也能當發射藥&換個槍管累出豬叫

2021-01-07 烽火雄獅

新年好,感謝大家這幾年的支持!2021年,我們還是從經典武器的複習開始。

▲白朗寧與他的籤名

約翰·摩西·白朗寧(John Moses Browning,1855年1月23日-1926年11月26日),是一位極為高產的槍械設計師。在輕武器科技大踏步前進的19世紀末、20世紀初,由他本人設計(不包括以他冠名)的一系列自動/半自動武器大量裝備美軍,也廣泛擴散至世界各地。

它們被我習慣稱之為「小白朗寧」(柯爾特M1911)、「細白朗寧」(BAR M1918)、「中白朗寧」(M1917與M1919)和「大白朗寧」(M2HB)。上面提及的型號,都是大家最熟悉的叫法——不帶A幾,也非全稱。本文的主角「大白朗寧」其步兵型全稱是Browning Machine Gun, Cal. .50, M2, HB, Flexible,即「白朗寧機槍,.50英寸口徑,M2,重型槍管,活動式」,簡稱M2HB。

▲典型的M2HB

一戰末期的1918年,白朗寧開始著手設計大口徑重機槍。當年4月,由潘興將軍指揮的美國遠徵軍向美國軍械部正式提交需求,尋求一種大口徑重機槍。潘興將軍認為,第一次世界大戰上新型重武器層出不窮,這種新型重機槍要兼顧防空與反裝甲作戰需求,發射大口徑高速彈藥。當年的坦克比較費拉,大口徑槍彈就能有效擊穿;但飛機發展速度已經很快,比如沙俄的「穆羅梅茨」4發重型轟炸機。

▲由它代表的一戰轟炸機巔峰水平,也催生了用於防空的大口徑高速槍彈發展

當時,美英法等國所用的標準防空彈藥為11×59mmR French Gras/11mm Vickers,這種彈藥雖然有較大的彈頭容積,足以發展為曳光/燃燒等彈種,以攻擊觀測氣球,但是藥筒容積不足(只比.303步槍彈略大),因此初速較低,彈道性能較差。

▲11mm Gras/Vickers(紅箭頭)與.50 BMG(黃箭頭)的對比

白朗寧大口徑重機槍的基本結構,是由M1917(使用.30-06彈藥的水冷重機槍)放大而來,最初的白朗寧大口徑重機槍也是水冷的,更偏重於固定陣地持續射擊的防空需求。所以說,白朗寧大口徑重機槍發展速度之快,既有世界大戰正在進行的因素,又有白朗寧本人的才華加成,還得加上M1917鋪的路。

▲操作M1917白朗寧水冷重機槍的美軍士兵

1918年11月,自需求提出後僅7個月,白朗寧大口徑重機槍原型進行了實彈射擊測試。其所配用的彈藥,為當今世界上依然非常普遍的.50 BMG,由柯爾特與溫徹斯特公司開發,其BMG的名稱,就是「白朗寧機槍」(Browning Machine Gun)。

▲同期德國人也在搞大口徑高速彈藥與配套機槍,雖然機槍研發進度一般,但是彈藥倒是先搞出來了——13.2 mm TuF(Tank und Flieger,坦克與飛機),圖為該彈藥與英國.303步槍彈(左)對比

▲而且還有與之配套的專門的單發步槍,即著名的M1918 Tankgewehr,圖為一戰中被繳獲的該槍

說起來中小學作文中常提到的名人名言,大家用的是愛迪生版本「天才就是1%的靈感加上99%的汗水」(Genius is one percent inspiration, ninety-nine percent perspiration.);而我常引用的則是白朗寧的版本,當有媒體記者詢問白朗寧,為何大口徑重機槍設計如此成功時,他的回答是「只是1滴天才加在1加侖汗水裡(it took one drop of genius and a gallon of sweat. 美制加侖為3.785升)」。

挫折與改進:「天上掉下來的寶貝」

原型槍的實彈設計測試過後,美國軍械部對結果大為欣喜,直接下了多達10000挺新型大口徑重機槍的訂單——其中5000挺為防空型,5000挺為反坦克型。然而,這些訂單並未執行,因為一戰的戛然而止,導致了對新型大口徑重機槍的需求消失了——這白朗寧大口徑重機槍啊,藥......其實還沒丸,因為美軍還真有一個兵種裝備了它,命名為M1921型.50英寸口徑重機槍。

這個兵種就是美國陸軍海岸炮兵——僅存在於1901年-1950年的兵種,把「大白朗寧」作為重型岸炮所配屬防空部隊的高射機槍使用,也算是不忘初心。

▲白朗寧M1921 .50英寸口徑重機槍構造圖

不帶冷卻水空重79磅(約35.8kg),全長56英寸(約1422mm),槍管長36英寸(914mm),射速500-650發每分鐘——作為在固定陣位使用、除非大規模維護保養否則不必拆卸的海岸炮兵用高射機槍,M1921的這一串紙面數據自然是合格的,然而美軍其他各軍兵種對這種新型大口徑重機槍都有這樣那樣的意見,期望作出這樣那樣的改進:

比如說步兵和騎兵就認為M1921實在太重了;

騎兵希望該型武器能夠得到有效分解由馬背馱載;

陸軍航空兵最初期望將這種機槍安裝在飛機上,但是當時的飛機結構仍然不夠強,難以承受後坐力,蒙皮難以承受其發射時的膛口暴風;

騎兵下轄的裝甲兵期望這種武器可以從兩側供彈,因為坦克炮塔內部空間狹小,炮塔設計會對武器提出各種各樣的需求;

另外,它的老式三腳架難以吸收強大彈藥與沉重武器產生的後坐力,導致全自動射擊時武器亂蹦,精度幾乎不堪用。

▲老式三腳架上的M1921

這一系列原因,導致M1921即使在1922年經過一輪設計細化並投產後,短期內也沒能得到推廣。擁有這種型號重機槍使用權的柯爾特公司,在1922年到1939年間總共才向包括美軍在內的用戶賣出去11000挺。柯爾特自然不滿足與此,在國營春田(另一翻譯為斯普林菲爾德)兵工廠指派到柯爾特的技術人員的幫助下,仍在持續改進這種大口徑重機槍。

▲圖中可見M1921原來的拉機柄,直來直去,一般人拉不動

由於管退式自動原理,加上使用大口徑高速彈藥,M1921的拉機柄必須克服槍管復進簧與主復進簧的巨大力量,導致上膛極為困難;所以由國營春田兵工廠的塞繆爾·格林博士改進為利用槓桿原理省力的拉機柄——也就是如今大家在遊戲裡熟悉的,那個巨大的能搖動的拉栓。此外,格林博士還設計了這種重機槍的供彈方向轉換裝置,可以比較輕鬆的實現供彈方向變換。

▲改進後的拉機柄

除此之外,還開發出了通用機匣——水冷機槍的水冷套筒是安裝在機匣上的,而早期武器想要從水冷改為氣冷,是絕無可能的,出廠的時候其配置就是固定的,要麼是水冷、要麼是氣冷;而通用機匣就是水冷、氣冷通用,視情況可以較為輕鬆的改裝冷卻方式。

通過改進拉機柄這個人機功效上的改進,以及通用機匣+改換供彈方向這2個改進,使得白朗寧大口徑重機槍具備了適應多個軍兵種、不同需求的能力。

▲M1921A1改進型,仍為水冷款,但其拉機柄已經改為帶槓桿式的了

到1933年,經過一系列改進之後的M1921A1,也獲得了全新的型號,即M2。M2有3種主要亞型,都可以進行固定安裝或活動安裝:比如航空搭載型,是一種輕型槍管、氣冷式機槍,可以固定安裝在機翼裡、機頭裡,也可以安裝在後座乃至自衛炮塔上。

▲固定式.50機槍安裝在P-47上

▲活動式布置的.50機槍,這是B-17/B-24上的自衛炮塔

這使得.50英寸口徑的白朗寧重機槍在經過幾次任務使命轉變後,依然保留了下來——一戰時打算當反坦克機槍、高射機槍;二戰時,其反坦克能力已經微乎其微,成為了一種恰當的航空機槍(對飛行器適裝性好、彈藥攜帶量大);二戰後,雖然作為航空機槍過時了,又成為了車載機槍。

各種型號的.50英寸口徑的白朗寧重機槍,總產量達到了300萬挺,光第二次世界大戰時就生產了200萬挺。其經典型號M2HB射速為450-600發每分鐘,航空型號射速自然快得多,比如AN/M2射速為750-850發每分鐘,AN/M3射速為1200-1300發每分鐘。

▲兩側供彈的艦用型M2 HB

隨著二戰中後期,美國陸軍航空兵逐漸參與中國戰場上的對日作戰,部分飛機在戰鬥中墜毀於新四軍的抗日根據地內。由於這些殘骸上的AN/M2機槍往往尚可一用,它們在被心靈手巧的新四軍軍工人員修復後,便成為新四軍手中一款直射攻堅的「撒手鐧」。

例如1944年10月,國民黨空軍的一架美制B-25轟炸機墜毀於安徽蕪湖黑沙洲附近的江水中。根據沿江支隊匯報的情況,新四軍第七師命令軍工部(當時對外稱生產部)前去打撈殘骸上的軍械,獲得4挺較為完好的AN/M2機槍及少量彈藥,於10天內完成從電動擊發改為手動擊發的改造,交付含和支隊和巢無支隊投入戰鬥。

▲1944年,中美混合聯隊(CACW)開始裝備B-25轟炸機,該機也是抗戰後期國民黨空軍轟炸機部隊的主力,機上最多可配備18挺AN/M2機槍

儘管美制彈藥逐漸耗盡,七師軍工部仍以「土法」造出了國產彈藥作為補充:其彈頭是用收集的銅幣、銅板等熔為雜銅後,鑄成銅棒再切削而成;彈殼則由圓鋼毛坯鑽孔後,加工退彈槽、擠出縮頸部、鑽出底火孔,再與底火組裝;發射藥更是依靠從敵佔區大城市獲得的報廢電影膠片作為提取硝化纖維的原材料,再經加工、裁剪、研磨而來。

雖然這種「土造鋼殼彈」在性能上無法和美制彈藥相比,但仍然威力較大,而且畢竟「能拔膿就是好膏藥」。在戰略反攻階段,這4挺AN/M2多次在戰鬥關鍵時刻壓制日偽軍輕重機槍火力,起到了「機關炮」的作用,甚至曾有過將敵碉堡打出了大裂縫、迫其投降的戰例。到日本投降前,七師軍工部共造出1099發「土造鋼殼彈」。

不過由於「土造鋼殼彈」的數量仍然有限,使得新四軍的這些「天上掉下來的寶貝」很少進行長時間持續射擊;加之「土造鋼殼彈」的膛壓也不高,所以AN/M2航空機槍雖然屬於「大白朗寧」系列的輕槍管型,其槍管厚度仍顯得頗有餘裕;而後來我們在朝鮮地面戰場上遇到的重槍管「大白朗寧」M2HB,則能承受更大的熱量積累,可以進行更長時間的持續射擊。

▲我軍在朝鮮戰場上繳獲的M2HB

要給M2換槍管,總共分幾步?

說到「大白朗寧」的重槍管,雖然到了M2HB時,其槍管的確可以實現「比較快速」的更換,但並不是「打開卡榫-取下舊槍管-塞進新槍管-關上卡榫」這種「要把大象關冰箱總共分幾步」式操作,而是把軍械員層級的複雜操作下放:

每一挺重機槍的槍管安裝都要進行手動調整並測量間距、還要測定槍機擊發時機。

▲M2HB每次更換槍管,都要拿出這個工具,即頭殼間距檢測尺,捏在手中的部分為2片式(一厚一薄)的擊發時機檢測尺

這種操作,是為了確保頭殼間距(即彈藥坐膛時,槍機頭到藥筒某一部分的距離)準確。如果頭殼間距太小,則根本難以擊發;如果頭殼間距過大,輕則導致槍膛加速磨損,重則導致藥筒破裂、槍管崩飛、乃至炸膛。而槍機擊發時機也要進行手動調整,嚴防發生危險的膛外擊發。

▲無緣彈、凸緣彈、帶狀底緣彈、無緣直藥筒彈,以及凸緣彈自動武器的頭殼間距示意圖

這是100年前材料科學、生產技術的限制所導致的,但也帶來了個很有意思的利好:即使是磨損較為嚴重的槍管,也能花幾分鐘,多調整幾圈,完成與槍機閉鎖時機調整後繼續使用。

更換槍管,自然是先要把槍管擰下來。而在將槍管安裝回去的時候,則要兩個人配合才能完成:一個人要將槍機拉動一段距離,在槍管鎖閉爪觀察窗看到鎖閉爪後退到位,再開始讓另一個人擰上槍管。

▲箭頭處為槍管閉鎖爪觀察窗,管退武器有槍管與槍機共進退的行程,所以安裝槍管時,得讓槍機讓開點

擰很多圈,直到擰到位——

▲截圖中這位是美國海軍陸戰隊的M2HB熟練射手,轉的賊麻利,麻利到我沒數出來轉了幾圈……

到位後,還得先把槍管扭回去2格(能聽到咔噠聲),然後拿出頭殼間距測量尺:

▲頭殼間距測量尺細節,一端細來一端粗,細的寫著「GO」,粗的寫著「NO GO」

如果「GO」那端未能插入槍機與槍管間隙,則要回去調整槍管,比如扭回去1格——期間,還要保證槍機稍向後拉的姿態。如果「GO」那端能插進去……

▲如圖所示,那下一步就換「NO GO」一端插

▲如果較為用力,但「NO GO」一端還是插不進去,這就說明到位了

然而對不起這還沒完,下一個活兒是測試槍機擊發時機,在此之前先得拆除D形握把與背板。

▲拆除背板與D形握把
▲這是槍機到位擊發時機調整輪
▲這個是有數的,得順時針調整15圈

數完調整輪的15圈之後,再掏出另一組尺子(注意不是剛才的頭殼間距測量尺)——擊發時機測量尺開始鼓搗。

▲就這麼一串
▲還是先插入比較薄的「GO」端

▲進行空擊測試,如果未能擊發,就要將調整輪擰回去(逆時針),一格一格調整,直到擊發成功

▲但這並不是準確的「擊發時機」,還要繼續往回擰2格,再將較厚的擊發時機測量尺「NO GO」一側塞入,此時機槍應當無法擊發;而後將「GO」端插入複查,應當可以擊發

經過這麼一大套複雜的操作,此時的M2HB槍管頭殼間距、槍機擊發時機都調整到位,將背板和D形握把安裝回去,武器已處於可安全工作的狀態啦!

「美國陸軍2011年度最偉大發明」

可以想見,雖然M2HB是一挺皮實耐用的大口徑重機槍,雖然操作M2HB這樣重武器的是訓練更充分、經驗更豐富的美軍人員,但這套因為上個世紀初設計問題而導致的缺陷,也足夠磨人的。

從1922年定型的近100年來,美國各方面也不是沒嘗試過替換白朗寧.50英寸口徑重機槍,但是各種全新型號的努力都未能成功,最終M2HB還得繼續用著,一直到現在才有了小幅度改進。

▲多佛惡魔(Dover Devil),一種輕量化大口徑武器,圖中為20mm版本,考慮到滲透到敵後使用的需要,該槍能在90秒內快速調整配置,使用繳獲的俄制12.7×108mm彈藥。在80年代初,其造價(號稱)為2500美元一挺,而同期M2HB造價為10600美元一挺

▲XM312輕量化重機槍
▲LW50MG:XM806

到20世紀末,M2HB已經成了美軍輕武器庫中,仍然需要射手來調整頭殼間距/擊發時機的唯一型號。而此時大量生產時間較為古舊的M2HB,因為頭殼間距、擊發時機調整不當,造成美軍人員受傷,並且相關報告越來越多。

▲M2E2 QCB(快速更換槍管)

1997年,美軍開始尋求M2重機槍的升級部件(而不是淘汰整個型號)。期間又因為官僚風氣等問題,導致資金斷絕,相關改進未能進行測試就中止了計劃。直到10年後的2007年,美軍才終於重啟了這一項目。2010年10月15日,M2HB的改進型M2A1大口徑重機槍成為美軍正式型號,這種型號研發中被稱作M2E2,採用「可快速更換槍管」(QCB,曾經眼睛一抖看成CQB,嚇一跳),槍管上有可拆卸提把,安裝了號稱能抑制95%膛口焰的新型消焰器。

此次升級方案中,頭殼間距、擊發時機終於被固定下來,不必再由射手手動調整,降低武器損壞、射手受傷的可能。M2A1的改進工作被評為「美國陸軍2011年度最偉大發明」之一,2011年6月,美國陸軍開始升級M2HB重機槍,到2012年11月30日,共有8300挺M2A1裝備美國陸軍,並開始升級其餘的54000挺。陸戰隊則於2016年到2018年開始升級其M2到M2A1標準。

▲在敘利亞巡邏的美軍JLTV上,就能看見M2A1重機槍

但是,除了美軍之外的M2HB們,只有以色列在2012年列裝了M2-HQCB(M2A1的外貿版本),所以地球上絕大多數的M2HB仍然保持原配置——也就是換槍管時槍管和調整輪擰來擰去,測量尺插來插去的配置。之前我們提到的那場「三八線上東方大口徑機槍之戰」,南邊兒出醜的型號也是這配置。

▲2020年7月13日,仍在使用M2HB的駐日美軍陸戰隊(第171陸戰聯隊支援中隊,駐巖國)

「大白朗寧」的長壽,既有其性能過硬,連續適應了好幾次任務目標變更的因素;同樣也因為,它並非美軍需要「打贏主要對手」時,真正至關重要的主戰裝備。

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