第一次世界大戰期間,戰鬥機(Fighter aircraft)首次出現在戰場上。早期的戰鬥機,其機身和機翼的骨架,一般採用木材製造,外覆有織物(布料)蒙皮。第一次世界大戰結束後,隨著各國對於制空權越來越重視,加之民用航空技術的飛速發展,到20世紀30年代中期左右,各國的戰鬥機,大多數已經演變為全金屬或以金屬為主,即機身和機翼骨架、蒙皮採用金屬材質製造。
法國莫蘭-索尼耶L單翼機,被稱為歷史上第一種戰鬥機
不斷增強的火力配置
裝備一挺7.7毫米口徑路易士機槍的莫蘭-索尼耶L單翼機
因為全金屬骨架與蒙皮,其強度要遠比之前的木材、織物更高,這就使得那些口徑較小的航空機槍(主要是由步兵所使用的輕機槍,或在其基礎上修改而來,口徑多為7.7毫米、7.92毫米,7.62毫米)缺乏足夠的殺傷力。在這一大背景之下,各國開始想方設法提升機上武器的威力,以保證具備足夠的殺傷力。當時的解決辦法大致分為以下兩種,一是提高較小口徑(7.62至7.92毫米)航空機槍的裝備數量,二是在裝備較小口徑航空機槍的基礎上,裝備大口徑航空機槍(12.7毫米)。
採用全金屬結構的波音P-26戰鬥機,最初只裝備2挺7.62毫米機槍,後來變為1挺7.62毫米加一挺12.7毫米機槍
早期颶風戰鬥機,裝備了8挺7.7毫米機槍
第二次世界大戰爆發前,各國戰鬥機的機體結構強度,得到進一步增強。另外,為了提高飛行員的生存力,許多戰鬥機還配備了防彈鋼板,這就導致上述火力配置,變得力不從心。在這一情況之下,多數國家的戰鬥機,開始採用航空機槍與航空機炮混裝的配置方式,而它們所裝備的航空機炮口徑,大多數都為20毫米。
採用航空機槍與航空機炮混裝配置方式的Bf 109戰鬥機
MG 151/20型航空機炮
MG FF型/M型航空機炮
在這眾多20毫米口徑航空機炮中,最為出名的,就當屬德國的MG FF型/M型和MG 151/20這兩種機炮了。前者,被廣泛裝備在德國空軍各型號戰鬥機上(從Bf 109 E-3型開始,到Bf 109 F-1型;從Bf 110 C型開始,到Bf 110 F型;從Fw 190 A-1型開始,到Fw 190 A-5型)。機等)。因為前述兩種航空機炮比較出名,所以就不在此贅述了。今天咱們就來聊一聊,第二次世界大戰時期德國另外一款20毫米航空機炮,它就是MG 213C。
槍械製造廠設計的「先進航空機炮」「帝國航空部」大樓
MG 213航空機炮,最早是由德國槍械製造廠——克裡格霍夫兵工廠(Krieghoff waffenfabrik),於1938年開始研製的。其研製初期的型號,並非MG 213,而是MG 301。因為公司負責人海因裡希·克裡格霍夫(Heinrich Krighoff)當時向外界宣稱,自己公司正在研製的新型航空機炮,採用了導氣式自動方式(在航空機炮中算得上是一種全新的嘗試),其炮口初速可達1000米/秒、射速可達1000發/分鐘,所以很快,就引起了德國「帝國航空部」(RLM)的注意。
MG FF型/M型航空機炮
因為就當時的情況而言,很難有一種航空機炮,能夠在射速、初速方面達到這樣優異的性能(例如當時的MG FF型航空機炮,其射速只能達到520至540發/分鐘,炮口初速只能達到585至700米/秒),所以克裡格霍夫兵工廠就這樣,獲得了進一步研製的合同。
不過,在後來的測試中,克裡格霍夫兵工廠製造的MG 301原型機炮,並未達到海因裡希·克裡格霍夫宣稱的初速及射速(有資料顯示,戰後美國對幾門尚存的MG 301原型機炮進行測試,得到的數據為,射速只能達到600至700發/分鐘,炮口初速約為870米/秒)。在這之後,海因裡希·克裡格霍夫帶領著克裡格霍夫兵工廠,繼續進行著對MG 301原型機炮的改進工作。
毛瑟公司接手恩斯特·烏德特
1941年,德國空軍兵器生產總監(Generalluftzeugmeister)——恩斯特·烏德特(Ernst Udet),對於克裡格霍夫兵工廠改進MG 301原型機炮的工作,已經失去了耐心。他懷疑,克裡格霍夫兵工廠這個以生產槍械(成立於1886年,其產品主要為高檔獵槍)起家的公司,沒有研製先進航空機炮的能力,如果再這麼繼續下去,可能會竹籃打水一場空。在這種情況之下,他下達了讓毛瑟(Mauser)公司全面接管MG 301原型機炮改進工作的命令。
艾爾哈德·阿爾弗雷德·裡夏德·奧斯卡·米爾希
1941年11月17日,恩斯特·烏德特因精神崩潰,用手槍自殺。他的繼任者,艾爾哈德·阿爾弗雷德·裡夏德·奧斯卡·米爾希(Erhard Alfred Richard Oskar Milch),也沒有撤銷前任下達的命令。1942年初,MG 301原型機炮和與其相關的各種文件資料,全部移交給毛瑟公司。
奧託·馮·洛斯尼策
毛瑟公司在接手後,就將MG 301原型機炮的改進工作,交由該公司技術總監奧託·馮·洛斯尼策(Otto von Lossnitzer)負責,並專門成立了一個獨立的項目組進行。起初,MG 301原型機炮改進工作的項目代號為「Gerät7-43」。後來,在幾經修改後,被稱為MG 215。但此後不久,MG 215被交給毛瑟公司另外一個項目組(該項目組負責13毫米、15毫米及20毫米航空機槍/炮的研製工作)負責,此時,MG 215的項目代號被改為MG 213A。
1943年,在經過多次改進之後,毛瑟公司對MG 213B(MG 213A改進之後的代號)進行了測試,結果並不理想。為了達到「帝國航空部」對於新型航空機炮性能方面之要求,項目組決定,只保留MG 213B一小部分設計(自動運作的方式),其它地方則重新開始。
世界首款「轉膛炮」誕生MG 216原型機炮
1944年初,代號為MG 216的原型機炮被製造了出來,因為是項目組重新設計的產品,所以其與之前的MG 213B區別很大。全新的MG 216,屬於一種轉膛炮,即在射擊時,炮管不轉,炮管後有一個巨大的「彈巢」,會在發射藥高壓燃氣的作用下進行旋轉,將膛室內的炮彈對準炮管,類似於轉輪手槍(區別於炮管旋轉的轉管炮)。
MG 216原型機炮
為了保證較高的射速,轉膛炮將供彈、裝填、擊發、退殼等動作同時進行。也就是說,一個膛室在發射炮彈的同時,其餘膛室正在進行的是退殼及裝填動作。這一結構相較於將供彈、裝填、擊發、退殼等動作依次完成的其它自動武器,明顯提高了射速。
MG 216原型機炮
MG 216原型機炮「彈巢」
MG 216原型機炮,全重96公斤,全長1930毫米,炮管長1600毫米,採用導氣式自動方式,發射20 x 135毫米炮彈。炮管後方,為一個開有五個膛室的「彈巢」。在供彈、裝填、擊發和退殼過程中,只有其中三個膛室內,是裝填有炮彈的(一個處於待發狀態、一個處於正在擊發狀態、一個處於擊發完畢,也就是彈殼狀態)。當發射時,炮彈會被供彈機構,裝填至處於五點鐘位置的膛室,接著這個膛室會以順時針(正面)旋轉到十二點鐘位置,正對炮管,進行擊發。幾乎同時,發射時產生的部分發射藥高壓燃氣,作用於活塞連杆,驅動「彈巢」後方的裝置,完成裝填及退殼動作。(在十點鐘位置退殼,從這一位置到五點鐘位置為之前,膛室均為空膛狀態)。使用這種結構之後,其射速為1200至1400發/分鐘(約21發/秒),炮口初速為1050米/秒。
MG 213C/20所使用的20 x 135毫米炮彈
30毫米版本
30毫米版本使用的30x85B炮彈
1944年底,毛瑟公司在MG 216基礎上,又設計出口徑更大的30毫米航空機炮。與20毫米的MG 216相比,30毫米版本的射速,降低至1000至1200發/分鐘,炮口初速降低至530 米/秒(為降低質量,降低了炮管長度)。
從未參加實戰的航空機炮MG 216原型機炮
根據德國武器命名標準,MG 216的正式編號為MG 213C/20或MG 213C,而30毫米版本的正式編號為MK 213C/30。「帝國航空部」計劃在1945年6月前,交付100門這兩種口徑的航空機炮。不過,由於戰局的不斷惡化,直到1945年5月德國投降時,毛瑟公司只生產了10門原型機炮(20毫米版本原型機炮的編號為:V/6-1、V/6-3、V/6-5、V/6-7、V/6-8至10;30毫米版本原型機炮的編號為:V/6-2、V/6-4、V/6-6),共花費了1400萬帝國馬克。它們中只有V/6-2,30毫米版本被裝上Bf 110重型戰鬥機上進行測試,其餘都只是在地面進行了測試。
美、英、法如獲至寶從上至下依次為英國「亞丁」、法國「德發」、美國M39航空機炮
德國投降之後,剩餘的MG 213C/20、MG 213C/30原型機炮,被盟軍發現,隨即這種先進的結構,便引起了英國、法國和美國的注意。20世紀40年代末,之前參與設計工作的三名工程師,分別前往英國、法國和美國,之後便出現了在MG 213C/30原型機炮基礎上,研製的英國「亞丁」(ADEN)、法國「德發」(DEFA)30毫米航空機炮;在MG 213C/20原型機炮基礎上,研製的美國的M39 20毫米航空機炮。
「厄利孔」KCA轉膛機炮
上述這些航空機炮,都具有很長的使用壽命,並且裝備了許多作戰飛機,甚至到現在,使用國仍在進行各種修改來延長其使用壽命。從這一點可以看出,當時的MG 213C/20、MG 213C/30原型機炮是非常的先進。