蘇聯(lián)7.62mm施卡斯航空機槍彈

2023-03-15 02:55枯沼

輕兵器 2023年1期

■ 枯沼

蘇聯(lián)成立后，戰(zhàn)機采用的第一挺航空機槍是PV-1 機槍（詳見本期《蘇聯(lián)航空機槍基石——PV-1 航空機槍》），但該槍射速較低，于1932 年逐漸被采用轉膛結構的施卡斯機槍取代。為了達成作戰(zhàn)目的，施卡斯機槍配用哪些槍彈？

施卡斯航空機槍

施卡斯（ShKAS）航空機槍是蘇聯(lián)于1932 年定型的一種使用7.62×54mm R 槍彈的航空機槍，其采用轉膛結構，射速可高達1800 發(fā)/分。極高的射速無疑對槍彈設計提出較高要求。本文主要介紹施卡斯航空機槍使用的各類槍彈。

在施卡斯機槍設計時，各國的飛機基本沒有裝甲，飛機的機體大多使用強度較低的易燃材料，如膠合板、浸漆帆布以及硬鋁等，且在相對短的距離進行空戰(zhàn)格斗，因此步槍彈已經(jīng)足以對飛機產生有效破壞。與此同時，隨著科技的發(fā)展，各國飛機的飛行極速已經(jīng)接近500km/h。在這樣的速度下，飛機能有效破壞另一架飛機的射擊時間窗口只有短短一瞬間。為了盡可能地在稍縱即逝的射擊時間窗口內摧毀敵方飛機，機載武器需要在短時間內盡可能多地發(fā)射槍彈。但當時蘇聯(lián)沒有任何機槍能夠達到空戰(zhàn)所需的極高射速，專門用于空戰(zhàn)的施卡斯轉膛機槍應運而生。

設計之初，該機槍使用的是普通的7.62×54mm R 步槍彈，但隨著測試的進行，研究人員發(fā)現(xiàn)這些槍彈并不適合具有極高射速的施卡斯機槍。槍機在快速將槍彈從彈鏈中抽出并將其送入彈膛的過程中，巨大的慣性過載可能導致彈頭脫落、彈殼損壞、底火脫落、彈頭被壓入彈殼等故障，不可靠的槍彈無疑會影響戰(zhàn)斗任務的完成，甚至會威脅飛行員的生命。面對武器被槍彈拖累的窘境，蘇聯(lián)武器工程師決定為施卡斯機槍嚴苛的工作環(huán)境設計特殊的航空槍彈，由炮兵總局科學技術委員會的N.M.葉利扎羅夫領導的設計團隊對此展開研究，并于1930年代中期完成施卡斯航空機槍彈的研制工作。

彈殼構造

7.62×54mm R 施卡斯航空機槍彈的外觀與步槍使用的普通7.62×54mm R 槍彈相近，初期的施卡斯機槍彈曾使用黃銅彈殼，為應對高速運動的槍機造成的嚴酷工作環(huán)境，設計人員增加了彈殼側壁與后壁的厚度，后期使用較硬的覆銅鋼材料，以進一步增加其強度。這些舉措可有效減少彈殼被拉斷而導致的卡殼故障，但也造成了地面武器射擊施卡斯機槍彈時由于彈殼膨脹造成的抽殼困難（施卡斯航空機槍彈膛刻有縱槽以減小抽殼阻力），因此供地面部隊使用的施卡斯機槍彈會在彈殼外涂清漆，以解決抽殼困難可能造成的故障。自1938 年始，彈殼底部增加西里爾字母“Ш”，用以表示其適用于施卡斯（ShKAS）機槍。

銅殼施卡斯機槍彈底部特寫。其由波多利斯克兵工廠于1939 年生產，可見殼底左下方的西里爾字母“Ш”

覆銅鋼殼施卡斯機槍彈底部特寫。其由波多利斯克兵工廠于1940 年生產，西里爾字母“Ш”字標識移至9 點鐘位置

左為施卡斯專用彈殼，右為普通彈殼，可見施卡斯專用彈殼側壁與后壁較厚

彈殼被抽斷狀態(tài)

供地面部隊使用的施卡斯B-32 穿甲燃燒彈，彈殼表面涂有清漆，用于潤滑，解決抽殼困難可能造成的故障

底火高度對比，左為普通7.62×54mm R步槍彈底火，右為施卡斯機槍彈專用底火

施卡斯機槍彈使用雙傳火孔的伯丹式底火。為了防止底火在底火室內移動或脫落，在底火周圍施以環(huán)形壓痕，為配合壓痕固定，底火高度有所降低。為了在降低底火高度的同時保持擊發(fā)藥的質量不變，在加工施卡斯機槍彈底火時會用沖頭將部分擊發(fā)藥壓至底火的邊緣，從而呈“凹”字形分布，并使用蟲膠漆和錫箔片將擊發(fā)藥密封在底火內以確保防潮性。由于部分施卡斯機槍被安置在戰(zhàn)斗機機鼻處，彈頭將在射擊協(xié)調器的作用下穿過前方的螺旋槳間隙，故對底火的發(fā)火時間有較高的要求。經(jīng)發(fā)火時間測試合格的施卡斯機槍彈底火會在底火外部涂紅漆，并在外包裝箱上畫紅色螺旋槳標志以作識別。不合格的機槍彈則在底火上涂黑漆，供非同步的施卡斯機槍及地面部隊使用。

彈種豐富

除了作為普通彈的L 型輕尖彈外，設計師們還研制了各種各樣的特種槍彈。包括：D 型重尖彈、B-30穿甲彈、B-32 穿甲燃燒彈、T-30/T-46曳光彈、BT 穿甲曳光彈、BZT-44/ZB-46 穿甲燃燒曳光彈以及PZ 試射燃燒彈等彈種。

L 型輕尖彈

L 型輕尖步槍彈作為7.62×54mm R 家族中的主力普通彈，于1908 年正式定型后一直作為沙俄及蘇聯(lián)主力步槍彈使用。早期L型輕尖彈被甲材料為銅鎳合金，至1930 年左右逐漸改為覆銅鋼。該彈彈頭為平底鉛心結構，鉛心在彈底形成一個內錐形凹陷，在火藥燃氣作用下可迫使彈底尾部擴張，以增強與槍管間的閉氣作用。該彈彈頭質量9.6g，彈頭長28.4mm，初速約860m/s。施卡斯機槍彈中的L 型輕尖彈一般作射擊訓練用途。

兩種L 型輕尖彈彈頭和彈殼的結合方式，二者壓痕不同，左為波多利斯克廠，右為圖拉廠

覆銅鋼被甲的標準L 型輕尖彈

使用圖拉廠固定方式的施卡斯L 型輕尖彈，可見其彈頭取消了輥溝且在彈殼內安置較深

施卡斯機槍各彈種示意圖：1.L 型輕尖彈；2.D 型重尖彈； 3.B-30 穿甲彈； 4.B-32 穿甲燃燒彈； 5.T-30/T-46 曳光彈； 6.BT 穿甲曳光彈；7.BZT-44 穿甲燃燒曳光彈；8.ZB-46 穿甲燃燒曳光彈；9.PZ 試射燃燒彈

使用圖拉廠固定方式的施卡斯L 型輕尖彈，殼口與瓶頸處部分別施有一道壓痕，用以固定彈頭

施卡斯機槍所使用的L 型輕尖彈被甲為覆銅鋼材料，于1932 年定型。1930 年代初，施卡斯機槍彈主要由波多利斯克兵工廠和圖拉兵工廠生產。其中作為普通彈的L 型輕尖彈由于彈頭較短，與彈殼接觸部分相對較少，為了使彈頭和彈殼結合得更緊密，避免彈頭在高速上膛的過程中脫落或被壓入彈殼，由波多利斯克兵工廠生產的L 型輕尖彈選擇在彈殼口部施加兩次縱向緊口壓痕，將普通步槍彈原有的4 道縱向緊口壓痕增加至8 道，以增加拔彈力。波多利斯克兵工廠生產的L 型輕尖彈長度與普通的L 型輕尖步槍彈一致。而圖拉兵工廠生產的L 型輕尖彈在彈殼口部和瓶頸處各施有一道橫向緊口壓痕，與傳統(tǒng)的L 型輕尖步槍彈相比，這種改進型輕尖彈彈頭安裝深度增加了1.3mm。除了固定彈頭所形成的兩道壓痕外，圖拉廠還省去了彈頭上配合彈殼罩口工序的輥溝。

最終，圖拉廠對L 型輕尖彈的改進方案因可靠性更高而得到了較為廣泛的應用。

D 型重尖彈

該彈彈頭為鉛心覆銅鋼被甲船尾結構，彈頭長33.4mm，質量11.7～11.9g。彈尖涂黃色識別漆，初速795 ～810m/s，于1930 年正式列裝。該彈在設計上參考了美國.30-06 步槍彈的M1 型重尖彈，彈頭質量較大且具有改善彈頭空氣動力學特性的船尾構造，存能較好，遠距離殺傷效果較為理想，通常為地面重機槍所使用，對無防護有生目標有效射程可達4500m。但由于該彈彈頭較重，彈道特性與施卡斯機槍使用的其他槍彈有差異，故僅由裝甲車輛上搭載的施卡斯機槍使用，飛機搭載的施卡斯機槍并不使用該彈。

D 型重尖彈

D 型重尖彈彈頭及其剖面圖

B-30 穿甲彈

該彈彈頭為鋼心覆銅鋼被甲船尾結構，彈頭長36.1～36.5mm，質量10.55 ～10.8g。彈頭在與彈殼口結合處有一道輥溝。彈尖涂黑色識別漆，初速815 ～830m/s，于1930 年正式列裝。該彈鋼心由經(jīng)熱處理硬化后的U10、U12 或U12XA 工具鋼制成，被甲與鋼心間以鉛襯隔開，用以減少膛線磨損。該彈可在400m距離上擊穿7mm 厚裝甲鋼板，但很快研究人員發(fā)現(xiàn)B-30 穿甲彈存在穿甲后效不足的問題，于是基于B-30穿甲彈的構造改進出B-32 穿甲燃燒彈。隨后B-32 穿甲燃燒彈取代B-30穿甲彈，后者逐步停止生產。

B-32 穿甲燃燒彈

該彈彈頭為鋼心覆銅鋼被甲船尾結構，彈頭長36.8mm，質量10.4g，彈頭在與彈殼口結合處有一道輥溝。彈尖涂黑色與紅色識別漆，初速860m/s，于1932 年正式列裝。該彈鋼心由經(jīng)熱處理硬化后的U12A 工具鋼制成，與B-30 穿甲彈不同之處是將原先鋼心尖端與被甲間填充的鉛襯替換為由鎂鋁合金粉和硝酸鋇混合而成的7 號燃燒劑。在彈頭高速擊中目標時強大的擠壓與摩擦力將引燃彈尖處的燃燒劑，熾熱的火焰與高溫碎屑、穿甲鋼心一同進入目標內部以引燃易燃物，如油料等。

B-30 穿甲彈

B-30 穿甲彈彈頭及其剖面圖

B-32 穿甲燃燒彈

B-32 穿甲燃燒彈彈頭及其剖面圖

T-30/T-46 曳光彈

T-30 和T-46 曳光彈分別于1932 年和1938 年定型，彈尖識別色為綠色。早期的T-30 曳光彈使用銅鎳合金作為被甲材料，不久后改為覆銅鋼被甲。該彈彈頭為平底結構，內部由鉛心及曳光管組成。彈頭長37.8mm，質量9.4 ～9.6g。初速850m/s。該彈用于指示目標及調整彈道，實戰(zhàn)中也可用于點燃易燃材料，如暴露的油料等。T-30 曳光彈的曳光距離最遠達800m，但其使用的白光曳光劑在實戰(zhàn)環(huán)境下暴露出目視距離較短的弊端。作為改進，當時位于莫斯科昆采沃區(qū)的46 號工廠開發(fā)了新型鍶基紅光曳光劑，使用新型曳光劑的曳光彈被命名為T-46 曳光彈，將曳光距離增至1000m。T-46 曳光彈與覆銅鋼被甲的T-30 曳光彈在外觀上并無區(qū)別。

T-46 曳光彈

T-46 曳光彈彈頭及其剖面圖

BT 穿甲曳光彈

該彈彈頭為鋼心覆銅鋼被甲平底結構，彈頭長39.5mm，質量9.9g。該彈于1932 年定型，1938 年左右停產。彈尖涂紫色識別漆，彈頭內部含有曳光管及錐形硬化鋼心。該彈雖然增強了曳光彈的穿甲能力，但相對B-32 穿甲燃燒彈而言仍顯得后效不足，后被BZT-44 及ZB-46 穿甲燃燒曳光彈取代。

BT 曳光穿甲彈

BT 曳光穿甲彈彈頭及其剖面圖

BZT-44/ZB-46 穿甲燃燒曳光彈

針對BT 穿甲曳光彈命中后效較差這一問題，OKB-44 設計局于1936 年初為施卡斯機槍研發(fā)了BZT-44 穿甲燃燒曳光彈。該彈基于BT 穿甲曳光彈改進而成，彈頭為鋼心覆銅鋼被甲平底結構，彈頭長40mm，質量9.0 ～9.2g，初速855m/s。彈頭涂紫色與紅色識別漆。BZT-44穿甲燃燒曳光彈與BT 穿甲曳光彈的不同之處在于其鋼心尖端與被甲間的間隙填充7 號燃燒劑。BZT-44 穿甲燃燒曳光彈的不足之處在于其極長的彈頭會急劇磨損槍管，導致原本就有著極高射速的施卡斯航空機槍的使用壽命進一步縮短。作為對策，46 號工廠在原有的BZT-44 彈頭圓柱部增加3 道輥溝作為“排屑槽”，這3 道輥溝可有效緩解超長彈頭對槍管的磨損，但在加工輥溝時有將曳光管內原本致密的曳光劑壓散從而降低曳光距離和彈道一致性的風險，故46 號工廠縮小了曳光管的直徑并在曳光管和被甲間施以鉛襯，以減小加工輥溝時對曳光劑的影響。改進后的穿甲燃燒曳光彈經(jīng)定型后命名為ZB-46 穿甲燃燒曳光彈，同樣以彈尖紫色與紅色漆識別。

BT 曳光穿甲彈（左）與T-46曳光彈（右）彈頭長度對比

ZB-46 穿甲燃燒曳光彈，彈尖的紫色漆近乎于黑色，與B-32 穿甲燃燒彈難以區(qū)分。這無疑增加了勤務的困難性

BZT-44 穿甲燃燒曳光彈彈頭

ZB-46 與BZT-44 彈頭及其剖面圖，中間為BZT-44，左右為ZB-46。可見ZB-46縮小了曳光管直徑

PZ 試射燃燒彈

為了在戰(zhàn)斗中更好地觀測射擊效果，研究人員于1930 年代初開發(fā)PZ/ZP 試射燃燒彈，二者構造相同，僅名稱不同：“ZP”是根據(jù)蘇聯(lián)紅軍炮兵總局的命令制造的，“PZ”則是按照空軍總局的命令制造的。1941年，“ZP”和“PZ”槍彈的圖紙合并，統(tǒng)稱“PZ”。該彈構造上借鑒了奧地利Hirtenberger 公司于1920 年代末設計的一系列爆炸觀察彈，并加以改進而成。該彈彈頭為覆銅鋼被甲船尾結構，長38.1～38.5mm，質量9.66 ～10.38g，初速820m/s。彈尖涂紅色識別漆。PZ 試射燃燒彈的彈尖部填充有7 號燃燒劑，在彈頭中部裝有KV-11 型針刺雷管及撞針。平時撞針被一開槽的銅質保險套筒固定，輕微撞擊不會導致撞針撞擊雷管。當彈頭命中目標時，內部的撞針在慣性作用下，克服開槽保險套筒的約束向前撞擊針刺雷管，從而引爆雷管，點燃彈尖處的燃燒劑，在命中處形成一團耀眼的火焰供飛行員觀察射擊效果，故稱試射燃燒彈。因其具有爆炸燃燒效果，該彈在實戰(zhàn)中可對飛機的金屬蒙皮形成一定的毀傷作用，還可點燃各類易燃物，如暴露的燃油等。

PZ 試射燃燒彈

奧地利Hirtenberger 公司制造的7.65mm 毛瑟爆炸觀察彈

PZ 試射燃燒彈彈頭及其剖面圖，內部結構較為復雜

除了以上列出的槍彈外，蘇聯(lián)還生產過多種試驗型槍彈，它們最終因為種種原因未能正式列裝部隊。

試驗型MDZ 爆炸燃燒彈

據(jù)推測，該彈在1940 ～1941年小批量生產用于測試。該彈彈頭長39mm，質量9.7g，彈尖涂有紅色識別漆。試驗型MDZ 爆炸燃燒彈的彈頭尖端被銅箔密封并形成一段空腔，彈頭中的覆銅鋼管內裝有敏感的RDX 炸藥和燃燒劑，在命中目標時彈頭尖部密封的空氣被急劇壓縮產生高溫，引爆RDX 炸藥和燃燒劑以毀傷目標。相較于PZ 試射燃燒彈，該彈在毀傷效果上無疑更勝一籌且易于生產，但最終可能是由于缺乏可靠的引信機制以及炸藥的不穩(wěn)定性等因素而未能列裝部隊。

試驗型MDZ 爆炸燃燒彈及其剖面圖

試驗型穿甲燃燒彈（左）與B-32 穿甲燃燒彈(右)對比圖

試驗型穿甲燃燒彈

據(jù)推測，該彈在1940 ～1941年小批量生產用于測試。該彈與正式定型的B-32 穿甲燃燒彈的不同之處在于其彈頭尖部開有小孔，并固定一個撞擊火帽。當彈頭撞擊目標時，通過火帽爆炸引燃鋼心前端的燃燒劑。與B-32 穿甲燃燒彈相比，該彈旨在遠距離命中目標時也能可靠地引燃燃燒劑。但是該彈工藝復雜，且火帽的存在導致燃燒劑填充量減少，在勤務時也容易發(fā)生危險，這種畫蛇添足的試驗型燃燒彈方案最終沒有了下文。

施卡斯機槍彈的彈鏈與包裝

施卡斯機槍彈與同時期的其他蘇聯(lián)產7.62×54mm R 槍彈一樣采用木箱包裝，箱內有兩盒帶拉環(huán)的鍍鋅鐵槍彈盒，槍彈盒上除了槍彈種類的標識外還印有代表施卡斯機槍專用彈的“ШКАС”字樣及紅色或黑色螺旋槳標識。每盒裝有300 發(fā)彈，以15 發(fā)一組用牛皮紙包裹。

機載的施卡斯機槍使用可散彈鏈供彈，射擊后彈鏈直接散開，隨彈殼一起落地或進入彈殼收集袋中。蘇聯(lián)曾使用過兩種不同樣式的施卡斯機槍可散彈鏈，一種鏈環(huán)處帶有加強筋以防止供彈機構急速運動導致鏈環(huán)被扯開，另一種則不帶加強筋。而裝甲車輛裝備的施卡斯機槍則使用250 發(fā)不可散帆布彈鏈，原因是擔心可散彈鏈在狹小的車內空間四處飛散不易收集，且有卡住車內機械裝置的隱患。