步枪进化史:从原始火器到现代步枪
步枪是什么?
步枪是步兵的基础装备,是热兵器时代的标志性武器,是军队基础火力的来源。
步枪从诞生至今,不论外形还是性能都发生了翻天覆地的变化。
随着科技进步,步枪的性能不断提高,并在二战后逐步走向成熟。
步枪从原始火器诞生到技术成熟主要经历了以下阶段:
原始火器,12世纪前后。
火绳枪,16世纪前后。
燧发枪,17世纪到19世纪初。
栓动步枪,19世纪70年代至20世纪50年代。
自动和半自动步枪,20世纪40年代至今。
作为步兵在热兵器时代的基础装备,步枪从原始的火器进化到现代自动步枪的技术演化路线是什么呢?
步枪技术的进化主要是沿着这几条主线,分别是:点火技术,弹药技术和装弹技术。
1、点火技术:火门枪,火绳枪,燧发枪,火帽击发;
2、弹药技术:分装弹药,定装弹药;
3、装弹技术:手动装填,自动装填单发射击,自动装填连续设计。
在从分装弹药进化到整装弹药时,点火方式和弹药技术实现了融合,最终诞生了金属弹壳定装弹药。
使用火帽击发的整装弹药使得自动装弹技术的成为可能,并促进了步枪向半自动、自动化方向演进。
我们将按这几个方面叙述步枪的进化史。
火药点燃方式——火门,火绳,燧发,火帽
热兵器,顾名思义,就是使用火药的武器。
热兵器面临的第一个问题是如何点燃火药。
在解决火药的点火方式上,一共经历了这些阶段:
1、利用明火点燃火药,诞生了火门枪。
火门枪,由铸铜或熟铁制成发射管(即枪管),发射管的下端有一火门,用来点燃火药。
发射时,将黑色火药从枪的膛口装入,然后再塞入弹丸,接着用烧得红热的金属丝或木炭点燃火门里的火药,从而将弹丸射出。
火门枪的不足:
由于使用明火点燃火药,火门枪通常需要两个人进行操作,分别负责瞄准和点火。
火门枪不仅装弹速度慢,而且射击也十分不便,特别是不利于骑兵使用,因此火门枪的使用受到的限制很多,未能大规模普及。
2、利用火绳点燃火药,诞生了火绳枪。
火绳枪就是靠燃烧的火绳来点燃火药,故名火绳枪。
大约在1450年左右,欧洲火器研究者便发明了半机械式的点火装置,在枪托的外侧装一根蛇形杆,杆的一端夹住用硝酸钾浸泡过的能缓慢燃烧的火绳,另一端由扳机控制旋转。枪管的后端装有一个火药盘,发射时扣动扳机,下压燃着的火绳进入火药盘点燃火药,将弹丸射出。
火绳枪是现代步枪的鼻祖,是现代步枪的直接原型。火绳枪改进了枪托并加装了护木,使火枪可以抵肩射击,这是步枪的基本形态。
火绳枪在火器发展史上具有里程碑的意义,是第一款大规模使用的热兵器。火绳枪的出现改变了战争的形态,伴随火绳枪发展,人类的战争从冷兵器进入到热兵器时代。
火绳枪的缺点:
装弹速度仍然很慢。
火绳的使用容易受到天气影响,下雨天无法使用,潮湿天气也难以使用。
火绳枪的故障率高,点火不成功的概率高。
3、利用燧石点燃火药,诞生了燧发枪。
燧发枪,是16世纪中叶法国人马汉最早发明的,在击锤的钳口上夹一块燧石,传火孔边设有一击砧,射击时将燧石重重地打在火门边上,冒出火星并引燃火药击发。
相比火绳枪,燧发枪大大简化了射击过程,提高了发火率和射击精度,使用方便,而且成本较低,便于大量生产。
欧洲军队燧发枪装备了200多年。
燧发枪的缺点:
装填速度慢,弹药的装填方式与火绳枪相同;
点火仍然有一定的失败率
燧发枪的使用也容易受到天气影响。
4、利用火帽点燃火药
1779年,英国化学家发现了雷酸汞,这是一种白色或灰色的晶体,对火焰、针刺和撞击有较高的敏感性,使用很小的力量就可以将它引燃。
雷酸汞的这种特性使其成为最早使用的起爆药,并促进了火帽的诞生。
1814年,雷酸汞开始被用于制造火帽。
使用击锤撞击火帽引燃发射火药,击发成功率高,而且战斗过程受天气影响的程度大大降低。
利用火帽引燃发射火药很快替代了燧石点火方式,并促进了定装弹药的诞生。
火帽点火标志着步枪点火技术的成熟。
5、定装弹的出现和完善
在燧发枪时代之前,装弹速度是影响战斗射速的最主要因素。
在发射子弹之前,士兵需要完成5个步骤。
将弹头、击发火药和发生火药组合起来,装弹时一起装填可以极大的提高发生速度。
这也是弹药技术发展的方向。
最早的纸包弹药就有这样的尝试,但是在燧发枪时代改进的效果并不显著。
火帽的诞生使得可以后膛装填的整装弹成为可能。
普鲁士的M1840德莱塞步枪就是整装弹发展的代表。
虽然德莱塞步枪仍然采用纸壳包裹弹头和发射药,但已经是革命性的进步。
在此之后,弹药技术终于发展到金属弹壳整装弹,弹药技术达到了成熟。
6、栓动步枪
栓动步枪就是我们大多数人熟悉的步枪,德国的98K,苏联的莫辛纳甘,日本的三八大盖都是栓动步枪。
毛瑟M1871式步枪是栓动步枪发展的先驱,而毛瑟M1898则是最成熟的栓动步枪。
栓动步枪的发展和使用时间达到近一个世纪。
枪机是栓动步枪的核心,通过拉动枪栓实现退壳和子弹上膛,这是栓动步枪的灵魂。
栓动步枪是金属弹壳定装弹成熟后诞生的步枪。
栓动步枪的特点:
弹匣供弹,手动抛壳和上膛。
栓动步枪的发明使得步枪的技术逐步趋近成熟。
栓动步枪的可靠性高,射击速度、射击距离都已经满足了绝大部分的作战需求。
7、半自动步枪和自动步枪
半自动步枪和自动步枪,这里的自动指的是可以依靠发射药燃气自动抛壳和装填子弹,相比于依靠手动装弹的栓动步枪更进了一步。
美国的M1加兰德步枪是首支实用的半自动步枪,在第二次世界大战中大放异彩。
中国的56式半自动步枪也是经典的半自动步枪,是中国建国前三十年主要装备的步枪。
半自动步枪的寿命很短,很快就被可以连续发射子弹的全自动步枪取代。
自动步枪技术也很快就达到成熟,当代自动步枪技术的发展方向是子弹为例和重量的平衡。
不同枪械时代的战术和代表性战争
火绳枪时代
火绳枪时代的代表性战术是西班牙大方阵。
火绳枪兵单独无法作战,需要配属长矛兵。著名的西班牙大方阵就是火绳枪和长矛兵的组合。
西班牙电影《佣兵传奇》的背景是在17世纪,主要是1618年至1648年席卷欧洲的30年战争。
步兵方阵也是在一直演变的,方阵的纵深越来越浅,宽度越来越大。
在刺刀发明和完善之后,手持步枪的士兵也具备对抗骑兵的能力,长矛兵就被淘汰了。
燧发枪时代
燧发枪时代持续的时间最长,代表性战术是线列步兵战术,俗称排队枪毙。
为什么采用排队枪毙战术,士兵们不懂得隐蔽吗?
战术的采用归根到底是武器性能决定的。
首先是对抗骑兵冲击的需要。人们发现越紧密的队伍,射出的密集的子弹命中率越大,防御骑兵的能力也就越强,于是步兵的队列排得越来越密
其次是为了保证射击效果。燧发枪是前膛装药,射速慢,并且射击距离和射击精度都十分感人。为了保证射击效果,最好的方式就是排成紧密横队集中射击。
英国步兵战斗力的强大体现在他们可以冒着对手的子弹走到几十米的距离才开始射击,保证了首轮射击的效果。
美国独立战争和拿破仑战争都是燧发枪时代的经典战争。
在美国影片《爱国者》爱国者和苏联影片《滑铁卢战争》和《战争与和平》中,我们都可以看到线列步兵战斗的场景。
栓动步枪时代
栓动步枪在19世纪下半叶被发明出来并开始大规模装备,此后经历了两次世界大战。
在栓动步枪成熟之前,步枪在战场上还是主角之一。
不论是美国的南北战争还是普法战争,步枪是交战各方重要的火力输出方式。
发生在非洲的布尔战争是步枪发挥主要作用的最后一场有影响力的战争,此后步枪在战场上的作用逐步下降。
步枪技术的进步能够带来显著的战场优势,西方列强也竞相开发作战效率更高的新式步枪,特别是普鲁士和法国双方的技术竞赛推动了栓动步枪技术的成熟。
但是在两次世界大战期间,步枪都已经不是战场的主角了。
一战时期,机枪、铁丝网和战壕主导了战场。
二战时期,坦克和飞机才是战场的主角。
半自动步枪和自动步枪
半自动步枪的首次大规模参战是第二次世界大战,美国的M1加兰德步枪是首支实用的半自动步枪,在第二次世界大战中大放异彩。
可以连续射击的自动步枪在二战时期就已出现,在二战后获得了快速的发展并淘汰了其它类型的步枪。
在越南战争中,双方参战士兵手中的武器主要是自动步枪:AK47和M16。
半自动步枪和自动步枪的命运和栓动步枪一样,他们都已经不再是战场的主角了。
但是步枪仍然是军队的基础装备,步枪的技术仍在发展,作战效能仍在不断提高。
从步枪的进化看工业时代技术发展的特点
步枪的技术演化史也是工业时代所有产业技术发展的缩影,产业技术的发展都会有这些特点。
1、技术进步是漫长的,从来都不是一步到位。
步枪任何一项技术的成熟都需要几年甚至几十年的时间才能达到成熟,例如从最初纸包弹药的出现发展到成熟金属弹壳子弹用了几十年的时间。
这也是现代工业技术发展的重要特点。
大型技术装备属于复杂系统,其技术涵盖的内容更广,技术发展过程需要的时间更长。
2、技术进步是系统性的,是一项系统工程。
即使是步枪这样一件简单的装备,其技术进步也是一个系统工程。
步枪作战性能(主要参数:射程,射速,射击精度)的提高,不能归因于单一因素,是多个方面技术进步的结果。
早期步枪技术进步的主线集中在点燃发射火药的方式上,从火绳枪、燧发枪发展到火帽击发步枪,雷酸汞的发明推动了火药点燃技术的成熟。
在子弹技术成熟后,装弹和射击技术的进步继续提升了步枪的性能和作战效果。
以提高步枪射速的技术进步为例:
1、弹药技术的进步
从分别装填发射药、击发药和弹头改进为定装弹,定装弹又包括纸壳弹(亚麻布弹壳)和金属弹壳。将弹头、发射火药和引燃火药组合在一起的定装弹,极大简化了火绳枪和燧发枪时代的装填步骤,显著提高了射击速度。
定装弹的发展也经历了纸质弹壳(亚麻布弹壳)以及金属弹壳这些步骤。
金属弹壳定装弹才最终达到技术成熟,不仅简化了射击步骤,而且金属弹壳封闭燃气的效果最好,提高了射程。
2、步枪的装弹技术的发展
从早期的独子步枪(毛瑟M1871式步枪)发展为弹仓式步枪(毛瑟M1898式步枪),从手动拉动枪栓装弹上膛的栓动步枪(英国的李恩菲尔德式步枪,苏联的莫辛纳甘步枪)发展为自动装弹上膛的半自动步枪(美国M1加兰德步枪,中国56式半自动步枪),再发展到自动装弹上膛且可以连续射击的自动步枪(美国M16步枪,苏联的AK47步枪),步枪装弹技术的进步也进一步提高了作战性能,并使得现代步枪技术接近成熟。
3、技术进步是多维度的。
步枪技术的进步包括多个方面,并且这些不同方面不是完全独立的,是交织混合在一起共同进步的。
1982-1870年既是从散装火药到定装弹药发展的过程,也是后装枪取代前装枪的过程,同时也是火帽击发取代燧石击发的过程。
在这段发展时期,不同的技术组合诞生了多种类型的步枪,例如:
德国德莱塞步枪:纸壳弹,针式击发,后膛装填;
英国M1853恩菲尔德步枪:前装线膛枪,火帽击发;
美国M1852夏普斯步枪:纸包火药和弹头,后膛装填,火帽击发;
德国M1871毛瑟步枪的出现才标志着金属弹壳定装弹的成熟,栓动步枪正式登上舞台。
此外,无烟火药取代黑火药,线膛枪取代滑膛枪,都提高了步枪的射程和射击精度,提高了步枪的作战效率。
4、技术进步的速度是非线性的。
在步枪的进化史上,燧发枪使用的时间最长,超过了200年。
在19世纪,步枪技术的进步速度显著加快。
1810年前后的拿破仑战争时期,燧发枪还是主角;到了1971年,使用金属弹壳的栓动步枪毛瑟M1871式步枪就诞生了,到了1898年以毛瑟M1898式步枪为代表标志着栓动步枪技术的成熟。
1820-1870年是步枪技术演化最快的时期,子弹和栓动步枪技术都是在这个时期出现并完善的。
5、技术进步的方向是不确定的。
栓动步枪在20世纪到来之前就已成熟,半自动步枪和自动步枪在20世纪50年代也达到成熟。
步枪技术成熟了,但是在两次世界大战中,步枪都不再是战场上的主角。
19世纪军事技术的进步主要集中在枪械和火炮领域,进入20世纪后军事技术的进步集中在坦克、飞机、导弹、雷达等领域了。
虽然技术进步的方向是不确定的,但我们也不能轻易放弃某个领域,放弃了就会存在短板。
我们需要拥抱技术进步,积极参与到这个过程中,这样才能在工业时代的产业竞争中立于不败之地。
参考资料:
《枪史构筑》,马式曾、袁炜、黄孝喜、李峰。