二战武器常识2007-05-23 12:081
1.高射炮的动作原理： 二战时候的高射炮，并不是要把炮弹直接打进飞机里爆炸，而是以定时信管使其在设定的高度爆炸，然后以破片去击伤敌机．定时信管必须在发射前调好，所以要真正打到轰炸机所在的位置高度刚好爆炸是蛮难的．先算好敌机位置，加上前置量后，就知道炮弹从射出到敌机附近要多久，以这个时间去设定定时信管的爆炸时间．
2.VT信管： 所谓的VT信管就是Variable time
fuse,可变时间信管．一般的信管有碰触式的还有定时式的，高射炮是采用定时式的，但是很难以此击中敌机．VT信管能大幅度提升命中率，他的动作原理是发出雷达波，撞击到敌机后反射回来，就能侦测到附近有敌机，然后就引爆．这种"长了眼睛"的高射炮比旧式瞎着眼睛定时间的信管的命中率高太多了，使得美国海军的防空威力大增，远远超过日本的．另外VT信管也被拿来拦截V-1飞弹过．由于早期害怕未爆弹的VT信管会被敌军捡去，透露出秘密，更怕被仿制，所以禁止在陆地上使用，英国拿来拦截V-1是因为炮弹顶多掉在自己的国土上，所以没有这个顾虑．一般来说，使用VT信管的美军一般驱逐舰，其防空能力比日本的防空驱逐舰秋月级都还强，其对战争的影响可见一斑．二战中实用化最小口径的VT信管是3"的．
3.反潜兵器作动原理 其实在电影中那种直接命中引爆的观念其实是错的，二战中反潜兵器最主要是利用水压压毁潜艇的压力壳才是主要目的反潜兵器最主要的目的是在敌方潜艇的压力壳附近爆炸，爆炸产生的压力波会严重导致压力壳受力不均，因此就会出现变形等状况，然后深海的水压会代劳将压力壳撕裂后，舰内的空气会瞬间大量涌到舰外形成内爆，这对潜艇的杀伤力是相当大的，轻微者丧失深潜或潜航能力，严重的就当场宣告完蛋了
4.刺猬炮 刺猬炮就像是一种迫击炮，它的引信采用触发式，一般是24枚为一组，这是英国开发出来对付德军U艇的武器。它一但发射后，射程高达230到250公尺，散布面则达到方圆41公尺。这些小型深水炸弹上中有13.5公斤的炸药，一但命中便能多枚多次在敌舰的压力壳上造成压力波，严重的甚至能贯穿舰壳直接将潜艇炸出个大洞。在1942年后期英军采用后，连续多次的击沉德军潜艇
5.Bulge(船腹):
一般看二战战舰,会看到侧舷在水线附近会有一块突出部延伸到水线下,这就是Bulge(意即为突出部),一般来说这些Bulge有很多事日后加装的,因为战舰随着时代演进,会陆续增强防御力,对空火力,各式瞄射仪器等等,所以排水量会一直成长,为此,需要更多的浮力来支撑以免预备浮力不足造成危险,所以在两舷装上了这种Bulge,里面是空舱,一方面能提供额外浮力,一方面也能多少抵御鱼雷的攻击.
6.气冷式活塞发动机:
一般来说二次大战的航空机用活塞式发动机的冷却方式有两种-气冷跟液冷.使用气冷式活塞发动机的战机,如零战,Fw190,P-47,F6F,他们的机首都是圆圆钝钝的,螺旋桨桨毂的最大直径比发动机整流罩的最小直径小,也就是说机首整流罩有一圈空的,能让空气直接吹入位于整流罩内的发动机,以此冷却发动机.整流罩最后面一圈通常有一片片的鳍片,经过发动机的空气就从这些其片的开口处向后流出,这些鳍片能调节打开的角度,角度越大,能流出的空气越多,冷却效果也就更好.通常在地面刚起飞时由于速度较慢,空气温度也比较高,鳍片会打开,到了高空,速度较快,流进整流罩的气流也较快,加上高空空气较冷,为了减少空气阻力,就可以把这些鳍片收起来.有时候为了流体力学上的设计,整流罩开口尽量做的小,为了弥补进气效率不足,有的飞机在发动机前螺旋桨后装上了强制冷却风扇.
7.液冷式活塞发动机:
液冷式发动机由于是采用一套循环液冷却装置来冷却,所以不需要项气冷式一样必须依*流入的气流,所以不只飞机,一般普通的活塞式发动机大多是*液冷来冷却,如同一般常见的汽车一样.液冷式发动机是以水套套在发动机外面,冰冷的冷却液流经发动机时会将发动机的热带走,然后流到一个冷却器上,冷却液的管子在冷却器里面化成细管而且蜿蜒曲折,这个冷却器通常位于机鼻下方,机腹,机背,机翼下方等几个位置,然后以空气来冷却这些冷却液.液冷式发动机由于不需要引进空气至发动机整流罩,所以整流罩不必开一个洞,机首造型得以流线,截面积变小,阻力跟着变小,所以装载液冷式发动机的战机通常速度会比装载同马力气冷式发动机的战机来的快.不过,液冷式发动机由于多了一套冷却役循环系统,整颗引擎的构造变的十分复杂,而且重量也比气冷式更重,在维修上需要更多的功夫.
8.机械式增压器 机械式增压器的涡轮或是叶轮是由发动机本身所驱动，因此机械式的增压器输出相当稳定，一般在二战发动机常听到的一级两速或二级一速的大多是属于机械式增压的
9.排气涡轮 排气涡轮增压器的涡轮是由发动机的排气所带动，而转动的涡轮则用以驱动同轴的离心叶轮以增加进气的压力。由于涡轮是由发动机排气所带动，并不会消耗发动机的马力，不过在发动机低速时，涡轮的效率不佳是最大的缺陷。在二战中像美军的P-38、P-47、B-17及B-29都有装备废气涡轮增压器，以保障高高度飞行时发动机的输出马力
10.直接燃油喷射系统 所谓的直接燃油喷射系统就是不采用化油器，是装置在接近器缸的进气管上，使用时燃油经喷射头雾化后射入进气管，在射出时则大量吸收进气的热量变成油汽
。跟一般采用化油器的发动机相比，采用直接燃油喷射系统的发动机在做负G的动作时不易产生断油的状况，而且发动机的压缩比也可以有效的提高，点火定时也较精确；不过系统结构精密复杂是最大的缺陷
11.A4和A6机枪: 在一些长的像雷恩大兵里诺曼底德军阵地里的坑道射口常有标示 A4机枪和A6机枪射口所谓A4和A6机枪其实就是M1919
.30机枪的简称 M1919A4有三脚架...无枪托
M1919A6有双脚架...有枪托使用的都是.30-06(7.62*63)子弹这两种枪支在bob里更常出现不过大部份看到的都是A4机枪
12.发动机注入装置 在二战中，许多后期战机的发动机装有氮氧化液或水/酒精注入装置或水喷射系统，以在短时间内爆炸性的增加发动机马力，就如同改装车上装的笑气(氮氧化物)系统一样。这些注入液由气缸盖上特殊的喷嘴喷入，一般喷入的时间是在发动机爆发燃烧后正在推动活塞作功时，由于这些被注入的液体会以雾状喷入气缸，因此会在短时间汽化，导致气缸中气体的压力瞬间暴增，发动机的排气量和压缩比也会上升，因此能输出比平时更大的马力。不过这种系统由于是非常规的增加发动机马力，因此不能长时间的使用，以免造成发动机机件的损坏。一般注入装置被分成两种，一种是在改装车界常说的"喷NOS"，最有名的就是德军采用的GM-1氮氧化液注入装置。这种喷射系统的注入喷射头装置在进气管上，注入的液体则是液化状态的氧化亚氮，氧化亚氮在喷入后吸收进气管中的热量汽化，之后遇热氧化亚氮便会分解出氧气和NOx，简单来说就是利用氧化亚氮热分解的性质来提升燃烧中的含氧量，进一步提高燃烧率(供油也要一起增加)。或许有人会问为什么不使用更好的纯氧喷射，这是因为纯氧的危险性太高，很容易会引起爆炸的意外而另一种注入方式就是像德军的MW-50或美军R-2800-18W发动机采用的水/酒精注入装置，这种装置一般也被称为水燃器或水燃机，它跟之前所提到的GM-1相同射入位置也是进气管，不过它的特色是注入液挥发的速度和汽化后体积膨胀的幅度很大，因此在气缸进行动力行程的燃烧时，它便会吸收部份燃烧后的热，并且爆炸性的提高体积，因此气缸内的压力便会大幅提升，燃机的出力也会因此提高。但是不论哪种方式，这都是拿发动机的寿命去榨取瞬间的大马力输出，也就是当时燃机是处于一种不正常的燃烧状况，因此使用过度常会有过热、缩缸的状况出现，基本上非到得以飞行员是不会任意使用的
13.空蚀现象 船舰的螺桨转太快时,桨叶尖端速度太大,速度大时,依照白努力原理,压力就变小,压力太小时就会产生气泡,原因大致上可以分为两种,一个是达到液溶气的分离压,一个是达到该液体的蒸气压,一般液体多少会带点空气溶在里头,如果压力过低,这些空气就会被分离出来,产生气泡,这就是分离压.另外蒸气压的部分,蒸气压的观念如下:在正常一大气压下,水大概在摄氏100度沸腾,压力越小,沸点也随之降低.当水在摄氏一百度时,蒸气压为101300pa,也就是一大气压,所以水在100度时会沸腾,在摄氏10度的时候,水的蒸气压为1228pa,所以如果船舰的螺桨附近达到这个低压,水就会汽化.除了螺旋桨业以外,另一个常见的地方是流体经过函道缩颈部时速度加快,
也会产生空蚀现象. 空蚀现象英文是(cavitation)的样子空蚀现象有什么影响呢? (第一)
对军舰来说最严重的,就是巨大的噪音,气泡破裂时会产生大噪音,所以潜舰都用多桨来避免空蚀现象 (第二)
螺奖输出的能量有一大部分被用在蒸发气体,效率大大减低 (第三) 气泡在螺桨叶破裂冲击桨叶会造成桨叶损毁而产生像齿轮接触地方的麻点(Pitting
Point)久了久了就整个坏掉
14.自封式油箱： 在早期，飞机油箱基本上就是一个大金属桶，只要被击中，就会一直漏油，这样会引发很多危险。因此后来就有人在油箱内加装了一层软橡胶，就像我们帮球打气的打气孔，它在被射穿时具有自我修复能力，旁边的橡胶会快速的阻挡住缺口，以防止油箱内的燃料外泄
15.巴姆巴姆炮(pom-pom,国内有翻译叫做“砰砰”炮)
巴姆巴姆炮是英国海军在1930年代实用化的一种对空机关炮，基本上它是把8门40mm机炮分成上下排密集装备在一个炮座上，每门机关炮射击的速度为200发/分，因此每个炮座一分钟就能射出1600发，以造成密集而大破坏力的弹幕。巴姆巴姆炮的俯仰角度为+70至-10度、每秒可以俯仰15度，对空火力相当惊人。巴姆巴姆炮最有名的战功\就是1941年12月10日的马来亚海战，当时装备在威尔斯王子号和驱逐号上的巴姆巴姆炮让日本的陆上攻击机3架被击落、1架重创迫降、2架重创及25架负伤，平均命中率高达41%，是相当可怕的防空火炮
16.同轴机炮： 同轴机炮是一种特殊的武器，在介绍前先要大概说明一下战机螺桨的做动方式。首先不管是后置式、前置式、并列式、串行式还是二重反桨式，螺旋桨是接在桨轴上，而发动机的出力轴则是另一个轴，两个轴在气冷式机种一般都是接在一起的，这是因为汽冷是发动机的输出轴在发动机的正中央，因此比较没有问题；不过液冷式的可就不一样了，首先液冷式的大多为V型或是倒V型，因此输出轴大多都在发动机下方，因此输出轴和桨轴之间必须要用齿轮衔接，以维持机身外型的流线，同轴机炮就是运用这个原理，在空心的桨轴圆心位置的后方塞进一门机枪或机炮，这样弹道就不会去伤到机件，算是一种利用空间的配置法
。同轴机炮由于装置在机身中线,而非机翼上,所以口径可以比较大,常见的有20mm,30mm,37mm等等.同轴机炮的优点在于从机身中线发射,瞄准较容易，最出名的例子就是P-39飞蛇了，那门恐怖的37毫米怪物……坦克也有同轴机枪，一般坦克的炮塔除了装备主炮外,也在其旁装备一艇固定机枪,而这挺机枪由于跟炮塔同一个水平旋转轴,所以也叫做同轴机枪,这跟战机上的同轴机枪/炮有所不同.
17.过氧化氢潜艇主机:
所谓的过氧化氢潜艇主机并不是把过氧化氢(日文叫\"过酸化水素\")当燃料烧，而是先将过氧化氢加热，然后他就会分解出氧气和水，因为过氧化氢和普通的水不同，它的化学式中多了一个氧，因此只要有两倍的氧就能分解出一倍的氧气和两倍的水(单位为分子浓度MOLE数)。所以搭载液态过氧化氢的潜艇可以在水下利用柴油机充电而不须浮出水面，生存率比普通柴电潜艇高太多了
*第一种使用这种主机的潜艇为德国的U-XXI型
18.曳光弹 在二战的纪录片中，我们常常可以看到由战机的机枪或是舰炮射出的炮弹在空中还拖着一亮光，那可不是现在的火箭或飞弹尾焰喔，而是叫做曳光弹的东西。曳光弹在空中飞行的时候为什么会拖着一条光线呢？原因很简单，因为曳光弹的弹头在其弹头底端挖了一个塞满曳光药的空间，曳光药是一种由金属粉末和磷所制成的发火物质，就某些角度上来看颇类似焰火信号弹。在炮弹被射出时，底火或推进药包的爆炸也同时引燃了曳光药，因此位于曳光弹尾部的曳光药就开始燃烧发光，由于炮弹飞行的速度很快，因此这光线在空中就像一条线般的飞行，满像是一只高速飞行的萤火虫
船只会采用曳光弹主要是要修正弹着点（主要用于次等口径火炮，如37、57毫米级别的舰炮），不然在海战或空战中琳琅满目的乱炸一通时，根本分不清自己的炮弹是哪一颗，更别说是修正弹着了；而战机的机枪和机炮会使用曳光弹除了修正弹着外，液光但也能提醒驾驶用自己战机的残弹数。以美军战机为例，一般是采用每10颗子弹1颗曳光弹，但是在弹药将用尽时，每发子弹都会是曳光弹。不过后来德机发现了这个道理，因此在有盟军战机不断发射曳光弹时反而被缠住无法脱身，所以后来盟军就减少使用曳光弹了。
不过可笑的事情是，二战时期使用的曳光弹弹道和普通子弹的弹道是不同的，在飞机射击的时候，飞行员看到的子弹轨迹是错误的。这个问题在战争结束之前被提出，而且经过实战检测后被证明，之后战斗机大都取消了曳光弹。不过后来新研制的曳光弹作出了改进，弹道性能得到改善。
19.中段冷却器 装有涡轮增压器的发动机在压缩空气后,空气的温度会上升很多,使空气的密度下降,导致压缩效率不佳,所以必须在涡轮增压器和节流阀之间加装中段冷却气器来降低空气温度,防止压缩效率降低.中冷器的结构跟散热器差不多.冷却后的空气温度下降了,密度也随之而升高,进一步提高涡轮增压器的增压效果.
另外,之前提到增压后的空气温度很高,如果直接进入气缸的话会很容易出现爆震现象,也就是如果气缸中某部份的混合气温度太高,到达燃点时形成球型爆炸震波并向外扩散,与火星塞点燃的混合气互相冲击形成严重的震动,这就是所谓的爆震现象.由于这两股爆风互相冲击时会损失部份能量,降低发动机输出马力和增加排气温度,所以空气进入气缸前必须先经过中冷器进行冷却.另外,爆震现象引起的强烈的震动也会损害发动机的机件,造成发动机寿命下降.
20.变距螺旋桨 变距螺旋桨就是所谓的"可变螺距螺旋桨"，这种螺旋桨装有离心锤，它能够利用旋转时产生的离心力去驱动连动的液压活塞，使液压油能去调整和它对应的螺桨桨叶的角度，因此有几片桨叶就有几个离心锤。在螺桨转速是零的时候，离心锤受到弹簧的作用位于最内侧，这时桨叶的角度最大，即是螺距最大；随着转速渐增，离心锤会慢慢的向外移动，这时桨叶的角度会随之减小，以保持螺桨旋转的速度不至于过高而产生螺桨效率下降的问题，因此这种螺桨也被称为"恒速螺旋桨"
21.柴油机/狄塞尔内燃机 柴油机燃烧的是柴油,跟汽油都是原油提炼而成的产品,但化学成份不相同.汽油的燃点和沸点都比柴油低,比较容易气化和点燃,价钱也相对的比较贵.而柴油虽然燃点比较高,但价格便宜却是它的一大优点.
汽油机使用火星塞来点燃混合气,但柴油的燃点高,需要较强的点火能量,否则很难点燃.根据热力学第一定律,空气的温度会随着压力而升高.柴油机就是采用压缩空气的方法来提升空气温度.当空气到达柴油燃点的时候,再喷入柴油,这时候混合气就会自动燃烧起来.德国人狄塞尔想出了利用压燃的办法来点燃柴油并取得专利,所以柴油机又名狄塞尔内燃机相比起汽油机,柴油机缺点也很多.由于采用压燃的方式来点燃柴油,工作压力很高,相关的零件需要具有较高的结构强度和刚度,这使得柴油机跟相同出力的发动机相比的时候,重量和尺寸也较大.另外,为了把柴油喷进高压的气缸里,需要装有精密的高压燃油喷射泵,这使得柴油机的制造成本增加.加上柴油机工作粗暴,振动和噪音都比较大,所以只有大型运输工具,军用车辆和船舰才会使用柴油机.
22.战斗舰装甲:Incremental和All-or-nothing Incremental Armor
Scheme的历史可追回Pre-Dreadnought时代. 当时战舰装甲设计主要为阻档较小口径, 弹道较水平的近据离炮弹.
当时装甲配置一般把装甲较平均厚度的分配在船身(Uniformed Distribution). 隋着舰炮口径和射程越来增加.
除了将船舰重要单位紧量集中外,
在船舰有限的装甲重量下如何的有效部致成了Dreadnought时代Incremental和All-or-nothing的分别.
All-or-nothing Armor Scheme始于US "Battleship Project 1912"(后来的Nevada
Class). 理论上, All-or-nothing主张在远据离炮战的情况, 主要的弹药必为角度较大的大口径穿甲弹APC.
高爆弹HE在对抗厚装甲和甲板装甲机忽是无效的, 较小口径也不可能在远据上派上用场. 然而中等厚度并不能有效阻挡大口径的高入角度APC,
但确足够激活近来穿甲弹的引信. 因此, All-or-nothing主张废除中等厚装甲配置(Intermediate thinkness
placement). 除了最厚装甲(All, 用来防预核心), 不然不如无装甲(nothing, APC弹头引信不会被击发,
弹要穿过造成较小损害). 因此进而增进理论上重要部位的IZ(Immunity Zone). 同时期英德对Incremental Armor
Scheme则有不同看法, 他们的结论是中小口径和HE可对无装甲部位造成严重损害. 而主张配置中等厚度来防御. 因此较为浪费装甲重量.
以Bismarck为例, 18700吨的装甲为世界第二, 占全舰吨位40%左右, 为世界第一. 而以这样重的装甲,
Bismarck的装甲厚度并不比一般Treaty battleships厚, 在IZ上也不突出.
而All-or-nothing的大和22895吨的装甲总重为世界第一, 但确只占吨位的33%左右.
Incremental和All-or-nothing都是配置上的大略原则, 并没有时计黑白分明的界线.
并没有说完全All-or-nothing或Incremental的设计, 而是设计原则上的概念. 在Post Jutland后因明显的接战距离增加,
All-or-nothing成了主流(英国在Nelson Class, 日本在长门级, 法在Dunkerque Class).
虽然在WWII里All-or-nothing证明较实际, 但在完全以理论上的看法, 两者个有好坏.
All-or-nothing的设计必须要对浮力(Buoyancy)和稳定度(Stability)上加以注意.
特别是在"all"的部份是否有足够的浮力来维持. 很多All-or-nothing的战舰在all的部份并不能保正足够浮力,
在理论上若"nothing"的部份受到足够损害就有可能翻覆或沉没. (USS Washington和USS
Indiana碰撞时就险些造成Indiana的损失). 另外nothing的部份仍可用HE或Cruiser Fire造成损害影响战斗能力.
23.Christie 悬架系统 （国内翻译名称为克里斯蒂） John Walter Christie生于 1865 年,
是一个美国的机械工程师他的作品很多, 但大多数在市场上都不成功打从战车在第一次大战中问世以来, 他就对战车十分着迷陆续提出许多设计,
包括装上翅膀与螺旋桨的 "飞行战车" ! 其中最有名的设计就是他设计的悬架系统简单来说,他的设计是采用大型的路轮,
每个路轮都有各自的螺旋弹簧组这样的设计会占用大量车体内部的空间, 但在越野及高速行进时效果非常好另一项特点是战车卸下履带后, 还可以用路轮行走!
等于说装上履带时是战车, 卸下履带后就摇身一变成为装甲车! 但因为 Christie
本人执柪的个性与美国陆军兵工署当时颇为僵化的采购规范使得他的设计一直未获自己的祖国采用不过英国和苏联倒是对他的设计相当赏识,
并且各自向他买了几辆原型车送回国去研究在英国他的设计后来为各型的巡洋坦克 (Cruiser Tank) 所采用而在苏联, 他的设计最初被应用到 BT
系列的快速坦克上, 并且最终发展成为历史上最成功的坦克之一 -- T-34
24.远距离炮战的炮弹击角： 近代战舰的发展除了以无畏级战舰作一区隔外，另外一个区隔就是日德兰海战，所谓「后日德兰型战舰」的意思就是指这艘战舰拥有较佳的水平装甲保护，以防止远距离炮战的大角度落下炮弹。如果以高中物理学拋体运动思考，我们会认为舰炮射程最远的状况下击中目标的角度是45度，不过实际上并非如此，因为炮弹在空中飞行会受空气阻力影响，而导致水平速度降低，因此在射程最远时击角往往超过45度。
25.脉冲喷射发动机(Pulsejet engine)
是喷射发动机的一种，可用于靶机、飞弹，但不属于冲压发动机。纳粹德国在第二次世界大战后期使用的V-1飞弹，就是使用脉冲喷射发动机。发动机运作方式为间歇性不连续的燃烧，又称为间歇式发动机，且其发动机产生的声音特殊，故又名嗡嗡炸弹(Buzz
Bomb)。 发动机的构造自前端为扩散器(Diffuser)、格栅网体(Grill
assembly)，之后是含有燃油喷嘴及火星塞的燃烧室(Combustion chamber)，最后是颇长的尾管(Tail
pipe)。由进气到燃烧、排气的循环过程进行得很快，一秒钟大约可达40至50次。
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