【不止游戏】为战争而诞生的建筑—防空塔是如何抵御敌机空袭的?

SONAR森纳映画 2022-04-08 18:02:39

欢迎收看本期的不止游戏,我是乔伊。

上期我们给大家简单讲了在游戏和电影中常见的几款防空炮,这期我们将给大家讲那时候的防空炮是怎么部署和防空的,以及游戏中见到一个非常酷炫的设施——防空塔的历史和细节。

首先我们要理解一个空袭和防空之间博弈的问题,对于发动空袭的一方,除开一些地毯式轰炸。大部分情况下袭击目标早已提前设定好,都是通过前期的侦查等获得的敌方高价值目标的位置。例如指挥部,机场,工业区,能源设施等。毕竟飞机的载弹量是有限的,不可能随便丢着玩。这种空袭目标的设定,有时候甚至会精确到某架飞机有具体的攻击目标。只要能抵达上空投下炸弹,就算完成了任务。

而对于防空的一方,他们也很清楚你要来攻击的目标是什么,也就是说战争的双方都会围绕重点设施来进行攻防。

那么既然目标很明确了,防空部队就会在附近构建防空阵地和防空炮。防空炮并不会像游戏中单个部署,游戏中对于防空炮的精准度和射速都明显夸大了的,主角往炮上一跳,光靠一个人连弹都不用换就能干下一堆飞机,这回去怕是勋章都能缠一圈。

游戏中接触到一些二战的小口径防空炮,绝大多数都配的是铁瞄。拿这种一圈圈铁瞄具想要打中目标,看起来是靠算向量和距离,实际上更多的是靠射手的经验。比如在游戏中,对于一些新手就傻傻地用瞄具直接瞄准打,你们在游戏中也知道,很多时候目标都超圈了,发现打不中才开始慢慢算提前量。而老手就可能对提前量的把握更为熟悉和精准,特别是《战地》玩家深有体会。

同时除开射手的操作和经验,小口径防空炮那时候碰炸引信用的较多,为此还得依靠高射速来增加命中率。这也是我们常见的小口径防空炮经常都是什么双联装,四联装,甚至海军还有8联装的,就是指望靠高射速去蒙下一架飞机下来。

二战时期确实不少小口径防空炮是这样瞄准的,但在太平洋上开始面对日军飞机的乱窜,以及不按章法来的自杀袭击。单靠提前量和射手操作就有点难了,搞不好等你算明白飞机都给你撞脸上了。

于是1944年,美军搞出了一个很有意思的瞄具,由麻省理工的斯塔克博士设计,不是这个斯塔克,这个斯塔克的东西太先进了。是这个查尔斯·斯塔克·德雷普尔博士研发。装备给博福斯或者厄利孔等小口径炮,把相对粗糙的铁瞄,换成了一个叫“博士的鞋盒”瞄具。这玩意利用自身一系列复杂的陀螺仪和光学器件,在使用时只需要炮手用瞄准圈套住敌机,并平滑持续跟踪1-2秒,根据这几秒的手动操作,陀螺仪和齿轮机凭借之前的平滑转动,能大概用机械设备推出比如这几秒钟,火炮平滑的转了多少度,以此来算出提前量,然后通过一个小灯泡反射到光学镜面上。

这时候射手就只需要用瞄具直接扣住敌机开火就行,而不是像之前自己脑补提前量了,剩下的事情就和使用傻瓜相机差不多了。这个瞄具的原理重点就在于炮手需要平滑的瞄准,不能乱抖,把人家瞄具都给抖懵了让齿轮等不知道该转多少。

甚至美军还专门出了个宣传画,告诉炮手们时代变了,以后就扣着目标射击就行。凭借这一小设备的发明,让炮手们在紧张的战场上只需要无脑扣住开火就行,这样极大地提升了命中率。致使后期日军飞机的生存率越来越低。

哦对了,发明这个“鞋盒”的史塔克博士,后来成为了”惯性系统导航之父“。为后续的火箭和导弹制导技术发展作出了巨大的贡献,甚至后来以他的名字命名的奖,被誉为美国工程学的诺贝尔奖。

不过对于中大口径防空炮,在真实战场上通常由多门组成,并组成一个大范围的防空阵地。像这种防空阵地就需要配备射击指挥仪,也就是里面会有专人,用各种测距仪等来算出敌机的高度等参数。像电影《金刚川》这种已经过于简陋的防空阵地,都也有专人会来测距。

这个测距仪外观是横着长长的,然后左右两边分别各有个镜头。有观众肯定在想为什么长这样,其实如果你们看过之前讲迫击炮的节目,教你们拇指测距法,将它的原理反过来就能大概明白了。如果大家感兴趣的话,我们后面给大家整个合像式测距仪的实物来,专门做个节目去教大家怎么用这些光学测距仪,以及如何用密位去测距。

当测距员用这个设备将两个镜头都对准敌机后,就会构成一个三角形。镜头此时会形成一个夹角,再加上这个设备本身长度也是固定的。相当于已经得出三角形的底边长和两个底角角度了。当然在实际的测距时目标的距离是非常远的,而这个夹角度数是非常接近90度的,镜头的角度实际上只会在很小的范围内进行微调,镜头夹角越接近90度函数的比值就越大,最后用三角函数就可以求出顶点到底部高的长度,就是与敌机目标的距离了。

有了距离,再多次求得一些飞行速度,提前量和角度等参数,就能用时间引信的炮弹进行调整,比如把引信拧个发射2秒后,飞到多少米高空再爆炸。这样才能增加命中率。如果什么都不做,看到飞机大概瞄着就开火,那命中率狗看了都摇头。

在有火炮阵地的射击指挥仪和雷达等统一协调指挥下,可以将取得的目标数据分配给各高炮阵地,然后他们就能更快的调整火炮的射击高度,方向和提前量。

像德军的88炮也有一系列机械调整的设备。通过射击指挥仪算出的参数,然后有个专门的引信设置器,可以调整炮弹弹头的时间引信,都不用像坦克里的士兵自己去拧,直接插进机器让它帮你拧好,然后由射控装置进行齐射,集中火力在这个区域内形成一个破片带来杀伤来袭飞机。

像开头我们已经说了,其实交战双方都知道你要来哪里轰炸,我要在哪里防空。防空部队就会提前推断敌机的来袭航线,为此部署好的防空炮就会在预算的航线附近,通过不断开炮营造破片带或者区域弹幕。有时候轰炸机为了完成任务只能硬着头皮往里冲进行投弹,反正谁被打下来算谁倒霉。要是飞机看见大量火炮怕了绕开了目标,那么地面防空部队的任务就算完成了,毕竟防空的任务不完全是击落敌机,而是保护重要目标不被空袭。中大口径防空炮基本都是用这种协同作战的方式,才能保证防空任务的完成。

随着二战盟军对德国本土开始进行轰炸,希特勒开始下令在柏林,汉堡,维也纳等重要城市建造一个很特别的军事设施——防空塔。防空塔这个看起来像中世纪城堡要塞一样的建筑,在好一些二战题材的游戏,例如《狙击精英》《荣誉勋章:神兵天降》中都有所见到。

防空塔分为G塔和L塔。G塔一般称为战斗塔。战斗塔的长宽为70米,高35米,常规的火力配置为4门双联装128mm高射炮,由莱茵金属公司设计并命名为Flak40。一般来说是发射高爆弹、薄壳弹,配合定时引信发射到空中空爆,利用破片杀伤来袭的轰炸机等高空目标。并且因为128炮采用了当时最先进的液压缓冲系统以及闸式滑动炮闩,同时全炮的高低机,方向机,装填机都有电力辅助。发射时火炮会遵循既定的发射节奏,炮身上还装有一个三轴陀螺仪去辅助电机使火炮精确协调,这样这门128mm炮能用16枚炮弹在两分钟内,使炮弹破片在空中组成一个长约240米的破片弹幕杀伤来袭飞机。辅助配备有20mm以及37mm的小口径防空炮。内部驻扎6名军官以及160名士兵。

而稍小一点的L塔被称为指挥塔,长50米,宽25米,高40米。L塔并不像G塔那样装备强有力的大口径防空炮,而是只装备20mm的防空炮作为自己的防御手段,其主要作用是依靠自身装备的雷达,辅助观瞄及测距系统来为不远处的G塔提供战斗数据,人员方面则要略少于战斗塔,一般配置上是一座指挥塔对应一座战斗塔,地下会有交通补给线连接,所以两个设施加起来才算是一套完整的防空塔。

其实从这看起来,防空塔和我们刚才讲的防空阵地构建的思路也是一样的。

防空塔有观众肯定想问,这玩意修的看起来挺高的,是不是把防空炮放上面,这样能打更高的飞机?其实防空塔修起来的核心目的,是为了在建筑林立的城市中凸显出来,这样为防空炮取得更好的对空视野。如果炮放地上周围建筑挡住开火就很麻烦了。同时防空塔这种用极其坚固的钢筋混凝土结构制成的要塞,能有效抵御轰炸,并且为各种人员弹药是存储输送构建了完备的设施。这让当时任何试图轰炸的飞机们都感到极其头疼。这种情形就跟你玩RTS游戏,拿你的脆弱的空中单位去侵犯对面坚实防空炮的阵地一样。

防空塔除了作为火力点不断倾泻炮弹外,还被作为了战时的避难所,这些钢筋混凝土建筑墙体厚度达到了2.5米以上,屋顶也有2米以上。另外防空塔本身还有自己独立的储水槽与发电机,同时还配备了大型的烤面包设施,理论上说在外部供给切断的情况下,防空塔也能有接近一年的自持能力。由于防空塔过于坚固,在柏林的防空塔内还存放来自柏林14座博物馆中的无价之宝,同时还拥有恒温功能。防空塔内还有一个拥有95个床位的战地医院。

不过城市防空塔并不是德国人的专利,在二战时期,英吉利海峡对岸的英国人也建设了默恩塞尔海上堡垒。这种堡垒是英国建设的海上防空塔,用于抵挡德国人对英国本土的轰炸。默恩塞尔海上堡垒修建于1942-1943年,大致分为两种规模的海上防空塔,较大型的一种本体是由一艘驳船加上两座高塔与顶部的甲板组成。在建造完毕后防空塔会被驳船拖到指定海域,然后故意凿沉使其陷入沙里固定,这种属于是英国皇家海军的防空塔。

还有一种小型的防空塔是属于英国陆军的,被放置于泰晤士河口,这种小型防空塔的单个大小规模是小于远海的防空塔,在港口建造好以后由两艘驳船架着送往预定海域,然后被放入海中。不过这种近海防空塔是好几个来组成一个集群,上面配备有94mm与40mm的防空炮,中间由廊桥连接。虽然这些防空塔群看起来像海上贫民窟,但是如果某天僵尸爆发的话,这种防空塔集群反而能成为一个较为安全的人类据点。同柏林防空塔一样,到了战争结束后所有的海上防空塔就被彻底废弃了。

讲到这里,这些防空炮都是固定的。无论是Flak38还是88炮,其自身并没有机动能力,在行军时仍然需要专门的辎重车进行牵引。这种机动方式注定了此类防空炮不能快速展开,更别提防空塔这种永备防空工事。并且这种防空设施会消耗大量的人力物力以及时间。对于没有专用防空武器的部队只有自己想办法,其实早在一战时期就有了将防空炮装车的情况,英军那个时候使用时我们上期讲过的QF-1砰砰炮,但是毕竟是一磅炮,毁伤还是差了一点,于是他们将一磅炮进行放大,开发出了40mm口径的QF-2磅炮,最初QF-2磅炮被皇家海军订购用于巡洋舰等舰艇的防空武器。英国人觉得这玩意儿用着好像还行,于是在1915年将16门2磅炮装到了敞篷装甲卡车上,做为带有机动能力的装甲AA车。但是这种安装方式还是很原始,且这些原始的自行防空炮的产量都很有限。

到了二战时期,部队解决机动防空最原始也是最简单的方法,就是像谢尔曼坦克那样在炮塔上加装一挺大口径防空机枪。在敌方飞机来袭时,成员出舱操作车顶的重机枪展开反击。但经过多次实战测试后军方发现,这车顶的“老干妈”射速太慢。这个火力密度打飞机实在是太难为地面部队了,但是这12.7mm的口径打人是实实在在的好用。这M2重机枪射速的问题跟Flak38一样,那解决方法也一样,一挺不够就加一挺。最后放到了M3半履带车的后部。这下可算是有点像样的对空火力了,当然,打步兵也更狠了。美军对空火力的孱弱,也是因为自身的陆军航空兵能取得战区制空权所惯的。

反观缺乏大口径防空机枪的德军,在防空上确实是更加迫切地需要自行防空炮。为此德军把一些早期已经不能满足战场需求的载具,如38t,一号坦克等又整了回来。然后将手里的20mm与37mm防空炮想尽办法塞了进去。这样得就到了一辆使用坦克底盘的防空车,这些防空车官方将其命名为Flakpanzer防空坦克。

虽然名叫防空坦克啊,但是实际上这些早期的防空车,本质上还是将防空炮直接安装到坦克车身上,坦克也并没有为其设计专门的炮塔去容纳防空炮,这种最快速的设计办法在现在看来是十分简陋的。不过好处也有,就是坦克悬挂只要能扛得起,就能装下比原装火炮火力规格高很多的火炮。比较典型的例子就是德军在4号坦克的底盘上安装的Flak41型88mm防空炮,安装了Flak41的四号防空车,可以应对较高空层的飞行单位。另外74倍径的Flak41型88炮具有更快的初速,也使得这门炮的穿甲能力优于上一代56倍径的88炮,在游戏中拿来打敌军装甲单位非常好使。所以这个搭载了88炮的4号防空车,叫它Flakpanzer(防空坦克)不太合适,反而叫它panzerjäger(坦克猎手)更合适一点。

看到这里这里肯定有观众发现了,这个88mm的4号防空车为了保护成员,四周加了一圈钢板。这样一来就限制了Flak41的射界,所以在接敌时车内成员要先将防弹护盾全部放倒,才可以360°的使用火炮,那这还是不行啊,在遭遇战时会很吃亏,特别是防空单位,面对高速来袭的飞机,射击窗口转瞬即逝。最后的解决办法还是要像坦克那样,把防空炮装在一个完整的炮塔内才行。到这里,我们熟悉的旋风、东风这两种自行防空炮就应运而生。

旋风安装了一门4联装20mm防空炮,东风则是配备了一门37mm防空炮,两辆防空车的炮塔为了兼容火炮,不得不做一个开放式炮塔,以便将整套防空炮塞进去,另外防空炮在高速连续开火时产生的有毒烟雾,这也是导致使用开放式炮塔的原因,不然用上全封闭炮塔, 连续开火一会儿成员就全都厥过去了。实际上不只是旋风和东风,那个时期的各国防空车基本上都是这样。再加上防空车普遍使用多联装的火炮以加强对空火力,炮塔装甲也就是能抵挡敌方轻武器和破片的水平,毕竟炮那么重,装甲上省一点重量也可以减小传动系统与悬挂系统的压力。

这样不是很厚的装甲,又是“敞篷”设计有明显的坏处。诱使有些胆子大的飞行员试图俯冲下来刷点战绩。运气好一梭子把炮塔里的成员全清空了,更惨一点的跟《拯救大兵瑞恩》里的黄鼠狼突击炮一样,被藏匿在高处的士兵用莫洛托夫鸡尾酒招呼。

就算这个车组运气真的好,没有飞机来对线,不进城市去巷战,但防空炮始终需要大量弹药来保证自身的火力持续性,这样在炮塔四周放置的弹药会让车组成员时刻被“快乐包围”,要是被不知道哪打的弹丸击中弹药,极其容易殉爆导致车辆飞头。

但就算这样,自行防空炮依旧被证明能为整个建制提供野战机动防空。冷战时期双方的空中力量发展迅速,而东西方阵营在如何防空这个问题上下足了功夫,特别是西方阵营的联邦德国,作为冷战对峙的最前沿,面对强大的苏联空军,自己的野战防空力量急需加强。在电子设备与雷达高速发展的背景下,1976年由克劳斯-玛菲公司设计的“猎豹”自行防空炮开始装备德军。“猎豹”自行防空炮使用豹1坦克底盘,炮塔上装备了2门由厄利孔公司生产的35mm机炮,并且炮塔上还装备了独立的搜索雷达与火控雷达。搜索雷达与火控雷达的区别在于,搜索雷达的主要任务是负责发现远距离的飞行器,所以一般这类雷达都是360°旋转进行扫描的。

而火控雷达的作用是对目标进行高精度的测量,具备自动跟踪能力,在截获目标后能够不断地修正目标参数,通过火控计算机转换成射击诸元后,就可以使火炮自动将炮塔转到应的提前量,消除误差,命中率相比二战需要机械测距手动操炮高的多。猎豹自行防空炮搭载的两门火炮,炮口还有初速传感器,能够实时监控自身的发射状态,自动修正弹道提高命中精度。

猎豹自行防空炮构成了联邦德国与其他许多北约国家的防空基石,西德这边有这么好的自行防空炮,苏联方面的野战防空自然也是必须要有,在“猎豹”自行防空炮之前,就先后研制出了双管57mm炮的ZSU-57-2,以及4管23mm机炮的ZSU-23-4“石勒喀”。

这里呢我给大家解释一下苏系高射炮这些字母和数字是什么意思。我们以ZSU-57-2为例,开头的ZSU在俄语中为高射自行装置(Зенитная Самоходная Установка)的意思,如果高射炮不具备自行条件,开头就为ZU(Зенитная Установка),以后大家看开头的字母就能知道这个防空炮是拖曳式还是自行的。中间的57是指使用的火炮口径,最后的2就是指这辆防空车的炮管数量。所以我们现在看ZSU-23-4,就能知道是一辆4管23mm口径的自行防空炮。

但不管是ZSU-57-2还是ZSU-23-4,这两种自行防空炮的性能都不太尽如人意,ZSU-57-2“天启坦克”由于没有雷达,导致其命中率很低,而“石勒喀”虽然射速快火力猛,但是雷达却有很多问题,虽然最远可以探测到20公里外的目标,但受地面杂波的影响盲区很大,另外火控系统的阴极射线管也不稳定需要经常复位,在没有雷达辅助的时候就只能靠炮手和车长直接梦回二战,手动操炮了。再加上23mm炮的有效射程比较近,导致石勒喀的防空综合能力并不是特别优秀。

不过石勒喀也不乏高光时刻,在阿富汗冲突中,经常被阿富汗游击队居高临下的攻击,苏军那个时候大部分车辆都无法实现大仰角射击,这时候防空出生的石勒喀就派上用场了,再加上4门炮综合4000发每分钟的最高射速,石勒喀就像一把铁扫帚一样扫清了山上的游击队。自石勒喀入役起就活跃在各处战场上,一直到叙利亚内战都还能看到它的身影。

就在石勒喀四处征战的时间里,小型防空导弹发展的已经较为成熟,于是苏联人有了一个大胆的想法,为什么不把导弹和防空炮结合到一起呢?在这种思路的引导下,最终苏联在1982年制造出了弹炮一体防空系统,命名为2S6“通古斯卡”。就是《逃离塔科夫》储备站睡那一堆的载具。

“通古斯卡”旨在为步兵和坦克提供在各种天气条件下,抵御敌方低空飞行器与导弹的攻击。其防空炮与防空导弹结合的方式,能够覆盖到野战防空的中低空区域,在较远距离上能使用导弹精确击中敌方飞行器,而对于突防成功的漏网之鱼,又可以用自 身的4门机炮将目标撕碎。这样的应对方式使车辆的对空能力得到了极大的提升。

这种导弹与防空炮结合的方式也被搬到了船上,在《战地2》中美军的登陆舰舰岛前端与舰尾都安装了两套密集阵近防炮与海麻雀舰空导弹。在游戏里这两套防空武器面对压家能非常良好的反击敌人。而在真实的情况中,美军确实也用海麻雀去对付距离船只1-20km的飞行器,再近一些就转而使用密集阵系统进行拦截。并且当目标进入海麻雀与密集阵重合的射距内时,高射速的近防炮与高精度的导弹,也使拦截成功的几率得到一定的提升。

这种使用加特林结构的近程防御系统,还有各位更为熟知的730近防炮与1130近防炮。他们的主要作用是用来侦测与摧毁,逼近舰艇的反舰导弹或其他有威胁飞行物,偶尔拿来打点海盗也是可以的。

就拿最出名的1130近防炮来说,它的全称是H/PJ-11型11管30mm舰炮,简称1130近防炮,相比美军装备的20mm6管密集阵近防炮,1130有11根炮管,30mm的口径在毁伤与射程方面也优于美军的20mm。1130本身有2个弹仓,携弹量为1280发,听起来好像挺多的是吧,实际上1130在最大射速情况下,能达到11000发/分钟,约每秒发射166发炮弹,也就是说8秒内1130近防炮就可以清空弹仓。所以一般这类超高射速的近防炮都不会顶格去使用,还是要找到一个续航和火力的平衡点。另外1130近防炮配备了雷达,光学,红外等多种观瞄系统,一次可锁定48个目标,并且能够自动向来袭目标射击。无论是真实战场,还是电影和游戏中,这玩意都是极具杀伤力和观赏性的存在。

无论是怒涛塔在内的默恩塞尔海上堡垒,还是德国现在剩下的未被炸毁的防空塔,又或者是刺拳多管火箭筒的垂死挣扎,这些战时的应急防空手段现在已满是岁月斑驳的痕迹。防空炮发展到现代历经一百余年,从早期的战地应急改装,到弹炮一体;再从固定防御,到机动防空,已经发展的越来越多样化。同时高炮除了应对敌方的飞机,现在还要肩负起击毁来袭的导弹,为此发展出的“密集阵”系统,1130近防炮等,又为防空炮开拓出了新的分支。而可编程弹药与多膛火炮技术,更是将防空炮的性能提高到了新的高度。人类之间的攻防的厮杀依旧会继续,也许以后,我们可能还会见到如科幻游戏中的飞船,激光炮等武器,将会在未来的战场上不断上演。

感谢收看本期的不止游戏,喜欢的观众朋友们可以关注点赞收藏转发,我是乔伊,我们下期再见。

1 阅读:923
评论列表
  • 2022-04-09 00:09

    美军命中率提高主要是靠发明了电磁近炸引信,还有通古斯卡是两门炮不是4门炮。

  • ETC 3
    2022-04-25 16:24

    好羡慕他们在上一次战争中那么强大,留下很多传奇。

SONAR森纳映画

简介:《不止游戏》系列节目官方账号。