十七世紀末十八世紀初,炮兵在歐洲國家列為軍隊正式的獨立編制。1732年,法國皇家政令通過了瓦利埃爾炮兵體系,替代了先前法國陸軍中繁雜炮兵體制,精簡了各種繁雜彈藥口徑,加農炮與臼炮身管標準化,炮兵訓練和戰(zhàn)術體系化,此時歐洲炮兵的技戰(zhàn)術水平遠遠超過了東方的中國。
由于治金技術限制,18世紀的前膛火炮多以青銅或熟鐵鑄造,或兩種金屬復合鑄造,然后用車刀光潔膛壁,炮管厚度比較大,而且沒有膛線。
前膛炮是黑火藥時期的主力火炮,從16世紀中期發(fā)明以來,直到19世紀中期的世界戰(zhàn)爭史中,該炮有著至關重要的地位。前膛炮分為炮管較長而彈道低伸的加農炮,炮管適中而彈道較彎曲的榴彈炮,炮管較短而彈道彎曲的陸用臼炮,以及海軍用艦炮(加農炮)。
前膛炮的炮形呈圓錐形體,從炮口到炮尾逐漸加粗,炮膛呈圓柱體,由炮耳和尾紐等附件組成。
前膛炮通常采用火門點火式的發(fā)射方式,火門位于炮尾上部,當藥包從炮口送入炮尾底部,炮手會用鐵絲等尖銳物體從火門刺破炮膛內的藥包,再從火門倒入點火藥,最后點燃發(fā)射。
18世紀的炮兵情景模型,情景中有6人,其實還有兩名彈藥手沒有展現(xiàn)。
前膛炮通常使用實心彈、開花彈、霰彈或榴霰彈等幾種炮彈。實心彈通常采用跳彈殺傷敵人,用法是炮手利用“打水漂”的原理,讓球形實心炮彈在平地上彈跳,高速橫掃敵方的密集步兵縱列,殺傷效果取決于炮彈的反彈、碾壓和撞擊效果。
很多人以為后膛炮是一種比前膛炮先進的火炮,其實這是誤解,在15世紀到16世紀,幾乎所有歐洲的野戰(zhàn)火炮都是后膛裝填的,與現(xiàn)代后膛炮不同,400年前的后膛炮使用楔子炮尾組件來封閉炮膛,或者使用子彈藥發(fā)射筒,也就是中國人熟悉的弗朗基炮,但由于技術原因的限制,火藥氣體的外泄問題難以解決。于是,歐洲火炮將炮尾完全封閉,鑄造為一體,前裝滑膛炮才得以流行,并迅速統(tǒng)治了16世紀到19世紀的三百年戰(zhàn)場。
前膛炮和后膛炮最明顯的區(qū)別是看炮尾結構。前膛炮的炮尾相當簡單,炮身鑄造為一體,沒有開口,為了提高炮管強度,炮身和炮尾設有數道加強箍,炮尾有鑄造成型的尾紐或鉤環(huán),用于纏繞繩索。炮尾的的尾紐或鉤環(huán)是前膛炮的主要特征。
前膛炮也可使用機械擊發(fā)。為了提高點火效率,也為了雨雪天等惡劣天氣的作戰(zhàn),在19世紀末,英國發(fā)明了燧發(fā)式擊發(fā)機,用于前膛炮的發(fā)射。燧發(fā)式擊發(fā)機也屬于前膛炮火門發(fā)射的形式,只能用于火炮炮尾的上部,不能用于炮尾中間。這種擊發(fā)機覆蓋于前膛炮火門位置,原理與燧發(fā)火槍相同,使用機簧打擊燧石發(fā)火的形式引燃發(fā)射藥。
當金屬螺式炮閂、彈藥筒和膛線發(fā)明以后,后膛裝填才得以再次流行,于是誕生了后膛裝填的阿姆斯特朗火炮。阿姆斯特朗炮原產于英國,是一種后裝線膛炮。1854年克里米亞戰(zhàn)爭期間,阿姆斯特朗設計了一門試驗性質的3磅后裝線膛炮。此項設計在范圍和精度兩方面都很成功,并于1858年被英國政府采用。阿姆斯特朗炮是世界上最早出現(xiàn)的后裝線膛炮,它具有一些滑膛炮和前膛炮所沒有的優(yōu)點:從后部裝填,采用一個立楔式炮閂,被稱作‘阿姆斯特朗螺絲’(Armstrong screw)的緊固螺絲頂緊。裝填炮彈更為簡便迅速。炮膛內壁刻有螺旋膛線,發(fā)射的錐形炮彈可高速旋轉,使得火炮具備更高的精確性,射程較滑膛炮更遠。
這種火炮首次應用是在第二次鴉片戰(zhàn)爭中,英法聯(lián)軍憑借此炮攻陷了使用老式前裝滑膛炮的天津大沽炮臺,僧格林沁的3.5萬蒙古八旗騎兵在八里橋被英法聯(lián)軍的阿姆斯特朗野戰(zhàn)炮打垮聚殲。
據英國人麥吉《我們如何進入北京——1860 年在中國戰(zhàn)役的記述》,在塘沽炮臺之戰(zhàn)中,英軍12門阿姆斯特朗大炮距離900米處向塘沽炮臺開火,炮擊之精確既讓人驚嘆,炮彈準確命中清軍的炮臺大炮。
1860 年 9 月 21 日的北京通州八里橋之戰(zhàn),阿姆斯特朗炮也同樣有近乎恐怖的表現(xiàn)。喬治·克魯勒的《進軍北京》一書記載:清軍首先發(fā)動了進攻,清軍騎兵面對英法聯(lián)軍排炮毫不畏懼,一批一批沖擊。我們的炮兵朝敵軍開炮,威力十足。開炮慢條斯理,每一發(fā)阿姆斯特朗炮都在他們之間爆炸,一次就撂倒一群敵人。英國2個錫克騎兵團隨即展開可怕的殺戮?!?萬多清蒙古八旗騎兵傷亡過半,而一萬人的英法聯(lián)軍只有5人陣亡,47人負傷。
八里橋之戰(zhàn)是近代軍隊與封建軍隊的一次經典戰(zhàn)役。英法聯(lián)軍經歷過拿破侖戰(zhàn)爭和克里米亞戰(zhàn)爭錘煉,采用義務兵役加職業(yè)軍官團,空心方陣和三排陣列的戰(zhàn)列步兵線等最新戰(zhàn)術,不僅裝備刺刀前膛燧發(fā)槍,還使用了最新的線膛火炮和線膛步槍。而八旗軍是以冷熱兵器混用為主的步騎混合軍隊。
八里橋之戰(zhàn)是原始騎兵突擊和以炮兵為核心的火力戰(zhàn)之間的兩個時代的決戰(zhàn),血肉之軀終歸抵擋不住侵略者的新式槍炮。在第二次鴉片戰(zhàn)爭之中,阿姆斯特朗炮憑借其殺傷力、精準性以及超長射程,在戰(zhàn)場上發(fā)揮了難以想象的作用。
盡管歐洲人的阿姆斯特朗后膛炮在東方戰(zhàn)場上大放光彩。盡管阿姆斯特朗炮殺傷力巨大,但在戰(zhàn)斗中因為膛線、涂鉛炮彈和后裝閉塞設計,導致可靠性不佳,屢出問題,同時也因為價格昂貴,制造技術要求太高等原因,英國在1864年一度停止制造阿姆斯特朗炮,繼續(xù)沿用古老而又可靠的前膛炮。直到1880年,阿姆斯特朗再次改良了阿姆斯特朗炮,引入了法國所創(chuàng)制的斷隔螺紋式炮閂技術,使得快速裝填成為可能,因此從1880年以后,英軍便再一次將后膛阿姆斯特朗炮裝備于軍隊之中。而同時期的德國克虜伯公司則發(fā)明了氣密性更好的橫楔式炮閂。前膛炮才真正退出歷史的舞臺。
炮閂裝置是后膛裝填火炮必不可少的零部件,是一種閉鎖炮膛藥室的機械裝置,能夠承受火炮射擊時發(fā)射藥氣體壓力的向后推力、密閉火藥氣體和容納擊發(fā)機構。炮閂可分為兩種,一種是螺式炮閂,另一種是楔式炮閂。
圖片:早期的螺式炮閂
螺式炮閂一般用于使用多級藥包的榴彈炮,楔式炮閂一般則用于使用藥筒的速射火炮。螺式炮閂是利用閂體上的螺紋與炮尾內表面上相應的螺紋相嚙合來閉鎖火炮。
后膛火炮直到第一次世界大戰(zhàn)時期才徹底淘汰了前膛炮。當時法國炮性能優(yōu)越,火炮技術處于世界領先地位,法軍步兵師主力火炮是施耐德75毫米或105毫米野戰(zhàn)榴彈炮,被美英等多個國家仿制。當然,在火力缺乏的中國,能有一門意大利炮也不錯!