自然界中的各種物體都遵循動(dòng)量守恒定律，火炮也不例外。當(dāng)火藥氣體賦予彈丸前進(jìn)的動(dòng)能時(shí)，也對(duì)火炮本身產(chǎn)生巨大后坐力。這種力量如此強(qiáng)大，對(duì)火炮炮架、身管、駐退復(fù)進(jìn)機(jī)都產(chǎn)生巨大影響，所以要加以控制。

▲巨大的火焰和揚(yáng)塵

在火炮發(fā)展過程中，炮口制退器對(duì)提升火炮性能起了重要作用。火炮剛誕生時(shí)，炮管與炮架剛性連接，沒有緩沖裝置。開炮時(shí)巨大的后坐力經(jīng)常讓火炮蹦起來(lái)，不但損傷火炮，也危及炮手。士兵們不得不一次又一次將火炮推回炮位重新瞄準(zhǔn)，所以射擊精度很差，反應(yīng)速度巨慢。

為了提高穩(wěn)定性，人們加大炮身質(zhì)量，又導(dǎo)致火炮機(jī)動(dòng)性大幅降低。所以早期火炮只能做輔助兵器，不能真正主宰戰(zhàn)場(chǎng)。

一、炮口制退器的歷史由來(lái)

為降低后坐力影響，人們不斷探索發(fā)明了多種炮口制退裝置。

1897年，法國(guó)人制造了M1897式 75毫米野戰(zhàn)炮。成為歷史上第一種使用駐推復(fù)進(jìn)機(jī)的實(shí)用火炮，在減小后坐力道路上前進(jìn)了一大步，標(biāo)志著野戰(zhàn)火炮進(jìn)入管退時(shí)代。

▲火炮駐退復(fù)進(jìn)機(jī)

炮口制退器也同樣由法國(guó)人發(fā)明，且出現(xiàn)的時(shí)間更早。1842年，法國(guó)陸軍上校謝瓦利爾·特雷維爾·博利厄，在一支步槍槍口區(qū)域鉆了幾個(gè)小孔。小孔以一定角度向后傾斜，子彈擊發(fā)時(shí)一部分火藥氣體從小孔泄漏出去形成反沖，就減小了步槍后坐力。

1862年，法國(guó)人又在一門106毫米海軍炮上試驗(yàn)博利厄上校提出的制退技術(shù)，同樣取得了良好效果。

▲反作用式制退器

同年，英國(guó)人從法國(guó)搞到相關(guān)技術(shù)后，開始在9磅青銅炮上做試驗(yàn)。但是英國(guó)人在炮管上鉆的小孔質(zhì)量不合格，試驗(yàn)效果很差，沒達(dá)到預(yù)期效果。

1888年德國(guó)人也加入實(shí)驗(yàn)中來(lái)，將炮口制退器概念運(yùn)用到“緩沖-蓄能器”反沖系統(tǒng)中。這就是早期階段各國(guó)在炮口制退器上的探索經(jīng)歷。

第一次世界大戰(zhàn)時(shí)，炮口制退器已蓬勃發(fā)展起來(lái)。殘酷的塹壕戰(zhàn)中，各國(guó)對(duì)火炮發(fā)射距離、彈丸威力和射擊精度要求越來(lái)越高，相應(yīng)的發(fā)射藥量也越來(lái)越大，由此產(chǎn)生的后坐力急劇增長(zhǎng)。倒逼各國(guó)加速研制各種新型炮口制退裝置。

二、炮口制退器的原理、分類和優(yōu)缺點(diǎn)。

炮口制退器的原理，是通過控制后效作用期火藥氣體流量分配和氣流速度，使其產(chǎn)生向前的沖量，減小火炮后坐力。它帶來(lái)很多好處：

首先，是減小炮架重量、緩沖機(jī)構(gòu)重量。使全炮重量降低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、機(jī)動(dòng)性提高，能跟隨部隊(duì)到達(dá)更多的戰(zhàn)場(chǎng)。

其次，是縮短身管后坐距離。讓不同型號(hào)的火炮能裝備到更多坦克和裝甲車上，擴(kuò)大使用范圍，提高射程和威力。

▲謝爾曼“螢火蟲”坦克

比如二戰(zhàn)中，英國(guó)從美國(guó)獲得很多M4“謝爾曼”坦克。但它的75/ 76毫米坦克炮威力不足，無(wú)力對(duì)抗德軍虎式坦克的正面裝甲。于是英國(guó)人將坦克炮拆下，換上自己的17磅長(zhǎng)管坦克炮。

此炮威力巨大，但炮管后座距離太長(zhǎng)，無(wú)法安裝到謝爾曼坦克炮塔內(nèi)。后來(lái)工程師重新設(shè)計(jì)了制退系統(tǒng)，縮短了炮架，降低了后坐距離，終于讓新坦克變成能在1500米外，正面擊穿虎式坦克裝甲的“螢火蟲”坦克。

再次，降低后坐力能加快火炮機(jī)構(gòu)復(fù)進(jìn)速度，簡(jiǎn)化瞄準(zhǔn)流程，提高反應(yīng)速度。

炮口制退器分類很多，按結(jié)構(gòu)形式可分成：沖擊式、反作用式、沖擊-反作用式三大類。

1、沖擊式炮口制退器體積較大，腔室直徑一般在炮口直徑2倍以上，內(nèi)部有多層反射擋板。

當(dāng)火藥氣體到達(dá)炮口時(shí)，先在制退器腔室內(nèi)膨脹，壓力迅速降低。然后氣體受反射擋板阻擋產(chǎn)生向前的沖量，給火炮身管一個(gè)向前的作用力，從而抵消一部分后坐力。

沖擊式炮口制退器按腔室數(shù)量，又分成單室、雙室、多室等等。腔室越多，降低后坐力效率越高，最高可達(dá)70%左右。

▲德國(guó)四號(hào)坦克是雙室沖擊式炮口制退器

2、反作用式炮口制退器，是在火炮身管末端開多排向后傾斜的側(cè)孔。制退器內(nèi)徑較小，一般在炮口直徑1.3倍以下或相等。腔室內(nèi)沒有或只有很少的反射擋板。

當(dāng)火藥氣體到達(dá)制退器時(shí)，受較小腔室體積的限制，氣流壓力很高。于是氣流經(jīng)傾斜側(cè)孔二次膨脹，加速噴射而出，產(chǎn)生向前的反作用力，抑制后坐力產(chǎn)生。

▲蘇聯(lián)ISU-152自行火炮是反作用式制退器

1842年法國(guó)發(fā)明的第一種制退器也屬于反作用式制退器。

▲高速攝像機(jī)下的槍口制退器氣流情況

3、沖擊-反作用式炮口制退器是以上二者的合體，兼具兩者優(yōu)點(diǎn)。其制退器腔室直徑在炮口直徑1.3倍以上，2倍以下。

因?yàn)樯厦骈_了很多側(cè)孔，看起來(lái)像胡椒瓶一般，所以俗稱“胡椒瓶”型制退器。

▲沖擊-反作用式炮口制退器

各種結(jié)構(gòu)的制退器中，沖擊式制退器效率最高，但制造復(fù)雜、體積大、精度低；反作用式制退器加工難度小、體積小、撓度影響小，精度較高。

炮口制退器有眾多優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，也有缺點(diǎn)：

1、炮口沖擊波和火焰很強(qiáng)。沖擊波超壓和噪聲會(huì)嚴(yán)重傷害附近的士兵；炮口火焰和大量揚(yáng)塵使能見度下降，影響瞄準(zhǔn)，也容易暴露陣地。和風(fēng)漫談原創(chuàng)，禁止抄襲。

2、制退器額外增加了炮口重量，使身管承受重力矩加大，更容易彎曲變形，影響射擊精度。

3、炮口制退器在超高壓火藥氣體沖擊下工作，質(zhì)量要求非常高。如果開炮時(shí)破碎崩裂，會(huì)造成嚴(yán)重人員傷亡。

4、炮口制退器有時(shí)會(huì)影響尾翼穩(wěn)定脫殼穿甲彈的彈托分離，不利于火炮彈種多樣化。

所以現(xiàn)代一些對(duì)精度和彈種多樣性要求很高的坦克炮、反坦克炮，也會(huì)不安裝炮口制退器。

火炮技術(shù)快速發(fā)展，炮口制退器也不斷使用新型復(fù)合材料和新設(shè)計(jì)原理。其目標(biāo)是不但降低后坐力，還要與炮口消焰器、消聲器融合，保留長(zhǎng)處去除缺點(diǎn)，形成多功能炮口裝置。未來(lái)，炮口制退器將不斷提高效率，為火炮性能提升做出巨大貢獻(xiàn)。