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家园 【原创】小猫的原创——二战中美国海军的火箭武器

P.S本文也算是登陆舰改装火箭炮支援舰的衍生文,日本海军的火箭炮迟些开贴介绍一下

1.使用2.25英寸MK.3固体火箭发动机(solid-propellant rocket motor)的火箭弹系列

与战前就开始进行航空火箭弹研究和试验的苏德等国不同,承平已久的美国直到参战后才发现缺乏有效的轻型航空对地对海攻击手段,1942年夏天,美国海军开始计划研发一种空对地支援航空火箭弹,用于在登陆作战中,填补海军舰炮支援火力和大规模空袭之间的空隙。

虽然海军方面再次后知后觉临时抱佛脚,但是美国国内却有不少民间的火箭狂人,加利福尼亚理工大学CalTech (California Institute of Technology)一群设计师在1941年向海军方面展示了一种标准或者说是原始的火箭弹推进部分,这就是2.25英寸的MK.3火箭弹推进部,海军方面要求以MK.3推进部为基础,装上一枚9公斤的超口径弹头。

1942年6月24日,这种航空火箭弹首次试验取得成功,随之被命名为4.5英寸的Beach Barrage Rocket(直译是海滩弹幕火箭弹)。随后,1942年9月,海军航空兵在北非首次使用了4.5英寸BBR火箭,部队为这种简单有效的武器起了个名字——“Old Faithful(黄石国家公园的著名间歇泉)”。

由于是小身子推大头,4.5英寸BBR火箭108米/秒的初速远低于苏德同时期装备航空火箭弹,但是其战斗部装填有3公斤的高爆炸药,虽然比不上德制210毫米和280毫米航空火箭弹,却比苏制82毫米和132毫米火箭弹不足一公斤的装药量还是大不少的。

可惜,除了较低的初速外,4.5英寸BBR火箭还采用了效果糟糕的环形稳定器,因此准头奇差,远达不到苏德火箭弹在1000米有效射程上散布精度不超过16米的水平。

由于赶工,CalTech只能为火箭弹装上最简单的尾部环形稳定器,而苏德两国在战前研究航空火箭中先后实验过环形稳定器,得出的结论均为这种尾翼无法满足维持火箭弹稳定飞行的要求。

不过好在瑕不掩瑜,精度上面的问题对崇尚火力的美国人不是问题,反正美国海军要的是一种“弹幕火箭”,所以4.5英寸BBR在战争中一共生产了160万发,除了用于空地支援外,海军陆战队也将这种火箭搬到滩头作为地对地火箭使用,而早期LCI火箭炮支援舰也大量使用这种火箭弹作为舰对地支援武器使用。除了被海军和陆战队用于对地支援,美国陆军也以BBR火箭为基础,研发和实验了不少中口径火箭炮,如著名的T34火箭炮。

除了赶工的原因,4.5英寸BBR火箭败事有余的尾部环形稳定器还和2.25英寸MK.3固体火箭发动机半路出家有关,MK.3发动机最初不是为航空火箭弹设计的,而是用于舰用反潜火箭弹,这就是美国的Mousetrap扑鼠笼式火箭弹,国内也有人译为鼠笼炮。

1941年美国海军在新式反潜武器方面与在航空火箭弹方面的一穷二白,被日本海军一脚揣进世界大战后,美国海军痛感缺乏反潜武器系统,面对潜深更大,航速更快的敌军潜艇,原始的投方式深水炸弹的有效性值得怀疑。

幸运的是大西洋对面的英国人已经同纳粹的海狼崽子们酣战多年,积累的不少经验教训,并将其运用在了新武器设计方面。皇家海军发现,在当时声纳探测距离近,有效范围小的情况下,猎潜舰想要有效的攻击敌方潜艇,需要一种比沿自身航迹投放深弹覆盖面更广的武器,最好是能够以本舰舰艏为中心对附近扇面上的敌方潜艇发动攻击。

为了追求一击必杀,新式深弹应该能够灵活的进行多发齐射实现面积打击。海军的武器设计师们在研制中发现自己要设计差不多是一种“深弹迫击炮”,于是他们决定借鉴诡异的反坦克武器Blacker Bombard的设计。

Blacker Bombard采用的发射原理被称为“插杆迫击炮Spigot Mortar”,这种武器在弹体尾部连接一根装有发射药的空心金属发射管,将发射管插在插杆底座上,用插杆撞击的力量击发发射药,用发射药的反推力再将弹起的击发插杆复位准备下一次击发。这种“插杆迫击炮Spigot Mortar”比一般迫击炮要简化了很多,后座力也大幅度减小,最适合的用途是在单兵反坦克武器上,除了Blacker Bombard,二战中英国大量装备的PIAT也采用了这种原理。

英国海军在深弹发射器采用“插杆迫击炮Spigot Mortar”原理最终开发出了著名的Hedgehog刺猬深弹,这种24联装的武器体积并不太大,其发射架只是24根击发插杆,“刺猬”的诨名便是由此而来。

由于当时声纳系统在测深方面极为不可靠,刺猬深弹干脆采用了触发引信,为了能提高命中率,刺猬深弹采用了联发覆盖射击的办法,英国人把这种战术形象的称为“投影”,刺猬弹的引信除了直接打中敌方潜艇引爆外,其他深弹产生的水压也能将其引爆。

因此设计师让刺猬深弹每次两发,间隔0.1秒连射,全部24枚深弹在1秒多钟内全部入水,围成一个直径10米左右的环形,只要这个“死亡之环”上的任何一枚深弹命中敌军潜艇,其余深弹也会依次被引爆,敌方潜艇将被多方向的巨大水压笼罩,非死即伤。

当然实际作战中,刺猬弹的命中率到二战结束也没能超过10%,而且“插杆迫击炮Spigot Mortar”原理产生的后座力虽然小于一般火炮,但由于刺猬是24发联装,每次发射舰艇在1秒多内将承受不小的后座力,成为小型舰艇不可承受之重,这最终导致英国研制替代刺猬深弹的Squid乌贼深弹迫击炮。

当刺猬弹1941年5月首次被安装在皇家海军驱逐舰HMS Westcott进行实验时,美国海军还未参战,但是英国人却主动的向潜在盟友共享了新式深弹的资料。美国海军对“插杆迫击炮Spigot Mortar”原理毫无兴趣,在实用主义的美国人看来,约翰牛此举纯属脱裤子放屁,想要抛射深弹,用简单的固体火箭发动机配合导轨就是了。

所以NDRC (National Defense Research Committee) 国防研究委员会从41年便要求加利福尼亚理工大学CalTech以英制刺猬弹的规格研制一种简单的固体火箭发动机推进的反潜火箭弹。

由于只需要将7.2英寸的弹头抛射出去就可以,加利福尼亚理工大学CalTech继承了英制刺猬弹的超口径结构,选择2.25英寸作为火箭发动机的直径,这就是MK.3式固体火箭发动机的最初发端。

为了能够最大限度的简化生产和安装流程,美国海军决定使用U型导轨发射本国的反潜火箭弹,最终的联装发射架形如中国的木栅栏,美军觉得这种简陋的发射器和mousetrap扑鼠笼长的很像,便为这种反潜火箭发射起名为Mousetrap。

除了将Mousetrap用于舰载外,海军也将这种短程火箭装上了反潜飞机,1942年7月3日,联装7.2英寸反潜(饭前,猫估计当时饿了,多谢加东老兄指出)火箭首次装上PBY-5A进行实验,海军称之为“7V”火箭,V代表Vertical。

为了将7.2英寸Mousetrap变为合格的空射反潜武器,海军和CalTech再次使用了英制刺猬弹的“投影”战术,空射火箭被设定为以一种矩形落点覆盖目标区域,这就是1943年夏天正式装备的Retrorocket反潜火箭系统,空射的7.2英寸Retrorocket火箭的速度提升为Mousetrap的一倍左右,约88米/秒,但准头还是很差,只有在多发齐射的情况下才能达到令人满意的命中率。

考虑到7.2英寸Mousetrap火箭实际上就是一发高爆火箭弹,缺乏压制用火箭炮的美国海军和陆军决定将这种武器改进为一种大口径火箭炮,这就是被广泛用于欧洲、北非和太平洋战场的7.2英寸Demolition Rocket爆破火箭。

为了能够提高攻击效果,陆军专门研制了20联装的 "Whiz Bang" 和24联装的 "Grand Slam" 车载火箭炮,并以7.2英寸火箭弹为基础研发了混凝土破坏弹和化学战火箭弹,广泛的用于打击敌军坚固筑垒工事。

不过诸如M17等成熟型号由于体积过大并不如同样以2.25英寸MK.3火箭发动机和海军BBR火箭为基础的4.5英寸火箭炮使用广泛,后者的陆用变体与谢尔曼坦克组合产生了T34坦克火箭炮等著名的怪物武器。海军则完成了变态的120联装MK 21 "Woofus" 发射架装备LCI(R),也有部分发射架在欧洲战场被装上LCT,1944年8月被用于轰击法国海岸的德国大西洋壁垒。

后期的7.2英寸Demolition Rocket爆破火箭换装了性能更好的CalTech 3.25英寸固体火箭发动机,速度和射程都有不小的提升,下一贴小猫会介绍一下使用3.25英寸固体火箭发动机的一系列火箭。

4.5英寸和7.2英寸火箭弹一般结构

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Blacker Bombard采用的29毫米超口径反坦克弹药

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Blacker Bombard对在敦刻尔克丢弃全部重型反坦克武器的英军而言,是设想中的本土作战中最重要的反坦克武器之一

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为了能够实现全向防御,英国人在本土构筑了很多这种圆台式阵地点看全图

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Hedgehog刺猬深弹的诨名来自24根发射插杆

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刺猬深弹采用的便是7.2英寸超口径深弹,后来美制7.2英寸反潜火箭弹沿用了这一口径,但是发射原理却完全不同

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24发刺猬弹在理想状态下将在敌方潜艇上构成一个直径10到15米得死亡之环,四面八方的连续水压冲击将彻底摧毁水下海狼,不过这个设想在实战中很少实现

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实战中刺猬深弹攻击U-853潜艇,死亡之环洒下的冲击波覆盖了巨大的区域,被罩在圈内绝难幸免

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美国海军学习英制刺猬深弹的成果便是7.2英寸的Mousetrap火箭推进深弹,捕鼠笼之名便来自这栅栏一样的发射架

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Mousetrap又演变为对地攻击用的7.2英寸Demolition Rocket爆破火箭,注意这枚7.2英寸Demolition Rocket采用的不是早期的2.25英寸MK.3火箭发动机,而是3.25英寸的新型火箭发动机

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陆军除了使用和扑鼠笼发射器类似的简易导轨发射架外,还未7.2英寸火箭弹设计了不少多联装车载火箭发射架,比如M17一般装在坦克炮塔上,但是由于联装数少,美国陆军更倾向于使用4.5英寸的T34火箭炮

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为了最大限度发挥7.2英寸火箭弹的威力,海军设计了120联装的MK 21 "Woofus",成为LCI(R)的标准配置,日本人和法国海岸的德国人都遭遇过这种可怕的火海武器

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妖猫drake:【原创】小猫的原创——二战中美国海军的火箭武器 (二)

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