不尋常的火炮

德國人爲什麼對法國人的火炮如此感興趣，而法國人又爲什麼會如此“小題大做”？一切的根源，都在於這絕不僅僅是一門普通的速射炮。作爲後來引發法國陸軍“速射炮革命”的重要因素，“法75”是世界上第一門在設計階段就對精度和立靶密集度之間的關係進行了科學計算的速射火炮。

就當時的火炮射擊技術而言，精度和立靶密集度的含義可作如下解釋：所謂精度，就是用於衡量一組射彈的平均彈着點相對於目標位置的精確程度的尺度。密集度是用於衡量火炮在同一仰角上發射的若干彈丸的落點相對於平均彈着點散佈偏差的尺度。當射彈圍繞平均彈着點散佈很大時，我們說密集度不好。精度與整個火炮系統有關，並受許多誤差和差錯的影響，影響精度的因素包括火炮測地誤差、所決定的目標位置的精度誤差以及在彈藥、儀器和外部射擊條件修正量上的一些固有偏差。

密集度受彈與彈之間在許多方面存有差異的影響，包括初速、彈道係數、氣象條件、瞄準、送彈和火炮磨損等方面的差異，以及每一枚炮彈之間本身的差異。事實上，精度與密集度之間充滿了複雜的矛盾。在火炮射擊時可能密集度很好，但是精度不佳；有時則可能與此相反。另一方面，如果火炮發射的炮彈每次都落到目標中心上，此時則可以認爲射擊精度和密集度都非常好，但是即使獲得了這樣的結果，從戰術角度來講也並非理想——-那意味着既便射速足夠，也難以產生一個有效的、符合願望的面積覆蓋，從而使緊隨步兵戰鬥隊形，實施不間斷火力支援的目的落空，因此彈着具有一定程度的散佈是人們所期望的，只要散佈與預期值相近。

正是因爲深刻理解了這其中的奧妙，法國人在“法75”的設計過程中，堅持着這樣一個原則：精度與密集度之間必須維持如此一種平衡，既在無需修正的情況下，散佈不可以大到威脅已方步兵戰鬥隊形向前推進的程度，彈羣的平均彈着點應儘量靠近目標中心，但同時散佈的適度增加也是必要的，以便在接連不斷的彈幕式射擊中，產生一個有效的、符合願望的面積覆蓋。

爲了達到這個目的，“法75”採用了一種當時絕無僅有的制退復進技術。諷刺的是，這種技術居然還是從德國人那裏買來的。在19世紀末，各國火炮設計界業已達成共識，單純從彈藥上打主意並非是實現“速射”的靈丹妙藥。對炮手來說，火炮即使使用了黃銅藥筒，但如果沒有有效的反後坐裝置，也不能被看作是真正的速射炮。事實上，從中世紀開始利用火炮摧毀城堡起，直到20世紀初，影響火炮發射速度的不是如何更快地把炮彈放到火炮中，而是牛頓第三運動定律——如果每一次火炮發射都會讓整門炮退離原本的位置，這也意味着如果任何炮手想要修正彈着的話，不僅要花費力氣把火炮推回原本的位置，更要想辦法讓火炮儘可能地恢復到原本的姿態，而這些費力的工作遠比裝填火炮需要更多的時間。

然而，最初的“法75”制退復進系統在設計上卻存在很大的技術缺陷。在火炮發展史上，火炮反後坐裝置的發明是一個里程碑，它結束了剛性炮架的時代，進入了彈性炮架的時代。彈性炮架火炮發射時，因反後坐裝置的緩衝，作用在炮架上的力大爲減小，火炮重量得以減輕，發射時火炮不致移位，發射速度得到提高。正是彈性炮架的採用緩和了增大火炮威力與提高機動性的矛盾，火炮結構趨於完善。通俗地說，火炮的反後坐裝置就是一個彈簧，是火炮射擊時一個有特殊功能的緩衝和復位裝置。在火炮射擊時，反後坐裝置通過後坐運動產生一定的後坐力，從而控制後坐部分的後坐運動規律（速度和行程），同時也儲存部分能量，使其在後坐終止時再能自動返回到射擊前的初始位置。可見，反後坐裝置的最大優點就是它能將火炮射擊時所產生的巨大後坐力巧妙地緩解掉，同時也使得後坐部件正常復進到位以便下次射擊。最早的制退機是用彈簧緩衝的，也就叫彈簧式制退機。它結構簡單、緊湊，工作可靠，不易損壞，但對火炮而言，它的緩衝能力太小。此後出現的氣體式的制退機，基本上與彈簧式制退機的原理相同，而且更便於調整復進速度，但緩衝能力仍然有限。

在製造一種有效的反後坐裝置的問題上進行了多次嘗試後，“法75”的主要設計者、法國陸軍工程師路易斯·巴奎少校設計的液壓退管式反後坐裝置一經問世，便成了當時很多火炮設計師的熱門之選。事實證明，選擇液壓油而非彈簧或是空氣爲作功介質，大大提高了緩衝效率。其結構包括一個能完成兩種重要功能的液壓氣動式反後坐裝置，該裝置一方面能吸收射擊時作用在火炮上的後坐力，另一方面還可使火炮復進到射擊前的原有位置。後一種功能是這種反後坐裝置與當時也在進行試驗的其他反後坐裝置方案的不同之處。然而巴奎少校設計的液壓退管式反後坐裝置存在重大的技術缺陷。事實上，巴奎少校爲其反坐裝置選擇液壓油作爲作功介質的確非常明智，可問題在於，其整體設計是基於短後坐原理，實際上是自動手槍後座制退機構的放大，用在火炮上固然減小了耳軸拉力，減少了後坐週期所用的時間，提高了射速，但也產生了一系列不可迴避的問題。比如需要有某種前向緩衝系統以使炮身在射擊前停在搖架的前方，同時傳遞到炮架的後坐力能量仍然過大，火炮穩定性不足，但剩餘的後坐力卻又往往不足以將後坐部分推回到鎖定位置，所以在設計火炮時，還必須採取使炮身重新回到鎖定位置的某種措施，這就使火炮的結構大爲複雜化了，而且對部件的耐用性和部件強度要求較高，以至機械可靠性不佳。更重要的地方在於，在火炮上應用短後坐原理的液壓式反後座裝置，發射時點火延遲時間不同成了一個致命傷，即使點火延遲僅僅30毫秒左右，每次射擊後，炮身回到鎖定位置的原有後坐長度也會產生較大差異，這對於射擊精度意味着什麼是不言而喻的，並最終影響到至關重要的射速。

也正因爲如此，雖然崇尚“進攻與機動”的法國軍事當局對“法75”的原型設計從一開始就表現出了極大興趣，但在其設計得到進一步完善前卻態度謹慎。設計師聖克萊爾•德維爾上尉也意識到自己的設計過於粗枝大葉，尚有許多有侍斟酌之處。於是在1890年，與曾在因戈爾施塔特兵工廠工作的德國工程師阿登納• 豪賽爾進行接觸，以考察後者發明的另一種液壓式反後座裝置是否堪用。與路易斯•巴奎少校設計的液壓式反後座裝置相比，豪賽爾的設計特點在於同樣採用了液壓油爲作功介質，但卻變短後座爲長後座。同時，豪賽爾的反後座繫統在結構上也有新意，整個裝置緊湊、簡單，重量輕便，並在相當程度上解決了長後座與降低射速之間的矛盾。最初，阿登納.豪賽爾打算將其專利賣給阿爾弗雷德·克虜伯（克虜伯兵工廠創始人），以圖獲得豐厚回報。然而，精明過份的老克虜伯在瞭解到豪賽爾暫時還無法攻克液壓油泄露這個技術難關後，斷然否定了豪賽爾設計的一切價值。受此挫折的豪賽爾一氣之下，決定將其專利向任何“懂行”的“買家”推銷，哪怕這個“買家”是德國的敵人也在所不惜。

結果，作爲起落部分的核心部件之一，先進的液-氣式反後坐裝置成爲了讓“法75”笑傲江湖的本錢，其所謂劃時代的先進性也正體現在這裏。

從原理上來講，這種反後坐裝置並不複雜，並且早就廣爲人知，然而“法75”之所以成爲同時期唯一一成功應用這種反後坐裝置的火炮並因此獲得了性能上的優勢，這其中的奧妙在於，無論是炮身的後坐還是復進都應該是“平穩和有節制”的，否則火炮的穩定性和“速射性能”就無從談起。雖然當時的很多類似設計，都因無法解決這一問題而宣告失敗，但法國人卻從阿登納·豪賽爾先生的設計中獲得了“啓發”。法國人確信，在以一種極爲巧妙的方法加以解決後，這門火炮定會成爲一件性能令人咂舌的武器，甚至於足以引起一場“軍事革命”。不過，由於法國人解決問題的訣竅實際上出人意料地簡單，爲了保持自己好不容易獲得的技術優勢，法國軍方決心嚴守這門火炮的祕密。這也成爲了“德雷福斯案”案情撲朔迷離的根源。