低空目标与狙击手的绝对杀手：详解苏联ZU-23 23毫米双联装高炮

▲电影《风暴之门》中的剧照：俄军用ZU-23高炮打击树丛里的车臣武装分子狙击手。

看过电影《风暴之门》的观众一定还记得这样一个情节：俄军机降小分队控制了高地，此时有车臣武装分子的狙击手躲在高地旁的树上用狙击步枪偷袭小分队。小分队指挥员发现了狙击手的大致位置，用一串曳光弹指示目标，随后一名队员操纵一门双联装小口径高炮对准狙击手所在的树丛打了一个长点射，炮弹呼啸而过之后，敌狙击手毙命。相信这个情节给观众留下了深刻的印象，也对影片中这种火力凶猛的小型高炮有了兴趣，这种俄军使用的ZU-23小口径高炮就是本文的主角。

▲ZU-2323毫米双联装高炮全貌（行军状态）

“由空到陆”的研发经历

1954年，苏火炮和导弹武器委员会指定图拉武器设计局设计一种小口径自动高炮，取代已经在苏军当中服役的KPV系列14.5毫米高射机枪和61-k 37毫米高炮。前者诞生于二战末期，正式装备部队时二战已经结束，单管理论射速有600发/分，火力密度不小，但射程近；使用的14.5x114高射机枪弹原本是PTRS和PTRD反坦克步枪使用的子弹，初速高，侵彻性能好，但弹头小，使用瞬爆弹头时装药很少，对飞机的破坏有限。后者是参加过二战的老式兵器，火炮全重较大，采用管退式自动机，火炮理论射速为160-170发/分，低射速对喷气式飞机已力不从心。为此苏军急需要一种底盘轻便、射速高、射程又要比14.5毫米机枪远的高射兵器作为野战部队的近程低空防空火力，必要时还能平射打击轻型装甲目标和集团有生力量。

在1949年，图拉武器设计局的设计师尼科莱·M·阿法纳舍夫设计过一种导气式原理的A-12.7航空机枪，口径为12.7毫米，装备在米-4直升机（武装型）、乌米格-15喷气式教练机等飞机上。这种机枪最大的特点是采用横动式枪机，在射击时枪机被枪机框上的曲线导棱带动相对于枪管轴上下垂直运动而不是前后运动，这样的好处是枪机行程短，射速比较高。因为枪机不能前后运动完成推弹上膛和抽壳动作，所以需要专门的推弹-抽壳杠杆。50年代初期，阿法纳舍夫将A-12.7航空机枪等比例放大，使用VYa航炮的23x152B弹药研制了一款航炮，但因为重量太大没有采用，随后阿法纳舍夫将航炮的弹药由23x152B改为更短后坐力更小的23x115，火炮的外形尺寸和重量也降下来了，新航炮终于被军方接受定名为AM-23航炮，装备在图-16、图-95、安-12、伊尔-76等大型轰炸机、运输机上作为自卫炮塔火炮。到了1954年，因为军方需要一种小口径高炮，阿法纳舍夫就把一度放弃的使用23x152B弹药的方案拿出来，新炮被定名为2A14（苏联的小口径自动炮炮身部分有独立的代号，炮架部分也有代号，ZU-23是整个火炮系统的代号）。2A14火炮很快通过了鉴定和验收，自1955年开始由图拉兵工厂投入小批量生产。

火炮炮身设计定型后，设计合适的炮架的任务就摆在眼前了。一开始设计局拿出的方案叫做ZU-40，这是一个四轮的炮架，射击时前面两个车轮抬起折叠，火炮进入战斗状态。另一个设计方案叫做ZU-575，也是使用四轮炮架，所不同的是火炮有在牵引状态下行进射击的能力。1958年又在ZU-575炮架的基础上设计了一种自运式炮架，动力装置为M-72三轮摩托车的汽油发动机，可以使火炮在短距离内自行行驶。三个炮架方案都有一个毛病，那就是重量大，所以都被火炮和导弹武器委员会于1958年给否定了。

1955年，图拉兵器设计局的另外一组设计师：E. K. 瑞金斯基和R. Ya.珀德森在ZPU-1单管高射机枪枪架的基础上拿出了一个ZU-1单管炮架方案，随后又拿出了一个更完善的ZU-14双管方案，该双管方案为两轮结构，有一个三角形底盘，高低机和方向机都用齿弧结构，两个2A14炮身装在一个共同的摇架上上下俯仰，摇架内部还有缓冲装置，使炮身可以后坐14-18毫米。整个摇架加上两个炮身以及两个满弹药箱总重为950千克，从行军状态转换到战斗状态的时间为15-20秒。ZAP-23自动向量瞄准具可以使火炮跟踪并瞄准速度不大于300米/秒，最大斜距不超过2000米的空中目标。

在1956年的4月到9月间，单管的ZU-1炮架和双管的ZU-14炮架进行了对比测试，测试的结果显示双管的ZU-14炮架更能坚固重量和火力，整个炮架更加紧凑。到1959年，ZU-14双管炮架方案被正式确定，到1960年，整个火炮系统被定名为ZU-23牵引式高炮，并投产装备部队。

继承航炮的内部结构

ZU-23高炮的炮身2A14全长2555毫米，重75千克。在设计它上继承了AM-23航炮的结构，采用导气式原理，炮闩横动闭锁，这使得其炮闩运动行程缩短，射速较高，达到800-1000发/分。下面就以2A14的自动机部分为重点介绍一下这种火炮的基本结构和工作原理，使大家对这种导气式+炮闩横动闭锁的自动原理有更清晰的了解。

▲2A14火炮的内部剖视图：1.炮箱 2.身管 3.消焰器 4.木把手 5.传动框 6.活塞 7.推弹-抽壳臂 8.加速臂 9.曲线导棱10.炮闩 11.击发机构 12.阻铁13.碟形缓冲簧 14.供弹机构 15.加速凸轮16.导气管。

2A14的炮管下方有一根导气管，通过导气箍内的导气孔与炮管内联通。当弹头通过导气孔后，一部分火药燃气通过导气孔进入导气管，推动活塞向后运动。活塞和传动框（相当于轻武器的枪机框）固定连接，属于活塞长行程原理，当活塞在火药燃气力量推动下后坐时，传动框也一起后坐。这一部分的工作原理和常见的活塞长行程导气式自动武器并没有什么两样。

▲活塞和传动框。

▲曲线导棱带动炮闩上下运动的示意图。

2A14的传动框是一个长方形框型零件，两侧框体的内侧各有一条向内突出的曲线导棱，曲线部分大致成“Z”字型，而火炮的炮闩就装在传动框内，炮闩两侧的开闭锁斜面和曲线导棱配合，当传动框随着活塞前后运动时，炮闩在曲线导棱的作用下做上下运动，完成关闩、闭锁、击发、开锁、开闩的连续动作。
2A14的炮闩是一个横截面大致为方形的零件，两侧有开闭锁斜面，前上方有镜面用以封闭炮膛，镜面表面光洁度较高，以减少和弹底之间的摩擦。除了闩体本身外，炮闩上还有击发装置。击发装置的主要零件是一个弹簧驱动上下运动的撞击筒。当传动框向前运动带动炮闩向上运动时，撞击筒被自动发射卡锁挂住维持不动，撞击筒内的弹簧被压缩，储存击发能量。当炮闩快要关到位时，自动卡锁松开，撞击筒在弹簧作用下向上撞击击针操纵臂（一个L型的可转动的零件），击针操纵臂向前转动打击击针，击针头向前伸出击发炮弹。当火炮停射待击时，整个传动框被炮箱下部的阻铁挂住停在后方位置，炮闩停留在下方位置，撞击筒弹簧没有被压缩，也就不会有向上弹的势能。

▲推弹-抽壳臂、加速臂和加速凸轮。

▲推弹上膛时的动作：加速臂（19）被传动框（10）带动向前，后凸齿撞击加速凸轮（7），向前加速摆动，推弹-抽壳臂（3）推着炮弹（16）脱出链节推入炮膛。

▲抽壳时的动作：加速臂被传动框（10）带动向后，前 凸齿撞击加速凸轮，向后加速摆动，推弹-抽壳臂（3）上的抽壳卡齿扣住药筒（25）的底缘将药筒抽出炮膛。

因为炮闩为上下横动，不能像纵动炮闩那样完成抽壳和推弹上膛动作，所以2A14火炮上有专门的推弹-抽壳臂。推弹-抽壳臂是一个叉形零件，头部有推弹凸部和抽壳卡齿，尾部通过转轴和另一个叉形零件加速臂连接，加速臂又通过另一个转轴和传动框连接。当传动框向后运动时，带动加速臂向后运动，加速臂下方的前凸齿撞击加速凸轮使加速臂上端向后加速摆动，带动推弹-抽壳臂向后抽出空药筒向下抛出炮箱；当传动框向前复进时，又带动加速臂向前运动，加速臂下方的后凸齿撞击加速凸轮使加速臂上端向前加速摆动，带动推弹-抽壳臂向前把新一发炮弹推入炮膛。推弹-抽壳臂与加速臂的运动和手肘的运动很相似。

▲供弹机构动作示意图：左为拨弹前，右为拨弹后。

▲ZU-23高炮近景，0型拉柄就是装填拉柄，通过钢丝绳和火炮的传动框连接，拉动装填拉柄完成首发装填动作。拉柄左右各有一个。

▲受弹机盖打开的样子：1为拨弹板，2为凸齿，当最后一发弹到达预备进弹位置时，因后面没有炮弹压住该凸齿，火炮不能击发，装上新弹链后凸齿被压下，可直接继续射击。3为推弹-抽壳臂。

2A14和它的前身AM-23航炮、A-12.7航空机枪一样用弹链供弹，其供弹机构也和AM-23航炮很相似。在炮身的右侧（也可以是左侧，双联炮架上左炮左侧进弹，右炮右侧进弹）有一紧贴炮箱侧面的弧形拨弹板，拨弹板外侧有拨弹齿，内侧有斜槽，斜槽与拨弹板操纵器上的斜形凸棱配合运动，拨弹板操纵器又和传动框相连接。于是，当传动框前后运动时，拨弹板操纵器也一起前后运动，通过斜形凸棱在拨弹板斜槽内的滑动，带动拨弹板上下运动，拨弹齿逐发向进弹口拨送炮弹。炮箱顶部受弹机盖下面有卡弹齿和卡链齿，使拨送到进弹口的炮弹和链节不能向后退出，只能逐发向前，到达进弹口位置后被压弹板向下压入炮箱。整个供弹机构动作流程如下：当传动框后坐时，拨弹板被拨弹板操纵器带动向上运动将炮弹拨入进弹口，该发弹被压弹板压入炮箱内预备上膛位置，当传动框复进时，拨弹板被拨弹板操纵器带动向下运动准备拨送下一发弹，已经在如被上膛位置的这发炮弹被推弹-抽壳臂向前推出链节推入炮膛。由此可以看到，2A14的进弹过程属于单程进弹。首发装填时，射手将弹链头部的导引片穿入受弹机从对面拉出拉到位，再拉动炮架上的装填拉柄，钢丝绳带动火炮传动框向后运动，拨弹板向上运动，弹链上的第一发弹就进入预备进膛位置，首发装填即告完成。
关于2A14的供弹系统还有个特别的地方，就是当一条弹链打到最后一发弹时，这发弹不会自动进膛发射，而是会停在预备进弹位置，火炮自动机被挂住待击。当射手装入第二条弹链时，不必再拉动装填拉柄，只要直接踩下击发踏板，火炮就可以继续射击。这样的设计对提高再装填速度、减少火力停顿时间很有用。

▲2A14火炮的炮口有筒状消焰器。

▲消焰器通过三个支腿和身管连接。

▲身管上方的木质提把。

2A14的身管长1880毫米，采用10根右旋等齐渐速混合膛线，膛线导程1730毫米，分为三段：药室前端开始的头140毫米为缠角3.6°的等齐膛线，接下来的850毫米，为缠角逐步增大到缠角6.0°的渐速膛线，最后740毫米为缠角6.0°的等齐膛线。身管口部有圆筒形的炮口消焰器，消焰器通过三个支腿连接到一个小的套管上，套管内部有内螺纹，和炮口的外螺纹连接。2A14的身管可以快速更换，为了便于操作，身管上方有木质提把供更换身管时握持。

轻便实用的轮式炮架

▲ZU-23高炮使用的ZU-14双轮炮架和ZPU-2 14.5毫米双联高射机枪的枪架非常相似。

▲转换到战斗状态时，两侧的车轮向上翻起，前2后1共3个螺栓千斤顶撑起炮架。

▲左侧座椅上的是瞄准-击发手，右侧座椅上的是瞄准具装定手。

▲左右两门2A14火炮并列安装在一个摇架上上下俯仰，火炮在摇架上有一定的前后缓冲行程射击时可前后运动减小后坐力对炮架的冲击。

▲摇架两侧各有一个但容量50发的弹箱。

正式服役的ZU-23高炮使用ZU-14双轮炮架。这种炮架的结构和ZPU-2 14.5毫米双联高射机枪（我国仿制产品为58式14.5毫米双联高射机枪）的枪架非常相似，轻便实用。底盘大致成三角形，两侧各有一实心海绵胎车轮，车轮上有挡泥板。当火炮从行军状态转换为战斗状态时，两侧车轮向上翻起离地，三个螺栓千斤顶将整个炮座顶起支撑。炮架的后方有牵引用的牵引杆，可用轻型卡车牵引。射击时，牵引杆可向下折叠。火炮的俯仰和水平转动都通过齿弧完成，高低射界为-4°~+85°，水平射界为360°，高低机转轮在俯仰摇架左侧，方向机转轮在摇架后中央。两门2A14火炮并列安装在一副摇架上一同上下俯仰，摇架上有缓冲装置，射击时炮身可在摇架上前后运动减少对炮架的冲击。火炮的传动框用钢丝绳和摇架上的装填拉柄连接，拉动装填拉柄可进行首发装填和排除哑弹的动作。在摇架的两侧，各有一个弹药箱托架，可装一个但容量50发的弹药箱，弹药箱随火炮一起上下俯仰。
炮架上有两个座椅，左侧的是瞄准-击发手座椅，瞄准-击发手通过瞄准镜瞄准目标，左手操作高低机转轮，右手操作方向机转轮，瞄准后踩下发射踏板射击。右侧的是瞄准具装定手座椅，负责装定向量瞄准具的航向、速率、斜距等诸元。

▲ZU-23高炮使用的ZAP-23向量瞄准具：1为斜距刻度盘，2为斜距装定转轮，3为方位角刻度盘，4为速度装定器，5为航路指示器。

▲瞄准镜特写：带有遮光罩的是高射用反射式瞄准镜，下方的圆形镜头是光环投射的进光镜头，旁边小的是PU平射瞄准镜。

ZU-23高炮使用的瞄准具为ZAP-23向量瞄准具，由航路装置、斜距装置、平行瞄准装置和光学瞄准镜组成。它利用相似三角形原理将火炮发射位置、目标现在位置、目标提前位置按比例缩小到瞄准具上。瞄准具下方的球形装置装定目标航向和速度，瞄准具右侧的转轮装定斜距，斜距数值在刻度盘上显示，装定好目标航向、速度和斜距后，瞄准镜十字线就取提前量指向目标未来位置，射手只要将瞄准镜内的十字光环压住目标即可射击。瞄准镜为反射式，通过透镜将十字光环投射到一块倾斜玻璃板上，类似战斗机上的反射式瞄准镜。除了高射用的反射式瞄准镜，ZAP-23瞄准具还可装直筒型的PU平射瞄准镜，使用时装在高射瞄准镜左侧。

本文出自北朝论坛，作者 : 砖家

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