飞机作为武器规模化参与战争开始于一战,在二战期间盛极一时。在螺旋桨飞机称王的时代,空战中航空机枪是主要武器。特别是自一战起,各国作战飞机的航空机枪普遍安装在螺旋桨正后方,但螺旋桨在高速旋转,机枪同步射击时,却从没有发生机枪子弹击中螺旋桨的事故。事实上,解决这一机械联动机构技术难题的,正是得益于 一战期间德国空军对于“机枪射击协调器”的成功应用。
自1903年赖特兄弟制造出世界首架飞机后,经过不断实验改进的飞机也开始逐步应用于军事领域。早期的军用飞机,主要承担空中侦察任务以及投掷炸弹的攻击任务。后来,随着一战的爆发,交战双方装备的飞机越来越多,在空中“狭路相逢”的频率大增,为了让飞机在空中作战中“加装刺刀”,法国人首先将陆军使用的大名鼎鼎的维克斯机枪搬上了飞机,随后,英国和德国空军先后为其飞机安装了机枪。
众所周知,早期的飞机结构非常简单,整体空间也十分有限。特别是在螺旋桨飞机时代,飞行中螺旋桨高速运转的同时,也直接挡住了航空机枪的射界,极有可能在同步开火的同时击中螺旋桨而导致机毁人亡。与此同时,从当时的主流航空机枪性能来看,射速普遍可以达到每分钟600发,而相对应的螺旋桨飞机的双叶螺旋桨转速可以达到1200转/分钟。这样一来,在螺旋桨持续转动、机枪持续开火的状态下,子弹就无法通过螺旋桨运转形成的扇面,
因此,在早期的尝试中,法国采用机翼顶部安装机枪的设计风格,而英国则把机枪装在机翼左右两侧,德国人甚至将机枪安装在飞机机头,通过位置的调整,以此避免航空机枪与螺旋桨的冲突。
然而,虽然说改变机枪安装位置可以有效地避免作战飞机航空机枪“自残”的局面,但从空气动力学角度来说,这样的设计不仅让飞机的灵活机动性受到极大地影响,而且带来
飞行员无法快速锁定目标进行瞄准射击的困难,也因此极大地限制了飞机在空战中所起到的重要作用。因此,法国人率先进行了探索性尝试。罗朗·加罗斯所带领的科研团队首次将机枪装在了飞机座舱的前面,从方向来看,航空机枪的瞄准镜可以直接以木制螺旋桨为标准。与此同时,法国人在面向机枪枪口位置的螺旋桨叶片侧面安装了特殊的楔形钢片。通过这种看似非常简单的设计,虽然航空机枪射出的子弹依然面向螺旋桨,但通过钢片的反弹会发生方向的折射,从而射向敌机。如此一来,既保证了火力输出,又保障了飞机与飞行员的安排,罗朗·加罗斯的这种“偏转片系统”很快得到了法国空军的肯定。
不过,罗朗·加罗斯的这一设计理念虽然有着科学依据,但同样也存在着不小的安全隐患。毕竟,尽管有钢片作为阻挡反弹,但经过碰撞反跳的子弹依然不能保证万无一失,如同陆战中的“跳弹”一样,一旦因为钢片材质等因素出现偏差,依然会对螺旋桨甚至机体和飞行员造成杀伤。1915年,当罗朗·加罗斯所驾驶的改良版飞机被德国空军击落后,他的“偏转片系统”同样也被德国军工科研人员所掌握。在此基础上,荷兰设计师安东尼.福克研发了安全性更加出色的“机枪协调器”。
其原理非常简单,在保证螺旋桨高速运转和航空机枪持续开火的状态下,当飞机的螺旋桨桨叶与机枪枪管形成一条直线时,“机枪协调器”就会迫使机枪停止射击,以保证机枪每一次发射出的子弹,可以精确无误地穿过螺旋桨桨叶之间的空隙而射向敌对目标。随着这一技术在德国空军的广泛运用,在一战期间让协约国方面遭受重创。随着一战的结束,各国在后续作战飞机航空机枪、机炮的安装上都普遍采用了该系统,世界空战格局也由此掀开新的一页。
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