球形闪电自行高炮小考证一则（瑞鹤）

　　原创 瑞鹤 尼伯龙根工厂 2017-10-01

　　作者：瑞鹤

　　改写与责任编辑：锅炉房老王

　　Une fleur dans le coeur来自尼伯龙根工厂00:0003:03

　　配乐：Therion—— Une fleur dans le coeur

　　一、缘起：

　　1942年以后，二战的局势对德国是愈发不利。在北非战场，盟军飞机的低空扫射让德国非洲军团（Africa Korps）蒙受了重大损失。这个时候德国陆军（Heer）痛苦地意识到，指望德国空军（Luftwaffe）保护他们的安全是愈发不现实。德军自己在法国战役后开发过一些自行高射炮，比如把Flak 38这种20毫米炮放在一号战车底盘上的型号，或者由各种半履带车运载轻型高炮所形成的型号，这些敞开的载具虽然也算得上成功的设计，但它们无法为高射炮操作人员提供像样的保护，结局就是很高的战斗人员伤亡比例（关于这一点，有个叫作《刺杀希特勒（Valkirie）》的电影，，开头一段英军飞机洗地的镜头拍的非常真实）。

　　在北非执行洗地任务的盟军A-20攻击机。面对这样的低空空袭，德国陆军唯一的选择就是把自行高射炮加上装甲保护。

　　这种“带装甲的自行高射炮”（Flakpanzer）最好用现有的坦克底盘来生产。当时德国已有的坦克底盘中，一号和二号底盘已显老旧，承载能力也十分有限。三号坦克的底盘要被用来生产三号突击炮，不可能有多余的底盘供应。于是德国陆军底盘的选择就只剩下了四号坦克和黑豹（然而黑豹显然是一个更不太可能的选择）。基于四号坦克的底盘，德意志钢铁公司（Deutsche Eisenwerke AG）开发出了上车体被带有四块装甲围挡的“家具搬运车” （Mbelwagen）。这种自行高射炮装备了一门单管Flak 43，这是德军新开发的一种中型高炮，口径37mm，身管倍径89倍，实际射速可达每分钟150发，射速在同类中算得上相当快了。

　　“家具搬运车”从火力和机动性上都是够用的，但是进行对空射击时，四边的围挡还得放下来以腾出射界，等于是没有防护了，而且还需要一定的准备时间，不能立即接敌。这样的车造了240辆，虽然聊胜于无，但这个“战斗时无防护”的设计还是不能被接受。

　　家具搬运车，这样需要放倒的围挡显然不能满足理想“装甲自行高射炮”的要求。

　　出现于1944年中旬的旋风（Wirbelwind)和东风（Ostwind）是两种拥有旋转炮塔的自行高射炮，它们和之前的家具搬运车不同，是直接把一个敞开的炮塔放在四号坦克的车体上面。其中旋风装备的是Flakvierling 38四联装20毫米高射炮，，而东风装备的是一门37毫米口径的Flak43。四联装20毫米高炮的火力密集，而37毫米高射炮的射高和单发炮弹威力都要更大，两者可以分别负责低空和中空两个空域的防空任务。此时德国军队丧失制空权的情况是愈发严重，于是旋风和东风的量产计划很快就被批准（位于西里西亚地区的Ostbau-Sagan工厂在这个过程中出力颇多，这个过程，包括旋风和东风的考证，笔者以后的考证话题会有详述）。

　　Ostbau-Sagan工厂的成果，旋风原型车（前景）和东风原型车（背景），它们的大型敞开式炮塔被德军自己戏谑的称为“点心盒子”。

　　旋风和东风再怎么样，毕竟还是“战斗室敞开的防空车辆”，在防空战斗中这其实非常危险——所以严格来说，这也只是权宜之计，那种“全封闭式战斗室”还是非常必要的。

　　Volstad这张艺术画非常好地再现了二战后期西线战场的景象。在这样的防空战斗中，旋风这种没有全向装甲保护的防空战车处境其实非常危险，有时候攻击机会优先把它们当成目标。

　　球形闪电（Kugelblitz，德语的构词法非常粗暴，Kugel是球，Blitz是闪电，球闪没错）就是为了回应这样的要求而研发的，虽然德国人也知道，这意味着重新设计炮塔，甚至四号坦克的车体结构也得重新设计。

　　二、球形闪电的开发和技术特点

　　其实从某种意义上讲，对于当时的自行高射炮而言，“全向的装甲防护”和“全向的射界”这两个设计指标是矛盾的。在这种情况下，唯一的可行方案就是把炮和炮塔做在一起（注意在旋风和东风的设计中，炮和炮塔实际上是分开的，本质上都是把一门完整的高炮直接塞入炮塔之中），变成一个可以俯仰的球形结构，然后这个球形结构再装在炮塔座圈上进行水平旋转。当然为了保证对空射击的威力，火炮的口径是无法进行妥协的，这就导致炮塔座圈变大。事实上，设计出来的球形闪电炮塔座圈直径是1900毫米，和虎式坦克的炮塔座圈直径完全相当（作为对比，正常的四号坦克炮塔座圈直径是1680毫米）。这样的炮塔座圈扩大就得对车体结构产生重大影响。

　　从四号A型开始，四号坦克车体战斗室的顶部装甲前半段就一直存在一个非常明显的下倾角。这块有下倾角的装甲板会延伸到正常的四号坦克炮塔座圈前缘，而且四号坦克稍微有一点“歪脖”，它的炮塔座圈并没有开在车体轴线的正中间，而是略微向左侧偏置。但是球形闪电因为把炮塔座圈扩大了不少，它的座圈前缘要远远超出以前车体顶部的倾斜装甲和水平装甲的结合线，所以球形闪电的战斗室顶盖就变成了一整块平板，没有任何角度变化。另外，它的炮塔座圈是放在正中间的。因为这个炮塔座圈太大，炮塔旋转时会和四号坦克车体上的驾驶员，机电员舱盖发生干涉，所以这两个舱盖必须挪动位置，都被相对于中心轴线偏转了一定的角度。随着顶装甲倾角的消失，首上装甲和战斗室侧面装甲的上缘都向上延长，形成了一个四方的厢形结构。除了战斗室的形状不同之外，球形闪电的底盘各项性能和普通的四号J型坦克没有区别。

　　如我所说，“形式服从功能”（Form Follows Function）在武器设计中的体现非常明显，球形闪电的设计是一个非常好的案例。

　　加拿大博登军事基地现存的一辆旋风（摄影：本公号作者谢里登大道），可见四号坦克顶装甲前半部明显的下倾角度。

　　与之对应，旋风各部分的装甲防护示意图。

　　球形闪电的概念图，同样的四号底盘，战斗室顶装甲是平的。

　　球形闪电各部分装甲的厚度。

　　说说球形闪电的炮塔。这个炮塔由多块弧形装甲构件组成，整体呈球状半埋在车身里，外露的部分在火炮放平时大概只有60多厘米的高度，体积缩小了不少。炮塔外露部分的基部有一个截锥体状的装甲围壳保护，球状部分通过枢轴悬挂在围壳里面，再扣在炮塔座圈上，构成封闭结构，相对于之前的敞开结构是巨大进步。需要对目标进行追踪时，包括乘员舱和武器在内的球状结构可以在乘员的操作下进行俯仰，辅之以炮塔的水平旋转来让火炮对准开火的方向。炮塔里可以搭载三名乘员，分别是左右火炮装填手和位于炮塔后部的车长，他们要随着火炮的俯仰而俯仰，对空观测效果非常好，而不是像在东风和旋风的炮塔之中坐井观天，仰着脑袋追踪目标。

　　因为设计较为仓促，球形闪电炮塔虽然是封闭的结构，但并没有水密和气密的功能，而且装甲也非常薄弱，球形部分10-20mm，而装甲围壳是30mm。为了能跟上快速机动的空中目标，德军计划在量产时为球形闪电的炮塔配备液压驱动装置，配备该装置后，炮塔每秒最快可旋转60度，但现存的炮塔还仍然是由左侧炮装填手手摇转动，旋转速度较为缓慢。

　　球形闪电的炮塔上开有三个舱口，两名装填手前面各有一个用于出入和补充弹药的舱门，车长还有一扇左右开闭的舱门。炮手的舱门上面各开有一个圆形小门，可能用于直瞄或者安装某种测距装置。车长的舱门上还有一个潜望镜用于观察，德军还计划为球形闪电安装一个车长指挥塔，改善车长的观察条件，但并没能付诸实践。这几个舱口设计的并不合理，人员出入不便，位于炮塔顶端后部的车长舱门在大仰角射击时，很有可能会被炮塔围壳后缘堵住而无法开闭。

　　因为资料短缺，所以球形闪电的车长究竟通过什么样子的光学装置来进行瞄准，到现在还是个未知数，这一工作有可能通过一个双镜头的瞄准/测距装置来完成，物镜为潜望镜式，镜头从炮塔顶端两个纵向的矩形开孔伸出。两门火炮分别受车长脚下的两个踏板控制开火，可以一起射击，也可以单独射击。整个球状结构的俯仰由右侧炮的装填手摇动位于右侧的手轮完成——射击，旋转和俯仰的控制是分别由三个乘员完成的，而不像较早的自行高射炮那样，均由车长一人完成，所以这对乘员的训练水平和车长的指挥能力提出了更高的要求。球形闪电的炮塔可以360度旋转，火炮的仰角则在-7~+80度之间。

　　和其余的二战德国封闭式装甲战斗车辆一样，球形闪电的内部安装了车内通话装置。鉴于全车没有气密设计，所以在车内还安装了毒气过滤装置和呼吸管，以备在毒气战的条件下使用。

　　球形闪电的炮塔战后在英国进行展出。

　　球形闪电的炮塔，从后下方看（来源:威龙模型3D模型装配图）。

　　球形闪电的木质模型，大角度对空射击状态。

　　球形闪电炮塔中人员在不同仰角时的相对位置，可以看到车长的位置比两边的装填手要略高，俯仰的时候乘员要跟着炮塔联动。

　　球形闪电的主炮改装自空军使用的MK-103机关炮，这种机关炮是莱茵金属公司为德国空军开发出的一款30毫米多用途自动航炮，采取了气导式结构和电击发等先进技术，弹道平直且射速高，采用弹链供弹，可以发射穿甲弹和高爆弹。该炮最早装备在Hs-129这种对地攻击机上面，帮助这种飞机赢得了“坦克开罐器”的美誉。

　　MK-103机炮的外观图。

　　MK-103的剖面线图。

　　德国空军的地勤人员在为Hs-129对地攻击机挂载的的MK-103补充弹链，除了MK-103之外，HS-129还可以挂载MK-101和BK-3.7两种机炮执行反坦克任务。

　　到后来德国空军面临盟军轰炸机愈发严重的威胁时，他们试图让Fw-190携带这种机关炮执行截击任务，相关的实验不是没做过，但没有投入实战，在设计时就在机鼻预装了MK-103的战斗机似乎只有Do-335一种，其他的飞机只能外挂炮舱，但这样的例子非常罕见，多数应该只是出于试验用途，德国空军绝大多数的MK-103还是被用来执行对地任务。

　　30毫米的机关炮威力是远非20毫米机关炮能比的，只需命中四发炮弹即可毁掉B-17那么大的飞行器（相比之下，20mm机炮炮弹需要命中20多发才能击落B-17），而一发炮弹即可置战斗机于死地。当然可以想见的是，这东西重量巨大，带着它上天的战斗机性能会掉的很厉害（而且这炮的体积和结构决定了它不太可能装在一般大小的战斗机的机鼻那里充当主要武器）。德国空军为了这个缘故设法对其减重，甚至不惜大幅度削减它的性能，这就是后来Mk-108这种结构简单，威力巨大，弹道性能却是稀烂的30mm机炮的渊源。

　　Fw-190携带Mk-103机关炮炮舱。

　　在机鼻和两翼都装备了MK-103机关炮的Do-335。

　　除了空军之外，德国海军（Kriegsmarine）和德国陆军对这门机关炮的兴趣也非常大（每分钟最高500发的理论射速，还是30毫米这种对飞机而言毁天灭地的口径）。海军想开发的是安装了这种炮的潜艇防空塔，而陆军的想法，就是双联装MK-103的球形闪电炮塔了。

　　MK-103机炮和Flak 38高射炮炮架的嫁接产物——Flak 38/103，可能在战争末期完成了几百门。

　　Flak 38/103的四联装型号，此物没有投入实战。

　　这个不知道怎么说，且不提那个树墩子了，人类应该是无法承受MK-103的后坐力的。

　　所以最终，开发出的球形闪电是如下线图所示的结构（线图来源：Nuts&Bolts Vol.25），注意线图中的火炮行军固定锁与港龙的模型不同。因为首上装甲和战斗室侧装甲向上延伸，所以机枪座和驾驶员观察窗都显得较为靠下：

　　球形闪电使用的MK-103机炮为特制的车载改型，被称为MK-103Pz，炮管长度被从机载型的1.34米延长到了2.3米，对空射击时，有效射高5700米，对地射击时，射程最远可达到3700米，弹道性能介于陆军的Flak 38 20mm高炮和Flak 43 37mm高炮之间。为了避免两门火炮的炮口焰在齐发时连成一片，影响后续观测，所以在装车时将两门炮的炮口制退器各自偏转了一定角度。球形闪电的备弹有1200发，分装于6个各200发的弹链中。如果不加节制的话，这些弹药将会在射击90秒之后消耗殆尽，射击后的空弹壳会落入火炮下方的收集器之中。

　　总体来讲，球形闪电高炮的设计理念在当时具有划时代的意义，并对后世的自行高炮产生了深远影响。值得一提的是，这么出色的炮塔设计虽然是由老牌军火商戴姆勒-奔驰公司完成的，但却并非出自专业的设计师之手。

　　现存唯一一个球形闪电的炮塔，注意它的炮口制退器在不同的时间呈现全部向右偏和l两边对称的偏转角度，目前没有资料能够证明，究竟哪一种偏转角度更加有理有据，但常见的线图中都画成了两个制退器全往右边偏。

　　制退器细节，注意按前文所示还有其他不同形制的制退器

　　球形闪电的炮管套筒，套筒上面的螺栓是用于把炮管定位在中心位置的。注意火炮开口并不在套筒正中间，而是要稍高一点。

　　炮塔正面的装填手舱门，上面还有个可以旋转开闭的圆形小门，舱门外缘的杆状物是闭锁装置。

　　从右侧装填手舱门可以看到车内通话装置的交换盒。

　　车长舱门，从开口可以看见容纳炮尾的箱状结构，这个结构没有气密功能，发射时产生的火药废气会有一部分漏进炮塔。

　　炮塔顶部，横向的开口是火炮的排气口，而纵向的开口是为瞄准/测距装置的镜头预留的。

　　纵向开口内部的固定架，光学装置已经不见踪影，这里有多次改动的痕迹，说明这个炮塔是一个原型。

　　车长位置，两边的两个踏板通过链条与火炮连接，作为开火踏板使用。中间的两个踏板就是单纯用来放置双脚的脚踏，脚踏之间的小门后面是废弹壳收集器。

　　炮塔左侧的方向机，方向机上面的液压筒用于平衡炮塔球形结构的重量，手轮由左侧的装填手摇动。

　　右侧的高低机，应该由右侧装填手摇动的手轮已经遗失，左边的三个小的管状结构里储存的是德国战车标配的呼吸管（Atemlauch）。

　　炮塔球形结构的下半部分。

　　有了球形闪电，德国人自己觉得终于有了完美的防空战车。于是就忙不迭开出了量产计划，一开始计划在1944年9月要造出5辆来，从1944年12月开始，每个月要量产30辆，并以此车替代东风自行高炮。后来这个计划（对于战争末期的德国，这与其说是计划，不如说是野望）被削减到“1945年2月和3月，每月造出10辆，4月造出40辆”。但就这么个打折版的生产计划后来也石沉大海，最后的最后，可能只有3辆球形闪电被戴姆勒-奔驰公司组装完成，至多可能也就只有6辆而已。

　　1944年10月16日，这张照片拍摄于库默斯多夫武器试验场。

　　放大上图画圈的部分，可以看到球形闪电的上层结构，因为照片模糊，尚不清楚这是实车还是等比例模型。

　　德国计划在1945年6月停产四号坦克和相关底盘，并将球形闪电的炮塔安装在38（t）或38（D）通用战车上面。德国人还计划在球形闪电的炮塔上再增添两门20mm Flak 38，用于帮助MK-103进行校射，这些发展和改进计划都没能够付诸实践。在球形闪电开始量产之前，盟军占领了负责加工该车装甲构件的德意志钢铁公司，彻底让球形闪电的量产变成了无米之炊。

　　另外，德国人认真地考量了一种特种装甲防空连（Flakpanzer Kompanie. z.b. V）的编制，这样的防空连是由球形闪电，东风和旋风混编而成，每种车装备一个排。理论上讲，这几种防空战车同时开火时能够做到“弹幕之内无活物”，但1分钟，最多3分钟之后，等这些防空战车打光弹药，就得开始补充弹药，这是个很危险的过程，特别对于球形闪电——所以，1945年3月这种特种防空连的人员编制特别提到了空军地勤。反正在戈林元帅的英明领导下，那会儿的空军正经没几架飞机能上天了，很多的空军官兵组成了各种各样战斗力差的吓人的空军野战师去奥得河前线当炮灰，既然如此，还不如让术业有专攻的地勤给球形闪电补弹链，反正这是他们过去的老本行。

　　基于球形闪电，东风和旋风组成的防空连设想。注意其中出现了一种奇怪的改型车辆——连长的指挥型球形闪电。

　　三、服役生涯，和战后的保存情况：

　　球形闪电唯一可靠的战斗发生在1945年4月1日，在奥尔德鲁夫（Ohrdruf）附近的斯帕腾山（Spatenberg）。一辆球形闪电在同美军第四装甲师的交火中被彻底摧毁，炮塔被炸飞，落入了路边的森林，车体留在原地。后来车体被当地人给拆掉回炉了，炮塔的一部分留在原地直到1999年被挖掘出来，然后被运到了德累斯顿（Dresden）的一家军事博物馆，而且似乎现在并不对外公开展出。

　　1999年被发现于斯帕腾山上的，被炸飞的球形闪电炮塔，还连着一块战斗室顶装甲。这是能证明球形闪电的整车确实存在的有力证据。

　　放大看，这是围壳和方向机部分。

　　炮塔方向机的特写。

　　后来被运到德累斯顿的炮塔围壳。

　　战斗室顶板上面的火炮行军固定器，威龙的模型该部位与其比较类似。

　　另外，战争结束时有发现过一些球形闪电的炮塔，至于完整的车体似乎只有一个有照片记录。有说法声称东风在生产时曾计划使用和球形闪电相同的，带有1900mm大直径炮塔座圈的车体，但这个计划很快就被取消了。

　　战争结束时发现的球形闪电炮塔的球状部分。

　　在上图那个炮塔边上，一个倒扣在地上的球形闪电炮塔围壳。

　　目前唯一一个可以确定的球形闪电车体，注意前部顶装甲的高度，它是苏军战后在柏林发现的，注意它的车首似乎同时存在螺接的和一体化的两种牵引基座。

　　现在球形闪电唯一的遗物就是在位于基尔的德国防空军事历史展览馆（Militrhistorische Ausstellung Flugabwehr）里的一个完整的炮塔。这个炮塔是70年代被英国送回西德的，保存状态很好，包括很多内部的结构，都得以保留。

　　德国防空军事历史展览馆收藏的球形闪电炮塔，从焊线可以看出，炮塔围壳是使用三块弧形装甲拼接而成的。

　　我们关于球形闪电这个车的考证，在现有的资料条件下也就只能做到这里。这种所谓的“第三帝国末日黑科技”资料特别少，可能我在这里列举的图片已经是翻遍了几乎所有的藏书和网络资源找到的全部了。如果有谁有更好的资料，还望不吝赐教，本人非常感谢，嗯。

　　PS，这个文章之所以写出来，乃是尼伯龙根工厂的几个作者，健健，朱兄和我一时出于“低级趣味”的需要，一起“没有意义”的买了港龙的新品球形闪电（XX岛某位大神个人认为，过分强调考证是很低级趣味而且没有意义的事情），搞了个“一起做球形闪电”这么个很无聊的内部赛，没有奖品（反正我能稳居前三），就是玩玩而已（但考证资料也得齐全不是）。现在朱兄的那辆球形闪电已经完工，非常漂亮；我那辆球形闪电已经拿去漫天城棚拍，目前在等老谢的照片，至于健健，目测要烂尾，啊不，肯定要烂尾，丫能把现在博物馆里那个炮塔鼓捣出来就不错了。