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8 新理論の火砲、無反動砲
読者は、これまでに、いままでの火砲の欠陥の一つが、重量にあることを、気づかれたに違いない。
この重量は、二つの要求に応じるために生じたものである。
第一は、デコポコな土地での移動に十分たえられるよう、砲と砲架を頑丈に造るためであり、第二は発射されたとき砲が安定し、またその衝撃、すなわち後座力によって壊れないように、砲架を丈夫にすることから生じたのである。
重量をへらし、安定性をます努力をかさねた結果、液・気圧式駐退複座装置の開発について長足の進歩があった。
しかしこの装置は、完全に後座をなくすものでも、またその力を完全に吸収するものでもなく、砲と砲架とのあいだの緩衝装置として働き、後座力を吸収し、弱わめるにすぎないのである。
他の面で後座が問題になるのは、砲架をかなりおもくするとともに、ながい脚をつける必要があることである。
その理由は、重量の増加および脚の長さのてこの効果により、射撃のとき砲を安定させ、その結果、射撃後砲身をすみやかに発射位置にもどし、また砲員が砲のそばにいられるようにし、発射速度を増大するからである。
1 ニュートンの法則にヒント top
もし後座力を全くなくすことができれば、重量と、複雑な駐退複座装置は必要なくなる。
砲架はずっと短く軽く造ることができ、牽引車は小さくなり、火砲はらくに移動できるようになる。
しかし後座力をなくすことは不可能なように思われる。
すなわち、ニュートン〔英国の物理・数学者、万有引力の法則で有名〕が「作用と反作用は方向が反対で、力の大きさはひとしい」といったが、弾丸を発射するという作用があれば、かならず後座という反作用があるからである。
多くの発明者がこの問題の解決に熱中したが、つねに駐退復座機、または砲身を砲架に搭載する方式の改良にとどまっていた。
彼らは後座をなくすことを考えず、吸収することを考えていたからである。
一八三〇年ころから、短い間隔でときどき現れる人気のある方法は、砲口にある形のガス反射器をつけて、発射ガスの一部を大なり小なり後方に向きを変え、ガスの噴流作用により砲口を前方にひっぱらせ、後座の後方への力を減少させようとするものであった。
この装置は砲口駐退器として知られ、現在も多くの火砲によくみかける。
驚くほどの効果をあげているが、その効果を完全に活用するためには、ガスの流れをほとんどまっすぐ後方にかえねばならず、後方の砲員を危険にさらすことになる。
完全な無反動砲を造った最初の人は、米陸軍のデービスであった。
一九一〇年ころ、彼はばかばかしいと思われるほどの簡単な特許をとった。
すなわち彼の火砲は、一個の普通の薬室に、二本の砲身を取付けたもので、一本の砲身は前をむき、他方はうしろをむいていた。
前方砲身は普通の弾丸を発射するが、後方砲身はパランスをとるための弾丸として同重量の平衡弾を発射する。
装薬が中央の薬室に装填され撃発されると、各弾丸がそれぞれの砲身から発射される。
同重量の弾丸は同速度でとぶから、その結果、各砲身は同じ反動、すなわち後座をうける。
結果は後座カゼロとなる。両方の力はたがいに消しあうからである。
ただ不便な点は、平衡弾が後方に発射されるので、後方砲身のむく方に安全地帯が必要なことである。
この平衡弾を破壊力の少ないものとするため、油脂のかたまりと鉛の霰弾で造られるようになった。
これは必要な反作用はあたえるが、砲口を出た途端、粉々になるものであった。
2 極秘のデービス砲 top
デービス砲は、最初はいくつかの失敗ののち、英海軍航空部隊と英空軍によって、第一次大戦中に使用された。
重い弾丸を発射するこの無反動砲は、飛行船を撃破するためや、対地攻撃用として、当時の飛行士へのよい贈り物であった。
これらがどれほど戦果をあげたかは疑問であるが、ひとたぴ戦争が終るやすぐに廃棄された。
デービス砲とその弾丸は、いまも王立戦争博物館(ロンドン)にある。
またデービスには、軍用となった最初の無反動砲の製作により勲章が授与された。
その短い使用期間、デービス砲は秘密あつかいをされ、それを使用した部隊でも知っている者は少なかった。
もちろん部外には何ももれず、数年間彼のアイデアは人に知られぬまま放置され、それ以上の改良はされなかった。
一九三〇年代に、デービスのアイデアを取上げた二、三の特許申請があったが、どれも実現しなかった。
一九四〇年の独ソ戦で、ソ連軍で使われたある形式の無反動砲について不確実な報告があるが、ソ連ではわずかの研究しか行われておらず、最初にこの兵器と本格的に取り組んだのはドイツである。
ドイツの無反動砲の誕生は、戦前の秘密の霧のなかに閉ざされている。
戦後クルップ社、ラインメタル社の幹部にきいても、初期の開発の歴史は、明らかにならなかった。
しかし、彼らがデービスの特許を研究し、一部を改造し、やがて独自の開発を始めたことは確かである。
3 独、ガス噴射式を開発 top
クルップ社が、無反動砲の分野に進出した最初のメーカーである。
クルップ社の七五ミリ軽砲は、一九四〇年に空挺部隊用として採用された。
最初の型はオートバイの車輪をつけた軽量砲架をもち、パラシュートで投下するために四つの部分に分解できた。
各部品が迅速に集められ、組立られるように、各梱包は三〇メートルのひもで砲員にむすばれていた。
この砲の作動方式は、ニュートンおよびデービスの理論的結論を採用していた。
デービスが証明したように、無反動性能をえることが、反対の方向に同じ重量を同じ速度で放出することにより可能ならば、弾丸の二分の一の重量の平衡弾を二倍の速度をあたえて発射すれば、重量に速度をかけあわせた両砲の値はやはり同じものとなるはずである。
同じように四倍の速度と四分の一の重量、あるいは一〇〇倍の速度と一〇〇分の一の重量をも使用することができる。
この理論を極端におしつめていくと、非常に軽い良質のガスの高速噴流を後方へ放出するという方法でも同じ効果がえられるはずである。
もしガスの重量にその速度をかけあわせると、やはり弾丸の重量に速度をかけあわせたものと同じ値になり、無反動性がえられるのである。
クルップ社は、閉鎖機に孔をあけ、そこに噴気孔をつけることによって目的を達成した。
噴気孔は、ガスを火砲の後方ににがすように設計された小さな孔である。
ガスは装薬から発生し、装薬は在来型ではあるが厚いプフスチックで造られた底部をもった薬莢に入っている。
弾丸が在来の状態で薬室内にあるように、弾薬を装填すると、簡単な螺式閉鎖機が後部をおさえ、噴気孔がプラスチック底部と一線にならぶようになる。
薬莢の底部に小さな雷管が取付けられ、また噴気孔のある砲尾の中央に撃発発火装置が取付けられている。
薬莢内の装薬に点火されると、ガスの圧力は弾丸を砲腔内へ発進させ、同時にプラスチック底部を破壊する。
これが噴気孔を通して飛散り、装薬からのガスの爆風がつづいてでる。
噴気孔から後方に噴出するガスは、弾丸の砲腔内前進運動にたいして必要な反作用を造りだす。
その結果、砲身は射撃しても静止したままである。
明らかにガスの後方噴出は、速度に相応する必要な重量を造りだすために、かなり多量である必要があり、これは装薬を多くすることで可能となったが、そのことが、装薬の消費量がおおいという、無反動砲の欠点の一つとなった。
初期の無反動砲では、それまでの火砲で同じ距離をとばす装薬量の五倍以上の量を必要としたが、その約五分の一が弾丸を推進し、残りが後方噴射ガスとなっていた。
4 空挺、山岳作戦に威力発揮 top
一九四一年、ドイツ軍のクレタ島の攻撃に、初めて姿をみせたのが、七・五センチ軽砲1であった。
この無反動砲はクレタ島作戦の使用部隊の報告を考慮して、車輪を変更するなどの小修正が行われた。
そこで七・五センチ軽砲(無反動砲)40型と改称され、四五〇門が部隊に交付された。
軽量で安価なことによって、この兵器は一般部隊にも交付され、特殊作戦にその威力を発揮した。
すなわちひろく山岳戦に使用され、普通の火砲ではもっていけないようなところに、据え付けることができた。
このような砲では、後方爆風にたいする安全を確保するため、厳重な注意がはらわれねばならない。
その危険区域は扇形で、砲尾から一〇〇メートルの範囲であり、これが無反動砲の第二の大きな欠点である。
40型砲の成功の結果、ドイツ陸軍兵器局はクルップ社とラインメタル社に一〇五ミリ級を開発するため契約した。
クルップ社は、一〇・五センチ軽砲40を開発した。 |
ドイツ軍7.5センチ軽砲(無反動胞)40型
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この砲は分解することなく、そのまま、緩衝装置をつけた金属管で組立た枠のなかにいれてパラシュートで投下される。
また、空挺用グライダーに搭載し滑空着陸させることもでき、普通は装軌式オートバイに牽引されて陣地進入する。
ラインメタル社の一〇五ミリ軽砲は42型で、クルップ社の砲と同じころの一九四三年に実用化された。
この砲の特徴は、腔錢によって生じる弾丸の回転力に対応するため、噴気孔に三枚のねじれた翼をもっていることである。
このように軽い火器では、腔錢は弾丸にかなりのねじれ効果をあたえるので、後方へのガスの噴流を偏向させることは有効な反作用となる。
砲架は移動しやすくするため車軸と二輪をもつ簡単な三脚架であった。
射撃のときには、車輪を地面からはなすようにあげ、また時間の余裕がある場合には、完全に取り外すのである。
取付け機構はできるだけ簡単にし、五個のパラシュート投下用梱包にわかれているものを、迅速かつ容易に組立られるようになっていた。
5 対戦車用にも無反動砲 top
ドイツ陸軍兵器局は、つぎに無反動砲の原理に基く歩兵用対戦車火器を要求し、ポーラー社に七五ミリの口径のものを開発するよう指令した。
この結果は不満足なものであったので、クルップ社が契約を引継ぎ、開発を続けたものが、七・五センチ無反動砲43として採用された。
この砲は、ほれぼれするほど簡単な構造で、簡単な三脚架のうえに載せられた砲身と砲尾だけのものであった。
高低照準装置も方向照準装置もついておらず、砲員が砲身をおし動かすだけで照準でき、また砲尾機構はほとんどないにひとしいほど簡単なもので、装填するには、閉鎖機と噴気孔を完全に砲から取り外し、弾薬を装填し、閉鎖機をまわして取付ければ発射準備が終るのである。
初め、薬莢はボール紙で造られたが失敗し、一般的な黄銅とプラスチック式のものにかえられた。
ドイツ陸軍の最後の無反動砲は一五センチ軽砲240で、これは一五センチ歩兵榴弾砲33に換えようとしたものであった。
しかし材料の不足と設計上の種々の問題点による遅れのため、実用になったのは非常に少なかった。
また軽砲290として知られる同じような砲が設計されたが、薬莢用黄銅の不足が生じたため、砲尾を再設計することになり、薬嚢式とした。
一、二の一五〇ミリ無反動砲を自走化する試みがあったと言われているが、これについての記録は残っていない。
二四〇ミリおよび三〇〇ミリの口径もまた提案され、無反動砲の原理から造られ、またラインメタル社は航空機用に大規模な計画をもっていた。
一九四四年に「高・低圧理論」(これについては次章で説明する)が使用できることがわかり、過大な装薬の消費と後方爆風の欠点のない軽砲を、はるかに実用的かつ経済的方法で造れることが約束された。
設計者の技量を新原理の研究に向けることとなったため、一九四四年に無反動砲をそれ以上開発することは中止された。
しかし航空機用の無反動砲の実験は終戦まで続けられた。
6 英軍はバーニー式を採用 top
イギリスの無反動砲の開発は、設計者でかつ発明家であるデニス・バーニー卿一人にほとんど集中していた。
彼は第二次大戦初期、この型式の火砲に興味をもつようになり、デービスやクルップ社と同じ線にそって研究し、後方にガスをにがす方法をとることにした。
彼は、そのアイデアを実験するため、四銃身の鴨撃ち銃を改造し、薬室に孔をあけ、パイプをつないで射手の肩ごしに後方に導いた。
その改造火器は、安心して肩うちができ、そしてこの素朴な火器から、無反動砲の全系列がスタートした。
バーニー砲とドイツ型の砲との主な違いは、薬莢と砲尾機構にある。
バーニーの設計では、薬莢は元々ドイツのものとよく似ており、中央に雷管があり、吹き飛ばされる式の底部であるが、 これはまもなく普通の形の薬莢で側面に多くの孔をあけたものに換えられた。
それは装薬がこぼれないように薄い黄銅箔で裏うちされており、薬莢底部と雷管は全くこれまでのものと同じであった。 |
英軍の3.7インチ無反動パーニー砲:隔螺式閉鎖機(中央の孔)が
開放されている。その周囲の6個の孔は噴気孔である
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砲の薬室は内側をきりとり、砲尾の周囲に設けられた数多くの噴気孔へのガスの通路とし、また砲尾環そのものの一部を構成する。
弾丸が発射されると、薄い黄銅内張りは噴き破られ、ガスは薬室の周囲の環状の空間に逃げ込み、ついで四個または六個の噴気孔を通って放出される。
この系列の最初の火砲は、軽対戦車火器として考えられた二〇ミリ加農砲であった。
これについて特別熱意があったわけではないが、まもなく引続き三・四五インチ〔八八ミリ〕砲、三・七インチ〔九四ミリ〕砲および九五ミリ砲がでてきた。
三・四五インチ砲は二五ポンド肩うち砲として知られるようになり、二五ポンド野砲と同口径であるが、比較的容易に肩うちができるほど軽量であった。
三・七インチ砲は軽量の対戦車砲であったが、九五ミリ砲は、空挺部隊支援用の野戦砲として二五ポンド野砲にかえようとした比較的重い火器である。
九五ミリ無反動砲は、九五ミリ戦車砲、九五ミリ歩兵榴弾砲用の標準九五ミリ榴弾と発煙弾を発射するが、装薬量は標準弾より多かった。
一方、口径の小さい方の二種の砲は標準弾とは非常に違った弾丸を発射した。
7 バーニー卿、弾薬も同時開発 top
デニス・バーニー卿は、無反動砲とその弾薬を一括して考えていたことで、ドイツの設計者より一段進んでいた。
ドイツの設計者はこれまでの火砲に使われていたものと同じ口径の標準弾を発射する無反動砲を造ることで満足してきた。
しかし、バーニー卿は、後方に噴出するガスの加速度を弱いものとし、その結果、弾丸はより薄い弾殼とし、より多量の炸薬を使用できると推論した。
彼は、この理論により榴弾を開発し、コンクリートの要塞を破壊しようとするものであったので、それに「ウォール・バスター」〔壁を破壊する者〕という名前をつけた。
それは、薄い鋼鉄の管材に、これまでの弾丸では跳ね飛ばされるような角度の弾着でも、目標に食い込めるようにとがった形をした中空の鋼鉄製頭部をつけたものである。
炸薬は金網の袋にいれて弾丸のなかにつめられ、着発信管が弾底につけられる。
弾丸が目標に命中したとき、鋼鉄の先端がささり、まわりの管体は飛散り、炸薬を保持する金網の袋は目標の表面におしつぶされ、弾底信管が作動するまで張付いた状態になる。
その結果生じた爆発は、コンクリート壁をゆさぶり、二、三発でコンクリートにかなりの穴があけられる。
生産された最も大きなバーニー砲は、連合軍のノルマンジー上陸作戦のときに、コンクリート砲台を叩き潰すために計画された七・二インチ〔一八三ミリ〕砲であった。
攻撃砲兵として使えるように、この砲を装備する完全な砲兵連隊を編成することが企図されていたが、現存する火器でドイツ軍の防備設備に対抗できることがわかったので、七・二インチ砲は中止された。 |
英軍7.24ンチ無反動砲の砲尾:閉鎖機はふつうの砲と
おなじもので、その上下に4個の噴気孔がある。
砲架には脚がついていない。
無反動なので一般の砲のような脚は必要としない。
砲架の下に1本の安定脚があるだけである
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英軍7.2インチ無反動砲:砲の後方には激しい噴気がみられる。
これは無反動砲の特徴であり、大きな欠点でもあった。
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8 振出しに戻る無反動砲 top
三・四五インチおよび九五ミリ無反動砲は、一九四五年に生産が企画され、三・四五インチ砲は個人携帯火器としてジャングル地域の戦闘用として、九五ミリ無反動砲は空挺部隊の野戦砲として考えられた。
三・七インチ砲は、さらに強力な戦車打撃力をもつ四・七インチ砲が採用されたので中止された。
このときまでに「ウォール・バスター」弾が、装甲板にたいするテストの結果、これまでにみられた何ものよりもすぐれていることがわかったために、「粘着榴弾」と名づけられて採用された。
第二次大戦が終ったとき、無反動砲の装備計画は予定どおり進んでいたが、この火砲には、戦時中はやむをえなかったとしても、改造を必要とするいくつかの小欠陥があったので、戦後、無反動砲を生産するにあたって、研究開発の段階に戻って基礎的な研究をすることが決定された。
すでに造られていた三・四五インチ、三・七インチ砲が、無反動砲についての使用者の総合的な意見を求めるために、実験的な対戦車砲として、歩兵部隊に交付された。
九五ミリ砲は全く廃止され、四・七インチ砲の開発は、政府の行う研究開発として取上げられた。
デェス・バーニー卿の最後の、最も大きな研究問題は、無反動砲の原理を利用し、多くの長所を一つの砲に結集した火砲を造ろうとする試みであった。
この砲が八インチ〔二○三ミリ〕無反動砲で、現存する在来型の七・二インチ榴弾砲の弾薬重量および機動性能、米軍八インチ加農砲の射距離、および一二インチ榴弾砲の破壊力をもつものであった。
火砲および砲架にはすばらしい考案が充満していたが、終戦となり、この砲の開発は公式には中止された。
しかし完成が間近であったので、バーニー卿は火砲を完成し、陸軍の試射場で試射することになった。
ところが、最初の一発で火砲は破裂するという、悲しむべき結末となった。
その原因は、兵器のアイデアや設計にあったのではなくて、欠陥は、ある雷管の一つにあって、それが遅発したため発射が遅れ、火砲を破壊したと思われた。
9 米軍はドイツ方式から出発 top
アメリカの無反動砲の研究は、歩兵用携帯兵器の分野から始まった。
ドイツ軍の一〇・五センチ軽砲40が捕獲され、研究のためアメリカヘ送られ、これに基いて研究開発部隊の砲兵部は研究し始めた。
その開発は、ドイツの火砲の模写に米軍の一〇五ミリ榴弾砲の弾丸を使用できるように、いくつかの小改造をした無反動榴弾砲T9の製造計画となった。
試作砲が製作され、標準の一〇五ミリ弾で初速毎秒三四七メートルをだして射撃に成功した。この砲はパラシュート投下用梱包に分解することができ、またジープで牽引もできた。
T9砲が予想を上回るほど成功したので、一五五ミリT4砲の開発が一九四五年初期にはじめられた。
この予想性能は、約一万メートルの射距離をもち、初速毎秒四四〇メートル、全備重量的一三六〇キロであった。
この重量はグライダーで輸送できることを考えてのものであった。
クロムスキット式無反動砲の原理
1 薬室に装填された弾薬:側面に孔のある薬黄、その周囲の空間、弾丸に既製導子(砲腔内の腔賤とかみあい弾丸に回転をつける)つき弾帯のあることがわかる
2 発射:薬黄内の装薬の爆発ガスが弾丸をおし、同時にそのガスは薬英底部の孔から空間にのがれ、さらに砲尾の噴気孔から後方へ噴出する
3 撃ちガラ薬莢の抽出
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10 米軍の「クロムスキット」砲 top
しかし、この研究が進んでいるあいだに、他の対抗案が強力にもちあがってきた。
砲兵部は目標として“ふきわれ式”底板設計を採用したが、研究開発部隊の歩兵部は、バーニー砲を参考に独自の研究を始めた。
その砲では、砲尾に後方噴流として必要なガスをだすのに孔をあけられた普通の薬莢によく似たものを使用していた。
その設計がバーニーの設計と違うところは、大きな孔を少数もつのと違って、薬莢に小さい孔を多数つけたことである。
さらに、これは平凡な考案から出発したもので、弾丸の弾帯は腔錢の溝に合うようあらかじめ切られていた。
この設計はクロムスキット――設計者のクローガーとムーザーの名前からとった――と呼ばれた。
最初の「クロムスキット」砲は、まもなくそのシロウトくさい感じがなくなり、制式となって重量がわずか三五ポンドの五七ミリ砲となった。
この砲は肩にかつぐか、改造された機関銃用三脚架から発射することができた。
この砲は非常に成功したので、一九四四年秋まで生産が続けられ、一九四五年初期までに二〇〇〇門が六〇万発もの榴弾と二〇万発の対戦車榴弾(成型炸薬弾)ならびに黄燐発煙弾とともに発注された。
これらは太平洋戦域に送られ、軽歩兵支援火器として好成績を収めた。
五七ミリ砲の成功により計画は拡大され、七五ミリ砲と一〇五ミリ砲の改良型を造ることになり、それにくわえてHE榴弾、黄燐発煙弾、対戦車榴弾および対人霰弾をふくむ弾薬の全系列について広範囲に設計を開始した。
一〇五ミリ砲は多少失敗したが、七五ミリ砲は、二つの改良型が推進され、一つは完全にクロムスキット型式の軽量のもので、もう一つは、在来型の七五ミリ弾の発射を考えた重量の大きな砲であった。
終戦になって、無反動砲の開発は優先度をさげられ、イギリスにおける場合と同じように、戦時中の火砲は新世代の無反動砲の開発が完了するあいだ、使用者の反応を知るため部隊に使われた。
五七ミリと七五ミリの「クロムスキット」砲は、朝鮮戦争当時もなお使われていたが、それ以後、新しいものに置換えられるとともに、その他の口径の無反動砲が追加された。
top
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