快槍與利炮——熱兵器時代的軍事科技

隨著火藥的發明，出現了以火藥發射技術為標志的熱兵器，人類開始逐漸步入火器階段。如果說金屬冶煉技術開啟了冷兵器戰爭時代，那么火藥發射技術則開啟了熱兵器戰爭時代。熱兵器時代始于火器的發明與使用，止于坦克的發明與使用。

火藥的發明和火器的出現

火藥，其主要成分是硫黃、硝石和木炭，將其按一定比例混合后對火花和火焰敏感，易點燃并猛烈燃燒。

中國是最早發明并運用火藥的國家，在7世紀前后由煉丹家們發明并得到世界的公認。由于火藥具有燃燒和爆炸的功能，并能通過調整配比和選擇適當的顆粒度以滿足不同的使用要求，因此在軍事上有重要價值。火藥的發明在軍事科技史上具有重大意義，它引起了兵器的革命性變化，也由此產生一系列的相關技術。

中國既是世界上首先發明火藥的國家，也是首先使用火器的國家。早在10世紀時，中國就有了使用火藥的記載，最初是拋發火球和火藥箭，后來發展為火槍、鐵火炮、突火槍、火銑；到了唐代，火藥開始正式用于戰爭，在904年的一次攻城戰中，人們曾使用裝有火藥的“飛箭”炸毀了一方的城門。

從10世紀到14世紀，中國發明了品種繁多的燃燒性武器、爆炸性武器和拋射性武器，在這些早期的火器中，最有代表性的當算火槍和火銃，它們是現代槍、炮的鼻祖。

北宋時期，研制了霹靂火球、毒藥煙球等燃燒性火器。在13世紀初葉，金人發明了用鐵制外殼內裝火藥的爆炸性火器。南宋時，已研制出以竹木為主體的射擊性管形火器。14世紀初，在南宋發明突火槍的基礎上，研制成功了金屬管形火器。從此，軍事技術進入了以發展和運用金屬管形火器為標志的重要階段，其發明與應用，標志著軍事技術的一次重大突破。從此，火器技術逐漸代替冷兵器技術，制造槍與炮的技術不斷發展，火槍、火炮的射程和威力不斷提高。到了明代，中國出現了專門使用火藥的部隊——神機營，火藥也開始在戰場上得到大規模使用。這反過來又推動了火藥的研制與火器的制造，為熱兵器戰爭的到來奠定了堅實的技術基礎。

中國古代發明的火藥促進火器產生及推廣運用。鐵、鉛、錫的主要產地已經形成；在金屬加工業中，已能對金屬進行熱處理和冷處理；重力錘、鉆孔機床、旋床、磨床、壓延機、拔絲機、滾軋機也已相繼出現。采礦、冶金和金屬加工業的發展，為近代槍械的發明和發展奠定了必要的物質、技術基礎。

13世紀時，阿拉伯人與歐洲的一些國家進行了長期的戰爭。由于阿拉伯人在戰爭中使用了大量由中國傳入的火藥及火藥兵器，因此，歐洲人在與阿拉伯人作戰時，不僅開始接觸到了火藥和火藥兵器，而且學會了制造火藥與火藥兵器的技術。文藝復興開始，歐洲的自然科學獲得了大發展，解決了軍事技術發展中面臨的許多理論問題。比如，如何減少后坐力的沖擊而提高射擊精度等，槍炮武器理論得到了很大的發展。伴隨著歐洲物理學、數學的發展，以及槍炮武器理論的創立發展，歐洲的火器制造技術日新月異。

槍械技術的產生與發展

槍械一般是指利用火藥燃氣能量發射彈頭，口徑小于20毫米的管形射擊武器。槍械技術發端于古代、發展于近代、成熟于現代；其在點火擊發、膛線制作、裝填方式、槍彈制造和自動化等方面不斷得到發展并日趨成熟。槍械技術按時間和技術的發展步驟，可分為早期槍械技術、近代槍械技術、現代槍械技術三個階段。

1．早期槍械技術

早期的槍械發端于發射彈丸的管形火器。管形射擊火器的出現，在兵器的演變史中具有劃時代的意義。火器的加工制作需要冶金、鑄造、機械制造等系列技術條件，特別是新的能量獲取技術是一個關鍵性的前提條件。19世紀以前，槍械基本上都是前裝滑膛槍，在一段相當長的時間內，人們側重于對點火方式和點火裝置進行研究，先后設計出各種形式的點火裝置和相應的槍械。根據點火方法的不同，可以把早期的槍械劃分為火門槍、火繩槍和燧石槍三個發展階段。

（1）火門槍

火門槍也稱明火槍，是指在槍管的后上端有一點火孔的火槍。火藥及彈丸均從槍口裝入膛內，發射時射手需一只手持槍，另一只手用木炭或燒紅的鐵塊點火發射，所以射擊準備時間長，點火率低，瞄準困難。火門槍是最早出現的管形射擊武器。槍管以竹、木、銅、鐵制作，安在木棍或長矛上，從槍口前裝黑火藥，用石子、鐵砂、鉛丸之類制成彈丸，槍管尾端封閉，有一小孔，稱為火門。

火門槍在發射時，射手通常需一手持槍，另一只手持燒著的木炭或燒紅的鐵塊等火種，接近火門，點燃膛內火藥，將彈丸射出。在射擊時，由于粉末狀火藥存在的缺陷，火藥用量很大，槍膛里塞得滿滿的，這種槍的火藥爆炸聲大，具有較大殺傷力；而且火門槍不能雙手握持，點放時需盯著火門，不能觀察目標，不便操作和瞄準。因此15世紀以后，火門槍逐步被火繩槍取代。

（2）火繩槍

火繩槍是指用陰燃火繩進行點火發射的火槍，據有關資料記載，火繩槍最早出現于1411年，是德國人在火門槍的基礎上研制發明的。15世紀的歐洲對火槍進行了一系列的技術改進：首先，粒狀火藥的發明克服了粉末狀火藥的缺陷，解決了槍膛內壓力不足的問題。其次，發明了安全點火裝置，槍的火門從槍管的上方轉移到了右側，槍上增加了一個小小的“火藥池”，槍管的長度增加，槍柄則縮短，點火有了把握。

最重要的改進是采用火繩及其裝置。火繩用在硝酸鉀溶液里浸泡過的繩線或布條制成，很容易點燃，將火繩安放在一個繞軸旋轉的盤管中，可用手升降。其后，有人將其同扳機連接起來，制成火繩點火開關，如拉下扳機，盤管的下端向上抬起，而著火繩的上端恰好降到火藥池。

火繩槍的射擊過程是：先從槍口裝入黑火藥和鉛丸，然后轉動杠桿，將用硝酸鉀浸過的點燃的火繩頭移近火孔，點燃火藥，發射彈丸。它的火門在槍管后端的右側，旁邊有一個小小的火藥池，用來放置引火藥，通過火繩點火開關點燃引火藥進行射擊；槍柄由直桿狀變為適于貼近面頰、頂住肩胸的彎曲形狀，并被縮短。

火繩槍使士兵在射擊時，可不受點火裝置的妨礙進行瞄準。這種槍的槍托已經縮短并彎曲成適于貼面頰，頂住肩腳的形狀，有助于瞄準。這種幾經改進的火繩槍又被稱為“鉤狀槍”或“彎把槍”，其重10～15磅，彈丸重1盎司，初速為800英尺/秒，射程為100～200碼。但其發射速率依然較低，準確度依然較差，只適于對付密集成群的敵人。同時，這種槍使用的火繩不便攜帶，風雨中容易熄滅，夜間容易暴露目標，且存在引燃隨身攜帶的發射物的隱患。

火繩槍在實戰中存在的不足，推動著人們對槍械做進一步的改進。改進槍械的焦點仍然集中在點火方法上。在槍械出現之初，金屬加工、機械制造水平的局限，使得用燧石點火發射槍彈并不比一般點火方法來得方便，故而未被采用。

到了16世紀，隨著近代自然科學的日益發展，在機械加工工藝水平日益提高的背景下，改進槍械的點火裝置，從而利用燧石點火的條件已經成熟。16世紀，槍械制作上出現的重要發明是機械點火裝置。一種裝置是用二硫化鐵或燧石與鋼片撞擊以產生火花，點燃火藥池內的引火藥將子彈射出。另一種使用燧石與鋼片撞擊的點火裝置叫彈簧點火開關，其結構是槍管側面有一擊鐵，擊鐵夾著燧石，扣動扳機時，一個“V”形彈簧將擊鐵松開，撞擊裝在絞鏈上的彎鋼片，鋼片蓋在火藥池上，上面產生火花，點燃火藥池內的引火藥，將子彈射出。新型點火裝置的發明，宣告了用燧石點火機點火的燧石槍時代的到來。

（3）燧石槍

燧石槍也叫燧發槍，是利用鐵器撞擊或摩擦燧石產生的火花點燃火藥進行發射的槍。它采用扳擊式發射裝置，從而簡化了射擊操作，有利于瞄準射擊，提高了射擊精度。這種槍在軍隊中使用了一個半世紀之久。

最早的燧石槍是1515年前后，由德國紐倫堡的基伏斯發明的。而后這種槍械幾經改進，到17世紀末取代了火繩槍。燧石槍的發明和改進，無疑是槍械制造技術的一大進步，它克服了火繩槍的固有弱點，但依然存在一些不理想的因素。例如，轉輪式燧石槍常常因發火輪上有污垢而不能發火，采用這種裝置的槍還需要以火繩機作為備份；同時它的結構較為復雜，當時的造價較為昂貴，難以推廣。

1525年，出現了一種構造簡單的撞擊式燧石槍。這種槍使用撞擊式燧石機，該發火裝置主要由擊錘及其簧、點火劑巢、傳火孔等組成。燧石嵌在擊錘的夾口內并由螺釘固定。將擊錘向后扳開時，便壓縮了擊錘簧，使之處于待發狀態。發射時，射手扣動扳機，擊錘被釋并在其簧力作用下迅速向前回轉，擊錘夾口中的燧石與點火劑巢的后壁相撞擊產生火花，引燃點火藥使彈藥發射。這種發火裝置，簡化了射擊操作，有利于射手集中精力操作和瞄準射擊，提高了射擊精度。撞擊式燧石槍發明以后，經過不同時期不同地區的多方面改進，出現了許多種類。

17世紀初，瑞典國王古斯塔夫·阿道夫對當時的槍械進行了改進，將其重量減至11磅，縮短了槍身，采用一種紙質彈殼的槍彈，里面裝有均勻一致、一定重量的彈藥和彈丸，標準的只有1盎司。這種槍的發射速率較高，至少每3分鐘發射2發子彈。稍后，槍長減至4英尺，發射速率提高到每分鐘1發子彈。

1610年間，法國人布爾熱瓦將打火板與藥池蓋結合為一個零件，進一步簡化了結構，同時使其具備保險功能，提高了使用的安全性。17世紀中葉，歐洲軍隊開始廣泛裝備撞擊式燧發槍。到17世紀末，燧發槍基本全部取代了早期的火繩槍。燧發槍在軍隊中大約使用了300年，它的撞擊式發火原理開了近代步槍擊發技術的先河，至今仍保留在現代武器之中。

2．近代槍械技術

自19世紀30年代起，世界進入了近代槍械時期。這個時期槍械的主要特征是采用定裝式槍彈，針發式，金屬彈殼后膛裝填，提高了戰斗射速，縮小了口徑，減少了重量，從而使槍械技術有了重大發展。近代槍械是早期槍械推陳出新的結果，從最初嘗試、不斷改進到最后完善定形，大體上經歷了線膛槍、后裝槍、擊發槍和擊針槍幾個發展階段。

（1）線膛槍和后裝槍

早期的槍械都是前裝滑膛槍，這種槍械不僅在點火方式上需要不斷改進，而且需要在改善裝彈狀況和提高射擊精度方面不斷進行技術改造。就前裝滑膛槍而言，存在一個十分明顯的技術問題，即從槍口裝進去的彈丸與槍膛之間的空隙如果過大，則發射時就會泄漏比較多的火藥氣體，膛壓降低，從而使射程下降；反之，當間隙過小時，槍彈從槍口裝入膛后，由于要運動一段距離，這就增大了摩擦力，使得原本就不方便的裝填變得更為困難。15世紀末，德國人首先采用了直膛線技術，一定程度上減少了從膛口裝彈的阻力，并且利用膛線容納火藥殘渣。18世紀，開始出現螺旋膛線技術。當直線形膛線出現以后，人們自然會想到試用螺旋膛線。1725年，西班牙出現了一種刻有兩條螺旋膛線的槍。這是人們在槍械制造中使用螺旋膛線的最早嘗試。

17世紀末，步兵戰術發生了變化，方陣變成了橫隊，橫隊的縱深越來越小，正面越來越大。這些變化意味著原先密集的目標逐漸變成了稀疏的目標，且目標的運動速度不斷變快。射擊精度不高的滑膛槍已經不能適應這種變化。新的戰術條件要求對槍械進行革新以提高射擊精度。

19世紀初，蒸汽機獲得廣泛使用，冶金技術的進步為槍械制造特別是槍管制造提供了碳素工具鋼；機械制造技術的發展提供了車、銑、磨、刨、鉆等各種機床，由此螺旋膛線的制作從高級手工作坊走進了機器生產車間，從而為螺旋膛線的大規模生產提供了可能。歐洲人做了大量的直膛線和螺旋膛線的對比試驗，最終認識到，螺旋膛線可以使長形彈頭旋轉，提高飛行穩定性，增加射程特別是射擊精度，到了19世紀中葉，螺旋膛線終于被推廣應用。

后裝槍和金屬槍彈的發明使螺旋形線膛槍得到迅速推廣。螺旋形線膛槍在發展過程中，存在的一個主要障礙就是槍彈的裝填問題，對于螺旋形線膛槍來說，最合適的裝填方式是后方裝填。后裝槍可以使用較淺的膛線和較硬、較長的彈丸，彈丸的飛行阻力小，還可以使槍的口徑減小。

后裝槍的整個槍膛可以敞開，且便于擦拭。就18世紀以后的技術水平而言，后裝槍的閉鎖機構是能夠實現的，故而人們開始了后裝槍的制造并嘗試著使用。這個問題的最終解決，依靠的是對槍彈所做的不斷的技術改進。

為了簡化裝填并比較準確地控制發射藥量，出現了將發射藥和彈頭包在一起的紙殼彈，這是定裝彈的雛形，但它所解決的不是閉氣問題。1812年，瑞士人鮑利在法國發明把彈頭、發射藥、底火連在一起的金屬底座紙殼定裝槍彈并獲得專利。這種槍彈簡化了線膛槍的后裝操作，由于使用了金屬底座，一定程度上解決了閉氣問題，因而槍彈的射速明顯提高。

此后，槍彈不斷改進，1856年，美國人伯恩塞德發明了錐形黃銅彈殼；1865年，英國人博克塞發明了鐵底銅片擰卷彈殼；1870年，美國人伯當發明了引申加工成整體的金屬彈殼，使金屬彈殼定裝彈趨向完善。金屬彈殼定裝彈徹底解決了后裝來復槍的閉氣問題，提高了彈頭初速，促使后裝槍得到迅速發展和廣泛應用。

（2）擊發槍

人們在不斷探索膛線制造技術、彈藥裝填技術和槍彈制造技術的同時，相應地在擊發點火技術方面，也在不斷地進行改進。擊發點火技術的重大革新是以新的點火劑和火帽的發明為基礎的。19世紀初人們發明了雷汞，它很快被用作點火劑。一般認為蘇格蘭牧師福希斯在1805年制成的裝有雷汞的小丸或小片，是最早的火帽。1814年，英國人喬舒亞第一次在美國費城等地試驗將擊發藥裝于鐵盂內制成鐵盂火帽。1817—1818年，英國人阿加爾發明了壓裝擊發藥的銅盂火帽。火帽的發明，徹底改變了槍彈的點火發射方式。用火帽發火比各種燧石發火裝置優越，它幾乎不受天氣變化的影響，大大提高了點火的可靠性。定裝式槍彈不斷改進，到了19世紀40年代，就已經開始普及。伴隨著點火方式的變化，發火裝置發生了根本性變革。火帽發明以后，在燧發槍撞擊原理的基礎上，產生了擊發槍。它是一種使用擊發藥擊發點火發射的槍械。蘇格蘭牧師福希斯1805年在制成世界上最早的火帽的同時，制成了世界上第一支擊發槍，并于1807年取得了專利。擊發槍的基本原理是將火帽套在中心有火門與槍膛相通的擊砧上，利用擊錘打擊火帽，火帽發火產生的火花可引燃槍膛內的發射藥，使彈藥發射。擊發槍發火可靠，不受風雨影響，不用攜帶燧石，更不用修整燧石，顯示出一定的優越性。但是，如前所述，在定裝槍彈改善之前，它存在著明顯的缺陷，因而擊發槍只是一種過渡型的槍械，它在出現幾十年后，逐漸被其他槍械取代。

（3）擊針槍

幾乎在后裝槍出現的同時，擊針槍宣告問世。它是帶擊針并以其沖擊能量擊發發射的槍械。擊針槍是后裝槍和擊發槍的進一步發展，同時以火帽的發明使用和定裝槍彈的不斷改進為基礎。

來復線的發明和應用，促進了后裝槍的產生和使用；后裝槍的發明和應用，又推動了定裝槍彈的不斷改進；火帽的發明和定裝槍彈的不斷完善，又推動了擊針槍的發明。1835年，普魯士一位非軍人德萊賽發明了世界上第一支擊針槍。其結構和技術原理是滑動的槍機內裝有一根細長的擊針，射擊時，擊針尖首先穿透紙質藥筒，然后擊發裝在彈丸底部的點火劑。

擊針槍與其他機械相比，零件少且堅固，便于分解，射手能以任何一種姿勢重新裝彈，因而裝彈快速，戰斗射速可達到每分鐘5發，射速有了明顯提高。普魯士軍隊于1840年裝備擊針槍，這是普魯士在1866年普奧戰爭中取勝的重要原因之一。

1861—1865年，美國內戰期間，第一次出現了以擊針打擊的金屬彈殼底緣發火槍彈。1865年，英國人博克賽發明以擊針打擊金屬彈殼底部的自帶火臺底火的中心發火方式。1870年，美國人伯當又將火臺改制在彈殼上，使用了不帶火臺底火。隨著槍彈的改進和藥筒底火的使用，擊針得以縮短，從而克服了最初的缺陷。

1866年，法國軍隊裝備了沙斯波式擊針槍，俄國軍隊裝備了英國人卡萊式結構的確性擊針槍，都產生了比較明顯的效果。如前所述，最初的擊針槍由于定裝槍彈的不完善而存在缺陷。隨著槍彈的改進，雖然針發的原理被保留下來，但擊針槍作為特定時代的槍械，在19世紀70年代被更完善的步槍取代。

在以往槍械制造技術的基礎上，德國槍械設計師彼得·保爾·毛瑟于1863年設計出了舉世聞名的“毛瑟槍”。1872年普魯士政府決定以“毛瑟槍”裝備軍隊，定名為“1871年式毛瑟步槍”。該槍口徑11毫米，槍長1340毫米，槍重4.68公斤，無彈倉，射速每分鐘4～5發，有效射程400米。

毛瑟槍除匯集了以往的螺旋膛線技術、槍彈后裝技術、槍彈定裝技術、金屬彈殼技術、底火技術、擊針技術，還采用了可轉動帶機柄的槍機來實現開閉鎖技術，手推槍機向前進彈，手拉槍機向后退殼。毛瑟槍是世界上第一支成功地采用了金屬彈殼槍彈的步槍，它的發明奠定了近代步槍的制式。

1884年改進的M1871/84式步槍，增加了一個平行設于槍管下方的管形彈倉。1888年的改進型口徑縮小為7.92毫米，采用了無煙火藥槍彈和槍機下方的5發垂直彈倉。

1898年式毛瑟步槍，采用了流線型尖頭彈丸，初速達895米/秒，有效射程達900米。M1906/08式毛瑟步槍則發展為導氣式半自動步槍。1945年以前，納粹德國軍隊一直裝備著毛瑟步槍，毛瑟98K步槍是第二次世界大戰中德軍步槍手的主要武器。

3．現代槍械技術

現代槍械技術，也稱自動化槍械技術，主要是指利用發射火藥氣體的能量實現安全可靠的自動裝填、發射、退殼與重新裝填等一系列連續動作的技術。自19世紀80年代起，槍械自動化技術即取得重大突破，自動槍械開始登上了歷史舞臺，此后，現代槍械技術大體上經歷了重機槍、輕機槍、沖鋒槍和新型步槍等幾個發展階段。

（1）無煙火藥和金屬子彈

解決槍械的自動化，首先要提高槍彈的質量。早期關于槍械自動化的探索沒有取得明顯進展的原因之一，就是當時的槍彈尚未達到連續射擊所要求的技術水平。19世紀中葉，一個革命性的軍事成果幾乎顛覆了之前的武器設計思路，這便是金屬彈殼定裝彈的發明，此種槍彈把底火與火藥都封裝于金屬彈殼里，在很大程度上簡化了槍彈裝填與發射的過程。此外，槍彈的發展除了組裝方式、彈殼材料和彈體形狀的不斷改進外，發射藥的改善也是一個重要因素，因為無煙火藥的發明進一步改善了火藥的性能，提高了子彈的功能。這些無煙火藥燃速較慢，并呈規律性燃燒，能量高，在相同的最大膛壓情況下能夠得到較大的平行壓力，其火藥氣體能做較大的拋射功，因而能夠在裝藥量減少的情況下得到較大的初速。同時無煙火藥中的殘渣少，大大減輕了火藥氣體對槍膛的污染，射擊后的槍膛便于擦拭，這就為減小槍的口徑排除了一大困難。對這些新出現的問題進行的研究與解決，使槍彈邁入了新的時期，被甲式彈丸開始問世。所謂被甲式彈丸，即將鉛心裝入被甲，由黃銅、白銅、低碳鋼等制成。

1875年，在瑞士首先出現了帶殼的彈頭。彈殼和彈頭殼最初大都采用黃銅制造，后來也采用低碳鋼。19世紀末，開始使用尖頭船尾的流線型彈頭。槍彈發射藥的改變和槍彈被甲化以及形狀的合理化，為槍械的自動化創造了重要條件。

（2）機槍的發明

機槍是一種自動武器的統稱。其口徑通常小于20毫米，一般采用彈鏈或彈鼓供彈，具有長時間的連續射擊能力。雖然現代步槍也均為自動武器，但是機槍獨有的一個顯著特征是可以安置于兩腳架或三腳架上進行射擊。現代機槍的發展共經歷了三個階段：手搖機槍階段、自動機槍階段和通用機槍階段。

①手搖機槍階段。1861年美國南北戰爭爆發，慘烈的戰斗造成的傷亡慘重，在士兵們痛苦的呻吟聲中，一位戰場救護醫生產生了一個想法，要是能發明一件高射速的武器，一定能減少己方戰場上的士兵人數。經過一段時間的精心研究，他創造性地將6根槍管并排配備于一個旋轉圓筒上，經過轉動手柄，各槍管先后實現裝彈、射擊、退沖等動作，能較好地進行持續射擊，由此世界上首挺成功的多管式機槍由此問世，而它的研發者就是那位被稱為“機槍之父”的戰場醫生——理查德·加特林。

1864年在有名的弗吉尼亞“七日會戰”中，攻占彼得斯堡的北方軍依靠12挺加特林機槍與1.2萬發槍彈擊潰南方軍，戰斗中加特林機槍展現出的強大殺傷力很快受到了美國軍方的青睞，自1866年始，加特林機槍正式裝備美國陸軍，被使用長達40年之久。加特林機槍為世界上首種成功應用于實戰的多管式機關槍，其射速可達每分鐘200發，稱得上是手動機槍的巔峰之作，它的誕生是槍械史上的一次重要轉折，對近現代兵器與軍事思想發展產生了深遠的影響。但是，加特林機槍有一個致命的弱點：當射手在戰場上因為情緒激動而難以控制自己時，會瘋狂地將手柄轉動得越來越快，導致機槍卡殼或爆膛。

除美國南北內戰期間使用了加特林機槍，在普法戰爭期間，法軍還使用了列菲式機械半自動槍。該槍的特點是，有25支固定排列的槍管，槍彈裝在具有25個與槍管相對應的彈巢的附加彈夾中，彈夾可沿槍膛線向前運動，彈夾內結合有25個槍機。該槍可進行5發或25發齊射，每分鐘可達125～150發。全槍重達800公斤，機動性很差。

1877—1878年的俄土戰爭期間，俄國曾仿制了加特林式機械半自動槍。該槍有10支槍管，使用11.4毫米伯萊達槍彈，槍全重224公斤，射速可達每分鐘300發左右。這類機械半自動槍由于確定了機架模式，從而有效地解決了攜帶和水平瞄準問題。但其機動性差，射程小，特別是實現連續射擊的動力來源于射手的體力，還未從根本上解決“自動”的問題。

因此，如何解決好連續射擊的動力問題是槍械自動化的一個關鍵點。首先在這個難題上取得重大突破的是柏塞麥。他在研究火炮自動化問題時，獲得了一項重要成果，即將火藥氣體的能量產生的武器的后坐力作為能源來實現槍機的自動開啟。1876年，貝列提出用彈帶輸彈。1882年，美國設計了一種帶活動槍機的裴岑捷式半自動卡賓槍。更早在1863年，美國人庇隆提出了采用復進簧貯備能量用以完成裝填動作的方案。上述種種設想和嘗試雖不盡完善，卻為新一代自動化槍械的出現提供了所有的必要條件。半自動化槍械盡管存在著許多技術上的難題，但人們依然堅定地邁開了探索的步伐，并取得了相當的成效。世界各國對槍械進行了徹底改裝，自動槍開始登上歷史舞臺。

②自動機槍階段。1884年英籍美國人馬克沁發明了世界上首支可以自動連續射擊的機槍，稱為馬克沁重機槍。1882年馬克沁去英國考察時，發現士兵射擊時常因老式步槍后坐力撞擊，導致肩膀上青一塊紫一塊，這表明槍的后坐力擁有很大的能量。馬克沁就是從人們習以為常的后坐力現象中，為武器的自動連續射擊尋找到了極佳的動力。馬克沁先在一支老式的溫切斯特步槍上加以改裝和試驗，依靠射擊時子彈噴發的火藥氣體讓槍實現開鎖、退殼、送彈、重新閉鎖等動作，不僅完成了單管槍的自動連續射擊，而且減小了槍的后坐力。不久后，他借助研發自動步槍得來的經驗，繼續完善了他的槍管短后坐自動射擊原理。他甚至更換了傳統的供彈方式，研制出了一條長為6米的帆布彈鏈，為機槍連續供彈。為了對由于連續高速射擊而灼熱起來的槍管進行冷卻，馬克沁運用了水冷方式。

馬克沁機槍第一次實戰是在1894年的馬塔別列戰爭中，英軍50人的軍隊使用4挺馬克沁機槍阻擋了5000名祖魯人的進攻，馬克沁機槍的猛烈火力使其一舉成名。

馬克沁機槍是世界上第一挺以火藥燃氣為能源進行工作的自動武器。該槍采用槍管短后坐式自動原理，時節式閉鎖機構，發射M71式11.43毫米黑藥槍彈，槍身重27.2公斤，連槍架重逾40公斤，使用長6.4米攜彈333發的帆布彈帶供彈，槍管外部裝有冷卻水套，理論射速每分鐘600發，可單、連發射擊，還可調整為慢射速每分鐘100發進行射擊。機槍工作時，利用膛內火藥燃氣作動力，在槍管后坐時撥動裝有槍彈的布料彈帶，完成再裝填動作，并由曲柄連桿式閉鎖機完成每發的閉鎖和擊發動作。它開創了人類戰爭史上一個全新的時代，馬克沁機槍經過幾次改進，在兩次世界大戰中均發揮了極為重要的作用。

在第一次世界大戰的索姆河會戰中，英軍向德軍發起進攻，德軍用馬克沁機槍等武器向密集隊形的英軍進行了猛烈持續的射擊，使英軍僅在1916年7月1日這一天之中就傷亡了近6萬人。中國早在1888年就試制過最初的馬克沁機槍。1924年南京金陵兵工廠開始仿制較新的馬克沁機槍，1935年研制成功，定名為“民二四式”重機槍。20世紀40年代以前，馬克沁機槍在中國使用很廣，影響較大。

為了克服馬克沁機槍因比較笨重而不便機動的不足，使機槍能夠緊密伴隨步兵行動，1902年，丹麥軍人W. O. H·麥德森發明了麥德森機槍。這種機槍帶有兩腳支架，采用氣冷槍管，外形類似步槍，可抵肩射擊，全重僅198公斤，十分輕便。通用機槍的發明，使機槍的作用更加廣泛。

③通用機槍階段。通用機槍又稱輕重兩用機槍，是一種能夠被單人攜帶、氣冷設計、彈鏈供彈、可迅速更換槍管、配有兩腳架，也能裝于三腳架或車輛上的中型機槍。它不僅有重機槍射程遠、威力強、可長時間連續射擊的優勢，還有輕機槍攜帶方便、操作簡單，緊跟步兵實施行進間火力支援的優點，為機槍家族中的后起之秀。自20世紀50年代起，各國普遍采用通用機槍代替了輕機槍和重機槍。現今，輕重兩用的通用機槍已基本代替了重機槍的地位。

丹麥生產的麥德森機槍是世界上第一支通用機槍，此槍具備數種口徑，采用兩腳架時能當作輕機槍使用，采用三腳架時能當作重機槍使用，采用獨創的軟式三腳架時便能當成防空機槍使用。不過，因為麥德森機槍使用彈匣供彈，在持續火力方面表現略差，再加上大部分被當成輕機槍運用，所以大部分人將麥德森機槍當成輕機槍而非通用機槍。

通用機槍于20世紀30年代開始使用，那時的德國軍隊是第一支運用MG34通用機槍的部隊。第一次世界大戰后的德軍使用的MG34機槍便是之前的通用機槍。

第二次世界大戰中配備的通用機槍主要是德國的MG42通用機槍。通用機槍通常運用導氣式工作原理、彈鏈式供彈以及槍機回轉式閉鎖，使槍管能迅速更換，因此主要當作通用的支援武器。當成輕機槍使用時需安裝自帶的折疊兩腳架，當成重機槍使用時便安裝于折疊三腳架上，或使用車載射架裝于車輛上。通用機槍的特點是質量輕、結構緊湊、火力強、精度佳、用途廣泛等。

通用機槍通常運用導氣式工作原理和槍機回轉閉鎖方式。它的導氣裝置很獨特，運用自動切斷火藥氣體流入的辦法掌控作用在活塞上的火藥氣體能量；槍管下的導氣筒內配備了一個凹形活塞，通常凹形活塞側壁上的導氣孔對準槍管上的導氣孔；當火藥氣體進到導氣筒里后，于凹形活塞的導氣筒前部的氣室內膨脹；等火藥氣體壓力達到一定值時，推著凹形活塞往后運動，活塞再推著和槍機框相連的活塞桿往后運動。活塞往后移動時，將關閉側壁上的導氣孔，自動切斷火藥氣體的流進。此種結構簡單，無須機槍通常都配備的氣體調節器，但缺點是無法調節武器的射速。

在馬克沁機槍發明之后，丹麥炮兵上尉麥德森發明了輕機槍，被稱為麥德森輕機槍。這種輕機槍于1902年開始生產并投入市場，它最大特點是不用大型槍架，僅用槍身自帶的兩腳架，由射手抵肩射擊。

麥德森輕機槍槍管改用氣冷式，槍身外形似步槍，由于重量輕，其可以伴隨小分隊作戰。該槍采用槍管后坐式自動原理，槍機擺動式閉鎖機構，口徑8毫米，槍長1169毫米，槍重9.98公斤，30發彈匣上方供彈，彈頭初速824米/秒，理論射速每分鐘400發，表尺射程2400米。它的性能可靠，結構簡單，分解與結合不用工具。有資料統計表明，該槍曾在34個國家銷售和制造過，變形槍的口徑6.5～20毫米達12種之多，被譽為“可以發射所有步槍彈”的機槍。

（3）沖鋒槍的發明

機槍發明以后，沖鋒槍也于第一次世界大戰期間開始出現。沖鋒槍通常指以雙手握持，發射手槍彈的連發武器。有些人稱其為“手提式機槍”。沖鋒槍短小輕便，便于突然開火，攜彈量大，火力猛烈，通常在200米內有良好殺傷效力。該槍結構簡單，常采用自由槍機式自動原理，慣性閉鎖方式，槍機較重，射擊時震動較大，精度較差，由于手槍彈尺寸較小，重量較輕，可以配用大容量彈匣。彈匣通常設置在武器下方，少數設在側方或上方。多采用開膛待擊。簡單的沖鋒槍沒有快慢機，僅能連發射擊，長點射戰斗射速每分鐘100～120發。為了便于控制射擊，提高射擊精度，常設有小握把。槍托一般可伸縮或折疊。一般認為，沖鋒槍起源于第一次世界大戰時期。為了適應陣地爭奪戰的需要，意大利人列維里于1915年采用延遲開鎖式（半自由槍機）的自動原理，設計了一種發射9毫米手槍彈的雙管輕型自動槍械，它被認為是沖鋒槍的鼻祖。但該槍射速太高，精度很差，比較笨重，不宜實戰，當時未被重視。1918年，德國人斯邁塞設計了9毫米MP1沖鋒槍。其改進型MP181型當年就被德國陸軍裝備了。1936—1939年的西班牙內戰期間，交戰雙方都曾大量使用了沖鋒槍。第二次世界大戰中，不同型號的沖鋒槍得到了迅速發展和大量應用。“二戰”后期，出現了發射中間型槍彈的自動槍械，它具有沖鋒槍的密集火力和近于步槍的殺傷威力，一般被稱為突擊步槍。戰后，特別是20世紀60年代以來，由于突擊步槍興起，沖鋒槍已從大多數國家的軍隊中撤裝，但微型沖鋒槍得到了發展。

火炮技術的產生與發展

火炮，是指以發射藥為能源，發射彈丸的口徑在20毫米以上的身管射擊武器。火炮通常由炮身和炮架兩大部分組成，主要用于射擊地面、水下和空中的目標，以殲滅、壓制敵軍有生力量和技術兵器，以及摧殘各種防御工事和軍事設施，擊毀各種裝甲目標和完成其他特種射擊任務。隨著近代科技的發展、黑火藥的發明、冶金技術的進步，火炮技術日趨完善并在近現代戰爭中發揮了巨大作用。

早在元代時期，中國就制造出了最古老的火炮——火銑。到了中國明朝時期，明政府設置“兵仗”“軍器”二局，分造火器，僅在正德到嘉靖年間（1506—1566年）制造的火炮就有數十種。中國的火藥和火器傳到西方以后，火炮便開始在歐洲迅速發展起來。14世紀上半葉，歐洲開始制造發射石彈的火炮。16世紀前期，意大利人尼科洛·塔爾塔利亞發現了“炮彈在真空中以45 °發射時射程最大”的規律，為炮兵學的理論研究奠定了基礎。16世紀中葉，歐洲出現了口徑較小的青銅長管炮和熟鐵鍛成的長管炮，代替了以前的臼炮，還安裝了車輪，便于快速行動和通過起伏地形。16世紀末期，出現了將子彈或金屬碎片裝在鐵筒內制成的霰彈，用于殺傷人馬。1600年前后，一些國家開始使用藥包式彈藥，提高了發射速度和射擊精度。17世紀，伽利略的彈道拋物線理論和牛頓對空氣阻力的研究，推動了火炮的發展；瑞典國王古斯塔夫二世在位期間（1611—1632年），采取減輕火炮重量和使火炮標準化的方法，提高了火炮的機動性。1697年，歐洲人用裝滿火藥的管子代替點火孔內的散裝火藥，簡化了瞄準和裝填過程。

到了17世紀末，歐洲大多數國家都使用了榴彈炮。18世紀中葉，普魯士國王弗里德里希二世與法國炮兵總監格里傅沃爾致力于提高火炮的機動性和推動火炮的標準化。英法等國經多次試驗，統一了火炮口徑，使火炮各部分的金屬重量比例更為科學，還出現了用來測定炮彈初速的彈道擺錘。

從火炮出現到19世紀中葉以前，火炮一般是滑膛前裝炮，發射實心球彈，部分火炮發射球形爆炸彈、霞彈和榴霞彈。最初的線膛炮是直膛線的，主要是為了方便前裝彈丸。這種火炮發射速度慢，射擊精度低，射程短。為了增加火炮的射程，19世紀初歐洲各國進行了線膛炮的試驗。1846年，意大利的G．卡瓦利少校制成了螺旋線膛炮，發射錐頭柱體長形爆炸彈。螺旋膛線使彈丸旋轉飛出，飛行穩定，提高了火炮的威力和射擊精度，增大了火炮射程。在線膛炮出現的同時，炮栓也得到了改善，彈藥實現了后裝，發射速度明顯提高。

19世紀末期，出現了反后坐裝置，炮身通過它與炮架相連接，這種火炮的炮架叫作“彈性炮架”。1897年，法國制造了裝有反后坐裝置（水壓氣體式駐退復進機）的75毫米野炮，后來被各國所效仿。彈性炮架火炮發射時，由于反后坐裝置的緩沖，作用在炮架上的力大為減小，火炮重量得以減輕，因此在發射時不會導致火炮移位，發射速度得到提高。

19世紀末期，西方各國相繼采用纏絲炮身、筒緊炮身、強度較高的炮鋼和無煙火藥來提高火炮的性能。猛炸藥和復合引信不僅增大了彈丸重量，還提高了榴彈的破片殺傷力。20世紀初，一般75毫米野炮的射程為6500米，105毫米榴彈炮的射程為6000米，150毫米榴彈炮的射程為7000米，150毫米加農炮的射程為10000米。此外，火炮還廣泛采用了周視瞄準鏡、測角器和引信裝訂機。

到第一次世界大戰時期，炮兵已經成為戰爭勝負的決定性因素之一。特別是機槍的使用，使步兵集群沖鋒戰術成為毫無價值的自殺。因此，戰爭從運動模式進入陣地模式。在陣地戰中，傳統的槍械在碉堡和戰壕面前毫無作用，而火炮卻正好是它們的克星。

在第一次世界大戰中使用最廣泛的火炮包括迫擊炮、小口徑平射炮和高射炮，前兩種主要用來對付地面的隱蔽目標和機槍陣地，第三種主要用于對付空中目標。與此同時，飛機上也開始裝設航空炮。隨著坦克的使用，又出現了坦克炮。當時交戰國除大量使用中小口徑火炬外，還重視大口徑遠射程火炮的發展，通常采用的有203～280毫米榴彈炮和220～240毫米加農炮。第一次世界大戰處處閃耀著火炮的光芒，從海上到陸地，火炮的身影隨處可見。僅僅在凡爾登戰役中，交戰雙方發射的炮彈便多達4000多萬發，由此可見炮戰的激烈程度。

20世紀30年代，火炮的性能進一步改善，通過改進彈藥、增大射角、加長身管等途徑增大了射程。輕榴彈炮射程增大到12千米左右，重榴彈炮射程增大到15千米左右，150毫米加農炮射程增大到20～25千米。此外，通過改善炮栓和裝填機構的性能，提高了發射速度；采用開架式大架，普遍實行機械牽引，減輕火炮重量，提高了火炮的機動性。火炮還采用自緊炮身和活動身管炮身，以解決炮身強度不夠和壽命短的問題。高射炮提高了初速和射高，改善了時間引信，而反坦克炮的口徑和直射距離不斷增大。

第二次世界大戰時期的歐洲大陸是炮兵和裝甲兵的競技場，火炮技術日趨成熟，種類也非常齊全，包括榴彈炮、加農炮、迫擊炮、火箭炮、滑膛炮、線膛炮等。比較著名的火炮有博福斯L6040毫米高射炮、德國88毫米高射炮、美國M7自行榴彈炮等。

由于在第二次世界大戰中飛機提高了飛行高度，于是出現了大口徑高射炮、近炸引信和包括炮瞄雷達在內的火控系統。隨著坦克和其他裝甲車輛成為軍隊的主要威脅，出現了無后坐力炮和威力更大的反坦克炮。

第二次世界大戰時期裝甲技術的大規模運用，更是大大削弱了傳統槍械的作用。不論是防空、反坦克還是殺傷兵員，火炮都成為最佳選擇。

第二次世界大戰后，隨著火炮相關技術的飛速發展，現代火炮技術已經非常成熟，不論是在精確性還是可靠性上都和第二次世界大戰時期不可同日而語。現代火炮的炮彈由于采用了強度更高的彈殼和威力更大的炸藥，殺傷力大大增強；且由于制作工藝和彈道計算機的出現，火炮不僅可以在數十千米外擊中只有幾平方米大小的物體，而且射程也隨著火藥和冶煉技術的發展而增加。進入21世紀，一些傳統類型的火炮逐漸退出歷史舞臺，如無后坐力炮、加農炮等，即便仍被少數國家裝備，也不再是主流；而榴彈炮、火箭炮及迫擊炮等則成為當今世界各國陸軍的主力炮種。