苏联7.62mm施卡斯航空机枪弹

2023-03-15枯沼

轻兵器 2023年1期

■ 枯沼

苏联成立后，战机采用的第一挺航空机枪是PV-1 机枪（详见本期《苏联航空机枪基石——PV-1 航空机枪》），但该枪射速较低，于1932 年逐渐被采用转膛结构的施卡斯机枪取代。为了达成作战目的，施卡斯机枪配用哪些枪弹？

施卡斯航空机枪

施卡斯（ShKAS）航空机枪是苏联于1932 年定型的一种使用7.62×54mm R 枪弹的航空机枪，其采用转膛结构，射速可高达1800 发/分。极高的射速无疑对枪弹设计提出较高要求。本文主要介绍施卡斯航空机枪使用的各类枪弹。

在施卡斯机枪设计时，各国的飞机基本没有装甲，飞机的机体大多使用强度较低的易燃材料，如胶合板、浸漆帆布以及硬铝等，且在相对短的距离进行空战格斗，因此步枪弹已经足以对飞机产生有效破坏。与此同时，随着科技的发展，各国飞机的飞行极速已经接近500km/h。在这样的速度下，飞机能有效破坏另一架飞机的射击时间窗口只有短短一瞬间。为了尽可能地在稍纵即逝的射击时间窗口内摧毁敌方飞机，机载武器需要在短时间内尽可能多地发射枪弹。但当时苏联没有任何机枪能够达到空战所需的极高射速，专门用于空战的施卡斯转膛机枪应运而生。

设计之初，该机枪使用的是普通的7.62×54mm R 步枪弹，但随着测试的进行，研究人员发现这些枪弹并不适合具有极高射速的施卡斯机枪。枪机在快速将枪弹从弹链中抽出并将其送入弹膛的过程中，巨大的惯性过载可能导致弹头脱落、弹壳损坏、底火脱落、弹头被压入弹壳等故障，不可靠的枪弹无疑会影响战斗任务的完成，甚至会威胁飞行员的生命。面对武器被枪弹拖累的窘境，苏联武器工程师决定为施卡斯机枪严苛的工作环境设计特殊的航空枪弹，由炮兵总局科学技术委员会的N.M.叶利扎罗夫领导的设计团队对此展开研究，并于1930年代中期完成施卡斯航空机枪弹的研制工作。

弹壳构造

7.62×54mm R 施卡斯航空机枪弹的外观与步枪使用的普通7.62×54mm R 枪弹相近，初期的施卡斯机枪弹曾使用黄铜弹壳，为应对高速运动的枪机造成的严酷工作环境，设计人员增加了弹壳侧壁与后壁的厚度，后期使用较硬的覆铜钢材料，以进一步增加其强度。这些举措可有效减少弹壳被拉断而导致的卡壳故障，但也造成了地面武器射击施卡斯机枪弹时由于弹壳膨胀造成的抽壳困难（施卡斯航空机枪弹膛刻有纵槽以减小抽壳阻力），因此供地面部队使用的施卡斯机枪弹会在弹壳外涂清漆，以解决抽壳困难可能造成的故障。自1938 年始，弹壳底部增加西里尔字母“Ш”，用以表示其适用于施卡斯（ShKAS）机枪。

铜壳施卡斯机枪弹底部特写。其由波多利斯克兵工厂于1939 年生产，可见壳底左下方的西里尔字母“Ш”

覆铜钢壳施卡斯机枪弹底部特写。其由波多利斯克兵工厂于1940 年生产，西里尔字母“Ш”字标识移至9 点钟位置

左为施卡斯专用弹壳，右为普通弹壳，可见施卡斯专用弹壳侧壁与后壁较厚

弹壳被抽断状态

供地面部队使用的施卡斯B-32 穿甲燃烧弹，弹壳表面涂有清漆，用于润滑，解决抽壳困难可能造成的故障

底火高度对比，左为普通7.62×54mm R步枪弹底火，右为施卡斯机枪弹专用底火

施卡斯机枪弹使用双传火孔的伯丹式底火。为了防止底火在底火室内移动或脱落，在底火周围施以环形压痕，为配合压痕固定，底火高度有所降低。为了在降低底火高度的同时保持击发药的质量不变，在加工施卡斯机枪弹底火时会用冲头将部分击发药压至底火的边缘，从而呈“凹”字形分布，并使用虫胶漆和锡箔片将击发药密封在底火内以确保防潮性。由于部分施卡斯机枪被安置在战斗机机鼻处，弹头将在射击协调器的作用下穿过前方的螺旋桨间隙，故对底火的发火时间有较高的要求。经发火时间测试合格的施卡斯机枪弹底火会在底火外部涂红漆，并在外包装箱上画红色螺旋桨标志以作识别。不合格的机枪弹则在底火上涂黑漆，供非同步的施卡斯机枪及地面部队使用。

弹种丰富

除了作为普通弹的L 型轻尖弹外，设计师们还研制了各种各样的特种枪弹。包括：D 型重尖弹、B-30穿甲弹、B-32 穿甲燃烧弹、T-30/T-46曳光弹、BT 穿甲曳光弹、BZT-44/ZB-46 穿甲燃烧曳光弹以及PZ 试射燃烧弹等弹种。

L 型轻尖弹

L 型轻尖步枪弹作为7.62×54mm R 家族中的主力普通弹，于1908 年正式定型后一直作为沙俄及苏联主力步枪弹使用。早期L型轻尖弹被甲材料为铜镍合金，至1930 年左右逐渐改为覆铜钢。该弹弹头为平底铅心结构，铅心在弹底形成一个内锥形凹陷，在火药燃气作用下可迫使弹底尾部扩张，以增强与枪管间的闭气作用。该弹弹头质量9.6g，弹头长28.4mm，初速约860m/s。施卡斯机枪弹中的L 型轻尖弹一般作射击训练用途。

两种L 型轻尖弹弹头和弹壳的结合方式，二者压痕不同，左为波多利斯克厂，右为图拉厂

覆铜钢被甲的标准L 型轻尖弹

使用图拉厂固定方式的施卡斯L 型轻尖弹，可见其弹头取消了辊沟且在弹壳内安置较深

施卡斯机枪各弹种示意图：1.L 型轻尖弹；2.D 型重尖弹； 3.B-30 穿甲弹； 4.B-32 穿甲燃烧弹； 5.T-30/T-46 曳光弹； 6.BT 穿甲曳光弹；7.BZT-44 穿甲燃烧曳光弹；8.ZB-46 穿甲燃烧曳光弹；9.PZ 试射燃烧弹

使用图拉厂固定方式的施卡斯L 型轻尖弹，壳口与瓶颈处部分别施有一道压痕，用以固定弹头

施卡斯机枪所使用的L 型轻尖弹被甲为覆铜钢材料，于1932 年定型。1930 年代初，施卡斯机枪弹主要由波多利斯克兵工厂和图拉兵工厂生产。其中作为普通弹的L 型轻尖弹由于弹头较短，与弹壳接触部分相对较少，为了使弹头和弹壳结合得更紧密，避免弹头在高速上膛的过程中脱落或被压入弹壳，由波多利斯克兵工厂生产的L 型轻尖弹选择在弹壳口部施加两次纵向紧口压痕，将普通步枪弹原有的4 道纵向紧口压痕增加至8 道，以增加拔弹力。波多利斯克兵工厂生产的L 型轻尖弹长度与普通的L 型轻尖步枪弹一致。而图拉兵工厂生产的L 型轻尖弹在弹壳口部和瓶颈处各施有一道横向紧口压痕，与传统的L 型轻尖步枪弹相比，这种改进型轻尖弹弹头安装深度增加了1.3mm。除了固定弹头所形成的两道压痕外，图拉厂还省去了弹头上配合弹壳罩口工序的辊沟。

最终，图拉厂对L 型轻尖弹的改进方案因可靠性更高而得到了较为广泛的应用。

D 型重尖弹

该弹弹头为铅心覆铜钢被甲船尾结构，弹头长33.4mm，质量11.7～11.9g。弹尖涂黄色识别漆，初速795 ～810m/s，于1930 年正式列装。该弹在设计上参考了美国.30-06 步枪弹的M1 型重尖弹，弹头质量较大且具有改善弹头空气动力学特性的船尾构造，存能较好，远距离杀伤效果较为理想，通常为地面重机枪所使用，对无防护有生目标有效射程可达4500m。但由于该弹弹头较重，弹道特性与施卡斯机枪使用的其他枪弹有差异，故仅由装甲车辆上搭载的施卡斯机枪使用，飞机搭载的施卡斯机枪并不使用该弹。

D 型重尖弹

D 型重尖弹弹头及其剖面图

B-30 穿甲弹

该弹弹头为钢心覆铜钢被甲船尾结构，弹头长36.1～36.5mm，质量10.55 ～10.8g。弹头在与弹壳口结合处有一道辊沟。弹尖涂黑色识别漆，初速815 ～830m/s，于1930 年正式列装。该弹钢心由经热处理硬化后的U10、U12 或U12XA 工具钢制成，被甲与钢心间以铅衬隔开，用以减少膛线磨损。该弹可在400m距离上击穿7mm 厚装甲钢板，但很快研究人员发现B-30 穿甲弹存在穿甲后效不足的问题，于是基于B-30穿甲弹的构造改进出B-32 穿甲燃烧弹。随后B-32 穿甲燃烧弹取代B-30穿甲弹，后者逐步停止生产。

B-32 穿甲燃烧弹

该弹弹头为钢心覆铜钢被甲船尾结构，弹头长36.8mm，质量10.4g，弹头在与弹壳口结合处有一道辊沟。弹尖涂黑色与红色识别漆，初速860m/s，于1932 年正式列装。该弹钢心由经热处理硬化后的U12A 工具钢制成，与B-30 穿甲弹不同之处是将原先钢心尖端与被甲间填充的铅衬替换为由镁铝合金粉和硝酸钡混合而成的7 号燃烧剂。在弹头高速击中目标时强大的挤压与摩擦力将引燃弹尖处的燃烧剂，炽热的火焰与高温碎屑、穿甲钢心一同进入目标内部以引燃易燃物，如油料等。

B-30 穿甲弹

B-30 穿甲弹弹头及其剖面图

B-32 穿甲燃烧弹

B-32 穿甲燃烧弹弹头及其剖面图

T-30/T-46 曳光弹

T-30 和T-46 曳光弹分别于1932 年和1938 年定型，弹尖识别色为绿色。早期的T-30 曳光弹使用铜镍合金作为被甲材料，不久后改为覆铜钢被甲。该弹弹头为平底结构，内部由铅心及曳光管组成。弹头长37.8mm，质量9.4 ～9.6g。初速850m/s。该弹用于指示目标及调整弹道，实战中也可用于点燃易燃材料，如暴露的油料等。T-30 曳光弹的曳光距离最远达800m，但其使用的白光曳光剂在实战环境下暴露出目视距离较短的弊端。作为改进，当时位于莫斯科昆采沃区的46 号工厂开发了新型锶基红光曳光剂，使用新型曳光剂的曳光弹被命名为T-46 曳光弹，将曳光距离增至1000m。T-46 曳光弹与覆铜钢被甲的T-30 曳光弹在外观上并无区别。

T-46 曳光弹

T-46 曳光弹弹头及其剖面图

BT 穿甲曳光弹

该弹弹头为钢心覆铜钢被甲平底结构，弹头长39.5mm，质量9.9g。该弹于1932 年定型，1938 年左右停产。弹尖涂紫色识别漆，弹头内部含有曳光管及锥形硬化钢心。该弹虽然增强了曳光弹的穿甲能力，但相对B-32 穿甲燃烧弹而言仍显得后效不足，后被BZT-44 及ZB-46 穿甲燃烧曳光弹取代。

BT 曳光穿甲弹

BT 曳光穿甲弹弹头及其剖面图

BZT-44/ZB-46 穿甲燃烧曳光弹

针对BT 穿甲曳光弹命中后效较差这一问题，OKB-44 设计局于1936 年初为施卡斯机枪研发了BZT-44 穿甲燃烧曳光弹。该弹基于BT 穿甲曳光弹改进而成，弹头为钢心覆铜钢被甲平底结构，弹头长40mm，质量9.0 ～9.2g，初速855m/s。弹头涂紫色与红色识别漆。BZT-44穿甲燃烧曳光弹与BT 穿甲曳光弹的不同之处在于其钢心尖端与被甲间的间隙填充7 号燃烧剂。BZT-44 穿甲燃烧曳光弹的不足之处在于其极长的弹头会急剧磨损枪管，导致原本就有着极高射速的施卡斯航空机枪的使用寿命进一步缩短。作为对策，46 号工厂在原有的BZT-44 弹头圆柱部增加3 道辊沟作为“排屑槽”，这3 道辊沟可有效缓解超长弹头对枪管的磨损，但在加工辊沟时有将曳光管内原本致密的曳光剂压散从而降低曳光距离和弹道一致性的风险，故46 号工厂缩小了曳光管的直径并在曳光管和被甲间施以铅衬，以减小加工辊沟时对曳光剂的影响。改进后的穿甲燃烧曳光弹经定型后命名为ZB-46 穿甲燃烧曳光弹，同样以弹尖紫色与红色漆识别。

BT 曳光穿甲弹（左）与T-46曳光弹（右）弹头长度对比

ZB-46 穿甲燃烧曳光弹，弹尖的紫色漆近乎于黑色，与B-32 穿甲燃烧弹难以区分。这无疑增加了勤务的困难性

BZT-44 穿甲燃烧曳光弹弹头

ZB-46 与BZT-44 弹头及其剖面图，中间为BZT-44，左右为ZB-46。可见ZB-46缩小了曳光管直径

PZ 试射燃烧弹

为了在战斗中更好地观测射击效果，研究人员于1930 年代初开发PZ/ZP 试射燃烧弹，二者构造相同，仅名称不同：“ZP”是根据苏联红军炮兵总局的命令制造的，“PZ”则是按照空军总局的命令制造的。1941年，“ZP”和“PZ”枪弹的图纸合并，统称“PZ”。该弹构造上借鉴了奥地利Hirtenberger 公司于1920 年代末设计的一系列爆炸观察弹，并加以改进而成。该弹弹头为覆铜钢被甲船尾结构，长38.1～38.5mm，质量9.66 ～10.38g，初速820m/s。弹尖涂红色识别漆。PZ 试射燃烧弹的弹尖部填充有7 号燃烧剂，在弹头中部装有KV-11 型针刺雷管及撞针。平时撞针被一开槽的铜质保险套筒固定，轻微撞击不会导致撞针撞击雷管。当弹头命中目标时，内部的撞针在惯性作用下，克服开槽保险套筒的约束向前撞击针刺雷管，从而引爆雷管，点燃弹尖处的燃烧剂，在命中处形成一团耀眼的火焰供飞行员观察射击效果，故称试射燃烧弹。因其具有爆炸燃烧效果，该弹在实战中可对飞机的金属蒙皮形成一定的毁伤作用，还可点燃各类易燃物，如暴露的燃油等。

PZ 试射燃烧弹

奥地利Hirtenberger 公司制造的7.65mm 毛瑟爆炸观察弹

PZ 试射燃烧弹弹头及其剖面图，内部结构较为复杂

除了以上列出的枪弹外，苏联还生产过多种试验型枪弹，它们最终因为种种原因未能正式列装部队。

试验型MDZ 爆炸燃烧弹

据推测，该弹在1940 ～1941年小批量生产用于测试。该弹弹头长39mm，质量9.7g，弹尖涂有红色识别漆。试验型MDZ 爆炸燃烧弹的弹头尖端被铜箔密封并形成一段空腔，弹头中的覆铜钢管内装有敏感的RDX 炸药和燃烧剂，在命中目标时弹头尖部密封的空气被急剧压缩产生高温，引爆RDX 炸药和燃烧剂以毁伤目标。相较于PZ 试射燃烧弹，该弹在毁伤效果上无疑更胜一筹且易于生产，但最终可能是由于缺乏可靠的引信机制以及炸药的不稳定性等因素而未能列装部队。

试验型MDZ 爆炸燃烧弹及其剖面图

试验型穿甲燃烧弹（左）与B-32 穿甲燃烧弹(右)对比图

试验型穿甲燃烧弹

据推测，该弹在1940 ～1941年小批量生产用于测试。该弹与正式定型的B-32 穿甲燃烧弹的不同之处在于其弹头尖部开有小孔，并固定一个撞击火帽。当弹头撞击目标时，通过火帽爆炸引燃钢心前端的燃烧剂。与B-32 穿甲燃烧弹相比，该弹旨在远距离命中目标时也能可靠地引燃燃烧剂。但是该弹工艺复杂，且火帽的存在导致燃烧剂填充量减少，在勤务时也容易发生危险，这种画蛇添足的试验型燃烧弹方案最终没有了下文。

施卡斯机枪弹的弹链与包装

施卡斯机枪弹与同时期的其他苏联产7.62×54mm R 枪弹一样采用木箱包装，箱内有两盒带拉环的镀锌铁枪弹盒，枪弹盒上除了枪弹种类的标识外还印有代表施卡斯机枪专用弹的“ШКАС”字样及红色或黑色螺旋桨标识。每盒装有300 发弹，以15 发一组用牛皮纸包裹。

机载的施卡斯机枪使用可散弹链供弹，射击后弹链直接散开，随弹壳一起落地或进入弹壳收集袋中。苏联曾使用过两种不同样式的施卡斯机枪可散弹链，一种链环处带有加强筋以防止供弹机构急速运动导致链环被扯开，另一种则不带加强筋。而装甲车辆装备的施卡斯机枪则使用250 发不可散帆布弹链，原因是担心可散弹链在狭小的车内空间四处飞散不易收集，且有卡住车内机械装置的隐患。