循环水箱(你很熟悉，但不一定了解：教科书式讲解马克沁机枪冷却装置（下）)

Posted 2023-05-26

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循环水箱(你很熟悉，但不一定了解：教科书式讲解马克沁机枪冷却装置（下）)

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接上文你很熟悉，但不一定了解：教科书式讲解马克沁机枪冷却装置（上）

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英国维克斯MKⅠ机枪外观（上图）及附件（下图)，附件中右侧是用来装水和冷却水蒸气的铁皮水箱

（续）矛盾三：俯仰射击和冷却水溢出

机枪的使用环境复杂多变，有时需要以大仰角射击高处目标，而在山地作战时又常常会向下进行俯射。马克沁机枪的注水口设在水冷筒后部右上方位置，为避免俯仰射击时冷却水从注水口处淌出，注水口口部设有螺纹，注完水后需要拧上盖帽，以保证注水口处于封闭状态。注水口淌水的问题解决了，但冷却水也可能通过水平排气管上的泄气孔中流出，因为水平排气管前后两端各有一泄气小孔，无论俯角射击或仰角射击总会有一个泄气孔低于水平面，造成水的流出。

使用维克斯机枪进行对空射击的英军士兵。如果水冷筒内没有设计巧妙的蒸汽排出装置，水冷式机枪是无法进行这种大角度射击的

马克沁机枪的解决办法是，在水平排气管表面增设一根可以前后滑动的套管，其长度正好超过两个泄气孔之间的距离。当机枪俯射时，套管会滑到排气管前端，堵住前端的泄气孔，因此水蒸气只能从水平排气管后端的泄气孔排出，同时冷却水却因为水平排气管前端的泄气孔被挡住而无法流进水平排气管；反之，当机枪处于仰射状态时，套管会滑到水平排气管的尾端，堵住尾端泄气孔，此时水蒸气只能从水平排气管前端的泄气孔排出，同时冷却水不能从后端的泄气孔中流出。

当然，水冷筒中的水必须能够放出来，如在武器入库贮存前必须将水排空，另外在寒区使用时，也要防止加水过满导致水冷筒冻裂或因枪管冻住而无法射击的情况。因此在水冷筒前下端、排气孔附近还设有一个放水阀门，将其拧开可以将筒内的水全部放出。

水冷装置的模仿和改进

由于MG08重机枪的水冷却装置设计简单、性能完善，因此早期水冷式重机枪都以其为蓝本，不仅由马克沁机枪衍生出的英国维克斯机枪系列和俄国索科洛夫机枪系列是这样，就连美国勃朗宁M1917、意大利列维里M1914、奥地利施瓦兹劳斯M1907/M1912等机枪的水冷筒构造也大同小异，只是尺寸大小和制造工艺有所区别，并根据各自使用条件进行了一些改进。我国的二四式重机枪是在MG08重机枪的基础上仿制而成，水冷筒部分也保留了原型几乎所有的设计特点。

使用意大利列维里M1914机枪进行射击的意军士兵。该枪的冷却装置也是仿照了马克沁机枪的设计

使用勃朗宁M1917机枪的美军士兵。水冷筒上的蒸气导管已经接入前方的冷却水箱。该装置的作用是将水蒸气冷却后循环使用，并防止其外泄形成雾团

MG08重机枪的水冷筒表面光滑，为了保证强度，筒壁较厚，因此自身质量较大。而维克斯和索科洛夫等机枪为了减重，使用了较薄的钢板来制造水冷筒，为确保筒体强度，沿筒体径向四周都压有凹槽，起到加强筋的作用。特别是后期型索科洛夫机枪根据实际使用需求，将原设计中位于水冷筒右后上方的小型注水口，改为位于筒体中部正上方的大型注水口，平时由一个带有铰链的盖子密封，需要加水时打开——这是因为俄国大部分地区冬季气温极低，很难找到液态冷却水，通过这一大型注水口，可以直接向筒内添加雪团或冰块，显著提高了机枪在高寒地带使用时的方便性。

由于火力持续性强以及性能可靠，在朝鲜战争期间，美军仍在少量装备勃朗宁M1917A1水冷式机枪

1950年，贺龙等军方领导察看进藏部队装备的三六式重机枪等武器。该枪是第21兵工厂于1947年在二四式水冷机枪的基础上，改用气冷方式设计而成的，整体质量减轻了约10kg

勃朗宁M1917重机枪是枪械设计大师勃朗宁为美军专门设计的一款重机枪，经历了两次世界大战，亦是一代名枪。该枪的水冷筒结构与MG08相仿，从前至后分别由前盖、筒体和后连接座组成，三者通过螺纹相接并固定，但筒体长度更短，设计也相对较为简化，工艺性更好。M1917重机枪水冷筒的水平排气管上也装有可滑动的套管，其动作原理和安装方式均与MG08重机枪一致。

尽管美国早在二战之前，就已经在M1917A1机枪的基础上研制出了更加轻便的M1919A4气冷式机枪，但水冷式机枪超长的持续射击能力对于火力支援来说仍是十分诱人的优势，因此美军不论是在太平洋岛屿争夺战，还是1950年代初期的朝鲜战争中，都保留并使用了一定数量的M1917系列水冷式机枪。

水冷方式的没落

水冷式机枪在持续射击能力方面具有气冷式机枪所无法比拟的优势，理论上讲，只要有持续不断的冷却水供应，在机件强度允许和弹药充分供给的条件下，其射击过程几乎可以无限制地持续下去。但随着气冷式机枪的不断完善，在二战结束后不久，水冷式机枪还是退出了步兵武器的舞台，完全被气冷式机枪所取代。气冷式机枪主要靠加大枪管外径、增加枪管质量和散热面积来提高持续射击能力。

水冷式机枪由于冷却装置本身和冷却用水的质量较大，因此携行不易。图为1938年美军采用的一种方便用车辆拖曳勃朗宁M1917机枪的装置

水冷筒目标较大、筒体又薄，因此在战场上很容易损毁。图为1950年，美军仁川登陆后在战场上找到的一挺朝鲜人民军遗弃的索科洛夫M1910机枪，该枪的水冷筒已被枪弹击穿

导致这一结果的原因，正所谓“成也萧何，败也萧何”，决定水冷式机枪最终命运的正是水冷方式本身。作为一种步兵武器，必须要考虑携行、使用、维护等多方面的因素，水冷式机枪尽管持续射击能力很强，但这一优点在很大程度上已经被由此带来的弊端抵销了。

首先，整个冷却装置相对于枪械本身来说是附加的，增加了武器系统的体积、质量和维护工作量。战时为了确保机枪架设完毕就能立即射击，即便是携行时水冷筒内也事先要装入冷却水；同时为保证持续射击能力，还要带上一定量的备用水（一般与水冷筒内的水相当，就MG08重机枪来说总共需要携带约8kg的水)，这些额外质量成为机枪手的重大负担。在激烈的战斗中需要转移阵地时，如何携带烫手的水冷筒也是棘手的问题，尽管为此专门设计了帆布筒套和石棉手套，但还是有许多射手被烫伤。另一个问题是水的来源，在沙漠等干旱地区作战时，水冷式机枪要消耗更多宝贵的水资源，而一旦无法保证水的供给，整个武器就难以发挥作用，往往就此成为一堆废铁。但即使有了水，由于水冷式机枪复杂的冷却装置，需要更多的顾忌，比如为了保证水冷筒的使用寿命，冷却水必需采用含钙镁及盐类较少的软水，以免结成水垢；在低温条件下使用时，冷却水内还要添加防冻剂，而对于采用管退式工作原理的机枪来说，为了避免枪管被冻住无法完成自动循环，一般射击完毕时需要放光水冷筒内的水，下次射击前再加水，这就增加了射击准备的时间。还有一个问题是，要使水冷装置确实发挥作用，就必须要保持它的密封性，但水冷筒体积较大、壳体单薄，在战场环境下极易损坏，只要被一粒小小的弹片打穿，冷却水就会泄漏而导致无法持续射击，必须送回后方维修。

美军于1957年开始列装的M60通用机枪。该枪采用可更换枪管，空枪质量只有12kg，还不到MG08重机枪枪身的一半，故战场使用更便捷

淘汰水冷方式的另一个重要因素是机枪本身地位的变化。一战是战争方式的一次重大革命，传统的要塞堡垒在重炮、飞机的立体打击下不再坚不可摧，步兵的使命和战术开始发生变革，由于支援火力更加多样化，机枪逐渐从一种半固定式的防御性武器向伴随步兵的进攻性武器转变，步兵对机枪火力的依赖度有所降低，但对其质量和机动性能却提出了新的要求。随着这种战术思想的转变以及武器设计能力的进步，一战期间出现了早期的轻机枪，到二战之前出现了通用机枪。它们虽然都由重机枪演化发展而来，但由于体积、质量减小，加上不再需要长时间持续射击，因此无需使用笨重的水冷装置，改进后的枪管钢材依靠空气冷却就能支撑一定时间的连续发射，同时普遍采用可以快速更换枪管的结构设计，从根本上解决了长时间射击后枪管过热的问题。这一时期的典型轻机枪如捷克斯洛伐克的ZB26，典型通用机枪如德国的MG34。对于它们来说，仅仅需要额外携带一根备用枪管，就可以具有足够的持续射击能力，比起原先的水冷筒、冷却水及一大堆附件不知要轻便多少倍，而武器系统的整体效能并未因此而降低，这也是二战结束后这类武器迅速崛起并广泛使用的最主要原因。

水冷式机枪最终成为放置在博物馆中的古董，水冷装置在轻武器上也不再应用，不过，马克沁发明的水冷式机枪及水冷装置作为一个里程碑永久记载在了轻武器史册上。

（本文发表于《轻兵器》2013年第1期下半月刊，公众号文有删改）

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