快枪与利炮——热兵器时代的军事科技

随着火药的发明，出现了以火药发射技术为标志的热兵器，人类开始逐渐步入火器阶段。如果说金属冶炼技术开启了冷兵器战争时代，那么火药发射技术则开启了热兵器战争时代。热兵器时代始于火器的发明与使用，止于坦克的发明与使用。

火药的发明和火器的出现

火药，其主要成分是硫黄、硝石和木炭，将其按一定比例混合后对火花和火焰敏感，易点燃并猛烈燃烧。

中国是最早发明并运用火药的国家，在7世纪前后由炼丹家们发明并得到世界的公认。由于火药具有燃烧和爆炸的功能，并能通过调整配比和选择适当的颗粒度以满足不同的使用要求，因此在军事上有重要价值。火药的发明在军事科技史上具有重大意义，它引起了兵器的革命性变化，也由此产生一系列的相关技术。

中国既是世界上首先发明火药的国家，也是首先使用火器的国家。早在10世纪时，中国就有了使用火药的记载，最初是抛发火球和火药箭，后来发展为火枪、铁火炮、突火枪、火铣；到了唐代，火药开始正式用于战争，在904年的一次攻城战中，人们曾使用装有火药的“飞箭”炸毁了一方的城门。

从10世纪到14世纪，中国发明了品种繁多的燃烧性武器、爆炸性武器和抛射性武器，在这些早期的火器中，最有代表性的当算火枪和火铳，它们是现代枪、炮的鼻祖。

北宋时期，研制了霹雳火球、毒药烟球等燃烧性火器。在13世纪初叶，金人发明了用铁制外壳内装火药的爆炸性火器。南宋时，已研制出以竹木为主体的射击性管形火器。14世纪初，在南宋发明突火枪的基础上，研制成功了金属管形火器。从此，军事技术进入了以发展和运用金属管形火器为标志的重要阶段，其发明与应用，标志着军事技术的一次重大突破。从此，火器技术逐渐代替冷兵器技术，制造枪与炮的技术不断发展，火枪、火炮的射程和威力不断提高。到了明代，中国出现了专门使用火药的部队——神机营，火药也开始在战场上得到大规模使用。这反过来又推动了火药的研制与火器的制造，为热兵器战争的到来奠定了坚实的技术基础。

中国古代发明的火药促进火器产生及推广运用。铁、铅、锡的主要产地已经形成；在金属加工业中，已能对金属进行热处理和冷处理；重力锤、钻孔机床、旋床、磨床、压延机、拔丝机、滚轧机也已相继出现。采矿、冶金和金属加工业的发展，为近代枪械的发明和发展奠定了必要的物质、技术基础。

13世纪时，阿拉伯人与欧洲的一些国家进行了长期的战争。由于阿拉伯人在战争中使用了大量由中国传入的火药及火药兵器，因此，欧洲人在与阿拉伯人作战时，不仅开始接触到了火药和火药兵器，而且学会了制造火药与火药兵器的技术。文艺复兴开始，欧洲的自然科学获得了大发展，解决了军事技术发展中面临的许多理论问题。比如，如何减少后坐力的冲击而提高射击精度等，枪炮武器理论得到了很大的发展。伴随着欧洲物理学、数学的发展，以及枪炮武器理论的创立发展，欧洲的火器制造技术日新月异。

枪械技术的产生与发展

枪械一般是指利用火药燃气能量发射弹头，口径小于20毫米的管形射击武器。枪械技术发端于古代、发展于近代、成熟于现代；其在点火击发、膛线制作、装填方式、枪弹制造和自动化等方面不断得到发展并日趋成熟。枪械技术按时间和技术的发展步骤，可分为早期枪械技术、近代枪械技术、现代枪械技术三个阶段。

1．早期枪械技术

早期的枪械发端于发射弹丸的管形火器。管形射击火器的出现，在兵器的演变史中具有划时代的意义。火器的加工制作需要冶金、铸造、机械制造等系列技术条件，特别是新的能量获取技术是一个关键性的前提条件。19世纪以前，枪械基本上都是前装滑膛枪，在一段相当长的时间内，人们侧重于对点火方式和点火装置进行研究，先后设计出各种形式的点火装置和相应的枪械。根据点火方法的不同，可以把早期的枪械划分为火门枪、火绳枪和燧石枪三个发展阶段。

（1）火门枪

火门枪也称明火枪，是指在枪管的后上端有一点火孔的火枪。火药及弹丸均从枪口装入膛内，发射时射手需一只手持枪，另一只手用木炭或烧红的铁块点火发射，所以射击准备时间长，点火率低，瞄准困难。火门枪是最早出现的管形射击武器。枪管以竹、木、铜、铁制作，安在木棍或长矛上，从枪口前装黑火药，用石子、铁砂、铅丸之类制成弹丸，枪管尾端封闭，有一小孔，称为火门。

火门枪在发射时，射手通常需一手持枪，另一只手持烧着的木炭或烧红的铁块等火种，接近火门，点燃膛内火药，将弹丸射出。在射击时，由于粉末状火药存在的缺陷，火药用量很大，枪膛里塞得满满的，这种枪的火药爆炸声大，具有较大杀伤力；而且火门枪不能双手握持，点放时需盯着火门，不能观察目标，不便操作和瞄准。因此15世纪以后，火门枪逐步被火绳枪取代。

（2）火绳枪

火绳枪是指用阴燃火绳进行点火发射的火枪，据有关资料记载，火绳枪最早出现于1411年，是德国人在火门枪的基础上研制发明的。15世纪的欧洲对火枪进行了一系列的技术改进：首先，粒状火药的发明克服了粉末状火药的缺陷，解决了枪膛内压力不足的问题。其次，发明了安全点火装置，枪的火门从枪管的上方转移到了右侧，枪上增加了一个小小的“火药池”，枪管的长度增加，枪柄则缩短，点火有了把握。

最重要的改进是采用火绳及其装置。火绳用在硝酸钾溶液里浸泡过的绳线或布条制成，很容易点燃，将火绳安放在一个绕轴旋转的盘管中，可用手升降。其后，有人将其同扳机连接起来，制成火绳点火开关，如拉下扳机，盘管的下端向上抬起，而着火绳的上端恰好降到火药池。

火绳枪的射击过程是：先从枪口装入黑火药和铅丸，然后转动杠杆，将用硝酸钾浸过的点燃的火绳头移近火孔，点燃火药，发射弹丸。它的火门在枪管后端的右侧，旁边有一个小小的火药池，用来放置引火药，通过火绳点火开关点燃引火药进行射击；枪柄由直杆状变为适于贴近面颊、顶住肩胸的弯曲形状，并被缩短。

火绳枪使士兵在射击时，可不受点火装置的妨碍进行瞄准。这种枪的枪托已经缩短并弯曲成适于贴面颊，顶住肩脚的形状，有助于瞄准。这种几经改进的火绳枪又被称为“钩状枪”或“弯把枪”，其重10～15磅，弹丸重1盎司，初速为800英尺/秒，射程为100～200码。但其发射速率依然较低，准确度依然较差，只适于对付密集成群的敌人。同时，这种枪使用的火绳不便携带，风雨中容易熄灭，夜间容易暴露目标，且存在引燃随身携带的发射物的隐患。

火绳枪在实战中存在的不足，推动着人们对枪械做进一步的改进。改进枪械的焦点仍然集中在点火方法上。在枪械出现之初，金属加工、机械制造水平的局限，使得用燧石点火发射枪弹并不比一般点火方法来得方便，故而未被采用。

到了16世纪，随着近代自然科学的日益发展，在机械加工工艺水平日益提高的背景下，改进枪械的点火装置，从而利用燧石点火的条件已经成熟。16世纪，枪械制作上出现的重要发明是机械点火装置。一种装置是用二硫化铁或燧石与钢片撞击以产生火花，点燃火药池内的引火药将子弹射出。另一种使用燧石与钢片撞击的点火装置叫弹簧点火开关，其结构是枪管侧面有一击铁，击铁夹着燧石，扣动扳机时，一个“V”形弹簧将击铁松开，撞击装在绞链上的弯钢片，钢片盖在火药池上，上面产生火花，点燃火药池内的引火药，将子弹射出。新型点火装置的发明，宣告了用燧石点火机点火的燧石枪时代的到来。

（3）燧石枪

燧石枪也叫燧发枪，是利用铁器撞击或摩擦燧石产生的火花点燃火药进行发射的枪。它采用扳击式发射装置，从而简化了射击操作，有利于瞄准射击，提高了射击精度。这种枪在军队中使用了一个半世纪之久。

最早的燧石枪是1515年前后，由德国纽伦堡的基伏斯发明的。而后这种枪械几经改进，到17世纪末取代了火绳枪。燧石枪的发明和改进，无疑是枪械制造技术的一大进步，它克服了火绳枪的固有弱点，但依然存在一些不理想的因素。例如，转轮式燧石枪常常因发火轮上有污垢而不能发火，采用这种装置的枪还需要以火绳机作为备份；同时它的结构较为复杂，当时的造价较为昂贵，难以推广。

1525年，出现了一种构造简单的撞击式燧石枪。这种枪使用撞击式燧石机，该发火装置主要由击锤及其簧、点火剂巢、传火孔等组成。燧石嵌在击锤的夹口内并由螺钉固定。将击锤向后扳开时，便压缩了击锤簧，使之处于待发状态。发射时，射手扣动扳机，击锤被释并在其簧力作用下迅速向前回转，击锤夹口中的燧石与点火剂巢的后壁相撞击产生火花，引燃点火药使弹药发射。这种发火装置，简化了射击操作，有利于射手集中精力操作和瞄准射击，提高了射击精度。撞击式燧石枪发明以后，经过不同时期不同地区的多方面改进，出现了许多种类。

17世纪初，瑞典国王古斯塔夫·阿道夫对当时的枪械进行了改进，将其重量减至11磅，缩短了枪身，采用一种纸质弹壳的枪弹，里面装有均匀一致、一定重量的弹药和弹丸，标准的只有1盎司。这种枪的发射速率较高，至少每3分钟发射2发子弹。稍后，枪长减至4英尺，发射速率提高到每分钟1发子弹。

1610年间，法国人布尔热瓦将打火板与药池盖结合为一个零件，进一步简化了结构，同时使其具备保险功能，提高了使用的安全性。17世纪中叶，欧洲军队开始广泛装备撞击式燧发枪。到17世纪末，燧发枪基本全部取代了早期的火绳枪。燧发枪在军队中大约使用了300年，它的撞击式发火原理开了近代步枪击发技术的先河，至今仍保留在现代武器之中。

2．近代枪械技术

自19世纪30年代起，世界进入了近代枪械时期。这个时期枪械的主要特征是采用定装式枪弹，针发式，金属弹壳后膛装填，提高了战斗射速，缩小了口径，减少了重量，从而使枪械技术有了重大发展。近代枪械是早期枪械推陈出新的结果，从最初尝试、不断改进到最后完善定形，大体上经历了线膛枪、后装枪、击发枪和击针枪几个发展阶段。

（1）线膛枪和后装枪

早期的枪械都是前装滑膛枪，这种枪械不仅在点火方式上需要不断改进，而且需要在改善装弹状况和提高射击精度方面不断进行技术改造。就前装滑膛枪而言，存在一个十分明显的技术问题，即从枪口装进去的弹丸与枪膛之间的空隙如果过大，则发射时就会泄漏比较多的火药气体，膛压降低，从而使射程下降；反之，当间隙过小时，枪弹从枪口装入膛后，由于要运动一段距离，这就增大了摩擦力，使得原本就不方便的装填变得更为困难。15世纪末，德国人首先采用了直膛线技术，一定程度上减少了从膛口装弹的阻力，并且利用膛线容纳火药残渣。18世纪，开始出现螺旋膛线技术。当直线形膛线出现以后，人们自然会想到试用螺旋膛线。1725年，西班牙出现了一种刻有两条螺旋膛线的枪。这是人们在枪械制造中使用螺旋膛线的最早尝试。

17世纪末，步兵战术发生了变化，方阵变成了横队，横队的纵深越来越小，正面越来越大。这些变化意味着原先密集的目标逐渐变成了稀疏的目标，且目标的运动速度不断变快。射击精度不高的滑膛枪已经不能适应这种变化。新的战术条件要求对枪械进行革新以提高射击精度。

19世纪初，蒸汽机获得广泛使用，冶金技术的进步为枪械制造特别是枪管制造提供了碳素工具钢；机械制造技术的发展提供了车、铣、磨、刨、钻等各种机床，由此螺旋膛线的制作从高级手工作坊走进了机器生产车间，从而为螺旋膛线的大规模生产提供了可能。欧洲人做了大量的直膛线和螺旋膛线的对比试验，最终认识到，螺旋膛线可以使长形弹头旋转，提高飞行稳定性，增加射程特别是射击精度，到了19世纪中叶，螺旋膛线终于被推广应用。

后装枪和金属枪弹的发明使螺旋形线膛枪得到迅速推广。螺旋形线膛枪在发展过程中，存在的一个主要障碍就是枪弹的装填问题，对于螺旋形线膛枪来说，最合适的装填方式是后方装填。后装枪可以使用较浅的膛线和较硬、较长的弹丸，弹丸的飞行阻力小，还可以使枪的口径减小。

后装枪的整个枪膛可以敞开，且便于擦拭。就18世纪以后的技术水平而言，后装枪的闭锁机构是能够实现的，故而人们开始了后装枪的制造并尝试着使用。这个问题的最终解决，依靠的是对枪弹所做的不断的技术改进。

为了简化装填并比较准确地控制发射药量，出现了将发射药和弹头包在一起的纸壳弹，这是定装弹的雏形，但它所解决的不是闭气问题。1812年，瑞士人鲍利在法国发明把弹头、发射药、底火连在一起的金属底座纸壳定装枪弹并获得专利。这种枪弹简化了线膛枪的后装操作，由于使用了金属底座，一定程度上解决了闭气问题，因而枪弹的射速明显提高。

此后，枪弹不断改进，1856年，美国人伯恩塞德发明了锥形黄铜弹壳；1865年，英国人博克塞发明了铁底铜片拧卷弹壳；1870年，美国人伯当发明了引申加工成整体的金属弹壳，使金属弹壳定装弹趋向完善。金属弹壳定装弹彻底解决了后装来复枪的闭气问题，提高了弹头初速，促使后装枪得到迅速发展和广泛应用。

（2）击发枪

人们在不断探索膛线制造技术、弹药装填技术和枪弹制造技术的同时，相应地在击发点火技术方面，也在不断地进行改进。击发点火技术的重大革新是以新的点火剂和火帽的发明为基础的。19世纪初人们发明了雷汞，它很快被用作点火剂。一般认为苏格兰牧师福希斯在1805年制成的装有雷汞的小丸或小片，是最早的火帽。1814年，英国人乔舒亚第一次在美国费城等地试验将击发药装于铁盂内制成铁盂火帽。1817—1818年，英国人阿加尔发明了压装击发药的铜盂火帽。火帽的发明，彻底改变了枪弹的点火发射方式。用火帽发火比各种燧石发火装置优越，它几乎不受天气变化的影响，大大提高了点火的可靠性。定装式枪弹不断改进，到了19世纪40年代，就已经开始普及。伴随着点火方式的变化，发火装置发生了根本性变革。火帽发明以后，在燧发枪撞击原理的基础上，产生了击发枪。它是一种使用击发药击发点火发射的枪械。苏格兰牧师福希斯1805年在制成世界上最早的火帽的同时，制成了世界上第一支击发枪，并于1807年取得了专利。击发枪的基本原理是将火帽套在中心有火门与枪膛相通的击砧上，利用击锤打击火帽，火帽发火产生的火花可引燃枪膛内的发射药，使弹药发射。击发枪发火可靠，不受风雨影响，不用携带燧石，更不用修整燧石，显示出一定的优越性。但是，如前所述，在定装枪弹改善之前，它存在着明显的缺陷，因而击发枪只是一种过渡型的枪械，它在出现几十年后，逐渐被其他枪械取代。

（3）击针枪

几乎在后装枪出现的同时，击针枪宣告问世。它是带击针并以其冲击能量击发发射的枪械。击针枪是后装枪和击发枪的进一步发展，同时以火帽的发明使用和定装枪弹的不断改进为基础。

来复线的发明和应用，促进了后装枪的产生和使用；后装枪的发明和应用，又推动了定装枪弹的不断改进；火帽的发明和定装枪弹的不断完善，又推动了击针枪的发明。1835年，普鲁士一位非军人德莱赛发明了世界上第一支击针枪。其结构和技术原理是滑动的枪机内装有一根细长的击针，射击时，击针尖首先穿透纸质药筒，然后击发装在弹丸底部的点火剂。

击针枪与其他机械相比，零件少且坚固，便于分解，射手能以任何一种姿势重新装弹，因而装弹快速，战斗射速可达到每分钟5发，射速有了明显提高。普鲁士军队于1840年装备击针枪，这是普鲁士在1866年普奥战争中取胜的重要原因之一。

1861—1865年，美国内战期间，第一次出现了以击针打击的金属弹壳底缘发火枪弹。1865年，英国人博克赛发明以击针打击金属弹壳底部的自带火台底火的中心发火方式。1870年，美国人伯当又将火台改制在弹壳上，使用了不带火台底火。随着枪弹的改进和药筒底火的使用，击针得以缩短，从而克服了最初的缺陷。

1866年，法国军队装备了沙斯波式击针枪，俄国军队装备了英国人卡莱式结构的确性击针枪，都产生了比较明显的效果。如前所述，最初的击针枪由于定装枪弹的不完善而存在缺陷。随着枪弹的改进，虽然针发的原理被保留下来，但击针枪作为特定时代的枪械，在19世纪70年代被更完善的步枪取代。

在以往枪械制造技术的基础上，德国枪械设计师彼得·保尔·毛瑟于1863年设计出了举世闻名的“毛瑟枪”。1872年普鲁士政府决定以“毛瑟枪”装备军队，定名为“1871年式毛瑟步枪”。该枪口径11毫米，枪长1340毫米，枪重4.68公斤，无弹仓，射速每分钟4～5发，有效射程400米。

毛瑟枪除汇集了以往的螺旋膛线技术、枪弹后装技术、枪弹定装技术、金属弹壳技术、底火技术、击针技术，还采用了可转动带机柄的枪机来实现开闭锁技术，手推枪机向前进弹，手拉枪机向后退壳。毛瑟枪是世界上第一支成功地采用了金属弹壳枪弹的步枪，它的发明奠定了近代步枪的制式。

1884年改进的M1871/84式步枪，增加了一个平行设于枪管下方的管形弹仓。1888年的改进型口径缩小为7.92毫米，采用了无烟火药枪弹和枪机下方的5发垂直弹仓。

1898年式毛瑟步枪，采用了流线型尖头弹丸，初速达895米/秒，有效射程达900米。M1906/08式毛瑟步枪则发展为导气式半自动步枪。1945年以前，纳粹德国军队一直装备着毛瑟步枪，毛瑟98K步枪是第二次世界大战中德军步枪手的主要武器。

3．现代枪械技术

现代枪械技术，也称自动化枪械技术，主要是指利用发射火药气体的能量实现安全可靠的自动装填、发射、退壳与重新装填等一系列连续动作的技术。自19世纪80年代起，枪械自动化技术即取得重大突破，自动枪械开始登上了历史舞台，此后，现代枪械技术大体上经历了重机枪、轻机枪、冲锋枪和新型步枪等几个发展阶段。

（1）无烟火药和金属子弹

解决枪械的自动化，首先要提高枪弹的质量。早期关于枪械自动化的探索没有取得明显进展的原因之一，就是当时的枪弹尚未达到连续射击所要求的技术水平。19世纪中叶，一个革命性的军事成果几乎颠覆了之前的武器设计思路，这便是金属弹壳定装弹的发明，此种枪弹把底火与火药都封装于金属弹壳里，在很大程度上简化了枪弹装填与发射的过程。此外，枪弹的发展除了组装方式、弹壳材料和弹体形状的不断改进外，发射药的改善也是一个重要因素，因为无烟火药的发明进一步改善了火药的性能，提高了子弹的功能。这些无烟火药燃速较慢，并呈规律性燃烧，能量高，在相同的最大膛压情况下能够得到较大的平行压力，其火药气体能做较大的抛射功，因而能够在装药量减少的情况下得到较大的初速。同时无烟火药中的残渣少，大大减轻了火药气体对枪膛的污染，射击后的枪膛便于擦拭，这就为减小枪的口径排除了一大困难。对这些新出现的问题进行的研究与解决，使枪弹迈入了新的时期，被甲式弹丸开始问世。所谓被甲式弹丸，即将铅心装入被甲，由黄铜、白铜、低碳钢等制成。

1875年，在瑞士首先出现了带壳的弹头。弹壳和弹头壳最初大都采用黄铜制造，后来也采用低碳钢。19世纪末，开始使用尖头船尾的流线型弹头。枪弹发射药的改变和枪弹被甲化以及形状的合理化，为枪械的自动化创造了重要条件。

（2）机枪的发明

机枪是一种自动武器的统称。其口径通常小于20毫米，一般采用弹链或弹鼓供弹，具有长时间的连续射击能力。虽然现代步枪也均为自动武器，但是机枪独有的一个显著特征是可以安置于两脚架或三脚架上进行射击。现代机枪的发展共经历了三个阶段：手摇机枪阶段、自动机枪阶段和通用机枪阶段。

①手摇机枪阶段。1861年美国南北战争爆发，惨烈的战斗造成的伤亡惨重，在士兵们痛苦的呻吟声中，一位战场救护医生产生了一个想法，要是能发明一件高射速的武器，一定能减少己方战场上的士兵人数。经过一段时间的精心研究，他创造性地将6根枪管并排配备于一个旋转圆筒上，经过转动手柄，各枪管先后实现装弹、射击、退冲等动作，能较好地进行持续射击，由此世界上首挺成功的多管式机枪由此问世，而它的研发者就是那位被称为“机枪之父”的战场医生——理查德·加特林。

1864年在有名的弗吉尼亚“七日会战”中，攻占彼得斯堡的北方军依靠12挺加特林机枪与1.2万发枪弹击溃南方军，战斗中加特林机枪展现出的强大杀伤力很快受到了美国军方的青睐，自1866年始，加特林机枪正式装备美国陆军，被使用长达40年之久。加特林机枪为世界上首种成功应用于实战的多管式机关枪，其射速可达每分钟200发，称得上是手动机枪的巅峰之作，它的诞生是枪械史上的一次重要转折，对近现代兵器与军事思想发展产生了深远的影响。但是，加特林机枪有一个致命的弱点：当射手在战场上因为情绪激动而难以控制自己时，会疯狂地将手柄转动得越来越快，导致机枪卡壳或爆膛。

除美国南北内战期间使用了加特林机枪，在普法战争期间，法军还使用了列菲式机械半自动枪。该枪的特点是，有25支固定排列的枪管，枪弹装在具有25个与枪管相对应的弹巢的附加弹夹中，弹夹可沿枪膛线向前运动，弹夹内结合有25个枪机。该枪可进行5发或25发齐射，每分钟可达125～150发。全枪重达800公斤，机动性很差。

1877—1878年的俄土战争期间，俄国曾仿制了加特林式机械半自动枪。该枪有10支枪管，使用11.4毫米伯莱达枪弹，枪全重224公斤，射速可达每分钟300发左右。这类机械半自动枪由于确定了机架模式，从而有效地解决了携带和水平瞄准问题。但其机动性差，射程小，特别是实现连续射击的动力来源于射手的体力，还未从根本上解决“自动”的问题。

因此，如何解决好连续射击的动力问题是枪械自动化的一个关键点。首先在这个难题上取得重大突破的是柏塞麦。他在研究火炮自动化问题时，获得了一项重要成果，即将火药气体的能量产生的武器的后坐力作为能源来实现枪机的自动开启。1876年，贝列提出用弹带输弹。1882年，美国设计了一种带活动枪机的裴岑捷式半自动卡宾枪。更早在1863年，美国人庇隆提出了采用复进簧贮备能量用以完成装填动作的方案。上述种种设想和尝试虽不尽完善，却为新一代自动化枪械的出现提供了所有的必要条件。半自动化枪械尽管存在着许多技术上的难题，但人们依然坚定地迈开了探索的步伐，并取得了相当的成效。世界各国对枪械进行了彻底改装，自动枪开始登上历史舞台。

②自动机枪阶段。1884年英籍美国人马克沁发明了世界上首支可以自动连续射击的机枪，称为马克沁重机枪。1882年马克沁去英国考察时，发现士兵射击时常因老式步枪后坐力撞击，导致肩膀上青一块紫一块，这表明枪的后坐力拥有很大的能量。马克沁就是从人们习以为常的后坐力现象中，为武器的自动连续射击寻找到了极佳的动力。马克沁先在一支老式的温切斯特步枪上加以改装和试验，依靠射击时子弹喷发的火药气体让枪实现开锁、退壳、送弹、重新闭锁等动作，不仅完成了单管枪的自动连续射击，而且减小了枪的后坐力。不久后，他借助研发自动步枪得来的经验，继续完善了他的枪管短后坐自动射击原理。他甚至更换了传统的供弹方式，研制出了一条长为6米的帆布弹链，为机枪连续供弹。为了对由于连续高速射击而灼热起来的枪管进行冷却，马克沁运用了水冷方式。

马克沁机枪第一次实战是在1894年的马塔别列战争中，英军50人的军队使用4挺马克沁机枪阻挡了5000名祖鲁人的进攻，马克沁机枪的猛烈火力使其一举成名。

马克沁机枪是世界上第一挺以火药燃气为能源进行工作的自动武器。该枪采用枪管短后坐式自动原理，时节式闭锁机构，发射M71式11.43毫米黑药枪弹，枪身重27.2公斤，连枪架重逾40公斤，使用长6.4米携弹333发的帆布弹带供弹，枪管外部装有冷却水套，理论射速每分钟600发，可单、连发射击，还可调整为慢射速每分钟100发进行射击。机枪工作时，利用膛内火药燃气作动力，在枪管后坐时拨动装有枪弹的布料弹带，完成再装填动作，并由曲柄连杆式闭锁机完成每发的闭锁和击发动作。它开创了人类战争史上一个全新的时代，马克沁机枪经过几次改进，在两次世界大战中均发挥了极为重要的作用。

在第一次世界大战的索姆河会战中，英军向德军发起进攻，德军用马克沁机枪等武器向密集队形的英军进行了猛烈持续的射击，使英军仅在1916年7月1日这一天之中就伤亡了近6万人。中国早在1888年就试制过最初的马克沁机枪。1924年南京金陵兵工厂开始仿制较新的马克沁机枪，1935年研制成功，定名为“民二四式”重机枪。20世纪40年代以前，马克沁机枪在中国使用很广，影响较大。

为了克服马克沁机枪因比较笨重而不便机动的不足，使机枪能够紧密伴随步兵行动，1902年，丹麦军人W. O. H·麦德森发明了麦德森机枪。这种机枪带有两脚支架，采用气冷枪管，外形类似步枪，可抵肩射击，全重仅198公斤，十分轻便。通用机枪的发明，使机枪的作用更加广泛。

③通用机枪阶段。通用机枪又称轻重两用机枪，是一种能够被单人携带、气冷设计、弹链供弹、可迅速更换枪管、配有两脚架，也能装于三脚架或车辆上的中型机枪。它不仅有重机枪射程远、威力强、可长时间连续射击的优势，还有轻机枪携带方便、操作简单，紧跟步兵实施行进间火力支援的优点，为机枪家族中的后起之秀。自20世纪50年代起，各国普遍采用通用机枪代替了轻机枪和重机枪。现今，轻重两用的通用机枪已基本代替了重机枪的地位。

丹麦生产的麦德森机枪是世界上第一支通用机枪，此枪具备数种口径，采用两脚架时能当作轻机枪使用，采用三脚架时能当作重机枪使用，采用独创的软式三脚架时便能当成防空机枪使用。不过，因为麦德森机枪使用弹匣供弹，在持续火力方面表现略差，再加上大部分被当成轻机枪运用，所以大部分人将麦德森机枪当成轻机枪而非通用机枪。

通用机枪于20世纪30年代开始使用，那时的德国军队是第一支运用MG34通用机枪的部队。第一次世界大战后的德军使用的MG34机枪便是之前的通用机枪。

第二次世界大战中配备的通用机枪主要是德国的MG42通用机枪。通用机枪通常运用导气式工作原理、弹链式供弹以及枪机回转式闭锁，使枪管能迅速更换，因此主要当作通用的支援武器。当成轻机枪使用时需安装自带的折叠两脚架，当成重机枪使用时便安装于折叠三脚架上，或使用车载射架装于车辆上。通用机枪的特点是质量轻、结构紧凑、火力强、精度佳、用途广泛等。

通用机枪通常运用导气式工作原理和枪机回转闭锁方式。它的导气装置很独特，运用自动切断火药气体流入的办法掌控作用在活塞上的火药气体能量；枪管下的导气筒内配备了一个凹形活塞，通常凹形活塞侧壁上的导气孔对准枪管上的导气孔；当火药气体进到导气筒里后，于凹形活塞的导气筒前部的气室内膨胀；等火药气体压力达到一定值时，推着凹形活塞往后运动，活塞再推着和枪机框相连的活塞杆往后运动。活塞往后移动时，将关闭侧壁上的导气孔，自动切断火药气体的流进。此种结构简单，无须机枪通常都配备的气体调节器，但缺点是无法调节武器的射速。

在马克沁机枪发明之后，丹麦炮兵上尉麦德森发明了轻机枪，被称为麦德森轻机枪。这种轻机枪于1902年开始生产并投入市场，它最大特点是不用大型枪架，仅用枪身自带的两脚架，由射手抵肩射击。

麦德森轻机枪枪管改用气冷式，枪身外形似步枪，由于重量轻，其可以伴随小分队作战。该枪采用枪管后坐式自动原理，枪机摆动式闭锁机构，口径8毫米，枪长1169毫米，枪重9.98公斤，30发弹匣上方供弹，弹头初速824米/秒，理论射速每分钟400发，表尺射程2400米。它的性能可靠，结构简单，分解与结合不用工具。有资料统计表明，该枪曾在34个国家销售和制造过，变形枪的口径6.5～20毫米达12种之多，被誉为“可以发射所有步枪弹”的机枪。

（3）冲锋枪的发明

机枪发明以后，冲锋枪也于第一次世界大战期间开始出现。冲锋枪通常指以双手握持，发射手枪弹的连发武器。有些人称其为“手提式机枪”。冲锋枪短小轻便，便于突然开火，携弹量大，火力猛烈，通常在200米内有良好杀伤效力。该枪结构简单，常采用自由枪机式自动原理，惯性闭锁方式，枪机较重，射击时震动较大，精度较差，由于手枪弹尺寸较小，重量较轻，可以配用大容量弹匣。弹匣通常设置在武器下方，少数设在侧方或上方。多采用开膛待击。简单的冲锋枪没有快慢机，仅能连发射击，长点射战斗射速每分钟100～120发。为了便于控制射击，提高射击精度，常设有小握把。枪托一般可伸缩或折叠。一般认为，冲锋枪起源于第一次世界大战时期。为了适应阵地争夺战的需要，意大利人列维里于1915年采用延迟开锁式（半自由枪机）的自动原理，设计了一种发射9毫米手枪弹的双管轻型自动枪械，它被认为是冲锋枪的鼻祖。但该枪射速太高，精度很差，比较笨重，不宜实战，当时未被重视。1918年，德国人斯迈塞设计了9毫米MP1冲锋枪。其改进型MP181型当年就被德国陆军装备了。1936—1939年的西班牙内战期间，交战双方都曾大量使用了冲锋枪。第二次世界大战中，不同型号的冲锋枪得到了迅速发展和大量应用。“二战”后期，出现了发射中间型枪弹的自动枪械，它具有冲锋枪的密集火力和近于步枪的杀伤威力，一般被称为突击步枪。战后，特别是20世纪60年代以来，由于突击步枪兴起，冲锋枪已从大多数国家的军队中撤装，但微型冲锋枪得到了发展。

火炮技术的产生与发展

火炮，是指以发射药为能源，发射弹丸的口径在20毫米以上的身管射击武器。火炮通常由炮身和炮架两大部分组成，主要用于射击地面、水下和空中的目标，以歼灭、压制敌军有生力量和技术兵器，以及摧残各种防御工事和军事设施，击毁各种装甲目标和完成其他特种射击任务。随着近代科技的发展、黑火药的发明、冶金技术的进步，火炮技术日趋完善并在近现代战争中发挥了巨大作用。

早在元代时期，中国就制造出了最古老的火炮——火铣。到了中国明朝时期，明政府设置“兵仗”“军器”二局，分造火器，仅在正德到嘉靖年间（1506—1566年）制造的火炮就有数十种。中国的火药和火器传到西方以后，火炮便开始在欧洲迅速发展起来。14世纪上半叶，欧洲开始制造发射石弹的火炮。16世纪前期，意大利人尼科洛·塔尔塔利亚发现了“炮弹在真空中以45 °发射时射程最大”的规律，为炮兵学的理论研究奠定了基础。16世纪中叶，欧洲出现了口径较小的青铜长管炮和熟铁锻成的长管炮，代替了以前的臼炮，还安装了车轮，便于快速行动和通过起伏地形。16世纪末期，出现了将子弹或金属碎片装在铁筒内制成的霰弹，用于杀伤人马。1600年前后，一些国家开始使用药包式弹药，提高了发射速度和射击精度。17世纪，伽利略的弹道抛物线理论和牛顿对空气阻力的研究，推动了火炮的发展；瑞典国王古斯塔夫二世在位期间（1611—1632年），采取减轻火炮重量和使火炮标准化的方法，提高了火炮的机动性。1697年，欧洲人用装满火药的管子代替点火孔内的散装火药，简化了瞄准和装填过程。

到了17世纪末，欧洲大多数国家都使用了榴弹炮。18世纪中叶，普鲁士国王弗里德里希二世与法国炮兵总监格里傅沃尔致力于提高火炮的机动性和推动火炮的标准化。英法等国经多次试验，统一了火炮口径，使火炮各部分的金属重量比例更为科学，还出现了用来测定炮弹初速的弹道摆锤。

从火炮出现到19世纪中叶以前，火炮一般是滑膛前装炮，发射实心球弹，部分火炮发射球形爆炸弹、霞弹和榴霞弹。最初的线膛炮是直膛线的，主要是为了方便前装弹丸。这种火炮发射速度慢，射击精度低，射程短。为了增加火炮的射程，19世纪初欧洲各国进行了线膛炮的试验。1846年，意大利的G．卡瓦利少校制成了螺旋线膛炮，发射锥头柱体长形爆炸弹。螺旋膛线使弹丸旋转飞出，飞行稳定，提高了火炮的威力和射击精度，增大了火炮射程。在线膛炮出现的同时，炮栓也得到了改善，弹药实现了后装，发射速度明显提高。

19世纪末期，出现了反后坐装置，炮身通过它与炮架相连接，这种火炮的炮架叫作“弹性炮架”。1897年，法国制造了装有反后坐装置（水压气体式驻退复进机）的75毫米野炮，后来被各国所效仿。弹性炮架火炮发射时，由于反后坐装置的缓冲，作用在炮架上的力大为减小，火炮重量得以减轻，因此在发射时不会导致火炮移位，发射速度得到提高。

19世纪末期，西方各国相继采用缠丝炮身、筒紧炮身、强度较高的炮钢和无烟火药来提高火炮的性能。猛炸药和复合引信不仅增大了弹丸重量，还提高了榴弹的破片杀伤力。20世纪初，一般75毫米野炮的射程为6500米，105毫米榴弹炮的射程为6000米，150毫米榴弹炮的射程为7000米，150毫米加农炮的射程为10000米。此外，火炮还广泛采用了周视瞄准镜、测角器和引信装订机。

到第一次世界大战时期，炮兵已经成为战争胜负的决定性因素之一。特别是机枪的使用，使步兵集群冲锋战术成为毫无价值的自杀。因此，战争从运动模式进入阵地模式。在阵地战中，传统的枪械在碉堡和战壕面前毫无作用，而火炮却正好是它们的克星。

在第一次世界大战中使用最广泛的火炮包括迫击炮、小口径平射炮和高射炮，前两种主要用来对付地面的隐蔽目标和机枪阵地，第三种主要用于对付空中目标。与此同时，飞机上也开始装设航空炮。随着坦克的使用，又出现了坦克炮。当时交战国除大量使用中小口径火炬外，还重视大口径远射程火炮的发展，通常采用的有203～280毫米榴弹炮和220～240毫米加农炮。第一次世界大战处处闪耀着火炮的光芒，从海上到陆地，火炮的身影随处可见。仅仅在凡尔登战役中，交战双方发射的炮弹便多达4000多万发，由此可见炮战的激烈程度。

20世纪30年代，火炮的性能进一步改善，通过改进弹药、增大射角、加长身管等途径增大了射程。轻榴弹炮射程增大到12千米左右，重榴弹炮射程增大到15千米左右，150毫米加农炮射程增大到20～25千米。此外，通过改善炮栓和装填机构的性能，提高了发射速度；采用开架式大架，普遍实行机械牵引，减轻火炮重量，提高了火炮的机动性。火炮还采用自紧炮身和活动身管炮身，以解决炮身强度不够和寿命短的问题。高射炮提高了初速和射高，改善了时间引信，而反坦克炮的口径和直射距离不断增大。

第二次世界大战时期的欧洲大陆是炮兵和装甲兵的竞技场，火炮技术日趋成熟，种类也非常齐全，包括榴弹炮、加农炮、迫击炮、火箭炮、滑膛炮、线膛炮等。比较著名的火炮有博福斯L6040毫米高射炮、德国88毫米高射炮、美国M7自行榴弹炮等。

由于在第二次世界大战中飞机提高了飞行高度，于是出现了大口径高射炮、近炸引信和包括炮瞄雷达在内的火控系统。随着坦克和其他装甲车辆成为军队的主要威胁，出现了无后坐力炮和威力更大的反坦克炮。

第二次世界大战时期装甲技术的大规模运用，更是大大削弱了传统枪械的作用。不论是防空、反坦克还是杀伤兵员，火炮都成为最佳选择。

第二次世界大战后，随着火炮相关技术的飞速发展，现代火炮技术已经非常成熟，不论是在精确性还是可靠性上都和第二次世界大战时期不可同日而语。现代火炮的炮弹由于采用了强度更高的弹壳和威力更大的炸药，杀伤力大大增强；且由于制作工艺和弹道计算机的出现，火炮不仅可以在数十千米外击中只有几平方米大小的物体，而且射程也随着火药和冶炼技术的发展而增加。进入21世纪，一些传统类型的火炮逐渐退出历史舞台，如无后坐力炮、加农炮等，即便仍被少数国家装备，也不再是主流；而榴弹炮、火箭炮及迫击炮等则成为当今世界各国陆军的主力炮种。