锅炉房老王 崎峻军史周刊

20世纪30年代，法国修建的马奇诺防线是当时世界上最为坚固完善的防御体系，这一堡垒群的存在让边境另一侧的德国深感不安，促使德国陆军在30年代重整军备期间着力研发了多种要塞攻坚武器，其中最著名的是号称“炮王”的800毫米“多拉”列车炮，而仅次于“多拉”的就是600毫米/540毫米“卡尔”臼炮，它是二战时期德国武器库里口径第二大的火炮，让人惊异的是，德国人在这种重量超过120吨的超重型火炮身上实现了有限的自行化，凸显出德国火炮制造技术的高超水平。

040设备的诞生

1935年底，德国军火商莱茵金属公司受陆军武器局的委托，对研发一种旨在摧毁马奇诺防线的重型攻城榴弹炮进行研究，并于1936年3月提交了初步设计构想。莱茵金属公司建议开发一种超重型臼炮，从半埋式发射阵地内射击，口径800毫米；发射重量4000公斤的炮弹时初速为100米/秒，射程1000米；发射重量2000公斤的炮弹时初速为140米/秒，射程2000米；火炮的后坐距离由液压制退装置限制在1000毫米以内；可以选择履带式炮架或轮式炮架进行牵引机动，也可以分解运输。超重型臼炮最初被称为4号项目（Projekt 4），后改称040设备（Ger?t 040）。

经过初步磋商，军方与莱茵金属公司于1936年10月签署了研发超重型臼炮的合同，其中对该炮的性能提出如下要求：

1、射程3000米；

2、战斗准备时间不超过6小时；

3、炮弹装药量尽可能最大化，炮弹重量限制在2000公斤以内；

4、火炮可以拆解运输，应配备起重设备协助拆装工作；

5、火炮采用前膛装填，最大仰角在45度以上。

研发进程

莱茵金属公司在1937年1月将修改方案递交主管炮兵武器的武器局第四处，其细节如下：口径600毫米，炮弹重量2000公斤，初速200米/秒，最大仰角120度（可能与前膛装填有关），射界为左右各120度，战斗全重55吨。这是一种固定式火炮，可分解运输，但是战斗准备时间预计将超过6小时，因此莱茵金属公司提出将该型火炮自行化的建议，以缩短战斗准备时间。

■ 1937年1月莱茵金属公司提交的超重型臼炮设计方案，该炮采用前膛装填方式，以120度仰角射击。

根据设想，自行化的超重型臼炮将安装在特制的履带式底盘上，通过液压升降装置使底盘下降到地面，形成稳固的发射平台，可以将战斗准备时间控制在30分钟内。通过反后坐装置将后坐距离控制在500毫米以内。1937年2月，武器局批准继续对该项目进行开发。

从1937年2月到8月，莱茵金属公司又进行了更多的改进设计：为了确保精度，前膛装填改为后膛装填，射程增至4000米；炮口朝向车尾，进入阵地时要倒车行进，较为麻烦，但在遭到敌方炮火的反击时便于迅速撤离；火炮口径保持600毫米，炮弹重量为2000公斤，装药量为350公斤，火炮仰俯范围为-10～+75度，有效开火范围为+55～+75度，战斗全重约为97吨，其中火炮重量为64.5吨。1937年12月，军方决定停止固定式火炮的研发，集中资源开发自行化型号。

■ 1937年8月莱茵金属公司进行修改后的设计方案，火炮改为后膛装填。

1938年3月9日，武器局四处的领导人卡尔·贝克尔炮兵上将审查了040设备的设计方案并给予肯定。他认为应同时使用多门该型火炮攻击敌方工事，决定除了样车之外再制造6辆同型自行臼炮。

■ 德国陆军武器局四处领导人卡尔·贝克尔炮兵上将（1879-1940），超重型臼炮后来以他的名字命名。

040设备重量巨大，其底盘的对地压强远高于德军履带式车辆0.7～0.8公斤/平方厘米的平均水平，超过当时德军任何一种现役车辆。为了040设备底盘的行动能力，莱茵金属公司在1938年3、4月间利用先前制造的NbFz重型坦克1号样车（Neubau Fahrzeug Nr. 1）在下吕斯（Unterlüss）和切姆尼茨-埃伯斯多夫（Chemintz-Ebersdorf）进行了行驶试验，在样车底盘上增加配重，使其对地压强增加到1.1～1.43公斤/平方厘米，之后分别在崎岖地面、沙地、耕作过的田地和厚实的湿粘土地面上进行行驶试验，测试结果表明，在1.43公斤/平方厘米的压强下车辆仍能保持足够的越野能力。

■ 1940年春季在挪威作战的NbFz重型坦克。该型坦克的样车曾被用于040设备的行驶试验。

车辆的转向能力是底盘设计的另一个难点。根据计算，底盘的履带接地长与轴距的合适比值应为1∶1.8，但受到其他指标的制约，040设备底盘的上述比值最终达到1∶2.64，同样超过了当时德军装备的任何车辆。从理论上说，这一比值超过1∶2时车辆的转向就会变得很困难，因此需要通过动力模型进行转向能力验证。

1938年8月，莱茵金属公司制造了一个1/10比例的电动底盘测试模型，其履带接地长与轴距的比值可在1∶1.5～2.65之间调节，对地压强也在0.7～1.1公斤/平方厘米范围内可调。该电动模型分别在水泥地面、沥青铺装路、草地、光滑地面（用涂油的钢板模拟）上进行测试，还进行了小角度爬坡测试。测试结果表明，在履带接地长与轴距的比值达到1∶2.65时转向会很难，但在光滑地面和松软地面上车辆不会完全丧失转向能力。依据测试结果，技术人员设计了040设备的转向装置，同时上述测试也为设定引擎的最大功率提供了参考数据。

■ 1938年8月，莱茵金属公司制造的1/10比例电动底盘测试模型，用于检验040设备的行驶转向能力。

600毫臼炮的设计和样炮的制造在1937年到1938年间完成，于1939年夏季开始射击试验。初期试射是在希勒斯列本炮兵试验场的一个混凝土实验炮架上进行的，首次射击试验在1939年6月23～25日之间进行，测算出火炮后坐距离为1000毫米，后坐力约为450吨，此外检验了炮管、炮架、驻退/复进装置的可靠性以及推进药的合适重量。后期试射旨在测试火炮铸钢外套筒的强度，获得不同推进药量下的射程、初速和精度等弹道数据。火炮试射是在多种天气条件下使用不同型号的推进药包来完成的。从1939年秋季到1940年3月，杜伊斯堡的德马格公司（DEMAG）制造完成了一个重约13.9吨的的悬挂式炮架，火炮能在+10～90度之间仰俯，便于进行更为广泛的射击试验。

■ 1939年夏季在希勒斯列本炮兵试验场进行试射的600毫米臼炮。

投产与命名

经历了三年有余的开发，首辆600毫米超重型臼炮于1940年7月2日在莱茵金属公司的总装厂内接受了军方的检验，它在车间内完成了开火、行驶、火炮仰俯和车体升降等功能的演示，效果令人满意，获准投产。040设备将制造7辆，各车以罗马数字排序。

1941年2月25日的一份报告显示，I号车已经完成，II号车将在2月27日完成，III号车将在3月15日完成，IV号车将在4月10日完成，V号车将在5月15日完成，VI号车将在7月1日完成。前6辆车的试射记录也被保存下来作为验收的依据：I号车于1940年11月5日发射了10发炮弹，II号车于同月7日发射8发炮弹，III号车于1941年2月20日发射6发炮弹，IV号车于同年4月17日发射6发炮弹，V号车于同年6月11日发射10发炮弹，VI号车于同年8月28日发射6发炮弹。

■ 这幅彩绘展示了采用早期行走机构的600毫米超重型臼炮。

令人困惑的是，VII号车的完成和试射没有留下确切记录。根据希特勒的指示，VII号车被作为装备540毫米火炮的041设备的样车。按照莱茵金属公司的生产计划，VII号应在1942年5月完成总装，还有资料显示VII号车在1944年9月正被武器局用于试射，以编制新的射表。

超重型自行臼炮总共制造了7辆，除了040/041的项目代号和各车的罗马数字序号外，它还被统称为“卡尔设备”，以示对武器局四处领导人卡尔·贝克尔将军的敬意，后来“卡尔”就成为该型火炮的名称流传下来。

■ 这幅彩绘展示了处于战斗状态的600毫米超重型臼炮，该炮采用后期行走机构。

7辆“卡尔”自行臼炮还被赋予各自不同的名字。I、II号车起初以《圣经》中的人类始祖分别命名为“亚当”和“夏娃”，后来所有7辆自行臼炮都以北欧神话中的神祇来命名。I号车更名为“巴尔德尔”（Baldur），即光明之神，主神奥丁之子；II号车更名为“沃坦”（Wotan），即主神奥丁的日耳曼语写法；III号车命名为“托尔”（Thor），即雷神；IV号车命名为“奥丁”（Odin）；V号车命名为“洛基”（Loki），即火神和邪神；VI号车命名为“齐乌”（Ziu），即战神提尔的古高地德语写法；VII号车命名为“芬里厄”（Fenrir），即邪神洛基与女巨人安尔伯达之子，一只恐怖巨狼。

底盘和动力

“卡尔”超重型臼炮是德国研发的最为独特的自行火炮，可能也是历史上最重的自行火炮。040设备的战斗全重达124吨，长11.15米，宽3.16米，在战斗状态下高4.38米，在行驶状态下的底盘离地间隙为350毫米。

■ “卡尔”超重型自行臼炮（040设备早期型）的四视线图。

■ “卡尔”超重型臼炮的侧视线图，可以看出这门超级重炮的尺寸。

■ 上两图是最早完成的I号或II号车的存档照片，注意火炮的炮口指向车尾。

“卡尔”臼炮的履带式底盘呈矩形结构，在底盘中部有一个大型敞口，用于容纳火炮。底盘内部由前至后用防火隔壁分为三部分。前部隔舱用于安装动力装置及操纵装置，中部隔舱用于安装火炮炮架结构，后部隔舱内则是车体升降装置。

“卡尔”臼炮的引擎动力通过变速箱、行星式差速齿轮、减速齿轮、主动轮传递到履带上。虽然该炮仅生产了7辆，却采用了两种引擎、两种变速箱、两种履带和两种悬挂装置，不同型号装置的组合导致7辆车居然出现了6个子型号，仅有III号车和IV号车的动力配置和行走机构是相同的。

■ “卡尔”臼炮的底盘结构剖视图，注意右侧为车首，采用动力舱前置的设计。

“卡尔”臼炮采用的两种引擎均由戴姆勒-奔驰公司（Daimler-Benz）制造，原本都是供海军鱼雷艇使用的。第一种引擎为MB 503A型汽油发动机，首台引擎在1937年6月3日下达订单，直到1942年1月都没有达到足够的装备数量，I、II、VI、VII号车安装了MB 503A型引擎；第二种引擎为MB 507C型柴油发动机，安装在III、IV、V号车上。上述7台引擎于1940年3月至1941年8月间陆续交付使用。1942年1月，莱茵金属公司又订购了1台MB 507C，于1943年11月交付；此后，该公司又追加订购了4台MB 507C，旨在替换所有MB 503A，于1944年5月交付，但引擎更换情况不详。

MB 503A为V型12缸喷燃式液冷汽油机，功率580马力，油耗为175升/小时；MB 507C为V型12缸液冷柴油机，功率590马力，油耗略少，为120升/小时。“卡尔”的油箱容积为1200升， 在安装MB 503A时的最大行程为42公里，在安装MB 507C时的最大行程延长至60公里。“卡尔”采用的两种变速箱包括阿德特四档机械式变速箱和福伊特TG 504 Turbo型三档液力变速箱。

■ “卡尔”臼炮早期型（上）和后期型（下）行走机构的线图对比，早期型为8个负重轮，后期型为11个负重轮。

“卡尔”臼炮的行走机构也有两种形式，I、II号车采用弹簧扭杆式悬挂装置，整套悬挂机构暴露在外，每侧有8个胶缘负重轮和8个胶缘托带轮，扭杆长度为2600毫米，履带板长度170毫米，每侧履带板数量为133片，主动轮为17齿，这种悬挂装置可以使“卡尔”的最大行驶速度达到10公里/小时。从III号车开始，“卡尔”使用了另一种弹簧扭杆式悬挂装置，每侧有11个钢缘负重轮和6个胶缘托带轮，扭杆长度为2115毫米，履带板长度240毫米，每侧履带板数量为94片，主动轮为12齿，采用该型悬挂装置时最大速度下降为6公里/小时。无论采用何种行走机构，“卡尔”的轮距均为2650毫米，履带宽度为500毫米，履带接地面积为7平方米，履带对地压强为1.77公斤/平方厘米，巨大的对地压力和射击时的强大后坐力导致“卡尔”只能在坚实的地面上使用。

■ 这幅照片显示“卡尔”臼炮的主动轮内部构造，可见其行星齿轮结构。

■ “卡尔”臼炮后部的诱导轮特写，这幅照片摄于该炮进行铁路运输时，注意履带上下用链条锁住，以免下垂接触地面。

为了给火炮提供稳固的射击平台，“卡尔”采用了独特的车体升降设计，升降机构位于底盘后部，由引擎提供动力，可以将悬挂扭杆调整到特定的角度，使车底降至地面。理论上说升降机构可以在15秒内将底盘降至车底紧贴地面，或是抬升到行驶状态，但是1941年的操作手册中提及当时升降机构的动力输出装置尚未装备，炮组成员只能通过摇杆进行升降作业，耗时约10分钟。

“卡尔”由两名驾驶员操纵行驶，正驾驶员的操纵席设在车体左前方的沉降式结构中，配有操纵杆、档位杆和仪表盘；副驾驶员座席在操纵席后方稍高的位置，负责协助观察路面情况和指挥倒车。行驶试验表明，“卡尔”在一般的土质地面上行驶不会出现任何问题，但是越壕能力低下，应尽量将其必经之路上的沟壑填平，其他障碍物还要尽量清除，在松软地面上车辆转向困难，存在一侧履带脱落的危险。

■ “卡尔”臼炮的驾驶员操纵席内部照片，可以看到操纵杆、档位杆和仪表盘。

从动力性能来看，“卡尔”臼炮是典型的龟速短腿，很难称得上是一种真正的自行火炮，其动力装置的主要功用并非战场机动，而是用于调整火炮射向。在火炮瞄准既定的目标区域后，炮组成员会将车体降至地面并关闭引擎。由于火炮左右射界非常狭窄，如果需要大幅调整射向，就要重新启动引擎，抬升车体，原地转向并指向目标区域，然后再次降低车体。

“卡尔”臼炮的随车工具挂载于车尾，包括一把斧子、两根1.2米长的摇杆、一把镐、一只铁锹和一把长柄锤。在车体前后还设有登车梯，方便人员上下车，其中车首有一具，车尾有两具。

未完待续······

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