第一次世界大战的航空炸弹

1911年11月1日,发生了一件对此后所有冲突都产生深远影响的事件。意大利少尉加沃蒂(Gavotti)从他的飞机上向利比亚的土耳其驻军投下了4枚各重1.5公斤的手榴弹。这是历史上第一次空中轰炸。

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一战初期的航空炸弹

意土战争以及随后的巴尔干战争(在那场战争中,俄国飞行员已经开始借鉴意大利人的经验)生动地展示了这种新式武器的优势。尽管此类轰炸造成的物质损失并不大(不过意大利人当时也投掷过装填有榴弹碎片的10公斤级炸弹),但其对敌人产生的心理震慑作用却是不容低估的。

此外,曾在巴尔干半岛与土耳其人作战的俄国志愿航空队负责人 S·谢季宁(S. Shchetinin)在评论战争结果的报告中准确地指出:如果土耳其人哪怕只有一架能携带炸弹的飞机,并从空中炸毁马里查河上那座承载全部补给的桥梁,保加利亚军队就将面临崩溃。

然而,直到1914年8月,即第一次世界大战爆发时,世界上还没有任何一个国家拥有批量生产的航空炸弹。甚至在战争的第一年,人们主要使用的还是自制炸弹——当时多为圆柱形和球形。

起初,人们试图走阻力最小的捷径,即尝试将75毫米及以上口径的炮弹用作航空炸弹。特别是1914年在俄国,佩琴金(Pechenkin)上校为122毫米榴弹炮弹配备了专门的触发引信。为了保证下落时的稳定性,炮弹上还加装了稳定翼。但这些早期的航空炸弹并不符合空中投弹的要求:炸弹的稳定性不足,经常横着着地,导致引信无法起作用。

后来,为了给由炮弹改装而成的炸弹装填引信,人们专门设计了一种特殊引信,使炸弹无论以任何一面撞击地面都能起爆。然而,考虑到炮弹本身的成本,把炮弹改装成炸弹终究是一种过于昂贵的做法。唯一的例外,是那些已经退出炮兵装备序列的旧炮弹,被改装为航空炸弹。

早在重型轰炸机“伊利亚·穆罗梅茨”首次深入敌后执行作战飞行时,这些飞机就已经开始向军事目标投掷炸弹。当时它们通常携带15至20枚炸弹,主要是1普特(约16公斤)炸弹和25磅炸弹。由于缺乏威力足够大的航空炸弹以及瞄准设备,轰炸能力受到很大限制。俄罗斯当时拥有由托尔马乔夫上尉设计、用于飞艇投弹的水滴形炸弹。但实际轰炸表明,这类炸弹的破坏力不足以造成严重毁伤。于是,军事部门向科学家和技术人员提出要求,希望研制高爆弹、破片弹和燃烧弹。著名科学家尼古拉·叶戈罗维奇·茹科夫斯基教授也参与了解决这一任务。

而在专用航空炸弹尚未问世之前,飞行实践者们只能依靠简易航空炸弹以及特殊钢箭来轰炸敌军。

航空分队的工场开始制造专门用于杀伤敌军骑兵和步兵的特殊钢制弹丸。这些弹丸与缴获来的钢箭一同使用。子弹和钢箭被装在专门的弹箱内,挂在飞机机身下方,并成批投向目标。子弹和钢箭下落时会发出尖锐的呼啸声,对敌军心理造成相当大的震慑。

甚至到了1917年,军事部门仍在大规模储备这种弹丸。年初,军方曾向“德卡”股份公司订购40万枚“用于从飞机投掷的子弹”,而工厂在7月前已将这批订单交付军队。

不过,即便是最原始的炸弹,其威力也不容低估。例如,1914年11月,布列斯特-立托夫斯克要塞航空分队和第24军航空分队曾向普热梅希尔要塞投下23枚炸弹,总重量达470公斤。根据第11集团军司令部通过审讯俘虏所获得的情报,这些炸弹破坏了发电站、枪骑兵团营房、辎重车队,并命中了炮兵仓库、炮弹仓库以及系留球形气球的停放地点,还引发了多处火灾。

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英国航空兵的——说是炸弹,又像是手榴弹。1915年

战争证明了燃烧弹的有效性。最早的燃烧弹使用白磷制造,但由于这种化学元素极度短缺,人们不得不寻找替代品。针对“伊利亚·穆罗梅茨”飞机,发明家P. A. 阿尔希片科提出了一种燃烧弹方案:它的外形像一个装满汽油并加入少量乙醚的桶。按照发明者的设想,这种装置应通过专用缆绳悬挂在飞机下方。炸弹落地后会碎裂并爆炸,其效果应当如同后世的凝固汽油弹一般具有毁灭性……不过,其点火装置依旧需要使用白磷,因此这一方案很快被放弃了。

1915年7月,前线现役陆军航空与航空勤务总监向著名科学家尼古拉·叶戈罗维奇·茹科夫斯基教授求助,希望研究制造大小口径燃烧航空炸弹的方法。为了组织实验,第一总军事技术局拨款1500卢布供其使用。茹科夫斯基为此召集了自己的学生,包括B. N. 尤里耶夫、B. S. 斯捷奇金、V. P. 韦钦金等人参与研究。

在很短时间内,莫斯科高等技术学校空气动力实验室便制造并测试了多种燃烧弹。1915年9月14日,茹科夫斯基向军方提交了试验报告。在五种样品中,有两种表现出了极强的杀伤效果:

B. S. 斯捷奇金与西尼亚金设计的燃烧弹,由一个牛膀胱制成外壳,内部填充麻絮、汽油和石油残渣。点火装置由两根套在一起的玻璃试管组成:其中一根装有硫酸,另一根内放有撒覆高锰酸钾的棉花。炸弹落地后试管破裂,混合物随即燃烧。该炸弹工作可靠,但弹体本身过于脆弱,甚至可能对轰炸机自身造成危险。

学生A. A. 米库林设计的炸弹则属于重型燃烧弹。它由金属薄板制成的弹体构成,内部填充麻絮、石油和汽油。炸弹顶部装有四叶稳定尾翼。底部则安装了一种撞击式点火装置,带有保险销和小型空气螺旋桨,该结构借用了奥拉诺夫斯基上尉为高爆航空炸弹设计的引信。炸弹撞击地面时,撞针会击发装有黑火药的火帽,火药闪焰随即点燃炸弹内部装药。正是这一方案(从本质上说已经是真正意义上的航空炸弹)被推荐投入生产。

当然,“燃烧弹”的方案远不止五种,其中许多设计都相当优秀,但问题依旧集中在稀缺的白磷上。

最终,莫斯科工业委员会向莫斯科大学副教授E. I. 施皮塔尔斯基求助,希望找到将红磷转化为白磷的方法。科学家的努力终于获得成功。至此,不仅航空炸弹设计方案不再短缺,制造材料的问题也得到解决。剩下的工作,就是进一步完善炸弹结构。

1915年初,最高统帅部开始不断收到关于德国航空炸弹能产生大量破片的情报。在前线压力下,总军事技术局紧急展开了专门的高爆与破片航空炸弹研发工作。到1915年中期,奥拉诺夫斯基上尉终于设计出一种性能相当令人满意的航空炸弹,并被正式列装。

奥拉诺夫斯基的高爆炸弹采用水滴形金属弹体,内部装填TNT炸药。起爆药为小型梯恩梯雷管。炸弹装有稳定尾翼,并采用底部延迟0.13秒引信。引信配有小风车保险机构,可防止炸弹提前爆炸。炸弹投下后,风车在气流作用下旋转脱开,从而释放撞针。这种引信工作十分可靠。

在前线,军级和集团军级航空分队使用的奥拉诺夫斯基高爆炸弹重量有4、6、10、16、32公斤等型号,主要由“瓦赞”(Voisin)和“法尔芒”(Farman)飞机投掷。而48、80、160、240,甚至400公斤级炸弹,则装备于“空中舰队”并用于轰炸敌军重要军事目标。

1916年初,波罗的海造船厂甚至制造出了重达640公斤的航空炸弹,计划由“伊利亚·穆罗梅茨”轰炸机投向被德军占领的利鲍(今拉脱维亚利耶帕亚)潜艇基地。制造如此重量级的炸弹,在当时无疑是极其巨大的成就。

试验工作始终没有停止。还是茹科夫斯基,在研究中证明:随着炸弹重量增加以及投弹高度提高,其飞行轨迹会越来越平稳,从而减少飞行中的各种摆动。科学家的结论很快促使新型航空炸弹采用尺寸更小的稳定尾翼。

S. F. 达什凯维奇还设计出一种基于气压原理工作的装置,可使炸弹在预定高度爆炸,并扩大弹片散布范围。与此同时,N. D. 阿诺先科也提出了另一种“定时空爆榴霰弹”方案。

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“伊利亚·穆罗梅茨”轰炸机使用的炸弹——战争后期阶段

得益于尼古拉·叶戈罗维奇·茹科夫斯基及其学生们的研究,以及奥拉诺夫斯基、卡利诺夫斯基等发明家的工作,俄国航空兵终于装备上了高效而可靠的航空炸弹。同时,还研制出了重量8公斤及以上的铝热剂航空炸弹。

然而……绝大多数研究成果最终仍停留在纸面上。工业生产能力根本无法满足需求。例如,根据1916年的数据,“俄罗斯炮弹与军需品制造协会”全年仅向前线交付了57枚航空炸弹:

  • 160公斤级——25枚
  • 240公斤级——15枚
  • 400公斤级——15枚
  • 640公斤级——2枚

显然,这远远无法满足陆军与海军的需要。军事部门曾为“从飞机投掷的弹药”制定配额标准:每架军级与军团级飞机每年应配发3200公斤炸弹,而每架“伊利亚·穆罗梅茨”则应配发8000公斤。

从1917年1月1日起计算的一年半时间内,军方对航空炸弹的总需求量达到3300吨。然而,当时仓库中实际储备的炸弹却只有400吨。

各工厂不断拖延交货,无法按期完成供应。这使得俄国航空分队与敌军相比始终处于不利地位,因为对手并不存在航空炸弹短缺的问题。

不过,如果暂时抛开俄国在第一次世界大战末期的种种困境,仍可以看到:在短短几年时间里,航空炸弹已经经历了难以想象的发展历程——从最初由飞行员亲手从座舱里扔下的铁箭和手榴弹,发展成为外形已经相当现代化、重量超过半吨、能够大规模播撒死亡的钢制炸弹。

甚至很难想象,如果是在和平时期,这种技术演化究竟需要花费多少时间。