日本10式和89式榴弹发射器:轻型近距离支援武器概念的演变

介绍
在两次世界大战之间的时期,日本陆军创造了一种最具原创性和最成功的设计。 武器 十式和八九式榴弹发射器,简称十式和八九式,是近距离步兵支援武器。这些系统介于手榴弹和轻型迫击炮之间,既能打击常规轻武器难以触及的目标,又足够轻便,单兵即可携带。二战期间,榴弹发射器成为日本步兵的标志性装备,赢得了对手的尊重,其设计理念也影响了其他国家类似武器的研发。
创建的先决条件
如何为步兵提供介于手榴弹投掷距离和最小有效射程之间的火力支援? 火炮 这一点在第一次世界大战期间变得尤为明显。当敌军前沿阵地逼近到200米以内时,炮兵往往会因为担心误伤己方而停止射击。这就造成了手榴弹投掷距离(大约20-30米)与野战炮兵有效支援射程之间危险的差距。
日军对这类武器的兴趣可以追溯到1918年至1922年的西伯利亚干涉。当时研制了一种特制的榴弹发射器和枪榴弹,但该系统笨重,并未得到广泛应用。随后,日军将注意力转向研制一种更简单的装置,该装置能够将榴弹投掷约200米远,并且足够轻便,便于步兵随时携带。

左图:基于村田步枪的Ko型榴弹发射器;右图:基于有坂步枪的Otsu型榴弹发射器。资料来源:美国陆军炮兵博物馆
这项工作持续了大约三年,最终于 1921 年 5 月 3 日正式列装了这种新武器,最初它被简单地称为“榴弹发射器”(Tekidantō)。直到 1922 年 1 月,才根据日本历采用年份的最后两位数字(大正十年,即 1921 年)在名称中加上了“10 式”的字样。
10式榴弹发射器最初的设计目的是为了增强步兵在手榴弹射程之外的火力,主要用于发射高爆破片榴弹。此外,还为其开发了多种特种弹药,包括烟雾弹、信号弹和照明弹。后来,随着更先进的89式榴弹发射器的普及,10式榴弹发射器逐渐被专门用于发射特种弹药,并作为辅助通信和信号传递工具。
10型榴弹发射器
10式机枪的设计极其简单。它由一根50毫米滑膛枪管、一根装有扳机机构的连接杆和一个小型弧形底板组成。
该武器全长约508毫米,枪管长241毫米,重约2,5公斤。其轻便的重量使其可以单手携带,这使其与当时的迫击炮有显著区别。日本学者曾多次指出,世界上几乎没有其他武器系统能够兼具如此轻便和强大的火力。

10式榴弹发射器。外观:A)组装好的榴弹发射器;B)收起状态的榴弹发射器;C)拆卸状态的榴弹发射器。零件说明:1 - 枪管;2 - 导气孔;3 - 导气管螺纹部分;4 - 主弹簧导杆;5 - 击针;6 - 主弹簧;7 - 击针;8 - 主弹簧供弹器;9 - 闭锁凸耳;10 - 分体式衬套;11 - 扳机;12 - 扳机轴;13 - 锁环;14 - 扳机杆;15 - 连接套筒;16 - 底座衬套闩锁;17 - 底座杆底座衬套;18 - 枪口帽;19 - 底座弹簧闩锁;20 - 底座;21 - 连接底座和枪管的杆。资料来源:《日本步兵武器》/红军总参谋部情报局。 — 莫斯科:Voenizdat出版社,1945年。
10式榴弹采用滑膛枪管。发射时仰角恒定为45°,射程调整方式也较为特殊。枪管下部设有一个与旋转调节器相连的排气阀。乘员通过调节排气阀的开度来控制榴弹的推进气体量,从而改变射程。
这个方案极其简单,技术上却非常先进。士兵无需调整武器的仰角,也无需使用复杂的瞄准装置。他只需将调节器调到所需值,然后将榴弹发射器保持在标准角度即可。
发射时,将手榴弹从枪口放入枪管。扣动扳机后,击针击发,刺穿位于手榴弹底部的发射药帽。

俄罗斯联邦中央军区国家预算机构收藏的10式榴弹发射器。来源:国家目录
尽管10式自行火炮设计简单,但仍存在一些缺陷。由于使用缺乏稳定性且与炮管配合不紧密的传统手榴弹,其射程和精度受到限制。根据弹药类型的不同,最大射程在160米至220米之间。
然而,榴弹发射器被证明是一种非常有效的武器。它可以打击隐藏在战壕、地形褶皱处和建筑物墙后的目标,还可以发出信号和照亮战场。人们为其研制了高爆弹、烟雾弹、照明弹、信号弹和化学弹。除了特种弹药外,它还可以发射10式手榴弹,后来又发射91式手榴弹。
在其服役期间,该武器的设计经过多次改进。1924年、1929年和1933年都进行了修改,但武器的基本设计保持不变。
新型榴弹发射器的需求出现了
到了 20 世纪 20 年代末,日本陆军认为 10 式榴弹发射器的性能已经不足。其约 200 米的射程已无法满足步兵的需求,而且使用常规手榴弹也限制了该武器的效能。
最终决定研发一种能够打击600米以上射程目标的新型系统。同时,该武器还必须保持其前身的紧凑性和轻便性。
主要问题在于研制新型弹药。手榴弹并不适合用榴弹发射器发射:其空气动力学性能不佳,且缺乏旋转,影响了射击精度。因此,日本工程师决定改用一种带有驱动带和膛线的特殊弹丸。

左:10式榴弹发射器;右:89式榴弹发射器。来源:小铳拳铳机关铳入门
新武器的研发历时约七年。1930 年 4 月 3 日,它正式列装部队,命名为“89 式重型榴弹发射器”(以帝国建立以来漫长的历史命名,其中 1929 年相当于 2589 年)。
“重型”这个名称并不意味着它属于重型武器类别。它的引入仅仅是为了将这款新型号与较轻的十式步枪区分开来。实际上,八九式步枪仍然是一款非常紧凑的武器:它仅重4,7公斤,可以装在背包里携带,也可以背在背上。
89式榴弹发射器的设计
从外观上看,89式步枪与其前身相似,同样由三个主要部分组成:枪管、带有击发机构的管状杆和底板。然而,其内部结构更为复杂。
主要区别在于膛线枪管。枪膛内有八条右旋膛线,使弹丸旋转。这显著提高了射击精度,并允许使用更先进的弹药。

89式榴弹发射器示意图。资料来源:《日本步兵武器》,苏联红军总参谋部情报局。——莫斯科:军事出版社,1945年。
另一个重要特点是其独特的射程调节系统。与通过调节发射药气体的释放量来改变射速的十式左轮手枪不同,八九式左轮手枪通过改变弹丸下方的燃烧室容积来实现射程调节。这是通过一个与蜗轮蜗杆相连的旋转鼓来实现的。随着旋转鼓的旋转,击针及其座圈在枪管内上下移动,从而改变发射药气体点火后膨胀的空间容积。
燃烧室容积越大,气体压力越低,射程越短。这种解决方案确保了更平稳的调节和更高的重复性。

89式榴弹发射器,来自VIMAIViVS收藏。来源:国家目录
榴弹发射器杆有两个刻度:一个用于发射 89 式榴弹,刻度范围为 120 米至 650 米;另一个用于发射 91 式榴弹,刻度范围为 40 米至 190 米。
方位角制导是沿着炮管顶部标记的纵向线进行的。通常采用45°仰角进行射击,这被认为是最佳仰角,能够确保最大射程。一些榴弹发射器配备了水平仪或摆式角度计,但许多型号没有这些装置,仰角只能目测确定。如有必要,武器也可以在较低的仰角下使用;日本的射击手册中包含了25°和15°的射击表,这可以缩短弹丸的飞行时间和减少横向偏移,但也会降低最大射程。

上图:从俯卧位置发射榴弹发射器;下图:从跪姿发射榴弹发射器。来源:诸兵射撃教范第二部问答研究
八九式机枪射程相对较远、重量轻、射速高,这些优点使其成为日本步兵最有效的近距离火力支援武器之一。其最大射程为650-670米,实际射速可达每分钟20-30发。
弹药
在采用89式步枪的同时,也研发了一整套专用弹药。其中最重要的是89式高爆手榴弹,它与10式步枪使用的手榴弹有着本质的区别。
这枚手榴弹重约800克,其中炸药约重150克。通常使用质量相对较低的铸造TNT作为爆破装药,但文献中也有使用TNT替代品的记录,这些替代品含有威力更大或更稀有的成分,例如黑索金和苦味酸。与前几代手榴弹不同,89式手榴弹的设计初衷主要是作为进攻性弹药。它的弹壳壁较薄,其主要破坏力来自爆炸冲击波。然而,1945年在美国阿伯丁试验场进行的测试表明,该手榴弹爆炸时会产生数百个碎片。

左图:91式手榴弹,带抛壳尾部;右图:89式榴弹发射器弹丸。来源:加里·奥姆斯比收藏
手榴弹底部的设计尤为独特。一圈铜质驱动带环绕着推进剂室,覆盖着一系列小孔。点燃后,推进剂气体膨胀,带与枪管膛线啮合,既密封了枪膛,又带动弹丸旋转。部分气体从底部的小孔逸出,赋予手榴弹向前运动的动力。
这个方案相当新颖。与传统迫击炮将推进剂装药置于弹体外部不同,日本工程师将其直接置于弹药内部。这简化了武器设计,并确保了其高可靠性。

燃烧弹。资料来源:《日本步兵武器》,苏联红军总参谋部情报局。莫斯科:军事出版社,1945年。
除了89式高爆手榴弹外,还有烟雾弹、燃烧弹、信号弹和照明弹。95式烟雾弹带有定时器,定时范围为0至20秒。89式燃烧弹装有约300克以硝酸钾、铝和硫磺为基础的燃烧混合物。照明弹和信号弹也有多种颜色可供选择。
尽管引入了专用弹药,89式坦克仍然保留了发射91式手榴弹的能力。91式手榴弹是一种用途广泛的弹药,可以徒手投掷,也可以从榴弹发射器发射,或者在加装尾翼后作为枪榴弹使用。如果使用榴弹发射器发射,则需要在榴弹发射器的底部旋入少量发射药。
然而,由于缺乏与枪管膛线的相互作用,91式榴弹的效能低于专用的89式榴弹。其最大射程约为190米,精度也逊于专用弹药。

实验烟雾弹。来源:小铳拳铳机关铳入门
有趣的是,在 故事 89式榴弹发射器的弹药研发并未止步于标准高爆破片弹和烟雾弹的研制完成。战争期间,日本一直在研发聚能装药弹药,即“Ta型弹”(タ弾)。据狭山次郎所述,共研制了两种型号——二型“甲”型和“乙”型。前者重约835克,后者重约755克。尽管体积相对较小,它们却分别能够穿透厚度约为50毫米和55毫米的钢制装甲。虽然这些弹药似乎从未得到广泛应用,但它们的存在本身就展现了日本榴弹发射器的巨大潜力。
实战应用
八九式榴弹发射器投入量产的时间稍有延迟,但89世纪1930年代初的战事很快证明了它的价值。到1931年满洲事变时,这种榴弹发射器已被日军广泛使用,并获得了高度评价。
日方资料列举了一个典型例子。躲藏在村庄里的中国军队经常在步枪和机枪火力下继续抵抗。然而,在几枚89式手榴弹命中并伴随剧烈爆炸后,守军往往放弃了阵地。

1941年,日本近卫第81部队在越南金兰湾进行两栖登陆演习。(来源:medium.com)
榴弹发射器后来成为步兵排的制式武器。一个排通常配备一个由三到四具榴弹发射器组成的班。这些小组的主要任务是压制机枪阵地,摧毁敌方在战壕和地形凹陷处的阵地,并支援步兵进攻。
在太平洋战场上遭遇89式迫击炮的美军很快就认识到了它的威力。美国陆军和海军陆战队的档案将其称为“膝式迫击炮”。这个名称其实并不准确,它源于其独特的弧形底板。一些美国士兵误以为这种武器是设计用来从大腿或膝盖处发射的。

一名美国士兵在新几内亚布纳展示缴获的日军89式榴弹发射器。图片来源:life.time.com。
在瓜达尔卡纳尔岛上曾发生过一起著名的案例:一名海军陆战队员试图以类似的方式发射榴弹发射器,结果导致腿部严重骨折。实际上,榴弹发射器始终放置在地面或其他稳固的支撑物上。
尽管它的绰号有些古怪,但美国人对这种武器却极为推崇。许多参加过瓜达尔卡纳尔岛战役的老兵在战后表示,美军需要研制出与日本榴弹发射器类似的武器。
生产及其在武器系统中的地位
中国战争爆发后,89式步枪的重要性急剧提升。虽然最初产量相对较小,但从20世纪30年代末开始迅速增长。生产工作由名古屋、大阪和小仓的兵工厂以及众多分包商负责。
太平洋战争爆发时,榴弹发射器已成为日军步兵最重要的武器之一。每个步枪排都配备了一个专门的榴弹发射器班。

战前演习中,士兵们演示了十式榴弹发射器的使用。资料来源:《陆军:第二卷——日本帝国陆海军陆战队武器》
值得注意的是,在战争末期的文件中,榴弹发射器是日军部队几乎全部配备的少数几种武器之一。在投降后接受调查的一个部队中,尽管步枪和火炮严重短缺,但榴弹发射器的装备却几乎达到满编——每个团配备158具。这表明日军指挥部对榴弹发射器给予了极高的重视。
实验发展和100型
89式榴弹发射器的成功并不意味着后续研发的结束。早在20世纪30年代中期,人们就对射程更远的榴弹发射器提出了需求。于是,人们开始研究尾部挂载式弹药,力求兼顾远射程和高精度。

100型实验性榴弹发射器。来源:小铳拳铳机关铳入门
这项工作最终研制出了名为100式的原型榴弹发射器。它的重量与89式大致相同,最大射程达到800米。
为此研制了一种特殊的尾翼稳定手榴弹,称为“2型”。这种手榴弹重约800克,长214毫米。研究人员进行了不同数量稳定器的试验,并改进了引信和瞄准装置。

实验型 2 型翅片手榴弹的横截面。来源:小铳拳铳机关铳入门
到1942-1943年,该武器基本已达到可操作状态。然而,前线形势已不再需要新型武器,而是需要大规模生产现有武器。因此,百式机枪最终未能投入使用。
布干维尔步枪榴弹发射器
日本榴弹发射器历史上最不寻常的事件之一,就是在布干维尔岛上出现了一种简易步枪榴弹发射器。
1945年夏天,澳大利亚军队缴获了一些不寻常的武器。这些武器是38式步枪,枪管被缩短后,前端焊接了89式榴弹发射器的前端。步枪的底板被移除,枪管的一部分被插入到榴弹发射器中。

这是一张由89式重型榴弹发射器和38式6,5毫米步枪改装而成的简易枪榴弹发射器的示意图。1945年7月,澳大利亚军队在布干维尔岛缴获了七支这样的简易枪榴弹发射器。资料来源:澳大利亚第二军情报战时日志,1945年7月至9月。
据一名日本战俘称,这类武器的研发与布干维尔岛的气候有关。高湿度导致89式手榴弹的推进药失效,但引信和炸药却依然有效。

这是一张由89式重型榴弹发射器和99式7,7毫米步枪改装而成的简易枪榴弹发射器的示意图。澳大利亚军队于1945年7月在布干维尔岛缴获了一支这样的简易枪榴弹发射器。资料来源:澳大利亚第二军情报战时日志,1945年7月至9月。
为了继续使用储存的弹药,日本枪匠取出了手榴弹中失效的发射药,并在弹体底部钻了一个孔,使步枪枪管能够插入弹体内部。发射空包弹后,发射药产生的气体使手榴弹的驱动环膨胀,驱动环与榴弹发射器枪管的膛线啮合,从而形成密封。
该武器通常以约 45° 的仰角发射,但也能在近距离进行平射。其射程约为 30 至 300 码(27 至 274 米)。

图中展示了89式榴弹发射器的枪管和一枚简易步枪榴弹发射器的弹丸。请注意,步枪枪管伸入89式弹丸的发射药室中。采用这种设计,当空包弹发射时,膨胀的发射药气体将弹丸的导环压入榴弹发射器枪管的膛线中,形成闭塞(气密密封)。这种闭塞使得弹丸能够飞行相当远的距离。资料来源:澳大利亚第二军团情报战时日志,1945年7月至9月
美国情报部门指出,这种解决方案是第六师团研究车间的野村上尉的另一项发明,他同时也参与了简易地雷和手榴弹的研发。澳大利亚缴获了七支这样的步枪,它们都基于6,5毫米口径的38式步枪。皇家军械博物馆的藏品也证实了存在一种基于7,7毫米口径99式步枪的变型枪。
外国复制品和影响
日本榴弹发射器的成功导致国外出现仿制品和类似系统的尝试。
在中国,汉阳兵工厂早在1934年就生产了一小批10式榴弹发射器的仿制品。后来,30号工厂研制了27式榴弹发射器,其设计与日本的10式非常相似。自1939年以来,这种榴弹发射器已生产超过4万支,榴弹产量超过150万发。

中国27式训练榴弹发射器。来源:抗战文档:中日军队轻武器史料
战争末期的美国文件明确指出,日军使用了缴获自中国的27式步枪。美方认为中国产的这种武器设计较为粗糙,但总体上与日军的设计相似。

排气口特写。旋转控制旋钮,即可调节阀门的开度,从全开到全关;旋钮位于顶部时,阀门部分关闭;旋钮位于底部时,阀门完全打开。来源:[无关来源]
日本的榴弹发射器设计理念影响的远不止中国武器。在20世纪30年代和40年代,日本和泰国保持着密切的军事技术联系。泰国军队采购了日本的轻武器、火炮和弹药,日本专家也参与了泰国军队的现代化建设。在此背景下,泰国研制的51毫米步枪榴弹发射器系列——46式、47式、66式和83式——尤为引人注目。

泰国78式步枪榴弹发射器用弹。来源:2483重演小组
根据美国战后报告,这些武器系统的重量约为1,4至1,8公斤(3至4磅),炮管长度约为254毫米(10英寸),最大射程约为500码(457米)。它们的主要弹药是78式榴弹(1935年),这是一种尾翼稳定的51毫米弹丸,其形状更像轻型迫击炮弹,而不是传统的枪榴弹。

泰国步枪榴弹发射器。来源:2483 重演小组
泰国榴弹发射器的外观与日本的十式和八九式榴弹发射器极为相似。它们的枪管尺寸几乎与日本榴弹发射器相同,但泰国榴弹发射器没有独立的底座和扳机机构,而是使用一支标准步枪,既作为支撑,又作为推进气体的来源。现存的泰国榴弹发射器在枪膛附近有一个独特的环,环上带有凹槽和锁定夹。这个环可能像日本十式榴弹发射器上的气体调节器一样,用于调节推进气体的压力,但目前尚未找到可靠的证据来证实这一假设。
榴弹发射器在美国也引起了同样的关注。1942年至1943年,海军陆战队开始探索研制一种轻型无后坐力迫击炮的可能性,这种迫击炮专为丛林战设计,并能够取代60毫米迫击炮。
其中一个项目是由梅尔文·约翰逊(步枪和机枪的发明者)设计的无后坐力迫击炮。当时只制造了一枚原型炮弹。测试期间,发生了一件非同寻常的事:一枚炮弹未能爆炸,飘落到森林里。约翰逊亲自前去寻找,找到了这枚炮弹,然后把它带到附近一个冰封的湖面上处理掉。途中,他不慎在冰面上滑倒,后来他承认,直到那时他才意识到携带未爆炸炮弹的危险性。

梅尔文·约翰逊设计的迫击炮。资料来源:《约翰逊步枪和机枪》
该项目并未得到进一步发展,但美国军方对这种武器的兴趣本身就表明了 89 式步枪给对手留下了多么深刻的印象。
越南研制的STA-50静音迫击炮(Súng cối triệt âm STA-50)就是一个紧凑型50毫米榴弹发射器概念经久不衰的有趣例子,其详细信息于2017年公布。该武器由越南国防部武器研究所的专家与Z117工厂合作研制,使用特殊的CTA-50 ST静音尾翼稳定迫击炮弹。

越南制造的STA-50型静音迫击炮弹和CTA-50 ST型静音迫击炮弹。来源:越南国防电视台
尽管弹药内部采用了现代化的气体抵消系统,但 STA-50 的外观与日本的 10 式和 89 式榴弹发射器惊人地相似:它也是一种口径约为 50 毫米的轻型武器,由短枪管、支架和底座组成。
结论
十式和八九式榴弹发射器是日本在两次世界大战之间武器设计领域最具创新性的成就之一。十式榴弹发射器奠定了轻型近距离支援榴弹发射器的概念基础,而八九式榴弹发射器则在此基础上臻于完善,兼具轻便、射程远和射速高等优点。众多盟军的评测表明,八九式榴弹发射器被认为是二战期间日军使用的最有效的步兵支援武器之一。
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