出品:科普中國
作者:岳江峰
策劃:宋雅娟
監(jiān)制:光明網(wǎng)科普事業(yè)部
蘇聯(lián)研制的SPP-1水下手槍(圖片來自于網(wǎng)絡(luò))
修長如箭的水下手槍子彈(圖片來自于網(wǎng)絡(luò))
1989年12月,在地中海馬耳他海域的一首輪船上,世界上兩個平起平坐的頭等大國元首——美國總統(tǒng)喬治·布什和蘇聯(lián)最高蘇維埃主席戈爾巴喬夫進行了一次偉大的會談,這是一場關(guān)于結(jié)束冷戰(zhàn)的會談。會談期間,蘇聯(lián)的16名蛙人士兵擔(dān)任水下警戒任務(wù),他們手中攜帶了完全不為外界所知的SSP-1M水下手槍,直到此時,美國情報機構(gòu)才發(fā)現(xiàn),一直較難研制成功的水下槍械竟然被蘇聯(lián)軍隊捷足先登了。
從潛水員變身“殺手”說起
潛水員,俗稱“蛙人”,是一個古老的職業(yè)。據(jù)歷史記載,我國早在二千七百多年前的周代,就已經(jīng)有潛水捕撈的技術(shù),這是人類歷史上有關(guān)潛水和潛水技術(shù)的最早記錄。只不過因為沒有任何保護工具,潛水時間都特別短。
在電視劇《神探狄仁杰》第三部中,有一個案子叫《漕渠魅影》,講的是唐朝時期,航行在邗溝的運鹽官船屢屢覆沒,船毀人亡,官鹽不知去向。其中的緣由是,有一種被稱為“水鬼”的強盜神出鬼沒,潛伏水下幾天不吃不喝,專干傾覆船只,盜取官鹽的壞事。這也許是電視劇構(gòu)造的最早將蛙人用于水下行動的案例吧。
進入20世紀(jì)以來,蛙人部隊開始出現(xiàn)在戰(zhàn)場上。先是在第一次世界大戰(zhàn)中,意大利蛙人炸沉了奧匈帝國最強大的戰(zhàn)列艦“烏尼提斯”號;后來在第二次世界大戰(zhàn)中,日軍組織的“蛙人特攻隊”攜帶磁性炸彈炸毀了美國軍艦。冷戰(zhàn)時期,蘇聯(lián)也深受蛙人之害。
1955年10月29日深夜,蘇聯(lián)最強大的“新羅西斯克”號戰(zhàn)艦在塞瓦斯托波爾母港被北約蛙人炸沉,608名官兵在睡夢中喪生。1956年4月,蘇聯(lián)領(lǐng)導(dǎo)人赫魯曉夫乘坐最先進的“奧爾忠尼啟則”號巡洋艦訪問英國,遭遇受雇于英國軍情6處的蛙人間諜暗算,雖然躲過一劫,但讓蘇聯(lián)方面捏了一把冷汗。
“超空泡”讓水下子彈游得更遠(yuǎn)
隨著蛙人在水下的斗爭日趨激烈,給蛙人配置高效的作戰(zhàn)武器也成為了必然。在水下裝備的激烈角逐中,蘇聯(lián)走在了世界的前列。蘇聯(lián)海軍在20世紀(jì)60年代要求當(dāng)時國防軍工的重要機構(gòu)——中央精密機械研究所——研制專門的水下手槍,并將其命名為SPP-1,即“特種水下手槍”(Spetsialnyj Podvodnyj Pistolet)的縮寫。
說著容易,做起來卻很難。SPP-1水下手槍經(jīng)歷了近10年的漫長研究,總算在70年代初年派上用場,秘密裝備蘇軍蛙人部隊??偲饋碇v,研制水下手槍的最大難點在于水的密度比空氣大很多,子彈在水下“穿梭”飛行會受到水的巨大阻力。
如果子彈在水中以相對較慢的速度移動時,表面則會全部與水接觸,受到的阻力極大,有效射程甚至不到1米。然而,在以相對較快的速度移動時,彈頭表面會因為形成負(fù)壓區(qū)而產(chǎn)生一團空氣泡,將彈頭的一部分或頭部以外的地方與水隔開,這種現(xiàn)象就是空化,這種氣泡稱作“空泡”。
彈頭速度越高,覆蓋彈頭的空泡就會越大,彈頭外表面與水接觸的部分就越小,隨之而來的是水的阻力也就變小。當(dāng)彈頭速度達(dá)到足夠快的時候,空泡覆蓋整個彈頭,這種空泡稱之為“超空泡”,而這個現(xiàn)象就是“超空化現(xiàn)象”。
超空泡能夠極大減小彈頭在水中的阻力(減小幅度可達(dá)90%左右)。超空泡存在的時間越長,彈頭的射程越遠(yuǎn)。而決定原始阻力大小一個重要因素是水的深度:水下越深,阻力越大,槍支射程越小。SPP-1在水下5米處的射程可達(dá)50米,而到了水下40米處的射程則只有5米。
水下槍彈究竟長得啥樣?
蘇聯(lián)的SPP-1水下手槍有4支槍管,呈正方形排列,每管裝有一發(fā)“箭”形子彈,每扣動一次扳機發(fā)射一發(fā)彈,4發(fā)彈射擊完畢后.可由射手自行裝彈。那么,為什么水下手槍的子彈會是一個長長的“箭”型呢?這還不得不從超空化原理說起。
由于超空化下只有彈尖與水接觸,使得彈頭部會產(chǎn)生一定的翻轉(zhuǎn)力矩和初始角速度,并給自由的彈尾一定的擺動力矩。彈尾會擺動著撞擊空泡壁(水與空泡接觸的界面),接著被空泡壁彈回來,再碰擊對面的空泡壁。如此反復(fù),彈頭會漸漸平穩(wěn)進入平穩(wěn)運動期,這種現(xiàn)象稱之為“尾擊”。它就像小蝌蚪在一個水管子里游泳,管壁將它的尾巴打來打去,不讓它走到“邪路”上去。
科學(xué)家經(jīng)過大量實驗發(fā)現(xiàn),越短的彈頭在頻繁尾擊下越容易導(dǎo)致彈頭偏航;而越長的彈頭尾擊發(fā)生的越早,頻度也更低,更容易進入平穩(wěn)運動狀態(tài),這也就保證了彈頭不容易出現(xiàn)偏航。因此,大部分水下槍支都設(shè)計了細(xì)長的子彈。
水下手槍還會根據(jù)作戰(zhàn)環(huán)境的需要進行特定設(shè)計。如為了解決水中操作問題,以便在水下戴手套能操作,它的扳機和扳機護圈都設(shè)計得較大。另外,為了避免水對槍膛、火藥等關(guān)鍵部件的侵蝕,槍支需要做全部密封防水設(shè)計,接點處要裝上可拆卸防護墊片,使用前需除去這些墊片。這一操作會增加戰(zhàn)斗反應(yīng)時間,降低實戰(zhàn)效能。所以,水下槍支可以說是一種“狹縫”中長大的武器,在人們心目中并沒有形成耳熟能詳?shù)膹姶蠹易濉?/p>