另類的美國“氣炮”：採用氣槍原理，讓小炮艦火力超過戰列艦
火器的發展史上存在着這麼一個異類，這就是根本不用火藥的槍炮。這種槍炮使用的動力是壓縮空氣，我們常見的氣槍就屬於這個類別。
氣槍在當代基本只用於體育運動和娛樂。不過，氣槍在歷史上曾堂堂正正用於過戰爭，這就是曾讓拿破崙頭疼的奧地利氣槍兵。而在半個多世紀後，美國還出現了“氣炮”，裝在了軍艦上，甚至作為要塞炮保衞舊金山和紐約的海岸線。
“氣炮”：曾經被認為極具發展潛力
説到這個氣炮，也是19世紀火器大發展時代的產物。在這個時代，火槍和大炮不斷追求更遠的射程和更大的威力，技術上不斷推陳出新。新的槍炮迅速被髮明並裝備軍隊，稍早一些的槍炮則很快就會過時。
在火藥武器不斷進步的同時，當時主流火藥的一些缺點越來越突出。在19世紀80年代前，安全的無煙火藥還沒有被髮明出來，主流軍用火藥仍是黑火藥，此外還有危險的硝酸甘油，以及燃燒極快的硝化纖維（火棉）。硝化纖維雖然克服了硝化甘油易爆的缺點，但由於質量不穩定，安全性仍然很差。
在這種背景下，黑火藥煙霧大，硝酸炸藥安全性差，所以一些武器發明家開始把思路轉向“無火藥武器”——壓縮空氣武器。使用壓縮空氣的氣槍，已經誕生幾百年了，但19世紀發明家的野心要大得多，直接搞出了“氣炮”。1884年，來自美國俄亥俄的發明家D·M·梅爾福特，向美國軍方展示了自己發明的壓縮空氣炮。有趣的是，1884年也是無煙火藥的正式發明時間。
“氣炮”在美國出現後，很快被世人認定為一種“極具發展潛力”的武器。壓縮空氣大炮，除了不需要火藥推進，沒有火光和煙霧的優點外，還有一個特別的好處，那就是加速度“慢”。
硝化纖維炸藥發明後，雖然威力很大，安全性也好於硝酸甘油炸藥，但仍然存在敏感易爆的問題。由於傳統火炮用火藥發射時會產生巨大爆發力，如果炮彈使用硝酸纖維炸藥，那麼很容易被提前引爆。但是，壓縮空氣炮能很好的避免這個問題，因為不會產生爆發式的加速度。
壓縮空氣雖不如火藥爆發的加速度快，但只要提供較長的炮管，為炮彈提供足夠長的加速時間，那麼這種“氣炮”最大射程仍然可以超過1英里以上。最重要的是，“氣炮”能夠使用大威力硝化炸藥炮彈，威力遠勝黑火藥炮彈。
“氣炮”還有不少其他優點，比如壓縮空氣炮的炮管抗壓要求不高，可以使用更輕的金屬材料，比普通火炮更輕便。此外，壓縮空氣炮發射時不會產生火焰和煙霧，能夠有效降低被發現的可能，這個優點在夜間尤其突出。
“氣炮”還有一個令人神往的發展方向——“壓縮空氣魚雷”。當時原始的魚雷已經出現，在水下爆炸後能夠通過巨大的衝擊波重創軍艦，極大改變了海戰樣式。但是，早期魚雷的射程和速度不高，限制了這種武器的實戰使用。壓縮空氣大炮則給海軍提供了這麼一個可能性：用壓縮空氣將足夠大的魚雷（或炮彈）投擲到更遠的距離上，只需在軍艦附近落水後爆炸，就能用衝擊波炸裂軍艦艦體。這種設想中的“壓縮空氣魚雷”，比原始魚雷更大、更遠、更快，在19世紀後期是一種相當吸引人的反艦武器。
氣炮蚊子船：小炮艦的火炮口徑超過戰列艦
1884年，D·M·梅爾福特向美國軍方展示了自己製作的“氣炮”，這是一個2英寸（約50毫米）口徑的長管炮。這門小口徑“氣炮”成功的將5磅（2.27千克）實彈發射到半英里外，並射穿了26英寸（66釐米）厚的水泥靶。
梅爾福特的發明，雖然沒有很快得到美國軍方認可，卻啓發了在現場觀摩的一位炮兵中尉。這名叫做埃德蒙·扎林斯基的美軍炮兵中尉，在梅爾福特設計的基礎上，自己改進設計出一門8英寸（203毫米）口徑的試驗炮，炮彈重達100磅（45.4千克），射程超過了2英里。這門被稱為“扎林斯基式”的壓縮空氣炮，雖然射程較短，但由於口徑大，而且炮彈採用大威力炸藥，破壞力非常可觀。
“扎林斯基式”空氣炮，很快得到美國海軍的高度關注。這種大口徑的短射程空氣炮，能夠裝在小型軍艦上，極大提升近戰能力。在1887年的一次海上試驗中，“扎林斯基式”空氣炮乾淨利落地炸燬了一艘靶船，給美國海軍留下了強烈印象。
隨後，美軍迅速下了訂單，正式在軍艦上試驗安裝“扎林斯基式”空氣炮。此時，扎林斯基上尉已經擔任美國駐俄國的武官，為了製造這項新式武器，特意被召回國內專門監督“扎林斯基式”空氣炮的製造。
最早安裝“扎林斯基式”空氣炮的，是930噸的“維蘇威”號木殼炮艦。這艘炮艦裝有兩台2200馬力蒸汽機，最大速度21節，安裝了三門15英寸（381毫米）口徑的固定式壓縮空氣炮，這是當時戰列艦也沒有的巨大口徑。如此一來，“維蘇威”號炮艦頗有將蚊子船“小艇裝巨炮”精神發揚光大的架勢。
不過，安裝壓縮空氣炮的“維蘇威”號在使用上存在一定缺陷。由於三門“扎林斯基式”空氣炮是固定安裝的，無法旋轉，因此只能通過調整軍艦方向來調整射擊方向。另外，“維蘇威”號也驗證了空氣炮的另一個缺點——射程只能通過調整氣壓來改變，沒有傳統火炮在這方面的靈活性。
“扎林斯基式”空氣炮威力確實很大，能夠將250公斤炮彈投擲到一英里距離上，如果減少炮彈重量還能將射程增加到2.5英里。“維蘇威”號在進行試驗時，曾在16分鐘內發射了15枚大口徑炮彈，巨大的爆炸場面十分壯觀。當時，這些炮彈採用了比較超前的炮彈尾翼，以提供飛行穩定性，使其看上去像一個個巨大的飛鏢。炮彈還採用電擊發引信，當炮彈落入海中就會通過電化學作用觸發電路引爆炸藥。
空氣炮在美國海軍、陸軍雙雙開花
除了“維蘇威”號之外，一艘巴西的輔助巡洋艦也裝上了“扎林斯基式”空氣炮。
1894年，巴西海軍發生兵變，巴西政府手中一時無軍艦可用，於是瘋狂地對外求購軍艦。美國軍火商為了追求效率，將摩根航運公司的客運船“艾爾-西德”號改裝為輔助巡洋艦，賣給了巴西政府。這艘軍艦改名為“尼科洛伊”號，排水量有7080噸，安裝有一門15英寸的“扎林斯基”炮。
“尼科洛伊”號的空氣炮有所改進，裝在了可旋轉的炮台上，因此能夠調整射擊方向，比“維蘇威”號同型號空氣炮更靈活。但付出的代價，就是7000噸級的“尼科洛伊”號只能裝了同型號的“扎林斯基”炮。
美西戰爭爆發後，“尼科洛伊”號輔助巡洋艦又被美國海軍買回，重新改名為“水牛”號（USS Buffalo）。
此外，美國最早的現代潛艇“霍蘭德”號也一度裝備有“扎林斯基式”空氣炮，口徑為8.4英寸，但後來被拆除，改為了真正的魚雷發射管。
除了裝備軍艦外，美國陸軍也評估了15英寸的“扎林斯基式”空氣炮。1894年，美國陸軍在新澤西州漢考克堡要塞安裝一門8英寸（203毫米）的“扎林斯基”炮作為試驗。隨後在1898年，在加利福尼亞的舊金山，美軍正式將至少三門15英寸（381毫米）“扎林斯基式”空氣炮部署於海岸要塞中，用於保護金門水道。此後，在南卡羅來納的希爾頓黑德、紐約的費希爾斯島，美國陸軍也都部署了同樣的15英寸“扎林斯基”炮作為海岸要塞炮使用。
“氣炮”技術走入了死衚衕
儘管幾艘軍艦和海岸要塞先後裝備了壓縮空氣炮，但這款新式武器在美國卻逐漸被打入了冷宮。
除技術上的缺陷外，空氣炮失去吸引力的最關鍵原因，就是無煙火藥開始大量使用了。比硝酸纖維更安全、更穩定的多種炸藥迅速淘汰了傳統的黑火藥，19世紀後期全面普及了各國軍隊。在這種情況下，壓縮空氣炮的技術發展已經走入了死衚衕，完全變成了“雞肋”。相比之下，使用新火藥的火炮不僅射程更遠，而且安全性、爆炸力和靈活性都更有優勢。
儘管已成為“雞肋”，但是“維蘇威”號仍然在1898年的美西戰爭中投入了實戰，這場戰爭也成為了壓縮空氣大炮的“絕唱”。“維蘇威”號炮艦和重新購回的“水牛”號輔助巡洋艦均被送到了古巴參戰，對岸上戰鬥進行火力支援。
在攻打聖地亞哥港一戰中，“維蘇威”號使用三門15英寸空氣炮猛轟西班牙要塞，但戰果令人大跌眼鏡。儘管炮彈炸開的場面非常華麗，但是西班牙人的防禦工事卻損傷輕微。究其原因很簡單——“維蘇威”號的固定式空氣炮難以瞄準，談不上什麼準確性，白白浪費了不少大口徑炮彈。反而是隻裝有一門15英寸“扎林斯基”炮的“水牛”號輔助巡洋艦，由於能夠靈活瞄準，在戰鬥中受到了好評。
同樣在聖地亞哥戰役中，西奧多·羅斯福上校與著名的“粗野騎兵團”也用過類似的壓縮空氣炮。但這種空氣炮不是扎林斯基設計的，而是另一位武器設計家西姆斯·達德利的作品，比“扎林斯基式”晚一些時間誕生。這款空氣炮只有美國陸軍採購，口徑為2.5英寸（63.5毫米），作為野戰炮使用。不過，美國陸軍也只採購了16門“達德利式”空氣炮。這種“達德利”炮在聖地亞哥戰役亮相後，就完全退出歷史舞台。這款野戰炮雖然沒有煙霧火光，易於隱蔽，但可靠性很差，故障頻繁，完全沒有發展前途。
1900年後，包括幾種“扎林斯基式”和“達德利式”在內，美國軍方耗資大量資金研發的壓縮空氣炮逐步被淘汰。扎林斯基本人，還一度試圖將“維蘇威”號改裝為魚雷試驗艦，嘗試開發“壓縮空氣魚雷”，但很快也遭到失敗。原因也很簡單——現代魚雷技術進步很快，早期魚雷射程短、口徑小、速度慢的缺點，在20世紀開始後都被完美解決。
在更新型的火炮和魚雷面前，原本用於替代老式火炮和魚雷的壓縮空氣炮，自然也沒有了市場，成為了火器發展史上的一個小插曲。（作者：陶慕劍）