在二次大战太平洋战争,飞机性能得到突飞猛进的发展,速度和飞行高度都比战前有了显著的提升。这对已经突破1万米升限并能投弹的美军B29轰炸机来说是相当重要。而当时日军主要的防空武器除了进行战斗机拦截作战,只有高射炮了。但日军的高射炮只能打到9000米高够不着B29,能打1万米高空的14式105毫米高射炮又太过老旧,为了打破B29这一优势,日本只有研发新的大口径高射炮,以提升射高对抗B29。
日本军工经过计算,陆上要想拦截飞行高度1万米的美军轰炸机,炮弹初速不能低于每秒800米,口径最少要在120毫米。因此,借鉴海军的127毫米舰载高炮的技术基础进行研发。因为口径太大,使用人力操控已经不现实而改为液压传动,新的炮重近20吨,只能固定阵地不能机动。在1943年3月完成1号炮的试制。经过试验,120毫米弹道性能还不错,有液压传动后操控灵活多了,于是日军迅速投入生产,定型为3式120毫米高射炮。后来又搞出一个机动能力有限的轮式改进版本。
式120毫米高射炮具备几个特点。其装备的自动装填机只需要一名炮手就能将23公斤重的炮弹输入装弹臂,并设定好引信,炮弹就能通过输弹机自动装填入炮膛,显著地提高了该型炮的射速;由于采用了液压传动,使得该炮在360度旋转射界操控上灵活许多,而且还能精细调整;在该炮上还装备了独特的防盾给炮手提供了较好的防护,大大提高了战场生存性能。3式120毫米高射炮最大射高能打到1.4万米高空,炮口初速每秒850米,使用日军通用的2式瞄具。虽然该型炮具备了对抗B29高空轰炸的能力,但是其最终只在本土部署120门,数量太少了战果有限。
二战末期,日本还研制过一款口径相当大的5式150毫米口径的高射炮,妄想守住最后防线做垂死挣扎。据说其重量很大的炮弹攻击B29轰炸机效果奇佳,但是也本土只装备了2门,只取得过一发炮弹就击伤了在近1万米高空的3架B29轰炸机的战绩。该型炮比3式重得多,也是无法机动部署,美军B29机群于是绕过5式的部署阵地进行了东京大轰炸,让日军妄想借此保护东京的如意算盘彻底落空,随后不久日本就宣布战败投降。
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