简介
1947年成立的美国空军,有鉴于二战时期轴心国战机所配备的火力大多优于P-51及P-47战机上的。50机枪 。 而P-38搭载的20mm机炮又有射速过低的问题因而要求研发新一代的空用机炮。1950年,美国通用电机公司在一项名为火神计划下 开始为美国空军设计新型空用机炮,其基本设计源于19世纪的火炮先驱 格林(Richard J。 Gatling)先生的多炮管概念 但由于当时的冶金技术无法制造 而通用电机便使用现代的高科技使其复活。第一具火神炮于1953年实施第一次试射,并装置在F-104战机上进行试飞。初期由于瓦斯废气发生洩漏而终止测试,直到F-104改良减压型炮舱才又恢复测试 。
时至今日,除了60年代因空对空飞弹技术的突飞猛进而索性不使用机炮外(飞行员失去近战缠斗技能 在越战时面对北越灵活刁钻的MiG-17/21时吃足了苦头 而后才又恢复机炮武装),M61机炮仍旧是最先进战机的固定武装,不论是70年代的F-15,F-16,F-18还是90年代的F-22都可以见到M61机炮。而我国空军的IDF则是使用轻量版的M61E2火神炮。
由于GE公司的武器部门被马丁马瑞塔(Martin Marietta)公司收购,所以M-61机炮现称洛克希德-马丁(Lockheed-Martin) M61A1。
机炮结构
多管机炮的设计可增加射速以及延长炮管寿命。以6管旋转机炮为例,每根炮管在经过顶点时击发,之后则进行抛壳,给弹以及上膛等步骤 且不断循环 - 经由旋转炮管至不同的位置而决定其步骤。这意味著其射速以其炮管数倍增,而每根炮管的射击数则仅是总射击数的1/6,其膛线磨损情况也维持著相同的比例而使用寿命则成反比。其高射速也造成了炮弹的巨大消耗量而必须装置较大的弹鼓。
M61A1火神炮射速可达每分钟6,000发
炮弹则是由弹鍊连接至机炮,虽然在发展初期弹鍊的运作相当可靠,但后来却因此弹鍊的问题而使M-61机炮停役。原因是弹鍊经常发生弯曲,断裂或是变形等情形, 而导致卡弹的发生。发展新型弹鍊的方案便快速的展开 。在弹鼓里面,炮弹(弹头朝向中心)以螺旋方式存放并以弹鍊连接至机炮。以F-104来说,击发后的空弹壳便予以回收。而弹鍊则排出机外,两者都是以机炮的旋转提供动力。
大多数的M61A1是以飞机的液压动力驱动 也有少数是以电力驱动。而使机炮全速运转的动力需要35马力,炮管则以逆时针旋转击发。 炮管后的分离式炮膛内壁则有一道椭圆形的沟槽以容纳炮弹, 而给弹器则与炮膛联动,当炮膛转子与炮管接合时进行击发及退壳等动作。
机炮的击发是由一个电子电路控制。当机炮每击发一枚炮弹便送出一个电子信号。直到松开板机停止射击为止, 停止射击后,由于旋转的惯性使然会有 5到9发的炮弹送入炮膛但不予击发亦无送出信号,这些炮弹最后也和空弹壳一般的予以回收。但无法再次上膛射击。储存管理系统SMS (Stores Management System)可计算每次击发的信号并以装载数扣除以计算出剩馀弹数。然而,如上所述,有些炮弹并未送出电子信号 所以每次停止射击后SMS便将未击发数预设为7发。但这并无法显示正确的弹药数。
火神“机炮系采用外部动力传动的多管旋转的”加特林“原理机炮。经过半个多世纪的不断改进发展,成为世界上应用广泛、性能优良的航空机炮,并在其基础上改进发展为包括美国陆海空三军用的、庞大的转管炮系列,口径有5。56、7。62、12。7、20、25、30mm,炮管数有2、3、4、5、6、7管。
现役航空枪炮型号有:①5。56mm口径6管M214”火神“航空机枪,7。62mm口径GAU-2A”米尼冈“(Mini-gun)航空机枪,装备美国空军。②7。62mm口径M134”米尼冈“(Mini-gun)航空机枪,装备美国海军。③12。7mm口径3管/6管GECAL50航空机枪;20mm口径5管M197”加特林“航空枪炮;20mm口径M61A1”火神“航空机炮,装备美国海军。④25mm口径5管GAU-12/U航空机炮。⑤30mm口径3管XM188E1”加特林“航空机炮,装备美国陆军。⑥30mm口径4管GAU-12/U航空机炮。⑦30mm口径7管GAU-8/A航空机炮,装备美国空军。⑧20mm口径M61A2”火神“航空机炮,装备美国海/空军,包括最新型的F/A-18E和F-22战斗机。
结构和性能特点
该炮的主要特点是:①可靠性高,平均故障间隔发数 (MRBF)超过25000。因该炮采用外部动力传动,后一发炮弹的发射与前一发炮弹无关,哑弹不会引起停射,传动装置的旋转运动比较平稳,活动机件的冲击震动较小,没有燃气作动部件,活动机件较清洁,不易受磨蚀,每根炮管每转只发射一次,冷却性较好。②射速高,最高可达9000rds/min,但一般限定在6000rds/min,而且射速可根据目标特性及作战任务进行调节,原理上可在1~6000rds/min内变化,但多采用4000或6000rds/min两种射速,且达到额定射速的加速时间约0。5s。③散布较小,9mil(80%的命中数)。因6根炮管固联在一起的稳定性好,减小炮管振动,同时在每瞬间实际只有1根炮管在同一位置(如12点钟位置)发射,与单管炮一样,不存在联装炮的不规律后座力,还可减小炮架的震动。若采用炮口夹板, 散布小于2~5mil(密位)。④寿命较长,在20000发以上。尽管整个炮的射速较高,但每根炮管射速只有1000rds/min,加上采用耐磨材料,炮管的冷却性、抗热蚀性及耐磨性较好,使炮管寿命提高。⑤维修性较好,M61Al在正常工作条件下发射12000发炮弹后才需进行分解清洗,在外场拆装时间大约只需15s。
该炮的主要缺点是:①从额定射速到停止射击的时间较长,约0。5s。②弹丸受炮管组旋转的牵连速度影响,使弹道产生固定偏差,增大弹丸散布。③需要提供外部动力装置。④后座力较大,射速为4000rds/min和6000rds/min时,平均后座力分别为l183dN和97dN,后座行程6mm。
基本战术技术性能
类型 ”加特林“型六管旋转炮
口径 20mm
初速 1045m/s
射速 4000~4400rds/min(带M7传动装置)
6000~7200rds/min(带M12传动装置)
射程 3000m
后座力 1183dN(4000rds/min,平均值)
1697dN(6000rds/min,平均值)
重量 115。7kg(基本重量)
138。3kg(带M2A1进弹机和M12传动装置)
137。4kg(带M3A1进弹机和M7传动装置)
137。9kg(带MA3A1进弹机和M12传动装置)
长度 1844。7mm(带M2A1或M3A1进弹机和M7传动装置)
1971。7mm(带M2A1或M3A1进弹机和M12传动装置)
弹药 M50标准系列(20X102MM)电发火炮弹
M55A1/A2 教练弹,非空包弹,只是弹丸内部未填充炸药。
M53 穿甲燃烧弹,弹体为钢制,头部是铝材料,头部填充燃烧剂 |
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