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美国军用轻兵器

 

现代加特林——
“火神”、“迷你炮”及其衍生型

 
M61GAU-4/A [XM130]M195M197GAU-7/AGAU-8/AGAU-13/AGAU-12/UGAU-22/AXM188XM301T250
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在马克沁创造运用后坐力完结主动循环的连发兵器之前,那些妄图加速兵器射速的办法都是运用机械外力,其间比较成功的要数美国南北战争时期加特林博士创造的加特林。

在1862年,理查德·J·加特林创造了一种运用手摇曲柄、多枪管、机械主动装填的速射兵器,被命名为“加特林”(也有音译为“格林式”)。在马克沁创造运用火药后坐力完结主动循环的内动力之前,“加特林”是比较成功的连发兵器。这种一般由6至10根枪管“捆”成一圈,当射手摇摆曲柄时,这一圈的枪管便旋转起来,并装填入枪弹发射,其射速在每分钟可超越200发——现在看起来很慢,但在单发的时分这现已是了不得的效果了。而加特林博士创造的这种转管的原理也被命名为加特林原理。

但当1890年马克沁呈现后,这种粗笨、难操作的兵器立刻就显得掉队,其时加特林测验过经过电动机来进步射速和让射手更省力,但由于枪的分量太大,并且其时的观念以为每分钟超越3,000发的高射速彻底是没有必要的,所以跟着内动力主动兵器的技能越来越老练,加特林便逐渐被人们所忘记。

在1940年代后期,由于喷气式发动机的呈现,使战役机的速度越来越高,因而在空中缠斗中飞翔员射击的机遇也变得更少,瞄准射击的机遇少纵即逝,而传统的则由于射速太慢而无法在极短的时刻内发生满足的射弹数。为了添加飞翔员在近距空中缠斗中的胜算,美国空军启动了“火神方案”(Vulcan,常常音译为“武耳堪”或“伏尔康”,是古罗马神话中司锻冶之神,也是火神),由通用电气公司为美国空军研发一种超级射速的主动兵器。

马克沁创造的内动力主动原理是经过主动机往复运动,顺次进行装填、射击、抛壳的动作;而“加特林原理”是同一时刻在不同的枪管上别离进行着装填、击发和抛壳的动作,因而让射速进步的空间更大。

1946年6月,通用电气公司(GE)承包了火神方案后,研讨小组在加特林的原有规划上添加一个电动机,效果初期实验时就现已把射速进步到约4,000发/分。经过进一步的研发和改善,GE公司研发出这种高射速航炮的榜首个原型是在1949年开端内部测验的T45型,也被称为“火神A型”(Model A Vulcan),这个原型尽管是发射.60英寸口径弹药,但6根枪管这个根本规划就现已确认下来,T45在开端的测验中理论射速到达2,500发/分,GE公司先后造了10具T45,在每次的改善和完善中,终究的T45原型的射速可到达6,000发/分。通用电气在1950年把这10具T45原型都交付给军方进行评价,其间一些原型被设备到F-94战役机进步行飞翔中的射击实验。

第二个原型是1952年研发的C型(Model C Vulcan)的T171E1,榜首具T171E1型为20mm口径,相同是6根枪管,理论射速到达4,000发/分,并且分量只要365磅(约165公斤),相比之下,.60口径的T45的分量却有426磅(约193公斤)。从1953年至1955年间,GE公司总共做了33支T171E1进行测验,这些原型各有不同,口径有.60、20mm和27mm等多种,而枪管数量也不相同,这些测验原型共发射了超越70万发炮弹,其间射速最高的更是到达9,000发/分。

经过测验后,美国军方选定了6根枪管20mm口径的规划方案。在确认这个方案后,终究一个原型是被称为D型(Model D Vulcan)的T171E2,分量现已降低到262磅(约119公斤),而枪的部件也从T171E1型的576个削减至448个,理论射速现已被确认6,000发/分。从1954年12月至1955年10月,总共在92支T171E2原型进步行了16项测验内容,共发射超越20万发炮弹。

1956年12月,T171E3的规划完结,到1957年8月共50支原型,经过实验后,在1957年12月,美国陆军和美国空军一同把T171E3正式定型为M61。在1964年,GE公司又改善出选用无链供弹体系的M61A1,在F-105D上试射成功后开端扩展出产。到1974年4月时,GE公司向军方交付了约1万具20mm“火神”机炮,到1981年12月,这个数字增至1万5千具。


C型“火神”原型


D型“火神”原型


F-94战役机,当年测验T45原型的相同机型


1958年10月,春田兵工厂在对刚出产出来的M61进行评价

由于M61“火神”航空机炮的高射速原理很适用于机载兵器或防空用处,所以“火神”炮很快就形成了一个宗族,并呈现了发射多种不同弹药的类型,包含有30mm、25mm、20mm、.50 BMG、7.62mm和5.56mm多种口径,兵器的射速从每分钟750发到每分钟10,000发不等,枪管数有7根、6根、5根、4根和3根。尤其是6管7.62mm口径的M134“迷你炮”,被广泛配备,用于攻击机、直升机、配备车辆和舰艇。

扩展“火神”宗族的榜首个测验,是在1954年展开的“火神2”(Vulcan II)方案,这是为了研发口径更大的同类型兵器。GE公司在T171E1的基础上,研发出30mm口径的T212原型。GE公司总共制作了2具T212原型,在测验中,理论射速可达4000至6000,但“火神2”方案在1958年完毕,其时空军以为作为战役机的自卫兵器,20mm航炮在分量、载弹量和火力之间现已到达一个平衡,增大口径的含义不大。当1970年代A-10攻击机方案提出来时,GE公司再次受命研发30mm口径的“火神”,终究的效果便是GAU-8/A“复仇者”机炮,但这是在M61A1的基础上从头研发的兵器体系,与本来的T212并无承继联系。


30mm口径的T212原型

扩展“火神”宗族的第二个测验,是GE公司在1962年开端研发的7.62mm口径的M134“迷你炮”,当该枪在布置到东南亚的运送机进步行“侧射”(Side Fire)实验取得成功后,便敏捷量产。至1971年初期,“迷你炮”现已交付了1万挺。【注】Minigun这个词在国内一般音译为“米尼岗”,也有人按字面意思翻译成“迷你”,但我个人以为假设要选用意译的话,翻译成“迷你炮”或许更适宜,由于在英语里边的“gun”即指枪又指炮,并且Minigun的体积和分量如此巨大,火力又如此的强盛,全速扫射起来就像一门小炮,假设称之为“迷你”实在是不适宜。

然后当美国海军陆战队引入英国的鹞式战役机作为近距援助攻击机的AV-8/B方案时,GE公司便依据陆战队的要求研发出25mm口径的GAU-12/U“平衡器”航炮。随后,GE公司又在GAU-8/A基础上把炮管数量削减至4根,研发出可装在GPU-5/A航炮吊舱内的GAU-13/A

此外,GE公司还先后实验了.50口径和5.56mm口径的转管,也研发了发射无壳弹的GAU-7/A机炮,但这些实验项目都没有终究效果。

各种实验型各量产型的“火神”及其衍生型见下表:

类型 口径 身管数 射速
XM214 Microgun 5.56×45mm 6 400~4,000 rpm
M134 Minigun(GAU-2B/A) 7.62×51mm 6 2,000~6,000 rpm

及其运用:固定翼飞机渠道直升机渠道水面渠道地上渠道民间/文娱

XM196 7.62×51mm 6 2,000~6,000 rpm
GAU-19/A(GECAL 50) .50 BMG 3 1,000~2,000 rpm
GAU-6 .50 BMG 6 4,500~8,000 rpm
M197 20×102 mm 3 730 rpm
XM301 20×102 mm 3 750~1,500 rpm
M195 20×102 mm 6 750~800 rpm
M61 Vulcan 20×102 mm 6 4,000~6,000 rpm
GAU-4/A(XM130) 20×102 mm 6 4,000~6,000 rpm
GAU-22/A 25×137 mm 4 3,000 rpm
GAU-12/U Equalizer 25×137 mm 5 3,600 rpm
GAU-7/A 25mm无壳弹 5 3,000~6,000 rpm
XM188 30×113 mm 3 600~750 rpm
GAU-13/A 30×173 mm 4 2,400 rpm
GAU-8/A Avenger 30×173 mm 7 3,900 rpm
T250 37 mm 6 120~3,000 rpm


12根枪管的加特林装填、击发、抽壳的示意图


6根枪管的“火神”原型中的装填、击发、抽壳原理示意图,尽管详细规划不同,结构上也杂乱了许多,但这方面的原理与加特林是彻底相同的


M61的枪机

 

“火神”机炮及其他一系列衍生型的要害原理在于选用加特林的转管原理,不过除了转管原理外,这个系列中有一半的类型都选用一种称为无链供弹体系(Linkless Ammunition Feed System)的供弹原理。开端的M61其实是选用可散弹链供弹的,但在实际运用中发现由于射速极高,弹链在高速拉扯下极简单变形、弯折乃至开裂导致卡壳,因而导致M61的故障率较高。所以GE公司便规划出电动的无链供弹体系。在无链供弹体系中,炮弹都存放在一个?形设备内,弹鼓内设备有一个阿基米德螺旋杆,弹药顺着螺旋杆摆放。当螺旋杆旋转时,弹药就被“挤”到一根关闭的柔性输弹滑槽中,一向送到航炮内,这原理就像绞肉机。

不过无链供弹其实并不是真的没有弹链,而是没有传统含义上那种把枪弹、炮弹紧紧“抓”住的弹链。无链供弹体系是运用一种开放式的弹链来运送弹药,这种开放式的弹链其实就等同于工业中流水出产线上的运送链,但有必要在关闭的输弹滑槽中运送,不然这种“抓”不住炮弹的运送链会让弹药掉出来的。

别的,无链供弹体系还有双回路(Double-Ended)和单回路(Single-Ended)两种规划。双回路体系会把射击完后的空弹壳也经过输弹带送回弹鼓中,因而射击时并不抛壳。而单回路体系则要抛出弹壳和输弹带,因而充任运送带的弹链是选用或散式规划的,总不能让飞机在射击后挂着一条长长的弹链来飞翔吧。

但不是一切的“火神”机炮衍生型都选用无链供弹,比方陆军配备的M134就没有运用无链供弹,这是考虑到能够与通用共用M13弹链,防止给野战单位的后勤保障方面添加担负,像M197这类射速较低的兵器体系也没有运用无链供弹体系(另一方面也是考虑到配备直升机常常需求在缺少设备的户外暂时补给点弥补油料弹药)。而M61A1GAU-2B/A(空军配备的M134)、GAU-8/A均选用无链供弹体系。


无链供弹体系的弹鼓结构

无链供弹体系中的输弹链条,看起来就像是开放式的弹链


双回路无链供弹体系的原理示意图,射击完后空弹壳会被输弹用的弹链送回弹鼓中


单回路无链供弹体系的送弹进程示意图,弹壳和运送用的弹链都会被抛出


选用无链供弹体系时,给弹鼓装填炮弹相同需求无链输弹的方法


假设没有电动的无链装填机,只需求在装弹口加上一个脱链设备,把串在一般弹链上的炮弹装弹弹箱,一起本来的弹链会脱下来


AH-1直升机所运用的M197机炮就不选用无链供弹

别的,外动力的加特林式在现代的首要长处是极高的射速,这样的射速关于射击高速移动方针来说是必需(例如射击飞机,或从飞机上射击地上方针),由于这样高的射速可在极短时刻内投射很多弹药,进步射中方针的机遇。多枪管体系的缺陷是结构比较杂乱、沉重和需求外动力(电、气压或液压)。长期以来,许多人以为加特林机炮有一个缺陷,尽管枪管的起动和射击是能够一起进行的,但假设为了在空战中能随时以最高速度发射,有必要预先把枪管滚动起来,等射击机遇到了再进行发射。例如关于M61来说,假设不预先把枪管滚动起来,从扣动扳机到到达全速射击时大约需求0.4秒。在高速飞翔的现代空战中,战机少纵即逝,这样的时刻距离或许会导致错失发射的机遇。然而在一些测验研讨中标明,即便在0.4秒的起动时刻内,M61所发射出的炮弹数仍多于欧洲战役机常用的转膛炮。

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现代加特林里边最首要的两个类型M134 Minigun与M61A1 Vulcan

材料来历:FAS.org

     Wikipedia.org

     《THE MACHINE GUN》Volume V(1987年版)

2008-10-12/2016/03/10

M61GAU-4/A [XM130]M195M197GAU-7/AGAU-8/AGAU-13/AGAU-12/UGAU-22/AXM188XM301T250
M134 [GAU-2B/A]及其运用:固定翼飞机直升机舰艇地上民间XM196XM214GAU-6GAU-19/A [GECAL 50]

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