F-22戰機為何還在用古老的加特林機炮?
1861年,美國南北戰爭打響,作為醫生的加特林在醫院親眼看到源源不斷的傷兵從戰場送來,於是就想,要是能減少士兵的數量,或許就能拯救無數的生命,可怎麼減少呢?戰爭需要的士兵非常多,因為那時的槍打一槍就得停下來換子彈,為了增加持續不斷的攻擊力,只有一個辦法,大量地增加士兵。
所以,減少士兵的關鍵是加強槍的威力,依靠前所未有的火力,一支槍就能頂很多支步槍,如此,一個士兵就能擁有一個連的戰鬥力,從根本上減少戰場上士兵的人數,從而達到減少戰爭傷亡的目的。
經過努力,加特林終於發明了一種槍,這就是「加特林機槍」。這種槍有什麼特點呢?
理查·喬丹·加特林和他發明的槍
世上首個實用化的機槍
在早期,槍只有一根槍管,而加特林機槍有很多根槍管,多達6至10根,把這些槍管捆成一圈,通過手搖曲柄,各槍管依次旋轉到「12點鐘」位置時擊發。射擊速度在當時只取決於手搖曲柄的速度,搖動越快,射出的子彈就越多。當時的射速達到每分鐘200多發,以現在的眼光來看,200發每分鐘簡直慢如蝸牛,但在當時,這已經是驚人的射速了。
1865年生產的加特林機槍,存放在英國的一家博物館
在美國南北戰爭和19世紀末美國和西班牙的戰爭中,加特林機槍被大量使用,同時,加特林機槍也是清軍、日軍最早裝備的機槍種類。
本來,加特林機槍應該有一個好的未來,但是,更強大的對手出現了,1890年,一種利用彈藥氣體產生的後坐力,不需要額外力量就能實現全自動發射的機槍誕生了,這就是馬克沁機槍。
兩名中國清朝官員在被馬克沁機槍打斷的大樹前合影
馬克沁全自動機槍和它的發明人海勒姆·史蒂文斯·馬克沁
馬克沁機槍結構圖
相比單人就能操作的馬克沁全自動機槍,笨重、難操作的加特林機槍馬上就顯得落伍了。隨著依靠後坐力驅動的全自動武器的技術越來越成熟,加特林機槍逐漸被人們遺忘。在一戰和二戰中,馬克沁機槍和其改進型佔據主角,而加特林機槍幾乎無人問津。
戰機讓它重生
20世紀40年代後期,由於噴氣式發動機的出現,戰鬥機的速度越來越高,可這帶來了一個問題,就是戰機在空中交手時,因為速度快,飛行員射擊的機會和射擊時間變得更少。傳統的機槍,射速太慢,在稍縱即逝的瞄準射擊機會中難以打出足夠的子彈。
要想增加飛行員在近距空中格鬥中的勝算,一個好的解決辦法是大幅度提高機槍的射速,如果對手0.5秒鐘內只能射出10發子彈,而我方能射出100發的話,那麼顯然,在稍縱即逝的射擊時間內,我方戰機機槍的殺傷力將是對手的10倍。
美國空軍看出這一點,於是啟動了「火神計劃」,希望開發出一種射速超過6000發每分鐘的高速機炮系統。
通用電氣公司的一個工程師約翰遜得知這個信息後,首先想到了塵封的加特林機槍。早在1893年,加特林機槍通過改用電動機驅動後,射速竟然達到驚人的4000發每分鐘。只是在當時,人們認為每分鐘超過3000發的高射速完全是沒有必要的,這才逐漸被馬克沁機槍代替。
約翰遜很清楚,只有古老的加特林機槍原理才可以滿足眼下美國軍方對射速的要求。於是,他想辦法從博物館弄出了一挺加特林機槍,並把手搖改裝成電動機驅動,結果,這架1886年產的機槍竟然以每分鐘5500發的射速噴吐著可怕的火舌。最終,美國軍方在1946年把「火神計劃」這個項目給了通用電氣公司。
為什麼加特林機槍的射速那麼高
馬克沁機槍是採用後坐力驅動,所以在裝填子彈、射擊、拋殼這三個程序只能依次進行,因此,它的射速很難提高。
另一個原因是,如果馬克沁機槍的射速過高,那麼,槍管將會因為過熱而報廢,這就是為什麼,早期的馬克沁機槍在槍管上會包裹一個圓筒的原因,那個圓筒裡面裝的是水,是用來冷卻槍管的。
這是馬克沁機槍結構示意圖,圖中的11就是水,14是水管。
在高射速上,加特林式機槍的基因可謂是天生麗質。首先,它是多槍管,可以在同一時間在不同的槍管上分別進行著裝填子彈、擊發和拋殼的動作,這使得提高射速的空間非常大。第二,還是因為多槍管,試想,六個槍管突突突地射擊,其中的每一個槍管打一槍都會休息五下,所以槍管過熱這個老大難問題的難度一下子就降低了好幾倍。如果射速是每分鐘6000發,那麼平攤下來,單個槍管的射速只有每分鐘1000發。要是每分鐘6000發的射速只由單根槍管來承擔,那麼這種槍管的製造難度將出奇的高,也極其不穩定。
火神M61不負眾望
通用電氣公司在1954年生產出了加特林式機炮,代號為M61「火神」。
根據供彈和驅動的不同,M61「火神」機炮有各個型號,重量在137.4到138.3千克之間。
1967年5月12日,在越南上空,美軍一群F-105「雷公」戰機正在撲向目標,突然雲霧中衝出了兩架米格-17,美機急忙迎戰。纏鬥中,一架F-105機炮射出一道如上帝之鞭的紅光,遠處,中彈的米格帶著濃煙倒頭墜向地面。把米格打退的這門奪命機炮,就是M61 「火神」加特林式機炮。
然而,好事多磨,不曾想,M61「火神」剛嶄露頭角,便趕上了空空導彈的大發展,一時間,「要導彈不要機炮」的觀念開始流行,這導致美軍沒有在第二代戰機F-4 「鬼怪」上安裝機炮。然而,在實戰中,早期的空空導彈還不是那麼靠譜,近距離纏鬥時F-4因為沒有機炮,在米格戰機前很是被動,屬於挨打的角色。沒辦法,美軍只好又在F-4上加上M61機炮。 因為這個教訓,在後來的一系列先進戰機設計中,都始終給機炮預留位置,連最先進的隱形戰機F-22也不例外。
M61極限射速高達每分鐘7200發,不過在實際運作時可以選擇每分鐘4000發與每分鐘6000發兩種射速。輕量化的M61目前搭載在F-22及F/A-18大黃蜂戰機之上。此圖為剛從F/A-18戰機上拆卸下來的一具M61型機炮
用機炮進行射擊中的F-22
F-15上的M61A1火神式20毫米機炮
雖然對地面目標的掃射也是M61的用途之一,但實際效果不是很理想,不過,這沒有關係,因為另一種30毫米型號的機炮完美地解決了這個問題,這就是大名鼎鼎的GAU-8復仇者加特林式機炮。
復仇者機炮
可以說,A-10「疣豬」這款戰機之所以那麼出名,之所以獲得美國陸軍的格外垂愛,很大原因是因為復仇者機炮。
復仇者機炮的彈藥
人們稱「疣豬」是一個恐怖的帶翅膀的空中炮塔,它攜帶的「復仇者」七管卡特林機炮,占「疣豬」凈重的16%左右。
「復仇者」七管卡特林機炮比一輛大眾甲殼蟲還要大,想像它的威力。
復仇者機炮結構圖
復仇者機炮最大射速為每分鐘4200發,炮口初速為 1051.6 米每秒,有效射程 3 千米!使用的PGU-14/B貧鈾穿甲彈,在500米距離上可穿透69毫米鋼板,這讓「疣豬」成了一個徹頭徹尾的坦克殺手。
機場上的一群「疣豬」
從疣豬上用復仇者機炮打的彈孔
1991年,美國對伊拉克實施的「沙漠風暴」作戰行動中,「疣豬」就幹掉了伊軍坦克和裝甲車輛至少 330輛。這份功勞,屬於「疣豬」和復仇者卡特林式機炮共有。
a-10「疣豬」正在給復仇者機炮裝彈中
以每分鐘2150發射速射擊1350發彈後,復仇者機炮不但炮管通紅,還起了火。
射擊中的A-10「疣豬」,其復仇者機炮的平均后座力為45 kN,居然略大於兩具A-10引擎所能產生的最大推力的一半!
理查·喬丹·加特林發明的加特林式機槍,在其生前,起起落落,最後落到被人遺忘的地步。可他那裡想到,其不在世後,以加特林式原理製造的槍炮會如此大出風頭,連目前最先進的戰機都要安裝之。
好一個枯木逢春加特林式機槍。






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