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FF-22战机为何还在用古老的加特林机炮?

F-22战机为何还在用古老的加特林机炮?

1861年,美国南北战争打响,作为医生的加特林在医院亲眼看到源源不断的伤兵从战场送来,于是就想,要是能减少士兵的数量,或许就能拯救无数的生命,可怎么减少呢?战争需要的士兵非常多,因为那时的枪打一枪就得停下来换子弹,为了增加持续不断的攻击力,只有一个办法,大量地增加士兵。

所以,减少士兵的关键是加强枪的威力,依靠前所未有的火力,一支枪就能顶很多支步枪,如此,一个士兵就能拥有一个连的战斗力,从根本上减少战场上士兵的人数,从而达到减少战争伤亡的目的。

经过努力,加特林终于发明了一种枪,这就是“加特林机枪”。这种枪有什么特点呢?

理查·乔丹·加特林和他发明的枪

世上首个实用化的机枪

在早期,枪只有一根枪管,而加特林机枪有很多根枪管,多达6至10根,把这些枪管捆成一圈,通过手摇曲柄,各枪管依次旋转到“12点钟”位置时击发。射击速度在当时只取决于手摇曲柄的速度,摇动越快,射出的子弹就越多。当时的射速达到每分钟200多发,以现在的眼光来看,200发每分钟简直慢如蜗牛,但在当时,这已经是惊人的射速了。

1865年生产的加特林机枪,存放在英国的一家博物馆

在美国南北战争和19世纪末美国和西班牙的战争中,加特林机枪被大量使用,同时,加特林机枪也是清军、日军最早装备的机枪种类。

本来,加特林机枪应该有一个好的未来,但是,更强大的对手出现了,1890年,一种利用弹药气体产生的后坐力,不需要额外力量就能实现全自动发射的机枪诞生了,这就是马克沁机枪。

两名中国清朝官员在被马克沁机枪打断的大树前合影

马克沁全自动机枪和它的发明人海勒姆·史蒂文斯·马克沁

马克沁机枪结构图

相比单人就能操作的马克沁全自动机枪,笨重、难操作的加特林机枪马上就显得落伍了。随着依靠后坐力驱动的全自动武器的技术越来越成熟,加特林机枪逐渐被人们遗忘。在一战和二战中,马克沁机枪和其改进型占据主角,而加特林机枪几乎无人问津。

战机让它重生

20世纪40年代后期,由于喷气式发动机的出现,战斗机的速度越来越高,可这带来了一个问题,就是战机在空中交手时,因为速度快,飞行员射击的机会和射击时间变得更少。传统的机枪,射速太慢,在稍纵即逝的瞄准射击机会中难以打出足够的子弹。

要想增加飞行员在近距空中格斗中的胜算,一个好的解决办法是大幅度提高机枪的射速,如果对手0.5秒钟内只能射出10发子弹,而我方能射出100发的话,那么显然,在稍纵即逝的射击时间内,我方战机机枪的杀伤力将是对手的10倍。

美国空军看出这一点,于是启动了“火神计划”,希望开发出一种射速超过6000发每分钟的高速机炮系统。

通用电气公司的一个工程师约翰逊得知这个信息后,首先想到了尘封的加特林机枪。早在1893年,加特林机枪通过改用电动机驱动后,射速竟然达到惊人的4000发每分钟。只是在当时,人们认为每分钟超过3000发的高射速完全是没有必要的,这才逐渐被马克沁机枪代替。

约翰逊很清楚,只有古老的加特林机枪原理才可以满足眼下美国军方对射速的要求。于是,他想办法从博物馆弄出了一挺加特林机枪,并把手摇改装成电动机驱动,结果,这架1886年产的机枪竟然以每分钟5500发的射速喷吐着可怕的火舌。最终,美国军方在1946年把“火神计划”这个项目给了通用电气公司。

为什么加特林机枪的射速那么高

马克沁机枪是采用后坐力驱动,所以在装填子弹、射击、抛壳这三个程序只能依次进行,因此,它的射速很难提高。

另一个原因是,如果马克沁机枪的射速过高,那么,枪管将会因为过热而报废,这就是为什么,早期的马克沁机枪在枪管上会包裹一个圆筒的原因,那个圆筒里面装的是水,是用来冷却枪管的。

这是马克沁机枪结构示意图,图中的11就是水,14是水管。

在高射速上,加特林式机枪的基因可谓是天生丽质。首先,它是多枪管,可以在同一时间在不同的枪管上分别进行着装填子弹、击发和抛壳的动作,这使得提高射速的空间非常大。第二,还是因为多枪管,试想,六个枪管突突突地射击,其中的每一个枪管打一枪都会休息五下,所以枪管过热这个老大难问题的难度一下子就降低了好几倍。如果射速是每分钟6000发,那么平摊下来,单个枪管的射速只有每分钟1000发。要是每分钟6000发的射速只由单根枪管来承担,那么这种枪管的制造难度将出奇的高,也极其不稳定。

火神M61不负众望

通用电气公司在1954年生产出了加特林式机炮,代号为M61“火神”。

根据供弹和驱动的不同,M61“火神”机炮有各个型号,重量在137.4到138.3千克之间。

1967年5月12日,在越南上空,美军一群F-105“雷公”战机正在扑向目标,突然云雾中冲出了两架米格-17,美机急忙迎战。缠斗中,一架F-105机炮射出一道如上帝之鞭的红光,远处,中弹的米格带着浓烟倒头坠向地面。把米格打退的这门夺命机炮,就是M61 “火神”加特林式机炮。

然而,好事多磨,不曾想,M61“火神”刚崭露头角,便赶上了空空导弹的大发展,一时间,“要导弹不要机炮”的观念开始流行,这导致美军没有在第二代战机F-4 “鬼怪”上安装机炮。然而,在实战中,早期的空空导弹还不是那么靠谱,近距离缠斗时F-4因为没有机炮,在米格战机前很是被动,属于挨打的角色。没办法,美军只好又在F-4上加上M61机炮。因为这个教训,在后来的一系列先进战机设计中,都始终给机炮预留位置,连最先进的隐形战机F-22也不例外。

M61极限射速高达每分钟7200发,不过在实际运作时可以选择每分钟4000发与每分钟6000发两种射速。轻量化的M61目前搭载在F-22及F/A-18大黄蜂战机之上。此图为刚从F/A-18战机上拆卸下来的一具M61型机炮

用机炮进行射击中的F-22

F-15上的M61A1火神式20毫米机炮

虽然对地面目标的扫射也是M61的用途之一,但实际效果不是很理想,不过,这没有关系,因为另一种30毫米型号的机炮完美地解决了这个问题,这就是大名鼎鼎的GAU-8复仇者加特林式机炮。

复仇者机炮

可以说,A-10“疣猪”这款战机之所以那么出名,之所以获得美国陆军的格外垂爱,很大原因是因为复仇者机炮。

复仇者机炮的弹药

人们称“疣猪”是一个恐怖的带翅膀的空中炮塔,它携带的“复仇者”七管卡特林机炮,占“疣猪”净重的16%左右。

“复仇者”七管卡特林机炮比一辆大众甲壳虫还要大,想象它的威力。

复仇者机炮结构图

复仇者机炮最大射速为每分钟4200发,炮口初速为1051.6 米每秒,有效射程 3 千米!使用的PGU-14/B贫铀穿甲弹,在500米距离上可穿透69毫米钢板,这让“疣猪”成了一个彻头彻尾的坦克杀手。

机场上的一群“疣猪”

从疣猪上用复仇者机炮打的弹孔

1991年,美国对伊拉克实施的“沙漠风暴”作战行动中,“疣猪”就干掉了伊军坦克和装甲车辆至少330辆。这份功劳,属于“疣猪”和复仇者卡特林式机炮共有。

a-10“疣猪”正在给复仇者机炮装弹中

以每分钟2150发射速射击1350发弹后,复仇者机炮不但炮管通红,还起了火。

射击中的A-10“疣猪”,其复仇者机炮的平均后座力为45 kN,

略大于两具A-10引擎所能产生的最大推力的一半!

理查·乔丹·加特林发明的加特林式机枪,在其生前,起起落落,最后落到被人遗忘的地步。可他那里想到,其不在世后,以加特林式原理制造的枪炮会如此大出风头,连目前最先进的战机都要安装之。

好一个枯木逢春加特林式机枪。

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