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转管武器是指利用外能源或内能源驱动身管转动,带动武器完成各种自动动作进行连续射击的多管武器。这个诞生于非自动武器时代的连发射击武器因其自身的鲜明特点,在仅仅一百多年的时间里就经历了产生、湮没、回归到发展几个非同平常的阶段,在自动武器的历史上可谓是一枝独秀。在当今这个核弹、导弹和火箭武器盛行的时代,过分强调转管武器这个非高精尖武器的作用似乎不太合适,但导弹技术的高速发展,正促使着转管武器在现代战争中扮演着日益重要的角色,国内外部在积极开展转管武器的研制工作。
几度沉浮的发展史
诞生
从人类发明武器那一天开始,就有一种想法一直激励着武器设计者——创造出只需少数人使用就可以得到高效火力的连续发射装置,而战争正是促成其产生的不竭动力。
1861年4月,美国内战爆发后不久,理查德·乔丹,加特林就开始从事转管机枪的发明。加特林出生于美国北卡罗来纳州的莫尼斯内克,学习过内科及牙科技术,但从未从业。他还研制过用于播种、剪麻的机器,蒸汽动力机和蒸汽冲压机。据说加特林发明转管机枪的最初设想来源于1861年同他的朋友,即后来的美国总统本杰明·哈里逊在印第安纳波利斯的谈话。
1861年夏天,加特林开始设计构思转管机枪,当年年底就完成了机枪模型,并于次年进行了验证。1862年11月4日、加特林获得转管机枪的专利,除包括1862年加特林机枪模型的技术说明外,还包括了两点转管机枪所共有时设计特点声明:一个提供锁膛的内有击针的圆柱旋转体,与枪管一起旋转;每根枪管都有独立的击针。这使得以后所有与加特林机枪相似的设计都不能再获得专利。
1862型加特林转管机枪有两种不周结构。第二种使用的是独立的钢制弹膛(弹膛与枪管分离),它的尾部封闭并装有撞击火帽。射手通过摇动曲柄带动沿圆周均匀排列的枪管旋转,装满弹药的弹膛从供弹料斗中进入到每根枪管后面的闭锁槽中。当枪管转到某个特定位置时,击针将弹药击发。而枪管转动到另一位置时,射击后的弹膛退出机枪。弹膛可以重复使用,枪管旋转一周可完成6发弹药的装填、击发和退弹,每分钟达到了200发的射速,但是存在火药燃气泄露等缺点。为解决这一难题,加特林使用了当时开发的独立金属弹壳弹药。这种弹药结构被后来所有机枪的设计者沿用。
另一种结构使用的是0.58英寸口径的铜质弹壳边缘发火式弹药。在克服如何使独立的弹膛与枪膛同轴这一难题上,加特林使用了锥形枪膛,枪管后部直径更大,使得弹丸进入枪管更加容易。但在解决装填问题的同时,产生了一个更为严重的问题:由于枪膛直径过大,弹头在飞行过程中翻滚。于是加特林将独立的弹膛与枪管合二为一,开发了性能有显著改善的1865年模型,这个模型成为后来转管武器的蓝本。
宙于种种原因,加特林转管机枪在美国内战期间并没有得到有效应用,但他还是把全部精力用于转管机枪的研制和改进工作中。1862型、1865型、1893型等十几个型号的转管机枪先后问世,口径有0.30英寸、0.45英寸、0.58英寸、1英寸13毫米等,管数有6管、10管等;供弹具有料斗、弹夹、弹匣、弹鼓及弹带等。即使以现在的眼光来看,后期的转管武器在技术上也已相当完善了。
湮没
加特林转管机枪从诞生之日起,工作原?理就决定了其具有能连发射击,火力猛等优点,但也存在重量大、机动性差等缺点。正如许多其它发明一样,在军用领域,加特林转管机枪是“早产儿”——军事思想还没有为其诞生做好准备。
1862年并不存在对转管机枪的战术需求、因为当时军队不知道如何有效地将一挺机枪作为大炮使用,转管机枪不能给人以深刻印象。而将机枪用在步兵进攻中作为近距离支援武器的思想,直到1898年才由美国陆军进行了论证。
更为不幸的是,就在加特林和其他的天才发明家们不断解决技术难题,努力完善各自发明的同时,也不自觉地为自己的发明创造掘好了坟墓——为自动武器的发展奠定了坚实的基础。
从1884年开始,采用管退式、导气式、自由枪机式和半自由枪机式等自动原理的自动武器陆续被发明。同这些单管自动武器相比,加特林转管机枪的优势不复存在,缺点却更加明显。当1903年理查德·乔丹·。加特林的漫长生命走到尽头的时候,多管手摇式转管机枪已基本消失。世界上大部分军队转而使用自动武器,如管退式马克沁机枪,导气式勃朗宁机枪和哈其开斯机枪。许多加特林机枪被当作废铜烂铁,彻底销毁,另一些则湮没在积满灰尘的仓库中,或被发掘利用在博物馆、私人收藏馆中进行展览。
回归
用“无可奈何花落去,似曾相识燕归来”来形容转管机枪的命运最合适不过了。仅仅过了45年时间,加特林转管机枪就从废弃的灰烬中复燃。在武器装备-的历史中,如此完美的回归可以说是绝无仅有的。
当第二次世界大战接近尾声时,美国武器装备专家开始注意到未来军用飞机的武器需求。当时的航空机枪主要是将陆用机枪改进后安装在飞机上使用的。当将超音速飞机作为射击目标时,它们的缺点就暴露无遗——不能在极短的时间内提供足够的火力。对付超音速飞机需要高射速武器。更重要的是,武器不但必须以较高速度发射更致命的弹药。还要以较好的精度将弹丸发射到更远的距离上。历史上,满足这些要求的最成功的武器就是加特林转管机枪:早在1893年,一挺电动加特林机枪就可以达到每分钟3000发的射速。
1945年,美国陆军武器装备研究开发中心轻武器分部开始认真考虑高射速航空机枪的问题。通过对所有类型机枪的综合研究后认为,转管机枪具有作为现代航空武器的极大潜能。除它所具备的一些优点外,最重要的是转管机枪的外部动力能源——电动机或者液压马达——使得每发弹药能够与前发弹药进行独立点火,任何瞎火弹都会被机枪自动抛出。这相对于导气式自动武器来说是最明显的优势,因为导气式武器如果在发射中出现一发瞎火弹就会导致整个武器系统停射。而在战斗效率方面,提高发射可靠性是非常重要的。
根据研究小组的初步研究结果,美陆军薄议对加特林机枪的机动性和可靠性开展进一步研究,作为航空装备使用。1945年后期,约翰逊(轻机枪的发明者)用电机驱动口径为0.45英寸的1883型十管加特林机枪样机,射速达到了每分钟5800发(同时发射50发)。1946年,约翰逊上校建议将外动力驱动的加特林机枪系统用作航空机枪。
美国空军陆军装备部随即制定了联合计划,这包括生产航空转管武器的“伏尔肯计划”。1946年6月,通用电器公司获得“伏尔肯计划”合同。1956年,代号为T-171的20毫米转管炮被美国空军 和陆军定型为M61型,并且批量生产订购,成为美国航空史上应用最多的一种航炮。
在M61型转管炮研制成功的基础上,美国又先后研制出了口径为5.56毫米、7.62毫米、12.7毫米、20毫米、25毫米和30毫米,身管数为2、3、4、5、6、7系列的转管武器,并应用于许多武器系统中。据不完全统计,转管原理用于航空武器的有6种口径9种型号,用于舰炮的有3种口径8种型号,用于陆炮的有1种口径3种型号。
在以美国M61为代表的外能源转管武器得到发展及广泛应用的同时,另一项转管武器技术——内能源转管武器也得到发展并完善起来。它的结构与原理同外能源转管武器.基本一样,但驱动武器身管组件转动是利用’发射时膛内的高压火药燃气推动活塞来完成的,因此,结构较外能源转管武器复杂得多。但是它对载体的依赖性小,大幅提高了应用范围,并减小了后勤供应和保障的难度,在内能源转管武器的技术研究方面,罗斯处于领先地位,其代表作有rm—6—30转管炮、riii-6-23转管炮、四管RKB—12.7转管机枪等,它们被广泛装备于海军舰艇和空军的飞机上。
发展
美国海军从第三次中东战争开始认识到防御反舰导弹的重要性,立即着手研制“密集阵”武器系统,主武器就是M61-A1型20毫米六管转管炮。该系统经过多次近似实战的试验,被证明是有效的反导武器。随后,世界各国陆续进行了类似武器系统的研制和装备工作。我国也非常重视基于高射速转管武器的反导武器系统研究,成功研制了外能源的7管30毫米舰载近程反导武器系统。
目前,转管武器还在高速发展中。一方面,现代战争对航空机枪的需求还会持续许多年。由于自然目标、射程、不利天气或者电磁干扰情况的存在,使用转管武器可以打击不适合导弹打击的目标,弥补了导弹武器装备的不足。另一方面,导弹特别是反舰导弹技术的发展及其所带来的威胁,催生了转管武器应用的新领域——反导,也促进了转管武器技术的发展。许多舰艇,特别是大型军舰,常常装备有多种反导武器组成的防御火力,高射速转管武器就是其中的重要组成部分。
剖析转管武器
转管武器按口径大小一般可分为转管机枪(口径20毫米以下)和转管炮(口径20毫米或20毫米以上);按武器装载平台的不同可分为陆用转管机枪(炮)、车载转管机枪(炮)、航空转管机枪(炮)和舰或转营机棺(炮);按自动工作原理可分为外能源转管机枪(炮)和内能源转管机枪(炮)。
下面以著名的美国“米尼岗”M1347.62毫米六管航空机枪为例,谈谈转管武器的基本结构和工作原理。
“米尼岗”M134 7.62毫米六管航空机枪采用电机带动6根枪管旋转,所以射速极高,达6000发/分。射速是由直流电机的转速确定的,只要改变电流大小;就可以获得从300发/分到6000发/分之间的任意一个射速,比一般武器简单得多。
主要结构
M134六管航空机枪主要由枪身、枪座、弹箱、控制箱(电源箱)四大部分组成。枪身包括枪管、机匣、旋转体、机心、供弹机、电动机等组件。枪座包括摇架、托架、立柱、底座等。
枪管该枪的枪管重量较小,每根只有1.08千克重。固定时,只要将枪管穿过枪管箍并插入旋转体上对应的孔中转动180°即可。通常6根枪管是平行放置的,但若采用特制的枪管箍,枪管束固定后可呈锥状,从而改变射弹散布,使枪能集中对付某一确定射程上的目标。
机匣机匣是整体铸件,容纳旋转体,同时又是缓冲器和供弹机导板酌固定支架。机匣的内表面上有枪机滚轮运动的曲线糟。
旋转体旋转体是枪身的主要部件,用滚柱轴承安装于机匣中。旋转体前端安装6根枪管,圆柱面上有6条机心导槽,6条可卸的机心导轨则是用螺栓固定在导槽之间的筋上。每条机心导槽的底面上还有一段“S”形的击发导槽,控制击针待击和击发。
机心该枪的6套机心分别配属于对应的枪管,闭锁方式为机头回转式。机心随旋转体一起转动的同时并在机心导槽中作直线运动。机心由机头、机体、击针等组成。机头上有刚性抽壳钩。击针后端有一曲拐状突起,卡入旋转体“S”形击发导槽之中。
供弹机M134的供弹机结构十分复杂,其供弹动作是在旋转体的带动下完成的。脱链方式为纵向直推。固定在机匣上的导板是一个重要的零件,它使枪弹准确地从供弹机进入旋转体并置于抽壳钩槽内。另外在枪弹击发后使弹壳脱离旋转体,以完成抛壳动作。
工作原理
闭合“米尼岗”M134六管航空机枪总电源开关,按压握把上的击发按钮,齿轮传动,旋转体和6根枪管一起旋转,信时,旋转体后齿轮带动供弹机齿轮转动。
每个机心都随着旋转体转动,各机心的滚轮都受到机匣内表面的曲线槽约束,使它们沿着各自在旋转体上的导轨作前后直线运动,完成取弹、推弹入膛等一系列动作。机头在机体上的闭锁斜面的作用下回转闭锁。与此同时,击针尾端的曲拐状突起受旋转体中“S”形击发导槽的限制,使击针处于待击状态(击针簧被压缩)、。当枪机随旋转体转至正上方位置门2点钟位置)时,机头完成闭锁,击针曲拐状突起从“S”形导槽中解脱,击针击发枪弹。机匣内表面曲线槽的前部有一直线段,机心在其中运动,始终保持闭锁状态,即机心只随旋转体转动,而不能开锁和后退,由此起到击发后的机械保险作用。
当机心滚轮越过曲线槽的直线段之后,机体后退,带动机头回转开锁。之后整个机心带动弹壳后退,完成抽壳出膛的动作。机心后退的同时,仍随旋转体旋转。当转至下方位置时,导板使弹壳脱离旋转体向下抛出。至此,一个枪机就完成了360°的自动循环,并准备获取下一发枪弹。6个机心依次重复上述动作。
松开电击发按钮,枪机停止从输弹导板上推弹,随后闭锁空膛。因此在从切断电源到枪管停止转动的这一秒钟内,不会出现继续发射枪弹的危险。
由于“米尼岗”是靠外部能源带动的,所以瞎火弹也像弹壳一样退出,向下抛入蛇形管内,而不会引起射击中断。
性能特点
射速高转管武器采用多根枪(炮)管,射速较一般单管自动武器高出3~10倍(直接与管数有关),显著地提高了对目标的毁伤概率。
寿命长武器的寿命突出地表现在枪(炮)管的烧蚀、磨损以及受力零件的疲劳破损上。转管武器比较好地解决了这些问题。因为多根枪(炮)管、多套机心共同承担了射弹总发数,较一般单管武器成倍地提高了武器寿命。
可靠性好转管武器的主要运动件——机心的各射击循环运动全部是机械强制性的(避免采用惯性运动),从而显著提高了武器工作的可靠性。另外,转管武器遇到瞎火弹不会停射。其故障率 一般可控制在万分之几,较一般自动武器的故障率低一个数量级。
射速可变因外能源的功率是可调的,从而可以改变武器的转速,借以改变射速,可针对不同目、标调节射速,而一般自动武器大幅调节射速则比较困难。
转管武器的缺点也是显而易见的,即体积大、重量集中,占用武器平台的空间较大且装拆不便;利用外能源驱动的转管武器需要载体提供一定的能量,尽管是瞬时的,但也增加了载体的负担。
现代战场的双刃剑
在现代战争中,为了提高对高机动装甲车辆、武装直升机、巡航导弹和各种无人驾驶飞行器等战场目标的毁伤概率,要求武器有很高的射速并配用高效弹药。常规的单管自动武器如不采用联装或集火射击等形式,很难满足毁伤这,类目标的射频要求,联装方式又受到武器重量、后坐力、外形尺寸等诸多因素的限制。而现代高射速转管武器系统广泛吸收了弹药技术、光电火控技术、信息通信技术等高新技术成果,一方面具备了满足现代战争需要的机动性,能快速捕捉、跟踪、伤目标,另一方面在不断发展高效弹药,增大武器威力,提高命中概率,因此在陆地和空中都有着广泛的应用前景。
步兵火力支援和压制武器
高射速转管武器系统可装载于越野车、步兵战车或装甲运输车上,以“弹幕”式密集火力有效毁伤敌步兵战车、装甲输送车和轻型舰艇等地面和水面轻装甲目标,歼灭在野战掩体后的敌集群生动目标,压制敌火力点,封锁要道或隘口。作为机载武器实施对地攻击和空中格斗
20世纪50年代末,随着导弹技术的发展和应用,航空自动武器曾面临被淘汰的危险。然而经过60年代以来的局部战争经验证明,近距作战仍不可避免,而航空自动武器是有效的近战武器。转管器作为机载航空武器具有很多其它武武器所无法替代的优点。如近距离命中目标的准确性高、工作可靠、不受外界干扰;造价相对便宜且可多次重复使用;既可用于空中格斗也可对地攻击,使用灵活;对其它设备的依赖性小等。特别是对于战场近距空中支援或反坦克作战乃至反直升机作战都是极为有效的。而且根据不同的玫击对象,从航空转管机枪到口径30毫米的航空转管炮都有可能被选用。
高射速转管武器也可与中高空、中远程、中低空近程防空导弹一起组成多层严密的防空火力网,近程内有效打击突破外层防御的低空、超低空—《行的武装直升机、攻击机及巡航导弹等空中目标,实施要地防空反导或区域防空反导。
可以预见未来,已得到广泛装备的航空转管武器不可能被导弹等其它武器所取代,相反导弹的诸多优点可弥补航空转管武器的不足。两者的有机结合可适应不同作哉对象和战术要求。
古老而又年轻的转管武器诞生于陆地,回归于空中,发展到海面,最后是不是又会回到陆地,从而划上一个圆,历史也许会证明这一切。
几度沉浮的发展史
诞生
从人类发明武器那一天开始,就有一种想法一直激励着武器设计者——创造出只需少数人使用就可以得到高效火力的连续发射装置,而战争正是促成其产生的不竭动力。
1861年4月,美国内战爆发后不久,理查德·乔丹,加特林就开始从事转管机枪的发明。加特林出生于美国北卡罗来纳州的莫尼斯内克,学习过内科及牙科技术,但从未从业。他还研制过用于播种、剪麻的机器,蒸汽动力机和蒸汽冲压机。据说加特林发明转管机枪的最初设想来源于1861年同他的朋友,即后来的美国总统本杰明·哈里逊在印第安纳波利斯的谈话。
1861年夏天,加特林开始设计构思转管机枪,当年年底就完成了机枪模型,并于次年进行了验证。1862年11月4日、加特林获得转管机枪的专利,除包括1862年加特林机枪模型的技术说明外,还包括了两点转管机枪所共有时设计特点声明:一个提供锁膛的内有击针的圆柱旋转体,与枪管一起旋转;每根枪管都有独立的击针。这使得以后所有与加特林机枪相似的设计都不能再获得专利。
1862型加特林转管机枪有两种不周结构。第二种使用的是独立的钢制弹膛(弹膛与枪管分离),它的尾部封闭并装有撞击火帽。射手通过摇动曲柄带动沿圆周均匀排列的枪管旋转,装满弹药的弹膛从供弹料斗中进入到每根枪管后面的闭锁槽中。当枪管转到某个特定位置时,击针将弹药击发。而枪管转动到另一位置时,射击后的弹膛退出机枪。弹膛可以重复使用,枪管旋转一周可完成6发弹药的装填、击发和退弹,每分钟达到了200发的射速,但是存在火药燃气泄露等缺点。为解决这一难题,加特林使用了当时开发的独立金属弹壳弹药。这种弹药结构被后来所有机枪的设计者沿用。
另一种结构使用的是0.58英寸口径的铜质弹壳边缘发火式弹药。在克服如何使独立的弹膛与枪膛同轴这一难题上,加特林使用了锥形枪膛,枪管后部直径更大,使得弹丸进入枪管更加容易。但在解决装填问题的同时,产生了一个更为严重的问题:由于枪膛直径过大,弹头在飞行过程中翻滚。于是加特林将独立的弹膛与枪管合二为一,开发了性能有显著改善的1865年模型,这个模型成为后来转管武器的蓝本。
宙于种种原因,加特林转管机枪在美国内战期间并没有得到有效应用,但他还是把全部精力用于转管机枪的研制和改进工作中。1862型、1865型、1893型等十几个型号的转管机枪先后问世,口径有0.30英寸、0.45英寸、0.58英寸、1英寸13毫米等,管数有6管、10管等;供弹具有料斗、弹夹、弹匣、弹鼓及弹带等。即使以现在的眼光来看,后期的转管武器在技术上也已相当完善了。
湮没
加特林转管机枪从诞生之日起,工作原?理就决定了其具有能连发射击,火力猛等优点,但也存在重量大、机动性差等缺点。正如许多其它发明一样,在军用领域,加特林转管机枪是“早产儿”——军事思想还没有为其诞生做好准备。
1862年并不存在对转管机枪的战术需求、因为当时军队不知道如何有效地将一挺机枪作为大炮使用,转管机枪不能给人以深刻印象。而将机枪用在步兵进攻中作为近距离支援武器的思想,直到1898年才由美国陆军进行了论证。
更为不幸的是,就在加特林和其他的天才发明家们不断解决技术难题,努力完善各自发明的同时,也不自觉地为自己的发明创造掘好了坟墓——为自动武器的发展奠定了坚实的基础。
从1884年开始,采用管退式、导气式、自由枪机式和半自由枪机式等自动原理的自动武器陆续被发明。同这些单管自动武器相比,加特林转管机枪的优势不复存在,缺点却更加明显。当1903年理查德·乔丹·。加特林的漫长生命走到尽头的时候,多管手摇式转管机枪已基本消失。世界上大部分军队转而使用自动武器,如管退式马克沁机枪,导气式勃朗宁机枪和哈其开斯机枪。许多加特林机枪被当作废铜烂铁,彻底销毁,另一些则湮没在积满灰尘的仓库中,或被发掘利用在博物馆、私人收藏馆中进行展览。
回归
用“无可奈何花落去,似曾相识燕归来”来形容转管机枪的命运最合适不过了。仅仅过了45年时间,加特林转管机枪就从废弃的灰烬中复燃。在武器装备-的历史中,如此完美的回归可以说是绝无仅有的。
当第二次世界大战接近尾声时,美国武器装备专家开始注意到未来军用飞机的武器需求。当时的航空机枪主要是将陆用机枪改进后安装在飞机上使用的。当将超音速飞机作为射击目标时,它们的缺点就暴露无遗——不能在极短的时间内提供足够的火力。对付超音速飞机需要高射速武器。更重要的是,武器不但必须以较高速度发射更致命的弹药。还要以较好的精度将弹丸发射到更远的距离上。历史上,满足这些要求的最成功的武器就是加特林转管机枪:早在1893年,一挺电动加特林机枪就可以达到每分钟3000发的射速。
1945年,美国陆军武器装备研究开发中心轻武器分部开始认真考虑高射速航空机枪的问题。通过对所有类型机枪的综合研究后认为,转管机枪具有作为现代航空武器的极大潜能。除它所具备的一些优点外,最重要的是转管机枪的外部动力能源——电动机或者液压马达——使得每发弹药能够与前发弹药进行独立点火,任何瞎火弹都会被机枪自动抛出。这相对于导气式自动武器来说是最明显的优势,因为导气式武器如果在发射中出现一发瞎火弹就会导致整个武器系统停射。而在战斗效率方面,提高发射可靠性是非常重要的。
根据研究小组的初步研究结果,美陆军薄议对加特林机枪的机动性和可靠性开展进一步研究,作为航空装备使用。1945年后期,约翰逊(轻机枪的发明者)用电机驱动口径为0.45英寸的1883型十管加特林机枪样机,射速达到了每分钟5800发(同时发射50发)。1946年,约翰逊上校建议将外动力驱动的加特林机枪系统用作航空机枪。
美国空军陆军装备部随即制定了联合计划,这包括生产航空转管武器的“伏尔肯计划”。1946年6月,通用电器公司获得“伏尔肯计划”合同。1956年,代号为T-171的20毫米转管炮被美国空军 和陆军定型为M61型,并且批量生产订购,成为美国航空史上应用最多的一种航炮。
在M61型转管炮研制成功的基础上,美国又先后研制出了口径为5.56毫米、7.62毫米、12.7毫米、20毫米、25毫米和30毫米,身管数为2、3、4、5、6、7系列的转管武器,并应用于许多武器系统中。据不完全统计,转管原理用于航空武器的有6种口径9种型号,用于舰炮的有3种口径8种型号,用于陆炮的有1种口径3种型号。
在以美国M61为代表的外能源转管武器得到发展及广泛应用的同时,另一项转管武器技术——内能源转管武器也得到发展并完善起来。它的结构与原理同外能源转管武器.基本一样,但驱动武器身管组件转动是利用’发射时膛内的高压火药燃气推动活塞来完成的,因此,结构较外能源转管武器复杂得多。但是它对载体的依赖性小,大幅提高了应用范围,并减小了后勤供应和保障的难度,在内能源转管武器的技术研究方面,罗斯处于领先地位,其代表作有rm—6—30转管炮、riii-6-23转管炮、四管RKB—12.7转管机枪等,它们被广泛装备于海军舰艇和空军的飞机上。
发展
美国海军从第三次中东战争开始认识到防御反舰导弹的重要性,立即着手研制“密集阵”武器系统,主武器就是M61-A1型20毫米六管转管炮。该系统经过多次近似实战的试验,被证明是有效的反导武器。随后,世界各国陆续进行了类似武器系统的研制和装备工作。我国也非常重视基于高射速转管武器的反导武器系统研究,成功研制了外能源的7管30毫米舰载近程反导武器系统。
目前,转管武器还在高速发展中。一方面,现代战争对航空机枪的需求还会持续许多年。由于自然目标、射程、不利天气或者电磁干扰情况的存在,使用转管武器可以打击不适合导弹打击的目标,弥补了导弹武器装备的不足。另一方面,导弹特别是反舰导弹技术的发展及其所带来的威胁,催生了转管武器应用的新领域——反导,也促进了转管武器技术的发展。许多舰艇,特别是大型军舰,常常装备有多种反导武器组成的防御火力,高射速转管武器就是其中的重要组成部分。
剖析转管武器
转管武器按口径大小一般可分为转管机枪(口径20毫米以下)和转管炮(口径20毫米或20毫米以上);按武器装载平台的不同可分为陆用转管机枪(炮)、车载转管机枪(炮)、航空转管机枪(炮)和舰或转营机棺(炮);按自动工作原理可分为外能源转管机枪(炮)和内能源转管机枪(炮)。
下面以著名的美国“米尼岗”M1347.62毫米六管航空机枪为例,谈谈转管武器的基本结构和工作原理。
“米尼岗”M134 7.62毫米六管航空机枪采用电机带动6根枪管旋转,所以射速极高,达6000发/分。射速是由直流电机的转速确定的,只要改变电流大小;就可以获得从300发/分到6000发/分之间的任意一个射速,比一般武器简单得多。
主要结构
M134六管航空机枪主要由枪身、枪座、弹箱、控制箱(电源箱)四大部分组成。枪身包括枪管、机匣、旋转体、机心、供弹机、电动机等组件。枪座包括摇架、托架、立柱、底座等。
枪管该枪的枪管重量较小,每根只有1.08千克重。固定时,只要将枪管穿过枪管箍并插入旋转体上对应的孔中转动180°即可。通常6根枪管是平行放置的,但若采用特制的枪管箍,枪管束固定后可呈锥状,从而改变射弹散布,使枪能集中对付某一确定射程上的目标。
机匣机匣是整体铸件,容纳旋转体,同时又是缓冲器和供弹机导板酌固定支架。机匣的内表面上有枪机滚轮运动的曲线糟。
旋转体旋转体是枪身的主要部件,用滚柱轴承安装于机匣中。旋转体前端安装6根枪管,圆柱面上有6条机心导槽,6条可卸的机心导轨则是用螺栓固定在导槽之间的筋上。每条机心导槽的底面上还有一段“S”形的击发导槽,控制击针待击和击发。
机心该枪的6套机心分别配属于对应的枪管,闭锁方式为机头回转式。机心随旋转体一起转动的同时并在机心导槽中作直线运动。机心由机头、机体、击针等组成。机头上有刚性抽壳钩。击针后端有一曲拐状突起,卡入旋转体“S”形击发导槽之中。
供弹机M134的供弹机结构十分复杂,其供弹动作是在旋转体的带动下完成的。脱链方式为纵向直推。固定在机匣上的导板是一个重要的零件,它使枪弹准确地从供弹机进入旋转体并置于抽壳钩槽内。另外在枪弹击发后使弹壳脱离旋转体,以完成抛壳动作。
工作原理
闭合“米尼岗”M134六管航空机枪总电源开关,按压握把上的击发按钮,齿轮传动,旋转体和6根枪管一起旋转,信时,旋转体后齿轮带动供弹机齿轮转动。
每个机心都随着旋转体转动,各机心的滚轮都受到机匣内表面的曲线槽约束,使它们沿着各自在旋转体上的导轨作前后直线运动,完成取弹、推弹入膛等一系列动作。机头在机体上的闭锁斜面的作用下回转闭锁。与此同时,击针尾端的曲拐状突起受旋转体中“S”形击发导槽的限制,使击针处于待击状态(击针簧被压缩)、。当枪机随旋转体转至正上方位置门2点钟位置)时,机头完成闭锁,击针曲拐状突起从“S”形导槽中解脱,击针击发枪弹。机匣内表面曲线槽的前部有一直线段,机心在其中运动,始终保持闭锁状态,即机心只随旋转体转动,而不能开锁和后退,由此起到击发后的机械保险作用。
当机心滚轮越过曲线槽的直线段之后,机体后退,带动机头回转开锁。之后整个机心带动弹壳后退,完成抽壳出膛的动作。机心后退的同时,仍随旋转体旋转。当转至下方位置时,导板使弹壳脱离旋转体向下抛出。至此,一个枪机就完成了360°的自动循环,并准备获取下一发枪弹。6个机心依次重复上述动作。
松开电击发按钮,枪机停止从输弹导板上推弹,随后闭锁空膛。因此在从切断电源到枪管停止转动的这一秒钟内,不会出现继续发射枪弹的危险。
由于“米尼岗”是靠外部能源带动的,所以瞎火弹也像弹壳一样退出,向下抛入蛇形管内,而不会引起射击中断。
性能特点
射速高转管武器采用多根枪(炮)管,射速较一般单管自动武器高出3~10倍(直接与管数有关),显著地提高了对目标的毁伤概率。
寿命长武器的寿命突出地表现在枪(炮)管的烧蚀、磨损以及受力零件的疲劳破损上。转管武器比较好地解决了这些问题。因为多根枪(炮)管、多套机心共同承担了射弹总发数,较一般单管武器成倍地提高了武器寿命。
可靠性好转管武器的主要运动件——机心的各射击循环运动全部是机械强制性的(避免采用惯性运动),从而显著提高了武器工作的可靠性。另外,转管武器遇到瞎火弹不会停射。其故障率 一般可控制在万分之几,较一般自动武器的故障率低一个数量级。
射速可变因外能源的功率是可调的,从而可以改变武器的转速,借以改变射速,可针对不同目、标调节射速,而一般自动武器大幅调节射速则比较困难。
转管武器的缺点也是显而易见的,即体积大、重量集中,占用武器平台的空间较大且装拆不便;利用外能源驱动的转管武器需要载体提供一定的能量,尽管是瞬时的,但也增加了载体的负担。
现代战场的双刃剑
在现代战争中,为了提高对高机动装甲车辆、武装直升机、巡航导弹和各种无人驾驶飞行器等战场目标的毁伤概率,要求武器有很高的射速并配用高效弹药。常规的单管自动武器如不采用联装或集火射击等形式,很难满足毁伤这,类目标的射频要求,联装方式又受到武器重量、后坐力、外形尺寸等诸多因素的限制。而现代高射速转管武器系统广泛吸收了弹药技术、光电火控技术、信息通信技术等高新技术成果,一方面具备了满足现代战争需要的机动性,能快速捕捉、跟踪、伤目标,另一方面在不断发展高效弹药,增大武器威力,提高命中概率,因此在陆地和空中都有着广泛的应用前景。
步兵火力支援和压制武器
高射速转管武器系统可装载于越野车、步兵战车或装甲运输车上,以“弹幕”式密集火力有效毁伤敌步兵战车、装甲输送车和轻型舰艇等地面和水面轻装甲目标,歼灭在野战掩体后的敌集群生动目标,压制敌火力点,封锁要道或隘口。作为机载武器实施对地攻击和空中格斗
20世纪50年代末,随着导弹技术的发展和应用,航空自动武器曾面临被淘汰的危险。然而经过60年代以来的局部战争经验证明,近距作战仍不可避免,而航空自动武器是有效的近战武器。转管器作为机载航空武器具有很多其它武武器所无法替代的优点。如近距离命中目标的准确性高、工作可靠、不受外界干扰;造价相对便宜且可多次重复使用;既可用于空中格斗也可对地攻击,使用灵活;对其它设备的依赖性小等。特别是对于战场近距空中支援或反坦克作战乃至反直升机作战都是极为有效的。而且根据不同的玫击对象,从航空转管机枪到口径30毫米的航空转管炮都有可能被选用。
高射速转管武器也可与中高空、中远程、中低空近程防空导弹一起组成多层严密的防空火力网,近程内有效打击突破外层防御的低空、超低空—《行的武装直升机、攻击机及巡航导弹等空中目标,实施要地防空反导或区域防空反导。
可以预见未来,已得到广泛装备的航空转管武器不可能被导弹等其它武器所取代,相反导弹的诸多优点可弥补航空转管武器的不足。两者的有机结合可适应不同作哉对象和战术要求。
古老而又年轻的转管武器诞生于陆地,回归于空中,发展到海面,最后是不是又会回到陆地,从而划上一个圆,历史也许会证明这一切。