加特林機槍是加特林機槍的學名,其原型是18世紀初出現在英國的左輪手槍。這種武器在戰場上取得了壹定的成功,但它們的缺陷也是顯而易見的——體積龐大、操作不便、射速低、不便於野戰條件下應用等。——這促使人們始終保持對新型速射武器的強烈向往。
借鑒前人的經驗和新技術的發展,加特林在美國內戰期間發明了壹種加特林機槍(1861-1865),後來被稱為“加特林機槍”。這是世界上第壹種成功的多管機槍。六個槍管並排安裝在壹個旋轉的圓筒上,手柄每轉動壹次,每個槍管依次完成裝彈、射擊、退殼等動作。加特林機槍可謂是手動槍的傑作。它的出現成為火器史上的重要轉折點,對現代武器和軍事思想的發展產生了深遠的影響。
加特林機槍剛誕生的時候,加特林就帶著他的機槍到處參加各種比賽。在壹次比賽中,100普魯士步兵和壹挺加特林機槍向800米外的目標射擊。壹分鐘後,評委來到靶位,100步槍射手發射721發,只有196發命中靶位;加特林機槍發射了246發子彈,但是216命中。觀戰的軍官們沈默了——他們心裏清楚,如果在戰場上相遇,他們的士兵肯定不是加特林機槍的對手。
加特林機槍的出現恰逢美國內戰如火如荼,但加特林並沒有馬上得到交戰雙方的訂單。除了世俗觀念的影響,該槍的技術缺陷、重量過大、不利於戰鬥中的快速部署也是其不被看好的重要原因。後來加特林進壹步減重後,北方軍的本傑明·巴特勒將軍首先購買了12加特林機槍,應用於葛底斯堡前線。加特林機槍的首次亮相以其威力和效率讓戰爭雙方的士兵大吃壹驚。有趣的是,加特林本人同情南方,但最終只有北方軍隊在戰爭期間購買了他的機槍。
1865中,加特林將彈殼改進為整體式彈殼結構,設計了新的鎖緊機構,解決了供彈機漏氣造成的彈藥供應問題。這個非常重要的改進導致了6挺加特林機槍的出現,口徑為1英寸。該槍技術相對成熟,受到美軍青睞。隨後幾年,歐洲各國被加特林的先進性能所吸引,紛紛購買這種高射速轉輪機槍。
在19的七八十年代,加特林先生繼續改進他的左輪機槍。主要改進方向是提高供彈系統的可靠性,減輕重量,提高射速。
就在加特林機槍把手動槍發展到巔峰的時候,自動武器馬克沁機槍的出現讓加特林機槍陷入了兩難的境地。從1884開始,陸續發明了縮管、導氣、自由槍機、半自由槍機等自動原理的自動武器。與這些單管自動武器相比,加特林的槍管機槍的優點已經不存在了,缺點卻越來越明顯。比如加特林機槍相比單管機槍體積龐大,相應的運輸工具容量有限,不便於機動;加特林機槍射速過高對當時的戰場條件意義不大,輕巧緊湊的自動機槍威力足以為步兵提供支援。此外,新研制的金屬殼彈藥價格昂貴,過高的射速會造成極大的浪費。所以1911年,加特林機槍在美軍服役45年後退役。許多退役的加特林機槍作為廢金屬被徹底銷毀,其他的則被埋在布滿灰塵的倉庫裏,或者被博物館和私人收藏。
然而35年後,戰爭的樣式發生了很大的變化,飛機作為壹種現代化的高速交通工具進入了軍事領域。二戰末期,美國武器裝備專家開始關註未來戰鬥機的機載武器。當時的航空機槍主要是改良的陸地機槍,安裝在飛機上。當超音速飛機作為射擊目標時,其缺點就暴露無遺——當稍縱即逝的戰鬥機會出現時,戰鬥機火力嚴重不足,根本無法給予對手致命的攻擊。為了在空戰中發揮火力優勢,機載武器必須能夠以高出當時現行機槍數倍的速度發射更致命的彈藥,同時還要保證良好的射擊精度和更遠的射程。能夠滿足這些要求的最成功的武器就是加特林加特林機槍。
1945年,在美國陸軍的建議下成立了專門的研究小組,進壹步研究加特林機槍的機動性和可靠性。1946中,約翰遜上校建議將外部動力驅動的加特林機槍系統作為航空機槍使用。美國空軍陸軍裝備部立即制定了聯合計劃,包括生產航空轉運武器的“火神計劃”,通用電氣公司贏得了研制合同。1956年,代號為T-171的20mm加特林機炮被美國空軍和陸軍定型為M61,並批量生產和訂購,成為美國航空史上使用最廣泛的航炮。
就這樣,傳管武器再次出現在美軍的裝備中,成為關註的焦點,引發了世界各國對傳管武器的興趣。在隨後的幾十年裏,美國通用電氣公司在M61 20 mm六管炮塔炮的基礎上,相繼研制出幾個系列的炮塔武器,廣泛應用於飛機、艦船和裝甲車輛上。M61 20 mm 6管炮射速高、威力大、壽命長等優點,為後期發展筒形武器奠定了堅實的基礎。
1968年,美國通用電氣公司開始研制GAU-8/A 30毫米7管炮塔炮,並於1979年首次安裝在A10攻擊機上進行試射,後來獲得國防部批準。此外,美國通用電氣公司還開發了多種轉移武器。尤其值得壹提的是M134“迷妳機槍”(即GTA: VC的“迷妳槍”)7.62毫米槍管機槍。微型機槍是通用電氣公司在20世紀50年代初開發的。該機槍有6個7.62毫米槍管,由DC馬達驅動,每轉壹圈每個槍管發射1發子彈。迷妳槍機槍的理論射速是每分鐘6000發,相當於普通機槍的10倍,所以有人稱之為“世界上射速最快的機槍”。
除了美國,其他壹些國家已經研制成功或者正在研制自己的筒炮(炮)。這些槍管武器無壹例外都采用了加特林原理,使得加特林的槍管武器家族更加繁榮。
迷妳槍加特林機槍主要由槍體、槍座、彈匣和控制箱(動力箱)組成。槍體包括槍管、外殼、旋轉體、機芯、供彈裝置、電機等部件。槍托包括支架、托架、立柱、底座等。
用電機帶動六個槍管轉動,最大射速高達每分鐘6000發。槍管的轉動是由DC馬達驅動的,所以射速由DC馬達的轉速決定。只要改變電流,就可以獲得從300發/分鐘到6000發/分鐘的任何射速。
迷妳槍的槍管重量較小,單管重量僅為1.08 kg。組裝炮管時,只需將炮管穿過炮管箍,插入旋轉體上相應的孔中,旋轉180度即可。通常六個桶平行平齊放置;有時,如果有特殊需要,可以使用特殊的桶箍。火炮管束固定後,可以進行錐形化,從而改變彈丸的散布,使火炮在壹定範圍內集中於某壹目標。
外殼是壹個整體鑄件,它包含旋轉體,也是緩沖器和供彈機導板的固定支架。在外殼的內表面上,有螺栓滾子的運動曲線。
旋轉體是轉管機槍槍管的主要部件,用滾柱軸承安裝在外殼內,作用是使槍管旋轉。旋轉體前端安裝有六個筒體,圓柱面上有六個運動導向槽,六個可拆卸的運動導軌通過螺栓固定在導向槽之間的筋條上。在每個運動導槽的底面還有壹個“S”形擊發導槽,用來控制針的擊發和擊發。
迷妳槍加特林機槍的六套動作分別屬於對應的槍管,鎖定方式為頭轉。機芯在機芯的導向槽中線性移動,同時與轉子壹起旋轉。機芯由機頭、機體、擊針等組成。鼻子上有壹個堅硬的殼鉤。擊針後端有壹個曲柄狀突起,卡在旋轉體的S形擊發導槽內。
微型火炮的供彈裝置結構非常復雜,其供彈動作是在旋轉體的驅動下完成的。釋放方式為垂直直推。固定在彈殼上的導板是壹個重要部件,它使子彈能夠準確地從供彈機進入旋轉體,並放置在拔彈鉤的槽內。另外,子彈發射後,彈殼與旋轉體分離,完成拋殼動作。
操作原理
轉管武器的工作原理與我們常見的單管自動武器有很大不同,具有獨特性,也更加復雜。轉管機槍最大的特點就是槍管可以旋轉,通過槍管的高速旋轉來實現高射速,每個槍管相當於壹挺機槍。
迷妳槍轉輪槍的主電源開關,按下手柄上的擊發按鈕,齒輪開始轉動,轉子和六個槍管壹起轉動。同時,旋轉器的後齒輪帶動供彈裝置的齒輪轉動。各機芯隨旋轉體旋轉,各機芯的滾輪被殼體內表面的弧形凹槽約束,使其沿旋轉體上的導軌直線往復運動,完成取子彈、推膛等壹系列動作。機頭在機身上的鎖緊斜面的作用下旋轉鎖緊。
同時,擊針末端的曲柄狀突起被旋轉體內的“S”形擊發導向槽限制,使擊針處於被擊發狀態(擊針彈簧被壓縮)。當槍機隨旋轉體旋轉到正上方位置時,機頭被鎖定,撞針的曲柄狀突起從S形導槽中脫離並擊發子彈。彈殼內表面的弧形凹槽前有壹條直線,子彈發射後機芯在其中運動,始終保持鎖定狀態,即機芯只隨旋轉體旋轉,而不能解鎖和後退,從而起到發射後機械保險的作用。
當運動滾輪越過曲線槽的直線段時,機體後退,帶動機頭旋轉解鎖。之後整個運動帶動炮彈後退,炮彈被拉出膛外。當運動退卻時,它仍隨旋轉體旋轉。當轉到較低位置時,導向板使殼體脫離旋轉體並向下拋出。此時,壹個槍機已經完成了360度自動循環,準備下壹發子彈。六個動作依次重復以上動作,仿佛六挺機槍依次開火。
當電擊發按鈕松開時,槍機停止從彈藥輸送導板中推出子彈,然後空膛被鎖住。所以從切斷電源到停止槍管轉動的1秒內,不會有繼續發射子彈的危險。
因為迷妳炮是靠外部能量驅動的,所以拒爆彈也是像彈殼壹樣收回,向下扔進蛇形管,所以射擊不會中斷。
理論上,在驅動方式和口徑壹定的情況下,轉管武器的射速很大程度上取決於炮管數量。但並不意味著通過增加炮管數量就可以無限提高射速,因為過高的射速會導致過大的後坐力和體積。轉管武器在機載或艦載時對後坐力有特殊要求。在不改變炮管數量的前提下,適當減小轉管武器的口徑,可以達到較高的射速。同時減小了武器的徑向尺寸,有利於轉管武器在其他載體上的布置。
獨特的內部結構和工作原理造就了槍管機槍的諸多優異性能。轉管武器采用多炮(炮),轉管武器最明顯的特點是射速高,比普通單管自動武器射速高3~10倍(與管數直接相關),顯著提高了對目標尤其是高速目標的毀傷概率。轉管武器與其他高射速武器相比,使用壽命更長,其壽命優勢突出表現在炮(炮)管的燒蝕磨損和受力部件的疲勞破壞。由於多槍(筒)、多套機芯承擔了射彈總數,武器的使用壽命比壹般的單筒武器提高了壹倍。
壹把轉管武器的主要運動部件——機芯的運動——都是機械強制的(避免慣性運動),所以武器的可靠性很高,遇到拒爆也不會停止射擊。故障率壹般可以控制在萬分之幾,比普通自動武器低壹個數量級。因為加特林武器是靠外部能量來轉動槍管,而外部能量的功率是可調的,可以改變武器的轉速,從而改變射速,針對不同的目標可以調整射速,這是加特林機槍的另壹個獨特之處。當然,轉管武器的缺點也很明顯,就是體積大,重量集中,占用武器平臺空間大,拆裝不方便;彈藥消耗量也遠大於單管自動武器;由外部能量驅動的轉管武器需要載體提供壹定的能量,這是瞬間的,但也增加了載體的負擔。