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[图文]旋转的火神--加特林6管机枪

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  自从火器被发明并应用于战场后,人们就一直为提高其威力而努力。1380年出现了一种11管排枪;15~16世纪出现了管风琴枪;18世纪出现了20管的管风琴枪;18世纪初在英国还出现了转膛枪,据说这是加特林机枪的先驱。这些武器在战场上取得了一定的成功,但是它们的缺陷也很明显,如体积很庞大、操作不便、射速低、在野战条件下应用不便等,这促使人们对新式速射武器始终保持着强烈的向往。

借鉴前人的经验及新技术的发展,加特林在美国南北战争期间发明了一种转管机枪,并被后人称为“加特林机枪”。这是世界上第一种成功的多管式机关枪,它把6根枪管并列安装在一个旋转的圆筒上,手柄每转动一圈,各枪管依次完成装弹、射击、退壳等动作。加特林机枪可谓手动机枪的颠峰之作,它的出现成为枪械史一次重要转折,对近现代兵器和军事思想发展有着深远的影响。

  据说当时世界各国有很多素不相识的高级军官发起了一场反对机枪运动,就像火枪刚出现的时候,手持宝剑的贵族骑士们曾经激烈反对过一样。在种种世俗观念的制约下,加特林机枪最初几年竟然没有卖出一挺。为了证明自己的发明足以应付任何无知的诬蔑,加特林带着他的机枪到处参加各种比赛。在一次比赛中,100名普鲁士步兵和一挺加特林枪共同射击800米外的靶子。一分钟后,裁判们来到靶子面前――100名步枪射手共射出子弹721发,只有196发命中目标;而加特林机枪发射子弹246发,却有216发命中。观战的军官们默默无语。他们心里清楚,如果在战场上相遇,他们的士兵肯定不是加特林机枪的对手。

一波三折

  1862型加特林机枪的关键部件之一是一个固定的圆筒,圆筒内有六根分别带有击针的枪管组件,组件可通过手动曲柄带动旋转,发射口径为.58 英寸(14.73毫米)带撞击式雷帽的纸壳弹,枪被装备在车轮上机动。该枪具有当时可以称得上奇迹的高射速――200发/分。该型枪的技术缺陷是纸壳弹在射击时出现了漏气现象。

1962型加特林机枪面世之初恰逢美国南北战争如火如荼之际,但加特林当时并没有立即拿到交战方的订单,除了世俗观念的影响外,该枪的技术缺陷、重量过大、不利于战斗中迅速配置也是没有被垂青的重要原因。后来,在加特林将它的重量进一步减轻之后,北方联邦军的本杰明"巴特勒将军首先购买了12 架加特林机枪,将之应用于彼得斯堡前线。加特林机枪的初次登场让交战双方士兵对它的威力和效能都大为吃惊。有趣的是,加特林本人同情南方,但最终却只有北方军在战争期间购买了他的机枪。

  1865年,加特林将弹壳改进成了整体式弹壳结构,并设计了一种新的闭锁机构,解决了供弹机因漏气导致的供弹问题。这次非常重要的改进,导致了1865型6管1英寸(25.4毫米)口径加特林机枪的问世。1865型加特林机枪被固定在2轮车轴上,可以通过人力或畜力牵引机动。该枪在技术方面已经相对成熟,并得到美国军方的青睐。之后几年,欧洲国家也被加特林的先进性能所吸引,纷纷采购了这种高射速转管机枪。

  在19世纪七八十年代,加特林先生继续改进他的转管机枪,陆续推出了1871型、1874型、1883型、1893型,主要改进方向是提高供弹系统的可靠性、减轻重量、提高射速等。

  就在加特林机枪将手动机枪发展到顶峰的时候,自动武器――马克沁机枪的出现使得加特林机枪陷入窘境。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,缺点却愈加明显。如加特林机枪与单管机枪相比体积庞大,相应的运输工具能力有限,不便于机动;加特林机枪过高的射速对于当时战场条件意义不是很大,轻便、结构紧凑的自动机枪的威力为步兵提供支援已经足够;此外,刚刚出现的定装金属弹壳弹药价格昂贵,过高的射速会造成很大的浪费。因此,1911年,加特林机枪在美国军队服役45年后退役,许多退役的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,或被博物馆、私人收藏。

 然而35年后,战争样式发生了巨大的变化,作为现代高速交通工具的飞机进入军事领域。第二次世界大战接近尾声时,美国武器装备专家开始关注未来战斗机的机载武器,而当时的航空机枪主要是将陆用机枪改进后安装在飞机上。将超音速飞机作为射击目标时,它们的缺点暴露无遗――在转瞬即逝的作战机会出现时,战斗机的火力严重不足,根本无法给对手以致命的攻击。要想在空战中占据火力优势,机载武器必须能以高于当时的现役机枪数倍的射速发射更致命的弹药,还要确保良好的射击精度和更远的射程。能够满足这些要求的最成功的武器只有加特林转管机枪。

  1945年,专门成立的研究小组在美陆军的建议下对加特林机枪的机动性和可靠性进一步进行研究。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,其中包括生产航空转管武器的“火神计划”,通用电器公司获得该研制合同。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。

转管机炮

  美国无疑是二战后最早重视研制转管武器的国家。M61“火神”机炮研制成功后,转管武器又一次出现在美国军队装备中,成为瞩目的焦点,引发了世界各国对转管武器的兴趣。在随后的几十年中,美国通用电气公司在M61型20毫米6管转管航炮的基础上,又先后研制了口径为5.56、7.62、 12.7、20、25和30毫米,身管数目为3、4、5、6、7系列的转管武器,并广泛应用于飞机、舰艇和装甲车。M61型20毫米6管机炮射速高、威力大、寿命长的优点为后来发展转管武器打下了坚实的基础。

1968年美国通用电气公司开始研制GAU-8/A型30毫米7管转管航炮,1979年首次装在A10攻击机上进行试射,以后由国防部批准列装。此外,美国通用电气公司还先后发展了M197型、M188型3管转管航炮、GAU-12/U型5管转管航炮和GECAL-50型自身能源转管机枪等转管武器。特别值得一提的是M134“米尼岗”7.62毫米转管机枪。M134机枪是通用电气公司在20世纪50年代初研制的。该机枪有6根7.62毫米口径的枪管,枪管靠直流电机驱动,每转动一周每根枪管发射1颗子弹。M134的理论射速为每分钟6000发,相当于普通机枪的10倍,因此有人把它称为“世界上射速最快的机枪”。

  俄罗斯自1981年首次推出12.7毫米自身能源4管转管机枪以来,也陆续推出了一系列的转管武器。其中前苏联努德尔曼-卡拉什尼科夫设计局根据美国M61型20毫米6管转管航炮和西方国家其它相关技术资料,于1976年研制成功加特林式Gsh-6-23型23毫米6管转管航炮,初速为 690米/秒,射速达到了5000发/分。该炮采用6管联装,可分别进行装填、闭锁和击发等动作;在最大射速时不产生瞬间跳动;可靠性好,任一身管击发时如出现瞎火,不会影响火炮的射速;该炮的寿命较高,单根炮管可发射15000~20000发弹药。该炮1976年即投产装备,现在仍然在俄罗斯空军中服役,主要装备在米格-27和苏-24M战斗机上。

  同时,该设计局参考美国M61A1“火神”航炮研制设计的Gsh-6-30型30毫米6管转管航炮射速也达到了5000发/分,初速较 Gsh-6-23大大提高,达到了850米/秒,目前装备在俄罗斯的米格-27/29和苏-25等战斗机上。俄罗斯(包括前苏联)研制装备的转管武器包括曾经装备在米格-21上的GSh-23L(射速为3500发/分)、GSh-2-23(射速为4500发/分)、GSh2-30/L/K、GSh-2- 30以及GSh-6-23M等。据报道,俄罗斯的GSh-6-23M的射速高达10000发/分,装备在俄罗斯性能先进的米格-31战斗机上。

除美国和俄罗斯外,也有其他一些国家研制成功或正在研制本国转管机枪(炮),如法国的SATAN-30型7管30毫米转管机炮、SGE-30型7管30毫米机炮等。这些转管武器无一例外的都采用加特林原理,使加特林转管武器家族更为兴旺。

基本结构

  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武器、车载转管武器、航空转管武器和舰载转管武器;按自动工作原理可分为外能源转管武器和内能源转管武器。

  转管武器内部结构较为复杂,我们以著名的美国“米尼岗”M134型7.62毫米6管航空机枪为例,来了解一下转管武器的基本结构和工作原理。

  M134转管机枪主要由枪身、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、机芯、供弹机、电动机等组件。枪座包括摇架、托架、立柱、底座等。

  M134采用电机带动6根枪管旋转,最大射速高达6000发/分。其枪管转动由直流电动机带动,故射速由直流电机的转速确定,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。

  M134机枪的枪管重量较小,单根枪管仅重1.08公斤。装配枪管时,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度即可。通常 6根枪管是平行、平齐放置的;有时,如有特殊需要,也可采用特制的枪管箍,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。

  机匣是整体铸件,容纳旋转体,同时又是缓冲器和供弹机导板的固定支架。机匣的内表面上有枪机滚轮运动的曲线糟。

  旋转体是转管机枪枪身的主要部件,用滚柱轴承安装于机匣中,其作用就是使枪管旋转。旋转体前端安装6根枪管,圆柱面上有6条机芯导槽,6条可卸的机芯导轨则是用螺栓固定在导槽之间的筋上。每条机芯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。

  M134机枪的6套机芯分别配属于对应的枪管,闭锁方式为机头回转式。机芯在随旋转体一起转动的同时并在机芯导槽中作直线运动。机芯由机头、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。

  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

  转管武器与我们常见的单管自动武器的工作原理有很大不同,独具特色,也更为复杂。转管机枪最大的特点是枪管可以转动,通过枪管的高速旋转来实现高射速,其中的每一根枪管就相当于一支机枪。还是以“米尼岗”M134型6管航空机枪为例。

闭合“米尼岗”M134型6管航空机枪的总电源开关,按压握把上的击发按钮,齿轮开始转动,旋转体和6根枪管一起旋转,同时,旋转体后齿轮带动供弹机齿轮转动。每个机芯都随着旋转体转动,各机芯的滚轮受到机匣内表面的曲线槽约束,使它们各自沿着旋转体上的导轨作前后直线运动,完成取弹、推弹人膛等一系列动作。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(12点钟位置)时,机头完成闭锁,击针曲拐状突起从“S”形导槽中解脱并击发枪弹。机匣内表面曲线槽的前部有一直线段,枪弹被击发后机心在其中运动,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。

  当机芯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。之后整个机芯带动弹壳后退,完成抽壳出膛的动作。机芯在后退的同时,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,一支枪机就完成了360度的自动循环,并准备获取下一发枪弹。6个机芯依次重复上述动作,就像有6支机枪在依次发射。

  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1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被退出,向下抛入蛇形管内,因而不会引起射击中断。

  理论上,在驱动方式和口径一定的条件下,转管武器的射速在很大程度上取决于身管数目。但并不是说通过增加身管数目就可以无限制地增加射速,因为过高的射速会导致过大的后坐力和体积。转管武器机载或舰载时对其后坐力有特殊的要求,在不改变身管数目的前提下,适当地减小转管武器的口径也可以达到很高的射速。同时还使得武器的径向尺寸缩小,有利于转管武器在其它载体上的布置,美国的“米尼岗”M134式7.62毫米机枪就是一个极好的例子。

美新机枪 每分钟速射3千发

如果转管武器与其它武器结合形成“弹炮合一”或“弹箭枪合一”系统,其机动性和威力将会更强。如俄罗斯的“卡什坦”系统,安装了两联装的 Gsh-30K式6管30毫米水冷式转管火炮,采用无链供弹方式,可拦截高度1200~2000米、1~2马赫的来袭导弹;美国的两种“运动衫”“弹炮合一”防空系统都安装了GAU-12用型25毫米转管炮;荷兰的“守门员”装备了通用电气公司的GAU-8/A型30毫米7管转管炮;此外,还有很多国家都研制或装备的“弹炮合一”系统都装备有转管武器。

  自第一支加特林机枪面世到现在,世界已发生翻天覆地的变化,战争样式早已今非昔比。但加特林的发明却在一个半世纪以来的战争中长盛不衰,它的结构原理至今被作战飞机和军舰上的多管速射炮所应用,并保留着“加特林机关枪(炮)”的名称,成为现代战争的宠儿,以它旋转的“弹幕”,搏杀于战火中,续写传奇。

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