单词 | 航空武器 |
释义 | 【航空武器】 拼译:aircraft gun 又称航空自动武器,是航空机枪和航空炮的总称。口径等于和大于20mm的为航空炮,小于20mm的为航空机枪,现代航空武器的口径为12.7~30mm。航空武器是现代战斗飞机的进攻和防御武器,用来对付空中和地面的目标。航空武器在空中的特殊条件下使用,因而具有射速高、体积和重量小、一次连发的时间很短、可靠性高、武器寿命短等特点。飞行员一般都不直接操纵航空武器,而是在座舱里用按扭进行装弹、退弹和控制射击,并有自动排除故障的装置,是自动武器中自动化程度最高的一种。 航空武器出现于第一次世界大战。早先敌对双方的飞机在空中相遇,飞行员往往用手枪相互射击。随着就将地面使用的机枪装到飞机上。在大战末期出现的协调式机枪——这种机枪能将弹丸从螺旋桨的旋转面间隙中射出,是航空机枪的雏形。第一次世界大战之后,航空技术有了很大的发展。飞机逐步向金属蒙皮、结构增强、飞行速度提高的方向发展。为了满足空战的要求,提高空中目标的命中率和击毁率,就要相应地增大射速和口径。在第一次和第二次世界大战之间,航空武器的射速在800发/min左右,口径多为12.7mm和20mm。20mm也是那时认为航空炮使用爆破弹丸较合适的口径。当时著名的航空武器,前苏联有yБ-12.7和ШBAK,美国有依斯班诺、德国有厄利空等。第二次世界大战中,空军显示了强大的威力,战斗机的性能迅速提高,航空炮当时作为攻击的主力也得到迅猛发展。当时优良的航空炮有原苏联的23mm口径的HC-23和20mm口径的Б-20,德国的MG-151等。较大口径的武器有美国37mm口径的M-4和英国的40mm口径的维克斯等。第二次世界大战以后的10多年,航空武器的发展仍然很快。喷气式飞机的出现,要求射速大幅度提高,以加大对高度机动飞行目标的命中率。而当时的航炮受到结构原理的限制,完成自动工作的主动机构作往复运动,一次往复要消耗较长的时间,提高射速遇到了困难。德国在40年代利用左轮手枪的转膛原理研制成功的MG-213型转膛航炮,将射速提高了近1倍。此后,这种转膛原理的航炮在西方得到了很大的发展。从50年代起,西方研制成功的转膛炮有美国20mm口径的M39,德国的30mm口径“毛瑟”,瑞士的30mm口径KCA,英国的30mm口径“阿顿”和法国的30mm口径“德法”。法国的“德法”型航炮经过不断改进,发展了多种型号,如最新的“德法554”型航炮,装备在新式的“幻影-2000”战斗机上,射速1100~1800发/min可调。利用火药燃气能量完成自动工作的自身能源航炮,大幅度提高射速遇到了困难。单管航炮在高射速时身管急剧烧蚀问题也难以解决。美国从1946年开始,研制利用外部能源的多管航炮。其原理基于19世纪中叶美国人加特林(Gataling)发明的手摇转管机枪。1956年美国通用电器公司研制成功的20mm“M61”型六管旋转式航炮问世。该炮有6根身管,装在一个可旋转的炮尾上,相应配有6个炮栓;炮尾由电机驱动,每根身管转到确定的位置击发,并相应完成炮闩闭锁、开膛、退壳和进弹等动作;最高射速达6000发/min。这类航炮的另一优点是射速可以变动电机转速从而在大范围内无级可调,缺点是受炮弹“迟发火”的威胁。因为航炮的自动工作由外能源完成,火药若在开膛或抽壳过程中燃烧,就会毁灭武器,甚至发生更严重的事故,因而这类武器对炮弹的要求十分严格。此后,美国在此基础上发展了口径从5.56mm到30mm,身管数从3管到7管的系列产品,普遍装在各种战斗机和军用直升机上。在此期间,原苏联则致力于从原有航炮原理中挖掘提高射速的潜力,并取得成效。40年代研制成23mm的HP-23管退式航炮,射速为原有HC-23航炮的一倍半。50年代先后研制成23mm的AM-23和30mm的HP-30新式航炮,前者射速为1300发/min,后者为850发/min,均居当时世界航炮的前列。50年代末,导弹技术不断发展,飞机上开始装备空-空导弹,特别在西方曾出现“空中格斗过时”的论点,航空武器面临淘汰的危险。60年代的越南、中东几次战争证明,导弹虽然有射程远、威力大、可自动跟踪目标等优点,但也存在造价昂贵,易受干扰,不能多次使用和不具备多用途等缺点;而航炮对近距离命中目标的准确性高,工作可靠,不受外界干挠,造价便宜且可多次使用,既可对空也可对地射击,对其他设备的依赖性小。航空武器的这些优点,使之还不能被导弹取代,而是与导弹混合装备,互相取长补短,以适应不同作战对象和战术的要求。这样,空中格斗的战术又受到重视,航空自动武器和近距格斗导弹都得到了发展,如美国原来没有安装航炮的F-4E和F-111A等新式飞机,又重新装上了航炮。新型航空自动武器的研制又再度加强。70年代,西方航空武器仍以发展单管转膛和多管旋转为主。根据现代战争发展的需要,打击敌方坦克成为战斗机对地支援的重要任务。中东战争证明,30mm的航炮是主要的反坦克武器之一。因此70年代以来发展的新航炮,都注意适当的选择口径和提高初速,并使用新型弹药,以加强反坦克的效果。如美国为A10攻击机研制的新型30mm的GAU-8/A型7管旋转式航炮,射速可达4200发/分,初速为1021m/s,有效射程1220m,并配用硬合金穿甲弹和贫铀弹丸,提高了穿甲能力,能有效地摧毁坦克。瑞士的30mmKCA型和德国的27mm“毛瑟”型新型单管转膛炮,也都具有射速高、弹丸质量大,初速高,对装甲目标破坏力强的优点。原苏联于60年代末,利用“盖斯特”(Gast)原理,发展了一种新型的23mm高射速Гш-23型双管航炮,射速可达3400发/分,目前装在多种新式战斗机上。70年代中期还研制成了23mm和30mm的多管旋转式航炮。原苏联研制的旋转式航炮,不再使用传统的外能源方式,而是利用自身能源,用压缩空气起动,性能指标均未降低,而体积和重量都大为减小。另外,基于“盖斯特”原理研制成的双管和单管航炮,在世界上均居于领先地位。在近代战争中,武装直升机发挥了重要的作用。其独特的飞行能力,可在丛林和山地中隐藏,并能贴近地面作超低空飞行,以突然出现的方式取得战果。为适应武装直升机上航空武器对于战场近距空中支援及反坦克作战等的作战任务特点,直升机用航空武器必需具备一些新的性能。如射速不要求过高,并有高低档可选,以适应不同的地面目标;初速和口径要偏大,而后坐力则要相当小,以适应直升机单薄的结构。为此出现了专门为武装直升机研制的航空武器,如美国的20mmM197型3管旋转炮、7.62mm“米尼冈”6管旋转枪及原苏联的12.7mm自身能源式4管旋转枪等。特别值得注意的是美国休斯(Hughes)公司研制的30mmXM-230型链式炮,是一种利用外能源驱动的单管自动炮。其原理是电机带动一根环状的双层5″/8链条绕四个链轮作矩形状回转。以此来带动炮栓往复运动,并完成其他自动工作。这类武器的特点是射击精度好,可靠性极高,射速大幅度可调,曾装在AH-64直升机上,在海湾战争中发挥过重要作用。随着未来航空技术的发展,新一代的战斗机将具备优良的超音速巡航能力、高度的隐身性能、机动性和敏捷性。未来空战中,超视距空战和用中、远距导弹攻击的比例将增大,但空中格斗仍是重要的空战手段。战斗机将多使用瞬时盘旋机动,过载将达到9g,为了进行全方位、全高度、全距离的空战,除装备相应的空——空导弹,还应有性能优良的高射速、大威力、反应异常灵敏的航炮。根据当前的形势,航空武器的研究有如下热点:(1)新原理自动机;(2)高爆能量和高穿甲性能的弹药;(3)新型材料的使用,以减轻武器系统的重量;(4)减小发射时后坐力的措施;(5)无弹链供弹技术;(6)电磁炮、电热炮和液体发射药在战斗飞机上的运用。【参考文献】:1 孙庆余,等编.航空自动武器.1962,22 418部队编译.枪炮自动原理,1974国防工业出版社.19743 戴成勋,等编.航炮设计.陕西:西北工业大学.19754 史家科,等编.航空自动武器.空军工程学院.19795 戴成勋,史家科编著.航炮机构动力学.空军工程学院,19896 何志强,等编.航空自动武器设计手册.北京:国防工业出版社,19907 戴成勋,等编著.自动武器设计新编.北京:国防工业出版社,1990(南京理工大学戴成勋教授撰) |
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