＠　６

戰(zhàn)斗機(jī)是為攻擊消滅其他的飛機(jī)而存在的?？梢哉J(rèn)為，戰(zhàn)斗機(jī)本身就是一種能把武器系統(tǒng)攜帶到一定高度并進(jìn)行發(fā)射的平臺(tái)。近年來(lái)，機(jī)載武器發(fā)生了很大變化，而且每種武器的成功使用都需要獨(dú)特的條件，這些條件大致包括有效射擊距離、瞄準(zhǔn)動(dòng)作、攻擊機(jī)和目標(biāo)機(jī)的相對(duì)位置以及其它因素。要想成功地使用某種武器，上述射擊條件，必須同時(shí)滿足。戰(zhàn)斗機(jī)所有戰(zhàn)術(shù)與機(jī)動(dòng)的目的就是滿足己方飛機(jī)武器的發(fā)射要求，同時(shí)又不使敵機(jī)達(dá)成發(fā)射條件。

由于武器推動(dòng)著戰(zhàn)術(shù)的發(fā)展，因此，為了更好地討論空戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)，我們首先要了解飛機(jī)的武器系統(tǒng)。本章我們主要討論戰(zhàn)斗機(jī)使用的空戰(zhàn)武器，其中包括使用技巧、使用限制以及有關(guān)的對(duì)抗手段。

在空戰(zhàn)中最重要的事情就是射擊，其次是戰(zhàn)斗中的各種戰(zhàn)術(shù)動(dòng)作，最后才是本身的飛行能力。

——英國(guó)皇家空軍中校W.A.畢曉普

(英國(guó)皇家空軍王牌飛行員，在第一次世界大戰(zhàn)中取得72次空戰(zhàn)勝利)

機(jī)炮的分類

到目前為止，機(jī)炮(機(jī)槍)是應(yīng)用最廣同時(shí)也是重要的空戰(zhàn)武器。一般口徑20毫米以上稱“機(jī)炮”，20毫米以下稱“機(jī)槍”，為方便起見(jiàn)，本文一般統(tǒng)稱“機(jī)炮”。機(jī)炮可以分為“固定式”和“活動(dòng)式”兩種。“固定式”安裝在飛機(jī)上相對(duì)固定的位置，通常只能靠操縱整架飛機(jī)向前瞄準(zhǔn)并對(duì)目標(biāo)進(jìn)行射擊?！盎顒?dòng)式”機(jī)炮雖然也固定在飛機(jī)上，但是它可以由射擊員操縱向上下、左右兩側(cè)進(jìn)行活動(dòng)射擊，從而可以覆蓋相對(duì)飛機(jī)任意方向的一個(gè)較大的區(qū)域。這種機(jī)炮一般由人工操縱或安裝在動(dòng)力炮塔內(nèi)。

“固定式”前射機(jī)炮對(duì)于體積小巧、操縱靈活的戰(zhàn)斗機(jī)來(lái)說(shuō)有許多好處。它們的固定裝置一般來(lái)說(shuō)重量較輕，產(chǎn)生的阻力也小，從而對(duì)飛機(jī)產(chǎn)生的負(fù)面影響較小。而安裝“活動(dòng)式”機(jī)炮的飛機(jī)，除了飛行員之外，一般還需要專門的射擊員，這就進(jìn)一步增加了飛機(jī)的體積和重量。當(dāng)對(duì)前方目標(biāo)進(jìn)行攻擊時(shí)，裝有“活動(dòng)式”機(jī)炮的飛機(jī)與其它飛機(jī)相比，機(jī)動(dòng)動(dòng)作簡(jiǎn)單。由于以上及其它原因，“固定式”機(jī)炮通常適合于小型的攻擊戰(zhàn)斗機(jī)，而“活動(dòng)式”機(jī)炮通常作為體積較大、機(jī)動(dòng)性較差的飛機(jī)的防御武器。

機(jī)炮的發(fā)展與問(wèn)題

經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，在第一次世界大戰(zhàn)中，戰(zhàn)斗機(jī)武器經(jīng)過(guò)了從單人側(cè)向射擊到“活動(dòng)式”機(jī)槍的發(fā)展，最終發(fā)展到“固定式”機(jī)槍。在第一次世界大戰(zhàn)末期，標(biāo)準(zhǔn)的戰(zhàn)斗機(jī)一般都裝有兩門7.6毫米口徑的固定前射機(jī)槍，并裝有協(xié)調(diào)裝置，以保證發(fā)射的子彈能穿過(guò)螺旋槳的縫隙。

20世紀(jì)20年代至30年代，飛機(jī)性能的巨大進(jìn)步在很大程度上得益于人們對(duì)飛機(jī)的強(qiáng)烈興趣，而這一興趣正是由國(guó)際間激烈的競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)生的。飛機(jī)的結(jié)構(gòu)發(fā)生了革命性的變化，全金屬結(jié)構(gòu)成為主要的標(biāo)準(zhǔn)。所有這些發(fā)展，以及第一次世界大戰(zhàn)期間得出的重視火力的教訓(xùn)，隨著第二次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)，導(dǎo)致飛機(jī)武器裝備的重大進(jìn)步。

這些進(jìn)步的原因非常明顯。首先，飛機(jī)性能的提高使之可能攜帶更重的武器裝備。其次，設(shè)計(jì)者意識(shí)到，飛機(jī)速度的提高使之能更快地接近敵機(jī)，從而導(dǎo)致射擊時(shí)間的縮短，所以在短時(shí)間內(nèi)又需要更強(qiáng)的火力。第三，金屬飛機(jī)，特別是轟炸機(jī)，變得更為堅(jiān)固；同時(shí)，隨著性能的不斷提高，又使得轟炸機(jī)能夠攜帶額外的裝甲來(lái)保護(hù)其關(guān)鍵部位(如在第一次世界大戰(zhàn)中，有些戰(zhàn)斗機(jī)的飛行員座艙周圍就裝有鐵罩)。

由于以上進(jìn)步，使得更強(qiáng)的火力成為迫切需要，這種需要只能靠多管發(fā)射、更大的彈頭、更高的射速以及更快的炮口初速，或者高爆彈頭來(lái)滿足。但是這些因素并不能單獨(dú)地提高，它們之間最重要的是彈丸重量和射速之間的關(guān)系。通常來(lái)說(shuō)，彈頭重量越大(包括彈頭、裝藥和彈殼)，射速越低。很明顯，在槍炮技術(shù)發(fā)展的一定時(shí)期，這兩方面應(yīng)該達(dá)到令人滿意的平衡。射速越高、彈頭越小，命中概率就會(huì)增高。但是，彈頭越大，一次擊中目標(biāo)造成的損害就越大。

這一因素可以解釋在第二次世界大戰(zhàn)時(shí)期一些空戰(zhàn)武器經(jīng)常變換的原因。例如，轟炸機(jī)相對(duì)來(lái)說(shuō)體積較大、機(jī)動(dòng)性較差，很容易被命中但卻不易被擊毀，這主要因?yàn)樗陉P(guān)鍵部位裝有防護(hù)裝甲，而且其重要系統(tǒng)采用冗余技術(shù)，這類目標(biāo)最容易被數(shù)目少但威力大的彈丸擊毀。但對(duì)于機(jī)動(dòng)性較高、不易被擊中的戰(zhàn)斗機(jī)來(lái)說(shuō)，用這類炮彈射擊效果卻適得其反。

對(duì)具有更高破壞性彈丸的探索研究，導(dǎo)致了機(jī)炮的產(chǎn)生。機(jī)炮本質(zhì)上就是能發(fā)射高爆彈頭的機(jī)槍。通常，高爆炸藥引信在彈頭發(fā)射時(shí)就被啟動(dòng)，當(dāng)接觸到目標(biāo)時(shí)就會(huì)爆炸。盡管在一戰(zhàn)中有些單管；機(jī)炮已經(jīng)被使用，但是，真正有效的航空自動(dòng)機(jī)炮還是在兩次大戰(zhàn)之間發(fā)展起來(lái)的。它們的口徑通常為20～40毫米，使用比7.6毫米口徑和12.7毫米口徑機(jī)槍大得多的彈丸。但相對(duì)來(lái)說(shuō)其射速較低，機(jī)炮本身比較大而且重，導(dǎo)致人們又得進(jìn)一步在飛機(jī)可用的空間與飛行性能之間做出取舍。

在第二次世界大戰(zhàn)中所使用的航空武器種類在這里不能一一列舉，但是一些主流卻值得一提。就如在戰(zhàn)爭(zhēng)中使用的新式戰(zhàn)斗機(jī)一樣，同一種飛機(jī)的武器隨著戰(zhàn)爭(zhēng)的進(jìn)行，其性能在后期總會(huì)有所提高，同時(shí)，其投射彈丸的針對(duì)性也是很明顯的。例如，美國(guó)的戰(zhàn)機(jī)設(shè)計(jì)者主要專注于其對(duì)手德國(guó)和日本，從而傾向于使用高射速機(jī)炮。在第二次世界大戰(zhàn)末期，美國(guó)許多主要戰(zhàn)機(jī)(P－51、P－47、F4UT、F6)的標(biāo)準(zhǔn)武器是6～8門12.7毫米口徑的“勃朗寧”式機(jī)槍。它們通常安裝在機(jī)翼上，因?yàn)闄C(jī)翼有較大空間而且不需要協(xié)調(diào)裝置，從而可以發(fā)揮其最大射速。而德國(guó)的設(shè)計(jì)者通常喜歡將機(jī)頭安裝和機(jī)翼安裝結(jié)合使用，而且傾向于使用威力更大的機(jī)炮，以對(duì)付其主要關(guān)注的重型轟炸機(jī)。在戰(zhàn)爭(zhēng)后期，為截?fù)艮Z炸機(jī)而使用的Me 262和Me163戰(zhàn)斗機(jī)就安裝4門30毫米機(jī)炮或者50毫米航空火箭彈(無(wú)制導(dǎo))。更大口徑的機(jī)炮和火箭彈都成功地應(yīng)用于雙方的空地戰(zhàn)斗中。

機(jī)翼安裝機(jī)炮的出現(xiàn)，產(chǎn)生了彈丸散布的問(wèn)題。當(dāng)所有武器都安裝在機(jī)頭時(shí)，它們可以通過(guò)炮管上的瞄準(zhǔn)裝置直接朝前射擊(瞄準(zhǔn)裝置可以在一定范圍內(nèi)有選擇地調(diào)整修正彈道降低量)。但是當(dāng)機(jī)炮安裝在有較大翼展的機(jī)翼上時(shí)，彈丸的散布將變得很大，在一定射擊距離上，彈丸散布面上會(huì)留下很多空洞?？梢酝ㄟ^(guò)“校準(zhǔn)”的方法來(lái)提高“彈丸殺傷密度區(qū)”，校準(zhǔn)一般來(lái)說(shuō)有兩種方法。

定點(diǎn)校靶指相對(duì)飛機(jī)中軸線輕微調(diào)節(jié)外側(cè)的機(jī)炮，使發(fā)射的彈丸在假設(shè)的最佳空戰(zhàn)范圍內(nèi)某點(diǎn)相交(通常為210到240米)。這種方法可在一定范圍內(nèi)形成最大殺傷密度區(qū)，但超出這一范圍后，會(huì)形成更寬的射彈散布面。定點(diǎn)校靶通常受到優(yōu)秀射手的青睞，因?yàn)樗麄兎浅Ｗ孕趴梢詫⒆罴褮c(diǎn)置于目標(biāo)之上。

對(duì)于大多數(shù)飛行員來(lái)說(shuō)，“散布面調(diào)整”的方法卻可以產(chǎn)生更好的效果。這種方法是分別調(diào)節(jié)每門炮上下左右輕微移動(dòng)，在調(diào)整距離內(nèi)形成一個(gè)一定直徑的均勻射彈散布面。這種方法雖然不能形成最大殺傷密度區(qū)，但是對(duì)普通飛行員來(lái)說(shuō)卻擁有了更多的命中機(jī)會(huì)。這種方法的優(yōu)點(diǎn)和獵槍的命中率高于步槍的道理非常類似。而

且也非常適用于大量發(fā)射彈丸，因?yàn)檫@時(shí)并不需要最大殺傷密度區(qū)。

如果機(jī)炮安裝時(shí)射擊軸線不通過(guò)飛機(jī)的重心(CG)，通常會(huì)帶來(lái)另一類問(wèn)題，特別是機(jī)炮的安裝位置距離飛機(jī)重心較遠(yuǎn)時(shí)。當(dāng)一側(cè)的機(jī)炮射擊失效時(shí)，會(huì)引起飛機(jī)的輕微帶偏，這會(huì)使瞄準(zhǔn)變得更加困難。當(dāng)飛機(jī)不對(duì)稱安裝機(jī)炮時(shí)，通常需要自動(dòng)空氣動(dòng)力協(xié)調(diào)裝置，諸如舵偏裝置來(lái)補(bǔ)償或抵消帶偏帶來(lái)的后果。

對(duì)重型、速射機(jī)炮來(lái)說(shuō)，后座力的影響值得注意，它在開火時(shí)經(jīng)常引起飛機(jī)明顯的速度下降。在低速情況下，特別是在不對(duì)稱開火條件下這種后座力會(huì)引起飛機(jī)失速及其它方面的失控。

對(duì)于先進(jìn)的噴氣戰(zhàn)斗機(jī)來(lái)說(shuō)，安裝機(jī)炮會(huì)帶來(lái)更加復(fù)雜的問(wèn)題，此時(shí)必須保證機(jī)炮射擊時(shí)產(chǎn)生的廢氣不會(huì)被發(fā)動(dòng)機(jī)吸入，因廢氣會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮器喘振和空中停車。

隨著第二次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)，機(jī)炮又迎來(lái)了一個(gè)顯著的技術(shù)突破，人們發(fā)明了一種新型的機(jī)炮，它以一種實(shí)驗(yàn)型的德國(guó)機(jī)炮為原型，并裝有旋轉(zhuǎn)炮膛，機(jī)理類似于左輪槍。以美國(guó)的M39為代表的轉(zhuǎn)膛炮，極大地提高了射擊速度。

在20世紀(jì)50年代，隨著“加特林”機(jī)炮的問(wèn)世，機(jī)炮的性能取得了更大的進(jìn)步。這種武器不是旋轉(zhuǎn)炮膛，而是旋轉(zhuǎn)多個(gè)炮管。以美國(guó)的M61旋轉(zhuǎn)炮為例，這種武器具有驚人的射速，而且炮管產(chǎn)生較少的發(fā)熱和磨損。另外，由于這種武器通常由電力、液壓或氣壓馬達(dá)帶動(dòng)，而不依靠反沖氣體來(lái)帶動(dòng)，這樣啞彈帶來(lái)的問(wèn)題就迎刃而解了。

20世紀(jì)50年代和60年代，有一種明顯的傾向就是放棄作為戰(zhàn)斗機(jī)最基本武器的機(jī)炮。人們感覺(jué)先進(jìn)噴氣戰(zhàn)斗機(jī)和新式轟炸機(jī)的重型武器的出現(xiàn)使機(jī)炮變得無(wú)用，特別是對(duì)于完成夜間和全天候作戰(zhàn)任務(wù)時(shí)更是如此。這一時(shí)期，很多戰(zhàn)斗機(jī)都不再裝備機(jī)炮，它們的空戰(zhàn)武器只是包括無(wú)制導(dǎo)航空火箭彈以及后來(lái)的制導(dǎo)導(dǎo)彈。這種趨勢(shì)在70年代又發(fā)生了反復(fù)，進(jìn)一步的空戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)重新證明了機(jī)炮的價(jià)值，并發(fā)現(xiàn)了其他新式武器的一些缺陷。

機(jī)炮的殺傷力

表格所示的是美國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)上一些重要機(jī)炮的統(tǒng)計(jì)數(shù)字，它在一定程度上也代表了其他國(guó)家的航空武器系統(tǒng)。機(jī)炮在技術(shù)方面進(jìn)步的最好證明就是在一分鐘內(nèi)發(fā)射的彈丸重量(假設(shè)在炮管承受能力和彈藥供給范圍之內(nèi))。在這個(gè)表內(nèi)，發(fā)射重量由WF來(lái)表示。我們可以對(duì)比表中第一次世界大戰(zhàn)以后的7.6毫米口徑的“勃朗寧”航空機(jī)槍和20世紀(jì)50年代的20毫米口徑的M61“加特林”機(jī)炮，我們發(fā)現(xiàn)，這一時(shí)期的重大進(jìn)步就是機(jī)載武器殺傷力的大幅提高。機(jī)炮殺傷力可以由發(fā)射彈丸的破壞力和命中次數(shù)的乘積來(lái)衡量。對(duì)于非爆破式的炮彈，它的殺傷能力與其動(dòng)能成正比。更準(zhǔn)確一點(diǎn)說(shuō)，這里的速度是指命中時(shí)的相對(duì)速度。在表中，參數(shù)FL是機(jī)炮殺傷力的衡量因數(shù)，它與每發(fā)彈丸的動(dòng)能和射速成比例。

FL可以表示特定的機(jī)炮在一定的射速下發(fā)射的非爆破彈的殺傷力。但加農(nóng)炮有所不同，因?yàn)檫@類武器的殺傷力取決于它的爆破彈丸。所以FL只可以相對(duì)準(zhǔn)確地表示航空機(jī)槍的殺傷力，對(duì)機(jī)炮來(lái)說(shuō)有些低估。它可以用來(lái)比較具有相同形狀彈丸的機(jī)炮，但是對(duì)于口徑相差較大的機(jī)炮之間的比較，其誤差較大。

盡管存在這些缺陷，F(xiàn)L仍能定量地表示出近年來(lái)戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)炮的殺傷力令人吃驚的提高。舉例來(lái)說(shuō)，第一次世界戰(zhàn)末期典型的7.6毫米口徑的協(xié)調(diào)式機(jī)槍的FL值僅為2，而第二次世界大戰(zhàn)中的P-51D型飛機(jī)上安裝的6挺翼載機(jī)槍FL值為38。在P-51及同期的其它飛機(jī)上裝備的性能更好的瞄準(zhǔn)裝置進(jìn)一步提高了命中概率。現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)，諸如F－14、F－15、F－16和F－18的武器系統(tǒng)的殺傷力進(jìn)一步提高。忽略瞄準(zhǔn)具和爆破彈性能的提高，這類飛機(jī)的FL值可達(dá)145。這些技術(shù)上的進(jìn)步，包括機(jī)炮武器系統(tǒng)固有的可靠性、高效費(fèi)比、簡(jiǎn)單性和靈活性，使得機(jī)炮成為戰(zhàn)斗機(jī)可怕的武器裝備。

不考慮某種特定機(jī)炮系統(tǒng)的殺傷力，如果不能準(zhǔn)確命中目標(biāo)，機(jī)炮簡(jiǎn)直毫無(wú)用處。在第一次世界大戰(zhàn)時(shí)期威力較小的武器卻具有很高效率的事實(shí)，表明殺傷力并不是想當(dāng)然的唯一因素，或許甚至不是最重要的因素，在機(jī)炮的效率方面，首次命中的能力也許是相對(duì)重要的。出于這個(gè)原因，不同種類以及不同安裝位置機(jī)炮的射速進(jìn)行比較也許是衡量作戰(zhàn)效能的更好方法，因?yàn)檫@些因素與擊中概率密切相關(guān)。殺傷力和目標(biāo)易毀性仍然是重要的，它們決定著擊毀目標(biāo)所需命中彈數(shù)。由于機(jī)炮要求在可能的射擊位置上進(jìn)行發(fā)射，所以飛機(jī)的性能和飛行員的飛行能力必須滿足要求。射擊位置的確定很大程度上取決于瞄準(zhǔn)具的效率，這將在后面進(jìn)行討論。

責(zé)任編輯：偉翼