王繼亮
克制坦克的武器
1960年代,美蘇對峙形勢嚴(yán)峻,蘇軍強大的地面坦克裝甲部隊陳兵邊境,給美軍及其盟國帶來極大壓力。為了找到克制方法,打破坦克裝甲堅不可摧的神話,美軍開始著手研制從空中進攻的反坦克武器,打算從坦克防護最薄弱的車頂打擊坦克。GAU-8/A“復(fù)仇者”航空機炮就是在這一背景下開始研制的。
GAU-8/A最初是與“A-X”(Attack Experimental,進攻試驗)計劃平行開展的研發(fā)項目,前者研制進攻武器;后者研制武器的空中平臺,并最終定型為A-10“雷霆二式”的攻擊機。
早在1968年,美國通用電氣公司就自籌資金開始該機炮的探索研究。1970年,美國空軍公布了GAU-8/A的性能要求,其具體設(shè)計方案由通用電氣和飛歌福特兩家公司競標(biāo)。1971年,通用電氣公司的設(shè)計方案勝出,美國空軍與其簽定了價值2110萬美元的合同,在著名的20mm口徑、6管M61A1“火神”機炮基礎(chǔ)上,為“A-X”計劃研制30mm口徑機炮。1972年,費爾柴爾德公司的A-10攻擊機方案在“A-X”計劃中勝出,隨后與空軍簽定A-10攻擊機的合同。同年4月,美國空軍與通用電氣公司簽定了2375.4萬美元的合同,要求提供3門預(yù)產(chǎn)型機炮用于鑒定試驗,并提供8門預(yù)產(chǎn)型機炮裝備飛機。同年末,該機炮裝備費爾柴爾德公司的第一架A-10原型機。1974年2月,在A-10原型機上首次進行了發(fā)射試驗。1975年,機炮開始投入生產(chǎn),空軍共計采購800門。1977年,GAU-8/A“復(fù)仇者”航空機炮和A-10“雷霆二式”攻擊機同時開始服役。
GAU-8/A先后由通用電氣公司和通用動力公司的武裝分部提供后勤服務(wù),但自1997年通用動力公司的武裝分部被洛克希德?馬丁公司收購后便不再參與后勤服務(wù),后來通用動力武器與技術(shù)產(chǎn)品公司加入到該機炮的生產(chǎn)與支援服務(wù)中。
龐然大物依然精密
GAU-8/A的本體質(zhì)量為281kg,加上裝填系統(tǒng)及彈藥箱后的質(zhì)量高達(dá)1828kg,總質(zhì)量占A-10攻擊機凈重的16%左右。該炮從炮口到彈藥系統(tǒng)尾端的距離是5.93m,彈藥箱直徑880mm、全長2m。彈藥箱一次可裝填1174發(fā)炮彈,但通常情況下只裝填1150發(fā)。
該機炮的結(jié)構(gòu)和工作原理與M61A1“火神”機炮相同,但個別部件和機構(gòu)動作有所不同。M61Al采用下壓閉鎖式機心,而GAU-8/A則采用旋轉(zhuǎn)閉鎖式機心。其隨動凸輪和閉鎖/開鎖滾輪裝在機心體尾部,機心組件向前運動到閉鎖區(qū)內(nèi),凸輪作用滾輪,滾輪依次旋轉(zhuǎn),機心頭進入閉鎖位置。機心組件裝有擊針、擊針簧和扳機簧,扳機簧受機匣上的發(fā)射凸輪控制。在機心組件向前運動并旋轉(zhuǎn)進入發(fā)射位置的過程中,扳機簧受到壓縮然后被釋放,形成擊發(fā)。
為降低炮彈卡殼的風(fēng)險,GAU-8/A采用無鏈供彈系統(tǒng)。其供彈系統(tǒng)借鑒了M61A1“火神”機炮發(fā)展晚期的思路,采用雙尾端設(shè)計,用過的彈殼可以回收進彈藥箱而無需彈出機外,有效地避免了可能由此造成的機身損傷。在部件組成上,該供彈系統(tǒng)由圓柱形彈藥箱、出口裝置、輸彈系統(tǒng)、轉(zhuǎn)換裝置和入口裝置組成。彈藥箱儲存炮彈和彈殼;出口裝置將炮彈從彈藥箱取出并置入輸彈系統(tǒng);輸彈系統(tǒng)由閉合輸送帶和滑行導(dǎo)槽組成,傳輸炮彈和彈殼;轉(zhuǎn)換裝置從輸送帶上取下炮彈,供給機炮,將彈殼送進輸送帶,傳到入口裝置;入口裝置將彈殼從輸送帶取下,送入彈藥箱。
GAU-8/A的液壓傳動裝置與飛機液壓系統(tǒng)隔離,單獨工作,采用2個馬達(dá),馬達(dá)除控制機炮射速外,還控制機炮反轉(zhuǎn)退彈和供彈系統(tǒng)工作,使機炮與供彈系統(tǒng)工作協(xié)調(diào)一致。
GAU-8/A的每根炮管都有自己的彈膛與槍機。其與加特林機槍一樣,整個發(fā)射循環(huán)是由凸輪帶動并由炮管旋轉(zhuǎn)實施,而炮管本身的旋轉(zhuǎn)則是由飛機攜帶的雙液壓系統(tǒng)驅(qū)動。
GAU-8/A裝在一個托架上,通過前機身底部的艙門安裝在A-10攻擊機機頭和座艙下部。炮管組的旋轉(zhuǎn)軸稍微偏向飛機中心線的左邊。由于機炮是在9點鐘位置發(fā)射(從前面看),此發(fā)射位置正好位于飛機的對稱中軸線上,因此機炮發(fā)射時對飛機不會產(chǎn)生偏航力矩。
使用3種專用彈藥
GAU-8/A主要使用3種彈藥。
一是高爆燃燒彈,其彈丸質(zhì)量370g,采用標(biāo)準(zhǔn)的M505引信、混合炸藥,可以在500m距離穿透69mm厚裝甲,適宜于攻擊輕型車輛和器材等目標(biāo)。
二是穿甲燃燒彈,其為貧鈾彈藥,共有兩種型號,彈丸質(zhì)量分別為392g和430g。這種炮彈彈丸內(nèi)裝1個直徑較小的、比重較大的貧鈾穿甲心。貧鈾穿甲心除了具有很強的穿透力以外,還是一種天然的引火材料,可增強穿甲燃燒效應(yīng)。這種炮彈的彈道極佳,在較遠(yuǎn)的距離上具有很大的動能,可以在1000m距離上輕松穿透38mm裝甲,對坦克及裝甲車等目標(biāo)具有很強的破壞力。
三是混合彈。為獲得最好的穿甲效果,GAU-8/A在供彈時按照4:1的比例將穿甲燃燒彈與高爆燃燒彈混合,這樣一來,對付坦克及任何裝甲車輛都極為有效。
GAU-8/A在彈藥設(shè)計上有一個非常重要的創(chuàng)新,就是使用鋁合金代替了傳統(tǒng)的鋼與黃銅制造彈殼,這使得飛機在總負(fù)載不變的情況下可多攜帶30%的彈藥。
GAU-8/A的發(fā)射速率最初是可控的,低速檔為2100發(fā)/分,高速檔為4200發(fā)/分,后來射速被固定在3900發(fā)/分。在實戰(zhàn)中,為節(jié)省彈藥及避免槍管過熱,機炮通常只能限制進行1~2秒的快速射擊。就武器可靠性而言,在一次射擊中消耗掉所有彈藥并不會對武器系統(tǒng)造成損傷,不過這樣的連續(xù)射擊會大幅縮短炮管壽命。
GAU-8/A的膛口初速與M61A1“火神”機炮幾乎相同,但其彈藥破壞力更大,彈道性能更佳。與大多數(shù)20mm口徑炮彈相比,GAU-8/A發(fā)射的30mm口徑的彈藥在1800m距離上飛行時間減少了30%,相應(yīng)地減小了瞄準(zhǔn)誤差。
后期衍生發(fā)展
后來,GAU-8/A的一部分專利技術(shù)用在了專為AV-8B“海鷂”式攻擊機開發(fā)的25mm口徑GAU-12“平衡者”機炮上,該機炮與M61A1“火神”機炮大小相近,但殺傷力更為驚人。通用電氣公司還在GAU-8/A的基礎(chǔ)上把炮管減少到4根制造出GAU-13,該機炮曾作為GPU-5/A吊艙的一部分參與測試。
此外,GAU-8/A還是荷蘭開發(fā)的“守門員”近迫武器系統(tǒng)的基本組件,該系統(tǒng)比發(fā)射20mm炮彈的“密集陣”武器系統(tǒng)射程更遠(yuǎn)、毀傷能力更強。
編輯/鄭雙雁