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Military2版 - A-10“疣猪”诞生之初,GAU-8“复仇者”机炮既是幸福又是痛苦
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发布时间:2017-10-18 原作者:Armstrong 点击数: 17136
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A-10“疣猪”攻击机以其搭载的GAU-8/A“复仇者”30毫米机炮而闻名,正是这种
威力巨大的加特林机炮使A-10成为独特的“坦克开罐器”,在美国空军中牢牢占据了不
可替代的位置,虽多次面临提前退役窘境,但每次都能化险为夷。不过很少有人知道,
在A-10研制初期,这种机炮对“疣猪”来说既是幸福又是痛苦。GAU-8开炮时对A-10飞
行员产生的威胁并不亚于敌人,射击时不仅产生剧烈振动,还会伴随出现大量遮挡飞行
员视线的烟雾和火焰,发动机吞烟后也有熄火危险。为了确保“疣猪”的正常作战,美
国空军为这些问题找到有效解决方案。
这种威力巨大的加特林机炮使A-10成为独特的“坦克开罐器”
通用电气公司研制的30毫米GAU-8“复仇者”机炮作为A-10“雷电II”攻击机的主
要武器已经服役了40多年。除A-10外,这种机炮还是荷兰“守门员”近防武器系统的核
心,我国也借鉴“守门员”的思路发展出730近防炮。据传730近防炮于1985年7月立项
,代号857工程,其机炮设计直接借鉴了GAU-8“复仇者”机炮和其EX-83炮架系统,可
是说是“复仇者”的中国版,威力比西方海军的标准近防系统——采用M61 20毫米“火
神”机炮的“密集阵”要大上许多。
730近防炮
GAU-8“复仇者”是一种庞大而经典的机炮,具有七根独立炮管,采用加特林转管
原理,由两台液压马达驱动,理论射速每分钟4200发。
庞大的GAU-8机炮
“复仇者”诞生
“复仇者”的历史可以追溯到20世纪60年代,当时美国空军要求研制一种可负担的
专用对地攻击机,主要用于执行近距支援任务,摧毁敌装甲车辆和地面固定目标。该机
的假想敌就是大规模入侵西欧的苏军装甲集团。
美国空军在1966年9月启动了实验性攻击机项目(A-X),发起新型近距支援攻击机
招标。军方强调该机首先要够便宜,然后要具有良好的低速机动性,战场滞空时间要长
,生存能力和火力也要非常突出。美国空军咨询了参加过越战的A-1“天袭者”攻击机
飞行员之后,在1970年夏颁布了更细化的性能指标。
军方要求该机必须安装一门30毫米转管机炮,而且每分钟射速不得低于4000发。为
了研制这一大杀器,美国空军在1971年分别授予通用电气和飞科-福特公司一纸合同,
由两家公司来竞标为A-X研制大威力的GAU-8“复仇者”30毫米机炮系统。此时,诺斯罗
普的YA-9A和费尔柴尔德公司的YA-10A已进入A-X项目的最后竞争,通用电气和飞科-福
特公司要分别为这两种原型机研制并安装相应的机炮/弹药系统,以及配套的无弹链供
弹系统和火控设备。
A-9的GAU-8机炮布置
可以这么说,A-X和GAU-8机炮的命运在此时已经被牢牢捆绑在了一起,想要在项目
中获胜,4家公司就必须通力合作,高度完成飞机和机炮的整合工作。所以与其说是为A
-X研制机炮,不如说A-X是围绕着“复仇者”机炮展开了设计。YA-10把机炮安装在前机
身下方偏向左侧的位置,这么做是为了给前起落架舱留出空间,于是就造成了机炮在左
,前起落架在右的奇葩布局。
为了给机炮让路,前起落架不得不被挪到一边
A-9也采用了类似的偏置设计
但GAU-8原型炮的研制进度跟不上A-X原型机,当YA-9和YA-10在1972年末展开竞争
试飞时,两家公司还没有准备好原型炮,所以美国空军决定让原型机先安装体积较小的
20毫米M61“火神”机炮开始试飞。最终在1973年1月,YA-10A在竞争试飞中战胜了YA-
9A,赢得了研制合同,这让通用电气和飞科-福特公司的工作量骤然减半,只要为一种
飞机设计机炮了。
安装20毫米M61“火神”机炮进行试飞的YA-10A原型机
A-10是一种皮实耐用的攻击机,需要的维护工作量相对较少,可从条件简陋的前线
机场起飞作战。为了提高生存能力,A-10的机身能承受23毫米炮弹的射击,座舱澡盆装
甲能承受57毫米的射击。A-10采用自密封油箱,被击中后能自动封住破口防止漏油。如
果液压或航电设备损坏,飞行员可以切换到手动驾驶模式继续飞行。
通用电气公司在转管炮的设计上已经驾轻就熟,成功研制出著名的M61“火神”战
斗机机炮。飞科-福特仅研制过不成功的25毫米GAU-7转管炮。于是在1973年,通用电气
的设计毫无悬念地获得了GAU-8机炮研制合同,整套系统被称为A/A49E-6机炮系统。
通用电气并并没有简单地把M61从20毫米口径放大到30毫米,这样会导致GAU-8大幅
超重。为了满足空军苛刻的重量要求,通用电气不得不从头设计,最后只沿用了“火神
”的无弹链供弹系统。GAU-8是一种7管加特林机炮,连附件和供弹系统在内重约371千
克。美国空军曾考虑过单管的30毫米厄利孔304RK机炮,该炮也被称为KCA,军用编号
GAU-9/A,但该炮在测试中的表现不太可靠,平均每900次射击就会发生一次故障,而“
复仇者”射击9000发才会出一次故障。
GAU-9/A单管炮
GAU-8射击时产生的后坐力高达45千牛(4.6吨),为了防止机身损坏,后坐力经过
缓冲器缓冲后再传递给机身。由于A-10的机炮口偏离机身中线并不是太多,所以机炮后
坐力并不会导致飞机偏离目标。
GAU-8机炮重281千克,A/A49E-6机炮系统全重1827千克,约占A-10总重量的16%!
GAU-8有7根炮管,每分钟最快能发射4200发炮弹,但为了提高寿命把射速降到了3900发
/分。就算按照这个速度,每根炮管一分钟也要发射557发炮弹。
GAU-8外露的驱动齿轮
在实际操作中,为了节约弹药和延长炮管寿命,A-10飞行员只会进行持续一到二秒
的点射,不会长时间按下射击按钮。机炮炮管最低寿命20000发,每根炮管都能通过快
速拆装机构进行维护或更换。
机炮系统总长5.49米,供弹鼓直径0.91米,容量高达1174发,不过正常情况下只会
装1150发炮弹。机炮由两台独立的液压马达驱动,总功率77马力,为供弹系统和转管系
统提供动力,马达启动后几乎能立即让炮管进入全速旋转。
GAU-8机炮系统总长5.49米,供弹鼓直径0.91米,容量高达1174发
A/A49E-6机炮系统不会在射击时向外抛壳,弹壳会被重新输送回弹鼓储存,降落后
再由地勤取出丢弃。这种设计能消除弹壳乱抛后被吸入发动机或损坏机身的危险。
“疣猪”的幸福与痛苦
制造出GAU-8原型炮后,通用电气公司急忙把这门巨炮装入YA-10中。GAU-8在地面
射击测试中表现出色,但在1974年3月当试飞员驾驶YA-10进行首次空中射击时,问题出
现了。
“复仇者”机炮在射击中每秒要发射近70枚炮弹,完整的30毫米炮弹足有啤酒瓶这
么大,炮弹有燃烧穿甲弹(贫铀)、高爆燃烧弹、和练习弹三种,燃烧穿甲弹弹头内有
300克贫铀核心。机炮在两台液压马达的驱动下才能旋转炮管进行射击。
飞行员扣动扳机时,炮口会吐出致命火焰,巨大的后坐力会导致机身晃动,并发出
“BRRRRT!”的标志性声音,笼罩机身的火药气体充满颗粒物。坊间长久以来有个传说
,A-10开炮会导致飞机减速。
在A-10服役初期,威力强大的“复仇者”机炮出现了不少问题
试飞员在射击中发现“复仇者”的炮口焰会导致飞行员短暂致盲,这对于低空低速
浅俯冲射击十分危险,可能会导致撞地。肮脏的火药燃气会在挡风玻璃和机身上留下黑
色烟灰,并最终遮住飞行员的视线。
为了解决挡风玻璃污染问题,费尔柴尔德设计师给A-10增加了风挡清洗功能。根据
1988年印发的官方飞行手册,按下A-10座舱右侧的清洗开关就能对风挡进行30秒清洗。
清洗设备会先向风挡喷6秒清洁液,然后从辅助动力装置引出高压空气持续吹干24秒,
当然也能用于吹除风挡上的雨水。但手册并不建议飞行员经常使用清洗功能,因为风挡
在30秒的清洗期间会一片模糊。
A-10风挡的清洗喷嘴就位于风挡下沿的黑色区域内
维护人员在YA-10落地后还发现了另一个问题,那就是GAU-8在射击中产生的巨大后
坐力对机炮安装座产生了持续的高频率冲击,反复摩擦甚至导致两个独立金属部件被焊
接在了一起!虽然这不会影响安全飞行,但却使GAU-8难以从炮舱中拆出进行维护。
人们还发现了一个更令人头疼的问题,那就是射击产生的烟雾会经过机翼上方进入
发动机,由于烟雾含氧量低,有导致发动机吞烟熄火的风险,此外烟雾中的颗粒物也会
附着在涡轮叶片上,影响发动机的正常运转。
史上最丑“疣猪”
为了解决这个问题,通用电气公司加长了“复仇者”的炮管,使炮口略微远离机鼻
以降低炮口焰强度并帮助消散火药燃气,然后把弹壳的弹箍从铜制改为塑料,降低了射
击产生的碎片的危险程度,但这项改进的意义最后被证明不大,不过由于塑料弹箍降低
了对炮管的磨损,于是也成为生产标准。
A-10就这样带着加长炮管的“复仇者”开始服役。为了彻底解决GAU-8的危害,美
国空军在接下来的10年时间里研究其他解决方案,先后至少测试过出三种炮口燃气导流
装置。这些装置都有助于降低燃气的冲击强度,并使烟雾远离飞机关键部件。
第一种设计是在A-10机鼻增加一个燃气偏流板,把设计产生的炮口焰和烟雾都引导
到机腹下方,远离机翼与发动机。
第一代的机鼻偏流板设计
第二种设计是对偏流板概念进一步发展,使之进化成包覆整个炮管的全新机鼻,只
留下了一条狭缝露出炮管并把炮口焰和烟雾引向机腹。这种新式机鼻虽然起到了很好的
炮口焰导流效果,但破坏A-10的气动外形,扰乱飞机的平衡,也使“疣猪”变得更加丑
陋。
A-10的全新机鼻设计造就了最丑“疣猪”
第三种导流装置只需简单安装在GAU-8的炮口上,就如突击步枪的消焰器。该装置
是巴特勒公司设计的,被称为GFU-16/A,由两套挡板组成。虽然GFU-16/A的测试效果很
不错,但会对A-10的机鼻产生额外压力,导致出现裂缝。1986年的一份报告表示该问题
虽然不一定会影响飞行安全,却对维护造成很大负担。
巴特勒GFU-16/A炮口装置
最后这三种导流装置都没被美国空军采用。通用电气最后通过改进GAU-8弹药的火
药配方来降低设计烟雾的肮脏程度,至于最危险的发动机吞烟熄火问题,费尔柴尔德公
司干脆给A-10增加了一个电路,当飞行员扣动机炮射击扳机时就会持续触发发动机重启
点火电路,即使熄火的话也能及时重启,多么简单粗暴。
即使用了“清洁火药”,A-10仍然是脏兮兮的
就这样,A-10成为一门真正的飞行火炮,与GAU-8/A“复仇者”无缝融合在了一起。
无奈之下的贫铀弹
A-10刚服役时,地勤人员需要手动为该机补充炮弹,整个装弹过程需要几小时。美
国空军在1976年认识到为该机研制自动装弹系统的的必要性,Coloney工程公司最后赢
得了这一合同,设计出一套能在移除弹壳的同时为弹鼓补充炮弹的装弹系统。
A-10的自动装弹装置
通用电气在研制GAU-8的同时也为该炮研制了新型30毫米炮弹。为了击穿苏制主战
坦克的顶部装甲,弹丸需要用非常坚硬的材料制造,钨是最佳材料,但世界上大部分的
钨合金都是中国和苏联供应的。为了找到替代材料,通用电气发现了贫化铀,也就是核
反应堆运转时产生的副产品,其放射性是天然铀的大约60%。贫铀除了足够坚硬外还有
一个附加优点,那就是当弹丸击中目标碎裂时会起火燃烧,起到穿甲燃烧弹的作用。为
了避免公众反感,通用电气在宣传材料谨慎地把贫铀描述为“重金属”。
通用电气在参考厄利孔30x173毫米304 RK炮弹后研制出三种30毫米弹药,一种是
PGU-14/B穿甲燃烧弹,另一种是PGU-13/B高爆燃烧弹 ,还有一种是PGU-15/B训练弹。
在实际使用中,A-10每发射5枚PGU-14/B会间隔一枚PGU-13/B。两种炮弹都具有铝合金
弹壳以尽量减轻重量来增加飞机的有效载荷。
GAU-8的三种弹药
PGU-14/B穿燃弹在1220米距离上的穿甲能力是55毫米均质钢装甲,距离接近到约
300米后穿甲能力提高到76毫米。在1979年的一次测试中,A-10对模拟苏联T-55和T-62
坦克的M47“巴顿”坦克进行了攻击,测试报告表示坦克遭受严重损坏,这次低空攻击
“非常成功”。
A-10只需11-27发弹药就能彻底击毁一辆坦克。在1200米距离上,A-10射出的炮弹
有80%都能准确命中一个直径12米的圆圈内。
PGU-14/B穿甲燃烧弹结构图
坊间常有A-10飞行员因坐在贫铀弹上方导致睾丸癌高发,因此美军大量启用女飞行
员的流言。这只是谣传罢了,1、贫铀的辐射很低,在正常情况下不会对人体产生危害
,民航客机曾广泛使用贫铀配重块。PGU-14/B穿甲燃烧弹弹头中的贫铀被包裹在铝合金
弹壳内,没有直接暴露在外,正常作业甚至直接用手触摸不会导致辐射泄漏;2、A-10
的座舱有厚重的钛澡盆装甲保护,贫铀的微弱辐射无法穿透这层装甲;4、“复仇者”
机炮的弹鼓位于座舱后方而不是飞行员座椅正下方。贫铀弹最大的危害在于射击后对环
境的污染,贫铀弹击中目标后破碎燃烧会产生的气溶胶,被附近的人吸入体内。
A-10弹鼓相当于座椅的位置
A-10的装甲钛澡盆由12.7毫米到38毫米厚的钛合金装甲板焊接而成
20世纪70年代中期,一家名为荷兰信号装置公司(Hollandse Signaalapparaten B
.V.)的公司选择GAU-8作为其“守门员”近防系统的机炮。这是一种舰载近防系统,能
击毁2000米外的来袭导弹和飞机。许多国家的海军装备了这套系统,如荷兰、英国、韩
国、葡萄牙和比利时。
“守门员”近防系统
除“复仇者”机炮外,A-10还能挂载7.25吨弹药,包括火箭、导弹和各种炸弹。A-
10在1991年海湾战争中首次参加实战,摧毁了大约3000辆伊拉克车辆,其中约900辆是
坦克。有两架A-10在一次任务中就摧毁了23辆伊拉克坦克。
虽然海湾战争“坦克开罐器”的头衔被F-111获得,但A-10却是当之无愧的最佳近
距支援攻击机。自1991年以来,A-10又陆续参加了在阿富汗、伊拉克和利比亚上空的战
斗,最近又在叙利亚上空作战。
通用电气共为A-10和“守门员”系统生产了770门GAU-8机炮,这种机炮目前仍是威
力最大现役机载转管机炮。
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