以F-16战斗机为例。F-16战斗机在机身中部安装了一个巨大的圆形弹鼓,内部安装有一个阿基米德螺旋杆,弹药就顺螺旋杆排列。当阿基米德螺旋杆旋转时,弹药就被“挤”到向航炮供弹的传送带中,既可以想象一下绞肉机的原理。这样等于有了一个自动化的弹药传输导轨,取消了弹链,避免了因弹链引起的可靠性问题。在 F-16和一些其他飞机上(M61A1为了配合不同机种的内部空间,都要都特别订制),空弹壳通过第二道导轨送回弹鼓,省略了抛壳机构,并且环保……。F-16的两个传送带被包裹在结实柔韧的管道中,由炮管动力驱动,位于炮尾的液力马达还通过一根驱动软管来驱动弹鼓内的螺旋杆。
M61A1家族中大多数都是飞机本身的液压系统来驱动(液力马达),少数使用飞机的供电系统(电动机)。在全射速时,整门炮需要35马力来驱动,从射击方向看去,弹鼓呈反时针方向旋转。6 个炮管由数片夹具固定,这些夹具可以更换成其它直径的,借以微调炮弹的散布模式。炮管内部都有膛线。
F-16上的“火神”
F-16早期型安装的 M61航炮曾出现问题,并导致 1979年9月开始禁止F-16A/B使用航炮。因为在这之前发生了两次事故:F-16在飞行中进行射击时,飞机出现无法控制的偏航。事后查明是因为 M61A1射击时的震动影响了电传飞控系统中的加速度计。加速计于是向飞行计算机提供了错误的数据,导致飞机偏航。在给加速度计增加减振措施后解决了此问题。随后先前出厂的106架未安装减振器的F-16在 1980 年间都接受了加速度计减振改造。
F-16上弹鼓就安装在飞行员座舱后,装弹口在右边条下方,航炮炮身则安装在机身左侧,炮口设置在左边条上方。整个弹鼓备弹511发。F-16的“火神”炮的击发由一个叫做航炮控制器的电子装置控制。发射时,控制器发出一个电压脉冲来击发每枚炮弹。在每次持续射击结束后(“火神”炮不能进行单发射击),M61A1会进行一次自清洁。在清洁操作中,5~9枚未击发的弹药旋转通过炮膛后再回到弹鼓。过程与平常射击一样,只是控制器不会发出电脉冲,其目的是清除炮膛内的火药残渣。这些弹药不可再用。M61A1还有SMS装置(弹药存储管理系统),该装置内部有个计数器,通过计算电脉冲的次数,再对照弹药总数,就可以显示剩于的弹药数。但是在清洁操作中控制器没有发出脉冲,所以SMS无法计算出用于清洁的弹药准确数量,SMS 缺省设置为7。但是这样就可能造成了SMS显示的数量与实际数量不符,清膛炮弹的数量增加时误差也随之加大。
战术操作
F-16的“火神”炮在启动到全速射击耗时0.3秒,再停止射击耗时0.5秒。一些批评家(特别是防务分析家皮埃尔.斯普瑞在一篇叫做First Rounds Count文章中指出)飞行员在按下射击按钮时处于最好的射击时机,0.3秒的延迟将时将使飞行员失去这个良机。但这种观点被事实所推翻。以欧洲狂风(Tornado)攻击机所装备的德国毛瑟BK27 27毫米航炮为例,BK27是转膛炮结构,不存在加速问题,一触即发始、终处于最高射速。在M61A1射击的第一秒钟内大约能发射70发炮弹(全速时 6,000 发/分=100 发/秒,但是在第一秒钟的加速中浪费掉了30% 的时间,所以为70发)。BK27的射速是1,700 发/分,这样三支BK27在第一秒钟内并联射击出的炮弹总和才能达到一门M61A1所发出的,M61A1的高射速抵消了这个缺点。
6,000发/分的射速意味着每枚炮弹将以0.01秒的间隔发射。一架MiG-29长17.20 米,如果一架MiG-29以 1,000公里/小时的速度在F-16面前横向飞过,它在在0.01秒内将移动2.78米。所以如果 F-16开始射击并击中MiG-29前部的话,那么MiG-29将至少挨上5-6颗20毫米炮弹。
声音
由于“火神”炮的高射速,在射击时你无法分辨出两次击发中的间隔。它的声音听起来像重型混凝土钻孔机,“嗡嗡”的快速击发声音比二战美军士兵形容德军MG机枪听起来“像撕裂亚麻布”还要密集,在游戏 Falcon4.0中你可以听到这种恐怖的声音。
弹药
一枚完整的M61炮弹由黄铜弹壳、电击发底火、推进药剂和弹丸组成。当电脉冲击发底火后,推进药剂被点燃,弹丸被射出。M61五中不同种类的弹药之间的差别都在弹丸上,但是在所有弹丸底部都有一段软金属,其作用是弹丸在通过炮管时收膛线挤压,软金属变形后在膛线的作用下产生强烈的旋转,增加飞行稳定性。软金属另一个作用是防止火药气体通过膛线泄漏。
M61的五种弹药:
空包弹,色彩编码是褐色,弹壳由塑料或钢铁制成,主要用于测试火炮。
M55A1/A2教练弹,非空包弹,只是弹丸内部未填充炸药。
M53穿甲燃烧弹,弹体为钢制,头部是铝材料,头部填充燃烧剂。
M56高爆燃烧弹,用于打击飞机与轻型目标,在碰撞目标后爆炸。
PGU-28,F-16 Block50批次开始研制的远程弹药,射程比M53系列提高三倍,填补了响尾蛇与M53之间的火力空白。
M61A1规格
长: 1,875mm
重量: 120kg
炮口初速: 1,036m/s
射速: 最大 6,600 rps (通常设置在 4,000 或 6,000)
