تسلیحات نیروی هوایی

توپ 20 میلیمتری ام61ساخت امریکا والکان

توپ 20 میلیمتری ام61 ساخت امریکا والکان

در پایان جنگ جهانی دوم، نیروی هوایی ارتش ایالات متحده شروع به بررسی یک سلاح ثابت برای نصب روی جنگندهای اینده خود که جتهای جنگی بودند گرفت. سرعت بالاتر هواپیماهای جنگنده با موتور جت به این معنی است که برخورد گلوله های شلیک شده از توپ و یا مسلسل جنگنده ها به جنگنده دشمن کار بسیار دشوار تری بود الا که سلاحی وجود داشته باشد که تعداد زیادی گلوله در ثانیه و یا دقیقه شلیک کند.

ارتش چیزی بهتر می خواست، ترکیبی از سرعت بسیار بالا آتش با قابلیت اطمینان پذیری استثنایی. در سال 1947، نیروی هوایی به یک شاخه جداگانه از ارتش تبدیل شد و تا پیش از این جز نیروی زمینی بود . نیروی هوایی جدید درخواست یک سلاح جدید برای هواپیمای جدید خود را ارائه کرد. یکی از درس‌های نبرد هوایی جنگ جهانی دوم این بود که جنگنده‌های آلمانی، ایتالیایی و ژاپنی می‌توانستند هواپیماهای آمریکایی را از برد بیشتری با کمک توپ های خود هدف قرار دهند. سلاح اصلی جنگنده های اموریکایی مسلسل 12.7 م م بروئینگ بود و جنگنده های همچون P-51 و P-47 باید در نزدیکی هواپیماهای دشمن قرار می گرفتند تا آنها را مورد اصابت قرار داده و به آنها آسیب برسانند. توپ هیسپانو 20 میلی متری که توسط P-38 و P-61 حمل می شد، در عین حال که در برابر هواپیماهای ملخی مهیب بود، سرعت شلیک نسبتاً پایینی در عصر جت ها داشت، در حالی که سایر توپ ها به طور مشهور غیرقابل اعتماد بودند.

(کالیبر 20 و بالاتر از آن توپ نامیده می‌شود)

گاتلینگ اختراع قرن19 بود..اگرچه مسلسل خودکار نبود ولی اولین سلاحی بود که پشت سر هم شلیک میکرد و نرخ اتش بالای داشت ولی نسخه های اولیه کاملا میکانیکی بودند و با حرکت دست کار میکردند

در پاسخ به این نیاز، بخش تسلیحات جنرال الکتریک یک ایده قدیمی را احیا کرد: سلاح چند لول گاتلینگ. اسلحه اصلی گاتلینگ به دلیل نیاز به منبع انرژی خارجی برای چرخاندن مجموعه لوله از رده خارج شده بود، اما نسل جدید جنگنده‌های توربوجت قدرت تولید برق کافی برای کار انداختن گاتیلینگ را داشتند . با چندین لوله ، سرعت شلیک در هر لوله می تواند کمتر از یک توپ تک لول باشد و در عین حال سرعت کلی شلیک بیشتری را فراهم می کند. ایده به کار انداختن یک سلاح گاتلینگ از یک منبع برق خارجی ایده جدیدی در پایان جنگ جهانی دوم نبود، زیرا خود ریچارد جردن گاتلینگ که این سلاح گاتیلینگ را با حق ثبت اختراعی که در سال 1893 به ثبت رساند، این کار را انجام داده بود. در طول جنگ جهانی اول، مسلسل چرخشی Fokker-Leimberger با 12 لول، که با موتور هواپیما یا موتور الکتریکی کار می کرد، توسط امپراتوری آلمان در دست توسعه بود.

در سال 1946، ارتش قرارداد جنرال الکتریک را برای “پروژه ولکان”، که یک سلاح شش لول که قادر به شلیک 7200 گلوله در دقیقه (rpm) بود انتخاب کرد اگرچه طراحان اروپایی در همان زمان برای داشتن قدرت بیشتر ضربه گلوله به سمت سلاح‌های سنگین‌تر با کالیبر 30 م م حرکت می‌کردند، ایالات متحده در ابتدا بر روی یک فشنگ قدرتمند 015 م م که برای یک تفنگ ضد تانک قبل از جنگ طراحی شده بود، تمرکز کرد. اولین نمونه های اولیه جنرال الکتریک از سلاح T45 با کالبیر 15 م م در سال 1949 از زمین شلیک شد. در اوایل دهه 1950، نیروی هوایی تصمیم گرفت که سرعت بالا دهانه سلاح به تنهایی برای اطمینان از انهدام هدف کافی نباشد و گزینه های 20 و 27 میلی متری را آزمایش کرد. .سلاح های کاتیلنیگ با این دو کالبیر به ترتیب با نام‌های T171 و T150 شناخته می‌شوند و برای اولین بار در سال 1952 آزمایش شدند. در نهایت، مهمات استاندارد 20 م م با طول پوکه 102 میلی‌متری انتخب شد که تعادل مورد نظر از نظر جرم پرتابه، میزان مواد انفجاری درون مهمات و سرعت دهانه را ایجاد میکرد

توسعه جنگنده لاکهید اف104 استار فایتر که اولین جنگنده ای بود که از سلاح جدید که یک سلاح 6 لوله 20 م م بود نشان داد که T171 Vulcan (که بعداً M61 نامیده شد ) مشکلاتی در زمینه روش تغزیه و روش دفع پوکه و موارد این چنین داشت. یک سیستم تغذیه مهمات جدید برای نسخه جدید M61A1 توسعه داده شد که متعاقباً این دل تولید و به توپ استاندارد جنگنده های ایالات متحده تبدیل شد.

M61_Vulcan
ام61

در سال 1993، جنرال الکتریک بخش هوافضای خود، از جمله سیستم های تسلیحات جنرال الکتریک را به همراه ابزار طراحی و تولید M61 و دیگر توپ های گاتیلینگ جنرال الکتریک را به مارتین ماریتا فروخت. پس از ادغام مارتین با لاکهید، توپ گاتیلینگ توسط لاکهید مارتین تولید شد. سیستم های تسلیحاتی لاکهید مارتین بعداً توسط جنرال داینامیکس خریداری شد که در حال حاضر M61 و انواع آن را تولید می کند.

هر یک از شش لوله توپ یک بار به نوبه خود در طول هر چرخش لوله ها شلیک می کند. توپ در صورتی که به شکلی تنظیم شود که چرخش لوله ها در بیشترین سرعت خود باشد تا 100 گلوله بر ثانیه شلیک میکند و اینگونه با حداقل رساندن فرسایش لوله و تولید گرما، به عمر طولانی‌تر سلاح کمک می‌کنند. میانگین زمان بین گیر کردن یا خرابی برای ولکان بیش از 10000 گلوله است که آن را به یک سلاح بسیار قابل اعتماد تبدیل می کند.

اکثر نسخه‌های M61 به صورت هیدرولیکی در کنار الکتریک کار میکنند . چرخاننده لوله های و سیستم تغذیه مهمات توسط یک موتور محرک هیدرولیک می چرخند. گلوله توسط یک سیستم پرایمینگ الکتریکی شلیک می شود که در آن سوزن با کمک یک سیستم الکترونیکی به ته پوکه ضربه میزند برای همین سرعت و زمانبندی بسیار دقیق است

M61 اولیه از نوعی نوار تغذیه استفاده میکردند که یک سره بودند و پوگه بعد از شلیک دوباره به مخزن بر میگشت، ولی نسخه تولیدی M61A1 دارای سیستم گلوله گذاری نوینی بود که این اجازه را میداد که پوکه بعد از شلیک از نوار خارج شده و از دریچه ای از جنگنده به بیرون پرتاب شود(بسته به نوع و طراحی جنگنده) و یا اینکه پوکه از طریق نوار باز به مخزن مهمات برگردد.سیستم تغذیه بسته به نوع جنگنده فرق دارد ولی اکثرا دو طرفه هستند یعنی پوکه را بعد شلیک به درون مخزن مهمات بر میگرداند زیرا پرتاب پوکه از جنگنده نتنها میتوان باعث اسیب روی زمین شود بلکه ممکن است پوکه به خود جنگنده برخورد کرده و یا وارد موتور شود

ام61 نصب شده روی یک فانتوم.نحوه طراحی قرار گیری محل مهمات بسته به جنگنده فرق دارد

اولین هواپیمایی که M61A1 را حمل کرد مدل C جنگنده F-104 بود که از سال 1959 وارد خدمت شد

یک نسخه سبک تر از Vulcan که برای استفاده در جنگنده نسل 5 ، اف22 طراحی شد و با نام M61A2 شناخته میشود ، از نظر مکانیکی مشابه M61A1 است، اما با لوله های نازکتر تر برای کاهش وزن کلی به 92 کیلوگرم(وزن نسخه M61A1 رقم 112 کیلوگرم است که البته این رقم بدون مهمات درون مخزن است زیرا بسته به جنگنده میزان مهمات درون مخزن مهمات فرق دارد). سوپر هورنت نیز از این نسخه استفاده میکند

سرعت شلیک ولکان معمولاً 6000 گلوله در دقیقه است، اگرچه برخی از جنگنده ها (مانند AMX و F-106 دلتا دارت) دارای نسخه های با سرعت اتش کمتری بودند و برخی دیگر مانند (A-7 ، F-15 ) دارای نرخ شلیک قابل انتخاب 4000 یا 6000 گلوله در دقیقه بودند. لوله های سبک تر M61A2 اجازه می دهد تا سرعت شلیک تا حدودی بالاتر برد رقمی معادل 6600 گلوله بر دقیقه

عملاً هیچ توپ گاتیلینگی دارای مهمات کافی برای یک دقیقه شلیک کامل نیست، زیرا شما اگر قرار باشد 60 ثانیه اتش مداوم داشته باشی باید در 600 کیلوگرم نیز مهمات 20 م م حمل کنی. مهمات کامل 1225 کیلوگر وزن دارد. جنگنده های معمولا بین 600 تا 1000 گلوله حمل میکنند و برای کاهش میزان مهمات مصرفی یک سیستم وجود دارد که میتوان با ان این انتخاب را کرد که با هر بار فشار دادن ماشه چند گلوله شلیک میشود. میزان قابل تنظیم از 2 تا 3 گلوله گرفته تا50 گلوله در هر بار فشار قابل تنظیم است. 50 گلوله برای این سلاح یعنی شلیک مداوم کمتر از نیم ثانیه . اندازه بدنه هواپیما و فضای داخلی ان ، اندازه خزانه مهمات را محدود می کند و در نتیجه ظرفیت مهمات را محدود می کند. هنگامی که روی خودرو سوار می شود، تنها عامل محدود کننده وزن حمل ایمن وسیله نقلیه است، بنابراین انبار مهمات نسبتاً بزرگتری در دسترس است ولی برای نسخه های که روی زمین حمل میشود

1024px-M61_Vulcan_nose_mounted_6-barreled_Gatling_cannon_(11472816163)
ام61 ای2 نسخه نصب شده روی اف22 و سوپر هورنت

تا اواخر دهه 1980، M61 عمدتاً از مهمات سری M50 در انواع مختلف استفاده می کرد، معمولاً یک مرمی 99 گرمی را با سرعت دهانه حدود 1030 متر در ثانیه شلیک می کرد. انواع مهمات های شامل آتش زا ،نفوذ کننده ضد زره (API)، و نسخه انفجار قوی اتش زا که مهمات اصلی و پرکاربرد ان است (HEI) و گلوله های آموزشی در دسترس برای شلیک از این توپ هستند.

از میانه دهه 1980 مهمات سری ام56 وارد شد که این مهمات نیز دارای انواع مختلف بالا است

والکان اولین بار در 4 آوریل 1965 در نبردهای هوایی مورد استفاده قرار گرفت، زمانی که چهار میگ17  نیروی هوایی ویتنام شمالی به دسته از از جنگنده های امریکا متشکل از 10 فروند اف-100 سوپر سابر حمله کردند. اسکورت انها 48 فروند جنگنده F-105 مجهز به ولکان و “مملو از بمب” بودند که در نهایت اف105 ها موفق شدند دو میگ را با والکان سرنگون کنند رهبر میگ و تنها بازمانده از چهار میگ، کاپیتان تران هان، گزارش داد که جت‌های آمریکایی آنها را تعقیب کرده‌اند و F-105 سه فروند هواپیمای او را سرنگون کرده. کاپیتان دونالد کیلگوس که خلبان یک F-100 بود، با چهار توپ 20 میلی‌متری M39 خود در جریان درگیری یکی از این میگها را سرنگون کرد .جالب اینکه هیچ خلبان دیگر امریکا در ان روز مدعی سرنگونی دو میگ دیگر نشد و از این رو در امریکا بنا بر این گذاشته شد که علی رقم ادعای خلبان ویتنامی رهبر گروه، دو میگ دیگر توسط اتش پدافند سرنگون شدند

والکان درریشه بالااف15…مخزن مهمات درون بدنه پشت کابین نصب شده است

اولین شکار تایید شده با اسلحه ولکان در 29 ژوئن 1966 زمانی رخ داد که سرگرد فرد تریسی، با F-105 خود با شلیک 200 گلوله 20 میلی متری یک میگ17 را سرنگنون کرد اگرچه خلبان میگ اجکت کرد

والکان به غیر از جند جنگنده بر روی تمامی جنگنده های امریکای شامل اف4 فانتوم نسخه ایی ، اف14، اف15 ، اف16 ، اف18 ، اف22 ،ای7 دی ، ای ام ایکس، میتسوبیشی اف1 و اف2 و به عنوان سلاح دفاعی روی برخی مدلهای بمب افکن ب52 و ب58 نصب شد

دو نسخه غلاف این توپ نیز وجود دارد

یکی SUU-16/A (که توسط ارتش ایالات متحده نیز M12 نامگذاری شده است) و دیگری SUU-23/A نسخه بهبود یافته نسخه قبلی (M25 ارتش ایالات متحده).این دو مدل در دهه 1960 توسعه یافتند که اغلب در نسخه های بدون توپ جنگنده اف4 فانتوم به کار میرفت (اف4 فانتوم تنها در نسخه E دارای توپ ثابت بود و باقی مدلها فاقد توپ بودند و از غلاف استفاده میکردند )

SUU-16/A از M61A1 الکتریکی با یک توربین چرخنده با کمک فشار هوا برای تغذیه موتور استفاده می کند. در واقع یک توربین برای به کار انداختن توپ وجود داشت که فشار هوا حرکت جنگنده رو به جلو توپ را بکار میانداخت ولی مشکلش این بود در سرعت بالای صوت توربین دچار مشکل میشد و زیر سرعت 640 کیلومتر هم فشار هوا انقدر نبود که توربین را درست بچرخاند ولی در نهایت از انجای که سرعت رزمی برای عملیات فانتوم بین 700 تا1000 کیلومتر بر ساعت بود خیلی مشکلی این مسئله ایجاد نکرد

SUU-23/A بعدی ازنسخه خودکار ولکان با نام GAU-4/A مشتق شده بود که با فشار هوا کار میکرد و در واقع کار سیستم هیدرولیک را فشار هوا انجام میداد. هر دو غلاف پوکه و یا گلوله های معیوب شلیک نشده را به بیرون پرتاب میکردند . هر دو غلاف حاوی 1200 گلوله داشت که 733 تا780 کیلوگرم وزن داشتند.در ویتنام ثابت شد این غلاف ها چندان به کار نمی ایند.. توپ لگد زیادی داشت و پاییه نگهدارنده ان زیر جنگنده انقدر قوی نبود توپ را کنترل کند و اتش پخش و پلا میشد در نهایت بعد از خروج فانتوم نیز از خدمت این غلاف دیگر استفاده نشدند

گونه‌ای با لوله‌های بسیار کوتاه‌تر به نام M195 نیز برای برای نصب روی بالگرد کبرا توسعه یافت ولی چندان مورد استفاده قرار نگرفت و در نهایت کبرا از یک گاتلینگ سه لول 20 م م با نام ام197 بهره برد

دو سیستم غیر هوایی از ام61 ساخته شد

یکی سامانه دفاع هوایی ضد موشک فلانکس برای نصب روی شناوریهای دریای بود که شامل یک توپ ام61 با یک مخزن 989 تا 1550 فشنگه بسته به مدل است که به شکل معمول برای اتش با سرعت 3000 گلوله بر دقیقه تنظیم شده.این نسخه دارای یک رادار جستجو و درگیر باند کی یو مستقل است که به ان اجازه کشف و درگیر با موشک های ضد کشتی مستقل از رادار ناو را میدهد

مقاله ای کامل در مورد سامانه ضد موشک فلانکس را اینجا بخوانید

photo_2016-11-04_08-20-12

مورد دیگر استفاده شده از توپ ام61 بر میگردد به سامانه پدافندی ام163 است

سامانه خودکششی پدافند هوایی ام 163 ترکیبی  از یک توپ گاتیلینگ ام61 بر روی یک شاسی نفربر ام113 است. سامانه فاقد  رادار بود و تنها یک رادار مسافت یاب داشت و دارای  یک سامانه اپتیکی  بود که میشد  ان را به یک دوربین دید  شبانه با برد محدود  به کار برد. سامانه هدفگیری  بدین شکل عمل میکرد  که دوربین را بر روی هدف قرار میدادند  و بر روی هدف  به صورت اپتیکی قفل می کردند و بعد سامانه کنترل اتش  محاسبه لازم را با کمک  رادار مسافت یاب  انجام می داد و بعد از تنظیم خودکار زاویه لوله دست به اتش می زد. توپ  ام61 اگرچه توان اتش  تا 6000 گلوله بر دقیقه را داشت ولی بر روی این سیستم سرعت اتش  3000 گلوله بر دقیقه بود و دارای  حالت اتش 10،30،60 و صد گلوله با سرعت اتش 3000 گلوله بر دقیقه  بود  ولی برای شلیک اتش متداول سرعت اتش 1000 گلوله بر دقیقه بود.2100 گلوله برای توپ درون خودرو حمل میشد. ام 163 در خدمت ارتش  امریکا و چندین  ارتش  از جمله اسرائیل  قرار گرفت ولی هرگز مورد استفاده به عنوان یک سلاح ضد هوایی در مرحله عمل قرار نگرفت و معمولا جهت پشتیبانی  اتش از نیروی زمینی  استفاده میشد برای نمونه این کاربرد اصلی در نبرد گرانادا  بود.همچنین برای مدتها نقش خودروی شناسایی را  نیز در خدمت بازی کرد.در دهه 1980 برخی از این سامانه  ها به یک لوله چهار تایی موشک  استینگر  نیز مجهز شدند که البته فراگیر نبودند.

ام 163

درسال 1984 برنامه ای برای  ارتقا سامانه اتش و افزایش دقت اجرا شد ولی محدودیت برد توپ ام 61 که 1.5 تا 2 کیلومتر در برد و همین میزان در ارتفاع بود باعث محدودیت شدید این سامانه شد و موشک استینگر جایگزین  این سامانه شد و در نقش شناسایی  نیز خودروی ام 6 (نسخه ای از نفربر زرهی برادلی) جای ان راگرفت تا در سال 1994 برای همیشه از خدمت خارج شود.

عضویت در کانال تلگرامی جنگاوران برای آگاهی از آخرین مقالات و مطالب نظامی

نوشته های مشابه

دکمه بازگشت به بالا
بستن
بستن