Текст книги "Энциклопедия современной военной авиации 1945-2002: Часть 2. Вертолеты"
Автор книги: В. Морозов
Соавторы: С. Сидоренко,В. Обухович
Жанры:
Технические науки
,сообщить о нарушении
Текущая страница: 14 (всего у книги 32 страниц) [доступный отрывок для чтения: 14 страниц]
В 1965 году ВМС США приняли на вооружение 20-мм двуствольную револьверную пушку МК11, разработанную фирмой «Хьюз».
Стрельба из пушки ведется одновременно из двух стволов. Боекомплект тот же, что и у 20-мм пушки М61А1 (т.е. патроны «20x102»). Начальная скорость снаряда 1000 м/с. Питание пушки ленточное звеньевое. Для каждого ствола имеется своя лента.
Особенностью пушки является нарезной патронник в барабане и гладкий канал ствола.
Длина ствола 1737 мм, общая длина пушки 2000 мм. Вес пушки 109 кг. Темп стрельбы 700 и 4200 выстр./мин. Боекомплект пушки – 750 патронов.
Пушкой МК11 вооружены палубные истребители F-8E «Крусейдер» и штурмовики А-4М «Скайхоук».
Эксплуатация пушки выявила ряд конструктивных недостатков, поэтому в 1968 г. ее производство прекратили. Всего было выпущено около 1000 пушек.
Американская фирма «Филко-Форд» специально для вертолетов спроектировала пушечную установку ХМЗО, состоящую из двух 30-мм револьверных пушек ХМ140.
Пушки расположены по обе стороны фюзеляжа. Боеприпасы находятся внутри вертолета. Вес установки с полным боекомплектом 816 кг, скорострельность двух стволов – 850 выстр./мин. Управление установкой дистанционное. Обычно стрельбу из пушки ведет второй пилот вертолета.
Для снижения усилия отдачи с целью обеспечения возможности установки пушки на вертолете выстрел производится на выкате пушки.
Отличительной особенностью конструкции барабана является обеспечение цикла перемещения ствола не за один, а за три оборота. Благодаря этому получены приемлемые размеры барабана (расположен концентрично со стволом) и оптимальный наклон фигурного паза угол наклона фигурного паза ни на одном участке не превышает 45° и не приводит поэтому к уменьшению КПД передачи энергии от барабана к стволу. Вращение барабана происходит в результате взаимодействия его внешнего зубчатого обода с зубчатой шестерней, связанной с валом приводного электродвигателя.
Вес одной пушки ХМ140 без устройств подачи 67,6 кг. Длина ствола 1070 мм, общая длина пушки 1890 мм.
Стрельба ведется стандартными патронами «30x113В». Вес патрона 495 г, вес осколочного снаряда 237 г. Осколочный снаряд содержит 27 г взрывчатого вещества. Начальная скорость снаряда 805 м/с. Эффективная дальность стрельбы 2000 м.
Проектирование 30-мм пушек ХМ 140 было начато в 1960 г., а серийное производство – в 1965 г. Установками ХМЗО с пушками ХМ 140 вооружаются вертолеты UH-1B.
Конструкция пушки ХМ140 и ее механизмов достаточно сложна, что неизбежно приводит к ненадежной работе. Это, по-видимому, и ограничило распространение пушки.
СОВЕТСКИЕ РЕВОЛЬВЕРНЫЕ ПУШКИПервой и единственной принятой на вооружение в СССР авиационной пушкой револьверного типа стала 23-мм пушка Р-23, разработанная в ОКБ-16 под руководством А А. Рихтера.
Р-23 (заводской индекс 261П) предназначена для оборонительного вооружения бомбардировщиков, и ее конструктивная схема обеспечивает минимальное воздействие воздушного потока на стволы башенных пушек при поперечном положении. Для этого общую длину пушки сделали равной длине ствола. Патронники отделены от нарезной части и соединены в блок, который вращается в плоскости, перпендикулярной оси канала ствола. Применение такого блока позволило разместить патронную ленту впереди одного из патронников, не совмещенного со стволом, и производить его заряжание досыланием патрона непосредственно из звена в направлении, обратном направлению стрельбы, а экстракцию гильзы – в направлении стрельбы. Автоматика работает с помощью трех автономных газовых двигателей.
Эта уникальная пушка имеет и уникальные патроны. Длина гильзы (260 мм) равна длине всего патрона, т.е. снаряд полностью находится внутри гильзы.
В боекомплект Р-23 входят выстрелы с ОФЗ снарядами весом 173-168 г со взрывателями В-23 и ВД-23. Выстрелы имеют тяжелую стальную гильзу весом 255 г.
Изготовление первых пушек 261П было начато на заводе Ns 235 в 1957 г.
В 1959 г. пушка Р-23 прошла наземные государственные испытания, а в 1962-1963 гг. – летные испытания на Ту-22. Официально на вооружение Р-23 была принята 7 августа 1964 г. приказом Главкома ВВС N° 0223.
Пушками Р-23 вооружены только башни ДК-20 самолета Ту-22 Конструктивная сложность как пушки, так и патрона ограничила ее применение.
В первом квартале 1973 г. начались государственные испытания 23-мм пушки Р-23М «Картечь», главный разработчик – КБ «Точмаш». Она предназначена для самолета Ту-22 и имеет снаряды с готовыми поражающими элементами. Для срыва атаки истребителя или ракеты «воздух-воздух» и «земля-воздух» на дальности 1500-2000 м пушка должна производить очередь в 40 – 60 выстрелов и поражать цель с вероятностью 0,95. При этом образуется поток поражающих элементов плотностью 80 тыс в минуту.
Данные пушки Р-23 (261-П)
Калибр мм 23
Число патронников 4
Длина пушки, мм 1468
Число нарезов 12
Глубина нарезов, мм 0,35
Ширина нарезов, мм 4,0
Вес автомата, кг 58,5
Вес снаряда, г 173
Начальная скорость, м/с 850
ДВУСТВОЛЬНЫЕ АВТОМАТИЧЕСКИЕ ПУШКИО разработке двуствольных пушек в странах НАТО из открытой печати известно немного. О 20-мм двуствольной револьверной пушке МК11 мы рассказали в разделе «Револьверные автоматические пушки».
Классическая же двуствольная 25-мм пушка GE-225 разработана фирмой «Дженерал Электрик» в конце 80-х годов. Пушка работает по схеме Гаста с последовательной, попеременной стрельбой из двух стволов, обеспечиваемой рокерным рычагом.
Вес пушки без боекомплекта 86 кг. Темп стрельбы 2000 выстр./мин. Стрельба ведется стандартными патронами «25x137». Вес патрона 500 г, вес снаряда 180 г. Осколочный снаряд содержит 27 г взрывчатого вещества. Начальная скорость осколочного снаряда 1100 м/с.
Пушка GE-225 предназначена для установки на вертолете и, в частности, для замены трехствольной 20-мм пушки М197 на вертолете АН-1.
Кроме того, рассматривается вопрос об использовании пушки GE-225 в наземных зенитных установках.
Снаряд пушки ГШ-23
23-мм двуствольная пушка ГШ-23 (ГШ-23Л)
В 1955 г. главный конструктор НИИ-61 В.П. Грязев и начальник отдела этого НИИ А.Г. Шипунов создали проект 23-мм двуствольной короткой пушки АО-9 под патрон АМ-23. На первом опытном образце пушки была принята движковая схема механизма подачи ленты, но она оказалась неудачной, и на втором образце использовали звездчатый привод.
С 1957 г. доработкой пушки стало заниматься ОКБ-575, но заводские испытания проводились в НИИ-61.
В конце 1958 г. пушка АО-9 успешно прошла государственные наземные испытания. В июне 1959 г. состоялись государственные летные испытания четырех пушек АО-9. После чего было принято решение о запуске их в серийное производство на заводе им. Дегтярева под индексом ГШ-23.
Использование двух стволов и безударного досылающего механизма ускорительного типа обусловливало высокую скорострельность как за счет совмещения операций, так и за счет повышения средней скорости досылания патрона и экстракции стреляной гильзы. Применение единых механизмов для обслуживания обоих стволов (механизм подачи, механизм отражения, электроспуск, ударный механизм, пироперезарядка, амортизатор и т. д) позволили создать двуствольную пушку в габаритах и весе одноствольных систем.
Пушка пошла в серийное производство в 1959 г., но ее эксплуатация выявила невысокую живучесть и ряд конструктивных недостатков, в результате чего она официально была принята на вооружение только в 1965 г. Данные пушки ГШ-23 – см табл 2 30-мм двуствольная пушка АО-10 была разработана в НИИ-61 под руководством Грязева и Шипунова Подобно АО-9, пушку АО-Ю дорабатывало ОКБ-575 Заводские испытания АО-Ю проведены в июле 1959 г. в НИИ-61, однако вскоре было принято решение о закрытии проекта.
Тем не менее позже работы по АО-10 (заводской индекс ТК6-645) возобновились, и она под индексом ГШ-30 была принята на вооружение. 30-мм двуствольная пушка ГШ-30 выпускалась в двух вариантах: ГШ-30 длиной 1,5 м и ГШ-30К длиной 2,4 м
Данные опытного образца АО-10
Калибр, мм 30
Длина ствола, мм 1600 Габариты пушки, мм
длина 2100
ширина 214
высота 198
Вес пушки, кг 87,5
Темп стрельбы, выстр./мин до 3500
Начальная скорость снаряда, м/с 780
Данные пушек ГШ -30 и ГШ-30К – см табл 2
АВТОМАТИЧЕСКОЕ ОРУЖИЕ С ВРАЩАЮЩИМСЯ БЛОКОМ СТВОЛОВУстройство автоматов с вращающимся блоком стволов
Резкое увеличение скоростей самолетов после Второй мировой войны и, следовательно, небольшое пребывание их в зоне огня малокалиберных пушек противника предопределило необходимость в высокотемпных зенитных и особенно авиационных пушках.
Максимальный темп стрельбы (около 5000 выстр./мин) смогли обеспечить только многоствольные пушки с вращающимся блоком стволов. Это было достигнуто за счет совмещения отдельных операций цикла автоматики, что характерно для оружия, работающего по классической схеме последовательно. Кроме того, одноствольное оружие не могло выдержать такого темпа из-за перегрева ствола В многоствольном оружии стволы с затворами собраны в единый блок и вращаются в неподвижном кожухе вместе с центральной звездой. Затворы, скользящие
в продольных направлениях центральной звезды, совершают возвратно-поступательное движение За один оборот блока стволов каждый из затворов производит перезаряжание, а из стволов последовательно производятся выстрелы.
В многоствольном оружии блок стволов и связанные с ним механизмы совершают непрерывное движение в течение всей очереди. Так же безостановочно, практически с постоянной скоростью, подаются патроны.
Вращение блока стволов производится за счет энергии пороховых газов, отводимых из каналов стволов, или внешним приводом. Последние бывают электрические, гидравлические и пневматические.
К наиболее существенным достоинствам газоотводного двигателя относятся такие, как малая инерционность, которая дает возможность использовать его в оружии с высоким темпом стрельбы, простота регулировки режима работы (изменение диаметра газоотводного отверстия), простота передачи энергии с помощью трубопроводов, что позволяет рационально компоновать оружие несколькими газопороховыми двигателями, и т д Основными недостатками двигателей является разгар газовых путей и значительное загрязнение оружия при стрельбе
Пушки с вращающимся блоком стволов изготавливались еще в XVII-XVIII веках как в Западной Европе, так и в России Однако сейчас подобные пушки на Западе именуются схемой Гатлинга В 1862 г в США была создана 10-ствольная картечница Гатлинга с темпом стрельбы 1000 выстр./мин Вращение блока производилось мускульной силой стрелка.
ПУШКИ С ВРАЩАЮЩИМСЯ БЛОКОМ СТВОЛОВ ИНОСТРАННЫХ ГОСУДАРСТВВ конце 40-х – начале 50-х годов правительство США объявило конкурс на разработку пушки для вооружения самолетов на период до 1975 г Победу одержала фирма «Дженерал Электрик», предложившая шестиствольную пушку М61А1 «Вулкан».
Первый образец пушки М61 калибра 20 мм был выпущен фирмой «Дженерал Электрик» в 1957 г
Пушка М61А1 «Вулкан» имела простую конструкцию, питающий и стреляющий механизм приводился в действие от внешнего привода мощностью 26 кВт, а по другим сведениям – 14,7 кВт.
Длина ствола 1524 мм, общая длина пушки 1875 мм. Вес самой пушки 120-136 кг, вес пушки с системой подачи, но без патронов – 190 кг Темп стрельбы 6000 выстр./мин. Часть пушек имела еще и уменьшенный темп стрельбы – 4000 выстр /мин для стрельбы по наземным целям Время выхода на максимальный темп стрельбы – 0,3 с.
Питание пушки беззвеньевое из цилиндрического магазина емкостью около 1000 патронов Магазин соединялся с пушкой при помощи одной или двух конвейерных лент, расположенных в эластичных направляющих рукавах. При одной конвейерной ленте стреляные гильзы отражались наружу, однако в тех случаях, когда отражение гильз наружу недопустимо, в установках предусмотрен
возвратный конвейер для стреляных гильз. В цилиндрическом магазине патроны расположены между радиальными перегородками. Центральный ротор, выполненный в форме архимедова винта, постепенно перемещает патроны из магазина в конвейер.
Внешний привод подачи патронов – вал, соединенный с гидроприводом пушки. Тип подачи – двухконвейерный: стреляные гильзы возвращаются в магазин. Общая длина направляющих рукавов 4,6 м.
Стрельба из пушки М61А1 ведется стандартными патронами «20x102», теми же, что и у пушки М39. Патроны снаряжены бронебойно-зажигательными, подкалиберны– ми, осколочно-зажигательными и осколочными снарядами. С начала 90-х годов большинство снарядов снабжается пластмассовыми ведущими поясками. Начальная скорость калиберного снаряда 1030 м/с, подкалиберно– го – 1100 м/с, эффективная дальность стрельбы – до 1000 м. Подкалиберный снаряд со стальным сердечником на дистанции 800 м по нормали пробивает 16-мм броню.
При стрельбе из авиационной пушки возникают резонансные вибрации, приводящие иногда к нарушению нормальной работы бортового электронного оборудования. Так, например, при стрельбе из пушки М61А1, установленной на самолете F-16 (сентябрь 1979 г.), из-за вибраций нарушилась нормальная работа навигационного компьютера. При тренировочных полетах на высоте 4200 м при стрельбе из пушки наблюдались несанкционированные развороты самолета. Выход был найден в незначительном изменении темпа стрельбы, исключившем появление резонансных колебаний.
Пушка М61А1 имеет вариант GAU-4A, основным отличием которого является отсутствие внешнего привода пушки. В GAU-4A для вращения блока стволов используются отводимые из трех стволов пороховые газы. Первоначальная раскрутка блока стволов обеспечивается инерционным стартовым устройством с электрическим двигателем. Все перечисленные характеристики М61А1 идентичны для пушки GAU-4A.
Первым самолетом, оснащенным пушкой «Вулкан» М61А1, был истребитель-бомбардировщик F-105 «Тан– дерчиф». Пушка была встроена в фюзеляж самолета.
С 1961 г. пушками М61А1 начали оснащаться истребители F-4C «Фантом», которые первоначально были вооружены только ракетами. На истребителе F-4C размещались 2 пушки в подвесных установках с боекомплектом 1200 снарядов в каждой. Однако при ведении воздушного боя эффективность подвесных установок была недостаточной из-за влияния вибрации на точность стрельбы. Был сделан вывод, что оптимальным является размещение пушки по продольной оси самолета или вблизи ее. Поэтому для вооружения истребителей F-4E, F-14A, F-15 и F-16 принята встроенная пушка.
Пушками М61А1 вооружались истребители-бомбардировщики F-111 A, F-104, палубные штурмовики A-7D и А-7Е.
Пушка М61А1 стала последней, которая использовалась в кормовых оборонительных установках американских бомбардировщиков. Пушками «Вулкан» были оснащены кормовые (хвостовые) установки стратегических бомбардировщиков В-52 и В-58. Кроме того, на базе авиационной пушки «Вулкан» были созданы корабельные 20-мм установки «Вулкан-Фаланкс», а также ряд зенитных самоходных установок.
Для 20-мм пушек М61А1 и GAU-4 в США были разработаны подвесные контейнеры SUU-23A и SUU-16A. Они устанавливались на дозвуковых и сверхзвуковых истребителях и штурмовиках. Основное назначение пушек – ведение огня по наземным целям на дистанции до 700 м.
Чтобы исключить подачу электроэнергии для вращения блока стволов, с борта самолета-носителя контейнера автоматика пушки М61А1 приводится в действие от воздушной турбины, работающей от набегающего потока. Турбина смонтирована на откидной панели контейнера, которая, опускаясь, ставит турбину под воздействие воздушного потока. Использование воздушной турбины приводит к ограничению скорострельности при скоростях самолета менее 650 км/ч и увеличению сопротивления воздуха по сравнению с сопротивлением воздуха, испытываемым контейнером SUU-23A с пушкой GAU-4. Для разгона блока стволов пушки GAU-4 перед каждой очередью выстрелов используется электрический стартер.
Пушки в контейнерах закреплены неподвижно. При желании на земле пушке можно придать угол ±1° по горизонтали и вертикали от оси контейнера. При стрельбе контейнеры (пушки) наводятся с помощью пушечного прицела или с помощью системы управления огнем. Стреляные гильзы выбрасываются наружу. После отпускания кнопки стрельбы пушка разряжается автоматически, поэтому самовоспламенение патронов практически исключено. При разряжании пушки выбрасывается небольшое количество боевых патронов.
Электропитание установки производится от бортовой сети самолета: переменный ток – 208 В, 400 Гц, трехфазный – потребляемый ток контейнера SUU-16A – 7А; контейнера SUU-23A – 10 А. Установка контейнера SUU-23A может работать и от постоянного тока напряжением 28 В; потребляемый ток при этом равен 3 А.
Рассеивание снарядов: 80% снарядов укладываются в круг диаметром 8 миллирадиан.
Габариты контейнеров SUU-16A и SUU-23A одинаковы Длина 560 мм, диаметр 560 мм. Боекомплект 1200 патронов. Вес контейнера SUIM 6А (SUU-23A) без патронов 484 кг (489 кг), с патронами 780 кг (785 кг).
Разработка 30-мм семиствольной пушки GAU-8A была начата фирмой «Дженерал Электрик» в 1971 г. Пушка предназначалась специально для штурмовика А-10А.
В феврале 1975 г. фирма «Дженерал Электрик» приступила к производству предсерийной партии пушек GAU-8A. В мае 1974 г. успешно завершились летные огневые испытания пушки GAU-8A, результаты которых показали, что установка и применение пушки на самолете А-10А не оказывают отрицательного влияния на управляемость машины. Одним из основных факторов, проверяемых испытаниями на совместимость пушки с самолетом, являлось влияние силы отдачи на самолет при стрельбе из пушки. По расчетам сила отдачи пушки должна составлять около 7700 кг, фактически при огневых испытаниях она была около 6800 кг. Стрельба велась с высоким и низким темпом при скоростях полета 300-740 км/ч на высоте от 850 до 3900 м и перегрузках самолета от 0 до 4 д.
30-мм семиствольная пушка GAU-8A
В ходе испытаний, проведенных на авиабазе Неллис в штате Невада, были выполнены 24 захода штурмовика А-10А на 15 типов мишеней, семь из которых были разрушены, а остальные выведены из строя. Стрельба велась с темпом 2000 выстр./мин и 4200 выстр /мин на дальности 1800 м. Здесь стоит отметить, что автор вынужден приводить факты, почерпнутые из американской печати, и, соответственно, не исключена возможность дезинформации Кроме того, летчики детально изучили полигон, танки были неподвижны, погода идеальная, противодействия ни огневого, ни пассивного (постановка дымовых завес) «противник» не оказывал.
Пушка GAU-8A размещается вдоль продольной оси самолета и смещена к левому борту на 0,3 м. Она работает по принципу Гатлинга, имеет гидравлический внешний привод и беззвеньевую систему подачи патронов Магазин барабанного типа вмещает 1350 патронов. Стреляные гильзы собираются на борту самолета в контейнер барабанного типа и могут использоваться вторично. Образующиеся при стрельбе пороховые газы не должны попадать в воздухозаборники двигателей, поэтому пушки размещаются в носовой части фюзеляжа, а двигатели смещаются к хвостовой части. Однако при проведении (в марте 1974 г.) летных огневых испытаний пушки GAU-8A, установленной на самолете А-10А, трижды отмечалась ненормальная работа двигателей самолета, что обусловливалось попаданием в них пороховых газов образующихся при стрельбе Представители фирмы считают, что эта проблема не вызывает опасений и может быть устранена путем установки на самолете компенсатора для отклонения пороховых газов в сторону
Для обеспечения более полного сгорания метательного состава внутри стволов (чтобы исключить догорание пороховых газов перед самолетом) к нему добавляется азотнокислый калий. Эта добавка либо вводится в метательный состав, либо в отдельном пластмассовом пакетике вкладывается в патрон.
Пушка GAU-8A выпускается в двух вариантах: для двухместного и одноместного самолетов А-10А. По сравнению с пушечной системой одноместного самолета магазин для боеприпасов пушки, предназначенный для двухместного самолета, укорочен с 492 до 408 мм.
О конструктивном совершенстве пушечной системы GAU-8A можно судить по величине такой важной характеристики, как доля массы снарядов в массе всей пушечной установки. Она достигает 32% (у пушки М61А1 составляет всего 19%).
Длина ствола GAU-8A 2180 мм, а общая длина пушки 6400 мм Вес пушки без магазина и привода питания 265– 295 кг. Вес системы со снаряженным магазином и приводом питания 1723 кг Потребляемая мощность электроэнергии для вращения стволов 56,6 кВт Темп стрельбы 2000 и 4200 выстр./мин. Время выхода на максимальный темп стрельбы 0,55 с. Боекомплект 1350 патронов для одноместного А-10А и 1174 патронов для двухместного
Питание пушки производится стандартным натовским патроном «30x173». Вес патрона 890 г, вес осколочного снаряда 363 г, осколочный снаряд содержит 56 г гексала.
Осколочный снаряд снабжен самоликвидатором. Отличительной особенностью патронов «30x173» является то, что они имеют только алюминиевые гильзы. Начальная скорость осколочного снаряда 1080 м/с. Эффективная дальность стрельбы осколочным и бронебойным снарядом по наземным цепям до 3000 м.
Стрельба из GAU-8A ведется бронебойным подкали– берным трассирующим снарядом с отделяемым поддоном с начальной скоростью 1250 м/с. Сердечник снаряда сделан из обедненного урана. Подкалиберный снаряд на дистанции 1200 м пробивает по нормали 50-мм броню.
Режим стрельбы GAU-8A при максимальном темпе – десять двухсекундных очередей с минутным охлаждением (воздушным) между очередями.
При эксплуатации самолета А-10А было установлено, что при стрельбе из пушки пороховые газы засасываются в двигатель и недогоревшие частицы пороха откладываются на лопатках вентилятора и компрессора двигателя. Скопление недогоревших частиц после каждых 1000 выстрелов снижает тягу двигателя на 1%. Общее снижение тяги с настрелом доходило до 10%, что увеличивало вероятность срыва потока с лопаток компрессора и двигателей.
Чтобы двигатель не заглох при стрельбе из пушки, в двигатели самолета А-10А в 1981 г. были встроены запальные устройства, воспламеняющие недогоревшие частицы пороха. В результате скопление частиц пороха в значительной степени предотвращалось. Электроцепь запальных устройств включается одновременно с нажатием кнопки стрельбы и остается включенной в течение 30 с после прекращения стрельбы. После введения запальных устройств двигатели самолетов при оперативных и испытательных полетах не глохли (расстреляно примерно 400000 выстрелов).
Для уменьшения вероятности срыва потока с лопаток компрессора при тренировочных полетах самолетов А-10А были введены следующие ограничения:
– из пушки разрешена стрельба только короткими очередями и только с низкой (2100 выстр./мин) скорострельностью;
– обязательная промывка двигателя после каждых 2600-3000 выстрелов мыльным раствором для удаления сажи с лопаток вентилятора и компрессора.
