Авиационные пушки

Поэтому повышение скорострельности необходимо для наращивания эффективности пушек. Величина темпа стрельбы зависит от длительности выполнения основных операций и степени их совмещения. Длительность операций ограничивается предельными скоростями перемещения подвижных частей, участвующих в работе автоматики пушки, и скоростями их соударения, которые определяются механической прочностью используемых материалов. В эти ограничения вносит свою лепту и ствол, для которого критическим является тепловой режим, оказывающий сильное влияние на его механическую и эрозионную стойкость. Для ослабления вредных эффектов при изготовлении стволов используются материалы с высокой термостойкостью, специальные методы тепловой обработки, покрытие внутренней поверхности ствола износостойкими составами.
В рамках достигнутых прочностных пределов возможность получения высокой скорострельности связана с использованием прогрессивных конструктивных решений, обеспечивающих совмещение основных операций. По конструктивным особенностям авиационные пушки принято объединять в три крупные группы, в которых по-разному сбалансированы потенциальные возможности ствола и затворного механизма (рис. 2):

- Одноствольные пушки с одним патронником, или так называемой 'классической схемы', имеют внутренний энергопривод, использующий энергию пороховых газов (газовый привод) либо энергию отдачи (механический). Темп стрельбы в последних ограничивается затворным механизмом, а потенциальные возможности ствола используются не полностью. Пушки с газовым приводом позволяют достичь более
высокой скорострельности в основном благодаря тому, что в работу автоматики они вовлекают детали с общей меньшей массой. Считается, что в них возможности ствола и затвора хорошо сбалансированы;
- Пушки револьверного типа отличаются тем, что в них на один ствол приходится несколько патронников. Такая схема позволяет совмещать сразу несколько операций, например выстрел с досыланием патрона в один свободный патронник и экстракцией гильзы из другого, а также подачу патрона с запиранием канала ствола при повороте блока патронников. При этом скорострельность определяется быстродействием револьверного механизма, ствол в ней перегружен. Энергопривод обычно внутренний, газовый;
- Многоствольные пушки с вращающимся блоком стволов (схема Гатлинга) также относятся к хорошо сбалансированным конструкциям, в них все необходимые операции выполняются за один оборот блока стволов. Для его вращения обычно используется внешний электрический привод. Скорострельность многоствольных агрегатов может варьироваться в достаточно широких пределах и достигать очень высоких значений за счет изменения количества стволов. Схеме Гатлинга свойственна одна особенность - относительно длительные фазы выхода на режим и прекращения стрельбы (примерно 0,5-1 с) и соответственно низкая скорострельность на этих режимах. Для боевых условий эта особенность является существенной. Пушки подобной схемы
имеют весьма высокую живучесть.
Дульная начальная скорость снаряда. Влияние ее на вероятность поражения цели проявляется по двум основным направлениям: сокращение времени полета снаряда до цели (при стрельбе по цели, перемещающейся с ускорением поперек линии стрельбы, вероятность поражения примерно пропорциональна четвертой степени дульной скорости, рис. 3) и повышение его разрушающей способности (прежде всего увеличение глубины проникновения).

В одном и том же калибре повышение дульной скорости может быть достигнуто уменьшением массы снаряда (однако при этом снаряд быстрее тормозится в воздухе и может не иметь преимущества по времени полета при стрельбе на большую дальность), увеличением массы порохового заряда и повышением энергоемкости пороха.
Исследования физических процессов, связанных с ускорением снарядов, показали, что варьированием массы снаряда и пороха может быть достигнута любая дульная скорость от О до 3000 м/с. Пока достаточно хорошо не известно влияние на ствол пушки очень больших скоростей снаряда, и допустимым для практики считается заряд пороха, обеспечивающий достижение снарядом
дульной скорости около 1200 м/с.
Калибр оказывает влияние на вероятность поражения цели через разрушающий эффект, который возрастает с увеличением калибра и массы снаряда. С учетом его воздействия на другие характеристики пушки зависимость вероятности поражения цели от калибра приобретает вид, изображенный на рис. 4, где максимум кривой приходится на диапазон 30- 40 мм для снарядов с ударным взрывателем и на более крупные калибры для снарядов с неконтактным взрывателем.

Точность стрельбы. При определении показателей точности стрельбы, от которых в конечном счете зависит вероятность попадания снаряда в цель, баллистические ошибки
пушки и боеприпасов складываются с ошибками прицеливания, порождаемыми системами управления оружием (СУО). По мнению западных военных специалистов, достигнутая в настоящее время величина баллистического рассеивания у пушек в 1 мрад (среднее квадратическое отклонение) хорошо сочетается с точностью современных СУО. Дальнейшего повышения баллистической точности в ближайшее время не ожидается.
В то же время имеются дополнительные возможности повышения вероятности попадания в цель, в частности за счет использования боеприпасов, снаряженных неконтактными взрывателями или системами коррекции (управления). Применение неконтактных взрывателей приводит в действие два противоположных фактора. С одной стороны, повышается вероятность попадания, поскольку не требуется непосредственного контакта с целью, а с другой - снижается разрушающее действие снаряда, вследствие чего целесообразным становится оружие более крупного калибра. Что же касается создания управляемого боеприпаса для пушек среднего калибра, то считается, что принципиальная возможность для этого существует, однако такой боеприпас будет слишком дорогим. Поэтому, с точки зрения критерия С/Э, более целесообразными остаются высокоскорострельные пушки калибра 30-35 мм с неуправляемыми снарядами ударного действия.
Системы подачи
боеприпасов подразделяются на ленточные, в которых патроны соединены в патронную ленту с помощью звеньев, и безленточные (или беззвеньевые), где боеприпасы подталкивают друг друга и перемещаются по направляющим различной формы. Ленточная подача относительно проста по конструкции, но вместе с тем обладает недостатком: чувствительностью к разрывам ленты (звеньев). Такая система пригодна для небольших боезапасов. Беззвеньевые системы подачи отличаются большим разнообразием - линейные, винтовые, барабанные, одноколейные, многоколейные и другие. Как правило, они разрабатываются с учетом величины боекомплекта и конфигурации выделенного для его размещения места.
Современное состояние. Состоящие на вооружении авиационные пушки представлены образцами калибров 20, 27 и 30 мм различных конструктивных схем (основные их характеристики приведены в табл. 1). По параметрам конструктивно, го совершенства лучшими считаются пушки схемы Гатлинга и револьверные второго поколения (рис. 5).

Таблица 1 ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СОВРЕМЕННЫХ АВИАЦИОННЫХ ПУШЕК

На американских боевых самолетах (например, F-4E, A-7D, F-14, F-1S и F-16) устанавливается 20-мм шестиствольная пушка М61 'Вулкан'. В своей последней модификации (М61А1) она размещена на истребителе F-18 'Хорнет' в носовой части, боезапас (570 патронов) расположен в магазине барабанного типа, который по размерам значительно меньше, чем на самолете F-16, рассчитанном на 512 патронов (рис. 6). Пушка 'Вулкан' достаточно эффективна при стрельбе по наземным целям.
Самолеты европейской разработки оснащаются
преимущественно менее громоздкими одноствольными револьверными пушками более крупных калибров - 30-мм 'Дефа', 'Аден' и КСА или 27-мм 'Маузер'. При необходимости получения более высокого темпа стрельбы прибегают к размещению на самолете двух пушек.
Оценивая современное состояние авиационного пушечного вооружения, специалисты швейцарской фирмы 'Эрликон' в соответствии с необходимостью поражения воздушных и на-
земных целей располагают требования к пушкам в последовательности, приведенной в табл. 2. Обеспечить выполнение этих требований намечается следующим образом. Высокая плотность огня должна достигаться повышением скорострельности. При стрельбе по воздушным целям высокая скорострельность необходима в связи с большими относительными скоростями самолетов и соответственно уменьшенными длительностями очередей. Высокая начальная (дульная) скорость снаряда в сочетании с более крупным калибром дает увеличение дальности стрельбы и сокращение времени полета снаряда до цели. Бро-непробиваемость повышается за счет совершенствования боеприпасов, например путем использования сердечников из обедненного урана или переходом на более тяжелые снаряды. Так, 30-мм швейцарская пушка КСА, рассчитанная под патроны американской
пушки GAU-8/A с более тяжелым снарядом с урановым сердечником, обеспечивает на дальности 1000 м кинетическую энергию, более чем в 6 раз превосходящую энергию снарядов пушек 'Аден' и 'Дефа' того же калибра. Это предопределяет более высокую ее эффективность при стрельбе как по воздушным, так и по наземным целям, в том числе бронированным.
Основные направления работ иностранных фирм по развитию авиационных пушек. Американская фирма 'Дженерал
электрик' при конструировании пушек сохраняет верность схеме Гатлинга и внешнему энергетическому приводу. Ее специалисты на базе 30-мм пушки GAU-8/A создали че-тырехствольный вариант
GAU-13/A (фирменное
обозначение GE430) со скорострельностью 2400
выстр./мин для размещения в подвесной пушечной установке (контейнере)
GPU-5/A, которой могут оснащаться легкие самоле-
ты, что придает им способность вести борьбу с бронированными целями на поле боя. Вращение блока стволов осуществляется с помощью сжатого воздуха, от самолета поступает
лишь небольшое количество электроэнергии для управления работой пушки. В контейнере применена беззвеньевая системе подачи патронов типа 'двойная спираль', охватывающая саму пушку, в результате чего удалось уложиться в весьма небольшом объеме. Для истребителя AV-8B фирмой разработана пушечная установка GAU-12/U (GE525) с 25-мм пяти-ствольной пушкой массой 122 кг, иАлеющей темп стрельбы 3600 выстр./мин и дульную скорость 1100 м/с. Особенность установки
GAU-12/U заключается в том, что пушка и ее боекомплект располагаются в двух отдельных контейнерах, первоначально созданных под 30-мм пушку 'Аден'. Пушка занимает левый контейнер, боезапас - правый, а беззвеньевая система подачи встроена
обтекатель, соединяющий оба контейнера. В основе системы подачи емкостью 300 патронов лежит принцип 'цепной лестницы': цепь ведущих элементов перемещает патроны вдоль неподвижных направляющих.
В настоящее время фирма работает над созданием пушечного вооружения для перспективного европейского истребителя EFA. Так, разрабатывается усовершенствованный вариант 20-мм пушки 'Вулкан' с удлиненным стволом, ориентированный не применение новых боеприпасов с уплотненным пороховым зарядом и облегченным снарядом более совершенной аэродинамической формы. Это позволит повысить скорость снаряда с 1030 до 1200 м/с, уменьшить время полета его к цели и таким образом расширить область эффективного поражения целей. Считается, что усовершенствованная 20-мм пушка 'Вулкан' будет более эффективна при стрельбе по воздушным целям, а 25-мм пушка GAU-12/U - по наземным.
В рамках программы AGT (Advanced Gun Technology) фирма 'Дженерал электрик' изучает возможность создания пушки, стреляющей телескопическими боеприпасами. Целью проработок является достижение в легком и компактном оружии начальных скоростей до 1500 м/с. В нем за счет более короткого патрона намечается укоротить
Таблица 2
ствольную коробку, уменьшить и облегчить систему подачи боеприпасов. В иностранной печати отмечается, что пока не будут достигнуты обнадеживающие результаты в программе AGT, в качестве основы при создании пушки для американского перспективного тактического истребителя ATF будет рассматриваться усовершенствованная пушка 'Вулкан', которая обещает значительный прирост боевых свойств при сравнительно невысоких расходах.
В настоящее время фирмой разрабатывается пушка GE225 совершенно нового типа - двухствольная калибра 25 мм с внутренним газовым приводом (рис. 7). Стрельба из стволов происходит поочередно, синхронизация осуществляется сдвоенным качающимся затвором. Предназначается эта пушка для вооружения боевых вертолетов типа АН-1 вместо трехствольной 20-мм пушки М179.
Помимо работ по совершенствованию авиационных пушек, фирма 'Дженерал электрик' много внимания уделяет создв-
нию беззвеньевых систем подачи патронов. Ей принадлежит приоритет в разработке конструкции системы подачи с магазином барабанного типа, в котором боеприпасы располагаются головной частью внутрь, удерживаясь на внутренней поверхности с помощью спиральной направляющей. При стрельбе подающий ротор вращается и перемещает патроны по спиральной направляющей, подводя их к входу ленточного рукава, связанного непосредственно с пушкой. С другого конца в барабаны вводятся стреляные гильзы и собираются в нем таким же путем. Эта система рассчитана на большие боекомплекты и используется практически на всех самолетах, оснащенных пушками 'Вулкан', а также на штурмовике А-10 для размещения боекомплекта (1350 патронов) для 30-мм пушки GAU-8/A. В процессе многолетней эксплуатации барабанная система подачи доказала свою высокую надежность.
Кроме того, фирмой создано несколько вариантов беззвеньевой системы подачи линейного типа, рассчитанной на небольшое количество боеприпасов. Такая система может складываться и раскладываться, располагаясь в любом отведенном в конструкции самолета месте. В частности, для американского истребителя F-15E разработана система, в которой каждый патрон удерживается и ведется двумя элементами, перемещающимися в траках на роликах. Преимуще-
ствами такой системы считаются возможность постоянного контроля за состоянием боекомплекта и малая требуемая мощность из-за отсутствия трения между патронами и неподвижными направляющими.
Американская ф и р-м а 'М акдоннелл Д у г-л а с' сосредоточила свое внимание на оружии для вертолета АН-64А 'Апач', для которого создана 30-мм пушка М230. В ней в качестве внешнего энергетического привода использована цепная передача, связанная с силовой установкой вертолета. В конструкции пушки применен способ преобразования вращательного движения цепи в возвратно - поступательное движение затвора. Судя по сообщениям западной печати, пушка показала высокую надежность, экономичность и простоту в эксплуатации.
Английская фирма 'Р о й я л о р д н а н с' разработала новую 25-мм пушку 'Аден' ('Аден-25') револьверного типа с газовым приводом для вооружения истребителя 'Харриер-
GR.5' (рис. 8). Рассматривается возможность установки ее и на других самолетах, в частности 'Си Харри-ер' и 'Хок-200', а также на перспективном тактическом истребителе EFA. Используемый в такой пушке стандартный 25-мм патрон НАТО имеет снаряд практически той же массы и размера, что и в 30-мм пушке 'Аден' ('Аден-30'), но более мощный пороховой заряд. Это позволило повысить начальную скорость снаряда до 1050 м/с, а
скорострельность - до 1650-1850 выстр./мин. Применение более длинной и широкой гильзы и повышение максимального давления газов в стволе потребовали перехода к стальному (вместо бронзы) цилиндру газоприводного механизма, что дало возможность сделать стенки тоньше и удержать пушку в тех же размерах, что и 'Аден-30'.
Западногерма н с-кой фирмой 'М а у-з е р' к настоящему времени выпущено более 2000 образцов 27-мм пушки револьверного типа с газовым приводом (имеет обозначение ВК-27, рис. 9), которой вооружены истребители 'Торнадо' и легкие штурмовики 'Альфа Джет' (см. цветную вклейку). Дальнейшее развитие этой пушки направлено на повышение ее живучести с 5000 до 7500 ч (в перспективе до 10 000 ч). Ствол рассчитан на 2500 ч, хотя практические результаты отличаются от расчетных весьма значительно: от 4000 ч на 'Альфа Джет' до 1000 ч на 'Торнадо', для которого длительность очередей доходит до 3 с (70 снарядов).
В иностранной прессе сообщается, что фирма намерена предложить новый вариант пушки ВК-27 для использования на самолете EFA. В ней будут применяться боеприпасы с пластмассовым ведущим пояском, который должен быть достаточно эластичным, выдерживать высокую температуру и хорошо противостоять старению. Предполагается, что использование пластмассовых поясков поз-
волит уменьшить износ стволов на 90 проц. Вместе с тем намечается улучшить и внешнебаллистические характеристики снаряда: примерно на 6 проц. повышается начальная скорость при том же количестве пороха. Вариант пушки для EFA должен иметь и повышенную скорострельность, равную 1850-1900 выстр./мин, что увеличит вероятность поражения типовых целей.
Компания разрабатывает также для самолета EFA системы беззвеньевой подачи патронов, призванные уменьшить размеры и массу пушечной установки в целом или увеличить боекомплект в том же объеме, а также обеспечить высокую надежность и быструю перезарядку. Изучается возможность использования пневматических либо гидравлических подъемников для смены боекомплекта с целью сокращения времени перезарядки и снижения трудозатрат.
Пушка ВК-27 способна вести стрельбу боеприпасами нескольких типов, имеющими одинаковые размеры, с бронебойными, бронебой-но-разрывными, осколочно-фугасными и практическими снарядами. Специалисты фирмы 'Маузер' отдают предпочтение большим массе снарядов и скорострельности, чем начальной скорости, а также электрической системе управления огнем, считая, что она точнее механической в широком диапазоне температур и что современные электрические капсюли совершенно безопасны в эксплуатации.
Французское промышленное объединение Ж И А Т модернизирует существующие пушечные системы и создает новые образцы для перспективных боевых самолетов и вертолетов. В частности, продолжается совершенствование 30-мм пушки 'Дефа-552'. В ее последующих модификациях ('Дефа-553 и -554') темп стрельбы доведен до 1800 выстр./мин. В пушке 'Дефа-554', которой вооружен французский истреби-
тель 'Мираж-2000', электрическое управление огнем позволило при стрельбе по наземным целям длительно вести огонь с темпом 1100 выстр./мин. Пушка имеет пиротехническую систему перезарядки на шесть задержек. В дальнейшем предполагается увеличить длину ствольной коробки, чтобы она могла принимать более совершенные боеприпасы. С их помощью намечается обеспечить начальную скорость около 1000 м/с.
В настоящее время ведутся работы по созданию новых 30-мм пушек: тип 781 для перспективного вертолета огневой поддержки НАР и тип 791В для боевых самолетов.
Тип 781 - легкая (масса 65 кг) пушка модульной конструкции, которая позволит легко снимать и менять детали. Она способна вести одиночную стрельбу и очередями со сравнительно невысокой скорострельностью - 750 выстр./мин. При необходимости темп стрельбы может быть снижен путем уменьшения скорости вращения электропривода. Пушка
имеет большую живучесть и малую силу отдачи. На вертолете НАР она будет устанавливаться в турели под носовой частью. Питание патронами будет осуществляться сверху через достаточно гибкие рукава, обеспечивающие большие углы и скорости поворотов пушки.
Пушка типа 791В, завершение разработки которой запланировано на 1993 год, должна использовать новые боеприпасы с начальной скоростью более 1000 м/с. В ней предусматривается автоматическая перезарядка при задержках. В отличие от предшествующих разработок боеприпасы будут отделяться от звеньев до подачи в пушку, чем устраняется возможность заеданий или повреждений ее деталей. Гильзы намечается собирать в ящик, являющийся продолжением ствольной коробки. Отказ от выбрасывания гильз на-
ружу должен повысить безопасность самолетов при стрельбе.
Швейцарская фир-м а 'Э р л и к о н' в своих пушках твердо сохраняет верность газоприводным конструкциям, которые, как считают ее специалисты, обладают более высокой потенциальной безопасностью, чем внешнепривод-ные системы, поскольку открытие затвора в них связано с выстрелом и самопроизвольно произойти не может. Фирма ведет также работы по совершенствованию боеприпасов, Так, для поражения воздушных целей создан взрыватель, обеспечивающий задержку, пропорциональную силе сопротивления цели. При этом подрыв снаряда происходит внутри цели, обеспечивая максимальный эффект. Для действий по легкобронированным наземным объектам разрабатывается новый бронебойно-осколоч-но-зажигательный снаряд. За его прочной головной частью следует секция, обшивка которой при проникании разрушается и освобождает расположенные внутри готовые осколки и зажигательную смесь.
Среди направлений работ, активно ведущихся всеми зарубежными фирмами, иностранная пресса называет поиски путей создания принципиально новых боеприпасов, открывающих дополнительные возможности значительного совершенствования конструкций пушек (безгильзовые, телескопические, управляемые и корректируемые снаряды с неконтактным подрывом), исследования новых принципов метания снарядов (жидкие метательные вещества), изыскания новых конструкционных материалов для облегчения различных элементов пушек. Проводимые за рубежом исследования свидетельствуют о том, что авиационные пушки по-прежнему будут занимать важное место в составе комплексов вооружения боевых самолетов различного назначения и обеспечивать заметный вклад в их эффективность.

Полковник А. БЕЛОВ, кандидат технических наук

Конечно Белов в определенной степени мудр, но этот ликбез можно было провести более интересно и менее заумно. Давай картинки ТТХ и сравнения. Кстати ни слова о советской АП - порою лучшей и уникальнейшей в мире.

"Кстати ни слова о советской АП - порою лучшей и уникальнейшей в мире"
Статья-то, похоже, из "Зарубежного военного обозрения".