航空自动武器出现在第一次世界大战的后期.开始作为飞机战斗使用的射击武器,主要由陆用机枪改进而来.口径7-8毫米,配上燃烧弹丸,对付齐柏林式飞艇和无装甲的布质蒙皮的飞机还可取得相当满意的射击效果.
三十年代,飞机进而采用金属的结构和蒙皮,性能也不断提高,并用了装甲防护.为了取得比较满意的杀伤效果,航炮口径大多提高到20毫米.当时认为20毫米是可以做成爆破弹和安装可靠延期引信的最合适的口径.为了对付速度不断提高的空中目标,航炮的射速也成了一项十分重要的指标.同时要求航炮的重量减轻,自动化程度提高.现代的航炮,口径20-30毫米,弹丸初速1000米房#左右,射速一般在1500-7200发/分之间.对空兼对地面目标射击,在一定距离范围内,能取得相当满意的杀伤效果.
航炮为了保持连续射击,必须要完成击发、开膛、抽壳、抛壳、进膛和锁膛等循环动作.根据完成连发循环动作所采用的能量的形式不同,可分为自身能源和外能源的航炮.
这类武器的优点是由于活动构件较轻,容易获得高的射速;而且可以用改变气孔大小的方法,方便地调整射速.缺点则是机件容易被火药气体熏脏,维护比较麻烦;后座力比较大,在飞机上安装时,需要专门的缓冲装置.属于这种类型的武器有苏制B-20、A12-7和AM-23等.
值得一提的是69年苏联新装的双管导气式r皿.23型航炮.该炮重60公斤,射速达到了3400发/分.同时结构异常紧凑,可以装在纤细的MH r-21机身内部;MM r-23也装这种航炮.
五十年代,美国在此原理基础上设计成M39航炮.口径二十毫米,射速达1500发/分,首次用于朝鲜战争.第二次大战后,英国和法国也在此基础上分别设计成30毫米的“阿登"和“德发"转膛式航炮.
这两种炮的弹药可以通用.英国的“阿登"M阳,射速可达1500一1700发/分.法国的“德发"554射速达1800发/分,配置在最新的歼击部,“幻影"2000上。
联邦德国的毛瑟公司,为新式的“旋风"多用途歼击机设计转膛炮时,在20-30毫米之间选择了27毫米的口径.该炮重
125公斤,射速达1000-1700发/分,弹丸重260克,初速1025米/秒.27毫米的毛瑟,可发射五种不同效用和用途的弹丸,带碳化钨弹芯和有燃烧效应的锆穿甲弹,对付轻型装甲的穿甲燃烧榴弹,对付软目标的燃烧榴弹,演习弹和可显示命中点的练习和实验弹.
单管航炮在射速提高之后，又出现了炮管过早磨损和烧蚀问题.为了进一步提高射速就出现了多管武器-利用外能源的航炮.
1946年,美国通用电气公司利用19世纪加德林博士设计的一种用手驱动的转管炮原理,开始发展一种射速很高的航炮.第一种型号的产品是20毫米的M61“伏尔肯",射速为6000发/分,配备在F-104、105、106等十多种歼击机上.图12.4是该炮在飞机上安装后的状态.
M61转管炮的原理并不复杂.六根炮管成束装在一个可以绕其轴线回转的机匣上.每根炮管有相应的与其配合的机心,机心上的滚轮进入不动的炮身的螺旋槽内.机匣可用电机或液压马达驱动,每根炮管转到一定位置就完成进弹、抛壳;机,心由于受到炮身螺旋槽的限制,只能相对各自的炮管往复运动,完成送弹入膛及击发的动作.
到目前为止,美国已在转炮管原理基础上,设计成口径从7.62-30毫米,炮管数从3-7的航炮系列,以适应其现代各歼击机和直升机的不同要求.美国最新的7管GAU-8/A航炮,装配在A-10攻击机上.该炮口径为30毫米,射速2100一4200发/分,并配用燃烧榴弹
和穿甲燃烧弹.苏联新式的米格27和苏24歼击机都装配了23毫米的转炮管,射速5000发/分,苏联也有30毫米的转炮管.
特别对于像体积和重量都比较大的转炮管,在新式的飞机上,大多已采用吊舱安装,以取得良好的空气动力性能。
六十年代以来,武装直升机已引起了世界上各大军事集团的重视,特别近年来发展尤为迅速.为了提高武装直升机在压制地面火力、攻击地面军事目标特别是反坦克的能力,所用的航炮要有相当大的威力,同时射速虽不高,但后座力要成倍地减小.这又引起了一系列专门用在武装直升机上的航炮的出现.
五十年代末,空-空火箭和导弹进入实用阶段,同时飞机速度不断提高.一些国家认为飞机格斗已经过时,航炮在空战中也就不复存在了.如美国初期的F-14和前苏联苏9和米格21歼击机,都只备导弹而不装航炮.在越南战争中和中东战争中,实践表明航炮不仅没有过时而且还不可缺少.因为航炮具有近距离精度好,不受电子干扰,备弹量大并可完成多次发射,耗费较低等优点.与导弹相比,各有长短.远用导弹,近用航炮,配合使用、相辅相成.所以后来世界上许多新发展的战斗机,都是导弹和航炮兼备,而且过去不曾安装航炮的F-106,F4和F.6等歼击机,又重新用航炮武装起来.
预计在今后相当长一段时间,航炮的地位,作用和面貌,基本上不会改变,但在新技术的武装下,其性能会大大提高一步.首先,无壳弹和液体发射药,是很有希望在航炮上实现的两项新技术.若能实现,武器系统的重量将会大大减低,弹丸初速则大幅度提高..其次一些国家正在研究弹丸的底喷技术,在不增加炮管重量的条件下,提高了射击精度.一种挠性炮管也正受到美国空军的重视.这种炮管允许偏转安装轴线几度,由火控系统来控制,以改善空中射击的瞄准条件.由机关炮发射的可导弹丸的设想,也有人提出来了.努力的目标是把制导系统装到30毫米的弹丸上.
根据当前航空技术的发展估计,继美国F-15、瑞典“雷电"和英"德,意联合研制的“旋风"之后,下一代的战斗机仍将安装与现有航炮差别不大的武器.新一代的航空武器的出现,恐怕是2000年以后的事了.
