加特林机枪
一种手动型多管旋转机关枪
加特林机枪(Gatling gun)是第一挺成功的机械式多管机枪。由美国人理查·加特林设计而成。
1861年,有感于战争的残酷,理查·乔登·加特林开始研制一款新型枪,一年后,一款“通过曲柄摇动圆筒旋转,让各枪管在旋转中依次完成装弹、射击、退壳等动作”的新枪被研制出来,被命名为“加特林连用速射武器”,能够实现每分钟发射200余发子弹。加特林机枪由手摇带动,有6个0.58英寸(14.7mm)口径枪管,绕一公共轴依次发射。最早在美国南北战争中使用,战争结束后,英国埃及、中国、日本以及南美诸国也装备了加特林机枪。自从利用发射药能完成自动射击的马克沁重机枪装备部队后,机械式的加特林机枪便暂时退役。
加特林机枪在当时饱受世人争议,加特林机枪的设计理念太超前了,许多人还不知道如何有效使用这挺机枪。第二次世界大战后,需要高射速航空武器,加特林机枪电动机驱动的枪管和发射机构是最成功的方案,最终被军械专家选中。后来又衍生出M197 加特林航空机炮、M61 20毫米火神机炮等武器。
研发历程
研制背景
南北战争期间,战争非常残酷,每天的伤员源源不断,当时士兵使用的枪需要手动装填发射药和弹丸,不少士兵还没来得及装填第二发子弹,就已经被敌人击毙。当时作为军队医院医生的理查德·乔登·加特林决定研制一款新型枪,“如果能够发明一种连续射击的武器,让一个人发挥一百个人的力量,对战争形态的影响将是革命性的。”
研制历程
1861年夏天,加特林将一所远离市区的废弃仓库改造成自己的实验室,开始进行研制,特林在书籍中了解到左轮手枪转膛发射的原理,他从中获得灵感,将多根枪管“捆”成一圈,通过曲柄摇动圆筒旋转,让各枪管在旋转中依次完成装弹、射击、退壳等动作,使枪射击的间隔时间大为缩短。在制造了6挺样枪后,样枪和设计图纸被烧毁。加特林又花费了数月时间重新设计。在试验阶段,加特林机枪在高速射击情况下存在发射药燃气泄漏的问题,很容易造成枪弹卡壳。加特林采用了当时非主流的金属弹壳。1862年,理查德·乔登·加特林将研制出的新型机枪定型,并将其命名为“加特林连用速射武器”,能够实现每分钟发射200余发子弹。
技术改进
1862年,加特林机枪定型,在随后的几十年里,10余种改进型加特林机枪先后问世,枪管的数量也从6管升级到10管。在此基础上,加特林还首次设计了弹匣、弹鼓及弹带等多种新型供弹工具。后来,一家机械制造公司也对加特林机枪进行改进。这家公司研发了一种电驱动装置,射手在启动电机后,可以自由地向各个方向进行射击。经过测试,这挺机关枪的射速达到了每分钟3000发。
生产装备
南北战争期间,北军将领巴特勒购买了12挺带架座的加特林机枪与12000发枪弹。1866年,美国陆军决定正式采用M1865加特林机枪,订购了0.5英寸和1英寸口径的机枪各50挺,由柯尔特武器制造公司生产;使用的加特林1英寸枪弹是在费城法兰克福兵工厂生产的,这是一种从弹壳内部装底火的中心发火枪弹。之后,英国埃及摩洛哥、中国、日本以及南美诸国也装备了加特林机枪。
退出舞台
19世纪80年代,随着马克沁自动机枪的问世,加特林机枪逐渐退出历史的舞台。
重获新生
随着第二次世界大战的结束,美国缺乏高射速航空武器,加特林机枪拥有如下优点:用电动机驱动时可以达到惊人的射速,而且射速的高低在很大范围内可以很容易地控制。多根枪管轮流发射枪弹,可使每根枪管获得更多的冷却时间,最终被军械专家选中。后来又衍生出M197 加特林机炮、M61 20mm火神机关炮等武器。
1946年6月,通用电气与空军和陆军的军械部签定了承包火神机关枪预研的合同,1949年4月完成第一种样枪,该枪以加特林机枪为基础,6根枪管,每分钟可以发射4000发枪弹。1950年夏,经过改进,射速提高到5000发/分,后又提高到超过6000发/分,被称为T45机枪A型,并进行了全面的试验。在此基础上,同年11月,生成了33挺C型样枪,顺利地通过了系统可靠性试验。完成全面试验后,美国军方要求进一步开发T-17 120mm机关炮,T-171机关炮发射的炮弹长168mm,6根身管,全炮长1829mm,外径约279.4mm,全炮质量131~135kg,每根身管质量约22.5kg,射速超过6000发/分。采用电动式或液压式驱动均可,1956年,T-17 120mm机关炮的研制工作由空军和陆军进行标准化,命名为M6 120mm火神机关炮,并交付生产。
基本设计
整体结构
加特林是第一挺成功的机械式多管机枪,采用6管型式、14.7毫米口径,通过摇动曲柄、齿轮传动使机构工作,枪弹从弹仓中靠重力供弹。改进型口径有7.62毫米、12.7毫米、25.4毫米等多种口径,枪有5管、6管和10管的。枪管长度有长管、短管,内膛有光膛、线膛,等多个品类。可发射独头弹和霰弹,加特林机枪还拥有有轮架、阿克洛斯弹鼓、手摇曲柄驱动自动机、药箱、小车轮等多个附件。
动作原理
加特林机枪的机构动作非常简单,一名射手安装装弹器,另一名射手瞄准并转动曲柄。一组齿轮主轴旋转,主轴带动枪管、枪机等零部件。随着枪管旋转,枪弹一发一发的从装弹器上掉落在输弹槽中,枪机推枪弹入膛。随着枪机不断向前运动,弹簧被击针的待击凸起压缩,一旦击针被解脱,弹簧驱动击针向前,打击底火,击发枪弹。
弹药类型
1英寸加特林枪弹有独头弹和霰弹两种型式,其中独头弹全长98mm,弹壳长54.7mm,装药21.2g,弹头质量为227g。
附件
加特林机枪附件包括轮架、阿克洛斯弹鼓、手摇曲柄驱动自动机、药箱、小车轮。在轮架上的6管M1883加特林机枪。采用阿克洛斯弹鼓,手摇曲柄驱动自动机工作,另一手柄控制枪身的高低和方向。枪架的两边放弹药箱。小车轮可以快速拆装。
性能数据
使用情况
采用国家
生产和装备加特林机枪的国家有英国奥地利德国俄罗斯埃及土耳其日本及南美各国等。
实战运用
南北战争期间,北军将领巴特勒在围攻彼得斯堡时,他亲自指挥了机关枪的使用。1894年中日甲午战争期间,日军曾多次遭到清军携带的加特林机枪的重创。这些情景被日本随军记者一一记录在案。另外在1900年义和团战争期间,清军和义和团地方武装也曾用这种速射兵器保卫过北京市天津市。据参加过八国联军的美国士兵回忆:“一挺加特林机枪可以封住宽阔的大街。它的杀伤效果相当厉害……我们必须顶着中国人射来的弹雨前进。”
衍生型号
第二次世界大战以后,需要一种提高航空机枪射速的途径,加特林机枪电动机驱动的枪管和发射机构是最成功的方案。
M61 20mm火神机关炮
M61 20mm火神机关炮是一挺6管、靠外动力驱动的自动武器,射速可达7200发/分。全炮长1829mm,全炮质量114.8kg。发射20mm电击发底火弹药,如M53A1穿甲燃烧弹、M56A1高爆燃烧弹、M55式自行榴弹炮A1普通弹,弹头初速1 030m/s。
M197 加特林机炮
由标准的6管M61 20mm火神机关炮通过改变供弹机构和枪管而成的3管20mm火神机关炮。如果有必要,6管改3管的工作可以在现场用通用的手动工具完成。该炮的射速可以达到3000发/分以上,主要取决于采用的电源,主要用于美国陆军直升机。
M134 “米尼冈” 机枪
M134米尼冈机枪是利用加特林原理的转管式、外能源驱动的自动武器。采用弹链供弹或无弹链供弹,6根枪管,发射7.62mmNATO弹,有效射程1 000m,枪身质量约15.9kg(不包括供弹机构和电动机),供弹机构质量4.8 kg,电动机质量3.4kg,每根枪管质量1.1kg,枪管长558.8mm,全枪长800mm,枪管设计寿命10万发。
美国GAU-19A/12.7MM航空机枪
该枪包括6管基本型和3管改进型,6管型全枪质量低于43.6kg,全枪长1181mm,直径204mm,射速可达8000发/分;3管型全枪质量30kg,射速可达4000发/分。GECAL-50可用来自直升机上的镍镉电池或自带电池驱动,也可借助内部的工作系统实现武器的自动循环。枪管有914mm和1295mm两种长度可供选择。可采用弹链供弹,也可采用无弹链供弹系统供弹,6管型用弹链供弹最大射速可达4000发/分。发射北大西洋公约组织12.7mm枪弹,包括M8穿甲燃烧弹、M17曳光弹、M20穿甲燃烧曳光弹以及各种普通弹、穿甲弹、爆炸弹等。
总体评价
虽然火力强大的加特林机枪成功诞生了,但在当时饱受世人争议。对于他们来说,加特林机枪的设计理念太超前了,许多人还不知道如何有效使用这挺机枪。换句话说就是,加特林机枪是一个“早产”——军事作战理念甚至还没有为其诞生做好准备。
19世纪80年代,随着马克沁自动机枪的问世,加特林机枪逐渐退出历史的舞台。但如同师徒关系,马克沁重机枪延续了加特林机枪的一些设计原理。时至今日,加特林机枪的设计原理仍被枪械制造者广泛学习运用,后人将加特林机枪誉为“机枪先驱”。
加特林机枪的重量很大,对弹药的消耗量极大,在还没有机械化运输条件的19世纪,加特林机枪无法伴随步兵前进,起到火力支援的作用;另外加特林机枪的运转必须依靠士兵手摇曲柄提供动力,士兵必须均匀地摇动手柄以提供平稳的动力。但士兵在战况紧张的情况下往往疯狂地摇动曲柄以提高射速,这就会导致机关枪卡壳。在这两个致命缺点得以解决前加特林机枪很快就被淘汰。
参考资料
“机枪之父”加特林.中国军网.2023-11-12
目录
概述
研发历程
研制背景
研制历程
技术改进
生产装备
退出舞台
重获新生
基本设计
整体结构
动作原理
弹药类型
附件
性能数据
使用情况
采用国家
实战运用
衍生型号
M61 20mm火神机关炮
M197 加特林机炮
M134 “米尼冈” 机枪
美国GAU-19A/12.7MM航空机枪
总体评价
参考资料