M61火神式航空机关炮

M61火神式航空机关炮

M61是一种使用外力驱动、六管滚动运作、气冷、电子击发的加特林炮。其中使用在F-14雄猫式战斗机与F/A-18黄蜂式战斗攻击机上的M61A1可以选择液压或冲压（Ram Air）方式驱动，采电子控制，搭配无连结填弹系统（Linkless Ammunition Feed System），极限射速可达每分钟7200发，但实际运作时可选择4000spm（Shoot per minute，每分钟击发次数）与6000spm两种不同的射速。至于轻量化的M61A2型则只能搭载在F/A-18型战机之上。在F-14战机上的M61最大载弹量可达676发，而F/ A-18则为570发，使用美军的20mm口径、无连结M-50或PGU系列电子击发弹（Electrically Primed Ammunition）。

在第二次世界大战时代，当时美军的战斗机或轰炸机都是配备老旧的勃朗宁M2重管.50(英寸)口径机关炮，最大射速约为1200spm，在射速上甚至还比不上早在1880年代就已开发出来的加特林炮（Gatling Gun）。为了改善这问题，美国陆军军品研究与发展服务处（U.S.Army Ordnance Research and Development Service）在1946年时决定重新启用被封存了一段时间的加特林理论，著手开发一种射速可以超过6000spm的高速火炮系统，希望能透过这原理同时达到高速射击时降低枪管温度与减少磨蚀的目标。

1946年6月，主力军品商通用电气（GE）承包到这项开发计划并且将其命名为火神计划（Project Vulcan），成为火神炮这称呼的由来。GE在1950年时呈报了十具.60口径的T45 A型原型机炮给军方评估，1952年时又追加了33具T45 C型原型机炮，口径有.60英寸，20mm与27mm多种不同选择。在经过非常久的测试过程后，军方决定选择T171型20mm炮作为存续款式继续发展下去，并且在1956年时正式被美国陆军制定为标准系统，而同款武器的空军用版本，则赋予M61 "火神式"的代号。

M61火神式机炮的六根枪管在每转一圈的过程中只需轮流击发一次，因此无论是产生的温度或造成的磨蚀，都能限制在一最小程度内。但相对的，因为是六管轮动发射，因此仍然可以做到每秒钟高达100发的高速射击，给予战机驾驶在瞬间以最大火力击杀对手的能力。根据这个特性，M61主要被用于短程（低于2000呎，约600米）的空对空射击用途，弥补在这个范围内因为距离太短、应变时间不足而无法使用空对空导弹等较复杂装备的缺憾。虽然，对地面目标的扫射也被列为M61的次要用途，但实际上其作用效果有限，并不是很常被用到的一种功能。

加特林炮分为外能源驱动和内能源驱动两种。旋转、装填、退壳等工作循环依靠外部设备驱动，称为“外能源”。如依靠弹药的火药气体能量驱动，称为内能源。美国的加特林枪炮，基本上都是外能源驱动。苏联拥有AK630舰载火炮等内能源加特林炮。

外能源通常包括人力、电动、气压、液压等。“火神”机炮吊舱甚至可由迎面气流驱动的空气涡轮提供动力。电动方式可直接利用机载电源，简单易行，但启动加速较慢，工作时对机载电子设备有影响。气动方式加速快，但不太可靠。液压马达要求机上液压系统增设管路输出液压驱动，但工作启动快，对机载电源要求低。总的来说液压马达较适合高射速加特林炮的需要。“外能源”可方便的调节射速，理论上射速在0到最高速之间可自由变化。但“火神”炮无法单发射击，最少也要连发10发以上。以对地任务为主时，采用M7型电动驱动系统，射速为4000发/分。对空用M12液压驱动系统，射速6000发/分。

“火神”驱动系统以液压马达为核心，辅以射击控制设备、流量/阀门控制设备及相关管路。准备射击时，射击控制设备与机上电源接通，进入待击状态。因此单有一门“火神”炮在手，是无法开火的。飞行员按下射击按钮时，电磁阀门开启，从机上液压系统引入的高压油涌入液压马达，马达转动驱使火炮旋转。  

在弹头选择上，M61可以采用练习用的只装有惰性物质的训练弹，穿甲弹，与高爆弹等不同选择。

M61家族的机炮在军队里服役已经超过半个世纪，是套稳定性无庸置疑的系统。在航空运用上，第一架搭载M61系列机炮的飞机是F-104“星辰斗士”式（Starfighter）战斗机，之后包括F-105，F-106后期型，F-111，F-4，B-58等数款战斗机与轰炸机全都搭载过M61。现行正在使用M61机炮的机种包括了美国空军的F-15，F-16，与最新锐的F-22“猛禽式”（Raptor）隐形战斗机，而海军航空队的使用范围则包括F-14与F/A-18两架主要的航空母舰舰载机。