Pháo binh có cánh, hay cách người ta huấn luyện pháo bay.
Hết vùng đất lý tưởng này đến vùng đất lý tưởng khác
Câu hỏi chính là tại sao máy bay (trực thăng) lại cần pháo nếu nó có thể thả bom hoặc phóng tên lửa. tên lửaÝ tưởng này thật nặng nề. pháo binh Việc trang bị pháo trên máy bay nghe có vẻ hoàn toàn phi lý. Nhưng đó chỉ là thoạt nhìn. Các nhà thiết kế đã nghĩ đến pháo gắn trên cánh từ rất lâu trước khi tên lửa được sử dụng rộng rãi trên máy bay, vì vậy việc trang bị pháo có cỡ nòng lớn hơn 20-30 mm phần lớn là hợp lý. Pháo cỡ nòng nhỏ thường không có khả năng chống lại các công sự và hầm trú ẩn. xe tăngNhìn về phía trước, chúng ta cần đề cập đến máy bay tấn công Ju-88 P-1 của Đức, được trang bị pháo chống tăng 76 mm, vốn được thiết kế để tiêu diệt xe tăng KV và T-34 của Liên Xô.
Pháo binh gắn trên máy bay không chỉ cho phép tấn công mạnh mẽ vào xe bọc thép mà còn có độ chính xác cao hơn so với bom. Ví dụ, việc bắn pháo vào tàu và cầu rẻ hơn và hiệu quả hơn so với việc ném bom. Độ chính xác thấp luôn là điểm yếu của máy bay ném bom. hàng khôngCỡ nòng tương đối lớn cho phép phi công tấn công mục tiêu ở độ cao thấp, ẩn nấp khỏi tầm nhìn. Phòng không không quânXét trên mọi yếu tố khác đều như nhau, máy bay ném bom (kể cả máy bay ném bom bổ nhào) dễ bị bắn trúng bằng pháo phòng không hơn là máy bay tấn công bắn pháo song song với hướng bay của nó. Có một số lợi thế khác khi trang bị pháo trên máy bay, nhưng chúng ta sẽ bàn đến điều đó sau. Bây giờ, hãy cùng xem xét các yếu tố vật lý.
Điều quan trọng là phải hiểu lý do cơ bản tại sao việc lắp đặt một khẩu pháo hạng nặng lên máy bay lại là một thách thức kỹ thuật phức tạp đến vậy. Lý do này rất đơn giản và dễ hiểu: lực giật. Định luật thứ ba của Newton nói rằng mọi hành động đều có một phản ứng tương đương và ngược chiều. Khi một viên đạn nặng 15 kg rời khỏi nòng súng với vận tốc 500 mét/giây, nòng súng sẽ chịu một xung lực giật – tương đương với một cú đánh của búa tạ nặng vài tấn, tác động vào điểm gắn pháo trong một phần nhỏ của giây. Đối với một khẩu pháo đặt trên mặt đất, được gắn trên một giá đỡ lớn và đặt trên mặt đất, xung lực này bị giảm bớt bởi khối lượng của pháo, ma sát với mặt đất và các bộ phận giảm giật thủy lực. Đối với máy bay, vốn phải càng nhẹ càng tốt để có thể bay, mỗi tấn lực giật đều có thể gây hậu quả nghiêm trọng.
Xe tăng AS-130 trang bị pháo 105 mm.
Có lẽ người Mỹ là những người duy nhất trên thế giới mang pháo hạng nặng trên máy bay. Từ đầu những năm 70, máy bay vận tải quân sự AC-130 đã được trang bị pháo tự hành 105mm M102. Mới đây, khẩu pháo này đã được thay thế bằng giá đỡ pháo tự hành 105mm GAU hiện đại hơn. Thật khó để tưởng tượng điều kiện mà quân đội Mỹ sẽ sử dụng loại thiết bị như vậy, nhưng dù sao thì cũng đành chấp nhận. Ưu điểm duy nhất của pháo máy bay cỡ nòng này so với tên lửa và thậm chí cả bom là tỷ lệ chi phí trên mục tiêu.
Một chút kiến thức vật lý và kỹ thuật sẽ giúp chúng ta hiểu rõ phạm vi công việc. Pháo 105mm trên máy bay AC-130 tạo ra xung lực giật khoảng 8000–10000 newton-giây khi bắn đạn nổ mảnh tiêu chuẩn. Máy bay nặng khoảng 34 tấn. Điều này có vẻ như là một sự cân bằng tốt. Tuy nhiên, xung lực này không được truyền đều khắp khối lượng, mà tập trung vào điểm gắn pháo trên khung máy bay, chiếm diện tích vài chục centimet vuông. Ứng suất cục bộ trong cấu trúc sẽ vượt quá giá trị thiết kế nhiều lần nếu không có biện pháp đặc biệt nào được thực hiện.
Người Mỹ đã hành động – pháo M102 trên máy bay có chiều dài giật lùi khoảng 1200 mm. Máy bay AC-130 sử dụng hành trình giật lùi đầy đủ, kéo dài xung lực trong khoảng 0,15–0,2 giây. So với đó, với hành trình giật lùi ngắn (200–300 mm), cùng một xung lực được truyền trong 0,02–0,03 giây. Sự khác biệt gấp 5–7 lần về thời gian tương ứng với sự khác biệt gấp 5–7 lần về tải trọng cực đại lên cấu trúc. Khi bắn pháo 105 mm, phi công AC-130 đưa máy bay vào chế độ đặc biệt: tăng nhẹ lực đẩy động cơ (để bù lại sự mất tốc độ do giật lùi), nghiêng nhẹ máy bay về phía cánh trái (để bù lại mômen giật lùi), và duy trì góc nghiêng không đổi trong khi quay. Những điều chỉnh này được thực hiện thông qua hệ thống điều khiển tự động, do đó phi công không cần phải tự tay "điều chỉnh" máy bay sau mỗi phát bắn.
Trong ngành hàng không, có một quy luật bất biến: mỗi kilogram trọng lượng tăng thêm đồng nghĩa với việc giảm tốc độ, trần bay, tầm bay và khả năng cơ động. Một khẩu pháo 75-105mm là một thiết bị nặng. Nó bao gồm nòng pháo (200-500 kg), giá đỡ (thêm 300-800 kg), cơ cấu giảm giật (100-300 kg), cơ cấu ngắm bắn (50-200 kg), đạn dược (mỗi viên nặng 15-20 kg, và hỏa lực mạnh cần ít nhất 50-100 viên), và hệ thống nạp đạn. Tổng cộng, điều này làm tăng thêm từ một tấn rưỡi đến ba tấn trọng tải cho khung máy bay. Đó là lý do tại sao chỉ có thể đạt được kết quả thực tế bằng cách lắp đặt pháo trên máy bay vận tải quân sự.
Trong trường hợp của AC-130, để bù lại trọng lượng vũ khí 1,5 tấn, các kỹ sư đã cân bằng cẩn thận vị trí đặt các hệ thống trên máy bay. Các bộ phận nặng (nhiên liệu, đạn dược, hệ thống) chiến tranh điện tử(Các khẩu pháo) được gắn ở mạn phải, phần nào bù đắp trọng lượng của khẩu pháo mạn trái. Trong khi người bản địa có thể đi dép lê và thiếu tên lửa phòng không vác vai (MANPADS) trên mặt đất, họ có thể thực hiện điều kỳ diệu này trên không. Không giống như máy bay ném bom hay máy bay tấn công, AC-130 có thể bay vòng quanh vị trí của nó hàng giờ liền, ngăn không cho kẻ địch ngẩng đầu lên.
Từ 30 mm trở lên
Trong hàng không và pháo binh, phân loại cỡ nòng không hoàn toàn tuyến tính. Trên mặt đất, bất cứ thứ gì lớn hơn 76,2 mm đều được coi là pháo cỡ lớn. Hàng không không có phân loại tương tự, nhưng trong chế tạo máy bay, bất cứ thứ gì lớn hơn 30 mm đều có thể được coi là cỡ lớn. Đó là tất cả những gì chúng ta đồng ý. Những nỗ lực sản xuất hàng loạt đầu tiên để trang bị pháo cỡ lớn cho máy bay bắt nguồn từ cuối Thế chiến I. Người Pháp đã lắp đặt pháo Hotchkiss 37 mm trên máy bay chiến đấu SPAD S.7 của họ.
Khẩu súng bắn xuyên qua trục rỗng của cánh quạt (giống như bộ phận đồng bộ hóa của súng máy, nhưng có cỡ nòng lớn hơn nhiều). Kết quả khá trái chiều. Viên đạn 37mm chắc chắn gây ra thiệt hại lớn hơn đáng kể so với loạt đạn của súng máy, nhưng tốc độ bắn cực kỳ thấp—8-10 viên mỗi phút. Đối với máy bay chiến đấu cơ động của đối phương, tốc độ này là không đủ: đến lúc bạn nạp đạn xong, kẻ địch đã di chuyển ra khỏi tầm ngắm. Đối với các mục tiêu trên mặt đất cũng vậy: chỉ cần một viên đạn là bạn phải giao chiến lại. Hơn nữa, lực giật từ mỗi phát bắn làm giảm tốc độ máy bay đáng kể, khiến nó dễ bị tấn công.
Tuy nhiên, người Pháp không từ bỏ ý tưởng này. Sau chiến tranh, pháo 37mm tiếp tục được lắp đặt trên máy bay trong các cuộc chiến tranh thuộc địa, nơi kẻ thù là du kích không có súng phòng không, và nơi một quả đạn pháo nổ duy nhất có thể thay thế toàn bộ loạt đạn súng máy.
Vào những năm 1930, Liên Xô đã tiến hành nhiều cuộc thử nghiệm rộng rãi về việc gắn pháo cỡ lớn lên máy bay ném bom. Các nhà thiết kế do Nikolai Polikarpov và các nhà tiên phong hàng không khác dẫn đầu đã cố gắng tạo ra một "đội pháo bay" để chống lại xe tăng và công sự. Họ đã thử gắn pháo 76 mm lên máy bay ném bom hạng nặng TB-3. Máy bay này đủ lớn (trọng lượng cất cánh khoảng 20 tấn) để chịu được lực giật. Nhưng độ chính xác tỏ ra hoàn toàn không thể chấp nhận được: TB-3 chậm, khó điều khiển và khung máy bay rung lắc quá nhiều khiến việc ngắm bắn gần như không thể.
Ngoài ra còn có máy bay chiến đấu Hawker Hurricane Mk IID của Anh. Loại máy bay này, vốn đã lỗi thời với vai trò máy bay đánh chặn vào giữa chiến tranh, đã tìm được một vai trò mới là máy bay tấn công mặt đất chống lại xe tăng của Rommel ở Bắc Phi. Dưới mỗi cánh, Hurricane Mk IID mang một khẩu pháo tự động Vickers S 40mm—một loại vũ khí nhỏ gọn và tương đối nhẹ (nặng khoảng 130 kg), được thiết kế đặc biệt để sử dụng trên máy bay. Khẩu pháo này sử dụng hộp tiếp đạn (với 12-15 viên đạn) và có tốc độ bắn khoảng 100 viên/phút. Một viên đạn nặng khoảng 1 kg có thể xuyên thủng lớp giáp dày tới 50 mm ở tầm bắn 500 mét—khả năng xuyên giáp khá tốt đối với nóc và hai bên hông xe tăng thời đó.
Máy bay Hawker Hurricane Mk IID trang bị hai khẩu pháo 40mm dưới cánh.
Các phi công Anh lái máy bay Hurricane Mk IID đặt biệt danh cho loại máy bay này là "Mở hộp thiếc". Tại Bắc Phi, những chiếc máy bay này đã chứng tỏ hiệu quả cao trong việc chống lại xe tăng Đức và Ý. Cuộc tấn công được thực hiện từ tư thế bổ nhào ở góc 30-40 độ, với hỏa lực khai hỏa từ tầm bắn 400-500 mét. Trong một lần tấn công, phi công có thể bắn 4-6 quả đạn từ mỗi khẩu pháo (tổng cộng 8-12 quả), đảm bảo xác suất tiêu diệt cao.
Súng trên bầu trời
Máy bay ném bom Ju 88 P-1 của Đức có lẽ là ví dụ nổi bật nhất về những điều không nên làm. Năm 1943, Không quân Đức (Luftwaffe) đang tìm mọi cách để bù đắp cho sự thiếu hụt các biện pháp đối phó với xe tăng KV và T-34 của Liên Xô. Ý tưởng là: lấy máy bay ném bom Ju 88 đã được chứng minh hiệu quả, trang bị cho nó khẩu pháo chống tăng PaK 40 75mm, và tạo ra một "kẻ diệt tăng" từ trên không.
Về cấu trúc, khẩu súng được đặt trong một khoang súng khổng lồ dưới thân máy bay—đây là vị trí duy nhất mà một vũ khí cỡ lớn như vậy có thể được lắp đặt với tầm bắn chấp nhận được. Khoang súng này rất lớn: nó treo lủng lẳng bên dưới thân máy bay như một bầu vú, làm tăng thêm hàng trăm kg vào khối lượng của máy bay.
Ju 88 P-1. Bộ phận hãm giật đầu nòng ấn tượng của khẩu súng rất đáng chú ý.
Kết quả thử nghiệm thật thảm hại. Sau mỗi phát bắn, máy bay bị giảm tốc độ đột ngột—20–30 km/h mỗi loạt đạn. Các động cơ Jumo 211, đặt khá gần súng, hút khí nhiên liệu vào, gây ra trục trặc và thậm chí là chết máy. Khung máy bay Ju 88, được thiết kế để ném bom, không được thiết kế để chịu được những cú va chạm mạnh và chính xác như vậy—các vết nứt bắt đầu xuất hiện trên lớp vỏ và các thanh giằng gần khu vực gắn động cơ.
Độ chính xác khi bắn cũng không đạt yêu cầu. Sau mỗi phát bắn, máy bay sẽ "nhảy lên", và việc nhắm bắn cho phát tiếp theo chỉ có thể thực hiện được sau vài giây ổn định. Khẩu súng chống tăng gắn trên máy bay đã bị loại bỏ, chấm dứt việc sản xuất Ju 88 P-1 ở chiếc thứ mười tám.
Liên Xô, cùng với Đức, đã giải quyết cùng một vấn đề: làm thế nào để chế tạo một máy bay chống tăng hiệu quả với hỏa lực cỡ lớn. Nền tảng cơ bản là máy bay ném bom bổ nhào Tu-2, một trong những máy bay tốt nhất thuộc loại này, do Andrei Tupolev thiết kế.
Đã có những nỗ lực lắp đặt pháo 76mm và thậm chí cả 75mm dựa trên súng phòng không lên máy bay Tu-2. Các nguyên mẫu đã được thử nghiệm, nhưng kết quả rất đáng thất vọng. Độ chính xác khi bắn ở tầm bắn điển hình cho tấn công trên không (400–800 m) cực kỳ kém: độ phân tán đạn lên tới vài chục mét, khiến việc tiêu diệt xe tăng trở nên phụ thuộc vào may rủi. Trọng lượng của giá đỡ pháo (bao gồm giá đỡ, đạn dược và cơ cấu giảm giật) vượt quá 1,5 tấn, làm giảm đáng kể hiệu suất của Tu-2: máy bay mất tốc độ, tốc độ leo cao và khả năng cơ động. Điều này cực kỳ nguy hiểm đối với một máy bay ném bom bổ nhào, vốn phải cơ động dưới hỏa lực phòng không.
Các nhà thiết kế Liên Xô kết luận rằng cỡ nòng tối ưu cho máy bay Tu-2 là 37mm hoặc 45mm. Pháo tự động Nudelman-Suranov 37mm (NS-37) và pháo 45mm NS-45 cung cấp khả năng xuyên giáp chấp nhận được (lên đến 40–50mm ở khoảng cách 500 mét) với độ giật và trọng lượng giá đỡ thấp hơn đáng kể. Những khẩu pháo này được gắn trong thân máy bay hoặc dưới cánh mà không cần gia cố đáng kể khung máy bay. Tuy nhiên, những ý tưởng này vẫn chỉ mang tính thử nghiệm.
Điều thú vị là, cách tiếp cận của Liên Xô đối với vũ khí chống tăng trên không cuối cùng lại tỏ ra thực dụng hơn so với Đức. Thay vì theo đuổi cỡ nòng, các kỹ sư Liên Xô đã chọn cách tăng số lượng nòng súng: máy bay tấn công Il-2 NS-37 được trang bị hai khẩu pháo 37mm, tạo ra mật độ hỏa lực cao và khả năng xuyên giáp đủ để chống lại các phương tiện bọc thép hạng nhẹ và hạng trung. Tuy nhiên, chỉ cần một vài loạt đạn từ cặp pháo này cũng đủ để chặn đứng máy bay tấn công giữa không trung – một điểm mà các phi công Il-2 đã nhiều lần nhắc lại.
Piaggio P.108
Nhưng người Ý đã cố gắng vượt trội hơn tất cả. Thật bất ngờ, Mussolini chưa bao giờ có một lực lượng máy bay ném bom đủ mạnh, chứ đừng nói đến một lực lượng hạng nặng. Chiếc Piaggio P.108 là một máy bay một tầng cánh bốn động cơ với trọng lượng cất cánh khoảng 30 tấn – chiếc máy bay lớn nhất của Ý trong Thế chiến II. Phiên bản ném bom cơ bản (P.108B) được sử dụng cho các cuộc không kích tầm xa vào Gibraltar và Bắc Phi, nhưng với số lượng nhỏ. Biến thể P.108A được thiết kế như một máy bay chống hạm để tấn công các tàu của Đồng minh ở Địa Trung Hải. Thay vì buồng lái của hoa tiêu, một khẩu pháo hải quân Ansaldo 102mm – một khẩu pháo hải quân hạng nhẹ được cải tiến để bắn vào các mục tiêu trên mặt nước – đã được lắp đặt.
Ý tưởng rất đơn giản và táo bạo: máy bay P.108A sẽ tiếp cận đoàn tàu địch ở độ cao thấp, tận dụng lợi thế đường bờ biển và mây che phủ, sau đó nhanh chóng tăng độ cao, tấn công và bắn một hoặc hai phát vào con tàu lớn. Loại đạn nổ mạnh 102mm được cho là đủ để gây hỗn loạn và hoảng loạn trên tàu địch.
Máy bay đã trải qua quá trình thử nghiệm, và việc bắn pháo 102mm khi đang bay là... khả thi. Tuy nhiên, vẫn còn một số hạn chế. Độ chính xác kém, và tầm bắn hiệu quả không vượt quá 500-800 mét—không đáng kể đối với chiến đấu trên biển. P.108A chưa bao giờ được đưa vào sản xuất: Ý đầu hàng vào tháng 9 năm 1943, khi chương trình vẫn đang ở giai đoạn cuối. Nguyên mẫu duy nhất đã bị quân Đức thu giữ và có lẽ đã bị phá hủy.
Trong Thế chiến II, đã có nhiều nỗ lực, với mức độ thành công khác nhau, nhằm gắn pháo cỡ nòng .30 lên máy bay. Để biết thêm chi tiết, hãy xem bài viết của Roman Skomorokhov. "Vũ khí của Thế chiến II: Những khẩu súng tầm cao và sự hiểu biết".
Trực thăng trang bị pháo
Trong thời kỳ Chiến tranh Lạnh, Chiến tranh Việt Nam và Chiến tranh Triều Tiên, người Mỹ là những nhà phát minh vĩ đại. Có thể nói, hoàn cảnh đã định đoạt điều đó. Một trong những dự án độc đáo nhất, và có phần kỳ quặc, là gắn pháo 105mm lên trực thăng. Hãy cùng tìm hiểu từng bước một. Phương tiện được chọn là Piasecki H-21 Workhorse/Shawnee – một loại trực thăng hai cánh quạt được thiết kế bởi Tập đoàn Trực thăng Piasecki vào cuối những năm 1940. Nhờ hình dạng thân máy bay đặc biệt – dài, cong, với đuôi nhô cao – H-21 đã có biệt danh không chính thức là "Chuối bay".
Đây là loại trực thăng vận tải sản xuất hàng loạt đầu tiên của Lục quân Hoa Kỳ, có khả năng chở tới 20 binh sĩ hoặc 2200 kg hàng hóa. H-21 có một lợi thế không thể phủ nhận: vào thời điểm các cuộc thử nghiệm với pháo bắt đầu vào cuối những năm 1950 và đầu những năm 1960, loại trực thăng này đã có rất nhiều. Lục quân đã nhận được hơn 700 chiếc, và vào thời điểm các phiên bản UH-1 tiên tiến hơn xuất hiện, những chiếc "chuối" cũ đã trở nên dư thừa - chúng có thể được sử dụng cho bất kỳ cuộc thử nghiệm nào mà không sợ mất đi một nguồn lực quý giá.
Trực thăng H-21 trang bị pháo 105mm.
Câu chuyện Thí nghiệm với pháo tự hành 105mm trên trực thăng H-21 gắn liền với một bối cảnh rộng lớn hơn—việc tìm kiếm khái niệm về một "trực thăng pháo binh" có thể cung cấp hỗ trợ hỏa lực tầm gần. Vào cuối những năm 1950, Quân đội Hoa Kỳ nhận ra rằng các cuộc xung đột trong tương lai (đặc biệt là trong Chiến tranh Lạnh và các cuộc chiến tranh cục bộ tiềm tàng ở Đông Nam Á, Châu Phi và Mỹ Latinh) sẽ đòi hỏi một cách tiếp cận hoàn toàn mới đối với việc hỗ trợ hỏa lực. Pháo binh dã chiến truyền thống—pháo tự hành và pháo kéo—bị ràng buộc bởi đường sá và cơ sở hạ tầng. Ý tưởng về một trực thăng pháo binh là tạo ra một phương tiện có khả năng nhanh chóng đưa pháo đến điểm bắn, hạ cánh, khai hỏa, và sau đó nhanh chóng di tản. Dữ liệu liên quan đến khả năng bắn trong khi bay còn mâu thuẫn. Một số tác giả cho rằng pháo tự hành 105mm chưa bao giờ được bắn, ngay cả ở chế độ bay lơ lửng. Những người khác lại cho rằng một phát bắn duy nhất đã được thực hiện tại Bãi thử Aberdeen năm 1963.
Trực thăng H-21 trang bị pháo 105mm.
Sau đó, "quả chuối" suýt bị lật úp, và các thí nghiệm đã bị dừng lại. Lý thuyết này khó tin – lực giật của khẩu súng đạt tới một tấn, điều này sẽ gây tử vong cho một chiếc trực thăng nặng 6,6 tấn. Thiết kế này cũng hoạt động kém hiệu quả trong hỏa lực mặt đất. Lực giật mạnh đến nỗi bánh xe của trực thăng bị ép chặt xuống đất, và giá đỡ súng bị hỏng. Cuối cùng, thiết kế kỳ quặc này đã bị loại bỏ.
ACH-47A "Máy bay trực thăng Chinook trang bị vũ khí" hay "Guns-A-Go-Go"
Sau thất bại của H-21, Lục quân không từ bỏ ý tưởng về một loại trực thăng được trang bị vũ khí hạng nặng. Vào năm 1965–1966, ACH-47A "Chinook vũ trang" hay "Guns-A-Go-Go" được phát triển từ trực thăng vận tải CH-47 Chinook. Nó không thể được gọi là người kế nhiệm của H-21 trang bị pháo 105mm—vũ khí "hạng nặng" duy nhất của trực thăng này là súng phóng lựu tự động M129 40mm ở tháp pháo phía mũi. Ngoài ra, nó còn có các khẩu pháo 20mm, súng máy và tên lửa không điều khiển thông thường. Tổng cộng có bốn chiếc CH-47A được chuyển đổi.
Tuy nhiên, dự án đã gặp phải nhiều vấn đề: hệ thống vũ khí đồ sộ làm giảm khả năng cơ động, và việc thiếu giáp bảo vệ khiến các phương tiện này dễ bị tổn thương trước hỏa lực phòng không. Ba trong số bốn chiếc ACH-47 đã bị mất trong chiến đấu, và chương trình đã bị hủy bỏ vào năm 1968.
Tính hữu dụng của pháo cỡ lớn trên máy bay đã trở nên lỗi thời theo thời gian. Tên lửa và bom các loại đã trở thành vũ khí tấn công chính của không quân. Thời gian sẽ trôi qua, và chính khái niệm về không quân tấn công sẽ bị đặt dấu hỏi – khái niệm "thống trị trên không" đã trở nên quá phù du. Và điều đó không thể đạt được bằng pháo cỡ lớn.
tin tức