AFV ASLAV 8x8 กองทัพออสเตรเลียพร้อมปืน M242 BUSHMASTER
ข้อกำหนดและเทคโนโลยี
ปืนใหญ่อัตโนมัติลำกล้องกลางที่ออกแบบมาสำหรับการติดตั้งบนยานเกราะต่อสู้ (AFV) ได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่องตลอดหลายทศวรรษที่ผ่านมา สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับลักษณะและหลักการปฏิบัติงานตลอดจนแนวคิดการปฏิบัติงานที่เกี่ยวข้อง
ในบทความนี้ เราจะเน้นโดยสังเขปถึงปัจจัยสำคัญของความต้องการอาวุธระดับนี้ที่เพิ่มขึ้นและผลกระทบของความต้องการเหล่านี้ต่อการเลือกลำกล้องที่เหมาะสมที่สุดและคุณลักษณะอื่นๆ จากนั้นไปต่อเพื่ออธิบายเทคโนโลยีที่กำหนดของโมเดลสมัยใหม่
คาลิเบอร์ขนาดใหญ่สำหรับความต้องการที่เพิ่มขึ้น
ความพยายามครั้งแรกในการติดอาวุธยานเกราะต่อสู้ด้วยอาวุธอัตโนมัติที่ทรงพลังกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับปืนกลหนักที่แพร่หลายในขณะนั้น (M2 12.7 มม. ทางตะวันตกและ CPV 14.5 มม. ในประเทศสนธิสัญญาวอร์ซอ) เริ่มขึ้นในช่วงปลายยุค 50 และต้นยุค 60 ในกรอบของ แนวโน้มทั่วไป "การขับเคลื่อน" ของหน่วยทหารราบซึ่งส่งผลกระทบต่อกองทัพชั้นนำทั้งหมดของโลก
ในตะวันตกในขั้นต้นงานนี้ประกอบด้วยการปรับแต่งปืนใหญ่อัตโนมัติซึ่งเดิมพัฒนาขึ้นสำหรับการติดตั้งบนเครื่องบินรบหรือการติดตั้งต่อต้านอากาศยาน ระบบป้อมปืนแรกของประเภทนี้รวมถึงปืนใหญ่ Hispano Suiza HS-820 เป็นหลัก (พร้อมห้องสำหรับกระสุน 20x139) ซึ่งติดตั้งบนยานเกราะ SPZ 12-3 ของเยอรมัน (ผลิต 1,800 คันสำหรับ Bundeswehr ในปี 1958-1962) และ รุ่นลาดตระเวนของ M-114 ผู้ให้บริการบุคลากรติดอาวุธติดอาวุธ M-113 ของกองทัพอเมริกัน ในทางกลับกัน รัสเซียเริ่มใช้วิธีการที่ไม่เหมือนใคร โดยติดตั้ง BMP-1 ใหม่ (ซึ่งเป็นบรรพบุรุษของยานรบทหารราบทั้งหมด) ด้วยปืนใหญ่แรงดันต่ำ 73 มม. 2A28 Thunder โดยไม่แบ่งทางเลือกของตะวันตกให้เป็นระบบอัตโนมัติลำกล้องกลาง ปืนใหญ่ อย่างไรก็ตาม พวกเขาปรากฏตัวบนรถยนต์รุ่นต่อไปของพวกเขา
อย่างไรก็ตาม การใช้งานปืนใหญ่อัตโนมัติครั้งแรกเหล่านี้กับยานเกราะต่อสู้หุ้มเกราะ ไม่เพียงแต่ยืนยันในทันทีถึงความจำเป็นในการปฏิบัติงานที่สำคัญมากสำหรับพวกเขาเท่านั้น แต่ยังเผยให้เห็นข้อบกพร่องที่เกี่ยวข้องของอาวุธที่ใช้ในขณะนั้นด้วย ต่างจากอากาศยานและอาวุธต่อต้านอากาศยาน ปืนใหญ่อัตโนมัติบนยานเกราะต่อสู้หุ้มเกราะใช้เพื่อโจมตีเป้าหมายที่หลากหลาย ตั้งแต่แบบไม่มีอาวุธจนถึงแบบเสริมเกราะและหุ้มเกราะ ซึ่งมักจะอยู่ในการต่อสู้เดียวกัน ดังนั้นการมีอยู่ของระบบฟีดคู่ ซึ่งจะช่วยให้ผู้ยิงสามารถเปลี่ยนจากกระสุนประเภทหนึ่งไปยังอีกประเภทหนึ่งได้อย่างรวดเร็วจึงกลายเป็นสิ่งจำเป็น
HS-820 เป็นปืนใหญ่แบบป้อนครั้งเดียว และยังคงอยู่แม้หลังจากได้รับการออกแบบใหม่และออกแบบ Oerlikon KAD ใหม่แล้ว ด้วยเหตุผลนี้ เช่นเดียวกับเหตุผลด้านนโยบายอุตสาหกรรม ในช่วงต้นทศวรรษ 70 Rheinmetall และ GIAT ได้พัฒนาและใช้งานปืนใหญ่ป้อนคู่ขนาด 20 มม. รุ่นใหม่: Mk20 Rh202 สำหรับ MARDER และ M693 F.1 สำหรับ AMX-10P ตามลำดับ
ข้อกำหนดที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องสำหรับการเจาะเกราะของปืนใหญ่ BMP อันเป็นผลมาจากการปรากฏตัวของยานเกราะข้าศึกพร้อมการป้องกันที่เพิ่มขึ้น
ปืนใหญ่ KBA จาก Oerlikon (ปัจจุบันคือ Rheinmetall DeTec) พร้อมช่องสำหรับกระสุน 25x137
การเปรียบเทียบขนาดของกระสุนประเภทหลักที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน (หรือที่เสนอ) สำหรับปืนใหญ่อัตโนมัต BMP ซ้ายไปขวา 25x137 30x173 35x228 40x365R และเทเลสโคปิก 40x255
CT40 ปืนใหญ่พร้อมโหลดและกระสุนที่เหมาะสม
ปืนใหญ่ทั้ง Mk20 และ M693 ยิงกระสุนปืนขนาด 20 x 139 แต่ทันทีหลังจากการปรากฏตัวของพวกมัน ความสงสัยก็เริ่มเกิดขึ้นเกี่ยวกับลักษณะของกระสุนเหล่านี้ ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการการปฏิบัติงานที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในแง่ของระยะประสิทธิผล ผลกระทบของกระสุนปืนใน ส่วนสุดท้ายของวิถีวิถีและพลังเจาะเกราะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแนวความคิดที่โดดเด่นของสงครามในยุโรปกลางในขณะนั้น ในสถานการณ์เหล่านี้ การให้การสนับสนุนการยิงแก่หน่วยทหารราบที่ลงจากหลังม้านั้นพิจารณาจากมุมมองของการเข้าปะทะกับยานเกราะรบหุ้มเกราะเบา/กลางของข้าศึกเป็นหลัก ดังนั้นหนึ่งในคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของการยิงสนับสนุนที่จำเป็นสำหรับอาวุธดังกล่าวคือความสามารถในการเจาะทะลุสูงในระยะทางสูงถึง 1,000 - 1500 ม. ปัจจุบันลำกล้องที่เล็กที่สุดที่สามารถเจาะเกราะหนา 25 มม. ด้วยความเอียง 30 ° (นั่นคือ BMP-1) จาก 1,000 เมตร เป็น 25 มม. สิ่งนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่ากองทัพตะวันตกหลายแห่งซึ่งส่วนใหญ่นำโดยสหรัฐอเมริกาพลาดการสร้างอาวุธ 20 มม. สำหรับยานรบทหารราบของพวกเขาและเปลี่ยนจากปืนกลขนาด 12, 7 มม. โดยตรงเป็นอาวุธที่มีห้องสำหรับอาวุธที่ทรงพลัง 25 x 137 รอบสวิส เป็นปืนใหญ่อัตโนมัติรุ่นแรกที่ออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับติดตั้งบนยานรบทหารราบ
ปัจจุบันมีการติดตั้งอาวุธยุทโธปกรณ์ขนาด 25 x 137 ให้กับยานพาหนะต่อสู้ของทหารราบแบบตีนตะขาบและแบบมีล้อหลายแบบ รวมถึง M2 / M2 BRADLEY และ LAV25 ของอเมริกา, DARDO ของอิตาลี, M-113A1 ของเดนมาร์กพร้อมป้อมปืน T25, KODIAK ของแคนาดา, VEC ของสเปน TC25, ACV ของตุรกี, Type 87 ของญี่ปุ่น, BIONIX สิงคโปร์, คูเวต DESERT WARRIOR และ ASUW ของออสเตรเลีย
แต่ "ความอยากอาหารมาพร้อมกับการกิน" และสองกองทัพชั้นนำตระหนักว่าแม้แต่อาวุธขนาด 25 มม. ก็ไม่ทรงพลังพอ สิ่งนี้ไม่ได้เกิดขึ้นมากนักเนื่องจากความกลัวครั้งใหญ่แบบเดียวกันที่นำไปสู่การเคลื่อนย้ายอย่างรวดเร็วของลำกล้อง 20 มม. ที่มีลำกล้อง 25 มม. แต่เป็นการรับรู้ที่กว้างขึ้นเกี่ยวกับบทบาทและจุดประสงค์ของ BMP นอกจากการยิงสนับสนุนสำหรับหน่วยทหารราบที่ลงจากรถแล้ว BMP ยังถูกมองว่าเป็นยานรบเสริมสำหรับ MBT ซึ่งรับผิดชอบในการเข้าปะทะกับเป้าหมายที่ไม่ต้องการกระสุนขนาดใหญ่ เช่นเดียวกับ "mini-MBT" ในสถานการณ์ที่มีภัยคุกคามต่ำ ระดับ ในกรณีนี้ จำเป็นต้องใช้ปืนใหญ่ที่ไม่เพียงแต่ยิงกระสุนเจาะเกราะเท่านั้น แต่ยังต้องใช้กระสุนระเบิดแรงสูงที่มีประจุระเบิดที่เหมาะสมด้วย
จากสิ่งนี้ กองทัพอังกฤษและโซเวียตได้เปลี่ยนขนาดเป็น 30 มม. โดยแนะนำปืนใหญ่ RARDEN (30 x 170 กระสุน) สำหรับยานพาหนะ WARRIOR และ SCIMITAR และปืนใหญ่ 2A42 (30 x 165) สำหรับ BMP-2 และ BMD-2. ในทำนองเดียวกัน กองทัพสวีเดนในช่วงต้นยุค 80 ได้เริ่มโครงการสำหรับ BMP (ในที่สุด CV90) และตัดสินใจติดตั้งปืนใหญ่ Bofors 40/70 ลงบนนั้น โดยทำการยิงกระสุน 40 x 365R อันทรงพลัง
Rheinmetall Mk30-2 / AVM ได้รับการพัฒนาเป็นอาวุธหลักของ BMP PUMA ของเยอรมันรุ่นใหม่
การจุติใหม่ของแนวคิดนี้คือหน่วยอาวุธสองลำกล้องที่ไม่เหมือนใคร 2K23 จาก KBP ซึ่งติดตั้งบน BMP-3 ของโซเวียต / รัสเซีย (ปืนใหญ่อัตโนมัติ 30 มม. 2A42 + ปืนใหญ่ 2A70 ขนาด 100 มม.) และ Rheinmetall Rh 503 ซึ่งเดิมที มีไว้สำหรับ "โชคร้าย" MARDER 2 และห้องยิงปืน 35 x 228 หลังมีศักยภาพที่จะเติบโตต่อไปเนื่องจากสามารถอัพเกรดเป็นขีปนาวุธยืดไสลด์ "Supershot" ขนาด 50 x 330 โดยเพียงแค่เปลี่ยนกระบอกปืนและส่วนประกอบบางอย่าง. แม้ว่าข้อเท็จจริงที่ว่า Rh 503 จะไม่เคยถูกผลิตในปริมาณมาก แต่แนวคิดเชิงนวัตกรรมของการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของลำกล้องก็ทำให้เกิดความสนใจ มันถูกนำมาใช้โดยเฉพาะสำหรับโครงการ BUSHMASTER II (30 x 173 และ 40 mm "Supershot") และ BUSHMASTER III (35 x 228 และ 50 x 330 "Supershot") แม้ว่าผู้ปฏิบัติงานของปืนเหล่านี้ยังไม่ได้ใช้ประโยชน์จาก ความเป็นไปได้เหล่านี้ …
ปัจจุบัน มีข้อตกลงทั่วไปประเภทหนึ่งในแง่ที่ว่าอาวุธขนาด 30 มม. เป็นอาวุธขั้นต่ำที่สามารถติดตั้งบนยานเกราะต่อสู้ของทหารราบและยานลาดตระเวนรุ่นล่าสุดได้ สำหรับทางเลือกของผู้ใช้จากนั้น การพัฒนาที่สำคัญใหม่ล่าสุด ได้แก่ เครื่องจักร Type 89 ที่มีปืนใหญ่ขนาด 35 มม. การตัดสินใจของชาวดัตช์และเดนมาร์กในการติดตั้งปืนใหญ่ขนาด 35 มม. บน CV90 ของตน ความทันสมัยของรถยนต์ Singapore BIONIX และการติดตั้งปืนใหญ่ขนาด 30 มม. (BIONIX II)) ความตั้งใจของกองทัพอังกฤษในที่สุดเพื่อรับรองปืนใหญ่ CT40 จาก CTA International (BAE Systems + Nexter) ซึ่งทำการยิงเทเลสโคปิกแบบพิเศษ 40 x 255 เพื่อความทันสมัยของยานพาหนะ British WARRIOR (ส่วนต่อขยายที่เรียกว่า Warrior BMP โปรแกรม - WCSP) เช่นเดียวกับยานพาหนะ FRES Scout ที่มีแนวโน้มและในที่สุดก็นำ K21 BMP ของเกาหลีใต้มาใช้กับปืนใหญ่ 40/70 รุ่นในพื้นที่
อย่างน้อยการตัดสินใจของยุโรปที่กล่าวมาทั้งหมดน่าจะได้รับแรงจูงใจจากการกลับมาเน้นที่คุณลักษณะการเจาะเกราะ โดยอิงจากความเข้าใจที่ว่าแม้แต่กระสุนเจาะเกราะขนาด 30 มม. (APFSDS) ก็ไม่สามารถรับมือได้อย่างน่าพอใจ ช่วงที่น่าจะเป็นกับ BMP-3 ของรัสเซียล่าสุดซึ่งมีการจองเพิ่มเติม ในแง่กว้าง สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่า การวางกำลังกองทัพจำนวนมากในสถานการณ์การรบที่ไม่สมมาตรนำไปสู่การแนะนำชุดเกราะเพิ่มเติมที่หนักขึ้นสำหรับ BMPs แม้ว่าเกราะเพิ่มเติมนี้มีจุดประสงค์หลักเพื่อป้องกันอุปกรณ์ระเบิดชั่วคราว (IED) และภัยคุกคามประเภท RPG มากกว่าการยิงปืนใหญ่อัตโนมัติ แต่ก็สามารถสันนิษฐานได้ว่ายานรบทหารราบระดับสูงที่มีแนวโน้มว่าจะต้องมีอย่างน้อย 35-40 อาวุธ -mm สำหรับการต่อสู้ยานพาหนะสมัยใหม่ที่ประสบความสำเร็จในระดับเดียวกัน
แล้วปริศนาก็ปรากฏขึ้น เห็นได้ชัดว่าอาวุธของ BMP ที่มีปืนใหญ่ขนาด 35-40 มม. ในป้อมปืนนั้นรวมถึงการประนีประนอมบางประการเกี่ยวกับมวลการรบและขนาดของยานเกราะ (โดยมีผลกระทบโดยตรงต่อการเคลื่อนที่เชิงกลยุทธ์) ความจุกระสุนที่อนุญาต และ, ที่สำคัญที่สุดคือจำนวนทหารราบที่ขนส่ง โดยการเพิ่มขนาดลำกล้องให้มากขึ้น คุณสามารถสร้างรถถังเบาที่มีพื้นที่ภายในน้อยที่สุดสำหรับทหารราบและอาวุธมาตรฐานของพวกเขา ทั้งอาวุธส่วนบุคคลและหน่วย หากความสามารถในการเจาะเกราะที่เพิ่มขึ้นนั้นถูกมองว่าเป็นสิ่งที่จำเป็นจริง ๆ บางทีวิธีที่ใช้งานได้จริงที่สุดในการบรรลุเป้าหมายนี้คือการพึ่งพา ATGM เพียงอย่างเดียว ในขณะที่ปืนใหญ่สามารถเพิ่มประสิทธิภาพได้เป็นหลัก แต่ไม่เฉพาะเจาะจง เพื่อทำลายเป้าหมายที่ไม่มีอาวุธหรือหุ้มเกราะบางส่วน. ดังนั้นเราจึงเห็นการหวนคืนสู่ปรัชญา BMP-1 อย่างเต็มรูปแบบ
สำหรับความคืบหน้าของกระสุน ในที่นี้ เหตุการณ์ที่สำคัญที่สุดสองเหตุการณ์น่าจะเป็นลักษณะของกระสุนเจาะเกราะ APFSDS (ลำกล้องย่อยเจาะเกราะที่มีก้านทรงตัว (ขนนก)) สำหรับอาวุธขนาด 25 มม. (และใหญ่กว่า) และการพัฒนาของ กระสุนระเบิดแรงสูง ABM (Air Bursting Munition - กระสุนปืนลม) หรือเทคโนโลยี HABM (ABM ความเร็วสูง) พร้อมฟิวส์อิเล็กทรอนิกส์แบบเหนี่ยวนำ อย่างแรกคือแนวคิด Oerlikon AHEAD สำหรับขีปนาวุธตั้งแต่ 30 มม. ขึ้นไป ขีปนาวุธเหล่านี้สามารถโจมตีบุคลากรที่อยู่ด้านหลังที่พักพิงตามธรรมชาติได้อย่างมีประสิทธิภาพ
เห็นได้ชัดว่า ปัญหารองแต่สำคัญจริงๆ เกี่ยวกับการติดตั้งปืนใหญ่อัตโนมัติของยานเกราะต่อสู้คือการนำคาร์ทริดจ์ที่ยิงออกไป ป้องกันการสะท้อนกลับเข้าไปในห้องต่อสู้ ดังนั้นพวกมันจึงกลายเป็นอันตรายได้ในเวลาเดียวกัน รูปถ่ายของ DARDO BMP ของกองทัพอิตาลีพร้อมปืนใหญ่ Oerlikon KBA ขนาด 25 มม. แสดงช่องเปิดสำหรับการดีดปลอก
ตัวแปรของปืนต่อต้านอากาศยาน Bofors 40/70 ที่แพร่หลายได้รับการติดตั้งใน CV90 BMP ของสวีเดน เมื่อติดตั้งแล้วจะพลิก 180 องศา
แผนภาพแบบง่ายของแนวคิดปืนใหญ่ที่ขับเคลื่อนด้วยโซ่
ลักษณะทางเทคนิคหลัก
ตามโหมดการยิงกระสุนอันทรงพลัง ปืนใหญ่อัตโนมัติทั้งหมดสำหรับ AFV ที่มีจำหน่ายในท้องตลาดในปัจจุบันนั้นถูกล็อคอย่างแน่นหนา กล่าวคือ ก้นถูกล็อคอย่างแน่นหนาด้วยชุดรับ / ลำกล้องปืนระหว่างการยิงสามารถทำได้โดยใช้โบลต์หมุนที่มีส่วนยื่นล็อค (เช่น Oerlikon KBA 25 มม.) วาล์วที่มีฝาปิดแบบยืดหดได้ (เช่น Rheinmetall Mk20 Rh-202, GIAT MS93 F1) และแนวตั้ง (เช่น Bofors 40/70) หรือประตูบานเลื่อนแนวนอน (RARDEN) ปืนใหญ่ CTA 40 ที่ปฏิวัติวงการมีความพิเศษในระดับเดียวกัน โดยมีลักษณะเฉพาะด้วยช่องชาร์จแบบหมุนในแนวนอน (90 องศา) ซึ่งแยกออกจากลำกล้องปืน
ในแง่ของหลักการปฏิบัติงาน แนวความคิดที่ใช้งานได้จริงส่วนใหญ่สำหรับอาวุธดังกล่าวคือการหดตัวแบบยาว ช่องระบายอากาศ ระบบไฮบริด และกำลังภายนอก
การปรากฏตัวของกระสุนเจาะเกราะขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 25 x 137 ทำให้สามารถปรับปรุงลักษณะการเจาะเกราะของอาวุธขนาด 25 มม. ได้อย่างมีนัยสำคัญ
ต้นแบบ BMP WARRIOR พร้อมปืนใหญ่ CT40 ติดตั้งระหว่างการทดสอบการยิง
ดึงกลับยาว
ในอาวุธทั้งหมดซึ่งใช้แรงถีบกลับและการล็อคแบบแข็ง พลังงานที่จำเป็นในการยิงให้ครบกำหนดจะถูกส่งไปยังโบลต์เนื่องจากการเคลื่อนที่แบบย้อนกลับของตัวโบลต์และกระบอกปืน ล็อคเข้าด้วยกันและกลิ้งกลับภายใต้แรงดันของผงก๊าซ ในระบบที่มี "การถอยกลับแบบยาว" โบลต์และกระบอกปืนจะย้อนกลับเป็นระยะทางที่มากกว่าความยาวของโพรเจกไทล์ที่ยังไม่ได้ยิง เมื่อความดันในห้องลดลงถึงระดับที่ยอมรับได้ โบลต์จะปลดล็อคและเริ่มลำดับการเปิด/ปลดปลอกแขน ในขณะที่กระบอกปืนกลับสู่ตำแหน่งไปข้างหน้า โบลต์ก็จะเคลื่อนที่ไปข้างหน้าด้วยสปริงแล้วส่งใหม่ ยิงแล้วล็อค
หลักการนี้นำเสนอข้อดีบางประการสำหรับอาวุธป้อมปืนที่ออกแบบมาเพื่อทำลายเป้าหมายภาคพื้นดิน การเคลื่อนที่ไปข้างหลังซึ่งค่อนข้างรุนแรงน้อยกว่าในกรณีของการออกแบบการหดตัวในระยะสั้น ถูกแปลงเป็นแรงที่ต่ำกว่าที่ถ่ายโอนไปยังกลไกของปืนและการติดตั้ง ซึ่งเพิ่มความแม่นยำในการยิง นอกจากนี้ โบลต์ซึ่งถูกล็อคเป็นเวลานาน ช่วยให้กำจัดผงก๊าซผ่านปากกระบอกปืนและป้องกันไม่ให้เข้าไปในห้องต่อสู้ของรถ ข้อดีเหล่านี้มาจากอัตราการยิงที่ค่อนข้างต่ำ แต่นี่ไม่ใช่ปัญหาสำคัญสำหรับ BMP
ตัวอย่างทั่วไปของอาวุธรีคอยล์ยาวคือ RARDEN 30mm และ Bofors 40/70 นอกจากนี้ยังเป็นที่น่าสนใจที่จะสังเกตว่าผู้ผลิตสองรายที่เสนอการออกแบบแบบไม่ใช้แก๊สแบบดั้งเดิม ได้แก่ บริษัท สวิส Oerlikon (ปัจจุบันคือ Rheinmetall DeTec) และ บริษัท รัสเซีย KBP ได้นำแนวคิดเรื่องการหดตัวแบบยาวสำหรับอาวุธที่ออกแบบมาสำหรับการติดตั้งโดยเฉพาะ BMP (KDE 35 มม. สำหรับ Type 89 ของญี่ปุ่นและ 2A42 30 มม. สำหรับ BMP-3 ตามลำดับ)
หลักการทำงานเนื่องจากการกำจัดก๊าซ
ระบบนี้พัฒนาขึ้นโดย John Browning โดยอาศัยพลังงานที่เกิดจากแรงดันของก๊าซผงที่ปล่อยออกมา ณ จุดหนึ่งตามแนวถัง ในขณะที่แนวคิดนี้มีการใช้หลายรูปแบบในอาวุธปืนแบบมือถือ ปืนใหญ่อัตโนมัติส่วนใหญ่ที่ทำงานโดยก๊าซไอเสียสำหรับยานรบทหารราบนั้นใช้หลักการของลูกสูบ โดยที่ก๊าซกดบนลูกสูบ ซึ่งเชื่อมต่อโดยตรงกับ โบลต์แล้วดันกลับหรือบนหลักการของก๊าซไอเสียเมื่อก๊าซถ่ายเทพลังงานโดยตรงไปยังตัวพาโบลต์
เมื่อเทียบกับหลักการหดตัวโดยตรง ข้อดีของหลักการทำงานเนื่องจากการปล่อยก๊าซคือ กระบอกถูกตรึง (และดังนั้น ความแม่นยำจะเพิ่มขึ้น) สามารถปรับรอบการยิงตามสภาพอากาศ สภาพและชนิดของกระสุนโดยการปรับวาล์วปล่อยแก๊สให้เหมาะสม … ในทางกลับกัน ระบบแก๊สทั้งหมดต้องได้รับการปรับแต่งอย่างระมัดระวังเพื่อป้องกันไม่ให้ผงก๊าซพิษเข้าสู่ห้องต่อสู้
กระบวนการผสม
ในการออกแบบปืนใหญ่อัตโนมัติหลายๆ แบบ ประสิทธิภาพของก๊าซนั้นจริง ๆ แล้วเกี่ยวข้องกับแนวคิดอื่น ๆ ส่งผลให้เกิดสิ่งที่อาจเรียกได้ว่าเป็นกระบวนการแบบผสม (ผสม) (แม้ว่าจะไม่ใช่คำจำกัดความที่เป็นที่ยอมรับในระดับสากลก็ตาม)
วิธีแก้ปัญหาทั่วไปส่วนใหญ่รวมการทำงานของแก๊สกับการหดตัว (ดังนั้น พลังงานที่จำเป็นในการดำเนินการรอบการยิงให้เสร็จสิ้นจะส่งผลต่อโบลต์เนื่องจากการเคลื่อนที่แบบย้อนกลับของปลอกหุ้มที่เกิดจากแรงดันแก๊ส) ก๊าซที่ปล่อยออกมาจากถังใช้เพื่อปลดล็อกโบลต์จากตัวรับเท่านั้น หลังจากนั้นแก๊สย้อนกลับจะดันโบลต์กลับ จากนั้นอุปกรณ์ทั้งหมดจะม้วนกลับ 20 - 25 มม. พลังงานนี้ใช้เพื่อควบคุมระบบป้อน
หลักการของ "การทำงานของแก๊ส + ชัตเตอร์อิสระ" นี้ทำให้สามารถใช้กลไกที่ค่อนข้างเบาและเรียบง่าย ซึ่งนำไปสู่การนำหลักการนี้ไปใช้สำหรับปืนใหญ่อัตโนมัติของ Hispano Suiza หลังสงครามโลกครั้งที่ 2 (เช่น HS-804 20 x 110 และ HS -820 20 x 139) รวมถึงปืนหลายกระบอกจาก Oerlikon, GIAT และ Rheinmetall
งานแก๊สยังสามารถใช้ร่วมกับการหดตัวของถังน้ำมันได้ ตามธรรมเนียม ตัวอย่างเช่น สำหรับปืนใหญ่ Oerlikon KBA (25 x 137) ที่ออกแบบโดย Eugene Stoner
กองทัพเดนมาร์ก (ในภาพ) และกองทัพดัตช์เลือกใช้ปืนใหญ่ ATK BUSHMASTER III ซึ่งยิงกระสุนขนาด 35 x 228 อันทรงพลัง นอกจากนี้ยังสามารถอัพเกรดเป็นรุ่น "Supershot" ขนาด 50 x 330 สำหรับติดตั้งบนยานรบทหารราบ CV9035 รุ่นใหม่
ปืนคู่ Nexter M693 F1 บนรถถัง AMX-30 มีกลไกลูกสูบพร้อมไอเสียและวาล์วโรตารี่พร้อมบานประตูหน้าต่างล็อคแบบยืดหดได้
ปืนใหญ่ Rheinmetall Rh 503 เป็นผู้บุกเบิกแนวคิดของปืนใหญ่อัตโนมัติ ซึ่งสามารถยิงกระสุนของสองคาลิเบอร์ที่แตกต่างกันโดยเพียงแค่เปลี่ยนกระบอกปืนและส่วนประกอบหลายอย่าง
อาวุธยุทโธปกรณ์พร้อมแหล่งจ่ายไฟภายนอก
ตัวอย่างทั่วไปของปืนใหญ่อัตโนมัติที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานจากภายนอกน่าจะเป็นแบบหมุนและแบบ Gatling แต่แน่นอนว่าได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ได้อัตราการยิงที่สูง ดังนั้นจึงไม่น่าสนใจที่จะติดตั้งบน AFV ในทางกลับกัน อาวุธยุทโธปกรณ์ภายนอกที่ติดตั้งบนยานเกราะมีจุดประสงค์หลักเพื่อให้สามารถปรับอัตราการยิงให้เข้ากับลักษณะพิเศษของเป้าหมายที่โดน (อย่างไรก็ตาม อัตราการยิงจะต่ำกว่าอาวุธประเภทเดียวกันเสมอ โดยการปล่อยก๊าซออก) ในขณะที่โดยทั่วไปแล้ว อาวุธยุทโธปกรณ์ประเภทนี้จะเบากว่า ถูกกว่า และต้องการปริมาตรน้อยกว่าสำหรับตัวมันเอง นอกจากนี้ ตามคำจำกัดความแล้ว อาวุธที่ขับเคลื่อนจากภายนอกนั้นปราศจากการยิงที่ผิดพลาด เนื่องจากการยิงที่ผิดพลาดสามารถเรียกคืนได้โดยไม่ขัดจังหวะรอบการยิง
นักวิจารณ์เกี่ยวกับแนวคิดเกี่ยวกับอาวุธที่ขับเคลื่อนจากภายนอกชี้ให้เห็นว่าการพังทลายและความเสียหายของมอเตอร์ไฟฟ้าและ/หรือแหล่งจ่ายไฟอาจทำให้ปืนไม่ทำงาน แม้ว่าจะเป็นความจริงอย่างไม่ต้องสงสัย แต่ในขณะเดียวกันก็ควรคำนึงถึงว่าไฟดับจะทำให้อุปกรณ์ optoelectronic ไม่ทำงาน (สถานที่ท่องเที่ยว จอภาพ และระบบรักษาเสถียรภาพ) ซึ่งในกรณีนี้ อาวุธ ทำงานโดยเค้นหรือทำงานเนื่องจากการมอบ พวกมันกลายเป็นสิ่งไร้ประโยชน์จริงๆ
ระบบ "โซ่"
ปืนลูกโซ่ (นี่คือเครื่องหมายการค้าจดทะเบียน ไม่ใช่คำจำกัดความทั่วไป) ที่พัฒนาขึ้นในช่วงต้นทศวรรษ 70 โดยบริษัทฮิวจ์ในขณะนั้น (ต่อมาคือ McDonnell Douglas Helicopters ต่อมาคือ Boeing ปัจจุบันคือ ATK) ใช้มอเตอร์ไฟฟ้าเพื่อขับเคลื่อนโซ่ที่เคลื่อนที่ไปตาม รูปร่างสี่เหลี่ยมผืนผ้าผ่าน 4 ดาว ตัวเชื่อมโซ่ตัวใดตัวหนึ่งเชื่อมต่อกับสลักเกลียวและเคลื่อนไปมาเพื่อบรรจุ ยิง และถอดและนำปลอกออก ในแต่ละรอบที่สมบูรณ์ ประกอบด้วยสี่คาบ สองคาบ (การเคลื่อนที่ไปตามด้านยาวของสี่เหลี่ยมผืนผ้า) กำหนดเวลาที่ใช้ในการเคลื่อนโบลต์ไปข้างหน้าและบรรจุกระสุนปืนเข้าไปในห้องและดึงกลับคืนมา อีกสองช่วงเวลาที่เหลือเมื่อโซ่เคลื่อนไปตามด้านสั้นของสี่เหลี่ยมผืนผ้าจะเป็นตัวกำหนดระยะเวลาที่โบลต์ยังคงล็อคอยู่ในระหว่างการยิงและเปิดออกเพื่อถอดเคสและระบายอากาศผงก๊าซ
นับตั้งแต่เวลาที่โซ่ใช้จนครบวงจรในสี่เหลี่ยมผืนผ้าจะกำหนดอัตราการยิง การเปลี่ยนแปลงความเร็วรอบเครื่องยนต์ทำให้โดยหลักการแล้วปืนลูกโซ่สามารถยิงในอัตราต่อเนื่องที่แตกต่างกันไปตั้งแต่นัดเดียวไปจนถึงอัตราที่ปลอดภัยสูงสุด ของการยิง ขึ้นอยู่กับอัตราแรงดันตกในลำกล้องปืนหลังการยิง ความทนทานของกลไก และอื่นๆ ปัจจัย ข้อได้เปรียบที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือการออกแบบให้ตัวรับสัญญาณสั้นมาก ซึ่งทำให้ติดตั้งอาวุธภายในป้อมปืนได้ง่ายขึ้น
ปืนลูกซองที่มีชื่อเสียงและแพร่หลายที่สุดคือปืนซีรีส์ BUSHMASTER รวมถึง M242 (25 x 137), Mk44 BUSHMASTER II (30 x 173) และ BUSHMASTER III (35 x 228)
ระบบไฟฟ้าจาก Nexter
ปืนใหญ่ Nexter M811 25 x 137 ส่วนใหญ่ติดตั้งบนยานรบทหารราบ VBCI 8x8 ใหม่ และยังให้บริการกับกองทัพตุรกี (ACV) ด้วย มันขึ้นอยู่กับแนวคิดไดรฟ์ภายนอกที่ได้รับการจดสิทธิบัตร มอเตอร์ไฟฟ้าขับเคลื่อนเพลาลูกเบี้ยวภายในเครื่องรับ ซึ่งการหมุนจะล็อคและเปิดสลักขณะเคลื่อนที่ไปมา ลูกกลิ้งนี้ยังมุ่งไปที่กลไกการป้อนเพื่อให้การโหลดถูกซิงโครไนซ์กับการเคลื่อนไหวของชัตเตอร์อย่างแม่นยำ โหมดการยิง - ช็อตเดียว ช็อตสั้น และต่อเนื่อง
ระบบดัน
ระบบที่เรียกว่า "ผลักดันผ่าน" ที่พัฒนาโดย CTA International สำหรับอาวุธยุทโธปกรณ์ CT 40 ใช้หลักการทำงานที่เป็นนวัตกรรมใหม่ที่สุด หากไม่ปฏิวัติ หลักการทำงานทั้งหมดที่อธิบายไว้ในบทความนี้ ในกรณีนี้ มีความเชื่อมโยงกันอย่างมากระหว่างหลักการทำงานกับกระสุน ซึ่งแนวคิด "การผลัก" นั้นขึ้นอยู่กับความพร้อมของกระสุนแบบยืดไสลด์ที่มีรูปทรงกระบอกที่สมบูรณ์แบบ
กระสุนทรงกระบอกอนุญาตให้ใช้กลไกการโหลดซึ่งห้องผงไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของกระบอกปืน แต่เป็นหน่วยแยกต่างหากที่หมุนรอบแกน 90 °โดยมอเตอร์ไฟฟ้าสำหรับการโหลด โพรเจกไทล์ใหม่แต่ละอันจะดันเคสคาร์ทริดจ์ที่ยิงก่อนหน้านี้ (เพราะฉะนั้น "การดัน") หลังจากนั้นห้องจะหมุนเพื่อให้สอดคล้องกับกระบอกสำหรับการยิง สิ่งนี้จะขจัดลำดับการดึง/ถอดทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับกระสุน "ขวด" แบบธรรมดา ส่งผลให้กลไกการบรรจุและกระบวนการโหลดง่ายและกะทัดรัดยิ่งขึ้นด้วยชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวน้อยลง เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการติดตั้งภายในป้อมปืน ปืนใหญ่ CT ใช้พื้นที่เดียวกันกับปืนใหญ่ขนาด 25 มม. ปกติ แต่ในขณะเดียวกันก็มีประสิทธิภาพที่สูงกว่ามาก (เช่น โพรเจกไทล์เจาะเกราะ APFSDS จะเจาะเกราะเหล็กที่มีความหนามากกว่า 140 มม.) นอกจากนี้ กลไกการโหลดที่เป็นเอกลักษณ์นี้ช่วยให้สามารถถอดก้นออกไปข้างหน้าได้ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงการสื่อสารระหว่างสมาชิกลูกเรือและ "คุณสมบัติการต่อสู้" ของพวกเขาอย่างมีนัยสำคัญ
อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่าหลักการทำงานที่เรียบง่ายและสง่างาม (ดูเหมือน) นี้จำเป็นต้องมีการออกแบบที่รอบคอบและวัฒนธรรมการผลิตในระดับสูง เพื่อรับประกันความหนาแน่นของก๊าซโดยรวมระหว่างช่องเก็บผงแป้งกับถังบรรจุผง
แผนผังแสดงหลักการทำงานของปืนใหญ่ CT40 พร้อมกระสุนยืดไสลด์
APFSDS รอบ 35 x 228 (ซ้าย) และกระสุน 50 x 330 "Supershot" ที่สอดคล้องกัน (กลางและซ้าย)
Rheinmetall RMK30 (ภาพระหว่างการทดสอบการยิงกับรถขนย้าย WIESEL) เป็นปืนใหญ่อัตโนมัติไร้แรงถีบเครื่องแรกของโลก มันมีไดรฟ์ภายนอก, การออกแบบหมุนสามห้อง, ยิงกระสุนแบบไม่มีเคส 30 x 250 ในขณะที่ผงก๊าซบางส่วนถูกโยนกลับ, ชดเชยการย้อนกลับ; ทำให้โครงสร้างมีน้ำหนักเบาและทนทานน้อยลง แม้ว่า RMK30 เดิมจะได้รับการพัฒนาสำหรับการติดตั้งในเฮลิคอปเตอร์ แต่ก็สามารถนำมาใช้ในโมดูลการรบบนยานเกราะต่อสู้หุ้มเกราะเบาได้
Rheinmetall ABM (กระสุนระเบิดอากาศ) กระสุนระเบิดอากาศพร้อมฟิวส์ที่ตั้งโปรแกรมได้ โพรเจกไทล์มีโมดูลอิเล็กทรอนิกส์ที่ตั้งโปรแกรมแบบเหนี่ยวนำที่ปากกระบอกปืน (ชดเชยความเร็วเริ่มต้นที่ต่างกัน) เพื่อรับประกันการส่งหัวรบที่แม่นยำกระสุน ABM สามารถโจมตีเป้าหมายได้หลากหลายในสนามรบสมัยใหม่ รวมถึงยานรบทหารราบ, ปืนกล ATGM, กองทหารที่ลงจากรถ และเฮลิคอปเตอร์
ปืนใหญ่ BUSHMASTER II ของ ATK ออกแบบมาสำหรับกระสุน 30 x 173 แต่สามารถเปลี่ยนเป็นกระสุน Supershot 40 มม. ได้อย่างง่ายดาย
แนวโน้มสมัยใหม่
ในขณะที่หลักการทำงานทั้งหมดที่อธิบายไว้ข้างต้นกำลังถูกใช้พร้อมกันและคู่ขนานกัน มีแนวโน้มที่ชัดเจนในตะวันตกที่มีต่อการนำการออกแบบที่ใช้พลังงานจากภายนอกมาใช้ ในขณะที่รัสเซียยังคงภักดีต่อแนวคิดดั้งเดิมของก๊าซไอเสีย สำหรับทางเลือกของความสามารถ ในส่วนนี้นอกเหนือจากการพิจารณาด้านการปฏิบัติงานแล้ว ประเด็นด้านอุตสาหกรรมและการเงินก็มีบทบาทสำคัญเช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Bundeswehr เป็นตัวอย่างทั่วไป กองทัพเยอรมันเริ่มใช้ขนาด 20 x 139 ในช่วงต้นยุค 80 โดยตัดสินใจใช้ขนาด 25 x 127 ซึ่งพวกเขาติดตั้งปืนใหญ่ Mauser Mk25 Mod. E ในหอคอย KuKa เพื่ออัปเกรด MARDER ของพวกเขา ต่อมาการอัพเกรดถูกยกเลิกและตัดสินใจตรงไปที่ MARDER 2 ด้วยปืนใหญ่ Rheinmetall Rh503 35 x 288/50 x 330 Supershot แต่หลังจากการล่มสลายของกำแพงเบอร์ลินและการสิ้นสุดของสงครามเย็น MARDER 2 ด้วย Rh503 ถูกยกเลิกและเลือก Rheinmetall Mk30- 2 30 x 173 ที่สมดุลและยอมรับได้มากกว่าสำหรับ PUMA BMP ใหม่
โดยรวมแล้ว 20 x 139 เป็นเกราะเดียวสำหรับรถรุ่นเก่าที่รอการปลด กระสุนขนาด 25 x 137 ยังคง "ใช้ได้" เนื่องจากเป็นการประนีประนอมที่ยอมรับได้ระหว่างประสิทธิภาพและราคา แต่สำหรับรถยนต์เจเนอเรชันใหม่หรือรถที่สั่งซื้อใหม่สำหรับรุ่นล้อ น้ำหนักเบา ความกะทัดรัด และราคาเป็นข้อโต้แย้งหลักในที่นี้ อันที่จริง 30 x 173 ถูกเลือกเป็นตัวเลือกพื้นฐานเมื่อไม่มีเหตุผลที่ถูกต้องที่จะมีความสามารถที่เล็กกว่าหรือใหญ่กว่า มันถูกนำมาใช้ ตัวอย่างเช่น สำหรับ ULAN ของออสเตรีย, PIZARRO ของสเปน, CV9030 Mk1 ของนอร์เวย์, CV9030 Mk2 ของฟินแลนด์และสวิส, ยานยนต์ EFV ของนาวิกโยธินสหรัฐในอนาคต, ROSOMAK ของโปแลนด์, PANDUR II ของโปรตุเกสและเช็ก, BIONIX ของสิงคโปร์ II และอื่น ๆ อีกมากมาย กระสุน 35 x 228 มีราคาแพง แต่ประสิทธิภาพสูง ในขณะที่ 40 x 365R มีพัดลมสองสามตัว
ปืนใหญ่ Nexter M811 (25 x 137) ขับเคลื่อนภายนอกถูกนำมาใช้สำหรับยานพาหนะ VBCI ใหม่ของกองทัพฝรั่งเศส
หนทางข้างหน้าที่แท้จริงนั้นไม่ได้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนโดย CT 40 เช่นนี้ แต่แน่นอนว่าด้วยเทคโนโลยีขั้นสูงที่แสดงให้เห็น แต่ปัจจัยด้านการเงินและอุตสาหกรรมยอมให้ผลประโยชน์ที่มีแนวโน้มเหล่านี้เกิดขึ้นจริงหรือไม่และยังคงต้องดูสถานะการดำเนินงาน
ดังนั้นจึงเป็นกำลังใจอย่างยิ่งที่การทำงานอย่างต่อเนื่องในระบบอาวุธอัตโนมัติขนาด 40 มม. พร้อมกระสุนแบบเทเลสโคปิก CTWS (ระบบอาวุธติดกล้องส่องทางไกล) ที่พัฒนาโดย CTA International ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโปรแกรมยืดอายุการใช้งาน WARRIOR BMP (WCSP) รถลาดตระเวน FRES Scout สำหรับกองทัพอังกฤษและรถลาดตระเวนที่มีแนวโน้มดีสำหรับกองทัพฝรั่งเศส ระบบอาวุธ CTWS ได้ยิงไปแล้วและได้รับการทดสอบด้วยระบบส่งกระสุนแบบเดิม แต่การยิงในปีนี้จะแสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกถึงความสามารถของ CTWS ซึ่งจะถูกติดตั้งในป้อมปืน WCSP แบบเต็ม อย่างไรก็ตาม การยิงน่าจะเกิดขึ้นจากตำแหน่งที่หยุดนิ่งและไม่เคลื่อนไหว ตามที่ตัวแทนของ Lockheed Martin UK ได้แนะนำไว้ก่อนหน้านี้
ขั้นตอนต่อไปคือการเจรจาเกี่ยวกับการผลิตแบบต่อเนื่องของปืน CT (CTWS) BAE Systems Global Combat Systems - Munitions (GCSM) ภายใต้ใบอนุญาตจาก CTAI ได้ยื่นข้อเสนอต่อกระทรวงกลาโหมอังกฤษเพื่อผลิตกระสุนที่ผลิตเป็นจำนวนมากภายใต้สัญญาที่มีอยู่สำหรับการจัดหากระสุน MASS ให้กับสหราชอาณาจักร ใบอนุญาตจะออกให้กับ Nexter Munitions สำหรับการผลิตกระสุนต่อเนื่องสำหรับหน่วยงานจัดซื้ออาวุธของฝรั่งเศส