Bf-109机炮（枪） 吐出火舌 装在机头易于“人机合一”
机炮（枪）作为最经典的航空武器，诞生已超百年，至今仍发挥着重要作用。很多军迷疑惑，飞机表面光滑圆润，哪见机炮？那是因为飞机设计必须考虑空气动力学，机炮往往被巧妙地“藏”了起来；进入隐身时代，四代战机要么取消机炮，要么“藏”的更深。机炮喜欢“藏”在哪里，机炮布置为何是个技术活？且听小编道来。
后坐力是飞机不得不考虑的因素
若论炮神，非A-10上的GAU-8莫属。GAU-8乍一看与M61火神类似，都是加特林转管机关炮，只不过从6管20毫米变为7管30毫米，实际上却大的离谱。整个航炮系统长5.49米，巨型弹鼓直径近1米（0.91），备弹1174发（通常装1150发），系统全重1.82吨，约占A-10总重量的16%！航炮由2台液压马达提供动力（分别负责供弹、转管系统），理论最高射速4200发/分（低速档2100发/分），为了保护炮管把最高射速降到了3900发/分，即便如此，每根炮管1分钟也要喷出557发炮弹。
炮霸GAU-8 体型巨大 后坐力惊人
这门巨炮贯穿A-10机身中线，整架A-10的设计都因这门巨炮而修改。前起落架不得不让出机头中线位置，偏左（对视机头，下同）布置；仔细一看，GAU-8的7个炮管并不逢中，而是整体偏右。GAU-8射击时产生的后坐力高达45千牛，相当于4.6吨货物产生的重力，与A-10的一台TF34-GE-100发动机推力相当。火炮射击时，电动马达带动炮管旋转，当炮管转到最左侧时完成击发。最左侧炮管正好位于机身中线，机炮后坐力并不会导致飞机偏向。
A-10机头特写 起落架偏左 火炮偏右
为防止机身损坏，后坐力经过缓冲器缓冲后再传递给机身，尽管如此，连续射击时也会产生明显的减速效应，所以点射是A-10飞行员必须掌握的技巧。使用过程中，GAU-8巨大的后坐力对安装座产生了持续冲击，冲击、摩擦产生的热量曾将两个独立金属部件焊接在了一起！
虽然都是加特林炮 GAU-8比火神炮弹大的多 甚至比啤酒瓶更大
这虽然不会影响飞行安全，却增加了GAU-8拆卸维护难度。有些机炮很小，但后坐力可不小，以装备米格-29、苏-27系列的GSH301机炮为例，后坐力同样高达40千牛以上，歼6装备的30-1型航炮后坐力更是高达58.84千牛。难怪国土防空作战歼-6机炮立下大功，远嫁巴铁依然威风凛凛。
地勤为歼6的30-1机炮装弹
歼-6开火
大家都看得出，机炮转塔射界更广，是武装直升机的最佳选择。机炮转塔如何设计，后坐力是不得不考虑的问题，简单粗暴地将30毫米MK44大毒蛇机关炮搬上武直，转塔结构强度难以承受。
机炮转塔结构比较简单 难以适应MK44大毒蛇
美国人选择在航炮上做文章。AH-64“阿帕奇”最终安装了阉割版的M230型30毫米机炮，发射30x113规格的弹药，初速降低到805米/秒，弹头的重量只有236克。
阿帕奇的阉割版30毫米机炮炮弹
战斗民族没有如此细腻的心思，他们直接将战斗机使用的GSH-23双管航炮、BMP步兵战车使用的2A42机关炮搬上武直。尽管双23机炮固定在机身右侧，借用整个机身结构来承受后坐力，篇首图2仍可见米-24开火时频频点头，这可不是致意，而是恶魔的问候。
战斗民族直接将步兵战车机关炮搬上了武直
“阿帕奇斯基”米-28安装了一门“全尺寸”2A42型30毫米机炮，发射30x165毫米炮弹，弹丸威力较大。有得必有失，为了抑制巨大的后坐力，米-28不得不将弹箱挂在旋转机构上增重，这使得米-28机炮备弹量只有250发，相比之下，机身储弹的AH-64足有1200发，AH-1系列也有750发。
转塔增重可以抵消后坐力 代价是弹箱过小
一战时，战机结构简单，机翼强度有限，只能将机枪装在机身上，除了少量飞机采用后推式发动机，飞机前部的螺旋桨成为安装机枪的最大困难，机枪吐出的子弹很容易击中自家螺旋桨引发灾难。早期，航空机枪安装在机身侧面，射击角度十分有限，直到德国人发明“机枪射击协调器”，这一问题才迎刃而解。其原理是当驾驶员按下扳机后，并不会立刻击发子弹，只有当螺旋桨叶片与枪膛轴线不在一条直线时，一个断隔齿轮按下发射机构，子弹才从螺旋桨旋转的间隙里射出去。
机枪射击协调器原理
1915年6月，德意志帝国空军开始装备福克E.I型战斗机，它是世界上第一种配备同步机枪的战斗机。由于技术上的巨大差距，欧洲上空的空战变成了一边倒的屠杀，据统计，协约国被德国击落的8400架飞机中，80%是被福克式系列战斗机击落的，史称“福克灾难”。直到1916年5月，英法也服役了装有射击协调器的新型战机，倾斜的天平才慢慢恢平衡。
福克灾难
二战时期，螺旋桨早已不是机头安装机炮（枪）的障碍，机炮安装逐渐成为两个流派，德苏喜欢在机身前部布置机炮，英美则喜欢在机翼布置机炮，美国采用轴炮的非典型代表P-39通过《租借法案》主供苏联，或许为苏联偏爱轴炮及37毫米大口径机炮提供了契机。
P-39轴炮结构示意图
1.机首安装机炮（甚至轴炮）
机首布置机炮以德国Bf-109、美国P-39、苏联雅克-9为典型代表。以Bf-109为例，它不但在发动机上方安装了2挺航空机枪，还在空心的螺旋桨轴内布置机炮的炮管，P-39更是在其中放置了1门37毫米机炮。这种设计最大的好处是便于瞄准，人机合一，打的准。
火力全开的P-39
喜爱贴近拼刺刀的苏联飞行员表示，德国飞机充满整个风挡才是开炮的最佳时机。事物都具有两面性，机首武器挤占了动力舱空间，导致升级困难；桨毂炮散热不好，结构复杂，不便维护。并非每架飞机都能在机头安装机炮，Bf-109采用V型液冷发动机，V型气缸排列恰好给了轴炮安装的空间，到采用风冷星型发动机的Fw-190，再想安装轴炮，就十分费劲了。
Bf-109机炮安装示意图
作为“机枪射击协调器”的发明国，德国技术过硬，且机炮（枪）采用电击发，对射速影响小；美国也做过尝试，但AN/M2型航空机枪是机械击发，无法做到精确控制，经过螺旋桨协调器干扰后，射速直接从1200发/分掉至400发/分，得不偿失，果断加入翼炮阵营。
P-51的6挺.50机枪射界与螺旋桨不冲突
2.翼炮
二战中另一种常见的办法就是把机炮（枪）装在机翼上，机炮（枪）向内成一定的角度，其汇聚点在机头前数百米的地方，这样弹道和螺旋桨互不干扰。机翼没有发动机的掣肘，空间较大，往往可以安装6-8挺大口径机枪或4门20-30毫米机炮，备弹量大，火力持续性强。但翼炮对飞行员要求较高，需要飞行员准确判断距离，把握开火时机。
机翼空间并不小 便于布置机枪（炮）和弹舱
说着容易做着难，后期机翼安装4门机炮的Fw-190把其中2门移至翼根的位置就是为了提高命中率。当然，采用翼炮也需要一定条件。一是翼展要大。P-51野马翼展11.3米、喷火12.19米，前者在机翼上安装了6挺机枪，后者更是安装了8挺，德国Bf-109翼展只有9.97米，一般只能布置2挺机枪（炮）。
Fw190配备4门MG151型20毫米机炮 2门近翼根利于提高精度
二是结构要强。由于缺乏航空铝材，苏联大量使用木材生产战斗机，机翼非常脆弱，因此前期苏制战斗机几乎不安装机翼武器。美国生产的都是P-47这样的战斗机，虽然毫无美感，但“动力够强板砖也能飞上天”，机翼强度自然没有问题。
注意Me-262机头的炮口
二战后期，以Me-262为代表的喷气式战斗机登场。如同双发螺旋桨重型战斗机，喷气式战斗机头部十分清爽，便于像P-38闪电一样，集中布置火力。德国人为Me-262安装了4门30毫米MK-108机炮，30炮巨大的威力给盟军轰炸机带来了不小的麻烦。
要不是这架F-18炸膛 机炮并不好找
二战后，雷达+空空导弹的组合渐成空战主导，机炮成为备用武器，安装数量变少，战斗机一般只安装1-2门，机头位置也让位给雷达，移位机身侧面（F-16）或翼根（F-15），只有少数战机在头部巧妙地为机炮寻觅到空间（如F-18)。四代机注重隐身，机炮藏的更深，炮口用盖板覆盖，射击时才自动打开。
F-35A机炮地面测试 注意自动打开的盖板
1门机炮（枪）和弹箱并不算大，但同时安装4-8门，占据的空间就很客观了，Bf-109在机首塞进1门机炮、2挺机枪已属极限。二战后期，英国战机火力升级，20毫米西斯潘诺机炮逐渐取代7.7毫米机枪，武器块头变大，安装位置却没变，只好让炮管远远伸出机翼，在高空极易引发受冻问题。
对于喷火的机翼 20毫米机炮可不小
体内不足以容纳机炮，有无解决方案？有！那就是机炮吊舱，机炮吊舱用于机炮体积过大或无内设机炮的场景。二战后期，战机肩负起反坦克重任，许多大口径机炮被搬上飞机，机炮体积随着口径大幅提升，机身难以容纳，机炮吊舱应运而生，如德军反坦克主力Ju-87G，就在翼下加装了2个37毫米炮吊舱。
反坦克外挂
一代经典“鹞”式垂直起降战斗机，因机身要安装巨大的“飞马”发动机，侧面要给升力喷口留下空间，最终选择在机腹安装机炮吊舱。英国使用专用挂架安装2个机炮吊舱，其中各有1门30毫米“阿登”单管转膛炮，备弹131发，吊舱重201千克。
进气道下部安装2个机炮吊舱
美国和西班牙的“鹞”式则安装一对机炮组合，左侧吊舱装有1门5管25毫米GAU-12加特林机炮，右侧吊舱装有供弹系统和300发炮弹，两者用刚性输弹机构相连。电影中，施瓦辛格怒射恐怖分子，用的就是“鹞”式身下的机炮吊舱。
过瘾
60、70年代，“导弹致胜论”甚嚣尘上，F-4率先取消机炮，遗憾的是那个年代空空导弹远不如今天，没有机炮的F-4常被越南米格机欺负。美国人只好给鬼怪”装上SUU-16/A机炮吊舱，内置1门火神机炮和1200发炮弹，代价是必须占用机腹或机翼下的主挂架，增加阻力同时减少600加仑燃油。
F-4的机炮吊舱
“机炮无用论”的教训是深刻的，直到今天F-22和F-35A都未取消内置机炮，垂直起降型F-35B和舰载型F-35C虽经权衡取消了内置机炮，但从一开始就配发了机炮吊舱。
F-35吊舱兼顾功能和隐身
“空中堡垒”已成历史，今日仍有一款飞机具备“空中炮艇”气质，这就是AC-130火力支援机。该机由C-130运输机改建而来，型号由C加上A变为AC，代表具备攻击能力。AC-130性能并不突出，但在当今非对称作战条件下（一边倒），具备上帝视角的“空中炮艇”火力支援简单高效。
空中炮艇
看着侧面一排长枪短炮齐吐火舌，突然有种战列舰跃上空中的错觉。比着高大上的炮艇机，运输直升机是步兵更贴近的伙伴。为支援步兵作战，直升机一般在侧面舱门加装机枪、小口径机炮，或在机身两侧加装机炮吊舱。当然也有不走寻常路的，比如这架EH-101，在尾门吊了一门加特林。
今后打开尾门 也许迎接你的就是炮击
再比如这架卡-29，机头盖板打开（不用时关上降低阻力），居然是一挺4管7.62毫米9A622机枪，还有一定的俯仰和左右射界。原来卡氏直升机不仅能反潜啊！（图片来源于网络，军迷用于交流，如有侵权请联系删除，谢谢！）
卡氏家族的另类成员 卡-29
机头左侧有个盖板 打开就是机炮
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