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在馬克沁發(fā)明利用后坐力完成自動循環(huán)的連發(fā)武器之前，那些企圖加快武器射速的方法都是利用機械外力，其中比較成功的要數(shù)美國南北戰(zhàn)爭時期加特林博士發(fā)明的加特林機槍。

在1862年，理查德·J·加特林發(fā)明了一種利用手搖曲柄、多槍管、機械自動裝填的速射武器，被命名為“加特林機槍”（也有音譯為“格林式機槍”）。在馬克沁發(fā)明利用火藥后坐力完成自動循環(huán)的內(nèi)能源機槍之前，“加特林機槍”是比較成功的連發(fā)武器。這種機槍通常由6至10根槍管“捆”成一圈，當(dāng)射手搖動曲柄時，這一圈的槍管便旋轉(zhuǎn)起來，并裝填入槍彈發(fā)射，其射速在每分鐘可超過200發(fā)——現(xiàn)在看起來很慢，但在單發(fā)步槍的時候這已經(jīng)是了不起的成就了。而加特林博士發(fā)明的這種轉(zhuǎn)管機槍的原理也被命名為加特林原理。

但當(dāng)1890年馬克沁機槍出現(xiàn)后，這種笨重、難操作的武器馬上就顯得落伍，當(dāng)時加特林嘗試過通過電動機來提高射速和讓射手更省力，但由于槍的重量太大，而且當(dāng)時的觀念認(rèn)為每分鐘超過3,000發(fā)的高射速完全是沒有必要的，所以隨著內(nèi)能源自動武器的技術(shù)越來越成熟，加特林機槍便漸漸被人們所遺忘。

在1940年代后期，由于噴氣式發(fā)動機的出現(xiàn)，使戰(zhàn)斗機的速度越來越高，因此在空中纏斗中飛行員射擊的機會也變得更少，瞄準(zhǔn)射擊的機會稍縱即逝，而傳統(tǒng)的機槍則因為射速太慢而無法在極短的時間內(nèi)產(chǎn)生足夠的射彈數(shù)。為了增加飛行員在近距空中纏斗中的勝算，美國空軍啟動了“火神計劃”（vulcan——“武耳堪”或“伏爾康”，是古羅馬神話中司鍛冶之神，也是火神。），由通用電氣公司為美國空軍研制一種超級射速的自動武器。

馬克沁發(fā)明的內(nèi)能源自動原理是通過自動機往復(fù)運動，依次進(jìn)行裝填、射擊、拋殼的動作；而“加特林原理”是同一時間在不同的槍管上分別進(jìn)行著裝填、擊發(fā)和拋殼的動作，因此讓射速提高的空間更大。

通用電氣公司利用加特林原理研制出來的這種高射速航炮被命名為M61“火神”航空機炮。由于這種高射速原理很適用于機載武器或防空用途，“火神”炮很快就形成了一個家族，并出現(xiàn)了發(fā)射多種不同彈藥的型號，包括有30mm、25mm、20mm、.50 BMG、7.62mm和5.56mm多種口徑，武器的射速從每分鐘750發(fā)到每分鐘10,000發(fā)不等，槍管數(shù)有7根、6根、5根、4根和3根。尤其是6管7.62mm口徑的M134“迷你炮”機槍，被廣泛裝備，用于攻擊機、直升機、武裝車輛和艦艇。

初期的加特林機槍結(jié)構(gòu)較為簡單，使用手搖轉(zhuǎn)柄，各槍管依次旋轉(zhuǎn)到“12點鐘”位置時擊發(fā)，有利于提高射速和槍管散熱。在每根槍管的回轉(zhuǎn)一周的過程中，其相應(yīng)的槍機在和槍管一起旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體導(dǎo)槽內(nèi)作往復(fù)直線運動，完成輸彈入膛、閉鎖、擊發(fā)、開鎖、抽殼等動作。后經(jīng)改進(jìn)后，旋轉(zhuǎn)能源來自于電動機（外力）或彈藥氣體壓力（內(nèi)力）。外力方式多為西方國家軍隊使用，內(nèi)力方式多為當(dāng)時前蘇聯(lián)陣營國家軍隊使用。

1862型加特林轉(zhuǎn)管機槍有兩種不同結(jié)構(gòu)。第一種使用的是獨立的鋼制彈膛（彈膛與槍管分離），它的尾部封閉并裝有撞擊火帽。射手通過搖動曲柄帶動沿圓周均勻排列的槍管旋轉(zhuǎn)，裝滿彈藥的彈膛從供彈料斗中進(jìn)入到每根槍管后面的閉鎖槽中。當(dāng)槍管轉(zhuǎn)到某個特定位置時，擊針將彈藥擊發(fā)。而槍管轉(zhuǎn)動到另一位置時，射擊后的彈膛退出機槍。彈膛可以重復(fù)使用，槍管旋轉(zhuǎn)一周可完成6發(fā)彈藥的裝填、擊發(fā)和退彈，每分鐘達(dá)到了200發(fā)的射速，但是存在火藥燃?xì)庑孤兜热秉c。為解決這一難題，加特林使用了當(dāng)時開發(fā)的獨立金屬彈殼彈藥。這種彈藥結(jié)構(gòu)被后來所有機槍的設(shè)計者沿用。

另一種結(jié)構(gòu)使用的是0.58英寸口徑的銅質(zhì)彈殼邊緣發(fā)火式彈藥。在克服如何使獨立的彈膛與槍膛同軸這一難題上，加特林使用了錐形槍膛，槍管后部直徑更大，使得彈丸進(jìn)入槍管更加容易。但在解決裝填問題的同時，產(chǎn)生了一個更為嚴(yán)重的問題：由于槍膛直徑過大，彈頭在飛行過程中翻滾。于是加特林將獨立的彈膛與槍管合二為一，開發(fā)了性能有顯著改善的1865年模型，這個模型成為后來轉(zhuǎn)管武器的藍(lán)本。

由于種種原因，加特林轉(zhuǎn)管機槍在美國內(nèi)戰(zhàn)期間并沒有得到有效應(yīng)用，但他還是把全部精力用于轉(zhuǎn)管機槍的研制和改進(jìn)工作中。1562型、1565型、1893型等十幾個型號的轉(zhuǎn)管機槍先后問世，口徑有0.30英寸、0.45英寸、0.58 英寸、1英寸、13毫米等，管數(shù)有6管、10管等，供彈具有料斗、彈夾、彈匣、彈鼓及彈帶等。即使以現(xiàn)在的眼光來看，后期的轉(zhuǎn)管武器在技術(shù)上也已相當(dāng)完善了。

從1884年開始，采用管退式、導(dǎo)氣式、自由槍機式和半自由槍機式等自動原理的自動武器陸續(xù)被發(fā)明。同這些單管自動武器相比，加特林轉(zhuǎn)管機槍的優(yōu)勢不復(fù)存在，缺點卻更加明顯。當(dāng)1903年理查德·喬丹·加特林的漫長生命走到盡頭的時候，多管手搖式轉(zhuǎn)管機槍已基本消失。世界上大部分軍隊轉(zhuǎn)而使用自動武器，如管退式馬克沁機槍，導(dǎo)氣式勃朗寧機槍和哈其開斯機槍。許多加特林機槍被當(dāng)作廢銅爛鐵，徹底銷毀，另一些則湮沒在積滿灰塵的倉庫中，或被發(fā)掘利用在博物館、私人收藏館中進(jìn)行展覽。^[1]

現(xiàn)代的加特林機槍主要出現(xiàn)在20世紀(jì)40~50年代, 但已經(jīng)不是古老的手搖發(fā)射了, 改用電動機或者液壓馬 達(dá)驅(qū)動, 最大射速達(dá)到6000~10000發(fā)/分。

這一系列最初的是 M61型 20-mm“火神”機關(guān)炮(1959年), F-14, F15, F-16, F/A-18等著名戰(zhàn)斗機都是使用“火神”炮。液壓驅(qū)動, 電擊發(fā), 采用無鏈供彈系統(tǒng), 最大射速6000發(fā)/分。

美國

M61型 20-mm"火神"機關(guān)炮（1959年），美軍戰(zhàn)機主航炮。M61有一種導(dǎo)氣式原理的GAU-4型(陸軍編號 M130), 由于增加了導(dǎo)氣機構(gòu), 槍身重量比 M61型重約4.5kg, 但不需要驅(qū)動馬達(dá), 總體重量要輕約20kg。

M134型 Minigun 7.62-mm 6管機槍（1963年, 空軍編號GAU-2, 海軍編號Mk 25 Mod 0）常作為艙門機槍。電力驅(qū)動, 射速為每分鐘 4000發(fā)(高速)或2000發(fā)(低速). 主要安裝在各種直升機艙門。 主要是因為越戰(zhàn)期間, 美軍發(fā)現(xiàn)直升機很容易遭到 RPG火箭筒等輕武器的襲擊, M134就是用來趕蒼蠅的。 電影中悍匪手持的 M134, 射速不超過1800發(fā)/分, 甚至有時只有250發(fā)/ 分, 為的是減低后坐。

M197型 20-mm機關(guān)炮（1967年）， M61型的輕量版，只有3管。射速750~1000發(fā)/分。 主要裝備 AH-1“眼鏡蛇”等型號直升機。

XM214 Microgun 5.56-mm機槍, 20世紀(jì)70年代, 6管，步槍口徑, 根據(jù)電機大小的不同, 射速從400~10000發(fā)/分不等。 攜帶1000發(fā)實彈時全重 38.5kg, 長104cm. GAU-8型 30-mm“復(fù)仇者” 7管機關(guān)炮(1977年), 主要搭載于“雷電”A-10戰(zhàn)機, 射速約4000發(fā)/分。 主要用于反坦克, 火力兇猛。

GAU-19型 12.7-mm機槍(1983年), 最初為 6管, 標(biāo)準(zhǔn)型為 3管。 射速1000~2000發(fā)/分, 主要供地面車輛使用。 以上是機槍/炮的原始型號, 還有其他衍生出來的機炮吊艙型號, 車載型號等。

蘇聯(lián)

ГШГ-7.62機槍（GShG-7.62），20世紀(jì)60年代。
ГШ-6-23機關(guān)炮（GSh-6-23），蘇軍戰(zhàn)斗機主航炮。

中國

CS/LM12型，（2012年）中國軍隊使用的車載6管加特林機槍。
730型，中國軍艦使用的近程防御武器系統(tǒng)。
1130型，（2012年）730型的11管放大版本，裝備在遼寧號航空母艦上。

近代的加特林機槍以電子系統(tǒng)運作，并常見于戰(zhàn)斗機及攻擊機等軍用飛機上，口徑亦比早期版本為大，而“加特林機槍”這個名詞也變成了采用加特林原理運作的多管機槍及機炮的稱呼。而近迫武器系統(tǒng)，則是由電腦全自動操作的加特林機炮。

19世紀(jì)末期，它是歐洲各國控制并擴張殖民地的重要武器；經(jīng)過改進(jìn)后的加特林機槍射速最高曾達(dá)到每分鐘1200發(fā)，這在1882年是個驚人的數(shù)字。但它也存在一個問題：它的最大弱點是射手在戰(zhàn)場上由于激動和殺紅了眼而不能控制自己，會發(fā)瘋似得把手柄轉(zhuǎn)動的越來越快，造成機槍卡殼或爆膛。

加特林轉(zhuǎn)管機槍從誕生之日起，工作原理就決定了其具有能連發(fā)射擊，火力猛等優(yōu)點，但也存在重量大、機動性差等缺點。正如許多其它發(fā)明一樣，在軍用領(lǐng)域，加特林轉(zhuǎn)管機槍是“早產(chǎn)兒”——軍事思想還沒有為其誕生做好準(zhǔn)備。

1862年并不存在對轉(zhuǎn)管機槍的戰(zhàn)術(shù)需求，因為當(dāng)時軍隊不知道如何有效地將一挺機槍作為大炮使用，轉(zhuǎn)管機槍不能給人以深刻印象。而將機槍用在步兵進(jìn)攻中作為近距離支援武器的思想，直到 1898 年才由美國陸軍進(jìn)行了論證。更為不幸的是，就在加特林和其他的天才發(fā)明家們不斷解決技術(shù)難題，努力完善各自發(fā)明的同時，也不自覺地為自己的發(fā)明創(chuàng)造掘好了墳?zāi)埂獮樽詣游淦鞯陌l(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。

從1884年開始，采用管退式、導(dǎo)氣式、自由槍機式和半自由槍機式等自動原理的自動武器陸續(xù)被發(fā)明。同這些單管自動武器相比，加特林轉(zhuǎn)管機槍的優(yōu)勢不復(fù)存在，缺點卻更加明顯。當(dāng)1903年理查德·喬丹·加特林的漫長生命走到盡頭的時候，多管手搖式轉(zhuǎn)管機槍已基本消失。世界上大部分軍隊轉(zhuǎn)而使用自動武器，如管退式馬克沁機槍，導(dǎo)氣式勃朗寧機槍和哈其開斯機槍。許多加特林機槍被當(dāng)作廢銅爛鐵，徹底銷毀，另一些則湮沒在積滿灰塵的倉庫中，或被發(fā)掘利用在博物館、私人收藏館中進(jìn)行展覽。這個原因很簡單，一是加特林機槍操作需要4個人，而馬克沁機槍只需要1個人便可以完成。二是射速，雖然每分鐘200發(fā)已經(jīng)很快，但是其他機槍例如馬克沁機槍，射速可達(dá)每分鐘600發(fā)。三是萬一在戰(zhàn)斗中卡殼，處理起來十分困難，而其他機槍在這方面完善的很好。

到了現(xiàn)代，又有人把它的原理應(yīng)用在機炮上，以求得高射速；最著名的例子是美國空軍使用的 20mm M61 “火神”（Vulcan）機炮。 現(xiàn)在的加特林機槍和機炮，無非是把當(dāng)時槍管旋轉(zhuǎn)的動力來源，由手動改為電動或者依靠后座力來驅(qū)動槍管旋轉(zhuǎn)。前者成為外能源，后者為內(nèi)能源，美國使用的加特林機炮喜歡使用外能源，而蘇聯(lián)則喜歡用內(nèi)能源。

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