Hispano-Suiza HS.404

Hispano-Suiza HS.404 là một pháo tự động được thiết kế ban đầu và sản xuất bởi chi nhánh Thụy Sĩ của công ty Hispano-Suiza (Tây Ban Nha–Thụy Sĩ) vào giữa những năm 1930. Sau đó, việc sản xuất được chuyển sang chi nhánh của Hispano-Suiza tại Pháp .

Loại pháo này được sử dụng rộng rãi làm vũ khí trên máy bay, tàu chiến và mặt đất bởi lực lượng quân sự của Pháp, Anh, Hoa Kỳ và nhiều quốc gia khác, đặc biệt trong Chiến tranh thế giới thứ hai. Pháo cũng được gọi là kiểu Birkigt 404, theo tên nhà thiết kế Marc Birkigt, và các phiên bản phát triển sau này tại Anh được biết đến với tên gọi Hispano 20 mm.

Sử dụng đạn cỡ nòng 20 mm, HS.404 mang lại lượng thuốc nổ đáng kể từ một vũ khí tương đối nhẹ. Điều này khiến nó trở thành vũ khí phòng không lý tưởng để lắp trên các phương tiện hạng nhẹ, cũng như là pháo trang bị cho máy bay tiêm kích, nhằm bổ sung hoặc thay thế các súng máy cỡ 7,62 mm và 7,7 mm thường được sử dụng trên máy bay quân sự trong thập niên 1930. HS.404 được sản xuất bởi chi nhánh Pháp của Hispano-Suiza và theo giấy phép tại nhiều công ty ở các quốc gia khác.

Phát triển

Từ Oerlikon đến Hispano 
Loại pháo máy bay cỡ 20 mm đầu tiên được sử dụng rộng rãi là mẫu Becker, được đưa vào trang bị trong quân đội Đức trong Chiến tranh thế giới thứ nhất. Becker đã giới thiệu cơ chế giật lùi với mồi đánh lửa sớm (API) cho pháo tự động, một khái niệm nhanh chóng được các công ty khác tiếp thu. Nổi bật trong số các thiết kế kế thừa là Oerlikon FF S của Thụy Sĩ, dựa trên Becker nhưng có nhiều cải tiến.

Trong những năm 1930, Hispano-Suiza được yêu cầu phát triển một pháo 20 mm có thể bắn qua trục cánh quạt (moteur-canon) của động cơ hàng không thẳng hàng có hộp giảm tốc như Hispano-Suiza 8BeC. Họ đã mua giấy phép của Oerlikon FF S và thực hiện một số cải tiến nhỏ để tạo ra các mẫu Hispano-Suiza HS.7 và HS.9. Tuy nhiên, không lâu sau khi bắt đầu sản xuất, Hispano-Suiza và Oerlikon xảy ra tranh chấp về quyền bằng sáng chế, dẫn đến việc chấm dứt quan hệ hợp tác.

Năm 1933, kỹ sư trưởng của Hispano-Suiza là Marc Birkigt bắt đầu thiết kế một loại vũ khí hoàn toàn mới để thay thế hợp đồng Oerlikon, dựa trên cơ cấu khóa nòng được cấp bằng sáng chế năm 1919 bởi nhà thiết kế súng máy người Mỹ gốc Thụy Điển Gustaf Swebilius. Kết quả là Type 404 (HS.404). Mặc dù HS.404 có nhiều điểm tương đồng với Oerlikon FF S, cơ cấu nạp đạn của nó sử dụng khóa nòng điều khiển bằng trích khí.

Khi bắn, ở HS.404, khi đầu đạn đi qua một lỗ trích khí được khoan trên nòng (khoảng giữa chiều dài nòng), khí áp suất cao phía sau đầu đạn được dẫn ra để tác động lên một piston. Piston này đẩy một thanh truyền chạy dọc phía trên nòng, tác động lên cam của khóa nòng, mở khóa và cho phép phần khí áp còn lại trong nòng đẩy cụm khóa nòng và vỏ đạn đã bắn lùi lại theo một trình tự trễ, bảo đảm khóa nòng vẫn đóng cho đến khi đầu đạn rời khỏi nòng. Cơ chế này giúp tối đa hóa vận tốc đầu nòng, đồng thời vì khóa nòng được khóa trong lúc bắn nên có thể làm nhẹ hơn so với thiết kế của Oerlikon, từ đó tăng tốc độ bắn lên khoảng 700 phát/phút, cao hơn khoảng 200 phát/phút. Năm 1938, Birkigt đăng ký bằng sáng chế và bắt đầu sản xuất tại nhà máy Geneva của công ty.

Pháo phòng không 

Phiên bản tiền nhiệm của HS.404, pháo tự động Oerlikon loại S, khá nặng, và chuyển động của khóa nòng nặng khiến nó phù hợp hơn với nhiệm vụ phòng không tĩnh và trên biển. Khóa nòng nhẹ hơn của HS.404 giúp nó thích hợp để lắp trên các phương tiện cơ động. Biến thể phòng không M16 (dựa trên xe bán bánh xích M3) có thể được trang bị một hoặc hai khẩu pháo sao chép theo HS.404 do Mỹ sản xuất. Biến thể này được sử dụng bởi lực lượng Hoa Kỳ và Khối Thịnh vượng chung vào cuối Chiến tranh thế giới thứ hai, trong Chiến tranh Triều Tiên, và tiếp tục được Israel phát triển sau chiến tranh.

Pháo trên máy bay 
Năm 1938, theo yêu cầu của chính phủ Pháp, một phiên bản HS.404 dùng cho máy bay đã được phát triển. Nó được lắp trên nhiều loại máy bay tiêm kích Pháp trước chiến tranh, đặc biệt trong cấu hình bắn xuyên qua trục cánh quạt của động cơ Hispano-Suiza 12Y, gọi là moteur-canon. Do thiết kế khóa nòng đóng, pháo cũng phù hợp để đồng bộ hóa với cánh quạt. HS.404 sử dụng hộp tiếp đạn dạng trống chứa 60 viên (hoặc 160 viên khi lắp cố định). Tuy nhiên, trong thực tế đa số cấu hình chỉ dùng loại 60 viên, nên dung lượng đạn hạn chế là một nhược điểm. Năm 1940, Hispano-Suiza đang phát triển cơ chế cấp đạn bằng băng và các biến thể cỡ nòng lớn hơn như 23 mm, nhưng các dự án này bị dừng lại do Đức chiếm đóng Pháp.

Sản xuất tại Anh 
Trước Chiến tranh thế giới thứ hai, Anh đã triển khai chương trình phát triển máy bay tiêm kích trang bị pháo. Họ mua giấy phép sản xuất HS.404, đưa vào chế tạo với tên Hispano Mk.I để trang bị cho máy bay. Lần đầu tiên nó được sử dụng trên Westland Whirlwind năm 1940, và sau đó trên Bristol Beaufighter mạnh hơn, giúp Không quân Hoàng gia Anh (RAF) có được các máy bay tiêm kích đánh chặn trang bị pháo. Kinh nghiệm từ Trận không chiến Anh cho thấy việc sử dụng tám súng máy cỡ nhỏ là không đủ, thúc đẩy việc chuyển sang trang bị pháo tự động cho máy bay tiêm kích. Beaufighter cho thấy nhu cầu về cơ chế cấp đạn bằng băng; với vai trò tiêm kích đêm, việc thay trống 60 viên trong bóng tối là rất khó khăn, thường phải thực hiện khi máy bay đang cơ động. Các thử nghiệm ban đầu trên Hawker Hurricane và Supermarine Spitfire cho thấy pháo có xu hướng kẹt khi cơ động chiến đấu, khiến Bộ Không quân Anh từng tạm thời yêu cầu trang bị 12 súng máy cho các tiêm kích mới.

Một hệ thống cấp đạn bằng băng phù hợp sau đó được phát triển bởi Martin-Baker, và thiết kế mới được RAF và Hải quân Anh áp dụng năm 1941 dưới dạng Hispano Mk.II cải tiến nhẹ. Bốn khẩu pháo thay thế tám súng máy Browning trên Hurricane và một số phiên bản Spitfire, trở thành cấu hình tiêu chuẩn trên các tiêm kích sau này. Tuy nhiên, phần lớn Spitfire chỉ mang hai pháo do các khẩu lắp ngoài cánh dễ bị đóng băng ở độ cao lớn; chúng được bổ sung bằng bốn súng máy 7,7 mm hoặc hai súng máy 12,7 mm.

Anh từng lo ngại sản lượng trong nước không đủ nên cấp phép sản xuất cho Mỹ, nhưng kết quả không đạt yêu cầu, và cuối cùng họ từ bỏ phương án này. Sản lượng trong nước sau đó được tăng lên đủ đáp ứng nhu cầu. Các biến thể của Anh sử dụng buồng đạn có rãnh để một phần khí thoát ra ngoài, giúp vỏ đạn không bị kẹt, loại bỏ nhu cầu dùng đạn bôi sáp.

Phiên bản cuối cùng thời chiến là Hispano Mk.V, có nòng ngắn hơn và không có xi-lanh lên đạn, do đó phải lên đạn thủ công trước khi bay. Nó nhẹ hơn và có tốc độ bắn cao hơn (có lợi cho chiến đấu trên không), dù vận tốc đầu nòng giảm nhẹ. Nòng ngắn cũng giúp dễ lắp trong cánh máy bay, giảm lực cản và hạn chế đóng băng. Một trong những máy bay sử dụng Mk.V là Hawker Tempest Mk. V Series II, với hai pháo mỗi bên cánh. Các loại đạn sử dụng gồm  (SAPI) và nổ mạnh cháy (HEI). bán xuyên giáp gây cháy (SAPI) và đạn nổ mạnh, gây cháy (HEI). Khoảng 42.500 khẩu pháo Hispano các loại đã được Công ty Birmingham Small Arms (BSA) sản xuất.

Sản xuất tại Hoa Kỳ 

Phiên bản của Anh cũng được cấp phép sử dụng tại Hoa Kỳ với định danh M1. Không quân Lục quân Hoa Kỳ và Hải quân Hoa Kỳ đánh giá rằng một khẩu HS.404 có hỏa lực tương đương ba súng máy 12,7 mm trong khi khối lượng chưa tới gấp đôi, và dự định chuyển sang cỡ nòng 20 mm khi có thể sản xuất đủ số lượng. Năm 1941, một chương trình xây dựng quy mô lớn được triển khai cùng với việc sản xuất đạn dược. Tuy nhiên, khi được bàn giao, các khẩu pháo tỏ ra rất không tin cậy và gặp nhiều sự cố không nổ do kim hỏa đánh nhẹ. Phía Anh quan tâm đến việc sử dụng loại vũ khí này để giảm áp lực sản xuất trong nước, nhưng sau khi nhận M1 họ tỏ ra thất vọng. Trên các tiêm kích của Anh thời kỳ này, vũ khí lắp trên cánh được lên đạn sẵn dưới mặt đất trước khi bay; cơ cấu lên đạn bằng khí nén trước đó bị coi là không cần thiết, làm tăng khối lượng và ảnh hưởng đến hiệu suất bay. Khi xảy ra kẹt đạn trên không, pháo sẽ không thể sử dụng cho đến khi xử lý dưới mặt đất. Ngoài ra, lực giật không đồng đều do đạn không nổ ở các pháo lắp cánh còn khiến máy bay bị lệch hướng về phía cánh có pháo bị lỗi, ảnh hưởng đến độ chính xác của các khẩu còn lại.

Tháng 4 năm 1942, một bản sao của Hispano Mk.II của Anh được gửi sang Hoa Kỳ để so sánh. Phiên bản Anh sử dụng buồng đạn ngắn hơn một chút và không gặp các vấn đề như phiên bản Mỹ. Tuy nhiên, Hoa Kỳ từ chối sửa đổi buồng đạn theo thiết kế này mà tiếp tục cải tiến theo hướng riêng, tạo ra biến thể M2 vẫn không đáng tin cậy. Đến cuối năm 1942, Không quân Hoa Kỳ đã dự trữ khoảng 40 triệu viên đạn, nhưng pháo vẫn chưa đạt yêu cầu. Hải quân Hoa Kỳ cố gắng chuyển sang sử dụng pháo cho toàn bộ máy bay chiến đấu trong suốt chiến tranh, nhưng không thành công. Thậm chí đến tháng 12 năm 1945, Cục trưởng Cục Quân khí Lục quân Hoa Kỳ vẫn tiếp tục tìm cách hoàn thiện thiết kế để đưa vào sử dụng. Một số biến thể pháo 20 mm trang bị trên máy bay Lockheed P-38 Lightning do International Harvester sản xuất. Phiên bản M2 lắp ở mũi P-38 có hệ thống lên đạn tích hợp, cho phép lên đạn lại ngay trên không sau khi bị kẹt, nên ít gặp vấn đề hơn so với các máy bay khác.

Hoa Kỳ theo sát quá trình phát triển của Anh; khi Hispano Mk.V ra đời, họ phát triển biến thể tương ứng A/N M3, nhưng vấn đề độ tin cậy vẫn tiếp diễn. Sau chiến tranh, Không quân Hoa Kỳ chấp nhận một phiên bản của M3 với định danh M24, tương tự nhưng có thêm cơ cấu lên đạn điện, cho phép lên đạn lại khi kim hỏa đánh nhẹ. Tuy vậy, các vấn đề của pháo Mỹ khiến phần lớn tiêm kích Hoa Kỳ trong chiến tranh vẫn sử dụng súng máy Browning 12,7 mm AN/M2.

Phát triển sau chiến tranh 
Sau chiến tranh, các biến thể Hispano nhanh chóng bị loại khỏi vai trò vũ khí tiêm kích do sự xuất hiện của pháo ổ quay (revolver cannon), dựa trên nguyên mẫu chưa hoàn thiện thời chiến của Đức Mauser MG 213. Anh đưa vào sử dụng pháo 30 mm ADEN, còn Pháp sử dụng pháo DEFA, cả hai đều dùng loại đạn tương tự. Không quân Hoa Kỳ phát triển pháo 20 mm M39 để thay thế M24, trong khi Hải quân Hoa Kỳ kết hợp thiết kế Hispano với loại đạn nhẹ hơn để tăng vận tốc đầu nòng, tạo ra pháo Colt Mk 12. Trong vai trò pháo phòng không lắp trên phương tiện hoặc pháo tự động đa dụng, HS.404 vẫn được sử dụng đến những năm 1960. Một biến thể tháp pháo có động cơ vẫn tiếp tục được sản xuất tại Honduras, được nhiều quốc gia sử dụng làm pháo phòng không hạng nhẹ. Phiên bản AN/M3 sau đó được phát triển thành pháo tự động 20 mm Mk 12 Colt, là một trong những vũ khí chính trên tàu của lực lượng Mobile Riverine Force trong Chiến tranh Việt Nam, và cũng được trang bị trên một số tàu đổ bộ cỡ lớn.

Đặc tính kỹ thuật 
Pháo Hispano bắn đầu đạn 20 mm nặng 130 g từ vỏ đạn dài 110 mm, toàn bộ viên đạn nặng 257 g. Chiều dài đầu đạn thay đổi tùy loại, nhưng được điều chỉnh để tổng chiều dài viên đạn luôn là 184 mm. Vận tốc đầu nòng nằm trong khoảng 840–880 m/s tùy theo chiều dài nòng. Tốc độ bắn dao động từ 600 đến 850 phát/phút. Chiều dài pháo khoảng 2,36 m, khối lượng từ 42 đến 50 kg. Các phiên bản Mk.V của Anh và M3/M24 của Mỹ nhẹ hơn và có tốc độ bắn cao hơn so với HS.404 ban đầu.

Các nước sử dụng

Pháp 

 HS.404
 Bloch MB.152
 Breguet 693
 Dewoitine D.500
 Dewoitine D.520
 Lioré et Olivier LeO 45
 Morane-Saulnier M.S.406
 Potez 631
 Arsenal VG-33

UK & other Commonwealth countries 

 Hispano Mk. I
 Gloster F.9/37—mẫu thiết kế không được đưa vào chế tạo loạt
 Westland Whirlwind—máyy bay đầu tiên của RAF trang bị pháo.
 Bristol Beaufighter

 Hispano Mk. II
 Blackburn Firebrand
 Blackburn Firecrest
 Bristol Beaufighter
 CAC Boomerang
 Consolidated Liberator I 
 de Havilland Mosquito
 Douglas Boston III (Intruder)
 Fairey Firefly
 Gloster Meteor
 Hawker Hurricane Mk IIC and IV
 Hawker Tempest Mk V Srs I
 Hawker Typhoon Mk IB
 Martin-Baker MB 3—nguyên mẫu
 North American Mustang IA
 Supermarine Spitfire Marks V tới Mark 20

 Hispano Mk. V
 Aérospatiale Alouette III
 Avro Lincoln 
 Avro Shackleton
 Bristol Brigand
 de Havilland Hornet & Sea Hornet
 de Havilland Vampire
 de Havilland Venom & de Havilland Sea Venom
 English Electric Canberra B.Mk.6 & B(I).Mk.8
 Hawker Fury & Sea Fury
 Hawker Sea Hawk
 Hawker Tempest Mk V Srs II 
 Martin-Baker MB 5—nguyên mẫu
 Saunders-Roe SR.A/1
 Supermarine Attacker
 Supermarine Seafang
 Supermarine Spiteful
 Supermarine Spitfire (late Merlin-powered variants)#Mk XVI (type 361) Mk.XVIe
 Supermarine Spitfire (Griffon powered variants)#Mk XIVe Mk.XIVe, XVIII,21,22,24
 Westland Welkin
 Westland Wyvern

Hoa Kỳ 

 M1
 Bell P-39 Airacobra – một số phiên bản đầu trang bị pháo 20 mm và phiên bản RAF Airacobra I
 Lockheed P-38 Lightning – một số phiên bản đầu trang bị pháo 20 mm và trong biên chế RAF với tên Lightning I
 AN/M2
 Bell P-400 (phiên bản P-39 Airacobra chuyển từ đơn hàng xuất khẩu sang sử dụng cho Không quân Lục quân Hoa Kỳ)
 Boeing B-29 Superfortress – lắp ở vị trí xạ thủ đuôi cùng hai súng máy 12,7 mm
 Curtiss SB2C Helldiver
 North American P-51 Mustang – các mẫu NA-91 được trang bị bốn khẩu AN/M2
 Douglas A-1 Skyraider
 Douglas F3D Skyknight
 Grumman F6F-5N Hellcat
 Grumman F9F Panther
 Grumman F-9 Cougar
 Lockheed P-38 Lightning
 Northrop P-61 Black Widow
 Chance Vought F4U-1C Corsair
 T31
 Martin AM-1 Mauler
 Douglas A2D Skyshark
 AN/M3
 Vought F4U-4B Corsair 
 Chance Vought F6U Pirate
 Chance Vought F7U Cutlass
 Douglas A-3 Skywarrior
 Grumman F9F Panther
 Grumman F8F Bearcat – sử dụng pháo M3 từ phiên bản F8F-1B trở đi
 Grumman F-9 Cougar
 M24
 Convair B-36
 Boeing B-47 Stratojet
 Douglas B-66 Destroyer
 North American F-86K Sabre
 Northrop F-89C Scorpion

Nam Tư 

 HS.404
 Ikarus IK-2
 Rogožarski IK-3

Thụy Điển 

 LvAkan m/41 "HS 404" (pháo phòng không)
 Akan m/41A "HS 404" (sản xuất tại Thụy Điển)
 Saab 21 "J 21A-1"
 Saab 18 "T 18B"
 Saab 24 "không được chế tạo"
 Akan m/46A "Hispano Mk. II Mod 46"
 J 28 (de Havilland Vampire FB 1 "J 28A")
 J 30 (de Havilland Mosquito NF.XIX)
 Akan m/47B "Hispano Mk. V" băng đạn 150 viên. Một số được sản xuất tại Thụy Điển.
 J 28 (de Havilland Vampire FB.50 "J 28B", two-seater DH 115 "SK 28C")
 J 33 (de Havilland Venom NF 51)
 Akan m/47C "Hispano Mk. V" băng đạn 180 viên. Một số được sản xuất tại Thụy Điển.
 Saab 29 Tunnan "A, B, D, E, F"
 Akan m/47D “Hispano Mk. V” – ban đầu dùng băng đạn 130 viên (HE) và hộp đạn 10 viên (AP); sau đó dùng hộp đạn 30 viên (MPHC-T)
 Pansarbandvagn 302 – xe thiết giáp chở quân bánh xích; sử dụng một pháo akan m/47 tái sử dụng từ các máy bay Saab 29 và Venom đã loại biên
 Pansarterrängbil 203A – xe thiết giáp chở quân bánh lốp; tái sử dụng tháp pháo của Pansarbandvagn 302.

Thụy Sĩ 

 Pháo 20 mm Hispano-Suiza FM-45 HS (lắp qua trục động cơ) và FF-45 HS (lắp trên cánh) – biến thể Thụy Sĩ với tốc độ bắn 780 phát/phút và vận tốc đầu nòng 875 m/s.
 Doflug D.3802 "D.3802A"
 Doflug D.3803
 EKW C-3604
 Pháo 20 mm Kanone 1948/73 “Hispano Mk. V”
 Schützenpanzer 63/73 – xe thiết giáp chở quân M113 do Mỹ sản xuất, trang bị cùng loại tháp pháo Thụy Điển như Pansarbandvagn 302.

Argentina 

 Hispano Mk. II
 I.Ae. 24 Calquin
 Hispano Mk. V
 I.Ae. 30 Ñancú
 FMA IAe 33 Pulqui II

Đặc tính kỹ thuật (HS.404) 

 Cỡ đạn: 20 × 110 mm (0,79 in)
 Cơ chế hoạt động: trích khí, giật lùi trễ (delayed blowback)
 Chiều dài (không có hãm chớp): 2,32 m
 Chiều dài (có hãm chớp): 2,52 m
 Khối lượng (không có hộp tiếp đạn trống): 43 kg
 Khối lượng (hoàn chỉnh): 68,7 kg
 Tốc độ bắn: 600–700 phát/phút
 Vận tốc đầu nòng: 840–880 m/s
 Lực giật: 400 kg (khi dùng hãm chớp)
 Các loại đạn: đạn thường, đạn cháy, đạn nổ mạnh (HE)
 Khối lượng đầu đạn:
 HE / HEI: 130 g
 AP-T: 168 g

 Khối lượng thuốc nổ (HE / HEI): 6–11 g

Đạn dược

Hoa Kỳ

Thế chiến 2 
Đạn được đóng trong hộp bìa sợi hình chữ nhật chứa 10 viên.

12 hộp được đóng trong thùng gỗ lót kim loại (tổng 120 viên).

 20 mm Ball Mk. I
 Khối lượng đầu đạn: 0,13 kg
 Khối lượng viên đạn hoàn chỉnh: 0,25 kg
 20 mm HEI Mk. I
 Ngòi nổ: No.253 Mk.IA (kích nổ va chạm)
 Khối lượng viên đạn hoàn chỉnh: 0,26 kg
 20 mm AP-T M75
 Khối lượng đầu đạn: 0,17 kg
 Khối lượng viên đạn hoàn chỉnh: 0,29 kg

Giai đoạn hậu chiến 
Dòng đạn M90 được thiết kế tương thích đường đạn để có thể thay đổi loại đạn mà không ảnh hưởng đáng kể đến độ chính xác. Đạn được đóng trong hộp kim loại 25 viên, 6 hộp/thùng gỗ (150 viên).

 20 mm M18A2 (đạn tập)
 20 mm HEFI-SAP M18A2 (nổ mạnh – mảnh – cháy – xuyên giáp bán phần)
 20 mm AP-T M95 (T9E5)
 Khối lượng đầu đạn: 0,13 kg
 Khối lượng viên đạn hoàn chỉnh: 0,26 kg
 20 mm M96 (T18) – đạn cháy
 Khối lượng đầu đạn: 0,12 kg
 Khối lượng viên đạn hoàn chỉnh: 0,25 kg
 20 mm HEI M97 (T23)
 Khối lượng đầu đạn: 0,13 kg
 Khối lượng viên đạn hoàn chỉnh: 0,26 kg
 20 mm M99 (T24) – đạn huấn luyện
 Khối lượng đầu đạn: 0,13 kg
 Khối lượng viên đạn hoàn chỉnh: 0,26 kg

Xem thêm 

 List of delayed-blowback firearms
 Hispano-Suiza HS.820
 MG FF cannon
 ShVAK cannon
 Nkm wz.38 FK

Tham khảo 

 20mm M1 Automatic Gun & 20mm AN-M2 Automatic Gun (War Department Training Manual TM 9-227 November 19, 1942).

External links