Pháo Oerlikon 20 mm

Pháo Oerlikon cỡ nòng 20 mm là một dòng pháo tự động dựa trên thiết kế ban đầu của pháo Becker Type M2 20 mm của Đức, xuất hiện rất sớm trong Thế chiến I. Nó được sản xuất rộng rãi bởi Oerlikon Contraves và các hãng khác, với nhiều biến thể được cả phe Đồng Minh và phe Trục sử dụng trong Thế chiến II. Nhiều phiên bản của loại pháo này vẫn còn được sử dụng đến ngày nay.

Các mẫu hoạt động theo nguyên lý giật lùi API

Lịch sử

Khởi nguyên 
Trong Thế chiến I, nhà công nghiệp Đức Reinhold Becker đã phát triển một loại pháo cỡ 20 mm, hiện được biết đến là 20 mm Becker, sử dụng cơ chế giật lùi với kích nổ sớm (advanced primer ignition blowback – API blowback). Loại này sử dụng đạn 20×70mmRB và có tốc độ bắn 300 phát/phút. Nó được sử dụng hạn chế làm pháo máy bay trên các máy bay tiêm kích của Luftstreitkräfte, và cũng được dùng làm pháo phòng không vào cuối chiến tranh.

Do Hiệp ước Versailles cấm Đức tiếp tục sản xuất loại vũ khí này, bản quyền và thiết kế đã được chuyển giao năm 1919 cho công ty Thụy Sĩ SEMAG (Seebach Maschinenbau Aktien Gesellschaft) đặt gần Zürich. SEMAG tiếp tục phát triển loại pháo này và đến năm 1924 đã tạo ra SEMAG L, một phiên bản nặng hơn (43 kg) sử dụng đạn mạnh hơn 20×100mmRB với tốc độ bắn tăng nhẹ lên 350 phát/phút.

Năm 1924, SEMAG phá sản. Công ty Oerlikon (đặt theo khu Oerlikon ở Zürich) đã mua lại toàn bộ quyền, thiết bị sản xuất và nhân sự của SEMAG.

Oerlikon 
Năm 1927, Oerlikon S được bổ sung vào dòng sản phẩm. Loại này dùng đạn lớn hơn 20×110mmRB để đạt vận tốc đầu nòng 830 m/s (so với 490 m/s của Becker 20×70mmRB ban đầu), đổi lại là tăng khối lượng và giảm tốc độ bắn còn 280 phát/phút. Mục tiêu của cải tiến này là tăng hiệu quả chống tăng và phòng không, vốn đòi hỏi vận tốc đầu đạn cao hơn. Phiên bản cải tiến 1S ra đời năm 1930.

Ba cỡ pháo với các loại đạn và chiều dài nòng khác nhau nhưng cơ chế tương tự tiếp tục được phát triển song song. Năm 1930, Oerlikon xem xét lại việc sử dụng pháo trên máy bay và giới thiệu dòng AF và AL, thiết kế cho giá lắp linh hoạt, tức là xạ thủ điều khiển bằng tay. Băng đạn hộp 15 viên trước đó được thay bằng hộp trống chứa 15 hoặc 30 viên.

Năm 1935, hãng giới thiệu dòng FF (Flügelfest – “gắn cánh”), thiết kế dành cho lắp trong cánh máy bay tiêm kích. Dòng này gồm FF, FFL và FFS với ba cỡ đạn tương ứng. FF sử dụng đạn 20×72mmRB, nặng 24 kg, vận tốc đầu nòng 550–600 m/s, tốc độ bắn 520 phát/phút. FFL nặng 30 kg, vận tốc 675 m/s, tốc độ bắn 500 phát/phút. FFS nặng 39 kg, vận tốc 830 m/s, tốc độ bắn 470 phát/phút.

Ngoài thay đổi về lắp đặt và điều khiển từ xa, các loại trống đạn lớn hơn được phát triển do không thể thay băng đạn trong khi bay. Dòng FF sử dụng các trống 45, 60, 75 và 100 viên (thậm chí có loại 150 viên), nhưng phổ biến nhất là 30 hoặc 60 viên.

Trong thập niên 1930, nhiều quốc gia bắt đầu tái vũ trang và nhiều công ty nước ngoài mua giấy phép sản xuất pháo Oerlikon. Ở Pháp, Hispano-Suiza phát triển FFS thành HS.7 và HS.9 để lắp giữa hai hàng xy-lanh động cơ V12. Ở Đức, Ikaria phát triển FF thành MG FF dùng đạn 20×80mmRB. Hải quân Đế quốc Nhật Bản sau khi đánh giá đã phát triển Type 99-1 (từ FF) và Type 99-2 (từ FFL).

Việc tích hợp cải tiến của FFS vào pháo phòng không mới đã tạo ra Oerlikon SS năm 1938. Oerlikon tiếp tục cải tiến với SS 1SS (1942) và 2SS (1945) đạt 650 phát/phút. Tuy nhiên, chính mẫu SS ban đầu mới được sử dụng rộng rãi nhất làm pháo phòng không, đặc biệt trong hải quân Đồng Minh trong Thế chiến II.

Loại pháo này sử dụng 400 grain (26 gram) thuốc phóng không khói IMR 4831 để đẩy viên đạn nặng 2.000 grain (130 gram) đạt vận tốc 2.800 feet/giây (850 m/s).

Thế chiến II 

Pháo Oerlikon FF đã được lắp làm vũ khí trên một số máy bay tiêm kích thập niên 1930, chẳng hạn như PZL P.24G của Ba Lan. Các biến thể sản xuất trong nước từ pháo Oerlikon được sử dụng rộng rãi hơn nhiều, trên máy bay, tàu chiến và cả trên mặt đất. Trong lĩnh vực hàng không, pháo MG FF của Ikaria được trang bị cho nhiều máy bay Đức, nổi tiếng nhất là Messerschmitt Bf 109. Hải quân Nhật Bản cũng sử dụng bản sao của FF, định danh là Type 99 Mark 1 trên nhiều loại máy bay, bao gồm Mitsubishi A6M Zero. Về sau trong chiến tranh, họ còn trang bị phiên bản Type 99 Mark 2, phát triển từ loại Oerlikon FFL mạnh hơn và có tốc độ bắn cao hơn.

Công ty Pháp Hispano-Suiza là nhà sản xuất động cơ máy bay, đã đưa ra khái niệm “moteur-canon” – kết hợp pháo với động cơ – trên các động cơ 12X và 12Y, lắp pháo H.S.7 hoặc H.S.9 giữa hai hàng xy-lanh. Pháo bắn xuyên qua trục rỗng của cánh quạt, được nâng cao phía trên trục khuỷu nhờ thiết kế hộp số. Cấu hình này được sử dụng trên Morane-Saulnier M.S.406 và một số loại khác. Các nỗ lực tương tự của Đức với MG FF không đạt thành công.

Oerlikon trở nên nổi tiếng nhất trong vai trò hải quân. Ban đầu, Royal Navy không đánh giá cao Oerlikon như một pháo phòng không tầm gần. Trong giai đoạn 1937–1938, Lord Louis Mountbatten (khi đó là một đại úy hải quân) đã đề xuất thử nghiệm khách quan pháo Oerlikon 20 mm, nhưng không thành công. Chỉ khi Admiral Sir Roger Backhouse được bổ nhiệm làm First Sea Lord thì nỗ lực này mới có kết quả. Nửa đầu năm 1939, Anh đặt hàng 1.500 khẩu tại Thụy Sĩ, nhưng do trì hoãn và sau đó là sự kiện Pháp thất thủ, chỉ có 109 khẩu được bàn giao cho Anh. Các khẩu nhập năm 1940 đều được lắp trên giá pháo để sử dụng như pháo phòng không hạng nhẹ trên đất liền.

Ngay trước khi Pháp sụp đổ, nhà máy Oerlikon đã chấp thuận cấp phép sản xuất tại Anh. Royal Navy đã bí mật đưa bản vẽ và tài liệu ra khỏi Zürich. Việc sản xuất Oerlikon tại Anh bắt đầu ở Ruislip, London cuối năm 1940, và các khẩu đầu tiên được bàn giao vào tháng 3–4/1941. RAF Regiment sử dụng rộng rãi pháo này trong vai trò phòng không, trở thành vũ khí chính của các đơn vị phòng không hạng nhẹ tại Bắc Phi, Trung Đông, Ý và Tây Bắc châu Âu cho đến khi pháo Bofors 40 mm được đưa vào từ năm 1943 (dù nhiều đơn vị vẫn dùng kết hợp đến hết chiến tranh). Tại Viễn Đông, các đơn vị chủ yếu chỉ trang bị Oerlikon.

Pháo Oerlikon được trang bị trên tàu của Hải quân Mỹ từ năm 1942, thay thế súng máy M2 Browning (thiếu tầm bắn và hỏa lực), và phần lớn thay thế pháo 1.1"/75 (nặng hơn và kém tin cậy cơ khí). Nó trở nên nổi tiếng trong vai trò phòng không hải quân, cung cấp khả năng phòng thủ hiệu quả ở cự ly gần (trên thực tế tới khoảng 1,5 km), nơi pháo cỡ lớn khó bám mục tiêu. Tuy nhiên, sau này nó bị loại khỏi vai trò phòng không chính do thiếu khả năng tiêu diệt máy bay hạng nặng và các cuộc tấn công cảm tử kamikaze của Nhật trong Pacific War. Nó dần được thay thế bởi pháo Bofors 40 mm gun và pháo 3"/50 Mark 22. Khi lắp trên máy bay, nó mang lại hỏa lực mạnh hơn so với súng máy 12,7 mm, nhưng gặp vấn đề kẹt đạn.

Hải quân Hoàng gia Canada cũng phổ biến việc sử dụng pháo Oerlikon trong vai trò chống hạm và chống tàu ngầm. Dù không hiệu quả với giáp tàu lớn, nó được dùng hiệu quả chống tàu ngầm U-boat và trên boong tàu lớn. Một số tàu hộ tống nhỏ (corvette) được trang bị vào cuối chiến tranh, nhưng phổ biến hơn là trên frigate và destroyer.

Oerlikon còn là cơ sở để phát triển pháo Polsten do các kỹ sư Ba Lan lưu vong tại Anh thiết kế. Pháo này được đưa vào sử dụng năm 1944 và tiếp tục dùng đến thập niên 1950, kể cả trên xe tăng Centaur và các phiên bản bàn đầu của xe tăng Centurion.

Romania đã mua 45 khẩu từ Đức trong nửa đầu Thế chiến II.

Sau chiến tranh 
Pháo này vẫn còn được sử dụng trên một số tàu hải quân, chủ yếu như vũ khí phòng không cuối cùng hoặc để bắn cảnh cáo và vô hiệu hóa tàu nhỏ.

 Chiến tranh Việt Nam

Trong Chiến tranh Việt Nam, Hải quân Mỹ sử dụng nhiều loại pháo 20 mm. Các khẩu Oerlikon ban đầu vẫn còn được dùng trên một số tàu, đặc biệt là tàu tuần tra sông, nhưng dần bị thay thế bởi pháo Colt Mk 12 và Mk 16 nạp đạn bằng dây, phát triển từ HS.404.

 Chiến tranh tàu chở dầu (1980s)

Trong Chiến tranh Iran – Iraq, pháo Oerlikon 20 mm được các hải quân nhỏ vùng Vịnh và tàu hộ tống phương Tây sử dụng. Chúng thường lắp trên tàu tuần tra tốc độ cao để bắn cảnh cáo hoặc ngăn chặn tàu nhỏ của Iran. Dù đã lỗi thời trước mục tiêu trên không, nó vẫn hiệu quả với mục tiêu “mềm” trên biển.

 Chiến tranh Falklands 

Trong chiến tranh đảo Faklands, Hải quân Hoàng gia Anh thiếu hệ thống phòng thủ tầm gần (CIWS) hiện đại. Do đó, một số tàu phụ trợ được lắp tạm pháo Oerlikon 20 mm từ thời Thế chiến II để phòng thủ. Một số tàu RFA cũng được trang bị biến thể Oerlikon GAM-BO1. Hiệu quả hạn chế của chúng trong chiến đấu đã cho thấy nhu cầu cấp thiết về các hệ thống phòng thủ điều khiển bằng radar hiện đại.

Mô tả 

Không giống như phần lớn các pháo tự động công suất lớn, pháo Oerlikon và các biến thể của nó sử dụng cơ chế giật lùi tự do (blowback): khóa nòng không bị khóa với buồng đạn tại thời điểm khai hỏa. Các thiết kế giật lùi đơn giản, không khóa nòng, thường thấy ở những vũ khí nhẹ hơn nhiều, như súng ngắn bán tự động cỡ nhỏ. Trong các trường hợp đó không cần cơ chế khóa, vì với loại đạn năng lượng thấp, quán tính tĩnh của khóa nòng hoặc cụm khóa nòng–bệ trượt—tức xu hướng của các bộ phận nặng chống lại gia tốc nhanh—đã đủ để bảo đảm đầu đạn rời khỏi nòng và áp suất khí trong nòng giảm xuống mức an toàn trước khi khóa nòng mở (dù lò xo khóa nòng cũng cản trở việc mở, nhưng trên thực tế đóng góp của nó là không đáng kể).

Ngược lại, đạn 20 mm quá mạnh và nòng pháo tự động đủ dài khiến cơ chế cơ bản này không còn khả thi; vì vậy Oerlikon sử dụng nguyên lý Advanced Primer Ignition (API) để tăng lực cản của khóa nòng. Trong vũ khí API, kim hỏa kích nổ viên đạn khi khóa nòng vẫn đang chuyển động tiến về phía trước, khiến áp suất khí phải thắng cả động lượng tiến của khóa nòng trước khi đẩy nó lùi lại. Để thực hiện điều này, buồng đạn của Oerlikon được làm dài hơn mức cần thiết, và phần đầu khóa nòng (cùng đường kính với vỏ đạn) thực sự đi vào phần buồng mở rộng phía sau viên đạn trước khi khai hỏa.

Kết quả là khi bắn, lực tiến của khóa nòng và lò xo sẽ đối kháng với lực của khí thuốc cho đến khi khí này thắng thế và đẩy vỏ đạn, khóa nòng và lò xo lùi lại. Nếu khóa nòng đã dừng ở miệng buồng như ở cơ chế blowback đơn giản thì động lượng này sẽ bị triệt tiêu; nhưng nhờ chuyển động liên tục, động lượng đó giúp chống lại áp lực khí và làm chậm chuyển động lùi của vỏ đạn và khóa nòng.

Một ưu điểm bổ sung của bố trí này là sau khi bắn, khóa nòng và vỏ đạn vẫn còn một đoạn ngắn nhưng đáng kể để lùi lại trước khi phần đầu khóa nòng thoát ra và vỏ đạn bắt đầu rời buồng; kết hợp với việc làm chậm chuyển động lùi, điều này tạo đủ thời gian để áp suất khí giảm xuống mức an toàn. Hệ thống này cho phép áp dụng cơ chế blowback cho các vũ khí mạnh hơn bình thường. Tuy nhiên, so với pháo có cơ chế khóa nòng, nó cần khóa nòng khá nặng; đồng thời để tạo đủ vận tốc tiến, phải dùng lò xo lớn (ở Oerlikon, lò xo này được bố trí quấn quanh nòng). Những yếu tố này hạn chế tốc độ bắn nếu không có các cải tiến bổ sung—như trên mẫu cuối của pháo Type 99 Mark 2 của Nhật.

Thiết kế buồng đạn và khóa nòng đặc biệt này đòi hỏi loại vỏ đạn có hình dạng đặc trưng: thân vỏ thẳng, cổ rất ngắn và đáy thu nhỏ. Thành thẳng cho phép vỏ đạn trượt qua lại trong buồng hình trụ; phần cổ không được đỡ nên sẽ giãn ra khi bắn; còn đáy thu nhỏ cho phép mặt khóa nòng (có móc kéo vỏ) nằm gọn trong buồng. Để giảm ma sát, đạn cần được bôi trơn—đây là một nhược điểm của pháo Oerlikon. Một giải pháp thay thế trong Thế chiến II là buồng có rãnh (fluted chamber), cho phép khí thuốc lọt vào giữa thành buồng và vỏ đạn, thay thế vai trò của chất bôi trơn.

Hệ thống tiếp đạn thường là trống 60 viên đặt trên đỉnh pháo. Khi bắn liên tục, phải thay trống thường xuyên, làm giảm tốc độ bắn thực tế; vì vậy các phiên bản dùng băng đạn đã được phát triển để khắc phục. Cò súng nằm ở tay cầm bên phải, và vỏ đạn được đẩy ra phía dưới khóa nòng.

Nhiều quốc gia và lực lượng sử dụng các kiểu giá lắp khác nhau cho cùng loại pháo này. Ở cấu hình hải quân một nòng điển hình, pháo được đặt trên bệ cố định có thể quay tự do, kèm tấm chắn giáp phẳng bảo vệ kíp pháo. Xạ thủ ngắm và bắn bằng kính ngắm vòng–hạt đơn giản, đồng thời được giữ cố định vào pháo bằng dây đai và đỡ vai. Vì vậy một số giá lắp có cơ cấu điều chỉnh độ cao để phù hợp với chiều cao xạ thủ. Một trưởng pháo chỉ thị mục tiêu, còn người nạp đạn thay các trống đã hết.

Trong Thế chiến II, các giá lắp đôi và bốn nòng của Oerlikon được phát triển cho cả lục quân và hải quân. Hải quân Anh sử dụng giá đôi điều khiển bằng thủy lực, trong khi Hải quân Hoa Kỳ triển khai giá bốn nòng “Thunderbolt” do bộ phận Elco của Electric Boat Company phát triển cho tàu PT. Các nguyên mẫu được thử nghiệm cuối năm 1942 và nhanh chóng được đưa vào sử dụng thực tế, đồng thời cũng được lắp thử nghiệm trên một số thiết giáp hạm. Bao gồm , , , , , , và tàu huấn luyện .

Các phiên bản

Mẫu nạp đạn bằng khí nén 
Mặc dù các pháo sử dụng cơ chế giật lùi tự do (blowback) đã đóng vai trò quan trọng trong Thế chiến II, nhưng rõ ràng cần có một giải pháp tốt hơn, đặc biệt là để đáp ứng nhu cầu chung về tốc độ bắn cao. Cơ chế blowback đòi hỏi sự cân bằng rất chính xác giữa lực của viên đạn khi bắn và thời gian hoạt động của cơ cấu. Trong các thiết kế của pháo Oerlikon 20 mm, yêu cầu này dẫn đến việc vũ khí có chu kỳ hoạt động tương đối chậm.

Để đáp ứng nhu cầu đó, Oerlikon đã phát triển cơ chế “nạp dự trữ năng lượng” (power reserve loading), đưa vào sử dụng cơ chế trích khí (gas-operated) để mở khóa nòng. Mẫu pháo được chế tạo theo thiết kế này sau khi Thế chiến II kết thúc được gọi là 5TG, và ngay sau đó là KAB. Đây là thiết kế pháo đầu tiên của Oerlikon khác biệt căn bản so với thiết kế Becker ban đầu.

Ngay sau chiến tranh, Oerlikon tiếp tục phát triển một pháo tự động trích khí khác, 204-Gk, sau này được định danh là KAA. Cả 5TG (KAB) và 204-Gk (KAA) đều sử dụng loại đạn 20×128 mm do Oerlikon phát triển từ năm 1943.[

Xem thêm 

 List of autocannon
 List of API blowback firearms
 20mm caliber
 2 cm Flak 30/38/Flakvierling
 20 mm modèle F2 gun
 25 mm Hotchkiss anti-aircraft gun
 Hispano-Suiza HS.404
 Type 96 25 mm AT/AA gun
 Type 99 cannon

Tham khảo

 Chú thích

 Nguồn

Liên kết ngoài 

 
 
 
 

Pháo 20 mm
Pháo tự động