เอ็ม61 วัลแคน

เอ็ม61 วัลแคน (: M61 Vulcan) เป็นปืนที่ทำงานด้วยระบบไฮดรอลิก มีหกลำกล้อง ระบายความร้อนด้วยอากาศ และยิงด้วยระบบแบบปืนกลแกทลิ่งในอัตราการยิงที่สูงอย่างมาก มันเป็นปืนใหญ่หลักที่ใช้กับอากาศยานทางทหารของสหรัฐอเมริกามากว่าห้าทศวรรษ เอ็ม61 เดิมที่ถูกสร้างขึ้นโดยเจเนรัล อิเลคทริคและต่อมาก็เป็นเจเนรัล ไดนามิกส์
ในประเทศไทย กองทัพอากาศไทยรับเข้าประจำการครั้งแรกเมื่อ พ.ศ. 2531

เมื่อสิ้นสุดสงครามโลกครั้งที่สอง กองทัพบกสหรัฐฯ เริ่มตระหนักถึงปืนสำหรับอากาศยานในอนาคต ความเร็วที่มากขึ้นของเครื่องยนต์เจ็ทหมายถึงการยิงให้โดนเป้านั้นจะยากขึ้นหากไม่เพิ่มอัตราการยิงของปืน ในขณะที่การออกแบบของเยอรมนีที่ถูกยึดได้นั้นแสดงให้เห็นถึงปืนใหญ่ที่มีลำกล้องเดี่ยวซึ่งมันมีข้อจำกัดในการป้อนกระสุน ทางกองทัพต้องการสิ่งที่ดีกว่า โดยผสมอัตราการยิงที่สูงและความไว้ใจได้

ด้วยความต้องการดังกล่าว เจเนรัลอิเลคทริคได้นำความคิดเก่ามาใช้ใหม่ซึ่งนั่นก็คือปืนแกทลิ่งที่มีหลายลำกล้อง แกทลิ่งแบบดั้งเดิมนั้นไม่เป็นที่นิยมก็เพราะมันต้องอาศัยพลังงานจากภายนอกเพื่อหมุนลำกล้อง แต่แบบใหม่ที่นำมาใช้กับเครื่องยนต์เจ็ทนั้นใช้พลังงานไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพแทน และมันให้การทำงานที่ดีกว่าอาวุธที่ใช้ระบบแก๊ส ด้วยการที่มีหลายลำกล้องอัตราการยิงจึงอาจต่ำกว่าแบบลำกล้องเดี่ยวในขณะที่ยังคงให้อัตราการยิงที่โดยรวมแล้วเหนือกว่า

กองทัพประกาศทำสัญญากับเจเนรัล อิเลคทริคในปีพ.ศ. 2489 ในโครงการวัลแคน (Project Vulcan) อาวุธที่มีหกลำกล้องสามารถยิงกระสุนได้ 7,200 นัดต่อนาที ถึงแม้ว่านักออกแบบชาวยุโรปจะใช้ปืนขนาด 30 ม.ม.เพื่อพลังการยิงที่ดีกว่า ทางกองทัพสหรัฐฯ เน้นไปที่กระสุน .60 คาลิเบอร์ที่ทรงพลังโดยคาดว่าความเร็วของกระสุนจะทำให้จัดการกับเป้าหมายที่เคลื่อนที่ได้เร็วง่ายกว่า ต้นแบบแรกของ .60 คาลิเบอรนั้นมีชื่อว่าที45 ใช้ยิงในปีพ.ศ. 2492 มันสามารถทำการยิงได้ 2,500 นัดต่อนาทีซึ่งเพิ่มขึ้นเป็น 4,000 นัดต่อนาทีในปี 2493 ในต้นปีพ.ศ. 2493 กองทัพอากาศสหรัฐฯ ตัดสินใจว่าความเร็วเพียงลำพังอาจไม่เพียงพอใจะทำลายเป้าหมายได้ ในที่สุดกระสุนขนาด 20x12 ม.ม.ถูกกำหนดให้เป็นกระสุนที่สมดุลทั้งการระเบิดและความเร็ว

การพัฒนาเอฟ-104 สตาร์ไฟเตอร์เปิดตัวที171 วัลแคน (ต่อมาถูกเรียกว่าเอ็ม61) ซึ่งมีปัญหากับระบบป้อนกระสุนแบบเชื่อมติดซึ่งมันเสียหายจากสภาพอสกาศและอื่นๆ ระบบเติมกระสุนแบบไร้สายเชื่อมต่อถูกพัฒนาขึ้นให้กับเอ็ม61เอ1 ซึ่งต่อมากลายเป็นปืนใหญ่หลักในอากาศยานของสหรัฐฯ ดูเหมือนว่ามันยัคงเข้าประจำการอย่างน้อยก็ขนถึงทศวรรษถัดไป

ต่อมาเจเนรัล อิเลคทริคได้ขายอาวุธพร้อมการออกแบบและเครื่องมือในการสร้างเอ็ม61 ให้กับมาร์ติน มาเรทต้า หลังจากที่มาร์ตินรวมเข้ากับล็อกฮีดปืนกลแบบหมุนก็ตกอยู่ในความรับผิดชอบของล็อกฮีด มาร์ติน บริษัทระบบอาวุธล็อกฮีด มาร์ตินตกเป็นของของเจเนรัล ไดนาสิกส์ในเวลาต่อมา ผู้ซึ่งในปัจจุบันผลิตเอ็ม61 และแบบต่างๆ ของมัน

วัลแคนเป็นปืนแกทลิ่งโดยที่ปืนแต่ละกระบอกจะมีทั้งหมดหกลำกล้องโดยจะหมุนไปพร้อมๆ กัน ลำกล้องที่มากสร้างอัตราการยิงที่สูงถึง 100 นัดต่อวินาทีและมันยังทำให้มีอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นเพราะลดการกัดกร่อนและความร้อนลง ด้วยการที่มันอาจขัดข้องหรือล้มเหลวได้หากกระสุนใช้ไปมากถึง 10,000 นัดมันจึงเป็นอาวุธที่ไว้ใจได้อย่างมาก ความสำเร็จของโครงการวัลแคนและแบบต่อๆ มาของมันทำให้เกิดปืนแบบใหญ่ขึ้นมาโดยมีชื่อเรียกว่า"ปืนใหญ่วัลแคน" ซึ่งบางครั้งก็สร้างความสับสน

เอ็ม61 สำหรับเครื่องบินส่วนใหญ่นั้นขับเคลื่อนด้วยไฮดรอลิกและไฟฟ้า การหมุนของปืน ลำกล้องที่รวมกัน และระบบเติมกระสุนจะถูกหมุนโดยมอเตอร์ไฮดรอลิกผ่านทางระบบชาฟท์ที่ยืดหยุ่น กระสุนถูกยิงโดยระบบไฟฟ้าที่ซึ่งกระแสไฟฟ้าจากการยิงนำผ่านทางหมุดเมื่อกระสุนแต่ละนัดถูกหมุนเข้าสู่ตำแหน่งยิง สำหรับรุ่นที่ให้พลังงานตัวเอง จีเอยู-4 (ถูกเรียกว่าเอ็ม130ในทางทหาร) เป็นระบบแก๊สที่ใช้แก๊สจากสามลำกล้องทำให้กลไกทำงาน มันจะมีน้ำหนักมากกว่าแบบไฟฟ้าประมาณ 4.58 กิโลกรัม แต่ไม่ต้องการพลังงานจากภายนอก

ตอนแรกเอ็ม61 ใช้สายกระสุนแบบเชื่อมแต่มันก็มักมีปัญหา อาวุธดั้งเดิมไม่นานก็ถูกแทนที่ด้วยเอ็ม61เอ1 พร้อมระบบที่ไม่มีการเชื่อม มันขึ้นอยู่กับการใช้งาน ระบบเติมป้อนกระสุนสามารถเป็นทั้งแบบปลายเดี่ยวและปลายคู่ ข้อเสียของเอ็ม61 คือความจุของอาวุธ ระบบป้อนกระสุน และกล่องแบบกลมที่ทำให้มากยากที่จะใส่เข้าไปในตัวเครื่องบิน ระบบป้อนกระสุนต้องถูกใช้ให้เหมาะกับงานด้วยการเพิ่มน้ำหนักเข้าไป 140-190 กิโลกรัมเพื่อทำให้อาวุธสมบูรณ์ เครื่องบินส่วนใหญ่จะใช้แบบปลายคู่เพราะว่าการดีดปลอกกระสุนสามารถทำให้เกิดความเสียหายต่อเครื่องยนต์ได้ และเพราะการเก็บรักษาปลอกที่ใช้แล้วช่วยในการคงศูนย์ถ่วงของเครื่องบิน เครื่องบินแบบแรกที่ใช้เอ็ม61เอ1 คือรุ่นดีของเอฟ-104 โดยเริ่มขึ้นในปีพ.ศ. 2492

รุ่นที่เล็กกว่าของวัลแคนถูกสร้างขึ้นเพื่อใช้กับเอฟ-22 แร็พเตอร์โดยเรียกว่าเอ็ม61เอ2 โดยรวมแล้วมันเหมือนกับเอ็ม61เอ1 เพียงแต่มีลำกล้องที่ผอมกว่าเพื่อลดน้ำหนักเป็น 91.6 กิโลกรัม ระบบหมุนยังได้รับการดัดแปลงเพื่อนำเอาชิ้นส่วนใดก็ตามที่ไม่ต้องการออกและแทนที่เหล็กบางชิ้นด้วยวัสดุที่เบากว่า เอฟ/เอ-18อี/เอฟ ซูเปอร์ฮอร์เน็ทก็ใช้วัลแคนรุ่นนี้เช่นกัน

อัตราการยิงของวัลแคนโดยปกติจะอยู่ที่ 6,000 นัดต่อนาที ถึงแม้ว่าบางรุ่น (อย่างที่เครื่องเอเอ็มเอ็กซ์และเอฟ-106 เดลต้า ดาร์ทใช้) จะมีอัตราการยิงที่ต่ำกว่า และรุ่นอื่นๆ ก็มีอัตราการยิงที่เลือกได้ทั้ง 4,000 หรือ 6,000 นัดต่อนาที ลำกล้องขนาดเบากว่าของเอ็ม61เอ2 ทำให้มีอัตราการยิงที่ค่อนข้างมากกว่าประมาณ 6,600 นัดต่อนาที

จนเมื่อปีพ.ศ. 2523 เอ็ม61 ได้ใช้กระสุนแบบเอ็ม50 ตลอดมา โดยปกติแล้วจะยิงกระสุน 100 กรัมที่ความเร็วประมาณ 3,380 ฟุต/วินาที กระสุนแบบอื่นอย่างเจาะเกราะ ระเบิดเพลิง และสำหรับฝึกก็มีให้ใช้เช่นเดียวกัน ประมาณปีพ.ศ. 2531 ได้มีกระสุนใหม่ออกมา มันเป็นกระสุนพีจียู-28/บี ซึ่งปัจจุบันเป็นแบบมาตรฐานสำหรับเครื่องบินของกองทัพเรือและกองทัพอากาศสหรัฐฯ พีจียู-28/บีเป็นกระสุนแรงฉุดต่ำที่ถูกออกแบบมาเพื่อเพิ่มความเร็วที่ปากกระบอก ซึ่งเพิ่มไปถึง 3,450 ฟุต/วินาที มันเป็นกระสุนแบบกึ่งเจาะเกราะและระเบิดเพลิง มันเพิ่มระยะอย่างมีประสิทธิภาพ ทั้งความแม่นยำ และพลังเหนือกว่ากระสุนแบบเอ็ม56เอ3 พีจียู-28/บีก็ใช่ว่าจะไม่มีปัญหาเลย ในปีพ.ศ. 2543 มีการรายความความปลอดของกองทัพอากาศสหรัฐฯ ถึงการจุดชนวนในอุบัติเหตุ 24 ครั้ง (หลายครั้งก็รุนแรง) ใน 12 ปีเทียบกับเพียง 2 ครั้งตลอดเวลาการใช้งานของกระสุนเอ็ม56 รายงานคาดว่าพีจียู-28/บีนั้นมีปัญหามากกว่า 80% ที่กองทัพอากาศสหรัฐฯ อนุญาตให้มีได้

วัลแคนถูกใช้งานครั้งแรกกับเอฟ-104 สตาร์ไฟเตอร์ ปืนนี้ยังถูกใช้กับเอฟ-105 ธันเดอร์ชิฟในการต่อสู้กับเครื่องบินมิกของโซเวียตเหนือเวียดนามอีกด้วย มันถูกติดตั้งในเครื่องเอ-7ดี คอร์แซร์ 2 ของกองทัพอากาศที่ซึ่งมันเข้าแทนที่ปืนใหญ่กระบอกคู่ของกองทัพเรือ และต่อมามันก็ถูกนำไปใช้กับเครื่องเอ-7อีของกองทัพเรือ และกับเครื่องบินรบในอนาคต มันถูกออกแบบให้เข้ากับเอฟ-4อี แฟนทอม 2 เอฟ-4 รุ่นก่อนหน้านี้ไม่มีปืนใหญ่เพราะเชื่อว่าขีปนาวุธนั้นทำให้ปืนหมดความจำเป็น ประสบการณ์ต่อสู้ในเวียดนามแสดงให้เห็นว่าปืนก็สามารถมีประสิทธิภาพได้มากกว่าขีปนาวุธนำวิถีในหลายๆ สถานการณ์ และปืนที่ด้านนอกก็ไม่น่าพอใจเท่ากับปืนที่อยู่ภายใน

ต่อมาวัลแคนถูกใส่เข้าไปในรายชื่ออาวุธของเอฟ-106 เดลต้า ดาร์ทบางรุ่นและเอฟ-111 อาร์ดวาร์ค มันยังถูกใช้กับเครื่องบินรบยุคที่สามอย่าง เอฟ-14 ทอมแคท เอฟ-16 ไฟท์ติ้งฟอลคอน และเอฟ/เอ-18 ฮอร์เน็ท เครื่องบินอื่นที่ใช้มันก็มีทั้งเอเอ็มเอ็กซ์ของอิตาลี/บราซิล (เฉพาะของอิตาลีเท่านั้น) และเอฟ-22 แร็พเตอร์ มันถูกใช้เพื่อยิงจากทางด้านข้างของเอซี-119 บ้างก็ใช้กับเอซี-130 และถูกใช้เป็นป้อมปืนที่หางทั้งของเครื่องบินทิ้งระเบิดแบบบี-58 ฮัสท์เลอร์และบี-52 สตราโตฟอร์เทรส

เครื่องมิตซูบิชิ เอฟ-1 ของญี่ปุ่นมีเจเอ็ม61เอ1 วัลแคนพร้อมกระสุน 750 นัดหนึ่งกระบอก

รุ่นแบบสองตำแหน่ง เอสยูยู-16/เอ (หรือเอ็ม12 โดยกองทัพบกสหรัฐฯ) และเอสยูยู-23/เอ (เอ็ม25) ถูกสร้างขึ้นในปีพ.ศ. 2503 มักถูกใช้กับเอฟ-4 รุ่นที่ไม่มีปืน เอสยูยู-16/เอใช้แบบเอ็ม61เอ1 ที่เป็นไฟฟ้าพร้อมกับเครื่องอัดอากาศเพื่อให้มันทำงาน มันทำให้เกิดแรงฉุดทางอากาศพลศาสตร์อย่างมากในความเร็วสูง ในขณะที่ความเร็วต่ำกว่า 644 กิโลเมตร/ชั่วโมงก็ไม่ได้ให้อากาศไหลเวียนพอที่จะให้อัตราการยิงสูงสุด รุ่นต่อมาค่อเอสยูยู-23/เอที่ใช้วัลแคนแบบให้พลังตัวเองจีเอยู-4/เอ พร้อมกับสตาร์ทเตอร์ไฟฟ้าเพื่อเพิ่มความเร็ว ทั้งสองแบบจะดีดปลอกกระสุนเปล่าและกระสุนที่ยังไม่ยิงแทนที่จะนำกลับมาใช้ใหม่ ทั้งสองใช้บรรจุกระสุนได้ 1,200 นัดและน้ำหนักได้ 733 กิโลกรัมและ 780 กิโลกรัมตามลำดับ ในช่วงการใช้งานในสงครามเวียดนามมันได้พิสูจน์ให้เห็นว่าใมันไม่แม่นยำ มันไม่แข็งพอที่จะป้องกันการสะท้อนเมื่อทำการยิง และการใช้อย่างซ้ำๆ อาจทำให้มันแย่ได้

แบบที่มีลำกล้องสั้นกว่ามีชื่อว่าเอ็ม195ถูกพัฒนาขึ้นให้กับเฮลิคอปเตอร์เอเอช-1จี คอบรา แบบนี้มีกล่องกระสุนอยู่ที่ขาหยั่งและทำให้เอช-1 มีระบบการยิงที่ไกลขึ้นก่อนที่จะมีการใช้เอ็ม197

เอ็ม61 ยังถูกใช้โดยกองทัพเรือสหรัฐฯ กับระบบฟาแลงซ์ มาร์ค 15 และระบบป้องกันทางอากาศเอ็ม163 วีเอดีเอส ทั้งสองถูกพิจารณาว่าไม่เพียงพอต่อภัยคุกตามจากขีปนาวุธและอากาศยานในปัจจุบันและถูกแทนที่ด้วยเอฟไอเอ็ม-92 สติงเกอร์และขีปนาวุธอาร์ไอเอ็ม-116