M61 バルカン
M61 バルカン
M61 バルカン (M61 Vulcan) は、アメリカ合衆国のゼネラル・エレクトリック (GE) 社が開発した20mmガトリング砲。航空機関砲や艦艇・地上部隊用の低高度防空用機関砲として用いられる。
日本においては、開発時のコードネーム、および製品名であるバルカン(Vulcan:ローマ神話に登場する火神。ギリシア神話の鍛冶神ヘーパイストスに相当する。) の名で知られる。
M61は、20mmのガトリング砲で、6本並べた砲身を反時計周りに回転させて連射を行う。現在、M61、M61A1、M61A2 の3モデルが存在し、信頼性が高い事などから1958年にロッキードF-104 スターファイターに搭載されて以来、アメリカ空軍の機関砲を搭載した戦闘機のほぼすべてに採用されている。また、CIWS(近接防御火器システム)の一つ、ファランクスなどにも使用されている。
開発は1946年から開始されている。これは、航空機の高速化を見込んで航空機関砲の発射速度増大が必要となり、その方法として多砲身機関砲・ガトリング砲に注目したためである。発射速度が非常に高いところを目標としたために、砲身を動作させる外部動力にガス動作式は不安があり、電気動作式となっている。開発が完了したのは1956年のことである。
発射速度は戦闘機に搭載する場合、毎分4,000発と6,000発の切り替え式(最大で毎分7,200発、試験的に行った記録では12,000発)で、毎分6,000発の発射速度で射撃する場合、およそ2tの反動が生じる。ただし、ガトリング砲全般にいえることであるが、発射開始から規定の回転数までのスピンアップに時間がかかる(風車発電式ガンポッドで数秒、電動式で1秒弱、油圧式で0.3秒程度)ため、その間はスペック通りの発射速度は発揮できない(油圧式の場合、射撃開始後1秒間の発射速度は毎秒70発程度)ほか、銃身の回転が安定していないため、集弾も回転方向にぶれる傾向がある。M61A1では給弾機構に改良が加えられ、当初F-22用として開発されたM61A2では砲身の肉厚を削ることで耐久性を犠牲にしつつもスピンアップ時間の大幅な短縮に成功している。なお、射撃停止には0.5秒程度の時間を要する(この間、砲弾は発射されないが、供給される砲弾が未使用のまま弾倉へ収容される)ほか、砲身の加熱による影響から、1回の発射時間は2秒以内(おおむね100 - 200発相当)に制限されている。
システム全体の重量は140-190kgあり、軽量化したM61A2でも96kgほどになる。なお、FOD(エンジンの異物吸入による損傷)防止のため、航空機搭載タイプでは空薬莢は回収される。砲身長は標準で1.52m。信頼性に優れ、故障が発生する確率は100,000発に1回程度とされている。また、砲身寿命はおよそ12,000 - 18,000発、システム全体の寿命は150,000発程度である。
使用弾種としては、重量100グラムのM50 シリーズが主に用いられており、M56榴弾やM56A1焼夷榴弾、M53徹甲焼夷弾、M53A1徹甲焼夷弾、M56A3焼夷榴弾、さらには新型のPGU-28半徹甲焼夷榴弾などが使用される。ただし、口径20mmでは1弾あたりの破壊力が小さいと懸念されることもあり、航空機関砲・CIWSなどにはより強力な破壊力を備える口径30mmのガトリング砲や機関砲が採用されることも多い。対艦ミサイル迎撃用であるバルカン・ファランクスでは装弾筒付高速徹甲弾 (APDS) が使われるが、これはアメリカ軍では劣化ウラン製、日本やオーストラリアなどではタングステン合金製である(アメリカ海軍でも1988年以降はタングステン合金製弾芯を使用しているとされている)。
SUU-16
ガンポッドとしてM61 バルカンと1,200発の弾薬を搭載したもので、ラムエア・タービンにて作動する。
元々は地上掃射用に開発されたものだったために動力源が風力タービンとなっており、スピンアップが遅く、引き金を引いてから定常回転数(6,000発/分)に達するまで1秒もかかる欠点や低速度飛行時には十分な風力が得られない問題があった。
ベトナム戦争では、元々機関砲を装備していないF-4Cの航空機関砲として胴体下に搭載されたが、戦闘機の電子照準器と連動しておらず、射撃精度はパイロットの勘と腕に頼る一面があった。
SUU-23
ガンポッドとしてM61A1 バルカンをガス圧駆動に改造したGAU-4を搭載している。母機からのマスター・アーミング・スイッチによって作動する電動イナーシャモーターを搭載している。このイナーシャモーターは最低40秒で発射可能回転数に達する。発射の際はこのイナーシャモーターが接続されることにより発射動作が行われる。
発射速度が5,400発/分に達するとモーターの接続は外れ、以降はガス圧駆動により6,000発/分まで加速、発射速度が維持される。接続が外れた後もイナーシャモーターは回転を続けており、不発などにより発射速度が5,400発/分に落ち込むと再度モーターが接続する。この方式によりスピンアップ時間は0.2-0.4秒に向上し、低速度飛行時でも射撃できるようになった。また、戦闘機の電子照準器との連動を実現し、射撃精度の向上を果たした。
ベトナム戦争では、元々機関砲を装備していないF-4Dなどに航空機関砲として胴体下に搭載された。
AMX(イタリア空軍仕様)
E型(空軍向け)、F型(西ドイツ空軍向け)でM61A1を搭載する。
D型などでM61A1を搭載する。
本機の機関砲搭載位置に合わせ長砲身化・その他の改良を施したM61A2を搭載する。
T-2/F-1はM61をライセンス生産したJM61を、F-4EJ/F-15JはM61A1をライセンス生産したJM61A1を搭載、F-2はM61A2を搭載している。
地上運用を前提に、補機などの構成を調整した派生型。M168とレーダー射撃管制装置を組み合わせた対空砲システムとしてVADS(Vulcan Air Defence System)が開発され、M113装甲車をベースとしたM163対空自走砲、牽引式のM167牽引式対空砲が配備された。
日本でも航空自衛隊が、M167の改良型をVADS-1として基地防空用に配備していた2022年3月までに運用停止。
M61を基に砲身を3本に減らして軽量化したものであり、毎分650発で攻撃ヘリコプターのAH-1 シリーズに搭載されている。
JM61-M
日本で開発された人力操砲式の艦載版。日本では従来、航空機関砲型のM61をJM61としてライセンス生産し、支援戦闘機に搭載していたが、これをもとに開発されたものである。
発射速度を毎分450-500発に落とし(弾倉の装弾数は不明)、薬莢を回収する容器を取り付けられるように改良されて、海上自衛隊の小型輸送艦や輸送艇に搭載されており、本格的な艦砲や機関砲より安価な自衛もしくは上陸支援用火器として運用されている。
掃海艦及び掃海艇には浮流機雷や係維掃海により浮揚した機雷処分用として装備されているが、その性格上非磁性化されており、通常型とは異なる仕様となっている。
海上保安庁の巡視船にも採用されている。
JM61-RFS
JM61-Mをもとに箱型の単装砲塔に組み込んだもの。赤外線捜索監視装置との連接により、目標追尾型遠隔操縦機能(RFS)を備えている。海上保安庁において、原型機が「しきしま」に搭載されたのち、平成12年度より標準的な兵器に加えられた。
また海上自衛隊の1号型ミサイル艇に搭載された20mm機銃は「しきしま」搭載機の派生型とみられているほか、えのしま型掃海艇3番艇「はつしま」、あわじ型掃海艦に搭載されたJM61R-MSは、海上保安庁のJM61-RFS Mk.2と同等の性能を備えている。
M61A1を使用した艦載用の近接防御火器(CIWS)。
発射速度は毎分4,500発で、全備重量も比較的軽量であることから大型から小型艦艇に至るまで搭載できる。
7.62mm NATO弾サイズにスケールダウンした小型軽量版で、いわゆるミニガン。
毎分2,000 - 4,000発で、ヘリコプターや車両からの地上目標に対する制圧射撃に使用。
種類:回転式多砲身機関砲
砲身数:6砲身
口径:20mm
弾薬:20x102mm弾
機構:油圧駆動・電気雷管式撃発
全長:1.88m
直径:0.34m
砲身重量:114.5kg
全備重量:298kg
発射速度:毎分 4,000発、または6,000発(最大:7,200発、試験的に行った記録では12,000発)
規定発射速度到達時間:約 0.3秒
最大連続射撃時間:2秒
砲弾収束性:8ミル
射撃時反動:約 2t(射撃速度:毎分6,000発)
砲口初速:1,036m/秒
有効射距離:約 810m(航空機による空対空射撃)/約 1,490m(CIWSなどによる地対空射撃)
砲弾全長:168mm
砲弾総重量:257g
砲弾発射重量:約100g
信管重量:約11g