مدفع رشاش GAU-8 أفنجر

مدفع جنرال إلكتريك GAU-8/A أفنجر هو مدفع رشاش آلي عيار 30 ملم يعمل بنظام هيدروليكي، ويتكون من سبعة سبطانات، وهو من طراز جاتلينج، ويُستخدم بشكل أساسي وشهير في طائرات فيرتشايلد ريبابليك A-10 ثندربولت II التابعة لسلاح الجو الأمريكي . صُمم هذا المدفع لتدمير مجموعة واسعة من الأهداف الأرضية، ويُطلق قذائف عيار 30 ملم بمعدل إطلاق نار عالٍ . كما يُستخدم مدفع GAU-8/A في نظام تسليح السفن الهولندي " جول كيبر" CIWS ، الذي يوفر الحماية ضد التهديدات قصيرة المدى مثل الصواريخ عالية المناورة والطائرات والسفن السطحية سريعة المناورة. صُمم مدفع GAU-8/A من قبل شركة جنرال إلكتريك، ولكن شركة جنرال دايناميكس هي من تُنتجه منذ عام 1997.

تم تطوير مدفع GAU-8 كبرنامج موازٍ لمسابقة AX (أو الاختبارية الهجومية) التي أنتجت طائرة A-10. وُضعت مواصفات المدفع عام 1970، ^{[ 4 ]} حيث قدمت شركتا جنرال إلكتريك وفيلكو -فورد تصاميم متنافسة. صُمم كلا النموذجين الأوليين لمسابقة AX، وهما YA-10 ونورثروب YA-9 ، لدمج هذا السلاح، على الرغم من عدم توفره خلال المسابقة الأولية؛ حيث استُخدم مدفع فولكان M61 كبديل مؤقت. بعد اكتماله، يُمثل نظام GAU-8 بالكامل (المشار إليه بشكل صحيح باسم نظام المدفع A/A 49E-6) ^{[ 5 ]} حوالي 16% من وزن طائرة A-10 وهي فارغة. ولأن المدفع يلعب دورًا هامًا في الحفاظ على توازن طائرة A-10 ومركز ثقلها، يجب تركيب رافعة أسفل ذيل الطائرة كلما أُزيل المدفع للفحص لمنع الطائرة من الانقلاب للخلف.

يُثبّت المدفع قليلاً على الجانب الأيسر، بينما يكون ماسورة المدفع العاملة على الجانب الأيمن عند موضع الساعة التاسعة، على خط منتصف الطائرة. وتقع عجلات الهبوط الأمامية على الجانب الأيمن. ^{[ 6 ]}  ويتم تحميل المدفع باستخدام عربة تحميل الذخيرة GFU-8/E عيار 30 ملم من شركة Syn-Tech .

دخلت طائرة A-10 المزودة بمدفع GAU-8/A الخدمة في عام 1977. وقد أنتجتها شركة جنرال إلكتريك، على الرغم من أن شركة جنرال دايناميكس للأسلحة والمنتجات التقنية كانت مسؤولة عن الإنتاج والدعم منذ عام 1997، عندما باعت شركة لوكهيد مارتن هذا القسم إلى شركة جنرال دايناميكس . ^{[ 5 ]}

في نوفمبر 1988، سعت القوات الجوية الأمريكية إلى تطوير طائرة F-16 مخصصة للدعم الجوي القريب، مزودة بمدفع GAU-8 Avenger المستخدم في طائرة A-10. وتم تحويل الجناح المقاتل التكتيكي 174 من طائرات A-10A إلى طائرات F-16A/B Block 10، وخلال حرب الخليج، زُودت طائراته بحاضنة GPU-5/A Pave Claw التي تضم مدفع GAU-13/A عيار 30 ملم ، وهو نسخة رباعية المواسير من مدفع GAU-8 Avenger سباعي المواسير المستخدم في طائرة A-10. أُعيد تسمية هذه الطائرات إلى F/A-16، وكانت طائرات F-16 الوحيدة المجهزة بهذا النوع من الأسلحة. إلا أن طائرات F-16 عانت من ضعف الدقة (بسبب ضعف تثبيت المدفع على الأبراج وزيادة الاهتزازات عند إطلاق النار)، ونقص برمجيات CCIP، وسرعات طيران أعلى مما قلل من وقت الطيارين للتصويب. تبين أن المدفع غير فعال ضد الأهداف النقطية وأقل فعالية من الذخائر العنقودية ضد الأهداف المساحية، مما دفع القوات الجوية إلى التخلي عن الخطة بسرعة. ^{[ 7 ]}

يزن مدفع GAU-8 وحده 280 كيلوغرامًا (620 رطلًا) ، لكن وزن السلاح كاملًا، مع نظام التغذية والأسطوانة، يصل إلى 1828 كيلوغرامًا (4029 رطلًا) مع حمولة ذخيرة قصوى. يبلغ طوله 5.931 مترًا ( 19 قدمًا و 5.5 بوصة ) من الفوهة إلى أقصى نقطة في نظام الذخيرة، ويبلغ قطر أسطوانة الذخيرة وحدها 88 سنتيمترًا ( 34.5 بوصة) وطولها 1.82 مترًا (71.5 بوصة) . ^{[ 8 ]} يتم توفير الطاقة لتشغيل المدفع بواسطة محركين هيدروليكيين يتم ضغطهما من نظامين هيدروليكيين مستقلين. تتسع الخزانة لـ 1174 طلقة، مع أن الحمولة النموذجية هي 1150 طلقة. تبلغ سرعة الفوهة عند إطلاق قذائف خارقة للدروع حارقة 1013 م/ث، وهي تقريبًا نفس سرعة قذيفة فولكان M61 الأخف وزنًا بكثير عيار 20 ملم، مما يمنح المدفع طاقة فوهة تزيد قليلاً عن 200 كيلوجول . ^{[ 9 ]}             

يتكون المزيج القياسي للذخيرة المضادة للدروع من خمسة إلى واحد من قذائف PGU-14/B الخارقة للدروع الحارقة ، بوزن قذيفة يبلغ حوالي 395 غرامًا (14  أونصة) وذخائر PGU-13/B شديدة الانفجار الحارقة ، بوزن قذيفة يبلغ حوالي 378 غرامًا (  13.3 أونصة). ^{[ 10 ]} تتكون قذيفة PGU-14/B من جسم خفيف الوزن من الألومنيوم، مصبوب حول نواة اختراقية من اليورانيوم المنضب أصغر عيارًا. ^{[ 11 ]} في عام 1979، تم اختبار قذيفة أفنجر ضد دبابات M47 باتون، وألحقت بها "أضرارًا جسيمة". ^{[ 12 ]}

من الابتكارات في تصميم ذخيرة GAU-8/A استخدام أغلفة من سبائك الألومنيوم بدلاً من الفولاذ أو النحاس الأصفر التقليديين. ^{[ 13 ]} وهذا وحده يزيد سعة الذخيرة بنسبة 30% لنفس الوزن. تحتوي المقذوفات على حلقة توجيه بلاستيكية لتحسين عمر السبطانة. يبلغ طول الخراطيش 290 مم (11.4 بوصة) ووزنها 0.69 كجم (1.53 رطل) أو أكثر. ^{[ 8 ] [ 13 ]}    

كان معدل إطلاق النار في مدفع أفنجر قابلاً للتحديد في الأصل، حيث كان 2100 طلقة في الدقيقة في الوضع المنخفض، أو 4200 طلقة في الدقيقة في الوضع العالي. ^{[ 2 ]} ثم تم تغيير هذا المعدل لاحقًا إلى معدل ثابت قدره 3900 طلقة في الدقيقة. ^{[ 3 ]} عند هذه السرعة، يلزم 18 ثانية من إطلاق النار المتواصل لتفريغ المخزن. عمليًا، يقتصر المدفع على رشقات نارية لمدة ثانية أو ثانيتين لتجنب ارتفاع درجة الحرارة والحفاظ على الذخيرة؛ كما أن عمر السبطانة عامل مهم، حيث حددت القوات الجوية الأمريكية عمرًا أدنى لا يقل عن 20000 طلقة لكل مجموعة سبطانات. ^{[ 14 ]} لا توجد قيود فنية على مدة إطلاق النار المتواصل، ويمكن للطيار نظريًا استهلاك كامل حمولة الذخيرة في رشقة واحدة دون أي ضرر أو آثار سلبية على نظام السلاح نفسه. مع ذلك، فإن معدل إطلاق النار الثابت هذا من شأنه أن يُقصر عمر السبطانة بشكل كبير، ويتطلب عمليات فحص إضافية لها، ويؤدي إلى فترات أقصر بين عمليات الاستبدال.

كل ماسورة عبارة عن تصميم بسيط غير أوتوماتيكي، مزود بآلية إغلاق ومسمار خاصين بها. وكما هو الحال في مدفع جاتلينج الأصلي ، يتم تشغيل دورة الإطلاق بالكامل بواسطة كاميرات ، وتعتمد على دوران الماسورات. ^{[ 13 ]} أما مجموعة المدفع ذات الماسورات السبع، فتُدار بواسطة النظام الهيدروليكي المزدوج للطائرة. ^{[ 14 ]}

نظام تغذية الذخيرة GAU-8/A خالٍ من الوصلات، مما يقلل الوزن ويحد من احتمالية التعطل. إضافةً إلى ذلك، يتميز نظام التغذية بأنه مزدوج الطرف، مما يسمح بإعادة الفوارغ إلى أسطوانة الذخيرة ويقلل من أي تغيرات في مركز ثقل الطائرة. ^{[ 15 ]} يعتمد نظام التغذية على النظام المُطور لأنظمة M61 اللاحقة، ولكنه يستخدم تقنيات ومواد تصميم أكثر تطورًا لتوفير الوزن. ^{[ 8 ]}

أنظمة إطلاق النار

دقة

يتميز مدفع GAU-8/A بدقة فائقة، ويمكنه إطلاق ما يصل إلى 3900 طلقة في الدقيقة دون أي مشاكل.  ويبلغ مدى قذيفة عيار 30 ملم ضعف مدى قذائف المدافع المثبتة على طائرات الدعم الجوي القريب المماثلة، ويستغرق الوصول إلى الهدف نصف الوقت، بينما تبلغ كتلتها ثلاثة أضعاف كتلتها. ^{[ 16 ]}

على الرغم من أن سرعة فوهة مدفع GAU-8/A تُضاهي سرعة فوهة مدفع M61 فولكان ، إلا أنه يستخدم ذخيرة أثقل ويتمتع بخصائص باليستية متفوقة. يقل زمن تحليق مقذوفه لمسافة 1200 متر (4000 قدم) بنسبة 25-30% عن زمن تحليق قذيفة M61؛ كما أن مقذوف GAU-8/A يتباطأ بشكل أقل بكثير بعد خروجه من فوهة المدفع، ويسقط مسافة ضئيلة جدًا، حوالي 3 أمتار (10 أقدام) على طول المسافة. ^{[ 17 ]} تبلغ دقة مدفع GAU-8/A عند تركيبه في طائرة A-10 "5 ملي راديان ، 80%"، مما يعني أن 80% من الطلقات المُطلقة ستصيب الهدف ضمن مخروط بزاوية خمسة ملي راديان ؛ وهذا يُعادل دائرة قطرها 12 مترًا (40 قدمًا) عند المدى التصميمي للسلاح البالغ 1200 متر (4000 قدم) . ^{[ 18 ]} بالمقارنة، يبلغ تشتت M61 ثمانية ملي راديان. ^{[ 13 ]}       

نكص

نظرًا لأن قوة ارتداد المدفع قد تدفع الطائرة بأكملها بعيدًا عن الهدف أثناء الإطلاق، يُثبَّت السلاح جانبيًا خارج المركز، قليلًا إلى الجانب الأيسر من محور جسم الطائرة ، مع وجود ماسورة الإطلاق النشطة مباشرةً على محور الطائرة. ^{[ 6 ]} تقع ماسورة الإطلاق أيضًا أسفل مركز ثقل الطائرة مباشرةً، ويتم توجيهها على طول خط يبعد درجتين أسفل خط طيران الطائرة. يضمن هذا الترتيب تركيزًا دقيقًا لقوى الارتداد، مما يمنع حدوث تغييرات في ميل الطائرة أو انحرافها عند الإطلاق. كما يتيح هذا التصميم مساحةً لعجلات الهبوط الأمامية، المثبتة قليلًا خارج المركز على الجانب الأيمن من مقدمة الطائرة. ^{[ 19 ]}

يستخدم مدفع GAU-8/A محولات ارتداد، وهي بمثابة حلقة الوصل بين هيكل المدفع وقاعدة تثبيته. تعمل هذه المحولات على امتصاص قوى الارتداد (بالضغط)، مما يوزع مدة اندفاع الارتداد ويخفف من طاقة الارتداد المنتقلة إلى الهيكل الداعم عند إطلاق النار.

كانت محركات طائرة A-10 في البداية عرضةً لانطفاء اللهب عند تعرضها للغازات المتولدة أثناء إطلاق المدفع. فعند إطلاق مدفع GAU-8، قد يتسبب الدخان المتصاعد منه في توقف المحركات، وقد حدث ذلك بالفعل خلال اختبارات الطيران الأولية. ^{[ 4 ]} يُعد عادم المدفع خاليًا من الأكسجين تقريبًا، وهو قادر على التسبب في انطفاء التوربينات الغازية . أما الآن، فقد زُوّدت محركات A-10 بقسم احتراق ذاتي الاستدامة. فعند إطلاق المدفع، تعمل أجهزة الإشعال لتقليل احتمالية انطفاء اللهب. ^{[ 20 ]}

يبلغ متوسط ​​قوة الارتداد لمدفع GAU-8/A حوالي 10,000 رطل (45  كيلو نيوتن)، ^{[ 5 ] [ 21 ]} وهو ما يزيد قليلاً عن قوة كل محرك من محركي جنرال إلكتريك TF34 في طائرة A-10، والتي تبلغ 9,065  رطل (40.3  كيلو نيوتن). ^{[ 22 ]} ورغم أهمية قوة الارتداد هذه، إلا أن وابلًا من نيران المدفع لا يُبطئ الطائرة عمليًا إلا ببضعة أميال في الساعة أثناء الطيران الأفقي. ^{[ 20 ]}

نُقلت بعض تقنيات مدفع GAU-8/A إلى مدفع GAU-12/U Equalizer  الأصغر عيار 25 ملم ، والذي طُوّر لطائرة AV-8B Harrier II . ويُقارب حجم مدفع GAU-12 حجم مدفع M61 عيار 20 ملم . كما طوّرت شركة جنرال إلكتريك مدفع GAU-13/A ، وهو سلاح رباعي السبطانات يستخدم مكونات من مدفع GAU-8/A، وقد جُرّب في شكل حاوية تحت اسم GPU-5/A . ويُشكّل مدفع Avenger أيضًا أساس مدفع الدفاع الجوي البحري Goalkeeper CIWS الذي طُوّر في هولندا . ولا تحمل أي طائرة حالية أو مُخطط لها، باستثناء طائرة A-10، نظام Avenger كاملًا. ^{[ 8 ]} 

• الدقة: 80% من الطلقات التي أُطلقت على مدى 4000 قدم (1200 متر) أصابت داخل دائرة قطرها 40 قدمًا (12 مترًا) . ^{[ أ ]}  
• ذخيرة:
  • PGU-14/B API حارق خارق للدروع ( DU )
  • PGU-13/B HEI مادة شديدة الانفجار حارقة
  • التدريب على الهدف PGU-15/B TP
• اختراق الدروع للذخيرة الحارقة الخارقة للدروع، BHN-300 RHA، زاوية الهجوم 30 درجة من الوضع الرأسي: ^{[ 24 ]}
  • 76  ملم على مسافة 300 متر
  • 69  ملم على مسافة 600 متر
  • 64  ملم على مسافة 800 متر
  • 59  ملم على بعد 1000 متر
  • 55  ملم على ارتفاع 1220 مترًا

• غريازيف-شيبونوف جي إس إتش-6-30
• قائمة أسلحة الطائرات
• قائمة الأسلحة النارية متعددة السبطانات
• تي 249 الحارس
• نظام الدفاع القريب من النوع 730
• M163 VADS
• M167 VADS

• سبيك، مايكل. الكتاب العظيم للطائرات الحربية الحديثة ، دار سالاماندر للنشر، 2000. رقم ISBN 1-84065-156-3.

• طائرة جنرال إلكتريك GAU-8/A أفنجر معروضة في موقع المتحف الوطني للقوات الجوية الأمريكية
• تمت أرشفة GAU-8 Avenger بتاريخ 14 يوليو 2009 في Wayback Machine ، متحف هيل للفضاء، fas.org
• صفحة GAU-8/A من شركة جنرال دايناميكس للذخائر والأنظمة التكتيكية