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拦截重型轰炸机
使用重型大口径航炮攻击轰炸机有两个可能的途径，其一是固定安装，像常规机载武器那样瞄准和使用；另一种是设计成吊舱，灵活安装在飞机上，使用手动或自动调炮。后一种方式需要更大更重的载机作为平台，但它对于安装了37毫米甚至更重型航炮的战斗机而言算不得什么缺陷，因为后者已经很笨重了。吊舱方式的优势在于使用自动调炮系统和优秀的瞄准具可以获得更好的精度，这使载机可以在轰炸机自卫火力打击范围外开火。在20世纪30年代，吊舱方式的效力被高估了。
早期最出名的设计是贝尔的FM…1，使用配备涡轮增压器的阿里逊V…1710发动机，1937年完成首飞。两具推式螺旋桨位于机翼后缘，腾出机翼前缘位置给2门37毫米M…4机炮，炮管自发动机整流罩****穿出。机炮使用液压控制，配备一挺同轴校射机枪。位于机鼻的炮手使用Sperry自动控制仪：改进自防空炮的火控系统和一具光学瞄准具。这架飞机的性能和火力都令人印象深刻，但在造出来后美国人才发现一个问题：没有适合它执行的任务，甚至连发明一种可以使这飞机派上用场的战术环境都做不到（毕竟，当时世界上还没有能威胁到美国本土的远程轰炸机）。于是只好将其封存起来。其后，英国也在这方面做了尝试，安装有维克斯S型40毫米机炮的维克斯414方案被设计出来，但也只停留在制图板上。
FM…1的影响非常深刻，贝尔公司自此疯狂迷恋上了37毫米炮，毫不犹豫的将它装备在新设计的单座战斗机上——P…39飞蛇。P…39是作为高空截击机设计的，和它的先辈FM…1一样使用配备涡轮增压器的阿里逊V…1710发动机，1门37毫米炮固定安装在机鼻处。机鼻前方的发动机迫使炮手回到驾驶舱里操纵火炮。尚未发展成熟的涡轮增压器最后被取消，这使得P…39立刻变成了一种普普通通的中低高度战斗机（没有涡轮增压器，活塞式发动机难以在空气稀薄的高空正常运转）。同时37毫米M…4机炮在使用中也显示出射速低和弹道过于弯曲的问题。后来在M…4基础上改进研制了M…10航炮，装在了P…63眼镜王蛇战斗机上。美国陆军航空队对P…39和P…63都缺乏兴趣，恰好苏德开战，于是根据租借法案，大批P…39装上运输船，运到苏联，在辽阔的俄罗斯上空，P…39/63获得惊人的成功。M…4机炮也被用于其他飞机，麦克唐纳P…67在翼根部位安装了4门该机炮，最早的P…38也曾在机头安装过该炮，不过很快换成性能更好、更适合战斗机使用的希斯派诺20毫米机炮。
苏联人对P…39的喜爱也许是因为他们自己已经习惯了使用37毫米和45毫米航炮。雅克和拉格战斗机都安装克里莫夫M…105水冷发动机，该发动机是法国Hispano…Suiza 12Y发动机的苏联改进版，这种发动机适合安装过桨心的机炮。开始是使用20毫米ShVAK机炮或威力大得多的23毫米VYa机炮，但很快威力更大航炮被装上苏制战斗机。一小部分拉格…3和雅克…9T装备了37毫米Sh…37航炮，随后换成同口径的NS…37。另有部分雅克…9TK和雅克…9K安装了NS…45（NS…37的45毫米口径版本）。后来NS…37被重量更轻的N…37航炮取代。这些口径的航炮后来都出现在雅克活塞式战斗机的终极版本——雅克…9P上，这说明苏联空军对这些航炮的性能是满意的。但是大口径航炮的后座力问题并没有得到解决，以至于苏联飞行员接受的训练是：NS…37航炮进行3发点射，而NS…45则只能进行单发射击。而且他们还被告戒只能在高速条件下开火。
重型的双发战斗机显然更适合安装大口径航炮。尽管苏联较早的研制了双发重型战斗机的原型，但他们装备的绝大多数都是单发的轻型战斗机。需求带动工业生产的原则在德国航空界得到了最好的体现，为了对抗数量庞大的盟军远程轰炸机群，德国人生产了大量双发重型战斗机并在其上安装了大口径航炮。最初是在梅塞施米特Bf…110G…2/R1和Bf…110G…4a/R1的机腹下安装BK…3。7航炮，Me…410作为Bf…110的后续机型被设计出来，开上生产线的Me…410A…2/U4和Me…410B…2/U4上安装了50毫米口径BK…5航炮。但随后，盟军装备了相当数量的远程战斗机为轰炸机编队护航，在这些高机动性的轻型战斗机面前，德军的双发重型战斗机显得太过笨重而易受攻击，它们对轰炸机的威胁也被降至最低。德国方面开始尝试在划时代的Me…262喷气式战斗机上安装50毫米口径航炮，安装有BK…5和MK…214A航炮的Me…262原型机被生产出来。Me…262开创性的使用了空对空R…4M无制导火箭弹。尽管是俄国人最先在战场上大规模使用火箭弹，但R…4M火箭弹宣告了一种新的，更有效的攻击方式的来临，尽管准确度稍低，但攻击强度和范围都有了质的提升。
其他国家中，日本的屠龙二式和Ki。102双发战斗机装备过多种大口径机炮，包括94型37毫米炮，Ho…203和Ho…204，40毫米口径的Ho…301，57毫米口径的Ho…401。94型37毫米炮也曾装备在三菱Ki。46高空侦察机上，装在机背上，向上开火。这是一种应急的无奈之举。日本也曾将88型75毫米空降兵用防空炮安装在Ki。67轰炸机上，编号为Ki…109。所有这些都是为了对付高高在上、难以企及的B…29，大部分日本飞机根本无法爬升到B…29所的在飞行高度，更惶论发起攻击了。即使这些做法能有所效果，一切都已经无法挽回了。
⊙ 大口径航炮的绝唱——AC…130
随着空空/空地导弹的崛起，航炮的生存面临极大的威胁，甚至一度出现了“航炮无用论”。尽管越战证明航炮的作用仍然是不可替代的，但明显的趋势是：现代战斗机均使用口径在30毫米以下的小口径高速航炮，并且是作为导弹的辅助武器使用的。即使是专用的对地攻击机，例如A…10也不例外。这一方面是因为导弹的出现使得大口径航炮的存在变的没有意义，另一方面也是弹药技术的进步（比如贫铀穿甲弹）使小口径航炮也可拥有较大的破坏力。二战后60年来，除了第一代喷气机尚有少数保留了30毫米口径以上的航炮外（苏制37毫米航炮曾装备著名的米格…15战斗机），唯一装备了超过大口径重型航炮的就是美国的AC…130炮艇机了。炮艇机的出现源于越战特殊的战场环境。尽管略显笨重的炮艇机生存能力较差，但还是立下了赫赫战功（关于炮艇机可参阅本刊2004年第17期专题《炮艇机时代的黎明》）。
AC…130初期型号上使用从7。62毫米到20毫米的各种机枪机炮；并携带大威力的重磅****，如用于铲除大面积丛林的重型BLU…82****。后期的H型安装了1门105毫米榴弹炮（改进自陆军的105毫米炮，加装反后座装置），这可能是航空史上口径最大的航炮。
近年对AC…130的改进在不断的进行：AC…130部队换装了APQ…180攻击雷达，战术态势地图，改善机上航空电子、电子对抗、弹药和火控系统的软硬件。2002年4月美空军开始为AC…130改进火炮。新的火炮将使用某些新改进弹药。在打击塔利班期间，AC…130和无人机相结合取得了满意的效果，火力持久、凶猛而低廉，能****在偏远地区的反恐任务的需要。因此美空军认为有必要以此发展新的火力/侦察平台。此外，美国空军决定扩充目前8架AC…130H和13架AC…130U组成的空中炮艇部队。计划在2003财年和2006财年间，将其4架C…130H运输机改装成AC…130U型，****新形势下的要求。空军将在以后30个月以第一优先权进行这一项目，头18个月制造一架，后12个月再造3架。
今后AC…130U可能使用30毫米机炮代替25毫米加特林炮和40毫米博福斯火炮，同时改用精度更好的新型105毫米炮弹。30毫米机炮可能采用A…10攻击机所使用的GAU…8加特林炮。这样可以使特种作战司令部（SOCOM）使用空军库存的标准30毫米弹药。更长远的武器改进计划包括装备超高速火箭弹。除进行对AC…130武装运输机的近、中、远期改进计划制订外，美军还研究了机载激光、改装C…130或C…17、隐身垂直起降飞机或空间飞机的“空中炮艇”方案。
2003年10月，通用动力公司从波音公司获得一项价值4900万美元的合同，为AC…130U飞机研制活动炮架。该飞机是正在实施的一项称之为“兵力结构增强”的计划，是将4架C…130H2运输机改装为AC…130U武装运输机。该武装运输机将装备两个活动炮架，每个活动炮架有一个武器装弹控制面板、弹药箱和装弹系统，可使飞机同时瞄准射击两个