M61 וולקן

M61 וולקן, או ליתר דיוק M61A1 וולקן (אנגלית: M61 Vulcan) הוא תותח רב קני, בעל שישה קנים, הפועל לפי עקרון הפעולה של מקלע גאטלינג. תותח ה"וולקן" יורה פגזים נפיצים בקוטר 20 מ"מ (לפי כללי המינוח הצבאי, מקוטר זה ומעלה הקליעים מכונים "פגזים"). ה"וולקן" מורכב על פלטפורמות רבות, בהם מטוסי קרב (כגון ה-F-15 וה-F-16), רכב קרבי משוריין (כגון ה-M-163 "מחבט") ואוניות מלחמה. ה"וולקן" מורכב על מטוסי חיל האוויר האמריקאי במשך למעלה מיובל, ומשמש בהצלחה גם את מטוסי חיל האוויר הישראלי. תותח ה"וולקן" משמש הן כמערכת ירי עצמאית והן כחלק מתוך מערכת משולבת מכ"ם כגון פלנקס, ומתאפיין בקצב אש גבוה מאוד ובחימוש מגוון ויעיל. יחד עם זאת, מנגנון הירי המורכב שלו ניכר בעלויות הרכישה והתחזוקה הגבוהות יחסית למקלעים או תותחים חד-קניים, ואף חושף אותו יותר לתקלות.

M61 וולקן

M61A1 וולקן
מידע כללי
סוג	תותח אוטומטי מסוג תותח גאטלינג
נגזרות	M61A1 – (דגם ראשון) M61A2 – (קנה דק יותר, משקל קל יותר) GAU-4 – (מספק כוח סיבוב לעצמו באמצעות גזי פליטה) GAU-12 – (חמישה קנים של 25 מ"מ)
מדינה מייצרת
יצרן	ג'נרל אלקטריק, ג'נרל דיינמיקס
תקופת השימוש	1959–הווה (כ־65 שנים)
מלחמות	מלחמת וייטנאם, מלחמת המפרץ, המלחמה העולמית בטרור
מידע טכני
קליבר	20 מ"מ (0.79 אינץ')
פעולה	הנעה הידראולית, ירייה חשמלית
אורך כולל	188 ס"מ (73.8 אינץ')
משקל ריק	112.5 ק"ג (248 ליברות)
קצב אש	6,000 כדורים לדקה
מהירות לוע	1,052 מטר לשנייה (עם פגז PGU-28/B)

תותח M61A1 וולקן ומנגנון הפעולה שלו, בתצוגת חיל האוויר הישראלי 2017.

פיתוח

בסוף מלחמת העולם השנייה שקל צבא ארצות הברית אפשרויות חדשות עבור מטוסי הקרב שלו. המעבר להנעת סילון, שהקנתה למטוסים מהירויות שלא נראו בעבר, הפך את המקלע הישן ללא יעיל. זאת משום שכדי לפגוע במטוס מהיר יש צורך בקצב וכמות אש גדולים מאוד.

הגרמנים פיתחו את התותח האוטומטי Mauser MG213C שמנגנון הטעינה שלו הוא תוּפִּי (מלשון "תוף", מכוּנה באנגלית: Revolver שפירושו "סוֹבב" או "מִסְתַּבְסֵב"), דבר שהראה פוטנציאל אך לא היה מספק מאחר שקצב האש המעשי שלו, הוגבל בגלל מנגנון ההזנה ושחיקת הקנה. הדרישות של צבא ארצות הברית לנשק כזה היו קצב גדול במיוחד של אש ואמינות חסרת פשרות.

בתגובה לדרישות אלה, החליט אגף החימוש של ג'נרל אלקטריק להחיות רעיון ישן – מקלע מסתובב רב-קני מסוג גאטלינג (Gatling gun). התכנון המקורי של ה-Gatling gun דרש מקור כוח חיצוני שיסובב את הקנים (סיבוב ידית חיצונית בידי המפעיל), אך בעקבות הדור החדש של מנועי טורבו-סילון שהותקנו במטוסי הקרב, נמצא הפתרון לבעיה – מנועי סילון מפיקים כוח חשמלי רב שמשמש גם להפעלת התותח ולסיבוב הקנה. לפתרון זה יש יתרון נוסף: סיבוב הקנים באמצעות חשמל, אמין יותר מאשר מנגנון התלוי בגזי הפליטה. עם מספר מרובה של קנים (שישה, ברוב הדגמים), קצב האש גדול באופן ניכר מתותח תופי חד-קני. למעשה, קצב האש שהתאפשר היה כה גדול, כך שניתן היה להפחית את קצב האש לכל קנה ועדיין לשמור על ביצועים מעולים מבחינת קצב האש של המערכת כולה, ולהאט בכך את שחיקת הקנים.

ב-1946 זכתה החברה בחוזה הפיתוח, ותחת השם "פרויקט וולקן", התחייבה החברה לפתח נשק שישה-קני המסוגל לירות בקצב של 6,000 קליעים לדקה. אף על פי שבאירופה הייתה נטייה לטובת קליבר 30 מ"מ הכבד יותר, צבא ארצות הברית בחר בתחמושת 20 מ"מ, מכיוון שהעדיף קצב אש ומהירות לוע גבוהים יותר. אב-הטיפוס הראשון של הוולקן, ה-T-171 (מופיע בספרות גם כ-T171), נבחן בירי על הקרקע בשנת 1949.

מטוס הקרב הראשון שבו הותקן ה"וולקן" M61 באופן מבצעי, כחלק אינטגרלי (מוּכלל או מוּבנה) מהמטוס היה ה-F-104 סטארפייטר, שנכנס לשירות ב-1958. במהלך פיתוח ה-F-104 התגלה שלוולקן היו בעיות עם שרשירי התחמושת, שנטו לתקלות בהזנה והשאירו שאריות לא רצויות במכלול. כתגובה לכך, פותחה מערכת הזנה ללא חוליות בין פגזי השרשיר, שהותקנה בגרסה המשודרגת של הוולקן M61A1.

אחרי פתרון בעיה זו, לא סבל הוולקן M61A1 מבעיות קשות נוספות ובזכות אמינותו הפך לתותח הראשי בכוחות האוויר של ארצות הברית ל-50 השנים הבאות.

תיאור

כאמור, תותח ה-M61 הוא נשק אוטומטי מטיפוס גאטלינג: כל אחד מששת הקנים יורה פעם אחת במהלך סיבוב צֶבֶר הקנים. ריבוי הקנים מספק קצב אש גבוה ביותר (כ-100 קליעים לשנייה) ומגדיל את זמן החיים של הנשק על ידי צמצום התחממות הקנה ושחיקתו עקב הירי (כל קנה יורה בזמן ששאר הקנים "נחים"). הזמן הממוצע בין מעצורים הוא כ-10,000 יריות.

הואיל ודגם M61 לא נכנס לשירות, אלא רק יוֹרשוֹ, ה-M61A1, משמיטים ברוב המקומות את הציון A1. לכן, כאשר רושמים "M61 וולקן", הכוונה היא בדרך כלל ל"M61A1 וולקן".

הזנה ומקור כוח

רוב הגרסאות של M61 שנועדו למטוסים הן חשמליות: מרכב צֶבֶר הקנים מסתובב באמצעות מנוע חשמלי, שמקבל את כוחו ממנוע המטוס. ישנה גרסה של הוולקן בה הכלי מניע את עצמו באמצעות ניצול גזי הפליטה של ארבעה מששת קניו. גרסה זאת נקראת GAU-4 ואילו בצבא ארצות הברית היא מצוינת כ-M130. אמנם מערכת זו שוקלת כ-4.54 ק"ג יותר מה-M61, אולם היא איננה תלויה במקור כוח חיצוני.

תותח וולקן, חלק ממערכת Phalanx CIWS, יורה אל עבר הים

התכנון הראשון של ה-M61 השתמש בשרשירי תחמושת, המחוברים בחוליות. כתוצאה מכך נגרמו בעיות במנגנון ההזנה שהביאו בסופו של דבר להחלפתו של המנגנון. הנשק המקורי הוחלף מהר מאוד ב-M61A1, שתוכנן לעבוד עם מערכת הזנה ללא חוליות. מערכת ההזנה יכולה להיות חד-כיוונית (פולטת תרמילים ריקים וקליעים שלא נורו) או דו-כיוונית (מחזירה אותם בחזרה למחסנית). חסרונו של ה-M61A1 הוא שרובו מורכב ממערכת ההזנה ותוף התחמושת, דבר המקשה על התקנתו במסגרת קומפקטית במטוסי קרב. כיום, לכל יישום יש מנגנון הזנה המתוכנן במיוחד בשבילו, השוקל כ-140–190 ק"ג. רוב התותחים המורכבים על מטוסי הקרב משתמשים במנגנון הזנה דו-כיווני, כיוון שהתרמילים הנפלטים עלולים לחדור למנוע ולגרום לנזק חמור, עד כדי הריסתו.

גרסה קלה יותר של הוולקן, ה-M61A2, זהה מכנית ל-M61A1 אך בעלת קנים דקים יותר, המפחיתה את המשקל הכולל ל-91.6 ק"ג (202 ליברות).

קצב אש

קצב האש האופייני של הוולקן הוא כ-6,000 קליעים בדקה, למרות שמספר גרסאות, כגון אלה שבמטוסי ה-AMX International AMX והקונבאייר F-106, הוגבלו לקצב נמוך יותר, ובגרסאות אחרות איפשרו ברירה בין 4,000 ל-6,000 קליעים בדקה.

תחמושת

שרשיר תחמושת של הוולקן

עד לסוף שנות השמונים, ה-M61A1 הוזן בעיקר בתחמושת מסדרת M50, שבה פגז אופייני שקל 100 גרם ונורה במהירות לוע של 1,035 מטר לשנייה. הפגזים באים במספר סוגים: פגז רגיל, חודר-שריון (API), נפיץ (HEI) ופגז לאימונים.

ב-1988 פותח פגז חדש, שסומן PGU-28, וכיום הוא הפגז הסטנדרטי בחיל הים האמריקאי (US NAVY) ובחיל האוויר האמריקאי (USAF). פגז זה תוכנן על מנת שהגרר יהיה נמוך יותר ובכך תוגדל מהירות הלוע שלו, שעולה ל-1,052 מטר לשנייה. פגז זה הוא חודר-שריון למחצה המשלב רש"ק נפיץ, שסיפק שיפור ניכר בטווח, בדיוק ובכוח של המערכת על פני פגז ה-M-56A3 הנפיץ הישן יותר. לפגז החדש יש חיסרון בהשוואה לפגז הישן – הוא פחות אמין ומועד יותר לתקלות מסוכנות (פיצוץ מוקדם של ראש הקרב). דו"ח של חיל האוויר האמריקני ציין שאירעו 24 מקרים של פיצוץ מוקדם (שרובם גרמו נזק רציני) במהלך 12 שנות שירותו, לעומת 2 מקרים בלבד במשך היובל ששרת פגז ה-M56 הישן. הדו"ח העריך לפי נתונים אלה שהסיכוי לכשל או מעצור בתחמושת הוא פי 80 יותר גדול מזה שמותר על פי התקן בחיל.

ביקורת

למרות אמינותו הרבה וקצב האש האדיר שלו, בשנים האחרונות נמתחה ביקורת על הוולקן על כך ש"ביצועיו מוגבלים".

המאפיינים הבליסטים של פגז ה-20 מ"מ יחסית עלובים, ומתבטאים באיבוד מהיר של אנרגיה קינטית, וכתוצאה מכך הדיוק והקטלניות שלו נמוכים לעומת קליעי ה-25 מ"מ וה-30 מ"מ שמועדפים על ידי חילות האוויר של אירופה ורוסיה. מאמצים לפתח תחליף כבד יותר לוולקן נחלו הצלחה מוגבלת. חיל האוויר האמריקאי השקיע כסף רב בשנות השבעים בפיתוח התותח האוטומטי GAU-7 היורה תחמושת 25 מ"מ עבור מטוס ה-F-15, שמשתמש בקליעים חסרי תרמיל, אך הפרויקט נכשל וננטש לטובת הוולקן. תחליף נוסף שנוסה היה GAU-12 Equalizer שכלל 5 קנים של 25 מ"מ במקום 6 של 20 מ"מ – תותח שהיה נגזרת של הוולקן. ה־GAU-12 הותקן על מטוס הארייר (AV-8B Harrier II), אך למרות שכוח האש גדל (תחמושת כבדה יותר באותה מהירות לוע) הוא עדיין לא נכנס לשימוש רחב.

מספר מומחים חושבים שלמרות כוח האש הגדול שלו, חסרונו של התותח המסתובב הוא הזמן שלוקח לנשק להאיץ למהירות הסיבוב המקסימלית שלו (כחצי שנייה). כתוצאה מכך, מטח של שנייה אחת יורה רק 70–75 קליעים. מומחים אחרים חושבים שאין בכך כדי ליצור יתרון על תותחים אוטומטיים תופיים בקליבר 30 מ"מ דוגמת ה-DEFA או ה-ADEN , שיצדיק את התוספת הרבה בסיבוכיות ובמשקל.

יישומים

כלי טיס צבאיים

תותח ה-M61A1 וולקן מותקן בשורש הכנף השמאלית של ה-F-16 פייטינג פלקון.

תותח ה-M61A1 וולקן מותקן על מטוסי הקרב הבאים:

• F-104 סטארפייטר
• F-105 ת'אנדרצ'יף
• F-106A דלתא דארט
• F-4 פנטום
• F-111
• AMX International AMX
• F-15 על שלל דגמיו
• F-16 על שלל דגמיו
• F-14 טומקט
• F/A-18 הורנט
• F/A-18 סופר הורנט
• F-22 ראפטור

בנוסף, קיימות גרסאות בהם הוולקן מותקן בצידי מטוסים כבדים ומשמש לירי חיפוי והגנה עצמית. גרסאות כאלה הותקנו על ה-AC-119 , על הלוקהיד AC-130 וכן על צריח הזנב של מפציצי B-58 הסלר ו-B-52H.

בנוסף לוולקנים המותקנים ישירות על המטוס במהלך ייצורו, ישנם גם פודי וולקן נתיקים, שניתן להתקינם על המטוס בתנאי שדה. ישנן שתי גרסאות לפודים חיצוניים של הוולקן: פוד חיצוני (בלועזית Pod) הוא מרכב נתיק, שעליו מותקנת מערכת הנשק, וממנו היא פועלת באופן אוטונומי בהתאם לפקודות מהמערכת שעליה מותקן הפוד. שתי הגרסאות לכננת של הוולקן, ה-SUU-16/A (תחת הציון הצבאי M12) והגרסה המשופרת SUU-23/A (תחת הציון הצבאי M25) פותחו בשנות השישים. הפוד הראשון השתמש בטורבינה שמסובבת על ידי זרמי אוויר כדי לספק כוח למנוע, אך דבר זה יצר יותר מדי כוחות גרר במהירויות גדולות, ואילו במהירויות נמוכות לא סיפק מספיק כוח כדי לסובב את הוולקן מספיק מהר מאחר שזרם האוויר היה חלש. ה-SUU-23/A השתמש בגרסה GAU-4 של הוולקן שמספק כוח לעצמו, מתוגבר במאיץ חשמלי שנועד לתת לו את הסיבוב המהיר הראשוני. שני הפודים פולטים החוצה תרמילים ריקים במקום לאגור אותם בפנים. שני סוגי הפודים מכילים כל אחד 1200 קליעים כמאגר תחמושת לוולקן ושוקלים כ-732.6 ק"ג ו-780.2 ק"ג בהתאמה. הפודים שירתו במלחמת וייטנאם אך סבלו מבעיה חמורה של חוסר דיוק. הבעיה רק התגברה מאחר שההתקן המחבר את הפוד למטוס לא יכול היה לעמוד ברתע והוסט בגלל הירי.

ביבשה ובים

תותח וולקן המהווה חלק ממערכת "פלנקס" המותקנת על כלי שיט צבאי מבצע ירי בעת אימון

תותח וולקן מותקן על נגמ"ש M113 ששימש כתותח נ"מ מתנייע במערך הנ"מ הישראלי, מוצג במוזיאון חיל האוויר בחצרים.
המערכת כוּנתה בצה"ל "חובט"

מערכת נ"מ מתנייעת "מחבט" – שיפור ישראלי ל"חובט" הכולל משגר טילי "סטינגר".
הוּצאה משירות חיל האוויר הישראלי בשנת 2006

ה-M61A1 וולקן הוא הבסיס למערכת ה"פלנקס" (Phalanx CIWS) המשמש כתותח אוטומטי מיוצב ומערכת להגנה בטווח קרוב נגד טילים בספינות חיל הים האמריקאי וחיל הים הישראלי.

בנוסף, הוולקן הוא הנשק במערכת תותח הנ"מ המתנייעת של צבא ארצות הברית, ה-M163 VADS. הוולקן יעיל כנגד מטוסים מנמיכי טוס וכלי טיס איטיים דוגמת מסוקים, אך אינו מסוגל ליירט מטוסי סילון הטסים בגובה רב, נגדם יש צורך במערכות מבוססות טילים.

הוולקן בשירות צה"ל

תותח הוולקן נקלט בצה"ל בשנת 1975, במערך הנ"מ הישראלי, כחלק מממערכת הנ"מ המתנייעת M163 VADS האמריקאית, שנרכשה וקיבלה את הכינוי "חובט". ב-1997 שודרגו כל נגמ"שי ה"חובט" לתצורת "מחבט" הכוללת בנוסף לתותח הוולקן, גם משגר המכיל 4 טילי סטינגר. המערכת הוּצאה משירות ב-2006.

במבצע שלום הגליל והאינתיפאדה השנייה, השתמש צה"ל בתותח ה-M61A1 וולקן (שהיה מותקן על דגם ה"חובט", ומאוחר יותר על ה"מחבט") כנשק אפקטיבי נגד אדם שאינו גורם להרס רב (יחסית) בניגוד לפגזי שריון וארטילריה.

לאחר מלחמת לבנון השנייה ב־2006 הוחלט לוותר על היכולת הזו, ותותחי הוולקן הוצאו משירות.

במלחמת חרבות ברזל התמודד צה"ל עם כטב"מים ששיגר חזבאללה ואשר יירוּטם היה מאתגר ביותר בגלל חתימת המכ"ם הנמוכה שלהם, טופוגרפיית הגליל ודרום לבנון, המאפשרת הטסת כטב"מ בגובה נמוך בתוך ערוצי נחלים, וזמן מעוף קצר יחסית, מרגע השיגור ועד הפגיעה. אחד הפתרונות שנשקלו הוא החזרתו לשירות של תותח הוולקן.

ב-14 באוגוסט 2024, דווח באמצעי התקשורת על ניסויים מתקדמים להשבת תותח הוולקן לשירות, כדרך למגר את איום הכטבמ"ים של חזבאללה. זמן קצר לאחר מכן, ב-27 באוקטובר 2024 הוחזר לשירות הוולקן בגבול הצפון.

ראו גם

• מקלע
• תותח
• נ"מ
• מטוס קרב
• M134 מיניגאן – מקלע גאטלינג בעל 6 קנים בקליבר 7.62 מילימטר שמשמש כמקלע המותקן על רק"מ, טנקים, ספינות מלחמה ומסוקי תקיפה

קישורים חיצוניים

• תותח אוטומטי GAU-4 20mm Vulcan - M61A1/M61A2 20mm Automatic Gun, באתר FAS
• ניצן סדן, סופת אש מסתובבת: כך שינה תותח הוולקן את הלוחמה האווירית, באתר כלכליסט, 28 בספטמבר 2018