M61火神式航空機關炮

M61是一種使用外力驅動、六管滾動運作、氣冷、電子擊發的加特林炮。其中使用在F-14雄貓式戰鬥機與F/A-18黃蜂式戰鬥攻擊機上的M61A1可以選擇液壓或衝壓（Ram Air）方式驅動，采電子控制，搭配無連結填彈系統（Linkless Ammunition Feed System），極限射速可達每分鐘7200發，但實際運作時可選擇4000spm（Shoot per minute，每分鐘擊發次數）與6000spm兩種不同的射速。至於輕量化的M61A2型則只能搭載在F/A-18型戰機之上。在F-14戰機上的M61最大載彈量可達676發，而F/ A-18則為570發，使用美軍的20mm口徑、無連結M-50或PGU系列電子擊發彈（Electrically Primed Ammunition）。

在第二次世界大戰時代，當時美軍的戰鬥機或轟炸機都是配備老舊的勃朗寧M2重管.50(英寸)口徑機關炮，最大射速約為1200spm，在射速上甚至還比不上早在1880年代就已開發出來的加特林炮（Gatling Gun）。為了改善這問題，美國陸軍軍品研究與發展服務處（U.S.Army Ordnance Research and Development Service）在1946年時決定重新啟用被封存了一段時間的加特林理論，著手開發一種射速可以超過6000spm的高速火炮系統，希望能透過這原理同時達到高速射擊時降低槍管溫度與減少磨蝕的目標。

1946年6月，主力軍品商通用電氣（GE）承包到這項開發計劃並且將其命名為火神計劃（Project Vulcan），成為火神炮這稱呼的由來。GE在1950年時呈報了十具.60口徑的T45 A型原型機炮給軍方評估，1952年時又追加了33具T45 C型原型機炮，口徑有.60英寸，20mm與27mm多種不同選擇。在經過非常久的測試過程后，軍方決定選擇T171型20mm炮作為存續款式繼續發展下去，並且在1956年時正式被美國陸軍制定為標準系統，而同款武器的空軍用版本，則賦予M61 "火神式"的代號。

M61火神式機炮的六根槍管在每轉一圈的過程中只需輪流擊發一次，因此無論是產生的溫度或造成的磨蝕，都能限制在一最小程度內。但相對的，因為是六管輪動發射，因此仍然可以做到每秒鐘高達100發的高速射擊，給予戰機駕駛在瞬間以最大火力擊殺對手的能力。根據這個特性，M61主要被用於短程（低於2000呎，約600米）的空對空射擊用途，彌補在這個範圍內因為距離太短、應變時間不足而無法使用空對空導彈等較複雜裝備的缺憾。雖然，對地面目標的掃射也被列為M61的次要用途，但實際上其作用效果有限，並不是很常被用到的一種功能。

加特林炮分為外能源驅動和內能源驅動兩種。旋轉、裝填、退殼等工作循環依靠外部設備驅動，稱為“外能源”。如依靠彈藥的火藥氣體能量驅動，稱為內能源。美國的加特林槍炮，基本上都是外能源驅動。蘇聯擁有AK630艦載火炮等內能源加特林炮。

外能源通常包括人力、電動、氣壓、液壓等。“火神”機炮吊艙甚至可由迎面氣流驅動的空氣渦輪提供動力。電動方式可直接利用機載電源，簡單易行，但啟動加速較慢，工作時對機載電子設備有影響。氣動方式加速快，但不太可靠。液壓馬達要求機上液壓系統增設管路輸出液壓驅動，但工作啟動快，對機載電源要求低。總的來說液壓馬達較適合高射速加特林炮的需要。“外能源”可方便的調節射速，理論上射速在0到最高速之間可自由變化。但“火神”炮無法單發射擊，最少也要連發10發以上。以對地任務為主時，採用M7型電動驅動系統，射速為4000發/分。對空用M12液壓驅動系統，射速6000發/分。

“火神”驅動系統以液壓馬達為核心，輔以射擊控制設備、流量/閥門控制設備及相關管路。準備射擊時，射擊控制設備與機上電源接通，進入待擊狀態。因此單有一門“火神”炮在手，是無法開火的。飛行員按下射擊按鈕時，電磁閥門開啟，從機上液壓系統引入的高壓油湧入液壓馬達，馬達轉動驅使火炮旋轉。

在彈頭選擇上，M61可以採用練慣用的只裝有惰性物質的訓練彈，穿甲彈，與高爆彈等不同選擇。

M61家族的機炮在軍隊里服役已經超過半個世紀，是套穩定性無庸置疑的系統。在航空運用上，第一架搭載M61系列機炮的飛機是F-104“星辰鬥士”式（Starfighter）戰鬥機，之後包括F-105，F-106後期型，F-111，F-4，B-58等數款戰鬥機與轟炸機全都搭載過M61。現行正在使用M61機炮的機種包括了美國空軍的F-15，F-16，與最新銳的F-22“猛禽式”（Raptor）隱形戰鬥機，而海軍航空隊的使用範圍則包括F-14與F/A-18兩架主要的航空母艦艦載機。