飛機自參加戰爭以後，就開始作為一種可靠的空中載具對敵方地面目標進行攻擊。二戰的航空史百花齊放，飛機活動的航跡開始遍佈全球各大洲的上空。在西歐這一塊"風水寶地"，立體化戰爭進行得已經初具現代戰爭的雛形。空軍雖然是一個年輕的軍種，但是僅是二戰6年間的航空工業發展，起碼比得上和平時代的二三十年。
隨著海陸空三軍裝備的逐漸成熟，各國已經基本掌握並創建了各自的航空戰術。但是在對地面目標進行精確攻擊時，各國又得回到一條起跑線上重新開始。其實在那個武裝直升機、反坦克導彈還是個概念的年代，各國解決對點精確打擊的方式無非一個：俯衝轟炸。
這樣的戰術，只能說是勉強夠用，而非適用或是實用。對於地面防空火力而言，它在發起攻擊的時候航路將會發生極其經典且有規律可循的變化：放下襟翼、打開減速板，天空中的飛機輪廓迅速變成一個小黑點。只要預估好提前量，設定好射擊諸元，一切對空火力都有可能擊落這樣的俯衝轟炸機。
但因為任務定位就是這樣，俯衝轟炸機無法不做這樣的機動動作來投下無動力、無制導但勝在裝藥量大的"鐵炸彈"。但火箭彈、航空機槍的威力較小，又只能攻擊步兵、汽車等輕裝甲目標。這一時期的俯衝轟炸機，主要對付艦船、坦克和步兵以及某一棟建築設施。
當時機載自動航炮大多是20mm以上，30mm以下的小口徑——彈丸直徑小所造成的直接後果便是毀傷力、侵徹力無論如何也就那麼點兒。威力在盟軍開始實施大規模轟炸前還是算有用的。但是，在大規模轟炸發生在德國本土之後，這些航炮對抗威力與之差不多的美式、英式航炮、大口徑機槍，和覆蓋著厚厚裝甲的大型轟炸機，也顯得比較無力了。如何延長機載大威力武器的射程，或者說如何增加機載直射武器的威力——這反而成了德國科研工作者的重中之重。
在現代看來，這樣的方式確實很簡單粗暴，淌出來的彎路里其實也蘊藏著許多的無奈。為了使飛機以最小的代價拿下某些烏龜殼一般卻又數量眾多、極具威脅的目標，最常見的方式反而不是增加航空炸彈的裝藥量，而是增加機載航炮的口徑、提高炮彈的威力或者是射程。
而德軍當時在地面上面臨著的困境，是能逼死人的——東線蘇軍的"坦克海"，雖然綜合性能不如德國坦克，但是足以憑數量淹死德國人。1944年D-Day以後，同樣擁有著相當多坦克的盟軍也登上了歐洲大陸。德軍可是兩頭難，大量生產優質坦克進行裝甲對抗是完全不可能的事。不過，當時的德軍還是有著局部制空權的——能在一次出動中擊毀多輛坦克的武器，或是說唯一交換比特別好看的武器，恐怕只有各種俯衝轟炸機、攻擊機了。
德國曾經在試驗場裡測試過的，口徑大於50mm的航空機炮就有大概7種。50mm，75mm甚至是88mm，德國基本上把能用的陸軍中小口徑加農炮都用了一個遍。但有一個顯得更為瘋狂的產品，恐怕連當時哪個國家的空軍、海軍都不敢想過——即便是戰列巡洋艦的標準艦炮也被搬上大型轟炸機測試過，口徑甚至達到了空前的356mm！
這可不是玩笑，但最後這門巨炮到底還是因為一炮就震壞了飛機的機尾而導致被決定下馬。不過這門巨炮設計之初，並沒有考慮到對地攻擊。按照設想，它將會部署在海岸線附近的大型機場，並在敵艦抵近時由大量戰鬥機、俯衝轟炸機進行掩護。進入到356mm航炮的射程內時將會開炮，威力巨大的炮彈將會擊穿絕大多數艦艇的甲板，並在甲板下起爆。
當然，在實戰中根本不需要使用威力這麼強大的機載航炮。BK37 37mm機炮就已經足夠掀開坦克的頂部裝甲——有著"大炮鳥"之稱的德國王牌飛行員魯德爾，唯一的鑽石金雙劍金雙葉騎士勳章獲得者，其座機就是斯圖卡。戰爭後期他採用了加裝2門BK 37 37mm半自動航炮的JU87G，並操作這款攜帶了2門37mm航炮的"大炮鳥"擊毀了接近他戰績中15%的坦克、裝甲車輛。
在德國空軍飛行員的操典系列中，關於BK37 37mm航炮的描述還是比較多的。它的炮身源自Flak 18 37mm高射炮，身管長、膛壓高的優勢使得它的彈道相當平直。操典上往往建議飛行員在發現敵集群目標後進行迂迴，從坦克的側後方發起攻擊。
配用的鎢芯穿甲彈可以擊穿大約43mm厚的裝甲，而T34-85坦克的頂部裝甲厚度不過20mm。這也就是說，一炮摧毀掉一輛T34坦克是有概率的。而如果命中的部位是發動機艙，那麼將會導致發動機的損壞，從而癱瘓這輛坦克。
除了"斯圖卡"以外，世界上第一款專門司職反坦克的攻擊機Hs.129也採用了加裝大口徑航炮的設計。只不過這門航炮要比"斯圖卡"的37mm小水管要大得多。Hs.129採用的是BK 7.5型機炮，意為"口徑為75mm的航空機炮"！
如果沒有算上炮彈，這門炮的重量也達到了空前的1200千克。所以一架Hs.129在攜帶了一門這樣的航炮之後，基本上沒有空間再用於攜帶其他的航彈、火箭彈了。而且為了裝下這門大傢伙，德國人只為它設計了一個12發的彈鼓。這個體積巨大的彈鼓就在飛行員的背後，幾乎佔據了彈倉和部分油箱的空間。除了只能降低部分後坐力的反衝結構以外，還有龐大而複雜的拋殼系統。半自動射擊的方式也只能讓這款航炮的射速不得不降低到令人髮指的速度。
當然，實戰證明BK 7.5的威力可能已經過剩了。而且容錯率比較低，一次出動只能攜帶12發炮彈。飛行員能夠扛住各種干擾，使用機炮、機槍等命中坦克已經很不容易。更何況還要使用簡陋的瞄具，對遠處的坦克進行精確瞄準。有著一定的概率命中目標的情況下才敢於發起攻擊。裝上了BK 7.5航炮的Hs.129也不多，算上一架原型機也就一共生產了大概25架。這樣的大口徑火炮，實在太雞肋了。
德國科研人員覺得裝備在III號坦克上的KwK39L/60 50mm坦克炮也許可以勝任這類工作。根據公開資料顯示，這門坦克炮的炮身重量大概只有700公斤，500米距離上可以擊穿大約78mm的標準勻質鋼裝甲。所發射的50×419mm坦克炮彈的體積也比較小，威力卻比較大——所以才會被相中。
首先安裝BK5航炮的單位是德國空軍JG26 重型戰鬥機聯隊，不過該聯隊的Me410 重型戰鬥機很少承擔攻擊坦克的任務。不過飛行員們還是把載彈量22發的BK5玩出了花來：如果用於攻擊轟炸機，簡直是一擊必殺！該聯隊一共裝備52架Me410，在1944年春季曾拿下擊落129架B-17轟炸機的戰果，己方卻幾乎沒有損失。
機動性比較差，推重比較高的重型戰鬥機都裝上了這麼大口徑的航炮用於獵殺在天空中頻頻出現的美軍轟炸機，那麼推重比更高、機動性更好的噴氣式戰鬥機難道就不會換裝這樣的大口徑航炮嗎？德國人自然也在打著將BK5航炮裝上Me262，並換下所有的MK108 30mm機炮。
這樣的試驗，對於"黑科技之鄉"德國來說並不是什麼難題。於是一架Me262被專門改造成了搭載一門BK5的試驗機，工程代號為Me262-A1a-U4。起初這款航炮原可以很快就裝備部隊，但隨後的測試中突然發現一個巨大的問題——如果應對盟軍的夜間轟炸，Me 262或者Me 410等的飛行員會發現，根本無法在夜間使用這門威力巨大的航炮——由於炮彈裝藥多、身管較短，往往在發射時會產生巨大的炮口焰。而炮口焰帶來的眩光會直接導致飛行員暫時性失明。而即便是白晝條件下作戰，這門炮的實際性能其實也不盡人意。
於是這架Me 262-A1a-U4從此呆在了試驗場，既沒有還原武裝回歸空軍聯隊，也沒有另作它用，直到盟軍後來解放了這。不過，它到底還是成為了世界上擁有最大口徑航炮的噴氣式戰鬥機。這個紀錄至今沒能被打破。
當然，不光德國這麼幹，美國也玩過，將一門75毫米火炮安裝在B-25轟炸機上，武裝瞬間增強，就等於是把謝爾曼坦克的火炮搬到了轟炸機上，這飛機擁有了一門75mm炮、10挺機槍、2700kg炸彈，強大的火力在那個時候是具有很大威脅的，可以稱為“空中炮艇”了。
將這些用於對付大型艦船、飛機和坦克的大口徑的航炮應用在飛機上，各國也都做有相關的研究。到底還是因為航炮本身就存在的性能問題和致命的缺陷，而先後轉為技術儲備。至於德國這些已經有了裝備的產品，也同樣是曇花一現。在反艦導彈、空空導彈和各種空地導彈出現以後，大口徑航炮的設計再也沒有出現過。
現代空戰早已經發展成了當初根本沒想到的樣子，但實際上仍沒有脫離二戰時期建立的空軍架構。空空導彈、空地導彈等制導武器，都在二戰末期被生產出來。而機炮作為一種傳統的空戰武器，曾經在越南戰爭時被美國率先取消安裝。但在實戰中，尚未成熟的空空導彈再一次證明了它的不可靠，機炮又回到了戰鬥機身上。不過，在電子工業發展迅速的現在，空空導彈已經成為了空戰的首選。傳統的機炮似乎又在成為了一款逐漸不存在的武器。
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