ЗСУ М163 «Вулкан» была разработана в начале 1960-х годов на базе гусеничного бронетранспортера М113А1 с целью замены устаревших 40-мм зенитных самоходных установок М42. Первые серийные образцы были изготовлены на заводе компании General Electric в 1968 году и в том же году поступили на вооружение американской армии. Всего же до завершения серийного производства была построена 671 ЗСУ М163 «Вулкан».
Корпус машины выполнен сварным методом из листов алюминиево-магниевого сплава. Такое бронирование обеспечивает защиту экипажа от огня стрелкового вооружения и осколков артиллерийских снарядов и мин. От корпуса стандартного бронетранспортера М113 корпус «Вулкана» отличается лишь дополнительными панелями, увеличивающими плавучесть машины и расположенными на верхнем лобовом листе и бортах. Для уменьшения массы машины из алюминиевых сплавов выполнялся не только корпус, но и многие другие узлы и детали, в результате на них приходилось до 40 % общей массы машины.
Для посадки и высадки в распоряжении механика-водителя имеется круглый люк. Для наблюдения за местностью механик-водитель пользуется четырьмя перископическими приборами наблюдения М17, установленными перед его люком. Они обеспечивают ему наблюдение за фронтальным и левым боковым секторами. Для вождения машины ночью в крышке люка механика-водителя устанавливается перископический прибор ночного видения активного типа. Подсветка местности осуществляется инфракрасными фарами, расположенными на лобовом листе корпуса вместе с фарами дневного света. Для посадки и высадки остальных членов экипажа служит откидная дверь-аппарель в кормовом листе корпуса.
Двигатель и ходовая часть также не отличались от базового образца. Движение по воде осуществлялось посредством перематывания гусениц с максимальной скоростью до 5,6 км\ч. При этом перед входом в воду откидывался волноотражательный щиток и включались водооткачивающие помпы. Система защиты от ОМП отсутствовала.
Вооружение ЗСУ состоит из 20-мм шестиствольной автоматической пушкой М61А «Вулкан», установленной в открытой сверху вращающейся башне, которая имеет броневой щит для защиты наводчика со стороны задней полусферы. Справа на башне установлен РЛС-дальномер AN/VPS-2. Вращение башни и наведение пушки в вертикальной плоскости в диапазоне углов от -5° до +80° осуществляется с помощью скоростных электроприводов. На случай выхода их из строя имеются ручные механизмы наведения. Блок стволов пушки также вращается при помощи электрического привода. Подача боеприпасов беззвеньевая, общая для всех стволов. Скорострельность и длительность очереди (по 10,30, 60 и 100 выстрелов) регулируются с помощью специальных механизмов. Для стрельбы используются выстрелы с осколочно-зажигательными и бронебойно-трассирующими снарядами массой 0,2 кг и начальной скоростью 1250 м/с. Темп стрельбы пушки достигает 3000 выстр./мин. В состав боекомплекта входит 2280 выстрелов (1180 из них готовы к немедленному использованию, 1100 находятся в резерве). Эффективный потолок стрельбы не превышает 800-1500 метров. Баллистическая дальность – 7,5 километров.
В систему управления огнем ЗСУ М163 «Вулкан» входят гиростабилизированные прицел с вычислительным устройством и РЛС-дальномер AN/VPS-2 с дальностью действия до пяти километров и точностью измерения ±10 метров. При работе по данным целеуказания, принимаемым по каналу радиосвязи, цель обнаруживается визуально и захватывается для сопровождения оптическим прицелом, который ориентирует на нее антенну РЛС. Целеуказание может быть получено и от РЛС обнаружения низколетящих целей AN/MPQ-49.
Начиная с 1984 года многие армейские установки «Вулкан» подверглись модернизации по программе PIVADS (система противовоздушной обороны «Вулкан»), Усовершенствованная установка получила обозначение М163А1. После модернизации РЛС, проведенной с целью улучшения системы управления огнем, радиодальномер получил возможность не только определять дальность до цели, но и автоматически сопровождать ее по дальности и угловым координатам. Кроме того, для наводчика было разработано нашлемное визирное устройство, с помощью которого антенна РЛС ориентировалась на наблюдаемую цель для последующего сопровождения, а использование новых бронебойных снарядов с отделяющимся поддоном позволило увеличить эффективную дальность стрельбы до 2600 метров.
Используя данные визуального наблюдения или РЛС системы FAAR, ЗСУ М163 «Вулкан» была способна вести стрельбу по всем целям, летящим со скоростью не более 300 м/с на высотах до 1500 метров. Стрельба на поражение могла вестись одиночными выстрелами, короткими и длинными очередями на дальностях до 2000 метров. ЗСУ М163 «Вулкан» способна вести огонь как по воздушным, так и по наземным целям. В первом случае наводчик устанавливает темп стрельбы 3000 выстр./мин, во втором -1000 выстр./мин.
«Вулкан» предназначены для борьбы с самолетами и вертолетами противника на малых и предельно малых высотах. Поскольку ЗСУ обладают небольшой дальностью стрельбы, на их боевое применение оказывают значительное влияние характер местности, специфика и конфигурация прикрываемого объекта. Позиции подразделений ЗСУ выбираются таким образом, чтобы иметь возможность перехватывать цели на основных направлениях действий авиации противника при условии сохранения огневой связи друг с другом. По мнению американских специалистов, расстояние между такими подразделениями не должно превышать 1000 метров.
Наибольшая эффективность при создании системы ПВО объекта или района достигалась при комбинированном размещении подразделений ЗСУ «Вулкан» и ЗРК «Чапарэл». В этом случае максимально использовались сильные стороны каждого из комплексов. В то же время считалось нецелесообразным располагать их на одной позиции, так как это значительно снижало не только их огневые возможности, но и уменьшало эффективность действия всей системы ПВО. По расчетам специалистов, оптимальное удаление огневых позиций ЗСУ «Вулкан» от позиций ЗРК «Чапарэл» должно было быть не менее 1000 метров. В этом случае обеспечивалось взаимное перекрытие зон поражения, совместный обстрел наиболее опасных целей и исключалось самонаведение ракет ЗРК «Чапарэл» на трассу снарядов ЗСУ М163 «Вулкан».
В 80-е годы состав смешанного дивизиона изменили, уменьшив кол-во ЗРК «Чапарел» (с 24-х до 18-ти), увеличив количество «Вулканов» (с 24-х до 36-ти) и добавив 75 расчетов ПЗРК «Стингер». Эта мера позволила обеспечить прикрытие не только неподвижных объектов, но и колонн техники на марше.
На базе ЗСУ «Вулкан» было создано несколько необычных вариантов ее модификации:
Специалисты SMC решили, что перспективная колесная самоходка должна нести то же вооружение, что и существующие машины M163. Наличие орудия M61 Vulcan было отражено в обозначении проекта. ЗСУ назвали Vulcan Wheeled Carrier (VWC) – «Колесный носитель «Вулкана». Впоследствии единственному прототипу этой машины присвоили собственное имя Excalibur. Во время ходовых испытаний было установлено, что ЗСУ в полной комплектации способна развивать на шоссе скорость до 45 миль в час (более 70 км/ч). Запас хода – до нескольких сотен километров. Также были определены параметры подвижности на разных ландшафтах. Подвеска с большим ходом балансиров и колеса низкого давления позволяли самоходке передвигаться по мягким грунтам и снегу, а также подниматься на склоны большой крутизны. Перед стрельбой машину «Экскалибур» приходилось вывешивать на домкратах, что в некоторой мере снижало ее реальный боевой потенциал. В то же время, вне зависимости от углов наведения самоходка сохраняла приемлемое положение и вела себя достаточно стабильно. В середине восьмидесятых годов опытный образец Vulcan Wheeled Carrier с собственным именем Excalibur показали представителям американского военного ведомства, и те определили будущее оригинального проекта. Новую зенитную самоходную установку посчитали непригодной для принятия на вооружение. Единственный образец разукомплектовали и отправили ржаветь на свежем воздухе
Еще один вариант - плод попыток инженеров из Йемена зенитную установку с пушкой «Вулкан» модернизировать, а именно – поставить на колесное шасси, более пригодное для движения но каменистым грунтам йеменских пустынь. В качестве ходовой части выбрали шасси советского БТР-152, благо их в Йемен в свое время было поставлено предостаточно. Большой объем кузова позволял удобно разместить внутри боеприпасы. В крыше машины сзади был сделан вырез, что в тамошнем жарком климате позволило обходиться без принудительной (и чаще всего малоэффективной!) вентиляции.
За 50 лет с момента принятия на вооружения ЗСУ «Вулкан» безнадежно устарела, хотя и сейчас продолжает оставаться на вооружении некоторых стран.