L'armement air-sol est l'équipement militaire déployé par les aéronefs pour détruire des cibles terrestres. D'une grande diversité, cet armement varie en fonction de la portée, du poids, de l'objectif et de la technologie mise en œuvre. Il est l'armement principal des bombardiers, des avions d'attaque au sol et des hélicoptères, ainsi que celui des chasseurs-bombardiers. Aujourd'hui la plupart des aéronefs, y compris les avions de chasse et certains drones sont aptes à déployer ce type d'armement.
vignette|Nacelle d'un canon bitube, paniers de roquettes, et deux missiles antichar 9K114 Chtourm sur un hélicoptère d'attaque Mil Mi-24 de l'armée polonaise.
Canon et mitrailleuse
thumb|left|Mitrailleuse placée à l'arrière d'un avion de reconnaissance allemand de la Première Guerre mondiale. Les mitrailleuses sont l'un des premiers équipements militaires adapté sur les aéronefs, dès le début de la Première Guerre mondiale, avec pour objectif d'abattre les aéronefs ennemis, mais aussi mitrailler les troupes au sol, les véhicules et les installations ennemies. Cet armement est généralement fixé dans ou sur le nez de l'appareil, dans ou sous les ailes, ou en sabords. L'évolution technologique s'oriente sur une augmentation de la fréquence de tir, du calibre et du nombre d'armes montée sur les appareils. Les munitions sont également améliorées, dans leur composition, le choix des matériaux et de la poudre utilisée. La première guerre mondiale voit aussi l'apparition de la première utilisation de roquettes air-sol en détournant la fusée Le Prieur, originellement destinée à abattre les zeppelins, vers l'attaque d'un bivouac, le .
thumb|Trois des mitrailleuses d'un chasseur P-51 Mustang. thumb|Chasseur-bombardier Republic P-47 Thunderbolt faisant feu de ses huit mitrailleuses lourdes Browning M2 au cours d'une mission de nuit.
Au cours de la Seconde Guerre mondiale plusieurs combinaisons de ces facteurs sont utilisées. Les avions américains misent souvent sur l'augmentation du nombre de mitrailleuses pour augmenter la capacité de destruction de leurs appareils. Les Allemands, faisant face à une augmentation du blindages des appareils et véhicules ennemis, privilégient l'augmentation du calibre, évolution qui conduit à la création de petits canons automatiques.
L'augmentation de la fréquence de tir présente le problème de l'échauffement du tube, et des systèmes multi-tubes sont développés par les Américains depuis le , sur le principe de la Gatling. Pendant la Seconde Guerre mondiale, des systèmes automatiques sont développés, par récupérations des gaz dans le canon. Parallèlement, l'amélioration de la qualité des matériaux, la complexité des systèmes multi-tube et leur poids conduit au quasi-abandon des systèmes multitubes pendant la Seconde Guerre mondiale.
Les obus utilisés subirent également des améliorations dans leur conception, au niveau de la charge, de la mise à feu et du type de tête. Les ogives se répartissent principalement en 5 types : explosives, incendiaires, à fragmentation, perforantes et traçantes.
L'augmentation du calibre permit l'ajout d'une charge explosive dans la tête de l'ogive, efficace contre les véhicules et aéronefs légèrement blindés. Les ogives incendiaires servent à générer un incendie sur la cible, particulièrement efficaces sur les structures en bois ou lors d'un impact sur un réservoir de carburant. Les obus à fragmentation visent à augmenter les dégâts à l'impact en facilitant l'explosion du projectile ou en y incorporant de petites billes dans un matériau plus solide. Les ogives perforantes peuvent être des têtes contenant des matériaux de masse élevée, comme de l'uranium appauvri, possédant de meilleures capacités de pénétration du blindage. Certaines munitions sont à charge creuse, contenant un explosif dont la forme spécifique sert à projeter un jet de métal en fusion qui perfore le blindage de la cible. Les munitions traceuses dégagent un effet pyrotechnique qui illumine l'ogive sur son trajet vers la cible, permettant une aide visuelle au tireur.
thumb|left|Le GAU-8 Avenger qui équipe l'A-10 Thunderbolt.
Certaines munitions sont spécifiquement destinées à un usage air-sol, et une même salve de canon contient généralement un mélange de différents types de munitions, dans des proportions variables. Des munitions ont également été développées pour répondre à plusieurs caractéristiques en même temps, par exemple pour être à la fois incendiaires et explosives, ou explosives et perforantes. Ces caractéristiques sont obtenues grâce à une architecture interne en compartiments spécifiques, par exemple un liquide incendiaire à l'avant de l'ogive, et un explosif à l'arrière.
thumb|Miniguns MXU-470 montés en sabords sur le gunship Douglas AC-47 Spooky.
Après la Seconde Guerre mondiale, le développement des moteurs à réaction conduit à une augmentation très forte de la vitesse des avions, réduisant le temps alloué pour viser et tirer au canon. Parallèlement l'apparition des missiles conduit à des tentatives d'abandon du canon, comme sur le F-4 Phantom, mais ces tentatives s'avèrent des échecs sur le terrain, et le canon reste depuis un armement de série pour les avions et hélicoptères de combat.
Plusieurs améliorations sont réalisées, notamment dans les systèmes de refroidissement et de chargement. Quelques systèmes reprenant le principe de la Gatling sont développés par les Américains et l'Union soviétique, comme le canon M61 Vulcan ou le GAU-8 Avenger qui équipe l'A-10 Thunderbolt. Dans l'armée américaine, ils composent l'armement principal des gunships comme l'AC 130 sur lequel ils sont montés en sabords. Des versions de calibre plus petit ont donné naissance au minigun équipant de nombreux véhicules et aéronefs, dont notamment les hélicoptères. Les canons automatiques équipant les avions de construction européenne sont généralement monotubes. Le principe du canon revolver utilise un système de barillet rotatif, comme sur le Mauser BK-27 équipant le Panavia Tornado, l'Alpha Jet, le JAS 39 Gripen, et l'Eurofighter Typhoon. Le type chain gun est monotube et à un seul barillet, comme sur le Hughes M230 Chain Gun équipant l'Apache.
thumb|Minigun GAU-17/A équipant un UH-1N Huey. Son système Gatling à 6 tubes permet une fréquence de tirs à la minute.
Pour augmenter la puissance de feu des appareils, des canons ont été montés en pods fixés généralement sous les ailes, notamment sur les premiers gunships, et sur certains F-4 Phantom pendant la guerre du Viêt Nam pour pallier un temps à leur absence de canon. Ces pods sont également disponibles pour les hélicoptères, comme le Mil Mi-24 par exemple.
Sur les hélicoptères en général, les mitrailleuses servent d'arme de soutien de l'infanterie et de protection de l'hélicoptère. Elles sont alors montées sur les sabords de l'appareil. Sur les hélicoptères d'attaque, un canon est généralement placé à l'avant, et des systèmes sont développés pour permettre l'orientation du canon sur la cible, couplés avec une visée montée sur casque, comme dans le cas de l'AH-64 Apache ou de l'Eurocopter Tigre.
Lance-grenades
vignette|gauche|Schéma de la tourelle d'un Bell AH-1 Cobra; la gatling M134 de calibre Otan est couplé à un lance-grenade M129 dérivé du M75. thumb|Lance-grenades lourd Mk19 de , ici monté sur trépied.
Des modèles lourds de lance-grenades équipent souvent les hélicoptères. Couplés à un magasin de grenade, ils permettent un tir à répétition avec une vélocité en sortie de canon plus élevée que les systèmes plus légers. Cet armement sert à réaliser des tirs de suppression, la destruction de véhicules légers et de bâtiments.
Plusieurs types de munitions sont utilisés : grenades fumigènes pour produire des écrans de fumée ; grenades éclairantes ; explosives dans un rôle anti-personnel ou contre les véhicules légers et bâtiments ; incendiaires.
Exemples : M75 et sa version améliorée M129, propulsant des grenades de .
Bombe
thumb|Un aviateur allemand largue une bombe sur le front occidental de la Première Guerre mondiale. Les bombes sont le principal armement air-sol depuis les origines de l'aviation militaire. Les bombardiers sont spécifiquement développés en tant que vecteurs de ces armes, mais la plupart des avions disposent de capacités d'emport de cet armement.
Pour augmenter leur capacité de destruction, plusieurs facteurs sont développés : leur poids et le type d'explosif utilisé, la capacité d'emport des bombardiers, et la précision.
Au cours de la Seconde Guerre mondiale, les bombardiers deviennent de plus en plus gros, et volent de plus en plus haut. Les bombardements stratégiques de haute altitude requièrent le largage d'une grande quantité de bombes pour espérer la destruction de l'objectif, du fait de la faible précision. Les chasseurs-bombardiers, et les avions d'attaque au sol en piqué emportent un nombre limité de bombe, mais leur technique d'attaque permet une plus grande précision.
Des améliorations notables ont également lieu dans les systèmes de déclenchement.
Depuis les années 1970, de nouveaux systèmes de guidage permettent une amélioration notable de la précision de ces armes, grâce notamment au guidage laser.
Une grande variété de bombes existe en fonction de l'objectif à atteindre.
Bombe explosive Une bombe explosive standard de à un rayon d'action létal d'environ 40 mètres.
Bombe anti-bunker
Massive Ordnance Penetrator, arme anti bunker de
Bombe à effet sismique
Bombe incendiaire
thumb|left|Exercice de bombardement américain en 1921 avec une arme au phosphore sur un cuirassé désarmé. thumb|Coupe de la bombe incendiaire allemande d'un kg B1 de la Seconde Guerre mondiale utilisant la thermite.
Phosphore blanc Napalm Convention sur certaines armes classiques
Bombe anti-piste
thumb|Bombes Durandal française anti-piste.
L'aviation prit au cours de la Seconde Guerre mondiale un rôle vital dans la conduite des opérations, et la conquête de la supériorité aérienne passe aussi par la destruction des installations aériennes ennemies. Avec l'adoption des avions à réaction, les pistes sont devenues plus longues et requièrent généralement un revêtement en dur. Elles sont repérables à l'avance, et font partie des premiers objectifs d'une campagne aérienne à l'ouverture d'un conflit armé.
Quelques armes ont été développées spécifiquement dans le but d'augmenter l'efficacité d'un bombardement conventionnel sur une piste.
La bombe anti-piste Matra Durandal française est conçue pour être larguée à basse altitude au-dessus de l'objectif. Une fois larguée, un parachute se déploie pour incliner l'engin de 30 degrés environ. Une fusée se déclenche qui précipite l'arme à très grande vitesse vers la piste où elle s'enfonce profondément. Ce n'est qu'ensuite qu'elle explose, créant un cratère d'environ 5 mètres de profondeur et 16 de large. Une version antérieure de l'arme fut développée en collaboration avec l'armée de l'air israélienne, et fut utilisée dans les raids aériens menés contre les pistes des aéroports égyptiens au cours de l'opération Focus (hébreu : מבצע מוקד, Mivtza Moked) en déclenchement de la guerre des Six Jours. Cette opération démontra l'efficacité du concept et immobilisa totalement l'aviation égyptienne, qui fut ensuite détruite au sol par des bombardements conventionnels.
Une bombe Durandal pèse environ pour de long. La tête explosive contient d'explosifs. L'armée de l'air française s'équipa de la Durandal en 1977, et l'US Air Force l'adopta au cours des années 1980 sous la désignation BLU-107 Durandal.