Голям калибър картечници и първите оръдия се появиха на борда на самолетите по време на Първата световна война, но тогава това бяха само плахи опити да се увеличи огневата мощ на първия самолет. До средата на 30-те години на 20-ти век това оръжие е използвано в авиацията само спорадично. Истинският разцвет на авиационните скорострелни оръдия падна в предвоенните години и годините на Втората световна война. В Съветския съюз един от най-известните самолетни оръдия, който беше инсталиран на огромен брой самолети от I-16 до La-7 и като част от кулите беше използван на бомбардировачи Pe-8 и Er-2, беше 20-мм автоматично авиационно оръдие ШВАК (Шпитален-Владимиров авиационен голям калибър). Главно този пистолет е бил използван за въоръжаване на съветските бойци.
В същото време нито едно от съветските самолетни оръдия не може да се похвали с такива обеми на производство като ШВАК. През 1942 г., доста трудна година за цялата страна, съветските предприятия успяха да произведат 34 601 самолетни оръдия от този тип. Производството на ShVAK стартира в Тулския оръжеен завод, Ковровския оръжеен завод и Ижевския машиностроителен завод. Общо в СССР, като се вземе предвид предвоенното производство, са произведени повече от 100 хиляди екземпляра от 20-мм самолетно оръдие ShVAK. Неговата леко модифицирана версия е използвана и за въоръжаване на леки танкове, например масовия танк Т-60. Като се има предвид обемът на производство и използване на тази артилерийска система, тя с право се нарича „оръжието на победата“.
ШВАК е първото съветско автоматично авиационно оръдие с калибър 20 мм. Той е пуснат в експлоатация през 1936 г. и се произвежда до 1946 г., когато са сглобени последните 754 оръдия от този тип. Самолетните оръдия са произведени в четири варианта: крило, кула, мотопистолет и синхронно. Мотострелката се отличаваше с наличието на по-дълга цев и амортисьор. По своята структура ShVAK беше напълно подобен на еднокалиберния 12-мм 7-мм картечница с голям калибър със същото име, който беше приет през далечната 1934 година. Единствената разлика беше в диаметъра на използваната цев. Тестовете на картечницата с голям калибър ShVAK демонстрираха пред дизайнерите, че благодарение на наличната граница на безопасност калибърът на системата може да се увеличи до 20 мм, без да се променят размерите на движещата се система, просто чрез смяна на цевта. Пистолетът ShVAK имаше лентово подаване, процесът на презареждане се извършваше механично или пневматично.
Авиационно оръдие ШВАК
Синхронен ШВАК на изтребител Ла-5
За първи път новото оръдие беше инсталирано на изтребителя IP-1, проектиран от Дмитрий Павлович Григорович. През лятото на 1936 г. той е представен на Изследователския институт на ВВС за държавни тестове. В същото време бяха необходими около четири години, за да се прецизира. Едва през 1940 г. оръдието ШВАК, проектирано от Борис Гаврилович Шпитален и Семьон Владимирович Владимиров, започва да се монтира на съветските изтребители, както при разбиването на цилиндровия блок на самолетния двигател М-105 (мотострелка), така и в крилото. Бойният дебют на новия съветски самолетен пистолет се състоя през 1939 г. Въздушните оръдия ShVAK бяха на изтребителите I-16, които бяха използвани в битки с японците при Халхин Гол.
Конструктивно 20-мм самолетно оръдие ШВАК повтаря предишните модели на картечниците ШКАС и ШВАК (12, 7 мм). Автоматиката на пистолета работи на базата на изход за газ. Въздушният пистолет имаше неподвижна цев, която, когато беше сглобена, беше свързана към сглобената кутия чрез заключваща вложка. Както и в предишните разработки, в 20-мм самолетно оръдие ShVAK беше използван акцент от системите на Shpitalny-10-позиционен барабанен механизъм за постепенно премахване на патрона от лентата, благодарение на използването му, висока скорострелност на системата беше осигурено. Но тази схема на работа изискваше използването на собствен патрон с изпъкнал фланец-фланец, който се придържаше към канала на винта на барабана на пистолета. Поради тази причина в оръжието на Спиталния не може да се използва никакъв друг патрон.
Днес можем спокойно да кажем, че идеята за обединяване на оръжия за различни калибри е доста разумна. Много системи в световната практика следват същия път; днес, през първата четвърт на 21 век, многокалиберните оръжия преживяват истински разцвет. В случая с моделите на Шпитални всичко не беше толкова просто. Работата е там, че първият му проект на самолетната картечница ShKAS е построен около вече съществуващия патрон от пушка калибър 7, 62x54R с джанта, което е напълно оправдано за картечницата да постигне висока скорострелност. Но вече ШВАКи поискаха от съветската индустрия да създаде фундаментално нови боеприпаси с шлифован дизайн. Във варианта с 12, 7-мм картечница това решение е неуспешно. Този калибър е замислен като универсален, планирано е да се използва не само в авиацията. С вече съществуващия 12.7х108 мм дегтяревски патрон, който беше по -удобен за съхранение на храна, дори и самоувереността, характерна за Shpitalny, не беше достатъчна, за да подтикне паралелното производство на подобен патрон 12,7x108R. Такъв патрон в СССР се произвежда за кратко време паралелно с производството на малка серия едрокалибрени картечници ShVAK. В крайна сметка тя просто беше прекратена.
Крило ШВАК на изтребител I-16 тип-17
Но 20-мм версията на ShVAK чакаше много по-успешна съдба. По време на разработването на този самолетен пистолет други 20-мм патрони просто не са съществували в Съветския съюз. Като възможен вариант, производството на "Long Soloturn"-мощен швейцарски боеприпас с калибър 20x138R, за който универсалната картечница Atsleg AP-20 е създадена в KB-2, се счита, обаче, като цяло за нишата на 20-мм боеприпаси в СССР не бяха запълнени, което напълно развърза ръцете на създателите на въздушното оръдие ShVAK.
Към други отрицателни аспекти на обединението на 12, 7-мм и 20-милиметровите версии на ShVAK експертите приписват факта, че групата Владимиров, опитвайки се да поддържа единна конструкция на възлите на двете самолетни системи, е била принудена да изравняват геометричните размери по дължината на двата вида патрони. Дължината на двата патрона беше 147 мм, което осигури единна конструкция за най -трудоемката системна единица в производството - структурата за подаване на барабани. Ако обаче 12,7 -милиметровият патрон беше достатъчно мощен за своя клас, тогава новият 20х99Р се оказа един от най -слабите боеприпаси с калибър 20 мм сред чуждестранните си колеги.
В крайна сметка моторният пистолет е в основата на въоръжението на съветските изтребители Як и ЛаГГ; във версията на крилото той отива и на първия щурмовик Ил-2 с боеприпаси от 200 патрона на цев. Началото на Великата отечествена война стимулира както масовото производство на 20-мм оръдия ShVAK, така и въвеждането на синхронни версии на пистолета, който от 1942 г. започва да се появява на изтребителите на Лавочкин и е инсталиран на отделни серии на изтребителя МиГ-3.
Авиамотор VK-105PF с мотострелка ShVAK
Но версията на кулата на ShVAK не можеше да се похвали с успешна съдба и не се вкорени в съветската авиация. Твърде тежък и тромав, той не се вписваше в леките кули на нашите бомбардировачи. Използването му беше изключително ограничено. Пистолетът е инсталиран на летяща лодка MTB-2 (ANT-44), както и на опитен бомбардировач Мясищев DB-102. Почти единственият сериен боен самолет, на който редовно е бил монтиран куполният вариант на ШВАК, беше тежък бомбардировач Пе-8 (ТБ-7), чието производство беше практически на парчета през всички военни години. И вече в самия край на войната на горната кула на бомбардировача Er-2 е монтирано и оръдие ShVAK.
По този начин основният потребител на самолетни оръдия ShVAK през целия период на тяхното производство беше съветският изтребител. ШВАК бяха разположени на изтребители I-153P, I-16, I-185, Як-1, Як-7Б, ЛаГГ-3, Ла-5, Ла-7 и Пе-3. Когато изтребителят И-16 беше изтеглен от производство и щурмовият самолет Ил-2 започна да се въоръжава с новото 23-мм авиационно оръдие ВЯ, производството на крилата версия на ШВАК беше почти напълно ограничено. Само през 1943 г. 158 от тези оръдия са изстреляни, за да преоборудват ураганите Lend-Lease Hurricanes, където са инсталирани вместо 7, 7-мм картечници Браунинг. И в края на войната монтираната на крилото версия на оръдието отново намери своето приложение, превръщайки се в офанзивното оръжие на двудвигателния високоскоростен бомбардировач Ту-2.
В същото време мотострелката ShVAK, с някои промени в дизайна през 1941-42 г., е монтирана на леки танкове Т-30 (модификация на Т-40) вместо на 12,7-мм картечница DShK, която прави възможно е значително да се увеличи силата на тяхното огнево въздействие върху противника и даде възможност на танкерите да удрят леко бронирани вражески превозни средства (бронепробиваемост-до 35 мм с подкалибрен снаряд), противотанкови оръдия, картечни гнезда и вражеска работна сила. Вариант на оръдието под обозначението ShVAK-tank или TNSh-20 (танк Nudelman-Shpitalny) е серийно инсталиран на леки танкове Т-60.
Оръдие ТНШ-20 в лекия танк Т-60
През май 1942 г. специалисти от Изследователския институт на ВВС стигат до заключението, че 20-мм самолетно оръдие ШВАК работи безупречно по И-16 (в крилото), Як-1 и ЛаГГ-3 (през скоростната кутия). Снарядът на това оръдие е ефективен срещу вражески самолети, бронирани автомобили, леки танкове и превозни средства и железопътни резервоари за гориво. За действие срещу средни и тежки танкове снарядът на оръдието ShVAK не е ефективен. Като цяло снарядът ShVAK по отношение на теглото, а оттам и ефективността на експлозивното действие, отстъпва на снаряда на германските самолетни оръдия от същия калибър (снарядът ShVAK тежи 91 грама, а германският самолетен пистолет MG FF - 124 грама). Отбелязано е също, че по отношение на ефективността на действията по цели, ShVAK значително отстъпва на 23-мм самолетно оръдие VYa.
Сравнявайки съветския ShVAK с германското оръдие на самолета MG FF, стигате до извода, че германският пистолет, който използва енергията на отката на свободния болт (на ShVAK - изход за газ), е имал предимство само в теглото и якостта на скъсване от използваните черупки. В същото време началната скорост на снаряда на германското оръдие беше поне 220 м / сек по -малка, но вторият залп за оръдията на крилатите самолети беше практически същият. В същото време MG FF беше с 15 кг по -лек, включително поради използването на по -къса цев. В същото време това предимство на германските оръдия се губи с появата в СССР на новото самолетно оръдие В-20.
Днес е доста трудно обективно да се оцени стойността на 20-мм самолетно оръдие ShVAK. Разбира се, той имаше известен куп недостатъци - слаби боеприпаси с лоша балистика, оперативна и технологична сложност, които, особено в началния етап на производство, доведоха до високата цена на пистолета. В същото време първият недостатък лесно се компенсира от огромната скорострелност на ShVAK, която достига 800 патрона в минута, а намаляването на разходите се дължи на установяването на масово производство и адаптиране на индустрията. Заслужава да се отбележи, че по отношение на скоростта на стрелба, ShVAK няма равен сред серийно произвежданите самолетни оръдия на други държави. Вярно е, че синхронните версии, инсталирани на отличните съветски изтребители Ла-5 и Ла-7, в зависимост от режима на работа на двигателя, имаха по-ниска скорострелност-550-750 изстрела в минута.
Сравнение на патрона 20x99R с други боеприпаси
Във всеки случай можем да кажем, че въздушното оръдие на Шпитален-Владимиров се е превърнало в една от онези емблематични образци от оръжията на Червената армия, които са успели да осигурят победата на страната ни във Великата отечествена война. Според изтребителите на онези години, мощността дори на относително слабите 20-мм снаряди на оръдието ShVAK е била достатъчна за борба с всеки самолет на Луфтвафе. Разбира се, ако Германия имаше масивни бомбардировачи или съветската авиация трябваше да се сблъска в небето с армада от американски „летящи крепости“, нашите изтребители щяха да имат трудности, но в действителност нищо от това не се случи.
Важно е също да запомните, че в Съветския съюз дълго време нямаше алтернатива на ShVAK. Разработването на обещаващото самолетно оръдие В-20, проектирано от Михаил Евгениевич Березин, също създадено от него на базата на картечница с голям калибър и въз основа на същия принцип на действие като ШВАК, беше сериозно забавено поради болестта на конструктора. Поради тази причина самолетните оръдия ШВАК, въпреки своята „слабост“, останаха основното оръжие на бойците от Великата отечествена война.
Обучението на съветските пилоти, което се разраства по време на войната и дава възможност за ефективно използване на оръжията, с които разполагат, също играе значителна роля. Не е тайна, че личният състав на ВВС на Червената армия, който срещна войната на 22 юни 1941 г., имаше изключително ниска квалификация и почти пълна липса на опит в бойното използване на техните самолети. Единствените изключения бяха командният състав, който успя да премине Испания, Халхин Гол, зимната война с Финландия, но имаше малко такива пилоти. И те основно предадоха натрупания опит в съответствие с учебния курс „Курсът на бойната работа на изтребители“. Това се потвърждава от потреблението на боеприпаси за въздушни цели, което се променя през цялата война от първите месеци до последния. Ако в началния етап на войната съветските пилоти често са откривали огън по врага от разстояние 300-400 метра, то вече през 1942 г., след като са натрупали опит, от разстояние 100-150 метра, а понякога и от 50 метра. Това доведе до увеличаване на точността на стрелба и намаляване на разхода на боеприпаси. По отношение на самолетното оръдие ShVAK това увеличава ефективността на снарядите му. Когато вражеският самолет се превърна в гевгир, по -ниската експлозивна сила на съветските оръдейни снаряди вече не беше значителна.
Крило на немския изтребител Bf 109, след като беше поразено от 20 мм снаряди ShVAK
По време на предвоенния период и годините на Втората световна война съветската индустрия произвежда повече от 100 хиляди самолетни оръдия ShVAK, което го прави една от най-масовите артилерийски системи в историята на авиацията. Производството на ShVAK е преустановено едва през 1946 г. Той беше заменен от по-модерното самолетно оръдие В-20, което със сходни бойни характеристики беше по-надеждно и леко.
Характеристиките на производителността на ShVAK:
Дължина / тегло:
Версия на крилото - 1679 мм / 40 кг.
Вариант на кула - 1726 мм / 42 кг.
Мотопистолет - 2122 мм / 44, 5 кг.
Дължината на хода на движещите се части е 185 мм.
Скорострелност - 700-800 rds / min.
Скоростта на муцуната е 815 m / s.
Касета - 20x99 mm R.
