По времето на германското нападение срещу СССР нашата авиация беше въоръжена с два типа самолетни оръдия: 20-мм ШВАК (авиация с голям калибър Шпитален-Владимирова), чийто дизайн в много отношения беше подобен на 7, 62 -мм авиационна картечница ШКАС и 23-мм. ВЯ (Волкова-Ярцева).
20-мм оръдие ShVAK е произведено в следните варианти: крило, кула и мотопистолет. Теглото на оръжията е 40 кг - 44,5 кг. Скорострелност 700-800 rds / min. Началната скорост е 815 м / сек. На изтребители I-153P, I-16, Як-1, Як-3, Як-7Б, ЛаГГ-3, Ла-5, Ла-7, Пе-3 бяха монтирани синхронни и монтирани на крило 20-мм ШВАК, а през 1943 г. са произведени 158 оръдия за монтаж на изтребители на урагани вместо 7, 92-мм картечници Браунинг. Две стационарни оръдия бяха поставени на бомбардировача Ту-2 и на част от бомбардировачите Пе-2. На бомбардировачи Пе-8 и Ер-2 бяха монтирани отбранителни кули с 20-мм оръдия ШВАК.
ШВАК превъзхожда във всички отношения германското самолетно оръдие MG-FF, което през 1941 г. е най-разпространеното в германската авиация.
През 1940 г. дизайнерите А. А. Волков и С. А. Ярцев създават 23-мм автоматично оръдие ВЯ-23 за нов 23-мм патрон. С тегло 66 кг пистолетът прави 550-650 изстрела / мин.
В оръдието VYa са използвани снаряди с тегло 200 грама, което е два пъти повече от това на ShVAK. Брониращ запалителен снаряд на разстояние 400 м по протежение на нормалната пробита 25-мм броня.
Откатът на пистолета VYa беше достатъчно голям и първоначално не беше инсталиран на изтребители. До началото на войната единственият му носител е щурмовият самолет Ил-2, във всяко крило на който е монтирано по едно оръдие VYa с боеприпаси от 150 патрона на цев. По-късно тя е въоръжена с щурмови самолети Ил-10 и частично изтребители ЛаГГ-3.
В хода на военните действия се оказа, че съветските самолетни оръдия с калибър 20-23 мм са били в състояние да се борят ефективно само срещу леки бронирани машини на противника, средните танкове и самоходните оръдия са били твърде трудни за тях.
През втората половина на 1942 г. е пусната малка серия от версията Il-2, въоръжена с 37-мм оръдия ShFK-37.
37-мм самолетно оръдие ShFK-37 е разработено под ръководството на B. G. Shpitalny.
Теглото на оръдието, монтирано на самолета Ил-2, беше 302,5 кг. Скоростта на стрелба на ShFK-37, според полевите тестове, е средно 169 патрона в минута при начална скорост на снаряда от около 894 м / сек.) Снаряди.
Снарядът BZT-37 осигурява проникване на немска бронетанкова броня с дебелина 30 мм под ъгъл 45 градуса. към нормалното от разстояние не повече от 500 м. Дебелина на бронята 15-16 мм и по-малко, снарядът е пробит при срещащи ъгли не повече от 60 градуса. на същите разстояния. Броня с дебелина 50 мм (предна част на корпуса и кулата на средни германски танкове) е проникнала от снаряда БЗТ-37 от разстояния не повече от 200 м при ъгли на среща не повече от 5 градуса.
Големите габарити на оръдията ShFK-37 и складовите храни (капацитет на списание 40 патрона) определят поставянето им в обтекатели под крилото на самолета Ил-2. Поради инсталирането на голямо списание върху оръдието, то трябваше да бъде спуснато силно спрямо равнината на конструкцията на крилото (оста на самолета), което не само усложни конструкцията на закрепване на оръдието към крилото (пистолетът беше монтиран на удар абсорбатор и се премества със списанието при изпичане), но също така изисква това да се направи за обтекателите й обемисти с голямо напречно сечение.
Тестовете показаха, че летателните характеристики на Ил-2 с ширококалибрените въздушни оръдия ШФК-37, в сравнение със серийния Ил-2 с оръдията ШВАК или ВЯ, значително са намалели. Самолетът е станал по -инертен и по -труден за летене, особено при завои и завои на ниска надморска височина. Маневреността се влошава при високи скорости. Пилотите се оплакват от значителни натоварвания на кормилата при извършване на маневри.
Прицелният стрелба от оръдията ShFK-37 по Ил-2 беше до голяма степен труден поради силния откат на оръдията при стрелба и липсата на синхронизация при тяхната работа. Поради голямото разстояние на оръжията спрямо центъра на масата на самолета, както и поради недостатъчната твърдост на стойката на стойката на оръдието, това доведе до факта, че щурмовият самолет изпитва силни удари, „кълване“и беше избит от линията на прицелване при стрелба, а това от своя страна, като се вземе предвид недостатъчната надлъжна стабилност „Ила“, доведе до значително разпръскване на снаряди и рязко намаляване (около 4 пъти) на точността на огъня.
Стрелбата от едно оръдие беше напълно невъзможна. Атакуващият самолет веднага се обърна към стрелящото оръдие, така че не беше възможно да се внесе изменение в прицелването. В този случай ударът на целта може да бъде само първият снаряд.
По време на целия период на изпитване оръдията ShFK -37 работеха ненадеждно - средният процент изстрел от боеприпаси при повреда беше само 54%. Тоест, почти всяко второ излитане на бойна мисия на Ил-2 с оръдия ШФК-37 беше придружено от повреда на поне едно от оръдията. Максималният бомбен товар на щурмовия самолет намалява и е само 200 кг. Всичко това значително намали бойната стойност на новия щурмов самолет.
Въпреки неуспеха с ShFK-37, работата в тази посока беше продължена. През 1943 г. започва производството на въздушното оръдие NS-37 (конструктори Нуделман и Суранов). Използваше лентово подаване, което направи възможно увеличаването на скоростта на огъня до 240-260 rds / min. Скоростта на дулото на снаряда е 810 м / сек, теглото на пистолета е 171 кг. Благодарение на подаването на колана и по -ниското тегло стана възможно инсталирането на новата система на изтребители.
Военните изпитания на оръдието са проведени на ЛаГГ-3 от 21 април до 7 юни 1943 г. на Калининския фронт и на Як-9Т от 22 юли до 21 август 1943 г. на Централния фронт. След военни изпитания пистолетът е пуснат в експлоатация под обозначението NS-37. Самолетът Як-9Т (танков) се произвежда от март 1943 г. до юни 1945 г. Общо са произведени 2748 самолета.
Според замисъла на конструкторите, увеличаването на огневата мощ на изтребителите е трябвало да увеличи целевия обсег на стрелба и вероятността от поразяване на целта. За да се свали изтребител, като правило беше достатъчно едно попадение на 37-мм снаряд; за двумоторен бомбардировач бяха необходими два или три.
Новото оръдие обаче имаше и своите недостатъци. Увеличаването на калибъра намалява скоростта на стрелбата и броя на патроните на борда на изтребителя. Ефективната стрелба по въздушни цели беше само с единични снаряди, тъй като при стрелба от самолет Як-9 самолетът се люшкаше силно и прицелният огън се получаваше само с първия изстрел, като последващите снаряди бяха разпръснати. Струва си да се отбележи липсата на висококачествени забележителности на повечето съветски изтребители, построени по време на войната, като правило това беше най-простият "Визир Василиев", състоящ се от пръстени, боядисани на предното стъкло и мушка, което, разбира се, повлия на ефективността стрелба на средни и дълги разстояния.
На 20 юли 1943 г. започват военни изпитания на Ил-2 с две 37-мм въздушни оръдия NS-37, които продължават до 16 декември. Общо 96 щурмови самолета Ил-2 с NS-37 бяха включени във военни изпитания.
В сравнение със серийните Илами, въоръжени с оръдия ШВАК или ВЯ, Ил-2 с НС-37 и с натоварване с бомба от 200 кг стана по-инертен, по-труден на завой и на боен завой.
Влошаването на висшите пилотажни характеристики на новите щурмови самолети, подобно на IL-2 с оръдията ShFK-37, беше свързано с голямо разпръскване на масата по размаха на крилата и наличието на топови обтекатели, които влошават аеродинамиката на самолета. IL-2 с NS-37 няма надлъжна стабилност в целия диапазон на CG, което значително намалява точността на стрелбата във въздуха. Последното се влоши от силния откат на оръжията при стрелба от тях.
Тестовете показаха, че стрелбата от самолет Ил-2 от оръдия НС-37 трябва да се изстрелва само в къси серии с не повече от два или три изстрела по дължина, тъй като при стрелба едновременно от две оръдия, поради асинхронната работа на самолета, самолетът изпитва значителни кълване и е свален от линията на прицелване. Целевата корекция в този случай беше по принцип невъзможна.
При стрелба от едно оръдие ударът на целта е възможен само с първия изстрел, тъй като щурмовият самолет се обърна към стрелковия пистолет и корекцията на прицелването стана невъзможна. Поражението на точкови цели - танкове, бронирани превозни средства, автомобили и др. при нормална работа на оръдията беше доста постижимо.
В същото време ударите по танкове са получени само в 43% от боевете, а броят на ударите по изразходваните боеприпаси е 2,98%.
Според общото мнение летателният персонал, летящ с Ил-2 от NS-37, щурмовият самолет при атака на малки цели няма предимства пред Ил-2 с оръдия с по-малък калибър (ШВАК или ВЯ) с нормална бомба товар от 400 кг. В същото време използването на IL-2 с NS-37 за големи по площ и обемни цели, складове с боеприпаси, натрупвания на танкове, артилерийски и зенитни батареи, железопътни влакове, малки кораби и т.н., би могло да бъде доста успешно.
При действие срещу наземни цели ефективността на всеки тип оръдие се определя от естеството на целта. Така че, при стрелба по открито разположени живи цели, действието на 7, 62-мм куршум се различава малко от действието на 20-мм снаряд, тъй като ефектът им на фрагментация е много слаб и е необходим директен удар, за да се победи персонал. При стрелба по автомобили, гари и малки плавателни съдове 7, 62-12, 7-мм картечници бяха неефективни, а ефектът от самолетните оръдия рязко се увеличи с увеличаване на калибра и теглото на снаряда. Тук просто бяха необходими оръжия с по -голям калибър.
Масовото унищожаване на танкове от самолетни оръдия, широко рекламирано във филми и мемоари, в повечето случаи се отнася до ловни истории. Просто е невъзможно да се проникне във вертикалната броня на среден или тежък танк с 20 мм - 37 мм самолетно оръдие. Можем да говорим само за бронята на покрива на резервоара, която е няколко пъти по-тънка от вертикалната и е била 15-20 мм за средните танкове и 30-40 мм за тежките танкове. Самолетните оръдия използват както калибър, така и подкалибрени бронебойни снаряди. И в двата случая те не съдържаха експлозиви, а само от време на време няколко грама запалителни вещества. В този случай снарядът трябваше да удари перпендикулярно на бронята. Ясно е, че в бойни условия снарядите удрят покрива на танковете под много по -малки ъгли, което рязко намалява бронепробиваемостта им или дори рикошира. Към това трябва да се добави, че не всеки снаряд, пробил бронята на танк, го изключва от действие.
Като се вземат предвид намаляването на летателните характеристики и намаляването на бомбения товар на самолета Ил-2, въоръжен с NS-37, тази модификация на щурмовия самолет не беше широко разпространена. Кумулативните бомби PTAB-2, 5-1, 5, които влязоха в експлоатация през 1943 г., се оказаха много по-ефективно противотанково оръжие.
На базата на оръдието NS-37, при запазване на габаритните размери, е създадено авиационно, автоматично 45-мм оръдие NS-45. Теглото на пистолета беше 150-153 кг. Скорострелност 260-280 оборота / мин. Оръдието е снабдено с подаване на колан. За първи път в СССР в 45-мм самолетно оръдие NS-45 е използвана дулна спирачка, която поглъща до 85% от енергията на отката. През 1944-45 г. са произведени общо около 200 оръдия. Изтребителят Як-9К (голям калибър) с оръдие NS-45 при срив на двигателя, с 29 патрона е специално проектиран и построен за този пистолет. Произведени са общо 53 самолета от този тип.
44 самолета Як-9К са преминали военни изпитания от 13 август до 18 септември 1944 г. на 3-ти Белоруски фронт и от 15 януари до 15 февруари 1945 г. на 2-ри Белоруски фронт. Предполагаше се, че изтребители с оръдия с голям калибър ще действат срещу групи от вражески бомбардировачи, намиращи се извън ефективната защитна огнева зона на техните огневи точки. Средно десет 45-мм снаряда са изразходвани за един свален вражески самолет.
Самите Як-9К обаче се нуждаеха от прикритие за изтребители с 20-мм оръдия, сред които имаше и роби машини. Целенасочена стрелба от 45-мм оръдия беше получена само при първия изстрел, останалите снаряди прелетяха. След изстрел от три изстрела, изстрелян дори при максимална скорост, последният рязко падна, стабилността на самолета беше загубена, наблюдаваха се течове на масло и вода в тръбопроводите.
Освен това много рядко се срещаше голяма група вражески бомбардировачи в края на 1944 г. и нямаше особена нужда от такъв изтребител. Според резултатите от военните тестове Як-9К не е пуснат в масово производство.
В СССР по време на война са разработени самолетни оръдия и по -големи калибри. 57-мм автоматичен пистолет N-57 е разработен под ръководството на водещия дизайнер Г. А. Жирни в края на Великата отечествена война. За този калибър пистолетът имаше относително малка маса - 135 кг. Направена е малка серия от 36 оръдия.
Пистолетът е успешно тестван на реактивен изтребител МиГ-9 "F-3" (трети прототип). Това беше първият и единствен случай в историята на авиацията, че 57-мм оръдие беше инсталирано на реактивен изтребител. Но производството на МиГ-9 стартира с 37-милиметровото оръдие N-37, въпреки че някои от самолетите от първата партида все още бяха оборудвани с оръдието N-57. Впоследствие на всички самолети той е заменен с оръдието N-37.
През 1943-1945г. в ЦАКБ, която се ръководеше от В. Г. Грабин, течеше работа по създаването на авиационни автоматични оръдия с голям калибър.
Разработени са 65-мм, 76-мм, 100-мм автоматични самолетни оръдия.
През 1948 г. два прототипа на 65-мм оръдие са произведени и фабрично тествани. През 1949 г. една проба е изпратена за полеви изпитания в Изследователския институт на ВВС. За 65-мм оръдие са създадени два изстрела: с снаряд OFZT и с снаряд BRZT. На разстояние 600 м снарядът BRZT пробива 60 мм броня при ъгъл на среща 30 °. По този начин този снаряд може да проникне в бронята на всеки танк от онова време отгоре.
През 1948 г. ЦНИИ-58 започва работа по 100-мм автоматична авиационна оръдие В-0902. Той трябваше да бъде инсталиран на бомбардировачи Ту-2 и Ту-4, които щяха да бъдат преобразувани в изтребители. Естествено, нито задвижвани с витло (Як-3, JIa-5, La-7, La-9 и др.), Нито реактивни изтребители (Як-15, МиГ-9 и т.н.) не биха могли физически да носят този пистолет поради теглото му и въздействие.
Автоматичното оборудване на 100-мм оръдие е от механичен тип с дълъг ход на цевта и всички операции се извършват автоматично. Пистолетът беше оборудван с мощна дулна спирачка, която абсорбира 65% от енергията на отката. Оръдието е направено компактно поради рационалното разположение на всичките му единици. Съхранявайте храна без ленти. Магазинът съдържаше 15 унитарни патрона.
Управлението на огъня на оръдието и пневматичното презареждане се осъществяваше от пилотската кабина. Теглото на пистолета без кутия за захранване беше 1350 кг. Скорострелност - 30,5 патрона в минута. Сила на откат - 5 тона.
За оръдието V-0902 TSNII-58 специално създаде три изстрела: с снаряд FZT, с снаряд BRZT и с дистанционна граната.
Патронът с снаряда FZT (огнеупорен запалителен маркер) имаше тегло 27 кг и дължина 990 мм. Теглото на горивния заряд е било 4.47 кг, поради което снарядът е имал начална скорост 810 м / сек. Самата черупка, тежаща 13,9 кг, съдържала 1,46 кг експлозиви. Ефективният обхват на стрелба на снаряда FZT беше 1000-1200 m.
Патронът с снаряда BRZT имаше тегло 27, 34 кг и дължина 956 мм. Теглото на горивния заряд е 4,55 кг, а снарядът получава начална скорост от 800 м / сек. Самата черупка, тежаща 14,2 кг, съдържала малко експлозив (0,1 кг). По време на тестовия изстрел снарядът BZRT на разстояние 600 м проби 120-мм броня (при ъгъл на среща 30 °).
За стрелба по въздушни цели е създадена 100-мм дистанционна граната със смъртоносни запалителни елементи. Теглото на гранатата е 15,6 кг. Гранатата съдържа 0, 605 кг експлозив (изхвърлящ заряд) и 93 смъртоносни запалителни елемента с тегло от 52 до 61 g всеки. Снарядът беше оборудван с дистанционна тръба VM-30. През 1948-1949г. Изпитани бяха експериментални партиди гранати с единично и пръстеновидно разположение на смъртоносни запалителни елементи. За да се провери ефективността на фрагментите и тяхната „запалителна способност“, по самолета е извършена наземна стрелба.
100-мм оръдие В-0902 се превърна в най-мощното автоматично самолетно оръдие не само в СССР, но и очевидно в света. От техническа гледна точка това беше шедьовър на инженерството. Единственият проблем е, че закъснява с пет години. През 1944-1945г. високоскоростен бомбардировач с бутален двигател можеше почти безнаказано да стреля от него летящите крепости В-17 и В-29, летящи в плътен ред от разстояние 1 км и повече. Но появата на реактивни изтребители коренно промени тактиката на въздушния бой и тежките самолетни оръдия загубиха всяко значение, поне за стрелба по самолети.
