Vid den tyska attacken mot Sovjetunionen var vår flygning beväpnad med två typer av flygplanskanoner: 20 mm ShVAK (Shpitalny-Vladimirova stor kaliberflygning), vars utformning i många avseenden liknade 7, 62 -mm ShKAS flygmaskinpistol och 23 mm. VYa (Volkova-Yartseva).
20 mm ShVAK-kanonen tillverkades i följande varianter: vinge, torn och motorpistol. Pistornas vikt är 40 kg - 44,5 kg. Eldhastighet 700-800 varv / min. Initialhastigheten är 815 m / s. Synkrona och vingmonterade 20 mm ShVAK-fästen installerades på I-153P, I-16, Yak-1, Yak-3, Yak-7B, LaGG-3, La-5, La-7, Pe-3-krigare, och 1943 producerades 158 vapen för installation på orkanfighters i stället för 7, 92 mm Browning-maskingevär. Två stationära kanoner placerades på Tu-2-bombplanet och på en del av Pe-2-bombplanen. Defensiva torn med 20 mm ShVAK-kanoner installerades på Pe-8 och Er-2 bombplan.
ShVAK var i alla avseenden överlägsen den tyska MG-FF-flygplanskanonen, som 1941 var den vanligaste inom tysk flyg.
År 1940 skapade designers A. A. Volkov och S. A. Yartsev en 23 mm automatisk kanon VYa-23 för en ny 23 mm patron. Med en vikt på 66 kg gjorde pistolen 550-650 skott / min.
I VYa -kanonen användes skal som vägde 200 gram, vilket är dubbelt så mycket som ShVAK: s. En pansargenomträngande brandprojektil på ett avstånd av 400 m längs den normala genomborrade 25 mm rustningen.
Rekylen av VYa -kanonen var tillräckligt stor, och den installerades inte ursprungligen på stridsflygplan. I början av kriget var dess enda transportör Il-2-attackflygplanet, i vars vinge en VYa-kanon installerades med en ammunitionslast på 150 rundor per fat. Senare beväpnades hon med Il-10-attackflygplan och delvis LaGG-3-krigare.
Under fientligheterna visade det sig att sovjetiska flygplansvapen av 20-23 mm kaliber effektivt endast kunde bekämpa fiendens lätta pansarfordon; medelstora stridsvagnar och självgående vapen var för hårda för dem.
Under andra hälften av 1942 släpptes en liten serie av Il-2-versionen, beväpnad med 37 mm ShFK-37-kanoner.
Flygkanonen 37 mm ShFK-37 utvecklades under ledning av B. G. Shpitalny.
Vikten av pistolen monterad på Il-2-flygplanet var 302,5 kg. Avfyrningshastigheten för ShFK-37, enligt fältprov, var i genomsnitt 169 omgångar per minut med en initial projektilhastighet på cirka 894 m / s. Pistolammunitionen innefattade pansargenomborrande brandspårare (BZT-37) och fragmenteringsbrand -tracer (OZT-37) skal.
BZT-37-projektilen gav penetration av tyskt tankvapen 30 mm tjockt i en vinkel på 45 grader. till det normala från ett avstånd av högst 500 m. Pansertjocklek 15-16 mm och mindre, genomborrade projektilen vid mötesvinklar på högst 60 grader. på samma avstånd. Pansar 50 mm tjock (frontdel av skrov och torn av medeltyska stridsvagnar) penetrerades av BZT-37-projektilen från avstånd på högst 200 m vid mötesvinklar som inte överstiger 5 grader.
De stora övergripande måtten på ShFK-37-kanonerna och matvaror (magasinkapacitet på 40 skal) bestämde deras placering i fackverk under Il-2-flygplanets vinge. På grund av installationen av ett stort magasin på kanonen måste det sänkas kraftigt i förhållande till vingkonstruktionsplanet (flygplanets axel), vilket inte bara komplicerade utformningen av att fästa kanonen på vingen (pistolen monterades på en chock absorberare och flyttade med magasinet vid avfyrning), men krävde också att det skulle göras för hennes fairings skrymmande med ett stort tvärsnitt.
Testerna visade att flygprestanda för Il-2 med de stora kaliberna ShFK-37 luftkanoner, jämfört med serie Il-2 med ShVAK- eller VYa-kanonerna, minskade betydligt. Flygplanet har blivit mer inert och svårare att flyga, särskilt i svängar och svängar på låg höjd. Manövrerbarheten försämrades vid höga hastigheter. Piloterna klagade över den betydande belastningen på rodren vid manövrer.
Riktad avfyrning från ShFK-37-kanonerna på Il-2 var i stort sett svår på grund av kanonernas starka rekyl vid avfyrning och bristen på synkronisering i deras verksamhet. På grund av det stora avståndet mellan kanonerna i förhållande till flygplanets massa, liksom på grund av den otillräckliga styvheten i pistolmonteringsfästet, ledde det till att attackflygplanet upplevde starka stötar, "hackar" och slogs av riktlinjen vid avfyrning, och detta i sin tur, med hänsyn till den otillräckliga längsgående stabiliteten "Ila", ledde till betydande spridning av skal och en kraftig minskning (cirka 4 gånger) i eldens noggrannhet.
Att skjuta från en kanon var helt omöjligt. Attackflygplanet vände omedelbart i riktning mot skjutpistolen så att det inte var möjligt att införa en ändring av sikten. I detta fall kan det bara vara den första projektilen att träffa målet.
Under hela testperioden fungerade ShFK -37 -kanonerna opålitliga - den genomsnittliga procentsatsen för ammunitionsskott per misslyckande var bara 54%. Det vill säga nästan varannan sort på ett IL-2 stridsuppdrag med ShFK-37 kanoner åtföljdes av att minst ett av vapnen misslyckades. Den maximala bombbelastningen för attackflygplanet minskade och var bara 200 kg. Allt detta minskade avsevärt stridsvärdet för det nya attackflyget.
Trots misslyckandet med ShFK-37 fortsatte arbetet i denna riktning. År 1943 började produktionen av NS-37-luftkanonen (designers Nudelman och Suranov). Den använde bandmatning, vilket gjorde det möjligt att öka eldhastigheten till 240-260 varv / min. Projektilens initialhastighet är 810 m / s, pistolens vikt är 171 kg. Tack vare remmatningen och lägre vikt blev det möjligt att installera det nya systemet på stridsflygplan.
De militära testerna av pistolen utfördes på LaGG-3 från 21 april till 7 juni 1943 på Kalinin Front och på Yak-9T från 22 juli till 21 augusti 1943 på Central Front. Efter militära prövningar togs pistolen i bruk under beteckningen NS-37. Yak-9T (tank) flygplan tillverkades från mars 1943 till juni 1945. Totalt producerades 2 748 flygplan.
Som tänkt av konstruktörerna skulle ökningen av kämparnas eldkraft öka den riktade skjutbanan och sannolikheten för att träffa målet. För att skjuta ner en jaktplan var det i regel tillräckligt med en träff på en 37 mm projektil; för en tvåmotorig bombplan krävdes två eller tre.
Den nya kanonen hade dock också sina nackdelar. Kaliberhöjningen minskade eldhastigheten och antalet rundor i ammunition ombord på stridsflygplanet. Effektiv skjutning mot luftmål var bara enstaka projektiler, eftersom när du skjuter från ett Yak-9-flygplan svajade planet starkt och riktad eld erhölls endast med det första skottet, med efterföljande skal spridda. Det är värt att notera frånvaron av högkvalitativa sevärdheter på de flesta sovjetiska krigare som byggdes under kriget, som regel var det det enklaste "Vizir Vasiliev" bestående av ringar målade på vindrutan och en främre sikt, detta påverkade naturligtvis effektiviteten att skjuta på medellånga och långa avstånd.
Den 20 juli 1943 började militära tester av Il-2 med två 37 mm NS-37 luftkanoner, som fortsatte fram till den 16 december. Totalt var 96 Il-2-attackflygplan med NS-37 inblandade i militära försök.
I jämförelse med serien Ilami, beväpnad med ShVAK- eller VYa-kanoner, har Il-2 med NS-37 och med en bomblast på 200 kg blivit mer inert, svårare i en böjning och vid en stridsväng.
Försämringen av de nya attackflygplanens aerobatiska egenskaper, liksom IL-2 med ShFK-37-kanonerna, var förknippad med en stor massa spridd över vingspannan och närvaron av kanonfästen, vilket förvärrar flygplanets aerodynamik. IL-2 med NS-37 hade inte längsgående stabilitet över hela sortimentet av CG, vilket signifikant minskade noggrannheten vid avfyrning i luften. Den senare förvärrades av den kraftiga rekylen från vapnen när man sköt från dem.
Tester har visat att avfyrning från ett Il-2-flygplan från NS-37-kanoner endast bör avfyras i korta skurar av högst två eller tre skott i längd, eftersom när man skjuter samtidigt från två kanoner på grund av flygplanets asynkrona funktion, flygplanet upplevde betydande hack och slogs av riktlinjen. Att sikta på korrigering i det här fallet var i princip omöjligt.
När man sköt från en kanon var det bara möjligt att träffa målet med det första skottet, eftersom attackflygplanet vände mot skjutkanonen och riktningskorrigeringen blev omöjlig. Nederlaget för punktmål - stridsvagnar, pansarfordon, bilar, etc. med normal drift av kanonerna var ganska uppnåelig.
Samtidigt mottogs träffar på tankar endast i 43% av sortierna och antalet träffar på den använda ammunitionen var 2,98%.
Enligt den allmänna uppfattningen hade flygpersonalen som flyger IL-2 från NS-37, attackflygplanet, när de attackerade små mål, hade inga fördelar jämfört med IL-2 med mindre kaliberpistoler (ShVAK eller VYa) med en vanlig bomb last på 400 kg. Samtidigt kan användningen av IL-2 med NS-37 för stora ytor och volymetriska mål, ammunitionsdepåer, ackumulering av stridsvagnar, artilleri och luftvärnsbatterier, järnvägståg, små fartyg etc. vara ganska framgångsrik.
När man arbetar mot markmål bestäms effektiviteten av varje typ av pistol av målets art. Så när man skjuter på öppet belägna levande mål skilde sig åtgärden från en 7, 62 mm kula lite från effekten av en 20 mm projektil, eftersom deras fragmenteringseffekt är mycket svag och en direkt träff krävdes för att besegra personal. Vid skjutning mot bilar, järnvägsstationer och småbåtar var 7, 62-12, 7 mm maskingevär ineffektiva och effekten av flygplanskanoner ökade kraftigt med en ökning av kaliber och vikt av projektilen. Här behövdes bara vapen av större kaliber.
Massiv förstörelse av stridsvagnar från flygplanskanoner, allmänt annonserad i filmer och memoarer, hänvisar i de flesta fall till jaktberättelser. Det är helt enkelt omöjligt att tränga in i den vertikala rustningen i en medelstor eller tung tank med en 20 mm - 37 mm flygplanskanon. Vi kan bara prata om rustningen på tankens tak, som är flera gånger tunnare än den vertikala och var 15-20 mm för medelstora tankar och 30-40 mm för tunga tankar. Flygvapen använde både kaliber och sub-kaliber rustningsgenomträngande skal. I båda fallen innehöll de inte sprängämnen, utan bara ibland några gram brännämnen. I detta fall var projektilen tvungen att träffa vinkelrätt mot rustningen. Det är klart att under stridsförhållanden träffade skalen taket på tankarna i mycket mindre vinklar, vilket kraftigt minskade deras rustningspenetration eller till och med ricocheted. Till detta måste läggas till att inte alla skal som genomborrade rustning i en tank satte den ur spel.
Med tanke på minskningen av flygegenskaper och minskningen av bombbelastningen på Il-2-flygplanet beväpnad med NS-37, var denna modifiering av attackflygplanet inte utbredd. PTAB-2, 5-1, 5 kumulativa bomber, som togs i bruk 1943, visade sig vara ett mycket mer effektivt anti-tankvapen.
På grundval av NS-37-kanonen, samtidigt som de övergripande dimensionerna bibehölls, skapades en luftfart, automatisk 45 mm NS-45-kanon. Pistolens vikt var 150-153 kg. Eldhastighet 260-280 varv / min. Kanonen levereras med remmatning. I 45 mm flygplanskanonen NS-45 användes för första gången i Sovjetunionen en nosbroms på ett flygplan som absorberade upp till 85% av rekylenergin. 1944-45 producerades totalt cirka 200 kanoner. Yak-9K (stor kaliber) jaktplan med NS-45-kanonen i motorkollapsen, med 29 omgångar ammunition var speciellt utformad och byggd för denna pistol. Totalt tillverkades 53 flygplan av denna typ.
44 Yak-9K-flygplan genomgick militära försök från den 13 augusti till den 18 september 1944 vid den tredje vitryska fronten och från den 15 januari till den 15 februari 1945 vid den andra vitryska fronten. Det antogs att krigare med kanoner av stor kaliber skulle operera mot grupper av fiendens bombplan, som befann sig utanför den effektiva defensiva brandzonen för deras skjutplatser. I genomsnitt spenderades tio 45 mm skal på ett fiendens flygplan.
Yak-9K behövde dock själva täckning för krigare med 20 mm kanoner, inklusive drivna maskiner. Riktad avfyrning från 45 mm kanoner erhölls endast vid det första skottet, resten av skalen flög förbi. Efter en skott av tre skott, avlossade även vid maximal hastighet, föll den senare kraftigt, stabiliteten i planet förlorades, olje- och vattenläckage i rörledningarna observerades.
Dessutom var det mycket sällsynt att möta en stor grupp fiendens bombplan i slutet av 1944, och det fanns inget särskilt behov av en sådan kämpe. Enligt resultaten från militära tester lanserades inte Yak-9K i massproduktion.
I Sovjetunionen, under krigstid, utvecklades flygplanskanoner och större kalibrer. Den 57 mm automatpistolen N-57 utvecklades under ledning av den ledande designern G. A. Zhirnykh i slutet av det stora patriotiska kriget. För denna kaliber hade pistolen en relativt liten massa - 135 kg. En liten serie med 36 vapen gjordes.
Pistolen testades framgångsrikt på MiG-9 "F-3" jetfighter (tredje prototyp). Detta var det första och enda fallet i luftfartens historia som en 57 mm kanon installerades på en jetjakt. Men produktionen av MiG-9 startades med 37 mm N-37-kanonen, även om några av flygplanen i den första satsen fortfarande var utrustade med N-57-kanonen. Därefter ersattes det på alla flygplan av N-37-kanonen.
År 1943-1945. vid TsAKB som leddes av V. G. Grabin, arbetet pågick för att skapa automatkanoner av stor kaliber luftfart.
65 mm, 76 mm, 100 mm automatiska flygplanskanoner utvecklades.
1948 tillverkades två prototyper av 65-mm-kanonen och testades på fabriken. År 1949 skickades ett prov för fältprov vid Air Force Research Institute. För 65-mm-pistolen skapades två skott: med en OFZT-projektil och med en BRZT-projektil. På ett avstånd av 600 m genomborrade BRZT -projektilen 60 mm rustning i en mötesvinkel på 30 °. Således kunde denna projektil tränga in i rustningen i vilken tank som helst från den tiden ovanifrån.
1948 började TsNII-58 arbeta med B-0902 100-mm automatisk flygkanon. Det var tänkt att installeras på Tu-2- och Tu-4-bombplan, som skulle omvandlas till krigare. Naturligtvis kunde varken propelldriven (Yak-3, JIa-5, La-7, La-9, etc.) eller jetjagare (Yak-15, MiG-9, etc.) fysiskt bära denna pistol på grund av dess vikt och påverkan.
Den automatiska utrustningen för 100-mm-kanonen var av mekanisk typ med en lång fatlängd och alla operationer utfördes automatiskt. Pistolen var utrustad med en kraftfull nosbroms som absorberade 65% av rekylenergin. Kanonen gjordes kompakt på grund av rationell placering av alla dess enheter. Förvara mat utan band. Butiken innehöll 15 enhetspatroner.
Pistolbranden och pneumatisk laddning kontrollerades från cockpiten. Pistolens vikt utan kraftlåda var 1350 kg. Eldhastighet - 30,5 omgångar per minut. Rekylkraft - 5 ton.
För V-0902-kanonen skapade TsNII-58 speciellt tre skott: med en FZT-projektil, med en BRZT-projektil och med en avlägsen granat.
Patronen med FZT-projektilen (högexplosiv brandspårare) hade en vikt på 27 kg och en längd på 990 mm. Vikten av drivmedelsladdningen var 4,47 kg, på grund av vilken projektilen hade en initialhastighet på 810 m / s. Själva skalet, som vägde 13,9 kg, innehöll 1,46 kg sprängämnen. Den effektiva skjutbanan för FZT-projektilen var 1000-1200 m.
Patronen med BRZT -projektilen hade en vikt på 27, 34 kg och en längd på 956 mm. Vikten av drivmedelsladdningen var 4,55 kg och projektilen fick en initialhastighet på 800 m / s. Själva projektilen, som vägde 14,2 kg, innehöll lite explosivt (0,1 kg). Under testskjutning genomborrade BZRT-projektilen 120 mm rustning på ett avstånd av 600 m (vid en mötesvinkel på 30 °).
För att skjuta mot luftmål skapades en 100 mm fjärrgranat med dödliga brandelement. Granatens vikt är 15,6 kg. Granaten innehöll 0, 605 kg sprängämne (utvisande laddning) och 93 dödliga eldsvådande element som vägde från 52 till 61 g vardera. Projektilen var utrustad med ett VM-30 fjärrrör. 1948-1949. Experimentella satser av granater med enhetligt och ringformat arrangemang av dödliga brandeldelement testades. För att testa effektiviteten av fragmenten och deras "brännande förmåga" genomfördes markskjutning mot flygplanet.
100-mm B-0902-kanonen blev den mest kraftfulla automatiska flygplanskanonen inte bara i Sovjetunionen utan också uppenbarligen i världen. Ur teknisk synvinkel var det ett mästerverk inom teknik. Det enda problemet är att hon var fem år sen. 1944-1945. en höghastighetsbombare med en kolvmotor kunde skjuta från den med nästan straffrihet de flygande fästningarna B-17 och B-29 som flyger i tät ordning från ett avstånd av 1 km eller mer. Men tillkomsten av jetkämpar förändrade radikalt taktiken för luftkamp, och tunga flygplanskanoner förlorade all mening, åtminstone för att skjuta mot flygplan.
