La momentul atacului german asupra URSS, aviația noastră era înarmată cu două tipuri de tunuri de aeronave: ShVAK de 20 mm (aviație de calibru mare Shpitalny-Vladimirova), al cărei design era în multe privințe similar cu 7, 62 -mm mitralieră de aviație ShKAS și 23 mm. VYa (Volkova-Yartseva).
Tunul ShVAK de 20 mm a fost produs în următoarele variante: aripă, turelă și mitralieră. Greutatea tunurilor este de 40 kg - 44,5 kg. Rata de foc 700-800 rds / min. Viteza inițială este de 815 m / s. Suporturile ShVAK de 20 mm sincronizate și montate pe aripi au fost instalate pe luptătoarele I-153P, I-16, Yak-1, Yak-3, Yak-7B, LaGG-3, La-5, La-7, Pe-3, iar în 1943 au fost produse 158 tunuri pentru instalare pe luptători de uragane în loc de 7 mitraliere Browning de 92 mm. Două tunuri staționare au fost plasate pe bombardierul Tu-2 și pe o parte a bombardierelor Pe-2. Turele de apărare cu tunuri ShVAK de 20 mm au fost instalate pe bombardierele Pe-8 și Er-2.
ShVAK a fost superior din toate punctele de vedere față de tunul de aeronave german MG-FF, care în 1941 era cel mai comun în aviația germană.
În 1940, designerii A. A. Volkov și S. A. Yartsev au creat un tun automat de 23 mm VYa-23 pentru un nou cartuș de 23 mm. Cântărind 66 kg, arma a făcut 550-650 de focuri / min.
În tunul VYa, au fost folosite cochilii cu o greutate de 200 de grame, care este de două ori mai mare decât cea a ShVAK. Un proiectil incendiar perforant de armură la o distanță de 400 m de-a lungul armurii normale perforate de 25 mm.
Reculul pistolului VYa a fost suficient de mare și nu a fost instalat inițial pe luptători. La începutul războiului, singurul său transportator era avionul de atac Il-2, în fiecare aripă din care era instalat un tun VYa cu o încărcătură de muniție de 150 de runde pe baril. Mai târziu, a fost înarmată cu avioane de atac Il-10 și parțial luptători LaGG-3.
În cursul ostilităților, s-a dovedit că tunurile de avioane sovietice de calibru 20-23 mm erau capabile să lupte eficient numai împotriva vehiculelor blindate ușoare ale inamicului, tancurile medii și tunurile autopropulsate erau prea dure pentru ei.
În a doua jumătate a anului 1942, a fost lansată o mică serie a versiunii Il-2, înarmată cu tunuri ShFK-37 de 37 mm.
Tunul de 37 mm ShFK-37 a fost dezvoltat sub conducerea B. G. Shpitalny.
Greutatea pistolului montat pe avionul Il-2 a fost de 302,5 kg. Rata de foc a ShFK-37, conform testelor de teren, a avut în medie 169 de runde pe minut la o viteză inițială a proiectilului de aproximativ 894 m / s.) Obuze.
Proiectilul BZT-37 a asigurat penetrarea armurii germane a tancurilor cu grosimea de 30 mm la un unghi de 45 de grade. la normal de la o distanță de cel mult 500 m. Grosimea armurii 15-16 mm și mai puțin, proiectilul străpuns la unghiuri de întâlnire nu mai mult de 60 de grade. la aceleasi distante. Armura de 50 mm grosime (partea frontală a corpului și a turelei tancurilor medii germane) a fost pătrunsă de proiectilul BZT-37 de la distanțe de cel mult 200 m la unghiuri de întâlnire care nu depășesc 5 grade.
Dimensiunile mari ale tunurilor ShFK-37 și alimentele depozitate (capacitatea magaziei de 40 de runde) au determinat amplasarea lor în carenaje sub aripa avionului Il-2. Datorită instalării unei magazii mari pe tun, acesta a trebuit să fie coborât puternic în raport cu planul de construcție a aripii (axa avionului), ceea ce nu numai că a complicat proiectarea atașării tunului la aripă (arma a fost montată pe un șoc absorbant și mutat cu magazia la tragere), dar a cerut, de asemenea, să fie făcut pentru carenajele ei voluminoase cu o secțiune transversală mare.
Testele au arătat că performanțele de zbor ale Il-2 cu tunurile cu aer ShFK-37 de calibru mare, în comparație cu seria Il-2 cu tunurile ShVAK sau VYa, au scăzut semnificativ. Aeronava a devenit mai inertă și mai dificil de zburat, mai ales în viraje și viraje la altitudine mică. Manevrabilitatea sa deteriorat la viteze mari. Piloții s-au plâns de sarcini semnificative pe cârme atunci când au efectuat manevre.
Tragerea țintită de la tunurile ShFK-37 de pe Il-2 a fost în mare parte dificilă din cauza reculului puternic al tunurilor la tragere și a lipsei de sincronizare în funcționarea lor. Datorită spațierii mari a pistolelor față de centrul de masă al aeronavei, precum și datorită rigidității insuficiente a montajului montajului pistolului, aceasta a condus la faptul că aeronava de atac a suferit șocuri puternice, „pete” și a fost scos de la linia de țintire atunci când a tras, iar aceasta, la rândul său, luând în considerare stabilitatea longitudinală insuficientă "Ila", a dus la o dispersie semnificativă a cochiliilor și la o scădere bruscă (de aproximativ 4 ori) a preciziei focului.
Tragerea dintr-un tun era complet imposibilă. Aeronava de atac s-a întors imediat către tunul de tragere, astfel încât nu a fost posibil să se introducă o modificare a țintei. În acest caz, atingerea țintei ar putea fi doar primul proiectil.
Pe întreaga perioadă de testare, tunurile ShFK-37 au funcționat nesigure - procentul mediu de muniție împușcat pe eșec a fost de doar 54%. Adică, aproape fiecare a doua ieșire într-o misiune de luptă IL-2 cu tunuri ShFK-37 a fost însoțită de eșecul a cel puțin una dintre arme. Sarcina maximă de bombă a aeronavei de atac a scăzut și a fost de doar 200 kg. Toate acestea au redus semnificativ valoarea de luptă a noului avion de atac.
În ciuda eșecului cu ShFK-37, lucrările în această direcție au fost continuate. În 1943, a început producția tunului cu aer NS-37 (proiectanții Nudelman și Suranov). Acesta a folosit alimentarea cu bandă, ceea ce a făcut posibilă creșterea ratei de foc la 240-260 rds / min. Viteza de tragere a proiectilului este de 810 m / s, greutatea pistolului este de 171 kg. Datorită alimentării cu centură și greutății reduse, a devenit posibilă instalarea noului sistem pe luptătoare.
Testele militare ale pistolului au fost efectuate pe LaGG-3 în perioada 21 aprilie - 7 iunie 1943 pe frontul Kalinin și pe Yak-9T în perioada 22 iulie - 21 august 1943 pe frontul central. După procese militare, arma a fost pusă în funcțiune sub denumirea NS-37. Avionul Yak-9T (tanc) a fost produs din martie 1943 până în iunie 1945. Au fost produse în total 2.748 de avioane.
Așa cum a fost conceput de designeri, creșterea puterii de foc a luptătorilor trebuia să crească aria de tragere vizată și probabilitatea de a atinge ținta. Pentru a doborî un luptător, de regulă, era suficientă o lovitură a unui proiectil de 37 mm; pentru un bombardier bimotor, erau necesare două sau trei.
Cu toate acestea, noul tun avea și dezavantajele sale. Creșterea calibrului a redus rata de foc și numărul de runde în muniție la bordul luptătorului. Împușcăturile eficiente asupra țintelor aeriene au fost doar proiectile unice, deoarece atunci când a tras de pe un avion Yak-9, avionul s-a legănat puternic, iar focul țintit a fost obținut numai cu prima lovitură, cu obuzele ulterioare împrăștiate. Este demn de remarcat absența obiectivelor de înaltă calitate asupra majorității luptătorilor sovietici construiți în timpul războiului, de regulă, era cel mai simplu „Vizir Vasiliev” format din inele vopsite pe parbriz și o vedere din față, ceea ce a afectat desigur eficiența de tragere la distanțe medii și mari.
La 20 iulie 1943 au început procesele militare ale Il-2 cu două tunuri cu aer NS-37 de 37 mm, care au continuat până pe 16 decembrie. În total, 96 de avioane de atac Il-2 cu NS-37 au fost implicate în procese militare.
Comparativ cu serialul Ilami, înarmat cu tunuri ShVAK sau VYa, Il-2 cu NS-37 și cu o încărcătură de bombă de 200 kg a devenit mai inert, mai dificil pe o curbă și pe un viraj de luptă.
Deteriorarea caracteristicilor acrobatice ale noii aeronave de atac, precum IL-2 cu tunurile ShFK-37, a fost asociată cu o masă mare răspândită pe anvergura aripilor și prezența carenajelor de tun, care înrăutățesc aerodinamica aeronavei. IL-2 cu NS-37 nu avea stabilitate longitudinală pe întreaga gamă de CG-uri, ceea ce a redus semnificativ precizia de tragere în aer. Acesta din urmă a fost agravat de reculul puternic al armelor la tragerea de la ele.
Testele au arătat că tragerea dintr-o aeronavă Il-2 de la tunurile NS-37 ar trebui să fie făcută numai în rafale scurte de cel mult două sau trei focuri de lungime, de când se trage simultan din două tunuri, din cauza funcționării asincrone a aeronavei, aeronava a avut experiențe semnificative și a fost scoasă de pe linia de țintă. Obiectivul corectării în acest caz a fost practic imposibil.
Când tragea dintr-un tun, lovirea țintei era posibilă numai cu prima lovitură, deoarece avionul de atac s-a întors spre arma de tragere și corectarea țintirii a devenit imposibilă. Înfrângerea țintelor punctuale - tancuri, vehicule blindate, mașini etc. cu funcționarea normală a tunurilor a fost destul de realizabil.
În același timp, loviturile asupra tancurilor au fost primite doar la 43% din ieșiri, iar numărul de lovituri la muniția uzată a fost de 2,98%.
Conform opiniei generale, personalul de zbor care zboară IL-2 de pe NS-37, aeronava de atac, atunci când ataca ținte mici, nu avea avantaje față de IL-2 cu tunuri de calibru mai mic (ShVAK sau VYa) cu o bombă normală sarcina de 400 kg. În același timp, utilizarea IL-2 cu NS-37 pentru obiective de suprafață mare și volumetrice, depozite de muniție, acumulări de tancuri, baterii de artilerie și antiaeriene, trenuri feroviare, nave mici etc., ar putea fi destul de reușită.
Atunci când funcționează împotriva țintelor de la sol, eficacitatea fiecărui tip de pistol este determinată de natura țintei. Deci, atunci când trageți asupra țintelor vii amplasate deschis, acțiunea unui glonț de 7, 62 mm diferea puțin de acțiunea unui proiectil de 20 mm, deoarece efectul lor de fragmentare este foarte slab și o lovitură directă era necesară pentru a învinge personalul. Când tragea asupra mașinilor, gării și ambarcațiunilor mici, mitralierele de 7, 62-12, 7 mm erau ineficiente, iar efectul tunurilor de aeronave a crescut brusc odată cu creșterea calibrului și a greutății proiectilului. Aici erau necesare doar arme de un calibru mai mare.
Distrugerea masivă a tancurilor din tunurile avioanelor, larg publicitate în filme și memorii, se referă în majoritatea cazurilor la povești de vânătoare. Este pur și simplu imposibil să pătrundeți în armura verticală a unui tanc mediu sau greu cu un tun de aeronavă de 20 mm - 37 mm. Nu putem vorbi decât despre armura acoperișului tancului, care este de câteva ori mai subțire decât cea verticală și avea 15-20 mm pentru tancurile medii și 30-40 mm pentru tancurile grele. Pistoalele avioanelor foloseau atât carcase de calibru, cât și calibre sub-calibre. În ambele cazuri, acestea nu conțineau explozivi, ci doar ocazional câteva grame de substanțe incendiare. În acest caz, proiectilul a trebuit să lovească perpendicular pe armură. Este clar că în condiții de luptă, obuzele lovesc acoperișul tancurilor la unghiuri mult mai mici, ceea ce le-a redus brusc penetrarea armurii sau chiar a ricoșat. La aceasta trebuie adăugat că nu orice scoică care străpungea armura unui tanc o scotea din acțiune.
Luând în considerare scăderea caracteristicilor zborului și scăderea încărcăturii cu bombă pe avionul Il-2 înarmat cu NS-37, această modificare a avionului de atac nu a fost larg răspândită. Bombele cumulative PTAB-2, 5-1, 5, care au intrat în serviciu în 1943, s-au dovedit a fi o armă antitanc mult mai eficientă.
Pe baza tunului NS-37, menținând în același timp dimensiunile generale, a fost creat un tun NS-45 automat de aviație, de 45 mm. Greutatea pistolului a fost de 150-153 kg. Rata de foc 260-280 rds / min. Tunul este furnizat cu o curea de alimentare. Pentru prima dată în URSS, în tunul NS-45 de 45 mm a fost utilizată o frână de bot, care a absorbit până la 85% din energia de recul. În 1944-45, au fost produse în total aproximativ 200 de tunuri. Luptătorul Yak-9K (de calibru mare) cu tunul NS-45 în prăbușirea motorului, cu 29 de runde de muniție a fost special conceput și construit pentru această armă. Au fost fabricate în total 53 de avioane de acest tip.
44 de avioane Yak-9K au fost supuse unor încercări militare în perioada 13 august - 18 septembrie 1944 la Frontul 3 Belarus și în perioada 15 ianuarie - 15 februarie 1945 la Frontul 2 Belarus. S-a presupus că luptătorii cu tunuri de calibru mare ar opera împotriva grupurilor de bombardiere inamice, aflându-se în afara zonei efective de foc defensive a punctelor lor de tragere. În medie, zece obuze de 45 mm au fost cheltuite pe un avion inamic doborât.
Cu toate acestea, Yak-9K însuși aveau nevoie de acoperire pentru luptătorii cu tunuri de 20 mm, printre care erau mașini de sclavi. Tragerea țintită din tunuri de 45 mm a fost obținută doar la prima lovitură, restul obuzelor au trecut în zbor. După o explozie de trei focuri de foc, trase chiar la viteză maximă, aceasta din urmă a căzut brusc, s-a pierdut stabilitatea aeronavei, s-au observat scurgeri de petrol și apă în conducte.
În plus, a fost foarte rar să întâlnim un grup mare de bombardiere inamice la sfârșitul anului 1944 și nu era nevoie specială de un astfel de luptător. Conform rezultatelor testelor militare, Yak-9K nu a fost lansat în producția de masă.
În URSS, în timp de război, au fost dezvoltate tunuri de aeronave și calibre mai mari. Pistolul automat de 57 mm N-57 a fost dezvoltat sub conducerea principalului designer G. A. Zhirnykh la sfârșitul Marelui Război Patriotic. Pentru acest calibru, arma avea o masă relativ mică - 135 kg. A fost făcută o serie mică de 36 de tunuri.
Pistolul a fost testat cu succes pe avionul de luptă MiG-9 „F-3” (al treilea prototip). Acesta a fost primul și singurul caz din istoria aviației că un tun de 57 mm a fost instalat pe un avion de luptă. Dar producția MiG-9 a fost lansată cu tunul N-37 de 37 mm, deși unele dintre aeronavele primului lot erau încă echipate cu tunul N-57. Ulterior, pe toate avioanele, a fost înlocuit cu tunul N-37.
În 1943-1945. la TsAKB care era condus de V. G. Grabin, se lucra la crearea tunurilor automate de aviație de calibru mare.
Au fost dezvoltate tunuri automate de aeronave de 65 mm, 76 mm și 100 mm.
În 1948, două prototipuri ale tunului de 65 mm au fost fabricate și testate din fabrică. În 1949, un eșantion a fost trimis pentru teste de teren la Institutul de Cercetare a Forțelor Aeriene. Pentru arma de 65 mm, au fost create două focuri: cu un proiectil OFZT și cu un proiectil BRZT. La o distanță de 600 m, proiectilul BRZT a străpuns 60 mm de armură la un unghi de întâlnire de 30 °. Astfel, acest proiectil ar putea pătrunde armura oricărui tanc din acea vreme de sus.
În 1948, TsNII-58 a început să lucreze la tunul de aviație automat B-0902 de 100 mm. Trebuia să fie instalat pe bombardierele Tu-2 și Tu-4, care urmau să fie transformate în luptători. Bineînțeles, nici elice (Yak-3, JIa-5, La-7, La-9 etc.) și nici avioanele cu jet (Yak-15, MiG-9 etc.) nu ar putea transporta fizic această armă din cauza greutății sale și impact.
Echipamentul automat al tunului de 100 mm era de tip mecanic cu o cursă lungă de țeavă și toate operațiunile au fost efectuate automat. Pistolul a fost echipat cu o puternică frână de bot care a absorbit 65% din energia de recul. Tunul a fost compactat datorită plasării raționale a tuturor unităților sale. Păstrați alimentele fără benzi. Magazinul deținea 15 cartușe unitare.
Controlul focului de armă și reîncărcarea pneumatică a fost efectuat din cabină. Greutatea pistolului fără cutia electrică a fost de 1350 kg. Rata de foc - 30,5 runde pe minut. Forța de retragere - 5 tone.
Pentru tunul V-0902, TsNII-58 a creat special trei focuri: cu un proiectil FZT, cu un proiectil BRZT și cu o grenadă la distanță.
Cartușul cu proiectilul FZT (trasor incendiar exploziv) avea o greutate de 27 kg și o lungime de 990 mm. Greutatea încărcăturii cu combustibil a fost de 4,47 kg, datorită căreia proiectilul a avut o viteză inițială de 810 m / s. Învelișul în sine, cântărind 13,9 kg, conținea 1,46 kg de explozivi. Raza de tragere efectivă a proiectilului FZT a fost de 1000-1200 m.
Cartușul cu proiectilul BRZT avea o greutate de 27, 34 kg și o lungime de 956 mm. Greutatea încărcăturii cu combustibil a fost de 4,55 kg, iar proiectilul a primit o viteză inițială de 800 m / s. Învelișul în sine, cântărind 14,2 kg, conținea un pic de exploziv (0,1 kg). În timpul focului de testare, proiectilul BZRT la o distanță de 600 m a străpuns armura de 120 mm (la un unghi de întâlnire de 30 °).
Pentru a trage la ținte aeriene, a fost creată o grenadă la distanță de 100 mm cu elemente incendiare letale. Greutatea grenadei este de 15,6 kg. Grenada conținea 0, 605 kg de exploziv (expulzând sarcina) și 93 de elemente incendiare letale, cântărind între 52 și 61 g fiecare. Proiectilul a fost echipat cu un tub de la distanță VM-30. În 1948-1949. Au fost testate loturi experimentale de grenade cu dispunere unitară și inelară a elementelor incendiare letale. Pentru a testa eficacitatea fragmentelor și „abilitatea lor incendiară”, s-a efectuat tragere la sol la aeronavă.
Tunul B-0902 de 100 mm a devenit cel mai puternic tun automat de aeronave nu numai din URSS, ci și, aparent, din lume. Din punct de vedere tehnic, a fost o capodoperă a ingineriei. Singura problemă este că a întârziat cinci ani. În anii 1944-1945. un bombardier de mare viteză cu un motor cu piston ar putea trage din acesta cu aproape impunitate cetățile zburătoare B-17 și B-29 care zboară în ordine densă de la o distanță de 1 km și mai mult. Dar apariția avioanelor de luptă cu reacție a schimbat radical tactica luptei aeriene, iar tunurile de avioane grele și-au pierdut orice semnificație, cel puțin pentru a trage asupra avioanelor.
