مسلسلهای کالیبر بزرگ و اولین توپها در جنگ جهانی اول در هواپیما ظاهر شدند ، اما در ادامه اینها تنها تلاشهای ترسناک برای افزایش قدرت آتش اولین هواپیماها بود. تا اواسط دهه 30 قرن بیستم ، این سلاح در حمل و نقل هوایی فقط به صورت پراکنده مورد استفاده قرار می گرفت. اوج شکوفایی اسلحه های سریع هوایی در سالهای قبل از جنگ و سالهای جنگ جهانی دوم بود. در اتحاد جماهیر شوروی ، یکی از معروف ترین توپ های هواپیما ، که بر روی تعداد زیادی هواپیما از I-16 تا La-7 نصب شده بود و به عنوان بخشی از برجک ها در بمب افکن های Pe-8 و Er-2 استفاده می شد ، توپ هوایی 20 میلیمتری ShVAK (Shpitalny -Vladimirov Aviation Large Caliber). عمدتا ، این تفنگ برای مسلح کردن جنگنده های شوروی استفاده می شد.
در عین حال ، هیچ یک از توپ های هواپیمای شوروی نمی تواند از حجم تولیدی مانند ShVAK برخوردار باشد. در سال 1942 ، سال نسبتاً دشواری برای کل کشور ، شرکت های اتحاد جماهیر شوروی قادر به تولید 34601 توپ هواپیما از این نوع بودند. تولید ShVAK در کارخانه اسلحه تولا ، کارخانه اسلحه Kovrov و کارخانه های ماشین سازی ایژفسک آغاز شد. در کل ، در اتحاد جماهیر شوروی ، با در نظر گرفتن تولید قبل از جنگ ، بیش از 100 هزار نسخه از توپ هواپیمای ShVAK 20 میلی متری تولید شد. نسخه کمی اصلاح شده آن نیز برای مسلح کردن تانک های سبک ، به عنوان مثال ، تانک جرم T-60 استفاده شد. با توجه به حجم تولید و استفاده از این سیستم توپخانه ، به درستی از آن به عنوان "سلاح پیروزی" یاد می شود.
ShVAK اولین توپ هوانوردی خودکار شوروی با کالیبر 20 میلی متر است. در سال 1936 به بهره برداری رسید و تا سال 1946 تولید شد ، زمانی که آخرین 754 اسلحه از این نوع مونتاژ شد. توپ هواپیما در چهار نسخه بال ، برجک ، موتور تفنگ و سنکرون تولید شد. تفنگ موتوری با وجود بشکه بلندتر و کمک فنر متمایز شد. در ساختار خود ، ShVAK کاملاً شبیه مسلسل 12 میلیمتری 7 ، 7 میلی متری با همین نام بود که در سال 1934 پذیرفته شد. تنها تفاوت در قطر بشکه استفاده شده بود. آزمایش مسلسل کالیبر بزرگ ShVAK به طراحان نشان داد که به لطف حاشیه ایمنی موجود ، کالیبر سیستم را می توان بدون تغییر ابعاد سیستم متحرک ، به سادگی با تعویض لوله ، به 20 میلی متر افزایش داد. اسلحه ShVAK دارای نوار تغذیه بود ، فرآیند بارگیری مجدد به صورت مکانیکی یا پنوماتیک انجام شد.
توپ هوایی ShVAK
ShVAK همزمان در جنگنده La-5
برای اولین بار ، توپ جدید بر روی جنگنده IP-1 که توسط دیمیتری پاولوویچ گریگورویچ طراحی شده بود نصب شد. در تابستان 1936 ، برای آزمایشات دولتی به موسسه تحقیقات نیروی هوایی ارائه شد. در عین حال ، تنظیم دقیق آن حدود چهار سال به طول انجامید. فقط در سال 1940 ، توپ ShVAK که توسط بوریس گاوریلوویچ شپیتالی و سمیون ولادیمیرویچ ولادیمیروف طراحی شده بود ، بر روی جنگنده های اتحاد جماهیر شوروی نصب شد ، هم در تجزیه بلوک سیلندر موتور هواپیمای M-105 (تفنگ موتوری) و هم در بال. اولین رزمایش تفنگ هواپیمای جدید شوروی در سال 1939 انجام شد. توپ های هوایی ShVAK روی جنگنده های I-16 قرار داشت که در نبرد با ژاپنی ها در خلخین گل استفاده می شد.
از نظر ساختاری ، توپ هواپیمای ShVAK 20 میلیمتری مدلهای قبلی مسلسل های ShKAS و ShVAK (12 ، 7 میلی متر) را تکرار کرد. اتوماتیک اسلحه بر اساس خروجی گاز کار می کرد.تفنگ هوا دارای یک لوله ثابت بود که هنگام مونتاژ ، با استفاده از یک قفل قفل کننده به جعبه مونتاژ متصل می شد. همانطور که در تحولات قبلی ، در توپ هواپیمای ShVAK 20 میلیمتری ، از برجسته ترین سیستمهای Shpitalny استفاده شد-یک مکانیزم 10 حالته درام برای حذف تدریجی کارتریج از نوار ، به دلیل استفاده از آن ، میزان بالای آتش سیستم تضمین شد اما این طرح کار مستلزم استفاده از کارتریج جوش داده شده خود با فلنج فلنج بیرون زده بود که به شیار پیچ درام تفنگ چسبیده بود. به همین دلیل ، هیچ نوع کارتریج دیگری نمی تواند در اسلحه اسپیتالنی استفاده شود.
امروزه می توان با خیال راحت گفت که ایده یکپارچه سازی سلاح ها برای کالیبرهای مختلف کاملاً منطقی است. بسیاری از سیستم ها در عمل جهانی همین مسیر را دنبال کردند ؛ امروز ، در ربع اول قرن 21 ، سلاح های چند کالیبر شکوفایی واقعی را تجربه می کنند. با این حال ، در مورد مدلهای Shpitalny ، همه چیز چندان ساده نبود. نکته این است که اولین پروژه مسلسل هواپیمای ShKAS در اطراف کارتریج تفنگ کالیبر 7 ، 62x54R با لبه ساخته شد ، که برای دستیابی به سرعت بالای آتش مسلسل کاملاً موجه بود. اما در حال حاضر ShVAK ها از صنعت شوروی خواستند که مهمات اساسی با طرح جوشکاری ایجاد کنند. در نوع با مسلسل 12 ، 7 میلی متری ، این راه حل ناموفق بود. این کالیبر به عنوان جهانی تصور می شد ، برنامه ریزی شده بود که از آن نه تنها در حمل و نقل هوایی استفاده شود. با فشنگ 12.7x108 میلیمتری degtyarevsky که برای مواد غذایی مناسب تر بود ، حتی قاطعیتی که برای Shpitalny مشخص بود برای تولید موازی یک کارتریج جوش خورده مشابه 12.7x108R کافی نبود. چنین کارتریج در اتحاد جماهیر شوروی برای مدت کوتاهی به موازات تولید سری کوچکی از مسلسل های بزرگ SHVAK تولید شد. در نهایت ، به سادگی متوقف شد.
بال ShVAK روی جنگنده I-16 نوع 17
اما نسخه 20 میلی متری ShVAK منتظر سرنوشت بسیار موفق تری بود. در زمان توسعه این تفنگ هواپیما ، کارتریج های 20 میلی متری دیگر به سادگی در اتحاد جماهیر شوروی وجود نداشت. به عنوان یک گزینه احتمالی ، تولید "Long Soloturn"-یک مهمات قوی سوئیسی با کالیبر 20x138R ، که مسلسل جهانی Atsleg AP-20 در KB-2 برای آن ایجاد شده بود ، در نظر گرفته شد ، با این حال ، به طور کلی ، طاقچه مهمات 20 میلیمتری در اتحاد جماهیر شوروی پر نشد ، که دستها را به طور کامل به سازندگان توپ هوایی ShVAK باز کرد.
از دیگر جنبه های منفی اتحاد نسخه های 12 ، 7 میلی متری و 20 میلی متری ShVAK ، کارشناسان این واقعیت را نسبت می دهند که گروه ولادیمیروف ، در تلاش برای حفظ یک طرح واحد از گره های دو سیستم هواپیما ، مجبور شد ابعاد هندسی را در طول دو نوع کارتریج برابر کنید. طول هر دو فشنگ 147 میلی متر بود که یک طرح واحد را برای واحد سیستم با کار بیشتر در تولید - ساختار تغذیه درام ارائه داد. با این حال ، اگر کارتریج 12.7 میلیمتری برای کلاس خود به اندازه کافی قدرتمند بود ، پس 20x99R جدید یکی از ضعیف ترین مهمات کالیبر 20 میلی متر در بین همتایان خارجی خود بود.
در نهایت ، تفنگ موتوری پایه تسلیحات جنگنده های Yak و LaGG شوروی را تشکیل داد ؛ در نسخه بال ، همچنین به اولین هواپیمای حمله Il-2 با ظرفیت مهمات 200 گلوله در بشکه رسید. آغاز جنگ بزرگ میهنی باعث تولید انبوه توپ های 20 میلی متری ShVAK و معرفی نسخه های همزمان اسلحه شد که از سال 1942 در جنگنده های لاوچکین ظاهر شد و بر روی سری های جداگانه جنگنده MiG-3 نصب شد. به
Aviamotor VK-105PF با موتور اسلحه ShVAK
اما نسخه برجک ShVAK نمی تواند سرنوشت موفقی داشته باشد و در هوانوردی شوروی ریشه نداد. بسیار سنگین و دست و پاگیر ، در برجک های سبک بمب افکن های ما جا نمی گرفت. استفاده از آن بسیار محدود بود. این اسلحه بر روی یک قایق پرنده MTB-2 (ANT-44) و همچنین بر روی یک بمب افکن با تجربه Myasishchev DB-102 نصب شده است.تقریباً تنها هواپیمای جنگی سریالی که نسخه برجک ShVAK به طور مرتب بر روی آن نصب شده بود ، بمب افکن سنگین Pe-8 (TB-7) بود که تولید آن در طول سالهای جنگ عملاً قطعه قطعه بود. و در پایان جنگ ، یک توپ ShVAK نیز روی برجک بالای بمب افکن Er-2 نصب شده بود.
بنابراین ، مصرف کننده اصلی اسلحه های هواپیمای ShVAK در تمام مدت تولید آنها هواپیماهای جنگنده شوروی بود. ShVAK بر روی جنگنده های I-153P ، I-16 ، I-185 ، Yak-1 ، Yak-7B ، LaGG-3 ، La-5 ، La-7 و Pe-3 مستقر شد. هنگامی که جنگنده I-16 از تولید خارج شد و هواپیمای تهاجمی Il-2 دوباره مسلح شد با توپ جدید هوانوردی 23 میلی متری VYa ، تولید نسخه بال ShVAK تقریباً به طور کامل محدود شد. تنها در سال 1943 ، 158 مورد از این اسلحه ها برای تجهیز مجدد Lund-Lease Hurricanes شلیک شد ، جایی که آنها به جای مسلسل های 7 میلیمتری براونینگ 7 میلی متری نصب شدند. و در پایان جنگ ، نسخه توپ بر روی بال دوباره مورد استفاده قرار گرفت و به سلاح تهاجمی بمب افکن دو موتوره Tu-2 با سرعت بالا تبدیل شد.
در همان زمان ، موتور تفنگ ShVAK ، با برخی تغییرات در طراحی 1941-1942 ، بر روی تانک های سبک T-30 (اصلاح T-40) به جای مسلسل 12 ، 7 میلی متری DShK ، نصب شد. می توان قدرت تأثیر آتش آنها را بر دشمن افزایش داد و به تانکرها این فرصت را داد تا به خودروهای زرهی سبک دشمن (نفوذ زره-تا 35 میلی متر با پرتابه زیر کالیبر) ، اسلحه های ضد تانک ، لانه مسلسل ضربه بزنند. و نیروی انسانی دشمن یک نوع اسلحه تحت عنوان ShVAK-tank یا TNSh-20 (تانک Nudelman-Shpitalny) به صورت سری بر روی مخازن سبک T-60 نصب شد.
توپ TNSh-20 در تانک سبک T-60
در ماه مه 1942 ، متخصصان موسسه تحقیقات نیروی هوایی به این نتیجه رسیدند که توپ هواپیمای ShVAK 20 میلیمتری بدون نقص بر روی جنگنده های I-16 (در بال) ، Yak-1 و LaGG-3 (از طریق گیربکس) کار می کند. پرتابه این توپ در برابر هواپیماهای دشمن ، خودروهای زرهی ، تانک ها و خودروهای سبک و مخازن سوخت راه آهن موثر است. برای اقدام علیه تانک های متوسط و سنگین ، پوسته توپ ShVAK مثر نیست. به طور کلی ، پرتابه ShVAK از نظر وزن ، و از این رو م actionثر بودن عملیات انفجاری ، نسبت به پرتابه اسلحه های هواپیمای آلمان از همان کالیبر (تفنگ ShVAK 91 گرم و اسلحه هواپیمای MG FF آلمان - پایین تر بود). 124 گرم) همچنین اشاره شد که از نظر اثربخشی اقدامات بر روی اهداف ، ShVAK به طور قابل توجهی از توپ هواپیمای 23 میلی متری VYa پایین تر است.
با مقایسه ShVAK شوروی با توپ هواپیمای MG FF آلمان ، به این نتیجه می رسید که تفنگ آلمانی ، که از انرژی عقب نشینی پیچ آزاد (در ShVAK - خروجی گاز) استفاده می کرد ، تنها در وزن و قدرت شکستن برتری داشت. از پوسته های مورد استفاده در همان زمان ، سرعت پرتابه اولیه توپ آلمان حداقل 220 متر بر ثانیه کمتر بود ، اما دومین نشت برای توپ های هواپیمای بال عملا یکسان بود. در همان زمان ، MG FF 15 کیلوگرم سبک تر بود ، از جمله به دلیل استفاده از بشکه کوتاهتر. در عین حال ، این مزیت توپ های آلمانی با ظهور توپ هواپیمای جدید B-20 در اتحاد جماهیر شوروی از بین رفت.
امروزه ارزیابی عینی ارزش توپ هواپیمای ShVAK 20 میلیمتری بسیار دشوار است. البته ، این گروه دارای چندین نقص بود - مهمات ضعیف با بالستیک ضعیف ، پیچیدگی عملیاتی و تکنولوژیکی ، که به ویژه در مرحله اولیه تولید ، منجر به هزینه بالای اسلحه شد. در عین حال ، اولین عیب با سرعت زیاد آتش ShVAK ، که به 800 دور در دقیقه رسید ، به راحتی جبران شد و کاهش هزینه به دلیل ایجاد تولید انبوه و سازگاری صنعت بود. شایان ذکر است که از نظر میزان شلیک ، ShVAK در بین تفنگ های هواپیمای سریالی سایر ایالت ها برابر نبود. درست است ، نسخه های همزمان که بر روی جنگنده های عالی شوروی La-5 و La-7 نصب شده بودند ، بسته به حالت کارکرد موتور ، میزان تیراندازی کمتری داشتند-550-750 گلوله در دقیقه.
مقایسه فشنگ 20x99R با مهمات دیگر
در هر صورت ، می توان گفت که توپ هوایی Shpitalny-Vladimirovov به یکی از نمونه های نمادین سلاح های ارتش سرخ تبدیل شده است که توانست پیروزی کشور ما را در جنگ بزرگ میهنی تضمین کند. به گفته خلبانان جنگنده آن سالها ، قدرت حتی گلوله های نسبتاً ضعیف 20 میلیمتری توپ ShVAK برای مبارزه با هر هواپیمای لوفت وافه کافی بود. البته ، اگر آلمان انبوه بمب افکن های سنگین داشت یا هوانوردی شوروی مجبور بود در آسمان با ارتش "قلعه های پرنده" آمریکایی برخورد کند ، جنگنده های ما کار سختی را تجربه می کردند ، اما در واقع هیچ یک از این اتفاقات نیفتاد.
همچنین لازم به یادآوری است که در اتحاد جماهیر شوروی برای مدت طولانی جایگزینی برای ShVAK وجود نداشت. توسعه توپ امیدوار کننده هواپیمای B-20 که توسط میخائیل اوگنیویچ برزین طراحی شده است ، همچنین توسط وی بر اساس یک مسلسل کالیبر بزرگ و بر اساس همان اصل عملکرد ShVAK ایجاد شده است ، به دلیل بیماری طراح به طور جدی به تأخیر افتاد. به به همین دلیل ، توپ هواپیمای ShVAK ، با وجود "ضعف" ، سلاح اصلی جنگجویان جنگ بزرگ میهنی باقی ماند.
آموزش خلبانان شوروی ، که در طول جنگ افزایش یافت و امکان استفاده م effectivelyثر از سلاح های در اختیار آنها را نیز فراهم کرد ، نقش مهمی ایفا کرد. بر هیچ کس پوشیده نیست که پرسنل نیروی هوایی ارتش سرخ ، که در 22 ژوئن 1941 با جنگ دیدار کردند ، دارای صلاحیت بسیار پایین و تقریباً عدم تجربه کامل در استفاده رزمی از هواپیماهای خود بودند. استثنائات تنها پرسنل فرماندهی بودند که توانستند اسپانیا ، خلخین گل ، جنگ زمستانی با فنلاند را پشت سر بگذارند ، اما چنین خلبانانی کم بودند. و آنها ، به طور عمده ، تجربه انباشته را مطابق با دوره آموزشی "دوره استخدام رزمی هواپیماهای جنگنده" منتقل کردند. این امر با استفاده از مهمات برای اهداف هوایی تأیید شد ، که در طول جنگ از ماه های اول تا آخرین تغییر کرد. اگر در مرحله اولیه جنگ ، خلبانان شوروی اغلب از فاصله 300-400 متری دشمن را شلیک می کردند ، در حال حاضر در سال 1942 ، با کسب تجربه ، از فاصله 100-150 متر ، و گاهی از 50 متر. این امر منجر به افزایش دقت تیراندازی و کاهش مصرف مهمات شد. با توجه به توپ هواپیمای ShVAK ، این امر کارایی پوسته های آن را افزایش داد. هنگامی که هواپیمای دشمن به کولر تبدیل شد ، نیروی انفجاری پایین گلوله های توپ شوروی دیگر قابل توجه نبود.
بال جنگنده Bf 109 آلمان پس از اصابت گلوله های 20 میلی متری ShVAK
در دوران قبل از جنگ و سالهای جنگ جهانی دوم ، صنعت شوروی بیش از 100 هزار توپ هواپیمای ShVAK تولید کرد که این امر را به یکی از عظیم ترین سیستم های توپخانه در تاریخ هوانوردی تبدیل کرده است. تولید ShVAK فقط در سال 1946 متوقف شد. توپ هواپیمای پیشرفته B-20 جایگزین آن شد که دارای ویژگی های رزمی مشابه ، قابل اطمینان تر و سبک تر بود.
ویژگی های عملکردی ShVAK:
طول / وزن:
نسخه بال - 1679 میلی متر / 40 کیلوگرم.
نوع برجک - 1726 میلی متر / 42 کیلوگرم.
تفنگ موتوری - 2122 میلی متر / 44 ، 5 کیلوگرم.
طول ضربه قطعات متحرک 185 میلی متر است.
سرعت آتش - 700-800 دور در دقیقه
سرعت پوزه 815 متر بر ثانیه است.
کارتریج - 20x99 میلی متر R
