در زمان حمله آلمان به اتحاد جماهیر شوروی ، هوانوردی ما مجهز به دو نوع اسلحه هواپیما بود: ShVAK 20 میلیمتری (هوانوردی با کالیبر بزرگ Shpitalny-Vladimirova) ، که طراحی آن از بسیاری جهات شبیه 7 ، 62 بود مسلسل حمل و نقل هوایی SHKAS و 23 میلی متر. VYa (ولکووا-یارتسوا).
توپ 20 میلیمتری ShVAK در انواع زیر تولید شده است: بال ، برجک و تفنگ موتوری. وزن اسلحه ها 40 کیلوگرم - 44.5 کیلوگرم است. سرعت آتش 700-800 دور در دقیقه سرعت اولیه 815 متر بر ثانیه است. سوارهای 20 میلیمتری ShVAK همزمان و بالدار روی جنگنده های I-153P ، I-16 ، Yak-1 ، Yak-3 ، Yak-7B ، LaGG-3 ، La-5 ، La-7 ، Pe-3 نصب شد. و در سال 1943 158 اسلحه به جای 7 مسلسل براونینگ 92 میلی متری برای نصب بر روی جنگنده های طوفان تولید شد. دو اسلحه ثابت بر روی بمب افکن Tu-2 و بر روی بخشی از بمب افکن های Pe-2 قرار داده شد. برجک های دفاعی با توپ های 20 میلی متری ShVAK بر روی بمب افکن های Pe-8 و Er-2 نصب شد.
ShVAK از هر نظر برتر از توپ هواپیمای MG-FF آلمان بود ، که در سال 1941 رایج ترین در هوانوردی آلمان بود.
در سال 1940 ، طراحان A. A. Volkov و S. A. Yartsev یک توپ 23 میلیمتری خودکار VYa-23 برای یک کارتریج جدید 23 میلی متری ایجاد کردند. وزن 66 کیلوگرم ، اسلحه 550-650 شلیک در دقیقه داشت.
در توپ VYa ، پوسته هایی با وزن 200 گرم استفاده شده است که دو برابر ShVAK است. یک پرتابه محترقه زرهی در فاصله 400 متری در امتداد زره معمولی سوراخ شده 25 میلی متری.
عقب نشینی تفنگ VYa به اندازه کافی بزرگ بود و در اصل روی جنگنده ها نصب نشده بود. در آغاز جنگ ، تنها حامل آن هواپیمای تهاجمی Il-2 بود که در هر بال آن یک توپ VYa با بار مهمات 150 گلوله در بشکه نصب شده بود. بعداً او با هواپیماهای تهاجمی Il-10 و تا حدی جنگنده های LaGG-3 مسلح شد.
در جریان خصومت ها ، مشخص شد که اسلحه های هواپیمای شوروی با کالیبر 20-23 میلی متر قادر بودند به طور م onlyثر فقط با خودروهای زرهی سبک دشمن بجنگند ، تانک های متوسط و اسلحه های خودران برای آنها بسیار سخت بود.
در نیمه دوم سال 1942 ، سری کوچکی از نسخه Il-2 منتشر شد که مجهز به توپ های 37 میلی متری ShFK-37 بود.
توپ 37 میلیمتری ShFK-37 تحت رهبری B. G Shpitalny ساخته شد.
وزن اسلحه سوار بر هواپیمای Il-2 302.5 کیلوگرم بود. سرعت شلیک ShFK-37 ، بر اساس آزمایشات میدانی ، به طور متوسط 169 گلوله در دقیقه با سرعت پرتابه اولیه حدود 894 متر بر ثانیه بود).
پرتابه BZT-37 نفوذ زره تانک آلمانی به ضخامت 30 میلی متر و زاویه 45 درجه را فراهم کرد. در حالت عادی از فاصله بیش از 500 متر ضخامت زره 15-16 میلی متر و کمتر ، پرتابه در زاویه دیدار بیش از 60 درجه سوراخ شده است. در همان فاصله ها زره با ضخامت 50 میلی متر (قسمت جلویی بدنه و برجک تانک های متوسط آلمانی) توسط پرتابه BZT-37 از فواصل بیش از 200 متر در زوایای ملاقات بیش از 5 درجه نفوذ کرد.
ابعاد کلی بزرگ توپ های ShFK-37 و ذخیره مواد غذایی (ظرفیت 40 گلوله) محل آنها را در نمایشگاه زیر بال هواپیمای Il-2 تعیین کرد. به دلیل نصب یک مجله بزرگ بر روی توپ ، باید آن را به شدت نسبت به هواپیمای ساخت بال (محور هواپیما) پایین آورد ، که این امر نه تنها طراحی اتصال توپ به بال را پیچیده کرد (اسلحه بر روی ضربه نصب شده بود) جذب می کند و هنگام شلیک با مجله حرکت می کند) ، اما همچنین لازم است که برای جواهرات بزرگ خود با سطح مقطع بزرگ انجام شود.
آزمایشات نشان داد که عملکرد پرواز Il-2 با توپ های هوایی کالیبر بزرگ ShFK-37 در مقایسه با سریال Il-2 با توپ های ShVAK یا VYa به میزان قابل توجهی کاهش یافته است. هواپیما بی حرکت تر شده و پرواز آن دشوارتر شده است ، به ویژه در پیچ و خم در ارتفاع کم. قدرت مانور در سرعت های بالا بدتر می شود. هنگام انجام مانورها ، خلبانان از بارهای قابل توجهی روی سکان ها شکایت کردند.
شلیک با هدف شلیک توپ های ShFK-37 به Il-2 به دلیل عقب نشینی شدید توپ ها در هنگام شلیک و عدم هماهنگ سازی در عملیات آنها تا حد زیادی دشوار بود. با توجه به فاصله زیاد اسلحه ها نسبت به مرکز جرم هواپیما ، و همچنین به دلیل سفتی ناکافی محل نصب اسلحه ، این امر منجر به این واقعیت شد که هواپیمای حمله شوک های شدید "پک" را تجربه کرد. و هنگام شلیک از خط هدف خارج شد ، و این ، به نوبه خود ، با در نظر گرفتن پایداری طولی ناکافی "ایلا" ، باعث پراکندگی قابل توجه پوسته ها و کاهش شدید (حدود 4 برابر) دقت آتش شد.
شلیک از یک توپ کاملاً غیرممکن بود. هواپیمای تهاجمی بلافاصله به سمت توپ شلیک کننده چرخید به طوری که امکان ایجاد اصلاحیه در هدف گیری وجود نداشت. در این حالت ، ضربه زدن به هدف تنها می تواند اولین پرتابه باشد.
در کل دوره آزمایش ، اسلحه های ShFK -37 غیرقابل اعتماد کار می کردند - میانگین درصد شلیک مهمات در هر شکست تنها 54 بود. به این معنا که تقریباً هر دومین پرواز در ماموریت رزمی IL-2 با توپ ShFK-37 با شکست حداقل یکی از اسلحه ها همراه بود. حداکثر بار بمب هواپیماهای تهاجمی کاهش یافت و تنها 200 کیلوگرم بود. همه اینها ارزش رزمی هواپیماهای تهاجمی جدید را به میزان قابل توجهی کاهش داد.
با وجود شکست در ShFK-37 ، کار در این جهت ادامه یافت. در سال 1943 ، تولید توپ هوایی NS-37 (طراحان نودلمن و سورانوف) آغاز شد. از تغذیه نوار استفاده کرد ، که باعث شد سرعت آتش به 240-260 دور در دقیقه افزایش یابد. سرعت پرتابه پرتابه 810 متر بر ثانیه و وزن تفنگ 171 کیلوگرم است. به لطف تغذیه کمربند و وزن کمتر ، امکان نصب سیستم جدید بر روی جنگنده ها فراهم شد.
آزمایشات نظامی تفنگ در LaGG-3 از 21 آوریل تا 7 ژوئن 1943 در جبهه کالینین و در Yak-9T از 22 ژوئیه تا 21 اوت 1943 در جبهه مرکزی انجام شد. پس از آزمایشات نظامی ، اسلحه تحت عنوان NS-37 به خدمت گذاشته شد. هواپیمای Yak-9T (تانک) از مارس 1943 تا ژوئن 1945 تولید شد. در مجموع 2748 هواپیما تولید شد.
همانطور که طراحان تصور می کردند ، افزایش قدرت آتش جنگنده ها باعث افزایش برد شلیک هدف و احتمال برخورد با هدف می شود. برای سرنگونی جنگنده ، به عنوان یک قاعده ، یک ضربه پرتابه 37 میلی متری کافی بود ؛ برای یک بمب افکن دو موتوره ، دو یا سه مورد نیاز بود.
با این حال ، توپ جدید اشکالاتی نیز داشت. افزایش کالیبر باعث کاهش سرعت آتش و تعداد گلوله های مهمات در جنگنده شد. تیراندازی م atثر به اهداف هوایی تنها یک پرتابه بود ، زیرا هنگام شلیک از هواپیمای Yak-9 ، هواپیما به شدت تکان خورد و آتش هدف تنها با اولین شلیک و با پوسته های بعدی پراکنده شد. شایان ذکر است که در اکثر جنگنده های شوروی که در طول جنگ ساخته شده اند ، مناظر با کیفیت بالا وجود ندارد ، به عنوان یک قاعده ، این ساده ترین "وزیر واسیلیف" بود که از حلقه های نقاشی شده بر روی شیشه جلو و نمای جلو تشکیل شده بود ، این البته تأثیر آن را تحت تأثیر قرار داد. عکسبرداری در فواصل متوسط و طولانی
در 20 ژوئیه 1943 ، آزمایشات نظامی ایل -2 با دو توپ هوایی 37 میلی متری NS-37 آغاز شد که تا 16 دسامبر ادامه داشت. در مجموع ، 96 هواپیمای تهاجمی Il-2 با NS-37 در آزمایشات نظامی شرکت کردند.
در مقایسه با سریال ایلامی ، مجهز به توپ های ShVAK یا VYa ، Il-2 با NS-37 و بار بمب 200 کیلوگرمی بیشتر خنثی شده ، در پیچ و پیچ پیچشی دشوارتر شده است.
وخامت ویژگی های هوازی هواپیماهای تهاجمی جدید ، مانند IL-2 با توپ های ShFK-37 ، با جرم گسترده ای در طول بالها و حضور فریینگ توپ همراه بود که باعث بدتر شدن آیرودینامیک هواپیما می شد. IL-2 با NS-37 از ثبات طولی در کل محدوده CG برخوردار نبود ، که این امر دقت شلیک در هوا را به میزان قابل توجهی کاهش داد. دومی با عقب راندن شدید اسلحه ها هنگام شلیک از آنها تشدید شد.
آزمایشات نشان داده است که شلیک هواپیمای Il-2 از توپ های NS-37 فقط باید در موج کوتاه و حداکثر دو یا سه شلیک انجام شود ، زیرا هنگام شلیک همزمان از دو توپ ، به دلیل عملکرد ناهمزمان هواپیما ، هواپیما ضربه های مهمی را تجربه کرد و از خط هدف خارج شد. هدف از اصلاح در این مورد اساساً غیرممکن بود.
هنگام شلیک از یک توپ ، ضربه زدن به هدف تنها با اولین شلیک امکان پذیر بود ، زیرا هواپیمای حمله به سمت تفنگ شلیک کننده چرخید و اصلاح هدف غیرممکن شد. شکست اهداف نقطه - تانک ، وسایل نقلیه زرهی ، اتومبیل و غیره. با عملکرد عادی توپ ها کاملاً دست یافتنی بود.
در همان زمان ، در 43 درصد از سورتی پروازها ، تانک ها مورد اصابت قرار می گرفتند و تعداد اصابت مهمات مصرف شده 98/2 درصد بود.
طبق نظر کلی ، پرسنل پروازی که از NS-37 با IL-2 پرواز می کردند ، هواپیمای حمله ای هنگام حمله به اهداف کوچک ، هیچ مزیتی نسبت به IL-2 با اسلحه های کالیبر کوچکتر (ShVAK یا VYa) با یک بمب معمولی نداشت. بار 400 کیلوگرم در عین حال ، استفاده از IL-2 با NS-37 برای مناطق وسیع و اهداف حجمی ، انبارهای مهمات ، تجمع تانک ها ، باتری های توپخانه ای و ضد هوایی ، قطارهای راه آهن ، شناورهای کوچک و غیره می تواند کاملاً موفق باشد.
هنگام عملیات علیه اهداف زمینی ، اثربخشی هر نوع تفنگ با توجه به ماهیت هدف تعیین می شود. بنابراین ، هنگام شلیک به اهداف زنده واقع در مکان باز ، عملکرد یک گلوله 7 و 62 میلی متری تفاوت چندانی با عملکرد یک پرتابه 20 میلی متری ندارد ، زیرا اثر تکه تکه شدن آنها بسیار ضعیف است و برای شکست پرسنل نیاز به یک ضربه مستقیم بود. هنگام شلیک به اتومبیل ، ایستگاه های راه آهن و کشتی های کوچک ، مسلسل های 7 ، 62-12 ، 7 میلی متری بی تأثیر بود و با افزایش کالیبر و وزن پرتابه ، اثر توپ هواپیماها به شدت افزایش یافت. در اینجا فقط به اسلحه هایی با کالیبر بزرگتر نیاز بود.
تخریب گسترده تانک ها از توپ هواپیما ، که به طور گسترده در فیلم ها و خاطرات تبلیغ می شود ، در بیشتر موارد به داستانهای شکار اشاره می کند. نفوذ به زره عمودی یک تانک متوسط یا سنگین با یک توپ هواپیما 20 تا 37 میلی متری غیرممکن است. ما فقط می توانیم در مورد زره سقف تانک صحبت کنیم ، که چندین برابر نازک تر از عمودی است و برای مخازن متوسط 15-20 میلی متر و برای تانک های سنگین 30-40 میلی متر بود. اسلحه های هوایی از هر دو گلوله کالیبر و زیر کالیبر زرهی استفاده می کردند. در هر دو مورد ، آنها حاوی مواد منفجره نبودند ، اما فقط گاهی اوقات چند گرم مواد محترقه ایجاد می کردند. در این حالت ، پرتابه باید عمود بر زره برخورد کند. واضح است که در شرایط جنگی ، گلوله ها در زوایای بسیار کوچکتر به سقف تانک ها اصابت می کنند که این امر نفوذ زرهی آنها را به شدت کاهش می دهد و یا حتی کج می شود. به این نکته باید اضافه کرد که هر پوسته ای که زره تانک را سوراخ کرده است آن را از کار انداخته است.
با در نظر گرفتن کاهش ویژگی های پرواز و کاهش بار بمب در هواپیمای Il-2 مجهز به NS-37 ، این تغییر هواپیمای تهاجمی گسترده نبود. بمب های تجمعی PTAB-2 ، 5-1 ، 5 ، که در سال 1943 وارد خدمت شدند ، یک سلاح ضد تانک بسیار م effectiveثرتر بود.
بر اساس توپ NS-37 ، ضمن حفظ ابعاد کلی ، یک توپ هوایی 45 میلیمتری NS-45 هوانوردی ایجاد شد. وزن اسلحه 150-153 کیلوگرم بود. سرعت آتش 260-280 دور در دقیقه توپ با تغذیه کمربند عرضه می شود. برای اولین بار در اتحاد جماهیر شوروی ، در توپ هواپیمای 45 میلی متری NS-45 از ترمز خش دار استفاده شد که 85 درصد انرژی عقب نشینی را جذب می کرد. در سالهای 1944-45 ، در مجموع حدود 200 اسلحه تولید شد. جنگنده Yak-9K (کالیبر بزرگ) با توپ NS-45 در موتور فرو ریخت ، با 29 گلوله مهمات مخصوص این تفنگ طراحی و ساخته شد. در مجموع 53 هواپیما از این نوع تولید شد.
44 هواپیمای Yak-9K از 13 آگوست تا 18 سپتامبر 1944 در جبهه 3 بلاروس و از 15 ژانویه تا 15 فوریه 1945 در جبهه 2 بلاروس آزمایش نظامی کردند.فرض بر این بود که جنگنده هایی با توپ های کالیبر بزرگ در برابر گروه های بمب افکن دشمن عمل می کنند و در خارج از منطقه آتش دفاعی موثر نقاط شلیک خود قرار دارند. به طور متوسط ، ده گلوله 45 میلی متری برای یک هواپیمای سرنگون شده دشمن خرج شد.
با این حال ، Yak-9K خود به پوشش جنگنده های با توپ 20 میلیمتری نیاز داشت ، که در بین آنها ماشین های برده وجود داشت. شلیک هدف از توپ های 45 میلی متری تنها در اولین شلیک به دست آمد ، بقیه پوسته ها از کنار آن عبور کردند. پس از انفجار سه شلیک ، حتی با حداکثر سرعت شلیک شد ، دومی به شدت سقوط کرد ، ثبات هواپیما از بین رفت ، نشت نفت و آب در خطوط لوله مشاهده شد.
علاوه بر این ، بسیار نادر بود که در پایان سال 1944 با گروه زیادی از بمب افکن های دشمن ملاقات کرد و نیازی به چنین جنگنده ای نبود. طبق نتایج آزمایشات نظامی ، Yak-9K به تولید انبوه نرسید.
در اتحاد جماهیر شوروی ، در زمان جنگ ، توپ هواپیما و کالیبرهای بزرگتر توسعه یافت. تفنگ خودکار 57 میلیمتری N-57 تحت رهبری طراح برجسته G. A. Zhirnykh در پایان جنگ بزرگ میهنی توسعه یافت. برای این کالیبر ، اسلحه دارای جرم نسبتاً کمی بود - 135 کیلوگرم. یک سری کوچک از 36 اسلحه ساخته شد.
این اسلحه با موفقیت بر روی جنگنده جت MiG-9 "F-3" (نمونه اولیه سوم) آزمایش شد. این اولین و تنها موردی در تاریخ هوانوردی بود که توپ 57 میلیمتری بر روی جنگنده جت نصب شده بود. اما تولید MiG-9 با توپ 37 میلیمتری N-37 آغاز شد ، اگرچه برخی از هواپیماهای دسته اول هنوز مجهز به توپ N-57 بودند. متعاقباً در همه هواپیماها ، توپ N-37 جایگزین شد.
در 1943-1945. در TsAKB که توسط V. G رهبری می شد. گرابین ، کار برای ایجاد توپ های اتوماتیک هوایی با کالیبر بزرگ در حال انجام بود.
اسلحه های هواپیمای خودکار 65 میلیمتری ، 76 میلی متری ، 100 میلی متری تولید شد.
در سال 1948 ، دو نمونه اولیه توپ 65 میلی متری تولید و آزمایش کارخانه شد. در سال 1949 ، یک نمونه برای آزمایشات میدانی به م Instituteسسه تحقیقات نیروی هوایی ارسال شد. برای اسلحه 65 میلی متری ، دو شلیک ایجاد شد: با پرتابه OFZT و پرتابه BRZT. در فاصله 600 متری ، پرتابه BRZT 60 میلی متر زره را در زاویه نشست 30 درجه سوراخ کرد. بنابراین ، این پرتابه می تواند از بالا به زره هر تانک آن زمان نفوذ کند.
در سال 1948 ، TsNII-58 کار بر روی توپ هوایی 100 میلیمتری B-0902 را آغاز کرد. قرار بود روی بمب افکن های Tu-2 و Tu-4 نصب شود که قرار بود به جنگنده تبدیل شوند. به طور طبیعی ، نه پروانه (Yak-3 ، JIa-5 ، La-7 ، La-9 و غیره) و نه جنگنده های جت (Yak-15 ، MiG-9 و غیره) نمی توانند این تفنگ را از نظر فیزیکی به دلیل وزن آن حمل کنند. و تاثیر.
تجهیزات اتوماتیک توپ 100 میلیمتری از نوع مکانیکی با ضربه لوله بلند بود و تمام عملیات به صورت خودکار انجام می شد. این اسلحه مجهز به ترمز قدرتمندی بود که 65 درصد از انرژی عقب رفتگی را جذب می کرد. این توپ به دلیل قرارگیری منطقی همه واحدهای آن جمع و جور شد. مواد غذایی را بدون نوار نگهداری کنید. این فروشگاه 15 کارتریج واحد داشت.
کنترل آتش اسلحه و بارگیری مجدد پنوماتیک از کابین خلبان انجام شد. وزن اسلحه بدون جعبه قدرت 1350 کیلوگرم بود. سرعت آتش - 30.5 گلوله در دقیقه. نیروی عقب نشینی - 5 تن.
برای توپ V-0902 ، TsNII-58 به طور خاص سه شلیک ایجاد کرد: با پرتابه FZT ، با پرتابه BRZT و با نارنجک از راه دور.
فشنگ با پرتابه FZT (ردیاب محترقه با مواد منفجره بالا) وزن 27 کیلوگرم و طول 990 میلی متر داشت. وزن بار پیشران 4.47 کیلوگرم بود ، به همین دلیل سرعت پرتابه 810 متر بر ثانیه بود. این پوسته به وزن 13.9 کیلوگرم حاوی 1.46 کیلوگرم مواد منفجره بود. محدوده شلیک موثر پرتابه FZT 1000-1200 متر بود.
کارتریج با پرتابه BRZT دارای وزن 27 ، 34 کیلوگرم و طول 956 میلی متر بود. وزن بار پیشرانه 4.55 کیلوگرم بود و سرعت پرتابه 800 متر بر ثانیه بود. این پوسته به وزن 14.2 کیلوگرم حاوی مقدار کمی مواد منفجره (0.1 کیلوگرم) بود. در حین شلیک آزمایشی ، پرتابه BZRT در فاصله 600 متری زره 120 میلیمتری را سوراخ کرد (در زاویه نشست 30 درجه).
برای شلیک به اهداف هوایی ، یک نارنجک از راه دور 100 میلی متری با عناصر محترقه کشنده ایجاد شد. وزن نارنجک 15.6 کیلوگرم است.این نارنجک حاوی 0 ، 605 کیلوگرم مواد منفجره (بار خروجی) و 93 عنصر محترقه کشنده با وزن 52 تا 61 گرم هر کدام بود. این پرتابه مجهز به یک لوله از راه دور VM-30 بود. در 1948-1949. دسته های آزمایشی نارنجک ها با آرایش واحد و حلقوی عناصر محترقه کشنده مورد آزمایش قرار گرفت. برای آزمایش تأثیر قطعات و "توانایی آتش زا" آنها ، شلیک زمینی به هواپیما انجام شد.
توپ 100 میلیمتری B-0902 به قدرتمندترین توپ هواپیمای خودکار نه تنها در اتحاد جماهیر شوروی ، بلکه ظاهراً در جهان تبدیل شد. از نظر فنی ، این یک شاهکار مهندسی بود. تنها مشکل این است که او پنج سال دیر کرد. در 1944-1945. یک بمب افکن پرسرعت با موتور پیستونی می تواند قلعه های پرواز B-17 و B-29 را که تقریباً از فاصله 1 کیلومتری و بیشتر پرواز می کنند ، تقریباً بدون مجازات شلیک کند. اما ظهور جنگنده های جت تاکتیک های جنگ هوایی را به طور اساسی تغییر داد و توپ های سنگین هواپیما اهمیت خود را حداقل برای شلیک به هواپیماها از دست دادند.
