ШВАК – скорострельная пила советских истребителей

Авиационная пушка – это основное вооружение самолетов на пике развития поршневой авиации. ШВАК – Шпитальный, Владимиров, авиационный, крупнокалиберный – первая скорострельная авиапушка, предназначенная для вооружения самолетов.

Странность названия заключена в слове «крупнокалиберный», секрет использования этого понятия прост, изначально для вооружения Шпитальным и Владимировым разрабатывался 12,7 мм ШВАК – пулемет, и лишь затем, на его базе была разработана 20 мм авиапушка. В наследство авиационная пушка ШВАК получила свое имя и слабый патрон. Но об этом ниже.

История создания

С момента принятия на вооружение самолетов возник вопрос и об их вооружении. Изначально на истребители ставили обычные пулеметы, только адаптированные под нужды авиаторов, таким был, например ПВ-1, созданный на базе обычного Максима авиационный пулемет, а также турельные ДА, на основе пехотного ДП-27.

Но скорость росла, кроме того менялись и материалы используемые для фюзеляжа и крыла самолета. Война в воздухе предъявляла свои требования. Для того чтобы повредить или сбить мелькнувший в прицеле самолет противника требовалось всадить в него как можно больше пуль и разрушить его конструкцию.

Но в тоже время авиационное вооружение должно было соответствовать следующим требованиям:

• надёжная автоматика, перезарядка вручную или с помощью пневмосистемы;
• увеличенная скорострельность авиационного вооружения, чем больше пуль выпущено в секунду, тем больше вероятность попадания;
• усиленная эффективность попадания, использовать для этого специальные пули с зарядом зажигательной смеси или ВВ, что в свою очередь требует увеличения калибра, винтовочные пули обладают слишком малым разрушительным действием;
• ленточное боепитание, в идеале, магазин имеет ограниченную ёмкость, к тому же его надёжность зависит от ряда трущихся частей, что затруднит его использования на высоте, при отрицательной температуре;
• компактность, низкий вес и минимальная отдача, вооружение не должно было разрушать конструкцию самолёта, к тому же место для размещения оружия очень ограничено.

На основании этих требований советские инженеры приступили к разработке авиационного вооружения, так был создан рекордный пулемет ШКАС, конструкции Шпитального и Комарицкого. Его скорострельность достигала 1200 выстр/мин.

Что было пределом для одноствольной системы.

Отметим один из недостатков этой системы – это использование рантового патрона 7,62 мм, безрантовый патрон не мог использоваться в этой схеме, так как основой пулемета ШКАС было размещение патрона в барабане, который и подавал патроны в патронник.

В 1932 году группа Владимирова (будущего конструктора пулемета КПВТ-14,5) приступили к разработке крупнокалиберного пулемёта под патрон 12,7 мм, и тут столкнулись с проблемой, дело в том, что отечественный патрон 12,7х108 мм, принятый на вооружение, не имел ранта.

А выпускать второй патрон, но с рантом, под этот же калибр было нерационально с точки зрения экономики. По этой причине работы над 12,7 мм пулемёт ШВАК под патрон 12,7х108R были приостановлены.

Стоит отметить, что если для 20 мм авиапушки вес в 40 кг был вполне адекватен, но для крупнокалиберного пулемёта под 12,7 мм этот вес был слишком велик. А весовые характеристики оружия одни из важнейших в авиации.

В результате все обошлось малой партией пулемётов ШВАК-12,7 мм не оставивших, по сути, следа в истории, в отличие от своего 20 мм собрата.

Но разработанная по собственной инициативе 20 мм авиапушка пришлась кстати. Принцип действия авиапушки также основывался на 10-ти позиционном барабане. Патрон 20х99R хоть и отличался слабыми баллистическими данными и малой мощностью, но вполне отвечал требованиям ВВС.

В результате на вооружение была принята авиационная скорострельная пушка ШВАК, в двух вариантах – турельная ТП-20 и крыльевой вариант КП-20. Позже были разработаны и приняты на вооружение синхронный вариант и мотор-пушка, предназначенная для стрельбы через полый вал винта.

Так на вооружении отечественной авиации и появилась первая скорострельная пушка конструкции Шпитального и Владимирова – ШВАК.

Конструкция и принцип действия

Автоматика пушки основана на принципе использования энергии пороховых газов. При выстреле пороховые газы, проходя через канал ствола, проходят в газоотводную трубку, толкая шток затворной рамы, а она в свою очередь, передает энергию на работу механизмов пушки:

1. Отпирается ствол, затворная рама откатывается назад под действием пороховых газов, одновременно сдергивается и удаляется гильза из патронника, взводится спусковой механизм. Проворачивается барабан. Сжимается возвратная пружина и буферы.
2. В это же время гребенчатый барабан захватывает новый патрон с лентой, проворачивается, сдвигая рант патрона по спиральной канавке, приближая его к патроннику, и постепенно вытягивая его из ленты. Звено ленты выбрасывается из механизмов.
3. Затвор, откатившись назад, под действием буферов и возвратной пружины начинает движение вперёд. По дороге затвор захватывает патрон из гребенчатого барабана и досылает его в патронник, в очередной раз проворачивая барабан. Спускается ударник, производится следующий выстрел, цикл повторяется снова.

В реальности схема выстрела выглядит несколько сложней. Но основной признак ШКАС и ШВАК – это использование гребенчатого барабана, который постепенно подаёт патрон к патроннику. Именно применение этой механики и давало высочайшую скорострельность этим образцам вооружения.

Отдельно стоит отметить работу газового регулятора, именно он контролировал скорострельность ШВАК. Этот регулятор при выпуске авиапушки с завода имел четыре позиции-отверстия – 5 мм, 4,5, 3,5 и 3 мм. Заводской установкой было положение 5 мм.

После настрела в 180-230 выстрелов ввиду некоторого износа механизмов скорострельность пушки вырастала до критических размеров, 800-850 выстр/мин, вместо технических 700.

Поэтому оружейники должны были поменять окно регулятора на 4,5 мм.

После этого оружие имело ресурс в 100 выстрелов, лишь после отстрела этого количества патронов регулятор должны были установить на следующее деление. На 3,5 авиапушка работала до замены газового поршня. Затем регулятор ставили на 4,5 и цикл повторялся.

Подобные технические мелочи, учитывавшие ресурс оружия несколько осложняли уход за вооружением, но с другой стороны это упрощало её ремонт и обслуживание.

Технические характеристики

По своим боевым характеристикам авиапушка ШВАК уступала большинству одноклассников. Исключением была немецкая авиапушка MG-FF, но и её скоро сменили более совершенные образцы вооружения. Английским же 20 мм Испанам ШВАК уступала полностью.

К недостаткам ШВАК как пушки, можно отнести слабость заряда, не очень хорошие баллистические характеристики, но все компенсировалось высоким темпом стрельбы, вместо 1-2 снарядов Испаны, советский истребитель успевал всадить в противника 4-6 снарядов, что зачастую становилось достаточным для выхода врага из боя.

К тому же нужно отметить и стиль ведения огня, в отличие от западных пилотов советские истребители открывали огонь с расстояния, на котором было «видно заклёпки на борту самолёта противника». Это компенсировало слабую баллистику патронов ШВАК.

Боевое применение

Своё основное применение практически все выпущенные авиапушки нашли на истребителях. Впервые 20 мм ШВАК установили на И-16, экспериментальный образец, сегодня известный как тип 12. Эта попытка была неудачной из-за размещения.

В дальнейшем их устанавливали в консоли И-16 тип 17 и тип 28. Эти модификации самолётов высоко ценились летчиками. Достаточно сказать, что именно на таком И-16 ас Краснознамённого Северного флота Сафонов Б.Ф. одержал несколько побед.

Мотор-пушки ШВАК устанавливались на истребители Як и ЛаГГ.

Синхронные варианты нашли себе применение на Ла-5 и Ла-7, кроме этого их устанавливали на МиГ-3 34 серии. Турельные варианты пушек предназначались для вооружения тяжёлых бомбардировщиков, в первую очередь это были установки Пе-8(ТБ-7), впоследствии авиапушки ставили и на Ер-2.

Крыльевые пушки ставили на Ил-2, но ввиду не совсем удачного их размещения частыми были заклинивания, впоследствии ШВАК заменили на более мощные ВЯ-23.

Интересная история произошла в 1942 году. Пришедшие по ленд-лизу «Харрикейны» отличались большим весом, вялыми разгонными характеристика и «мощным» вооружение из 8, а то и 12 пулемётов Виккерс винтовочного калибра, установленных в крылья.

Для того чтобы их нормально использовать было принято решение перевооружить их, для этого в плоскости самолётов установили пару ШВАК и ШКАС, под крылом смонтировали РОФС-82, в таком виде «Харрикейны» неплохо показали себя как эрзац-штурмовики.

Использование автоматической пушки в танках себя не оправдало, ШВАК, получившую название ТНШ устанавливали в танки Т-60, но слабые снаряды и плохая баллистика поставили крест на этой затее. В дальнейшем лёгкие танки вооружали 45 мм пушкой 20К, как более приемлемой для борьбы с техникой и пехотой противника.

Заключение

Несмотря на отрицательные отзывы авиапушки ШВАК неплохо показали себя в боях, при этом воевали как на суше, так и в воздухе.

Во многом их распространение и прекращение разработок других 20 мм пушек, также как и патронов под них, связывают с фамилией Шпитального.

Так это или нет, предстоит рассудить нашим потомкам по истечении еще некоторого времени. Архивы до сих пор хранят свои тайны. Многое из того, что происходило в 30-е годы, для нас непонятно и недоступно.

Видео