Veľkorážne guľomety a prvé delá sa objavili na palube lietadiel počas prvej svetovej vojny, ale potom to už boli len nesmelé pokusy o zvýšenie palebnej sily prvého lietadla. Do polovice 30. rokov 20. storočia sa táto zbraň používala v letectve len sporadicky. Skutočný rozkvet leteckých rýchlopalných zbraní padol na predvojnové roky a roky 2. svetovej vojny. V Sovietskom zväze bolo jedno z najznámejších leteckých kanónov, ktoré bolo nainštalované na veľkom počte lietadiel od I-16 do La-7 a ako súčasť veží bolo použité na bombardéroch Pe-8 a Er-2, bolo 20 mm automatické letecké delo ShVAK (Shpitalny -Vladimirov Aviation veľkého kalibru). Táto zbraň sa používala predovšetkým na vyzbrojenie sovietskych bojovníkov.
Zároveň sa žiadne zo sovietskych leteckých kanónov nemohlo pochváliť takým objemom výroby ako ShVAK. V roku 1942, dosť náročnom roku pre celú krajinu, boli sovietske podniky schopné vyrobiť 34 601 leteckých kanónov tohto typu. Výroba ShVAK bola zahájená v zbrojárskom závode Tula, zbrojárskom závode Kovrov a strojárskom závode v Iževsku. Celkovo bolo v ZSSR s prihliadnutím na predvojnovú výrobu vyrobených viac ako 100 tisíc kópií 20 mm kanónu lietadla ShVAK. Jeho mierne upravená verzia slúžila aj na vyzbrojenie ľahkých tankov, napríklad hromadného tanku T-60. Vzhľadom na objem výroby a používanie tohto delostreleckého systému je právom označovaný ako „zbraň víťazstva“.
ShVAK je prvé sovietske automatické letecké delo kalibru 20 mm. Bol uvedený do prevádzky v roku 1936 a vyrábal sa do roku 1946, kedy bolo zmontovaných posledných 754 zbraní tohto typu. Lietadlo bolo vyrobené v štyroch verziách: krídlové, vežové, motorové a synchrónne. Motorový pištoľ sa vyznačoval dlhšou hlavňou a tlmičom nárazov. Vo svojej štruktúre bol ShVAK úplne podobný veľkorážnemu 12, 7 mm guľometu rovnakého mena, ktorý bol prijatý už v roku 1934. Jediný rozdiel bol v priemere použitej hlavne. Testy guľometu ShVAK s veľkým kalibrom ukázali konštruktérom, že vďaka dostupnému bezpečnostnému rozpätiu je možné kalibráciu systému zvýšiť na 20 mm bez zmeny rozmerov pohybujúceho sa systému jednoduchou výmenou hlavne. Zbraň ShVAK mala posuv pásky, proces prebíjania sa vykonával mechanicky alebo pneumaticky.
Letecké delo ShVAK
Synchrónny ShVAK na stíhačke La-5
Nové delo bolo prvýkrát nainštalované na stíhačku IP-1 navrhnutú Dmitrijom Pavlovičom Grigorovičom. V lete 1936 bol predložený Výskumnému ústavu letectva na štátne skúšky. Zároveň trvalo zhruba štyri roky, kým sa doladilo. Až v roku 1940 začali na sovietskych stíhačkách montovať kanón ShVAK, ktorý navrhol Boris Gavrilovič Shpitalny a Semyon Vladimirovič Vladimirov, a to tak pri rozbití bloku valcov motora lietadla M-105 (motorový kanón), ako aj v krídle. Bojový debut nového sovietskeho leteckého dela sa uskutočnil v roku 1939. Vzduchové delá ShVAK boli na stíhačkách I-16, ktoré boli použité v bojoch s Japoncami pri Khalkhin Gol.
Štrukturálne 20 mm kanón lietadla ShVAK zopakoval predchádzajúce modely guľometov ShKAS a ShVAK (12,7 mm). Automatika pištole fungovala na základe výstupu plynu. Vzduchová pištoľ mala pevnú hlaveň, ktorá bola po zostavení spojená so zostavenou škatuľou pomocou zaisťovacej vložky. Rovnako ako v predchádzajúcom vývoji, v 20 mm kanóne ShVAK bol použitý vrchol systémov Shpitalny-10-polohový bubnový mechanizmus na postupné vyraďovanie kazety z pásky, vďaka jej použitiu, vysoká rýchlosť streľby systému. bolo zaistené. Táto schéma práce však vyžadovala použitie vlastnej zváranej kazety s vyčnievajúcou prírubou-prírubou, ktorá sa prichytila k drážke skrutky bubna pištole. Z tohto dôvodu nemohol byť v Spitalnyho zbrani použitý žiadny iný typ náboja.
Dnes môžeme s istotou povedať, že myšlienka zjednotenia zbraní pre rôzne kalibre je celkom rozumná. Mnoho systémov vo svetovej praxi išlo tou istou cestou; dnes, v prvej štvrtine 21. storočia, viackalibrové zbrane zažívajú skutočný rozkvet. V prípade modelov Shpitalny však nebolo všetko také jednoduché. Ide o to, že jeho prvý projekt leteckého guľometu ShKAS bol postavený na už existujúcej kazete pušky kalibru 7, 62x54R s ráfikom, čo bolo úplne opodstatnené, aby guľomet dosiahol vysokú rýchlosť streľby. Ale ShVAK už od sovietskeho priemyslu požadovali vytvorenie zásadne novej munície zváraného dizajnu. Vo variante s 12,7 mm guľometom nebolo toto riešenie úspešné. Tento kaliber bol koncipovaný ako univerzálny, bolo plánované jeho použitie nielen v letectve. S už existujúcou kazetou degtyarevského 12,7 x 108 mm, ktorá bola vhodnejšia na skladovanie potravín, dokonca ani asertivita, ktorá bola pre Shpitalnyho charakteristická, nestačila na posunutie paralelnej výroby podobnej zváranej kazety 12,7 x 108 R. Takáto kazeta v ZSSR sa vyrábala krátko súbežne s výrobou malej série guľometov veľkého kalibru ShVAK. Nakoniec bolo jednoducho prerušené.
Krídlo ShVAK na stíhači I-16 typu 17
20-mm verzia ShVAK však čakala na oveľa úspešnejší osud. V čase vývoja tohto leteckého dela v Sovietskom zväze jednoducho neexistovali iné 20 mm kazety. Ako možná možnosť bola výroba „Long Soloturn“-silnej švajčiarskej munície kalibru 20x138R, pre ktorú bol v KB-2 vytvorený univerzálny guľomet Atsleg AP-20, vo všeobecnosti sa však považovala za výklenok 20 mm munícia v ZSSR nebola naplnená, čo úplne rozviazalo ruky tvorcom vzduchového dela ShVAK.
K ďalším negatívnym aspektom zjednotenia verzií ShVAK s priemerom 12, 7 mm a 20 mm odborníci pripisujú skutočnosť, že skupina Vladimirov, ktorá sa snažila zachovať jednotný dizajn uzlov dvoch leteckých systémov, bola nútená vyrovnajte geometrické rozmery pozdĺž dĺžky dvoch typov kaziet. Dĺžka oboch kaziet bola 147 mm, čo predstavovalo jediný návrh pre systémovo najnáročnejšiu systémovú jednotku vo výrobe - štruktúru podávania bubna. Ak však bola 12,7 mm kazeta dostatočne výkonná na svoju triedu, potom sa nová 20x99R ukázala byť jednou z najslabších munícií kalibru 20 mm medzi jej zahraničnými náprotivkami.
Motorové delo nakoniec tvorilo základ výzbroje sovietskych stíhačiek Jak a LaGG; v krídlovej verzii išlo aj o prvé útočné lietadlo Il-2 s kapacitou munície 200 nábojov na barel. Začiatok Veľkej vlasteneckej vojny podnietil sériovú výrobu 20 mm kanónov ShVAK a zavedenie synchrónnych verzií zbraní, ktoré sa od roku 1942 začali objavovať na Lavočkinových stíhačkách a boli inštalované na jednotlivé série stíhačiek MiG-3..
Aviamotor VK-105PF s guľometom ShVAK
Verzia ShVAK vo veži sa však nemohla pochváliť úspešným osudom a nezapustila korene v sovietskom letectve. Príliš ťažký a ťažkopádny sa nezmestil do ľahkých veží našich bombardérov. Jeho použitie bolo veľmi obmedzené. Zbraň bola nainštalovaná na lietajúci čln MTB-2 (ANT-44), ako aj na skúseného bombardéra Myasishchev DB-102. Takmer jediným sériovým bojovým lietadlom, na ktoré bola pravidelne inštalovaná vežová verzia ShVAK, bol ťažký bombardér Pe-8 (TB-7), ktorého výroba bola počas vojnových rokov prakticky kusá. A už na samom konci vojny bolo na hornú vežu bombardéra Er-2 nainštalované aj delo ShVAK.
Hlavným spotrebiteľom leteckých lietadiel ShVAK počas celého obdobia ich výroby boli sovietske stíhacie lietadlá. ShVAK boli nasadené na stíhačkách I-153P, I-16, I-185, Jak-1, Jak-7B, LaGG-3, La-5, La-7 a Pe-3. Keď bol stíhač I-16 stiahnutý z výroby a útočné lietadlo Il-2 začalo znovu vyzbrojovať novým 23 mm leteckým delom VYa, výroba krídlovej verzie ShVAK bola takmer úplne obmedzená. Len v roku 1943 bolo 158 z týchto zbraní vystrelených na obnovu výzbroje Lend-Lease Hurricanes, kde boli nainštalované namiesto 7,7 mm guľometov Browning. A na konci vojny našla verzia kanónu umiestnená na krídle opäť svoje využitie a stala sa útočnou zbraňou dvojmotorového vysokorýchlostného bombardéra Tu-2.
Motorový guľomet ShVAK, s určitými konštrukčnými zmenami v rokoch 1941-42, bol súčasne namontovaný na ľahké tanky T-30 (modifikácia T-40) namiesto 12,7 mm guľometu DShK, ktorý je možné výrazne zvýšiť silu ich palebného účinku na nepriateľa a dal tankistom možnosť zasiahnuť ľahko obrnené nepriateľské vozidlá (prienik panciera-až 35 mm s projektilom podkaliberného kalibru), protitankové delá, guľometné hniezda a nepriateľská pracovná sila. Na ľahké tanky T-60 bol sériovo inštalovaný variant kanónu pod označením ShVAK-tank alebo TNSh-20 (tank Nudelman-Shpitalny).
Kanón TNSh-20 v ľahkom tanku T-60
V máji 1942 špecialisti z Výskumného ústavu leteckých síl prišli k záveru, že 20 mm kanón lietadla ShVAK funguje bezchybne na stíhačkách I-16 (v krídle), Jak-1 a LaGG-3 (cez prevodovku). Strela tohto dela je účinná proti nepriateľským lietadlám, obrneným vozidlám, ľahkým tankom a vozidlám a železničným palivovým nádržiam. Na zásah proti stredným a ťažkým tankom nie je plášť kanónu ShVAK účinný. Hmotnostný náboj ShVAK, a teda aj účinnosť výbušnej akcie, bol vo všeobecnosti horší ako projektil nemeckých leteckých zbraní rovnakého kalibru (projektil ShVAK vážil 91 gramov a nemecký letecký kanón MG FF - 124 gramov). Tiež bolo poznamenané, že z hľadiska účinnosti akcie na ciele bol ShVAK výrazne nižší ako 23 mm kanón lietadla VYa.
Porovnaním sovietskeho ShVAK s nemeckým kanónom lietadla MG FF dospejete k záveru, že nemecké delo, ktoré využívalo energiu spätného rázu voľnej skrutky (na výstupe plynu ShVAK), malo výhodu iba vo hmotnosti a pevnosti v ťahu použitých škrupín. Počiatočná rýchlosť strely nemeckého dela bola súčasne najmenej o 220 m / s menšia, ale druhá salva pre krídlové lietadlá bola prakticky rovnaká. MG FF bol zároveň o 15 kg ľahší, a to aj z dôvodu použitia kratšej hlavne. Táto výhoda nemeckých kanónov sa zároveň stratila, keď sa v ZSSR objavilo nové kanón lietadla B-20.
Dnes je dosť ťažké objektívne posúdiť hodnotu 20 mm kanónu ShVAK. Samozrejme, že malo určité množstvo nedostatkov - slabú muníciu so slabou balistikou, operačnú a technologickú náročnosť, čo najmä v počiatočnom štádiu výroby viedlo k vysokým nákladom na zbraň. Prvá nevýhoda bola zároveň ľahko kompenzovaná obrovskou rýchlosťou streľby ShVAK, ktorá dosahovala 800 rán za minútu, a zníženie nákladov bolo spôsobené zavedením hromadnej výroby a prispôsobením priemyslu. Stojí za zmienku, že pokiaľ ide o rýchlosť streľby, ShVAK nemal medzi sériovo vyrábanými leteckými delami iných štátov obdobu. Je pravda, že synchrónne verzie, ktoré boli nainštalované na vynikajúce sovietske stíhačky La-5 a La-7, v závislosti od prevádzkového režimu motora mali nižšiu rýchlosť streľby-550-750 rán za minútu.
Porovnanie náboja 20x99R s iným strelivom
V každom prípade môžeme povedať, že vzduchové delo Shpitalny-Vladimirov sa stalo jednou z ikonických ukážok zbraní Červenej armády, ktoré boli schopné zaistiť víťazstvo našej krajiny vo Veľkej vlasteneckej vojne. Podľa stíhacích pilotov tých rokov bola sila dokonca aj relatívne slabých 20 mm nábojov dela ShVAK dostatočná na boj s akýmkoľvek lietadlom Luftwaffe. Samozrejme, keby Nemecko malo masívne bombardéry alebo by sa sovietske letectvo muselo zraziť na oblohe s armádou amerických „lietajúcich pevností“, naši bojovníci by to mali ťažké, ale v skutočnosti sa nič z toho nestalo.
Je tiež dôležité mať na pamäti, že v Sovietskom zväze dlho neexistovala alternatíva k ShVAK. Vývoj sľubného leteckého dela B-20 navrhnutého Michailom Evgenievičom Berezinom, ktoré tiež vytvoril na základe guľometu veľkého kalibru a založeného na rovnakom princípe činnosti ako ShVAK, sa kvôli chorobe projektanta vážne oneskorilo.. Z tohto dôvodu kanón lietadla ShVAK zostal napriek svojej „slabosti“hlavnou zbraňou bojovníkov Veľkej vlasteneckej vojny.
Významnú úlohu zohral aj výcvik sovietskych pilotov, ktorý počas vojny rástol a umožňoval efektívne využívať zbrane, ktoré mal k dispozícii. Nie je žiadnym tajomstvom, že personál letectva Červenej armády, ktorý sa stretol s vojnou 22. júna 1941, mal extrémne nízku kvalifikáciu a takmer úplný nedostatok skúseností s bojovým používaním svojich lietadiel. Výnimkou bol iba veliteľský personál, ktorému sa podarilo prejsť Španielskom, Khalkhin Gol, zimnou vojnou s Fínskom, ale takých pilotov bolo málo. A oni v zásade odovzdali nahromadené skúsenosti v súlade s výcvikovým kurzom „Kurz bojového zamestnania stíhacích lietadiel“. Potvrdila to spotreba munície pre vzdušné ciele, ktorá sa počas vojny menila od prvých mesiacov do posledných. Ak v počiatočnom štádiu vojny sovietski piloti často spustili paľbu na nepriateľa zo vzdialenosti 300-400 metrov, potom už v roku 1942, keď získali skúsenosti, zo vzdialenosti 100-150 metrov a niekedy aj z 50 metrov. To viedlo k zvýšeniu presnosti streľby a zníženiu spotreby streliva. Pokiaľ ide o kanón lietadla ShVAK, tým sa zvýšila účinnosť jeho nábojov. Keď sa nepriateľské lietadlo zmenilo na cedník, nižšia výbušná sila sovietskych nábojov už nebola významná.
Krídlo nemeckej stíhačky Bf 109 po zásahu 20 mm granátmi ShVAK
V predvojnovom období a v rokoch 2. svetovej vojny vyrobil sovietsky priemysel viac ako 100 tisíc leteckých lietadiel ShVAK, čo z neho robí jeden z najmasívnejších delostreleckých systémov v histórii letectva. Výroba ShVAK bola ukončená až v roku 1946. Nahradilo ho pokročilejšie delo lietadla B-20, ktoré bolo s podobnými bojovými vlastnosťami spoľahlivejšie a ľahšie.
Výkonnostné charakteristiky ShVAK:
Dĺžka / hmotnosť:
Krídlová verzia - 1679 mm / 40 kg.
Variant veže - 1726 mm / 42 kg.
Motorový kanón - 2122 mm / 44, 5 kg.
Dĺžka zdvihu pohyblivých častí je 185 mm.
Rýchlosť streľby - 700 - 800 rds / min.
Úsťová rýchlosť je 815 m / s.
Kazeta - 20 x 99 mm R.
