Almanların SSCB'ye saldırısı sırasında, havacılığımız iki tür uçak silahıyla silahlandırıldı: tasarımı birçok açıdan 7, 62'ye benzeyen 20 mm ShVAK (Shpitalny-Vladimirova büyük kalibreli havacılık). -mm ShKAS havacılık makineli tüfek ve 23-mm. VYa (Volkova-Yartseva).
20 mm ShVAK topu şu varyantlarda üretildi: kanat, taret ve motorlu tabanca. Silahların ağırlığı 40 kg - 44,5 kg'dır. Ateş hızı 700-800 dev/dak. İlk hız 815 m / s'dir. I-153P, I-16, Yak-1, Yak-3, Yak-7B, LaGG-3, La-5, La-7, Pe-3 avcı uçaklarına senkronize ve kanat monteli 20 mm ShVAK yuvaları kuruldu ve 1943'te 7, 92 mm Browning makineli tüfekler yerine Hurricane savaşçılarına kurulum için 158 silah üretildi. Tu-2 bombardıman uçağına ve Pe-2 bombardıman uçaklarının bir kısmına iki sabit silah yerleştirildi. Pe-8 ve Er-2 bombardıman uçaklarına 20 mm ShVAK toplarına sahip savunma kuleleri yerleştirildi.
ShVAK, 1941'de Alman havacılığında en yaygın olan Alman MG-FF uçak topundan her bakımdan üstündü.
1940 yılında, tasarımcılar A. A. Volkov ve S. A. Yartsev, yeni 23 mm'lik bir kartuş için 23 mm'lik bir otomatik top VYa-23 yarattı. 66 kg ağırlığındaki silah 550-650 atış / dak yaptı.
VYa topunda, ShVAK'ın iki katı olan 200 gram ağırlığındaki mermiler kullanıldı. Normal delinmiş 25 mm zırh boyunca 400 m mesafede bir zırh delici yanıcı mermi.
VYa silahının geri tepmesi yeterince büyüktü ve orijinal olarak savaşçılara takılmamıştı. Savaşın başlangıcında, tek taşıyıcısı, her kanadında varil başına 150 mermi mühimmat yüküne sahip bir VYa topunun kurulu olduğu Il-2 saldırı uçağıydı. Daha sonra, Il-10 saldırı uçağı ve kısmen LaGG-3 avcı uçakları ile silahlandırıldı.
Düşmanlıklar sırasında, 20-23 mm kalibreli Sovyet uçak silahlarının yalnızca düşmanın hafif zırhlı araçlarına karşı etkili bir şekilde savaşabildiği ortaya çıktı, orta tanklar ve kendinden tahrikli silahlar onlar için çok zordu.
1942'nin ikinci yarısında, 37 mm ShFK-37 toplarıyla donanmış küçük bir Il-2 versiyonunun serisi piyasaya sürüldü.
37 mm ShFK-37 uçak topu, B. G. Shpitalny önderliğinde geliştirildi.
Il-2 uçağına monte edilen silahın ağırlığı 302,5 kg idi. Saha testlerine göre ShFK-37'nin atış hızı, yaklaşık 894 m / s'lik bir ilk mermi hızında dakikada ortalama 169 mermi.) mermi.
BZT-37 mermisi, 30 mm kalınlığındaki Alman tank zırhının 45 derecelik bir açıyla nüfuz etmesini sağladı. 500 m'den fazla olmayan bir mesafeden normale Zırh kalınlığı 15-16 mm ve daha az, mermi 60 dereceden fazla olmayan buluşma açılarında delindi. aynı mesafelerde. 50 mm kalınlığındaki zırh (orta Alman tanklarının gövdesinin ve taretinin ön kısmı), BZT-37 mermisi tarafından 5 dereceyi aşmayan buluşma açılarında 200 m'den fazla olmayan mesafelerden delindi.
ShFK-37 toplarının büyük genel boyutları ve yiyecek deposu (40 mermi şarjör kapasitesi), Il-2 uçağının kanatları altındaki kaplamalara yerleşimlerini belirledi. Topa büyük bir şarjör takılması nedeniyle, kanat inşaat düzlemine (uçak ekseni) göre kuvvetli bir şekilde indirilmesi gerekiyordu, bu da sadece topun kanada bağlanması tasarımını karmaşıklaştırmakla kalmadı (tabanca bir şok üzerine monte edildi). emici ve ateşleme sırasında şarjörle birlikte hareket etti), ancak aynı zamanda geniş bir kesite sahip hacimli kaportaları için de yapılmasını gerektiriyordu.
Testler, Il-2'nin büyük kalibreli ShFK-37 hava toplarıyla uçuş performansının, ShVAK veya VYa toplarıyla seri Il-2'ye kıyasla önemli ölçüde azaldığını gösterdi. Uçak, özellikle düşük irtifada dönüşlerde ve dönüşlerde daha hareketsiz ve uçması daha zor hale geldi. Manevra kabiliyeti yüksek hızlarda bozuldu. Pilotlar, manevralar yaparken dümen üzerindeki önemli yüklerden şikayet ettiler.
Il-2'deki ShFK-37 toplarından hedeflenen ateşleme, ateş ederken topların güçlü geri tepmesi ve operasyonlarındaki senkronizasyon eksikliği nedeniyle büyük ölçüde zordu. Silahların, uçağın kütle merkezine göre geniş aralıklı olması ve ayrıca silah montajının yetersiz sertliği nedeniyle, saldırı uçağının güçlü şoklar, "gagalar" yaşamasına neden oldu. ve ateş ederken nişan alma hattından düşürüldü ve bu da, yetersiz uzunlamasına stabilite "Ila" dikkate alındığında, mermilerin önemli ölçüde dağılmasına ve ateşin doğruluğunda keskin bir düşüşe (yaklaşık 4 kat) yol açtı.
Bir toptan ateş etmek tamamen imkansızdı. Saldırı uçağı hemen ateş eden topa doğru döndü, böylece nişan almada bir değişiklik yapmak mümkün olmadı. Bu durumda, hedefi vurmak yalnızca ilk mermi olabilir.
Tüm test süresi boyunca, ShFK-37 silahları güvenilmez çalıştı - başarısızlık başına ortalama mühimmat atış yüzdesi sadece% 54 idi. Yani, ShFK-37 toplarıyla bir IL-2 savaş görevinde neredeyse her ikinci sıralamaya, silahlardan en az birinin başarısızlığı eşlik etti. Saldırı uçağının maksimum bomba yükü azaldı ve sadece 200 kg idi. Bütün bunlar, yeni saldırı uçağının savaş değerini önemli ölçüde azalttı.
ShFK-37 ile başarısızlığa rağmen, bu yönde çalışmalara devam edildi. 1943'te NS-37 hava topunun üretimi başladı (tasarımcılar Nudelman ve Suranov). Yangın hızını 240-260 rds / dak'ya yükseltmeyi mümkün kılan bant beslemesini kullandı. Merminin namlu çıkış hızı 810 m/s, silahın ağırlığı ise 171 kg. Kayış beslemesi ve daha düşük ağırlık sayesinde yeni sistemi avcı uçaklarına kurmak mümkün oldu.
Silahın askeri testleri LaGG-3'te 21 Nisan - 7 Haziran 1943 tarihleri arasında Kalinin Cephesinde ve Yak-9T'de 22 Temmuz - 21 Ağustos 1943 tarihleri arasında Merkez Cephede gerçekleştirildi. Askeri denemelerden sonra, silah NS-37 adı altında hizmete girdi. Yak-9T (tank) uçağı Mart 1943'ten Haziran 1945'e kadar üretildi. Toplam 2.748 uçak üretildi.
Tasarımcılar tarafından tasarlandığı gibi, savaşçıların ateş gücündeki artışın, hedeflenen atış menzilini ve hedefi vurma olasılığını artırması gerekiyordu. Bir savaşçıyı düşürmek için, kural olarak, 37 mm'lik bir merminin bir vuruşu yeterliydi, çift motorlu bir bombardıman uçağı için iki veya üç kişi gerekliydi.
Ancak, yeni topun dezavantajları da vardı. Kalibredeki artış, savaş uçağındaki ateş oranını ve mühimmattaki mermi sayısını azalttı. Hava hedeflerine etkili çekim, yalnızca tek mermilerdi, çünkü bir Yak-9 uçağından ateş ederken, uçak güçlü bir şekilde sallandı ve hedeflenen ateş, yalnızca ilk atışta elde edildi, sonraki mermiler dağıldı. Savaş sırasında inşa edilen çoğu Sovyet savaşçısında yüksek kaliteli manzaraların bulunmadığını belirtmekte fayda var, kural olarak, ön cama boyanmış halkalardan ve ön görüşten oluşan en basit "Vizir Vasiliev" idi, bu elbette etkinliği etkiledi. orta ve uzun mesafelerde çekim yapmak.
20 Temmuz 1943'te, Il-2'nin iki adet 37 mm NS-37 hava topuyla askeri denemeleri başladı ve bu, 16 Aralık'a kadar devam etti. Toplamda, NS-37 ile 96 Il-2 saldırı uçağı askeri denemelere katıldı.
ShVAK veya VYa toplarıyla donanmış seri Ilami ile karşılaştırıldığında, NS-37 ve 200 kg bomba yükü ile Il-2, virajda ve savaş dönüşünde daha atıl, daha zor hale geldi.
ShFK-37 toplarına sahip IL-2 gibi yeni saldırı uçaklarının akrobasi özelliklerinin bozulması, kanat açıklığına yayılan büyük bir kütle ve uçak aerodinamiğini kötüleştiren top kaplamalarının varlığı ile ilişkilendirildi. NS-37'li IL-2, tüm CG aralığı boyunca uzunlamasına stabiliteye sahip değildi, bu da havada ateşleme doğruluğunu önemli ölçüde azalttı. İkincisi, onlardan ateş ederken silahların güçlü geri tepmesi ile ağırlaştı.
Testler, NS-37 toplarından bir Il-2 uçağından ateş etmenin, yalnızca iki veya üç atıştan daha uzun olmayan kısa patlamalarda ateşlenmesi gerektiğini göstermiştir, çünkü iki toptan ateşlendiğinde, uçağın asenkron çalışması nedeniyle, uçak önemli gagalamalar yaşadı ve nişan hattından düştü. Bu durumda düzeltmeyi hedeflemek temelde imkansızdı.
Tek toptan ateş ederken, taarruz uçağı ateş eden topa doğru yöneldiği ve nişan alma düzeltmesi imkansız hale geldiği için hedefi vurmak ancak ilk atışla mümkün oldu. Nokta hedeflerin yenilgisi - tanklar, zırhlı araçlar, arabalar vb. topların normal çalışmasıyla oldukça başarılabilirdi.
Aynı zamanda, tanklara yapılan isabetler sortilerin yalnızca %43'ünde alındı ve harcanan mühimmata isabet sayısı %2,98 oldu.
Genel görüşe göre, IL-2'yi NS-37'den uçuran uçuş personeli, küçük hedeflere saldırırken, normal bombalı daha küçük kalibreli silahlarla (ShVAK veya VYa) IL-2'ye göre hiçbir avantajı yoktu. 400 kg yük. Aynı zamanda, geniş alan ve hacimsel hedefler, mühimmat depoları, tank birikimleri, topçu ve uçaksavar bataryaları, demiryolu trenleri, küçük gemiler vb. İçin NS-37 ile IL-2'nin kullanımı oldukça başarılı olabilir.
Yer hedeflerine karşı çalışırken, her tür silahın etkinliği, hedefin doğasına göre belirlenir. Bu nedenle, açık bir şekilde yerleştirilmiş canlı hedeflere ateş ederken, 7, 62 mm'lik bir merminin hareketi, 20 mm'lik bir merminin hareketinden çok az farklıydı, çünkü parçalanma etkileri çok zayıftı ve personeli yenmek için doğrudan bir vuruş gerekliydi. Arabalara, tren istasyonlarına ve küçük gemilere ateş ederken, 7, 62-12, 7 mm makineli tüfekler etkisizdi ve merminin kalibresinde ve ağırlığında bir artışla uçak toplarının etkisi keskin bir şekilde arttı. Burada daha büyük kalibreli silahlara ihtiyaç vardı.
Filmlerde ve hatıralarda yaygın olarak reklamı yapılan uçak toplarından tankların büyük ölçüde imha edilmesi, çoğu durumda av hikayelerine atıfta bulunur. 20 mm - 37 mm uçak topuyla orta veya ağır bir tankın dikey zırhını delmek kesinlikle imkansızdır. Sadece dikey olandan birkaç kat daha ince olan ve orta tanklar için 15-20 mm ve ağır tanklar için 30-40 mm olan tankın çatısının zırhından bahsedebiliriz. Uçak silahları hem kalibreli hem de alt kalibreli zırh delici mermiler kullandı. Her iki durumda da patlayıcı içermiyordu, sadece ara sıra birkaç gram yanıcı madde içeriyordu. Bu durumda, mermi zırha dik olarak vurmak zorunda kaldı. Muharebe koşullarında, mermilerin tankların çatısına çok daha küçük açılarla çarptığı, zırh penetrasyonlarını keskin bir şekilde azalttığı ve hatta sektiği açıktır. Buna, bir tankın zırhını delen her merminin onu etkisiz hale getirmediğini de eklemek gerekir.
NS-37 ile donanmış Il-2 uçağındaki uçuş özelliklerindeki azalma ve bomba yükündeki azalma dikkate alındığında, saldırı uçağının bu modifikasyonu yaygın değildi. 1943'te hizmete giren PTAB-2, 5-1, 5 kümülatif bombalarının çok daha etkili bir tanksavar silahı olduğu ortaya çıktı.
NS-37 topu temelinde, genel boyutları korurken, bir havacılık, otomatik 45 mm NS-45 topu oluşturuldu. Silahın ağırlığı 150-153 kg idi. Ateş hızı 260-280 dev/dak. Top, bir kayış beslemesi ile birlikte verilir. SSCB'de ilk kez, geri tepme enerjisinin% 85'ini emen 45 mm uçak topu NS-45'te bir namlu ağzı freni kullanıldı. 1944-45'te toplam yaklaşık 200 silah üretildi. Yak-9K (büyük kalibreli) avcı uçağı, NS-45 topu ile motor çöküşü, 29 mühimmat ile bu silah için özel olarak tasarlanmış ve üretilmiştir. Bu tip toplam 53 uçak üretildi.
44 Yak-9K uçağı, 13 Ağustos - 18 Eylül 1944 tarihleri arasında 3. Beyaz Rusya Cephesinde ve 15 Ocak - 15 Şubat 1945 tarihleri arasında 2. Beyaz Rusya Cephesinde askeri denemelerden geçti. Büyük kalibreli toplara sahip savaşçıların, atış noktalarının etkili savunma ateş bölgesinin dışında kalan düşman bombardıman gruplarına karşı çalışacakları varsayıldı. Ortalama olarak, düşürülen bir düşman uçağına on adet 45 mm'lik mermi harcandı.
Bununla birlikte, Yak-9K'nın kendileri, aralarında köle makinelerinin de bulunduğu 20 mm'lik toplara sahip savaşçılar için kapağa ihtiyaç duyuyordu. 45-mm toplardan hedeflenen ateşleme sadece ilk atışta elde edildi, mermilerin geri kalanı uçtu. Maksimum hızda bile ateşlenen üç atıştan sonra, ikincisi keskin bir şekilde düştü, uçağın dengesi kayboldu, boru hatlarında yağ ve su sızıntıları gözlendi.
Ek olarak, 1944'ün sonunda büyük bir düşman bombardıman uçağı grubuyla tanışmak çok nadirdi ve böyle bir savaşçıya özel bir ihtiyaç yoktu. Askeri testlerin sonuçlarına göre Yak-9K seri üretime alınmadı.
SSCB'de savaş zamanında uçak topları ve daha büyük kalibreler geliştirildi. 57 mm otomatik silah N-57, Büyük Vatanseverlik Savaşı'nın sonunda önde gelen tasarımcı G. A. Zhirnykh'in önderliğinde geliştirildi. Bu kalibre için silahın nispeten küçük bir kütlesi vardı - 135 kg. 36 silahtan oluşan küçük bir seri yapıldı.
Silah, MiG-9 "F-3" jet avcı uçağında (üçüncü prototip) başarıyla test edildi. Bu, havacılık tarihinde bir jet avcı uçağına 57 mm'lik bir topun takıldığı ilk ve tek durumdu. Ancak MiG-9'un üretimi 37 mm N-37 topuyla başlatıldı, ancak ilk partinin bazı uçakları hala N-57 topuyla donatıldı. Daha sonra, tüm uçaklarda yerini N-37 topu aldı.
1943-1945'te. başkanlığındaki TsAKB'de V. G. Grabin, büyük kalibreli havacılık otomatik topları yaratma çalışmaları devam ediyordu.
65-mm, 76-mm, 100-mm otomatik uçak silahları geliştirildi.
1948'de 65 mm topun iki prototipi üretildi ve fabrikada test edildi. 1949'da Hava Kuvvetleri Araştırma Enstitüsü'nde saha testleri için bir örnek gönderildi. 65 mm'lik top için iki atış yapıldı: bir OFZT mermisi ve bir BRZT mermisi ile. 600 m mesafede, BRZT mermisi, 30 ° 'lik bir buluşma açısında 60 mm zırh deldi. Böylece, bu mermi, o zamanın herhangi bir tankının zırhına yukarıdan nüfuz edebilir.
1948'de TsNII-58, B-0902 100 mm otomatik havacılık topu üzerinde çalışmaya başladı. Savaşçılara dönüştürülecek olan Tu-2 ve Tu-4 bombardıman uçaklarına kurulması gerekiyordu. Doğal olarak, ne pervaneli (Yak-3, JIa-5, La-7, La-9, vb.) ne de jet avcı uçakları (Yak-15, MiG-9 vb.) ağırlığından dolayı bu silahı fiziksel olarak taşıyamadı. ve etki.
100 mm topun otomatik ekipmanı, uzun namlu vuruşlu mekanik tipteydi ve tüm işlemler otomatik olarak gerçekleştirildi. Silah, geri tepme enerjisinin %65'ini emen güçlü bir namlu ağzı freni ile donatıldı. Top, tüm birimlerinin rasyonel yerleştirilmesi nedeniyle kompakt hale getirildi. Yiyecekleri bantsız saklayın. Mağazada 15 üniter kartuş vardı.
Silah ateşinin kontrolü ve pnömatik yeniden doldurma kokpitten gerçekleştirildi. Silahın güç kutusu olmadan ağırlığı 1350 kg idi. Ateş hızı - dakikada 30,5 mermi. Geri tepme kuvveti - 5 ton.
V-0902 topu için, TsNII-58 özel olarak üç atış yarattı: bir FZT mermisi, bir BRZT mermisi ve bir uzak el bombası ile.
FZT mermili kartuş (yüksek patlayıcı yanıcı izleyici) 27 kg ağırlığa ve 990 mm uzunluğa sahipti. İtici yükün ağırlığı, merminin 810 m / s'lik bir başlangıç hızına sahip olması nedeniyle 4.47 kg idi. 13,9 kg ağırlığındaki kabuğun kendisi, 1,46 kg patlayıcı içeriyordu. FZT mermisinin etkili atış menzili 1000-1200 m idi.
BRZT mermili kartuş 27, 34 kg ağırlığa ve 956 mm uzunluğa sahipti. İtici yükün ağırlığı 4,55 kg idi ve mermi 800 m / s'lik bir başlangıç hızı aldı. 14,2 kg ağırlığındaki kabuğun kendisi biraz patlayıcı (0,1 kg) içeriyordu. Test ateşlemesi sırasında, 600 m mesafedeki BZRT mermisi 120-mm zırhı deldi (30 ° buluşma açısında).
Hava hedeflerine ateş etmek için, ölümcül yangın çıkarıcı unsurlara sahip 100 mm'lik bir uzak el bombası oluşturuldu. El bombasının ağırlığı 15.6 kg'dır. El bombası 0, 605 kg patlayıcı (boşaltma yükü) ve her biri 52 ila 61 g ağırlığında 93 ölümcül yanıcı element içeriyordu. Mermi, bir VM-30 uzak tüp ile donatıldı. 1948-1949'da. Ölümcül yangın çıkaran elementlerin üniter ve halka şeklinde düzenlenmesine sahip deneysel el bombası grupları test edildi. Parçaların etkinliğini ve "yanıcı yeteneklerini" test etmek için uçakta yere ateş açıldı.
100 mm B-0902 topu, yalnızca SSCB'de değil, aynı zamanda görünüşe göre dünyadaki en güçlü otomatik uçak topu haline geldi. Teknik açıdan bakıldığında, bir mühendislik şaheseriydi. Tek sorun, beş yıl geç kalmış olması. 1944-1945'te. pistonlu motorlu yüksek hızlı bir bombardıman uçağı, 1 km ve daha fazla mesafeden yoğun bir sırayla uçan uçan B-17 ve B-29 kalelerini neredeyse cezasız bir şekilde vurabilir. Ancak jet avcı uçaklarının ortaya çıkışı, hava savaşı taktiklerini kökten değiştirdi ve ağır uçak topları, en azından uçaklara ateş etmek için tüm önemini yitirdi.