Pirmā pasaules kara laikā lidmašīnās parādījās liela kalibra ložmetēji un pirmie lielgabali, taču tad tie bija tikai bikli mēģinājumi palielināt pirmās lidmašīnas uguns spēku. Līdz 20. gadsimta 30. gadu vidum šis ierocis aviācijā tika izmantots tikai sporādiski. Aviācijas ātrās šaušanas lielgabalu īstais ziedu laiks iekrita pirmskara un Otrā pasaules kara gados. Padomju Savienībā tika izmantots viens no slavenākajiem lidaparātu lielgabaliem, kas tika uzstādīts milzīgam skaitam lidmašīnu no I-16 līdz La-7 un kā daļa no torņiem tika izmantots bumbvedējiem Pe-8 un Er-2. ShVAK 20 mm automātiskais aviācijas lielgabals (Shpitalny -Vladimirov Aviation Large-caliber). Galvenokārt šis lielgabals tika izmantots padomju kaujinieku apbruņošanai.
Tajā pašā laikā neviens no padomju lidmašīnu lielgabaliem nevarēja lepoties ar tādiem ražošanas apjomiem kā ShVAK. 1942. gadā, visai valstij diezgan sarežģītā gadā, padomju uzņēmumi spēja saražot 34 601 šāda veida lidmašīnas lielgabalus. ShVAK ražošana tika uzsākta Tula ieroču rūpnīcā, Kovrovas ieroču rūpnīcā un Iževskas mašīnbūves rūpnīcās. Kopumā PSRS, ņemot vērā pirmskara produkciju, tika izgatavoti vairāk nekā 100 tūkstoši 20 mm ShVAK lidmašīnas lielgabala eksemplāru. Tās nedaudz pārveidotā versija tika izmantota arī vieglo tanku, piemēram, masveida T-60, apbruņošanai. Ņemot vērā šīs artilērijas sistēmas ražošanas apjomu un izmantošanu, to pamatoti dēvē par "uzvaras ieroci".
ShVAK ir pirmais padomju automātiskais aviācijas lielgabals ar 20 mm kalibru. Tas tika nodots ekspluatācijā 1936. gadā un tika ražots līdz 1946. gadam, kad tika samontēti pēdējie 754 šāda veida lielgabali. Lidmašīnas lielgabals tika ražots četrās versijās: spārns, tornītis, dzinēja lielgabals un sinhronais. Motora lielgabals izcēlās ar garāku stobru un amortizatoru. Pēc savas struktūras ShVAK bija pilnīgi līdzīgs tāda paša nosaukuma lielkalibra 12,7 mm ložmetējam, kas tika pieņemts tālajā 1934. gadā. Vienīgā atšķirība bija izmantotās mucas diametrā. Liela kalibra ložmetēja ShVAK testi projektētājiem parādīja, ka, pateicoties pieejamai drošības rezervei, sistēmas kalibru var palielināt līdz 20 mm, nemainot kustīgās sistēmas izmērus, vienkārši nomainot stobru. ShVAK pistolei bija lentes padeve, pārkraušanas process tika veikts mehāniski vai pneimatiski.
Aviācijas lielgabals ShVAK
Sinhronais ShVAK uz iznīcinātāja La-5
Pirmo reizi jaunais lielgabals tika uzstādīts uz Dmitrija Pavloviča Grigoroviča izstrādāto iznīcinātāju IP-1. 1936. gada vasarā tas tika iesniegts Gaisa spēku pētniecības institūtam valsts pārbaudēm. Tajā pašā laikā bija nepieciešami aptuveni četri gadi, lai to precīzi noregulētu. Tikai 1940. gadā Borisa Gavriloviča Špitalnija un Semjona Vladimiroviča Vladimirova projektēto ShVAK lielgabalu sāka uzstādīt padomju iznīcinātājos gan M-105 lidmašīnas dzinēja (dzinēja lielgabala) cilindru bloka sabrukumā, gan spārnā. Jaunā padomju lidaparāta kaujas debija notika 1939. gadā. ShVAK gaisa lielgabali atradās uz iznīcinātājiem I-16, kurus izmantoja cīņās ar japāņiem pie Halkhingoles.
Strukturāli ShVAK 20 mm lidmašīnas lielgabals atkārtoja iepriekšējos ShKAS un ShVAK ložmetēju modeļus (12, 7 mm). Pistoles automātika darbojās, pamatojoties uz gāzes izplūdes atveri. Gaisa pistolei bija fiksēts stobrs, kas, saliekams, tika savienots ar samontēto kārbu, izmantojot bloķēšanas ieliktni. Tāpat kā iepriekšējos notikumos, ShVAK 20 mm lidmašīnas lielgabalā tika izmantots Shpitalny sistēmu izcēlums-10 pozīciju bungu mehānisms kārtridža pakāpeniskai izņemšanai no lentes, pateicoties tā izmantošanai, augsts sistēmas ugunsgrēka ātrums tika nodrošināta. Bet šai darba shēmai bija jāizmanto sava izkausētā kasetne ar izvirzītu atloku-atloku, kas pieķērās pistoles cilindra skrūves rievai. Šī iemesla dēļ Spitalny ieročā nevarēja izmantot cita veida patronas.
Šodien mēs varam droši teikt, ka ideja apvienot ieročus dažādiem kalibriem ir diezgan saprātīga. Daudzas pasaules prakses sistēmas gāja to pašu ceļu; šodien, 21. gadsimta pirmajā ceturksnī, daudzkalibra ieroči piedzīvo īstu ziedu laiku. Tomēr Shpitalny modeļu gadījumā viss nebija tik vienkārši. Lieta ir tāda, ka viņa pirmais ShKAS lidmašīnas ložmetēja projekts tika uzbūvēts ap jau esošo 7, 62x54R kalibra šautenes patronu ar malu, kas bija pilnīgi pamatoti, lai ložmetējs sasniegtu augstu ugunsgrēka ātrumu. Bet jau ShVAKs no padomju rūpniecības pieprasīja radīt principiāli jaunu vītu dizaina munīciju. Variantā ar 12,7 mm ložmetēju šis risinājums bija neveiksmīgs. Šis kalibrs tika iecerēts kā universāls, tika plānots to izmantot ne tikai aviācijā. Ar jau esošo 12,7x108 mm degtyarevsky kārtridžu, kas bija ērtāk uzglabāt pārtiku, pat ar pārliecību, kas bija raksturīga Shpitalny, nebija pietiekami, lai virzītu līdzīgas izkausētas kasetnes 12,7x108R paralēlo ražošanu. Šāda patrona PSRS tika ražota īsu laiku paralēli nelielas sērijas liela kalibra ložmetēju ShVAK ražošanai. Galu galā tas tika vienkārši pārtraukts.
Spārns ShVAK uz iznīcinātāja I-16 type-17
Bet ShVAK 20 mm versija gaidīja daudz veiksmīgāku likteni. Šī lidmašīnas lielgabala izstrādes laikā citas 20 mm patronas Padomju Savienībā vienkārši nepastāvēja. Kā iespējamais variants tika ražota "Long Soloturn"-jaudīga 20x138R kalibra Šveices munīcija, kurai KB-2 tika izveidots universālais ložmetējs Atsleg AP-20, tomēr kopumā tika uzskatīta par nišu. PSRS netika iepildīta 20 mm munīcija, kas pilnībā atraisīja rokas ShVAK gaisa lielgabala radītājiem.
Pie citiem ShVAK 12, 7 mm un 20 mm versiju apvienošanas negatīvajiem aspektiem eksperti skaidro to, ka Vladimirova grupa, cenšoties saglabāt vienotu abu lidmašīnu sistēmu mezglu dizainu, bija spiesta izlīdzināt ģeometriskos izmērus divu veidu kasetņu garumā. Abu kasetņu garums bija 147 mm, kas nodrošināja vienu dizainu darbietilpīgākajai sistēmas vienībai ražošanā - cilindra padeves konstrukcijai. Tomēr, ja 12,7 mm patrona bija pietiekami jaudīga savai klasei, tad jaunā 20x99R izrādījās viena no vājākajām 20 mm kalibra munīcijām starp tās ārvalstu kolēģiem.
Galu galā motoru lielgabals veidoja padomju jaku un LaGG iznīcinātāju bruņojuma pamatu; spārnu versijā tas tika arī pirmajai uzbrukuma lidmašīnai Il-2 ar munīcijas ietilpību 200 lodes uz barelu. Lielā Tēvijas kara sākums veicināja gan 20 mm ShVAK lielgabalu masveida ražošanu, gan ieroču sinhrono versiju ieviešanu, kas kopš 1942. gada sāka parādīties Lavočkina iznīcinātājos un tika uzstādītas atsevišķās iznīcinātāja MiG-3 sērijās..
Aviamotor VK-105PF ar dzinēja pistoli ShVAK
Bet ShVAK tornīšu versija nevarēja lepoties ar veiksmīgu likteni un neiesakņojās padomju aviācijā. Pārāk smags un apgrūtinošs, tas neiederējās mūsu bumbvedēju vieglajos tornīšos. Tās izmantošana bija ārkārtīgi ierobežota. Pistole tika uzstādīta uz lidojošas laivas MTB-2 (ANT-44), kā arī uz pieredzējušu bumbvedēju Myasishchev DB-102. Gandrīz vienīgā sērijveida kaujas lidmašīna, uz kuras regulāri tika uzstādīta ShVAK torņa versija, bija smagais bumbvedējs Pe-8 (TB-7), kura ražošana kara gados bija praktiski pa daļām. Un jau pašā kara beigās ShVAK lielgabals tika uzstādīts arī bumbvedēja Er-2 augšējā tornī.
Tādējādi galvenais ShVAK lidmašīnu ieroču patērētājs visā to ražošanas laikā bija padomju iznīcinātājs. ShVAK tika izvietoti uz iznīcinātājiem I-153P, I-16, I-185, Yak-1, Yak-7B, LaGG-3, La-5, La-7 un Pe-3. Kad iznīcinātājs I-16 tika izņemts no ražošanas un uzbrukuma lidmašīna Il-2 sāka atkārtoti apbruņoties ar jauno VYa 23 mm aviācijas lielgabalu, ShVAK spārnu versijas ražošana tika gandrīz pilnībā ierobežota. Tikai 1943. gadā 158 no šiem lielgabaliem tika izšauti, lai no jauna aprīkotu Lend-Lease Hurricanes, kur tie tika uzstādīti 7,7 mm Browning ložmetēju vietā. Un kara beigās lielgabala spārnos uzstādītā versija atkal atrada savu pielietojumu, kļūstot par divu dzinēju ātrgaitas bumbvedēja Tu-2 uzbrukuma ieroci.
Tajā pašā laikā ShVAK dzinējs ar nelielām konstrukcijas izmaiņām 1941.-1942. Gadā tika uzstādīts uz vieglām T-30 tvertnēm (T-40 modifikācija) 12,7 mm DShK ložmetēja vietā. bija iespējams ievērojami palielināt to uguns iedarbības spēku uz ienaidnieku un deva tankistiem iespēju trāpīt viegli bruņotiem ienaidnieka transportlīdzekļiem (bruņu iespiešanās-līdz 35 mm ar apakškalibra šāviņu), prettanku lielgabaliem, ložmetēju ligzdām un ienaidnieka darbaspēks. Pistoles variants ar apzīmējumu ShVAK-tank vai TNSh-20 (tvertne Nudelman-Shpitalny) tika sērijveidā uzstādīts uz vieglām tvertnēm T-60.
TNSh-20 lielgabals vieglajā tvertnē T-60
1942. gada maijā Gaisa spēku pētniecības institūta speciālisti nonāca pie secinājuma, ka ShVAK 20 mm lidmašīnas lielgabals nevainojami darbojas uz iznīcinātājiem I-16 (spārnā), Yak-1 un LaGG-3 (caur pārnesumkārbu). Šī lielgabala šāviņš ir efektīvs pret ienaidnieka lidmašīnām, bruņumašīnām, vieglajām tvertnēm un transportlīdzekļiem, kā arī dzelzceļa degvielas tvertnēm. Darbībai pret vidējiem un smagiem tankiem ShVAK lielgabala apvalks nav efektīvs. Kopumā ShVAK šāviņš pēc svara un līdz ar to arī sprādzienbīstamās darbības efektivitāte bija zemāks par tāda paša kalibra vācu lidmašīnu lielgabalu šāviņu (šāviņš ShVAK svēra 91 gramu, bet vācu MG FF lidmašīnas lielgabals - 124 grami). Tika arī atzīmēts, ka attiecībā uz mērķu iedarbības efektivitāti ShVAK bija ievērojami zemāks par 23 mm VYa lidmašīnas lielgabalu.
Salīdzinot padomju ShVAK ar vācu MG FF lidmašīnas lielgabaliem, jūs secināt, ka vācu lielgabals, kas izmantoja brīvās skrūves (uz ShVAK - gāzes izplūdes) atsitiena enerģiju, bija priekšrocība tikai svara un pārrāvuma izturības ziņā no izmantotajām čaumalām. Tajā pašā laikā sākotnējais vācu lielgabala šāviņu ātrums bija vismaz par 220 m / s mazāks, bet spārnu lidmašīnu lielgabaliem otrā palīdzība bija praktiski vienāda. Tajā pašā laikā MG FF bija par 15 kg vieglāks, tostarp īsākas mucas izmantošanas dēļ. Tajā pašā laikā šī vācu lielgabalu priekšrocība tika zaudēta, parādoties PSRS jaunajam lidmašīnas lielgabalam B-20.
Šodien ir diezgan grūti objektīvi novērtēt ShVAK 20 mm lidmašīnas lielgabala vērtību. Protams, tam bija virkne trūkumu - vāja munīcija ar sliktu ballistiku, ekspluatācijas un tehnoloģiskā sarežģītība, kas, jo īpaši ražošanas sākuma stadijā, noveda pie lielām šaujamieroča izmaksām. Tajā pašā laikā pirmo trūkumu viegli kompensēja milzīgais ShVAK ugunsgrēka ātrums, kas sasniedza 800 šāvienu minūtē, un izmaksu samazinājums bija saistīts ar masveida ražošanas izveidi un nozares pielāgošanu. Ir vērts atzīmēt, ka ugunsgrēka ātruma ziņā ShVAK nebija vienlīdzīgu starp citu valstu sērijveidā ražotajiem lidaparātiem. Tiesa, sinhronās versijas, kas tika uzstādītas uz izcilajiem padomju iznīcinātājiem La-5 un La-7, atkarībā no dzinēja darbības režīma, bija ar zemāku ugunsgrēka ātrumu-550-750 šāvienu minūtē.
Patronas 20x99R salīdzinājums ar citu munīciju
Jebkurā gadījumā mēs varam teikt, ka Špitalnija-Vladimirova gaisa lielgabals ir kļuvis par vienu no tiem ikoniskajiem Sarkanās armijas ieroču paraugiem, kas spēja nodrošināt mūsu valsts uzvaru Lielajā Tēvijas karā. Pēc šo gadu iznīcinātāju pilotu domām, pat salīdzinoši vāju ShVAK lielgabala 20 mm apvalku spēks bija pietiekams, lai cīnītos ar jebkuru Luftwaffe lidmašīnu. Protams, ja Vācijā masveidā būtu smagi bumbvedēji vai padomju aviācijai būtu jāsaskaras debesīs ar amerikāņu "lidojošo cietokšņu" armādi, mūsu cīnītājiem būtu bijis grūti, bet patiesībā nekas no tā nenotika.
Ir arī svarīgi atcerēties, ka Padomju Savienībā ilgu laiku nebija alternatīvas ShVAK. Daudzsološā Mihaila Evgenijeviča Berezina konstruētā lidmašīnas lielgabala B-20 izstrāde, ko viņš arī radījis, pamatojoties uz liela kalibra ložmetēju un pamatojoties uz tādu pašu darbības principu kā ShVAK, dizainera slimības dēļ tika nopietni aizkavēta.. Šī iemesla dēļ ShVAK lidmašīnas lielgabals, neskatoties uz "vājumu", palika galvenais Lielā Tēvijas kara cīnītāju ierocis.
Būtiska loma bija arī padomju pilotu apmācībai, kas pieauga kara laikā un ļāva efektīvi izmantot viņu rīcībā esošos ieročus. Nav noslēpums, ka 1941. gada 22. jūnijā karu satikušo Sarkanās armijas gaisa spēku personālam bija ārkārtīgi zema kvalifikācija un gandrīz pilnīgs pieredzes trūkums lidmašīnu kaujas izmantošanā. Vienīgie izņēmumi bija komandpersonas, kurām izdevās izturēt Spāniju, Khalkhin Gol, ziemas karš ar Somiju, taču šādu lidotāju bija maz. Un viņi galvenokārt nodeva uzkrāto pieredzi saskaņā ar mācību kursu "Kaujas lidmašīnu kaujas nodarbinātības gaita". To apstiprināja munīcijas patēriņš gaisa mērķiem, kas mainījās visā kara laikā no tā pirmajiem mēnešiem līdz pēdējam. Ja kara sākumposmā padomju lidotāji bieži atklāja uguni uz ienaidnieku no 300-400 metru attāluma, tad jau 1942. gadā, ieguvuši pieredzi, no 100-150 metru attāluma un dažreiz arī no 50 metru attāluma. Tas palielināja šaušanas precizitāti un samazināja munīcijas patēriņu. Attiecībā uz ShVAK lidmašīnas lielgabalu tas palielināja tā šāviņu efektivitāti. Kad ienaidnieka lidmašīna pārvērtās caurdurī, padomju lielgabalu šāviņu zemākajam sprādzienbīstamajam spēkam vairs nebija nozīmes.
Vācu iznīcinātāja Bf 109 spārns pēc trieciena ar 20 mm ShVAK šāviņiem
Pirmskara periodā un Otrā pasaules kara gados padomju rūpniecība saražoja vairāk nekā 100 tūkstošus ŠVAK lidmašīnu lielgabalu, kas padara to par vienu no masīvākajām artilērijas sistēmām aviācijas vēsturē. ShVAK ražošana tika pārtraukta tikai 1946. gadā. To aizstāja modernāks lidmašīnas lielgabals B-20, kuram bija līdzīgas kaujas īpašības un kurš bija uzticamāks un vieglāks.
ShVAK darbības raksturlielumi:
Garums / svars:
Spārnu versija - 1679 mm / 40 kg.
Torņa variants - 1726 mm / 42 kg.
Motora lielgabals - 2122 mm / 44, 5 kg.
Kustīgo daļu gājiena garums ir 185 mm.
Uguns ātrums - 700-800 apgr./min.
Purnas ātrums ir 815 m / s.
Kārtridžs - 20x99 mm R.
