Армейские тяжелые авиационные артиллерийские системы

20-мм пушка Б-20 была создана М. Е. Березиным в 1944 г. на базе его 12,7-мм пулемета УБ. В качестве боеприпасов применялись все штатные боеприпасы автомата ШВАК. Перезарядка пневматическая или механическая, спусковой механизм – электрический. За время войны было изготовлено более 9 тысяч пушек в дух вариантах: Б-20М (мотор-пушка) и Б-20С (вариант с синхронизатором). Пушка устанавливалась на самолетах Ил-2, Як-1, Як-ЗП, Як-7б, ЛаГГ-3, Ла-5, Ла-7, Ту-2 и Ил-10. Орудие отличалась слабой надежностью. ТТХ пушки: калибр – 20-мм; масса – 25 кг; темп стрельбы – 600-800 выстрелов в минуту; боеприпас – 20х99-мм R; начальная скорость снаряда – 800 м/с; масса выстрела – 180 г; вес снаряда – 96 г; питание – ленточное на 170 — 240 выстрелов.

Авиационная пушка ШВАК в крыльевом варианте

Пушка ШВАК разработана на основе 12,7 мм одноименного авиационного пулемета и впервые была выпущена в 1936 г. Аббревиатура расшифровывается по фамилиям конструкторов — Шпитальный Владимиров авиационный крупнокалиберный. Перезаряжание пневматическое или механическое. Пушка выпускалась в вариантах: крыльевом, турельном и мотор-пушка.

Мотор-пушка имела большую длину амортизатор. Синхронные и крыльевые 20-мм установки ШВАК (20-мм пушка, 12,7-мм пулёмет) были установлены на истребителях И-153П, И-16, И-185, Як-1, Як-7Б, ЛаГГ-3, Ла-5, Ла-7, Пе-3, а в 1943 г. было выпущено 158 пушек для установки на истребителях «Харрикейн» взамен 7,92-мм пулемётов «Браунинг». Две неподвижные пушки были размещены на бомбардировщике Ту-2 и на части самолетов Пе-2. Турельные установки монтировались на бомбардировщиках Пе-8 и Ер-2. Всего было выпущено более 100 тысяч пушек. Первоначально в боекомплект пушки входили осколочно-зажигательные и бронебойно-зажигательные снаряды. В мае 1941 г. началось производство 20-мм подкалиберного бронебойно-зажигательного снаряда. В конце 1942 г. был разработан 20-мм ОЗТ со временем трассирования 2 с. ТТХ пушки: длина: для крыльевого варианта – 1 679 мм, для турельного – 1 726 мм, для мотор-пушки – 2 122 мм. Вес пушек соответственно 40 кг, 42 кг и 44,5 кг. Длина хода подвижных частей 185 мм. Темп стрельбы – 700 — 800 выстрелов в минуту. Начальная скорость снаряда – 815 м/с. Боеприпас — 20×99-мм R; масса выстрела – 325 г; масса снаряда – 173 г. Питание – ленточное на 150 – 2 500 выстрелов.

Пушка ВЯ-23 являлась доработанным вариантом пушки ТКБ-201. На вооружение была принята в 1941 г, а массовый выпуск начался в 1942 г. Достоинством ВЯ являлся ее высокий темп стрельбы при большой мощности выстрела для такого калибра, недостатком — большая отдача и резкая работа механизмов. Отдача пушки ВЯ была столь велика, что ее не решились устанавливать на истребителях. Единственным ее массовым носителем стал штурмовик Ил-2, в каждом крыле которого устанавливали по одной пушке ВЯ с боекомплектом по 150 патронов на ствол. В некоторых случаях пушка устанавливалась на Ил-10 и Лагг-3. Всего было выпущено 64 тысячи пушек. Бронебойно-зажигательный снаряд пушки пробивал на расстоянии 400 метров 25-мм броню. Однако даже при высокой степени прицельной стрельбы реальная эффективность пушки с бронетехникой была ниже ожидаемой. ТТХ пушки: калибр – 23 мм; длина – 2150 мм; длина ствола – 1660 мм; масса – 66 кг; масса снаряда – 200 г; темп стрельбы – 550 выстрелов в минуту; начальная скорость снаряда – 905 м/с; боеприпас – 23х152В мм (бронебойно-зажигательный, осколочно-зажигательный, осколочно-зажигательно-трассирующий).

Аббревиатура пушки НС-23 основана на фамилиях ее разработчиков — Нудельман-Суранов. Пушка была принята на вооружение в октябре 1944 г. Работа автоматики НС-23 была основана на использовании энергии отдачи при коротком ходе ствола. Пушка имела ускоритель отката. Запирание канала ствола поршневого типа. Питание непрерывное ленточное. Пушка закреплялась в установке за кожух.

Пушка НС-23 выпускалась в двух вариантах: НС-23КМ – крыльевая и моторная и НС-23С с синхронным механизмом. За время войны было выпущено около тысячи пушек. Пушкой вооружался штурмовик Ил-10. ТТХ пушки: калибр – 23 мм; длина – 1 985 мм; длина ствола – 1 450 мм; масса – 37 кг; темп стрельбы – 600 выстрелов в минуту; начальная скорость снаряда – 700 м/с; боеприпас — 23х115 мм (бронебойно-зажигательный, осколочно-зажигательный); питание — ленточное 75 — 150 выстрелов.

Автоматическая пушка НС-37 была принята на вооружение в августе 1943 г. Непрерывное питание пушки патронами осуществлялось из патронного ящика при помощи звеньевой металлической ленты. Величина боекомплекта зависела только от габаритов ящиков и способа размещения в нем ленты. Пушка допускала стрельбу непрерывной очередью в пределах имеющегося боекомплекта. До конца войны было выпущено 8 тысяч пушек. Пушка устанавливалась на самолетах Ил-2, Як-9Т. В боекомплект пушки входили снаряды БЗТ и ОЗТ (37х195). Недостатком автомата является пикообразный характер силы отдачи, что вызывало раскачивание самолета и позволяло сделать только один прицельный выстрел. ТТХ пушки: калибр – 37 мм; длина — 3400 мм, длина ствола – 2,3 м; масса в моторном варианте 171 кг, в крыльевом — 160 кг; темп стрельбы 240 выстрелов в минуту, начальная скорость снаряда – от 810 до 865 м/с, масса снаряда – 760 г.

Авиационная пушка НС-45

НС-45 была создана на базе и с сохранением габаритных размеров НС-37. В 45-мм пушке впервые в СССР на самолете был применен дульный тормоз, поглощавший до 85 % энергии отдачи. За время войны было выпущено около 200 пушек специально для самолета Як-9К (крупнокалиберный) с боекомплектом 29 выстрелов. После очереди в три выстрела, сделанных даже на максимальной скорости, последняя резко падала, терялась устойчивость самолета, наблюдалась течь масла и воды в трубопроводах. Прицельная стрельба из пушки НС-45 была возможна на скоростях самолета более 350 км/ч, очередями в 2 — 3 выстрела. Масса пушки — 150 кг. Темп стрельбы — 260 выстрелов в минуту. Питание пушки ленточное. Масса выстрела – 1930 г, масса снаряда – 1065 г, начальная скорость – 780 м/с.

К моменту нападения Германии на СССР в нашей авиации на вооружении находилось два типа авиационных пушек: 20-мм ШВАК (Шпитального- Владимирова авиационный крупнокалиберный), конструкция которой была во многом сходна с 7,62-мм авиационным пулемётом ШКАС и 23-мм. ВЯ (Волкова-Ярцева).

20-мм пушка ШВАК выпускалась в вариантах: крыльевом, турельном и мотор-пушка. Вес пушек 40 кг- 44,5 кг. Темп стрельбы 700-800 выстр./мин. Начальная скорость 815 м/с. Синхронные и крыльевые 20-мм установки ШВАК устанавливались на истребителях И-153П, И-16, Як-1, Як-3, Як-7Б, ЛаГГ-3, Ла-5, Ла-7, Пе-3, а в 1943 г. было выпущено 158 пушек для установки на истребителях Харрикейн взамен 7,92-мм пулеметов Браунинг. Две неподвижные пушки размещались на бомбардировщике Ту-2 и на части бомбардировщиков Пе-2. Оборонительные турельные установки с 20-мм пушками ШВАК были установлены на бомбардировщиках Пе-8 и Ер-2.

ШВАК превосходила по всем параметрам германскую авиационную пушку MG-FF, которая в 1941 году являлась наиболее распространенной в немецкой авиации.

В 1940 году, конструкторами А. А. Волковым и С. А. Ярцевым под новый 23-мм патрон была создана 23-мм автоматическая пушка ВЯ-23. При весе 66 кг, пушка делала 550-650 выст./мин.

В авиапушке ВЯ применялись снаряды весом 200 гр, что вдвое больше чем у ШВАК. Бронебойно-зажигательный снаряд на расстоянии 400 м по нормали пробивал 25-мм броню.

Отдача пушки ВЯ была достаточно велика, и ее первоначально не устанавливали на истребителях. Единственным ее носителем к началу войны стал штурмовик Ил-2, в каждом крыле которого устанавливали по одной пушке ВЯ с боекомплектом по 150 патронов на ствол. Позже ей вооружались штурмовики Ил-10 и частично истребители ЛаГГ-3.

В ходе боевых действий выяснилось, что советские авиационные пушки калибра 20-23-мм в состоянии эффективно бороться только с лёгкой бронетехникой противника, средние танки и САУ им были «не по зубам».

Во второй половине 1942 года небольшой серией был выпушен вариант Ил-2 вооруженный 37-мм пушками ШФК-37.
37-мм авиационная пушка ШФК-37 была разработана под руководством Б.Г.Шпитального.

Вес пушки с установкой на самолете Ил-2 составлял 302,5 кг. Темп стрельбы ШФК-37 по данным полигонных испытаний в среднем равнялся 169 выстрелам в минуту при начальной скорости снаряда около 894 м/с.В боекомплект пушки входили бронебойно-зажигательно-трассирующие (БЗТ-37) и осколочно-зажигательно-трассирующие (ОЗТ-37) снаряды.

Снаряд БЗТ-37 обеспечивал пробитие немецкой танковой брони толщиной 30 мм под углом 45 град. к нормали с дистанции не более 500 м. Броню толщиной 15-16 мм и меньше снаряд пробивал при углах встречи не более 60 град. на тех же дистанциях. Броня толщиной 50 мм (лобовая часть корпуса и башни средних немецких танков) пробивалась снарядом БЗТ-37 с дистанций не более 200 м при углах встречи не превышающих 5 град.

Большие габаритные размеры пушек ШФК-37 и магазинное питание (емкость магазина 40 снарядов) определили их размещение в обтекателях под крылом самолета Ил-2. Из-за установки на пушке большого магазина ее пришлось сильно опустить вниз относительно строительной плоскости крыла (оси самолета), что не только усложнило конструкцию крепления пушки к крылу (пушка крепилась на амортизаторе и при стрельбе перемещалась вместе с магазином), но и потребовало сделать для нее громоздкие с большим поперечным сечением обтекатели.

Испытания показали, что летные данные Ил-2 с крупнокалиберными авиапушками ШФК-37, по сравнению с серийным Ил-2 с пушками ШВАК или ВЯ, заметно снизились. Самолет стал более инертным и сложным в технике пилотирования, особенно на виражах и разворотах на малой высоте. На больших скоростях ухудшилась маневренность. Летчики жаловались на значительные нагрузки на рули при выполнении маневров.

Прицельная стрельба из пушек ШФК-37 на самолете Ил-2 была в значительной степени затруднена вследствие сильной отдачи пушек при стрельбе и несинхронности в их работе. Из-за большого разноса пушек относительно центра масс самолета, а также вследствие недостаточной жесткости крепления пушечной установки, приводило к тому, что штурмовик при стрельбе испытывал сильные толчки, "клевки" и сбивался с линии прицеливания, а это в свою очередь, с учетом недостаточной продольной устойчивости "Ила", приводило к значительному рассеиванию снарядов и резкому снижению (примерно в 4 раза) точности стрельбы.

Стрельба же из одной пушки была совершенно невозможной. Штурмовик сразу же разворачивался в сторону стреляющей пушки так, что ввести поправку в прицеливание не представлялось возможным. Попадание в цель в этом случае могло быть только первым снарядом.

В течение всего времени испытаний пушки ШФК-37 работали ненадежно - средний процент настрела боекомплекта, приходящийся на один отказ, составил всего 54%. То есть почти каждый второй вылет на боевое задание Ил-2 с пушками ШФК-37 сопровождался отказом хотя бы одной из пушек. Максимальная же бомбовая нагрузка штурмовика уменьшилась и составляла всего 200 кг. Все это существенно снижало боевую ценность нового штурмовика.

Несмотря на неудачу с ШФК-37 работы в этом направлении были продолжены. В 1943 году начался выпуск авиапушки НС-37 (конструкторы Нудельман и Суранов). В ней использовалось ленточное питание, что позволило повысить скорострельность до 240-260 выст/мин. Начальная скорость снаряда 810 м/с, вес пушки 171 кг. Благодаря ленточному питанию и меньшему весу, появилась возможность установить новую систему на истребители.

Войсковые испытания пушки проводились на ЛаГГ-3 с 21 апреля по 7 июня 1943 г. на Калининском фронте и на Як-9Т с 22 июля по 21 августа 1943 г. на Центральном фронте. После войсковых испытаний пушка была принята на вооружение под индексом НС-37. Самолет Як-9Т (танковый) выпускался с марта 1943 по июнь 1945 г. Всего произведено 2748 самолетов.

По замыслу конструкторов, увеличение огневой мощи истребителей, должно было повысить дистанцию прицельной стрельбы и вероятность поражения цели. Для того чтобы сбить, истребитель, как правило, было достаточно одного попадания 37-мм снаряда, для двухмоторного бомбардировщика требовалось два-три.

Однако у новой авиапушки имелись и минусы. Увеличение калибра снижало скорострельность и количество снарядов в боекомплекте на борту истребителя. Эффективной стрельба по воздушным целям была только одиночными снарядами, так как при стрельбе с самолета Як-9 самолет сильно раскачивался, а прицельный огонь получался только при первом выстреле, при последующих - снаряды разбрасывались. Стоит отметить отсутствие на большинстве советских истребителей построенных во время войны качественных прицелов, как правило, это был простейший «Визир Васильева» состоящий из колец нарисованных на лобовом стекле и мушки на капоте, это конечно сказывалось на результативности стрельбы на средние и большие дистанции.

20 июля 1943 года начались продолжавшиеся до 16 декабря войсковые испытания Ил-2 с двумя 37-мм авиапушками НС-37. В общей сложности к войсковым испытаниям привлекались 96 штурмовиков Ил-2 с НС-37.

По сравнению с серийными Илами, вооруженными пушками ШВАК или ВЯ, Ил-2 с НС-37 и с бомбовым грузом в 200 кг стал более инертным, сложным на вираже и на боевом развороте.

Ухудшение пилотажных характеристик нового штурмовика, так же как и Ил-2 с пушками ШФК-37, было связано с большим разносом масс по размаху крыла и наличием обтекателей пушек, ухудшающих аэродинамику самолета. Во всем диапазоне центровок Ил-2 с НС-37 не имел продольной устойчивости, что существенно снижало точность стрельбы в воздухе. Последнее усугублялось сильной отдачей пушек при стрельбе из них.

Испытания показали, что стрельбу с самолета Ил-2 из пушек НС-37 необходимо вести только короткими очередями длиной не более двух-трех выстрелов, так как при стрельбе одновременно из двух пушек вследствие несинхронности их работы самолет испытывал значительные клевки и сбивался с линии прицеливания. Поправка в прицеливание в этом случае в принципе была невозможна.

При стрельбе из одной пушки попадание в цель было возможно только первым выстрелом, так как штурмовик разворачивался в сторону стреляющей пушки и поправка в прицеливание становилась невозможной. Поражение же точечных целей - танков, бронемашин, автомобилей и т.д. при нормальной работе пушек было вполне достижимым.

При этом попадания в танки были получены лишь в 43% вылетов, а число попаданий к израсходованному боекомплекту составило 2,98%.

По общему мнению, летного состава, летавшего на Ил-2 с НС-37, штурмовик при атаках малоразмерных целей не имел преимуществ перед Ил-2 с пушками меньшего калибра (ШВАК или ВЯ) с нормальной бомбовой нагрузкой в 400 кг. В то же время, применение Ил-2 с НС-37 по большим площадным и объемным целям, складам боеприпасов, скоплениям танков, артиллерийским и зенитным батареям, железнодорожным эшелонам, малотоннажным судам и т.д., могло быть вполне успешным.

При действии по наземным целям эффективность каждого типа пушки определяется характером цели. Так, при стрельбе по открыто расположенным живым целям действие 7,62-мм пули мало отличалось от действия 20-мм снаряда, так как их осколочное действие очень слабо и для поражения личного состава требовалось прямое попадание. При стрельбе же по автомобилям, железнодорожным станциям и небольшим плавсредствам 7,62-12,7-мм пулеметы были неэффективны, а действие авиационных пушек резко возрастало с увеличением калибра и веса снаряда. Здесь как раз были нужны пушки большего калибра.

Массовое поражение танков из авиационных пушек, широко разрекламированное в кинофильмах и мемуарах, в большинстве случаев относится к охотничьим рассказам. Пробить вертикальную броню среднего или тяжелого танка из 20-мм - 37-мм авиационной пушки попросту невозможно. Речь может идти только о броне крыши танка, которая в несколько раз тоньше вертикальной и составляла 15-20 мм у средних и 30-40 мм у тяжелых танков. В авиационных пушках применялись как калиберные, так и подкалиберные бронебойные снаряды. В обоих случаях они не содержали взрывчатого вещества, а лишь иногда - несколько граммов зажигательного вещества. При этом снаряд должен был попасть перпендикулярно броне. Понятно, что в боевых условиях снаряды попадали в крышу танков под гораздо меньшими углами, что резко уменьшало их бронепробиваемость или вообще получался рикошет. К этому надо добавить, что не каждый снаряд, пробивший броню танка, выводил его из строя.

Учитывая снижение лётных характеристик и уменьшение бомбовой нагрузки на самолёте Ил-2 вооруженном НС-37, эта модификация штурмовика не получила широкого распространения. Поступившие на вооружение в 1943 году кумулятивные бомбы ПТАБ-2,5-1,5, оказались гораздо более эффективным противотанковым средством.

На базе пушки НС-37, с сохранением габаритных размеров, была создана авиационная, автоматическая 45-мм пушка НС-45. Вес пушки составлял 150-153 кг. Темп стрельбы 260-280 выст./мин. Питание пушки ленточное. В 45-мм авиационной пушке НС-45 впервые в СССР па самолете был применен дульный тормоз, поглощавший до 85% энергии отдачи. В 1944-45 г. в общей сложности было произведено около 200 пушек. Специально под эту пушку был спроектирован и построен истребитель Як-9К (крупнокалиберный) с пушкой НС-45 в развале двигателя, с боекомплектом 29 патронов. Всего было изготовлено 53 самолёта этого типа.

44 самолета Як-9К проходили войсковые испытания с 13 августа по 18 сентября 1944 г. на 3-м Белорусском фронте и с 15 января по 15 февраля 1945 г. на 2-м Белорусском фронте. Предполагалось, что истребители с крупнокалиберными пушками будут действовать по группам вражеских бомбардировщиков, находясь вне зоны эффективного оборонительного огня их огневых точек. На один сбитый вражеский самолёт в среднем расходовалось десять 45-мм снарядов.

Однако сами Як-9К нуждались в прикрытии истребителей с 20-мм пушками, в числе которых были ведомые машины. Прицельная стрельба из 45-мм пушек получалась только на первом выстреле, остальные снаряды летели мимо. После очереди в три выстрела, сделанных даже на максимальной скорости, последняя резко падала, терялась устойчивость самолета, наблюдалась течь масла и воды в трубопроводах.

Кроме того, встретить большую группу вражеских бомбардировщиков в конце 1944 г. было большой редкостью, и особой необходимости в таком истребителе не было. По итогам войсковых испытаний в массовое производство Як-9К не запускался.

В СССР в военное время велись разработки авиационных пушек и более крупных калибров. 57-мм автоматическая пушка Н-57 была разработана под руководством ведущего конструктора Г. А. Жирных в конце Великой Отечественной Войны. Для такого калибра, пушка имела относительно небольшую массу - 135 кг. Была изготовлена небольшая серия-36 орудий.

Пушка успешно прошла испытания на реактивном истребителе МиГ-9 «Ф-3» (третий прототип). Это был первый и единственный в авиации случай установки 57-мм пушки на реактивном истребителе. Но в производство МиГ-9 были запущены с пушкой Н-37 калибром 37 мм, хотя часть самолётов первой партии всё же была оснащена пушкой Н-57. Впоследствии на всех самолётах она была заменена пушкой Н-37.

В 1943-1945 гг. в ЦАКБ которым руководил В.Г. Грабин велись работы по созданию крупнокалиберных авиационных автоматических пушек.
Разрабатывались 65-мм, 76-мм, 100-мм автоматические авиационные пушки.

В 1948 г. были изготовлены и прошли заводские испытания два опытных образца 65-мм пушки. В 1949 г. один образец был направлен на полигонные испытания в НИИ ВВС. Для 65-мм пушки было создано два выстрела: со снарядом ОФЗТ и со снарядом БРЗТ. На дистанции 600 м БРЗТ снаряд пробивал 60 мм брони при угле встречи 30°. Таким образом, этот снаряд мог сверху пробить броню любого танка того времени.

В 1948 г. в ЦНИИ-58 начались работы над 100-мм авиационной автоматической пушкой В-0902. Ее предполагалось ставить на самолеты-бомбардировщики типа Ту-2 и Ту-4, которые собирались переделать в истребители. Естественно, ни винтомоторные (Як-3, JIa-5, Ла-7, Ла-9 и др.), ни реактивные (Як-15, МиГ-9 и др.) истребители физически не могли нести эту пушку из-за ее веса и отдачи.

Автоматика 100-мм пушки - механического типа с длинным ходом ствола, при этом все операции производились автоматически. Пушка оснащалась мощным дульным тормозом, поглощавшим 65% энергии отдачи. Пушку удалось сделать компактной за счет рационального размещения всех ее агрегатов. Питание магазинное безленточное. В магазине помещалось 15 унитарных патронов.

Управление огнем пушки и пневмоперезарядкой велось из кабины летчика. Вес пушки без коробки питания составляла 1350 кг. Темп стрельбы - 30,5 выстрела в минуту. Усилие отдачи - 5 тонн.

Для пушки В-0902 в ЦНИИ-58 специально были созданы три выстрела: со снарядом ФЗТ, со снарядом БРЗТ и с дистанционной гранатой.

Патрон со снарядом ФЗТ (фугасный зажигательный трассирующий) имел вес 27 кг и длину 990 мм. Вес метательного заряда составляла 4,47 кг, благодаря чему снаряд имел начальную скорость 810 м/с. Сам снаряд весом 13,9 кг содержал 1,46 кг взрывчатого вещества. Эффективная дальность стрельбы снаряда ФЗТ составляла 1000-1200 м.

Патрон со снарядом БРЗТ имел вес 27,34 кг и длину 956 мм. Вес метательного заряда составлял 4,55 кг, и снаряд получал начальную скорость 800 м/с. Сам снаряд весом 14,2 кг содержал немного взрывчатого вещества (0,1 кг). В ходе испытательных стрельб снаряд БЗРТ на дистанции 600 м пробивал 120-мм броню (при угле встречи 30°).

Для стрельбы по воздушным целям была создана 100-мм дистанционная граната с убойно-зажигательными элементами. Вес гранаты 15,6 кг. Граната содержала 0,605 кг взрывчатого вещества (вышибной заряд) и 93 убойно-зажигательных элемента весом от 52 до 61 г каждый. Снаряд оснащался дистанционной трубкой ВМ-30. В 1948-1949 гг. были испытаны опытные партии гранат с унитарным и кольцевым расположением убойно-зажигательных элементов. Для проверки эффективности действия осколков и их «зажигательной способности» были проведены наземные стрельбы по самолетам.

100-мм пушка В-0902 стала самой мощной автоматической авиационной пушкой не только в СССР, но и, по-видимому, в мире. С технической точки зрения это был шедевр инженерной мысли. Беда лишь в том, что она опоздала лет на пять. В 1944-1945 гг. скоростной бомбардировщик с поршневым двигателем мог из нее практически безнаказанно расстреливать летящие плотным порядком летающие крепости Б-17 и Б-29 с дистанции 1 км и больше. Но появление реактивных истребителей кардинально изменило тактику воздушного боя, и тяжелые авиационные пушки потеряли всякое значение, по крайней мере, для стрельбы по самолетам.

По материалам:
Широкорад А. Б. История авиационного вооружения. - Минск: Харвест, 1999.
http://www.airwar.ru/weapon/guns/vya23.html
http://www.plam.ru/tehnauka/genii_sovetskoi_artillerii_triumf_i_tragedija_v_grabina/p36.php

Проводя простое сравнение вооружения и боекомплекта советских истребителей: МиГ-3, Ла-5ФН Як-9У-(улучшенного с более мощным двигателем ВК-107А) и FW-190A-8, делаешь для себя неожиданные выводы. Боекомплект советских истребителей был в разы меньше немецкого. Судите сами:

Вооружение МиГ-3 Основной вариант - пулемет УБС калибра 12,7-мм (300 патронов) и два пулемета ШКАС калибра 7,62-мм (по 375 патронов). вооружение было явно недостаточным. На нескольких машинах с АМ-38 устанавливались две синхронные 20-мм пушки ШВАК (по 100 снарядов). Была выпущена небольшая серия.

Вооружение Як-9У Основной вариант - пушка ШВАК (120 снарядов) и два синхронных пулемета УБС (по 120 патронов). В зависимости от боевой задачи в полевых мастерских пушку ШВАК можно было заменить на ВЯ-23 или даже НС-37 , при этом правый пулемет снимался.

Вооружение Ла-5ФН. Две синхронные 20-мм пушки ШВАК (боезапасом 2X170 снарядов).

Вооружение Ла-7. Три синхронные 20-мм пушки Б-20 (боезапасом 3 X 130 снарядов).

Вооружение FW-190A/8 Вверху носовой части фюзеляжа устанавливалась пара пулеметов MG 17 калибра 7,9 мм и боезапасом по 1000 патронов на ствол. Две пушки MG 151 калибра 20 мм устанавливались в корнях крыла, а еще одна пара монтировалась в консолях крыла, боезапас каждой пушки составлял 200 патронов.

Суммарный боекомплект для советского Як-9 составлял 240 патронов калибра 12,7-мм в пулеметах и 240 снарядов калибра 20-мм. Для Ла-5 общий боекомплект 170 снарядов X две пушки ШВАК. При темпе стрельбы для пушки ШВАК 800 выстр/мин после несложных расчетов получаем время очереди при одновременном залпе из двух пушек для самолета Ла-5 - 12,8 секунд. Достаточно ли это для скоротечного воздушного боя? Для советского аса да. Тем более, что и этот боезапас полностью не использовался и зачастую его уменьшали. Ни запас топлива (запас топлива самолета Ла-5ФН составлял 40 мин, на форсаже и того меньше), ни энерговооруженность самолета не позволяли его увеличивать. Хороший самолет - это оптимальное сочетание его характеристик для выполнение определенных целей. Люфтваффе столкнулись в конце войны с необходимостью борьбы с американскими суперкрепостями. Выполнение этой задачи требовало увеличение боекомплекта немецких истребителей.

Сообщения немецких командиров, касающиеся вооружения советских истребителей (Вальтер Швабедиссен "Сталинские соколы"), примерно одинаковы. В 1941 г. истребители были вооружены несколькими пулеметами, на некоторых находились и пушки в крыльях. Хотя огневая мощь была недостаточной, само вооружение оценивается как хорошее. Отмечается, что его боевые характеристики снижались манерой советских пилотов распылять огонь и открывать его со слишком большой дистанции, а также нежеланием русских летчиков приближаться к немецким самолетам. Иногда советские истребители оснащались ракетами, с помощью которых пытались отбиваться от немецких истребителей, атакующих сзади.

Для сравнения ниже приведены данные по боекомплекту для Ме-109, воевавших на советско-германском фронте (к началу Великой Отечественной войны "Эмили" уже считались устаревшими и в воздушной войне практически не участвовали):

Ме 109F3 - одна 15-мм мотор пушка MG-151/15 с боекомплектом 200 патронов и два 13-мм синхронных пулемета MG-17 с боекомплектом 500 патронов на пулемет.

Ме 109G6 - один 15-мм мотор пулемет MG-151/15 с боекомплектом 150 патронов и два 13-мм синхронных пулемета MG-131 с боекомплектом по 150 патронов на пулемет и две 20-мм пушки MG-151/20 в гондолах под крылом с боекомплектом по 120 патронов на пушку.

Примечание. Данные по вооружению FW-190 приведены для A-8/R2. (Дополнительно одна бомба калибра 500 кг и две бомбы по 250кг или сбрасываемый топливный бак 300 л). Такой вариант вооружения был установлен на FW 190 A-8 "Панцербок", пилотировал унтеро-фицер Эрнст Шродер в октябре-ноябре 1944 года при защите рейха. В октябре 1944г. из FW 190A-8 была сформирована II штурмовая группа 300-й истребительной эскадры под командованием майора Курда Петерса, награжденного рыцарским крестом, она стала одной из истребительных авиачастей, противостоящих высадке десанта в Европе. (источник - "Боевые самолеты Люфтваффе"-под ред Дэвида Дональда). Именно такой вариант был взят мною для сравнения.

В стандартном варианте вооружение FW-190 состояло из двух синхронизированных 13-мм пулемета Рейнметалл MG 131, установленных в передней части фюзеляжа, с боезапасом по 400 выстрелов на ствол; двух синхронизированных пушек Маузер MG 151/20E в корневых частях крыльев (боезапас 250 снарядов на ствол); двух несинхронизированных пушек Маузер MG 151/20E в консолях крыла (боезапас 125 патронов на ствол).

Что касаемо вариантов вооружения и боекомплекта, мною были приведены отрывочные данные по вооружению не с целью дать полный анализ немецкого вооружения, а только показать превышение боекомплекта немецких самолетов над советскими. Для "Фоккеров", принимавших широкое участие в ВОВ оно было впечатляющим. Если быть точным, а именно точным и следует быть, то следует иметь в виду следущее.

Решающее значение для поражения противника имеет мощность секундного залпа или дульная мощность. Дульная мощность пропорциональна квадрату начальной скорости снаряда, массе выпущенных снарядов за секунду, которая очевидно зависит от калибра снаряда, количества стволов и от скорострельности пушки. Здесь превосходство вооружения FW-190 очевидно. (20-мм пушка Маузер интересна еще и тем, что стреляла патронами с электровоспламенением. Это позволяло значительно снизить время синхронизации, и скорострельность синхронизированного варианта снижалась не так значительно, как при механическом (капсюльном) воспламенении).

В Люфтваффе приспосабливание самолетов к различным нуждам осуществлялось при помощи специальных наборов дополнительного оборудования. Существовало два типа таких наборов. Заводские - Umrust-Bausatze - могли устанавливаться только в заводских условиях, а полевые - Rustsatz - использовались для переоборудования самолетов в ремонтных частях на фронте. Для идентификации переоборудованных самолетов использовались буквы U и R и номер типа набора. По варианту букв и цифр после типа самолета и можно судить о варианте вооружения и соответственно боекомплекте.

Одной из особенностей американских истребителей было наличие на нем мощного вооружения, состоявшего из восьми крупнокалиберных пулеметов, установленных в консолях крыла. Такая схема размещения пулеметов была стандартной почти для всех американских одномоторных истребителей, что обусловливалось отсутствием в США эффективных авиационных пушек. Американские пулеметы Кольт-Браунинг калибра 12,7 мм считались одними из лучших в мире; по такой характеристике, как дульная мощность, эти пулеметы даже превосходили немецкие пушки МG-FF калибра 20 мм и МК-101 калибра 30 мм. Для поражения вражеских перехватчиков, не имевших хорошего бронирования и не обладавших такой боевой живучестью, как самолеты-бомбардировщики и штурмовики, вполне хватало огня крупнокалиберных пулеметов. Кроме того, при ведении воздушного боя между истребителями время нахождения цели в перекрестии прицела порой составляло доли секунды. И если пулемет Кольт-Браунинг успевал за это время сделать несколько выстрелов, то американская авиационная пушка AA в лучшем случае - один, а чаще ни одного. Наличие же на истребителе Р-47 восьми крупнокалиберных пулеметов с боезапасом 1800 патронов привело к тому, что он стал самым мощным по вооружению одномоторным истребителем мира. Причем по такой величине, как суммарная дульная мощность и общая масса минутного залпа восьми пулеметов, он существенно превосходил не только одномоторные, но и многие тяжелые двухмоторные пушечные истребители, за исключением некоторых сверхтяжелых истребителей-перехватчиков, переделанных из бомбардировщиков.

В технической литературе оценка качества оружия производится такими показателями, как качество оружия, которое вычисляется делением мощности секундного залпа (дульной мощности) на массу оружия в кг:

n=(мощность секундного залпа)/М

мощность секундного залпа (дульная мощность) = (mV 2 /2g)(N/60)

где N - темп стрельбы в выстрелах в мин

V- начальная скорость в м/сек

m- масса снаряда в г

g- ускорение свободного падения

Для советского авиационного вооружение показатели качества были следующими:

ШКАС-1000, УБ-1400, ШВАК-990, ВЯ -1250, НС-37 - 840, НС-45-1090

В начале июля 1943 г. вышло постановление ГКО о разработке 45-мм автоматической пушки для вооружения истребителей. За разработку таких пушек взялись ОКБ-15 (главный конструктор Б.Г. Шпитальный) и ОКБ-16 (главный конструктор А.Э. Нудельман), уже много лет занимавшиеся конструированием авиационных пушек.

Грабин ранее никогда не занимался авиационными пушками, но на сей раз решил потягаться с признанными авторитетами. Название - Центральное артиллерийское КБ - обязывало, и Грабин действительно занялся всеми типами артиллерийских орудий, включая авиационные и морские.

В 1943-1944 гг. ЦАКБ создает проекты крупнокалиберных авиационных автоматических пушек: 57-мм С-10 и 45-мм С-20. Пушки имели почти одинаковое устройство, основным отличием была труба ствола. Обе пушки имели единую гильзу.

Автоматика пушек работала за счет энергии отката. Патрон из ленты в казенник проталкивался двумя толкателями. Накатник пружинный, тормоз отката - гидравлический.

Обе пушки имели дульный тормоз, выходящий на 139 мм за дульный срез трубы. Обе пушки помещались в единой люльке весом 45,5 кг, которая жестко крепилась к корпусу самолета.

Были изготовлены и прошли испытания опытные образцы пушек С-10 и С-20. Средний темп стрельбы у С-20 на испытаниях составил 140 выстрелов в минуту.

На вооружение пушки не поступили, и в 1946 г. работы по ним были прекращены.

Опытные экземпляры 45-мм пушки, разработанной в ОКБ-15, были испытаны на истребителе ЛаГГ-3, но до государственных испытаний не дошли. Нудельману повезло больше: его 45-мм пушки НС-45 в 1944-1945 гг. были выпущены малой серией (195 штук). Оснащенные ими истребители Як-9К довольно успешно действовали на фронте. Правда, почти всегда их прикрывали истребители, вооруженные 20-мм пушками.

В первые послевоенные годы руководство ВВС считало необходимым оснастить истребители ПВО мощными авиационными пушками калибра 45 мм и выше. Основным назначением крупнокалиберных пушек была борьба с американскими летающими крепостями, кроме того, такую пушку можно было использовать для борьбы с танками.

В 1947-1948 гг. в ОКБ-16 было создано несколько опытных образцов крупнокалиберных авиационных пушек. Среди них стоит отметить 57-мм автоматическую пушку Н-57 (ведущий конструктор Г.А. Жирных). Автоматика пушки работала на энергии отдачи при коротком ходе ствола. Вес пушки составлял 135-142 кг. По расчетам темп стрельбы должен был достигать 230 выстрелов в минуту, на испытаниях получили 257 выстрелов в минуту. Вес снаряда - 2,0 кг с начальной скоростью 600 м/с. На заводе № 535 в Туле изготовили малую серию пушек Н-57. Их испытали в воздухе на реактивном истребителе МиГ-9.

В 1943-1945 гг. в ОКБ-16 конструкторами С.Е. Рашковым, В.Е. Щенцовым и С.С. Розановым была создана автоматическая бикалиберная пушка РШР-57/45. Она имела два сменных ствола калибра 45 мм и 57 мм. Автоматика пушки работала на энергии отдачи при коротком ходе ствола.

Начальная скорость снаряда в 45-мм пушке была около 1000 м/с.

Пушка оказалась тяжелой, но автоматика работала надежно, и живучесть была хорошей.

В 1947 г. на заводе № 535 начали производство пушки, но после выпуска опытной серии прекратили. Летные испытания пушки РШР были проведены на самолете Ту-2 в 1947 г. Пушка была установлена в фюзеляже. На этом практическая работа над РШР была завершена.

Наконец, в ОКБ-16 была создана самая мощная, 76-мм пушка НС-76. Автоматика ее работала за счет отдачи при коротком ходе ствола. Питание - ленточное, лента металлическая. Пушка испытывалась только на земле. Работы над пушкой были прекращены после испытаний первого опытного образца, несмотря на надежную работу автоматики.

В 1946 г. ЦНИИ-58 вступило в соревнование с ОКБ-16, спроектировав несколько пушек системы В14: 76-мм пушку В14-111, 57-мм пушку В14-112 и 37-мм пушку В14-113.

Пушка В14-113 планировалась для подвижных установок на бомбардировщиках; пушка В14-112 и В14-111 предназначались для жесткой установки на истребителях, бомбардировщиках и штурмовиках.

В автоматике 37-мм пушки В14-113 был применен принцип короткого хода ствола с ускорительным продольноскользящим поршневым затвором, причем все операции производились за счет энергии отдачи. Надежность обеспечивалась принудительным действием подвижных частей пушки.

Автоматика 57-мм пушки В14-112 была основана на принципе короткого хода ствола. Пушка имела тяжелый затвор, связанный с гидротормозом, и рычажное запирание. Все операции производились за счет энергии отдачи затвора.

Обе пушки имели ленточное питание с рассыпными звеньями и пневматическую перезарядку и не имели дульных тормозов. Тормоза отката - гидравлические, накатники - пружинные.

К 1949 г. было изготовлено три опытных образца В14-113 и начаты их заводские испытания. В боекомплект пушки входил только один тип снаряда - осколочно-фугасный зажигательный трассирующий (ОФЗТ), созданный в ЦНИИ-58. В ходе наземных стрельб 37-мм снаряд ОФЗТ показал хорошие результаты. На дистанции 600 м отклонение от вертикали составляло 0,17 м, а боковое отклонение - 0,16 м. Дальность трассирования - 1100 м. По заключению комиссии при попадании снаряда ОФЗТ в бомбардировщик Пе-2 он гарантированно выводил его из строя.

К 1949 г. был изготовлен один экземпляр 57-мм пушки В14-112, который поступил на испытания. В ЦНИИ-58 для В14-112 был создан один тип боеприпаса - снаряд ОФЗТ. С декабря 1948 г. опытная партия 57-мм выстрелов со снарядами ОФЗТ проходила наземные государственные испытания.

На вооружение ни одна из пушек типа В14 так и не поступила.

В 1947-1948 гг. в ЦНИИ-58 разработали две еще более мощные авиационные пушки - 57-мм В-7031 и 65-мм 0904.

Пушка В-7031 обладала гораздо большей мощностью, чем упомянутая уже В14-112. Если у пушки В14-112 двухкилограммовый снаряд имел начальную скорость 555 м/с, то у новой пушки снаряд весом 2,93 кг обладал начальной скоростью 965 м/с. Таким образом, баллистика В-7031 была близка к баллистике 57-мм противотанковой пушки ЗИС-2.

Автоматика В-7031 была основана на принципе короткого хода ствола с продольно-скользящим поршневым затвором, причем все операции производились за счет энергии отдачи. Питание пушки ленточное с рассыпными звеньями. Перезаряжание пушки пневматическое. Пушка была снабжена дульным тормозом, поглощавшим до 55% энергии отдачи.

Для В-7031 в ЦНИИ-58 было специально создано два выстрела: со снарядом ОФЗТ и со снарядом БРЗТ (бронебойный зажигательный трассирующий).

В 1948 г. были проведены заводские испытания двух опытных образцов 57-мм пушки В-7031 в объеме 2100 выстрелов. В 1949 г. третий образец пушки прошел контрольные испытания в НИИ ВВС.

Работы над 65-мм автоматической авиационной пушкой 0904 были начаты в 1947 г. Автоматика пушки 0904 была основана на принципе короткого хода ствола с ускорительным продольно-скользящим поршневым затвором, причем все операции производились за счет энергии отдачи. Питание пушки ленточное с рассыпными звеньями. Перезаряжание пушки пневматическое. Пушка была снабжена дульным тормозом, поглощавшим до 46% энергии отдачи. Пушка 0904 представляла собой наложение 65-мм ствола на люльку 57-мм пушки В-7031 и имела до 80% общих деталей.

Для 65-мм пушки 0904 в ЦНИИ-58 было создано два выстрела: со снарядом ОФЗТ и со снарядом БРЗТ.

В 1948 г. были изготовлены и прошли заводские испытания два опытных образца пушки 0904. В 1949 г. один образец был направлен на полигонные испытания в НИИ ВВС.

В ходе испытаний 65-мм снарядов ОФЗТ и БРЗТ выяснилось, что они полностью удовлетворяют тактико-техническим требованиям ВВС. При стрельбе снарядом ОФЗТ на дистанцию 600 м вертикальное отклонение составляло 0,2 м, а боковое - 0,22 м. Время трассирования - 6 с. Бронепробиваемость достигала 20 мм, но при модернизации взрывателя можно было получить и 25 мм.

Кучность стрельбы 65-мм снарядом БРЗТ оказалась еще выше: 0,16 и 0,19 м соответственно. На дистанции 600 м снаряд пробивал 60 мм брони при угле встречи 30°. Таким образом, этот снаряд мог сверху пробить броню любого танка того времени.

На вооружение пушки В-7031 и 0904 так и не поступили. Наступила эра околозвуковых и сверхзвуковых реактивных самолетов, которым такие мощные пушки были не нужны.

В 1948 г. в ЦНИИ-58 начались работы над 100-мм авиационной автоматической пушкой В-0902. Ее предполагалось ставить на самолеты-бомбардировщики типа Ту-2 и Ту-4, которые собирались переделать в истребители. Естественно, ни винтомоторные (Як-3, JIa-5, Ла-7, Ла-9 и др.), ни реактивные (Як-15, МиГ-9 и др.) истребители физически не могли нести эту пушку из-за ее веса и отдачи.

По некоторым источникам, на решение о разработке 57-мм, 65-мм и 100-мм авиационных пушек существенно повлияли данные разведки о создании в США мощных крупнокалиберных автоматических авиационных пушек. Позже выяснилось, что это была дезинформация.

Автоматика 100-мм пушки В-0902 - механического типа с длинным ходом ствола, при этом все операции производились принудительно за счет энергии отдачи. Пушка оснащалась мощным дульным тормозом, поглощавшим 65% энергии отдачи. Удалось сделать пушку компактной за счет рационального размещения всех ее агрегатов. Питание магазинное безленточное. В магазине помещалось 15 унитарных патронов.

Управление огнем пушки и пневмоперезарядкой велось из кабины летчика.

Вес пушки без коробки питания составляла 1350 кг. Темп стрельбы - 30,5 выстрела в минуту. Усилие отдачи - 5 тонн (49,5 кН).

В 1948 г. был изготовлен опытный образец пушки В-0902 и проведены ее заводские испытания. В 1949 г. по результатам стендовых испытаний и отладочных стрельб (наземных) проводилась конструктивная доработка опытного образца. К концу года образец был подготовлен к летным испытаниям. Однако документов о проведении летных испытаний автору найти не удалось.

Для пушки В-0902 в ЦНИИ-58 специально были созданы три выстрела: со снарядом ФЗТ, со снарядом БРЗТ и с дистанционной гранатой.

Патрон со снарядом ФЗТ (фугасный зажигательный трассирующий) имел вес 27 кг и длину 990 мм. Вес метательного заряда составляла 4,47 кг, благодаря чему снаряд имел начальную скорость 810 м/с, давление в канале 2850 кг/см2 (280 МПа). Сам снаряд весом 13,9 кг содержал 1,46 кг взрывчатого вещества.

Судя по дистанции испытаний, эффективная дальность стрельбы снаряда ФЗТ составляла 1000-1200 м.

Патрон со снарядом БРЗТ имел вес 27,34 кг и длину 956 мм. Вес метательного заряда составлял 4,55 кг, и снаряд получал начальную скорость 800 м/с. Сам снаряд весом 14,2 кг содержал немного взрывчатого вещества (0,1 кг). Взрыватель донный МД-8. Время трассирования 5 с. В ходе испытательных стрельб снаряд БЗРТ на дистанции 600 м пробивал 120-мм броню (при угле встречи 30°).

Для стрельбы по воздушным целям была создана 100-мм дистанционная граната с убойно-зажигательными элементами. Вес фанаты 15,6 кг. Граната содержала 0,605 кг взрывчатого вещества (вышибной заряд) и 93 убойно-зажигательных элемента весом от 52 до 61 г каждый. Снаряд оснащался дистанционной трубкой ВМ-30. В 1948-1949 гг. были испытаны опытные партии гранат с унитарным и кольцевым расположением убойно-зажигательных элементов. Для проверки эффективности действия осколков и их «зажигательной способности» были проведены наземные стрельбы по самолетам.

100-мм пушка В-0902 стала самой мощной автоматической авиационной пушкой не только в СССР, но и, по-видимому, в мире. С технической точки зрения это был шедевр инженерной мысли. Беда лишь в том, что она опоздала лет на пять. В 1944-1945 гг. скоростной бомбардировщик с поршневым двигателем мог из нее практически безнаказанно расстреливать летящие плотным порядком летающие крепости Б-17 и Б-29 с дистанции 1 км и больше. Но появление реактивных истребителей кардинально изменило тактику воздушного боя, и тяжелые авиационные пушки потеряли всякое значение, по крайней мере для стрельбы по самолетам.

Давно умерли, не оставив потомкам мемуаров, конструкторы ЦНИИ-58, и теперь можно только гадать, почему Грабин сосредоточил свое внимание исключительно на мощных крупных авиационных пушках. Ведь опыт Второй мировой войны показал, что самое эффективное оружие для воздушного боя имело калибр 30 мм. Почему Грабин не взялся довести 30-мм германские пушки МК-103 и МК-108 и создать новую баллистику 30-мм пушки? Почему он не начал конструировать сверхскорострельные двухствольные пушки или пушки револьверного типа? Ведь подробные сведения об устройстве двухствольного пулемета Гаста были опубликованы еще в довоенных и, кстати, открытых, трудах академика Благонравова. А образцы 30-мм германских револьверных пушек MG-213C с темпом стрельбы 1500 выстрелов в минуту оказались в качестве трофеев у Красной Армии. Увы, эти идеи использовали другие советские конструкторы. Нудельман занялся револьверными пушками, а Грязев и Шипунов - двухствольными пушками Гаста и шестиствольными Гатлинга.

Слоняра 11-06-2005 18:32

АВИАЦИОННЫЕ ПУШКИ

Среди средств вооружения боевых самолетов и вертолетов авиационным пушкам за рубежом отводится особое место. Такому отношению они обязаны следующими своими специфическими свойствами: универсальностью применения, то есть способностью достаточно эффективно действовать как по наземным, так и по воздушным целям; постоянной готовностью к стрельбе; неподверженностью воздействию радиоэлектронных помех; медленным моральным старением. В качестве примера последнего утверждения приводится американская 20-мм шестиствольная пушка "Вулкан", созданная в начале 60-х годов и до сих пор состоящая на вооружении. За все это время она не претерпела заметных конструктивных изменений.
Несмотря на бурное развитие управляемых ракет различных классов, которые, как правило, имеют узкую специализацию по типам поражаемых целей и условиям применения, авиационные пушки сохраняют и еще достаточно длительное время будут удерживать свои прочные позиции. Вместе с тем изменение характеристик целей, связанных прежде всего с увеличением их прочности и повышением маневренности, заставляет иностранных конструкторов искать пути обеспечения высокой эффективности авиационных пушек в новых условиях.
Наиболее заметное влияние на техническую политику в области зарубежного авиационного пушечного вооружения оказывают американские фирмы "Дженерал электрик" и "Макдон-нелл Дуглас", английская "Ройял орднанс", западногерманская "Маузер", французское промышленное объединение ЖИАТ и швейцарская фирма "Эрликон". Каждая из этих компаний имеет свои базовые конструкции пушек, которых они придерживаются и в новых разработках, вводя в них определенные усовершенствования. Особенности этих конструкций будут описаны ниже после изложения некоторых общих положений.

Общие положения. Все авиационные пушки являются автоматическими. Для обеспечения автоматической стрельбы необходимо в каждом цикле выполнять следующие операции: подачу (доставку патрона в ствольную коробку), досылание (подачу патрона в патронник), запирание (закрытие канала ствола со стороны ствольной коробки), выстрел (воспламенение порохового заряда и разгон снаряда в стволе), экстракцию (извлечение и удаление стреляной гильзы). Вышеперечисленные операции фактически определяют основные части пушки: система подачи; ствольная коробка; патронник," ствол; затвор или запирающий механизм, выполняющий функции досылания, запирания и экстракции; механизм воспламенения пороха. Работу автоматики пушки обеспечивает специальная система, называемая энергоприводом. Привод может быть внутренним, то есть использующим энергию выстрела, или внешним, от постороннего источника. При описании авиационных пушек обычно применяются несколько основных характеристик: калибр (мм), масса снаряда (г), дульная или начальная скорость снаряда (м/с), скорострельность или темп стрельбы (выстр./мин), масса пушки (кг). Для оценки конструктивного совершенства и технологического уровня пушек рассчитывают составные показатели, то есть дульную энергию снаряда (половина произведения массы снаряда на квадрат его дульной скорости), дульную мощность (произведение дульной энергии на темп стрельбы), удельную дульную мощность (отношение дульной мощности к массе пушки).
Считается, что эти показатели характеризуют пушку как устройство для метания снарядов, но не полностью определяют ее эффективность, поскольку не учитывают поражающего действия боеприпасов и их внешнебаллистических характеристик. Поэтому на более высоком уровне при определении целесообразности той или иной разработки авиационные пушки оцениваются по критерию "стоимость/ эффективность" (С/Э), для вычисления которого пользуются следующей формулой:

C/Э = (А*В)/Y

где А - вероятность поражения цели; В - техническая надежность;
Y - приведенная стоимость.

Ниже приводится влияние отдельных конструктивных параметров пушек на составляющие показателя С/Э. Скорострельность. Зависимость вероятности поражения от скорострельности практически линейна при малых значениях темпа и несколько ослабляется с дальнейшим его возрастанием (рис. 1).

Слоняра 11-06-2005 18:34

Поэтому повышение скорострельности необходимо для наращивания эффективности пушек. Величина темпа стрельбы зависит от длительности выполнения основных операций и степени их совмещения. Длительность операций ограничивается предельными скоростями перемещения подвижных частей, участвующих в работе автоматики пушки, и скоростями их соударения, которые определяются механической прочностью используемых материалов. В эти ограничения вносит свою лепту и ствол, для которого критическим является тепловой режим, оказывающий сильное влияние на его механическую и эрозионную стойкость. Для ослабления вредных эффектов при изготовлении стволов используются материалы с высокой термостойкостью, специальные методы тепловой обработки, покрытие внутренней поверхности ствола износостойкими составами.
В рамках достигнутых прочностных пределов возможность получения высокой скорострельности связана с использованием прогрессивных конструктивных решений, обеспечивающих совмещение основных операций. По конструктивным особенностям авиационные пушки принято объединять в три крупные группы, в которых по-разному сбалансированы потенциальные возможности ствола и затворного механизма (рис. 2):

Одноствольные пушки с одним патронником, или так называемой "классической схемы", имеют внутренний энергопривод, использующий энергию пороховых газов (газовый привод) либо энергию отдачи (механический). Темп стрельбы в последних ограничивается затворным механизмом, а потенциальные возможности ствола используются не полностью. Пушки с газовым приводом позволяют достичь более
высокой скорострельности в основном благодаря тому, что в работу автоматики они вовлекают детали с общей меньшей массой. Считается, что в них возможности ствола и затвора хорошо сбалансированы;
- Пушки револьверного типа отличаются тем, что в них на один ствол приходится несколько патронников. Такая схема позволяет совмещать сразу несколько операций, например выстрел с досыланием патрона в один свободный патронник и экстракцией гильзы из другого, а также подачу патрона с запиранием канала ствола при повороте блока патронников. При этом скорострельность определяется быстродействием револьверного механизма, ствол в ней перегружен. Энергопривод обычно внутренний, газовый;
- Многоствольные пушки с вращающимся блоком стволов (схема Гатлинга) также относятся к хорошо сбалансированным конструкциям, в них все необходимые операции выполняются за один оборот блока стволов. Для его вращения обычно используется внешний электрический привод. Скорострельность многоствольных агрегатов может варьироваться в достаточно широких пределах и достигать очень высоких значений за счет изменения количества стволов. Схеме Гатлинга свойственна одна особенность - относительно длительные фазы выхода на режим и прекращения стрельбы (примерно 0,5-1 с) и соответственно низкая скорострельность на этих режимах. Для боевых условий эта особенность является существенной. Пушки подобной схемы
имеют весьма высокую живучесть.
Дульная начальная скорость снаряда. Влияние ее на вероятность поражения цели проявляется по двум основным направлениям: сокращение времени полета снаряда до цели (при стрельбе по цели, перемещающейся с ускорением поперек линии стрельбы, вероятность поражения примерно пропорциональна четвертой степени дульной скорости, рис. 3) и повышение его разрушающей способности (прежде всего увеличение глубины проникновения).

Слоняра 11-06-2005 18:36

В одном и том же калибре повышение дульной скорости может быть достигнуто уменьшением массы снаряда (однако при этом снаряд быстрее тормозится в воздухе и может не иметь преимущества по времени полета при стрельбе на большую дальность), увеличением массы порохового заряда и повышением энергоемкости пороха.
Исследования физических процессов, связанных с ускорением снарядов, показали, что варьированием массы снаряда и пороха может быть достигнута любая дульная скорость от О до 3000 м/с. Пока достаточно хорошо не известно влияние на ствол пушки очень больших скоростей снаряда, и допустимым для практики считается заряд пороха, обеспечивающий достижение снарядом
дульной скорости около 1200 м/с.
Калибр оказывает влияние на вероятность поражения цели через разрушающий эффект, который возрастает с увеличением калибра и массы снаряда. С учетом его воздействия на другие характеристики пушки зависимость вероятности поражения цели от калибра приобретает вид, изображенный на рис. 4, где максимум кривой приходится на диапазон 30- 40 мм для снарядов с ударным взрывателем и на более крупные калибры для снарядов с неконтактным взрывателем.

Точность стрельбы. При определении показателей точности стрельбы, от которых в конечном счете зависит вероятность попадания снаряда в цель, баллистические ошибки
пушки и боеприпасов складываются с ошибками прицеливания, порождаемыми системами управления оружием (СУО). По мнению западных военных специалистов, достигнутая в настоящее время величина баллистического рассеивания у пушек в 1 мрад (среднее квадратическое отклонение) хорошо сочетается с точностью современных СУО. Дальнейшего повышения баллистической точности в ближайшее время не ожидается.
В то же время имеются дополнительные возможности повышения вероятности попадания в цель, в частности за счет использования боеприпасов, снаряженных неконтактными взрывателями или системами коррекции (управления). Применение неконтактных взрывателей приводит в действие два противоположных фактора. С одной стороны, повышается вероятность попадания, поскольку не требуется непосредственного контакта с целью, а с другой - снижается разрушающее действие снаряда, вследствие чего целесообразным становится оружие более крупного калибра. Что же касается создания управляемого боеприпаса для пушек среднего калибра, то считается, что принципиальная возможность для этого существует, однако такой боеприпас будет слишком дорогим. Поэтому, с точки зрения критерия С/Э, более целесообразными остаются высокоскорострельные пушки калибра 30-35 мм с неуправляемыми снарядами ударного действия.
Системы подачи
боеприпасов подразделяются на ленточные, в которых патроны соединены в патронную ленту с помощью звеньев, и безленточные (или беззвеньевые), где боеприпасы подталкивают друг друга и перемещаются по направляющим различной формы. Ленточная подача относительно проста по конструкции, но вместе с тем обладает недостатком: чувствительностью к разрывам ленты (звеньев). Такая система пригодна для небольших боезапасов. Беззвеньевые системы подачи отличаются большим разнообразием - линейные, винтовые, барабанные, одноколейные, многоколейные и другие. Как правило, они разрабатываются с учетом величины боекомплекта и конфигурации выделенного для его размещения места.
Современное состояние. Состоящие на вооружении авиационные пушки представлены образцами калибров 20, 27 и 30 мм различных конструктивных схем (основные их характеристики приведены в табл. 1). По параметрам конструктивно, го совершенства лучшими считаются пушки схемы Гатлинга и револьверные второго поколения (рис. 5).

Таблица 1 ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СОВРЕМЕННЫХ АВИАЦИОННЫХ ПУШЕК

Слоняра 11-06-2005 18:38

На американских боевых самолетах (например, F-4E, A-7D, F-14, F-1S и F-16) устанавливается 20-мм шестиствольная пушка М61 "Вулкан". В своей последней модификации (М61А1) она размещена на истребителе F-18 "Хорнет" в носовой части, боезапас (570 патронов) расположен в магазине барабанного типа, который по размерам значительно меньше, чем на самолете F-16, рассчитанном на 512 патронов (рис. 6). Пушка "Вулкан" достаточно эффективна при стрельбе по наземным целям.
Самолеты европейской разработки оснащаются
преимущественно менее громоздкими одноствольными револьверными пушками более крупных калибров - 30-мм "Дефа", "Аден" и КСА или 27-мм "Маузер". При необходимости получения более высокого темпа стрельбы прибегают к размещению на самолете двух пушек.
Оценивая современное состояние авиационного пушечного вооружения, специалисты швейцарской фирмы "Эрликон" в соответствии с необходимостью поражения воздушных и на-
земных целей располагают требования к пушкам в последовательности, приведенной в табл. 2. Обеспечить выполнение этих требований намечается следующим образом. Высокая плотность огня должна достигаться повышением скорострельности. При стрельбе по воздушным целям высокая скорострельность необходима в связи с большими относительными скоростями самолетов и соответственно уменьшенными длительностями очередей. Высокая начальная (дульная) скорость снаряда в сочетании с более крупным калибром дает увеличение дальности стрельбы и сокращение времени полета снаряда до цели. Бро-непробиваемость повышается за счет совершенствования боеприпасов, например путем использования сердечников из обедненного урана или переходом на более тяжелые снаряды. Так, 30-мм швейцарская пушка КСА, рассчитанная под патроны американской
пушки GAU-8/A с более тяжелым снарядом с урановым сердечником, обеспечивает на дальности 1000 м кинетическую энергию, более чем в 6 раз превосходящую энергию снарядов пушек "Аден" и "Дефа" того же калибра. Это предопределяет более высокую ее эффективность при стрельбе как по воздушным, так и по наземным целям, в том числе бронированным.
Основные направления работ иностранных фирм по развитию авиационных пушек. Американская фирма "Дженерал
электрик" при конструировании пушек сохраняет верность схеме Гатлинга и внешнему энергетическому приводу. Ее специалисты на базе 30-мм пушки GAU-8/A создали че-тырехствольный вариант
GAU-13/A (фирменное
обозначение GE430) со скорострельностью 2400
выстр./мин для размещения в подвесной пушечной установке (контейнере)
GPU-5/A, которой могут оснащаться легкие самоле-
ты, что придает им способность вести борьбу с бронированными целями на поле боя. Вращение блока стволов осуществляется с помощью сжатого воздуха, от самолета поступает
лишь небольшое количество электроэнергии для управления работой пушки. В контейнере применена беззвеньевая системе подачи патронов типа "двойная спираль", охватывающая саму пушку, в результате чего удалось уложиться в весьма небольшом объеме. Для истребителя AV-8B фирмой разработана пушечная установка GAU-12/U (GE525) с 25-мм пяти-ствольной пушкой массой 122 кг, иАлеющей темп стрельбы 3600 выстр./мин и дульную скорость 1100 м/с. Особенность установки
GAU-12/U заключается в том, что пушка и ее боекомплект располагаются в двух отдельных контейнерах, первоначально созданных под 30-мм пушку "Аден". Пушка занимает левый контейнер, боезапас - правый, а беззвеньевая система подачи встроена
обтекатель, соединяющий оба контейнера. В основе системы подачи емкостью 300 патронов лежит принцип "цепной лестницы": цепь ведущих элементов перемещает патроны вдоль неподвижных направляющих.
В настоящее время фирма работает над созданием пушечного вооружения для перспективного европейского истребителя EFA. Так, разрабатывается усовершенствованный вариант 20-мм пушки "Вулкан" с удлиненным стволом, ориентированный не применение новых боеприпасов с уплотненным пороховым зарядом и облегченным снарядом более совершенной аэродинамической формы. Это позволит повысить скорость снаряда с 1030 до 1200 м/с, уменьшить время полета его к цели и таким образом расширить область эффективного поражения целей. Считается, что усовершенствованная 20-мм пушка "Вулкан" будет более эффективна при стрельбе по воздушным целям, а 25-мм пушка GAU-12/U - по наземным.
В рамках программы AGT (Advanced Gun Technology) фирма "Дженерал электрик" изучает возможность создания пушки, стреляющей телескопическими боеприпасами. Целью проработок является достижение в легком и компактном оружии начальных скоростей до 1500 м/с. В нем за счет более короткого патрона намечается укоротить
Таблица 2
ствольную коробку, уменьшить и облегчить систему подачи боеприпасов. В иностранной печати отмечается, что пока не будут достигнуты обнадеживающие результаты в программе AGT, в качестве основы при создании пушки для американского перспективного тактического истребителя ATF будет рассматриваться усовершенствованная пушка "Вулкан", которая обещает значительный прирост боевых свойств при сравнительно невысоких расходах.
В настоящее время фирмой разрабатывается пушка GE225 совершенно нового типа - двухствольная калибра 25 мм с внутренним газовым приводом (рис. 7). Стрельба из стволов происходит поочередно, синхронизация осуществляется сдвоенным качающимся затвором. Предназначается эта пушка для вооружения боевых вертолетов типа АН-1 вместо трехствольной 20-мм пушки М179.
Помимо работ по совершенствованию авиационных пушек, фирма "Дженерал электрик" много внимания уделяет создв-
нию беззвеньевых систем подачи патронов. Ей принадлежит приоритет в разработке конструкции системы подачи с магазином барабанного типа, в котором боеприпасы располагаются головной частью внутрь, удерживаясь на внутренней поверхности с помощью спиральной направляющей. При стрельбе подающий ротор вращается и перемещает патроны по спиральной направляющей, подводя их к входу ленточного рукава, связанного непосредственно с пушкой. С другого конца в барабаны вводятся стреляные гильзы и собираются в нем таким же путем. Эта система рассчитана на большие боекомплекты и используется практически на всех самолетах, оснащенных пушками "Вулкан", а также на штурмовике А-10 для размещения боекомплекта (1350 патронов) для 30-мм пушки GAU-8/A. В процессе многолетней эксплуатации барабанная система подачи доказала свою высокую надежность.
Кроме того, фирмой создано несколько вариантов беззвеньевой системы подачи линейного типа, рассчитанной на небольшое количество боеприпасов. Такая система может складываться и раскладываться, располагаясь в любом отведенном в конструкции самолета месте. В частности, для американского истребителя F-15E разработана система, в которой каждый патрон удерживается и ведется двумя элементами, перемещающимися в траках на роликах. Преимуще-
ствами такой системы считаются возможность постоянного контроля за состоянием боекомплекта и малая требуемая мощность из-за отсутствия трения между патронами и неподвижными направляющими.
Американская ф и р-м а "М акдоннелл Д у г-л а с" сосредоточила свое внимание на оружии для вертолета АН-64А "Апач", для которого создана 30-мм пушка М230. В ней в качестве внешнего энергетического привода использована цепная передача, связанная с силовой установкой вертолета. В конструкции пушки применен способ преобразования вращательного движения цепи в возвратно - поступательное движение затвора. Судя по сообщениям западной печати, пушка показала высокую надежность, экономичность и простоту в эксплуатации.
Английская фирма "Р о й я л о р д н а н с" разработала новую 25-мм пушку "Аден" ("Аден-25") револьверного типа с газовым приводом для вооружения истребителя "Харриер-
GR.5" (рис. 8). Рассматривается возможность установки ее и на других самолетах, в частности "Си Харри-ер" и "Хок-200", а также на перспективном тактическом истребителе EFA. Используемый в такой пушке стандартный 25-мм патрон НАТО имеет снаряд практически той же массы и размера, что и в 30-мм пушке "Аден" ("Аден-30"), но более мощный пороховой заряд. Это позволило повысить начальную скорость снаряда до 1050 м/с, а
скорострельность - до 1650-1850 выстр./мин. Применение более длинной и широкой гильзы и повышение максимального давления газов в стволе потребовали перехода к стальному (вместо бронзы) цилиндру газоприводного механизма, что дало возможность сделать стенки тоньше и удержать пушку в тех же размерах, что и "Аден-30".
Западногерма н с-кой фирмой "М а у-з е р" к настоящему времени выпущено более 2000 образцов 27-мм пушки револьверного типа с газовым приводом (имеет обозначение ВК-27, рис. 9), которой вооружены истребители "Торнадо" и легкие штурмовики "Альфа Джет" (см. цветную вклейку). Дальнейшее развитие этой пушки направлено на повышение ее живучести с 5000 до 7500 ч (в перспективе до 10 000 ч). Ствол рассчитан на 2500 ч, хотя практические результаты отличаются от расчетных весьма значительно: от 4000 ч на "Альфа Джет" до 1000 ч на "Торнадо", для которого длительность очередей доходит до 3 с (70 снарядов).
В иностранной прессе сообщается, что фирма намерена предложить новый вариант пушки ВК-27 для использования на самолете EFA. В ней будут применяться боеприпасы с пластмассовым ведущим пояском, который должен быть достаточно эластичным, выдерживать высокую температуру и хорошо противостоять старению. Предполагается, что использование пластмассовых поясков поз-
волит уменьшить износ стволов на 90 проц. Вместе с тем намечается улучшить и внешнебаллистические характеристики снаряда: примерно на 6 проц. повышается начальная скорость при том же количестве пороха. Вариант пушки для EFA должен иметь и повышенную скорострельность, равную 1850-1900 выстр./мин, что увеличит вероятность поражения типовых целей.
Компания разрабатывает также для самолета EFA системы беззвеньевой подачи патронов, призванные уменьшить размеры и массу пушечной установки в целом или увеличить боекомплект в том же объеме, а также обеспечить высокую надежность и быструю перезарядку. Изучается возможность использования пневматических либо гидравлических подъемников для смены боекомплекта с целью сокращения времени перезарядки и снижения трудозатрат.
Пушка ВК-27 способна вести стрельбу боеприпасами нескольких типов, имеющими одинаковые размеры, с бронебойными, бронебой-но-разрывными, осколочно-фугасными и практическими снарядами. Специалисты фирмы "Маузер" отдают предпочтение большим массе снарядов и скорострельности, чем начальной скорости, а также электрической системе управления огнем, считая, что она точнее механической в широком диапазоне температур и что современные электрические капсюли совершенно безопасны в эксплуатации.
Французское промышленное объединение Ж И А Т модернизирует существующие пушечные системы и создает новые образцы для перспективных боевых самолетов и вертолетов. В частности, продолжается совершенствование 30-мм пушки "Дефа-552". В ее последующих модификациях ("Дефа-553 и -554") темп стрельбы доведен до 1800 выстр./мин. В пушке "Дефа-554", которой вооружен французский истреби-
тель "Мираж-2000", электрическое управление огнем позволило при стрельбе по наземным целям длительно вести огонь с темпом 1100 выстр./мин. Пушка имеет пиротехническую систему перезарядки на шесть задержек. В дальнейшем предполагается увеличить длину ствольной коробки, чтобы она могла принимать более совершенные боеприпасы. С их помощью намечается обеспечить начальную скорость около 1000 м/с.
В настоящее время ведутся работы по созданию новых 30-мм пушек: тип 781 для перспективного вертолета огневой поддержки НАР и тип 791В для боевых самолетов.
Тип 781 - легкая (масса 65 кг) пушка модульной конструкции, которая позволит легко снимать и менять детали. Она способна вести одиночную стрельбу и очередями со сравнительно невысокой скорострельностью - 750 выстр./мин. При необходимости темп стрельбы может быть снижен путем уменьшения скорости вращения электропривода. Пушка
имеет большую живучесть и малую силу отдачи. На вертолете НАР она будет устанавливаться в турели под носовой частью. Питание патронами будет осуществляться сверху через достаточно гибкие рукава, обеспечивающие большие углы и скорости поворотов пушки.
Пушка типа 791В, завершение разработки которой запланировано на 1993 год, должна использовать новые боеприпасы с начальной скоростью более 1000 м/с. В ней предусматривается автоматическая перезарядка при задержках. В отличие от предшествующих разработок боеприпасы будут отделяться от звеньев до подачи в пушку, чем устраняется возможность заеданий или повреждений ее деталей. Гильзы намечается собирать в ящик, являющийся продолжением ствольной коробки. Отказ от выбрасывания гильз на-
ружу должен повысить безопасность самолетов при стрельбе.
Швейцарская фир-м а "Э р л и к о н" в своих пушках твердо сохраняет верность газоприводным конструкциям, которые, как считают ее специалисты, обладают более высокой потенциальной безопасностью, чем внешнепривод-ные системы, поскольку открытие затвора в них связано с выстрелом и самопроизвольно произойти не может. Фирма ведет также работы по совершенствованию боеприпасов, Так, для поражения воздушных целей создан взрыватель, обеспечивающий задержку, пропорциональную силе сопротивления цели. При этом подрыв снаряда происходит внутри цели, обеспечивая максимальный эффект. Для действий по легкобронированным наземным объектам разрабатывается новый бронебойно-осколоч-но-зажигательный снаряд. За его прочной головной частью следует секция, обшивка которой при проникании разрушается и освобождает расположенные внутри готовые осколки и зажигательную смесь.
Среди направлений работ, активно ведущихся всеми зарубежными фирмами, иностранная пресса называет поиски путей создания принципиально новых боеприпасов, открывающих дополнительные возможности значительного совершенствования конструкций пушек (безгильзовые, телескопические, управляемые и корректируемые снаряды с неконтактным подрывом), исследования новых принципов метания снарядов (жидкие метательные вещества), изыскания новых конструкционных материалов для облегчения различных элементов пушек. Проводимые за рубежом исследования свидетельствуют о том, что авиационные пушки по-прежнему будут занимать важное место в составе комплексов вооружения боевых самолетов различного назначения и обеспечивать заметный вклад в их эффективность.