Швак — пушка: авиационное оружие — 20мм авиапушка, 12,7мм пулемёт, характеристики (ТТХ), боевое применение
Авиационная пушка – это основное вооружение самолетов на пике развития поршневой авиации. ШВАК – Шпитальный, Владимиров, авиационный, крупнокалиберный – первая скорострельная авиапушка, предназначенная для вооружения самолетов.
Странность названия заключена в слове «крупнокалиберный», секрет использования этого понятия прост, изначально для вооружения Шпитальным и Владимировым разрабатывался 12,7 мм ШВАК – пулемет, и лишь затем, на его базе была разработана 20 мм авиапушка. В наследство авиационная пушка ШВАК получила свое имя и слабый патрон. Но об этом ниже.
История создания
С момента принятия на вооружение самолетов возник вопрос и об их вооружении. Изначально на истребители ставили обычные пулеметы, только адаптированные под нужды авиаторов, таким был, например ПВ-1, созданный на базе обычного Максима авиационный пулемет, а также турельные ДА, на основе пехотного ДП-27.
Но скорость росла, кроме того менялись и материалы используемые для фюзеляжа и крыла самолета. Война в воздухе предъявляла свои требования. Для того чтобы повредить или сбить мелькнувший в прицеле самолет противника требовалось всадить в него как можно больше пуль и разрушить его конструкцию.
Но в тоже время авиационное вооружение должно было соответствовать следующим требованиям:
- надёжная автоматика, перезарядка вручную или с помощью пневмосистемы;
- увеличенная скорострельность авиационного вооружения, чем больше пуль выпущено в секунду, тем больше вероятность попадания;
- усиленная эффективность попадания, использовать для этого специальные пули с зарядом зажигательной смеси или ВВ, что в свою очередь требует увеличения калибра, винтовочные пули обладают слишком малым разрушительным действием;
- ленточное боепитание, в идеале, магазин имеет ограниченную ёмкость, к тому же его надёжность зависит от ряда трущихся частей, что затруднит его использования на высоте, при отрицательной температуре;
- компактность, низкий вес и минимальная отдача, вооружение не должно было разрушать конструкцию самолёта, к тому же место для размещения оружия очень ограничено.
На основании этих требований советские инженеры приступили к разработке авиационного вооружения, так был создан рекордный пулемет ШКАС, конструкции Шпитального и Комарицкого. Его скорострельность достигала 1200 выстр/мин.
Что было пределом для одноствольной системы.
Отметим один из недостатков этой системы – это использование рантового патрона 7,62 мм, безрантовый патрон не мог использоваться в этой схеме, так как основой пулемета ШКАС было размещение патрона в барабане, который и подавал патроны в патронник.
В 1932 году группа Владимирова (будущего конструктора пулемета КПВТ-14,5) приступили к разработке крупнокалиберного пулемёта под патрон 12,7 мм, и тут столкнулись с проблемой, дело в том, что отечественный патрон 12,7х108 мм, принятый на вооружение, не имел ранта.
А выпускать второй патрон, но с рантом, под этот же калибр было нерационально с точки зрения экономики. По этой причине работы над 12,7 мм пулемёт ШВАК под патрон 12,7х108R были приостановлены.
Стоит отметить, что если для 20 мм авиапушки вес в 40 кг был вполне адекватен, но для крупнокалиберного пулемёта под 12,7 мм этот вес был слишком велик. А весовые характеристики оружия одни из важнейших в авиации.
В результате все обошлось малой партией пулемётов ШВАК-12,7 мм не оставивших, по сути, следа в истории, в отличие от своего 20 мм собрата.
Но разработанная по собственной инициативе 20 мм авиапушка пришлась кстати. Принцип действия авиапушки также основывался на 10-ти позиционном барабане. Патрон 20х99R хоть и отличался слабыми баллистическими данными и малой мощностью, но вполне отвечал требованиям ВВС.
В результате на вооружение была принята авиационная скорострельная пушка ШВАК, в двух вариантах – турельная ТП-20 и крыльевой вариант КП-20. Позже были разработаны и приняты на вооружение синхронный вариант и мотор-пушка, предназначенная для стрельбы через полый вал винта.
Так на вооружении отечественной авиации и появилась первая скорострельная пушка конструкции Шпитального и Владимирова – ШВАК.
Конструкция и принцип действия
Автоматика пушки основана на принципе использования энергии пороховых газов. При выстреле пороховые газы, проходя через канал ствола, проходят в газоотводную трубку, толкая шток затворной рамы, а она в свою очередь, передает энергию на работу механизмов пушки:
- Отпирается ствол, затворная рама откатывается назад под действием пороховых газов, одновременно сдергивается и удаляется гильза из патронника, взводится спусковой механизм. Проворачивается барабан. Сжимается возвратная пружина и буферы.
- В это же время гребенчатый барабан захватывает новый патрон с лентой, проворачивается, сдвигая рант патрона по спиральной канавке, приближая его к патроннику, и постепенно вытягивая его из ленты. Звено ленты выбрасывается из механизмов.
- Затвор, откатившись назад, под действием буферов и возвратной пружины начинает движение вперёд. По дороге затвор захватывает патрон из гребенчатого барабана и досылает его в патронник, в очередной раз проворачивая барабан. Спускается ударник, производится следующий выстрел, цикл повторяется снова.
В реальности схема выстрела выглядит несколько сложней. Но основной признак ШКАС и ШВАК – это использование гребенчатого барабана, который постепенно подаёт патрон к патроннику. Именно применение этой механики и давало высочайшую скорострельность этим образцам вооружения.
Отдельно стоит отметить работу газового регулятора, именно он контролировал скорострельность ШВАК. Этот регулятор при выпуске авиапушки с завода имел четыре позиции-отверстия – 5 мм, 4,5, 3,5 и 3 мм. Заводской установкой было положение 5 мм.
После настрела в 180-230 выстрелов ввиду некоторого износа механизмов скорострельность пушки вырастала до критических размеров, 800-850 выстр/мин, вместо технических 700.
Поэтому оружейники должны были поменять окно регулятора на 4,5 мм.
После этого оружие имело ресурс в 100 выстрелов, лишь после отстрела этого количества патронов регулятор должны были установить на следующее деление. На 3,5 авиапушка работала до замены газового поршня. Затем регулятор ставили на 4,5 и цикл повторялся.
Подобные технические мелочи, учитывавшие ресурс оружия несколько осложняли уход за вооружением, но с другой стороны это упрощало её ремонт и обслуживание.
Технические характеристики
По своим боевым характеристикам авиапушка ШВАК уступала большинству одноклассников. Исключением была немецкая авиапушка MG-FF, но и её скоро сменили более совершенные образцы вооружения. Английским же 20 мм Испанам ШВАК уступала полностью.
| Характеристика | ШВАК(крыльевой вариант, без доп устройств) | MG/FF | Hispano Mk.I |
|---|---|---|---|
| Масса, кг | 38 | 28 | 46 |
| Длина ствола, мм | 1255 | 820 | 1714 |
| Начальная скорость снаряда, м/сек | 750-800 | 580-600 (700 М-g) | 860-900 |
| Скорострельность, выстр/мин | 700-850 | 560-600 | 600-640 |
| Магазин/лента | Лента рассыпного типа | Магазин или лента, в зависимости от исполнения | Магазина на 60 выстрелов |
| Патрон, тип | 20х99R | 20х80RB | 20х110 |
| Масса патрона, гр | 183 | 160-183 | — |
| Масса снаряда, гр | 96-99 | 82-115 | 140-160 |
| Масса ВВ, гр | 5-6 | 3-4 (M-g 22 гр.) | 12-20 |
К недостаткам ШВАК как пушки, можно отнести слабость заряда, не очень хорошие баллистические характеристики, но все компенсировалось высоким темпом стрельбы, вместо 1-2 снарядов Испаны, советский истребитель успевал всадить в противника 4-6 снарядов, что зачастую становилось достаточным для выхода врага из боя.
К тому же нужно отметить и стиль ведения огня, в отличие от западных пилотов советские истребители открывали огонь с расстояния, на котором было «видно заклёпки на борту самолёта противника». Это компенсировало слабую баллистику патронов ШВАК.
Своё основное применение практически все выпущенные авиапушки нашли на истребителях. Впервые 20 мм ШВАК установили на И-16, экспериментальный образец, сегодня известный как тип 12. Эта попытка была неудачной из-за размещения.
В дальнейшем их устанавливали в консоли И-16 тип 17 и тип 28. Эти модификации самолётов высоко ценились летчиками. Достаточно сказать, что именно на таком И-16 ас Краснознамённого Северного флота Сафонов Б.Ф. одержал несколько побед.
Мотор-пушки ШВАК устанавливались на истребители Як и ЛаГГ.
Синхронные варианты нашли себе применение на Ла-5 и Ла-7, кроме этого их устанавливали на МиГ-3 34 серии. Турельные варианты пушек предназначались для вооружения тяжёлых бомбардировщиков, в первую очередь это были установки Пе-8(ТБ-7), впоследствии авиапушки ставили и на Ер-2.
Крыльевые пушки ставили на Ил-2, но ввиду не совсем удачного их размещения частыми были заклинивания, впоследствии ШВАК заменили на более мощные ВЯ-23.
Интересная история произошла в 1942 году. Пришедшие по ленд-лизу «Харрикейны» отличались большим весом, вялыми разгонными характеристика и «мощным» вооружение из 8, а то и 12 пулемётов Виккерс винтовочного калибра, установленных в крылья.
Для того чтобы их нормально использовать было принято решение перевооружить их, для этого в плоскости самолётов установили пару ШВАК и ШКАС, под крылом смонтировали РОФС-82, в таком виде «Харрикейны» неплохо показали себя как эрзац-штурмовики.
Использование автоматической пушки в танках себя не оправдало, ШВАК, получившую название ТНШ устанавливали в танки Т-60, но слабые снаряды и плохая баллистика поставили крест на этой затее. В дальнейшем лёгкие танки вооружали 45 мм пушкой 20К, как более приемлемой для борьбы с техникой и пехотой противника.
Заключение
Несмотря на отрицательные отзывы авиапушки ШВАК неплохо показали себя в боях, при этом воевали как на суше, так и в воздухе.
Во многом их распространение и прекращение разработок других 20 мм пушек, также как и патронов под них, связывают с фамилией Шпитального.
Так это или нет, предстоит рассудить нашим потомкам по истечении еще некоторого времени. Архивы до сих пор хранят свои тайны. Многое из того, что происходило в 30-е годы, для нас непонятно и недоступно.
