Les metralladores de gran calibre i els primers canons van aparèixer a bord dels avions durant la Primera Guerra Mundial, però després només van ser tímids intents d’augmentar la potència de foc del primer avió. Fins a mitjans dels anys 30 del segle XX, aquesta arma només s’utilitzava a l’aviació de forma esporàdica. L’autèntic apogeu de les armes de foc ràpides de l’aviació va caure en els anys d’abans de la guerra i els anys de la Segona Guerra Mundial. A la Unió Soviètica, un dels canons d’avions més famosos, que es va instal·lar en un gran nombre d’avions des de la I-16 fins a la-7, i que s’utilitzava com a part de les torretes als bombarders Pe-8 i Er-2, el canó automàtic d’aviació ShVAK de 20 mm (Shpitalny -Vladimirov Aviation Large calibre). Principalment, aquesta arma es va utilitzar per armar els combatents soviètics.
Al mateix temps, cap dels canons dels avions soviètics podia presumir de volums de producció com el ShVAK. El 1942, un any bastant difícil per a tot el país, les empreses soviètiques van poder produir 34.601 canons d'aquest tipus. La producció de ShVAK es va llançar a les plantes de Tula Arms, Kovrov Arms i Izhevsk. En total, a l’URSS, tenint en compte la producció d’abans de la guerra, es van fabricar més de 100 mil còpies del canó d’avions ShVAK de 20 mm. La seva versió lleugerament modificada també es va utilitzar per armar tancs lleugers, per exemple, el tanc massiu T-60. Tenint en compte el volum de producció i ús d’aquest sistema d’artilleria, amb raó se l’anomena “arma de la victòria”.
ShVAK és el primer canó d’aviació automàtic soviètic de calibre 20 mm. Es va posar en servei el 1936 i es va produir fins al 1946, quan es van muntar les últimes 754 armes d’aquest tipus. El canó de l'avió es va produir en quatre versions: ala, torreta, metralladora i síncrona. La metralleta es distingia per la presència d’un canó més llarg i un amortidor. En la seva estructura, la ShVAK era completament similar a la metralladora de gran calibre de 12 i 7 mm del mateix nom, que es va adoptar el 1934. L’única diferència era en el diàmetre del barril utilitzat. Les proves de la metralladora de gran calibre ShVAK van demostrar als dissenyadors que, gràcies al marge de seguretat disponible, es pot augmentar el calibre del sistema fins a 20 mm sense canviar les dimensions del sistema mòbil, simplement substituint el canó. L'arma ShVAK tenia una alimentació de cinta, el procés de recàrrega es realitzava mecànicament o pneumàticament.
Canó d'aviació ShVAK
ShVAK síncron en caça La-5
Per primera vegada, el nou canó es va instal·lar al caça IP-1 dissenyat per Dmitry Pavlovich Grigorovich. L’estiu de 1936 es va presentar a l’Institut de Recerca de la Força Aèria per realitzar proves estatals. Al mateix temps, van trigar uns quatre anys a afinar-lo. Només el 1940, el canó ShVAK dissenyat per Boris Gavrilovich Shpitalny i Semyon Vladimirovich Vladimirov va començar a muntar-se en caces soviètics, tant en la ruptura del bloc de cilindres del motor d'avió M-105 (pistola) com a l'ala. El debut en combat de la nova pistola soviètica va tenir lloc el 1939. Els canons aeri ShVAK eren als caces I-16, que es van utilitzar en batalles amb els japonesos a Khalkhin Gol.
Estructuralment, el canó ShVAK de 20 mm repetia els models anteriors de les metralladores ShKAS i ShVAK (12, 7 mm). Els automàtics de l'arma funcionaven sobre la base d'una sortida de gas. El canó pneumàtic tenia un canó fix que, quan es muntava, es connectava a la caixa muntada mitjançant un inserció de bloqueig. Com en els desenvolupaments anteriors, en el canó d’avions ShVAK de 20 mm, es va utilitzar un dels elements més destacats dels sistemes de Shpitalny: un mecanisme de tambor de 10 posicions per retirar gradualment el cartutx de la cinta, gràcies al seu ús, un alt índex de foc del sistema. estava assegurat. Però aquest esquema de treball requeria l’ús del seu propi cartutx amb fil amb una brida-brida que sobresortia, que s’enganxava a la ranura del cargol del tambor de la pistola. Per aquest motiu, no es podia utilitzar cap altre tipus de cartutx a l'arma de Spitalny.
Avui podem afirmar amb seguretat que la idea d’unificar armes per a diferents calibres és bastant assenyada. Molts sistemes de la pràctica mundial van seguir el mateix camí; avui, al primer quart del segle XXI, les armes de diversos calibres viuen un veritable moment d’esplendor. Tot i això, en el cas dels models de Shpitalny, tot no era tan senzill. El cas és que el seu primer projecte de la metralladora d’avions ShKAS es va construir al voltant del cartutx ja existent d’un rifle de calibre 7, 62x54R amb una vora, cosa que estava completament justificada perquè la metralladora aconseguís un alt índex de foc. Però els ShVAK ja van exigir a la indústria soviètica la creació de municions fonamentalment noves de disseny welted. En la variant amb una metralladora de 12 i 7 mm, aquesta solució no va tenir èxit. Aquest calibre va ser concebut com a universal, estava previst utilitzar-lo no només en aviació. Amb el cartutx degtyarevsky de 12,7x108 mm ja existent, que era més convenient per a la conservació d’aliments, ni tan sols l’asertivitat característica de Shpitalny no era suficient per impulsar la producció paral·lela d’un cartutx amb filferro similar 12.7x108R. Aquest cartutx a la URSS es va produir durant un curt temps en paral·lel a la producció d'una petita sèrie de metralladores de gran calibre ShVAK. Al final, simplement es va deixar d’utilitzar.
Ala ShVAK en caça I-16 tipus-17
Però la versió de 20 mm del ShVAK esperava un destí molt més reeixit. En el moment del desenvolupament d'aquesta pistola d'avió, simplement no existien altres cartutxos de 20 mm a la Unió Soviètica. Com a opció possible, es va considerar la producció del "Soloturn llarg", una potent munició suïssa de calibre 20x138R, per a la qual es va crear la metralladora universal Atsleg AP-20 a KB-2, però, en general, el nínxol de No es van omplir municions de 20 mm a l’URSS, cosa que va deslligar completament les mans als creadors del canó d’aire ShVAK.
A altres aspectes negatius de la unificació de les versions de 12, 7 i 20 mm del ShVAK, els experts atribueixen el fet que el grup Vladimirov, que intentava mantenir un disseny únic dels nodes dels dos sistemes d’avions, es va veure obligat a igualar les dimensions geomètriques al llarg de la longitud dels dos tipus de cartutxos. La longitud d’ambdós cartutxos era de 147 mm, cosa que proporcionava un disseny únic per a la unitat de sistema més intensa en mà d’obra en producció: l’estructura d’alimentació del tambor. No obstant això, si el cartutx de 12,7 mm era prou potent per a la seva classe, el nou 20x99R va resultar ser una de les municions de calibre 20 mm més dèbils entre els seus homòlegs estrangers.
En última instància, la metralladora va constituir la base de l'armament dels caces soviètics Yak i LaGG; en la versió d'ala, també va anar al primer avió d'atac Il-2 amb una capacitat de munició de 200 cicles per barril. El començament de la Gran Guerra Patriòtica va impulsar tant la producció massiva de canons ShVAK de 20 mm com la introducció de versions síncrones de l'arma, que des del 1942 van començar a aparèixer en els caces de Lavochkin, i que es van instal·lar en sèries individuals del combat MiG-3..
Aviamotor VK-105PF amb pistola ShVAK
Però la versió de la torreta del ShVAK no podia presumir d’un destí reeixit i no va arrelar a l’aviació soviètica. Massa pesat i feixuc, no encaixava en les torretes lleugeres dels nostres bombarders. El seu ús era extremadament limitat. L'arma es va instal·lar en un vaixell volador MTB-2 (ANT-44), així com en un experimentat bombarder Myasishchev DB-102. Gairebé l'únic avió de combat en sèrie sobre el qual s'instal·lava regularment la versió de la torreta del ShVAK era el bombarder pesat Pe-8 (TB-7), la producció del qual va ser pràcticament parcial durant els anys de la guerra. I ja al final de la guerra, també es va instal·lar un canó ShVAK a la torreta superior del bombarder Er-2.
Així, el principal consumidor d’armes d’avions ShVAK durant tot el període de la seva producció va ser l’avió de caça soviètic. Els ShVAK es van desplegar als caces I-153P, I-16, I-185, Yak-1, Yak-7B, LaGG-3, La-5, La-7 i Pe-3. Quan el caça I-16 es va retirar de la producció i l'avió d'atac Il-2 va començar a armar-se amb el nou canó d'aviació VYa de 23 mm, la producció de la versió d'ala del ShVAK es va reduir gairebé completament. Només el 1943, 158 d'aquestes armes es van disparar per reequipar els huracans Lend-Lease, on es van instal·lar en lloc de metralladores Browning de 7 i 7 mm. I al final de la guerra, la versió muntada a l’ala del canó va tornar a trobar el seu ús, convertint-se en l’arma ofensiva del bombarder bimotor d’alta velocitat Tu-2.
Al mateix temps, la metralladora ShVAK, amb alguns canvis de disseny el 1941-42, es va muntar en tancs lleugers T-30 (modificació del T-40) en lloc de la metralladora DShK de 12, 7 mm. va ser possible augmentar significativament la potència del seu efecte de foc sobre l'enemic i va donar l'oportunitat als petrolers de colpejar vehicles enemics lleugerament blindats (penetració de l'armadura - fins a 35 mm amb un projectil sub-calibre), armes antitanques, nius de metralladores i mà d'obra enemiga. Una variant del canó sota la designació de tanc ShVAK o TNSh-20 (tanc Nudelman-Shpitalny) es va instal·lar en sèrie als tancs lleugers T-60.
Canó TNSh-20 al tanc lleuger T-60
Al maig de 1942, especialistes de l’Institut de Recerca de la Força Aèria van arribar a la conclusió que el canó d’avions ShVAK de 20 mm funciona perfectament als caces I-16 (a l’ala), Yak-1 i LaGG-3 (a través de la caixa de canvis). El projectil d’aquest canó és eficaç contra els avions enemics, els cotxes blindats, els tancs i vehicles lleugers i els tancs de combustible ferroviari. Per a accions contra tancs mitjans i pesats, la closca del canó ShVAK no és efectiva. En general, el projectil ShVAK en termes de pes i, per tant, l’eficàcia de l’acció explosiva, era inferior al projectil dels canons d’avions alemanys del mateix calibre (el projectil ShVAK pesava 91 grams i el canó d’avions MG FF alemany - 124 grams). També es va assenyalar que, pel que fa a l’eficàcia de l’acció sobre objectius, el ShVAK era significativament inferior al canó de l’avió VYa de 23 mm.
En comparar el ShVAK soviètic amb el canó alemany de l’avió MG FF, arribeu a la conclusió que l’arma alemanya, que utilitzava l’energia de retrocés del pern lliure (a la sortida de gas ShVAK), només tenia un avantatge pel que fa al pes i la resistència a la ruptura. de les petxines utilitzades. Al mateix temps, la velocitat inicial del projectil del canó alemany era com a mínim 220 m / s menor, però la segona salvació per als canons de l'avió era pràcticament la mateixa. Al mateix temps, el MG FF era 15 kg més lleuger, fins i tot per l'ús d'un barril més curt. Al mateix temps, aquest avantatge dels canons alemanys es va perdre amb l'aparició a l'URSS del nou canó d'avió B-20.
Avui en dia és bastant difícil avaluar objectivament el valor del canó d'avió ShVAK de 20 mm. Per descomptat, tenia certs defectes: municions dèbils amb mala balística, complexitat operativa i tecnològica, que, sobretot en la fase inicial de producció, van comportar l’elevat cost de l’arma. Al mateix temps, el primer inconvenient es va compensar fàcilment amb l’enorme ritme de foc del ShVAK, que va arribar a 800 tirs per minut, i la reducció de costos es va deure a l’establiment de la producció en massa i a l’adaptació de la indústria. Val a dir que, en termes de velocitat de foc, el ShVAK no tenia igual entre els canons d'avions produïts en sèrie d'altres estats. És cert que les versions síncrones que s’instal·laven als excel·lents caces La-5 i La-7 soviètics, segons el mode de funcionament del motor, tenien una taxa de foc inferior: 550-750 voltes per minut.
Comparació del cartutx 20x99R amb altres municions
En qualsevol cas, podem dir que el canó aeri de Shpitalny-Vladimirov s'ha convertit en una d'aquestes mostres icòniques de les armes de l'Exèrcit Roig que van ser capaços d'assegurar la victòria del nostre país a la Gran Guerra Patriòtica. Segons els pilots de caça d’aquells anys, la potència de les petxines relativament febles de 20 mm del canó ShVAK era suficient per combatre qualsevol avió de la Luftwaffe. Per descomptat, si Alemanya tingués massius bombarders o l’aviació soviètica hagués de xocar al cel amb l’armada de “fortaleses voladores” nord-americanes, els nostres combatents haurien tingut dificultats, però en realitat no passa res.
També és important recordar que a la Unió Soviètica no hi va haver una alternativa a ShVAK durant molt de temps. El desenvolupament del prometedor canó d'avió B-20 dissenyat per Mikhail Evgenievich Berezin, també creat per ell sobre la base d'una metralladora de gran calibre i basat en el mateix principi de funcionament que el ShVAK, es va retardar greument a causa de la malaltia del dissenyador.. Per aquest motiu, el canó de l'avió ShVAK, malgrat la seva "debilitat", va continuar sent l'arma principal dels combatents de la Gran Guerra Patriòtica.
L’entrenament dels pilots soviètics, que va créixer durant la guerra i va permetre l’ús efectiu de les armes al seu abast, també va jugar un paper important. No és cap secret que el personal de la Força Aèria de l'Exèrcit Roig, que es va enfrontar a la guerra el 22 de juny de 1941, tenia unes qualificacions extremadament baixes i una manca quasi completa d'experiència en l'ús de combat dels seus avions. Les úniques excepcions van ser el personal de comandament que va aconseguir passar Espanya, Khalkhin Gol, la guerra d'hivern amb Finlàndia, però hi va haver pocs pilots. I, principalment, van transmetre l'experiència acumulada d'acord amb el curs de formació "El curs de l'ocupació de combat d'avions de combat". Això es va confirmar amb el consum de municions per a objectius aeris, que va canviar al llarg de la guerra des dels seus primers mesos fins a l'últim. Si a la fase inicial de la guerra, els pilots soviètics sovint obrien foc contra l'enemic des d'una distància de 300-400 metres, llavors ja el 1942, després d'haver adquirit experiència, des d'una distància de 100-150 metres, i de vegades des de 50 metres. Això va provocar un augment de la precisió del tir i una reducció del consum de municions. Pel que fa al canó de l'avió ShVAK, això va augmentar l'eficàcia de les seves carcasses. Quan l'avió enemic es va convertir en un colador, la menor força explosiva de les obuses soviètiques ja no era significativa.
Ala del caça alemany Bf 109 després de ser atropellada per obus ShVAK de 20 mm
Durant el període d’abans de la guerra i els anys de la Segona Guerra Mundial, la indústria soviètica va produir més de 100 mil canons d’avions ShVAK, cosa que el converteix en un dels sistemes d’artilleria més massius de la història de l’aviació. La producció de ShVAK es va interrompre només el 1946. Va ser substituït pel canó d'avió B-20 més avançat, que, amb característiques similars de combat, era més fiable i lleuger.
Les característiques de rendiment de ShVAK:
Longitud / pes:
Versió ala - 1679 mm / 40 kg.
Variant de torreta: 1726 mm / 42 kg.
Ametralladora: 2122 mm / 44, 5 kg.
La longitud de carrera de les parts mòbils és de 185 mm.
Taxa de foc: 700-800 rds / min.
La velocitat del foc és de 815 m / s.
Cartutx - 20x99 mm R.
