Pada masa serangan Jerman ke Uni Soviet, penerbangan kita dipersenjatai dengan dua jenis senjata pesawat: ShVAK 20 mm (penerbangan berkaliber besar Shpitalny-Vladimirova), reka bentuknya dalam banyak aspek serupa dengan 7, 62 -mm senapang mesin penerbangan ShKAS dan 23-mm. VYa (Volkova-Yartseva).
Meriam ShVAK 20 mm dihasilkan dalam varian berikut: sayap, turet dan senapang bermotor. Berat senapang adalah 40 kg - 44.5 kg. Kadar kebakaran 700-800 rds / min. Kelajuan awal ialah 815 m / s. Pemasangan ShVAK 20 mm yang diselaraskan dan sayap dipasang pada pejuang I-153P, I-16, Yak-1, Yak-3, Yak-7B, LaGG-3, La-5, La-7, Pe-3, dan pada tahun 1943, 158 senapang dihasilkan untuk pemasangan pada pejuang Taufan dan bukannya 7, senapang mesin Browning 92 mm. Dua senjata pegun diletakkan pada pengebom Tu-2 dan di bahagian pengebom Pe-2. Menara pertahanan dengan meriam ShVAK 20 mm dipasang pada pengebom Pe-8 dan Er-2.
ShVAK lebih unggul dari semua segi daripada meriam pesawat MG-FF Jerman, yang pada tahun 1941 adalah yang paling biasa dalam penerbangan Jerman.
Pada tahun 1940, pereka A. A. Volkov dan S. A. Yartsev membuat meriam automatik 23 mm VYa-23 untuk kartrij 23 mm baru. Dengan berat 66 kg, senapang melakukan 550-650 tembakan / min.
Dalam meriam VYa, cangkang seberat 200 gram digunakan, yang dua kali lebih besar daripada ShVAK. Proyektil membakar perisai pada jarak 400 m di sepanjang perisai 25 mm yang dicucuk normal.
Perebutan senjata VYa cukup besar, dan pada asalnya tidak dipasang pada pejuang. Menjelang permulaan perang, satu-satunya kapal induknya adalah pesawat serangan Il-2, di setiap sayap yang mana satu meriam VYa dipasang dengan muatan peluru sebanyak 150 pusingan setong. Kemudian, dia dipersenjatai dengan pesawat serangan Il-10 dan sebahagiannya pejuang LaGG-3.
Dalam masa permusuhan, ternyata senjata pesawat Soviet berkaliber 20-23 mm mampu melawan dengan berkesan hanya terhadap kenderaan berperisai ringan musuh, kereta kebal sederhana dan senjata api sendiri terlalu sukar bagi mereka.
Pada separuh kedua tahun 1942, satu siri kecil versi Il-2 dilepaskan, bersenjata dengan meriam ShFK-37 37 mm.
Meriam pesawat ShFK-37 37 mm dikembangkan di bawah kepimpinan B. G. Shpitalny.
Berat pistol yang dipasang di pesawat Il-2 ialah 302.5 kg. Kadar tembakan ShFK-37, menurut ujian lapangan, rata-rata 169 pusingan per minit pada kelajuan proyektil awal sekitar 894 m / s.) Cengkerang.
Proyektil BZT-37 memberikan penembusan perisai tangki Jerman setebal 30 mm pada sudut 45 darjah. hingga normal dari jarak tidak lebih dari 500 m. Ketebalan perisai 15-16 mm dan kurang, proyektil menusuk pada sudut pertemuan tidak lebih dari 60 darjah. pada jarak yang sama. Armor setebal 50 mm (bahagian depan badan kapal dan turet kereta kebal Jerman sederhana) ditembusi oleh peluru BZT-37 dari jarak tidak lebih dari 200 m pada sudut pertemuan tidak melebihi 5 darjah.
Dimensi keseluruhan besar meriam ShFK-37 dan makanan simpanan (kapasiti majalah 40 pusingan) menentukan penempatan mereka di pesta di bawah sayap pesawat Il-2. Oleh kerana pemasangan majalah besar di meriam, ia mesti diturunkan dengan kuat berbanding dengan pesawat pembinaan sayap (paksi pesawat), yang tidak hanya menyulitkan reka bentuk melekatkan meriam ke sayap (pistol dipasang pada kejutan penyerap dan bergerak dengan majalah ketika melepaskan tembakan), tetapi juga mengharuskannya dilakukan untuk pamerannya yang besar dengan penampang besar.
Ujian menunjukkan bahawa prestasi penerbangan Il-2 dengan meriam udara ShFK-37 berkaliber besar, berbanding siri Il-2 dengan meriam ShVAK atau VYa, menurun dengan ketara. Pesawat menjadi lebih lengang dan sukar untuk terbang, terutamanya pada selekoh dan belok pada ketinggian rendah. Kebolehan bergerak merosot pada kelajuan tinggi. Juruterbang mengeluh tentang beban yang signifikan pada kemudi ketika melakukan manuver.
Bertujuan melepaskan tembakan dari meriam ShFK-37 di Il-2 sangat sukar disebabkan oleh kuatnya tembakan meriam ketika melepaskan tembakan dan kurangnya penyelarasan dalam operasi mereka. Oleh kerana jarak senjata yang besar berbanding dengan pusat jisim pesawat, dan juga kerana ketegaran yang tidak mencukupi dari dudukan pelekap, itu menyebabkan fakta bahawa pesawat penyerang mengalami kejutan kuat, "pecks" dan terhempas dari garis gawang ketika melepaskan tembakan, dan ini, pada gilirannya, dengan mempertimbangkan kestabilan membujur "Ila" yang tidak mencukupi, menyebabkan penyebaran cengkerang yang ketara dan penurunan tajam (kira-kira 4 kali) dalam ketepatan api.
Menembak dari satu meriam sama sekali tidak mungkin. Pesawat serangan segera berpaling ke arah meriam tembak sehingga tidak mungkin untuk memperkenalkan perubahan pada tujuan. Dalam kes ini, memukul sasaran hanya dapat menjadi proyektil pertama.
Sepanjang tempoh ujian, senjata ShFK-37 berfungsi tidak dipercayai - peratusan purata tembakan peluru setiap kegagalan hanya 54%. Artinya, hampir setiap serangan kedua dalam misi tempur IL-2 dengan meriam ShFK-37 disertai oleh kegagalan sekurang-kurangnya satu senjata. Muatan bom maksimum pesawat serangan menurun dan hanya 200 kg. Semua ini secara signifikan mengurangkan nilai tempur pesawat serangan baru.
Walaupun gagal dengan ShFK-37, kerja ke arah ini tetap diteruskan. Pada tahun 1943, pengeluaran meriam udara NS-37 bermula (pereka Nudelman dan Suranov). Ini menggunakan pita pita, yang memungkinkan untuk meningkatkan kadar kebakaran menjadi 240-260 rds / min. Kelajuan muncung peluru adalah 810 m / s, berat pistol adalah 171 kg. Berkat pengikat tali pinggang dan berat badan yang lebih rendah, pemasangan sistem baru pada pejuang menjadi mungkin.
Ujian ketenteraan senjata dilakukan di LaGG-3 dari 21 April hingga 7 Jun 1943 di Kalinin Front dan di Yak-9T dari 22 Julai hingga 21 Ogos 1943 di Front Tengah. Selepas percubaan ketenteraan, senapang itu digunakan dalam sebutan NS-37. Pesawat Yak-9T (tangki) dihasilkan dari Mac 1943 hingga Jun 1945. Sebanyak 2,748 pesawat dihasilkan.
Seperti yang disangka oleh para perancang, peningkatan kekuatan tembak para pejuang seharusnya meningkatkan jarak tembak yang diarahkan dan kemungkinan memukul sasaran. Untuk menembak jatuh seorang pejuang, sebagai peraturan, satu tembakan proyektil 37 mm sudah cukup; untuk pengebom enjin berkembar, diperlukan dua atau tiga.
Walau bagaimanapun, meriam baru juga mempunyai kekurangannya. Peningkatan kaliber mengurangkan kadar tembakan dan jumlah peluru dalam peluru. Tembakan yang berkesan pada sasaran udara hanyalah satu proyektil, kerana ketika menembak dari pesawat Yak-9, pesawat itu bergoyang dengan kuat, dan tembakan yang disasarkan hanya dapat diperoleh dengan tembakan pertama, dengan peluru berikutnya tersebar. Perlu diingat ketiadaan pemandangan berkualiti tinggi pada kebanyakan pejuang Soviet yang dibina semasa perang, sebagai peraturan, itu adalah "Vizir Vasiliev" yang paling sederhana yang terdiri daripada cincin yang dilukis di kaca depan dan pandangan depan, ini tentu saja mempengaruhi keberkesanannya menembak pada jarak sederhana dan jarak jauh.
Pada 20 Julai 1943, percubaan ketenteraan Il-2 dengan dua meriam udara 37-mm NS-37 bermula, yang berlanjutan sehingga 16 Disember. Secara keseluruhan, 96 pesawat serangan Il-2 dengan NS-37 terlibat dalam percubaan ketenteraan.
Berbanding dengan siri Ilami, bersenjatakan meriam ShVAK atau VYa, Il-2 dengan NS-37 dan dengan beban bom 200 kg menjadi lebih lengai, lebih sukar pada selekoh dan pada giliran tempur.
Kemerosotan ciri aerobatik pesawat penyerang baru, seperti IL-2 dengan meriam ShFK-37, dikaitkan dengan jisim besar yang tersebar di bahagian sayap dan kehadiran pameran meriam, yang memperburuk aerodinamik pesawat. IL-2 dengan NS-37 tidak mempunyai kestabilan membujur di seluruh julat CG, yang secara signifikan mengurangkan ketepatan penembakan di udara. Yang terakhir ini diperburuk oleh kuatnya senjata ketika melepaskan tembakan dari mereka.
Ujian telah menunjukkan bahawa penembakan dari pesawat Il-2 dari meriam NS-37 hanya boleh ditembakkan dalam ledakan pendek yang panjangnya tidak lebih dari dua atau tiga tembakan, kerana ketika melepaskan tembakan serentak dari dua meriam, kerana operasi pesawat yang tidak segerak, pesawat itu mengalami pecahan ketara dan terhempas dari garisan gol. Tujuan pembetulan dalam kes ini adalah mustahil.
Ketika melepaskan tembakan dari satu meriam, memukul sasaran hanya mungkin dilakukan dengan tembakan pertama, karena pesawat serangan berpaling ke arah senapang tembakan dan pembetulan yang bertujuan menjadi mustahil. Kekalahan sasaran titik - kereta kebal, kenderaan berperisai, kereta, dll. dengan operasi meriam yang normal, ia dapat dicapai.
Pada masa yang sama, serangan pada tangki hanya diterima dalam 43% serangan, dan jumlah serangan terhadap peluru yang habis digunakan adalah 2.98%.
Menurut pendapat umum, personel penerbangan yang menerbangkan IL-2 dari NS-37, pesawat penyerang, ketika menyerang sasaran kecil, tidak mempunyai kelebihan berbanding IL-2 dengan senjata berkaliber lebih kecil (ShVAK atau VYa) dengan bom biasa muatan 400 kg. Pada masa yang sama, penggunaan IL-2 dengan NS-37 untuk kawasan luas dan sasaran volumetrik, depot peluru, pengumpulan tangki, bateri artileri dan anti-pesawat, kereta api kereta api, kapal kecil, dan lain-lain, dapat menjadi cukup berjaya.
Semasa beroperasi terhadap sasaran darat, keberkesanan setiap jenis senjata ditentukan oleh sifat sasaran. Jadi, ketika melepaskan tembakan ke sasaran langsung yang terbuka, aksi peluru 7, 62 mm sedikit berbeza dengan aksi peluru 20 mm, kerana kesan pemecahannya sangat lemah dan serangan langsung diperlukan untuk mengalahkan personel. Semasa menembak ke arah kereta, stesen keretapi dan kapal kecil, senapang 7, 62-12, 7 mm tidak berkesan, dan kesan meriam pesawat meningkat tajam dengan peningkatan kaliber dan berat proyektil. Di sini, senapang berkaliber lebih besar diperlukan.
Pemusnahan tangki besar dari meriam pesawat, diiklankan secara meluas dalam filem dan memoar, dalam kebanyakan kes merujuk kepada kisah perburuan. Sangat mustahil untuk menembusi perisai menegak tangki sederhana atau berat dengan meriam pesawat 20mm - 37mm. Kita hanya boleh membincangkan perisai bumbung tangki, yang beberapa kali lebih nipis daripada yang menegak dan 15-20 mm untuk tangki sederhana dan 30-40 mm untuk tangki berat. Senapang kapal terbang menggunakan peluru perisai berkaliber dan sub-kaliber. Dalam kedua kes tersebut, bahan itu tidak mengandungi bahan letupan, tetapi kadang-kadang hanya beberapa gram bahan pembakar. Dalam kes ini, peluru harus memukul tegak lurus dengan perisai. Jelas bahawa dalam keadaan pertempuran, cengkerang memukul bumbung tangki pada sudut yang jauh lebih kecil, yang secara tajamnya mengurangkan penembusan baju besi mereka atau bahkan meroket. Untuk ini mesti ditambahkan bahawa tidak setiap cangkang yang menembus perisai tangki mengeluarkannya dari tindakan.
Dengan mengambil kira penurunan ciri penerbangan dan penurunan beban bom pada pesawat Il-2 yang bersenjatakan NS-37, modifikasi pesawat serangan ini tidak meluas. Bom kumulatif PTAB-2, 5-1, 5, yang mulai digunakan pada tahun 1943, ternyata menjadi senjata anti-tank yang jauh lebih berkesan.
Atas dasar meriam NS-37, sambil mengekalkan dimensi keseluruhan, penerbangan, meriam NS-45 automatik dibuat. Berat senapang ialah 150-153 kg. Kadar kebakaran 260-280 rds / min. Meriam dibekalkan dengan tali pinggang. Untuk pertama kalinya di USSR, rem muncung digunakan pada meriam pesawat 45 mm NS-45, yang menyerap hingga 85% tenaga mundur. Pada tahun 1944-45, sebanyak 200 senjata dihasilkan. Pejuang Yak-9K (berkaliber besar) dengan meriam NS-45 dalam enjin runtuh, dengan 29 peluru dilancarkan khas dan dibina untuk senjata ini. Sebanyak 53 pesawat jenis ini dihasilkan.
44 pesawat Yak-9K menjalani ujian ketenteraan dari 13 Ogos hingga 18 September 1944 di Front Belarus ke-3 dan dari 15 Januari hingga 15 Februari 1945 di Front Belarus ke-2. Diandaikan bahawa pejuang dengan meriam berkaliber besar akan beroperasi melawan kumpulan pengebom musuh, berada di luar zon tembakan pertahanan yang berkesan dari titik tembak mereka. Rata-rata, sepuluh peluru 45 mm dibelanjakan untuk satu pesawat musuh yang jatuh.
Namun, Yak-9K sendiri memerlukan perlindungan untuk pejuang dengan meriam 20 mm, di antaranya terdapat mesin hamba. Bertembakan tembakan dari meriam 45 mm hanya diperoleh pada tembakan pertama, selebihnya peluru terbang melewati. Setelah ledakan tiga tembakan, ditembak bahkan pada kecepatan maksimum, yang terakhir jatuh tajam, kestabilan pesawat hilang, kebocoran minyak dan air di saluran paip diperhatikan.
Di samping itu, sangat jarang bertemu dengan sekumpulan besar pengebom musuh pada akhir 1944, dan tidak ada keperluan khusus untuk pejuang seperti itu. Menurut hasil ujian ketenteraan, Yak-9K tidak dilancarkan ke pengeluaran besar-besaran.
Di USSR, pada masa perang, meriam pesawat dan kaliber yang lebih besar dikembangkan. Pistol automatik 57-mm N-57 dikembangkan di bawah kepimpinan pereka terkemuka G. A. Zhirnykh pada akhir Perang Patriotik Besar. Untuk kaliber ini, senapang mempunyai jisim yang relatif kecil - 135 kg. Satu siri kecil 36 senjata dibuat.
Senjata itu berjaya diuji pada jet pejuang MiG-9 "F-3" (prototaip ketiga). Ini adalah kes pertama dan satu-satunya dalam sejarah penerbangan bahawa meriam 57 mm dipasang pada jet pejuang. Tetapi pengeluaran MiG-9 dilancarkan dengan meriam N-37 37 mm, walaupun beberapa pesawat kumpulan pertama masih dilengkapi dengan meriam N-57. Selepas itu, di semua pesawat, ia digantikan oleh meriam N-37.
Pada tahun 1943-1945. di TsAKB yang diketuai oleh V. G. Grabin, kerja sedang dijalankan untuk membuat meriam automatik penerbangan berkaliber besar.
Senjata pesawat automatik 65 mm, 76 mm, 100 mm dikembangkan.
Pada tahun 1948, dua prototaip meriam 65 mm dihasilkan dan diuji kilang. Pada tahun 1949, satu sampel dihantar untuk ujian lapangan di Institut Penyelidikan Angkatan Udara. Untuk senapang 65 mm, dua tembakan dibuat: dengan peluru OFZT dan dengan peluru BRZT. Pada jarak 600 m, proyektil BRZT menembus perisai 60 mm pada sudut pertemuan 30 °. Oleh itu, peluru ini dapat menembusi perisai tangki pada masa itu dari atas.
Pada tahun 1948, TsNII-58 memulakan kerja meriam penerbangan automatik B-0902 100 mm. Itu sepatutnya dipasang pada pengebom Tu-2 dan Tu-4, yang akan diubah menjadi pejuang. Secara semula jadi, baik yang dikendalikan oleh baling-baling (Yak-3, JIa-5, La-7, La-9, dll.) Atau jet pejuang (Yak-15, MiG-9, dll.) Tidak dapat membawa senjata ini secara fizikal kerana beratnya dan kesan.
Peralatan automatik meriam 100 mm adalah jenis mekanikal dengan pukulan tong panjang, dan semua operasi dilakukan secara automatik. Pistol itu dilengkapi dengan brek muncung yang kuat yang menyerap 65% tenaga recoil. Meriam dibuat padat kerana penempatan rasional semua unitnya. Simpan makanan tanpa tap. Kedai itu menyimpan 15 kartrij kesatuan.
Pengendalian tembakan senjata api dan pemuatan semula pneumatik dilakukan dari kokpit. Berat pistol tanpa kotak kuasa ialah 1350 kg. Kadar api - 30.5 pusingan seminit. Kekuatan undur - 5 tan.
Untuk meriam V-0902, TsNII-58 membuat tiga tangkapan khas: dengan proyektil FZT, dengan proyektil BRZT dan dengan bom tangan jarak jauh.
Kartrij dengan proyektil FZT (peletap pembakar tinggi yang boleh meletup) mempunyai berat 27 kg dan panjang 990 mm. Berat muatan propelan adalah 4.47 kg, kerana proyektil mempunyai halaju awal 810 m / s. Cangkang itu sendiri, seberat 13.9 kg, mengandungi 1.46 kg bahan letupan. Julat tembakan efektif dari proyektil FZT adalah 1000-1200 m.
Kartrij dengan proyektil BRZT mempunyai berat 27, 34 kg dan panjang 956 mm. Berat muatan propelan adalah 4.55 kg, dan proyektil itu menerima halaju awal 800 m / s. Cangkang itu sendiri, seberat 14.2 kg, berisi sedikit bahan letupan (0.1 kg). Semasa ujian tembakan, peluru BZRT pada jarak 600 m menembusi perisai 120 mm (pada sudut pertemuan 30 °).
Untuk menembak sasaran udara, bom tangan jarak jauh 100 mm dengan elemen pembakar maut telah dibuat. Berat bom tangan ialah 15.6 kg. Granat itu mengandungi 0, 605 kg bahan peledak (expelling charge) dan 93 unsur pembakar maut yang masing-masing beratnya masing-masing dari 52 hingga 61 g. Proyektil itu dilengkapi dengan tabung jarak jauh VM-30. Pada tahun 1948-1949. Kumpulan bom tangan eksperimental dengan susunan unsur pembakar maut yang bersatu dan annular diuji. Untuk menguji keberkesanan serpihan dan "kemampuan membakar" mereka, tembakan darat dilakukan di pesawat.
Meriam 100 mm B-0902 menjadi meriam pesawat automatik paling kuat bukan sahaja di USSR, tetapi juga, nampaknya, di dunia. Dari sudut teknikal, ia adalah karya kejuruteraan. Satu-satunya masalah adalah dia terlambat lima tahun. Pada tahun 1944-1945. pengebom berkelajuan tinggi dengan enjin piston dapat menembak daripadanya dengan hampir tidak stabil benteng terbang B-17 dan B-29 terbang dalam susunan yang padat dari jarak 1 km dan lebih. Tetapi kedatangan jet pejuang secara radikal mengubah taktik pertempuran udara, dan meriam pesawat berat kehilangan semua kepentingan, sekurang-kurangnya kerana menembak pesawat.
