Las ametralladoras de gran calibre y los primeros cañones aparecieron a bordo de aviones durante la Primera Guerra Mundial, pero luego estos fueron solo intentos tímidos de aumentar la potencia de fuego del primer avión. Hasta mediados de los años 30 del siglo XX, esta arma se utilizó en la aviación solo de forma esporádica. El verdadero apogeo de las armas de fuego rápido de la aviación cayó en los años anteriores a la guerra y los años de la Segunda Guerra Mundial. En la Unión Soviética, uno de los cañones de aviones más famosos, que se instaló en una gran cantidad de aviones desde I-16 hasta La-7, y como parte de las torretas se usó en bombarderos Pe-8 y Er-2, fue el cañón automático de aviación ShVAK de 20 mm (Shpitalny -Vladimirov Aviation de gran calibre). Principalmente, esta arma se usó para armar a los combatientes soviéticos.
Al mismo tiempo, ninguno de los cañones de aviones soviéticos podía presumir de volúmenes de producción como el ShVAK. En 1942, un año bastante difícil para todo el país, las empresas soviéticas pudieron producir 34.601 cañones de avión de este tipo. La producción de ShVAK se inició en la planta de armas de Tula, la planta de armas de Kovrov y las plantas de construcción de máquinas de Izhevsk. En total, en la URSS, teniendo en cuenta la producción de antes de la guerra, se fabricaron más de 100 mil copias del cañón de avión ShVAK de 20 mm. Su versión ligeramente modificada también se usó para armar tanques ligeros, por ejemplo, el tanque de masa T-60. Teniendo en cuenta el volumen de producción y uso de este sistema de artillería, se le llama con razón el "arma de la victoria".
ShVAK es el primer cañón automático de aviación soviético de calibre 20 mm. Se puso en servicio en 1936 y se produjo hasta 1946, cuando se ensamblaron los últimos 754 cañones de este tipo. El cañón de la aeronave se produjo en cuatro versiones: ala, torreta, cañón motorizado y síncrono. El motor-gun se distinguió por la presencia de un cañón más largo y un amortiguador. En su estructura, el ShVAK era completamente similar a la ametralladora de gran calibre 12 y 7 mm del mismo nombre, que fue adoptada en 1934. La única diferencia estaba en el diámetro del cañón utilizado. Las pruebas de la ametralladora de gran calibre ShVAK demostraron a los diseñadores que, gracias al margen de seguridad disponible, el calibre del sistema se puede aumentar a 20 mm sin cambiar las dimensiones del sistema móvil, simplemente reemplazando el cañón. La pistola ShVAK tenía alimentación de cinta, el proceso de recarga se realizaba de forma mecánica o neumática.
Cañón de aviación ShVAK
ShVAK sincrónico en caza La-5
Por primera vez, el nuevo cañón se instaló en el caza IP-1 diseñado por Dmitry Pavlovich Grigorovich. En el verano de 1936, se presentó al Instituto de Investigación de la Fuerza Aérea para pruebas estatales. Al mismo tiempo, se necesitaron unos cuatro años para ajustarlo. Solo en 1940, el cañón ShVAK diseñado por Boris Gavrilovich Shpitalny y Semyon Vladimirovich Vladimirov comenzó a montarse en cazas soviéticos, tanto en la ruptura del bloque de cilindros del motor del avión M-105 (motor-cañón) como en el ala. El debut en combate del nuevo cañón aeronáutico soviético tuvo lugar en 1939. Los cañones de aire ShVAK estaban en los cazas I-16, que se usaron en batallas con los japoneses en Khalkhin Gol.
Estructuralmente, el cañón de avión ShVAK de 20 mm repitió los modelos anteriores de las ametralladoras ShKAS y ShVAK (12, 7 mm). La automática de la pistola funcionaba sobre la base de una salida de gas. La pistola de aire tenía un cañón fijo que, una vez ensamblado, se conectaba a la caja ensamblada mediante un inserto de bloqueo. Como en desarrollos anteriores, en el cañón de avión ShVAK de 20 mm, se utilizó un punto culminante de los sistemas de Shpitalny: un mecanismo de tambor de 10 posiciones para eliminar gradualmente el cartucho de la cinta, gracias a su uso, una alta tasa de disparo del sistema. estaba asegurado. Pero este esquema de trabajo requería el uso de su propio cartucho soldado con una brida que sobresale, que se adhiere a la ranura del tornillo del tambor de la pistola. Por esta razón, no se pudo utilizar ningún otro tipo de cartucho en el arma del Spitalny.
Hoy podemos decir con seguridad que la idea de unificar armas para diferentes calibres es bastante sensata. Muchos sistemas en la práctica mundial siguieron el mismo camino; hoy, en el primer cuarto del siglo XXI, las armas de varios calibres están experimentando un verdadero auge. Sin embargo, en el caso de los modelos de Shpitalny, no todo fue tan sencillo. El caso es que su primer proyecto de la ametralladora de aviones ShKAS se construyó alrededor del cartucho ya existente de un rifle calibre 7, 62x54R con aro, que estaba completamente justificado para que la ametralladora lograra una alta cadencia de fuego. Pero ya los ShVAK exigían a la industria soviética que creara munición fundamentalmente nueva de diseño con viradas. En la variante con una ametralladora de 12,7 mm, esta solución no tuvo éxito. Este calibre fue concebido como universal, se planeó usarlo no solo en la aviación. Con el cartucho degtyarevsky de 12,7x108 mm ya existente, que era más conveniente para los alimentos de la tienda, incluso la asertividad que era característica de Shpitalny no fue suficiente para impulsar la producción paralela de un cartucho con ribete similar 12,7x108R. Dicho cartucho en la URSS se produjo durante un corto tiempo en paralelo con la producción de una pequeña serie de ametralladoras de gran calibre ShVAK. Al final, simplemente se suspendió.
Wing ShVAK en el caza I-16 tipo 17
Pero la versión de 20 mm del ShVAK estaba esperando un destino mucho más exitoso. En el momento del desarrollo de este cañón de avión, otros cartuchos de 20 mm simplemente no existían en la Unión Soviética. Como una posible opción, la producción del "Long Soloturn", una poderosa munición suiza de calibre 20x138R, para la cual se creó la ametralladora universal Atsleg AP-20 en KB-2, se consideró, sin embargo, en general, el nicho de No se llenaron municiones de 20 mm en la URSS, lo que desató por completo las manos de los creadores del cañón de aire ShVAK.
A otros aspectos negativos de la unificación de las versiones de 12, 7 mm y 20 mm del ShVAK, los expertos atribuyen el hecho de que el grupo Vladimirov, tratando de mantener un diseño único de los nodos de los dos sistemas de aeronaves, se vio obligado a igualar las dimensiones geométricas a lo largo de la longitud de los dos tipos de cartuchos. La longitud de ambos cartuchos era de 147 mm, lo que proporcionaba un diseño único para la unidad del sistema más laboriosa de la producción: la estructura de alimentación del tambor. Sin embargo, si el cartucho de 12,7 mm era lo suficientemente potente para su clase, entonces el nuevo 20x99R resultó ser una de las municiones de calibre 20 mm más débiles entre sus homólogos extranjeros.
En última instancia, el motor-cañón formó la base del armamento de los cazas soviéticos Yak y LaGG; en la versión de ala, también fue para el primer avión de ataque Il-2 con una capacidad de munición de 200 rondas por barril. El comienzo de la Gran Guerra Patria estimuló tanto la producción en masa de cañones ShVAK de 20 mm como la introducción de versiones sincrónicas del arma, que desde 1942 comenzaron a aparecer en los cazas de Lavochkin, y se instalaron en series individuales del caza MiG-3..
Aviamotor VK-105PF con motor-pistola ShVAK
Pero la versión de torreta del ShVAK no podía presumir de un destino exitoso y no echó raíces en la aviación soviética. Demasiado pesado y engorroso, no cabía en las torretas ligeras de nuestros bombarderos. Su uso fue extremadamente limitado. La pistola se instaló en un hidroavión MTB-2 (ANT-44), así como en un experimentado bombardero Myasishchev DB-102. Casi el único avión de combate en serie en el que se instaló regularmente la versión de torreta del ShVAK fue el bombardero pesado Pe-8 (TB-7), cuya producción fue prácticamente fragmentada a lo largo de los años de guerra. Y ya al final de la guerra, también se instaló un cañón ShVAK en la torreta superior del bombardero Er-2.
Por lo tanto, el principal consumidor de cañones de aviones ShVAK durante todo el período de su producción fue el avión de combate soviético. Los ShVAK se desplegaron en los cazas I-153P, I-16, I-185, Yak-1, Yak-7B, LaGG-3, La-5, La-7 y Pe-3. Cuando el caza I-16 se retiró de la producción y el avión de ataque Il-2 comenzó a rearmarse con el nuevo cañón de aviación VYa de 23 mm, la producción de la versión de ala del ShVAK se redujo casi por completo. Solo en 1943, 158 de estas armas se dispararon para reequipar los huracanes Lend-Lease, donde se instalaron en lugar de ametralladoras Browning de 7, 7 mm. Y al final de la guerra, la versión con alas del cañón volvió a encontrar su uso, convirtiéndose en el arma ofensiva del bombardero bimotor de alta velocidad Tu-2.
Al mismo tiempo, el motor-cañón ShVAK, con algunos cambios de diseño en 1941-42, se montó en tanques ligeros T-30 (modificación del T-40) en lugar de la ametralladora DShK de 12, 7 mm, que hizo es posible aumentar significativamente el poder de su efecto de fuego sobre el enemigo y les dio a los petroleros la oportunidad de golpear vehículos enemigos ligeramente blindados (penetración de blindaje: hasta 35 mm con un proyectil de subcalibre), cañones antitanques, nidos de ametralladoras y mano de obra enemiga. Una variante del arma con la designación ShVAK-tank o TNSh-20 (tanque Nudelman-Shpitalny) se instaló en serie en los tanques ligeros T-60.
Cañón TNSh-20 en el tanque ligero T-60
En mayo de 1942, especialistas del Instituto de Investigación de la Fuerza Aérea llegaron a la conclusión de que el cañón de avión ShVAK de 20 mm funciona perfectamente en los cazas I-16 (en el ala), Yak-1 y LaGG-3 (a través de la caja de cambios). El proyectil de este cañón es efectivo contra aviones enemigos, carros blindados, tanques y vehículos ligeros y tanques de combustible de ferrocarril. Para la acción contra tanques medianos y pesados, el proyectil del cañón ShVAK no es efectivo. En general, el proyectil ShVAK en términos de peso, y por lo tanto la efectividad de la acción explosiva, fue inferior al proyectil de los cañones de aviones alemanes del mismo calibre (el proyectil ShVAK pesaba 91 gramos y el cañón de aviones alemán MG FF - 124 gramos). También se señaló que, en términos de efectividad de la acción sobre los objetivos, el ShVAK era significativamente inferior al cañón de avión VYa de 23 mm.
Al comparar el ShVAK soviético con el cañón de avión MG FF alemán, llega a la conclusión de que el cañón alemán, que utilizó la energía de retroceso del perno libre (en el ShVAK - salida de gas), tenía una ventaja solo en el peso y la resistencia a la rotura. de las conchas utilizadas. Al mismo tiempo, la velocidad inicial del proyectil del cañón alemán fue al menos 220 m / s menor, pero la segunda salva de los cañones de los aviones ala fue prácticamente la misma. Al mismo tiempo, el MG FF era 15 kg más ligero, incluso debido al uso de un cañón más corto. Al mismo tiempo, esta ventaja de los cañones alemanes se perdió con la aparición en la URSS del nuevo cañón de avión B-20.
Hoy en día es bastante difícil evaluar objetivamente el valor del cañón de avión ShVAK de 20 mm. Por supuesto, tenía algunas deficiencias: munición débil con mala balística, complejidad operativa y tecnológica, que, especialmente en la etapa inicial de producción, condujo al alto costo del arma. Al mismo tiempo, el primer inconveniente se compensó fácilmente con la enorme velocidad de disparo del ShVAK, que alcanzó las 800 rondas por minuto, y la reducción de costos se debió al establecimiento de la producción en masa y la adaptación de la industria. Vale la pena señalar que en términos de velocidad de disparo, el ShVAK no tenía igual entre los cañones de aviones producidos en serie de otros estados. Es cierto que las versiones síncronas que se instalaron en los excelentes cazas soviéticos La-5 y La-7, según el modo de funcionamiento del motor, tenían una velocidad de disparo más baja: 550-750 disparos por minuto.
Comparación del cartucho 20x99R con otras municiones
En cualquier caso, podemos decir que el cañón de aire de Shpitalny-Vladimirov se ha convertido en una de esas muestras icónicas de las armas del Ejército Rojo que consiguieron asegurar la victoria de nuestro país en la Gran Guerra Patria. Según los pilotos de combate de esos años, el poder de incluso los proyectiles relativamente débiles de 20 mm del cañón ShVAK era suficiente para luchar contra cualquier avión de la Luftwaffe. Por supuesto, si Alemania tuviera masivamente bombarderos pesados o la aviación soviética tuviera que chocar en el cielo con la armada de "fortalezas voladoras" estadounidenses, nuestros cazas lo habrían pasado mal, pero en realidad nada de esto sucedió.
También es importante recordar que en la Unión Soviética no hubo alternativa a ShVAK durante mucho tiempo. El desarrollo del prometedor cañón de avión B-20 diseñado por Mikhail Evgenievich Berezin, también creado por él sobre la base de una ametralladora de gran calibre y basado en el mismo principio de funcionamiento que el ShVAK, se retrasó seriamente debido a la enfermedad del diseñador.. Por esta razón, el cañón de aviones ShVAK, a pesar de su "debilidad", siguió siendo el arma principal de los combatientes de la Gran Guerra Patria.
El entrenamiento de los pilotos soviéticos, que creció durante la guerra y permitió utilizar eficazmente las armas a su disposición, también jugó un papel importante. No es ningún secreto que el personal de la Fuerza Aérea del Ejército Rojo, que se enfrentó a la guerra el 22 de junio de 1941, tenía calificaciones extremadamente bajas y una falta casi total de experiencia en el uso de combate de sus aviones. Las únicas excepciones fueron el personal de mando que logró pasar España, Khalkhin Gol, la guerra de invierno con Finlandia, pero había pocos de esos pilotos. Y, en general, transmitieron la experiencia acumulada de acuerdo con el curso de capacitación "El curso del empleo de combate de aviones de combate". Así lo confirmó el consumo de munición para objetivos aéreos, que cambió a lo largo de la guerra desde sus primeros meses hasta el último. Si en la etapa inicial de la guerra, los pilotos soviéticos a menudo abrían fuego contra el enemigo desde una distancia de 300-400 metros, entonces ya en 1942, habiendo ganado experiencia, desde una distancia de 100-150 metros y, a veces, desde 50 metros. Esto condujo a un aumento en la precisión de los disparos y una reducción en el consumo de municiones. Con respecto al cañón de aviones ShVAK, esto aumentó la efectividad de sus proyectiles. Cuando el avión enemigo se convirtió en un colador, la menor fuerza explosiva de los proyectiles de los cañones soviéticos dejó de ser significativa.
Ala del caza alemán Bf 109 tras ser alcanzado por proyectiles ShVAK de 20 mm
Durante el período anterior a la guerra y los años de la Segunda Guerra Mundial, la industria soviética produjo más de 100 mil cañones de aviones ShVAK, lo que lo convierte en uno de los sistemas de artillería más masivos de la historia de la aviación. La producción de ShVAK se interrumpió solo en 1946. Fue reemplazado por el cañón de avión B-20 más avanzado, que, al tener características de combate similares, era más confiable y liviano.
Las características de rendimiento de ShVAK:
Longitud / peso:
Versión de ala - 1679 mm / 40 kg.
Variante de torreta - 1726 mm / 42 kg.
Motor-pistola - 2122 mm / 44, 5 kg.
La carrera de las partes móviles es de 185 mm.
Velocidad de disparo: 700-800 rds / min.
La velocidad de salida es de 815 m / s.
Cartucho - 20x99 mm R.
