A mediados de los años 30, los teóricos militares de diferentes países comenzaron a ver los tanques que operaban junto con la infantería motorizada como el principal arma de ataque en una guerra futura. Al mismo tiempo, parecía bastante lógico crear nuevas armas antitanque. Bien protegidos del fuego antiaéreo y equipados con armas antitanques especiales, los aviones de ataque blindados podrían convertirse en un medio eficaz para luchar contra los tanques en el campo de batalla y para eliminar las rupturas de las cuñas de los tanques.
Como saben, el primer avión de ataque con elementos de protección blindados apareció al final de la Primera Guerra Mundial. Inicialmente, la aviación de asalto estaba destinada principalmente a atacar unidades de infantería y caballería en marcha, destruyendo convoyes de transporte enemigos y posiciones de artillería. El diseño de aviones de ataque especializados continuó en los años 20 y 30, aunque los aviones lentos y débilmente armados, por supuesto, no podían reclamar el papel de un arma antitanque eficaz.
En la Unión Soviética, el diseño del avión de ataque blindado B-1 basado en el avión de reconocimiento monomotor R-1 comenzó en 1926. El P-1 era una copia del británico De Havilland DH.9.
El avión se ha construido en serie en la URSS desde 1923. Doble R-1 con motor M-5 de 400 CV. con. tenía un peso de vuelo de 2200 kg y una velocidad máxima de 194 km / h. Sin embargo, el intento de crear el primer avión de ataque blindado fracasó. Las capacidades reales de la industria de la aviación soviética entonces claramente no cumplían con los requisitos tácticos y técnicos especificados. Para ser justos, debe decirse que en otros países, los diseñadores de aviones no han logrado crear un avión de ataque protegido por blindaje con características de vuelo aceptables. Después de una serie de intentos fallidos, la atención de los diseñadores extranjeros en el extranjero se centró principalmente en la creación de bombarderos en picado. Además, se suponía que los cazas pesados bimotores se utilizarían en el papel de aviones de ataque.
Por el contrario, en la URSS, la idea de crear un avión de ataque blindado no se abandonó, y en los años 20-30 aparecieron una serie de proyectos de vehículos monomotores y bimotores. Pero todos estos aviones tenían inconvenientes comunes. Dado que la protección blindada no estaba integrada en el circuito de potencia de la estructura, resultó ser una carga "muerta" y sobrepeso del avión de ataque. La visibilidad hacia adelante y hacia abajo era generalmente insatisfactoria y los motores no eran lo suficientemente potentes para alcanzar una alta velocidad. Las armas pequeñas de calibre de rifle no representaban una amenaza para los tanques y vehículos blindados, y la carga de bombas era mínima.
Por lo tanto, en la década de 1930, la Fuerza Aérea del Ejército Rojo utilizó modificaciones especializadas del biplano de reconocimiento R-5 como aviones de ataque: R-5Sh, R-5SSS y P-Z, así como cazas I-5 e I-15. Como demostró la experiencia de combate, estos vehículos tenían inconvenientes comunes: falta de protección de blindaje para la tripulación, motor, tanques de combustible y armas ofensivas débiles. Además, el avión construido sobre la base del avión de reconocimiento R-5 tenía una velocidad de vuelo claramente insuficiente y dimensiones geométricas relativamente grandes, lo que aumentaba su vulnerabilidad a los cañones antiaéreos y los cazas enemigos. La pérdida de aviones de ataque sin blindaje podría minimizarse en el caso de un ataque de asalto contra un objetivo terrestre desde una aproximación, a velocidad máxima desde altitudes extremadamente bajas (5–25 m) o desde un salto a una altitud de 150–200 m. Está claro que al usar tales tácticas, apuntar era difícil y no se hablaba de atacar tanques individuales o vehículos blindados.
A mediados de la década de 1930, sobre la base de la experiencia operativa y una evaluación comparativa de los datos tácticos y técnicos de las aeronaves existentes en servicio con brigadas de asalto, surgió la idea de una "aeronave militar", que aseguraría la solución del problema. principales misiones de combate. Se asumió que, sobre la base del diseño básico, se crearían aviones de combate que podrían usarse como aviones de ataque, bombarderos de corto alcance y observadores de reconocimiento. Al mismo tiempo, se suponía que la velocidad máxima era de 380-400 km / h, el rango era de 1200 km. Tripulación de 2-3 personas. Carga de bomba normal hasta 500 kg, sobrecarga - hasta 1000 kg. Sin embargo, no era realista crear un solo avión de combate que pudiera resolver con igual éxito todas las misiones de combate, y prevaleció el sentido común. El énfasis en las misiones de combate realizadas por el "avión militar" universal pasó del reconocimiento al bombardeo.
Posteriormente, este programa se implementó bajo el código "Ivanov". Casi todas las oficinas de diseño de aviación soviéticas participaron en la creación de un avión de combate de ataque monomotor masivo destinado a la acción en la zona del frente cercano del enemigo. El ejército recomendó construir un bombardero de corto alcance con un motor refrigerado por aire, ya que tenía una mayor capacidad de supervivencia en la batalla, en comparación con un motor refrigerado por agua. Entre las posibles opciones se ofrecieron motores: M-25, M-85 y M-62.
En 1939, el avión BB-1 (Su-2) fue adoptado como bombardero de corto alcance. Podría usarse como un avión de ataque y un explorador. Doble Su-2 con motor M-82 de 1330 CV. con. mostró en las pruebas una velocidad máxima de 486 km / h.
Las armas pequeñas de la aeronave consistían en 2-4 ametralladoras ShKAS para disparar hacia adelante y una diseñada para proteger el hemisferio trasero. Hasta 500 kg de bombas, 10 RS-82 u ocho RS-132 podrían suspenderse debajo del ala.
En total, se construyeron más de 800 aviones antes de que cesara la producción en la primera mitad de 1942. El Su-2 resultó ser bastante bueno en el papel de un bombardero de corto alcance, en cualquier caso, en los regimientos equipados con estas máquinas, las pérdidas fueron significativamente menores que las del Pe-2, que formalmente tuvo las mejores datos de vuelo. Pero el Su-2 era absolutamente inadecuado para el papel de un avión de ataque antitanque. Aunque el motor refrigerado por aire tenía una buena capacidad de supervivencia, el piloto solo estaba protegido por una espalda blindada de 9 mm. Los pozos ShKAS de calibre de rifle de disparo rápido derribaron a la infantería que no se había refugiado, pero que solo podían dañar el color de la armadura de los tanques. El avión no estaba adaptado para el bombardeo en picado, y al lanzar bombas en vuelo horizontal, la probabilidad de impactar en un tanque separado era muy baja. A pesar de todos sus méritos, el Su-2 era ineficaz y demasiado vulnerable cuando se usaba como avión de ataque. Para ello, se requirió fortalecer las armas y aumentar la seguridad. Dado que las principales reservas del diseño del Su-2 se agotaron, se decidió construir un nuevo avión. Proyecto de diseño de un nuevo avión de ataque, el diseñador de aviones P. O. Sukhoi presentado en septiembre de 1939. El 1 de marzo de 1941 despegó el primer prototipo del avión de ataque blindado Su-6. Pero la falta de conocimiento de la planta de energía no permitió que el avión prometedor fuera aceptado en servicio antes del comienzo de la guerra. El Su-6 entró en pruebas estatales solo en enero de 1942. En tiempo de guerra, la falta de voluntad para romper el proceso de producción y reducir la producción de aviones de combate ya puestos en funcionamiento, aunque con los peores datos, jugó un papel fatal en el destino del avión de ataque Su-6. Más detalles aquí: Avión de ataque Su-6.
Simultáneamente con la creación del "avión militar", se estaba trabajando para modificar los cazas en serie en aviones de ataque ligero. Varios especialistas de la Fuerza Aérea del Ejército Rojo creían que eran capaces de reemplazar los aviones de ataque especializados con las tácticas de uso correctas. En el caso de un ataque de objetivos terrestres desde una inmersión o a alta velocidad desde un vuelo nivelado a baja altitud, la alta velocidad angular de la aeronave reduce drásticamente la probabilidad de que sea golpeada por armas de defensa aérea antiaérea terrestres, y la reserva de tal avión de ataque puede ser insignificante. Se prestó especial atención a infligir ataques en picado, mientras que era posible garantizar una alta precisión de bombardeo contra objetivos pequeños y, por lo tanto, una mayor probabilidad de alcanzar objetivos que cuando se bombardea desde un vuelo nivelado. Esto hizo posible aumentar la efectividad del apoyo aéreo directo a las tropas para atravesar la zona de defensa fortificada del enemigo.
Además, un avión de ataque ligero y de alta velocidad, creado sobre la base de un caza, podría defenderse de forma independiente en el combate aéreo. El uso de aviones de combate existentes en la URSS como aviones de ataque ligeros de alta velocidad también se vio facilitado por el hecho de que utilizaban motores refrigerados por aire, menos vulnerables al daño de combate. Además, la mejor velocidad y maniobrabilidad de los cazas y las geometrías más pequeñas en comparación con los aviones de ataque basados en aviones de reconocimiento los convertía en objetivos mucho más difíciles.
Aparentemente, el primer caza soviético modificado en un avión de ataque fue el caza de escolta de dos asientos DI-6. Este avión poco conocido y olvidado tuvo una serie de innovaciones. Entonces, por primera vez en la URSS, se usó hidrógeno para soldar elementos estructurales en él. Además, fue el DI-6 el que se convirtió en el primer biplano de serie en el que se utilizó un tren de aterrizaje retráctil. Las armas pequeñas consistían en dos ametralladoras ShKAS sincrónicas y una para disparar hacia atrás. La velocidad máxima es de 372 km / h.
En noviembre de 1935, se inició el trabajo en la modificación de asalto DI-6Sh con el motor M-25. El avión de ataque se diferenciaba del caza con un respaldo blindado y un asiento de piloto. Para disparar hacia adelante, se diseñaron dos ametralladoras PV-1 (una versión de aviación de la ametralladora Maxim), se instalaron cuatro PV-1 más debajo del ala inferior en carenados especiales en un ángulo de 3 ° con respecto al eje longitudinal de la aeronave. Estas ametralladoras fueron diseñadas para disparar a objetivos terrestres desde una inmersión suave y en vuelo nivelado. Para la defensa contra los ataques de los combatientes enemigos del hemisferio trasero, había un ShKAS, servido por un navegante. Carga de bomba - 80 kg. El avión con un peso de despegue de 2115 kg a una altitud de 4000 m demostró una velocidad máxima de 358 km / h.
A pesar de que el DI-6SH tenía una serie de deficiencias y no cumplía completamente con los requisitos de la Fuerza Aérea, fue aceptado en servicio y construido en una pequeña serie desde finales de 1936. Parte de los cazas de combate DI-6 se convirtió en la versión de asalto. Según datos de archivo, más de 200 cazas fueron enviados a las tropas, 61 aviones en la versión de asalto. El DI-6SH se utilizó principalmente como avión de entrenamiento de combate para practicar las técnicas y habilidades de bombardeo y ataques de asalto. No se pudo encontrar información sobre la participación de estas máquinas en la guerra.
Poco antes del comienzo de la guerra, todos los cazas I-15bis y una parte significativa del I-153 fueron transferidos al armamento de las unidades de aviación de asalto. En la versión de asalto, el I-15bis transportaba hasta 150 kg de bombas: 4x32 kg o 4x25 kg o, 2x25 kg y 2x50 kg, o 4-8 RS-82. Fusil armas pequeñas calibre 4 PV-1. La velocidad máxima del I-15bis era de 379 km / ha una altitud de 3500 m.
El I-153 llevaba la misma carga de bombas, pero su armamento de ametralladoras consistía en cuatro ShKAS sincronizados de fuego rápido. En la modificación I-153P con el motor M-62, se instalaron dos cañones ShVAK de 20 mm. Dado que la aerodinámica del I-153 fue significativamente mejor debido al tren de aterrizaje retráctil, la velocidad de la aeronave con el motor M-62 con una capacidad de 1000 hp. alcanzó los 425 km / h.
El I-15bis y el I-153 podrían actuar eficazmente contra convoyes de transporte, caballería y infantería no protegidos. Al mismo tiempo, los aviones tenían poca capacidad antitanque y efectividad para atacar objetivos protegidos por ingenieros (búnkeres, búnkeres, refugios). El calibre de las bombas y el peso de la carga de la bomba no proporcionaron una probabilidad suficientemente alta de alcanzar tales objetivos. Los medios más efectivos de destrucción de vehículos blindados eran los cohetes RS-82, pero tenían una gran dispersión y podían penetrar un blindaje relativamente delgado solo con un impacto directo. Además, los biplanos de madera contrachapada eran muy vulnerables incluso al fuego de ametralladoras antiaéreas de calibre de rifle, sin mencionar el MZA de 20-37 mm. Para reducir las pérdidas por fuego antiaéreo, los pilotos de "aviones de ataque de madera contrachapada" atacaron objetivos a baja altitud y desde un enfoque, arrojando bombas o lanzando NAR de un solo trago. A menudo, los seguidores no vieron los objetivos atacados en absoluto, actuando según las órdenes de los líderes. Naturalmente, la efectividad de tales ataques no fue alta. Los combates revelaron la baja efectividad de las variantes de asalto de los cazas contra vehículos blindados y estructuras defensivas a largo plazo.
Debo decir que el mando de la Fuerza Aérea del Ejército Rojo comprendió de antemano las desventajas de utilizar cazas desarmados y débilmente armados como aviones de ataque. Todos los tipos de aviones de combate utilizados a finales de los años 30 como aviones de ataque y diseñados bajo el programa Ivanov tenían una gran vulnerabilidad a los bombardeos desde tierra. Ninguna de las partes vitales de estos aviones (la cabina, el motor, los sistemas de aceite y gasolina) no estaba protegida por blindaje. Eso redujo significativamente las capacidades de combate del avión de asalto. En otras palabras, nuestra aviación de asalto necesitaba un "tanque volador" y, a fines de la década de 1930, continuó el diseño de aviones especializados en el campo de batalla altamente protegidos con armas poderosas.
El mayor éxito en la creación de un avión de ataque blindado fue acompañado por la Oficina de Diseño, liderada por S. V. Ilyushin. Según el proyecto inicial, que apareció a principios de 1938, la aeronave, que recibió la designación de trabajo BSh-2, tenía una protección de blindaje de componentes y conjuntos vitales con un grosor de 5 mm. La tripulación de la aeronave estaba formada por un piloto y un artillero que defendían el hemisferio trasero. La velocidad máxima estimada en el suelo es de 385 a 400 km / h. Peso de la carga de la bomba 250-300 kg.
En el futuro, se ajustaron los datos de vuelo, la protección del blindaje y el armamento del avión de ataque. La característica principal del nuevo vehículo fue un casco blindado aerodinámico hecho de acero blindado de aviación AB-1, que fue fabricado mediante estampado. El casco blindado, incluido en el circuito de potencia del fuselaje, protegía a la tripulación, motor, tanques de gasolina, tanque de aceite, enfriadores de agua y aceite. La bahía de bombas estaba parcialmente cubierta por una armadura. Para reducir el peso total de la armadura sin reducir sus características protectoras, el grosor de las placas de armadura estampadas se hizo desigual, de 4 a 7 mm. Los diseñadores partieron de un análisis de los ángulos de encuentro de fragmentos y balas con un casco blindado. El avión estaba equipado con un motor refrigerado por agua AM-35 con una potencia nominal en el suelo: 1130 hp. con. Inicialmente, el armamento ofensivo consistía en cuatro ametralladoras ShKAS de 7,62 mm. La cola protegió a otro ShKAS en la torreta. Carga de bomba normal: 400 kg.
El primer vuelo del BSh-2 tuvo lugar el 2 de octubre de 1939. Pero después de pasar las pruebas, el avión no satisfizo a los militares. Sus datos de vuelo fueron significativamente peores que los previstos en la asignación. Las armas pequeñas del avión de ataque eran francamente débiles y la parte delantera de la cabina no estaba cubierta con una armadura transparente. Además, representantes de la Fuerza Aérea presentaron requisitos absolutamente contradictorios a la aeronave, sin decidir finalmente si necesitaban un avión de ataque o un bombardero de corto alcance.
Después de analizar las posibles opciones, se instaló el motor AM-38 en el avión de ataque (la potencia máxima en tierra es de 1625 hp), que es óptimo para su uso en altitudes bajas y medias. La cabina se elevó ligeramente para mejorar la visibilidad hacia adelante y hacia abajo. Como resultado del bombardeo en el rango, se realizaron cambios en el casco blindado: las paredes laterales superiores de la cabina tenían un grosor de 8 mm, en lugar de 6 mm, y se hicieron las paredes laterales que cubren el tanque principal de gasolina y el tanque de aceite 6 mm en lugar de 5 mm. El dosel de la cabina estaba hecho de armadura transparente. Para mejorar la estabilidad longitudinal de la aeronave, el motor se adelantó 50 mm. El barrido del ala a lo largo del borde de ataque se ha incrementado en 5 ° y el área estabilizadora se ha incrementado en un 3,1%. En lugar de la cabina del artillero, se instalaron una placa de blindaje de 12 mm y un tanque de gasolina adicional. Debido a la falta de disponibilidad de los cañones MP-6 de 23 mm, se colocó un par de ShVAK de 20 mm en el ala. Para poner a cero y disparar a mano de obra, se utilizaron dos ametralladoras ShKAS. El armamento del avión de ataque se mejoró instalando ocho guías para disparar cohetes RS-132. La carga de la bomba siguió siendo la misma: 400 kg (sobrecarga 600 kg). Un avión con un peso de despegue de 5125 kg (peso de carga útil de 1245 kg) en vuelo en tierra mostró una velocidad máxima de 422 km / h, ya una altitud de 2300 m - 446 km / h. Con una velocidad promedio de 357 km / h, el rango de vuelo en tierra con una carga de combate normal y un suministro de combustible de 470 kg fue de 600 km.
A pesar de una serie de deficiencias y un motor sin terminar, el avión de ataque se lanzó a la producción en masa el 15 de febrero de 1941 bajo la designación Il-2. Simultáneamente con el inicio del montaje en serie, se trabajó para eliminar las deficiencias y mejorar la aeronave.
Las pruebas estatales del IL-2 de construcción en serie, que comenzaron el 5 de junio de 1941, mostraron que la velocidad en el suelo y a una altitud de 2500 m con un peso de vuelo de 5335 kg y una potencia de despegue del motor de 1665 hp.. con. el automóvil de producción se volvió más alto: 423 km / hy 451 km / h. Y las características de despegue y aterrizaje han mejorado. Esto se debió a la modificación del motor AM-38 y al aumento de su potencia de despegue.
El rendimiento de vuelo del IL-2 se redujo significativamente con la suspensión externa de bombas y cohetes. Por ejemplo, la suspensión de dos bombas FAB-250 al volar cerca del suelo “consumió” 43 km / h, y la suspensión de ocho RS-82 redujo la velocidad en 36 km / h. Incluso antes de las pruebas estatales del avión de ataque en serie en el Il-2, los cañones VYa de 23 mm se probaron con éxito. En comparación con el proyectil ShVAK de 20 mm, el proyectil de 23 mm que pesaba 200 g era dos veces más pesado y tenía una penetración de blindaje significativamente mayor. Los cañones VYa eran más adecuados para armar un avión de ataque, pero durante todo el período de la guerra, la industria no logró establecer su producción en cantidades suficientes y, por lo tanto, una parte significativa del Il-2 se produjo con relativamente bajos cañones de 20 mm de potencia.
A pesar del hecho de que muchos diseñadores de aviones estaban involucrados en aviones de ataque blindados, el Il-2 se convirtió en el único avión de combate de este propósito llevado a la producción en masa al comienzo de la guerra. Incluso teniendo en cuenta el hecho de que el avión de ataque aún no estaba bien dominado por el personal de vuelo y técnico y tenía una serie de "dolencias de la infancia", desde el principio demostró ser bueno en combate. El IL-2 funcionó de manera más efectiva en columnas motorizadas, infantería y posiciones de artillería. De manera bastante efectiva, los aviones de ataque blindados procesaron el borde de ataque del enemigo con fortificaciones de madera y tierra.
En los primeros meses de la guerra, se elaboraron las tácticas óptimas de acción contra las acumulaciones de tropas enemigas. Los convoyes de transporte y los vehículos blindados en la marcha Il-2 solían ser atacados desde un vuelo de bajo nivel (altitud de aproximación 25-35 metros) a lo largo del convoy o en un ángulo de 15-20 grados a su lado largo. Como regla general, el primer golpe de RS y cañones se aplicó a la cabeza de la columna para bloquear su movimiento. El rango de apertura del fuego es de 500 a 600 metros. Antes de usar el armamento principal, las balas trazadoras de las ametralladoras ShKAS se concentraron. La mayoría de las veces, la puntería se llevó a cabo "a lo largo de la columna" sin elegir un objetivo específico.
La efectividad del fuego IL-2 en automóviles, camiones de combustible, vehículos blindados de transporte de personal y tractores de artillería fue bastante alta. Después de bombardear el objetivo con cohetes y cañones de aviones, se lanzaron bombas. Dependiendo de la situación de combate, las contramedidas de los cazas y la artillería antiaérea, el número de enfoques de combate podría variar. En varios casos, los aviones de ataque lograron infligir pérdidas muy elevadas al enemigo y destruir la mayor parte del equipo que estaba en la composición de las columnas.
Se obtuvo una imagen completamente diferente al atacar tanques individuales en el suelo. Solo los pilotos con calificaciones suficientemente altas podrían lograr golpear varios proyectiles en un solo tanque desde un vuelo a bajo nivel o una inmersión suave. Según los pilotos experimentados, el disparo más efectivo desde un avión Il-2 a los tanques, en términos de precisión de disparo, orientación en el suelo, maniobras, tiempo dedicado a un curso de combate, fue disparar desde un planeo en un ángulo de 25-30 ° a una altura de entrada en deslizamiento 500-700 m, y velocidad de entrada 240-220 km / h (altura de salida - 200-150 m). Dado que la velocidad del IL-2 en este ángulo de planeo no aumentó significativamente, solo en 9-11 m / s, esto permitió maniobrar para ajustar el punto de mira. El tiempo total de ataque en este caso fue de 6-9 segundos, lo que permitió al piloto realizar 2-3 ráfagas de avistamiento cortas. El rango de inicio de apuntar al tanque fue de 600-800 m, y la distancia mínima de apertura de fuego fue de 300-400 m Al mismo tiempo, 2-4 proyectiles golpearon el tanque.
Las esperanzas de que el IL-2 pudiera hacer frente de manera eficaz a los tanques enemigos no se hicieron realidad. Como regla general, el fuego de los cañones de 20-23 mm no infligió daños significativos a los tanques. Pronto quedó claro que el proyectil perforador de blindaje de 20 mm del cañón ShVAK es capaz de penetrar blindados alemanes de hasta 15 mm de espesor (tanques Pz. II Ausf F, Pz.38 (t) Ausf C, personal blindado Sd Kfz 250 portaaviones) en ángulos de encuentro cercanos a lo normal, con una distancia de no más de 250-300 m. En ángulos de encuentro de 30-40 °, característicos de un ataque desde un vuelo a bajo nivel o desde una inmersión suave, los proyectiles, como una regla, rebotó.
La mejor penetración de blindaje la poseían los proyectiles VYa de 23 mm. Los aviones con tales armas comenzaron a llegar en agosto de 1941. Un proyectil incendiario perforante de 23 mm que pesa 200 ga una distancia de hasta 200 m a lo largo de la armadura perforada normal de 25 mm. El IL-2 con cañones VYa-23 podría golpear el blindaje de los tanques ligeros, al atacar a este último por detrás o desde un costado en ángulos de planeo de hasta 30 °. Por lo tanto, los cañones de aire de 20 mm y 23 mm podrían luchar eficazmente solo con vehículos blindados de transporte de personal, vehículos blindados y tanques ligeros. Además, no todas las penetraciones de la armadura con un proyectil de pequeño calibre, que tenía un pequeño efecto de armadura, condujeron a la destrucción o incapacitación del tanque. Por ello, la propuesta de S. V. Ilyushin no cumplió con la comprensión para equipar el avión de ataque 14 ametralladoras de 5 mm, creado sobre la base del cañón VYa. La mayor penetración de blindaje fue poseída por el cartucho de 14,5 mm con la bala BS-41, en el que se utilizó un núcleo de carburo de tungsteno. A una distancia de 300 m, el BS-41 atravesó con confianza un blindaje de 35 mm. Sin embargo, el carburo de tungsteno, utilizado para la fabricación de proyectiles APCR, fue un material escaso durante la guerra. Los expertos señalaron razonablemente que el consumo de munición de aviación de 14,5 mm sería diez veces mayor que cuando se dispara con rifles antitanque, y la efectividad no es mucho mayor que cuando se usan proyectiles de 23 mm.
En general, los intentos de equipar el avión de ataque con cañones de 37 mm resultaron ser un callejón sin salida. En la segunda mitad de 1942, se produjo una pequeña serie de la variante Il-2, armada con cañones ShFK-37. El cañón para aviones ShFK-37 de 37 mm se desarrolló bajo el liderazgo de B. G. Shpitalny. La carga de munición incluía proyectiles trazador-incendiario perforante (BZT-37) y trazador-incendiario de fragmentación (OZT-37).
Los diseñadores esperaban que el avión de ataque con cañones de 37 mm pudiera luchar contra tanques enemigos medianos y pesados. En las pruebas, el proyectil incendiario perforador de blindaje BZT-37 aseguró la penetración de 30 mm del blindaje del tanque alemán en un ángulo de 45 °, a una distancia de no más de 500 m. El proyectil perforó el blindaje con un espesor de 15 mm o menos en ángulos de encuentro de no más de 60 °. La armadura frontal de 50 mm de los tanques medianos alemanes fue penetrada por un proyectil de 37 mm desde distancias de no más de 200 m en un ángulo de encuentro de 5 °. En teoría, el IL-2 con cañones de 37 mm podría golpear los tanques PzKpfw III, PzKpfw IV, Pz. 38 (t) y cañones autopropulsados en función de su base al disparar a un lado. En las pruebas, resultó que más del 50% de los impactos de proyectiles perforadores de blindaje de 37 mm en un tanque medio y el 70% de los impactos en un tanque ligero los dejaron fuera de acción. En caso de golpear el tren de aterrizaje de los tanques, los rodillos, ruedas y otras partes recibieron daños importantes, lo que hizo que el tanque se moviera.
Sin embargo, en la práctica, la instalación del ShFK-37 en el Il-2 no se justificó. Debido a las grandes dimensiones de los cañones de aire ShFK-37 y sus cargadores, la capacidad de 40 rondas se colocó en carenados voluminosos con una gran sección transversal debajo del ala del avión. Debido a las características de diseño, el arma tuvo que bajarse fuertemente en relación con el plano de construcción del ala. Esto complicó seriamente el diseño de unir el cañón al ala (el cañón se montó en un amortiguador y, después de disparar, se movió con el cargador). Los datos de vuelo del IL-2 con los cañones de aire ShFK-37, en comparación con el avión de ataque en serie armado con cañones de 20-23 mm, se han deteriorado significativamente. La velocidad máxima y la maniobrabilidad de la aeronave han disminuido. Se volvió más inerte y difícil en la técnica de pilotaje, especialmente en los giros y vueltas a baja altura. Los pilotos notaron el aumento de carga en los controles al realizar maniobras.
La precisión de disparo del ShFK-37 disminuyó debido al fuerte retroceso de las armas y la falta de sincronización en su trabajo. Debido a la gran separación de los cañones en relación con el centro de masa de la aeronave, el alto retroceso y también debido a la rigidez insuficiente del soporte del cañón, se produjeron fuertes golpes, "picotazos" y desviación de la línea de puntería, y esto, a su vez, teniendo en cuenta la insuficiente estabilidad longitudinal del IL-2, condujo a una fuerte disminución de la precisión de disparo. Era imposible disparar con un solo cañón. El avión de ataque inmediatamente giró su retroceso en la dirección del cañón que disparaba, y al mismo tiempo no se habló de fuego dirigido. En este caso, solo fue posible alcanzar el objetivo con el primer proyectil de la cola. Durante la operación en las tropas, el cañón de aire ShFK-37 dio un gran porcentaje de fallas. En promedio, en cada segunda salida de combate, al menos un arma falló, lo que automáticamente hizo imposible disparar desde el segundo. El valor de combate de los aviones con cañones de 37 mm de "gran calibre" también se redujo por el hecho de que el peso de la carga de bombas en estas máquinas se limitó a 200 kg.
La primera experiencia de usar cañones de 37 mm resultó ser negativa, pero esto no detuvo a los diseñadores, ya que parecía muy tentador equipar el avión de ataque con potentes cañones capaces de penetrar el blindaje de tanques pesados y medianos. En julio de 1943, comenzaron las pruebas en el Il-2 biplaza, armado con dos cañones NS-37 de 37 mm. En total, 96 Il-2 con NS-37 participaron en las pruebas militares.
Comparado con el ShFK-37, el cañón de aire NS-37 era mucho más avanzado, confiable y de disparo rápido. Gracias al avance de la cinta, fue posible reducir el tamaño y el peso del sistema y colocar los cañones directamente en la superficie inferior del ala. Se montó un carenado relativamente pequeño en la parte superior de la pistola, que consta de dos solapas de desmontaje rápido. La cinta con casquillos de 37 mm encaja directamente en el compartimento del ala. El peso de un NS-37 con munición era un poco más de 250 kg.
Sin embargo, como en el caso del ShFK-37, la instalación de los cañones NS-37 empeoró significativamente los datos de vuelo y redujo la carga de bombas. Esto se debió a la gran dispersión de masas en la envergadura, al importante peso de los cañones de munición y carenados, que empeoran la aerodinámica de la aeronave. La estabilidad longitudinal del avión de ataque NS-37 fue significativamente peor que la del IL-2, armado con cañones de 20-23 mm, lo que afectó negativamente la precisión de disparo, agravada aún más por el fuerte retroceso del NS-37. Como en el caso del ShFK-37, disparar con un solo cañón era completamente imposible.
Sin embargo, en el caso del funcionamiento normal de ambos cañones, podrían utilizarse con éxito en campos de tiro reales. En este caso, el fuego debería haberse realizado en ráfagas cortas de 2-3 disparos, de lo contrario, el avión comenzó a "picotear" con fuerza, se perdió la puntería y el ajuste del punto de puntería en este caso fue imposible. Según los informes de los pilotos y los datos de las foto-ametralladoras, el número de impactos en el objetivo a la munición gastada fue aproximadamente del 3%, y los impactos en los tanques se obtuvieron en el 43% de las salidas. Según los pilotos que participaron en las pruebas militares, el IL-2 con cañones de 37 mm, al atacar objetivos de pequeño tamaño, no tenía ninguna ventaja particular sobre un avión de ataque armado con cañones de menor calibre con una carga de bomba normal y cohetes. Así, se puede afirmar que la instalación del NS-37, acompañada de una disminución en los datos de vuelo y una carga de bombas, no se justificó. Sobre la base de los resultados de las pruebas militares, se decidió abandonar la construcción en serie del Il-2 con cañones NS-37.
En la segunda mitad de la guerra, la protección de los tanques aumentó drásticamente y quedó absolutamente claro que los cañones de los aviones no podían ser el medio principal para combatir los tanques medianos y pesados. La penetración del blindaje del tanque durante el bombardeo desde el aire se vio obstaculizada no solo por el calibre relativamente pequeño de los proyectiles de aviación, sino por los ángulos desfavorables de encuentro con el blindaje. Al disparar desde un picado suave, en la mayoría de los casos era imposible penetrar incluso el blindaje superior relativamente delgado de 20-30 mm de los tanques. En condiciones de combate reales, los proyectiles, por regla general, golpean el techo de los tanques en ángulos desfavorables, lo que redujo drásticamente su capacidad de penetración o incluso provocó un rebote. Además, la acción blindada de los proyectiles totalmente metálicos que no contenían explosivos fue modesta, y no todos los proyectiles que penetraron en el blindaje del tanque lo desactivaron.
