Senapan mesin kaliber besar dan meriam pertama muncul di pesawat selama Perang Dunia Pertama, tetapi kemudian ini hanya upaya malu-malu untuk meningkatkan daya tembak pesawat pertama. Hingga pertengahan 30-an abad ke-20, senjata ini hanya digunakan dalam penerbangan secara sporadis. Masa kejayaan sebenarnya dari senjata api cepat penerbangan jatuh pada tahun-tahun sebelum perang dan tahun-tahun Perang Dunia II. Di Uni Soviet, salah satu meriam pesawat paling terkenal, yang dipasang pada sejumlah besar pesawat dari I-16 hingga La-7, dan sebagai bagian dari menara digunakan pada pembom Pe-8 dan Er-2, adalah meriam penerbangan otomatis 20-mm ShVAK (Shpitalny -Vladimirov Aviation Kaliber besar). Terutama, senjata ini digunakan untuk mempersenjatai pejuang Soviet.
Pada saat yang sama, tidak ada meriam pesawat Soviet yang bisa membanggakan volume produksi seperti ShVAK. Pada tahun 1942, tahun yang agak sulit bagi seluruh negeri, perusahaan Soviet mampu memproduksi 34.601 meriam pesawat jenis ini. Produksi ShVAK diluncurkan di Pabrik Senjata Tula, Pabrik Senjata Kovrov, dan Pabrik Pembuatan Mesin Izhevsk. Secara total, di Uni Soviet, dengan mempertimbangkan produksi sebelum perang, lebih dari 100 ribu salinan meriam pesawat ShVAK 20-mm diproduksi. Versi yang sedikit dimodifikasi juga digunakan untuk mempersenjatai tank ringan, misalnya, tank massal T-60. Mempertimbangkan volume produksi dan penggunaan sistem artileri ini, itu tepat disebut sebagai "senjata Kemenangan".
ShVAK adalah meriam penerbangan otomatis Soviet pertama kaliber 20 mm. Itu mulai beroperasi pada tahun 1936 dan diproduksi hingga 1946, ketika 754 senjata terakhir dari jenis ini dirakit. Meriam pesawat diproduksi dalam empat versi: sayap, menara, senapan motor dan sinkron. Senapan motor dibedakan dengan kehadiran laras yang lebih panjang dan peredam kejut. Dalam strukturnya, ShVAK benar-benar mirip dengan senapan mesin kaliber besar 12, 7-mm dengan nama yang sama, yang diadopsi kembali pada tahun 1934. Perbedaannya hanya pada diameter laras yang digunakan. Pengujian senapan mesin kaliber besar ShVAK menunjukkan kepada para perancang bahwa, berkat margin keselamatan yang tersedia, kaliber sistem dapat ditingkatkan hingga 20 mm tanpa mengubah dimensi sistem penggerak, cukup dengan mengganti laras. Pistol ShVAK memiliki umpan pita, proses pemuatan ulang dilakukan secara mekanis atau pneumatik.
Meriam penerbangan ShVAK
ShVAK sinkron pada pesawat tempur La-5
Untuk pertama kalinya, meriam baru dipasang pada pesawat tempur IP-1 yang dirancang oleh Dmitry Pavlovich Grigorovich. Pada musim panas 1936, itu dipresentasikan ke Institut Penelitian Angkatan Udara untuk tes negara. Pada saat yang sama, butuh sekitar empat tahun untuk menyempurnakannya. Hanya pada tahun 1940, meriam ShVAK yang dirancang oleh Boris Gavrilovich Shpitalny dan Semyon Vladimirovich Vladimirov mulai dipasang pada pesawat tempur Soviet, baik dalam pemecahan blok silinder mesin pesawat M-105 (senapan motor) dan di sayap. Debut tempur senjata pesawat Soviet yang baru terjadi pada tahun 1939. Meriam udara ShVAK ada di pesawat tempur I-16, yang digunakan dalam pertempuran dengan Jepang di Khalkhin Gol.
Secara struktural, meriam pesawat ShVAK 20-mm mengulangi model senapan mesin ShKAS dan ShVAK sebelumnya (12, 7 mm). Senjata otomatis bekerja berdasarkan outlet gas. Pistol udara memiliki laras tetap, yang, ketika dirakit, dihubungkan ke kotak rakitan melalui sisipan pengunci. Seperti dalam perkembangan sebelumnya, dalam meriam pesawat 20-mm ShVAK, sorotan sistem Shpitalny digunakan - mekanisme drum 10 posisi untuk menghapus kartrid dari pita, berkat penggunaannya, tingkat kebakaran sistem yang tinggi dipastikan. Tetapi skema kerja ini membutuhkan penggunaan kartrid lasnya sendiri dengan flensa flensa yang menonjol, yang menempel pada alur sekrup drum senjata. Karena alasan ini, tidak ada jenis kartrid lain yang dapat digunakan dalam senjata Spitalny.
Hari ini kita dapat dengan aman mengatakan bahwa gagasan menyatukan senjata untuk kaliber yang berbeda cukup masuk akal. Banyak sistem dalam praktik dunia mengikuti jalan yang sama; hari ini, pada kuartal pertama abad ke-21, senjata multi-kaliber mengalami masa kejayaan yang nyata. Namun, dalam kasus model Shpitalny, semuanya tidak sesederhana itu. Masalahnya adalah bahwa proyek pertamanya dari senapan mesin pesawat ShKAS dibangun di sekitar kartrid senapan kaliber 7, 62x54R yang sudah ada dengan pelek, yang sepenuhnya dibenarkan untuk senapan mesin untuk mencapai tingkat tembakan yang tinggi. Tapi ShVAK sudah menuntut dari industri Soviet untuk menciptakan amunisi baru yang fundamental dari desain welted. Dalam varian dengan senapan mesin 12, 7 mm, solusi ini tidak berhasil. Kaliber ini dikandung sebagai universal, direncanakan untuk menggunakannya tidak hanya dalam penerbangan. Dengan kartrid degtyarevsky 12,7x108 mm yang sudah ada, yang lebih nyaman untuk menyimpan makanan, bahkan ketegasan yang menjadi ciri khas Shpitalny tidak cukup untuk mendorong produksi paralel kartrid welted serupa 12,7x108R. Kartrid semacam itu di Uni Soviet diproduksi untuk waktu yang singkat secara paralel dengan produksi serangkaian kecil senapan mesin kaliber besar ShVAK. Pada akhirnya, itu dihentikan begitu saja.
Wing ShVAK pada pesawat tempur I-16 tipe-17
Tetapi versi 20-mm dari ShVAK sedang menunggu nasib yang jauh lebih sukses. Pada saat pengembangan senjata pesawat ini, kartrid 20 mm lainnya tidak ada di Uni Soviet. Sebagai opsi yang memungkinkan, produksi "Long Soloturn" - amunisi Swiss yang kuat kaliber 20x138R, di mana senapan mesin universal Atsleg AP-20 dibuat dalam KB-2, dianggap, namun, secara umum, ceruk pasar Amunisi 20 mm di Uni Soviet tidak terisi, yang sepenuhnya melepaskan tangan pencipta meriam udara ShVAK.
Untuk aspek negatif lain dari penyatuan ShVAK versi 12, 7-mm dan 20-mm, para ahli mengaitkan fakta bahwa kelompok Vladimirov, yang berusaha mempertahankan desain tunggal simpul dari dua sistem pesawat, terpaksa menyamakan dimensi geometris sepanjang dua jenis kartrid. Panjang kedua kartrid adalah 147 mm, yang menyediakan desain tunggal untuk unit sistem paling padat karya dalam produksi - struktur umpan drum. Namun, jika kartrid 12,7 mm cukup kuat untuk kelasnya, maka 20x99R yang baru ternyata menjadi salah satu amunisi kaliber 20 mm terlemah di antara rekan-rekan asingnya.
Pada akhirnya, senapan motor menjadi dasar persenjataan pejuang Yak dan LaGG Soviet; dalam versi sayap, ia juga digunakan untuk pesawat serang Il-2 pertama dengan kapasitas amunisi 200 butir per barel. Awal Perang Patriotik Hebat mendorong produksi massal meriam ShVAK 20-mm dan pengenalan versi sinkron dari senjata, yang sejak 1942 mulai muncul di pesawat tempur Lavochkin, dan dipasang pada seri individu pesawat tempur MiG-3..
Aviamotor VK-105PF dengan senapan motor ShVAK
Tetapi versi menara ShVAK tidak dapat membanggakan nasib yang sukses dan tidak berakar dalam penerbangan Soviet. Terlalu berat dan tidak praktis, tidak cocok dengan menara ringan pesawat pengebom kami. Penggunaannya sangat terbatas. Pistol dipasang di kapal terbang MTB-2 (ANT-44), serta pada pembom berpengalaman Myasishchev DB-102. Hampir satu-satunya pesawat tempur serial di mana versi turret ShVAK dipasang secara teratur adalah pembom berat Pe-8 (TB-7), yang produksinya praktis sedikit demi sedikit selama tahun-tahun perang. Dan sudah di akhir perang, meriam ShVAK juga dipasang di menara atas pembom Er-2.
Dengan demikian, konsumen utama senjata pesawat ShVAK selama seluruh periode produksinya adalah pesawat tempur Soviet. ShVAK dikerahkan pada pesawat tempur I-153P, I-16, I-185, Yak-1, Yak-7B, LaGG-3, La-5, La-7 dan Pe-3. Ketika pesawat tempur I-16 ditarik dari produksi, dan pesawat serang Il-2 mulai mempersenjatai kembali dengan meriam penerbangan 23-mm VYa baru, produksi versi sayap ShVAK hampir sepenuhnya dibatasi. Pada tahun 1943 saja, 158 dari senjata ini ditembakkan untuk melengkapi kembali Badai Lend-Lease, di mana mereka dipasang sebagai pengganti senapan mesin 7, 7 mm Browning. Dan pada akhir perang, versi meriam yang dipasang di sayap kembali digunakan, menjadi senjata ofensif pembom berkecepatan tinggi bermesin ganda Tu-2.
Pada saat yang sama, senapan motor ShVAK, dengan beberapa perubahan desain pada tahun 1941-42, dipasang pada tank T-30 ringan (modifikasi T-40) alih-alih senapan mesin DShK 12, 7-mm, yang dibuat dimungkinkan untuk secara signifikan meningkatkan kekuatan efek tembakan mereka pada musuh dan memberi kapal tanker kesempatan untuk mengenai kendaraan musuh lapis baja ringan (penetrasi lapis baja - hingga 35 mm dengan proyektil kaliber sub), senjata anti-tank, sarang senapan mesin dan tenaga musuh. Varian senjata di bawah penunjukan ShVAK-tank atau TNSh-20 (tank Nudelman-Shpitalny) dipasang secara serial pada tank ringan T-60.
Meriam TNSh-20 di tank ringan T-60
Pada Mei 1942, spesialis dari Lembaga Penelitian Angkatan Udara sampai pada kesimpulan bahwa meriam pesawat 20-mm ShVAK bekerja dengan sempurna pada pesawat tempur I-16 (di sayap), Yak-1 dan LaGG-3 (melalui gearbox). Proyektil meriam ini efektif terhadap pesawat musuh, mobil lapis baja, tank ringan dan kendaraan, dan tangki bahan bakar kereta api. Untuk aksi melawan tank sedang dan berat, cangkang meriam ShVAK tidak efektif. Secara umum, proyektil ShVAK dalam hal berat, dan karenanya efektivitas aksi ledakan, lebih rendah daripada proyektil senjata pesawat Jerman dengan kaliber yang sama (proyektil ShVAK memiliki berat 91 gram, dan senapan pesawat MG FF Jerman - 124 gram). Juga dicatat bahwa dalam hal efektivitas aksi pada target, ShVAK secara signifikan lebih rendah daripada meriam pesawat VYa 23-mm.
Membandingkan ShVAK Soviet dengan meriam pesawat MG FF Jerman, Anda sampai pada kesimpulan bahwa senjata Jerman, yang menggunakan energi rekoil baut bebas (di outlet gas ShVAK -), hanya memiliki keunggulan dalam bobot dan kekuatan putus. dari cangkang yang digunakan. Pada saat yang sama, kecepatan proyektil awal meriam Jerman setidaknya 220 m / s lebih sedikit, tetapi salvo kedua untuk meriam pesawat sayap praktis sama. Pada saat yang sama, MG FF lebih ringan 15 kg, termasuk karena penggunaan laras yang lebih pendek. Pada saat yang sama, keunggulan meriam Jerman ini hilang dengan munculnya meriam pesawat B-20 baru di Uni Soviet.
Saat ini agak sulit untuk menilai secara objektif nilai meriam pesawat 20 mm ShVAK. Tentu saja, ia memiliki banyak kekurangan - amunisi yang lemah dengan balistik yang buruk, kompleksitas operasional dan teknologi, yang, terutama pada tahap awal produksi, menyebabkan tingginya biaya senjata. Pada saat yang sama, kelemahan pertama dengan mudah dikompensasi oleh laju tembakan ShVAK yang sangat besar, yang mencapai 800 putaran per menit, dan pengurangan biaya disebabkan oleh pembentukan produksi massal dan adaptasi industri. Perlu dicatat bahwa dalam hal laju tembakan, ShVAK tidak ada bandingannya di antara senjata pesawat yang diproduksi secara serial dari negara bagian lain. Benar, versi sinkron yang dipasang pada pesawat tempur La-5 dan La-7 Soviet yang sangat baik, tergantung pada mode operasi mesin, memiliki tingkat tembakan yang lebih rendah - 550-750 putaran per menit.
Perbandingan kartrid 20x99R dengan amunisi lain
Bagaimanapun, kita dapat mengatakan bahwa meriam udara Shpitalny-Vladimirov telah menjadi salah satu contoh ikonik senjata Tentara Merah yang mampu memastikan kemenangan negara kita dalam Perang Patriotik Hebat. Menurut pilot pesawat tempur pada tahun-tahun itu, kekuatan bahkan peluru 20 mm dari meriam ShVAK yang relatif lemah sudah cukup untuk melawan semua pesawat Luftwaffe. Tentu saja, jika Jerman secara besar-besaran memiliki pembom berat atau penerbangan Soviet harus bertabrakan di langit dengan armada "benteng terbang" Amerika, para pejuang kita akan mengalami kesulitan, tetapi pada kenyataannya semua ini tidak terjadi.
Penting juga untuk diingat bahwa di Uni Soviet tidak ada alternatif untuk ShVAK untuk waktu yang lama. Pengembangan meriam pesawat B-20 yang menjanjikan yang dirancang oleh Mikhail Evgenievich Berezin, juga dibuat olehnya berdasarkan senapan mesin kaliber besar dan berdasarkan prinsip operasi yang sama dengan ShVAK, sangat tertunda karena penyakit perancang.. Untuk alasan ini, meriam pesawat ShVAK, terlepas dari "kelemahannya", tetap menjadi senjata utama para pejuang Perang Patriotik Hebat.
Pelatihan pilot Soviet, yang berkembang selama perang dan memungkinkan penggunaan senjata yang mereka miliki secara efektif, juga memainkan peran penting. Bukan rahasia lagi bahwa personel Angkatan Udara Tentara Merah, yang menghadapi perang pada 22 Juni 1941, memiliki kualifikasi yang sangat rendah dan hampir tidak memiliki pengalaman dalam penggunaan tempur pesawat mereka. Satu-satunya pengecualian adalah personel komando yang berhasil melewati Spanyol, Khalkhin Gol, perang musim dingin dengan Finlandia, tetapi ada beberapa pilot seperti itu. Dan mereka, pada dasarnya, meneruskan akumulasi pengalaman sesuai dengan kursus pelatihan "Kursus kerja tempur pesawat tempur." Ini dikonfirmasi oleh konsumsi amunisi untuk target udara, yang berubah sepanjang perang dari bulan pertama hingga terakhir. Jika pada tahap awal perang, pilot Soviet sering menembaki musuh dari jarak 300-400 meter, maka sudah pada tahun 1942, setelah memperoleh pengalaman, dari jarak 100-150 meter, dan kadang-kadang dari 50 meter. Hal ini menyebabkan peningkatan akurasi pemotretan dan pengurangan konsumsi amunisi. Berkenaan dengan meriam pesawat ShVAK, ini meningkatkan efektivitas cangkangnya. Ketika pesawat musuh berubah menjadi saringan, daya ledak yang lebih rendah dari peluru meriam Soviet tidak lagi signifikan.
Sayap pesawat tempur Bf 109 Jerman setelah terkena peluru ShVAK 20 mm
Selama periode sebelum perang dan tahun-tahun Perang Dunia II, industri Soviet memproduksi lebih dari 100 ribu meriam pesawat ShVAK, yang menjadikannya salah satu sistem artileri paling masif dalam sejarah penerbangan. Produksi ShVAK dihentikan hanya pada tahun 1946. Itu digantikan oleh meriam pesawat B-20 yang lebih canggih, yang memiliki karakteristik tempur serupa, lebih andal dan ringan.
Karakteristik kinerja ShVAK:
Panjang / berat:
Versi sayap - 1679 mm / 40 kg.
Varian menara - 1726 mm / 42 kg.
Senapan motor - 2122 mm / 44, 5 kg.
Panjang goresan bagian yang bergerak adalah 185 mm.
Tingkat api - 700-800 rds / mnt.
Kecepatan moncongnya adalah 815 m / s.
Kartrid - 20x99 mm R.
