U vrijeme njemačkog napada na SSSR, naša je avijacija bila naoružana s dvije vrste avionskih topova: 20-mm ShVAK (avijacija velikog kalibra Shpitalny-Vladimirova), čiji je dizajn po mnogo čemu bio sličan 7, 62 -mm avijacijski mitraljez ShKAS i 23-mm. VYa (Volkova-Yartseva).
20-mm top ShVAK proizveden je u sljedećim varijantama: krilo, kupola i motorni top. Težina pištolja je 40 kg - 44,5 kg. Brzina paljbe 700-800 rds / min. Početna brzina je 815 m / s. Sinhroni nosači ShVAK od 20 mm montirani na krila ugrađeni su na lovce I-153P, I-16, Yak-1, Yak-3, Yak-7B, LaGG-3, La-5, La-7, Pe-3, a 1943. proizvedeno je 158 topova za ugradnju na lovce s uraganima umjesto 7, 92-milimetarskih mitraljeza Browning. Dva stacionarna topa postavljena su na bombarder Tu-2 i na dio bombardera Pe-2. Na bombarderima Pe-8 i Er-2 ugrađene su odbrambene kupole sa topovima ShVAK od 20 mm.
ShVAK je u svemu bio superiorniji od njemačkog avionskog topa MG-FF, koji je 1941. bio najčešći u njemačkoj avijaciji.
Godine 1940. dizajneri A. A. Volkov i S. A. Yartsev stvorili su 23-mm automatski top VYa-23 za novi uložak od 23 mm. Težak 66 kg, pištolj je postigao 550-650 hitaca / min.
U topu VYa korištene su granate težine 200 grama, što je dvostruko više od onog u ShVAK -u. Zapaljivi projektil za probijanje oklopa na udaljenosti od 400 m duž normalnog probijenog oklopa od 25 mm.
Trzaj pištolja VYa bio je dovoljno velik i prvotno nije bio instaliran na lovce. Do početka rata njegov jedini nosač bio je jurišni avion Il-2, u svako krilo kojega je bio instaliran po jedan top VYa s opterećenjem municijom od 150 metaka po cijevi. Kasnije je bila naoružana jurišnim avionima Il-10 i djelomično lovcima LaGG-3.
U toku neprijateljstava pokazalo se da su se sovjetski avionski topovi kalibra 20-23 mm mogli učinkovito boriti samo protiv lakih oklopnih vozila neprijatelja, srednji tenkovi i samohodne topove za njih su bili preteški.
U drugoj polovici 1942. objavljena je mala serija verzije Il-2, naoružana topovima 37 mm mm ShFK-37.
Avionski top 37-mm ShFK-37 razvijen je pod vodstvom B. G. Shpitalnyja.
Težina pištolja montiranog na avion Il-2 bila je 302,5 kg. Brzina paljbe ShFK-37, prema terenskim ispitivanjima, u prosjeku je iznosila 169 metaka u minuti pri početnoj brzini projektila od oko 894 m / s.) Granata.
Projektil BZT-37 omogućio je prodor oklopa njemačkih tenkova debljine 30 mm pod uglom od 45 stepeni. na normalu s udaljenosti ne veće od 500 m. Debljina oklopa 15-16 mm i manja, projektil je probijen pod uglovima spajanja ne više od 60 stepeni. na istim udaljenostima. Oklop oklop debljine 50 mm (čeoni dio trupa i kupola srednjih njemačkih tenkova) probijen je projektilom BZT-37 sa udaljenosti ne veće od 200 m pod uglovima prelaska koji nisu veći od 5 stepeni.
Velike ukupne dimenzije topova ShFK-37 i skladišta hrane (kapacitet magacina 40 metaka) odredili su njihovo postavljanje u oplate ispod krila aviona Il-2. Zbog postavljanja velikog spremnika na top, morao se snažno spustiti u odnosu na konstrukciju krila (osovina zrakoplova), što nije samo zakompliciralo dizajn pričvršćivanja topa na krilo (pištolj je postavljen na šok) apsorber i premještao se s magacinom prilikom pečenja), ali je također zahtijevao da se to uradi za njene obloge velikih dimenzija s velikim presjekom.
Testovi su pokazali da su letne performanse Il-2 s zračnim topovima velikog kalibra ShFK-37, u usporedbi sa serijskim Il-2 s topovima ShVAK ili VYa, značajno smanjene. Zrakoplov je postao inertniji i teže je letjeti, posebno u zavojima i skretanjima na maloj visini. Manevarske sposobnosti su se pogoršale pri velikim brzinama. Piloti su se žalili na značajno opterećenje kormila prilikom izvođenja manevara.
Ciljano gađanje iz topova ShFK-37 na Il-2 bilo je uvelike otežano zbog snažnog trzanja topova pri pucanju i nedostatka sinhronizacije u njihovom djelovanju. Zbog velikog razmaka topova u odnosu na centar mase aviona, kao i zbog nedovoljne krutosti nosača nosača topa, to je dovelo do činjenice da je jurišni avion doživio snažne udare, "kljucanje" i bio je oboren sa nišanske linije prilikom gađanja, a to je, pak, uzimajući u obzir nedovoljnu uzdužnu stabilnost "Ila", dovelo do značajnog rasipanja granata i naglog smanjenja (oko 4 puta) preciznosti vatre.
Pucanje iz jednog topa bilo je potpuno nemoguće. Jurišni avion se odmah okrenuo prema topu za gađanje tako da nije bilo moguće uvesti izmjenu nišanjenja. U ovom slučaju, pogoditi metu mogao bi biti samo prvi projektil.
Tokom cijelog perioda ispitivanja, topovi ShFK -37 radili su nepouzdano - prosječan postotak hitaca municije po kvaru bio je samo 54%. Odnosno, gotovo svaki drugi izlazak na borbenu misiju IL-2 s topovima ShFK-37 bio je popraćen otkazom barem jednog od topova. Maksimalno opterećenje bombom jurišnog aviona se smanjilo i iznosilo je samo 200 kg. Sve je to značajno smanjilo borbenu vrijednost novog jurišnog aviona.
Unatoč neuspjehu sa ShFK-37, rad u ovom smjeru je nastavljen. 1943. započela je proizvodnja zračnog topa NS-37 (dizajneri Nudelman i Suranov). Koristilo je traku za uvlačenje, što je omogućilo povećanje brzine paljbe na 240-260 rds / min. Brzina projektila je 810 m / s, težina pištolja 171 kg. Zahvaljujući uvlačenju kaiša i manjoj težini, postalo je moguće instalirati novi sistem na borce.
Vojna ispitivanja pištolja izvedena su na LaGG-3 od 21. aprila do 7. juna 1943. na Kalininskom frontu i na Jak-9T od 22. jula do 21. avgusta 1943. na Centralnom frontu. Nakon vojnih ispitivanja, pištolj je stavljen u upotrebu pod oznakom NS-37. Avion Yak-9T (tenk) proizvodio se od marta 1943. do juna 1945. Ukupno je proizvedeno 2.748 aviona.
Kako su zamislili dizajneri, povećanje vatrene moći lovaca trebalo je povećati ciljani domet gađanja i vjerojatnost pogađanja cilja. Za obaranje lovca u pravilu je bio dovoljan jedan pogodak projektila od 37 mm; za dvomotorni bombarder bila su potrebna dva ili tri.
Međutim, novi top imao je i nedostataka. Povećanje kalibra smanjilo je brzinu paljbe i broj metaka municije na brodu. Učinkovito gađanje zračnih ciljeva bilo je samo pojedinačnim projektilima, budući da se prilikom gađanja iz zrakoplova Yak-9 avion jako ljuljao, a ciljana vatra dobivena je tek prvim metkom, a kasnije su se rasipale granate. Vrijedno je napomenuti da na većini sovjetskih lovaca izgrađenih tijekom rata nije bilo visokokvalitetnih nišana, u pravilu je to bio najjednostavniji "Vizir Vasiliev" koji se sastojao od prstenova naslikanih na vjetrobranu i prednjem nišanu, što je naravno utjecalo na učinkovitost gađanje na srednje i velike udaljenosti.
Dana 20. jula 1943. započela su vojna ispitivanja Il-2 s dva 37-mm zračna topa NS-37, koja su trajala do 16. decembra. Ukupno je 96 vojnih aviona Il-2 sa NS-37 bilo uključeno u vojna ispitivanja.
U usporedbi sa serijskim Ilamijem, naoružan topovima ShVAK ili VYa, Il-2 s NS-37 i s bombom od 200 kg postao je inertniji, teži na zavoju i u borbenom zavoju.
Pogoršanje akrobatskih karakteristika novih jurišnih zrakoplova, poput IL-2 s topovima ShFK-37, bilo je povezano s velikom masom raspoređenom po rasponu krila i prisutnošću topovskih oplata, što pogoršava aerodinamiku zrakoplova. IL-2 s NS-37 nije imao uzdužnu stabilnost u čitavom rasponu CG-ova, što je značajno smanjilo preciznost gađanja u zraku. Ovo posljednje pogoršalo je snažno odbijanje oružja pri pucanju iz njih.
Testovi su pokazali da se iz aviona Il-2 iz topova NS-37 puca samo u kratkim rafalima od najviše dva ili tri hica u dužini, jer pri istovremenoj paljbi iz dva topa, zbog asinhronog rada aviona, avion je doživio značajna kljucanja i bio je oboren sa nišanne linije. Korekcija cilja u ovom slučaju bila je u osnovi nemoguća.
Prilikom pucanja iz jednog topa pogodak u metu bio je moguć samo prvim metkom, budući da se jurišni zrakoplov okrenuo prema vatrenom oružju i korekcija ciljanja postala je nemoguća. Poraz ciljanih ciljeva - tenkova, oklopnih vozila, automobila itd. normalnim radom topova bilo je sasvim ostvarivo.
Istodobno, pogoci u tenkove primljeni su samo u 43% naleta, a broj pogodaka na utrošenu municiju bio je 2,98%.
Prema općem mišljenju, letačko osoblje koje leti IL-2 s NS-37, jurišni avion, prilikom napada na male ciljeve, nije imao prednosti u odnosu na IL-2 s topovima manjeg kalibra (ShVAK ili VYa) s normalnom bombom nosivost 400 kg. U isto vrijeme, upotreba IL-2 s NS-37 za velike površine i volumetrijske ciljeve, skladišta municije, gomile tenkova, topničkih i protuavionskih baterija, željezničkih vlakova, malih plovila itd. Mogla bi biti prilično uspješna.
Kada se radi protiv kopnenih ciljeva, učinkovitost svake vrste pištolja određena je prirodom cilja. Dakle, pri pucanju na otvoreno locirane žive mete, djelovanje metka od 7,62 mm malo se razlikovalo od djelovanja projektila od 20 mm, jer je njihov učinak fragmentacije vrlo slab i bio je potreban izravan pogodak za poraz osoblja. Prilikom pucanja po automobilima, željezničkim stanicama i malim letjelicama mitraljezi 7, 62-12, 7 mm bili su neučinkoviti, a učinak zračnih topova naglo se povećao povećanjem kalibra i težine projektila. Ovdje su samo bili potrebni pištolji većeg kalibra.
Masovno uništavanje tenkova iz avionskih topova, koji se naširoko reklamira u filmovima i memoarima, u većini slučajeva odnosi se na lovačke priče. Jednostavno je nemoguće probiti vertikalni oklop srednjeg ili teškog tenka avionskim topom 20 mm - 37 mm. Možemo govoriti samo o oklopu krova tenka, koji je nekoliko puta tanji od okomitog i bio je 15-20 mm za srednje tenkove i 30-40 mm za teške tenkove. Zrakoplovni topovi koristili su oklopne granate kalibra i podkalibra. U oba slučaja nisu sadržavali eksplozive, već samo povremeno nekoliko grama zapaljivih tvari. U ovom slučaju projektil je morao pogoditi okomito na oklop. Jasno je da su u borbenim uvjetima granate pogodile krov tenkova pod mnogo manjim kutovima, što je naglo smanjilo njihov prodor oklopa ili čak rikošetiralo. Ovome se mora dodati da ga nije svaka granata koja je probila oklop tenka isključila iz pogona.
Uzimajući u obzir smanjenje letnih karakteristika i smanjenje opterećenja bombom na avionu Il-2 naoružanom NS-37, ova modifikacija jurišnog aviona nije bila rasprostranjena. Pokazalo se da su kumulativne bombe PTAB-2, 5-1, 5, koje su ušle u upotrebu 1943. godine, bile mnogo efikasnije protutenkovsko oružje.
Na bazi topa NS-37, uz održavanje ukupnih dimenzija, stvoren je zrakoplovni, automatski 45-milimetarski top NS-45. Težina pištolja bila je 150-153 kg. Brzina paljbe 260-280 o / min. Top se isporučuje s trakom za uvlačenje. Po prvi put u SSSR-u u avionskom topu NS-45 od 45 mm korištena je kočnica-njuška koja je apsorbirala do 85% energije trzanja. 1944-45, ukupno je proizvedeno oko 200 topova. Lovac Jak-9K (velikog kalibra) sa topom NS-45 u kolapsu motora, sa 29 metaka municije, posebno je dizajniran i izrađen za ovu pušku. Proizvedeno je ukupno 53 aviona ovog tipa.
44 aviona Jak-9K prošla su vojna ispitivanja od 13. avgusta do 18. septembra 1944. na 3. beloruskom frontu i od 15. januara do 15. februara 1945. na 2. beloruskom frontu. Pretpostavljalo se da će lovci s topovima velikog kalibra djelovati protiv grupa neprijateljskih bombardera, budući da su izvan zone efektivne odbrambene vatre na njihovim vatrenim mjestima. U prosjeku je na jedan oboreni neprijateljski avion potrošeno deset granata od 45 mm.
Međutim, Jak-9K je sam trebao pokriće za lovce s topovima od 20 mm, među kojima je bilo i robovskih mašina. Ciljana paljba iz topova kalibra 45 mm dobivena je tek pri prvom pucnju, ostatak granata je proletio. Nakon rafala od tri hica, ispaljenog čak i pri najvećoj brzini, potonji je naglo pao, stabilnost aviona je izgubljena, uočeno je curenje nafte i vode u cjevovodima.
Osim toga, bilo je vrlo rijetko sresti veliku grupu neprijateljskih bombardera krajem 1944. godine, a za takvim lovcem nije bilo posebne potrebe. Prema rezultatima vojnih ispitivanja, Yak-9K nije lansiran u masovnu proizvodnju.
U SSSR -u su u ratu razvijeni avionski topovi i veći kalibri. Automatski pištolj 57-mm N-57 razvijen je pod vodstvom vodećeg dizajnera G. A. Zhirnykh na kraju Velikog Domovinskog rata. Za ovaj kalibar pištolj je imao relativno malu masu - 135 kg. Napravljena je mala serija od 36 topova.
Pištolj je uspješno testiran na mlaznom lovcu MiG-9 "F-3" (treći prototip). Ovo je bio prvi i jedini slučaj u istoriji vazduhoplovstva da je top od 57 mm instaliran na mlazni lovac. No proizvodnja MiG-9 pokrenuta je topom N-37 od 37 mm, iako su neki avioni prve serije još uvijek bili opremljeni topom N-57. Nakon toga, na svim avionima zamijenjen je topom N-37.
1943-1945. u TsAKB -u na čijem je čelu bio V. G. Grabin, radilo se na stvaranju vazdušnih automatskih topova velikog kalibra.
Razvijeni su 65-milimetarski, 76-milimetarski i 100-milimetarski automatski avionski topovi.
Godine 1948. proizvedena su dva prototipa topa 65-mm i tvornički testirana. 1949. godine jedan uzorak je poslan na terenska ispitivanja u Istraživački institut Vazduhoplovstva. Za 65-milimetarsku pušku stvorena su dva hica: projektilom OFZT i projektilom BRZT. Na udaljenosti od 600 m, projektil BRZT probio je oklop od 60 mm pod uglom od 30 °. Tako je ovaj projektil mogao probiti odozgo oklop bilo kojeg tenka tog vremena.
1948. godine TsNII-58 započeo je rad na automatskom avijacijskom topu 100 mm B-0902. Trebalo je da se instalira na bombardere Tu-2 i Tu-4, koji su trebali biti pretvoreni u lovce. Naravno, ni propeler (Yak-3, JIa-5, La-7, La-9, itd.) Ni lovci na mlazne avione (Yak-15, MiG-9 itd.) Nisu mogli fizički nositi ovu pušku zbog svoje težine i uticaj.
Automatska oprema topa od 100 mm bila je mehaničkog tipa s dugim hodom cijevi, a sve operacije su se izvodile automatski. Pištolj je bio opremljen snažnom kočnicom koja je apsorbirala 65% energije trzanja. Top je kompaktan zbog racionalnog postavljanja svih njegovih jedinica. Čuvajte hranu bez traka. U trgovini je bilo 15 jedinstvenih patrona.
Kontrola paljbe iz pištolja i pneumatsko punjenje izvršena su iz pilotske kabine. Težina pištolja bez kutije bila je 1350 kg. Brzina paljbe - 30,5 metaka u minuti. Sila odbijanja - 5 tona.
Za top V-0902, TsNII-58 je posebno stvorio tri hica: sa projektilom FZT, sa projektilom BRZT i sa daljinskom bombom.
Uložak sa projektilom FZT (visokoeksplozivna zapaljiva tragač) imao je težinu od 27 kg i dužinu od 990 mm. Težina pogonskog goriva iznosila je 4,47 kg, zbog čega je projektil imao početnu brzinu od 810 m / s. Sama granata, teška 13,9 kg, sadržavala je 1,46 kg eksploziva. Efektivni domet gađanja projektila FZT bio je 1000-1200 m.
Uložak sa projektilom BRZT imao je težinu od 27,34 kg i dužinu od 956 mm. Težina naboja goriva bila je 4,55 kg, a projektil je dobio početnu brzinu od 800 m / s. Sama granata, teška 14,2 kg, sadržavala je malo eksploziva (0,1 kg). Tokom probnog ispaljivanja, projektil BZRT na udaljenosti od 600 m probio je oklop od 120 mm (pod kutom susreta 30 °).
Za gađanje zračnih ciljeva stvorena je daljinska granata od 100 mm sa smrtonosnim zapaljivim elementima. Težina granate je 15,6 kg. Granata je sadržavala 0, 605 kg eksploziva (izbacivanje naboja) i 93 smrtonosna zapaljiva elementa težine od 52 do 61 g svaki. Projektil je bio opremljen daljinskom cevi VM-30. 1948-1949. Ispitivane su eksperimentalne serije granata s jedinstvenim i prstenastim rasporedom smrtonosnih zapaljivih elemenata. Kako bi se provjerila efikasnost fragmenata i njihova "zapaljiva sposobnost", na avion je izvedeno kopneno gađanje.
100-milimetarski top B-0902 postao je najmoćniji automatski top aviona ne samo u SSSR-u, već i, očito, u svijetu. Sa tehničke tačke gledišta, to je bilo remek -djelo inženjeringa. Jedina nevolja je što je zakasnila pet godina. 1944-1945. brzi bombarder sa klipnim motorom mogao je gotovo nekažnjeno pucati iz njega leteće tvrđave B-17 i B-29 koje su letjele gustim redoslijedom s udaljenosti od 1 km i više. Ali pojava mlaznih lovaca radikalno je promijenila taktiku borbe u zraku, a topovi teških aviona izgubili su svaki značaj, barem za gađanje aviona.
