ظهرت المدافع الرشاشة ذات العيار الكبير والمدافع الأولى على متن الطائرات خلال الحرب العالمية الأولى ، ولكن بعد ذلك كانت هذه محاولات خجولة لزيادة قوة نيران الطائرة الأولى. حتى منتصف الثلاثينيات من القرن العشرين ، تم استخدام هذا السلاح في الطيران بشكل متقطع فقط. سقطت الذروة الحقيقية لبنادق إطلاق النار السريع للطيران في سنوات ما قبل الحرب وسنوات الحرب العالمية الثانية. في الاتحاد السوفيتي ، كان أحد أشهر مدافع الطائرات ، والذي تم تركيبه على عدد كبير من الطائرات من I-16 إلى La-7 ، وكجزء من الأبراج المستخدمة في قاذفات Pe-8 و Er-2 ، هو مدفع الطيران الأوتوماتيكي ShVAK 20 ملم (Shpitalny -Vladimirov Aviation من العيار الكبير). في الأساس ، تم استخدام هذا السلاح لتسليح المقاتلين السوفييت.
في الوقت نفسه ، لم يكن بإمكان أي من مدافع الطائرات السوفيتية التباهي بأحجام إنتاج مثل ShVAK. في عام 1942 ، كان عامًا صعبًا إلى حد ما بالنسبة للبلد بأكمله ، تمكنت الشركات السوفيتية من إنتاج 34601 مدفعًا للطائرات من هذا النوع. تم إطلاق إنتاج ShVAK في مصنع Tula Arms ، Kovrov Arms Plant و Izhevsk Machine-Building Plants. في المجموع ، في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، مع الأخذ في الاعتبار إنتاج ما قبل الحرب ، تم تصنيع أكثر من 100 ألف نسخة من مدفع طائرة ShVAK 20 ملم. تم استخدام نسخته المعدلة قليلاً أيضًا لتسليح الدبابات الخفيفة ، على سبيل المثال ، خزان الكتلة T-60. بالنظر إلى حجم إنتاج واستخدام نظام المدفعية هذا ، يشار إليه بحق على أنه "سلاح النصر".
ShVAK هو أول مدفع طيران أوتوماتيكي سوفييتي من عيار 20 ملم. دخلت الخدمة في عام 1936 وتم إنتاجها حتى عام 1946 ، عندما تم تجميع آخر 754 بندقية من هذا النوع. تم إنتاج مدفع الطائرة في أربعة إصدارات: الجناح والبرج والمدفع الرشاش ومتزامن. تميزت المدفع الرشاش بوجود برميل أطول وامتصاص الصدمات. في هيكلها ، كان ShVAK مشابهًا تمامًا للمدفع الرشاش ذو العيار الكبير 12 و 7 ملم الذي يحمل نفس الاسم ، والذي تم اعتماده في عام 1934. كان الاختلاف الوحيد في قطر البرميل المستخدم. أظهرت اختبارات مدفع رشاش ShVAK ذو العيار الكبير للمصممين أنه بفضل هامش الأمان المتاح ، يمكن زيادة عيار النظام إلى 20 مم دون تغيير أبعاد النظام المتحرك ، وذلك ببساطة عن طريق استبدال البرميل. تم تغذية مسدس ShVAK بشريط ، وتم تنفيذ عملية إعادة التحميل ميكانيكيًا أو هوائيًا.
مدفع الطيران ShVAK
ShVAK متزامن على مقاتلة La-5
لأول مرة ، تم تثبيت المدفع الجديد على مقاتلة IP-1 التي صممها ديمتري بافلوفيتش جريجوروفيتش. في صيف عام 1936 ، تم تقديمه إلى معهد أبحاث القوات الجوية لاختبارات الدولة. في الوقت نفسه ، استغرق الأمر حوالي أربع سنوات لضبطه. فقط في عام 1940 ، بدأ تركيب مدفع ShVAK الذي صممه Boris Gavrilovich Shpitalny و Semyon Vladimirovich Vladimirov على المقاتلات السوفيتية ، سواء في تفكك كتلة أسطوانة محرك الطائرة M-105 (مدفع رشاش) وفي الجناح. بدأ الظهور القتالي لمدفع الطائرة السوفيتي الجديد في عام 1939. كانت مدافع ShVAK الجوية على مقاتلات I-16 ، والتي تم استخدامها في المعارك مع اليابانيين في Khalkhin Gol.
من الناحية الهيكلية ، كرر مدفع الطائرة ShVAK 20 ملم النماذج السابقة من مدافع رشاشة ShKAS و ShVAK (12 ، 7 ملم). عملت أتمتة البندقية على أساس منفذ الغاز.كان لمسدس الهواء برميل ثابت ، والذي ، عند تجميعه ، كان متصلاً بالصندوق المجمع عن طريق إدراج قفل. كما هو الحال في التطورات السابقة ، في مدفع ShVAK 20 ملم للطائرة ، تم استخدام ميزة مميزة لأنظمة Shpitalny - آلية أسطوانة ذات 10 مواضع للتخلص التدريجي من الخرطوشة من الشريط ، بفضل استخدامها ، معدل إطلاق عالٍ للنظام تم ضمانه. لكن مخطط العمل هذا يتطلب استخدام خرطوشة ملتوية خاصة بها مع شفة بارزة ، والتي تتشبث بأخدود برغي أسطوانة البندقية. لهذا السبب ، لا يمكن استخدام أي نوع آخر من الخرطوشة في سلاح Spitalny.
اليوم يمكننا أن نقول بأمان أن فكرة توحيد الأسلحة لكوادر مختلفة منطقية تمامًا. اتبعت العديد من الأنظمة في الممارسة العالمية نفس المسار ؛ اليوم ، في الربع الأول من القرن الحادي والعشرين ، تشهد الأسلحة متعددة العيار ذروة حقيقية. ومع ذلك ، في حالة نماذج Shpitalny ، لم يكن كل شيء بهذه البساطة. الشيء هو أن أول مشروع له من مدفع رشاش ShKAS للطائرات تم بناؤه حول خرطوشة موجودة بالفعل من عيار 7 ، 62x54R مع حافة ، وهو ما كان مبررًا تمامًا للمدفع الرشاش لتحقيق معدل إطلاق نار مرتفع. لكن بالفعل ، طالبت ShVAKs من الصناعة السوفيتية بإنشاء ذخيرة جديدة بشكل أساسي للتصميم المرن. في البديل بمدفع رشاش 12 و 7 ملم ، لم ينجح هذا الحل. تم تصميم هذا العيار على أنه عالمي ، وكان من المخطط استخدامه ليس فقط في مجال الطيران. مع خرطوشة degtyarevsky الموجودة بالفعل مقاس 12.7 × 108 مم ، والتي كانت أكثر ملاءمة لتخزين المواد الغذائية ، لم يكن حتى التأكيد الذي كان يميز Shpitalny كافيًا لدفع الإنتاج الموازي لخرطوشة مماثلة مثبته 12.7x108R. تم إنتاج هذه الخرطوشة في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية لفترة قصيرة بالتوازي مع إنتاج سلسلة صغيرة من المدافع الرشاشة ذات العيار الكبير ShVAK. في النهاية ، تم إيقافه ببساطة.
Wing ShVAK على مقاتلة I-16 type-17
لكن الإصدار 20 ملم من ShVAK كان ينتظر مصيرًا أكثر نجاحًا. في وقت تطوير مدفع الطائرة هذا ، لم تكن هناك خراطيش أخرى من عيار 20 ملم موجودة في الاتحاد السوفيتي. كخيار محتمل ، تم اعتبار إنتاج "Long Soloturn" - وهي ذخيرة سويسرية قوية من عيار 20x138R ، والتي تم إنشاء مدفع رشاش عالمي Atsleg AP-20 لها في KB-2 ، ومع ذلك ، بشكل عام ، مكانة لم يتم ملء ذخيرة 20 ملم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، مما أدى إلى فك الأيدي تمامًا لمبدعي المدفع الجوي ShVAK.
إلى الجوانب السلبية الأخرى لتوحيد إصدارات 12 و 7 مم و 20 مم من ShVAK ، يعزو الخبراء حقيقة أن مجموعة فلاديميروف ، التي تحاول الحفاظ على تصميم واحد لعقد نظامي الطائرات ، اضطرت إلى قم بموازنة الأبعاد الهندسية بطول نوعي الخراطيش. بلغ طول كلتا الخرطوشتين 147 ملم ، مما وفر تصميمًا واحدًا لوحدة النظام الأكثر كثافة في الإنتاج - هيكل تغذية الأسطوانة. ومع ذلك ، إذا كانت الخرطوشة مقاس 12.7 مم قوية بما يكفي لفئتها ، فقد تبين أن 20x99R الجديدة هي واحدة من أضعف الذخيرة من عيار 20 مم بين نظيراتها الأجنبية.
في نهاية المطاف ، شكل المدفع الناري أساس تسليح مقاتلي Yak و LaGG السوفيتيين ؛ في نسخة الجناح ، ذهب أيضًا إلى أول طائرة هجومية من طراز Il-2 بسعة ذخيرة تبلغ 200 طلقة لكل برميل. حفزت بداية الحرب الوطنية العظمى كلاً من الإنتاج الضخم لمدافع ShVAK مقاس 20 ملم وإدخال إصدارات متزامنة من البندقية ، والتي بدأت منذ عام 1942 في الظهور على مقاتلات Lavochkin ، وتم تثبيتها على سلسلة فردية من مقاتلة MiG-3.
Aviamotor VK-105PF مع مدفع رشاش ShVAK
لكن نسخة برج ShVAK لم تستطع التباهي بمصير ناجح ولم تتجذر في الطيران السوفيتي. ثقيلة الوزن ومرهقة للغاية ، ولم تتناسب مع الأبراج الخفيفة لقاذفاتنا. كان استخدامه محدودًا للغاية. تم تثبيت البندقية على قارب طائر MTB-2 (ANT-44) ، وكذلك على قاذفة قنابل ذات خبرة Myasishchev DB-102.كانت الطائرة القتالية التسلسلية الوحيدة تقريبًا التي تم تثبيت إصدار برج ShVAK عليها بشكل منتظم هي القاذفة الثقيلة Pe-8 (TB-7) ، والتي كان إنتاجها مجزأ عمليًا طوال سنوات الحرب. وبالفعل في نهاية الحرب ، تم تثبيت مدفع ShVAK أيضًا على البرج العلوي لمفجر Er-2.
وهكذا ، كان المستهلك الرئيسي لبنادق طائرات ShVAK طوال فترة إنتاجها هو الطائرات المقاتلة السوفيتية. تم نشر ShVAK على مقاتلات I-153P و I-16 و I-185 و Yak-1 و Yak-7B و LaGG-3 و La-5 و La-7 و Pe-3. عندما تم سحب المقاتلة I-16 من الإنتاج ، وبدأت الطائرة الهجومية Il-2 في إعادة تسليحها بمدفع الطيران الجديد VYa 23 ملم ، تم تقليص إنتاج نسخة الجناح من ShVAK بالكامل تقريبًا. في عام 1943 وحده ، تم إطلاق 158 من هذه البنادق لإعادة تجهيز Lend-Lease Hurricanes ، حيث تم تركيبها بدلاً من 7 مدافع رشاشة من طراز Browning 7 ملم. وفي نهاية الحرب ، وجدت نسخة المدفع المثبتة على الجناح استخدامها مرة أخرى ، وأصبحت السلاح الهجومي للقاذفة عالية السرعة Tu-2 ذات المحركين.
في الوقت نفسه ، تم تركيب مدفع رشاش ShVAK ، مع بعض التغييرات في التصميم في 1941-42 ، على دبابات T-30 الخفيفة (تعديل T-40) بدلاً من مدفع رشاش 12.7 مم DShK ، مما جعل من الممكن زيادة قوة تأثير نيرانهم بشكل كبير على العدو ومنح الدبابات الفرصة لضرب مركبات العدو المدرعة الخفيفة (اختراق الدروع - حتى 35 ملم بقذيفة من العيار الصغير) والمدافع المضادة للدبابات وأعشاش المدافع الرشاشة والقوى البشرية للعدو. تم تثبيت نسخة متغيرة من البندقية تحت اسم ShVAK-tank أو TNSh-20 (دبابة Nudelman-Shpitalny) بشكل متسلسل على الدبابات الخفيفة T-60.
مدفع TNSh-20 في الخزان الخفيف T-60
في مايو 1942 ، توصل متخصصون من معهد أبحاث القوات الجوية إلى استنتاج مفاده أن مدفع الطائرة ShVAK 20 ملم يعمل بشكل لا تشوبه شائبة على مقاتلات I-16 (في الجناح) و Yak-1 و LaGG-3 (من خلال علبة التروس). تعتبر قذيفة هذا المدفع فعالة ضد طائرات العدو والسيارات المدرعة والدبابات والمركبات الخفيفة وخزانات وقود السكك الحديدية. للعمل ضد الدبابات المتوسطة والثقيلة ، فإن قذيفة مدفع ShVAK ليست فعالة. بشكل عام ، كانت قذيفة ShVAK من حيث الوزن ، وبالتالي فعالية الحركة التفجيرية ، أدنى من مقذوف مدافع الطائرات الألمانية من نفس العيار (وزن قذيفة ShVAK 91 جرامًا ، ومدفع الطائرات الألمانية MG FF - 124 جرام). ولوحظ أيضًا أنه من حيث فعالية العمل على الأهداف ، كان ShVAK أدنى بكثير من مدفع طائرة VYa عيار 23 ملم.
بمقارنة ShVAK السوفياتي بمدفع الطائرات الألماني MG FF ، توصلت إلى استنتاج مفاده أن المدفع الألماني ، الذي استخدم طاقة الارتداد للمصراع الحر (على ShVAK - منفذ الغاز) ، كان له ميزة فقط في الوزن وقوة الانهيار من القذائف المستخدمة. في الوقت نفسه ، كانت سرعة القذيفة الأولية للمدفع الألماني أقل من 220 م / ث على الأقل ، لكن الطلقات الثانية لمدافع الطائرات ذات الأجنحة كانت هي نفسها تقريبًا. في الوقت نفسه ، كان MG FF أخف وزنًا بمقدار 15 كجم ، بما في ذلك بسبب استخدام برميل أقصر. في الوقت نفسه ، فقدت ميزة المدافع الألمانية هذه مع ظهور مدفع طائرة B-20 الجديد في الاتحاد السوفيتي.
من الصعب اليوم إجراء تقييم موضوعي لقيمة مدفع الطائرة ShVAK 20 ملم. بالطبع ، كان لديها مجموعة معينة من أوجه القصور - الذخيرة الضعيفة مع المقذوفات الضعيفة والتعقيد التشغيلي والتكنولوجي ، والتي أدت ، خاصة في المرحلة الأولى من الإنتاج ، إلى ارتفاع تكلفة البندقية. في الوقت نفسه ، تم تعويض العيب الأول بسهولة من خلال معدل إطلاق النار الهائل لـ ShVAK ، والذي وصل إلى 800 طلقة في الدقيقة ، وكان انخفاض التكلفة بسبب إنشاء الإنتاج الضخم وتكييف الصناعة. تجدر الإشارة إلى أنه من حيث معدل إطلاق النار ، لم يكن لـ ShVAK مثيل بين بنادق الطائرات المنتجة بشكل متسلسل لدول أخرى. صحيح أن الإصدارات المتزامنة التي تم تثبيتها على مقاتلات La-5 و La-7 السوفيتية الممتازة ، اعتمادًا على وضع تشغيل المحرك ، كان لها معدل إطلاق نار أقل - 550-750 طلقة في الدقيقة.
مقارنة بين خرطوشة 20x99R وذخيرة أخرى
على أي حال ، يمكننا القول أن مدفع شبيتالني فلاديميروف الجوي أصبح أحد تلك النماذج المميزة لأسلحة الجيش الأحمر التي كانت قادرة على ضمان انتصار بلادنا في الحرب الوطنية العظمى. وفقًا للطيارين المقاتلين في تلك السنوات ، كانت قوة قذائف 20 ملم الضعيفة نسبيًا من مدفع ShVAK كافية لمحاربة أي طائرة من طراز Luftwaffe. بالطبع ، إذا كان لدى ألمانيا قاذفات ثقيلة على نطاق واسع أو اصطدم الطيران السوفيتي في السماء بأسطول "القلاع الطائرة" الأمريكية ، لكان مقاتلونا يواجهون صعوبة ، لكن في الواقع لم يحدث أي من هذا.
من المهم أيضًا أن نتذكر أنه لم يكن هناك بديل لـ ShVAK في الاتحاد السوفيتي لفترة طويلة. تأخر بشكل خطير تطوير مدفع الطائرة B-20 الواعد الذي صممه ميخائيل إيفجينيفيتش بيريزين ، والذي ابتكره أيضًا على أساس مدفع رشاش من العيار الكبير واستنادًا إلى نفس مبدأ التشغيل مثل ShVAK ، بسبب مرض المصمم.. لهذا السبب ، ظل مدفع طائرة ShVAK ، على الرغم من "ضعفه" ، السلاح الرئيسي لمقاتلي الحرب الوطنية العظمى.
لعب تدريب الطيارين السوفييت ، الذي نما خلال الحرب وجعل من الممكن استخدام الأسلحة المتاحة لهم بشكل فعال ، دورًا مهمًا أيضًا. ليس سراً أن أفراد القوات الجوية للجيش الأحمر ، الذين واجهوا الحرب في 22 يونيو 1941 ، كانوا يتمتعون بمؤهلات منخفضة للغاية ونقص شبه كامل في الخبرة في الاستخدام القتالي لطائراتهم. كانت الاستثناءات الوحيدة هي أفراد القيادة الذين تمكنوا من عبور إسبانيا ، خالخين جول ، في حرب الشتاء مع فنلندا ، لكن كان هناك عدد قليل من هؤلاء الطيارين. وهم ، بشكل رئيسي ، مروا بالخبرة المتراكمة وفقًا للدورة التدريبية "دورة الاستخدام القتالي للطائرات المقاتلة". وهذا ما أكده استهلاك الذخيرة للأهداف الجوية ، والتي تغيرت طوال الحرب من أشهرها الأولى إلى الأشهر الأخيرة. إذا كان الطيارون السوفييت في المرحلة الأولى من الحرب يطلقون النار غالبًا على العدو من مسافة 300-400 متر ، ثم بالفعل في عام 1942 ، بعد أن اكتسبوا الخبرة ، من مسافة 100-150 مترًا ، وأحيانًا من 50 مترًا. أدى ذلك إلى زيادة دقة إطلاق النار وتقليل استهلاك الذخيرة. فيما يتعلق بمدفع طائرات ShVAK ، زاد هذا من فعالية قذائفها. عندما تحولت طائرة العدو إلى مصفاة ، لم تعد القوة التفجيرية المنخفضة لقذائف المدفع السوفيتية مهمة.
جناح المقاتلة الألمانية Bf 109 بعد إصابتها بقذائف ShVAK 20 ملم
خلال فترة ما قبل الحرب وسنوات الحرب العالمية الثانية ، أنتجت الصناعة السوفيتية أكثر من 100 ألف مدفع للطائرات من طراز ShVAK ، مما يجعلها واحدة من أضخم أنظمة المدفعية في تاريخ الطيران. توقف إنتاج ShVAK فقط في عام 1946. تم استبداله بمدفع طائرة B-20 الأكثر تقدمًا ، والذي يتميز بخصائص قتالية مماثلة ، وكان أكثر موثوقية وخفيف الوزن.
خصائص أداء ShVAK:
الطول / الوزن:
إصدار الجناح - 1679 مم / 40 كجم.
شكل البرج - 1726 مم / 42 كجم.
مدفع رشاش - 2122 مم / 44 ، 5 كجم.
يبلغ طول شوط الأجزاء المتحركة 185 ملم.
معدل إطلاق النار - 700-800 طلقة / دقيقة.
سرعة الفوهة 815 م / ث.
خرطوشة - 20 × 99 مم R.
