U vrijeme njemačkog napada na SSSR naše je zrakoplovstvo bilo naoružano s dvije vrste zrakoplovnih topova: 20-mm ShVAK (zrakoplovstvo velikog kalibra Shpitalny-Vladimirova), čiji je dizajn u mnogim pogledima bio sličan 7, 62 -mm zrakoplovni 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. Sinkroni i krilni nosači ShVAK od 20 mm ugrađeni su na lovce I-153P, I-16, Yak-1, Yak-3, Yak-7B, LaGG-3, La-5, La-7, Pe-3, a 1943. godine proizvedeno je 158 topova za ugradnju na lovce Hurricane umjesto 7, 92-mm strojnica Browning. Dva stacionarna topa postavljena su na bombarder Tu-2 i na dio bombardera Pe-2. Na bombarderima Pe-8 i Er-2 postavljene su obrambene kupole s 20-milimetarskim topovima ShVAK.
ShVAK je u svemu bio superiorniji od njemačkog zrakoplovnog topa MG-FF, koji je 1941. bio najčešći u njemačkom zrakoplovstvu.
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 ShVAK -a. 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 izvorno nije bio instaliran na lovce. Do početka rata njegov jedini nosač bio je jurišni zrakoplov Il-2, u svako krilo kojega je bio instaliran po jedan top VYa s opterećenjem streljivom od 150 metaka po cijevi. Kasnije je bila naoružana jurišnim zrakoplovima Il-10 i djelomično lovcima LaGG-3.
Tijekom neprijateljstava pokazalo se da su se sovjetski zračni 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 ShFK-37.
Zrakoplovni 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 njemačkog tenkovskog oklopa debljine 30 mm pod kutom od 45 stupnjeva. na normalu s udaljenosti ne većom od 500 m. Debljina oklopa 15-16 mm i manja, projektil je probijen pod uglovima susreta ne više od 60 stupnjeva. na istim udaljenostima. Oklop oklop debljine 50 mm (čeoni dio trupa i kupola srednjih njemačkih tenkova) probijen je projektilom BZT-37 s udaljenosti ne veće od 200 m pod uglovima susreta koji ne prelaze 5 stupnjeva.
Velike ukupne dimenzije topova ShFK-37 i skladišta hrane (kapacitet spremnika od 40 metaka) uvjetovali su njihov smještaj u okretnice ispod krila zrakoplova Il-2. Zbog postavljanja velikog spremnika na top, morao se snažno spustiti u odnosu na konstrukcijsku ravninu krila (os zrakoplova), što nije samo zakompliciralo dizajn pričvršćivanja topa na krilo (pištolj je postavljen na udarni udar) apsorber i premještao se s časopisom pri pečenju), ali je također zahtijevao da se to učini za njezine okretnice glomazne s velikim presjekom.
Ispitivanja su pokazala 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, osobito u zavojima na maloj nadmorskoj visini. Manevriranje se pogoršavalo pri velikim brzinama. Piloti su se žalili na značajno opterećenje kormila prilikom izvođenja manevara.
Ciljana paljba iz topova ShFK-37 na Il-2 bila je uvelike otežana zbog snažnog trzanja topova pri pucanju i nedostatka sinkronizacije u njihovom djelovanju. Zbog velikog razmaka topova u odnosu na središte mase zrakoplova, kao i zbog nedovoljne krutosti nosača nosača topa, to je dovelo do činjenice da je jurišni zrakoplov doživio snažne udarce, "kljucanje" te je prilikom gađanja srušen s nišanske crte, a to je pak, uzimajući u obzir nedovoljnu uzdužnu stabilnost "Ila", dovelo do značajnog rasipanja granata i naglog smanjenja (oko 4 puta) točnosti vatre.
Pucanje iz jednog topa bilo je potpuno nemoguće. Jurišni zrakoplov odmah se okrenuo prema topovskom topu tako da nije bilo moguće uvesti izmjenu nišanjenja. U ovom slučaju pogodak mete mogao bi biti samo prvi projektil.
Tijekom cijelog razdoblja ispitivanja, topovi ShFK -37 radili su nepouzdano - prosječan postotak streljanog metka 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 zrakoplova smanjilo se i iznosilo je samo 200 kg. Sve je to značajno smanjilo borbenu vrijednost novog jurišnog zrakoplova.
Unatoč neuspjehu sa ShFK-37, rad u tom smjeru je nastavljen. 1943. započela je proizvodnja zračnog topa NS-37 (dizajneri Nudelman i Suranov). Koristio je traku za uvlačenje, što je omogućilo povećanje brzine paljbe na 240-260 oruđa / min. Brzina metka projektila je 810 m / s, težina pištolja 171 kg. Zahvaljujući uvlačenju remena i manjoj težini, postalo je moguće instalirati novi sustav na borce.
Vojna ispitivanja pištolja provedena su na LaGG-3 od 21. travnja do 7. lipnja 1943. na Kalininskom frontu i na Yak-9T od 22. srpnja do 21. kolovoza 1943. na Središnjoj fronti. Nakon vojnih ispitivanja, pištolj je stavljen u upotrebu pod oznakom NS-37. Zrakoplov Yak-9T (tenk) proizvodio se od ožujka 1943. do lipnja 1945. Ukupno je proizvedeno 2.748 zrakoplova.
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 streljiva na brodu. Učinkovito gađanje zračnih ciljeva bilo je samo pojedinačnim projektilima, budući da se pri gađanju iz zrakoplova Yak-9 zrakoplov jako ljuljao, a ciljana vatra dobivena je tek prvim hicem, s razbacanim naknadnim granatama. Vrijedi 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 vjetrobranskom staklu i prednjem nišanu, što je naravno utjecalo na učinkovitost gađanja na srednje i velike udaljenosti.
20. srpnja 1943. započela su vojna ispitivanja Il-2 s dva 37-mm zračna topa NS-37, koja su trajala do 16. prosinca. Ukupno je 96 vojnih zrakoplova Il-2 s NS-37 bilo uključeno u vojna ispitivanja.
U usporedbi sa serijskim Ilamijem, naoružan topovima ShVAK ili VYa, Il-2 s NS-37 i s teretom bombe 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 cijelom rasponu CG-ova, što je značajno smanjilo točnost gađanja u zraku. Ovo posljednje pogoršalo je snažno odbijanje oružja pri pucanju iz njih.
Ispitivanja su pokazala da se iz zrakoplova Il-2 iz topova NS-37 može pucati samo u kratkim rafalima od najviše dva ili tri hica, budući da se istodobno puca iz dva topa, zbog asinkronog djelovanja zrakoplova, zrakoplov je doživio značajne udarce i oboren je s nišanske linije. Ispravljanje cilja u ovom slučaju u osnovi je bilo nemoguće.
Prilikom pucanja iz jednog topa, pogodak u cilj bio je moguć samo prvim hicem, budući da se jurišni zrakoplov okrenuo prema topovskom topu i korekcija ciljanja postala je nemoguća. Poraz ciljanih ciljeva - tenkova, oklopnih vozila, automobila itd. normalnim djelovanjem topova bilo je sasvim ostvarivo.
Istodobno, pogoci u tenkove primljeni su samo u 43% naleta, a broj pogodaka u potrošeno streljivo bio je 2,98%.
Prema općem mišljenju, letačko osoblje koje je letjelo s IL-2 s NS-37, jurišni zrakoplov, 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. Istodobno, uporaba IL-2 s NS-37 za velike površine i volumetrijske ciljeve, skladišta streljiva, nakupine tenkova, topničkih i protuzračnih baterija, željezničkih vlakova, malih plovila itd. Mogla bi biti prilično uspješna.
Prilikom djelovanja 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, budući da je njihov učinak fragmentacije vrlo slab i da je za poraz osoblja bio potreban izravan pogodak. Prilikom pucanja po automobilima, željezničkim postajama 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 zrakoplovnih topova, široko oglašavano u filmovima i memoarima, u većini se slučajeva odnosi na lovačke priče. Jednostavno je nemoguće probiti vertikalni oklop srednjeg ili teškog tenka zrakoplovnim 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 tom slučaju projektil je morao pogoditi okomito na oklop. Jasno je da su u borbenim uvjetima granate pogodile krov tenkova pod znatno manjim kutovima, što im je oštro smanjilo proboj 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 zrakoplovu Il-2 naoružanom NS-37, ova modifikacija jurišnog zrakoplova nije bila rasprostranjena. Pokazalo se da su kumulativne bombe PTAB-2, 5-1, 5, koje su ušle u upotrebu 1943., bile mnogo učinkovitije protuoklopno oružje.
Na temelju topa NS-37, uz zadržavanje ukupnih dimenzija, stvoren je zrakoplovni, automatski 45-milimetarski top NS-45. Težina pištolja bila je 150-153 kg. Brzina paljbe 260-280 obrtaja / min. Top dolazi s trakom za uvlačenje. Prvi put u SSSR-u u 45-milimetarskom zrakoplovnom topu NS-45 korištena je kočnica-njuška koja je apsorbirala do 85% energije trzanja. U razdoblju 1944-45 ukupno je proizvedeno oko 200 topova. Lovac Yak-9K (velikog kalibra) s topom NS-45 u kolapsu motora, s 29 metaka streljiva, posebno je dizajniran i izrađen za ovu pušku. Proizvedeno je ukupno 53 zrakoplova ovog tipa.
44 zrakoplova Jak-9K prošla su vojna ispitivanja od 13. kolovoza do 18. rujna 1944. na 3. bjeloruskom frontu i od 15. siječnja do 15. veljače 1945. na 2. bjeloruskom frontu. Pretpostavljalo se da će lovci s topovima velikog kalibra djelovati protiv skupina neprijateljskih bombardera, budući da su izvan učinkovite obrambene vatrene zone svojih vatrenih mjesta. U prosjeku je na jedan oboreni neprijateljski zrakoplov utrošeno deset granata od 45 mm.
Međutim, sam Yak-9K trebao je pokriće za lovce s topovima 20 mm, među kojima je bilo i robovskih strojeva. Ciljana paljba iz topova kalibra 45 mm dobivena je tek pri prvom hicu, ostatak granata je proletio. Nakon rafala od tri hica, ispaljenog čak i pri najvećoj brzini, potonji je naglo pao, izgubljena je stabilnost zrakoplova, uočeno je curenje nafte i vode u cjevovodima.
Osim toga, bilo je vrlo rijetko sresti veliku skupinu 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 ratno vrijeme 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 povijesti zrakoplovstva 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 zrakoplovi prve serije još uvijek bili opremljeni topom N-57. Naknadno je na svim zrakoplovima zamijenjen topom N-37.
1943.-1945. u TsAKB -u na čijem je čelu bio V. G. Grabin, radilo se na stvaranju zrakoplovnih automatskih topova velikog kalibra.
Razvijene su automatske zrakoplovne topove kalibra 65 mm, 76 mm i 100 mm.
1948. izrađena su i tvornički ispitana dva prototipa topa 65-mm. 1949. jedan je uzorak poslan na terenska ispitivanja u Istraživačkom institutu Zračnih snaga. Za top 65-milimetara stvorena su dva hica: projektilom OFZT i projektilom BRZT. Na udaljenosti od 600 m, projektil BRZT probio je 60 mm oklopa pod kutom susreta od 30 °. Dakle, ovaj projektil mogao je odozgo prodrijeti u oklop bilo kojeg tenka tog vremena.
Godine 1948. TsNII-58 započeo je rad na automatskom zrakoplovnom topu 100 mm B-0902. Trebalo ga je instalirati na bombardere Tu-2 i Tu-4, koji su se trebali prenamijeniti u lovce. Naravno, niti propeler (Yak-3, JIa-5, La-7, La-9, itd.) Niti lovci na mlazne avione (Yak-15, MiG-9 itd.) Nisu mogli fizički nositi ovu pištolj zbog njegove težine i utjecaj.
Automatska oprema topa od 100 mm bila je mehaničkog tipa s dugim hodom cijevi, a sve su operacije izvedene 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 uložaka.
Kontrola paljbe iz topa i pneumatsko ponovno punjenje provedeni su iz kokpita. 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 posebno je stvorio tri hica: projektilom FZT, projektilom BRZT i daljinskom bombom.
Uložak s projektilom FZT (visokoeksplozivni zapaljivi tragač) imao je težinu od 27 kg i duljinu od 990 mm. Težina naboja pogonskog goriva bila 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. Učinkovit domet ispaljivanja projektila FZT bio je 1000-1200 m.
Uložak s projektilom BRZT imao je težinu 27, 34 kg i duljinu od 956 mm. Težina naboja pogonskog 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). Tijekom 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 100-milimetarska granata sa smrtonosnim zapaljivim elementima. Težina granate je 15,6 kg. Granata je sadržavala 0, 605 kg eksploziva (izbacujući naboj) i 93 smrtonosna zapaljiva elementa težine od 52 do 61 g svaki. Projektil je bio opremljen daljinskom cijevi VM-30. Godine 1948.-1949. Ispitivane su pokusne serije granata s jedinstvenim i prstenastim rasporedom smrtonosnih zapaljivih elemenata. Kako bi se provjerila učinkovitost fragmenata i njihova "zapaljiva sposobnost", na zrakoplov je izvedena kopnena paljba.
100-milimetarski top B-0902 postao je najmoćniji automatski zrakoplovni top ne samo u SSSR-u, već i, očito, u svijetu. S tehničkog gledišta, to je bilo remek -djelo inženjeringa. Jedina je nevolja što je zakasnila pet godina. Godine 1944-1945. brzi bombarder s klipnim motorom mogao je gotovo nekažnjeno pucati iz njega leteće tvrđave B-17 i B-29 koje su letjele gustim redom s udaljenosti od 1 km i više. No, pojava mlaznih lovaca radikalno je promijenila taktiku borbe u zraku, a teški zračni topovi izgubili su svaki značaj, barem za gađanje zrakoplova.
