Как на краснозвездных самолетах появились авиационные пушки, сбросившие асов Геринга с небес на землю
В середине августа 1939 года Комитет обороны при Совете народных комиссаров СССР принял постановление № 288 «О вооружении самолетов крупнокалиберными пулеметами и пушками». К тому времени единственными кандидатами на эту роль были 12,7-мм пулемет Березина, запущенный в производство на заводе № 2 в соответствии с постановлением Комитета обороны № 87 от 13 апреля того же года, и пушка ШВАК. Правда, военные не забыли и о пулемете нормального калибра, приняв на вооружение УльтраШКАС (УШС), отличавшийся от предшественника лишь скорострельностью. Но он не получил распространения.
СУДЬБА ШВАК
Пушки и крупнокалиберные пулеметы на самолет начали устанавливать еще в Первую мировую войну, но их роль в авиации до середины 1930-х была незначительна. Широкому же применению авиационной артиллерии мешала высокая сила отдачи орудий, приводившая к заметному утяжелению конструкции самолетов и их двигателей. В Советском Союзе этому вопросу начали уделять большое внимание с конца 1920-х годов, но реальная возможность применения артиллерии на самолетах появилась лишь спустя 10 лет.
Пушка ШВАК на самолете Як-20
Не останавливаясь на опытных образцах авиационных орудий рассмотрим для начала самую массовую 20-мм пушку ШВАК конструкции Бориса Гавриловича Шпитального и Семена Владимировича Владимирова, созданную по конструктивной схеме пулемета ШКАС и выдержавшую испытание войной. В этом орудии патронная лента перемещалась как при откате, так и при накате подвижных частей. Однако такая схема оказалась не вполне рациональной, и при малом весе патрона орудие получилось слишком тяжелым. Но другого не было.
Впервые это орудие смонтировали на истребителе ИП-1 конструкции Дмитрия Павловича Григоровича и летом 1936 года предъявили на государственные испытания в НИИ ВВС. Надо сказать, что пушке на первых порах не везло. Как следует из отчета по результатам испытаний двух пушек ШВАК, изготовленных Ковровским заводом, «живучесть отдельных деталей… очень низкая, в процессе полигонных испытаний зафиксирован целый ряд поломок… Взаимозаменяемость отдельных деталей не достигнута…
Боевой снаряд и… взрыватель МГ-3, с которыми производились стрельбы, совершенно не удовлетворяют ВВС».
Суть претензий была в том, что при начальной скорости снаряда 815 м/с на дистанции 1000 м скорость падала до 250 м/с, а взрыватель МГ-3 с наличием выпадающей чеки и с преждевременным разрывом у дула пушки, как указывалось в документе, «угрожает всему самолету и летчику».
Тем не менее НИИ ВВС рекомендовал обязать промышленность изготовить серию пушек для установки на шесть истребителей ИП-1, передав их в одну из строевых частей, и на бомбардировщик ТБ-3. Дело в том, что к тому времени основу вооружения истребителей составляли пулеметы винтовочного калибра, а поскольку на военных машинах отсутствовали индивидуальная бронезащита экипажа и жизненно важных агрегатов, а также средства борьбы с возгоранием бензобаков (систем нейтрального газа) и утечки топлива в виде протектора, то их вполне хватало. Оборонительное же вооружение бомбардировщиков, порой действовавших без истребительного прикрытия, оставляло желать лучшего.
Вначале использовались патроны с осколочным и трассирующими снарядами, затем были разработаны бронебойно-зажигательные и осколочно-зажигательные снаряды.
Пушку впервые применили в 1939 году на истребителе И-16 во время боев на Халхин-Голе. Тогда же появились и первые бронеспинки, защищавшие летчика, а протектированные топливные баки – на рубеже 1930–1040-х годов.
Для доводки пушки ШВАК понадобилось около четырех лет, и лишь в 1940 году ее стали монтировать на самолеты-истребители, как в развале блоков цилиндров двигателя М-105П (так называемая мотор-пушка), так и в крыле.
С 10 ноября по 16 декабря 1940 года на Научно-испытательном полигоне авиационного вооружения (НИП АВ) провели стрельбы «баллистическими снарядами» из пушек ШВАК с И-16 по паровозу, показавшие низкую поражаемость на дистанции 700–600 м.
Однако спустя полтора года, в мае 1942-го, специалисты НИИ ВВС пришли к иному выводу, посчитав, что «Пушка ШВАК… безотказно работает на самолетах И-16 (в крыле), ЛаГГ-3 и Як-1 (через редуктор). Снаряд эффективен при действии по самолетам противника, автомашинам, легким танкам и броневикам, авто- и железнодорожным бензоцистернам. Для действия по средним и тяжелым танкам снаряд не эффективен. В общем снаряд по весу, а следовательно, и по эффективности разрывного действия уступает снаряду немецких пушек того же калибра (снаряд ШВАК весит 91 г, снаряд немецкой пушки МГ ФФ – 124 г).
По эффективности действия… ШВАК значительно уступает 23-мм пушке ВЯ…»
Получается, что мягкую сталь паровозных котлов пробить было труднее, чем броню легких танков. Парадокс.
Продолжая сравнивать пушки ШВАК и MG FF, приходишь к выводу, что немецкое орудие, использовавшее энергию отдачи свободного затвора (на ШВАК – газоотвод), имело преимущество лишь в весе и разрывной силе снаряда. Хотя начальная скорость снаряда у MG FF была как минимум на 220 м/с меньше, но секундный залп для крыльевых орудий – примерно одинаков. Немецкая пушка была на 15 кг легче, в том числе и из-за более короткого ствола. Но это преимущество с появлением Б-20 было устранено.
Правда, и немцы не дремали, создав пушку MG 151, сначала калибра 15 мм (нечто промежуточное между крупнокалиберным пулеметом и пушкой), а затем – 20 мм.
Вариант мотор-пушки MG 151 калибра 20 мм при близких к ШВАК значениях основных параметров оказался почти на 15 кг легче и с чуть большим удельным импульсом. В целом же их можно считать равноценными.
На тот момент в СССР альтернативы ШВАК не было. Разработка пушки Б-20 конструкции Михаила Евгеньевича Березина на базе крупнокалиберного пулемета и основанная на том же принципе работы, что и ШВАК (с газоотводом), из-за болезни ее автора сильно затянулась. Поэтому пушка ШВАК, несмотря на ее «слабость», стала основным оружием самолетов Великой Отечественной.
Выручила выучка советских летчиков. Дело в том, что летный состав ВВС, встретивший войну, имел очень низкую квалификацию и практически полное отсутствие опыта боевого применения. Исключение составили лишь командные кадры, прошедшие Испанию, Халхин-Гол и Финляндию. Но они, в основном, передавали свой опыт в соответствии с учебным «Курсом боевого применения истребительной авиации».
Подтверждение сказанному можно найти в расходе боеприпасов при стрельбе по воздушным целям в первые и последующие месяцы войны. Если в начале войны воздушные бойцы открывали огонь по противнику с дистанции 400–300 м, то уже в 1942-м, набравшись опыта, – с расстояния 150–100, а то и с 50 м. А это значило, что возрастала точность стрельбы и соответственно сокращался в несколько раз расход боеприпасов. Применительно к пушке ШВАК это повышало эффективность снарядов, выпущенных из нее. Это ответ на вопрос, связанный с популярностью орудия.
В марте 1943 года Оперативное отделение Штаба ВВС КА распространило сообщение о показаниях немецкого аса Франца-Йозефа Бееренброка, который, в частности, отметил, что «вооружение русских самолетов немецкие летчики считают хорошим, особенно тяжелый пулемет (УБ), 20-мм пушка (ШВАК) обладает слабым снарядом – пробивает бронеспинку только при попадании под прямым углом».
На дальнейшую судьбу пушки Шпитального оказало влияние появление сначала орудия Б-20, а затем и более мощного НС-23.
ПУШКА Б-20
Михаил Березин задумал свое орудие еще в 1937 году, причем на базе крупнокалиберного пулемета под перспективный боеприпас 20х110, отличавшийся от патрона пушки ШВАК удлиненной гильзой и большим пороховым зарядом. Однако к тому времени промышленность освоила производство патрона 20х99R, использовавшегося в пушке ШВАК. В результате Березину пришлось приспосабливать Б-20 под существующий патрон.
При разработке орудия Березин отказался от сложного и нетехнологичного барабанного механизма, свойственного пушке ШВАК, введя в конструкцию затвора узел извлекателя патрона, кинематически связанный с ползуном затвора. Изменилась и конструкция клинового затвора, запирание которого осуществлялось вертикальным клином, расположенным вдоль оси пушки, а не боковым, как у пулемета. Но темп стрельбы по сравнению со ШВАК остался прежний, зато орудие получилось довольно легким и по этому показателю приближалось к немецкой пушке MG 151.
В соответствии с распоряжением Государственного комитета обороны от 11 июля 1941 года и последовавшего за ним спустя два дня приказа Дмитрия Устинова № 266сс Наркомату вооружений (НКВ) предписывалось:
«Провести до 16 июля 1941 года заводские испытания двух 20-мм пушек Березина.
К 18 июля 1941 года подать на полигонные испытания три 20-мм пушки Березина, в том числе две крыльевые и одну моторную.
Принять участие в работах НКАП по установке к 25 июля 1941 года на самолетах ИЛ-2 двух 20-мм крыльевых пушек Березина и на самолете ЛАГГ-3 20-мм моторной пушки Березина.
Принять участие в летных испытаниях самолетов ИЛ-2 и ЛАГГ-3 с 20-мм пушками Березина».
В частности, работу по установке мотор-пушки на ЛаГГ-3 поручили директору завода № 293 Виктору Федоровичу Болховитинову и главному конструктору Михаилу Ивановичу Гудкову, но довести эту установку до кондиции быстро не удалось.
Не успели смонтировать Б-20 и на штурмовике Ил-2, отчасти и потому, что началась эвакуация промышленности на восток. Вдобавок Березин по дороге в г. Ногинск, где дислоцировался НИП АВ, попал в автомобильную аварию, серьезно травмировав позвоночник. Из-за этого к работе над пушкой он смог вернуться лишь два года спустя.
С 1944 года пушки Б-20 устанавливали на самолеты-истребители конструкции Семена Алексеевича Лавочкина (Ла-7) и Александра Сергеевича Яковлева (Як-3, Як-9У), но массовой из-за конструктивных и производственных дефектов в годы войны она не стала. Довести до кондиции орудие удалось лишь незадолго до победы над Германией. После войны Б-20 выпускалась по 1949 год и нашла применение в качестве оборонительного вооружения на штурмовиках Ил-10М, фронтовых бомбардировщиках Ту-2 и на первых сериях дальнего бомбардировщика Ту-4.
В целом пушка Б-20 была практически равноценна немецкой МG FF того же калибра. Сравнивая же орудие Березина с более поздней пушкой MG 151, можно констатировать, что она при более тяжелом патроне обладала большим секундным залпом при примерно такой же начальной скорости снаряда.
Исходя из сказанного, получается, что отечественные и немецкие пушки калибра 20 мм были практически равноценны.
Об авторе: Николай Васильевич Якубович – авиационный инженер, историк авиации.