Д.И.Романов. Оружие воздушного боя

   Главная >> История >> Оружие воздушного боя >> Глава 3. Вооружение самолетов между мировыми войнами

 

Глава 3. Ракетное и артиллерийское вооружение самолетов в период между двумя мировыми войнами (1918-1939 гг.).

3.3. Решение проблемы вооружения самолетов

 

Несмотря на первоначальную противоречивость и неопределенность постановки проблемы вооружения самолетов, основанной на опыте боевого применения авиации в первой мировой войне, все же было понятно, что вооружение самолетов должно удовлетворять в первую очередь условиям воздушного боя. Воздушный бой требовал отказа от оружия наземных войск и замены его на авиационные образцы, обладающие высокой скорострельностью, надежностью, неограниченностью боекомплекта, наивыгоднейшей приспособляемостью к месту, отведенному на самолете и боеприпасов с высокой эффективностью действия по цели.
В капиталистических государствах к середине двадцатых годов появились специальные авиационные пулеметы нормального калибра и крупнокалиберные, а также 20 и 23 мм авиационные пушки с пулями и снарядами специальных назначений: бронебойные, зажигательные, осколочно-фугасные и т.д.
Установки оружия и прицелы воздушной стрельбы соответствовали боевому применению самолетов при скоростях полета до 500 км/ч и высоте полета до 10000 м.
В конструкциях самолета применялись алюминиевые сплавы; жизненноважные агрегаты защищались конструкцией или бронировались. Бензиновые баки протектировались сырой резиной, а в их надтопливную часть вводились выхлопные газы, снижающие возможность возгорания бензина при попадании в баки зажигательных пуль.
Наше молодое социалистическое государство из-за послевоенной экономической ослабленности не могло набрать необходимый темп в совершенствовании авиации и ее вооружения.
В 1920 году объем промышленной продукции, по сравнению с 1913 годом, снизился до 13,85%; выплавка чугуна составляла всего 2,7%, стали - 4,6%.
Бездействовали многие промышленные предприятия из-за недостатка сырья.
Авиационные и вооруженческие предприятия нуждались в модернизации. Специалистов для этих предприятий не хватало.
К 1921 году практически исчерпались возможности пополнения частей РККА авиационной материальной частью за счет устаревающих запасов прошлых лет.
В этой сложной политической и экономической обстановке среди решения множества первоочередных проблем страны дело сохранения и развития боевой авиации являлось одной из главных забот В.И.Ленина. За короткий срок им было подписано свыше двухсот документов по вопросам авиации.
В ноябре 1920 г. принимается постановление СТО о мобилизации авиационных специалистов и командировании их на укрепление авиационной промышленности. Восстанавливаются и модернизируются авиационные заводы. Продолжается выпуск самолетов.
На заводах "Дукс" и "Авиаработник" в Москве выпускались по трофейным образцам английские самолеты "Де-Хэвиленд", "Дн-9" "Дн-9А", а на авиазаводе "Красный летчик" в Петрограде - самолет "Авро-504" по чертежам, снятым на заводе "Дукс" с трофейного самолета, доставленного в Москву из Петрозаводска в 1919г. механиком С.В.Ильюшиным.
По указанию В.И.Ленина Совет Труда и Обороны 26 января 1921 года образовал комиссию по выработке программы развития воздухоплавания и авиастроительства.
Трехлетняя программа восстановления, дооборудования и расширения предприятий авиационного строительства в декабре 1922 г. была утверждена СТО.
Задач было много, а возможности их решения были ограничены, тем более что международная обстановка не благоприятствовала привлечению больших государственных ресурсов на развитие авиации.
На протяжении 1921-1925 г.г. правительством было принято ряд важных решений по отечественному самолетостроению, совершенствованию материальной части и по повышению боеготовности авиационных частей.
Во исполнение этих решений проведено ряд мероприятий, к числу которых относились:
- приобретение за границей некоторых серийных самолетов для пополнения военной и зарождающейся гражданской авиации, а также некоторых зарубежных единичных образцов самолетов для ознакомления с конструкцией и получения опыта эксплуатации;
- освоение и серийная постройка лучших образцов зарубежных самолетов с попутной их модернизацией;
- использование иностранной технической помощи и лицензий на самолеты, двигатели, вооружение, оборудование и т.п.;
- создание собственного цельнометаллического самолетостроения;
- всемерное развитие своего опытного самолетостроения и создание самолетов, пригодных для серийной постройки;
- расширение научно - технической и производственной базы и полное освобождение от иностранной зависимости.
Для комплектования авиачастей, подготовки летно-технических кадров и для развития авиапромышленности за границей закуплено более 700 самолетов, а также авиадвигатели, вооружение и пр.
В Голландии закуплен самолет "Фоккер-Д7", в Англии - самолет "“Мартин Сайд" и пулеметы Льюис, Виккерс, в Италии - разведчик "Ансальдо", а в Германии - пассажирский самолет "Юнкерс-13".
По лицензии на заводе "Авиаработник" выпускался "Фоккер-Д11", а на концессионном заводе фирмы "Юнкерс" в Филях, в Москве строился "Юнкерс-21" и собирался "Юнкерс-13".
Дело с постройкой самолетов начало налаживаться.
В 1921-1923гг. сформировались небольшие конструкторские организации Д.П.Григоровича, Н.Н.Поликарпова, А.Н.Туполева по самолетостроению и А.А.Бессонова, А.Д.Швецова, А.А.Микулина по созданию авиадвигателей.
В составе конструкторских бюро (КБ) создаются бригады конструкторов авиавооружения. Первая такая бригада появилась в июле 1923 г. в КБ Поликарпова при заводе ГАЗ-1 во главе с толковым техником-чертежником В.Ф.Савельевым.
Бригада Савельева приспосабливала пулеметы Виккерс для установки на самолет в синхронном варианте, а пулеметы Льюис на подвижные установки для стрельбы из кабин летчика - наблюдателя. Все же многие самолеты до 1923 года выпускались с авиазаводов без стрелкового оружия.
К 1925 году авиазаводами выпущено более 3000 самолетов, в том числе: " Фоккер" Д-11-300, Р-1 (ДН- 9А) - 2800, Р-3-100 самолетов.
Отмечая успехи отечественного самолетостроения М.В.Фрунзе в докладе III съезду Советов в 1925 г. говорил: "В области самолетостроения мы считаем, что в основных чертах наша задача устранения зависимости от заграницы разрешена. Еще до 1925г. мы в общей сложности закупили за границей за 3 года свыше 700 самолетов. В этом году мы не покупали ни одного самолета, и я полагаю, что в следующий год мы будем вполне обеспечены растущей продукцией наших самолетостроительных заводов".
Первые серийные самолеты, а также отечественные истребитель И-1 Н.Н.Поликарпова и летающая лодка М-24 Д.П.Григоровича вооружались иностранными пулеметами. Собственного авиационного стрелкового оружия все еще не было, за исключением небольшого количества автоматов Федорова. Первая попытка в создании авиационного пулемета принадлежала начальнику особого конструкторского бюро ОКБ-1, созданного в 1918 г., В.Г.Федорову. Он длительное время работал над легким авиационным пулеметом большой скорострельности. Его опытные экземпляры составляли систему легких пулеметов калибра 6,5 мм с одним стволом, спаренные и строенные. Однако дело с авиапулеметом В.Г.Федорова было приостановлено, в связи с более успешными работами В.А.Дегтярева по отладке 7,62 мм пулемета ДП, который можно было переделать в авиационный вариант. Самолетостроительными конструкторскими организациями тоже велись работы по созданию авиационного пулемета.
В 1924 году А.В.Надашкевич, инженер вооружения из конструкторской бригады А.Н.Туполева занялся разработкой авиационного пулемета. В основу пулемета он взял известный пулемет Максим. При модернизации пулемета Максим А.В.Надашкевич проделал большую творческую работу. Он заменил водяное охлаждение ствола, установив металлический кожух с отверстиями для лучшей теплоотдачи при стрельбе в воздухе. Ввел надульник ствола (втулка ствола) и буфер затыльника, увеличивающие темп стрельбы. Изменил конструкцию приемника патронов, обеспечивающего питание патронами, как с левой, так и с правой стороны, а патронную ленту заменил металлическими звеньями, рассыпающимися при стрельбе. Вес пулемета стал 14,5 кг вместо 30 кг, а темп стрельбы мог регулироваться от 520 до 950 выстрелов в минуту.
Для перезаряжания пулемета на самолетной установке конструкторами С.В. Владимировым, А.С. Ярцевым, инженером Сорокиным, а так же испытателями НИИ АВ созданы специальные ручки перезаряжания пулемета летчиком, а В.М. Можаровским и К.Н. Бажоновым - механизмы пневмоперезаряжания и пироперезаряжания выстрелом без пули из револьвера Наган. Для установки пулемета на самолет в синхронном варианте конструкторами В.A.Савельевым, Н.И.Гагеном и И.В.Веневидовым сконструирован специальный механизм, управляющий выстрелом от импульса синхронизатора. Ими же разработаны пулеметные установки для истребителей и синхронный привод, именуемый ПУЛ-9, (пулеметный привод девятый или как другие называли: "прибор управления лодыжкой девятый"). Лодыжка это спусковой крючок, обеспечивающий снятие ударника затвора с боевого взвода.
Пулемет Максим, переделанный А.В.Надашкевичем и другими конструкторами, стали называть ПВ-1 (пулемет воздушный первый), явившийся действительно первым отечественным авиационным пулеметом.
Всесторонне доработанный пулемет ПВ-1 в мае 1926 года выдержал полигонные наземные и летные испытания, а в марте 1927 года ему предстояло выдержать сравнительные испытания с английским авиационным пулеметом "Виккерс".
Для государственной оценки сравниваемых авиапулеметов правительством была утверждена комиссия в составе: И.С.Уншлихта, С.С.Каменева, Я.И.Алксниса под председательством Е.В.Агокаса, известного инженера и ученого, основателя факультета авиавооружения МАИ.
ПВ-1 выдержал сравнительные испытания и весной 1928 года - войсковые испытания.
14 июня 1928 года научно-технический комитет ВВС - НТК ВВС на основании актов и отчетов по всем видам испытаний ПВ-1 дал следующее заключение:
"Рассматривая результаты войсковых испытаний пулемета ПВ-1, а также отзывы о них войсковых начальников, можно сделать вывод, что пулемет ПВ-1 пригоден для воздушной стрельбы и может работать вполне удовлетворительно, но для этого необходимо, чтобы летный состав хорошо знал материальную часть пулемета, уход и обращение с ним и умел бы хорошо отладить пулемет. Только при этих условиях пулемет будет работать вполне безотказно".
В этом же году (1928г) приказом Реввоенсовета СССР пулемет ПВ-1 был принят на вооружение РККА, со следующими показателями:
- начальная скорость пули - 800м/с;
- темп стрельбы:
с надульником диаметром 14мм-520 выстр/мин;
с надульником диаметром 10мм-750 выстр/мин;
с надульником -10мм и буфером затыльника -950 выстр/мин;
- живучесть:
автоматики- 120000 выстрелов;
ствола - 8000-12000 выстрелов.
К 1926 году в ОКБ В.Г.Федорова бывшим слесарем В.А.Дегтяревым впоследствии доктором технических наук, генерал-майором инженерно-технической службы, директором крупнейшего оборонного завода был подготовлен к войсковым испытаниям ручной пулемет ДП - Дегтярева, пехотный. Во время Великой Отечественной войны этот пулемет бойцы любовно называли "Дегтярь", а пулеметчики в бою всегда перед нажатием на спусковой крючок мысленно обращались к пулемету, как к своему собрату: "Ну, Дегтярь, не подведи"! или " Выручай, Дегтярь"! ДП всю войну надежно служил пехоте-матушке.
Пулемет ДП отличался от зарубежных предшественников простотой конструкции, легкостью, надежностью, высокими боевыми качествами:
- вероятное круговое отклонение пуль на дальности стрельбы 400м очередями по 4-6 выстрелов составляло 0,65м - это исключительно хорошая кучность!
На 150000 выстрелов получено всего-навсего 0,6% задержек в стрельбе.
Принцип работы автоматики пулемета был основан на отводе пороховых газов из ствола. Этот принцип оказался наиболее устойчивым к изменениям в условиях стрельбы (загрязнение, запыление и т.п.)
Питание обычными винтовочными патронами осуществлялось из дискового магазина емкостью 47 патронов.
Пулемет ДП явился базой создания первой советской системы стрелкового оружия в пехоте, на танках, самолетах, боевых автомобилях и на судах. На его основе с небольшими переделками созданы пулеметы ДТ (Дегтярева, танковый) и ДА (Дегтярева, авиационный).


Авиационный пулемет ДА

В 1928 году несколько переделанный пулемет ДП принят на вооружение ВВС под названием ДА. Пулемет имел магазин емкостью 63 патрона, пистолетную рукоятку, а под левую руку - упор для удобства стрельбы, стоя из кабины, а также дульный тормоз, одновременно являющейся пламегасителем.
Пулеметом ДА вооружились самолеты с подвижными установками.


Авиационный пулемет ДА-2

В 1930 году В.Дегтярев с помощью И.Безрукова и Н.Рукавишникова изготовил спарку пулеметов ДА. Получилась новая пулеметная система ДА-2, увеличивающая темп стрельбы в два раза. Вместе с тем, спарка пулеметов увеличила нагрузку на стрелка из-за увеличившегося аэродинамического момента от скоростного напора.
Система пулеметов Дегтярева в оборонной промышленности составила также замечательный след - с пулемета ДП началась теория и практика допусков и посадок, взаимозаменяемости, точности, стандартизации. С нее начался стандарт рабочих и технологических чертежей, конструкторской документации, объединенных в систему ВЕСТ - Всесоюзный единый стандарт, позднее вошедший в систему ГОСТ - Государственный общесоюзный стандарт.
С введением ВЕСТ дело с индивидуальной подгонкой деталей автоматики оружия покончено. Таким образом, в 1928 году появились отечественные авиационные пулеметы ПВ-1, ДА и ДА-2.
Пулеметами ПВ-1 вооружались истребители И-3 (1927 г.), И-5 (1930 г.), И-14 (1933 г.) и И-15 (1933 г.) - по два пулемета в синхронном варианте.
Разведчик и штурмовик Р-5 М17 (1927 г.) вооружались двумя синхронными пулеметами ПВ-1, 2-4 крыльевыми пулеметами ПВ-1 и одним пулеметом ДА на подвижной установке в кабине летчика - наблюдателя.


К.Е. Ворошилов осматривает кормовую пулеметную установку с пулеметами ДА-2
на самолете «Максим Горький».

Бомбардировщики ТБ-1, а затем ТБ-3 вооружались пулеметами, ДА и ДА-2 на подвижных установках. Несмотря на наличие отечественного авиационного стрелкового оружия, общая система вооружения самолетов нуждалась в совершенствовании. Это совершенствование в первую очередь требовало пересмотра организации опытного и серийного строительства оружия воздушного боя и вообще систем авиавооружения.
В конце 1929 года Реввоенсовет СССР и Высший Совет Народного Хозяйства (ВСНХ) СССР приняли решение о коренной перестройке организации разработки и внедрения вооружения для боевых самолетов. В соответствии с этими решениями исследования, опытное и серийное строительство новых видов вооружения переходило полностью в ведение оборонной промышленности, кадры которой пополнились тысячами специалистов из состава РККА.
При головных авиационных и вооруженческих заводах созданы конструкторские бюро (КБ) и бригады, возглавляемые главными конструкторами А.Н.Туполевым, Н.Н.Поликарповым, Д.П.Григоровичем и другими авиационными конструкторами. Каждое авиационное КБ в своем составе имела бригады конструкторов по созданию стрелково-пушечного и бомбардировочного вооружения. Так, например, на заводе ГАЗ-1 под руководством Н.Н.Поликарпова работали вооруженцы В.Ф.Савельев, З.М.Меерсон, К.Н.Бажанов, А.А.Орлов, Н.И.Ганьшин.
При ЦАГИ был создан новый конструкторский отдел строительства опытных самолетов (КОСОС), под руководством А.Н.Туполева, с талантливыми вооруженцами: А.В.Надашкевичем, А.А.Раппом, И.П.Шебановым, Б.С.Вахмистровым, автором "самолета - звена"
В 1934 году, после XVII съезда ВКП (б) укрепляются существующие конструкторские организации и создаются новые особые конструкторские бюро, в задачу которых входило исследование и создание новых видов вооружения, в том числе авиационного.
Над созданием авиационного оружия работали ОКБ-1, ОКБ-2, ЦКБ-14, ОКБ-15, ОКБ-16, ГСКБ-47, ОКБ-25 и др.
В порядке стимулирования опытных работ ОКБ часто объявлялись Всесоюзные конкурсы на создание современного и перспективного авиавооружения.
Так, по условиям конкурса, создавались скорострельные авиационные пулеметы и установки под них.
Среди первых победителей во Всесоюзных конкурсах стали скорострельный авиационный 7,62 мм пулемет ШКАС Б.Г.Шпитального и А.И.Комарицкого и подвижная установка под него Тур-8 Н.Ф.Токарева. Создание скорострельных авиапулеметов обуславливалось велением времени.
В начале 30-х годов появились скоростные, с хорошо защищенными жизненноважными агрегатами боевые самолеты вероятных противников. Их стрелковое вооружение достигало 16 стволов с боекомплектом по 300 и более патронов на каждый ствол.
Для борьбы с такими самолетами необходимо было увеличивать секундный залп за счет скорострельности ограниченного числа пулеметов или увеличивать количество пулеметов с нормальным темпом стрельбы. Последний вариант был невыгодным в весовом балансе самолета. Поэтому перед молодыми конструкторскими организациями была поставлена конкурсная задача о создании авиационного, скорострельного пулемета с темпом стрельбы 1600-2000 выстрелов в минуту в боекомплект, которого должны входить патроны с пулями специальных назначений, обладающих бронебойным и зажигательным действием. Новый авиапулемет должен, быть безотказным в стрельбе в пределах своей живучести не менее 12000 выстрелов, с неограниченным числом патронов в магазинах (патронных коробках) и приспособленным к установке на все типы самолетов в крыльевом, турельном и синхронном вариантах. В конкурсных испытаниях большие надежды подавал пулемет, разрабатываемый под индексом П-426.
Конструктивно пулемет П-426 представлял достаточно сложную машину, объединяющую более сотни деталей, изготовленных из высококачественных отечественных конструкционных сталей.
Принцип работы автоматики пулемета был основан на отводе пороховых газов через отверстие в стволе, которые отбрасывали в крайнее заднее положение основные подвижные части - шток и затвор. Поступательное движение штока преобразовывалось во вращательное движение механизма подачи патронов в патронник ствола, благодаря чему не возникало больших знакопеременных нагрузок в механизме питания. Небольшой вес подвижных частей, всего 921 г, их короткий ход, ускоренный буферными пружинами ход в крайнее переднее положение, а также удачное конструктивное решение механизма питания патронами, обеспечили стрельбу с темпом 1800 выстрелов в минуту.
Таким образом, по скорострельности один пулемет П-426 мог заменить 2-3 пулемета ПВ-1 или ДА. После испытаний первых опытных образцов пулемета потребовалось еще два года напряженной конструкторской и испытательской работы для того, чтобы удовлетворить требования по живучести и надежности в стрельбе, а также по боеприпасам с эффективными пулями.
Надежность в стрельбе достигнута за счет допусков и посадок, профилей рабочих поверхностей отдельных деталей, натяга пружин и пр. Живучесть повышена за счет применения новой, жаропрочной стали для ствола, его хромирования и установке патронника с канавками Ревелли, для облегчения экстракционирования гильзы патрона при выстреле.
Боеприпасы разработал известный конструктор Н.М.Елизаров. Он, на базе штатного винтовочного патрона, создал унитарный патрон со стальной гильзой, планированной медным сплавом, (томпаком) и капсюлем-воспламенителем повышенной мощности; сконструировал тяжелые пули, обеспечивающие бронепробиваемость, зажигание топлива, алюминиево-магниевых сплавов и трассирование на траектории полета; ввел усиленную обжимку пули и капсюля, исключающие случаи распатронирования патрона при стрельбе.
После доработок пулемет П-426 выдержал государственные наземные и летные испытания и в июне 1933 г. был принят на вооружение ВВС РККА в крыльевом и турельном вариантах под названием "авиационный пулемет ШКАС", (Шпитальный, Комарицкий, авиационный, скорострельный) со следующими основными характеристиками:
- калибр - 7,62 мм;
- начальная скорость пули - 825 м/с;
- вес пули - 9,6 г;
- вес пулемета - 10 кг;
- вес патрона - 24 г;
- темп стрельбы - 1800 выстр/мин.
В синхронном варианте пулемет ШКАС был принят на вооружение позднее. Дело упиралось в создание надежного и компактного синхронного механизма, который разработал инженер А.Г.Ротенберг из конструкторского бюро Н.Н.Поликарпова.
Пулемет ШКАС стал основным пулеметом в системах вооружения боевых самолетов. Им вооружались истребители, бомбардировщики, штурмовики и военно-транспортные самолеты. На истребителях И-153 и И-16 конструкции Н.Н. Поликарпова устанавливалось по четыре пулемета с боекомплектом на каждый по 650 патронов.
В пересчете на секундный залп огня истребителей И-153 и И-16 получилось, что за одну секунду, обстреливаемое пространство на дальности 400 метров при техническом рассеивании 15 тысячных, насыщается 120 пулями, т.е. в каждый квадратный метр попадало по пять пуль. Такого качества огня при общем весе вооружения 160 кг не имел ни один истребитель в мире.
Первое боевое применение пулемета ШКАС в огневом небе Испании показало его положительные и отрицательные качества.
Пока боекомплект пулемета составляли патроны с обыкновенной пулей - эффективность стрельбы была низкой.
С получением патронов с пулями специальных назначений - бронебойными, зажигательными и разрывными, воздушный бой завершался блестящей победой наших истребителей. Например, отряд летчика Тархова в одном бою сбивал по 6 - 7 самолетов мятежников.
Высокая боевая эффективность истребителей, вооруженных пулеметами ШКАС с пулями специальных назначений, быстро перенеслась и на бомбардировщики. Наши бомбардировщики СБ стали вооружать ШКАСами вместо пулеметов ДА.
Хорошие боевые качества пулеметов ШКАС не всегда сопутствовали победам наших летчиков. Этому мешала сложность эксплуатации пулеметов и их установок, а главное - отсутствие специалистов по авиавооружению, которые могли бы обеспечивать безотказную стрельбу пулеметов в воздушном бою.
В воздушных боях в небе Китая и Монголии, также как и в небе Испании, проявились и положительные и отрицательные качества пулемета.
Тем не менее, пулемет ШКАС привлекал внимание специалистов по вооружению империалистических государств Германии, Японии и Италии. Они, заполучив на полях сражений пулемет ШКАС, сделали попытки скопировать его и взять все лучшее для создания своих более скорострельных авиационных пулеметов. Но из этого ничего не получилось. Только к 1940 году ими был, достигнут темп стрельбы 1500 выстрелов в минуту. А в нашей стране к этому времени были отработаны и испытаны высокоскоростные авиапулеметы СН, Ультра - ШКАС и Ю - 7,62 конструкторов Савина, Норова, Шпитального, Комарицкого, Юрченко с темпом стрельбы 3000 выстрелов в минуту, а их спарки - по 6000 выстрелов в минуту.
Высокая скорострельность была достигнута, но разрушительное (поражающее) действие пуль по хорошо защищенным воздушным целям оказалось недостаточным.
Воздушные бои в Испании и в Китае показали, что пулеметы нормального калибра не обладали необходимой эффективностью поражения самолетов противника. Требовались крупнокалиберные пулеметы с пулями специальных назначений, способных пробить броневую защиту и воспламенить бензин, масло и саму конструкцию самолета. Такие пулеметы устанавливались на итальянских самолетах, а на немецких истребителях опробованы в бою 20мм авиапушки.
Отечественные крупнокалиберные авиационные пулеметы разрабатывались с 1936 года. В основу конструкции крупнокалиберных пулеметов принимались системы пулеметов нормального калибра ДА, ШКАС и другие, но ни один из созданных образцов крупнокалиберных 12,7 пулеметов ДШК - Дегтярева, Шпагина Крупнокалиберный и ШВАК - Шпитального, Владимирова авиационный крупнокалиберный в ВВС не "прижился" из-за большого веса и недостаточной скорострельности. ДШК стал основным пулеметом наземных войск, войск ПВО и ВМФ, а 12,7мм авиапулемет ШВАК переделан в 20мм авиапушку.
Первые опыты в создании крупнокалиберного авиационного пулемета показали несостоятельность конструирования путем простого масштабирования конструкции авиационных пулеметов нормального калибра. Требовался новый подход в выборе конструктивных схем авиационного легкого и скорострельного крупнокалиберного пулемета. Проектирование отечественных крупнокалиберных авиационных пулеметов началось с 1937 г. по условиям общесоюзного конкурса.
В 1938 - 1939 годах уже испытывались несколько опытных крупнокалиберных авиапулеметов небольшого веса с темпом стрельбы порядка 1000 выстрелов в минуту и ленточным питанием патронами. Автором этих пулеметов были молодые конструкторы Салищев, Галкин, Юрченко, Шпитальный, Березин и др. Наиболее скорострельным был пулемет Юрченко. Темп стрельбы его пулемета достигал 2000 выстрелов в минуту, вес 24 кг, но габариты корпуса, похожего на гитару, были велики.
Лучшим крупнокалиберным пулеметом оказался 12,7 мм пулемет Михаила Евгеньевича Березина - инженера ЦКБ -14. Крупнокалиберный авиапулемет Березина в 1939 году в синхронном варианте - БС был принят на вооружение ВВС. В этом же году М.Е. Березин разработал крыльевые и турельные варианты БК и БТ пулеметов, которые тоже были приняты на вооружение ВВС.
Боеприпасы к 12,7 мм авиапулеметам разработали Н.М.Елизаров и А.П.Забегин. В комплект боеприпасов вошли пули специальных назначений: бронебойно - трассирующая Б-32, бронебойно-зажигательная-трассирующая БЗТ и зажигательно-разрывная МДЗ-3. В 1940 - 1941 годах М.Е. Березин произвел значительную модернизацию пулемета в направлении улучшения эксплуатационных показателей, технических операций и уменьшил вес. Модернизированный авиапулемет Березина стал называться универсальным пулеметом в трех вариантах УБТ - турельный, УКБ-крыльевой и УБС - синхронный.
Пулемет УБ-12,7 стал единственным крупнокалиберным авиапулеметом в ВВС. Чрезвычайная простота его конструкции, основанная на применение отвода пороховых газов из ствола, высокие энергобаллистические качества пулемета и его технологичность в изготовлении, соответствовал велению времени. Этим пулеметом вооружались практически все самолеты ВВС.
В резерве находилась ранее принятая на вооружение 20 мм авиапушка ШВАК конструкции Бориса Гавриловича Шпитального и Сергея Владимировича Владимирова. Эта авиапушка обеспечивала прицельную стрельбу сопроводительного и оборонительного огня на дальности не менее 400 м, высокую плотность огня и сбития любой воздушной цели двумя - тремя попаданиями снаряда весом 96 граммов.
В 1939 г. проблема вооружения самолетов пулеметами, авиапушками, а также впервые ракетами успешно разрешена.
Тем не менее, в Совете Народных Комиссаров и в ЦК ВКП(б) обсуждалась проблема вооружения самолетов более мощным оружием для самолетов нового поколения, разработка которых начата в 1939 году в соответствии с Постановлением СНК СССР и ЦК ВКП(б) от 4 октября 1940 года конструкторским организациям предлагалось:
- "О 20 мм пушке т.Шпитального" предлагалось изготовить и испытать бронебойные снаряды, пробивающие 20 мм броню на 200 метров.
- "О 23 мм пушке т.Таубина" предлагалось испытать ее на самолетах СБ и на моторах М-105 м с усиленным местом крепления пушки на картере мотора. Темп стрельбы 600 выстрелов в минуту.
- "О 37 мм пушке т. Таубина" сконструировать 37мм авиационную пушку с показателями:
а) вес системы - 130 кг;
б) усилие отдачи - не более 2-х тонн;
в) темп стрельбы - 330-350 выстрелов в минуту;
г) начальная скорость не менее 900 м/с;
д) вес снаряда - 700 г;
е) магазин - на 48 патронов;
ж) режим стрельбы и возможность непрерывной очереди не менее 48 патронов.
Пушку подать на испытания не позднее 25 декабря с.г.
- "О 37 мм авиационной моторпушке т.Шпитального". Основные показатели задавались практически одинаковые с 37 мм пушкой Таубина. Постановлением предлагалось установить моторпушку на самолет истребитель И-26 конструкции тов. Яковлева и подать ее на испытания не позже 25 декабря с.г.
- "О крупнокалиберном пулемете т.Таубина". Поручалось т.Таубину сконструировать и подать не позже 25 декабря с.г. на полигонные испытания 12,7 мм пулемет с показателями:
а) вес пулемета равен половине веса пулемета Березина;
б) живучесть - вдвое больше живучести пулемета Березина;
в) скорострельность и начальная скорость пули как у пулемета Березина;
г) емкость магазина - по предложенному объему в самолете не менее чем у пулемета Березина;
д) пулемет должен обеспечивать синхронную стрельбу.
Это постановление выполнить не удалось, особенно по пулемету Таубина. Легкого крупнокалиберного пулемета с заданными показателями сконструировать не удалось - его живучесть, и надежность в стрельбе не удовлетворяли требованиям.
Работа по совершенствованию оружия воздушного боя проходила в напряженной предвоенной обстановке. Конструкторские, производственные и испытательские организации без регламентированного рабочего времени трудились над совершенствованием, как самого оружия, так и установок под него на самолетах нового поколения, прицелов и ракетного вооружения.

Синхронные установки

Синхронные установки, получившие столь высокое признание в период первой мировой войны, в послевоенный период должного развития в капиталистических странах не получили. Это объяснялось в первую очередь тем, что послевоенные самолеты имели более толстое крыло в корневой части консолей, в котором представилась возможность размещать оружие. Далее, синхронное оружие не могло развивать полную скорострельность, так как темп стрельбы его зависел от частоты импульсов, посылаемых синхронизатором, т.е. частота стрельбы зависела от числа оборотов воздушного винта и снижалась на отдельных режимах работы мотора до 40 % от темпа стрельбы не синхронизированного оружия.
При стрельбе имели место случаи пробития или повреждения воздушного винта, вследствие затяжных выстрелов, самопроизвольных выстрелов и нарушений предельных режимов работы двигателей.
Затяжные выстрелы происходили, главным образом, из-за большого разброса параметров патронов (весовая неодинаковость порохового заряда, нестабильность горения пороха, воспламенителя и т.д.).
Самопроизвольные выстрелы происходили из-за больших вибраций тяг синхронного привода, что изменяло по времени момент снятия ударника оружия с боевого взвода, из-за перегрева патрона в патроннике после длительной стрельбы или из-за загрязнения самого оружия.
Нарушение предельных режимов работы двигателя в основном зависело от летчика, который в маневренном воздушном бою, изменяя режим работы двигателя, забывал о предельных оборотах, в которых допускается стрельба. В результате выхода на углы безопасности винта за установленные пределы, винт пробивался или повреждался пулями. Обычно этот предел был от 1300 до 2400 оборотов в минуту вала мотора.
Кроме того, возросшая боевая живучесть самолетов и их более высокие скорости полета требовали и более высокой плотности огня. В синхронном варианте можно было установить не более 4-х огневых точек. Поэтому предпочтение отдавалось крыльевым установкам, которые имели по 8-12 огневых точек.
Тем не менее, синхронные установки совершенствовались в направлении создания синхронизатора, синхронного привода, боеприпасов, синхронных механизмов самого оружия, систем управления огнем и перезаряжанием.
Основу синхронизатора составляли кулачковые шайбы с количеством кулачков, равным числу лопастей воздушного винта. Кулачковые шайбы крепились на валик синхронизатора, соединенного с валом двигателя. Передаточное отношение от двигателя к валику синхронизатора было одинаковым с передаточным отношением от вала двигателя к воздушному винту. При вращении шайбы кулачки взаимодействовали с синхронным приводом, через который передавался импульс к пулемету. Начало импульса наступало за 4-6 градусов недохода вершины кулачка до вершины обкатывающего шайбу ролика синхронного привода. Этот угол обеспечивал, так называемый, рабочий ход синхронного привода, при котором происходит снятие ударника с боевого взвода, т.е. выстрел.
Синхронный привод, обеспечивающий связь синхронизатора с оружием и летчика с оружием и синхронизатором, основывался на жестких тягах и тросах, заключенных в боуденовую оболочку. Он вводился в действие летчиком при нажатии гашетки управления стрельбой. При этом включались в работу синхронизатор и спусковой механизм пулемета одновременно.
Синхронный механизм оружия обеспечивал удержание ударника на боевом взводе до тех пор, пока не будет включен синхронный привод и по нему не поступит импульс от синхронизатора. При выполнении этих двух условий ударник снимается с боевого взвода и, если оружие подготовлено к этому моменту, то происходит синхронный выстрел. Синхронный механизм обязательно должен быть разомкнут на время перезаряжания оружия. Выстрела не произойдет до тех пор, пока затвор оружия не будет закрыт полностью, т.е. синхронный механизм обеспечивает одиночную стрельбу из автоматического оружия.
В качестве оружия во всех странах применялись синхронные пулеметы нормального калибра и крупнокалиберные, последние устанавливались впервые на итальянских самолетах.
В Советском Союзе на первых порах применялся синхронный вариант пулемета Виккерс, а с 1927 года - синхронный пулемет ПВ-1 с синхронным механизмом ПУЛ-9. В качестве пулеметного привода применялись жесткие тяги. ПУЛ- 9 крепился к коробу пулемета ПВ-1 с помощью стяжных болтов. В процессе работы пулеметного привода имели место случаи разрегулировки, что причиняло не мало хлопот техникам по вооружению. После каждого вылета самолета со стрельбой необходимо было заново производить регулировку синхронного привода, нередко с перестановкой положения кулачковой шайбы синхронизатора.
Пулеметы ПВ-1 по 4 штуки устанавливались на истребителях И-15. Боекомплект был равен 650 патронов на каждый пулемет. Доступ к пулеметам был затруднен, поскольку в то время сначала конструировался самолет, доказывалось его существование, а затем пристраивалось оружие.
Кроме истребителей, синхронные пулеметы ПВ-1 устанавливались на разведчиках и штурмовиках Р-5, ССС, Р-Зет и др.
С 1935 года на самолетах истребителях И-16 и И-153 устанавливались сначала два, а затем четыре синхронных скорострельных пулемета ШКАС с боекомплектом по 650 патронов на пулемет.
Работая над опытными истребителями И-180 и И-185 Н.Н.Поликарпов, поставил задачу повышения мощности огня этих истребителей и предложил вооружить их 20мм синхронными авиапушками ШВАК. Устройствами для синхронной стрельбы. занимались Б.Г.Шпитальный, К.И.Бортновский, В.Волков и А.Г.Ротенберг, которые теоретически обосновали возможность синхронизации пушки и предложили схему синхронного механизма. Для реализации смелой идеи Н.Н. Поликарпова необходимо было проверить: что будет с самолетом, если винт будет пробит снарядом?
Эксперимент по прострелу винта в воздухе взял на себя летчик Е.Уляхин. Он должен был прострелить в полете воздушный винт пушечным снарядом, сделать несколько фигур высшего пилотажа, а затем посадить самолет. По просьбе летчика синхронная авиапушка ШВАК была установлена на истребителе-биплане И-153. Намеченная программа эксперимента прошла успешно. Повторные полеты уже с пробитым винтом тоже были успешными. Теперь стало ясно, что синхронные пушки безопасны и для летчика, и для самолета.
Так в 1938 году появились первые в мире синхронные 20 мм авиапушки. Синхронными пушками ШВАК предполагали вооружить истребители И-16, но это потребовало увеличения миделевого сечения фюзеляжа. Поэтому они устанавливались на опытные самолеты. К 1940 году вариант вооружения истребителей 20 мм авиапушками был окончательно отработан в конструкторском бюро Поликарпова. Причем для более спокойной работы синхронного привода в синхронизаторе устанавливалась шайба с одним кулачком, которая обеспечивала стрельбу из одной пушки под одну и ту же лопасть винта.

Крыльевые установки

Крыльевые установки не имеют тех недостатков, которые характерны для синхронных, но кучность стрельбы у них значительно ниже. Вероятное отклонение пуль или снарядов превышало 15 тысяч дальности. На большое техническое рассеивание пуль или снарядов оказывала влияние вибрация оружия, закрепленного на лафете с жесткостью значительно меньшей, чем у синхронных установок.
Однако крыльевые установки получили развитие. Пулеметы и пушки устанавливались заподлицо в крыле, под крылом, над крылом и даже на шасси. Количество пулеметов, устанавливаемых в крыле, достигало 12-ти (например, на самолетах Харрикейн, поставляемых англичанами по ленд-лизу во время Великой Отечественной войны).
Отечественные самолеты до 1937 года вооружались крыльевыми пулеметами ПВ-1 и ШКАС. В 1937 году на истребитель И-16П были установлены две крыльевые авиапушки ШВАК. С этим вооружением И-16П принимал участие в воздушных боях на Халхин-Голе, в Финскую кампанию и в начале Великой Отечественной войны. Несмотря на кажущуюся мощность вооружения истребителя, эти пушки себя в бою не оправдали из-за очень большого рассеивания и большой силы отдачи. Истребитель при стрельбе из пушек рыскал, вибрировал, резко уменьшал скорость полета, т.е. стрельба из пушек являлась тормозящей силой, вероятность попадания в цель была незначительной. Вскоре от крыльевых пушек отказались, оставив на истребителях И-16 два синхронных ШКАСа и два крыльевых, а затем в 1941 году добавили еще УБС-12,7.

Подвижные установки

На первых боевых отечественных самолетах Р-1, ТБ-1 и др. В.Ф.Савельевым и А.В.Надашкевичем были разработаны турельные установки ТО-2, Тур-4 и Тур-5 под авиационный пулемет В.А.Дегтярева (ДА) и их спарку - ДА-2. Основу этих турелей составляли два профилированных кольца - неподвижное и подвижное, соединенные роликами. На подвижном кольце шарнирно закреплялась дуга со шкворнем для пулемета. Турель имела пружинный компенсатор для облегчения поворота оружия в полете против воздушного потока. Для тяжелых бомбардировщиков В.Ф.Савельевым создается турель Тур-6, аналогичная Тур-5, но перекатывающаяся с одного борта самолета на другой, а в 1930 году К.В.Спажевым предложена выдвижная пулеметная башня с механизированным управлением от ветрянки, выходящей в воздушный поток. С появлением авиапулемета ШКАС требовалась принципиально новая подвижная установка, которая бы обеспечила питание пулемета патронами не из патронной коробки - магазина, а патронной лентой неограниченного боекомплекта. Для создания турели под пулемет ШКАС был объявлен всесоюзный конкурс на разработку турели с ленточным питанием. Победителем конкурса - первой в мире турелью, осуществляющей непрерывное ленточное питание - стала установка Н.Ф.Токарева - Тур-8. Конструктор нашел оригинальное решение: сварная коробчатая дуга, к которой шарнирно крепился пулемет, служила рукавом для подвода патронной ленты из патронного ящика к пулемету и отвода от него звеньев. Этот узел - "головка" - оказался весьма рациональным и был использован многими конструкторами в различных вариантах установки пулемета ШКАС. Компенсатор, как и в предыдущих турелях, был пружинным. Тур-8 была принята на вооружение в 1934 году. Годом позже на базе этой турели И.П.Шебановым была
разработана Тур-9, отличавшаяся системой весовой компенсации по вертикали и поворотным механизмом по горизонту. Тур-8, и Тур-9 устанавливались на самолете СБ.
Тяжелые бомбардировщики ТБ-1 и ТБ-3 имели турели и башни с пулеметами ДА и ДА-2 для защиты верхней, нижней и задней полусфер, а также частично передней полусферы.
На самолете АНТ-20 " Максим Горький" устанавливались авиационные 20 мм пушки Эрликон на шаровой башне в носовой части фюзеляжа и на перекатной турели в верхней части фюзеляжа, а также пулеметные установки в корме, в носовой части фюзеляжа, две предкрыльные и две закрыльные башни под пулеметы ДА и ДА-2 для защиты нижней полусферы.
На самолетах Р.Л.Бартини, С.В.Ильюшина, А.А.Архангельского и других устанавливались подвижные установки под пулемет ШКАС, а на самолете Пе-8, кроме пулемета ШКАС, устанавливалась авиапушка ШВАК.
С ростом скоростей полета самолета управлять оружием становилось все труднее - пружинные компенсаторы уже не справлялись со своей задачей, кроме того, требовалась защита стрелка от воздушного потока. В 1939 году создаются первые аэродинамические турели МВ-3, разработанные И.В.Веневидовым и Г.М.Можаровским для скоростных бомбардировщиков СБ, а В.А.Федоровым - носовая и средняя турели для бомбардировщика ДБ-3ф. Турели под пулемет ШКАС имели прозрачный экран, на котором под определенными углами к потоку были смонтированы два щитка, компенсирующие воздействие воздушного потока на выступающую из экрана часть оружия. Пулемет, как и на Тур-8, крепился в "головке". В этом же году для самолетов ДБ-3ф и Ил-4 была разработана первая люковая выдвижная установка МВ-2 с перископическим прицелом ОП-2л под пулемет ШКАС. При разработке турелей с 1936 г. обращается внимание на электрификацию приводов горизонтальной и вертикальной наводки оружия. В КБ И.П.Шебанова были разработаны электрифицированные варианты установок Тур-9. Электроприводы этих турелей пока не обеспечивали плавного слежения за целью, скорость движения оружия была постоянной. С принятием на вооружение 20 мм пушки ШВАК, велась разработка ряда новых установок: ТАТ - с ручным приводом и ТЭТ, КЭБ-42, КЭБ-44 с электрическим (со ступенчатым регулированием скорости передвижения оружия). Две последние установки с успехом применялись в Великой Отечественной войне на самолетах Пе-8 и Ер-2.
Пушечные турели конструировались с расчетом на "грубую" наводку оружия с возможностью "точной" наводки стрелком в узле крепления оружия. Плавное регулирование скорости наводки было осуществлено в 1939 году в турели Тур-ЦАГИ, разработанной в ЦАГИ конструктором Стрельцовым.
Помимо установок с непосредственным управлением начинается разработка экспериментальных систем с управлением на расстоянии. В 1938 году для опытного самолета "С" конструктора В.Ф.Болховитинова была изготовлена первая дистанционно управляемая установка (кормовая под ШКАС). Дистанционное управление осуществлялось механически - через систему тяг и качалок.

Прицелы воздушной стрельбы

Несмотря на достаточно развитую теорию воздушной стрельбы и теорию прицелов, тем не менее, прицелов серийного производства для воздушной стрельбы с отечественных самолетов практически не было до 1929 года.
Только в 1929 году появились серийные механические прицелы, состоящие из высокой стержневой мушки и визира (целика) с упредительными кольцами.
Такие прицелы устанавливались на подвижных и неподвижных установках оружия. В основу конструкции кольцевых прицелов был принят зенитный кольцевой прицел образца 1929 года. До 1929 года применялись кольцевые визиры, изготовленные на авиационных и оружейных заводах по аналогии с иностранными прицелами.
Во время прицеливания с помощью кольцевого прицела летчик должен совместить мушку, кольцо и саму цель, поставив прицел так, чтобы направление движения воздушной цели проходило через центр кольца. Эта операция требовала сложного маневра самолета или оружия, а само визирование на цель осуществлялось с одним закрытым глазом.
Кольцевые прицелы не обеспечивали должной эффективности стрельбы из-за следующих основных недостатков.
Во-первых, требовалось точное положение глаза стрелка на линии, проходящей через мушку, кольцо и цель.
Во-вторых, вследствие различного удаления глаза стрелка от мушки или кольца, имеет место затененности. Обычно стрелок, аккомодирует глаз на мушке и четко видит только ее, кольцо же и цель он видит расплывчато-затененно.
Третьим недостатком кольцевых механических прицелов является то, что толстая мушка и кольцо закрывают собой цель и затрудняют точное прицеливание. Затенение цели толщиной кольца прицела достигало 6 тысячных.
В четвертых - при прицеливании необходимо соблюдать установочное расстояние между глазом стрелка и прицелом (кольцо или мушка).
Этими недостатками не обладают оптические прицелы. Благодаря помещению сетки с кольцом упреждений в фокальной плоскости оптики прицела, стрелок одинаково ясно и четко видит кольцо упреждений и цель, причем надобность в закрывании одного глаза отпадает. Затенение цели не имеет места.
Одним из первых образцов оптического прицела для стрельбы из неподвижного оружия был английский прицел Альдис. Он представлял собой оптическую трубку, в поле зрения которой введена кольцевая сетка. Увеличение 1:1, поле зрения - 22 градуса 30 мин., удаление зрачка выхода от окуляра - 180 мм.


Оптический прицел ОП-1 с механическим дублером КП-5 и мушкой,
для неподвижно установленного оружия на самолете.

Прицел Альдис явился прообразом освоенного отечественной промышленностью прицела ОП-1, а затем и ОП-2, предназначенных для самолетов истребителей И-15 и И-16.
В 1936 году на Ленинградском заводе ГОМЗ имени ОГПУ был разработан, а в 1937 году принят на вооружение первый отечественный коллиматорный прицел ПАК-1 (прицел авиационный коллиматорный) для вооружения истребителей И-16 и И-153.
В основу конструкции прицела ПАК-1 был принят германский коллиматорный прицел "Реви". Благодаря коллиматорной оптической системе изображение цели получается в одной плоскости с прицельной сеткой, поэтому глаз не утомляется аккомодацией, стрелок видит четкое изображение цели. Перемещение головы в пределах выходящего пучка лучей не оказывает влияние на точность прицеливания. Положение и размеры изображения цели на освещенном круге сетки совершенно не зависит от положения глаза.
Таким образом, с 1937 года начинается отечественное прицелостроение для неподвижных установок. Полученный опыт по приспособляемости иностранных прицелов к отечественной производственной оснастке и к отечественному оружию позволил решить комплексную научно-техническую проблему стрелковых прицелов и подготовить квалифицированные кадры. Конструкторские бюро с 1937 года начали разработку собственных стрелковых прицелов, ориентированных на более точное решение задачи прицеливания и уменьшение габаритов самих прицелов.


Механический прицел КП-5 с МФ-5, предназначенный для стрельбы с подвижных установок.

В 1939 году был разработан коллиматорный прицел ПБП-1, позволявший помимо стрельбы производить бомбометание с пикирования.
Коллиматорные стрелковые прицелы устанавливались на всех истребителях, имевших неподвижные стрелковые установки, и широко применялись в период Великой Отечественной войны.
Для стрельбы из подвижного (оборонительного) оружия вначале также применялись простейшие прицелы: на пулемете или лафете располагались металлическая мушка и упредительные кольца для учета перемещения цели. В 1933 году преподавателями ВВИА им. проф. Н.Е.Жуковского для подвижных пулеметных установок был разработан механический кольцевой прицел КПТ-4, учитывающий собственную скорость самолета. По тому времени это было важным шагом вперед.
В 1937 году для стрельбы из люковых установок был разработан прицел ОП-2Л, имевший оптическую систему прицела ОП-1, с изломом оптической оси под углом 106 градусов для более удобного прицеливания по воздушной цели, атакующей стрелка с задней нижней полусферы.

Неуправляемые ракеты

После Великой Октябрьской Социалистической революции появилась некоторая пауза в ракетостроении. Только 3 мая 1919 года ученый и конструктор Н.И.Тихомиров обратился к управляющему делами СНК В.Д. Бонч-Бруевичу с просьбой о реализации его изобретений по боевым ракетам. 21 мая 1921 года во исполнение распоряжения Главнокомандующего РККА С.С. Каменева, начальника артиллерии Ю.М. Шейдемана и ГАУ в г. Москве образована лаборатория Тихомирова. К 1924 году трудами лаборатории и Артиллерийской академии разработана рецептура пироксилинотротилового (ПТП) бездымного пороха, представляющего собой толстосводные пороховые шашки диаметром 24, 40, 75 мм, предназначенные для заряжания камер сгорания ракет.
Теорию внутренней баллистики разработали сотрудники Артиллерийской академии Д.А. Вентцель и М.Е. Серебряков, что послужило на пользу научно-обоснованному конструированию камер сгорания и реактивных сопел двигателей.
3 марта 1928 года на Ленинградском научно-испытательном артиллерийском полигоне с простейшей пусковой установки трубчатого типа был произведен пуск первой отечественной боевой 82мм ракеты конструкции Н.И. Тихомирова и В.А. Артемьева, которой в дальнейшем суждено было стать одной из авиационных, неуправляемых ракет наших самолетов.
После первого наземного пуска 82 мм ракеты потребовалось еще четыре года, прежде чем ее испытать пусками с самолета в полете.
К летным испытаниям были подготовлены три типа самолетов: учебный По-2(У-2), истребитель И-4, разведчик и штурмовик Р-5, а также 82 мм и 132 мм ракеты с пусковыми установками трубчатого типа.
Летчики-испытатели С.И.Мухин, Н.П.Благин и др. успешно выполнили задания программы испытаний 1932 года, но результат стрельбы по наземным целям, вследствие большого технического рассеивания ракет, был неудовлетворительным.
Ракеты требовали лучшей продольной и поперечной стабилизации на траектории полета. Первым с конкретным предложением о повышении устойчивости ракет на траектории полета выступил Н.П.Благин. Он предложил раскручивать ракету скоростным напором при полете самолета. Тут же ракетам приделали крыльчатки, создающие вращательный момент, обеспечивающий продольную стабилизацию.
По внешнему виду ракеты стали похожими на мину, поэтому их назвали "минами Благина". При повторных испытаниях стрельбой в воздухе "мина Благина" полетела устойчиво, но техническое рассеивание все же было больше, чем у артиллерийских снарядов. Требовалось еще несколько лет прежде, чем вооружить самолеты ракетами.
Идея о внедрении в комплект вооружения самолетов ракет представляла жизненноважный и экономический интерес, поэтому так настойчиво велись опытно-конструкторские работы сначала Газодинамической лабораторией, а затем Ракетным научно-исследовательским институтом, руководимые талантливыми инженерами и учеными Н.И.Тихомировым, А.Артемьевым, С.Петропавловским, Г.А.Лангемаком, И.Т.Клейменовым, С.П.Королевым.
В самом деле, ракеты могут нести мощные боевые части, обладающие большой эффективностью поражения наземных и воздушных целей. Практически не имеют усилия отдачи на самолет при стрельбе и не требуют упрочнения конструкции самолета в сравнении с авиационными пушками. Пусковые устройства ракет просты по конструкции, легкие и могут быть размещены, как на внутренних, так и на наружных точках крепления, дальность стрельбы, высота полета и перегрузки могут значительно превосходить стрелково-пушечное вооружение. Вес боекомплекта в сравнении с обычным вооружением может быть увеличен в 2-3 раза в весовом балансе самолета.
В июне 1933 года на полигоне в Евпатории успешно прошли стрельбы с самолета Р-5 модернизированными ракетами, а к 1936 году под руководством профессора Победоносцева и Бакаева создан новый нитроглицериновый порох (НГВ), обеспечивающий постоянство горения в камере сгорания ракеты и дающий более мощный реактивный импульс.
При стрельбах с самолетов И-15, И-16 и СБ на подмосковном полигоне в 1935 году окончательно утвердилась идея внедрения авиационных ракет. Во время этих стрельб ракеты, имевшие относительно плохую кучность при наземных стрельбах, превзошли все ожидания при стрельбе с самолета. Кучность ракет с перистым стабилизатором приблизилась к кучности снарядов ствольной артиллерии. Но много надо было еще конструктивно доработать, а именно: выбрать оптимальную форму перистого стабилизатора; исключить случаи невоспламенения порохового двигателя; отработать боевые части и взрыватели к ним; создать новые более простые и легкие пусковые установки, а также подготовить технологический инструментарий к массовому выпуску ракет.
В декабре 1937 года на вооружение истребителей И-15, И-16, И-153 принимаются 82 мм ракеты под названием РС-82 (реактивный снаряд калибра 82 мм), а в июле 1938 г- 132мм для самолета СБ.
Кроме того, подготовлена к выпуску 203 мм ракета - РС-203 для вооружения самолетов ТБ-3.
Ракетам недолго пришлось ждать своего боевого применения. Оно наступило в 1939 году во время военного конфликта в районе реки Халхин-Гол в Монголии и в 1939-1940 году в войне с белофиннами.
Боевую проверку РС-82 в воздушных боях командование ВВС поручило пятерке летчиков - испытателей научно-испытательного института авиационного вооружения (НИИ АВ) под командованием капитана Н.И.Звонарева в сопровождении ведущего инженера – испытателя военинженера 2 ранга А.Д.Поповича и инженера - испытателя воентехника 2 ранга А.Г.Губина.
Пятерка истребителей И-16 в первом бою 20 августа 1939 года первым же залпом сбила два японских бомбардировщика. Всего за 85 боевых вылетов проведено 14 воздушных боев, сбито 13 вражеских самолетов и израсходовано 419 РС-82. Потерь наших самолетов не было. Летчики и техническая группа вернулись в институт с боевыми орденами, а японские специалисты, ошеломленные появлением нового оружия воздушного боя, еще долго исследовали осколки боевых частей ракет для раскрытия секрета оружия советских истребителей.
Успеху боевого применения ракет в воздушных боях способствовало не только само по себе мощное оружие, но и умелое его боевое применение при грамотной технической подготовке. Несмотря на примитивные прицельные устройства истребителей И-16, по сравнению с современными, Н.И.Звонарев достаточно точно мог определить дальность до цели, уточнить прицеливание и произвести пуск тех ракет, замедление в срабатывании взрывателей которых соответствовало дальности стрельбы.
В войне с белофиннами ракеты разных калибров применялись для подавления наземных целей. В этот период созданы бронебойные и бетонобойные ракеты, а также бетонобойные авиабомбы с ракетными двигателями, обеспечивающими большую скорость встречи бомбы с наземной целью. Бронебойные и бетонобойные ракеты оказали большую помощь наземным войскам в преодолении укрепленной долговременными огневыми точками (ДОТами) линии Маннергейма, которую почти круглосуточно, эшелон за эшелоном, бомбили и обстреливали ракетами наши бомбардировщики ТБ, СБ и истребители. К началу Великой Отечественной войны ракетами РС-82 и РC-132 вооружились легендарные штурмовики Ил-2 и истребители МиГ-3 и ЛаГГ-3.

Динамореактивные авиапушки

Начиная с 1926 года, в нашей стране развернулись опытные работы по созданию безоткатных пушек с мощным снарядом для наземных войск и позднее для авиации. Автором этих работ был Леонид Васильевич Курчевский, ставший впоследствии главным конструктором безоткатных пушек.
В 1930 году на одном из подмосковных полигонов для руководителей партии и правительства совместно с представителями Народного комиссариата тяжелой промышленности, Авиатреста, военачальникам и конструкторами самолетов была организована демонстрация безоткатных пушек Л.В. Курчевского.
В программу демонстрации входил показ материальной части на позиции и в движении, а затем стрельба по различным типам мишеней.
Демонстрировались безоткатные пушки калибра 37 мм и выше, включая 420 мм пушку. Все эти пушки монтировались на очень легких лафетах, на мотоциклах, автомобилях. Среди них были и самоходные образцы: так, например, 420 мм пушка была смонтирована на колесном шасси, приводимом в движение двигателем от трехтонного грузовика. Диаметр колес с металлическим ободом превышал три метра. Такая пушка выглядела подобно "Царь Пушке ", установленной в Кремле, как образец искусства литейного дела на Руси.
После показа образцов пушек начались стрельбы. Стрельбы оставили самое сильное впечатление у присутствующих на демонстрации.
Авиационные конструкторы А.Н. Туполев и Д.П. Григорович, не отнеслись безучастно к новому, окруженному большим секретом оружию и тем более к идее о вооружении самолетов безоткатными крупнокалиберными пушками.
Вооружение самолета безоткатными пушками представляло практический интерес. Действительно, для установки пушек не требуется усиления конструкции самолета, во время стрельбы не возникает опрокидывающих моментов из-за удаленности оружия от продольной оси самолета, резко повышается эффективность огня с самолета.
Вывод был таков: безоткатные пушки могут быть установлены на самолетах, но только на новых, разрабатываемых, а не на существующих. Приспосабливать такие пушки на серийные машины значит - их переделывать и заведомо снизить летные характеристики.
Правительство одобрило решение о разработке новых самолетов для безоткатных пушек в КБ Туполева и Григоровича, а Л.В.Курчевского назначило Уполномоченным по спецработам в Наркомате промышленности СССР.
В руках Л.В.Курчевского сосредоточилась власть практически над всеми работами, связанными с вооружением Красной Армии и Военно-Морского флота. Курс Леонида Васильевича, конечно, был взят на внедрение безоткатных пушек во все виды и рода войск Красной Армии.
Таким образом, в 1930 году сформировалась первая доктрина "крупных калибров" в авиации.
Идея о разработке безоткатных пушек, позднее названных динамореактивными, у Л.В.Курчевского зародилась не на голом месте. Образованный инженер много времени уделял изучению истории артиллерии, конструкции оружия, изучению и анализу научных работ в области артиллерии. Ему было известно, что в период первой мировой войны, как за границей, так и в России велись работы по вооружению самолетов и дирижаблей пушками, включая безоткатные пушки. Курчевский решил задачу разработки безоткатных пушек на новой принципиальной основе - без фиктивного снаряда, чем и опередил свое время на добрый десяток лет не только изобретением нового принципа пушки, но и новым видом патрона.
Принцип работы безоткатной пушки Л.В.Курчевского был основан на взаимодействии снаряда и пороховых газов, образующихся при сгорании порохового снаряда. Снаряд и пороховой заряд размещались в камере обычного артиллерийского ствола без затвора (замка). При воспламенении порохового заряда, вследствие весьма быстрого процесса газообразования, давление в камере ствола получается значительно больше атмосферного. Поскольку давление пороховых газов действует с одинаковой силой на стенки камеры и на дно снаряда, то снаряд приобретает поступательное движение в направлении, противоположном истечению пороховых газов.
В качестве порохового заряда был применен прессованный порох на нитроглицериновой основе. Форма прессованного пороха напоминала круглую шашку, подобно внешнему виду гильзы артиллерийского унитарного патрона. К этой шашке монтировались обычный артиллерийский снаряд с измененным ведущим пояском и воспламенительное устройство. В настоящее время такие боеприпасы все еще отрабатываются и называют их боеприпасами с безгильзовым заряжанием или патронами со сгорающей гильзой.
Начальная скорость снаряда безоткатных динамореактивных пушек, предполагаемых для установки на самолет, находилась, в пределах от 300 до 450 м/сек, а вес от 45 до 75 кг, включая и боекомплект.
Первую проверку безоткатных пушек на самолете взял на себя А.Н.Туполев. По его инициативе две динамореактивные пушки калибра 37мм (ДРП-37), были установлены в подвесном варианте на консолях нижнего крыла серийного истребителя-полутороплана И-4 (АНТ-5).
Установкой ДРП-37 на самолете руководил А.В.Надашкевич.
Стрелковые испытания самолета И-4, проведенные летом 1931 года, показали, что ДРП могут быть приняты в систему вооружения отечественных самолетов.
Проектирование первого самолета под динамореактивные пушки Л.В. Курчевского было поручено бригаде, возглавляемой Д.П.Григоровичем в Отделе сухопутных самолетов центрального конструкторского бюро (ЦКБ).
По замыслу конструктора новый самолет должен быть истребителем-перехватчиком, предназначенным для уничтожения атакующих армад бомбардировщиков противника. Истребитель-перехватчик должен был встретить противника до охраняемого объекта, атаковать его, произвести стрельбу из ДРП, а затем приземлиться, перезарядить пушки и вновь обрушиться на врага.
Такая схема перехвата и атаки обуславливалась тем, что пушки ДРП пока еще требовали заряжания вручную. Механизмов, обеспечивающих перезаряжание в воздухе, ДРП не имели. Боекомплект по пять патронов на пушку размещался отдельно от пушек.
В основу истребителя-перехватчика, разрабатываемого под шифром ЦКБ-7, Д.П.Григорович избрал освоенный промышленностью и в войсках знаменитый истребитель биплан И-5. Специфика пушек ДРП потребовала значительной переделки И-5. Самолет ЦКБ-7 стал монопланом с низкорасположенным крылом, нижняя часть которого была покрыта дюралевыми листами, а верхняя - полотняная. Профиль крыла в плане - полуэллиптический.
Под крылом у подкосов шасси размещалось крепление двух однозарядных 37мм безоткатных пушек ДРП-37. Для того чтобы реактивная струя пороховых газов во время выстрела находилась в тени крыла и не повреждала хвостовое оперение, стабилизатор был укреплен на одном уровне с кабиной. Хвостовая часть фюзеляжа была покрыта дюралевой обшивкой.
Кроме двух 37мм пушек ДРП -37 на самолете устанавливался один синхронный 7,62-мм авиапулемет ПВ-1 с боекомплектом в 650 патронов.
Разработкой конструкции пушечной установки занимался Г.М.Можаровский.
Прицеливание по воздушной цели производилось с помощью оптического прицела телескопического типа ОП-1.
Наземные и летные государственные испытания самолета ЦКБ-7 и его вооружения проводились известными летчиками-испытателями Б.Л.Бухгольцем и Ю.И.Дионтковским. Испытания успешно завершились к концу 1931 года.
19 декабря 1931 года в ЦАГИ была созвана конференция из представителей авиационной промышленности, Военно-Воздушных Сил и специалистов в области конструирования самолетов, двигателей и авиавооружения.
В решении этой конференции отмечалась необходимость дальнейшего развития вооружения самолетов динамореактивными пушками калибра 63-76мм для легких истребителей и 100-150мм для относительно тяжелых истребителей-крейсеров.
Одновременно было принято решение о запуске истребителя ЦКБ-7 в серийное производство. Серийный самолет ЦКБ-7 получил обозначение И-Зет, т.е. истребитель секретный.
И-Зет отличался от ЦКБ-7 некоторыми улучшениями в аэродинамическом отношении. Обтекатель двигателя был заменен кольцом Тауненда. Вооружение оставалось без изменений.
Скорость полета И-Зет была равна 300 км/час на малых высотах. Маневренные качества и устойчивость истребителя в полете были достаточно высокими. Благодаря этим особенностям И-Зет был избран для полетов в "звене Вахмистрова" в 1933-1934 гг. в качестве истребителя, базирующегося на авиаматке тяжелого бомбардировщика ТБ-3. "Звено Вахмистрова" достаточно художественно описано в книге П.М.Cтефановского "Триста неизвестных".
И-Зет был первым в мире истребителем монопланом с низкорасположенным крылом, вооруженным мощными пушками и пулеметом.
В 1933 году была построена серия И-Зет в двадцать одну машину, а всего было построено семьдесят истребителей И-Зет. В частях ВВС этот истребитель пользовался у летчиков большой популярностью. Летчики охотно летали на нем, а особенно стреляли.

76-мм авиационная динамореактивная пушка ДРП-76 конструкции Л.В. Курчевского.

Серийное производство и опыт, полученный при эксплуатации И-Зет в воинских частях, способствовали появлению новых идей по совершенствованию истребителя И-Зет. Все эти идеи были воплощены в более совершенном самолете ДГ-52 конструктора Григоровича. На этом самолете устанавливались пушки ДРП-76, модернизированные для обеспечения перезаряжания в полете. Для уменьшения лобового сопротивления дула пушек были закрыты обтекателями, сбрасываемыми перед стрельбой. Каждая пушка имела магазин на пять патронов с подающим и заряжающим механизмом. Магазин представлял собой трубу, укрепленную параллельно стволу пушки. Для заряжения пушки очередной патрон подавался на полку, расположенную с дульной части ствола, а затем под действием встречного потока воздуха и аккумулированной энергии пружины патрон по каналу ствола досылался в камору заряжания. Управление заряжанием производил летчик. Выстрел происходил при замыкании электрической цепи с помощью боевой кнопки, установленной на ручке управления самолетом.
Кроме пушек ДРП-76, на новом истребителе были установлены два синхронных пулемета ПВ-1 и прицел ОП-1. При такой схеме вооружения изменилась и тактика боевого применения самолета. Теперь надобность в посадке самолета для заряжания пушки отпала. Истребитель-перехватчик мог барражировать в районе охраняемого объекта и вступать в бой сходу до израсходования боекомплекта. Боекомплект в десять 76мм и 1300 шт. 7,62мм патронов обеспечивал поражение с большой вероятностью нескольких воздушных и наземных тактических целей.
Серийному самолету ДГ-52 было присвоено наименование ИП-1 - истребитель первый. ИП-1 представлял собой - цельнометаллический свободнонесущий моноплан с полуубирающимися шасси и звездообразным двигателем М-25 мощностью 750 л.с. Скорость полета была 360 км/час и 380 к/час на высоте 2500 метров.
Первый полет ИП-1 совершил в 1934 году. Успешно выдержал государственные, а затем и контрольные испытания.
Этот летный истребитель привлекал внимание ВВС РККА и авиационную промышленность, а особенно после замены пулеметов ПВ-1, на только что принятые на вооружение скорострельные авиационные пулеметы ШКАС.
Самолет ИП-1 строился серийно в период 1935-1936 гг. на Харьковском авиационном заводе. В войска выпущено только восемь самолетов, вооруженных пушками ДРП-76, а остальные двадцать с новой авиационной 20мм авиапушкой ШВАК.
Л.В.Курчевский, уверенный в правоте своей идеи о вооружении самолетов безоткатными крупнокалиберными пушками, организовал демонстрацию стрельб с самолетов И-Зет руководителям партии и правительства, среди которых присутствовали К.Е.Ворошилов, Г.К.Орджоникидзе, М.Н.Тухачевский, а также авиационные конструкторы.
Огонь по наземным целям вело звено самолетов И-Зет под командованием летчика-испытателя научно-испытательного полигона ВВС РККА Т.П.Сузи. В результате стрельб ни один снаряд не вышел из круга диаметром в тридцать метров.
Успех демонстрации был налицо. Члены правительства, военачальники и авиаконструкторы убедились в рациональности динамореактивных пушек на самолетах. Они считали эпоху пулеметной авиации законченной. Теперь будут пушки в небе.
Леониду Васильевичу не терпелось здесь же продемонстрировать и новую мощную 76 мм пушку, установленную на самолете ИП-1, но Дмитрий Павлович Григорович воспротивился по мотивам преждевременности.
Настойчивость первого и упорство второго стали причиной раздора между конструктором-самолетчиком и конструктором-вооруженцем. Их пути больше не пересекались, а ДРП на самолетах Д.П.Григоровича стала с тех пор "лебединой песней". После ссоры с Л.В.Курчевским, Д.П.Григорович пригласил в свою бригаду Ю.А.Победоносцева в качестве руководителя конструкторов вооруженцев. Ю.А.Победоносцев занимался разработкой установок авиавооружения, но без пушек Курчевского.
Л.В.Курчевский продолжал работать над установкой ДРП на самолеты в бригаде А.Н.Туполева, и вместе с тем, организовал свое конструкторское бюро в составе: А.С.Лавочкина, С.Н.Люшина и несколько позднее Б.И.Чарановского и В.Б.Шаврова, работающих над новым пушечным истребителем "ЛЛ" (Лавочкин, Люшин) с пушками ДРП. Дело с "ЛЛ" и истребителем БИЧ-18, конструкции Чарановского, дальше проекта не пошло.
В то время, когда шла разработка проекта легкого истребителя ИП-1, в ЦАГИ две конструкторские группы под общим руководством А.Н.Туполева (одной из них руководил В.Н.Чернышев, другой - А.А.Архангельский) параллельно начали работу над тяжелыми истребителями-крейсерами, оснащенными более крупными, безоткатными пушками Л.В.Курчевского – 102 мм АПК-100 длинной 4 метра.


АНТ-23 (И-12)

Истребитель Чернышева цельнометаллической конструкции получил обозначение АНТ-23 и назывался "Бауманский комсомолец". В ВВС РККА этот самолет получил обозначение И-12. Два звездообразных двигателя с воздушным охлаждением фирмы Бристоль Юпитер были установлены в тандем, т.е. впереди и сзади кабины летчика, один из них с тянущим воздушным винтом, другой - с толкающим.
Продолжение стволов пушек АПК-100 (АПК - автоматическая пушка Курчевского) служили хвостовыми балками самолета, на которых укреплялись горизонтальная поверхность хвостового оперения и стабилизатор. Одной из характерных особенностей этих пушек был механизм перезарядки с электрическим приводом, с помощью которого производилось перезаряжание пушек сразу же после очередного выстрела.
Самолет АНТ-23 был подготовлен к летным испытаниям летом 1933 года, но скоро стало очевидным, что изобретательность В.Н.Чернышова была гораздо больше его конструкторского опыта. Несмотря на то, что два двигателя развивали мощность 850-950 л.с., максимальная скорость в горизонтальном полете едва достигала 300км/час, главным образом, из-за плохой эффективности толкающего воздушного винта. Маневренность была чрезвычайно низкой. Летчики-испытатели были недовольны тем, что при аварийной обстановке нельзя покинуть самолет, не задев заднего воздушного винта.
Испытания И-12 продолжались до тех пор, пока самолет и летчик-испытатель И.Ф.Козлов едва не погиб. При очередном обстреле пушек одна из них взорвалась. Под действием потока воздуха удлиняющая ствол труба (фюзеляжная балка) оторвалась вместе с частью горизонтального оперения. Самолет начал терять управление и устремился к земле. Иван Фролович не помышлял выброситься с парашютом и сосредоточил мысль на спасении и самолета, и себя. Он сумел посадить полуразрушенный, опытный истребитель. Взрывы пушек Л.В. Курчевского имели место и при стрельбах с самолета И-4, но причина осталась до конца не исследованной.
В результате анализа аварий самолета И-12 установлено, что взрывы пушек происходили по причине несовершенства технологии производства прессованного нитроглицеринового пороха, используемого в качестве заряда для ДРП. Оказалось, что при прессовании не всегда удавалось вытеснить из пороха воздух. При воспламенении пороха образовывалась взрывоопасная смесь воздуха и пороховых газов, что и являлось причиной взрыва.
Подход А.А.Архангельского к решению проблемы конструирования военного самолета с пушками ДРП был гораздо более стандартным. Работа над истребителем, получившим обозначение АНТ- 29, была начата летом 1932 года, на несколько месяцев раньше разработки проекта скоростного бомбардировщика (СБ) АНТ-40. Поскольку разработка программы СБ стояла на первом месте, самолет АНТ-29 совершил свой первый полет только в феврале 1935 года, то есть через пять месяцев после полета первого самолета АНТ-40.
Самолет АНТ-29 представлял собой свободнонесущий моноплан цельнометаллической конструкции с двумя двигателями и убирающимся шасси и щитками. Самолет был оснащен двумя двенадцатицилиндровыми двигателями М-100 с жидкостным охлаждением мощностью 750 л.с., которые приводили в движение воздушные трехлопастные винты ВИШ. Характерной особенностью самолета был вдавленный с боков фюзеляж, внутри которого размещались летчик и стрелок. В распоряжении последнего был один 7,62 мм пулемет ШКАС на турельной установке и две 102мм безоткатные пушки АПК-100. Пушки размещались в фюзеляже одна над другой. Для отвода пороховых газов сопла пушек объединялись в общий коллектор, по которому газы выбрасывались за пределы фюзеляжа. Конец коллектора выдавался дальше хвостового обтекателя примерно на 30 см.
К концу 1936 года опытные работы по вооружению самолетов пушками Курчевского свертывались.
На смену "пушкам в небе" появились первые самолеты-ракетоносцы, вооруженные неуправляемыми ракетами типа РС-82 и РС-132, и малокалиберные скорострельные авиапушки.
Тем не менее, труд Главного конструктора ДРП Л.В. Курчевского не остался бесследным. Плоды его труда нашли место в опытных работах послевоенного периода, как в области вооружения авиации, так и наземных войск.

Назад Вверх Следующая

© Д.И.Романов

Реклама

Взгляните на интересный аудиогид по Будапешту на русском языке скачать на сайте - yarvitto.com