Авиационный пулемет ШКАС.

Авиационный пулемет ШКАС.

Разработчик: Шпитальный, Комарицкий
Страна: СССР
Изготовление опытного образца: 1930 г.
Испытания: 1932 г.
Принятие на вооружение: 1932 г.

Первый образец советского скорострельного авиационного пулемета ШКАС был изготовлен в 1930 году. Уже в начале июня 1932 года Шпитальный, Комарицкий и представитель ВВС Пономарев продемонстрировали пулемет наркомвоеномору К.Е.Ворошилову. Присутствовавший при этом представитель Оружпултреста И.Глотов впоследствии воспоминал:

«На демонстрации пулемета объяснения давали Шпитальный и Комарицкий, а также представитель ВВС Пономарев. По окончании демонстрации пулемета мною, по предварительному согласованию с изобретателями, было предложено испытать его в местном тире, на что Ворошилов дал свое согласие. С некоторым вполне понятным волнением встал за пулемет Комарицкий, и открытая по команде наркома обороны стрельба, казалось, слилась в один мощный шквал выстрелов… Все механизмы пулемета ШКАС действовали при стрельбе безотказно… Такой результат внепланового испытания пулемета вызвал одобрение Ворошилова. Он поздравил изобретателей с достигнутым успехом…»

Весь 1931 года шла доводка оружия. Несмотря на явную перспективность этого образца, он оказался очень сложным и потребовал значительных усилий конструкторов и технологов, направленных на оптимизацию технических решений, на повышение живучести оружия. К доводке системы подключился целый инженерно-конструкторский коллектив: И.Пастухов, П.Морозенко, И.Сомов, С.Ярцев, М.Мамонтов, К.Руднев, Г.Никитин, А.Троненков и др.

7 октября Реввоенсовет одобрил результаты полигонных испытаний, а 7 октября 1932 года Реввоенсовет СССР одобрил результаты полигонных испытаний пулемета и 11 октября 1932 года принял постановление о принятии его на вооружение под наименованием «7,62-мм авиационный скорострельный пулемет системы Шпитального — Комарицкого образца 1932 года — ШКАС» (Шпитального — Комарицкого авиационный скорострельный).

Производство пулемета, освоенное Тульским оружейным заводом, проводилось полукустарными методами из-за чересчур сложной конструкции оружия. Переход советской оружейной промышленности к изготовлению авиационного автоматического оружия с высокой скорострельностью потребовал повышения производственной культуры, большой точности в чертежах, расчетах допусков, применения особенно качественных сталей и термической обработки деталей, определявших живучесть и безотказность работы автоматики. Отечественные оружейные производства, хотя они и находились на достаточно высоком техническом уровне, все же оказались неподготовленными для изготовления оружия такого класса. Наибольшие трудности возникли при подборе высокопрочных специальных сталей для самых напряженных деталей и пружин, а также при создании технологии их термической обработки. Именно этим объясняется очень малая живучесть первых пулеметов ШКАС, составлявших на первых порах ничтожные 1500-2000 выстрелов.

Одновременно с выдачей в марте 1933 года заказа на первую крупную партию пулеметов конструкторам предложили увеличить живучесть до 5000 выстрелов. В апреле 1933 года представлен доработанный вариант пулемета, известный под внутризаводским обозначением КМ-33 (конструкторская модель 1933 года), который пошел в производство в июле. Переход с полукустарного на серийное производство произошел только в начале 1934 года. Поэтому пулемет больше известен под обозначением «7,62-мм авиационный скорострельный пулемет системы Шпитального — Комарицкого обр. 1934 г. (ШКАС)». Доводка продолжалась и после постановки производства. Большую работу в этом направлении провела группа специалистов под руководством отечественного инженера-оружейника П.И.Майна.

Пулемет ШКАС КМ-33 ранний.

Проблемы приходилось решать на ходу. Как известно, витые пружины при высоких циклических скоростях теряют свои упругие свойства, становясь, по сути, твердым телом. В пулемете ШКАС, возвратная пружина газового поршня, которая как раз работала в подобных условиях, быстро выходила из строя. Пришлось применить многожильную пружину, что значительно повысило ее стойкость. Для облегчения экстракции гильзы и предотвращения ее обрыва в каморе патронника ввели канавки Ревелли. При выстреле часть пороховых газов устремлялась в канавки, уменьшая силу сцепления гильзы со стенками патронника и облегчая тем самым ее экстракцию. Были введены также пружинные буфера затворной рамы и затвора, которые смягчали удар подвижной системы в заднем положении и повышали скорость ее возврата вперед. В спусковой механизм для увеличения живучести ввели буферную пружину шептала.

Первыми вариантами пулемета ШКАС были крыльевая и турельная версии, освоенные промышленностью в 1933-1934 годах. С 1935 года в производство пошла несколько измененная версия КМ-35, которая отличалась внешне от ранних моделей укороченным кожухом, охватывающего ствол с газоотводной трубкой, а в следующем году — окончательная серийная версия КМ-36 с рядом малозаметных внешне технологических доработок.

Первым из серийных самолетов обрел это оружие истребитель И-16 тип 4 — на нем установили крыльевые пулеметы с тросовым механизмом перезаряжания и системой тросов для спуска.

ШКАС Крыльевой.

Установка пулемёта ШКАС в крыле И-16.

Открытая турельная установка Тур-8, разработанная Н.Ф.Токаревым, принята на вооружение весной 1934 года. В турельном варианте на дульной части ствола крепилась стойка флюгер-мушки (или переднего визира), на кожухе — стойка кольцевого прицела (заднего визира), на затыльнике — рукоятка удержания. Имелась рукоятка управления со спусковым крючком, связанным с шепталом через передаточный рычаг, Флажковый предохранитель запирал шептало. Рукоятка перезаряжания служила для отвода подвижной системы в крайнее заднее положение и при стрельбе оставалась неподвижной.

28 марта 1935 года Ворошилов писал Орджоникидзе: «… в 1936 г. все самолеты серийного производства будут выпущены с этими пулеметами.»

Позднее, с созданием новых типов самолетов разработали и другие варианты турельных (блистерных) установок с прозрачным экраном, например верхние турели системы Г.М.Можаровского и И.В.Веневидова МВ-5 (ставилась на самолет Су-2) и МВ-3 (самолеты СБ, ТБ-3). Для бомбардировщиков СБ и ДБ-3 Можаровским и Веневидовым под ШКАС разработана выдвижная нижняя люковая установка МВ-2 с перископическим прицелом.

Верхняя турель ТСС-1 и нижняя МВ-2 на бомбардировщике Ар-2.

В 1937 году был принят синхронный вариант, разработанный в тульском ЦКБ-14 К.Н.Рудневым, В.И.Салищевым, В.А.Галкиным, В.П.Котовым, а в 1938 году — установка синхронного ШКАСа разработки Г.Г.Куренкова, М.И.Владимирского, В.А.Галкина. Синхронизатор, допуская стрельбу через винт, снижал ее темп до 1650 выстр/мин. Чтобы компенсировать снижение скорострельности на синхронном варианте ШКАСа применили удлиненный на 150 мм ствол, что несколько улучшало внешнюю баллистику пули, увеличивая ее начальную скорость. Конструкция синхронного пулемёта ШКАС отличалась от оригинала переносом всех основных деталей, за исключением рычага взвода и бойка, с затворного блока на ствольную коробку. При этом на базе удлиненного синхронного ШКАСа существовали параллельно две версии — с тросовым механизмом заряжения и ручным.

ШКАС Синхронный.

ШКАС Синхронный, удлиненный с рукояткой заряжения.

В 1941 году появилась последняя версия ШКАСа с длиной ствола на 75 мм короче, чем у синхронной. ШКАС модели 1941 года предназначался исключительно для крыльевой установки штурмовиков Ил-2.

ШКАС в крыле Ил-2. Схема.

Поначалу, для стрельбы из пулемёта применялись валовые винтовочные патроны калибра 7,62 мм со всеми существовавшими в то время видами пуль, предназначенные для стрельбы из карабинов, винтовок, пулемётов. Однако в процессе испытаний выяснилось, что они не подходят для стрельбы из ШКАСа. Механизмы оружия, обладающего высоким темпом стрельбы (порядка 1800 выстр./мин), настолько быстро производят извлечение патрона из ленты и досылание его в патронник, что возникающие при этом инерционные перегрузки могут привести к демонтажу патрона. Задержки, которые возникали при стрельбе из ШКАСа обыкновенными патронами (демонтаж и излом патрона, выпадение капсюля, западание пули в гильзу, разрушение капсюльного состава) были вызваны именно инерционными перегрузками. Устранение большинства из вышеперечисленных задержек требовало разборки пулемёта, что во время полёта, естественно, невозможно.

Несовершенство патронов ставило под угрозу жизнь лётчика и выполнение боевой задачи. Прекрасно спроектированное оружие, как выяснилось, обогнало по совершенству патроны, которыми стреляло — довольно редкое явление в истории оружейной техники. Выход из создавшегося положения напрашивался сам собой: необходимы специальные авиационные патроны. За их разработку взялся коллектив конструкторов, возглавляемый Н.М.Елизаровым. К середине 30-х годов работа была завершена и, в результате, появились 7,62-мм патроны для пулемёта ШКАС.

Боеприпас к авиационному пулемёту по внешнему виду практически не отличаются от сухопутных винтовочных патронов. Вместе с тем, в их конструкции имеются малозаметные, но важные отличия, которые отражают специфику применения боеприпаса именно в оружии, обладающем высоким темпом стрельбы.

Для увеличения прочности крепления пули в гильзе патроны с обыкновенными пулями «Л» (лёгкая, обр. 1908 г.) и «Д» (тяжёлая дальнобойная обр. 1930 г., только для ГАУ), выпускавшиеся ТПЗ, имели двойной обжим дульца гильзы по высоте. С этой целью пули в таких патронах посажены глубже на 1,3 мм по сравнению с обычным патроном обр. 1908 г. На пулях отсутствуют канавки (каннелюры). Патроны, выпускавшиеся ППЗ, имели усиленный двойной обжим на краю дульца гильзы, который производился 4-мя плашками. После первого обжима патрон поворачивался на небольшой угол и затем производился повторный обжим на том же уровне. Длина патронов ППЗ оставалась стандартной, лёгкие пули могли как иметь, так и не иметь каннелюру.

По сравнению с гильзой обычного патрона гильзы для патронов к пулемёту ШКАС имели большую толщину стенок и дна. Это увеличило их прочность и позволило значительно уменьшить вероятность поперечного разрыва гильз при выстреле — задержки, абсолютно неустранимой в полёте. Гильзы к патронам ШКАС изготавливались как из латуни, так и из биметалла (сталь, плакированная томпаком), а впоследствии только из биметалла (на ТПЗ начиная с 1935-1936 гг., на ППЗ — с 1938 г.)

Для предотвращения перемещения капсюля в гнезде часто применялось его кольцевое кернение, сам капсюль уменьшился по высоте. Чтобы сохранить массу ударного состава при уменьшении высоты капсюля, запрессовка состава осуществлялась фигурным пуансоном, который распределял ударный состав по краям капсюля. Капсюльный состав с фольгой закреплялся в колпачке капсюля при помощи специально подобранных стойких лаков.

Помимо патронов с обыкновенными пулями «Л» и «Д» к пулемёту ШКАС были разработаны патроны с пулями специального назначения. Их номенклатура была достаточно широка и включала в себя:
— патрон с бронебойной пулей Б-30;
— патрон с бронебойно-зажигательной Б-32;
— патроны с трассирующими пулями Т-30 и Т-46;
— патрон с бронебойно-трассирующей пулей БТ;
— патрон с бронебойно-зажигательно-трассирующей пулей БЗТ;
— патроны с зажигательно-пристрелочной пулей ЗП и ПЗ.

Для отличия 7,62-мм «шкасовских» патронов от обыкновенных с 1938 года на фланце гильзы выштамповывалась буква «Ш».

Для стрельбы из пулемёта ШКАС патроны снаряжались в металлическую рассыпную ленту, звенья которой соединялись между собой самими патронами. При стрельбе звенья ленты вместе с гильзами выбрасывались из пулемётной установки за борт самолёта или в специальный кошель.

Звенья патронов в ленте для пулемета ШКАС.

Патроны к пулемёту ШКАС, как и прочие, укупоривались в «цинки» и деревянные ящики, на которые наносился специальный знак — надпись «ШКАС». Дополнительно наносился знак в виде красного или чёрного пропеллера.

Наличие красного пропеллера обозначает, что патроны допущены к стрельбе через винт самолёта. В этом случае движение подвижных частей пулемёта согласовывалось с вращением коленчатого вала двигателя через особое устройство — синхронизатор. Для допуска к стрельбе через винт, патроны подвергались тщательной аттестации. Основным проверяемым параметром было, так называемое, время срабатывания капсюльного состава, от которого существенно зависит момент, когда пуля покидает канал ствола оружия. Кроме того, более строго проверялись баллистические характеристики, герметичность патронов и др. На укупорку патронов успешно прошедших аттестацию наносился красный пропеллер, у не прошедших — чёрный. Патроны, у которых на ящике имелся знак в виде чёрного пропеллера были допущены для стрельбы из всех авиапулемётов, кроме синхронных.

В 30-е годы 7,62-мм патроны для пулемёта ШКАС выпускались на Тульском (ТПЗ) и Подольском (ППЗ) патронных заводах.

С началом Великой Отечественной войны патрон к пулемёту ШКАС с пулей Л приобрёл стандартную длину при этом прочность посадки пули в гильзе обеспечивалась за счёт более плотного обжима пули и строго контролировалась. Пуля могла иметь или не иметь каннелюру. В основном такие патроны использовались для учебных стрельб.

Во время войны 7,62-мм винтовочные патроны с пулями специального назначения выпускались на предприятиях, работающих по заказам ГУ ВВС (основная потребность в них была именно у авиации). Заводы производили такие патроны только со «шкасовскими» гильзами, имеющими утолщённые стенки. В 1942 году выяснилось, что патроны со спецпулями, поступающие в сухопутные войска с этих заводов (заказы по линии ГАУ) при использовании в пехотном оружии (пулемёты «Максим» и ДП, винтовка Мосина) дают задержки — наблюдались тугие экстракции гильзы. Для устранения этого недостатка гильз патронов, отгружаемых в сухопутные войска, покрывались специальным лаком.

Действие автоматики пулемета происходило за счет энергии пороховых газов, отводимых из канала ствола. Питание пулемета производилось с помощью металлической звеньевой разъемной ленты. Пулемет был снабжен пружинными буферами затворной рамы и затвора.

Главной «изюминкой» ШКАСа была система питания, собственно, и позволившая достичь столь высокого темпа стрельбы — 1800 выстр./мин. Подача патрона производилась зубчаткой (барабаном) на 10 гнезд, вращавшейся на продольной оси внутри неподвижного кожуха. На оси зубчатки и внутренней поверхности кожуха выполнялся винтовой паз. При движении штока поршня назад его криволинейный гребень давил на ведущий ролик рычага подачи, качавшегося в горизонтальной плоскости, и поворачивал его влево. Рычаг своим пальцем проворачивал зубчатку. Патрон, подхваченный зубчаткой, входил закраиной гильзы в винтовой паз. За один цикл автоматики зубчатка поворачивалась на 1/10 оборота, при этом патрон скользил по винтовому пазу, извлекался из звена рассыпной ленты и перемещался назад.

Таким образом, извлечение патрона из ленты и его подача происходили плавно — к приемному окну ствольной коробки патрон подходил за полный оборот, т.е. 10 выстрелов. Здесь его подхватывал рычажный подаватель и прижимал к приемному окну, удерживая приподнятым вверх. Это позволяло сократить длину хода затвора. Непрерывная работа подающего механизма, снижение скоростей движения ленты и патрона при подаче на линию досылания предотвращало их повреждения, разрушение или перекос (правда, прочность гильзы и крепления в ней пули у авиационных патронов все же пришлось увеличить). Кроме того, описанная система позволяла уменьшить длину оружия, что немаловажно для размещения на самолете. При заряжании пулемета следовало освободить зубчатку, подвести к ней патронную ленту и с помощью откидной рукоятки заряжания провернуть зубчатку, введя в нее 8-9 патронов, затем включить подаватель.

Не менее остроумно был устроен выбрасывающий механизм. Его работа раскладывалась на два этапа. При движении назад затворная рама поворачивала в поперечной плоскости отражатель. Тот выталкивал гильзу из лапок затвора в боковое гнездо ствольной коробки, где она удерживалась подпружиненным гильзоулавливателем. Отсюда ее выталкивал через гильзоотводное отверстие выступ штока при движении вперед.

В затыльнике монтировались пружинные буферы затворной рамы и затвора. Они не только смягчали удар подвижной системы в заднем положении, но и повышали начальную скорость ее возврата вперед. В сочетании с малой длиной хода затвора и совмещением по времени операций перезаряжания это уменьшало длительность цикла автоматики и повышало темп стрельбы.

Схема работы пулемета ШКАС.

Вес пулемета ШКАС составлял: турельный вариант 10,5 кг; крыльевой 9,8 кг; синхронный — 11,1 кг. Баллистика и темп стрельбы у турельного и крыльевого вариантов одинаковы: при весе пули 9,6 г и заряде 3,2 г табличная начальная скорость 825 м/с, а темп 1800 выстр./мин. У синхронного варианта темп стрельбы ниже — до 1650 выстр./мин. Зато начальная скорость несколько выше (850 м/с) за счет большей длины ствола.

Турельный вариант устанавливался на самолетах Ил-4, Пе-8, ТБ-4, ТБ-3 (на ТУР-6), Ер-2, ДБ-3, СБ, У-2ВС, Р-5 и других. Крыльевой вариант устанавливался на истребителях И-16 и штурмовиках Ил-2, а синхронный — на истребителях И-16, И-153, ЛаГГ-3, Як-1, Як-7 и др.

Серийное производство пулеметов ШКАС постоянно росло. В 1933 году было выпущено 365 экз., в 1934 году — 2476, в 1935 году — 3566, в 1937 году — 13005, в 1938 году — 19687, в 1940 году — 34233, в 1943 году — 29450, в 1944 году — 36255 и в 1945 году — 12455.

Пулемет ШКАС был оружием выдающимся во многих отношениях, по сути, являясь первым отечественным чисто авиационным пулеметом, сконструированным с учетом требований своего времени. Непрерывная подача ленты, многожильная возвратно-боевая пружина, бешеная скорострельность — это было реализовано в ШКАС впервые.

К негативным моментам конструкции ШКАСа относится весьма высокая трудоемкость и сложность конструкции пулемета. Также к недостаткам можно отнести невозможность смены направления подачи ленты. Из-за замысловатой схемы движения патрона, подача осуществлялась только снизу справа, что правда несколько снижало остроту этой проблемы, по сравнению с классическими схемами подачи патрона чисто слева или чисто справа.

С появлением ШКАСа в советской школе стрелкового оружия произошел отход от концепции унификации оружия для всех видов вооруженных сил, за которую ратовали советские мэтры Федоров и Дегтярев. Хотя ШКАСы иногда применялись и в качестве ручных, и зенитных на различных импровизированных станках, высокий темп стрельбы делал их живучесть в «сухопутном варианте» крайне малой. Что ж, это было закономерной платой за выдающиеся качества этого оружия.

Среди современников — пулеметов, созданных в других странах, не было оружия равного ШКАСу по темпу стрельбы. Некоторые образцы иностранных пулеметов, конечно достигали таких параметров как у ШКАСа, но только за счет снижения надежности.

Модификации:

ШКАС (т) — турельный, первая модификация.

ШКАС (кр) — крыльевой пулемет ШКАС был взаимозаменяем с турельным и имел только те различия, которые диктовались удобством эксплуатации. Ручка заряжания в нем была заменена тросовым механизмом. Вес — 9,8 кг; при весе пули 9,6 г и заряде 3,2 г табличная начальная скорость 825 м/с, а темп 1800 выстр./мин. Крыльевой вариант устанавливался на истребителях И-16 и штурмовиках Ил-2.

ШКАС (с) — синхронный вариант пулемета ШКАС был создан в 1936 году конструкторами В.Н.Салищевым, К.Н.Рудневым и В.П.Котовым. Отличительной особенностью конструкции синхронного механизма этого пулемета являлось перенесение всех основных его деталей, за исключением бойка и рычага взвода, с затвора на ствольную коробку. Вес — 11,1 кг, темп стрельбы- до 1650 выстр./мин, начальная скорость — 850 м/с.

Характеристики:

Калибр, мм: 7,62
Патрон: 7,62 х 54 мм R
Принципы работы: Отвод пороховых газов
Скорострельность,
выстрелов/мин: 1800 (ШКАС (с) — 1650)
Вид боепитания: ленточное
Вес (турельный), кг: 10,5
Темп стрельбы, выст./мин: 1800
Начальная скорость, м/с: 825

Турельный пулемет ШКАС в музейной экспозиции.

Синхронный пулемет ШКАС в музейной экспозиции.

Стрелок-радист за турелью пулемета ШКАС бомбардировщика СБ.

ШКАС в разобранном виде.

7,62-мм авиационный пулемёт ШКАС. Рисунок.

ШКАС. Схема.

Список источников:
А.Б.Широкорад. История авиационного вооружения.
Евгений Аранов. Авиационное вооружение СССР.
Семен Федосеев. Авиационные высокотемпные.
Сайт «Уголок неба». 2017 г. страница: «ШКАС 7,62-мм авиационный пулемет».