20-мм авиационная пушка ШВАК.

20-мм авиационная пушка ШВАК (СП-20).

Разработчик: Шпитальный, Владимиров
Страна: СССР
Принятие на вооружение: 1936 г.

Авиационная пушка ШВАК, созданная на базе конструкции скорострельного пулемета ШКАС, была знаковой. Появившись еще в середине 30-х годов, ШВАК не только ознаменовала прорыв в вооружении советской авиации, но и вплоть до конца Второй Мировой войны являлась самой скорострельной авиапушкой в мире, во всяком случае, из серийных. Однако, как это всегда бывает, любая палка имеет два конца. Так и ШВАК, хотя и распиаренная советской пропагандой, как самая-самая, имела целый букет недостатков, которыми пришлось заплатить за высокий темп стрельбы. Эти и весьма слабый патрон с плохой баллистикой, большая масса и чрезмерная технологическая сложность конструкции, и, как следствие, высокая стоимость. К этому следует добавить еще и непомерные амбиции автора ШВАК — руководителя ОКБ-15 Бориса Гавриловича Шпитального, который всеми правдами и неправдами «задвигал» любые конкурирующие разработки.

Как и многие советские военные разработки 30-х годов история появления и развития пушки ШВАК покрыта массой тайн, легенд и домыслов. Прежде всего точно не известно, когда конкретно начались работы по 20-мм пушке. По ряду доступных документов, разработка пушки велась параллельно с одноименным 12,7-мм пулеметом как унифицированной бикалиберной системы с весны 1932 года, то есть, практически параллельно с 7,62-мм пулеметом ШКАС. По другим данным, старт работ над 20-мм вариантом ШВАК относится к началу 1934 года, когда Шпитальный начал переработку 12,7-мм пулемета под более мощный патрон по собственной инициативе.

По всей вероятности, истина, до которой вряд ли когда до конца удастся докопаться, лежит посередине. Подключив логику, можно прийти к выводу, что задумка Шпитального об унифицированном оружии под разные калибры действительно имела место быть. В противном случае не было смысла сначала городить тяжелый, сложный и дорогой пулемет ШВАК под 12,7-мм калибр. Впрочем, часто современная логика абсолютно не работает, когда касаешься отечественной истории 30-х годов, где подчас те или иные решения принимались совершенно парадоксально, непостижимыми путями, путем использования связей «наверху», и продавливания «нужных» решений.

Так или иначе, но, по всей видимости, первоначально приоритет в разработке крупнокалиберного оружия был отдан все же 12,7-мм пулемету, который прошел испытания в период второй половины 1932 года и в 1934 был принят на вооружение. Скорее всего, в то время просто не хватило людских ресурсов реализовать одновременно и 12,7-мм и 20-мм версии оружия. Не зря видимо, в период освоения 7,62-мм пулемета ШКАС, работы по 12,7-мм ШВАК-у были переданы в Ковровское КБ-2 и велись под руководством С.В.Владимирова. И лишь в начале 1934 года группа разработчиков: А.И.Гнатенко, П.Е.Иванов, Г.И.Маханев и А.И.Голышев под общим руководством С.В.Владимирова смогла приступить к реализации идеи Шпитального.

Как и в предыдущих разработках, в 20-мм пушке ШВАК использовалась изюминка систем Шпитального — барабанный 10-позиционный механизм поэтапного извлечения патрона из ленты, чем достигалась высокая скорострельность. Эта схема работы, требовала применения своего собственного рантового патрона с выступающим фланцем-закраиной, которая цеплялась за винтовой паз барабана оружия, из-за чего никакой другой тип патрона не мог использоваться в оружии Шпитального.

Строго говоря, идея унификации оружия под разные калибры достаточно здравая. Очень многие системы в мировой практике проходили такой путь. Но в случае с оружием Шпитального не все так однозначно. Если самый первый проект пулемета ШКАС строился вокруг уже существовавшего винтовочного патрона 7,62х54R с закраиной, что было логично во имя достижения высокого темпа стрельбы, то уже пушка ШВАК требовала разработки принципиально нового патрона подобной, рантовой конструкции. В случае с 12,7-мм пулеметом, такое решение оказалось неудачным. Поскольку подобный калибр предполагался как универсальный, не только для авиации, но и для других родов войск, при уже существующем дегтяревском 12,7х108 мм, более удобном для магазинного питания, даже напористости Б.Г.Шпитального не хватило, чтобы продавить параллельный выпуск аналогичного рантового патрона 12,7х108R.

Этот патрон выпускался очень недолго, параллельно с небольшой серией 12,7-мм ШВАКов, и, в конце концов, был снят с производства. Судьба 20-мм версии ШВАК оказалась значительно удачней. На момент создания пушки, других 20-мм патронов в СССР не существовало. Рассматривался как вариант выпуск «Длинного Солотурна» — мощного швейцарского патрона 20х138R, под который в КБ-2 проектировался универсальный автомат Я.Я.Атслега АП-20, но в целом, ниша 20-мм боеприпаса не была заполнена, что развязало руки Шпитальному.

Другим негативным моментом унификации 12,7-мм и 20-мм ШВАК явилось то, что группа С.В.Владимирова, стремясь сохранить единую конструкцию узлов двух систем, вынуждена была уровнять геометрические размеры по длине двух типов патрона. Длина обоих патронов в 147 мм обеспечивала единую конструкцию самого трудоемкого узла систем — барабанной конструкции подачи. Но если 12,7-мм патрон был весьма мощным для своего класса, то новый 20х99R оказался одним из самых слабых среди своих зарубежных аналогов. Кроме того, если 20-мм пушка ШВАК по своим массо-габаритным параметрам, в целом, вписывалась в общемировые рамки, то 12,7-мм пулемет, имея унифицированные с пушкой размеры, был, очевидно, слишком тяжел. Масса в 40 кг без учета боеприпасов и периферии, никак не компенсировалась даже очень высоким темпом стрельбы.

Все эти негативные моменты послужили причиной того, что 12,7-мм пулемет ШВАК остался, по сути, полуэкспериментальным образцом, тиражированным в мизерном количестве. 20-мм пушке же предстояла длинная и славная карьера. Хотя, после провала «бикалиберного» дуэта, по логике, смысла в сложной конструкции при слабом патроне уже не было.

К сожалению, подробности доводки пушки в период с 1934-го по 1936 год неизвестны. По всей видимости, с учетом опыта работ по пулеметам аналогичной конструкции калибра 7,62 и 12,7-мм, с детскими болезнями удалось справиться. Первоначально команда С.В.Владимирова разработала ШВАК в версии турельной пушки (ТП-20) и крыльевой (КП-20). Позднее этим версиям был присвоен индекс ГРАУ 2П-111 и 2П-111кр соответственно.

Турельная ШВАК ТП-20 (2П-111).

Крыльевая ШВАК КП-20 (2П-111кр.).

Особый приоритет придавался разработке именно турельного варианта пушки. Это было связано с увлечением в середине 30-х годов в СССР самолетами-гигантами. Пушечные турели предполагались для вооружения тяжелых бомбардировщиков А.Н.Туполева ТБ-4 (АНТ-16), ТБ-6 (АНТ-26) и ДБ-А В.Ф.Болховитинова, которые, впрочем, остались невооруженными прототипами. Единственными самолетами того периода, где были установлены пушечные турели со ШВАКами была летающая лодка МК-1 (АНТ-22) и самолет сопровождения ЦКБ-54.

Носовая турель с пушкой ШВАК ТП-20 на ЦКБ-54.

Верхняя турель с пушкой ШВАК ТП-20 на ЦКБ-54.

К концу 1936 года появилась версия мотор-пушки МП-20 (2П-114) с удлиненным на полметра стволом.

Мотор-пушка ШВАК МП-20 (2П-114).

Первым советским самолетом, где удалось испытать новое оружие, был истребитель конструкции Н.Н.Поликарпова И-16. В июле 1936 года на экспериментальной версии «ишачка» — ЦКБ-12П (пушечный) были установлены две крыльевые пушки ШВАК. Испытания И-16П проходили с июля по сентябрь 1936 года. Уже в следующем 1937 году эта модификация под обозначением И-16 тип 12 стала выпускаться серийно на заводе № 21. Впоследствии, когда появился тип 10 с форсированным двигателем М-25В и синхронными пулеметами ШКАС в фюзеляже, переставлено было оружие и в пушечной машине. С двигателем М-25В, с фюзеляжными пулеметами как у типа 10, этот И-16 получил обозначение тип 17. Оба типа самолетов выпускались в течение 1938 года и испытания проходили в боевых условиях в Испании.

Пушка ШВАК КП-20 на истребителе И-16 тип 17.

Установка пушки ШВАК КП-20 в крыло И-16 тип 17.

В октябре — ноябре 1936 года впервые поднялся в воздух третий прототип истребителя И-17 (ЦКБ-19бис), оснащенной мотор-пушкой ШВАК, расположенной в развале цилиндров двигателя М-100А.

Разработка синхронной версии пушки несколько затянулась. Для Советского Союза дело это было новое и, резонно, вызывала опасение возможность попадания пушечного снаряда в лопасть винта. Лишь в начале 1940 года построили войсковую серию пушечных «чаек», обозначенных И-153П (№№ 6578, 6598, 6760). И-153П проходили испытания в 16-м ИАП 24-й авиадивизии Московского военного округа в течение лета 1940 года. В целом испытания прошли успешно, последовало решение о постройке еще трех таких пушечных истребителей.

Синхронная пушка ШВАК СП-20.

Собственно, до самого конца 30-х годов применение пушек Шпитального-Владимирова носило практически экспериментальный характер. Единственным серийным самолетом, где устанавливались крыльевые ШВАКи в тот период, были пушечные варианты истребителя И-16 — тип 17 и тип 28, выпускавшиеся параллельно с пулеметными версиями.

ВВС встретили новое оружие без восторга. На тот момент в Советском Союзе уже успели ознакомиться с простыми, безотказными и технологичными пушками «Oerlikon», оценили мощь снарядов «Solothurn». В сравнении с ними пушка ШВАК будучи чрезвычайно сложной в производстве и эксплуатации, со слабым боеприпасом, хоть и имевшая значительно более высокий темп стрельбы, выглядела не слишком выигрышно. На это накладывались весьма сложные взаимоотношения руководства УВВС, Артуправления и лично Б.Г.Шпитального.

26 декабря 1938 года начальник научно-исследовательского полигона авиационного вооружения ВВС РККА полковник Г.М.Шевченко писал письмо начальнику Особого отдела:

«… по собственному почину в 1934 году Шпитальный начал работать над своей 20 мм пушкой «Швак», решив ее сделать универсальной и как пушку и как 12,7 мм пулемет. Такая универсальность привела к тому, что и как пушка и как пулемет «ШВАК» получился не удовлетворяющим современным требованиям.

Недостатки как пушки: малая эффективность снаряда — почти в 2-2,5 раза меньше чем эффективность снаряда «Эрликон» 20 мм. Вес снаряда 92 грамма у пушки «Эрликон» 128 грамм. Большая потеря скорости снаряда на траектории, что позволяет вести действительный огонь только на дистанциях до 600 м. У снаряда «Эрликон» потеря значительно меньше.

Недостатки как пулемета: большой вес — 35-40 кг, у пушки такой же, как вес пулемета и пушки был один и тот же, а снаряд пулемета меньше на 40 грамм чем у пушки, эта универсальность никому была не нужна.

Давая Шпитальному заказ на это универсальное оружие для ВВС, АУ с ведома, очевидно, командования ВВС, не могло не знать, что с этого ничего хорошего не получится (до 1935 года опытными заказами на оружие для ВВС ведало АУ).

Командование ВВС, получив в 1931 году или начале 1932 года 20 мм пушку «Эрликон» со снарядами различного действия, не уделило достаточного внимания ей. Пушка была передана на испытания в ВВС Черного моря, где начальником ВВС был Лавров, безусловно понимавший значение крупнокалиберного оружия (автоматического) для авиации. Пушка была испытана примитивно, в основе в части эксплуатации ее на самолете, а не в части боевого эффекта ее снаряда по материальной части самолетов. Если бы последнее было сделано, ВВС могло и, очевидно, потребовало бы от Шпитального делать свою пушку под изученный хороший снаряд «Эрликон», а не под ублюдочный снаряд пушки «Швак».

Руководивший в это время авиавооружением главный инженер по вооружению Коннэрт по неизвестным причинам тоже должного внимания этой пушке и ее снаряду не уделил. Заступив начальником отдела вооружения НИИ ВВС в 1935 году, я организовал широкие испытания по боевой эффективности снарядов пушки «Эрликон» по материальной части самолетов и моторов. Эффективность оказалась хорошей. Для того, чтобы убедить командование ВВС в хорошей эффективности этого снаряда, помимо отчета по испытаниям, на полигоне мы показали Алкснису, Меженинову, Лаврову, Сакриеру, Халепскому (в это время он был начальник вооружений РККА) и ряду других действие снарядов пушки «Эрликон» и «Швак» по материальной части самолетов и моторов, одновременно доказывая необходимость сконструировать нашу пушку под снаряд «Эрликон» взамен снаряда «Швак».

Это же требовали и в отчете. УВВС дало задание и КБ Тульского завода сделало в 1937 году пушку новую, но не под рекомендуемый нами хорошо изученный снаряд «Эрликон», а под снаряд Рейнметалл, совершенно нами не изученный. Узнав об этом, когда еще пушку только начали делать, я 11 апреля 1937 года написал Алкснису как начальнику ВВС письмо, доказывая, что это не верно. Одновременно обращал его внимание на то, что эта пушка будет весить 65 кг, гильза очень большая. Пушку на истребитель будет ставить трудно, а боезапас будет ничтожен. Дело от этого не изменилось. При посещении им полигона опять доказывал ему это. Говорил об этом и Сакриеру. Пушка эта пока до сих пор не доведена.

Таким образом, ВВС пренебрегло полученным полигоном опытом по изучению снаряда пушки «Эрликон» и никакой пушки под него не сконструировало.»

Приведенное выше письмо лишь весьма поверхностно свидетельствует о том, какой нездоровый климат царил вокруг Шпитального и его оружия.

По всей видимости, критика на первых порах возымела действие. В 1937 году на базе автоматики ШВАК в тульском ЦКБ СВ был разработан опытный автомат под индексом ЦКБСВ-75 конструкции И.Н.Гришеля, В.А.Дегтярева, Р.Н.Козырева, Г.А.Гулина, А.А.Волкова, С.А.Ярцева.

Экспериментальный автомат ЦКБСВ-75.

Само собой, в автоматике ШВАК не было возможности применить штатный эрликоновский патрон, не имевшей закраины, поэтому под ЦКБСВ-75 был разработан свой оригинальный «рантовый» 20х110R. Дальнейшая судьба этой системы, равно как и конструктивные особенности неизвестны. В ряде публикаций ЦКБСВ-75 путают с разработанной параллельно пушкой Атслега АП-20, проходившей испытания в 1937 году.

Параллельно работу над альтернативной авиапушкой в КБ-2 под более мощный патрон 20х110 мм проводил С.А.Дегтярев в содружестве с Г.С.Шпагиным. В 1937 году автомат ДШАК проходил испытания, показав вполне конкурентные данные.

Впрочем, критика пушки ШВАК закончилась в 1938 году. Сравниться в аппаратных интригах со Шпитальным не мог никто. К 1941 году в застенках НКВД поочередно погибли практически все, кто критиковал любимца Сталина — нарком ВВС Я.И.Алкснис; начальник вооружений ВВС РККА И.Ф.Сакриер; начальник вооружений РККА И.А.Халенский; начальник НИИ ВВС И.А.Филин; начальник штаба ВВС В.К.Лавров; начальник штаба Управления ВВС С.А.Меженинов; начальник научно испытательного полигона ВВС Г.М.Шевченко. Был также расстрелян как враг народа разработчик пушки АП-20 Я.Я. Атслега. Репрессий лишь удалось избежать С.А.Дегтяреву, но работа над ДШАК была свернута.

Таким образом, к концу 30-х годов конкуренции в области 20-мм авиационных систем у пушки ШВАК не осталось. Этот период совпал с созданием целой серии новых боевых самолетов, в состав вооружения которых в обязательном порядке включалась пушка ШВАК. Мотор-пушка составляла основу вооружения истребителей Як и ЛаГГ, в крыльевом исполнении она шла на первые серии штурмовиков Ил-2.

Мотор-пушка ШВАК МП-20 на двигателе М-105П.

Пушка ШВАК КП-20 в крыле штурмовика Ил-2.

ШВАК КП-20 в крыле Ил-2. Схема.

Начало войны подстегнуло как массовое производство пушек ШВАК, так и внедрение синхронных версий орудия, которые с 1942 года устанавливались на истребители Лавочкина Ла-5, ставили их на отдельных сериях истребителя МиГ-3.

Синхронные пушки ШВАК СП-20 на истребителе Ла-5.

Синхронные пушки ШВАК СП-20 на пушечном варианте истребителя МиГ-3.

А вот турельная ШВАК в нашей авиации не прижилась. Слишком громоздкая и тяжелая, она не вписывалась в легкие турельные установки наших бомбардировщиков. Применение ее было весьма ограниченным. Ее ставили на летающую лодку МТБ-2 (АНТ-44), примеряли на опытные бомбардировщики Мясищева ДВБ-102. Практически единственным серийным самолетом, где штатно устанавливались турели со ШВАК, был тяжелый бомбардировщик Пе-8, выпуск которого в течение войны был, по сути, штучным. Да в самом конце войны на верхней турели бомбардировщика Ер-2 также появилась пушка ШВАК.

Верхняя оборонительная установка ТАТ с пушкой ШВАК ТП-20 на Пе-8.

Таким образом, основным потребителем пушек ШВАК стала советская истребительная авиация. Когда был снят с производства истребитель И-16, а штурмовик Ил-2 был перевооружен на 23-мм пушки ВЯ, было практически свернуто производство крыльевой версии ШВАК. Лишь в 1943 году было выпущено 158 пушек для установки на лендлизовских «Харрикейнах» взамен 7,7-мм пулеметов «Browning». В конце войны, правда, крыльевые варианты вновь нашли свое применение, став наступательным вооружением бомбардировщиков Ту-2.

Истребитель «Hurricane» Мк.IIВ c советским вооружением: 2 х ШВАК, 2 х УБ и 6 х РС.

В 1941 году на базе пушки ШВАК в ОКБ-15 совместно с ОКБ-16 была разработана «наземная» версия орудия для установки в башни легких танков — ТНШ-20 или ТНШ-1 (танковая Нудельмана-Шпитального). Основой конструкции стала крыльевая ШВАК, от мотор-пушки заимствован ствол, от турельной — тяга перезаряжания, заново созданы спусковой механизм, прицел и затыльник.

Пушка ТНШ-20 составляла основу вооружения легкого танка Т-60, выпущенного в количестве около 6000 экземпляров. Для пушки ТНШ-20 с длиной ствола 82,4 калибра максимальная дальность стрельбы прямой наводкой достигала 2 км. Впрочем, и без того слабый снаряд ШВАК в танковой пушке был опасен разве что для небронированной техники вермахта, а весьма чувствительная к загрязнению автоматика пушки часто отказывала в условиях запыленности, свойственной специфики применения бронетехники.

Пушка ШВАК ТНШ-20 на легком танке Т-60.

Некоторое количество ШВАКов устанавливалось на импровизированные зенитные станки объектовой ПВО, а также в кузовах грузовиках и на площадках бронепоездов.

Пушка ШВАК ТП-20 на полубронированном грузовике ЗиС-5.

Пушка ШВАК ТП-20 на тумбовой установке.

Тем не менее, производство пушек ШВАК постоянно наращивалось. Выпуск этих пушек был налажен на Ковровском оружейном, Тульском оружейном и Ижевском машиностроительном заводах. В 1942 году была выпущена 34601 пушка, в 1943-м — 26499 пушек, в 1944-м — 25633, в 1945-м -13433. В 1946 году было выпущено 754 пушки, и на этом производство 20-мм пушек ШВАК прекратилось. Таким образом, с учетом предвоенного выпуска пушка ШВАК, тиражированная в количестве более 100 тыс экземпляров, стала одной из самых массовых систем своего класса, уступая в этом плане лишь знаменитой пушке «Hispano», которая, справедливости ради, надо заметить, выпускалась на десятках заводах во Франции, Англии, США и Швейцарии в сотнях модификаций до середины 50-х годов.

Объективно оценить значение пушки ШВАК довольно сложно. Да, безусловно, она обладала целым букетом недостатков — слабый снаряд с неважной внешней баллистикой; технологическая и эксплуатационная сложность и, следовательно, высокая стоимость. Но первое с легкостью компенсировалось бешеной скорострельностью, достигавшей 850 выстр/мин, не имевшей равных среди серийных аналогов других стран. Правда, синхронные версии, устанавливаемые на истребители Ла-5 и Ла-7 в зависимости от режима работы двигателя имели темп стрельбы значительно скромнее — 550-750 выстр/мин. Со вторым сложнее. Отпускная цена пушки ШВАК на момент 1939 года составляла 35 тыс. рублей. А например, тот же «Oerlikon» FFS в тот же период стоил 7 тыс $, столько же стоил датский 20-мм «Madsen», что при тогдашнем курсе рубля к доллару США — 5,3:1 вполне сопоставимо, при том, что «Oerlikon» традиционно считается одной из самых простых и технологичных пушек. А, например, итальянский 20-мм автомат «Scotti» 20/77 «тянул» аж на 11 тыс $.

Другое дело, что в ходе массового производства к 1944 году стоимость «Эрликона» снизилась почти в 5 раз — до 1658 $. И, хотя, информация о стоимости ШВАКа в 1944 году, к сожалению, недоступна, нет никаких сомнений, что и для нашего оружия, даже в условиях жесткой плановой экономики сталинского периода, законы экономики действовали с той же неумолимостью, как и в мире капитала, и себестоимость массовой продукции была просто обязана снизиться.

Так или иначе, но авиационная пушка Шпитального-Владимирова явилась одним из тех знаковых образцов вооружения Красной армии, с помощью которых была вырвана победа в Великой Отечественной войне. По свидетельству летчиков-истребителей мощи даже слабых ШВАК-овских снарядов было, как правило, вполне достаточно для борьбы с любой авиатехникой Люфтваффе. Безусловно, если бы у немцев массово появились тяжелые бомбардировщики или нашей авиации пришлось бы схлестнутся после войны с армадами американских Крепостей, нашим истребителям пришлось бы нелегко, но история не терпит сослагательного наклонения.

Конструктивно авиапушка ШВАК повторяла предыдущие модели пулеметов ШКАС и ШВАК-12,7. Автоматика работала на основе газоотвода. Пушка имеет неподвижный ствол, который в собранном виде соединен с собранной коробкой при помощи запорного вкладыша.

В продольных каналах коробки помещаются и имеют продольные перемещения затвор в собранном виде и шток с ползунком. Шток соединен со стержнем штока, имеющим на другом конце поршень. В задней части коробки помещаются буфер затвора и буфер штока, запираемые клином буфера. Снаружи коробка имеет цилиндрическую форму. На нее, как на цилиндр, надета ось зубчатки с зубчаткой и навинченным кожухом. Сзади коробка закрывается затыльником. В затыльнике закреплен механизм перезарядки, который с возвратной пружиной входит внутрь коробки и штока.

Вся автоматика приводится в действие пороховыми газами, отводимыми через поперечное отверстие в стволе.

Пороховые газы действуют на поршень и заставляют его вместе со стержнем штока, штоком и ползуном двигаться назад. При движении подвижных частей назад происходит следующее: — отпирается и отводится назад затвор,
— экстрактируется гильза,
— взводится ударник,
— отражается экстрактированная гильза,
— подается очередной патрон к приемному окну,
— сжимается возвратная пружина, а в конце хода и буферы. Подвижные части возвращаются в начальное (в переднее) положение возвратной пружиной. Причем, в начале движения пружине помогают еще и буферы. При движении подвижных частей вперед производится также ряд действий: возвращается затвор в переднее положение, причем одновременно досылается очередной патрон в патронник, возвращается в начальное положение отражатель, запирается затвор, приближается к приемному окну на некоторую величину очередной патрон, выталкивается наружу стреляная гильза, и спускается ударник.

Действие затвора.

В стволе пушки имеется поперечное отверстие, которое через отверстие в газовом регуляторе сообщается с газовым цилиндром, закрепленным на стволе. Немного перекошенный затвор в момент выстрела упирается задним торцом в боевой упор коробки. Вниз затвор не может опуститься, так как он опирается своей перемычкой на выступ штока.

После того как снаряд, двигаясь по каналу ствола, минует газоотводное отверстие, пороховые газы попадают через это отверстие в газовый цилиндр под большим давлением и, действуя на поршень, отбрасывают его назад. Вместе с поршнем двигаются назад шток, и ползун. Для отпирания затвора на штоке имеется выступ, называемый сапожком. Нижняя поверхность сапожка, обработанная по кривой, называется «кривой отпирания».

В начале движения штока назад затвор остается неподвижным. После 12-13 мм хода шток своим сапожком («кривой отпирания») набегает на перемычку затвора, обработанную тоже по кривой, и опускает его книзу, и, таким образом, затвор перестает упираться в боевой упор. Выступ штока уходит к этому моменту назад и опусканию затвора не препятствует. Отпирание затвора заканчивается после прохождения штоком пути в 25-27 мм с момента начала движения. Отпирая затвор, сапожок штока своим концом действует на выступ ударника, помещающегося в канале затвора, и взводит его. При взведении ударника сжимается пружина ударника. Взведенный ударник убирается передним торцом в спусковую собачку, сидящую на оси спусковой собачки в затворе.

В конце отпирания затвора выступы, расположенные с боков сапожка штока, соприкасаются с соответствующими выступами затвора, и при дальнейшем движении штока эти выступы ведут затвор назад со взведенным ударником. Отходя назад, затвор увлекает с собой и стреляную гильзу, которая своей шляпкой сидит в захватах затвора. В конце хода затвора назад происходит отражение гильзы. Возвратная пружина надета на неподвижную трубку, закрепленную в затыльнике, и одним концом упирается в кромку трубки, а другим в стержень штока. При движении штока со стержнем назад возвратная пружина сжимается, аккумулируя энергию для возврата подвижных частей в исходное положение. В конце хода назад затвор и шток ударяются о буферы и поджимают их на некоторую величину. С поджатием буферов заканчивается движение подвижных частей назад.

В исходное (в крайнее переднее) положение подвижные части возвращаются под действием возвратной пружины, а в начале движения также и под действием буферов.

Возвратная пружина действует непосредственно на шток, который скосом выступа действует на скос перемычки затвора. При этом затвор все время стремится подняться кверху, но так как этому препятствует коробка, то он вместе со штоком вынужден двигаться вперед.

К моменту подхода затвора в крайнее заднее положение к приемному окну коробки подается очередной патрон. При этом патрон устанавливается наклонно так, что головная часть снаряда направлена в камору ствола. При движении вперед затвор толкает патрон вперед, сначала ведущим рычагом, а затем всем своим передним торцом, и досылает его в камору, причем шляпка гильзы входит в захваты затвора, имеющиеся на его переднем торце.

Подойдя к торцу ствола, затвор останавливается, и к этому моменту он уже имеет возможность своей задней частью подняться кверху, так как в этом месте в коробке имеется окно. Шток, продолжая двигаться вперед, скосом выступа поднимает заднюю часть затвора так, что он задним торцом упирается в боевой упор. Шток останавливается в переднем положении, ударяясь выступом о вкладыш останова штока, закрепленным в коробке.

Вышеперечисленное позволит произвести спуск ударника, который под действием пружины ударника пойдет вперед, ударит по бойку, который помещается в затворе, и произойдет выстрел. После этого описанный выше цикл повторится.

Подача патронов, как и в пулемете ШКАС, осуществляется поворотом зубчатки, которая может вращаться вокруг оси. Составленная из звеньев и патронов лента захватывается зубчаткой, а патроны рантом гильз входят в винтовой паз, вырезанный на оси зубчатки и кожухе. При вращении зубчатки патроны, следуя закраиной гильз по винтовому пазу, постепенно вытаскиваются из ленты и один за другим приближаются к приемному окну коробки.

Авиационная пушка ШВАК. Схема. Выполнил Евгений Кравченко.

Ствол пушки ШВАК в зависимости от модификации имеет разную длину. В казенной части его имеется патронник, в котором помещается патрон во время выстрела.

Канал ствола имеет восемь правосторонних нарезов, крутизна которых 4°59’14,5″ или 36 калибров. Глубина нарезов 0,35 мм, ширина полей 6,35 мм.

Газовый регулятор пушки имеет четыре отверстия диаметрами 5; 4,5; 3,5 и 3 мм. Устанавливая против газоотводного отверстия в стволе то или иное отверстие газового регулятора, изменяется количество газов, проходящих в газовый цилиндр, и, следовательно, темп стрельбы пушки.

С завода пушки выпускаются с установкой регулятора на отверстие 5 мм. При такой установке темп стрельбы новой пушки около 700 выстрелов в минуту. Однако, в процессе стрельбы части пушки постепенно прирабатываются и поэтому темп стрельбы увеличивается. После некоторого числа выстрелов темп стрельбы может превысить 850 выстрелов в минуту. В связи с этим устанавливается следующий порядок пользования регулятором.

С установкой регулятора на отверстие 5 мм настрел должен быть 150-200 выстрелов.

Пушка с установкой регулятора на отверстие 4,5 мм должна служить до тех пор, пока из нее не будет сделано в общей сложности 1000 выстрелов. После 1000 выстрелов газовый регулятор необходимо переставить на отверстие 3,5 мм. При этой установке отверстия пушка должна служить до выхода из строя первого затвора и штока.

При постановке на пушку новых (запасных) затвора и штока необходимо газовый регулятор снова установить на отверстие 4,5 мм и вести стрельбу до 1000. выстрелов.

Первоначально в боекомплект пушки довоенных серий входили осколочно-фугасные, зажигательно-осколочные и бронебойно-зажигательные снаряды массой 96 гр, снаряд осколочно-фугасного снаряда содержал 3,7 грамм тетрила или смеси «ГТТ» — гексогена, тротила и тетрила. Зажигательно-осколочный содержал 0,85 грамма «ГТТ» и 3,9 грамма зажигательного состава. Бронебойно-зажигательные взрывчатки не содержали, масса зажигательного состава составляла 2,8 грамма.

Уже в ходе войны были введены в эксплуатацию более мощные зажигательно-осколочные снаряды, которые снаряжались 5,6 граммами бризантной взрывчатки А-IX-2, состоявшей из гексогена (76 %), алюминиевой пудры (20 %) и воска (4 %), а также осколочно-зажигательно-трассирующие, снаряженные 4,2 граммами взрывчатки А-IX-2.

Все снаряды имели одинаковый метательный заряд 18 — 19,2 г, и одинаковую баллистику. Длина патрона в сборе 145,4 мм, длина гильзы 99 мм, длина снаряда 65,5 мм, Масса патрона 183,6 гр., масса звена рассыпной металлической ленты 38 гр.

Снаряды для пушки ШВАК в ленте.

Первоначально 20-мм патроны комплектовали применявшимися в наземной артиллерии высокочувствительным головным взрывателем мгновенного действия непредохранительного типа МГ-3. Но МГ-3 иногда давал преждевременные разрывы снарядов в стволе пушки. В конце 1936 года МГ-3 был заменен взрывателем МГ-201, который имел более высокие чувствительность и мгновенность действия, вылетающий центробежный предохранитель был изъят. Но все же взрыватель МГ-201 не удовлетворял требованиям по безопасности, так как взводился в канале ствола пушки.

В 1938 году он был заменен более чувствительным, безотказно срабатывавшем при встрече с перкалевой обшивкой самолетов и отличавшимся большим быстродействием взрывателем К-6, созданным П.Г.Щеголевым. Взрыватель К-6 имел механизм, обеспечивающий его взведение только после вылета снаряда из ствола пушки (на расстоянии 0,3-0,5 м от дульного среза), что практически исключало случаи преждевременного разрыва снаряда в стволе пушки.

Снаряды ШВАК. Схема.

ТТХ:

Модификация: крыльевой КП-20 / турельный ТП-20 / синхрон. СП-20 / моторный МП-20
Калибр, мм: 20
Масса, кг: 38 / 40 / 44,5 / 55
Длина, мм: 1679 / 1726 / 2074 / 2325
Длина ствола, мм: 1255 / 1255 / 1650 / 1650
Темп стрельбы, выстр/мин: 700-850 / 700-850 / 550-750 / 700-850
Тип боеприпаса: 20х99R
Начальная скорость снаряда, м/с
— зажигательно-осколочный: 790-815
— бронебойно-зажигательный: 750-800
Масса снаряда, г
— зажигательно-осколочный: 96
— бронебойно-зажигательный: 99
Тип автоматики: газоотвод.

Список источников:
Д.И.Романов. Ракетное и артиллерийское вооружение самолётов в период второй мировой войны.
А.Б.Широкорад. История авиационного вооружения.
Михаил Маслов. Истребитель И-16.
Михаил Маслов. Остроносый «Ишачок».
Сайт «Уголок неба». 2017 г. страница: «ШВАК 20-мм авиационная пушка».
Евгений Аранов. Стрелковое вооружение СССР.