Авиапушка – артиллерийское орудие калибром от 20-мм, адаптированное либо специально спроектированное для применения на самолетах. Автоматической пушкой называется орудие, ведущее огонь очередью без какого-либо вмешательства расчета, кроме наведения на цель. Особенностями авиационных пушек является их малый вес, высокая скорострельность, компактность и относительно небольшой калибр. Кроме того, еффективный огонь авиапушки, в силу сложности прицеливания, не превышает 500 м, несмотря на значительную большую дальность полета снаряда. Авиапушки используются в составае артиллерийской системы (установки), куда входят: система управления установкой (прицельное оборудование, силовой привод для вращения установки); система боепитания (патронные ящики, рукава питания, гильзо-и звеньеотводы, гильзо и звеньесборники; механизмы подтяга патронной ленты); силовая система (узлы крепления оружия, лафет, основание, силовая механическая передача); система управления стрельбой и перезарядкой, система вентиляции.
Все автоматы подразделялись на три класса: автоматы с использованием энергии отдачи, автоматы с отводом пороховых газов и автоматы смешанного типа. Наведение пушек на цель в зависимости от типа самолета и его назначения осуществлялось пилотом, стрелком или стрелком-радистом, дистанционно — пилотом или стрелком. Питание автомата патронами могло быть ленточное или магазинное. Перезарядка — пневматическая, элетрическая или механическая.
Классифиация авиационных пушек осуществлялась по нескольким критериям. По степени подвижности автоматы подразделялись на неподвижные и подвижные. В неподвижных установках пушки сохраняли свое положение заданное ему при монтаже и при пристрелке. На цель такое оружие наводилось маневром самолета. Как правило, неподвижные пушки устанавлиались на истребителях, истребителях-бомбардировщиках и штурмовиках. Подвижные орудийные установки обеспечивали ведение огня в различных направлениях относительно самолета, позволяя тем самым заменить или дополнить маневр самолета маневром огня. По месту расположения на самолете имелись крыльевые и фюзелажные (моторные, носовые, турельные и кормовые) пушки. По способу крепления различали стационарные и съемные (контернерные) подфюзеляжные и надфюзелажные пушки. По способу управления огнем оружие подразделялось на пушки с ручной наводкой и с механизированной.
Конструктивно авиапушка состояла из следующих основных узлов: ствол, запирающая камера, ствольная коробка, противооткатное устройство, затвор, механизм перезаряжания, спусковой механизм, подаватель и затыльник с буфером. Силовое крепление оружия на лафете имело пружинный амортизатор для поглощения отдачи оружия при выстреле, а заднее крепление имело регулировочные устройства, используемые при пристрелке оружия.
Моторные установки были характерны для самолетов истребителей и подразделялись на редукторные и синхронные. Крыльевые установки монтировались, как правило, на штурмовиках. Носовые установки с ограниченным сектором обстрела передней полусферы устанавливались на бомбардировщиках, а хвостовые – на специальных бмбардировщиках. Также, как правило, на бомбардировщики ставили подфюзелажные и надфюзелажные пушки.
Выбор боеприпасов для авиапушек зависел от вида целей, которые обладали такими особенностями: высокая скорость и малый размер цели уменьшают вероятность попадания, что требует применения высокого темпа стрельбы и начальной скорости снарядов; более слабое, чем у наземной техники, бронирование снижает требование по бронепробиваемости; большое количества топлива на борту целей увеличивает значимость зажигательных снарядов. Для поражения воздушных целей использоались осколочно-фугасные и бронебойно-зажигательные снаряды. Также применялись боеприпасы с трассирующим эффектом, облегчающим прицеливание. Как правило, боеомплект снаряжался по смешанной схеме: бронебойный-осколочный-бронебойный-осколочный-бронебойный-осколочный-трассирующий.
Боекомплект составляли боеприпасы со снарядами специальных назначений, количество которых в патронных коробках (магазинах) установок определялось назначением установки и оптимальным временем ведения огня с учетом неперегрева оружия от чего возможно самовоспламенение патрона или взрыв снаряда в канале ствола. Режим огня считался нормальным при стрельбе короткими очередями в течение 0,5-1 с и длинными очередями от 1 до 3 с. Для 37-75-мм авиапушек стрельба ограничивалась 1-3 выстрелами в очереди. Большее количество выстрелов могло привести к резкому уменьшению скорости полета самолета или срыву его в штопор. Количество боеприпасов на один ствол оружия в зависимости от назначения установки составляло: для 20-23-мм авиапушек 65-200 выстрелов; для 37-45-мм авиапушек 30-45 выстрелов, для большего калибра – до 15 выстрелов.
Первая авиапушка была установлена в России в 1914 г. на самолет «Илья Муромец», затем в 1915 г. во Франции на самолет «Вуазен». В обоих случаях это была 37-мм пушка Гочкиса. С 1916 г. пушку стали устанавливать в развале блоков цилиндров V-образного мотора. Ствол пушки проходил через пустотелую втулку винта и слегка выдавался наружу. Таким образом, появилась так называемая «мотор-пушка». Первой специально сконструированной авиапушкой стала 20-мм пушка германского конструктора Беккера. Она была принята на вооружение в 1917 г. и получила широкое распространение в германской авиации. В дальнейшем автоматы с одним патронником и одним стволом получили активное развитие.
К началу Второй мировой войны самолеты большинства стран были вооружены пулеметами стрелкового и крупного калибра. Только в Германии устанавливались пушки «Эрликон», а на советские истребители пушки «ШВАК». Уже в начале боевых действий выявились неспособность пулеметов решать боевые задачи и высокая эффективность автоматических пушек, способных поражать самолеты с высокой боевой живучестью и наземные цели, защищенные броней. Начались спешные работы по созданию и производству авиапушек. В первую очередь увеличивался калибра. Далее — усовершенствовалась система питания. И, наконец, — упрощение конструкции. С уходом на фронт квалифицированных рабочих их место у станков заняли подростки и женщины. Производить сложные машины уже не было возможности.
Наиболее массовыми пушками Второй мировой войны оказались 20-мм пушки. Этот сигмент состоял из двух составляющих. Первая часть базировалсь на разработках швейцарской фирмы «Oerlikon». Великобритания, Германия, Франции и Япония сначала выпускали лицензионные орудия этой фирмы, а затем, усовершенствовав их, производили собственные образцы. Вторая часть была представлена разработками СССР — пушки ШВАК и Б-20, которые возникли из крупнокалиберных пулеметов. Отдельной составляющей этого сегмента вооружений следует рассматривать 23-мм советские пушки ВЯ-23 и НС-23, которые занимали нишу переходного оружия от мелкокалиберного к среднему калибру и, соответственно, превосходили своих конурентов по многим показтелям. Вместе с тем, 20-мм пушки уже к средине войны утратили свою актуальность, поскольку возросшее бронирование и размеры самолетов не позволяли уничтожать их с одного или нескольких попаданий снаряда.
Как показал опыт боеых действий Второй мировой войны, наиболее востребованными пушками оказались орудия калибром 30-37-мм. Они имели приемлимые габариты для установки на самолеты, достаточную скорострельность и начальную скорость полета снаряда, который мог причинить существенные разрушения самолету противника с одного попадания. Размеры боеприпасов позволяли снарядить боекомплекты, обеспечивающие как проведение воздушного боя, так и штурмовку наземных целей. К лучшим образцам орудий этого сегмента относятся: 30-мм немецая пушка МК-108, 37-мм советская пушка НС-37, 30-мм японские пушки Туре-5 и Ho-155.
Во второй половине войны активно разрабатывались авиапушки калибром свыше 40 мм. Одни страны создавали их для борьбы с танками, другие для уничтожения подводных лодок и малых кораблей, третьи – для борьбы с тяжелыми бомбардировщиками и штурмовиками. Так, Великобритания построила 57-мм пушку для морских бомбардировщиков, однако серийное производство не смогла освоить. Для борьбы с танками и тяжелыми бомбардировщиками союзников германское командование в 1943-1944 гг. решило использовать на самолетах пушки калибра 37-75 мм. Были созданы импровизированные установки на базе армейских орудий. На истребителях Ме-210А-0, Ме-410А-2 и Ю-88 была установлена 50-мм пушка ВК-5, созданная на базе танковой 50-мм пушки. На нескольких Ю-88 устанавливали 75-мм пушку ВК-7,5, созданную на базе противотанковой пушки РАК-40. Созданная в СССР 45-мм пушка также не отличалсь особой эффективностью, хотя и позволяла вести прицельный огонь очередями в 2-3 выстрела. В то время, когда в США работы по созданию пушечного оружия большого калибра оказались бесперпектиными, их основной противник — Япония, активно устанавлиали первые серийные орудия на самолетах. Так применялись 40-мм реактивные гранатометы, 57-мм пушка устанавливалась на штурмовиках, 75-мм проходила испытания.
В целом же, эффективность всех пушек большого калибра была невелика, а надежность крайне низка. Большой вес, малый темп стрельбы и незначительный боекомплект характеризуют такие пушки самым худшим образом. Кроме того, и количество выпущенных пушек таких клалибров было мизерным.
Эффективность применения пушечного вооружения можно ориентироочно определить по количеству произведенных выстрелов в среднем на один сбитый самолет. Если при стрельбе из пулеметов стрелкового калибра необходимо 1 000 — 1 200 выстрелов на один сбитый самолет, а из крупнокалиберного 600 выстрелов, то при стрельбе из 20-мм авиапушек лишь 100 — 150 выстрелов, а из 30 — 37-мм орудий – до 20 выстрелов.
Ориентировочное минимальное количество авиационных пушек, выпущенных некоторыми странами в разрезе видов пушек (без переданных/полученных)
| Страна/
Количество пушек |
Калибр авиапушки | Всего | |||||||
| 20-мм | 23-мм | 30-мм | 37-мм | 45-мм | 50-мм | 57-мм | 75-мм | ||
| Великобритания | 74 650 | — | — | 480 | — | — | 35 | — | 75 165 |
| Германия | 137 083 | — | 15 669 | 5 000 | — | 300 | — | 44 | 158 096 |
| СССР | 109 000 | 65 000 | — | 8 000 | 1 800 | — | — | — | 183 800 |
| США | 177 054 | — | — | 7 926 | — | — | — | — | 184 980 |
| Франция | 5 113 | — | — | — | — | — | — | — | 5 113 |
| Япония | 76 529 | — | 2 000 | 2 313 | — | — | 738 | 22 | 81 602 |
| Всего | 579 429 | 65 000 | 17 669 | 23 719 | 1 800 | 300 | 773 | 66 | 688 756 |