Глава 4. Ракетное и артиллерийское вооружение самолетов в период второй мировой войны (1939-1945 г.г.)

4.5. Совершенствование и создание новых самолетных установок под авиационные пушки и пулеметы.

 

К началу войны установки авиационных пушек и пулеметов различались по характеру вооружения, месту расположения на самолете, пределам углов обстрела и способу управления, установленным оружием. По характеру вооружения установки подразделялись:
- под пулеметы нормального калибра;
- под крупнокалиберные пулеметы;
- под авиационные пушки.
По месту расположения на самолете:
- моторные;
- фюзеляжные;
- крыльевые;
- носовые;
- хвостовые;
- подфюзеляжные;
- надфюзеляжные.
По пределам углов обстрела:
- неподвижные, кинжального действия;
- подвижные, с ограниченным обстрелом и с круговым обстрелом.
По способу управления:
- с ручной наводкой;
- с механизированной наводкой.
В предвоенный и военный период строительству установок придавалось большое значение. Были организованы специализированные конструкторские бюро и созданы достаточно фундаментальные научные труды в ВВИА им. проф.Н.Е.Жуковского и в МАИ по теории упругого авиационного лафета, действию выстрела на самолет, расчету привода механизированных установок и т.д., а в 1940 году под руководством профессора. А.Г. Иосифьяна в г. Ереване разработана теория и лабораторная система следящего привода с использованием сельсинной связи для дистанционного управления установками оружия.
В начале 1941 года уже испытывались установки ДЯС-1 под пулемет УБ-12,7 и ГУК-1 под пулемет ШКАС с электрогидравлическим следящим приводом, разработанные С.М. Меерсоном для опытного самолета 102 конструкции В.М.Мясищева. Аналогичная установка со следящим приводом под авиапушку ШВАК для самолета ПС-8, разработанная А.Г.Смирновым проходила испытания. Ни та, ни другая установка на вооружение не была принята из-за кажущейся преждевременности. Обоснованное на стремлении к минимальному весу, к малому объему и аэродинамически выгодной форме предпочтение отдавалось пока обычным механическим установкам.
Тактика же воздушного боя обязывала иметь на подвижных установках максимальные углы обзора и обстрела при простейшем, возможно легком управлении установкой и самой стрельбой из авиационного оружия.
Механические и электрифицированные установки всех видов успешно выполнили свою задачу в войне. Они отличались от своих предшественников, довоенной конструкции большой мощностью лафета, удобством эксплуатации и были вполне доступными в управлении стрелком.
Жесткость лафетов рассчитывалась исходя, из показателей давления пороховых газов при выстреле на дно гильзы и принималась равной:
- для пулеметов нормального калибра - 1400 кг;
- крупнокалиберных пулеметов - 3800 кг;
- для 20мм авиапушек - 9400 кг, 23мм - 12500 кг, 37мм - 32000 кг, 57мм - 75000 кг и 76мм авиапушек - 125000 кг.
Удобство эксплуатации заключалось в простом и доступном обслуживании оружия, боекомплекта и агрегатов установки. Время на монтаж оружия, его зарядку боеприпасами и контроль не превышало 20 минут. Обеспечивались нестесненные действия стрелков в бою. Подвижные установки были просторными для стрелка и защищали его от скоростного напора.
Управление подвижной установкой, в зависимости от навыков стрелка, было не хуже угловой скорости 50 град/сек, при перемещении оружия в горизонтальном и вертикальном направлениях.
Время на открытие огня, в зависимости от установленного оружия, находилось в пределах 0.0049 - 0.0073 с.
Техническое рассеивание снарядов (пуль) для оружия неподвижных установок составляло 3-5 тыс., а для подвижных - 6-8 тыс.
Боекомплект составляли патроны с пулями (снарядами) специальных назначений, количество которых в патронных коробках 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 3с. Для 37мм и 45мм авиапушек стрельба ограничивалась 2-3 выстрелами в очереди. Большее количество выстрелов могло привести к резкому уменьшению скорости полета истребителя и срыву его в штопор.
Количество патронов на один ствол оружия в зависимости от назначения установки составляло:
- для авиапулеметов нормального калибра 650-1500 патронов;
- для крупнокалиберных пулеметов 240-400 патронов;
- для 20-23мм авиапушек 65-200 патронов;
- для 37-45мм авиапушек 30-45 патронов.
Такое количество патронов обеспечивало ведение наступательного и оборонительного воздушного боя со стрельбой порядка одной минуты и сохранения остатка 1/3 боекомплекта на случай боя после выполнения основной боевой задачи.
Установки обеспечивали вполне приемлемую надежность стрельбы. Задержки в стрельбе по вине установок были, но не часто повторяющиеся и, как правило, устранялись перезаряжанием оружия в воздухе.
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.
Редукторные установки получили свое наименование потому, что оружие устанавливалось в развале цилиндров моторов с водяным охлаждением, а ствол проходил через полую втулку редуктора воздушного винта. Силовое крепление оружия размещалось на корпусе картера двигателя. В качестве оружия применялись авиапушки ШВАК, ВЯ, НС-37, НС-45 и авиапулемет УБК-12,7. Стволы авиапушек ШВАК и авиапулеметов УБК-12,7 удлинялись фальшстволами, выходящими за втулку редуктора на 20-30 см.
Основным оружием редукторных установок самолетов ЛаГГ-3, Як-1, Як-3, Як-9 были авиапушки ШВАК с боекомплектом не более 120 патронов. На самолетах Як-9т, и на отдельных самолетах Як-7 с 1943 года устанавливались 37мм, а затем и 45мм авиапушки НС.
Пристрелка оружия производилась по редукторному оружию. Синхронные установки истребителей монтировались сверху моторов воздушного и водяного охлаждения на самолетах ЛаГГ-3, Як, МиГ-3, Ла-5 и Ла-7. В качестве оружия применялись синхронные авиапулеметы ШКАС, УБ-12,7 и авиапушки ШВАК, Б-20, а концу войны - НС-23с. Синхронизация стрельбы оружия вращающимся воздушным винтом, производилась от двухкомплектного синхронизатора С2К-19 и С2К-26. Безопасная стрельба была возможна только при оборотах вала двигателя в пределах 1300-2400 об/мин.
Секундный залп самолетов Ла-5 с двумя авиапушками ШВАК составлял 1,76 кг, а Ла-7 с тремя авиапушками Б-20 - 3,36 кг. Такого секундного залпа не могла развить ни одна система вооружения самолетов Германии и других воюющих государств до 1945 года, когда немецкие самолеты ФВ-190 стали вооружаться четырьмя 30мм авиапушками МК-108 А3.
Количество патронов в патронных пушках на один ствол синхронного оружия составляло:
- для пулемета ШКАС - 650 шт;
- для пулемета УБ-12,7 - 170 - 250 шт;
- для авиапушек ШВАК и Б-20 - 170 - 240 шт.
Управление стрельбой из синхронного оружия производилось пневматическими, электропневматическими и электромагнитными спусковыми механизмами от гашеток и кнопок летчика, установленных на ручке управления самолетом.
Перезаряжание оружия - пневматическое с помощью сжатого воздуха давлением от 20 до 50 кг/см2.
Пушечные синхронные установки обеспечивали высокую надежность стрельбы - очень мало было задержек в стрельбе. Синхронный привод, основанный на стальных тягах, был прочным - обрывов тяг и их разрегулирования не было.
Пулеметные синхронные установки вызывали много задержек в стрельбе по вине лентоподводящих рукавов, синхронизатора (на МиГ-3), обрыва тяг или их разрегулирования. На самолетах Як-3 и последующих вариантах, синхронные установки с авиапулеметами УБС-12,7 обеспечивали исключительно надежную работу оружия.
Фюзеляжные установки обеспечивали стрельбу по направлению полета бомбардировщиков Пе-2 и Ту-2, а также истребителя - перехватчика Пе-3 и Дуглас А-20Ж Бостон, приспособленного в 1944 году в качестве ночного истребителя - перехватчика, снабженного радиолокационной станцией обнаружения самолетов в воздухе “Гнейс-2” и “Гнейс-S”
На самолетах Пе-2 устанавливались крыльевой вариант авиапулемета ШКАС, а затем УБ-12,7. На самолетах Ту-2 - УБ-12,7 и Б-20, на Пе-3 авиапушки ШВАК, а на А-20Ж четыре авиапушки ШВАК.
В 1944 году произведена попытка установки в бомболюках фюзеляжа Ту-2 штурмовой батареи, состоящей из 70 шт. пистолетов-пулеметов ППШ. Проведенные летные испытания отвергли идею штурмовых батарей, вследствие сильного воздействия бортового эффекта от скоростного напора на изменение траектории полета пули. Пуля, при покидании канала ствола, вследствие скоростного напора получала боковую нагрузку, в результате чего полет ее происходил по спирали со все большим увеличением радиуса на траектории. Энергия пули из-за удлиненного пути на данной дальности стрельбы иссякала - они подали на землю, не пробивая даже снега.
В бою фюзеляжные установки применялись редко. Из них сбито всего-навсего 17 самолетов немцев.
Крыльевые установки были только на штурмовиках Ил-2 и Су-2, созданных перед войной. В бою работали очень надежно, но рассеивание пуль и снарядов было значительно больше фюзеляжных и достигало до 8-10 тыс.
Носовые установки с ограниченным сектором обстрела передней полусферы устанавливались на самолетах бомбардировщиках Ил-4 и Пе-8. На Ил-4 сначала устанавливался ШКАС, а с 1943 года УБТ-12,7. На Пе-8 устанавливалась авиапушка ШВАК.
Хвостовые установки с пулеметом ШКАС, а затем с авиапулеметом УБТ-12,7 были только на некоторых бомбардировщиках Пе-8.
Подфезюляжные люковые установки с пулеметами ШКАС и УБК-12,7 применялись на бомбардировщиках Пе-2, Ту-2 и на некоторых самолетах Ил-4. Эти установки успешно обеспечивали оборону бомбардировщиков от атак немецких истребителей в нижнюю заднюю полусферу бомбардировщика. Для обороны в задней полусфере с 1943 г. применялись в дополнение к пулеметам дистанционные гранаты ДАГ-2 конструкции А.Поспелова.
Надфюзеляжные подвижные установки с круговым обстрелом и с ограниченно-круговым обстрелом обеспечивали оборонительный огонь бомбардировщиков и штурмовиков в верхней полусфере.
Основным оружием этих установок были: крупнокалиберный пулемет УБТ-12,7 и авиапушка Б-20, устанавливаемые на ограниченно-подвижных установках ВУБ (верхняя установка бомбардировщика), разработанных В.М.Поровим и И.И.Тороповым (автор прототипа ВУБ-установка ТСС-1 под пулемет ШКАС). Установки ВУБ-1 и ВУБ-2 монтировались на бомбардировщиках Пе-2 и Ту-2, а ВУБ-3 на штурмовике Ил-2 для защиты верхней задней полусферы.
Для защиты верхней полусферы бомбардировщиков Пе-8, Ил-4, военно-транспортного самолета Ли-2 и штурмовика Су-2 применялись установки с круговым обстрелом УТК-1 (универсальная турель под крупнокалиберный пулемет) разработки И.П.Шебанова, несколько сходной по конструкции с известной турелью МВ-3 под пулемет ШКАС.
С принятием на вооружение авиапушки Б-20, все выше перечисленные установки без больших переделок были приспособлены под эту пушку.
В ходе войны были достигнуты некоторые успехи в деле механизации и электрификации управления установками. Были разработаны и испытаны механизированные установки под авиапушку ШВАК КЭБ-42, Тум-5, установки с гидравлическим приводом Тум-6 под ШВАК и Тум-7 под авиапушку ВЯ конструкции Б.И.Чехранова и В.В.Журавлева с участием А.Г.Смирнова. В самом конце войны А.А.Енгибаряном и И.В.Веневидовым разработана и принята на вооружения первая отечественная ограниченно-подвижная установка с электрическим приводом ВЭУ-1 под авиапушку Б-20 для обороны верхней задней полусферы более мощного самолета штурмовика Ил-10.
Таким образом, к концу войны накоплен опыт в строительстве оборонительных установок с гидравлическим и электрическим приводом. С 1944 года начались опытные работы по созданию дистанционно управляемых оборонительных установок под авиапушки Б-20, а затем и под 23мм авиапушки НР-23, Рм-23 и др. с автоматическими стрелковыми прицелами на прицельных постах, расположенных в герметических кабинах. Каждый прицельный пост был способен управлять несколькими оборонительными установками, брать на себя управление отдельными установками, как по основному, так и по вспомогательным каналам управления.
Сравнивая отечественные установки под авиапулеметы и авиапушки с немецкими, следует сказать, что немецкие установки оборонительного огня были предназначены только для пулеметов нормального калибра, за исключением ограниченно-подвижной установки под 20мм авиапушку на бомбардировщике Дорнье.
Оборонительный огонь крупнокалиберных пулеметов и пушек надежно защищал наши бомбардировщики и штурмовики от атак немецких истребителей. Воздушными стрелками сбито не мало атакующих немецких истребителей.

© Д.И.Романов