Les mitrailleuses de gros calibre et les premiers canons sont apparus à bord des avions pendant la Première Guerre mondiale, mais il ne s'agissait alors que de timides tentatives pour augmenter la puissance de feu du premier avion. Jusqu'au milieu des années 30 du 20e siècle, cette arme n'était utilisée dans l'aviation que sporadiquement. La véritable apogée des canons à tir rapide de l'aviation est tombée sur les années d'avant-guerre et les années de la Seconde Guerre mondiale. En Union soviétique, l'un des canons d'avion les plus célèbres, qui a été installé sur un grand nombre d'avions du I-16 au La-7, et dans le cadre des tourelles a été utilisé sur les bombardiers Pe-8 et Er-2, a été le canon d'aviation automatique ShVAK de 20 mm (Shpitalny -Vladimirov Aviation de gros calibre). Principalement, ce canon a été utilisé pour armer les combattants soviétiques.
Dans le même temps, aucun des canons d'avions soviétiques ne pouvait se vanter de volumes de production tels que le ShVAK. En 1942, une année assez difficile pour tout le pays, les entreprises soviétiques ont pu produire 34 601 canons d'avion de ce type. La production de ShVAK a été lancée à l'usine d'armement de Tula, à l'usine d'armement de Kovrov et aux usines de construction de machines d'Izhevsk. Au total, en URSS, compte tenu de la production d'avant-guerre, plus de 100 000 exemplaires du canon d'avion ShVAK de 20 mm ont été fabriqués. Sa version légèrement modifiée a également été utilisée pour armer des chars légers, par exemple le char de masse T-60. Compte tenu du volume de production et d'utilisation de ce système d'artillerie, on l'appelle à juste titre "l'arme de la Victoire".
ShVAK est le premier canon d'aviation automatique soviétique de calibre 20 mm. Il a été mis en service en 1936 et a été produit jusqu'en 1946, date à laquelle les 754 derniers canons de ce type ont été assemblés. Le canon de l'avion a été produit en quatre versions: aile, tourelle, moteur-canon et synchrone. Le canon à moteur se distinguait par la présence d'un canon plus long et d'un amortisseur. Dans sa structure, le ShVAK était complètement similaire à la mitrailleuse de gros calibre 12, 7 mm du même nom, qui a été adoptée en 1934. La seule différence était dans le diamètre du canon utilisé. Les tests de la mitrailleuse de gros calibre ShVAK ont démontré aux concepteurs que, grâce à la marge de sécurité disponible, le calibre du système peut être augmenté à 20 mm sans changer les dimensions du système mobile, simplement en remplaçant le canon. Le pistolet ShVAK avait une alimentation en bande, le processus de rechargement était effectué mécaniquement ou pneumatiquement.
Canon d'aviation ShVAK
ShVAK synchrone sur le chasseur La-5
Pour la première fois, le nouveau canon a été installé sur le chasseur IP-1 conçu par Dmitry Pavlovich Grigorovich. À l'été 1936, il a été présenté à l'Air Force Research Institute pour des tests d'État. Dans le même temps, il a fallu environ quatre ans pour le peaufiner. Ce n'est qu'en 1940 que le canon ShVAK conçu par Boris Gavrilovich Shpitalny et Semyon Vladimirovich Vladimirov a commencé à être monté sur des chasseurs soviétiques, à la fois lors de la rupture du bloc-cylindres du moteur d'avion M-105 (pistolet à moteur) et dans l'aile. Les débuts au combat du nouveau canon d'avion soviétique ont eu lieu en 1939. Les canons à air ShVAK se trouvaient sur les chasseurs I-16, qui ont été utilisés dans les batailles avec les Japonais à Khalkhin Gol.
Structurellement, le canon d'avion ShVAK 20-mm a répété les modèles précédents des mitrailleuses ShKAS et ShVAK (12, 7 mm). L'automatisme du pistolet fonctionnait sur la base d'une sortie de gaz. Le pistolet à air comprimé avait un canon fixe qui, une fois assemblé, était relié à la boîte assemblée au moyen d'un insert de verrouillage. Comme dans les développements précédents, dans le canon d'avion ShVAK 20-mm, un point culminant des systèmes de Shpitalny a été utilisé - un mécanisme de tambour à 10 positions pour éliminer progressivement la cartouche de la bande, grâce à son utilisation, une cadence de tir élevée du système était assurée. Mais ce schéma de travail nécessitait l'utilisation de sa propre cartouche passepoilée avec une bride-bride saillante, qui s'accrochait à la rainure de vis du tambour du pistolet. Pour cette raison, aucun autre type de cartouche ne pouvait être utilisé dans l'arme du Spitalny.
Aujourd'hui, nous pouvons affirmer sans risque que l'idée d'unifier des armes pour différents calibres est tout à fait judicieuse. De nombreux systèmes dans la pratique mondiale ont suivi le même chemin; aujourd'hui, dans le premier quart du 21e siècle, les armes multi-calibres connaissent une véritable apogée. Cependant, dans le cas des modèles de Shpitalny, tout n'était pas si simple. Le fait est que son premier projet de mitrailleuse d'avion ShKAS a été construit autour de la cartouche déjà existante d'un fusil de calibre 7, 62x54R avec une jante, ce qui était tout à fait justifié pour que la mitrailleuse atteigne une cadence de tir élevée. Mais déjà ShVAKs demandait à l'industrie soviétique de créer des munitions fondamentalement nouvelles de conception passepoilée. Dans la variante avec une mitrailleuse de 12, 7 mm, cette solution a échoué. Ce calibre a été conçu comme universel, il était prévu de l'utiliser non seulement dans l'aviation. Avec la cartouche degtyarevsky de 12,7x108 mm déjà existante, qui était plus pratique pour les aliments en magasin, même l'affirmation de soi caractéristique de Shpitalny n'était pas suffisante pour pousser la production parallèle d'une cartouche passepoilée similaire 12,7x108R. Une telle cartouche en URSS a été produite pendant une courte période parallèlement à la production d'une petite série de mitrailleuses de gros calibre ShVAK. En fin de compte, il a tout simplement été interrompu.
Wing ShVAK sur chasseur I-16 type-17
Mais la version 20 mm du ShVAK attendait un sort beaucoup plus réussi. Au moment du développement de ce canon d'avion, d'autres cartouches de 20 mm n'existaient tout simplement pas en Union soviétique. Comme option possible, la production du "Long Soloturn" - une puissante munition suisse de calibre 20x138R, pour laquelle la mitrailleuse universelle Atsleg AP-20 a été créée en KB-2, était considérée, cependant, en général, le créneau de Les munitions de 20 mm en URSS n'étaient pas remplies, ce qui a complètement délié les mains des créateurs du canon à air ShVAK.
À d'autres aspects négatifs de l'unification des versions 12, 7 mm et 20 mm du ShVAK, les experts attribuent le fait que le groupe Vladimirov, essayant de maintenir une conception unique des nœuds des deux systèmes de l'avion, a été contraint de égaliser les dimensions géométriques sur la longueur des deux types de cartouches. La longueur des deux cartouches était de 147 mm, ce qui a fourni une conception unique pour l'unité de système la plus exigeante en main-d'œuvre en production - la structure d'alimentation du tambour. Cependant, si la cartouche de 12,7 mm était suffisamment puissante pour sa catégorie, la nouvelle 20x99R s'est avérée être l'une des munitions de calibre 20 mm les plus faibles parmi ses homologues étrangers.
En fin de compte, le canon à moteur a constitué la base de l'armement des chasseurs soviétiques Yak et LaGG; dans la version aile, il est également allé au premier avion d'attaque Il-2 avec une capacité de munitions de 200 coups par baril. Le début de la Grande Guerre patriotique a stimulé à la fois la production en série de canons ShVAK de 20 mm et l'introduction de versions synchrones du canon, qui depuis 1942 ont commencé à apparaître sur les chasseurs de Lavochkin et ont été installées sur des séries individuelles du chasseur MiG-3..
Aviamotor VK-105PF avec moteur-pistolet ShVAK
Mais la version tourelle du ShVAK ne pouvait pas se vanter d'un destin réussi et ne s'est pas enracinée dans l'aviation soviétique. Trop lourd et encombrant, il ne rentrait pas dans les tourelles légères de nos bombardiers. Son utilisation était extrêmement limitée. Le canon a été installé sur un hydravion MTB-2 (ANT-44), ainsi que sur un bombardier expérimenté Myasishchev DB-102. Presque le seul avion de combat en série sur lequel la version tourelle du ShVAK était régulièrement installée était le bombardier lourd Pe-8 (TB-7), dont la production était pratiquement fragmentaire tout au long des années de guerre. Et déjà à la toute fin de la guerre, un canon ShVAK était également installé sur la tourelle supérieure du bombardier Er-2.
Ainsi, le principal consommateur de canons d'avion ShVAK pendant toute la période de leur production était l'avion de chasse soviétique. Les ShVAK ont été déployés sur les chasseurs I-153P, I-16, I-185, Yak-1, Yak-7B, LaGG-3, La-5, La-7 et Pe-3. Lorsque le chasseur I-16 a été retiré de la production et que l'avion d'attaque Il-2 a commencé à se réarmer avec le nouveau canon d'aviation VYa 23-mm, la production de la version aile du ShVAK a été presque complètement réduite. Rien qu'en 1943, 158 de ces canons ont été tirés pour rééquiper les Lend-Lease Hurricanes, où ils ont été installés à la place des 7, mitrailleuses Browning de 7 mm. Et à la fin de la guerre, la version montée sur les ailes du canon a retrouvé son utilité, devenant l'arme offensive du bombardier bimoteur à grande vitesse Tu-2.
Dans le même temps, le canon motorisé ShVAK, avec quelques modifications de conception en 1941-42, était monté sur des chars légers T-30 (modification du T-40) au lieu de la mitrailleuse DShK de 12, 7 mm, qui faisait il a permis d'augmenter considérablement la puissance de leur effet de feu sur l'ennemi et a donné aux pétroliers la possibilité de frapper des véhicules ennemis légèrement blindés (pénétration de blindage - jusqu'à 35 mm avec un projectile sous-calibré), des canons antichars, des nids de mitrailleuses et la main-d'œuvre ennemie. Une variante du canon sous la désignation ShVAK-tank ou TNSh-20 (char Nudelman-Shpitalny) a été installée en série sur des chars légers T-60.
Canon TNSh-20 dans le char léger T-60
En mai 1942, des spécialistes de l'Air Force Research Institute sont arrivés à la conclusion que le canon d'avion ShVAK 20-mm fonctionnait parfaitement sur les chasseurs I-16 (dans l'aile), Yak-1 et LaGG-3 (à travers la boîte de vitesses). Le projectile de ce canon est efficace contre les avions ennemis, les voitures blindées, les chars et véhicules légers et les réservoirs de carburant ferroviaires. Pour l'action contre les chars moyens et lourds, l'obus du canon ShVAK n'est pas efficace. En général, le projectile ShVAK en termes de poids, et donc d'efficacité de l'action explosive, était inférieur au projectile des canons d'avion allemands du même calibre (le projectile ShVAK pesait 91 grammes et le canon d'avion allemand MG FF - 124 grammes). Il a également été noté qu'en termes d'efficacité d'action sur des cibles, le ShVAK était nettement inférieur au canon d'avion VYa de 23 mm.
En comparant le ShVAK soviétique avec le canon d'avion allemand MG FF, vous arrivez à la conclusion que le canon allemand, qui utilisait l'énergie de recul du boulon libre (sur le ShVAK - sortie de gaz), n'avait un avantage que dans le poids et la résistance à la rupture des coquilles utilisées. Dans le même temps, la vitesse initiale du projectile du canon allemand était d'au moins 220 m / s inférieure, mais la deuxième salve des canons de l'avion était pratiquement la même. Dans le même temps, la MG FF était plus légère de 15 kg, notamment grâce à l'utilisation d'un canon plus court. Dans le même temps, cet avantage des canons allemands a été perdu avec l'apparition en URSS du nouveau canon d'avion B-20.
Aujourd'hui, il est assez difficile d'évaluer objectivement la valeur du canon d'avion ShVAK de 20 mm. Bien sûr, il présentait un certain nombre de défauts - des munitions faibles avec une balistique médiocre, une complexité opérationnelle et technologique, ce qui, en particulier au stade initial de la production, entraînait le coût élevé de l'arme. Dans le même temps, le premier inconvénient était facilement compensé par la cadence de tir énorme du ShVAK, qui atteignait 800 coups par minute, et la réduction des coûts était due à la mise en place de la production en série et à l'adaptation de l'industrie. Il convient de noter qu'en termes de cadence de tir, le ShVAK n'avait pas d'égal parmi les canons d'avion produits en série d'autres États. Certes, les versions synchrones installées sur les excellents chasseurs soviétiques La-5 et La-7, selon le mode de fonctionnement du moteur, avaient une cadence de tir inférieure - 550-750 coups par minute.
Comparaison de la cartouche 20x99R avec d'autres munitions
En tout cas, on peut dire que le canon à air de Shpitalny-Vladimirov est devenu l'un de ces échantillons emblématiques des armes de l'Armée rouge qui ont pu assurer la victoire de notre pays dans la Grande Guerre patriotique. Selon les pilotes de chasse de ces années, la puissance même des obus relativement faibles de 20 mm du canon ShVAK était suffisante pour combattre n'importe quel avion de la Luftwaffe. Bien sûr, si l'Allemagne disposait massivement de bombardiers lourds ou si l'aviation soviétique devait entrer en collision dans le ciel avec une armada de "forteresses volantes" américaines, nos combattants auraient eu du mal, mais en réalité rien de tout cela ne s'est produit.
Il est également important de se rappeler qu'en Union soviétique, il n'y avait pas eu d'alternative à ShVAK pendant longtemps. Le développement du prometteur canon d'avion B-20 conçu par Mikhail Evgenievich Berezin, également créé par lui sur la base d'une mitrailleuse de gros calibre et basé sur le même principe de fonctionnement que le ShVAK, a été sérieusement retardé en raison de la maladie du concepteur.. Pour cette raison, le canon d'avion ShVAK, malgré sa "faiblesse", est resté l'arme principale des combattants de la Grande Guerre patriotique.
La formation des pilotes soviétiques, qui s'est développée pendant la guerre et a permis d'utiliser efficacement les armes à leur disposition, a également joué un rôle important. Ce n'est un secret pour personne que le personnel de l'armée de l'air rouge, qui a fait la guerre le 22 juin 1941, avait des qualifications extrêmement faibles et un manque presque total d'expérience dans l'utilisation au combat de leurs avions. Les seules exceptions étaient le personnel de commandement qui a réussi à passer l'Espagne, Khalkhin Gol, la guerre d'hiver avec la Finlande, mais il y avait peu de pilotes de ce type. Et ils ont, pour l'essentiel, transmis l'expérience accumulée conformément au cours de formation "Le cours de l'emploi au combat des avions de chasse". Cela a été confirmé par la consommation de munitions pour les cibles aériennes, qui a changé tout au long de la guerre de ses premiers mois aux derniers. Si, au stade initial de la guerre, les pilotes soviétiques ouvraient souvent le feu sur l'ennemi à une distance de 300 à 400 mètres, alors déjà en 1942, ayant acquis de l'expérience, à une distance de 100 à 150 mètres, et parfois de 50 mètres. Cela a conduit à une augmentation de la précision de tir et une réduction de la consommation de munitions. En ce qui concerne le canon d'avion ShVAK, cela a augmenté l'efficacité de ses obus. Lorsque l'avion ennemi s'est transformé en passoire, la force explosive inférieure des obus de canon soviétiques n'était plus significative.
Aile du chasseur allemand Bf 109 après avoir été touchée par des obus ShVAK de 20 mm
Pendant la période d'avant-guerre et les années de la Seconde Guerre mondiale, l'industrie soviétique a produit plus de 100 000 canons d'avion ShVAK, ce qui en fait l'un des systèmes d'artillerie les plus massifs de l'histoire de l'aviation. La production de ShVAK n'a été arrêtée qu'en 1946. Il a été remplacé par le canon d'avion B-20 plus avancé, qui, ayant des caractéristiques de combat similaires, était plus fiable et plus léger.
Les caractéristiques de performance de ShVAK:
Longueur / poids:
Version aile - 1679 mm / 40 kg.
Variante tourelle - 1726 mm / 42 kg.
Pistolet à moteur - 2122 mm / 44,5 kg.
La longueur de course des pièces mobiles est de 185 mm.
Cadence de tir - 700-800 coups / min.
La vitesse initiale est de 815 m/s.
Cartouche - 20x99 mm R.
