Авиационная пушка Владимирова В-20/В-23

Начало Великой Отечественной войны советская авиация встретила, имея на вооружении, по сути, три типа авиационных стрелковых систем – 7.62-мм ШКАС, 12.7-мм УБ и 20-мм пушку ШВАК. Если в отношении пулеметов особых нареканий не возникало, за исключением низкой надежности только что принятого на вооружение пулемета УБ, работы по доводке которого продолжались уже на ходу, то по пушке ШВАК вопросов было много. В период освоения пушки Шпитального-Владимирова во второй половине 30-х годов, вокруг нее разгорались нешуточные страсти. Критике со стороны руководства ВВС подвергался слабый снаряд, излишняя сложность конструкции. Однако на начало войны проявилась еще одна проблема, которую, как говорится, не ждали. И связана она была с хроническим недобором мощности отечественных авиадвигателей. Собственно, двигателестроение никогда не было сильной стороной советского авиапрома, но в ходе войны, в условиях нехватки квалифицированных рабочих, проблем с качественным металлом и ГСМ, недобор паспортной мощности авиамоторов превратился в серьезную проблему. Как следствие, чтобы сохранить конкурентоспособность советской авиации в воздухе, приходилось предельно облегчать наши истребители. Сделать это можно было двумя способами – капитальной переработкой конструкции с переходом на цельнометаллический силовой набор и отказом от части носимого оборудования. Реализовать первое не было никакой возможности – с производством алюминиевых сплавов в СССР военного времени были большие проблемы, и вплоть до налаживания стабильных поставок лендлизовского алюминия со второй половины 1943 года древесина была основным конструкционным материалом в отечественном авиапроме. Оставался второй вариант – отказ от части авиационного оснащения, среди которого немалый процент драгоценных килограммов съедало вооружение.

И именно тут выяснилось, что основа вооружения советских истребителей – пушка ШВАК весит слишком много – в моторном исполнении аж целых 55 кг, боекомплект с патронным ящиком добавлял еще столько же. Чтобы облегчить конструкцию Яков и ЛаГГов, приходилось жертвовать синхронными пулеметами, что делало и без того не выдающееся вооружение откровенно слабым.

Все эти проблемы и связанные с ними массо-габаритные недостатки пушки ШВАК вкупе с ее очевидными достоинствами в виде высокой скорострельности более других осознавал главный разработчик ее Семён Владимирович Владимиров – именно ему пришлось реализовывать идеи Шпитального во время работы в Ковровском КБ-2. Поэтому уже в начале 1942 года Влидимиров по собственной инициативе взялся за разработку принципиально новой 20-мм авиапушки.

Анализ конструкции ШВАКа показал, что наибольшую экономию в массе с возможностью сохранения высокой скорострельности можно достичь при изменении схемы газоотводной автоматики на принцип короткого отката ствола: это позволяло не только отказаться от достаточно массивных газоотводной трубки, газового поршня с газовым регулятором, но и изрядно упростить технологию. Конечно, едва ли это позволяло достичь скорострельности ШВАКа, но обеспечить ее вполне приемлемый уровень было возможно. Для этого группа разработчиков КБ-2, в состав которой кроме С.В. Владимирова входили также А.П. Финогенов, П.П. Протасов и К.М. Кустов, отказалась от заднего шептала, применив принцип стрельбы с закрытого затвора – то есть, перед началом стрельбы патрон уже оказывался дослан в патронник заранее, после окончания предыдущей очереди. Такая схема позволяла поднять также темп стрельбы в синхронном варианте, при котором системы, работавшие с открытого затвора, изрядно теряли в скорострельности.

В четвертом квартале 1942 года группа С.В. Владимирова предъявила на испытания опытный образец,  так называемую «макет-пушку» с внутризаводским обозначением «АПВ» – автоматическая пушка Владимирова, или «образец 19/4».

Сравнение изделия «АПВ» с серийным ШВАКом выглядело весьма впечатляющим. Так, было отмечено, что пушка Владимирова обладает простотой конструкции, позволяющей быстро освоить пушку как в производстве, так и при эксплуатации;

Экономичность изготовления за счет меньшего количества деталей – 102 против 280 у ШВАК и технологической простоты их изготовления; меньшей массы заготовок – 94 кг против 270 кг у ШВАК;

Удобство для осмотра и ремонта.

Группе С.В. Владимирова удалось вдвое снизить массу оружия по сравнению со ШВАК, уложившись в рекордные 28 кг. Кроме того, при использовании штатных ШВАК-овских патронов 20×99R со штатными звеньями ленты, удалось добиться меньшего усилия отдачи.

^{Авиапушка С.В. Владимирова В-20 (АПВ). Вверху вид справа и слева синхронной версии, внизу крыльевая}

В ноябре-декабре 1942 года пушка «АПВ» была подвергнута испытанию стрельбой большим количеством патронов, показав темп стрельбы, достигавший 650–740 выстр/мин – конечно, ниже, чем у ШВАК, но все же вполне приличный.  При этом, даже с наземного станка, без охлаждения набегающим потоком воздуха, характерным для авиационного оружия, была отмечена удовлетворительная надежность и живучесть деталей пушки.

По сути, единственным серьезным нареканием было самопроизвольное воспламенение патрона, находящегося в разогретом патроннике после длительной стрельбы. Это была беда практически всех автоматических систем, работающих с закрытого затвора.

В начале 1943 года впервые пушка «АПВ» получила в документах обозначение В-20.

Как уже отмечалось выше, пушка В-20 работала за счет автоматики короткого отката ствола, величина которого составляла 30 мм, ход затвора 197 мм. Ствол длиной 1645 мм (общая длина пушки 2055 мм) мог оснащаться ускорителем стрельбы, совмещенным с пламегасителем. Запирание затвора поршневое, осуществлялось поворотом боевой личинки затвора. Питание ленточное двухстороннее. Перемена направления подачи ленты осуществлялось  перестановкой приемника пушки с одной стороны затворной рамы на другую, поворотом ползуна на обратную сторону и установкой нового движка подачи. Патронная лента подается при движении затвора в заднее положение. Гильзы отражаются вперед-вниз очередным патроном, последняя гильза отражается рычагом подачи патрона, выполняющего в этом случае роль отражателя.

Основные части пушки В-20 – боевая пружина и ударник смонтированы в боевой личинке затвора. Перед открытием огня подвижные части находятся в крайнем переднем положении, а патрон в патроннике. Механизма, удерживающего подвижные части оружия в заднем положении, пушка не имеет.

Первые версии пушки В-20 были разработаны в исполнении для синхронной и крыльевой установки. Перевод пушки из синхронного варианта в крыльевой и обратно осуществлялся посредством замены деталей в спусковом механизме.

В апреле–мае 1943 года на испытания поступила более мощная танковая версия пушки В-20, обозначенная «ТПВ». Длина ее была уменьшена по сравнению с В-20 до 1656 мм, подача ленты сохранена только правая, но при этом группа С.В. Владимирова вместо штатного ШВАК-овского патрона использовала более мощный опытный патрон 20×114 мм, позволявший сохранить высокую начальную скорость бронебойного снаряда массой 122 грамма, достигавшую 900 м/с. Этот же патрон планировался для разработанного зенитного автомата на базе В-20, который планировалось оснастить стволом длиной 1860 мм, при котором начальная скорость ожидалась в районе 980 м/с.

^{Экспериментальный патрон 20×114 танковой версии пушки Владимирова «ТПВ»}

Однако понятно, что о внедрении в производство нового патрона в условиях тотальной войны не могло идти речи, и проект мощного 20-мм автомата остался в прототипе.

В июле 1944 года на испытания НИИ ВВС была предъявлена турельная версия пушки В-20 с укороченным до 1252 мм стволом и измененным спусковым механизмом. Масса турельного варианта была уменьшена до 25,4 кг.

Одновременно, пара синхронных пушек В-20 была установлена на истребитель Ла-5ФН з/н 1015 и успешно прошла испытания в период октября 1943 – марта 1944 года.

^{Пара синхронных пушек В-20 на истребителе Ла-5ФН серийный номер 1015}

Любопытно, что с 1942 года, то есть практически параллельно с пушкой В-20 Владимирова, в ОКБ-15 Б.Г. Шпитальным была разработана своя версия легкой авиапушки Ш-20 или иначе ША-20, практически полный клон изделия С.В. Владимирова. Автоматика Ш-20 также использовала короткий откат ствола, аналогичная конструкция приемника с двухсторонней подачей ленты. В пушке Ш-20 Шпитальному удалось уложиться в ту же примерно массу, что и Владимирову, но при этом пушка Ш-20 была несколько короче – 1612 мм против 1664 мм у турельной В-20. Да и темп стрельбы Ш-20 значительно уступал изделию Владимирова, составляя лишь 660 выстр/мин.

Конечно, часто бывает, что разные разработчики параллельно, независимо друг от друга приходят к одинаковым техническим решениям, которые рождают удивительно похожих клонов. Но что-то подсказывает, что схожесть конструкций пушек Ш-20 и В-20 – не тот случай.

По всей видимости, С.В. Владимиров, будучи соавтором Б.Г. Шпитального по ШВАКу, имел возможность наблюдать судьбу конкурентов последнего, и, вполне возможно, поделился с ним идеей, дабы «подстелить соломки».

Шпитальный приложил максимум усилий, чтобы протащить свою Ш-20 в серию. Экспериментальные образцы устанавливались на штурмовике Ил-10 и опытных Ил-6 и Ил-1, но, видимо, достичь приемлемой надежности так и не смог.

К сожалению, и пушка В-20 также не стала серийной. Тендер 1944 года на новую авиапушку выиграла разработка М.Е. Березина Б-20, которая оказалась чуть легче, стреляла чуть быстрее и, самое главное, сохраняла конструктивную преемственность с серийным пулеметом УБ, что в условиях военного времени при налаживании серийного производства имело решающее значение.

Неудачно сложилась судьба и 23-мм варианта пушки С.В. Владимирова В-23, которая проходила сравнительные испытания в 1944 году в моторном и синхронном исполнении с аналогичной Ш-23 Шпитального ОКБ-15 и НС-23 Нудельмана и Суранова ОКБ-16. Все эти системы были разработаны под новый патрон 23×115 мм. Опять же, пушка НС-23 оказалась чуть лучше изделия Владимирова, к тому же строилась вокруг серийной 37-мм НС-37, освоенной промышленностью. В результате НС-23 стала основой послевоенного авиавооружения советской авиации.

^{23-мм авиапушка В-23}

И все же пушка В-20 получила свое развитие в крупнокалиберном пулемете КПВ калибра 14.5 мм, который являлся смасштабированным вариантом авиапушек. Чудовищно мощный КПВ стал основным нашим крупнокалиберным пулеметом на долгие годы, благополучно дожив на вооружении до настоящего времени.