Летающая «сорокопятка». Авиапушка НС-45

Огромный потенциал предвоенных разработок ОКБ-16, возглавляемого Я.Г. Таубиным, позволил на их базе создать целое семейство крупнокалиберных авиапушек, состоявших на вооружении советской авиации в последующие 30 лет.

В годы войны одной из самых удачных авиационных артсистем была 37-мм пушка НС-37, по сути, доработанная А.Э. Нудельманом и А.С. Сурановым конструкция пушки ПТБ-37 репрессированных перед войной прежних руководителей ОКБ-16 – Таубина и Бабурина. Относительно легкое и скорострельное для своего класса орудие, с отличной баллистикой было способно с пары попаданий уничтожить любой самолет противника и уверенно бороться с бронетехникой, по крайней мере, раннего периода.

Но стремительная эволюция танков военного времени уже к 1943 году сделала их малоуязвимыми для 37-мм калибра. В этой связи в начале июля 1943 года вышло постановление ГКО о разработке авиапушки калибра 45 мм. Решение, прямо сказать, неоднозначное. На тот момент для борьбы с бронетехникой с воздуха оптимальным считалось именно пушечное вооружение. Но в попытке «догнать» эволюцию бронезащиты простым наращиванием могущества авиапушки, явно не учитывались возможности потенциальных носителей этих пушек. То, что очевидно сейчас с учетом послезнания, явно не принималось в расчет тогда. Ведь чем выше энергетика патрона, складывающаяся из массы боеприпаса и его начальной скорости, тем выше отдача оружия, воздействующая на конструкцию планера носителя.

Опытная эксплуатация с 1942 года вооруженных 37-мм пушками Шпитального Ш-37 штурмовиков Ил-2 и истребителей ЛаГГ-3, по всей видимости, не позволила сделать однозначных выводов о тупиковости такого развития авиационной артиллерии. В то же время успех вооруженных пушкой НС-37 истребителей Як-9Т, способствовал формированию мнения о перспективности развития крупнокалиберных артсистем. А негативный опыт установки новых 37-мм  Нудельмана и Суранова на Ил-2 к лету 1943 года еще не сформировался.

Так или иначе, но летом 1943 года появилось упомянутое выше постановление ГКО на разработку 45-мм авиапушек. По всей видимости, автором идеи авиапушки такого калибра был руководитель ОКБ-15 Б.Г. Шпитальный. Стремясь взять реванш за проигрыш в конкурсе 37-мм пушек, он по собственной инициативе взялся за разработку более мощной системы на базе своей Ш-37 с газоотводной автоматикой. Сохранился чертеж разработанного Шпитальным 45-мм патрона, датированный августом 1943 года, главной изюминкой которого было использование технологии производства серийного патрона 37х198. В новом патроне 45х186 мм по мысли Шпитального планировалось использовать слегка доработанный фугасно-осколочный снаряд от морской пушки 21-К массой 1.065 кг, совмещенный с гильзой от 37-мм авиапушки, диаметр горловины которой путем меньшего обжима был увеличен до 45 мм, а длина наоборот, уменьшена с целью сохранения общего габарита патрона 328 мм. Такое решение позволяло путем несложной модернизации получить 45-мм версию пушки Ш-37. С технической точки зрения идея была здравой. Но время безоговорочного авторитета Шпитального в глазах Сталина к 1943 году навсегда осталось в прошлом. Поэтому надежды Бориса Григорьевича на то, что реализация его идеи будет отдана ему на безальтернативной основе не оправдались. Параллельные задания на разработку 45-мм авиапушки были выданы кроме ОКБ-15 еще и конкурирующему ОКБ-16 А.Э. Нудельмана.

А вот тандем Нудельмана и Суранова, не смотря на более поздний старт, сумел оперативно переработать свою НС-37 под патрон 45х186. Прототип 45-мм пушки 111-П-45 появился меньше, чем через месяц после задания на ее разработку. Этому способствовало то, что львиная доля узлов пушки была сохранена от 37-мм варианта. Первоначально переработке подверглись только ствол с патронником и приемник с заново спроектированными звеньями ленты. Были также сохранены габариты орудия – длина 3630 мм при длине ствола 2305 мм. Правда, первые же испытания пушки 111-П на наземном станке, проводимые с октября 1943 года показали, что усилие отдачи пушки составляли от 7 до 7.5 тонн, что ставило под сомнение способность выдержать ее конструкцией любого носителя. В этой связи доводка пушки затянулась. Пришлось срочно вдогонку разрабатывать эффективный дульный тормоз, который появился лишь к весне 1944 года. К тому времени пушка уже получила обозначение НС-45, и решение о ее принятии на вооружение было оформлено приказом ГКО. Версия с весьма габаритным дульным тормозом первоначально обозначалась НС-45М, но ввиду того, что в ограниченную серию пошла именно она, литера «М» в обозначении обычно опускалась.

Как и в случае с 37-мм пушкой НС-37 основными носителями 45-мм орудия предполагались штурмовик Ил-2 и истребитель Як-9. Если относительно размещения пушек НС-45 на Иле в стандартных подкрыльевых гондолах, используемых для монтажа пушек НС-37, на первый взгляд, особых проблем не намечалось, то в случае моторного исполнения были вопросы. Стандартный внутренний диаметр вала  мотора М-105ПФ, через который проходил ствол орудия, составлял лишь 55 мм. И чтобы пропустить сквозь него ствол 45-мм пушки пришлось предельно минимизировать толщину стенок ствола, которые вместо 7 мм у пушки НС-37 были уменьшены до 4 мм у НС-45, а у дульного среза даже до 3,75 мм. С одной стороны такое решение снизило массу пушки, которая стала даже меньше, чем у НС-37 – 152 кг против 171, но с другой, столь легкий ствол не способствовал его живучести, прочности. К тому же ствол «играл» при стрельбе, снижая точность. Для нивелирования этого на втулке винта было установлено специальное приспособление с шарикоподшипником, центрирующее вал пушки относительно оси полого вала редуктора.

К сожалению, с установкой этих пушек на Ил-2 такое решение не проходило. Стволы двух орудий висели под крылом консольно и к вибрации собственно хлипкого ствола при стрельбе добавлялись еще и колебания крыла. И, хотя на штурмовик с 45-мм пушками возлагались большие надежды, они явно не оправдались.

Приказ наркома Шахурина № 507 об оснащения 45-мм пушками НС-45 штурмовика Ил-2 появился 20.08.1943 года, когда самой пушки еще не существовало в металле, а первые Илы с 37-мм пушками НС-37 только-только отправились на фронт для войсковых испытаний. В приказе значилось, что С.В. Ильюшин обязан был в срок до 5 октября 1943 г. построить и предъявить на испытания самолет Ил-2, вооруженный двумя пушками калибра 45 мм конструкции ОКБ-16, а НИИ ВВС РККА до 20 ноября провести государственные испытания нового штурмовика. Указание было выполнено досрочно, поскольку сохраненные габариты орудий НС-45, на тот момент еще без дульного тормоза, позволили вписать их в штатные гондолы, разработанные под НС-37.

10 сентября 1943 г. опытный экземпляр самолета Ил-2 АМ-38Ф с двумя крыльевыми пушками НС-45 с боезапасом по 50 патронов на ствол был предъявлен на государственные испытания в НИИ ВВС.

Полигонные испытания Ила с 2хНС-45 проводились вплоть до 8 февраля 1944 года, подтвердив все вышеперечисленное. Прицельная стрельба по наземным целям оказалась невозможным из-за сильной вибрации пушки. Аналогичная ситуация, хотя и в меньшей степени, складывалась и 37-мм версией Ила, к тому времени снятого с производства, поэтому работа по оснащению штурмовика 45-мм пушками потеряла всякий смысл.

Чуть лучше сложилась судьба пушки НС-45, установленной на истребитель Яковлева, получившего обозначение Як-9К (крупнокалиберный), хотя успеха версии Як-9Т с 37-мм пушкой в этом случае повторить не удалось.

Первый опытный Як-9К был изготовлен в последних числах декабря 1943 года и в период с 12 января по 8 апреля 1944 г. проходил государственные испытания (летчик В. Е. Голофастов, инженер М.А.Пронин). Поскольку пушка НС-45, крепившаяся в двигателе М-105ПФ в трех точках — двух передних и одной задней весила даже меньше, чем НС-37, летные характеристики Яка практически остались неизменными. Несколько портил аэродинамику мощный дульный тормоз, выступавший из кока винта на 370 мм, из-за чего машина стала чуть более инертной в маневре и динамике. Боезапас пушки составлял 29 выстрелов. Вооружение Як-9К дополнял синхронный пулемет УБС с боекомплектом 200 патронов. Гильзы и звенья пушки и пулемета собирались в специальные сборники. На приборной доске в кабине летчика был установлен счетчик снарядов пушки. Управление огнем — комбинированное пневмоэлектрическое. Стрельбу из пушки и пулемета можно было вести раздельно и одновременно от двух электрокнопок, расположенных на ручке управления самолетом. Имелся коллиматорный прицел ПБП-1а.

При стрельбе из пушки НС-45 отдача воздействовала на самолет значительно больше, чем при калибре 37 мм. Чем больше была скорость полета и угол пикирования, тем меньшее влияние на самолет оказывала отдача. При стрельбе на скорости меньше 350 км/ч самолет резко разворачивался, а летчик при этом на своем сидении совершал резкие движения вперед-назад. Прицельная стрельба была возможна и эффективна на скоростях, больших 350 км/ч, и при коротких очередях в 2-3 выстрела. Большая сила отдачи пушки НС-45 оказывала существенное влияние на конструкцию самолета, приводя к течи масла и воды через различные уплотнения и трещины в трубопроводах, радиаторах и т.д.

Тем не менее, испытания, в целом, были признаны удовлетворительными и в период апреля — июля 1944 года была построена войсковая серия из 53 Як-9К.

Войсковые испытания проходили 44 Як-9К. Они были несколько облегчены – были сняты консольные бензобаки и запас горючего составлял только 350 кг в двух фюзеляжных баках. Испытания проходили в составе 274 иап 278 иад и в 812 иап 65 иад в два этапа: с 13 августа по 18 сентября 1944 г. на 3-м Белорусском фронте и с 15 января по 15 февраля 1945 г. на 1-м Белорусском фронте. Председатель комиссии — командир 6 иак генерал-лейтенант Е.Я.Савицкий, от НИИ ВВС — ведущий инженер по самолету А.А.Манучаров и по вооружению — А.Ф.Толпышкин.

Было выполнено 340 боевых самолето-вылетов общим налетом 402 ч 03 мин, состоялся 51 воздушный бой. Воздушные бои проводились на высотах от 100 до 6000 м на 1-й скорости нагнетателя. Противниками были FW-190A-8, Me-109G-2 и G-6. Было сбито 12 истребителей противника (встреч с бомбардировщиками не было), из них 8 FW-190A-8 и 4 Me-109G-2; свои потери — один Як-9К.

Средний расход боеприпасов калибра 45 мм на один сбитый самолет противника составил 10 снарядов. При атаках воздушных целей стрельба производилась с дистанции 100…400 м. Попадание одного снаряда уничтожало самолет противника (взрыв, разрушение). При атаках наземных целей попадание одного снаряда разрушало и поджигало автомашину, деревянные строения и т.д.

В большинстве случаев Як-9К были ведущими пар, а ведомыми — какие-либо легкие самолеты типа Як-З или Як-1. Основной задачей ведущих была атака самолетов противника, а ведомых — прикрытие ведущего от атак истребителей.

В условиях господства в воздухе советской авиации полностью проявить все положительные и отрицательные качества 45-мм Яка, конечно, не представлялось возможным. Тем не менее, война шла к концу, и войсковыми испытаниями четырех десятков Як-9К было решено ограничиться. В серию он не пошел.

В плане надежности пушка НС-45 оказалась значительно хуже своего 37-мм аналога. Она явно была переоблегчена, от вибрации ствола избавиться не удалось, пружинный буфер, унифицированный с НС-37, явно не справлялся с гашением избыточной энергии выстрела, быстро выходя из строя.

Иначе говоря, не смотря на послевоенный пиар, созданный вокруг этой системы отечественной пропагандистской машиной и, видимо, не без помощи А.Э.Нудельмана, проект пушки НС-45 можно охарактеризовать как провальный.

Ограниченный серийный выпуск пушек НС-45 осуществлялся на на Ижевском заводе №74 параллельно с пушками НС-37.  В 1944 году было сдано 75 пушек, а в 1945 еще 120, на этом выпуск был завершен. Большая часть из 195 выпущенных пушек НС-45 остались невостребованными, хотя в конце войны и первые послевоенные годы предпринимались попытки установки их на опытные машины.

Пару НС-45 «примеряли» на тяжелый истребитель Поликарпова ТИС (МА); батарея из 4хНС-45 планировалась на тяжелый штурмовик Сухого Су-8; в начале 1945 года на Ли-2 были установлены две крыльевые пушки НС-45; в 1946 г. был построен опытный самолет Ту-2Ш, вооруженный двумя пушками НС-45 и двумя пушками НС-37; с 30 декабря 1946 г. по 3 октября 1947 г. проходил летные испытания перехватчик и дальний истребитель сопровождения Ту-1 (63П) с двумя пушками НС-45 в носу. Но все эти машины остались опытными разработками.

Конструктивно пушка НС-45 полностью повторяла аналогичную систему НС-37 – орудие с автоматикой короткого отката ствола, гидравлическими тормозами отката и наката и поршневым поворотным затвором. Длина нарезной части ствола, имеющего 16 правосторонних нарезов глубиной 0.4 мм, осталась также прежней 2305 мм плюс дульный тормоз длиной 220 мм.

Патрон 45х186, как уже указывалось выше, был создан на базе гильзы патрона 37х198, горловина которой была раздана до 45-мм калибра, а длина уменьшена.

  Осколочно-фугасный снаряд для нового патрона, вероятнее всего, взят от патрона к универсальной корабельной 45-мм автоматической пушке: геометрия наружной (выступающей из гильзы) части снарядов полностью идентична. Однако снаряд к патрону НС-45 имеет иную конструкцию ведущей части и меньший вес. В снаряде к корабельной пушке — два ведущих пояска, при этом второй и частично первый скрыты в дульце гильзы, а снаряд к патрону НС-45 имеет один ведущий поясок. Масса осколочно-фугасного снаряда с готовыми поражающими элементами  составляла 1065 г. Снаряжение снаряда 52 грамма взрывчатки марки A-IX-2, представляющей собой смесь гексогена (76 %), алюминиевой пудры (20 %) и воска (4 %). Снаряд снабжен головным взрывателем и имеет трассер, оставляющий бледно-розовый след на полете, что позволяет корректировать огонь по трассам во время стрельбы. Наружные линейные размеры взрывателей к снарядам 37-мм зенитных и авиационных пушек и вышеописанных 45-мм морского и авиационного снарядов совпадают. Но установки взрывателей могут быть оптимизированы для каждой конкретной системы.

   Начальная скорость снаряда — 780 м/с. Дульная энергия — 320 000 Дж. Масса патрона — 1,93 кг.

Есть также информация о наличие в боекомплекте пушки НС-45 бронебойного снаряда идентичной массы с начальной скоростью 850 м/с, пробивающего на дистанции 500 метров 58 мм броню по нормали. Однако, нет сведений о практическом применении этого типа боеприпаса.