Сверхтяжелые авиационные артсистемы. Н-57, РШР-57

Опыт эксплуатации крупнокалиберных авиационных пушек разработки ОКБ-16 А.Э.Нудельмана НС-37 и НС-45 в последний год войны выявил ряд недостатков. Во первых, в общем-то, здравая попытка унифицировать эти орудия для установки их как на истребители, так и на ударные самолеты, завел разработчиков в тупик. Если в случае НС-37 мощное орудие было еще более или менее приемлемо в качестве универсального, то  в случае с 45-мм НС-45 такая концепция явно не увенчалась успехом. Для установки в развале цилиндров двигателя истребителя Як-9К пришлось предельно облегчить ствол орудия, снизив живучесть и прочность ствола, что исключало установку пушки на другие самолеты. К тому же чрезмерная отдача орудий большого калибра негативно сказывалась на прочности планера носителя.

Чтобы минимизировать влияние отдачи к концу войны в ОКБ-16 был разработан облегченный вариант 37-мм системы – пушки Н-37, в которой пожертвовали баллистикой, укоротив ствол и применив менее мощный патрон. Такое решение было вызвано отчасти выводами о малой эффективности авиапушечного вооружения для борьбы с бронетехникой последнего периода войны с изрядно подросшей толщиной брони, ставшей малоуязвимой для снарядов пушек практически любого авиационного калибра. Ну а для борьбы с авиационной техникой баллистики облегченной крупнокалиберной системы было вполне достаточно.

В этой связи в конце 1944 года была предпринята попытка подобную же схему применить и в отношении 45-мм калибра. То есть, укоротить ствол, облегчить снаряд, иначе говоря, создать 45-мм аналог пушки Н-37. Проект Н-45 вел один из разработчиков пушек НС-37 и НС-45 — Георгий Андреевич Жирных. Пушка Н-45 планировалась на послевоенных версиях истребителя Як-9П с двигателем ВК-107, в котором диаметр втулки винта уже не ограничивал столь жестко наружный диаметр ствола пушки, как в случае с Як-9К. Проект 45-мм Н-45 был завершен в прототипе, но вскоре был свернут в пользу более мощной 57-мм системы. По всей видимости, могущество 45-мм снаряда не столь разительно превосходило 37-мм калибр, чтобы развивать параллельно две близкие системы. А 57-мм снаряд даже со слабой баллистикой массой под 2 кг уже позволял расчитывать на использование орудия и по наземным целям со значительно большей эффективностью.

Решение довести калибр авиапушки до 57-мм было принято инициативно Нудельманом отчасти также в связи с параллельной разработкой конкурирующего проекта ОКБ-15 Шпитального – 57-мм пушки Ш-57.

К сожалению, о пушке Ш-57 сохранилась лишь отрывочная информация. По всей видимости, Б.Г. Шпитальный планомерно развивал свою предвоенную систему ШФК-37, доведя калибр до 57-мм. Заменил обойменное питание на ленточное и, в отличие от разработок ОКБ-16 попытался все же создать на базе 57-мм калибра унифицированное орудие под установку как на истребители в моторном исполнении, так и для ударной авиации в качестве противотанковой. Есть сведения, что пушку Ш-57 установили в развале цилиндров Як-9, который проходил испытания 6 июня 1945 года. Впрочем, данная иноформация представляется сомнительной. Нет подробности ни о модификации Яка, ни о результатах испытаний. Возможно, тут имеет место путаница и за версию Яка с пушкой Ш-57 принимают более поздний проект Як-9П под пушку Н-57 образца 1947 года.

Но вернемся к разработкам КБ Нудельмана. В отличие от конкурентов из ОКБ-16 А.Э.Нудельман не стал экспериментировать с универсальным орудием для всех случаев жизни, неизбежно жертвуя каким-либо из параметров орудия, а инициировал разработку параллельно двух проектов. Первый, уже упомянутый выше, — проект Г.А. Жирных, орудия с умеренной баллистикой, коротким 1015-мм стволом и сравнительно слабым патроном 57х160RB, 2-кг фугасный снаряд которого покидал ствол с начальной скоростью около 600 м/с. и темпом стрельбы около 230 выстр/мин предназначался, главным образом, для вооружения истребительной авиации.

Второй проект разработки  С. Е. Рашкова, В. Е. Щенцова и С. С. Розанова при идентичной схеме автоматики короткого отката, предназначалась в качестве противотанкового применения с тяжелых носителей, в связи с чем, разработчики не были связаны жесткими требованиями массогабаритных параметров орудия и параметрами отдачи. На первый план выступала мощность орудия и ее способность бороться с тяжелой бронетехникой.

Проект пушки Рашкова, Щенцова, Розанова, предполагал бикалиберную систему с двумя сменными стволами под 45 и 57-мм калибр и обозначался РШР-57/45. В конце, правда, остановились только на 57-мм калибре, под который был разработан новый патрон 57х350B с цилиндрической гильзой с буртом под ленточную подачу, 2.49-кг снаряд которого покидал ствол с начальной скоростью 720м/с. Масса унитарного патрона достигала 4.4 кг. Баллистика 45-мм версии была еще лучше, хотя тип боеприпаса, использованный в ней не известен, начальная скорость снаряда версии РШР-45 составляла до 1000 м/с. Масса системы составляла 339 кг без учета периферии, а длина 4.4 м.

Интересной особенностью пушки РШР была сварная ствольная коробка в отличие от штампованных в предыдущих проектах орудий ОКБ-16.

Патроны 57х350B для РШР-57 и 57х160RB для Н-57

Разработка двух проектов тяжелых пушек велась в ОКБ-16 практически параллельно. Приоритет отдавался облегченному образцу 57-мм пушки 100-П конструкции Г.А. Жирных, под которую были разработаны несколько образцов авиатехники. Одним из них был традиционный испытательный стенд пушек ОКБ-16 – истребитель А.С. Яковлева Як-9П. Эта уже послевоенная версия Яка с двигателем ВК-107А разрабатывалась в 1946 году под сменный комплект вооружения, включавшие в себя помимо стандартных 20-мм Б-20, 23-мм НС-23, еще и тяжелые новейшие Н-37, а также опытную Н-45. Третьей версией был сверхтяжелый комплект из пушки 100-П, получившей обозначение Н-57 с боекомплектом из 20 выстрелов плюс синхронной Б-20.  Впрочем, от этой версии было решено отказаться. По некоторым сведениям Як-9П с 57-мм пушкой Н-57 проходил заводские испытания в мае-июне 1947 года, но на государственные испытания не предъявлялся. Короткий ствол пушки Н-57, оснащенный мощным дульным тормозом, не выводился за пределы двигательного  отсека истребителя и после первых же выстрелов дульные газы оказывали разрушающее воздействие на двигатель. Ввиду этого дальнейшие работы над этой версией были свернуты, тем более, что эпоха поршневой истребительной авиации подходила к концу.

57-мм авиапушка Н-57 (на переднем плане) в сравнении с 37-мм НС-37

Другим, чуть более удачным проектом под 57-мм пушку Н-57 стал отечественный первенец реактивной авиации – истребитель МиГ-9, изначально спроектированный под установку пушки Н-57, расположенной между двух двигателей в центральной перегородке воздухозаборника.

В начале октября 1946 года после отладки и отстрела в тире пушечного вооружения третьего прототипа МиГ-9 были проведены огневые летные испытания. Выполненные 10 и 17 октября летчиком-испытателем М.Л.Галлаем полеты на полигон в Ногинск показали, что поведение самолета в воздухе при стрельбе из 57-мм пушки нормальное, а сама стрельба в воздухе прошла успешно. Более того, по темпу стрельбы пушка Н-57 показала даже большую скорострельность, чем планировалась, достигнув 257 выстр/мин.

В 1947 году производство пушки Н-57 было начато на заводе № 535 в Туле, где была изготовлена опытная серия из 36 пушек, часть из которых установили на первые серийные МиГ-9. Но летал реактивный МиГ с ними не долго. Неважная маневренность отечественного реактивного первенства заставила искать способы облегчить конструкцию машины, в результате, пушка Н-57 была вскоре заменена на 37-мм Н-37.

Истребитель МиГ-9 с 57-мм пушкой между двигателей

«Тяжелая» версия 57-мм пушки РШР-57/45, оснащенная пневматическим механизмом перезарядки, проходила испытания на бомбардировщике Ту-2 №26/46.

 Для размещения пушки изменили носовую часть фюзеляжа, усилили конструкцию центральной части фюзеляжа в местах крепления РШР-57, подверглись изменениям створки бомболюков, электро- и радиопроводка в передней кабине, были сняты крыльевые пушки и люковая оборонительная установка.

57-мм версия авиапушки РШР-57/45

57-мм авиапушка РШР-57 на Ту-2Ш

6 декабря 1946 г. все работы, связанные с модификацией машины, были завершены. Пушку установили на неподвижной установке в бомбовом отсеке фюзеляжа. При этом ее ствол выступал за обводы носовой части фюзеляжа (несколько левее оси симметрии самолета) примерно на 500 мм. Автоматика обеспечивала ее непрерывное питание из ленты. Это позволило остановиться на варианте двухместного самолета с летчиком в передней кабине и штурманом в задней кабине.

Заводские испытания, проходившие с 9 декабря 1946 г. по 28 февраля 1947 г., провел экипаж в составе: летчик-испытатель В.П.Марунов, ведущий инженер по вооружению М.Л.Баженов, ведущий инженер по вооружению А.Горохов. Испытания показали, что:

«…  1. За отстрел во время заводских испытаний прочность установки оказалась достаточной.
2. Пневматическая система работала безотказно.
3. Нарушений в системе электросигнализации, освещения и т.д. не было…
6. При стрельбах на всех режимах самолет устойчив и увода с цели нет.
7. Установка на самолете пушки РШР-57 технику пилотирования самолета не усложняет. Техника пилотирования на всех режимах полета в пилотаже не отличается от пилотирования серийного самолета.
8. Стрельба из пушки РШР-57 в воздухе с горизонтального полета, кабрирования, пикирования и на малых высотах (штурмовых) технику пилотирования самолета не усложняет, опасности для экипажа не представляет…»

Далее рекомендовалось, после устранения отмеченных в отчете дефектов, предъявить машину на государственные испытания. Они проходили в НИИ с 21 апреля по 30 мая 1947 г.

Было сделано заключение, что:

«Авиационная автоматическая 57 мм пушка РШР-57 конструкции и изготовления ОКБ-16 министерства вооружения государственные летные испытания выдержала и может быть рекомендована для вооружения истребителей-перехватчиков…»

В 1947 г. на заводе № 535 начали производство пушки РШР, но после выпуска опытной серии прекратили.

Причиной свертывания работ по пушке РШР стали дальнейшие проекты тяжелых авиапушек ОКБ-16, в которых Нудельман попытался вернуться к унифицированной артсистеме умеренной мощности, не столь слабой, как Н-57, но и не столь мощной, как РШР. Развитием этого направления стали 57-мм опытные пушки 113-П и 200-П, проходившие испытания в конце 40-х годов.

Под пару 57-мм пушек 113-П в 1947 году разрабатывался истребитель-перехватчик И-215 С.М.Алексеева, а еще более мощную версию этой машины, И-216 планировалось вооружить аж 76-мм автоматом НС-76, апогеем развития предвоенной конструкции Таубина и Бабурина. Относительно этого монстра практически ничего не известно. После закрытия КБ Алексеева, все работы и над этими пушками были свернуты.

Экспериментальный перехватчик И-216 с парой 76-мм пушек НС-76

А вот 57-мм автомат 113-П, имея несколько более длинный ствол, чем у Н-57, неожиданно получил развитие в опытной десантируемой самоходной установке АСУ-57 конструкции А.С.Яковлева, разработанной в 1948 году. Тело орудия и боекомплект из ленты на 51 выстрел находился в закрытом орудийно/двигательном отсеке. Ствол пушки с мощным дульным тормозом проходил насквозь черед боевую рубку и фиксировался шкворневой установке лобового бронелиста. Горизонтальное и вертикальное наведение в узком секторе (+-7 градусов) производилось с помощью гидроцилиндров. Впрочем, сложно было ожидать позитивного результата при разработке бронетехники авиационным КБ. Государственные испытания АСУ-57 Яковлева не прошла.

Экспериментальная САУ АСУ-57 с автоматической 57-мм пушкой 113-П

Еще одним разработчиком свертяжелых авиационных автоматов стало ЦНИИ-58 —  Центральное артиллерийское КБ, руководимое Василием Гавриловичем Грабиным, известным конструктором артиллерийского вооружения.
В конце войны в ЦАКБ были разработаны два проекта тяжелых авиапушек — 57-мм С-10 и 45-мм С-20. Пушки имели почти одинаковое устройство с автоматикой короткого отката ствола, основным отличием была труба ствола. Обе пушки имели единую гильзу. Накатник пружинный, тормоз отката — гидравлический. Обе пушки имели дульный тормоз, выходящий на 139 мм за дульный срез трубы. Обе пушки помещались в единой люльке весом 45,5 кг, которая жестко крепилась к корпусу самолета.

Были изготовлены и прошли испытания опытные образцы пушек С-10 и С-20. Средний темп стрельбы у С-20 на испытаниях составил 140 выстрелов в минуту.

В 1946 г. ЦНИИ-58 было разработано несколько пушек системы В14: 76-мм В14-111, 57-мм В14-112 и 37-мм В14-113 с автоматикой короткого отката ствола

Пушка В14-113 планировалась для подвижных установок на бомбардировщиках; пушки В14-112 и В14-111 предназначались для жесткой установки на истребителях, бомбардировщиках и штурмовиках.

В автоматике 37-мм пушки В14-113 был применен принцип короткого хода ствола с ускорительным продольноскользящим поршневым затвором, причем все операции производились за счет энергии отдачи. Надежность обеспечивалась принудительным действием подвижных частей пушки.

Автоматика 57-мм пушки В14-112 была также основана на принципе короткого хода ствола. Пушка имела тяжелый затвор, связанный с гидротормозом, и рычажное запирание. Все операции производились за счет энергии отдачи затвора.

Обе пушки имели ленточное питание с рассыпными звеньями и пневматическую перезарядку и не имели дульных тормозов. Тормоза отката — гидравлические, накатники — пружинные.

К 1949 г. было изготовлено три опытных образца В14-113 и начаты их заводские испытания. В боекомплект пушки входил только один тип снаряда — осколочно-фугасный зажигательный трассирующий (ОФЗТ), созданный в ЦНИИ-58. В ходе наземных стрельб 37-мм снаряд ОФЗТ показал хорошие результаты. На дистанции 600 м отклонение от вертикали составляло 0,17 м, а боковое отклонение — 0,16 м. Дальность трассирования — 1100 м. По заключению комиссии при попадании снаряда ОФЗТ в бомбардировщик Пе-2 он гарантированно выводил его из строя.

К 1949 г. был изготовлен один экземпляр 57-мм пушки В14-112, который поступил на испытания. В ЦНИИ-58 для В14-112 был создан один тип боеприпаса — снаряд ОФЗТ. С декабря 1948 г. опытная партия 57-мм выстрелов со снарядами ОФЗТ проходила наземные государственные испытания.

На вооружение ни одна из пушек типа В14 так и не поступила.

В 1947—1948 гг. в ЦНИИ-58 разработали две еще более мощные авиационные пушки — 57-мм В-7031 и 65-мм 0904.

Пушка В-7031 обладала гораздо большей мощностью, чем упомянутая уже В14-112. Если у пушки В14-112 двухкилограммовый снаряд имел начальную скорость 555 м/с, то у новой пушки снаряд весом 2,93 кг обладал начальной скоростью 965 м/с. Таким образом, баллистика В-7031 была близка к баллистике 57-мм противотанковой пушки ЗИС-2.

Автоматика В-7031 была основана на принципе короткого хода ствола с продольно-скользящим поршневым затвором, причем все операции производились за счет энергии отдачи. Питание пушки ленточное с рассыпными звеньями. Перезаряжание пушки пневматическое. Пушка была снабжена дульным тормозом, поглощавшим до 55% энергии отдачи.

Для В-7031 в ЦНИИ-58 было специально создано два выстрела: со снарядом ОФЗТ и со снарядом БРЗТ (бронебойный зажигательный трассирующий).

В 1948 г. были проведены заводские испытания двух опытных образцов 57-мм пушки В-7031 в объеме 2100 выстрелов. В 1949 г. третий образец пушки прошел контрольные испытания в НИИ ВВС.

Работы над 65-мм автоматической авиационной пушкой 0904 были начаты в 1947 г. Автоматика пушки 0904 была основана на принципе короткого хода ствола с ускорительным продольно-скользящим поршневым затвором, причем все операции производились за счет энергии отдачи. Питание пушки ленточное с рассыпными звеньями. Перезаряжание пушки пневматическое. Пушка была снабжена дульным тормозом, поглощавшим до 46% энергии отдачи. Пушка 0904 представляла собой наложение 65-мм ствола на люльку 57-мм пушки В-7031 и имела до 80% общих деталей.

Для 65-мм пушки 0904 в ЦНИИ-58 было создано два выстрела: со снарядом ОФЗТ и со снарядом БРЗТ.

В 1948 г. были изготовлены и прошли заводские испытания два опытных образца пушки 0904. В 1949 г. один образец был направлен на полигонные испытания в НИИ ВВС.

В ходе испытаний 65-мм снарядов ОФЗТ и БРЗТ выяснилось, что они полностью удовлетворяют тактико-техническим требованиям ВВС. При стрельбе снарядом ОФЗТ на дистанцию 600 м вертикальное отклонение составляло 0,2 м, а боковое — 0,22 м. Время трассирования — 6 с. Бронепробиваемость достигала 20 мм, но при модернизации взрывателя можно было получить и 25 мм.

Кучность стрельбы 65-мм снарядом БРЗТ оказалась еще выше: 0,16 и 0,19 м соответственно. На дистанции 600 м снаряд пробивал 60 мм брони при угле встречи 30°. Таким образом, этот снаряд мог сверху пробить броню любого танка того времени.

На вооружение пушки В-7031 и 0904 так и не поступили. Наступила эра околозвуковых и сверхзвуковых реактивных самолетов, которым такие мощные пушки были не нужны.

В 1948 г. в ЦНИИ-58 начались работы над 100-мм авиационной автоматической пушкой В-0902. Ее предполагалось ставить на самолеты-бомбардировщики типа Ту-2 и Ту-4, которые собирались переделать в истребители. Естественно, ни винтомоторные (Як-3, JIa-5, Ла-7, Ла-9 и др.), ни реактивные (Як-15, МиГ-9 и др.) истребители физически не могли нести эту пушку из-за ее веса и отдачи.

По некоторым источникам, на решение о разработке 57-мм, 65-мм и 100-мм авиационных пушек существенно повлияли данные разведки о создании в США мощных крупнокалиберных автоматических авиационных пушек. Позже выяснилось, что это была дезинформация.

Автоматика 100-мм пушки В-0902 — механического типа с длинным ходом ствола, при этом все операции производились принудительно за счет энергии отдачи. Пушка оснащалась мощным дульным тормозом, поглощавшим 65% энергии отдачи. Удалось сделать пушку компактной за счет рационального размещения всех ее агрегатов. Питание магазинное безленточное. В магазине помещалось 15 унитарных патронов.

Управление огнем пушки и пневмоперезарядкой велось из кабины летчика.

Вес пушки без коробки питания составляла 1350 кг. Темп стрельбы — 30,5 выстрела в минуту. Усилие отдачи — 5 тонн (49,5 кН).

В 1948 г. был изготовлен опытный образец пушки В-0902 и проведены ее заводские испытания. В 1949 г. по результатам стендовых испытаний и отладочных стрельб (наземных) проводилась конструктивная доработка опытного образца. К концу года образец был подготовлен к летным испытаниям. Однако документов о проведении летных испытаний автору найти не удалось.

Для пушки В-0902 в ЦНИИ-58 специально были созданы три выстрела: со снарядом ФЗТ, со снарядом БРЗТ и с дистанционной гранатой.

Патрон со снарядом ФЗТ (фугасный зажигательный трассирующий) имел вес 27 кг и длину 990 мм. Вес метательного заряда составляла 4,47 кг, благодаря чему снаряд имел начальную скорость 810 м/с, давление в канале 2850 кг/см2 (280 МПа). Сам снаряд весом 13,9 кг содержал 1,46 кг взрывчатого вещества.

Судя по дистанции испытаний, эффективная дальность стрельбы снаряда ФЗТ составляла 1000—1200 м.

Патрон со снарядом БРЗТ имел вес 27,34 кг и длину 956 мм. Вес метательного заряда составлял 4,55 кг, и снаряд получал начальную скорость 800 м/с. Сам снаряд весом 14,2 кг содержал немного взрывчатого вещества (0,1 кг). Взрыватель донный МД-8. Время трассирования 5 с. В ходе испытательных стрельб снаряд БЗРТ на дистанции 600 м пробивал 120-мм броню (при угле встречи 30°).

Для стрельбы по воздушным целям была создана 100-мм дистанционная граната с убойно-зажигательными элементами. Вес фанаты 15,6 кг. Граната содержала 0,605 кг взрывчатого вещества (вышибной заряд) и 93 убойно-зажигательных элемента весом от 52 до 61 г каждый. Снаряд оснащался дистанционной трубкой ВМ-30. В 1948—1949 гг. были испытаны опытные партии гранат с унитарным и кольцевым расположением убойно-зажигательных элементов. Для проверки эффективности действия осколков и их «зажигательной способности» были проведены наземные стрельбы по самолетам.

100-мм пушка В-0902 стала самой мощной автоматической авиационной пушкой не только в СССР, но и, по-видимому, в мире. С технической точки зрения это был шедевр инженерной мысли. Беда лишь в том, что она опоздала лет на пять.

Появление скоростных реактивных истребителей кардинально изменило тактику воздушного боя, и тяжелые авиационные пушки потеряли всякое значение, по крайней мере, для стрельбы по самолетам. В 50-е годы эпоха сверхтяжелых авиапушек навсегда стала историей.

Источники: А. Б. Широкорад «Гений советской артиллерии. Триумф и трагедия В.Грабина»