советский скорострельный 7,62-мм авиационный пулемет
В 1920 году, работая механиком на одном из заводов,
Борис Гаврилович Шпитальный задался целью изготовить
скорострельный пулемёт. Но в то время у него не было
необходимого опыта, не хватало знаний. После окончания
института молодой инженер приступил к осуществлению
своего замысла и вскоре представил проект такого
пулемёта, который обратил на себя внимание
исключительной смелостью решений ряда сложных вопросов
конструирования автоматического оружия. Когда проект был
готов, для оказания помощи Шпитальному в доработке
образца и скорейшем изготовлении его к нему был
прикомандирован опытный оружейный конструктор Иринарх
Андреевич Комарицкий.
1930 год. Был изготовлен первый образец скорострельного
авиационного пулемёта, созданный Шпитальным при участии
Комарицкого. Это была первая в мире авиационная система,
которая сразу выдвинула СССР на первое место в этой
области вооружения.
Автоматика пулемета работала за счет отвода пороховых
газов, питание осуществлялось от рассыпной металлической
звеньевой ленты. Конструкция состояла из ствола с
кожухом, ствольной коробки с крышкой, затворной рамы со
штоком и поршнем, затвора, зубчатки, кожуха зубчатки,
рычага подачи и его крышки, муфты с рукояткой заряжания,
отражателя, гильзоулавливателя, спускового механизма,
затыльника.
Ствол крепился в кожухе сухарным соединением. Патронник
ствола – плавающего типа, то есть с продольными
канавками на стенках, выходящими за передний срез гильзы
(канавки Ревелли). После выстрела часть пороховых газов
устремлялась в канавки, уменьшая разность давлений на
стенки гильзы и силу ее сцепления со стенками
патронника. Это облегчало экстракцию и предотвращало
разрыв гильзы при высоких скоростях движения затвора. В
180 мм от дульного среза в стенке ствола выполнялось
поперечное газоотводное отверстие. Газовая камора
закрытого типа располагалась над стволом и снабжалась
пробкой – газовым регулятором с тремя отверстиями
диаметрами 2,5, 3,0 и 3,5 мм. Кожух со стволом крепился
к ствольной коробке соединительной муфтой. Охлаждение
ствола было воздушным, хотя в 1939 г. испытывался
вариант и с водяным охлаждением. Ведущим звеном автоматики служила затворная рама, жестко
связанная со штоком поршня. В канале штока помещалась
трехжильная возвратно-боевая пружина. Запирание канала
ствола производилось перекосом затвора вниз, при этом
задний скошенный срез затвора вставал на боевой упор
ствольной коробки позади приемного окна. Запирание и
отпирание затвора производил фигурный вертикальный
выступ затворной рамы. Общая масса подвижной системы
составляла 921 г, скорость движения назад – от 9,0 (при
газоотводном отверстии 2,5 мм) до 12,1 м/с (при
отверстии 3,5 мм).
Ударник был смонтирован в затворе. Выстрел производился
с заднего шептала, что естественно для пулемета с
большим разогревом ствола. Боевой взвод находился на
левой стороне затворной рамы. Спусковой механизм
собирался в отдельном корпусе, для повышения живучести в
него ввели буферную пружину шептала. При приходе
затворной рамы в крайнее переднее положение (то есть
после запирания затвора) ее выступ бил по ударнику.
Главной изюминкой ШКАСа была система питания,
собственно, и позволившая достичь столь высокого темпа
стрельбы – 1800 выстр./мин. Подача патрона производилась
зубчаткой (барабаном) на 10 гнезд, вращавшейся на
продольной оси внутри неподвижного кожуха. На оси
зубчатки и внутренней поверхности кожуха выполнялся
винтовой паз. При движении штока поршня назад его
криволинейный гребень давил на ведущий ролик рычага
подачи, качавшегося в горизонтальной плоскости, и
поворачивал его влево. Рычаг своим пальцем проворачивал
зубчатку. Патрон, подхваченный зубчаткой, входил
закраиной гильзы в винтовой паз. За один цикл автоматики
зубчатка поворачивалась на 1/10 оборота, при этом патрон
скользил по винтовому пазу, извлекался из звена
рассыпной ленты и перемещался назад. Таким образом, извлечение патрона из ленты и его подача
происходили плавно – к приемному окну ствольной коробки
патрон подходил за полный оборот, т.е. 10 выстрелов.
Здесь его подхватывал рычажный подаватель и прижимал к
приемному окну, удерживая приподнятым вверх. Это
позволяло сократить длину хода затвора. Непрерывная
работа подающего механизма, снижение скоростей движения
ленты и патрона при подаче на линию досылания
предотвращало их повреждения, разрушение или перекос
(правда, прочность гильзы и крепления в ней пули у
авиационных патронов все же пришлось увеличить). Кроме
того, описанная система позволяла уменьшить длину
оружия, что немаловажно для размещения на самолете. При
заряжании пулемета следовало освободить зубчатку,
подвести к ней патронную ленту и с помощью откидной
рукоятки заряжания провернуть зубчатку, введя в нее 8-9
патронов, затем включить подаватель. Не менее остроумно был устроен выбрасывающий механизм.
Его работа раскладывалась на два этапа. При движении
назад затворная рама поворачивала в поперечной плоскости отражатель. Тот выталкивал гильзу из лапок затвора в боковое гнездо ствольной коробки, где она удерживалась подпружиненным гильзоулавливателем. Отсюда ее выталкивал через гильзоотводное отверстие выступ штока при движении
вперед.
В затыльнике монтировались пружинные буферы затворной рамы и затвора. Они не только смягчали удар подвижной системы в заднем положении, но и повышали начальную скорость ее возврата вперед. В сочетании с малой длиной
хода затвора и совмещением по времени операций перезаряжания это уменьшало длительность цикла автоматики и повышало темп стрельбы.
ШКАС был первым во многих отношениях. Предшествовавшие
ему ПВ-1 Надашкевича, ДА и ДА-2
Дегтярева были
продолжением опыта Первой мировой – приспособленными для
авиации пехотными пулеметами Максим и
ДП-27. ШКАС стал
первым специально авиационным пулеметом,
сконструированным с учетом требований своего времени.
Непрерывная подача ленты, многожильная возвратно-боевая
пружина – это было реализовано в ШКАС впервые. Равно как
впервые в одноствольных системах был достигнут такой
темп стрельбы. В самом деле:
7,62-мм французский авиационный пулемет Дарн с
ленточным питанием давал 1100-1200 выстр./мин,
английский 7,7-мм Виккерс-Р (магазинное питание) –
1000, американский 7,62-мм Кольт-Браунинг (ленточное)
– 900, германский 7,92– мм MG-17 (ленточное) – 1100.
ШКАС применялся в трех вариантах. Первым получил это
оружие истребитель И-16 – в виде крыльевых пулеметов без
прицельных приспособлений, с тросовым механизмом
перезаряжания и системой тросов для спуска.
В турельном варианте на дульной части ствола крепилась
стойка флюгер-мушки (или переднего визира), на кожухе –
стойка кольцевого прицела (заднего визира), на
затыльнике – рукоятка удержания. Имелась рукоятка
управления со спусковым крючком, связанным с шепталом
через передаточный рычаг. Флажковый предохранитель
запирал шептало. Рукоятка перезаряжания служила для
отвода подвижной системы в крайнее заднее положение и
при стрельбе оставалась неподвижной. Изменился кожух
ствола. Турельную установку разработал Н.Ф.Токарев. К
примеру, четыре установки Тур-8 имел бомбардировщик
ТБ-3-АМ-34РН. Позднее, с созданием новых самолетов,
разработали и другие варианты турельных (блистерных)
установок.
Наконец, в 1936 г. был принят синхронный вариант (ШКАС
обр.1936 г.), разработанный К.Н.Рудневым, В.П.Котовым,
В.Н.Салищевым. Синхронизатор, допуская стрельбу через
винт, снижал ее темп до 1650 выстр./мин, зато некоторое
удлинение пути разгона пули повышало начальную скорость
до 800-850 м/с.
Разработка Н.М.Елизаровым вариантов винтовочного патрона
с бронебойно-зажигательной, трассирующей, зажигательной
пулей завершило формирование авиационного пулеметного
комплекса.
Выпуск ШКАСов непрерывно нарастал: если в 1933 г. их
полукустарным способом собрали 365 штук, а в 1934 –
2476, то в 1937 – 13 005, в 1940 – 34 233. Правда,
больший интерес к началу войны вызывало авиационное
оружие более крупных калибров – на 1941 г. запланировали
выпуск только 3500 пулеметов ШКАС и 30 000 запасных
стволов к ним. Перечислим типы самолетов, на которых
стояли ШКАСы: истребители
И-16, И-153,
Як-1, Як-7,
ЛаГГ-3,
МиГ-3, штурмовик
Ил-2, бомбардировщики
ТБ-3,
ТБ-7,
СБ,
Су-2,
He-2,
Ту-2,
Ил-4, Ер-2, У-2 (По-2),
разведчики Р5-ССС, P-Z, Бе-2 (корабельный), военные
варианты Ли-2. ШКАСы ставили вместо
ДШК также на
торпедные катера Г-5 и Д-3.
В 1939 г. был принят и выпускался в небольшом количестве
сверхскорострельный Ультра-ШКАСС – время цикла автоматики
в нем сократили, придав стволу движение вперед после
отпирания. На СБ ставили носовые установки со спаренными
ШКАС. В 1935 – 1937 гг. К.Н.Руднев, В.Н.Полюбин,
А.А.Тропенков отрабатывали так называемую механическую
спарку ШКАС (МСШ) – органически спаренные ШКАС с темпом
стрельбы до 6000-6400 выстрелов в минуту. Штоки
пулеметов снабжались зубчатыми рейками и связывались
шестерней – цикл автоматики включал два цикла выстрела,
а максимальная сила отдачи не превышала ее величины при
одном выстреле. Но показательно, что дальнейшие работы в
этом направлении были прерваны в связи с планировавшимся
переходом на крупнокалиберные пулеметы.
Впервые ШКАСы на советских истребителях применялись в
воздушных боях в ноябре 1936 г. над Мадридом (тогда же в
небе Испании воевали и бомбардировщики
СБ, также несшие
ШКАСы). Год спустя вооруженные ими
И-15 и
И-16 сражались
с японскими самолетами над Китаем. Проявили себя ШКАСы и
в боях на Халхин-Голе, и в советско-финской войне.
Однако, к началу 40-х годов повышение пассивной защиты
самолётов (бронирование рабочих мест экипажа, протектирование бензобаков) привело к тому, что
эффективность пулемётов винтовочного калибра, в том
числе и ШКАС, в борьбе с вражескими самолётами резко
снизилась, они могли разрушить вражеский самолёт только
при очень большом числе попаданий.