V času nemškega napada na ZSSR je bilo naše letalstvo oboroženo z dvema vrstama letalskih pušk: 20-mm ShVAK (letalstvo velikega kalibra Shpitalny-Vladimirova), katerega zasnova je bila v mnogih pogledih podobna 7, 62 -mm letalska mitraljeza ShKAS in 23-mm. VYa (Volkova-Yartseva).
20-milimetrski top ShVAK je bil izdelan v naslednjih različicah: krilo, kupola in motorna puška. Teža pištole je 40 kg - 44,5 kg. Hitrost ognja 700-800 rds / min. Začetna hitrost je 815 m / s. Sinhroni in 20-milimetrski nosilci ShVAK, nameščeni na krilih, so bili nameščeni na lovcih I-153P, I-16, Yak-1, Yak-3, Yak-7B, LaGG-3, La-5, La-7, Pe-3, leta 1943 pa je bilo namesto 7,92-milimetrskih strojnic Browning izdelanih 158 pušk za namestitev na lovce orkana. Na bombnik Tu-2 in na del bombnikov Pe-2 sta bili postavljeni dve stacionarni puški. Na bombnikih Pe-8 in Er-2 so bili nameščeni obrambni stolpi z 20-milimetrskimi topovi ShVAK.
ShVAK je bil v vseh pogledih boljši od nemškega letalskega topa MG-FF, ki je bil leta 1941 najpogostejši v nemškem letalstvu.
Leta 1940 sta oblikovalca A. A. Volkov in S. A. Yartsev ustvarila 23-milimetrski avtomatski top VYa-23 za novo 23-milimetrsko kartušo. S težo 66 kg je pištola naredila 550-650 strelov na minuto.
V topu VYa so uporabili 200 gramov težkih granat, kar je dvakrat več kot pri ShVAK -u. Oklepni zažigalni projektil na razdalji 400 m vzdolž običajnega 25-mm oklepa.
Odboj pištole VYa je bil dovolj velik in prvotno ni bil nameščen na lovce. Do začetka vojne je bil njegov edini nosilec napadalno letalo Il-2, v vsako krilo katerega je bil nameščen en top VYa s strelivom 150 nabojev na sod. Pozneje je bila oborožena z napadalnimi letali Il-10 in delno lovci LaGG-3.
Med sovražnostmi se je izkazalo, da so se sovjetske letalske puške kalibra 20-23 mm lahko učinkovito borile le proti lahkim oklepnim vozilom sovražnika, srednji tanki in samohodne puške pa so jim bili preveč težki.
V drugi polovici leta 1942 je izšla majhna serija različice Il-2, oborožena s 37-milimetrskimi topovi ShFK-37.
37-mm letalski top ShFK-37 je bil razvit pod vodstvom B. G. Shpitalnyja.
Teža pištole, nameščene na letalu Il-2, je bila 302,5 kg. Hitrost streljanja ShFK-37 je po terenskih testih v povprečju dosegala 169 nabojev na minuto pri začetni hitrosti izstrelka približno 894 m / s.).
Izstrelek BZT-37 je omogočil prodor nemškega oklepnika tankov debeline 30 mm pod kotom 45 stopinj. do normalnega z razdalje največ 500 m. Debelina oklepa 15-16 mm in manj, izstrelek je preboden pod kotom največ 60 stopinj. na enakih razdaljah. Oklep debeline 50 mm (čelni del trupa in kupole srednjih nemških tankov) je z projektilom BZT-37 prodrl z razdalje največ 200 m pri kotih, ki ne presegajo 5 stopinj.
Velike dimenzije topov ShFK-37 in skladiščenje hrane (prostor za shranjevanje 40 nabojev) so določile njihovo umestitev v kritine pod krilom letala Il-2. Zaradi namestitve velike revije na top je bilo treba močno spustiti glede na konstrukcijsko ravnino krila (os letala), kar ni samo zapletlo zasnovo pritrditve topa na krilo (pištola je bila nameščena na udarcu absorber in se premikala z revijo pri žganju), zahtevala pa je tudi, da se to naredi za njene obloge velikega prereza.
Preskusi so pokazali, da so se letalske zmogljivosti Il-2 z velikokalibrskimi zračnimi topovi ShFK-37 v primerjavi s serijskim Il-2 s topovi ShVAK ali VYa znatno zmanjšale. Letalo je postalo bolj inertno in težje letelo, zlasti v zavojih na majhni nadmorski višini. Vodljivost se je pri visokih hitrostih poslabšala. Piloti so se med izvajanjem manevrov pritoževali nad precejšnjo obremenitvijo krmila.
Namerjeno streljanje iz topov ShFK-37 na Il-2 je bilo v veliki meri težko zaradi močnega odboja topov pri streljanju in pomanjkanja sinhronizacije pri njihovem delovanju. Zaradi velikega razmika pušk glede na središče mase letala, pa tudi zaradi nezadostne togosti nosilca nosilca pištole je privedlo do dejstva, da je napadalno letalo doživelo močne udarce, "kljune" in je bil pri streljanju odrinjen s ciljne črte, to pa je ob upoštevanju nezadostne vzdolžne stabilnosti "Ila" privedlo do znatnega razpršitve granat in močnega zmanjšanja (približno 4 -krat) natančnosti ognja.
Streljanje iz enega topa je bilo popolnoma nemogoče. Napadno letalo se je takoj obrnilo proti strelskemu topu, tako da ni bilo mogoče uvesti spremembe cilja. V tem primeru je lahko zadetek cilja le prvi izstrelek.
V celotnem preskusnem obdobju so pištole ShFK -37 delovale nezanesljivo - povprečen odstotek streliva na odpoved je bil le 54%. To pomeni, da je skoraj vsak drugi izlet na bojno misijo IL-2 s topovi ShFK-37 spremljala okvara vsaj ene od pušk. Največja bombažna obremenitev napadalnega letala se je zmanjšala in je znašala le 200 kg. Vse to je bistveno zmanjšalo bojno vrednost novega napadalnega letala.
Kljub neuspehu pri ShFK-37 se je delo v tej smeri nadaljevalo. Leta 1943 se je začela proizvodnja zračnega topa NS-37 (oblikovalca Nudelman in Suranov). Uporabljal je tračni dovod, kar je omogočilo povečanje stopnje ognja na 240-260 rds / min. Hitrost gobca je 810 m / s, teža pištole je 171 kg. Zahvaljujoč podajanju pasu in manjši teži je bilo mogoče namestiti nov sistem na lovce.
Vojaški preizkusi pištole so bili izvedeni na LaGG-3 od 21. aprila do 7. junija 1943 na Kalininski fronti in na Yak-9T od 22. julija do 21. avgusta 1943 na osrednji fronti. Po vojaških preizkušnjah je bila pištola dana v uporabo pod oznako NS-37. Letalo Yak-9T (tank) je bilo izdelano od marca 1943 do junija 1945. Skupaj je bilo izdelanih 2748 letal.
Po zamisli oblikovalcev naj bi povečanje ognjene moči borcev povečalo ciljno strelišče in verjetnost zadetka cilja. Za sestrelitev borca je praviloma zadostoval en zadetek 37-milimetrskega izstrelka; za dvomotorni bombnik sta bila potrebna dva ali tri.
Vendar je imel novi top tudi svoje pomanjkljivosti. Povečanje kalibra je zmanjšalo hitrost streljanja in število nabojev streliva na krovu lovca. Učinkovito streljanje na zračne cilje so bili le posamezni izstrelki, saj se je letalo pri streljanju z letala Yak-9 močno zibalo, ciljni ogenj pa je bil dosežen šele s prvim strelom, z razpršenimi naslednjimi granatami. Omeniti velja, da na večini sovjetskih lovcev, zgrajenih med vojno, ni bilo visokokakovostnih znamenitosti, praviloma je bil to najpreprostejši "Vizir Vasiliev", sestavljen iz obročev, naslikanih na vetrobranskem steklu in čelnem pogledu, kar je seveda vplivalo na učinkovitost streljanje na srednje in dolge razdalje.
20. julija 1943 so se začela vojaška preskušanja Il-2 z dvema 37-milimetrskima zračnima topovoma NS-37, ki so se nadaljevala do 16. decembra. Skupaj je bilo v vojaških poskusih vključenih 96 jurišnih letal Il-2 z NS-37.
V primerjavi s serijskimi Ilami, oboroženimi s topovi ShVAK ali VYa, je Il-2 z NS-37 in z obremenitvijo z bombo 200 kg postal bolj inerten, težji na ovinku in v bočnem zavoju.
Poslabšanje akrobatskih lastnosti novih napadalnih letal, tako kot IL-2 s topovi ShFK-37, je bilo povezano z veliko maso, ki se je razširila po razponu kril, in s prisotnostjo topovskih oblog, ki poslabšajo aerodinamiko letala. IL-2 z NS-37 ni imel vzdolžne stabilnosti na celotnem območju CG, kar je znatno zmanjšalo natančnost streljanja v zraku. Slednje je poslabšalo močno odbijanje pištol pri streljanju iz njih.
Preizkusi so pokazali, da je treba streljati z letala Il-2 iz topov NS-37 le v kratkih rafalih, ki ne presegajo dveh ali treh strelov, saj pri istočasnem streljanju iz dveh topov zaradi asinhronega delovanja letala, je letalo doživelo znatne kljuke in je padlo s ciljne črte. Popravek cilja v tem primeru je bil v bistvu nemogoč.
Pri streljanju iz enega topa je bil zadetek v tarčo mogoč le s prvim strelom, saj se je jurišno letalo obrnilo proti strelni pištoli in popravljanje cilja je postalo nemogoče. Poraz točkovnih ciljev - tankov, oklepnih vozil, avtomobilov itd. z normalnim delovanjem topov je bilo povsem dosegljivo.
Hkrati so bili zadetki na tankih prejeti le v 43% letalskih napadih, število zadetkov na porabljeno strelivo pa 2,98%.
Po splošnem mnenju letalsko osebje, ki je letelo z IL-2 z NS-37, napadalno letalo pri napadu na majhne cilje ni imelo nobenih prednosti pred IL-2 z manjšim kalibrom (ShVAK ali VYa) z običajno bombo obremenitev 400 kg. Hkrati bi lahko bila uporaba IL-2 z NS-37 za velike površine in volumetrične cilje, skladišča streliva, kopičenje tankov, topniških in protiletalskih baterij, železniških vlakov, majhnih plovil itd.
Pri delovanju proti zemeljskim ciljem je učinkovitost vsake vrste pištole določena z naravo cilja. Tako se je pri streljanju na odprto locirane žive tarče delovanje 7,62-milimetrske krogle malo razlikovalo od delovanja 20-milimetrskega izstrelka, saj je njihov učinek drobljenja zelo šibek in je bil za poraz osebja potreben neposreden zadetek. Pri streljanju po avtomobilih, železniških postajah in manjših plovilih so bile mitraljeze 7, 62-12, 7 mm neučinkovite, učinek letalskih topov pa se je s povečanjem kalibra in teže izstrelka močno povečal. Tu so bile potrebne pištole večjega kalibra.
Množično uničevanje tankov iz letalskih topov, ki se pogosto oglašujejo v filmih in spominih, se v večini primerov nanaša na lovske zgodbe. Z letalskim topom 20 mm - 37 mm je preprosto nemogoče prodreti v navpični oklep srednjega ali težkega tanka. Lahko govorimo le o oklepu strehe tanka, ki je nekajkrat tanjša od navpične in je bila za srednje tanke 15-20 mm, za težke pa 30-40 mm. Letalske pištole so uporabljale tako kalibrske kot podkalibrske oklepne lupine. V obeh primerih nista vsebovala eksploziva, ampak le občasno nekaj gramov zažigalnih snovi. V tem primeru je moral projektil zadeti pravokotno na oklep. Jasno je, da so v bojnih razmerah granate udarile v streho tankov pod veliko manjšimi koti, kar je močno zmanjšalo njihov prodor oklepa ali celo rikošetiralo. K temu je treba dodati, da ga ni izločila vsaka lupina, ki je prebila oklep tanka.
Ob upoštevanju zmanjšanja letalnih lastnosti in zmanjšanja obremenitve z bombo na letalu Il-2, oboroženem z NS-37, ta sprememba napadalnega letala ni bila razširjena. Kumulativne bombe PTAB-2, 5-1, 5, ki so začele delovati leta 1943, so se izkazale za veliko bolj učinkovito protitankovsko orožje.
Na podlagi topa NS-37 je ob ohranjanju celotnih dimenzij nastal letalski, avtomatski 45-milimetrski top NS-45. Teža pištole je bila 150-153 kg. Hitrost ognja 260-280 rds / min. Top je dobavljen s podajanjem jermena. Prvič v ZSSR je bila v 45-mm letalskem topu NS-45 uporabljena gobčna zavora, ki je absorbirala do 85% energije povratnega udarca. V letih 1944-45 je bilo skupaj proizvedenih približno 200 pušk. Za to pištolo je bil posebej zasnovan in izdelan lovec Yak-9K (velikega kalibra) s topom NS-45, ki je imel kolaps motorja, z 29 naboji streliva. Skupaj je bilo izdelanih 53 letal te vrste.
44 letal Yak-9K je bilo od 13. avgusta do 18. septembra 1944 na 3. beloruski fronti in od 15. januarja do 15. februarja 1945 na 2. beloruski fronti vojaško preizkušeno. Predvidevalo se je, da bodo borci z topovi velikega kalibra delovali proti skupinam sovražnikovih bombnikov, ki so zunaj učinkovitega obrambnega območja streljanja na svojih streliščih. V povprečju je bilo za eno podrto sovražno letalo porabljenih deset 45-milimetrskih granat.
Vendar pa je Yak-9K sam potreboval kritje za lovce z 20-milimetrskimi topovi, med katerimi so bili suženjski stroji. Ciljno streljanje iz 45-milimetrskih topov je bilo pridobljeno šele ob prvem strelu, ostale granate so letele mimo. Po rafalu treh strelov, sproženih tudi pri največji hitrosti, je slednji močno padel, stabilnost letala se je izgubila, opazili so puščanje nafte in vode v cevovodih.
Poleg tega je bilo konec leta 1944 zelo redko srečati veliko skupino sovražnikovih bombnikov in za takega lovca ni bilo posebne potrebe. Glede na rezultate vojaških testov Yak-9K ni bil uveden v množično proizvodnjo.
V ZSSR so v vojnem času razvili letalske topove in večje kalibre. 57-mm avtomatska pištola N-57 je bila razvita pod vodstvom vodilnega oblikovalca G. A. Zhirnykh ob koncu velike domovinske vojne. Za ta kaliber je imela pištola relativno majhno maso - 135 kg. Narejena je bila majhna serija 36 pušk.
Pištola je bila uspešno preizkušena na reaktivnem lovcu MiG-9 "F-3" (tretji prototip). To je bil prvi in edini primer v zgodovini letalstva, da je bil na reaktivni lovec nameščen 57-milimetrski top. Toda proizvodnja MiG-9 se je začela s 37-milimetrskim topom N-37, čeprav so bila nekatera letala prve serije še vedno opremljena s topom N-57. Kasneje ga je na vseh letalih zamenjal top N-37.
V letih 1943-1945. pri TsAKB -u, ki ga je vodil V. G. Grabin, potekala so dela za ustvarjanje letalskih avtomatskih topov velikega kalibra.
Razvite so bile 65-mm, 76-mm, 100-mm avtomatske letalske puške.
Leta 1948 sta bila izdelana in prototipno preizkušena dva prototipa 65-mm topa. Leta 1949 je bil en vzorec poslan na terenske preizkuse na raziskovalnem inštitutu letalskih sil. Za 65-mm pištolo sta nastala dva strela: s projektilom OFZT in s projektilom BRZT. Na razdalji 600 m je projektil BRZT prebil 60 mm oklepa pod kotom srečanja 30 °. Tako bi lahko ta projektil od zgoraj prodrl v oklep katerega koli tanka tistega časa.
Leta 1948 je TsNII-58 začel delati na 100-mm avtomatskem letalskem topu B-0902. Namestili naj bi ga na bombnike bombnikov Tu-2 in Tu-4, ki naj bi jih predelali v lovce. Seveda te pištole fizično ne bi mogli prenašati niti propelerski pogoni (Yak-3, JIa-5, La-7, La-9 itd.) Niti lovci lovcev (Yak-15, MiG-9 itd.) in vpliv.
Avtomatska oprema 100-milimetrskega topa je bila mehanskega tipa z dolgim hodom cevi in vse operacije so bile izvedene samodejno. Pištola je bila opremljena z močno gobčno zavoro, ki je absorbirala 65% energije odboja. Top je bil kompakten zaradi racionalne postavitve vseh njegovih enot. Hrano hranite brez traku. Trgovina je imela 15 enotnih nabojev.
Nadzor streljanja s pištolo in pnevmatsko polnjenje je potekal iz pilotske kabine. Teža pištole brez škatle je bila 1350 kg. Hitrost streljanja - 30,5 krogov na minuto. Odbojna sila - 5 ton.
Za top V-0902 je TsNII-58 posebej ustvaril tri strele: s projektilom FZT, s projektilom BRZT in z daljinsko granato.
Vložek z izstrelkom FZT (visoko eksplozivna zažigalna sledilna naprava) je imel težo 27 kg in dolžino 990 mm. Teža naboja pogonskega goriva je bila 4,47 kg, zaradi česar je imel izstrelek začetno hitrost 810 m / s. Sama lupina, težka 13,9 kg, je vsebovala 1,46 kg eksploziva. Učinkovito območje streljanja projektila FZT je bilo 1000-1200 m.
Vložek z izstrelkom BRZT je imel težo 27, 34 kg in dolžino 956 mm. Teža naboja pogonskega goriva je bila 4,55 kg, izstrelek pa je dosegel začetno hitrost 800 m / s. Sama lupina, težka 14,2 kg, je vsebovala malo eksploziva (0,1 kg). Med poskusnim streljanjem je izstrelek BZRT na razdalji 600 m prebil 120-milimetrski oklep (pod kotom srečanja 30 °).
Za streljanje na zračne cilje je bila ustvarjena 100-milimetrska daljinska granata s smrtonosnimi zažigalnimi elementi. Teža granate je 15,6 kg. Granata je vsebovala 0, 605 kg eksploziva (izstrelitveni naboj) in 93 smrtonosnih zažigalnih elementov, ki tehtajo od 52 do 61 g vsak. Izstrelek je bil opremljen z oddaljeno cevjo VM-30. V letih 1948-1949. Preizkušene so bile poskusne serije granat z enojno in obročasto razporeditvijo smrtonosnih zažigalnih elementov. Da bi preverili učinkovitost drobcev in njihovo "zažigalno sposobnost", so na letalu izvedli zemeljsko streljanje.
100-milimetrski top B-0902 je postal najmočnejši avtomatski top letal ne le v ZSSR, ampak tudi očitno v svetu. S tehničnega vidika je bila to mojstrovina inženiringa. Edina težava je, da je zamujala pet let. V letih 1944-1945. hitri bombnik z batnim motorjem bi lahko iz njega skoraj nekaznovano streljal leteči trdnjavi B-17 in B-29 v gostem vrstnem redu z razdalje 1 km in več. Toda prihod reaktivnih lovcev je korenito spremenil taktiko zračnega boja in težki letalski topovi so izgubili ves pomen, vsaj za streljanje na letala.
