Текст книги "История авиации 2003 01"

Автор книги: Автор Неизвестен

сообщить о нарушении

Текущая страница: 10 (всего у книги 13 страниц)

Последний аргумент

Андрей Витюк, Виктор Марковский

Всякий раз, когда говорят о том или ином летательном аппарате, обращают внимание на его летные характеристики, особенности конструкции, ракеты и электронику. И, как правило, стрелково-пушечное вооружение остается в тени. Тем не менее, для современного боевого самолета пушка является <<личным оружием бойца» – оружием, которое всегда с тобой и всегда готово к бою.

Среди авиационного вооружения пушки занимают особое место. Такие их свойства, как универсальность применения, постоянная готовность к стрельбе, неподверженность воздействию помех, медленное моральное старение и относительно невысокая стоимость позволяют пушкам на протяжении многих лет успешно конкурировать с другими видами вооружения.

Накопленный в ходе Второй Мировой войны опыт применения стрелково-пушечного вооружения в послевоенный период был широко использован при совершенствовании уже имевшихся на вооружении и при разработке новых артиллерийских систем. Первые их образцы, созданные в конце 40-х – начале 50-х годов, представляли собой улучшенные модели военного времени.

Совершенствование авиационных пушек шло, в основном, по пути уменьшения массы оружия и повышения скорострельности. Если требование весового совершенства оставалось общим для авиационной техники, то необходимость существенного роста скорострельности была порождена послевоенным скачком скоростей полета, достигнутым реактивной авиацией. Возросшие скорости сближения самолетов и относительные перемещения делали воздушную атаку скоротечной, и для надежного поражения противника в секунды огневого контакта требовалось увеличение массы залпа. Помимо высокого темпа стрельбы, этому способствовало увеличение поражающего действия самих снарядов при повышении калибра. Сразу после войны было принято решение о том, что калибр 23 мм должен стать минимальным вместо прежнего калибра 20 мм, уже недостаточного для поражения большинства целей, включая и новые самолеты. Соответствующее Постановление Правительства было принято осенью 1947 г. и основывалось на указании И.В.Сталина (при выработке задания на один из новых самолетов возникший спор о том, какими пушками его оснастить – 20 или 23 мм, Сталин разрешил однозначно, пообещав снять свою подпись под документом, если машина не получит 23 мм пушки). Незначительное, на первый взгляд, увеличение калибра на деле позволяло вдвое повысить массу снаряда и мощность его действия.

В то же время задача улучшения баллистики не ставилась – считалось, что достигнутые начальные скорости снаряда (порядка 800–900 м/с) достаточны, так как в воздушном бою при высоких скоростях самолетов стрельба с больших расстояний будет неэффективной – противник успеет выйти из-под огня, а быстрое сближение, напротив, позволит даже сократить дистанции прицельной стрельбы. Соответственно, первые послевоенные пушки конструировались под патрон уменьшенной баллистики, более легкие и с меньшей начальной скоростью снаряда.

В пушках ВЯ-23 военного времени использовался 23-мм патрон, разработанный Наркоматом Боеприпасов в 1938 г. Новый патрон калибра 23-мм, предложенный ОКБ-16, был создан с использованием гильз 14,5 мм противотанкового патрона, дульце которой пережималось под 23-мм штатный снаряд. Его масса со звеном ленты по сравнению с прежним патроном была снижена вдвое. Подобную доработку прошел и патрон 37-мм пушек – штатный снаряд, стоявший в производстве, комплектовался новой легкой гильзой (была взята гильза 37-мм зенитной пушки 70-К обр. 1939 г., укороченная и пережатая с переделкой закраины). Легкие и компактные патроны позволили создать пушки меньших размеров и веса, упростив их установку с одновременным увеличением скорострельности.

Принятая на вооружение в 1947 г. 37-мм пушка Н-37, созданная в ОКБ-16 под руководством А.Э.Нудельмана, представляла собой развитие пушки НС-37 образца 1942 года. Построенная по обычной схеме (один ствол и один патронник, соединенные в один общий агрегат) Н-37 выгодно отличалась от предшественницы меньшим весом (103 кг против 150 кг у НС-37) и более высоким темпом стрельбы (400 выст./мин у Н-37 и 250 выст./мин у НС– 37). Выигрыш был достигнут за счет конструктивных усовершенствований и снижения начальной скорости снаряда, что уменьшило нагрузку на детали и узлы пушки и повысило их подвижность.

Ведущим конструктором Н-37 являлся В.Я.Неменов. Работа автоматики Н-37 основывалась на использовании отдачи при коротком ходе ствола, откат которого сжимал пружины ствола и буфера. После покидания снарядом канала ствола происходило его отпирание, экстракция (извлечение) стрелянной гильзы и подача очередного патрона (он же выбрасывал наружу стреляную гильзу), а пружины производили накат – возвращение ствола со ствольной коробкой вперед, досылая патрон в патронник и запирая канал ствола. Пушка оснащалась регулируемым гидротормозом, снимавшем избыток энергии отдачи, амортизируя ход ствола при откате и накате (регулировка использовалась для отладки работы автоматики в производстве и эксплуатации; его конструкция была предложена А.А.Рихтером, работавшим в инструментальном цехе Ижевского завода и затем перешедшим конструктором к А.Э.Нудельману в ОКБ-16, с чего началось сотрудничество двух талантливых инженеров). Отличительной особенностью Н-37 (как и других орудий ОКБ-16) было предохранение от случайного выстрела и заклинивания патрона – запирающий агрегат с очередным патроном при прекращении стрельбы всегда оставался в заднем положении, исключая возможность самострела – попадания патрона в разогретый при стрельбе ствол и самовоспламенение порохового заряда.

В апреле 1945 г. собрали первый опытный образец Н-37, а в августе Министр Вооружений СССР Д.Ф.Устинов приказал начать ее серийный выпуск. Влияние пороховых газов из ствола на работу двигателя самолета могло вызвать помпаж и его останов, а обшивка подвергалась коррозии (пороховые газы содержат нитраты, обладающие кислотным воздействием, разъедающим не только алюминий, но и стали); для их устранения пушка была оснащена дульным устройством – локализатором, отводящим газы в стороны и одновременно игравшим роль дульного тормоза. Такие пушки с однокамерным тормозом с двумя рядами окон получили наименование Н-37ТД и устанавливались на истребителях МиГ-15 и МиГ-17. Пушки для перехватчиков Як-25 с увеличенной длиной ствола, размещавшиеся по бокам фюзеляжа на удалении от воздухозаборников, не имели дульного тормоза и обозначались Н-37Л. За счет удлинения ствола баллистика орудия и начальная скорость снаряда достигла у Н-37Л 725 м/с против 690 м/с у Н-37Д.

Для установки на скоростной перехватчик Як-27 пушка была усовершенствована и поступила на вооружение в 1957 г. под наименованием НН-37 (Нудельмана-Неменова). Скорость самолета стала сопоставимой с начальной скоростью полета снаряда, что потребовало изменить конструкцию ствола: чтобы снаряды не теряли устойчивости в полете, нарезы в канале ствола приобрели большую крутизну. Темп стрельбы НН-37 возрос более чем в полтора раза и достиг 600–700 выст/мин за счет ускорения наката затвора с патронником, осуществлявшегося новым механизмом – пневматическим ускорителем. Резкое повышение скорострельности сказалось на живучести агрегатов, скорости соударения которых и контактные нагрузки возросли. Для сохранения ресурса кинематики пришлось переконструировать запирающий агрегат и перейти на более прочные стали.

В 1948 г. была закончена разработка 23-мм пушки НР-23 конструкторов А.Э.Нудельмана и А.А.Рихтера. Как и Н-37, эта пушка явилась дальнейшим развитием артиллерийской системы, принятой на вооружение в годы войны (пушка НС-23 образца 1944 г., на которой впервые были отработаны 23-мм патроны новой баллистики), и была сконструирована по классической схеме с приводом автоматики от короткого хода подвижного ствола при откате и накате, что и определяло ее достоинства и недостатки.

Наиболее важная особенность обычной схемы заключается в том, что в ней принципиально не могут быть совмещены между собой четыре операции, происходящие последовательно одна за другой – отпирание канала ствола, экстракция гильзы, досылание и запирание патрона. 1*

[Закрыть]Кроме того, эти операции нельзя совместить с баллистическим временем (время от начала движения снаряда до момента, когда давление в стволе упадет до величины 150–200 атм., при которой уже можно произвести отпирание без риска взрывного выброса газов наружу. Это одна из причин, ограничивающих скорострельность пушек классической схемы. Однако, кроме недостатков, у этой схемы есть ряд ценных положительных качеств. От пушек других схем они отличаются простотой конструкции, малыми габаритами и относительно небольшой массой.

Повышение скорострельности НР-23 удалось достичь сокращением цикла автоматики пушки с использованием резерва времени отдельных операций, «сжатых» по продолжительности, и внедрением новых механизмов. Избыток энергии движения ствола был использован в узле ускорителя наката и отката затвора, а подача патронов производилась прямо из звеньев ленты в лапки затвора.

Применение на НР-23 ускорителей позволило получить скорострельность 870 выст./мин (у НС-23 – 550 выст./мин). Резко возросшие скорости движения подвижных частей повысили нагрузки на агрегаты, особенно ускоритель, ударник и затвор, что потребовало повысить усталостную прочность и живучесть. Ресурс серийной пушки, первоначально установленный в 3000 выстрелов, уже через год удалось поднять вдвое. Для этого в конструкции использовали новые легированные стали, в производство внедрили кадмирование поверхностей для снижения трения, дробеструйную обработку, штамповку и ковку с учетом направления волокон металла.

Другой проблемой стала возросшая отдача, «гулявшая» от пушки к пушке и по мере выработки боекомплекта (с уменьшением числа патронов в ленте снижался расход энергии на её подачу и сильнее становился удар ствола при откате в крайнее заднее положение). Это вело к рассеиванию снарядов при стрельбе, возраставшему с удлинением очереди. В конструкцию был введен гидробуфер, снизивший усилие отдачи вдвое – до 26 кН, а в техусловиях военной приемки на заводе добавили контроль этого параметра, прежде оставшегося без внимания.

1* Термин «выстрел» здесь пропущен отнюдь не по недосмотру: при рассмотрении работы пушки более корректным является термин «производство выстрела», на осуществление которого направлено действие автоматики пушки, её кинематики и агрегатов, а его цикл и включает упомянутые операции.

Чистка пушки АМ-23 бомбардировщика типа ЗМ. Фото предоставлено А.Андреевым.

НР-23 стала одной из первых отечественных авиапушек, полностью управляющейся электроспуском и оборудованной датчикам положения ствола и ударника. Обычное прежде ручное управление огнем при достигнутых уровнях темпа стрельбы становилось неэффективным: задержка пальца на гашетке доже на полсекунды приводила к пустой трате десятка снарядов, а затянутая очередь могла привести к износу ствола и выходу пушки из строя. В системе электроспуска регулировка длины очереди обеспечивалось устройством отсечки стрельбы, с помощью зарядки конденсатора задававшая ее при разовом нажатии, по условиям живучести орудия и экономии боеприпасов.

Потребовалась также доработка системы питания пушки – подача с большой скоростью ленты, шедшей со множеством перегибов от патронного ящика, повысила требование к ее прочности, шарнирности и веерности. 2*

[Закрыть]

Так, соединение штампованных 1,5 мм стальных звеньев ленты НР-23 позволяло шарнирно сложить ее пополам практически без петли (патронами наружу) и скрутить на 90° через 12 звеньев. С целью унификации при установке на самолет НР-23 обеспечивала двухстороннее питание с правой или левой подачей ленты.

На пушку НР-23 ее создателям было выдано авторское свидетельство № 7770, приоритет от 13 сентября 1947 г. Естественно, речь не шла о защите прав советских оружейников на мировом рынке, да и само соревнование между нашими и зарубежными конструкторами шло отнюдь не в правовой сфере – в небе Кореи и Вьетнама звучали совсем другие аргументы. Свидетельства помогали регулировать отношения между работниками разных КБ, конкуренция между которыми была достаточно острой, а отстаивание своих позиций выплескивалось обращениями на самый «верх» и неоднократно проводилось «в ходе борьбы под кремлёвскими коврами».

За годы производства пушек НР-23 было выпущено рекордное количество – более 80.000. За её создание разработчики удостоились Сталинской премии за 1951 год.

В течении ряда лет пушки Н-37 и НР-23 были основными образцами артиллерийского вооружения истребителей.

Для оценки эффективности их огня по вероятному противнику – американским стратегическим бомбардировщикам В-52, В-36 и В-50 были проведены отстрелы Н-37 по «туполевскому Боингу» – Ту-4, имевшему сходную конструкцию. Результаты оказались впечатляющими – попадание всего одного 37-мм снаряда во многих случаях выводило бомбардировщик из строя.

Вооружение истребителей МиГ-15бис и МиГ-17 состояло из одной пушки Н-37 и двух НР-23, смонтированных на едином лафете в носовой части фюзеляжа. Удачное конструктивное решение лафета, на котором компактно размещались и патронные ящики, позволяло опускать его из фюзеляжа для перезарядки и доступа к оружию.

Наличие на реактивных истребителях 1-го поколения двух пушек калибра 23-мм и одной 37-мм пушки объяснялось особенностями бытовавшей в то время тактики применения артиллерийского вооружения истребителей. Так, предполагалось, что оружие меньшего калибра, обладающее большей скорострельностью и высокой начальной скоростью снаряда, будет использовано для борьбы с маневренными и скоростными истребителями, а крупный калибр – для уничтожения больших и малоподвижных бомбардировщиков, а также для штурмовки наземных целей. Кроме того, 23-мм пушки можно было использовать для пристрелки по цели, а оружие калибра 30 и 37-мм – для полного ее уничтожения, добивая тяжелыми снарядами (подобная тактика применялась во время Второй Мировой войны).

Помимо истребителей, пушки НР-23 использовались в качестве оборонительного вооружения бомбардировщиков. Основу 2-го варианта оборонительного вооружения Ту-4 (система «Звезда») составляли 10 пушек НР-23 в подвижных установках (1-й вариант – 11 пушек В-20Э образца 1944 г.), а фронтовой бомбардировщик Ил-28 нес две НР-23 в неподвижной носовой установке и две в подвижной кормовой установке Ил-Кб с электрогидравлическими приводами.

На Ту-4 замену стрелкового вооружения произвели, сочтя недостаточной эффективности прежнего 20-мм калибра. Ветераны ОКБ-16 сохранили историю о посещении А.Н.Туполевым их опытного цеха

– Генеральный конструктор оценил НР-23 с первого взгляда, хлопнув по ней рукой и подытожил: «Вот это нужно делать. Это будет вещь». Установка подвижных пушек потребовала специальных экспериментов – имелись опасения, что при стрельбе в боковых направлениях аэродинамический поток приведет к таким нагрузкам на стволы, что это сорвет работу автоматики. Нагрузку имитировали специальным тросом – «удавкой» натягивавшемся для изгибания ствола, следя за работой оружия и проведя затем доработки для сохранения скорострельности. Помимо дистанционного управления и прицеливания, в системе «Звезда» пушки оснастили автоматической перезарядкой, в случае отказа обеспечивавшей продолжение стрельбы.

Начавшаяся в 1950 г. война в Корее подхлестнула создание новых образцов авиационного артиллерийского вооружения, отвечающих современным требованиям. В воздушных боях встретились реактивные истребители, скорость которых по сравнению споршневыми самолетами возросла в полтора раза, а практический потолок – почти вдвое. Однако это не внесло коренных изменений в тактику воздушного боя. Главным препятствием было старое оружие и мало изменившиеся системы прицеливания. Возросшие относительные скорости полета, а, следовательно, и уменьшившиеся длительности прицельных очередей требовали дальнейшего увеличения скорострельности оружия.

Для обеспечения работы автоматики пушки классической схемы имеют внутренний энергопривод, обходясь «своими силами», без внешнего источника. Он может использовать энергию отдачи (механический привод – по такой схеме работает кинематика пушек Н– 37 и НР-23), либо энергию пороховых газов (газовый привод, знакомый всякому, державшему в руках автомат Калашникова). Темп стрельбы в первых ограничивается массой затворного механизма, двигающегося вместе со стволом, а потенциальные возможности ствола, по его способности пропустить число снарядов в единицу времени, используется не полностью. Пушки с газовым приводом позволяют достичь более высокой скорострельности – в основном, благодаря тому, что в работу автоматики они вовлекают детали с меньшей общей массой, и двигаться они могут быстрее. Считается, что в них возможности ствола и затвора хорошо сбалансированы.

Поступившая на вооружение в 1952 г. 23-мм пушка АМ-23 (конструкторы Н.М.Афанасьев и Н.Ф.Макаров) имела автоматику, использующую энергию отводимых пороховых газов. Она предназначалась для подвижных огневых установок тяжелых бомбардировщиков и военнотранспортных самолетов (в вооружении истребителей основную роль начинали играть ракеты). Для своего времени АМ-23 была наиболее совершенным образцом авиационной пушки обычной схемы (для уровня технологии начала 50-х годов теоретически достижимый темп стрельбы 23-мм пушки классической схемы считался ограниченным 1300–1500 выст./мин). При весе 43 кг пушка АМ-23 имела скорострельность 1300 выст./мин, находясь практически на вершине тогдашних возможностей. Этого удалось достичь за счет совмещения ряда операций и дальнейшего их «сжатия» по времени. Применение рычажного ускорителя в механизмах экстракции гильзы и досылания патрона, подающего его в патронник пушки, позволило сделать длину хода ползуна меньше длины патрона и уменьшить скорость и энергию удара подвижных частей оружия при их приходе в крайние положения. Применение в пушке АМ-23 газового буфера, также использующего отводимые из ствола пороховые газы, вместо использовавшихся ранее пружинных и гидробуферов позволило уменьшить массу и габариты оружия, но привело к более сильному загрязнению пушки нагаром и газами.

АМ-23 стала основой комплексов оборонительного вооружения самолетов Дальней Авиации. Ту-16, Ту-94 и М-4 имели одинаковую систему пушечного вооружения – комплекс ПВ-23, состоявший из верхней и нижней башен и кормовой установки, на каждой из которых монтировались по две АМ-23.

Командир огневых установок и стрелки с помощью оптики прицельных станций и радиолокационного прицела ПРС-1 «Аргон» с автоматическими вычислителями воздушной стрельбы могли вести непрерывное наведение оружия и сопровождение целей. Дистанционное управление установками обеспечивала сельсинная следящая система с исполнительными электродвигателями.

На Ан-8 и Ан-12 устанавливались одна кормовая установка системы ПВ-23У с парой пушек АМ-23 в башне ДБ-65У.

Применение пушек в подвижных установках скоростных самолетов выявило свои особенности. Помимо высокой скорострельности, надежности и достаточной огневой мощи, они должны обеспечивать быструю перекладку установки вслед за атакующим самолетом. Это потребовало оснащения подвижных башен мощными приводами. В то же время, со времен Ту-4 скорости полета возросли вдвое, а аэродинамические нагрузки, соответственно, – вчетверо, и с изгибом стволов при стрельбе в поперечном направлении приходилось считаться. Пушка АМ-23 отличалась от ранее применявшихся на подвижных установках подобного калибра укороченным стволом (длина ствола у АМ-23 – 1000 мм, а у НР-23 – 1600 мм. Этим удалось уменьшить инерционные и аэродинамические нагрузки, действующие на стволы оружия, выступающие за экран подвижной установки. В этом исполнении АМ-23 для неподвижной носовой установки Ту-16, на которую подобные нагрузки не влияли, комплектовалась удлиненным стволом.

2* Шарнирность и веерность – параметры, определяющие гибкость ленты в своей плоскости (веер) и в поперечном отношении (шарнир).

Кормовая оборонительная установка бомбардировщика М-4. Обтекатель сверху служил для размещения антенны радиолокационного стрелкового прицела ПРС-1 «Аргон».

Пушки АМ-23 в кормовой установке ДК-7 бомбардировщика Ту-16.

Последней авиационной артсистемой классической схемы, разработанной в 50-е годы, стала 30-мм пушка НР-30 конструкции ОКБ-16. Она на длительное время заняла место основного артиллерийского оружия истребителей и истребителей-бомбардировщиков. Пушкой НР-30 вооружались самолеты МиГ-19, МиГ-21Ф, Су– 7, Су-17 и их модификации. Таким образом, эта артиллерийская система состояла на вооружении ВВС более 40 лет, а за рубежом служит и по сей день.

Переход на новый промежуточный калибр, предложения которого звучали еще до войны, был нелегким решением уже из-за необходимости перестройки всей системы снабжения боеприпасами. Однако «тридцатка», обеспечивавшая высокую сбалансированность между мощностью снаряда, скорострельностью и массой оружия, была оценена как оптимальная, а новый патрон калибра 30 мм, предложенный ОКБ-16, рекомендовался в качестве единого. В конце на создание авиационной артсистемы 30-мм калибра, помимо -16, участвовали КБ Б.Г.Шпитального и тульское КБ А.А.Волкова (в самом ОКБ-16 параллельно с А.А.Рихтером альтернативный проект разрабатывал П.П.Грибков). По результатам испытаний НР– 30 была рекомендована для вооружения самолетов и с 1954 г. пошла в серийное производство. На нее конструкторам было выдано авторское свидетельство № 15696, приоритет от 6-го сентября 1952 г., а в 1967 году за ее создание присуждена Государственная премия. В те же годы переход на 30 мм орудия был осуществлен за рубежом («Аден» в Англии и DEFA во Франции). У нас в конечном счете 30 мм стали единственным новым калибром, освоенным в послевоенные годы, а к 80-м гг. этот калибр был установлен в качестве унифицированного для ВВС, армии и флота.

Как и во многих пушках нормальной схемы, в конструкции НР– 30 использован откатный двигатель – механизмы автоматики приводятся в движение за счет отката ствола под действием силы давления пороховых газов на дно его каналов. Для торможения ствола при откате и для его наката вместо пружины или гидротормоза используется газовый накатник, что позволяет уменьшить массу и габариты оружия, а также упростить механизм перезарядки. Для его работы используются пороховые газы, отбираемые из ствола, причем газы в накатнике подвергаются сжатию при откате, а по приходу ствола в переднее положение – стравливаются. Подача патрона к приемному окну производится в два приема: на полшага ленты при откате ствола, и в первой половине наката ствола еще на половину ее шага, совмещая эти операции с циклом хода ствола. Новые решения позволили поднять скорострельность до 900 выстр/мин – больше, чем у 23-мм НР-23. Требование размещения необходимого боезапаса для скорострельной НР-30 при достаточно крупных патронах (масса патрона составляла 840 г, звена – 105 г) вызвали оригинальные компоновочные решения пушечной установки: на смену объемистым патронным ящикам пришли рукава подачи лент – вытянутые по размаху крыла на МиГ-19 и компактно опоясывающие фюзеляж на МиГ-21Ф, Су-7Б и Су-17.

Однако применение газового накатника привело к усложнению эксплуатации пушки вследствие оседающего в полостях и на деталях нагара пороховых газов, требующих регулярной переборки и чистки. Кроме того, для предотвращения взрывоопасной концентрации пороховых газов в отсеках самолета, где устанавливается пушка, потребовалось их оснащение жалюзи и воздухозаборниками принудительного проветривания. На практике повышенные требования к обслуживанию и чувствительность к загрязнению пушки с газоотводом (при гораздо более частых стрельбах, чем из АМ– 23 на бомбардировщиках) приводили к отказам вооружения – заклиниванию затвора и снарядов, после чего их требовалось выбивать, а то и извлекать по частям.

Имея мощную баллистику и большую скорострельность, НР-30 может успешно применяться как по воздушным, так и по наземным целям, а использование различных боеприпасов (бронебойный, фугасный, осколочно-фугасный и др.) позволяет ей успешно конкурировать с более современными артиллерийскими системами. НР-30 не раз убедительно демонстрирована свои преимущества: так, 1 мая 196(5 г. капитану В.Полякову на МиГ-19 в Заполярье хватило одного залпа, чтобы сбить американский разведчик-нарушитель RB-47. На Ближнем Востоке египетские летчики на МиГ-21Ф-13 23 октября 1968 г. ракетами и огнем НР-30 сбили три «Миража», израсходовав 60 снарядов и шесть ракет. В очередном групповом бою 3 ноября 1968 г. египетские МиГ-21Ф-13 вновь одержали победу, сбив два «Миража» ракетным и пушечным огнем, без собственных потерь. В индо-пакистанской войне 8 декабря 1971 г. летчику даже не очень приспособленного для воздушного боя Су-7БМК удалось пушечным огнем НР-30 сбить истребитель противника.

Подфюзеляжная турель типа ДТ-Н12 самолёта Ту-95К-22 с пушками АМ-23.

К началу 60-х годов при имевшемся уровне технологии пушками АМ-23 или НР-30, в основном, были исчерпаны возможности классической схемы автоматического оружия. Дальнейшее повышение плотности огня путем увеличения скорострельности требовано применения новых конструктивных схем.

Барабанная (или револьверная) схема отличается от обычной тем, что в ней на один ствол приходится несколько патронников. Наличие вращающегося блока патронников позволяет совместить по времени несколько операций цикла автоматики: отпирание канала, экстракция стрелянной гильзы, досылание и запирание патрона происходят параллельно, и каждый патронник за поворот барабана обеспечивает изготовку к производству выстрела. Применение такой схемы позволяет увеличить темп стрельбы по сравнению с пушками классической схемы более чем в два раза.

Возможны две конструктивные разновидности барабанной схемы – в зависимости от направления досылания патрона в патронник. В первой из них патрон досылается сзади, как в обычных пушках. Такая схема применена, например, в пушках «Аден» (Англия) и DEFA-552 (Франция). Она не накладывает никаких ограничений на форму гильзы, т. е. могут использоваться стандартные патроны. Во второй схеме, предложенной и впервые осуществленной А.А.Рихтером в пушке Р-23 ОКБ-16, патрон досылается спереди назад, и длина артиллерийской системы может быть уменьшена, по меньшей мере, на длину патрона. Поводом к созданию оригинальной конструкции стали новые требования – предполагалось ее установка в качестве оборонительного вооружения новых бомбардировщиков (для истребителей считалось достаточным исключительно ракетного вооружения), а сверхзвуковые скорости вынуждали использовать предельно короткоствольные орудия. Для оружия такой схемы с передней подачей патрона потребовался соответствующий патрон с полностью цилиндрической гильзой без выступающего ранта, в которой целиком утапливался снаряд.

Другой особенностью Р-23 является автоматика, полностью основанная на газоотводе – три независимых газопороховых двигателя (принципиально подобных газовому поршню затвора того же автомата), выполняющих экстракцию и отражение гильзы вперед, досылание патрона, поворот барабана. Досылание осуществляется поршнем-досылателем, приводимым в движение пороховыми газами. Он принудительно разгоняет патрон на 15-мм отрезке пути, а затем патрон влетает в патронник по инерции (из-за чего такое досылание получило наименование ударного или броскового). Часть пороховых газов отводится через канал в оси барабана в патронник, где находится гильза. Действуя на дно гильзы, после выстрела и поворота барабана газы «выстреливают» ее из бокового патронника вперед и в освободившееся гнездо досылается новый патрон. Ударное досылание потребовало более прочной стальной гильзы (ее масса достигала половины массы всего патрона), передняя часть которой, примыкая к каналу ствола служила его «началом» и обеспечивала при выстреле направление в него снаряда. Необходимые баллистические данные при укороченном стволе обеспечивались усиленным зарядом пороха, увеличенным по сравнению с патроном НР-23 вдвое; его воспламенение осуществлялось электрокапсюлем с дублирующим запалом на случай отказа в электрозапальной цепи. Использование электрозапала, заменившего механический ударник, также способствовало компактности конструкции.

Наличие одного ствола, нагруженного несколькими патронниками, ограничивает темп стрельбы барабанной пушки по условию его живучести (напряженный температурный режим, интенсивное истирание поверхности ствола, химическое и эрозионное воздействие пороховых газов приводят к быстрому «расстрелу» ствола – его износу и выгоранию). А это значение темпа стрельбы таково, что оно может быть получено уже при четырех патронниках в барабане. По этим причинам число патронников в одноствольных барабанных пушках не превышает 4–5, а величина предельного темпа стрельбы (по условию допустимой скорости соударения деталей при останове барабана) составляет для калибра 23 мм – 2500–2800 выстр/мин и для калибра 30 мм – 1800–2500 выстр/мин.

Применение в пушке Р-23 барабана с четырьмя патронниками (принятое по числу основных операций автоматики) позволило получить хорошо сбалансированную артиллерийскую систему с высокими тактико-техническими характеристиками (темп – 2500 выстр/мин при собственной массе 58 кг). Общая длина Р-23 практически равнялась длине ствола с патронной камерой и электрозапального устройства. Однако, наряду с массой положительных качеств (высокая скорострельность, большая начальная скорость снаряда, хорошие весовые характеристики), пушка имела существенный недостаток – применение специального патрона с более массивной и длинной стальной гильзой привело к увеличению массы боекомплекта, не говоря уже о нарушении унификации системы боеприпасов. Создатели Р-23 удостоились Госпремии за 1967 г.

В 1959 г. под пушку Р-23 была разработана кормовая установка ДК-20 для бомбардировщика Ту-22. Установка имела электрогидравлический следящий привод с дистанционной системой управления, радиолокационным и телевизионным прицелами. Эта схема оборонительного вооружения получила в дальнейшем развитие на дальних бомбардировщиках. Однако использование Р-23 ограничилось единственным типом самолета – отчасти по причине необходимости специальных патронов при все более насущных требованиях к унификации, а также из-за вытеснения огневых установок более современными средствами обороны (РЭБ). Вместе с тем несовершенство первых отечественных помеховых станций, по эффективности не обеспечивавших превосходство над пушечным оборонительным вооружением позволило последним остаться в строю. Оборонительные пушечные установки могут применяться и для постановки пассивных помех РЛС и ракетам противника. Для этого используются специальные противорадиолокационные снаряды, образующие при разрыве облака дипольных отражателей – фольги или металлизированного стекловолокна, «лапша» из которого образует засветки на экранах радаров. Противоинфракрасные снаряды (ПИКС) с теплоизлучающей «начинкой» служат для защиты от самонаводящихся ракет с тепловыми ГСН и оптическими взрывателями. Пушки кормовых установок, сохраняющиеся на отечественных тяжелых самолетах, кроме защиты от воздушного противника, могут использоваться и для огня по наземным целям. Известен по крайней мере один случай успешного применения кормовой установки таким образом: в Афганистане стрелку взлетавшего Ан-12 удалось уничтожить вблизи аэродрома расчет зенитного пулемета душманов.