ШКАС (Шпитального — Комарицкого авиационный скорострельный, индекс ГАУ 56-П-426) — первый советский скорострельный синхронный авиационный пулемёт. Разработан в 1930 году, производился с 1932 по 1945 год, когда был прекращён выпуск авиационных пулемётов винтовочного калибра. Стал первым пулемётом, разработанным специально для авиации; для него также были разработаны специальные авиационные патроны повышенной надёжности с бронебойными и бронебойно-зажигательными пулями.
ШКАС устанавливался на всех советских самолётах, выпущенных с 1934 по 1941 год, и использовался во всех военных конфликтах этого периода с участием СССР, начиная с гражданской войны в Испании и заканчивая Великой Отечественной войной. Кроме того, имеются данные о применении самолётов И-16, оснащённых этими пулемётами, в корейской и китайской гражданских войнах. Причиной такой популярности стала высокая скорострельность, достигнутая использованием подающего барабана для извлечения патрона из ленты и газового поршня для приведения автоматики в действие.
Выпуск пулемёта был налажен в трёх вариантах, также выпускались спаренные установки, рассматривались возможности сухопутного и морского использования. В 1937 году была разработана модификация «УльтраШКАС» со скорострельностью, достигавшей выстрелов в минуту, но отличавшаяся низкой надёжностью. Параллельно конструктор С. В. Владимиров разрабатывал крупнокалиберный вариант пулемёта, получивший наименование ШВАК, а из него, в свою очередь, путём увеличения калибра была разработана одноимённая пушка.
История создания
Предыстория В 1920 году, будучи работником Мытищинского вагоностроительного завода, Б. Г. Шпитальный заинтересовался устройством автоматического оружия. На волне этого интереса он задался целью изготовить пулемёт, по скорострельности превышающий существовавшие образцы (в первую очередь пулемёт «Максим»). На тот момент Шпитальный не обладал необходимыми для такого дела опытом и знаниями, но в 1926 году во время обучения в Московском механическом институте он вернулся к этому проекту. К 1928 году, работая в Научном автомоторном институте, он завершил проектирование пулемёта и отправил чертежи на рассмотрение комиссии Оружейно-пулемётного треста.
В то время в авиационной промышленности СССР остро стоял вопрос модернизации авиационного вооружения, поэтому проект был принят к рассмотрению. Комиссия отметила смелость подхода к проектированию некоторых элементов конструкции автоматического оружия и назначила Оружейно-пулемётному тресту прикомандировать к проекту опытного оружейного конструктора и производственника И. А. Комарицкого. В задачи ему ставилось оказание помощи в доработке проекта, находившегося на завершающей стадии подготовки, и приспособлении производства к выпуску принципиально нового оружия.
Принятие на вооружение
В 1930 году на Тульском оружейном заводе (ТОЗ) для проведения испытаний изготовлен первый образец скорострельного пулемёта под наименованием П-426 (индекс ГАУ 56-П-426). В начале 1932 года коллектив разработчиков завершил окончательную отладку конструкции, и 13 февраля артиллерийское управление заказало изготовить на Тульском заводе пробную партию из 7 пулемётов для дальнейших испытаний. В июне 1932 года пулемёт был предъявлен К. Е. Ворошилову. 14 июля пулемёт одобрен правительством, разработчики решили ускорить доводку образца и предъявить его государственной комиссии к осени того же года. 7 октября 1932 года Реввоенсовет одобрил результаты полигонных испытаний пулемёта и 11 октября постановил принять его на вооружение под наименованием «7,62-мм авиационный скорострельный пулемёт системы Шпитального — Комарицкого образца 1932 года» или ШКАС.
При наличии неоспоримых достоинств первые партии пулемётов новой системы имели ресурс около 1500—2000 выстрелов, что при таком темпе стрельбы сочли недостаточным. Поэтому в марте 1933 года при заказе первой крупной партии пулемётов конструкторам предложили повысить их живучесть, доведя её до 5000 выстрелов. В апреле Б. Г. Шпитальный и И. А. Комарицкий представили комиссии образец, отличавшийся от опытного варианта не только живучестью, но и некоторыми конструкционными изменениями. В новом варианте существенно изменена коробка, снижено количество отдельных деталей. Выпуск модернизированных пулемётов начат в июле того же года. К концу года ТОЗ перешёл от полукустарного к серийному выпуску пулемёта ШКАС.
Оставалась ещё одна проблема: возвратно-боевая пружина пулемёта выходила из строя после примерно 2500—2800 выстрелов. Попытки использовать различные сорта стали, смены диаметра пружин и толщины проволоки успеха не принесли, и после определённого количества выстрелов пружину всё равно приходилось менять. Решение нашёл Шпитальный: он предложил делать пружину витой из трёх жил. Испытания показали, что живучесть витой трёхжильной возвратно-боевой пружины достигает 14 000 выстрелов. 24 декабря 1934 года завершились испытания пулемёта ШКАС с новой пружиной.
В 1941 году проведены незначительные доработки конструкции пулемёта для упрощения и удешевления выпуска в условиях военного времени.
Особенности конструкции
В системе применён сравнительно новый на тот момент принцип автоматики, основанный на отводе пороховых газов. Газы через отверстие в стволе попадают в камеру закрытого типа и действуют на газовый поршень, непосредственно связанный со штоком, приводящим в движение всю систему. Запирание канала ствола производится перекосом затвора вниз. Ударно-спусковой механизм действует от возвратно-боевой пружины и обеспечивает ведение непрерывного огня. Шептало запирается предохранителем флажкового типа. Предохранитель двухпозиционный, имеет положения «автоматический огонь» и «нет огня». Затвор и затворная рама снабжены пружинными буферами для смягчения ударов подвижных частей о шептало при посадке и после окончания очереди.
ШКАС обладает высоким темпом стрельбы благодаря короткому ходу подвижных частей и сокращению времени, занимаемого операциями по перезарядке, путём их совмещения. На неподвижном кожухе барабана расположен винтовой паз. Патрон зацепляется за него закраиной гильзы, извлекается из ленты и подаётся к патроннику. Стреляная гильза экстрагируется в два такта лапками затвора в подвижный отражатель, связанный со штоком затворной рамы.
Принцип работы Для зарядки необходимо вставить снаряжённую ленту в лентоприёмник, после чего поднимать и опускать ручку перезарядки до упора для прокрутки барабана. Движение ручки перемещает газовый поршень, а тот в свою очередь посредством штифта на поршне и паза на барабане поворачивает сам барабан. Патроны продвигаются внутри барабана, последние пол-оборота которого, происходящие при возвращении штока газового поршня в изначальное положение, выдвигают патрон для досылания в патронник. По окончании прокрутки барабана пулемёт заряжен.
При ведении огня движение газового поршня вращает барабан. Выстрел производится путём нажатия на спусковой крючок. Стрельба одиночными выстрелами невозможна. Когда затвор при нажатии спускового крючка возвращается в изначальное положение, он досылает патрон в патронник и запирается специальным выступом, а шток газового поршня, продолжая движение вперёд, продвигает плавающий боёк, и тот ударяет в капсюль заряженного патрона.
После выстрела, проходя мимо отверстия в стенке ствола, пуля открывает проход пороховым газам в газовую камеру, где они толкают газовый поршень. Первые полтора сантиметра движения поршня и штока затвор остаётся неподвижным, после затвор отпирается и движется назад. После того, как затвор отодвигается назад на расстояние, превышающее длину патрона, экстрактор подбрасывает патрон, который, ударяясь об отражатель, покидает ствольную коробку через специальное отверстие. В это время барабан выдвигает следующий патрон, который обратным ходом затвора досылается в патронник, и цикл автоматики продолжается.
Электроспуск Приказом НКОП № 00112 от 23 июля 1937 года Особому техническому бюро (ОТБ) поручено разработать систему автоматической перезарядки и электроспуска пулемета ШКАС на самолёте И-16. Для этого на заводе № 81 НКАП выделялись помещения для опытных и конструкторских работ. Результаты проведенных работ неизвестны.
Боеприпасы
Боепитание производится из металлической разъёмно-звеньевой ленты через приёмник барабанного типа на десять гнёзд посредством движения затворной рамы, причём каждый патрон извлекается за десять циклов работы автоматики, что предотвращает демонтажДемонтаж или распатронирование — нарушение целостности боеприпаса до выстрела. патрона при столь высоких скоростях стрельбы. Лента подаётся из короба на 250, в более поздних версиях — на 750 и 1000 патронов. К некоторым пулемётам устанавливались патронные коробы на 1500 патронов.
Для пулемёта ШКАС на базе штатного винтовочного патрона 7,62×54 мм R разработаны патроны калибра 7,62 мм с трассирующими (Т-30 и позже Т-46), зажигательными (Аз, ЗП и ПЗ), бронебойными (Б-30) и комбинированного действия бронебойно-зажигательными (Б-32), бронебойно-зажигательно-трассирующими (БЗТ) пулями, способные воспламенять бронированные бензобаки. В патронах ШКАС для предотвращения распатронирования (демонтажа) патрона при огромном темпе стрельбы от 30 до 50 выстрелов в секунду утолщены стенки гильзы, усилено крепление капсюля в гнезде, увеличено усилие извлечения пули. Для патронов с обыкновенными пулями Л и Д введён двойной кольцевой обжим пули в дульце гильзы, сама пуля посажена в гильзу глубже. На донце гильзы патронов, предназначенных для пулемётов ШКАС, помимо стандартных обозначений, в конце 30-х годов ставилась буква «Ш». Капсюль таких патронов окрашивался в красный цвет. В остальном окраска была стандартной для соответствующих типов пуль. Боеприпасы, предназначенные для пехотного оружия, в пулемётах ШКАС применяться не могли из-за недостаточной надёжности. Боеприпасы к пулемёту ШКАС стали первым в мире случаем разработки и производства патронов специально для авиации.
На ящиках и «цинках», куда упаковывались патроны для пулемёта ШКАС, наносились надпись «ШКАС» и условное обозначение в виде изображения пропеллера красного или чёрного цвета. Красный пропеллер означал, что патроны разрешены для использования в синхронизированных пулемётах ШКАС (ведущих огонь через вращающийся винт самолёта). Чтобы аттестовать патроны для синхронизированной стрельбы, проводились проверки на время воспламенения капсюля (что оказывает главное влияние на время, в течение которого пуля покинет ствол), герметичность патронов, строже допуски на баллистические характеристики. Патроны, не прошедшие испытания, не допускались для стрельбы из ШКАСа через винт самолёта, поэтому на упаковках рисовался чёрный пропеллер, означающий допуск только для стрельбы из несинхронизированных пулемётов ПВ-1.
Необычные осечки В начале 1940-х неожиданно в процессе эксплуатации пулемёта стали происходить систематические осечки. Для выяснения причин по поручению Народного комиссара обороны С. К. Тимошенко создана специальная комиссия под управлением Н. Н. Воронова. Комиссия организовала опытные стрельбы. Они показали, что патроны, дающие осечки в ШКАС, нормально работают в винтовках и пулемётах сухопутных войск. Маршал Воронов обратил внимание комиссии на то, что «рабочие» и «нерабочие» патроны различаются цветом лака в месте крепления капсюля: патроны с использованием чёрного отечественного лака дают осечки, а те, где фольга на соединении покрыта красным импортным — нет. В результате расследования выяснилось, что причина осечки — недоработка советских химиков, чей лак взаимодействовал с фольгой капсюля, чем выводил последний из строя.
Варианты установки
Турельный и крыльевой варианты