Совершенство конструкции авиационной пушки — один из важнейших факторов, определяющих ее боевую эффективность. Но этого явно недостаточно. Ведь в конечном счете цель поражается снарядом, от качества которого зависят меткость стрельбы и надежность поражения цели. Поэтому наряду с совершенствованием систем авиационного артиллерийского вооружения непрерывно повышается качество его боеприпасов.
Во всех видах авиационного оружия применяются только так называемые унитарные патроны. В унитарном патроне все элементы прочно соединены в одно целое. Это позволяет в один прием заряжать оружие и быстро перезаряжать его.
Патрон авиационного оружия состоит из гильзы, боевого заряда, капсюля и пули или снаряда (рис. 7). Помимо этих основных частей, в некоторых образцах патронов применяются воспламенители боевого заряда и размеднители. Воспламенитель, как правило, представляет собой заряд дымного пороха, заключенный в матерчатый мешочек, который укладывается на дно гильзы. Размеднитель — моточек свинцовой проволоки диаметром 1 мм — служит для снятия с внутренней поверхности ствола налета меди, оставляемого ведущими поясками снарядов на нарезах канала ствола. Внутри гильзы размеднитель прикрепляется к донной части снаряда или укладывается между дном снаряда и боевым зарядом.
Гильза служит для соединения всех элементов патрона в единое целое и предохранения заряда от влияния внешних условий. Плотно прилегая к стенкам патронника, она не дает пороховым газам прорваться назад во время выстрела. В авиационном оружии наибольшее распространение получили гильзы, напоминающие по форме бутылку. Такая форма позволяет легко извлекать гильзу из патронника, дает возможность уменьшить длину патрона, а также благоприятно влияет на характер горения порохового заряда и, следовательно, на скорость движения снаряда.
Чтобы автоматика оружия работала надежно, гильза, помещенная в патронник, должна прочно удерживаться в нем. Поэтому скат гильзы и скат патронника делают строго совпадающими по форме и размеру.
Внутри гильзы помещается боевой заряд, состоящий из определенного количества бездымного пороха. Такой заряд обладает важным свойством — в замкнутом объеме горение его происходит параллельными слоями, другими словами, заряд не вспыхивает сразу целиком, а как бы обгорает. Придавая пороховым зернам ту или иную форму, можно управлять притоком газов, образующихся при их горении.
В качестве боевых зарядов патронов авиационного оружия применяются пороха многоканальной формы (рис. 8). Такая форма пороха называется прогрессивной, поскольку горящая поверхность непрерывно увеличивается и приток газов возрастает.
Скорость горения бездымного пороха зависит от давления внутри пороховой камеры, при котором это горение происходит. Чем оно больше, тем больше скорость горения. Чтобы увеличить сравнительно небольшую (около 1 см/сек) скорость горения бездымного пороха, давление внутри гильзы повышают с помощью воспламенителя, которым является, как уже говорилось, некоторое количество дымного пороха, имеющего гораздо бóльшую скорость горения. Кроме того, сгорание воспламенителя сопровождается вспышкой, что обеспечивает одновременное воспламенение всего боевого заряда. Воспламенители используются в патронах калибром более 23 мм, имеющих сравнительно большой пороховой заряд. Капсюль патрона представляет собой колпачок из красной меди или латуни, на дне которого запрессован ударный состав, закрытый сверху фольговым кружком (см. рис. 7). В ударный состав входит гремучая ртуть, бертолетова соль и антимоний. Гремучая ртуть является инициатором вспышки, антимоний — горючим материалом, а бертолетова соль — источником кислорода, поддерживающего горение. При ударе бойка по чашечке капсюля ударный состав вспыхивает и вызывает воспламенение либо воспламенителя, либо непосредственно боевого заряда патрона.
Что же представляют собой сами снаряды и пули? Прежде чем ответить на этот вопрос, разберем, чем отличается пуля от снаряда.
Понятие «снаряд» исторически сложилось вследствие того, что боеприпасы для артиллерийских орудий позволяли снаряжать их внутреннюю полость разрывным или каким-либо другим зарядом. Боеприпасы же, применявшиеся для ручного оружия, представляли собой сплошные тела и получили названия пуль. Это различие боеприпасов определялось калибрами оружия, так как снаряжение пуль представляло в прошлом большие трудности. Сейчас разница между калибрами образцов артиллерийского и стрелкового вооружения стерлась. Пули даже наименьшего боевого калибра, равного 6,5 мм, благодаря успехам современной техники можно не только снаряжать различными составами, но и снабжать механическими разрывными устройствами. Поэтому понятия «пуля» и «снаряд» в настоящее время различаются лишь по способу сообщения им вращательного движения в канале ствола.
Пуля, двигаясь по каналу ствола, получает вращательное движение благодаря врезанию ее оболочки в нарезы, а снаряд, двигаясь по каналу ствола, получает вращательное движение за счет врезания специально надетого на его корпус ведущего пояска; в зависимости от этого и оружие относится к категории стрелкового или пушечного. Если стрельба из оружия ведется пулями, его называют пулеметом, если снарядами — пушкой.
Форма пуль и снарядов выбирается такой, чтобы сопротивление воздуха при их полете было наименьшим. Пули для авиационного оружия делятся на обыкновенные и специальные. Первые служат для поражения живой силы противника, вторые — для поражения живой силы и боевой техники. При этом в зависимости от назначения и характера действия специальные пули бывают бронебойными, разрывными, трассирующими или обладают комбинированным действием. В авиации наибольшее распространение получили пули комбинированного действия (бронебойно-зажигательные, бронебойно-зажигательно-трассирующие и др.). Однако действие даже таких пуль по объектам современной техники все же оказывается малоэффективным, поэтому в военно-воздушных силах почти всех стран пули заменяются снарядами, а пулеметы — пушками.
Снаряды авиационного оружия служат для поражения живой силы и боевой техники противника. В зависимости от назначения и характера действия они могут быть бронебойными, осколочными или комбинированными. Особенно распространены снаряды комбинированного действия: бронебойно-зажигательно-трассирующие, применяемые для поражения целей, закрытых броней, и осколочно-зажигательно-трассирующие, используемые для поражения небронированных целей.
Осколочные снаряды имеют заряд взрывчатого вещества и снабжаются взрывателем. Осколочные снаряды — основа боевого комплекта авиационной пушки. При действии разрывного заряда корпус снаряда дробится на осколки и, кроме того, образуется взрывная волна. Поэтому действие осколочных снарядов по существу является осколочно-фугасным.
Механизмы, которые сообщают начальный импульс для взрыва разрывного заряда в нужный момент, носят название взрывателей. Ими снабжаются многие виды снарядов авиационного оружия. Существуют взрыватели, вызывающие разрыв снаряда не только при ударе его о преграду, но и в полете; последние носят название дистанционных. Другие взрыватели срабатывают в случае удара снаряда о преграду. Такие взрыватели называются ударными.
На рис. 9 показана типичная схема ударного взрывателя. До выстрела такой взрыватель не может вызвать взрыв разрывного заряда, так как предохранитель, сдерживаемый пружиной, не позволяет жалу наколоть капсюль-детонатор. После вылета снаряда из канала ствола вследствие сопротивления воздуха и действия силы инерции ударник перемещается вперед, плотно прижимаясь к мембране. В то же время центробежная сила, возникающая в результате вращения снаряда вокруг своей оси, действует на предохранитель, раздвигая его половинки в разные стороны. Путь жала к капсюлю, таким образом, оказывается свободным, а взрыватель — готовым к действию. При встрече с преградой мембрана разрушается, ударник нажимает на жало, жало накалывает капсюль-детонатор и происходит взрыв разрывного заряда.
Итак, мы познакомились с принципами устройства современного авиационного оружия и его боеприпасами. Вполне понятно, что это оружие должно быть установлено на самолете соответствующим образом.
Размещение артиллерийского вооружения зависит от типа самолета.
Рассмотрим сначала артиллерийское вооружение истребителя.
На заре развития истребительной авиации, в начале первой мировой войны, для того чтобы добиться эффективной стрельбы при любых маневрах самолета, старались приблизить оружие, жестко скрепленное с самолетом, к его оси. Перед второй мировой войной наметилась обратная тенденция — выносить оружие за пределы площади, ометаемой винтом; тем самым конструкторы стремились повысить огневую мощь истребителя, так как это позволяло увеличить число одновременно стреляющих установок. Толстые профили крыльев поршневых самолетов того времени позволяли устанавливать пулеметы внутри крыла. В послевоенное время в связи с переходом авиации на реактивную технику крыльевые установки стали применяться все реже и реже, так как реактивные самолеты имеют сравнительно тонкие профили крыльев, что делает невозможным установку в них оружия. Поэтому артиллерийское вооружение современных истребителей чаще всего целиком сосредоточивается в фюзеляже. Пушки на истребителях закрепляются неподвижно, и прицеливание при стрельбе осуществляется разворотом самолет