Крупнокалиберный пулемет Дегтярева ДК-31 был первым, но не единственным представителем своего класса в Советском Союзе. Ограниченно использовался также крупнокалиберный пулемет конструкции Шпитального и Владимирова. Впрочем, как и ДК, это оружие представляло собой по ряду причин не самую надежную систему и также после непродолжительного периода использования было модернизировано, а первоначальная модель снята с вооружения и производства. Пулемет Шпитального и Владимирова первоначально проектировался вовсе не для армии, а для нужд ВВС. Конец 1920-х гг. ознаменовался качественным скачком в развитии военной авиации. В первую очередь существенно увеличились скорость полета самолетов и интенсивность воздушного боя, поэтому под изменившиеся требования следовало создать и новое авиационное оружие. 9 февраля 1931 г. вышло постановление правительства о разработке крупнокалиберного авиационного пулемета под 12,7-мм патрон от армейского пулемета ДК.

Одним из представивших свою систему был конструктор ПКБ (Пулеметного конструкторского бюро) из г. Тулы С.В. Владимиров. Опытный образец 12,7-мм пулемета был закончен 28 мая 1932 г. В 1932-1933 гг. пулемет прошел испытания и в 1934 г. был принят на вооружение под обозначением «12,7-мм авиационный пулемет системы Шпитального и Владимирова», сокращенно - ШВАК («Шпитальный/Владимиров, авиационный, крупнокалиберный»). Это оружие изготавливалось в крыльевом, турельном, синхронном и моторном вариантах. Серийное производство 12,7-мм пулеметов ШВАК было начато в 1935 г. на заводе ИНЗ-2, причем армия также проявила интерес к новой разработке. Пулемет попытались использовать в качестве универсального зенитно-противотанкового оружия на треножном станке. В том же году завод изготовил 6 наземных 12,7-мм пулеметов ШВАК на универсальном станке (при плане 40) и 86 авиационных 12,7-мм пулеметов ШВАК (при плане 410). По некоторым сведениям, немногие выпущенные армейские пулеметы Шпитального-Владимирова были подставлены на оборонительные сооружения так называемой линии Сталина.

В целом ШВАК представлял для своего времени достаточно эффективное оружие. Однако вскоре после налаживания производства проявились и серьезные недостатки первого советского крупнокалиберного авиационного пулемета. Оригинальность конструкции весьма усложнила производство ШВАК, особенно велика была трудоемкость изготовления узла боепитания и деталей автоматики. Кроме того, обучение летных техников, обслуживающих столь сложное оружие, представляло собой огромную проблему, а устранение задержек в отдельных случаях требовало частичной или даже полной разборки пулемета. По словам тогдашнего Наркома боеприпасов СССР Б.Л. Ванникова, «от промышленности переход к высокой скорострельности автоматического оружия потребовал еще большей точности в исполнении чертежей, расчетах допусков, изготовлении авиационного оружия и особенно высокого качества стали и термической обработки деталей, предопределявших живучесть и безотказность автоматики.

Тактико-технические требования (ТТТ) к этому вооружению, которые всегда были выше, чем к наземному, вновь намного возросли. Оружейное же производство, хотя и находилось на сравнительно высоком техническом уровне, оказалось недостаточно подготовленным к выпуску скорострельного авиационного автоматического оружия, полностью отвечающего предъявленным ТТТ. Наибольшие трудности возникли при подборе высокопрочных специальных сталей для самых напряженных деталей и пружин и при создании технологии их термической обработки. В те годы автоматизация в производстве только зарождалась, да и то лишь на отдельных участках. А без автоматизации изготовления и контроля изделий нельзя было добиться требуемой стабильности их и высокого качества». Однако опыт создания и запуска в серийное производство пулемета оказался не напрасным.

В 1935-1936 гг. на базе крупнокалиберного пулемета ШВАК была создана 20-мм пушка с тем же обозначением. Авторы оружия - все те же Шпитальный и Владимиров - предложили самый легкий путь: вместо ствола калибра 12,7 мм поставить 20-мм, сохраняя и размер гильзы, и конструкцию и габариты деталей автоматики. Патрон использовался практически прежний, только дульце гильзы увеличилось под диаметр пули с 12,7 до 20 мм. При этом для производства такого оружия не требовалось перестраивать поточные линии и вводить новую оснастку станков. Не надо было также конструировать новую систему установки на самолет - габариты и сила отдачи оружия сохранялись. А главное, это позволяло очень быстро перевооружить отечественную авиацию скорострельными пушками.

Однако такой подход был довольно рискованным. Якобы пушечный боеприпас на самом деле оставался пулеметным с соответствующей эффективностью. Более того, так как объем порохового заряда остался пулеметным, а вес и калибр пули увеличились, резко снизилась начальная скорость снаряда. Баллистические и поражающие свойства нового снаряда оказались даже хуже, чем у 12,7-мм патрона от ДК. Однако советская авиапромышленность и военные встретили новое оружие с энтузиазмом. Надобность в полноценной авиационной пушке отпала, поскольку никто не хотел технологических трудностей с размещением ее на самолете. После запуска в 1936 г. этого оружия в серийное производство прототип - 12,7-мм пулемет - через несколько месяцев был снят с производства и вооружения.

В годы войны развернулось массовое производство пушек ШВАК. В 1942 г. была выпущена 34 601 пушка, а всего их поставили в авиацию более 100 000. Это оружие устанавливалось на всех основных советских истребителях, в том числе И-153, И-16, Як-1, Як-7Б, ЛаГГ-3 и Ла-5. В жестокие первые месяцы войны вспомнили и про списанные авиационные пулеметы ШВАК. Их пришлось доставать из запасников и использовать по прямому назначению. Однако в авиации им места уже не было. Есть сведения, что зачастую это оружие использовалось наспех созданными отрядами самообороны на станках кустарного исполнения, как своего рода «оружие отчаяния».

Конструкция пулемета ШВАК

Принцип работы автоматики пулемета ШВАК основан на использовании энергии пороховых газов, отводимых через отверстие в канале ствола. Для авиационных моделей используется пневматическое или механическое перезаряжание. Ленточное боепитание производится патронами от армейских пулеметов ДК и ДШК. Питание 12,7-мм пулемёта ШВАК производилось специально разработанными патронами 12,7×108R, отличавшимися от патронов к пулемёту ДК наличием на гильзе выступающей закраины, что было необходимо из-за особой системы извлечения патронов из ленты: с помощью винтового паза на ствольной коробке, в который входили фланцы гильз. Номенклатура и виды пуль у патронов к ШВАК совпадали с таковой у патронов к ДК. Обычные пули Б-32 пробивали броню толщиной 20 мм на дальности до 350 м, а бронебойно-зажигательно-трассирующие - на дальности до 300 м и имели дальность горения трассера до 1500 м.

Тактико-технические характеристики пулемета ШВАК
Калибр 12,7x108 мм
Масса оружия без патронов 35,000 кг
Длина оружия 1726 мм
Длина ствола 1246 мм
Начальная скорость пули 850 м/с
Теоретическая скорострельность 700 выстр./мин
Эффективная дальность 2000 м