Niemieckie działa przeciwlotnicze kal. 20 mm okazały się dość skutecznym sposobem radzenia sobie z samolotami operującymi na niskich wysokościach. Jednak szybkostrzelność jednolufowych dział przeciwlotniczych Flak 28, FlaK 30 i Flak 38 nie zawsze wystarczała do trafienia szybko poruszających się celów, a poczwórne stanowiska Flakvierling 38 były zbyt ciężkie i niewygodne. Ponadto destrukcyjny efekt 20-mm pocisków odłamkowych był nadal bardzo skromny, a do niezawodnego usunięcia samolotu szturmowego Ił-2 często konieczne było uzyskanie kilku trafień. W związku z tym w 1942 r. W Niemczech zaczęto tworzyć działa przeciwlotnicze, które przy szybkostrzelności porównywalnej z karabinami maszynowymi 20 mm miały zwiększony skuteczny zasięg ognia i wielki efekt destrukcyjny, gdy trafiły w cel.
Jednak Niemcy mieli już pewne doświadczenie w obsłudze francuskich dział przeciwlotniczych kalibru 25 mm produkowanych przez Hotchkissa. Pierwsza modyfikacja instalacji 25 mm pojawiła się w 1932 roku, ale kierownictwo francuskiego departamentu wojskowego nie wykazywało zainteresowania i do drugiej połowy lat 30. działa przeciwlotnicze były dozwolone tylko na eksport. Dopiero w 1938 r. armia francuska zamówiła niewielką partię 25-mm szybkostrzelnych karabinów przeciwlotniczych. Pierwszy model, znany jako Mitrailleuse de 25 mm contre-aéroplanes model 1938, miał oryginalny wózek trójnożny i przechowywał żywność. Na międzynarodowym rynku uzbrojenia ta modyfikacja była najczęściej oznaczana jako 25 mm CA mle 38.
Upowszechniła się instalacja Mitrailleuse de 25 mm contre-aéroplanes modèle 1939 (25 mm CA mle 39), w której zastosowano zmodyfikowaną, stabilniejszą lawetę. Do transportu zastosowano zdejmowany napęd na koła.
Działo przeciwlotnicze 25 mm 25 mm CA mle 39 w pozycji ogniowej ważyło około 1150 kg. Obsługiwała ją kalkulacja składająca się z 9 osób. Do żywności używano magazynków na 15 pocisków. Szybkostrzelność wynosiła 250 strz/min. Praktyczna szybkostrzelność: 100-120 strzałów/min. Kąty prowadzenia w pionie: -10° - 85°. Zasięg skutecznego ognia wynosi do 3000 m. Zasięg na wysokości 2000 m. Ogień strzelano pociskami 25 mm o długości tulei 163 mm. Ładunek amunicji może obejmować: pociski odłamkowo-zapalające, znacznik odłamkowy, pociski przeciwpancerne, pociski znacznikowe przeciwpancerne. Pocisk odłamkowo-zapalający o masie 240 g opuszczał lufę z prędkością początkową 900 m/s i zawierał 10 g materiałów wybuchowych. W odległości 300 metrów pocisk przeciwpancerny o wadze 260 g, z prędkością początkową 870 m / s wzdłuż normalnego, przebitego 30-milimetrowego pancerza.
W 1940 roku pojawiła się modyfikacja Mitrailleuse de 25 mm contre-aéroplanes modèle 1940 (25 mm CA mle 40), przeznaczona do umieszczania na stanowiskach stacjonarnych i na pokładach okrętów wojennych. W tym modelu, którego masa sięgała 1500 kg, szybkostrzelność została zwiększona do 300 strz/min. Jeszcze szybszym ogniem był Mitrailleuse de 25 mm contre-aéroplanes model 1940 jumelée.
W sumie francuskie siły zbrojne otrzymały około 800 dział przeciwlotniczych kal. 25 mm CA mle 38/39/40, co wyraźnie nie odpowiadało potrzebom. Około połowa dział przeciwlotniczych kalibru 25 mm została przechwycona przez Niemców. Około 200 kolejnych jednostek zostało zmontowanych w fabryce Hotchkiss po okupacji Francji. W armii niemieckiej francuskie działa przeciwlotnicze 25 mm otrzymały oznaczenie 2,5 cm Flak 38/39 (f). Oprócz Wehrmachtu te same działa były używane w rumuńskiej obronie powietrznej.
Większość dział przeciwlotniczych 2,5 cm Flak 39 (f) została umieszczona w fortyfikacjach Wału Atlantyckiego, ale część 25-mm francuskich dział przeciwlotniczych nadal trafiała na front wschodni.
Ogólnie rzecz biorąc, działa przeciwlotnicze 25 mm CA mle 38/39/40 były bardzo dobrą bronią jak na swoje czasy. Dzięki temu, że konstruktorzy „Hotchkissa” zrezygnowali z archaicznych sztywnych kaset z taśmą, które są szeroko stosowane w innych produktach tej firmy, udało się zwiększyć niezawodność. Teraz do maszyny dostało się znacznie mniej kurzu i piasku, co pozwoliło zmniejszyć liczbę opóźnień podczas odpalania. Przy szybkostrzelności porównywalnej z niemieckimi działami przeciwlotniczymi kalibru 20 mm, francuskie stanowiska kalibru 25 mm miały większy skuteczny zasięg ognia i większy zasięg. Gdy 25-milimetrowy pocisk odłamkowo-zapalający uderzył w poszycie samolotu, powstał otwór około dwa razy większy niż po 20-milimetrowym pocisku odłamkowym.
Pod koniec lat 30. niemieccy projektanci rozpoczęli opracowywanie 30-milimetrowych działek lotniczych. Broń tego kalibru była przeznaczona dla myśliwców przeciwstawiających się bombowcom dalekiego zasięgu, a także miała stanowić element uzbrojenia samolotów szturmowych przeciwpancernych i samolotów obrony przeciw okrętom podwodnym. Latem 1940 r. Rheinmetall-Borsig AG wprowadził na rynek działko lotnicze Maschinenkanone.101 (MK.101) 30 mm. Do strzelania z tego pistoletu stworzono potężny strzał o wymiarach 30x184 mm. Pocisk przeciwpancerny o masie 455 g i prędkości początkowej 760 m/s, trafiony pod kątem prostym z odległości 300 m, mógł przebić 32 mm pancerza. Następnie stworzono przebijający pancerz pocisk sabotażowy dla 30-milimetrowej armaty lotniczej, który w odległości 300 m, przy trafieniu pod kątem 60º, mógł przebić 50-milimetrowy pancerz.
Praca automatyki MK.101 opierała się na krótkim odrzucie lufy. Odłącznik mechaniczny umożliwiał oddawanie zarówno pojedynczych strzałów, jak i serii z prędkością do 260 strz/min. Żywność była prowadzona z magazynów skrzynkowych o pojemności 10 nabojów lub 30-ładunkowych bębnów. Masa pistoletu z bębnem na 30 naboi wynosiła 185 kg. Długość pistoletu wynosi 2592 mm. Ze względu na znaczną masę i wymiary, a także ze względu na ograniczoną pojemność sklepu, ta broń lotnicza nie była powszechnie stosowana. Na początku 1942 roku pojawiła się ulepszona wersja, której udało się pozbyć wielu niedociągnięć. Nowa armata 30 mm MK.103 ważyła 145 kg bez amunicji. Waga pudełka z taśmą na 100 strzałów to 94 kg. Schemat działania automatyki jest mieszany: wyciągnięcie tulei, podanie kolejnego naboju i wysunięcie taśmy nastąpiło dzięki krótkiemu zwijaniu lufy, a usuwanie gazów prochowych służyło do napinania migawki i odblokowanie otworu lufy. Armata MK 103 była zasilana z metalowej luźnej taśmy o długości 70-125 pocisków. Szybkostrzelność - do 420 strz/min. Zasięg ognia bezpośredniego wynosił 800 metrów.
Pod względem zestawu cech armata MK.103 była prawdopodobnie najlepszym ze swoich seryjnych kolegów z klasy. Radzieccy specjaliści zaznajomieni ze zdobytym MK.103 ocenili go pozytywnie. Podsumowując, na podstawie wyników testów zauważono, że 30-mm niemieckie działo lotnicze zasilane taśmowo ma wysoką szybkostrzelność jak na swój kaliber. Konstrukcja broni jest dość prosta i niezawodna. Główną wadą, według naszych ekspertów, były silne obciążenia udarowe podczas pracy automatyki. Pod względem kompleksu cech bojowych MK.103 zajmował pozycję pośrednią między 23-mm armatą VYa a 37-mm NS-37 i ogólnie bardziej nadawał się do uzbrajania opancerzonego samolotu szturmowego. Jednak zbyt silny odrzut, którego nie mógł złagodzić wielokomorowy hamulec wylotowy, a ostrość automatycznego działania ograniczała użycie 30-mm armat jako części uzbrojenia myśliwców jednosilnikowych. Produkcję MK.103 prowadzono od połowy 1942 r. do lutego 1945 r., a w magazynach Luftwaffe zgromadziła się znaczna liczba nieodebranych 30-mm armat, co stało się powodem ich zastosowania w instalacjach przeciwlotniczych.
W pierwszym etapie, podobnie jak w przypadku innych lotniczych karabinów maszynowych i armat, MK.103 były montowane na rzemieślniczych podwoziach przeciwlotniczych. Latem 1943 roku na prymitywnych i dość prymitywnych wieżach zamontowano pierwsze 30-milimetrowe działa. W ten sposób personel naziemny Luftwaffe próbował wzmocnić obronę powietrzną lotnisk polowych.
Najskuteczniejszy przy strzelaniu do celów powietrznych okazał się: 330 g pocisk odłamkowo-burzący 3 cm M.-Gesch. o. Zerl., Zawierający 80 g TNT i 320 g odłamkowo-wybuchowego znacznika 3 cm M.-Gesch. L'spur o. Zerl., Załadowany 71 g flegmatyzowanego RDX zmieszanego z proszkiem aluminiowym. Dla porównania: radziecki 37-mm pocisk odłamkowo-trasowy UOR-167 o wadze 0,732 g, który znajdował się w amunicji przeciwlotniczego karabinu maszynowego 61-K, zawierał 37 g TNT.
Trafienie pociskami odłamkowo-burzącymi kal. 30 mm w jakąkolwiek część samolotu szturmowego Ił-2 spowodowało śmiertelne uszkodzenia. Do produkcji szczególnie potężnych pocisków 30 mm o wysokim współczynniku wypełnienia wybuchowego zastosowano technologię „głębokiego ciągnienia”, a następnie hartowanie stalowego korpusu prądami o wysokiej częstotliwości.
W połowie 1943 r. projektanci Waffenfabrik Mauser AG, nakładając działo lotnicze na maszynę 20-mm armaty przeciwlotniczej Flak 38, stworzyli instalację 3,0 cm Flak 103/38. improwizacja wojenna w ogóle okazała się bardzo udana.
W porównaniu z 20-mm działem przeciwlotniczym wzrost kalibru jednostki artyleryjskiej doprowadził do wzrostu masy o około 30%. Masa 3,0 cm Flak 103/38 w pozycji transportowej wynosiła 879 kg, po rozdzieleniu jazdy koła 619 kg. Według szacunków ekspertów skuteczność 30-mm działa przeciwlotniczego wzrosła o około 1,5 raza. W tym samym czasie skuteczny zasięg ognia wzrósł o 20%, ale dzięki zastosowaniu taśmy zasilającej i 40-pociskowej skrzyni znacznie wzrosła szybkostrzelność bojowa. Ponadto moc pocisku 30 mm była dwukrotnie większa niż pocisku 20 mm. Tak więc, aby zestrzelić opancerzony samolot szturmowy lub dwusilnikowy bombowiec nurkujący, z reguły potrzeba było nie więcej niż 2-3 trafienia ze znacznika odłamkowego lub 1 trafienia pociskiem odłamkowo-burzącym. Ponieważ cięższy 30-milimetrowy pocisk wolniej tracił energię, maksymalny zasięg ostrzału ukośnego do celów powietrznych wynosił 5700 m, zasięg na wysokość 4700 m.
Jednolufowe działa przeciwlotnicze oparte na MK.103 na standardowym 20-mm wózku przeciwlotniczym 2,0 cm Flak 38 były używane zarówno w wersji holowanej, umieszczonej na podwoziach transporterów opancerzonych, jak i w zabudowie ciężarówek.
Najczęściej na ciężarówkach Steyr 2000A montowano karabiny szturmowe 30 mm. Wielozadaniowe pojazdy produkcji austriackiej Steyr 270 podczas II wojny światowej były szeroko rozpowszechnione w niemieckich siłach zbrojnych. Austriackie pojazdy z napędem na wszystkie koła były dostępne we wszystkich rodzajach wojska i służyły do transportu żołnierzy i różnych towarów. Steyr 1500A z silnikiem 85 KM. może przewozić do 1,5 tony lub służyć jako lekki ciągnik. W 1944 roku do produkcji weszła rozszerzona wersja Steyr 2000A o ładowności 2 ton.
Na bazie tego modelu Graubschat Berlin w drugiej połowie 1944 roku stworzył działo samobieżne Steyr 2000A mit 3,0 cm Flak 103/38 „Jaboschreck”. Ostateczny montaż ZSU odbył się w zakładzie Ostbau w Sagan (obecnie Polska). W celu obniżenia kosztów produkcji kabina została otwarta. W celu ochrony przed niepogodą można było zamontować markizę nad miejscem pracy kierowcy i nadwoziem na zdejmowanych łukach. Oprócz tarczy pancernej obliczenia improwizowanego samobieżnego działa przeciwlotniczego nie były pokryte niczym z pocisków i odłamków, w wyniku czego okazały się bardzo wrażliwe podczas odpierania nalotów.
Dokładna liczba zbudowanych ZSU nie jest znana, według różnych źródeł wypuszczono od 50 do 70 jednostek. Tak niewielka liczba zbudowanych jednostek samobieżnych wynika z faktu, że ich produkcja została założona w przedsiębiorstwie, które wkrótce zostało zdobyte przez nacierające jednostki Armii Czerwonej.
Oprócz improwizowanych nieopancerzonych ZSU na podwoziu towarowym, 30-milimetrowe działa lotnicze były używane w pełnoprawnych samobieżnych działach przeciwlotniczych opartych na czeskich czołgach lekkich Pz. Kpfw.38 (t). Zewnętrznie pojazd ten niewiele różnił się od seryjnie produkowanego ZSU Flakpanzer 38 (t) z działkiem automatycznym kal. 20 mm.
Sądząc po danych archiwalnych, w 1945 roku, na krótko przed zakończeniem działań wojennych w kilku czołgach przeciwlotniczych Flakpanzer 38 (t), pistolety maszynowe 2,0 cm Flak 38 zostały zastąpione przez karabiny maszynowe 3,0 cm Flak 103/38. Maj 1945 brał udział w walkach na terenie Czechosłowacji.
Również na bazie czołgu Pz. Kpfw.38 (t) w 1945 r. opracowano ZSU Kleiner Kugelblitz (niem. Small Ball Lightning) z sparowanymi 30-milimetrowymi armatami. Podobna instalacja, znana jako „Kugelblitz” (niem. Fireball), powstała na podwoziu czołgu średniego PzKpfw IV. Do końca wojny Niemcom udało się wypuścić sześć ZSU z 30-milimetrowymi iskrami, które weszły w próby wojskowe.
Wieża dla „Ball Lightning” z dwoma działami przeciwlotniczymi została wyprodukowana przez Daimler-Benz w październiku 1944 roku. Sferyczna wieża jest spawana z 20-milimetrowego pancerza i za pomocą zawieszenia kardanowego została zamontowana w stałym 30-milimetrowym pancerzu.
Jesienią 1944 roku czeska firma Waffenwerke Brünn (tak podczas okupacji nazywano Zbrojovka Brno) rozpoczęła masową produkcję podwójnych dział przeciwlotniczych 3,0 cm MK 303 (Br), znanych również jako 3,0 cm Flakzwilling MK 303 (Br). W przeciwieństwie do 3,0 cm Flak 103/38 z podajnikiem taśmowym, nowa armata przeciwlotnicza posiadała system zasilania amunicją z magazynków na 10 pocisków, o szybkostrzelności z dwóch luf do 900 strz/min. Dzięki dłuższej lufie prędkość wylotowa pocisku PP została zwiększona do 900 m/s. Skuteczny zasięg ognia do celów powietrznych - do 3000 m.
Początkowo sparowane 30-mm działo przeciwlotnicze było przeznaczone do instalacji na okrętach wojennych. Jednak większość 3,0 cm Flakzwilling MK 303 (Br) była używana na stacjonarnych stanowiskach lądowych. Przed kapitulacją Niemiec ponad 220 dział przeciwlotniczych 3,0 cm MK 303 (Br) zostało przekazanych wojskom. W okresie powojennym, na podstawie instalacji zaprojektowanej na zamówienie niemieckie, w Czechosłowacji powstało 30-mm podwójne działo przeciwlotnicze ZK-453 (M53), które było produkowane w wersji holowanej i było używane jako część ZSU M53/59.
Przez analogię z poczwórną armatą przeciwlotniczą 20 mm 2,0 cm Flakvierling 38, pod koniec 1944 r. powstał 3,0 cm Flakvierling 103/38 przy użyciu armat MK.103. Zewnętrznie, quad mount 30 mm różnił się od 20 mm dłuższych i grubszych luf wyposażonych w wielokomorowy hamulec wylotowy.
W porównaniu do 2,0 cm Flakvierling 38 waga 3,0 cm Flakvierling 103/38 w pozycji strzeleckiej wzrosła o około 300 kg. Ale wzrost masy został z nawiązką zrekompensowany przez zwiększoną charakterystykę bojową. W ciągu 6 sekund czteroosobowy zespół mógł wystrzelić w ciągłej serii 160 pocisków o łącznej masie 72 kg. Dowództwo Verkhmat planowało zwiększyć siłę ognia pancernych dział samobieżnych i ponownie wyposażyć ZSU Flakpanzer IV „Wirbelwind” w cztery 30-mm armaty MK.103, zdolne do wystrzeliwania ponad 1600 pocisków na minutę. To samobieżne działo przeciwlotnicze otrzymało oznaczenie Zerstorer 45, a w styczniu 1945 roku Ostbau Werke zbudował eksperymentalny prototyp. Pod względem siły ognia ZSU nie miał wówczas odpowiedników i mógł stanowić poważne zagrożenie zarówno dla samolotów bojowych operujących na niskich wysokościach, jak i dla radzieckich czołgów. Ale szybki postęp Armii Czerwonej nie pozwolił na masową produkcję samobieżnych dział przeciwlotniczych, zdolnych do poważnego wzmocnienia niemieckiej wojskowej obrony przeciwlotniczej. Łącznie przedsiębiorstwa niemieckie i czeskie zgromadziły około 500 jednostek jednolufowych, parowych i poczwórnych pod nabój 30x184 mm. Ograniczone zasoby Niemiec, nieustanne bombardowanie zakładów obronnych i sukcesy Armii Czerwonej nie pozwoliły na wypuszczenie wielu 30-mm dział przeciwlotniczych w ilościach, które mogłyby mieć znaczący wpływ na przebieg działań wojennych.
