W czasie II wojny światowej siły zbrojne nazistowskich Niemiec dysponowały znaczną liczbą instalacji przeciwlotniczych karabinów maszynowych. Ale główną rolę w zapewnieniu obrony przeciwlotniczej w strefie czołowej odegrały szybkostrzelne, holowane i samobieżne działa przeciwlotnicze 20-37 mm.
Prace nad stworzeniem szybkostrzelnych dział przeciwlotniczych małego kalibru prowadzono w Niemczech na długo przed dojściem nazistów do władzy. Już w 1914 roku niemiecki projektant Reinhold Becker zaprezentował prototyp armaty 20 mm na pocisk 20x70 mm. Zasada działania automatyki broni opierała się na odrzucie wolnego zamka i wyprzedzeniu zapłonu spłonki, aż do całkowitego rozładowania naboju. Ten schemat działania automatycznego czynił broń dość prostą, ale ograniczała moc amunicji, a prędkość wylotowa pocisku mieściła się w granicach 500 m / s. Żywność dostarczano z wypinanego magazynka na 12 pocisków. Przy długości 1370 mm waga armaty 20 mm wynosiła zaledwie 30 kg, co umożliwiło zainstalowanie jej na samolotach. W związku z tym na bombowcach Gotha G1 zainstalowano niewielką liczbę „dział Beckera”. W sumie departament wojskowy cesarskich Niemiec w 1916 roku zamówił 120 dział 20 mm. Planowano uruchomienie masowej produkcji armat automatycznych, w tym wersji przeciwlotniczej, ale przed kapitulacją Niemiec nigdy nie doszło do masowej produkcji dział przeciwlotniczych kalibru 20 mm.
Po klęsce Niemców w wojnie wszelkie prawa do tej broni przeszły na szwajcarską firmę Werkzeugmaschinenfabrik Oerlikon. W 1927 roku specjaliści Oerlikon wprowadzili model do produkcji seryjnej, która później stała się znana jako 1S. W przeciwieństwie do „Armaty Beckera”, nowy 20-mm karabin maszynowy został stworzony dla mocniejszego naboju 20 × 110 mm, o początkowej prędkości pocisku o masie 117 g - 830 m / s. Masa pistoletu bez maszyny wynosi 68 kg. Szybkostrzelność wynosiła 450 strz/min. W prospektach reklamowych firmy „Oerlikon” wskazano, że wysięg w wysokości wynosił 3 km, w zasięgu – 4,4 km. Rzeczywiste możliwości przeciwlotniczego "Erlikon" były znacznie skromniejsze.
W Wehrmachcie to działo przeciwlotnicze otrzymało oznaczenie 2,0 cm Flak 28, a w Luftwaffe nazwano 2,0 cm VKPL vz. 36. W sumie w latach 1940-1944 firma Oerlikon dostarczyła do Niemiec, Włoch i Rumunii 7013 20-mm karabinów szturmowych, 14,76 miliona pocisków, 12520 luf zapasowych i 40 000 skrzynek z amunicją. Kilkaset tych działek przeciwlotniczych zostało zdobytych przez wojska niemieckie w Belgii, Holandii i Norwegii.
Dostarczone do floty 20-mm przeciwlotnicze "Erlikony" zostały zamontowane na wózkach cokołowych, aby zapewnić obronę przeciwlotniczą jednostek mobilnych, były opcje z maszyną statywową i odłączanym napędem na koła. Jednak ta zasada nie zawsze była przestrzegana. Uchwyty słupowe często montowano na stanowiskach stacjonarnych w obszarach ufortyfikowanych, a działa przeciwlotnicze na trójnogach umieszczano na różnych pływających jednostkach pływających lub używano w obronie przeciwlotniczej baz marynarki wojennej.
Chociaż bojowa szybkostrzelność 2,0 cm Flak 28, ze względu na niską szybkostrzelność i zastosowanie magazynków skrzynkowych na 15 i bębnowych na 30 naboi, była stosunkowo niewielka, generalnie ze względu na prostą i niezawodną konstrukcję i akceptowalna charakterystyka masy i rozmiarów, była to dość skuteczna broń o skutecznym zasięgu strzelania do celów powietrznych - do 1,5 km. Następnie, w latach wojny, wszystkie 20-mm działa przeciwlotnicze nazywaliśmy „erlikonami”, chociaż nie było ich tak wiele na tle innych niemieckich dział przeciwlotniczych tego samego kalibru. Według danych niemieckich Wehrmacht, Luftwaffe i Kringsmarin miały nieco ponad 3000 2,0 cm Flak 28 instalacji.
Konstrukcyjnie 20-mm armata lotnicza MG-FF, opracowana w 1936 roku przez niemiecką firmę Ikaria Werke Berlin na bazie szwajcarskiej armaty automatycznej Oerlikon FF, miała wiele wspólnego z działem przeciwlotniczym 2,0 cm Flak 28. Główną różnicą między lotniczym MG-FF a działem przeciwlotniczym 2,0 cm Flak 28 było użycie znacznie słabszej amunicji 20x80 mm. W porównaniu do szwajcarskiego Oerlikon FF, długość lufy i system przeładowania zostały zwiększone o 60 mm. Do zasilania armaty samolotu wykorzystano 15 rogowych magazynków lub bębnów na 30, 45 i 100 pocisków. Pocisk o wadze 117 g opuszczał lufę o długości 820 mm z prędkością początkową 580 m/s. Szybkostrzelność nie przekraczała 540 strz/min.
Aby w jakiś sposób zrekompensować niską zdolność penetracji pocisku przeciwpancernego i słaby efekt wybuchu pocisku odłamkowego pod koniec 1940 r., specjaliści z Instytutu Balistyki Akademii Technicznej Luftwaffe stworzyli cienką zamurowany pocisk odłamkowo-burzący o wysokim współczynniku wypełnienia materiałami wybuchowymi. Cieńsza powłoka pocisku została wykonana przez głębokie tłoczenie ze specjalnej stali stopowej i utwardzona przez hartowanie. W porównaniu z poprzednim pociskiem odłamkowym, wyposażonym w 3 g pentrytu, stopień wypełnienia wzrósł z 4 do 20%. Nowy pocisk kalibru 20 mm, oznaczony Minengeschoss (niemiecka mina pociskowa), zawierał plastikowy materiał wybuchowy na bazie heksogenu z dodatkiem proszku aluminiowego. Ten materiał wybuchowy, który był około 2 razy silniejszy niż TNT, charakteryzował się zwiększonym efektem wybuchowym i zapalającym. Nowe lekkie zapalniki zwłoczne umożliwiły wysadzenie pocisku wewnątrz konstrukcji samolotu, powodując poważne uszkodzenia nie skóry, ale układu zasilania płatowca. Kiedy więc nowy pocisk odłamkowo-burzący uderza w podstawę skrzydła myśliwca, w większości przypadków odrywa się. Ponieważ nowy pocisk zawierał mniej metalu, jego masa spadła ze 117 do 94 g, co z kolei wpłynęło na siłę odrzutu wolnego zamka działa. Aby zachować funkcjonalność automatyki, konieczne było znaczne rozjaśnienie migawki i zmniejszenie siły sprężyny powrotnej.
Nowa modyfikacja pistoletu otrzymała indeks MG-FF/M. Jednocześnie amunicja do starych wersji MG-FF i nowego MG-FF/M nie była wymienna. Zmiany wprowadzone w konstrukcji broni były minimalne, a znaczna liczba armat MG-FF wystrzelonych poprzez wymianę zamka i sprężyny powrotnej została zmodernizowana w warsztatach polowych do poziomu MG-FF/M. Chociaż wprowadzenie nowego pocisku odłamkowo-burzącego zwiększyło skuteczność ostrzału celów powietrznych, to celowany zasięg ostrzału nawet z bardzo dużych i mało zwrotnych samolotów nie przekraczał 500 m.
Do końca 1941 roku armata MG-FF przestała już spełniać wymagania współczesnej wojny. Jego niska waga i technologiczna prostota nie zostały zrekompensowane istotnymi wadami: niską szybkostrzelnością, niską prędkością wylotową i pojemnym magazynkiem bębnowym. Przyjęcie nowej armaty lotniczej MG.151/20 z taśmowym podawaniem amunicji, choć znacznie bardziej złożonej i ciężkiej, ale też znacznie szybszej i celniejszej, stopniowo doprowadziło do wycofania ze służby samolotu „Erlikon”.
W drugiej połowie wojny wiele działek 20 mm w magazynach powtórzyło los 7, 92-mm karabinów maszynowych MG.15/17 i 13-mm MG.131 usuniętych z samolotu. Na wspornikach obrotowych zamontowano kilkaset działek lotniczych, które służyły do obrony przeciwlotniczej lotnisk i uzbrojenia statków o małych wypornościach. Jednak „uziemione” MG-FF pod względem zasięgu i celności ognia znacznie ustępowały specjalistycznym działam przeciwlotniczym kal. 20 mm, które pierwotnie tworzono dla znacznie potężniejszej amunicji. Tak więc maksymalny skuteczny zasięg ostrzału ukośnego wersji przeciwlotniczej MG-FF wynosił 800 m.
Głównym wojskowym systemem obrony powietrznej Niemców w czasie wojny były 20-mm armaty przeciwlotnicze 2,0 cm FlaK 30 i 2,0 cm Flak 38, różniące się między sobą niektórymi szczegółami. W następujący sposób ich oznaczenia to 2, 0 cm FlaK 30 (niemiecki.2,0 cm Flugzeugabwehrkanone 30 - 20-mm działo przeciwlotnicze modelu 1930) zostało opracowane przez Rheinmetall w 1930 roku i oficjalnie weszło do służby w 1934 roku. Oprócz Niemiec te 20-milimetrowe działa przeciwlotnicze były oficjalnie używane w Bułgarii, Holandii, Litwie, Chinach i Finlandii. Zaletami działa przeciwlotniczego Flak 30 były: prostota konstrukcji, możliwość szybkiego demontażu i montażu oraz stosunkowo niska waga.
Zasada działania automatyzacji 20-mm armaty przeciwlotniczej opierała się na wykorzystaniu siły odrzutu przy krótkim skoku lufy. Instalacja posiadała urządzenie odrzutowe i zapas amunicji z magazynka chleba świętojańskiego na 20 pocisków. Szybkostrzelność 240 strz./min.
Podczas transportu pistolet został umieszczony na napędzie na dwa koła i zabezpieczony dwoma wspornikami i sworzniem łączącym. Wyjęcie sworznia zajęło zaledwie kilka sekund, po czym luzowano dociski, a system wraz z wózkiem można było opuścić na ziemię. Wózek zapewniał możliwość prowadzenia ognia okrężnego o największym kącie elewacji 90 °.
Automatyczny celownik budynku generował prowadzenie pionowe i boczne. Dane do celownika wprowadzano ręcznie i określano wizualnie, poza zasięgiem, który mierzono dalmierzem stereo.
Ponieważ 20-milimetrowe działa przeciwlotnicze były często używane do wsparcia ogniowego jednostek naziemnych, od 1940 r. niektóre z nich wypuszczano z tarczą przeciwodłamkową. Masa 2,0 cm FlaK 30 z kołem skoku bez osłony wynosiła około 740 kg, w pozycji bojowej - 450 kg.
Do strzelania z 2,0 cm FlaK 30 użyto amunicji 20×138 mm, o wyższej energii wylotowej niż pociski 20×110 mm, przeznaczonej do armaty przeciwlotniczej firmy „Oerlikon” 2,0 cm Flak 28. Odłamek pocisku śledzącego o wadze 115 g Lewa lufa FlaK 30 z prędkością 900 m/s. Ponadto ładunek amunicji obejmował przeciwpancerny zapalający smugacz i pociski smugowe przeciwpancerne. Ten ostatni ważył 140 g i przy prędkości początkowej 830 m/s, w odległości 300 m, przebił pancerz 20 mm. Teoretycznie 20-mm działo przeciwlotnicze mogło trafić cele na wysokości ponad 3000 m, maksymalny zasięg ostrzału wynosił do 4800 m. Jednak skuteczna strefa ognia była o połowę mniejsza.
Oprócz głównej wersji przeznaczonej do użycia w obronie powietrznej sił lądowych powstały jeszcze dwie seryjne modyfikacje: 2,0 cm FlaK C/30 oraz G-Wagen I (E) leichte FlaK.
Działo przeciwlotnicze na cokole C/35 z magazynkiem bębnowym na 20 nabojów miało służyć do uzbrojenia okrętów wojennych, ale często było używane na stałych, chronionych przez inżynierów stanowiskach. W fortyfikacjach Wału Atlantyckiego było wiele takich dział przeciwlotniczych. Działo przeciwlotnicze G-Wagen I (E) leichte FlaK miało specyfikę czysto kolejową, było wyposażone w mobilne baterie przeciwlotnicze przeznaczone do ochrony dużych węzłów kolejowych, a tę modyfikację montowano również w pociągach pancernych.
W Hiszpanii odbył się chrzest ognia niemieckich 20-mm dział przeciwlotniczych. Ogólnie rzecz biorąc, działo przeciwlotnicze sprawdziło się pozytywnie, okazało się równie skuteczne przeciwko bombowcom i czołgom lekkim dostępnym dla republikanów. Na podstawie wyników bojowego użycia 2,0 cm Flak 30 w Hiszpanii Mauser zmodernizował działo przeciwlotnicze. Zmodernizowany model został nazwany 2,0 cm Flak 38. Nowy przeciwlotniczy karabin maszynowy używał tej samej amunicji, właściwości balistyczne również pozostały takie same.
Zasada działania automatu 2,0 cm Flak 38 nie zmieniła się w porównaniu z 2,0 cm Flak 30. Ale dzięki zmniejszeniu masy ruchomych części i zwiększeniu ich prędkości szybkostrzelność została zwiększona prawie 2 razy - do 420-480 strz/min. Wprowadzenie akceleratora przestrzeni kopii umożliwiło połączenie otwierania migawki z przekazaniem do niej energii kinetycznej. Aby zrekompensować zwiększone obciążenia udarowe, wprowadzono specjalne amortyzatory. Zmiany wprowadzone w konstrukcji wózka okazały się minimalne, w szczególności wprowadzono drugą prędkość w ręcznych napędach naprowadzania. Masowe dostawy 2,0 cm Flak 38 do wojsk rozpoczęły się w pierwszej połowie 1941 roku.
Bardzo często 2,0 cm Flak 38 były instalowane na różnych platformach mobilnych: ciągniki półgąsienicowe SdKfz 10/4, transportery opancerzone Sd. Kfz. 251, czeskie czołgi lekkie Pz. Kpfw.38 (t), niemieckie Pz. Kpfw. Ja i Opel Blitz ciężarówki. Samobieżne działa przeciwlotnicze były przyciągane do eskortowania kolumn, osłaniały miejsca koncentracji i często działały w tych samych formacjach bojowych z innymi pojazdami opancerzonymi ostrzeliwanymi do celów naziemnych.
Również dla Kringsmarine wyprodukowano stanowisko kolumnowe 2,0 cm FlaK C/38 i iskrę 2,0 cm FlaK-Zwilling 38. Na zamówienie jednostek piechoty górskiej działo przeciwlotnicze 2,0 cm Gebirgs-FlaK 38 został opracowany i od 1942 roku był seryjnie produkowany - na lekkim wózku, zapewniającym transport broni w sposób „pakietowy”. Jego złożona waga wynosiła 360 kg. Waga poszczególnych części w paczkach: od 31 do 57 kg. Charakterystyka balistyczna i szybkostrzelność górskiego działa przeciwlotniczego pozostały na poziomie 2,0 cm Flak 38. W pozycji ostrzału, w przypadku osłony przeciwodpryskowej, masa działa wzrosła do 406 kg, na napęd na koła - 468 kg.
W pierwszej połowie 1939 r. każda dywizja piechoty Wehrmachtu w stanie miała mieć 12 dział przeciwlotniczych kal. 20 mm. Taka sama liczba Flak-30/38 znajdowała się w dywizji przeciwlotniczej dołączonej do dywizji czołgowej i zmotoryzowanej. Skalę użycia 20-mm w niemieckich siłach zbrojnych można ocenić na podstawie statystyk zebranych przez Ministerstwo Uzbrojenia. Według stanu na maj 1944 r. oddziały Wehrmachtu i SS dysponowały 6 355 działami przeciwlotniczymi Flak-30/38, a jednostki Luftwaffe zapewniające niemiecką obronę powietrzną ponad 20 000 działek kal. 20 mm. Kilka tysięcy kolejnych 20-mm działek przeciwlotniczych zainstalowano na pokładach okrętów wojennych i transportowców, a także w pobliżu baz marynarki wojennej.
Niemieckie armaty automatyczne 2,0 cm Flak 38 i 2,0 cm Flak 30 w momencie ich powstania pod względem kompleksu usług, cech operacyjnych i bojowych w swoim kalibrze były prawdopodobnie najlepszymi działami przeciwlotniczymi na świecie. Jednak zapas amunicji w magazynku poważnie ograniczył szybkostrzelność bojową. W związku z tym specjaliści z firmy zbrojeniowej Mauser, w oparciu o karabin maszynowy 2,0 cm Flak 38, stworzyli poczwórny działko przeciwlotnicze 20 mm 2,0 cm Vierlings-Flugabwehrkanone 38 (niemiecki poczwórny przeciwlotniczy 2 cm pistolet). W wojsku system ten był zwykle nazywany - 2,0 cm Flakvierling 38.
Masa poczwórnego 20-mm działa przeciwlotniczego w pozycji bojowej przekroczyła 1,5 tony. Wózek umożliwiał strzelanie w dowolnym kierunku z kątami elewacji od -10 ° do + 100 °. Szybkostrzelność wynosiła 1800 strz./min, co znacznie zwiększało prawdopodobieństwo trafienia w cel. W tym samym czasie liczba obliczeń w porównaniu z jednolufowymi 20-mm karabinami szturmowymi podwoiła się i wyniosła 8 osób. Produkcja seryjna Flakvierling 38 trwała do marca 1945 roku, przekazując wojskom łącznie 3768 jednostek.
Ponieważ masa i gabaryty quadów były bardzo duże, bardzo często umieszczano je na stacjonarnych, dobrze przygotowanych stanowiskach inżynieryjnych i instalowano na peronach kolejowych. W tym przypadku obliczenia z przodu były pokryte osłoną przeciwodpryskową.
Podobnie jak 2,0 cm Flak 38, poczwórne działo przeciwlotnicze 2,0 cm Flakvierling 38 służyło do tworzenia samobieżnych dział przeciwlotniczych na podwoziach ciągników półgąsienicowych, transporterów opancerzonych i czołgów.
Być może najbardziej znanym i zaawansowanym SPAAG, który używał poczwórnych karabinów szturmowych 20 mm, był Flakpanzer IV „Wirbelwind” (niem. czołg przeciwlotniczy IV „Smerch”), stworzony na bazie czołgu średniego PzKpfw IV.
Pierwszy SPAAG zbudowano w maju 1944 r. w zakładach Ostbau Werke w Sagan (Śląsk, obecnie terytorium Polski). Do tego wykorzystano uszkodzone w bitwach i zwrócone do remontu podwozie czołgu PzKpfw IV. Zamiast standardowej wieży zainstalowano nową - dziewięciostronną otwartą górę, w której mieściło się poczwórne 20-milimetrowe stanowisko artylerii przeciwlotniczej. Brak zadaszenia tłumaczono koniecznością monitorowania sytuacji powietrznej, dodatkowo przy strzelaniu z czterech luf emitowano dużą ilość gazów prochowych, co mogło powodować pogorszenie samopoczucia kalkulacji w zamkniętym Tom. Wewnątrz kadłuba czołgu umieszczono solidny ładunek amunicji 3200 20-mm pocisków.
Dostawy ZSU Flakpanzer IV do wojsk rozpoczęły się w sierpniu 1944 r. Do lutego 1945 r. zbudowano łącznie 122 instalacje, z czego 100 zmontowano na podwoziach czołgów liniowych otrzymanych do naprawy. Większość przeciwlotniczych „Smerczi” została wysłana na front wschodni. Połączenie wystarczająco silnego pancerza, zwrotności i mobilności na poziomie podwozia podstawowego, a także wysoka szybkostrzelność czterodziałowego uchwytu sprawiły, że Flakpanzer IV był skutecznym środkiem osłony przeciwlotniczej dla jednostek czołgów i zapewniał możliwość zwalczania nie tylko celów powietrznych, ale również naziemnych lekko opancerzonych celów i siły roboczej.
Ogólnie rzecz biorąc, dostępne dla niemieckich strzelców przeciwlotniczych 20-milimetrowe karabiny maszynowe były bardzo skutecznym środkiem obrony przeciwlotniczej w najbliższej strefie, zdolnym do zadawania ciężkich strat samolotom szturmowym i bombowcom na pierwszej linii. Masa i gabaryty umożliwiły umieszczenie jednostek jednolufowych i poczwórnych na różnych, w tym opancerzonych podwoziach samobieżnych. Włączenie ZSU z szybkostrzelnymi działami przeciwlotniczymi 20 mm do konwojów transportowych i wojskowych, a także ich umieszczenie na peronach kolejowych, znacznie zmniejszyło skuteczność działań radzieckich samolotów szturmowych Ił-2 i wymusiło alokację specjalnej grupy złożonej z doświadczonych pilotów, którzy stłumili ogień MZA.
W literaturze wspomnieniowej można znaleźć wzmiankę o tym, jak pociski przeciwlotnicze kal. 20 mm odbijały się od opancerzonego kadłuba samolotów szturmowych. Oczywiście w przypadku napotkania pocisku przeciwpancernego małego kalibru, nawet przy stosunkowo cienkim pancerzu pod dużym kątem, całkiem możliwy jest rykoszet. Należy jednak przyznać, że 20-mm pociski przeciwpancerne zapalające i odłamkowe stanowiły śmiertelne zagrożenie dla IŁ-2.
Nasze samoloty szturmowe poniosły bardzo duże straty w wyniku pożaru MZA. Jak pokazały doświadczenia z działań wojennych i strzelania kontrolnego na poligonie, pudło pancerne Ił-2 w większości przypadków nie chroniło przed niszczącym działaniem 20-mm pocisków odłamkowych i przeciwpancernych. Aby stracić osiągi grupy samolotów szturmowych z napędem śmigłowym, często wystarczyło trafić jednym 20-mm pociskiem odłamkowym w dowolną część silnika. Wymiary otworów w opancerzonym kadłubie w niektórych przypadkach osiągały średnicę 160 mm. Pancerz kokpitu również nie zapewniał odpowiedniej ochrony przed działaniem 20-mm pocisków. Uderzając w kadłub, aby unieszkodliwić IŁ-2, trzeba było zadać średnio 6-8 trafień pociskami odłamkowymi kalibru 20 mm. Wymiary otworów w poszyciu kadłuba wahały się od 120 do 130 mm. Jednocześnie prawdopodobieństwo, że odłamki pocisków złamią linki sterowe samolotu szturmowego, było bardzo wysokie. Według danych statycznych udział układu sterowania (stery, lotki i okablowanie sterujące) stanowił 22,6% wszystkich porażek. W 57% przypadków, gdy 20-mm pociski odłamkowe trafiły w kadłub Iła-2, przewody sterowe zostały przerwane, a 7% trafień spowodowało częściowe uszkodzenie prętów steru wysokości. Trafienie 2-3 wybuchowymi pociskami niemieckich dział kalibru 20 mm w kilu, stabilizatorze, sterze lub wysokości wystarczyło, by unieszkodliwić Ił-2.
