В настоящее время на самолетных артиллерийских установках применяются также системы полуавтоматической или автоматической перезарядки оружия. Подобные системы при возникновении задержки в стрельбе включаются автоматически без участия стрелка.
Во время стрельбы все детали, входящие в конструкцию пушки, должны работать в определенном, строго рассчитанном взаимодействии. Так, затвор перед выстрелом должен запереть канал ствола, после этого ударник должен пойти вперед и разбить капсюль патрона, а сам затвор — отойти назад, дав возможность выбрасывающему механизму удалить гильзу, а механизму питания подать к патроннику очередной патрон. Для производства следующего выстрела спусковой механизм должен расцепить шептало с затвором, позволяя затвору снова начать движение вперед для запирания канала ствола, и т. д. Мы уже говорили, что все эти движения или бóльшая часть их в автоматическом оружии могут производиться за счет части энергии пороховых газов, образующихся при каждом выстреле.
Использовать энергию пороховых газов для перезаряжания оружия и производства выстрела можно различными способами. Это привело к большому разнообразию образцов автоматического, в том числе и авиационного, оружия. По принципу использования энергии пороховых газов автоматические системы подразделяются на следующие три класса: 1) системы, работа которых основана на использовании энергии отдачи; 2) системы, в которых часть пороховых газов отводится из канала ствола и действует на специальные детали оружия; 3) системы, использующие силы трения при врезании ведущего пояска снаряда в нарезы.
При конструировании образцов авиационного пушечного вооружения наиболее широкое применение нашли системы, относящиеся к первому и второму классам. Принцип, по которому действуют системы третьего класса, можно использовать лишь для оружия малой мощности. Для образцов же большой скорострельности, какими являются авиационные пушки, системы третьего класса не применяются, так как работа автоматики при этом ненадежна.
Чем же характеризуется автоматическое авиационное оружие первого класса?
В момент выстрела пороховые газы с огромной силой равномерно давят на внутренние стенки ствола, дно снаряда и дно гильзы. Силы давления на стенки ствола взаимно уравновешиваются. Сила давления пороховых газов на снаряд выбрасывает его из оружия, а сила давления на дно гильзы, прочно удерживаемой от движения назад затвором, приводит к возникновению силы отдачи, стремящейся отбросить оружие в сторону, противоположную движению снаряда. Под действием силы отдачи может приходить в движение не все оружие целиком, а лишь отдельные его части.
Среди систем авиационного автоматического оружия имеются такие, у которых в результате силы отдачи движется ствол и сцепленный с ним затвор. В момент выстрела затвор закрывает канал ствола, оставаясь прочно соединенным со стволом. Расцепляются они лишь после вылета снаряда из оружия. Затем затвор отходит в крайнее заднее положение и сжимает возвратную пружину, а ствол возвращается в переднее положение. Механизмы автоматики в подобных системах могут приводиться в действие движением ствола или затвора.
В целях достижения высокого темпа стрельбы могут создаваться системы, у которых ствол под действием силы отдачи движется не во всю длину хода затвора. Такое оружие относят к системам с коротким ходом ствола (рис. 3).
У оружия подобного типа после вылета снаряда из канала ствола затвор расцепляется со стволом значительно раньше, чем ствол откатывается до своего заднего положения. В процессе отката ствол и затвор, двигаясь назад, сжимают свои пружины. За время отката давление пороховых газов в канале ствола падает и становится равным атмосферному. Расцепившись со стволом, затвор по инерции откатывается на расстояние, достаточное для извлечения стреляной гильзы и подачи очередного патрона. Ствол же под действием мощной ствольной пружины возвращается в переднее положение. Дойдя до своего крайнего заднего положения, затвор под действием возвратной пружины возвращается в исходное положение, при этом он досылает в патронник очередной патрон, запирает канал ствола и производит следующий выстрел.
В системах оружия с коротким ходом ствола имеются специальные детали — ускорители. При движении назад ствол расположенным на нем выступом приводит в действие ускоритель, который, вращаясь вокруг неподвижной оси, сообщает затвору дополнительную скорость отката. В результате скорость отката ствола падает, а за счет этого увеличивается скорость отката затвора. Затвор отпирает канал ствола и извлекает гильзу из патронника.
Системы с коротким ходом ствола сравнительно сложны по устройству, но зато их автоматика надежна и, что особенно важно, обеспечивает более высокий, чем у систем с длинным ходом ствола, темп стрельбы.