Разработка зенитных автоматов ТКБ-507 и ТКБ-507Ж производилась под техническим руководством Н. М. Афанасьева. Ведущим по их отработке был Петр Герасимович Якушев. Отличительной особенностью автомата ТКБ-507 было наличие двух быстросъёмных взаимозаменяемых стволов с пламегасителями, механического спускового механизма со специальным блокирующим устройством, благодаря чему на последнем боевом патроне в ленте, досланном в патронник, выстрел не происходил, что позволяло производить открытие огня без предварительной перезарядки. Отличительной особенностью автомата ТКБ-507Ж являлось наличие ствола с жидкостным охлаждением для обеспечения интенсивного режима стрельбы; наличие электроспуска с датчиками пироперезарядки для дистанционного управления огнём.
Для обоих автоматов была проведена модернизация патрона пушки ВЯ – на его базе были разработаны патроны с ОФЗТ снарядом с взрывателем замедленного действия МГ-25 с самоликвидацией и с БТ снарядом в стальной гильзе.
В марте 1960 года на вооружение Советской Армии был принят 23-мм зенитный автомат ТКБ-507 с индексом 2А14 конструкции Н. М. Афанасьева и П. Г. Якушева в составе буксируемой зенитной установки ЗУ-23. В сентябре 1962 года на вооружение Советской Армии был принят 23-мм зенитный автомат ТКБ-507Ж с индексом 2А7 конструкции Н. М. Афанасьева и П. Г.Якушева в составе зенитной самоходной счетверённой установки ЗСУ-23-4 «Шилка». По сравнению с ранее разрабатывающейся авиационной пушкой ТКБ-494 под этот же патрон автоматы 2А7 и 2А14 имели более длинные стволы для повышения начальной скорости снаряда и другой по конструкции спусковой механизм, обеспечивающий удержание подвижных частей перед выстрелом в заднем положении (до нажатия на кнопку стрельбы или педаль спуска). Наличие так называемого «заднего шептала» для оружия сухопутных войск является обязательным требованием по условиям обеспечения безопасности своих войск. Это связано с тем, что при стрельбе с «переднего шептала», когда в заряженном оружии до нажатия на кнопку стрельбы или педаль спуска подвижные части находятся в крайнем переднем положении, а патрон – в патроннике, в перерывах между очередями при интенсивной стрельбе возможны случаи воспламенения досланного в патронник патрона.
Зенитные автоматы для 2А14 и 2А7 выпускались на Тульском машиностроительном заводе им. Рябикова с 1957 по 1985 год. Объёмы производства этих зенитных автоматов системы Н. М. Афанасьева потрясающе огромные (см. таблицу).
С использованием схемы автоматики Афанасьева конструкторами ЦКБ-14 и создателями пушки ВЯ А. А. Волковым и С. А. Ярцевым с участием Н. М. Афанасьева были разработаны 30-мм пушка ТКБ-500 под специальный патрон с высокой мощностью снаряда, равной патрону пушки Н-37, и 37-мм пушка ТКБ-508 (ил. 19, 20). Обе пушки были доведены до высокой степени отработки, с положительными результатами прошли все этапы предварительных испытаний и были рекомендованы к лётным государственным испытаниям.
Таким образом, предложенная Н. М. Афанасьевым новая схема автоматики обеспечила революционный прорыв в решении проблемы существенного повышения темпа стрельбы авиационного и зенитного вооружения в начале послевоенных годов. Разработки на её основе, приведшие к созданию авиационного пулемета А-12,7, авиационной пушки АМ-23 и зенитных автоматов 2А7 и 2А14, обеспечили потребность вооружённых сил в этом виде вооружения на многие годы и подняли авторитет Тульского конструкторского бюро, которое выиграло творческое соревнование у конструкторских бюро Б. Г. Шпитального и А. Э. Нудельмана. Дальнейшие исследования в области повышения темпа стрельбы авиационных пушек показали, что схема автоматики, предложенная Н. М. Афанасьевым, стала венцом классической ударной одноканальной схемы построения оружия. В дальнейшем, с целью комплексного решения проблемы повышения темпа стрельбы, была обоснована необходимость и осуществлён переход от одноканальной схемы к двуствольной и многоствольной схемам оружия тульской серии ГШ конструкции В. П. Грязева и А. Г. Шипунова – создателей современной отечественной системы СПВ.
В настоящее время автоматические пушки конструкции Афанасьева состоят на вооружении армий 28 государств. Своими высокими боевыми характеристиками, огневой мощью, высочайшей надёжностью работы в различных условиях эксплуатации они завоевали авторитет и признание всех родов войск, спасли не одну солдатскую жизнь. Многим знаком силуэт ЗУ-23 с зенитными автоматами 2А14 в кузове «Урала», этого символа малых и больших «дорог жизни» войн последних десятилетий.