Авиационная 15 мм автоматическая пушка разрабатывалось фирмой Waffenfabrik Mauser в 1934-1936 годах. Параллельно с конструированием оружия разрабатывался и новый 15 мм патрон в различном снаряжении с осколочно-зажигательно-трассирующим (ОЗТ), калиберным бронебойно-трассирующим (БТ) Pzgr и подкалиберным бронебойным с твердосплавным (WC) сердечником H-Pzgr снарядами. MG-151 запущена в серийное производство в 1940 г. Благодаря удачному баллистическому решению пушка MG-151 обладала уникальными для своего времени характеристиками, что наряду с отработанными боеприпасами (15-мм патроны с БТ и подкалиберным H-Pzgr снарядами) обеспечивало её уверенное превосходство над другими авиационными системами калибров 12,7-20 мм по параметрам начальной скорости и величине бронепробития. Именно высокие баллистические характеристики пушки MG-151 (начальная скорость подкалиберного снаряда H-Pzgr составляла 1030 м/с и настильная траектория) обусловили её применение на штурмовике Хеншель Hs-129 для стрельбы по наземным целям дополнительно к 30 мм пушке МК-103. Пушка MG-151 принята на вооружение ВВС Германии в начале 1941 г. в составе самолета-истребителя Ме.109 F-2. Однако в этом качестве 15-мм пушка нашла ограниченное применение, главным образом, по причине востребованности поражения разрывным снарядом большего калибра авиационных конструкций (планера, плоскостей, хвостового оперения и топливных баков), а не только экипажа, защищенного броней. В тоже время с точки зрения живучести авиационных конструкций калибр 15 мм не является критичным. Тем не менее, в начальный период войны, в 1941-1942 годах самолет Ме.109 F с пушкой MG-151 доставлял немало неприятностей командованию ВВС Красной армии, поскольку на реальных дистанциях воздушной стрельбы 100-200 м обеспечивалось пробитие бронеспинок советских истребителей и бронекабины самолета Ил-2 15мм БТ снарядом Pzgr.

   В 1941 году фирма Waffenfabrik Mauser на базе 15 мм пушки MG-151 разработала новую 20 мм пушку MG-151/20, последняя нашла широкое применение в качестве основного вооружения истребителей Ме.109 и Fw.190 различных модификаций, а также истребителей-бомбардировщиков, ночных истребителей и штурмовиков. С конца 1941 г. пушка используется предпочтительно со стволом калибра 20 мм под индексом MG-151/20. Однако в составе турельных установок оборонительного вооружения бомбардировщиков оружие MG-151 использовалось и после 1941 г. Варианты пушек 15 и 20 мм с электровоспламенением предназначались для синхронной стрельбы через плоскость воздушного винта.

   Действие автоматики пушки основано на использовании отдачи подвижного ствола, с которым во время выстрела прочно сцеплен затвор. В этом случае при выстреле назад отбрасывается не один затвор, а ствол вместе с затвором. Тем самым обеспечивается полное прижатие гильзы к стенкам патронника в течение всего времени действия давления в гильзе. Поэтому допустимы более высокие давления и соответственно более высокие начальные скорости относительно оружия со свободным затвором. В пушке MG-151 используется отдача с коротким ходом ствола, меньшим хода затвора. Запирание канала ствола осуществляется поворотом боевой личинки. Подающий механизм ползункового типа. Пушка состоит из двух подвижных и четырёх неподвижных частей. Подвижные части: ствол, затвор. Неподвижные части: ствольная коробка, крышка ствольной коробки. Механизм перезаряжания - электромеханический, ударно-спусковой механизм - также электромеханический. Подача патронов - ленточная, лента гибкая металлическая, звенья неразъемные. Известны варианты с правой и левой подачей. Перезаряжание и спуск - электрические от бортовой сети напряжением 24 вольта.

   При отработке 20 мм варианта пушки MG-151 на свет появилось новое конструкторское решение (принцип) бикалиберной пушки 15/20 мм со сменными стволами различных калибров - от немецкого Wechsellauf-kanone. Этот принцип вторично увидел свет 40 лет спустя при создании фирмой Рейнметалл новой бикалиберной 35/50 мм пушки Rh-503. В наши дни воплощением этого принципа служит перспективная американская бикалиберная 30/40 мм пушка MK44 или «Бушмастер II». Устройство бикалиберной пушки со сменными стволами позволяет изменять калибр системы, т.е. могущество оружия, простой операцией перестволения при внесении незначительных изменений в систему подачи, и базируется на сохранении габаритных размеров патронов обеих систем: одинаковых длин патронов и диаметров донных частей гильз. Одним из отрицательных моментов бикалиберной пушечной системы является ограничение длины патрона большего калибра соответствующим значением нижестоящего патрона, и, соответственно, ограничение его дульной энергии. В современных системах для парирования этого недостатка патрон большего калибра выполняется по схеме гильзового телескопического выстрела.

   Патрон 15 х 96 мм с бронебойным подкалиберным снарядом H-Pzgr предназначался для стрельбы по наземным целям. Высокие показатели бронепробития 40 мм/0°/300 м достигались, в частности, использованием твердосплавного сердечника с оживальной головной частью. Патрон 15 х 96 мм с калиберным бронебойно-трассирующим (БТ) снарядом Pzgr.patr. был оптимизирован для стрельбы по воздушным целям. При разработке 20 мм патрона конструкторы фирмы Mauser увеличили диаметр дульца патрона 15 х 96 мм, одновременно уменьшили высоту гильзы до 82 мм для сохранения длины обоих патронов одинаковыми и равными 147 мм. Новый патрон 20 х 82 мм снаряжался снарядами, унифицированными с используемыми к пушке MG-FF/M (осколочно-трассирующий, фугасный, бронебойный) с последующим проведением их усовершенствования. Всего в боекомплекте имелось семь типов патронов различного назначения, для стрельбы по различным типам целей (некоторые исследователи называют, с учетом различных типов зажигательных патронов, цифру, в 4 раза большую), что представляется избыточным с точки зрения принятой в СССР практики. Гильзы обоих калибров латунные или стальные без закраины, диаметр основания гильзы 25,0 мм. Обе пушки MG-151 и MG-151/20 выпускались в вариантах с ударным и электровоспламенением, при этом патроны с ударным капсюлем и электовоспламенителем не являлись взаимозаменяемыми.

   Принципиально новым и не имеющим аналогов среди боеприпасов авиапушек других воюющих государств являлся 20 мм фугасный снаряд, в основу разработки которого были положены исследования баллистика Губерта Шардина (Техническая академия ВВС) процессов детонации и экспериментальных замеров давления во фронте ударной волны. В новом боеприпасе удалось объединить ряд технических и технологических новшеств того времени:
    * новый принцип поражения элементов конструкции самолета импульсом давления во фронте ударной волны (а не осколками корпуса снаряда)
    * полученный глубокой вытяжкой тонкостенный корпус снаряда из легированной стали, упрочненный ТВЧ, что позволило увеличить массовую долю разрывного заряда (наполнение) до 20% по сравнению с 5-7% у снарядов осколочного типа
    * мощное взрывчатое вещество на основе металлизованного тэна под маркой Pentrit A, которое в 1942 г. заменено составом HA 41 на основе гексогена, последний характеризовался увеличенным зажигательным и фугасным действием
    * взрыватель с детонатором замедленного действия на газодинамическом принципе (Sprengkapsel Duplex) индекс VC. Обеспечивал возможность разрыва фугасного снаряда во внутренних отсеках конструкции самолёта, не рассчитанных на приложение избыточного давления.
    * электровоспламенение патрона для регулирования темпа стрельбы и т.п.
   При попадании 20 мм фугасного снаряда в киль или плоскость самолета, выполненных из древесных материалов (деревянной или смешанной конструкции) самолет мгновенно лишался этих элементов, что означало прекращение управляемого полета.

   В силу того, что фугасный снаряд эффективно работал по конструкции самолета, рекомендованная (1944) для пушки 151/20 при стрельбе по воздушным целям комплектации патронной ленты включала только 20 процентов бронебойных выстрелов (2 фугасных + 2 ОЗ + 1 БР или БЗ). Для сравнения, стандартная комплектация боезапаса 20-мм пушки «Испано-Сюиза» английских истребителей (1943-45 гг) на 50 процентов состояла из бронебойных выстрелов (1 ОЗТ + 1 БР).

   Практика войны подтвердила эффективность действия малокалиберного фугасного снаряда по авиационным конструкциям. После войны в СССР и союзных странах (Великобритания и Франция) была увеличена степень наполнения авиационных снарядов взрывчатым веществом (в СССР - вдвое), которые в отечественной практике получили наименование осколочно-фугасных зажигательных (ОФЗ) снарядов.

MG-151/15
Тип: Авиационная пушка
Страна: Германия
Производитель: Маузер АГ
Характеристики
Масса: 42 кг
Патрон: 15 x 96 мм
Калибр: 15 мм
Темп стрельбы, выстрелов/мин: от 680 до 740 выстр./мин.
Дульная скорость, м/с: 850-960-1030 м/сек

MG-151/20
Тип: Авиационная пушка
Страна: Германия
Производитель: Маузер АГ
Характеристики
Масса: 42 кг
Патрон: снаряд 20 x 82 мм
Калибр: 20 мм
Темп стрельбы, выстрелов/мин: 750 выстр./мин.
Дульная скорость, м/с: 705-805 м/сек