NS-45机炮

诺德尔曼—苏鲁宁纳NS-45（）是一门由前苏联亚历山大·诺德尔曼和在第二次世界大战期间所设计、74号工厂（现称：卡拉什尼科夫集团，，，俄语罗马化：Kontsern Kalashnikova）生产的45毫米（1.77英吋）口径单管航空机炮，是诺德尔曼—苏鲁宁纳NS-37的加大型版本，发射45×186毫米苏联口径机炮炮弹。大口径机炮计划可让其有能力轻易击毁地面目标（包括装甲部队）和军用飞机（一发便可击坠一架轰炸机）。
在第二次世界大战期间，它安装在44架雅克列夫Yak-9K战斗机以上（桨毂炮）并用以作服役评估，但事实却证明了它占用机体以内过多空间。第二次世界大战结束以后，NS-45也被安装在图波列夫夜间战斗机的原型机以上。
设计与研发.
NS-45是由于前苏联国防委员会1943年7月苏联战斗机装上45毫米机炮的决定而研发。与一些前苏联和用作租借的单发战机，比如Yak-9战斗机以上已经装上了的37毫米机炮一样，45毫米机炮的安装方式就是让其炮管穿过发动机舱和中空的螺旋桨轴心。因此，设计45毫米机炮炮的主要困难之处在于这种战斗机以上配备的发动机舱容量的限制。考虑到45毫米机炮炮弹的直径，Yak-9发动机舱仅可让新炮管的管壁厚度为4毫米，几乎是NS-37炮管管壁厚度的一半。（但亦有异说为发动机减速轴的开口直径为55毫米，而NS-45的炮管管壁厚度仅有3.75毫米，相对地NS-37的炮管管壁厚度则是7.1毫米，而两者都是在离炮口约610毫米的地方测量所得出的结果。）
前苏联OKB-15和两间设计局之间作出短期设计竞赛以后，国防委员会作出了决定。前者推出了他们本来就不可靠的的放大版本；虽然他们制作了一门原型炮并且在拉格-3以上通过了原厂测试，但由于Sh-37的设计上的已知缺失，他们的45毫米机炮方案甚至没有获得国家试验的机会。而OKB-16展示了他们较为成功的诺德尔曼—苏鲁宁纳NS-37的放大版本。NS-45的后座力峰值达到了7千克力，比NS-37（约5.5千克力）大约多出40％。因此，改进型NS-45M装上用以缓冲后座力的炮口制退器——这是前苏联首门航空机炮以上装有该炮口装置的设计。尽管如此，其后座力仍然很大；还因而发布了一项特别命令，禁止驾驶员连续发射4发以上的机炮炮弹。
伴随著该机炮的设计，还以21-K反坦克炮的标准45毫米破片炮弹研发了一款新型弹药。（其弹头以内装有曳光剂，可燃烧11秒，并装有MG-8触发引信）新炮弹的总长度被限制于与NS-37的弹药相同的数值，为328毫米。为了容纳更大的炮弹，弹壳壳身（黄铜制）改为瓶颈式，长度也从NS-37弹药的195毫米略微缩短至185毫米。由此制成的45毫米弹药重量为1.93千克，而其中1.065千克是炮弹的重量。NS-45的初速为780米／秒（2,887.14英尺／秒），射速为260—280发／分钟。
生产及服役.
在战争的最后两年中，74号工厂少量地生产NS-45；1944年生产了75门，而1945年生产了120门。
Yak-9K战斗机.
NS-45机炮首先安装在经过改装的Yak-9T战斗机以上，而该机型通常配备NS-37机炮。这架构造编号为0121的战斗机，就成为了第一架Yak-9K的原型机。后缀的“K”代表“Krupnokalibernyi”，意思是“大口径”。NS-45M所突出的炮管和炮口制退器使Yak-9K比Yak-9T伸长约200毫米。安装在Yak-9K以内的NS-45可装填29发机炮炮弹，并且借由弹链供弹。这时安装在Yak-9K以上唯一的其他装备是一挺装填了200发子弹的（与螺旋桨同步12.7毫米口径重机枪）。Yak-9K的理论击发重量为5.53千克／秒（12.2磅／秒），除了诸如Fw 190A-6/R1「百舌鸟」或是Bf 109G-6/R6「古斯塔夫」之类的“飞行机炮炮台”以外，该机炮在其范畴中在面对当时大多数德国单发战斗机而言都有著相当强大的优势。而且与这些相比以下，Yak-9K仍然保持良好的水平机动性，因为它的机翼并无装备武装。
1943年底研制的Yak-9K原型机，于1944年1月12日至4月8日在前苏联空军中央研究所（VVS NII）进行试验。在1944年4月至6月期间，位于新西伯利亚的一家工厂制造的该战斗机作少批量生产，期间作出将驾驶舱进一步后移以改善重心的修改，并且交付给前苏联空军第3战斗机航空队作军事试验。44架少量生产的Yak-9K投入在这场军事（作战）试验当中。这些试验分别是在1944年8月13日至9月18日由，以及1945年1月15日至1945年2月15日位由白俄罗斯第2方面军所在之地进行。参与试验的苏联空军部队是第278（IAD）以下的第274（IAP）和第65战斗机航空师以下的第812战斗机航空团。期间声称有12架德国战斗机被Yak-9K战斗机所击坠，平均每个目标以10发击坠。而Yak-9K战斗机驾驶员所声称的这12架德国战斗机当中，有8架是Fw 190而其余4架是Bf 109G。
在Yak-9K以上的战斗经验证明，虽然NS-45机炮有著对敌机而言致命的火力，实际上也只有第一发可在瞄准以下击发。只是三发点放，即使Yak-9K在接近最大空速以下发射，都会导致战斗机的空速和稳定性明显下降。有时在开炮以后，还会导致油水管道泄漏等状况发生。以低于350公里／小时的空速击发NS-45甚至会对驾驶员造成来回摇动般的影响，仿佛在一辆汽车以上突然减速和加速。
影响Yak-9K效能的另一个缺失在于，它的推重比要比其前型更低，尽管这主要原因是其燃料箱较大而非该机炮本身的重量；其燃料箱的燃料装载量已从Yak-9T的440升扩大到650升，可让它的燃料装载量额外增加153公斤。相对地，Yak-9K在5,000公尺高度时的空速损失约为40公里／小时，而且Yak-9K爬升到这个高度的时间也缓慢了一分钟。为了解决这个问题，一些已经投入使用的Yak-9K装备了容量更小的480升燃料箱。为了弥补Yak-9K在垂直飞行上的机动性差劣的缺失，第812战斗机航空团的驾驶员开发出基本上把这架飞机视为般使用的战术，利用它对轰炸机进行突袭，并且由灵活敏捷的Yak-3充当为其提供护航的飞行护卫。最终，苏联决定Yak-9K不会投入大量生产。除了可靠性和机身性能问题以外，另一个促成这决定的因素在于战争中当前在东线以上仍然活跃的德国轰炸机主要是Fw 190「百舌鸟」战斗轰炸机（Jabo）型，而45毫米炮弹对这款轰炸机而言却是。到那时为止，共建造了53架Yak-9K。
其他战斗机.
NS-45也在伊留申Il-2攻击机以上试用过，在两翼各内藏了一门固定式机炮，但该设计并未投入大批量生产。1943年8月20日，苏联航空工业人民委员会下令，一架搭载新型的45毫米机炮的Il-2进行测试。1943年9月10日，装有新型机炮的Il-2原型机生产出来以后，它就随即被送到前苏联空军中央研究所进行试验。但由于NS-45机炮与这架飞机的相互整合时产生的各种问题，测试被推迟到1944年2月8日。但结果仍然令人失望；安装在Il-2上的NS-45在打击坦克尺寸的目标时的精度表现不佳，而且它俩的后座力几乎是Il-2的机翼可安全承受力的两倍（约4,000吨力）。
图波列夫Tu-2的原型地面攻击机型（Tu-2Sh；Sh为「Shturmovik」的缩写）的三个版本当中之一将两门NS-37和两门NS-45装备以用作其正面武装。1946年，这个衍生型号在某个时候进行了测试。在1946年12月30日至1947年10月3日期间，图波列夫Tu-1夜间战斗机的原型机进行了更为实质性的测试，其中两门NS-45安装在机鼻以内、而每门装填50发机炮炮弹，而且在翼根以内装有两门NS-23。但Tu-1却因其引擎不可靠而被取消。