Dopo la sconfitta della Germania nella prima guerra mondiale con il Trattato di Versailles, fu vietato avere e sviluppare artiglieria contraerea. Le unità di artiglieria contraerea ricostituite nei primi anni '30 a scopo di cospirazione fino al 1935 erano chiamate "battaglioni ferroviari", e i sistemi di artiglieria antiaerea, progettati in Germania nel periodo dal 1928 al 1933, avevano la designazione " arr. diciotto". Così, nel caso di inchieste provenienti da Gran Bretagna e Francia, i tedeschi potevano rispondere che non si trattava di armi nuove, ma di vecchie, progettate nel 1918, ancor prima della fine della prima guerra mondiale.
Tutto ciò si applicava pienamente al cannone automatico antiaereo da 37 mm 3, 7 cm Flak 18 (tedesco 3, 7 cm Flugzeugabwehrkanone 18) creato dagli specialisti della società Rheinmetall Borsig AG nel 1929 sulla base degli sviluppi del Soletta Azienda Waffenfabrik AG. Il fucile d'assalto da 37 mm era destinato a combattere gli aerei che volano ad altitudini fino a 4000 M. A causa dell'elevata velocità della volata del proiettile perforante, questa pistola, prima della comparsa dell'armatura anti-cannone, poteva colpire qualsiasi veicolo corazzato.
Gli automatici del cannone funzionavano grazie all'energia di rinculo con una breve corsa della canna. Il tiro è stato effettuato da un'affusto a piedistallo, sostenuto da una base cruciforme a terra. In posizione retratta, la pistola veniva trasportata su un carrello a quattro ruote. I progettisti hanno prestato grande attenzione alla facilità di manutenzione e manutenibilità del cannone antiaereo. In particolare, le connessioni senza filettatura erano ampiamente utilizzate in esso.
Il cannone antiaereo da 37 mm 3,7 cm Flak 18, dopo lunghe prove militari, entrò ufficialmente in servizio nel 1935. Per sparare da un cannone antiaereo da 37 mm, è stato utilizzato un colpo unitario noto come 37x263B, che, in combinazione con una lunghezza della canna di 2106 mm, a seconda del tipo e della massa del proiettile, lo ha accelerato a 800 - 860 m / S. Peso della cartuccia - 1, 51-1, 57 kg. Un proiettile tracciante perforante del peso di 680 g ha accelerato a 800 m / s. Lo spessore dell'armatura penetrato dal tracciante perforante ad una distanza di 800 m con un angolo di 60 ° era di 25 mm. Il carico di munizioni includeva anche colpi: con granate traccianti a frammentazione, incendiarie a frammentazione e incendiarie a frammentazione, un proiettile perforante ad alto potenziale esplosivo e un proiettile tracciante perforante di sottocalibro con un nucleo di carburo.
L'alimentazione è stata fornita da 6 clip di carica sul lato sinistro del ricevitore. Velocità di fuoco - fino a 150 rds / min. La massa della pistola in posizione di combattimento è 1760 kg, in posizione retratta - 3560 kg. Calcolo - 7 persone. Angoli di guida verticale: da -7° a +80°. Sul piano orizzontale c'era la possibilità di un attacco circolare. Gli azionamenti di guida sono a due velocità. Il raggio di tiro massimo su bersagli aerei è di 4200 m.
In generale, il cannone antiaereo da 37 mm era abbastanza funzionale e abbastanza efficace contro gli aerei a una distanza massima di 2000 m, e poteva operare con successo contro bersagli terrestri leggermente corazzati e manodopera nei corridoi in linea di vista.
Il battesimo del fuoco 3,7 cm Flak 18 è avvenuto in Spagna, dove l'arma si è comportata bene nel complesso. Tuttavia, molte sono state le lamentele per l'eccessivo peso nella posizione di trasporto, il motivo era il "carrello" a quattro ruote pesante e scomodo. Nonostante il fatto che all'inizio della seconda guerra mondiale, questo cannone antiaereo da 37 mm sia stato sostituito in produzione con modelli più avanzati, il suo funzionamento è continuato fino alla fine delle ostilità.
Già nel 1936, utilizzando l'unità di artiglieria 3, 7 cm Flak 18 e un nuovo affusto, fu creata la mitragliatrice antiaerea 3, 7 cm Flak 36. Il peso del sistema in posizione di combattimento fu ridotto a 1550 kg, e in posizione retratta - a 2400 kg. Pur mantenendo le caratteristiche balistiche e la velocità di fuoco della precedente modifica, gli angoli di elevazione sono stati aumentati nell'intervallo da -8 a + 85 °.
Una riduzione di peso così significativa è stata ottenuta principalmente grazie al passaggio a un nuovo carrello a quattro telai con corsa delle molle a due ruote staccabili. È stata trasportata a velocità fino a 50 km / h. L'installazione del cannone sul carrello e la rimozione da esso è stata effettuata utilizzando un argano a catena. Le caratteristiche balistiche e la velocità di fuoco della pistola sono rimaste le stesse.
Nella successiva modifica 3, 7 cm Flak 37, è stato introdotto un mirino antiaereo migliorato Sonderhänger 52 con un dispositivo di calcolo. Il controllo del fuoco della batteria antiaerea è stato effettuato utilizzando il telemetro Flakvisier 40. Grazie a ciò, è stato possibile aumentare significativamente l'efficacia del fuoco a distanze vicine al limite. Dai modelli precedenti, il Flak 37 da 3, 7 cm in posizione di sparo si distingue per un coperchio della canna modificato, che è associato a una tecnologia di produzione semplificata.
Oltre alle carrozze standard, furono installati cannoni antiaerei da 3, 7 cm Flak 18 e Flak 36 su piattaforme ferroviarie, vari camion e mezzi corazzati. Nel 1940 iniziò la produzione di cannoni antiaerei semoventi sul telaio di un trattore semicingolato Sd. Kfz.6 da 5 tonnellate, designato Sd. Kfz.6 / 2.
Una ZSU non armata del peso di 10, 4 tonnellate era armata con un cannone Flak 36 e il suo equipaggio era composto da 5 persone. In totale, 339 cannoni semoventi furono trasferiti alla Wehrmacht. Tuttavia, nelle condizioni del fronte orientale, i cannoni semoventi non armati hanno subito pesanti perdite. Ciò era particolarmente vero quando si respingevano i bombardamenti a bassa quota e gli attacchi d'assalto dell'aviazione sovietica e nel caso di fornire supporto di fuoco alle unità di terra.
Nel 1942, sulla base del trattore semicingolato SdKfz 7 da 8 tonnellate, fu creato lo ZSU, che fu messo in servizio con la denominazione Sd. Kfz.7 / 2. Questa pistola semovente pesava 11,05 tonnellate ed era armata con un cannone Flak 36 da 37 mm. Fino al gennaio 1945 furono costruiti più di 900 di questi cannoni semoventi, la maggior parte dei quali combatteva sul fronte orientale.
A differenza dei cannoni antiaerei da 37 mm trainati schierati in posizioni di tiro preparate come parte della batteria, il calcolo dei cannoni antiaerei semoventi quando si sparava su bersagli aerei, a causa di condizioni più ristrette, di regola, non utilizzava un telemetro ottico, che ha influito negativamente sulla precisione delle riprese. In questo caso, sono state apportate modifiche al mirino durante il tiro, in base alla traiettoria dei proiettili traccianti rispetto al bersaglio.
ZSU con cannoni antiaerei da 37 mm sul telaio dei trasportatori semicingolati è stato utilizzato attivamente sul fronte orientale, operando principalmente nella zona di prima linea. Erano coinvolti nella scorta di convogli da trasporto e facevano parte del battaglione antiaereo che forniva difesa aerea ad alcune divisioni corazzate e motorizzate (panzergrenadier). Rispetto ai cannoni antiaerei semoventi armati con mitragliatrici da 20 mm e 30 mm (specialmente con quad), i cannoni da 37 mm avevano una cadenza di fuoco inferiore. Ma i proiettili da 37 mm molto più pesanti e potenti hanno permesso di combattere bersagli aerei che volavano a una distanza e un'altezza inaccessibili ai cannoni antiaerei di calibro più piccolo. Con valori ravvicinati della velocità della volata, il proiettile da 37 mm pesava da una volta e mezza a due volte di più del 30 mm (640 - 680 g contro 330 - 500 g), che alla fine ha determinato una significativa superiorità nell'energia della volata (215 kJ contro 140) …
L'esperienza dell'uso in combattimento ha dimostrato che la pistola semovente antiaerea parzialmente corazzata Sd. Kfz.7 / 2 si è rivelata più adatta alle realtà del fronte orientale rispetto allo SPAAG da 20 mm su un carro armato e semicingolato telaio. Un proiettile ad alto potenziale esplosivo di 37 mm del peso di 640 g, contenente 96 grammi di TNT mescolato con pentrite, quando colpito, ha inflitto danni critici agli aerei d'attacco Il-2 e Il-10. La migliore portata in altezza ha permesso di utilizzare la ZSU da 37 mm contro bersagli di media quota nell'interesse della difesa aerea di vari tipi di oggetti fissi a terra. Inoltre, in caso di sfondamento da parte dei carri armati sovietici, i cannoni semoventi da 37 mm spesso svolgevano il ruolo di una riserva anticarro mobile. A una distanza massima di 500 m, i proiettili perforanti potevano superare con sicurezza la protezione dei carri armati leggeri e medi. In caso di uso mirato contro veicoli corazzati, il carico di munizioni dei cannoni antiaerei da 37 mm potrebbe includere un proiettile di sotto-calibro del peso di 405 g, con un nucleo in carburo di tungsteno e una velocità iniziale di 1140 m / s. A una distanza di 600 m, lungo la normale, ha perforato un'armatura da 90 mm. Ma a causa della cronica carenza di tungsteno, i proiettili APCR da 37 mm non venivano spesso utilizzati. Inoltre, l'uso occasionale dello ZSU Sd. Kfz.7 / 2 contro i carri armati sovietici era una misura puramente forzata.
Il calcolo delle pistole semoventi da 37 mm era parzialmente coperto solo da uno scudo antischeggia da 8 mm e la sottile armatura della cabina di pilotaggio e del vano motore protetta da proiettili calibro fucile sparati da una distanza non inferiore a 300 m. La ZSU tedesca non poteva resistere a una collisione diretta nemmeno con carri armati leggeri e poteva operare con successo solo da un'imboscata.
In generale, i fucili d'assalto Flak 36 da 3, 7 cm e Flak 37 da 3, 7 cm soddisfacevano i requisiti per i cannoni antiaerei da 37 mm. Tuttavia, quando si sparava a bersagli aerei in rapido movimento, era altamente desiderabile aumentare la velocità di fuoco del combattimento. Nel 1943, entrò in servizio il cannone antiaereo trainato da 37 mm 3, 7 cm Flak 43, creato dalla società Rheinmetall Borsig AG. L'angolo di guida verticale della canna è stato aumentato a 90 ° e il principio di funzionamento dell'unità di artiglieria automatica è stato notevolmente rivisto. La breve corsa della canna durante il rinculo è stata combinata con un meccanismo di sfiato del gas che sblocca l'otturatore. A causa di ciò, è stato possibile combinare diverse operazioni e ridurre il tempo necessario per eseguire tutte le azioni durante la produzione di uno scatto.
Contemporaneamente all'aumento della velocità di fuoco a 250 giri / min, grazie all'introduzione di un efficace ammortizzatore idraulico a molla, è stato possibile ridurre il rinculo e i carichi d'urto sul telaio della pistola. Grazie a ciò, la massa della pistola in posizione di combattimento era di 1300 kg, in posizione di trasporto - circa 2000 kg. Per aumentare la velocità di fuoco pratica a 100 rd/min e la lunghezza della raffica continua, il numero di colpi nella clip è stato aumentato a 8 unità. La massa di una clip con 8 colpi è di circa 15 kg.
La lunghezza della canna, le munizioni e la balistica del Flak 43 rimangono invariate rispetto al Flak 36. Il cannone veniva trasportato su un rimorchio molleggiato a un asse, con freni pneumatici e a mano, nonché un argano per abbassare e alzare il cannone quando veniva trasferito dalla posizione di marcia alla posizione di combattimento e viceversa. In casi eccezionali era consentito il tiro da carro, mentre il settore di tiro orizzontale non superava i 30°. L'unità di artiglieria Flak 43 era montata su una base triangolare con tre telai, su cui ruotava. I letti avevano martinetti per livellare il cannone antiaereo. Il meccanismo di sollevamento è a settore, con una velocità di mira. Il meccanismo girevole aveva due velocità di mira. Il bilanciamento della parte oscillante è stato effettuato da un meccanismo di bilanciamento con una molla a spirale.
Tenendo conto dell'esperienza delle ostilità, il nuovo cannone antiaereo aveva uno scudo in acciaio con due alette laterali pieghevoli, che riduceva la vulnerabilità del calcolo quando si respingevano attacchi aerei e bombardamenti da terra. Per aumentare l'efficacia del fuoco antiaereo, è stato adottato come principale il puntamento da un unico dispositivo di controllo del fuoco antiaereo. Allo stesso tempo, i singoli mirini sono stati mantenuti per l'uso al di fuori della batteria antiaerea Flak 43 da 3, 7 cm. Nella Wehrmacht, i cannoni antiaerei trainati da 3, 7 cm Flak 43 furono ridotti a batterie di 9 cannoni. Nella batteria antiaerea della Luftwaffe, posta in posizione fissa, potrebbero esserci fino a 12 cannoni da 37 mm.
Come nel caso di altri cannoni antiaerei a fuoco rapido da 20-37 mm, sono stati utilizzati Flak 43 da 3, 7 cm per creare uno SPAAG. Inizialmente, hanno cercato di montare una nuova mitragliatrice antiaerea da 37 mm sul telaio del veicolo corazzato a semicingolato SdKfz 251. Tuttavia, il compartimento delle truppe del veicolo corazzato si è rivelato troppo angusto per ospitare un cannone antiaereo, un equipaggio e munizioni sufficientemente massicci. A questo proposito, gli specialisti di Friedrich Krupp AG hanno seguito la strada già battuta, creando una versione da 37 mm della Furniture Car. Per analogia con un quad SPAAG da 20 mm su un telaio di carro armato, recuperato Pz. Kpfw IV modifiche H e J con una torretta smontata.
Una scatola di piastre corazzate da 20 mm è stata assemblata attorno alla mitragliatrice antiaerea in posizione di trasporto, che potrebbe proteggere la pistola e l'equipaggio da proiettili e frammenti di luce. A volte, per preservare la capacità di sparare dalla posizione retratta, veniva praticato un ritaglio nel lenzuolo frontale. Durante lo svolgimento del fuoco antiaereo, le piastre dell'armatura venivano ripiegate all'indietro, formando una piattaforma piatta. La massa della ZSU nella posizione di combattimento era entro 25 tonnellate, la mobilità era a livello del telaio di base. L'equipaggio dell'auto era composto da sei persone. Sebbene la pistola semovente fosse originariamente chiamata Flakpanzerkampfwagen IV (letteralmente - Carro armato antiaereo da combattimento IV), il nome Möbelwagen (automobili tedesca) rimase più forte.
Il primo ZSU da 37 mm sul telaio di un carro medio fu inviato alle truppe nel marzo 1944. Nell'agosto 1944 cannoni semoventi 3, 7 cm FlaK 43 auf Pz. Kpfw. IV "Möbelwagen" erano dotati di divisioni antiaeree separate (8 veicoli ciascuna) di tre divisioni corazzate sul fronte occidentale e due divisioni corazzate sul fronte orientale.
In futuro, un certo numero di brigate di carri armati era equipaggiato con battaglioni antiaerei misti, che includevano 4 ZSU con cannoni antiaerei da 37 mm e 4 ZSU con mitragliatrici da 20 mm. Ora è impossibile stabilire il numero esatto di Furniture Cars da 37 mm costruite. La maggior parte delle fonti concorda sul fatto che siano state prodotte poco più di 205 unità.
ZSU 3, 7 cm FlaK 43 auf Pz. Kpfw. IV presentava una serie di inconvenienti significativi. Per trasferire l'installazione dalla posizione di viaggio e viceversa, è stato necessario aprire e sollevare le pesanti armature, che richiedevano tempo e un notevole sforzo fisico. Nella posizione di sparo, l'intero equipaggio dell'installazione, ad eccezione dell'autista, si trovava su una piattaforma aperta ed era molto vulnerabile a proiettili e schegge. A questo proposito, si è ritenuto opportuno creare un cannone semovente antiaereo con torretta. Poiché l'artigliere doveva essere in grado di rilevare in modo indipendente bersagli aerei e, quando sparava con una mitragliatrice da 37 mm, una grande quantità di gas in polvere entrava nel compartimento di combattimento insieme alle cartucce esaurite, la torretta doveva essere aperta dall'alto.
Nel luglio 1944, Ostbau Werke produsse il primo prototipo della ZSU con un cannone antiaereo FlaK 43 da 37 mm installato in una torretta rotante sul telaio di un carro armato Pz. Kpfw IV. Lo spessore dell'armatura della torretta esagonale era di 25 mm. La torretta ospitava un cannone antiaereo Flak43 automatico da 37 mm, dispositivi di avvistamento, un equipaggio di combattimento e 80 colpi in cassette. Il resto delle munizioni per un importo di 920 colpi era nelle scatole della torretta. Il calcolo della ZSU consisteva in 5 persone.
ZSU ha ricevuto la designazione 3, 7 cm Flak 43 auf Sfl Pz. Kpfw IV in seguito divenne meglio conosciuto come Flakpanzer IV "Ostwind" (carro antiaereo tedesco IV "East Wind"). Rispetto al Pz. Kpfw IV prodotto in serie in questo momento, la sicurezza del cannone semovente antiaereo era inferiore. I creatori della ZSU consideravano abbastanza ragionevolmente superfluo installare schermi anti-cumulativi su di esso, poiché non avrebbe dovuto operare nella prima linea di formazioni di battaglia. Nell'agosto 1944 fu ordinato la produzione di 100 veicoli. La produzione in serie del Flakpanzer IV "Ostwind" fu stabilita nello stabilimento Deutsche Eisenwerke di Duisburg, ma prima del crollo della Germania nazista furono consegnati non più di 50 cannoni antiaerei semoventi.
Come nel caso di altri SPAAG basati sul Pz. Kpfw IV, i carri armati recuperati dai danni del combattimento venivano usati principalmente come base. C'erano anche piani per creare uno SPAAG da 37 mm sul telaio degli obsoleti carri armati Pz. Kpfw. III e Pz. Kpfw.38 (t), tuttavia, non si è mai arrivati alla realizzazione pratica di questi progetti. Per essere onesti, va detto che il "carro antiaereo" tedesco Flakpanzer IV "Ostwind" era il migliore della sua categoria e durante gli anni della guerra non aveva analoghi seriali in altri paesi.
Il doppio cannone antiaereo da 37 mm è stato designato Flakzwilling 43 (Gemini 43). Le macchine di artiglieria erano posizionate una sopra l'altra e le culle su cui erano installate le macchine erano collegate tra loro da una spinta che formava un'articolazione a parallelogramma. Ogni macchina era situata nella propria culla e formava una parte oscillante rotante rispetto ai suoi perni anulari.
Con la disposizione verticale delle macchine, nel caso di un colpo da una canna, non c'era coppia dinamica sul piano orizzontale, abbattendo la mira. Grazie alla presenza di perni individuali per ogni mitragliatrice, sono stati ridotti al minimo i disturbi che interessano la parte oscillante dell'installazione antiaerea. Una soluzione così costruttiva ha migliorato la precisione del fuoco e le condizioni di mira della pistola, e anche in caso di guasto di una pistola, è stato possibile sparare dalla seconda senza interrompere il normale processo di mira. È stato inoltre possibile utilizzare macchine provenienti da singole installazioni senza alcuna modifica.
Gli svantaggi di un tale schema sono una continuazione dei vantaggi: con una disposizione verticale, l'altezza dell'intera installazione antiaerea e l'altezza della linea di fuoco sono aumentate. Inoltre, tale disposizione è possibile solo per macchine con avanzamento laterale.
In generale, la creazione di un'installazione accoppiata da 37 mm si è giustificata. Il peso del Flakzwilling 43 è aumentato di circa il 40% rispetto al Flak 43 e la cadenza di fuoco in combattimento è quasi raddoppiata.
Sono stati anche eseguiti lavori su un cannone antiaereo da 37 mm gemellato orizzontale utilizzando l'unità di artiglieria Flak 43. È stato pianificato di installarlo sulla ZSU creata sulla base del carro armato "Panther" Pz. Kpfw. V.
Il prototipo del veicolo, designato Flakzwilling 3, 7cm auf Panzerkampfwagen Panther, fu costruito nel 1944 e aveva solo un layout a torretta. A causa del sovraccarico dell'industria tedesca con ordini militari, questo progetto è rimasto in fase di sviluppo.
Fino al marzo 1945, gli stabilimenti Wesserhutte e Durrkopp producevano 5918 cannoni antiaerei Flak 43 da 37 mm e 1187 cannoni antiaerei Flakzwilling gemelli Flakzwilling 43,7 cm 43 e Flakzwilling 43 automatici gemelli 1187 in servizio con le unità di difesa aerea, entrambi nel Luftwaffe e nella Wehrmacht, e furono ampiamente utilizzati nella fase finale della seconda guerra mondiale. Nonostante il livello più elevato delle caratteristiche di combattimento, il Flak 43 non è stato in grado di sostituire completamente il Flak 36/37 dalle linee di produzione: la produzione di diversi tipi di cannoni antiaerei da 37 mm è stata effettuata fino alla fine della guerra.
Nel 1945, hanno cercato di adattare una parte significativa dei cannoni antiaerei da 37 mm disponibili per sparare a bersagli terrestri. Pertanto, il comando tedesco intendeva colmare le lacune nella difesa anticarro, in parallelo, i cannoni antiaerei avrebbero dovuto fornire la difesa antiaerea del bordo anteriore. A causa della scarsa mobilità, i cannoni antiaerei automatici venivano utilizzati principalmente in posizioni pre-equipaggiate nei nodi di difesa. A causa della loro buona penetrazione e dell'elevata cadenza di fuoco per il loro calibro, rappresentavano un certo pericolo per i carri armati medi T-34 sovietici e i veicoli corazzati leggeri. Il loro fuoco era particolarmente distruttivo nelle città in cui i cannoni antiaerei mimetizzati erano in grado di sparare da una distanza minima.
