Боевое применение в Афганистане штурмовиков Су-25 и вертолетов огневой поддержки Ми-24П, вооруженных пушкой ГШ-2-30, подтвердило высокую эффективность этой артиллерийской системы. Единственным, но очень существенным в условиях интенсивных боевых действий недостатком установки пушки на Су-25 была сложность и трудоемкость ее снаряжения (укладка боекомплекта занимала у двух оружейников более 40 минут).

Пройдя проверку боем, хорошо зарекомендовали себя безопасные в обращении патроны с электрическим воспламенением капсюля. При заеданиях и «клинах», случавшихся при многотысячном настреле, извлекать застрявшие патроны из патронников «двухстволок» приходилось, выбивая ломами, а то и рубить на части прямо в пушке — вольность, недопустимая с обычными боеприпасами. Саму же пушку высоко ценили за надежность, причем многие считали ее даже более удобной в эксплуатации, чем более легкую ГШ-23.

Предполагалось, что ГШ-2-30 станет основной артсистемой фронтовой авиации. Однако, для истребителей она была чрезмерно громоздкой и тяжелой. Тульское КБП в 1976 году вышло с предложением о создании под тот же патрон АО-18 более легкого и компактного орудия для перспективных истребителей Су-27 и МиГ-29. В 1983 г. новая пушка ГШ-301 (ГШ-30-1, ТКБ-687 или 9А4071) была принята на вооружение.

Конструкция оружия стала подтверждением диалектического принципа развития: работа автоматики 30-мм артсистемы ГШ-301 основана на использовании энергии отката ствола при его коротком ходе (классическая схема с откатным двигателем). Ствол вместе с казенником является основным звеном автоматики и совершает за один цикл (выстрел) возвратно-поступательное движение, обеспечивая работу исполнительных механизмов: подачи, снижения, досылания патрона, запирания и отпирания канала ствола, а также экстакцию стреляной гильзы.

При выстреле ствол приводится в движение реактивной силой пороховых газов (откат); обратное движение ствола (накат) производится возвратной пружиной. Безударное торможение подвижных частей пушки при подходах к крайним переднему и заднему положениям обеспечивается амортизатором-гидротормозом.

Для устранения задержек типа «осечка» в пушке имеется дополнительный запал, который пробивает гильзу сбоку и, воспламеняя пороховой заряд патрона, обеспечивает выстрел при отказе электроконтактного воспламенителя (впервые подобная система была применена на пушке Р-23).

Для уменьшения тепловых нагрузок узлов пушки и патронов ГШ- 301 имеет хорошо зарекомендовавшую себя водяную систему охлаждения в кожухе на стволе. На доработанных пушках в дополнение к ней предусмотрено охлаждение обдувом потоком воздуха.

Путем перестановки деталей механизма подачи пушка может, быть собрана для правостороннего или левостороннего приема питания, в зависимости от ее компоновке на самолете. Так, на МиГ- 29 используется пушка с правосторонним питанием лентой, поступающей из патронного ящика расположенного перед носовой стойкой шасси, а на Су-27 пушка имеет подачу слева.

Для защиты планера МиГ-27 и, особенно, посадочных фар при стрельбе из мощной шестиствольной 30-мм механизированной пушки ГШ-6-30 последнюю прикрывали по бокам стальными экранами.

Унифицированный пушечный контейнер УПК-23-250 на патрульном самолёте Ан-72П. Локализаторы на стволах развёрнуты.

Пушечная установка СППУ-6, предназначенная для фронтового бомбардировщика Су-24.

Сочетание классической схемы с использованием давно отработанных и зарекомендовавших себя решений и современных технологий и конструкционных материалов позволило создать совершенный образец оружия: при весе 50 кг пушка обладает скорострельностью, находящейся на уровне лучших зарубежных образцов револьверного оружия (1500–1800 выстр/мин). По сравнению с НР-30 того же калибра она обладает вдвое большей скорострельностью и массой залпа, веся на треть меньше. Но эта артиллерийская система имеет и большую отдачу — 8 тонн, из-за чего в начале эксплуатации МиГ-29 при стрельбе отмечались случаи отказов оборудования, «выбиваемого» ударными волнами.

Признанием значимости артиллерийского вооружение стало развитие подвесных артиллерийских установок для фронтовой авиации, применение которых позволяло значительно увеличить огневую мощь самолетов и расширить число вариантов без «вмешательства» в конструкцию машины (напомним, что большинство их в начале 60-х годов вообще не предусматривали установки пушек). Нагоняя упущенное, были созданы несколько типов подвесных пушечных установок 1*. Первой такой установкой стал унифицированный пушечный контейнер УПК-23-250 с пушкой ГШ-23Л и боезапасом 250 патронов 2*. Он был использован для «довооружения» перехватчиков, лишенных встроенных пушек (Су-9, Су-15), а затем получил широкое распространение на самолетах и вертолетах фронтовой и армейской авиации.

Следующей системой стала съемная пушечная подвижная установка СППУ-22 под пушку ГШ-23. В ее конструкции были реализованы идеи сопроводительной стрельбы по цели путем синхронного поворота оружия. Такой принцип, облегчающий работу летчика, позволяет вести обстрел с горизонтального полета, отклоняя стволы вслед за целью и накрывая ее огнем высокой плотности. Решение неоднократно привлекало внимание военных, как для расширения возможностей пушечного оружия в воздушном бою, так и при стрельбе по наземным целям, но довести его до практического применения мешали сложность согласования оружия с системой наводки и громоздкость установки с силовыми приводами, следящей системой и связью с прицелом. В итоге самолетные СППУ были приняты на вооружение в отечественных ВВС, в других же странах подвижные установки используются только на вертолетах, где управляются стрелком-оператором.

В конструкции СППУ-22 был использован несложный закон слежения за целью: при пролете над ней с определенной высотой и скоростью оружие автоматически по мере стрельбы поворачивается по вертикали с тем, чтобы стволы оставались направленными в одну точку, куда, в идеале, и ляжет вся очередь.

Оружие в СППУ-22 может поворачиваться электроприводом в вертикальной плоскости на угол до 30° вниз, обеспечивая возможность обстрела цели с горизонтального полета, при котором летчик располагает большим временем для обстрела цели, поскольку огонь с пикирования ограничен по продолжительности — летчик открывает его с выходом на прицельную дистанцию, а спустя считанные секунды скоростную машину уже следует выводить из атаки, чтобы не просесть, оказаться на опасно малой высоте или попасть под осколки собственных снарядов.

СППУ-22 создавалась НПО «Дзержинец» для вооружения истребителя-бомбардировщика Су-17, но затем была принята и на МиГ-27 и Су-25. Стрельба на них может вестись в режиме фиксированного отклонения оружия вниз («поливной» огонь по площадным и протяженным целям с углом наклона 15°, принятым по условиям скорости и высоты полета) или с установкой пушки по оси самолета вперед (обычная атака с пикирования). Следящий режим «Программа» был обеспечен на дооборудованных блоками связи с прицельной системой самолетах Су-17МЗ, Су-17М4, Су-25 и МиГ- 27К. На всех типах самолетов СНПУ-22 подвешиваются на подкрыльевые узлы, обеспечивая более широкую зону обстрела за счет «разноса» по размаху. Контейнеры СППУ-22 могут подвешиваться и назад по полету для ведения огня на выходе из атаки, однако прицеливание и слежение за целью при этом невозможно и огонь открывается в некоторый условный момент на траектории, подавляя возможную ответную стрельбу вдогон.