Началось все с разработки в конце 1930 г. Б.Г. Шпитальным совместно с И.А. Комарицким (старейшим и опытнейшим работником оружейной промышленности) авиационного пулемета ШКАС с темпом стрельбы 1800 выстр./мин, более чем вдвое превосходящим лучшие мировые образцы. К тому же пулемет оказался достаточно легким и компактным.
Выдающийся темп стрельбы пулемета ШКАС удалось получить благодаря высоким скоростям движения подвижных частей и оригинальной системе подачи, обеспечивающей плавное извлечение патрона из металлической звеньевой ленты и перемещение его на линию канала ствола к моменту досылания. Подача патрона производилась при помощи зубчатки на десять гнезд, вращавшейся внутри неподвижного кожуха. На оси зубчатки и внутренней поверхности кожуха имелся винтовой паз. При повороте зубчатки патрон закраиной гильзы скользил по винтовому пазу таким образом, что его извлечение из ленты и подача происходили за десять тактов (выстрелов). Это исключало выпадение пули и смещение капсюля из гильзы. Весьма интересно был реализован выбрасывающий механизм, удалявший гильзу за пределы оружия в два такта.
Постановлением Реввоенсовета от И октября 1932 г. ШКАС приняли на вооружение ВВС КА и в следующем году поставили в валовое производство. При этом для обеспечения нормальной эксплуатации пулемета пришлось разработать к нему специальные авиационные патроны повышенной надежности (увеличили прочность стенок гильзы, усилили крепление пули в дульце и капсюля в гнезде гильзы).
Создание этого пулемета сразу же вывело Советский Союз на первое место в ряду ведущих держав по стрелковому авиавооружению. Это оценил И.В. Сталин. Важно, что высокий темп стрельбы пулемета позволял получить необходимый вес секундного залпа без значительного увеличения количества стволов на истребителях и не переходить к многопулеметным крыльевым установкам, отличавшимся большим рассеиванием при стрельбе в воздухе.
В середине 1937 г. Шпитальный и конструктор ОКБ-15 Бортновский, взяв за основу принцип подвижного ствола при отпирании, впервые реализованного двумя годами ранее И.В. Савиным и А.К. Норовым в пулемете СН, разработали пулемет Ультра- ШКАС (УШ) с заявленным темпом стрельбы 5000 выстр./мин - в 1,7-1,8 раза выше, чем у СН. Пулемет УШ представлял для ВВС несомненный интерес, так как в значительной части базировался на уже освоенном производством и войсками ШКАСе. Однако превзойти СН по темпу стрельбы и эксплуатационным качествам пулемету УШ не удалось. В 1939 г. его приняли на вооружение ВВС КА в турельном варианте, но после изготовления 75 единиц выпуск прекратили. В производстве УШ оказался еще более сложным, чем ШКАС.
В 1932 г. конструктор ПКБ Тульских оружейных заводов С.В. Владимиров по схеме ШКАСа разработал 12,7-мм пулемет ШВАК. Новым элементом в его конструкции была предложенная Владимировым двухтактная подача: патронная лента перемещалась по барабану подачи как при откате, так и при накате подвижных частей. Оригинально была решена задача снижения патрона при помощи специального подавателя, смонтированного в кожухе пулемета. Подойдя к патронному окну, патрон попадал под подаватель, который наклонял его так, что головная часть оказывалась направленной в патронник ствола. Благодаря особому контуру окна патрон не мог проваливаться ниже. Одновременно усовершенствовали многие узлы и механизмы автоматики.
Пулемет ШВАК прошел государственные испытания и в 1935 г. был запущен в серию на заводе №2 в г. Коврове. Но в производстве и эксплуатации он оказался сложным и дорогим, а надежность серийных образцов оставляла желать лучшего. Всего изготовили 92 пулемета ШВАК-12,7, и в 1936 г. его сняли с производства. Вместо него в серию пошла пушка ШВАК калибра 20 мм.
Отметим, что ШКАС, ШВАК-12,7 и ШВАК-20 составили первую советскую систему авиационного автоматического оружия, а создание бикалиберной 12,7/20-мм системы ШВАК определило новое направление в военной технике. В основе этих автоматов лежало изобретение Б.Г. Шпитального.
Все это вместе взятое сформировало у Сталина устойчивое мнение о Шпитальном как о незаурядном конструкторе, мыслящем широко и в интересах государства. Тем более что тот умел подать даже малозначительный результат как большое достижение. В итоге он быстро вошел в доверие к Сталину, который позаботился о создании специально под него ОКБ, оснащенного по последнему слову техники, и при случае • всегда уважительно отзывался о нем, ставя в пример другим конструкторам и ответственным работникам. Шпитальный этим особым расположением Сталина пользовался. Причем пользовался активно, зачастую пренебрегая интересами обороны страны ради удовлетворения своих амбиций. Вскоре многие крупные хозяйственные, партийные и военные работники были вынуждены считаться с мнением и требованиями Шпитального.
Известен случай, описанный в воспоминаниях В.Н. Новикова (в то время заместителя наркома вооружения), когда он, проводя совещание с работниками наркомата, не смог сразу же принять пришедшего на прием Б.Г. Шпитального. Спустя небольшое время ему позвонил заведующий особым сектором и канцелярией ЦК ВКП(б) А.Н. Поскребышев и строго отчитал: «Товарищ Новиков, как же это так получается, вас только назначили на этот пост, а вы уже проявляете бюрократизм - не приняли конструктора Шпитального. /.../ Товарища Шпитального надо принимать сразу».
