初期发展
1930 年代中期，RAF（英国皇家空军）的空战研究得出结论：单发两磅重的炮弹就可以给大部分的飞机造成严重的破坏。这一指导思想导致了 1938 年的 Vickers S 型 40 毫米航炮的产生，这种航炮是基于 COW 高射炮的设计经验，但炮弹来自海军的两磅重的高射炮弹。需要强调的是，这不同于威力更大的陆军的两磅反坦克弹或 40 毫米的布福斯（Bofors）高射炮弹。罗尔斯·罗伊斯（R-R）也生产了重型航炮，使用相同的炮弹，但因性能低下，RAF 并没有使用。
最初的计划是使用更大的炮弹，配合测距仪和预警设备，使轰炸机能在远距离与战斗机交火。为此，威灵顿轰炸机改装了炮塔。但当改装完成时，战争的需要使得计划发生了改变，S 型航炮被用在了别的领域。
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2战英军使用的40mm航炮
二战期间
二战初期法国的战败使得对坦克的攻击变得日益重要，因为轰炸机不能实现精确攻击，所以 S 型航炮成了不错的选择。因为飞机在攻击地面目标时，一般在很近的距离开火，所以它的相对低的发射速率仍可接受。为此还开发了特殊的炮弹：能在 400 码外击穿 2 英寸装甲板的穿甲弹（虽然通常的攻击距离是 150 码），之后于 1942 开发的 3 磅炮弹使穿甲厚度提高了 9%。
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1942 开发的 3 磅炮弹
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S 炮在飓风上的安装位置，由于体积巨大，只能挂在机翼下部
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部署在中东沙漠的飓风 IID，使用英国空军沙漠“A”迷彩涂装
1941 年夏，S 型航炮被安装在一架英俊战士（Beautifighter）上（另有资料说是一架 RAF 的野马 1 型），完成了空中火力试验。之后，两门各有 15 发弹仓的 S 型航炮装在了霍克飓风 IID 型上，另有两门勃朗宁 0.303 英寸口径的机关枪用来校准。装备这种飓风式战斗机的第 6 飞行中队参加了在 1942 年 5 月至 1943 年 5 月的北非战争，1943 年 11 月这种飞机也被用在远东战场。这些航炮被证明是十分可靠且精确的，甚至超过了之后取代他们的火箭弹。但这些没有厚重装甲保护的飞机极易受地面炮火的攻击（被高射炮击落 39 架），同时他们也不能与敌人的战斗机抗衡，更不用说虎式坦克了。即使如此，第 6 飞行中队仍击中了 144 辆坦克（其中有 47 辆毁坏）和 177 辆其他车辆。在远东，飓风 IID 则主要使用高爆弹来对付公路及水上运输。
而令人失望的 R-R 重型航炮则被皇家海军使用，皇家海军订购了 1,200 门，准备装在海岸巡逻机上，但其表现同样让人失望，最后只生产了 602 门。其他的则被使用 6 磅炮弹的莫林斯（Molins）航炮取代。
莫林斯航炮
这种 RAF 最终使用的重型航炮有一段曲折的发展历史。1942 年陆军要求发展一种使用 6 磅炮弹的反坦克炮自动装弹机，莫林斯公司接手了该计划。虽然该公司之前只生产自动机械，而从没有生产过军械，但他们只用了 5 个月就完成了。但这时虎式坦克的出现使得陆军认为 6 磅炮弹不足一对付其装甲，所以取消了该计划。莫林斯公司转而为海军生产这种反坦克炮的航炮版，这种航炮有 12 英尺 5 英寸长，使用有 22 发炮弹的旋转弹仓，它们得到了 R-R 原有的订单，但仍使用 R-R 的 2 磅炮弹。
不屈不挠的莫林斯公司继续发展这种航炮，RAF 在 1943 年订购了 36 门，用于将蚊式轰炸机改装成反坦克攻击机。7 月，总共有 27 架蚊式轰炸机经过改装并装载了这种航炮，即变成了蚊式 FB.MK XVIII 型。但之后计划又有变化，这些蚊式攻击机被转交给了海岸司令部，用于反舰及反潜任务，期间航炮的表现十分出色。
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蚊 FB Mk.XVIII，战斗轰炸机，机鼻下的 57 毫米莫林斯航炮清晰可见，在对抗 U-艇的战斗中，57 毫米莫林斯航炮发挥了巨大作用
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1944 年 7 月，英国空军 248 中队的蚊 FB Mk.XVIII，从这个角度看，莫林斯航炮向下稍稍倾斜。机身和机翼涂上了黑白相间的 D-日识别带
其他国家
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不用说，RAF 不是唯一使用大口径航炮的，法国在一战中也使用过 37 毫米及更大口径的航炮，但在两战期间便没有继续发展。
美国陆军航空队也是大口径航炮的热烈拥护者，有相当多的飞机装有 37 毫米的 M4/M9，但其中最著名的莫过贝尔的 P-39“眼镜飞蛇”和 P-63“眼镜王蛇”，它们的航炮被安装螺旋桨的桨毂中间，这样就大大提高了射击精度。讽刺的是，这些飞机的战绩主要是在苏联取得的，因为美国向苏联提供了大量的此类飞机，并主要被用于对地攻击。之后改进的 75 毫米航炮（也叫 M4）被装在某些型号的 B-25上，主要用来在远东攻击货船。
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P-39 螺旋桨的桨毂中间安装着大威力的 37 毫米航炮
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以上两幅图很好地演示了 P-39 的发动机、传动轴、航炮的安装结构
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B-25G/H 装有 75 毫米巨炮
苏联人同样是对地攻击的强力支持者，他们设计了一种活力强大、装甲厚重的飞机——伊柳申的伊-2。因为 20 毫米航炮已很难对付德军的装甲车辆，伊-2换装了威力更大的 32 毫米 VYa 航炮，它可以发射更大更高速的炮弹（比战后大量苏联飞机上使用的 GSh-23L 航炮的 23 毫米×115 毫米炮弹更大）。1942 年，37 毫米的 NS-37 投入使用（比战后使用在喷气机上的 N-37 威力更大），之后 45 毫米，甚至 57 毫米口径的航炮相继开发出来。Yak-9K 就有一门可以从桨毂中间发射的 45 毫米反坦克航炮。
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以上两图展示了 IL-2 的长身管 NS-37 37 毫米炮
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YaK-9K 有一门可以从桨毂中间发射的 45 毫米反坦克航炮
毫无疑问，德国人设计制造了更多的大口径航炮。二战初期，3.0 厘米 MK101/MK103 和 3.7 厘米 BK3.7(由 Flak18 高射炮改进而来)被用作地面攻击武器，装有这些航炮的亨舍尔 Hs129，Ju 87G 和 Ju 88P 被大量使用在东线。之后德军又装备了威力更大的改进型反坦克炮：BK5 和 BK7.5。此外，德军在空战中也使用了这些航炮，用来反击装甲厚重的 B-17“空中堡垒”轰炸机，Me 262 为此还在机头装上了 BK5。
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1943 年 10 月在苏联格里博耶-罗克地区准备起飞猎杀敌坦克的 III./SG2 的 Ju 87G-1，从起落架罩上书写的“B2”可知道著名的鲁德尔上尉正坐在里面！当时他正任 III./SG2 的代理指挥官
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Me 262A-1a/U4:大炮鸟。U4在机鼻安装了一门 MK 214 50mm 炮，用于攻击美国 B-17 轰炸机编队，外形很像独角鲸。由于后坐力太大，影响精度，战绩不佳
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Ju 88P 反坦克型
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弃我去者，昨日之日不可留；乱我心者，今日之日多烦忧。…………抽刀断水水更流，举杯消愁愁更愁。人生在世不称意，明朝散发弄扁舟。
