Тема малокалиберных автоматических артиллерийских систем в молодой Советской республике начала развиваться с нескольким опозданием по сравнению с пулеметным вооружением. После революции на вооружении Красной Армии оставались доставшиеся в наследство от Российской империи некоторое количество автоматов Максима и Виккерса калибра 37 и 40 мм. Но достаточно громоздкие и тяжелые системы были по мнению руководства РККА малопригодны для дальнейшего развития в качестве универсального автомата для использования в качестве зенитных и противотанковых систем.
Несколько большую перспективу обещала 37-мм автоматическая пушка Мак Лина. Несколько десятков этих систем было закуплено Россией в годы 1-й Мировой войны. Автомат, работавший на газоотводном принципе, был относительно легкий (масса тела орудия 130 кг, всего автомата - 254 кг) и компактный (Общая длина - 2591 мм, длина нарезной части – 1565 мм). Пушка стреляла 165-граммовыми снарядами с начальной скоростью по разным данным 440-600 м/с. Питание осуществлялось из 5-зарядных обойм с подачей патронов сверху. В орудии использовались оригинальные унитарные патроны 37х137мм
Малая для такого орудия масса вкупе с огневой мощью делали орудие грозным оружием, притом разработчику – американцу Самюэлю Мак Лину удалось удачно сочетать скорострельность, приемлемую надежность и массу. Имея практическую скорострельность в 100 выстрелов в минуту, что меньше того же Виккерса, Мак Лин не имел столько задержек – обойма вызывала меньше проблем при подаче патрона, чем холщовая лента. Кроме того, снижение скорострельности до разумных величин, а зачем пехотной пушке скорострельность пулемета, позволило, во-первых, снизить нагрев ствола, отказавшись тем самым от водяного охлаждения. Это, в свою очередь, облегчило систему. Во-вторых, невысокий темп стрельбы позволял лучше контролировать орудие, в третьих он же не допускал излишнего расхода снарядов. Короткой очередью из пушки можно было не только уничтожить пулемет, но еще и "расковырять" легкое полевое укрепление вроде козырька над окопом, бруствера, амбразуры, закрытой бронещитком, и поразить противника, там укрывшегося. 
К недостатком орудия относился неудобный лафет, с углом возвышения всего 15 градусов, не позволявший вести огонь по воздушным целям и малая емкость магазина.
Именно на устранение этих недостатков были направлены первые опыты переработки автомата на Ковровском пулеметном заводе в рамках созданного ПКБ.  В 1923 году по заданию НТК АУ В.Г. Федоровым были предприняты работы по адаптации пушки Мак Лина для использования в качестве универсального зенитного автомата. Была разработана новая 12-зарядная обойма и новый колесный станок при помощи которого была достигнута возможность вести из пушки круговой обстрел с углом возвышения до 85 градусов. При этом переход из походного в боевое положение достигался за 8 минут.

 37-мм пушка Мак Лина - Федорова
 

 Испытания автомата Мак Лина – Федорова проходили под индексом ПКБ «Образец 1-4» в 1925-27 годах, но, по-видимому, не вышли из стадии экспериментов. Зато дали возможность приобрести бесценный опыт для формирования отечественной школы стрелковки.
В марте 1926 года ПКБ получило заказ на разработку автоматических пушек калибра 25 и 40 мм, но в силу загруженности работами по доводке пулемета ДП, к работе смогло приступить только в 1928 году. Кроме разработки собственно артсистемы пришлось разрабатывать также и боеприпасы, что было совершенно новой сферой деятельности Ковровского завода. 
К 1930 году, когда было разработано 7 типов пушек и пять типов питания, Артуправление сняло заказ на 40-мм пушку и, после рассмотрения проектов приняло для разработки два типа автоматики. В конце 1930 года было сформулировано ТЗ на 25-мм автоматическую пушку с магазином системы А.С.Кладова. Основная трудность заключалась в отработке автоматики пушки при одновременной отработке патрона. На тот момент существовал опытный образец 25-мм автомата с жесткой обоймой на 12 патронов по типу Гочкисса («Образец 2-4»). К 1933 году был изготовлен опытный образец облегченного 25-мм автомата, автоматика которого основывалась на смасштабированной конструкции пулемета Дегтярева. Помимо В.А. Дегтярева в разработке также участвовали А.С. Кладов и Г.С. Шпагин. В пушке использовался как секторный магазин емкостью 7 патронов, так и барабанный на 12 патронов.
Данных по системе, получившим внутризаводской индекс «Образец 3-4», к сожалению, не сохранилось. Ввиду сложности работ и неотработанности патрона к концу 1933 года работы над 25-мм автоматом были свернуты в пользу более легких 20-мм систем. 

Опытный 25-мм автомат Дегтярева с жесткой обоймой по типу Гочкисса («Образец 2-4»)
 

 Опытный 25-мм автомат Дегтярева с коробчатым магазином(«Образец 3-4»)

  На тот период времени во многих странах концепция 20-мм универсального автомата, пригодного для зенитного, танкового, противотанкового и авиационного использования была весьма популярна. Легкие, компактные и скорострельные 20-мм автоматы в начале 30-х годов были способны уверенно поражать практически любые цели – танки, бронемашины, самолеты и живую силу противника.
Работу по созданию подобной системы в КБ-2 в 1932 году была поручена опытному инженеру Яну Яновичу Атслега, латышу по национальности. Первоначально планировалась разработка и собственного патрона, но в августе того же года АУ РККА предложило использовать мощный патрон немецкой зенитки 2 cm FlaK 30 фирмы Рейнметалл, более известный сейчас как «Длинный Солотурн» - 20х138В мм, производственную линию под которые планировалось закупить у немцев. Это несколько облегчало задачу. Патрон был хорошо отработан в производстве, обладал великолепной баллистикой и был достаточно распространен в мире.
В феврале 1933 года эскизный проект автомата Атслега был рассмотрен и утвержден к изготовлению опытного образца. В 1934 году было изготовлено два опытных образца орудия, под секторный и барабанный магазины на 12 патронов, получившие обозначение АП-20 образца 1934 года. Орудие использовало газоотводную автоматику, к тому времени ставшую фирменным стилем отечественной оружейной школы, стреляло с открытого затвора как одиночными, так и очередями с технической скорострельностью до 250-300 выстр/мин. Мощный патрон разгонялся в стволе до скорости 880 м/с. Ствол длиной 1520 мм имел 8 правосторонних нарезов с шагом 720 мм.

20-мм автомат АП-20 обр 1934 с коробчатым магазином и барабанным магазином Кладова

 Пушка имела оригинальное приспособление для включения добавочной пружины при стрельбе в зенит, когда эффективность подачи патронов штатной пружиной магазина снижалась.
Испытания опытных образцов, проводившихся в течение 1935 - начала 1936 года, выявили недостаточную скорострельность орудия, делавшею его малопригодной для авиационного исполнения. 
Одновременно Б.Г. Шпитальный предпринимал усилия протащить свою пушку ШВАК для применения в качестве зенитного автомата. Но штатный патрон ШВАК 20х99R был очевидно слаб для этих целей. В связи с этим был разработан новый экспериментальный патрон 20х110R для использования в перспективном зенитном автомате на базе механики ШВАК, который, по всей видимости, так и не был реализован в металле. Хотя есть мнение, что под «зенитным вариантом ШВАК» скрывалась версия пушки выпущенная под индексом ЦКБСВ-75. По всей видимости, данный патрон пытались применить и в модифицированном образце пушки АП-20, разработанном в 1936 году. Но «фирменный» для оружия Шпитального рант патрона был слишком неудобен для магазинного питания пушки Атслега, поэтому параллельно был выпущен и безратновый патрон 20х110 мм. Причем, за счет несколько большего диаметра гильзы по сравнению с "Длинным Солотурном" в новом патроне удалось сохранить неизменным массу заряда, а за счет удачной формы бронебойного снаряда получить даже большую начальную скорость.

 Эксмериментальный бронебойный патрон 20х110 мм под пушку АП-20 обр. 1937 года

Под этот патрон был выпущен окончательный вариант пушки АП-20 образца 1937 года. Механика, автоматика и габариты пушки остались неизменными, зато несколько удалось снизить массу системы и поднять до 600 выстр/мин темп стрельбы. Емкость коробчатого магазина выросла до 15 выстрелов.
На момент 1937 года было выпущено около десятка пушек АП-20, для которых использовался универсальный колесно-треножный лафет РМ-20. Весьма неплохое по меркам предвоенного времени орудие имело все шансы поступить на вооружение РККА, но 31 июля 1937 года главный разработчик пушки Ян Янович Атслега, начальник секции станков и установок ЦКБ-2, был арестован по стандартному обвинению того времени и несколько месяцев спустя расстрелян как враг народа. Вскоре все работы по АП-20 были свернуты.

 Пушка Я.Я. Атслега АП-20 обр 1934 года на лафете РМ-20

Источник: http://warfiles.ru/show-144879-sovetskie-avtomaticheskie-pushki-20-mm-avtomat-ap-20.html