К конструктивным особенностям пушки ГШ-6-23 относится наличие пиростартера, снаряженного специальными патронами с пороховым зарядом, создающим при открытии огня и перезарядке требуемое давление для раскрутки блока стволов (так же производится и первый выстрел из ГШ-23). Он отключается после первого выстрела в очереди, и в дальнейшем автоматику приводит в движение газопороховой двигатель, работа которого аналогична принципу действия обычного двигателя внутреннего сгорания, только в роли его «камеры сгорания» выступает ствол. Пороховые газы из стволов поступают в газовый цилиндр с поршнем. Возвратно-поступательное движение поршня преобразуется шатунно-кривошипным механизмом во вращательное движение блока стволов и связанных с ним деталей автоматики.

Число стволов в многоствольной пушке зависит, главным образом, от заданного темпа стрельбы. Увеличивать число стволов в оружии целесообразно только до определенного предела. В пушках системы Гатлинга скорострельность ограничивается прочностью патрона, патронной ленты и звеньев, подвергающихся рывкам при работе кинематики, способной разорвать и смять ленту, словно бумагу.

Предельно допустимый темп стрельбы для пушек калибра 23–30 мм, с учетом указанных ограничений, может быть получен при четырёх — семи стволах.

Схема позволяет создать автоматическое оружие с высоким темпом стрельбы при сравнительно малом весе и габаритах (по сравнению с числом обычных пушек). При массе 73 кг ГШ-6-23 имеет скорострельность до 8000 выстр/мин, а в модификации ГШ- 6-23М (9А678) темп стрельбы доведен до 10.000 выстр/мин.

Высокая плотность огня и эффективность действия снарядов позволяет использовать пушку для поражения как наземных, так и воздушных целей — в этом качестве она применяется на перехватчике МиГ-31. Пушка может также служить в системах противоракетной защиты. Для стрельбы применяются те же патроны, что и для пушки ГШ- 23.

ГШ-6-23 используется в качестве встроенной пушки в подвесных установках. Необходимо отметить, что если применение ГШ-6-23 на фронтовом бомбардировщике Су-24 оправдывалось необходимостью увеличения огневой мощи самолета для действия по наземным целям, то применение такой артиллерийской системы на перехватчике МиГ-31 необычно (появившиеся одновременно с ним МиГ-29 и Су-27 оснащались компактной и высокоэффективной одноствольной пушкой ГШ-301) и диктовалось основным назначением самолета как средства борьбы с крылатыми ракетами, уничтожение которых требовало исключительно высокой плотности огня.

На Су-24 боекомплект пушки расположен в съемном патронном ящике, где размещается лента на 400 патронов, а на перехватчике МиГ-31 пушка питается лентой из встроенного барабана на 260 патронов. Плотная компоновка истребителя оставила немного места для боезапаса, а саму установку пришлось монтировать вынесен ной на борт фюзеляжа, и выступающие обтекатели барабана и пушка несколько ухудшила аэродинамику машины. Магазинное питание не нашло применение в пушках современных самолетов, хотя, в общем случае, принудительная подача патронов снимает ограничения по прочности патронной ленты, необходимость в которой отпадает, а емкость боекомплекта можно повысить при снижении массы за счет отказа от звеньев (масса звена к 23-мм патронам современных пушек составляет 70-100 г). Однако, при магазинном питании сложно организовать принудительную подачу с высоким темпом для обеспечения требуемой скорострельности, сам магазин оказывается громоздким, а его снаряжение патронами — неудобным и осложняет эксплуатацию, что позволило А.А.Рихтеру, работавшему с такими системами, однажды заметить, что «обоймы и магазины пусть останутся в пехоте».

Принятой на вооружение в 1975 г. пушкой ГШ-6-30 (9А621) калибра 30 мм был вооружен истребитель-бомбардировщик МиГ- 27. История появления ПВ-6-30 была не вполне обычной: прототипом для нее послужил корабельный шестиствольный автомат артустановки АК-630, создававшийся согласно Постановлениям СМ СССР от 15 июня 1963 г. в комплексе с новым патроном повышенной баллистики с увеличенным зарядом пороха и новыми снарядами. Для размещения на самолете орудие существенно доработали, удалив ненужное жидкостное охлаждение, облегчив конструкцию и укоротив блок стволов. По сравнению с корабельной АО-18, масса авиационной пушки АО-18А уменьшилась с 205 кг до 145 кг, а сама установка стала компактнее по габаритам. Устройство пушки и принцип действия ее автоматики аналогичны пушке ГШ-6-23. К особенностям пушки относятся использование для стрельбы патронов с электрокапсюлем и наличие пневматического стартера раскрутки блока стволов (в корабельном варианте — электромотор).

Увеличение калибра оружия и мощный патрон позволило получить высокоэффективную систему, способную одинаково хорошо поражать маневренные воздушные и защищенные наземные цели (в первую очередь танки и бронетранспортеры — именно борьба с бронетехникой диктовала рост калибра). Ресурс орудия при ведении огня очередями по 100–200 выстрелов с естественным охлаждением между ними составляет 6000 выстрелов.

Двухствольные пушки ГШ-23 и ГШ-2-30: один принцип, одна схема — два ствола.

ГШ-6-23 на МиГ-31. В нерабочем положении стволы прокрыты створкой, сзади — окно выброса стрелянных гильз и звеньев.

Однако установка на МиГ-27 столь мощного оружия с усилием отдачи до 8 тонн потребовала усиления конструкции планера. Всех проблем это не решило — все же МиГ-27 являлся переделкой довольно легкой конструкции истребителя. В эксплуатации стрельба то и дело сопровождалась разрушением фар, находящихся вблизи пушки, отказами оборудования, «выбивавшегося» ударами и сотрясениями отдачи, выходом из строя топливного насоса соседнего бака, частыми трещинами по планеру и даже невыходом передней стойки, которую клинило покоробленными створками ниши шасси. К недостаткам самой установки пушки относились частые отказы при принудительной стрельбе из-за перегрева и загрязнения нагаром, а также разрушения звеньеотвода и порыв ленты. Звенья ленты, прошедшие через пушку, к повторному использованию уже не допускались. В конечном счете, применение ГШ-6-30 ограничилось единственным типом самолета, и даже для штурмовика Су-25 выбрали менее мощную пушку.

К началу 80-х годов по настоянию Управления вооружений МО СССР с целью унификации был принят единый для ВВС, ВМФ и армии калибр артиллерийских систем 30 мм. К этому времени на основе отработанной конструкции ГШ-23 в Тульском КПБ была создана двухствольная пушка ГШ-30 (АО-17А, 9А623, позднее получила наименование ГШ-2-30), сохранившая основные конструктивные решения и принцип работы автоматики. В 1978 г. она была принята на вооружение штурмовика Су-25 в установке ВПУ-17А. С появлением ГШ-2-30 было достигнуто значительное усиление огневой мощи: незначительное уменьшение скорострельности (3000 против 3200 выстр/мин у ГШ-23) с лихвой окупалось двойным увеличением начальной скорости и массы снаряда, позволившим в 2,2 раза поднять массу секундного залпа. Помимо обычных осколочно-фугасно-зажигательных снарядов ОФЗ-30, снабженных трассером ОФЗТ- 30 и бронебойно-разрывных БР-30, стали применяться специально разработанные для поражения живой силы многоэлементные снаряды МЭ-30, содержащие 28 пуль с вышибным устройством (пули — «элементы» сохраняют убойную силу в 400 м после разлета).

ГШ-2-30 оказалась вполне надежной артиллерийской системой, хотя к ее недостаткам относили недостаточную весовую сбалансированность, требовавшую дополнительного повышения жесткости блока стволов. В модификации штурмовика Су-25Т пушку вынесли под фюзеляж в неподвижную несъемную установку НППУ-17, чтобы снизить влияние сотрясений при стрельбе на работу бортового оптико-электронного комплекса.

В варианте ГШ-2-30К (9А623К) пушка с 1981 г. устанавливалась в неподвижной установке на вертолете Ми-24П. Смонтированная на боку фюзеляжа пушка отличается удлиненными на 900 мм стволами (с 1500 мм до 2400 мм), отнюдь не с целью улучшения баллистики, но по компоновочным соображениям — для отвода дульной волны вперед от борта вертолета. Ее стволы оснащены пламегасителями и системой жидкостного охлаждения, в которую заливается обычная вода (решение, живо напоминающее знаменитый «Максим»). В варианте 9А623К2 систему охлаждения получила и пушка Су-25.