ШВАК (Шпитальный-Владимиров авиационный крупнокалиберный) — первый советский крупнокалиберный авиационный пулемёт, спроектированный к 1931 году С. В. Владимировым. Был принят на вооружение под названием 12,7-мм авиационный пулемёт системы Шпитального и Владимирова[3][4][5].
В связи с развитием военной авиации в конце 1920-х годов, с увеличением скорости полёта самолётов и веса полезной нагрузки, возникла необходимость в новом вооружении. 9 февраля 1931 года вышло постановление советского правительства о разработке авиационного пулемёта калибра 12,7 мм под патрон 12,7-мм армейского пулемёта ДК (Дегтярёв крупнокалиберный). Такой пулемёт был спроектирован С. В. Владимировым, конструктором пулемётного КБП в Туле на основе конструкции 7,62 мм пулемёта ШКАС[6][7]. Пулемёт был представлен на испытания 28 мая 1932 года и успешно их прошёл[3]. В 1934 году новый образец был принят на вооружение[8]. Серийный выпуск был начат в 1935 году[6].
Принцип работы автоматики был основан на использовании энергии пороховых газов, отводимых через отверстие в канале ствола[3]. Запирание ствола производится перекосом затвора[9]. В целом основные детали конструкции сходны по принципу с пулемётом ШКАС[3], несмотря на то, что при проектировании Владимиров подверг их существенной переработке[5].
Питание 12,7-мм пулемёта ШВАК производилось специально разработанными патронами 12,7×108R, отличавшимися от патронов к пулемёту ДК наличием на гильзе выступающей закраины[8][10][11], что было необходимо из-за особой системы извлечения патронов из ленты: с помощью винтового паза на ствольной коробке, в который входили фланцы гильз. Номенклатура и виды пуль у патронов к ШВАК совпадали с таковой у патронов к ДК. Обычные пули пробивали броню толщиной 20 мм на дальности до 350 м, а бронебойно-зажигательно-трассирующие — на дальности до 300 м и имели дальность горения трассёра до 1500 м[12].
Пулемёт ШВАК изготавливался в четырёх вариантах: крыльевом, турельном, синхронном (для стрельбы через винт самолёта) и моторном (устанавливался внутри оси винта одномоторных самолётов)[3].
В 1935—1936 годах при проведении испытаний было установлено, что существует техническая возможность увеличить калибр пулемёта до 20 мм, не меняя габариты подвижных деталей. Поэтому на базе 12,7-мм пулемёта ШВАК была создана 20-мм пушка ШВАК, запущенная в серийное производство в 1936 году. Практически сразу после этого 12,7-мм пулемёт ШВАК был снят с производства[4][12].