За годы производства пушек НР-23 было выпущено рекордное количество — более 80.000. За её создание разработчики удостоились Сталинской премии за 1951 год.
В течении ряда лет пушки Н-37 и НР-23 были основными образцами артиллерийского вооружения истребителей.
Для оценки эффективности их огня по вероятному противнику — американским стратегическим бомбардировщикам В-52, В-36 и В-50 были проведены отстрелы Н-37 по «туполевскому Боингу» — Ту-4, имевшему сходную конструкцию. Результаты оказались впечатляющими — попадание всего одного 37-мм снаряда во многих случаях выводило бомбардировщик из строя.
Вооружение истребителей МиГ-15бис и МиГ-17 состояло из одной пушки Н-37 и двух НР-23, смонтированных на едином лафете в носовой части фюзеляжа. Удачное конструктивное решение лафета, на котором компактно размещались и патронные ящики, позволяло опускать его из фюзеляжа для перезарядки и доступа к оружию.
Наличие на реактивных истребителях 1-го поколения двух пушек калибра 23-мм и одной 37-мм пушки объяснялось особенностями бытовавшей в то время тактики применения артиллерийского вооружения истребителей. Так, предполагалось, что оружие меньшего калибра, обладающее большей скорострельностью и высокой начальной скоростью снаряда, будет использовано для борьбы с маневренными и скоростными истребителями, а крупный калибр — для уничтожения больших и малоподвижных бомбардировщиков, а также для штурмовки наземных целей. Кроме того, 23-мм пушки можно было использовать для пристрелки по цели, а оружие калибра 30 и 37-мм — для полного ее уничтожения, добивая тяжелыми снарядами (подобная тактика применялась во время Второй Мировой войны).
Помимо истребителей, пушки НР-23 использовались в качестве оборонительного вооружения бомбардировщиков. Основу 2-го варианта оборонительного вооружения Ту-4 (система «Звезда») составляли 10 пушек НР-23 в подвижных установках (1-й вариант — 11 пушек В-20Э образца 1944 г.), а фронтовой бомбардировщик Ил-28 нес две НР-23 в неподвижной носовой установке и две в подвижной кормовой установке Ил-Кб с электрогидравлическими приводами.
На Ту-4 замену стрелкового вооружения произвели, сочтя недостаточной эффективности прежнего 20-мм калибра. Ветераны ОКБ-16 сохранили историю о посещении А.Н.Туполевым их опытного цеха
— Генеральный конструктор оценил НР-23 с первого взгляда, хлопнув по ней рукой и подытожил: «Вот это нужно делать. Это будет вещь». Установка подвижных пушек потребовала специальных экспериментов — имелись опасения, что при стрельбе в боковых направлениях аэродинамический поток приведет к таким нагрузкам на стволы, что это сорвет работу автоматики. Нагрузку имитировали специальным тросом — «удавкой» натягивавшемся для изгибания ствола, следя за работой оружия и проведя затем доработки для сохранения скорострельности. Помимо дистанционного управления и прицеливания, в системе «Звезда» пушки оснастили автоматической перезарядкой, в случае отказа обеспечивавшей продолжение стрельбы.
Начавшаяся в 1950 г. война в Корее подхлестнула создание новых образцов авиационного артиллерийского вооружения, отвечающих современным требованиям. В воздушных боях встретились реактивные истребители, скорость которых по сравнению споршневыми самолетами возросла в полтора раза, а практический потолок — почти вдвое. Однако это не внесло коренных изменений в тактику воздушного боя. Главным препятствием было старое оружие и мало изменившиеся системы прицеливания. Возросшие относительные скорости полета, а, следовательно, и уменьшившиеся длительности прицельных очередей требовали дальнейшего увеличения скорострельности оружия.
Для обеспечения работы автоматики пушки классической схемы имеют внутренний энергопривод, обходясь «своими силами», без внешнего источника. Он может использовать энергию отдачи (механический привод — по такой схеме работает кинематика пушек Н- 37 и НР-23), либо энергию пороховых газов (газовый привод, знакомый всякому, державшему в руках автомат Калашникова). Темп стрельбы в первых ограничивается массой затворного механизма, двигающегося вместе со стволом, а потенциальные возможности ствола, по его способности пропустить число снарядов в единицу времени, используется не полностью. Пушки с газовым приводом позволяют достичь более высокой скорострельности — в основном, благодаря тому, что в работу автоматики они вовлекают детали с меньшей общей массой, и двигаться они могут быстрее. Считается, что в них возможности ствола и затвора хорошо сбалансированы.
Поступившая на вооружение в 1952 г. 23-мм пушка АМ-23 (конструкторы Н.М.Афанасьев и Н.Ф.Макаров) имела автоматику, использующую энергию отводимых пороховых газов. Она предназначалась для подвижных огневых установок тяжелых бомбардировщиков и военнотранспортных самолетов (в вооружении истребителей основную роль начинали играть ракеты). Для своего времени АМ-23 была наиболее совершенным образцом авиационной пушки обычной схемы (для уровня технологии начала 50-х годов теоретически достижимый темп стрельбы 23-мм пушки классической схемы считался ограниченным 1300–1500 выст./мин). При весе 43 кг пушка АМ-23 имела скорострельность 1300 выст./мин, находясь практически на вершине тогдашних возможностей. Этого удалось достичь за счет совмещения ряда операций и дальнейшего их «сжатия» по времени. Применение рычажного ускорителя в механизмах экстракции гильзы и досылания патрона, подающего его в патронник пушки, позволило сделать длину хода ползуна меньше длины патрона и уменьшить скорость и энергию удара подвижных частей оружия при их приходе в крайние положения. Применение в пушке АМ-23 газового буфера, также использующего отводимые из ствола пороховые газы, вместо использовавшихся ранее пружинных и гидробуферов позволило уменьшить массу и габариты оружия, но привело к более сильному загрязнению пушки нагаром и газами.
АМ-23 стала основой комплексов оборонительного вооружения самолетов Дальней Авиации. Ту-16, Ту-94 и М-4 имели одинаковую систему пушечного вооружения — комплекс ПВ-23, состоявший из верхней и нижней башен и кормовой установки, на каждой из которых монтировались по две АМ-23.
Командир огневых установок и стрелки с помощью оптики прицельных станций и радиолокационного прицела ПРС-1 «Аргон» с автоматическими вычислителями воздушной стрельбы могли вести непрерывное наведение оружия и сопровождение целей. Дистанционное управление установками обеспечивала сельсинная следящая система с исполнительными электродвигателями.
На Ан-8 и Ан-12 устанавливались одна кормовая установка системы ПВ-23У с парой пушек АМ-23 в башне ДБ-65У.
Применение пушек в подвижных установках скоростных самолетов выявило свои особенности. Помимо высокой скорострельности, надежности и достаточной огневой мощи, они должны обеспечивать быструю перекладку установки вслед за атакующим самолетом. Это потребовало оснащения подвижных башен мощными приводами. В то же время, со времен Ту-4 скорости полета возросли вдвое, а аэродинамические нагрузки, соответственно, — вчетверо, и с изгибом стволов при стрельбе в поперечном направлении приходилось считаться. Пушка АМ-23 отличалась от ранее применявшихся на подвижных установках подобного калибра укороченным стволом (длина ствола у АМ-23 — 1000 мм, а у НР-23 — 1600 мм. Этим удалось уменьшить инерционные и аэродинамические нагрузки, действующие на стволы оружия, выступающие за экран подвижной установки. В этом исполнении АМ-23 для неподвижной носовой установки Ту-16, на которую подобные нагрузки не влияли, комплектовалась удлиненным стволом.
2* Шарнирность и веерность — параметры, определяющие гибкость ленты в своей плоскости (веер) и в поперечном отношении (шарнир).
Кормовая оборонительная установка бомбардировщика М-4. Обтекатель сверху служил для размещения антенны радиолокационного стрелкового прицела ПРС-1 «Аргон».
Пушки АМ-23 в кормовой установке ДК-7 бомбардировщика Ту-16.
Последней авиационной артсистемой классической схемы, разработанной в 50-е годы, стала 30-мм пушка НР-30 конструкции ОКБ-16. Она на длительное время заняла место основного артиллерийского оружия истребителей и истребителей-бомбардировщиков. Пушкой НР-30 вооружались самолеты МиГ-19, МиГ-21Ф, Су- 7, Су-17 и их модификации. Таким образом, эта артиллерийская система состояла на вооружении ВВС более 40 лет, а за рубежом служит и по сей день.