Механики группы вооружения вертолетной эскадрильи разряжают пушку ГШ-30К для чистки. Афганистан, аэродром Кандагар, весна 1988 г.	Для установки мощной пушки борт вертолета Ми-24П пришлось усиливать профилями и накладками.

Пройдя проверку боем, хорошо зарекомендовали себя патроны с электрическим воспламенением капсюля, безопасные в обращении. При заеданиях и «клинах», случавшихся при многотысячном настреле, извлекать застрявшие патроны из патронников «двустволок» приходилось, выбивая ломами, а то и рубить на части прямо в пушке — вольность, недопустимая с обычными боеприпасами. Саму же пушку высоко ценили за надежность, причем многие считали ее даже более удобной в эксплуатации, чем более легкую ГШ-23.

Предполагалось, что ГШ-30 станет основной артсистемой фронтовой авиации. Однако для истребителей стокилограммовая пушка была чрезмерно громоздкой и тяжелой. Тульское КБП в 1976 г. вышло с предложением о создании под тот же патрон АО-18 более легкого и компактного орудия для перспективных истребителей Су-27 и МиГ-29. Макетный образец ее собрали в 1977 г., а в 1983 г. новая пушка ГШ-301 (ГШ-30-1, ТКБ-687 или 9А4071) была принята на вооружение.

Конструкция оружия стала подтверждением диалектического принципа развития: работа автоматики ГШ-301 основана на использовании энергии отката ствола при его коротком ходе (классическая схема с откатным двигателем). Ствол вместе с казенником является основным звеном автоматики и совершает за один цикл (выстрел) возвратно-поступательное движение, обеспечивая работу исполнительных механизмов: подачи, снижения, досылания патрона, запирания и отпирания канала ствола, а также экстракцию стреляной гильзы. Автоматика при этом оказывается «развязанной» и более динамичной. При выстреле ствол приводится в движение реактивной силой пороховых газов (откат), обратное движение ствола (накат) производится возвратной пружиной, сменившей ставший привычным газовый поршень-досылатель. Безударное торможение подвижных частей пушки при подходах к крайним переднему и заднему положениям обеспечивается амортизатором-гидротормозом двустороннего действия с обычным керосином в качестве рабочей жидкости.

Примечательно, что при конструктивной проработке агрегата ствола создатели ГШ-301 пришли к выводу о рациональности сохранения тех же основных данных, что и у ствола НР-30 (похоже, что инженерам ОКБ-16 четверть века назад удалось-таки подобрать «золотое сечение»). Руководствуясь принципом «лучшее — враг хорошего», конструкторы ГШ-301 заложили в орудии то же сочетание количества нарезов, их шага и крутизны, постоянных по длине ствола. Правда, ствол ГШ-301 выполнили несколько короче (на 100 мм), однако за счет более мощного патрона, новых технологий и материалов начальная скорость снаряда у ГШ-301 повысилась более чем на 10%, составив 860 м/с против 780 м/с у НР-30.

По соображениям унификации была обеспечена возможность питания пушки как патронами типа АО-18, так и используемыми в ГШ-6-30 (хотя те и имеют порядочные различия по линейным габаритам, по длине отличаясь до сантиметра и более). Используя одноканальную схему с частичным совмещением операций по времени, ГШ-301 имеет ряд нетрадиционных принципов построения и функционирования автоматики. Так, элементом автоматики выступает патрон, его досылание производится практически безударным бросковым образом за счет энергии пружины досылателя, а экстракция стреляной гильзы после механического страгивания из затвора осуществляется газовым «выталкиванием», давлением пороховых газов выбрасывающим ее наружу со скоростью 100 м/с. Для рассеивания избыточной энергии подвижных частей и стабилизации работы автоматики при высоком темпе ведения огня используется кольцевая возвратная пружина с демпфированием двусторонним поршневым гидротормозом. Подачу ленты вместо шестеренчатого механизма осуществляет оригинальное устройство с движком, возвратно-поступательными движениями протаскивающим звенья. Подающий агрегат обеспечил достаточно плавное движение ленты, благодаря чему ее звенья, собираемые в звеньесборник, могут использоваться до трех раз подряд.

Для устранения задержек типа «осечка» в пушке имеется дополнительный запал, который пробивает гильзу сбоку и, воспламеняя пороховой заряд патрона, обеспечивает выстрел при отказе электроконтактного воспламенителя. Устройство дополнительного запала унифицировано с использовавшимся на ранних сериях пушки ГШ-30. От применения популярного метода перезарядки с помощью пиропатронов (пусть и более надежного) отказались ввиду сложности ее реализации в артиллерийских системах откатной схемы, где для этого потребовалось бы внедрять специальный механизм перезарядки, преобразующий энергию пороховых газов пиропатрона в усилие передергивания затвора и выбрасывания осечного патрона.