Кассета АК-2 представляла собой пакет из 16 труб («колодцев»), в которые укладывались шары, по 15 литровых жестяных ампул в каждой трубе. Итого получалось 240 ампул в одной кассете. Загрузку осуществляли на земле, затем лебедкой поднимали кассету в бомбоотсек. На это три человека тратили два часа.

Крышки внизу труб открывались вместе со створками бомбоотсека при помощи системы тяг. Сброс шел по команде от бомбосбрасывателя — механического СБР-9 или электрического ЭСБР-2. Механика позволяла сбрасывать из каждой кассеты по 60 шаров в четыре приема, электрическая система — порциями с заданными интервалами времени.

Пустая кассета весила 54,5 кг. ТБ-3 брал четыре таких кассеты, всего самолет нес 1200 кг чистого иприта или люизита. Испытания кассеты на бомбардировщике проводились в июне 1935 г. На следующий год заказали дюжину штук для дополнительных испытаний.

В ноябре 1936 г. на испытания направили уже серийный образец АК-2, изготовленный на заводе № 145. При сбросе столкнулись с зависанием крышек труб. В 19-м полете зависшие крышки опять не сработали, но при возвращении на аэродром вдруг открылись; 120 ампул упали на территории полигона. На счастье, их для испытаний зарядили не отравляющим веществом, а дымовой смесью С-4. Испытатели сочли, что в части такие кассеты отправлять нельзя — нужна доработка.

Постепенно АК-2 довели и приспособили не только для ТБ-3, но и для нового дальнего бомбардировщика ДБ-3. Последний нес две кассеты на внутренних держателях Дер-21 (КД-2) в бомбоотсеке. В августе 1938 г. ДБ-3 с АК-2 проходили войсковые испытания с ампулометанием на полигоне.

Позже ампульную кассету превратили в ампульно-бомбовую АК-2У. У нее трубы не имели перфорации для облегчения, а были гладкими. Количество труб в связке осталось прежним — 16. АК-2У выпускалась серийно и монтировалась на самолетах ДБ-3.

Ампульная кассета АК-2, предназначенная для тяжелого бомбардировщика ТБ-3

На смену АК-2У готовили ампульно-бомбовую кассету АБК-3, прошедшую полигонные испытания в 1940 г. Она позволяла брать ампулы АЖ-2 диаметром 125 мм (120 штук) или диаметром 260 мм — 16 штук. Сама кассета весила 57 кг.

Подобные конструкции создавались и для других самолетов. Для бомбардировщика СБ предназначалась кассета АК-1 завода № 145. Она представляла из себя просто широкую трубу на 30 ампул по 1,5 л. Таких труб в бомбоотсеке устанавливали шесть — по числу вертикальных бомбодержателей ДЕР-34. Всего получалось 180 ампул. Сброс проводился от штатного электробомбосбрасывателя ЭСБР-3 или запасного механического (тросового) АСБР-3. Конструкция кассеты получилась довольно легкой — всего 6 кг. В загруженном виде она весила 51 кг. СБ с шестью такими кассетами нес 306 кг, то есть примерно половину нормальной нагрузки. Значит, грузоподъемность самолета использовалась далеко не полностью.

АК-1 испытывали в ноябре 1936 г. Кассета опорожнялась за секунду, но часть шаров застревала в ней. Сбросить же всю кассету было невозможно. Это представляло опасность — АК-1 была не герметична, при течи ампул мог пострадать экипаж самолета. Кроме того, признали что загрузка ампул в нее снизу вверх неудобна.

В октябре 1937 г. выставили доработанный образец. Теперь при снаряжении труба выдвигалась вниз. На зарядку стало уходить всего 3–3,5 мин. А вот проблема задержек оказалась связана в основном с самими ампулами. У них оказался большой разброс по диаметру. После выдерживания размера все пришло в норму. В начале 1938 г. на НИПАВ успешно выдержал полигонные испытания СБ во втором варианте «химического штурмовика» (первый комплектовался выливными приборами) с шестью АК-1.

Ампульно-бомбовая кассета АБК-3

Две кассеты АБК-3 в бомбоотсеке ДБ-ЗБ

Партия кассет АБК-1 в цехе завода № J45

Загрузка ампул в кассету АБК-1

В августе того же года партию серийных АК-1 отправили на войсковые испытания. Новый образец отличался наличием верхней крышки с герметизацией. С бомбардировщиков СБ сбрасывали ампулы с высоты 1000 м. Результат признали успешным. АК-1 признали лучшей, чем выставленная на те же испытания кассета Ефимова-Онисько. Та тоже была трубой, но открытой сверху.

Позже кассету сделали универсальной, позволяющей загружать или ампулы, или мелкие бомбы. Первая такая модификация именовалась АК-1М. Ее испытывали на НИПАВ в феврале — марте 1939 г. Конструкция получила оценку «неудовлетворительно». Главная претензия — крышки не открывались до конца под собственным весом груза.

Задачу удалось решить когда появилась АБК-1, принятая на вооружение. Она весила 17,5 кг — почти втрое тяжелее исходного варианта АК-1.

В 1933 г. 14-я бригада ЦАГИ спроектировала кассету для биплана Р-5 — в те годы основного легкого бомбардировщика. Детали конструкции неизвестны, в документах упоминается только то, что таких кассет на самолете монтировали три, а также то, что существовали варианты с чисто механическим и электрическим открыванием их.

На заводе № 39 сделали свою внутреннюю кассету для Р-5. При этом, видимо, использовали тот же отсек, где у штурмовика ССС, сделанного на его базе, устанавливали держатели под мелкие бомбы. В одну кассету вмещались 38 ампул, а кассет было четыре. Всего самолет брал 152 шара. При этом сама кассета была легче — в разных вариантах от 3,7 до 4,6 кг. Суммарная нагрузка получалась ненамного меньше, чем у СБ — 270 кг. Сброс осуществлялся только механикой — от сбрасывателя АСБР-1.

Известный конструктор вооружения Можаровский предложил подвесные (но тоже многоразовые) кассеты для Р-5. Они размещались на бомбодержателях под крылом и фюзеляжем. Всего машина несла десять кассет на 24 ампулы каждая — итого 240. Вес конструкции одной кассеты — 7,4 кг. Соответственно, и общая загрузка получилась больше — 434 кг. Поскольку эти кассеты делали для старого варианта Р-5 (выпуска 1933 г.), то открывание осуществлялось от сбрасывателя СБР-8.