A arma antiaérea automotora soviética anterior (SPAAG), a ZSU-57-2, estava armada com dois canhões automáticos de 57 mm; O objetivo era oticamente usar um sistema básico de rastreamento e cálculo de leads. O ZSU-57-2 não foi particularmente bem sucedido, apesar de seus autocanhões muito poderosos; Ele só poderia carregar uma quantidade relativamente pequena de munição, era impreciso, pois não tinha radar e não podia disparar enquanto estava em movimento.
A série ZPU, munida de metralhadoras pesadas de 14,5 mm transportadas em uma montagem rebocada para defesa aérea pontual estacionária, apresentava uma taxa de fogo muito maior. A versão de 23 mm deste sistema de armas era conhecida como ZU-23-2, uma montagem rebocada com dois canhões de 23 mm. No entanto, essas armas montadas em caminhões rebocadas ou improvisadas tinham desvantagens semelhantes.
O desenvolvimento do ZSU-23-4 "Shilka" começou em 1957 junto com ZSU-37-2 "Yenisei" e o veículo foi posto em serviço em 1965, substituindo todos os ZSU-57-2s em unidades de defesa aérea em direção ao começo de a década de 1970. O ZSU-23-4 foi planejado para defesa de AA de instalações militares, tropas e colunas mecanizadas na marcha; originalmente, os canhões mais potentes do "Yenisei" foram considerados eficazes para cobrir a zona morta interna dos sistemas soviéticos de mísseis superfície-ar, apesar do aumento do peso do veículo, mas prevalecia a comunalidade. Inicialmente, regimentos de tanques deveriam ter o batalhão de artilharia antiaéreo de "Shilka" (consistindo de duas baterias, quatro ZSU-23-4 em cada). No final dos anos 60, uma bateria era equipada com ZSU-23-4s e a outra com ZSU-57-2s. As baterias antiaéreas padrão do rifle motorizado e do regimento de tanques consistiam em dois pelotões posteriores (um pelotão foi equipado com quatro ZSU-23-4s e outro com quatro sistemas móveis de mísseis terra-ar 9K31 Strela-1 ou 9K35 Strela-10). O ZSU-23-4 combinou um sistema de radar comprovado, o chassi não-anfíbio baseado em veículo rastreado GM-575, e quatro canhões automáticos de 23 mm. Isso proporcionou uma combinação altamente eficaz de mobilidade com poder de fogo pesado e precisão considerável. A ZSU-23-4 superou todas as armas antiaéreas da OTAN na época, e ainda é considerada uma grande ameaça para aeronaves e helicópteros de asa fixa que voam baixo. O ZSU-23-4 combinou um sistema de radar comprovado, o chassi não-anfíbio baseado em veículo rastreado GM-575, e quatro canhões automáticos de 23 mm. Isso proporcionou uma combinação altamente eficaz de mobilidade com poder de fogo pesado e precisão considerável. A ZSU-23-4 superou todas as armas antiaéreas da OTAN na época, e ainda é considerada uma grande ameaça para aeronaves e helicópteros de asa fixa que voam baixo. O ZSU-23-4 combinou um sistema de radar comprovado, o chassi não-anfíbio baseado em veículo rastreado GM-575, e quatro canhões automáticos de 23 mm. Isso proporcionou uma combinação altamente eficaz de mobilidade com poder de fogo pesado e precisão considerável. A ZSU-23-4 superou todas as armas antiaéreas da OTAN na época, e ainda é considerada uma grande ameaça para aeronaves e helicópteros de asa fixa que voam baixo.
O sistema foi amplamente aplicado em todo o Pacto de Varsóvia e entre outros estados pró-soviéticos. Cerca de 2.500 ZSU-23-4s, do total de 6.500 produzidos, foram exportados para 23 países. Os estados sucessores da União Soviética continuam fabricando e fornecendo variantes da ZSU-23-4, notavelmente as variantes ucranianas "Donets" e "Biala" polonesas.
As unidades ZSU-23-4 tiveram um serviço ativo na Guerra do Yom Kippur (1973) e em outros conflitos árabe-israelenses, na Guerra Irã-Iraque (1980-1988) e na Primeira Guerra do Golfo (1990). Durante a Guerra do Yom Kippur, em 1973, o sistema foi particularmente eficaz contra a Força Aérea Israelense. Pilotos israelenses que tentavam voar baixo para evitar mísseis SA-6 eram frequentemente abatidos por ZSU-23-4, como na Operação Doogman 5. Durante a Guerra Soviética-Afegã, as unidades ZSU-23-4 foram usadas amplamente e com grande efeito contra posições mujahideen nas montanhas, as armas do ZSU-23-4 podem elevar-se muito mais alto que as armas em BMPs, BTRs, T-55s ou T-62s. Eles também foram usados para suprimir posições defensivas em torno do palácio presidencial durante o golpe inicial em Cabul no início da guerra soviético-afegã. O exército russo usou o ZSU-23-4 para o combate às montanhas na Chechênia.
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