1914-1915年，在德军小口径高射炮的选型中胜出的是贝克尔公司的M2型20mm高射炮，生产制造了数千门，取得了不错的效果。不过随着一战德国的战败，《凡尔赛和约》禁止德国生产这种武器，小口径高炮的发展不得不转入地下，来到了瑞士。瑞士商人们才不在乎什么国际制裁，厄利空公司马上接下了这笔订单。德国人在1932年的时候买了200门，一部分装在有可拆卸车轮的三脚架上，编号为Flak 28，其余装在常规的立式炮座上主要供给海军使用，编号为Flak 29。值得一提的是，在14年高炮选型中失败的艾尔哈德火炮（Heinrich Erhardt），也被厄利空改进为新的20mm高炮并出口至捷克斯洛伐克，称之为VZKP vz. 36。在二战也被德国人缴获了不少，结果比Flak 28更受欢迎，也是老家伙的复仇了。
1934年，莱茵金属·博尔齐格公司（Rheinmetall-Borzig）开始研制新型的20mm高炮对Flak 28进行补充。新炮的技术基础是苏罗通（莱茵金属在瑞士成立的子公司）研制的ST-5，经过改进后通过了技术验收，编号为Flak 30。Flak 30的后坐行程很短，炮管也很容易拆卸，每门炮出厂的时候有3根备用炮管，装在金属箱子里（战争末期改为木制）。炮管长1300mm（65倍口径），内含8根右旋膛线。供弹方式为20发弹夹，供弹口位于左侧。击发装置为击发踏板，左侧和右侧踏板分别为全自动和单发射击。Flak 30由单轴的Sd.Anh. 51牵引车携带，进入射击阵位后需要将火炮从炮车上卸下进行射击，不过在紧急情况下也可以直接在跑车上开火。上述事项仅仅适用于朝前方平射，因为炮轮会限制火炮俯仰和旋转角度。炮闩后方就是炮手的座位，垂直俯仰手轮位于火炮右侧，水平旋转手轮位于座位正前方，这样的布局实际上还是有些变扭的。火炮底座四角有着螺旋千斤顶，用来在不平的地面迅速调平。
Flak 30的弹药类型为高爆破片弹/破片燃烧弹和穿甲弹/穿甲燃烧弹。高爆破片弹/破片燃烧弹重量为294-300克，带有延时引信，自毁时间为5或6秒（约1900米）。穿甲弹/穿甲燃烧弹质量为285-327克，在100米上的穿甲能力约为45mm。
1938年末，军械局责成毛瑟公司对Flak 30进行改进，简化了火炮复进结构以提高可靠性。火炮的射速也随之提高，从Flak 30的300发/分钟提升到了420-480发/分钟。供弹具更换为40发的弹夹，不过部队还是习惯使用旧的20发弹夹，火炮右侧可以加装一个网篮用于存放抛出的弹壳。1941年7月16日，由于东线广泛使用20mm高射炮对地面目标进行射击，因此下达了为这些高射炮配备装甲护盾的命令。最初只有Flak 38装备了这种防盾，不过部队很快发挥能动精神，为Flak 30也装备了防盾。防盾由几块4mm厚的部件组成，很容易拆卸。不过在进行对空射击时不建议使用防盾，因为它重达112公斤，会降低火炮的水平旋转速度。
尽管Flak 38的尺寸和重量相对较小，但山地部队和空降部队需要更加紧凑轻便的防空炮。为此开发了轻量化的Gebirgsflak 38，它和Flak 38的区别在于使用了改进自ST-5的三脚架而不是Flak 38的重型平台。为此牵引车也更窄，适合在山地狭窄崎岖的道路运输，重量也由Flak 38的750公斤下降到468公斤，如果冲压件代替焊接件的话甚至能下降到408公斤。而伞兵版本的Gebirgsflak 38则在轻量化的基础上设计成可拆卸的样式，由最初的17段拆卸改成了更可靠的10段拆卸。其余改进型还有二战最成功的小口径高炮系统——4联装Flak 38，即Flakvierling 38，不过并不在本文中进行讨论。
战前的Flak 30/38在德国国防军中是以营为单位集中训练的，不过开战以后就被拆成了连级单位填补进各个师。1939年9月波兰战役开打的时候，几乎所有第一进攻波次的步兵师，摩托化师和装甲师都拥有20mm高炮连（此时共有47个20mm高炮连的编制）。各师中的20mm高炮连编制属于摩托化反坦克营的第4个连，这样编制的原因是营里其他3个装备37mm反坦克炮的连也都统一使用克虏伯公司的Protse牵引车，虽然型号上有一定的出入（反坦克炮使用Kfz.69牵引，高炮使用Kfz.81牵引），但还是极大得缓解了后勤的压力。不过后来这种舒适的统一就消失了，因为高炮改用Sd.Kfz.10进行牵引了。
高射炮连的是4排制，1个指挥排和3个火力排，指挥排包含1辆Kfz.15指挥车，附属电话部门以及4辆Kfz.2/2。火力排也有自己的指挥机构，是能够独立作战的，指挥机构下属3辆摩托车和2辆Kfz.15指挥车。其他还包括弹药供应部门的2辆Kfz.81和对应的单轴Sd.Anh.32拖车，最后就是4辆牵引着20mm高炮的Kfz.81。也就是说1个高炮连下属12门高炮，不过值得一提的是，还有一种只有4门20mm高炮的小型炮连，是附属于炮兵侦察部队，用于掩护观察系留气球的特殊部队。
在1939年时，20mm高炮连还是德军中唯一的专业防空单位，因为更大口径的88mm高炮此时不得不兼顾对地攻击任务。在同时装备这2款高炮的部队中，20mm高炮通常需要为它们的大口径兄弟承担起防空掩护的责任。在类似北非的很多地区，88mm高炮几乎只朝地面目标射击，Flak 30/38才是此时的主力防空火力。不过在德国本土和占领区的防空任务中，88mm和更大口径的防空炮仍是主流。这种情况在英美空军开始大规模使用战斗轰炸机之后得到了改变，战斗轰炸机非常擅长从低空突袭防空阵地，这时候只有小口径高炮能承担起掩护和驱赶的任务。截至1944年5月1日，德国空军有两万门20毫米高射炮，请注意，德国空军不同于陆军，不是按火炮系统而是按炮管数来计算的，也就是说4联装20mm高炮实际上被算作4门火炮。与这个数字做对比的是3500门37mm高炮，1万门88mm高炮，大约2000门105mm高炮和400门128mm高炮，足可以凸显出小口径高炮的地位。
除了德国军队外，西班牙，芬兰，希腊，匈牙利以及罗马尼亚也是该火炮的使用者，西班牙拿到的主要是内战结束后秃鹰军团没有带走的Flak 30，之后也自行购买了一部分Flak 38。芬兰的购买经历则有些曲折：1939年10月，芬兰订购了134门20mm高射炮，最终谈妥的是70门Flak 30。第一批30门在苏芬战争开始前运到芬兰，不过后续的武器由于《莫洛托夫-里宾特洛甫条约》，不得不转道瑞典再偷运至芬兰。在设法运走了20门之后，瑞典报纸披露了芬兰从意大利购买的菲亚特G.50战斗机通过德国领土过境的消息，让瑞典政府大丢颜面。苏联政府随即提出抗议，德国不得不停止对芬兰的武器供应，到那时芬兰拿到了50门Flak 30。在芬兰被命名为20 Itk / 30的Flak 30表现出极高的效率：根据芬兰的数据，在冬季战争期间，他们击落了104架苏联飞机，使用了50000发子弹（平均每架飞机被击落480发子弹）。
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