В. П. Чернов

АРТИЛЛЕРИЙСКОЕ ОРУДИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Советская Армия и Военно-Морской Флот с первых дней своего существования непоколебимо стоят на страже мирного созидательного труда советского народа и государственных интересов Советского Союза, Вся история наших вооруженных сил свидетельствует о беззаветном служении советских воинов своему народу, Советскому Союзу и великому делу Коммунистической партии Советского Союза.

Советская артиллерия наряду с другими родами войск участвовала в боях за свободу и независимость нашей Родины и достигла выдающихся успехов в своем мастерстве. Она стала главной огневой ударной силой Советской Армии.

Первые советские артиллерийские подразделения были сформированы в самом начале Великой Октябрьской социалистической революции. Это были красногвардейские батареи и присоединившиеся к ним революционно настроенные артиллерийские части старой армии.

В то время наша артиллерия была малочисленна, вооружена орудиями различных систем и калибров, оставшимися от старой армии, и не располагала хорошо подготовленными артиллерийскими кадрами. Несмотря на это, она сыграла большую роль при захвате власти пролетариатом в октябре 1917 г. и в гражданской войне. Она охраняла подступы к Смольному — штабу Великой Октябрьской революции, принимала активное участие в штурме Зимнего дворца и при взятии Кремля в Москве.

Советская артиллерия участвовала в разгроме Колчака, Юденича, Деникина, белопанской Польши. Много замечательных боевых подвигов совершили молодые советские артиллеристы на всех фронтах гражданской войны.

Но вот отгремели последние выстрелы гражданской войны и наступил период мирного развития. Коммунистическая партия повела народы нашей Родины по пути преодоления разрухи, ликвидации экономической отсталости, по пути построения социалистической экономики.

Под руководством Коммунистической партии и Советского правительства наша страна из аграрной и отсталой превратилась в передовую индустриально-колхозную державу. Героический труд советских людей до неузнаваемости преобразил лицо нашей Родины. Социалистическая индустриализация дала возможность усилить обороноспособность страны.

За годы предвоенных пятилеток выросла металлургическая промышленность нашей страны, быстрыми темпами стали развиваться станкостроение и химическая промышленность, без которых нельзя было бы создать мощную базу для производства артиллерийских орудий и боеприпасов. Наша армия начала получать новые орудия, самолеты, танки и другое вооружение. Все это дало возможность уже в 1937 г. вооружить нашу армию новой боевой техникой, а артиллерию новыми, современными орудиями и приборами управления огнем.

Развитие новых видов вооружения, танков и самолетов способствовало появлению новых видов артиллерии, например, самоходной, противотанковой и зенитной.

Для успешного развития советской артиллерии Коммунистическая партия проделала большую работу по подготовке и воспитанию высококвалифицированных командных и конструкторских кадров.

Претворяя в жизнь указания партии, артиллерийские конструкторы в короткий срок создали много новых прекрасных образцов артиллерийского вооружения. В нашей стране широко известны имена выдающихся артиллерийских конструкторов Героев Социалистического труда В. Г. Грабина, Ф. Ф. Петрова, И. И. Иванова и др.

В результате заботы, проявленной Коммунистической партией и Советским правительством, Советская Армия к началу Великой Отечественной войны имела первоклассную артиллерию и хороший командный состав, воспитанный в духе преданности своей Родине и Коммунистической партии.

В 1938–1940 гг. наша артиллерия блестяще выдержала первые испытания в боях с японскими захватчиками {у озера Хасан и на реке Халхин-Гол) и с белофиннами. В этих боях было доказано неоспоримое превосходство советской артиллерии над артиллерией противника.

Советско-финская война 1939–1940 гг. показала, что наши артиллерийские орудия способны разрушить любые оборонительные сооружения.

Великая Отечественная война явилась серьезной боевой школой для Советской Армии. Во время Великой Отечественной войны наши артиллеристы постоянно совершенствовали свое боевое мастерство и учились искусству побеждать врага.

Верховный Главнокомандующий И. В. Сталин так охарактеризовал действия артиллерии в период Великой Отечественной войны: «Своим сокрушающим огнём артиллерия успешно расчищала путь пехоте и танкам в величайших сражениях Отечественной войны, в результате чего враг оказался изгнанным из пределов нашей Родины»[1].

Благодарная Родина высоко оценила боевые подвиги советских артиллеристов: свыше 1600 артиллеристов и минометчиков удостоены звания Героя Советского Союза, тысячи других награждены орденами и медалями Советского Союза. В октябре 1944 г, был опубликован Указ Президиума Верховного Совета СССР об установлении праздника «Дня артиллерии». Ежегодно 19 ноября наши вооруженные силы вместе со всем советским народом отмечают эту знаменательную дату.

Теперь, когда поджигатели войны — злейшие враги Советского Союза и стран народной демократии — ведут борьбу с силами мира и прогресса, стремясь зажечь пожар третьей мировой войны, непобедимая Советская Армия и ее могучая артиллерия бдительно стоят на страже созидательного труда советского народа и государственных интересов Советского Союза, готовые, в случае необходимости, дать сокрушительный отпор агрессорам. «И пусть знают и помнят господа капиталисты, что новая мировая война более опасна для капитализма, чем для лагеря демократии. Если они её развяжут, то это вызовет могучий вооружённый отпор всех свободолюбивых народов, которые не пожалеют своих сил, чтобы навсегда покончить с капитализмом»[2].

* * *

Великая Отечественная война советского народа показала, что в современном бою тесно взаимодействуют пехотинцы, артиллеристы, танкисты, саперы. Чем лучше они знают оружие друг друга, тем более тесным становится это взаимодействие, тем скорее будет достигнут успех в бою и тем меньше будет жертв.

В годы Великой Отечественной войны было немало и таких случаев, когда пехотинцы занимали места выбывших из строя артиллеристов и когда артиллеристы бок о бок с пехотинцами шли в атаку.

Поэтому солдатам всех родов войск нужно знать хотя бы в общих чертах устройство артиллерийского орудия, так же как артиллеристам нужно знать устройство оружия других родов войск.

Эти знания повышают боеспособность нашей армии — армии, охраняющей мирный созидательный труд советского народа по осуществлению программы построения коммунизма в нашей стране, начертанной XIX съездом Коммунистической партии и гениальным трудом товарища Сталина «Экономические проблемы социализма в СССР».

КРАТКАЯ ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ АРТИЛЛЕРИЙСКИХ ОРУДИЙ

В далекие времена, когда огнестрельного оружия еще не существовало, люди пользовались ручным метательным оружием — луком, из которого пускали стрелы (отсюда слова: «выстрел», «выстрелить»). Затем появились метательные машины, служившие для метания тяжелых предметов — камней, ядер и т. д. Такими машинами были, например, баллисты и катапульты (рис. 1 и 2).

Рис. 1. Баллиста.

Рис. 2. Катапульта.

В этих машинах для метания была использована сила упругости воловьих жил и кишок.

Люди пользовались такими машинами больше тысячи лет и хорошо освоили технику их изготовления и способы их применения. Однако самые совершенные из этих машин могли метать ядра не дальше чем на 200 метров.

Несколько лучшие результаты давало использование упругости дерева. В средние века появились бриколи (рис. 3) — метательные машины, производившие выстрел следующим образом: закрепленный в станке деревянный брус сгибали, оттягивая его цепью или канатом, привязанным к верхней части бруса.

Рис. 3. Бриколь.

Перед согнутым брусом помещали четырехгранный кованый заостренный болт. Когда цепь отпускали, освобожденный брус выпрямлялся и с большой силой ударял в болт, который летел в цель. Однако и эти машины оказывали войскам слишком слабую помощь: они были недостаточно дальнобойными и не обеспечивали точных попаданий. Поэтому во всех странах, достигших известного технического уровня, в течение долгого времени производились поиски новых источников энергии и новых технических средств для метания снарядов. Такие средства были найдены. Для метания снарядов стали применять силу пороховых газов.

Еще до начала нашей эры китайцы знали, что если смешать серу, селитру и уголь и к смеси поднести огонь, то смесь эта вспыхнет и быстро сгорит, даст много дыма и разбросает все, что лежит вокруг. Китайцы изготовляли эту смесь и сжигали ее в большие праздники для развлечения.

От китайцев об этой смеси (теперь эту смесь называют порохом) узнали другие народы. С течением времени они научились использовать скрытую энергию, которой обладает порох, для метания снарядов — порох закладывали в трубу, закрытую с одной стороны, затем в трубу клали железное ядро, подносили к запальному отверстию в трубе раскаленный прут — происходил взрыв, из трубы вылетали пламя и дым, и в противника летело железное ядро.

Дата появления на Руси огнестрельного орудия точно не установлена. В старинных летописях имеются упоминания о том, что в 1382 г. при обороне Москвы от войск хана Тохтамыша были применены огнестрельные орудия. Совершенно очевидно, что первые орудия на Руси появились гораздо раньше, чем они впервые были применены в бою. Первые образцы огнестрельных орудий были очень несовершенны. Они представляли собой толстые железные трубы с гладкими внутренними стенками (рис. 4); эти трубы укреплялись на деревянных станках.

Рис. 4. Бомбарда конца XIV в.

Прицелов не было. Наводка была грубая. Стреляли из таких орудий каменными ядрами или кусками железа. Но уже во второй половине XV века в России начали отливать пушки из меди и бронзы.

При Иване Грозном артиллерия стала быстро развиваться. В войнах, которые Иван Грозный вел с целью уничтожить угрозу мирному существованию Московского государства, он использовал артиллерию как одно из наиболее сильных средств разрушения. Так, например, при осаде Казани в 1552 г. под стенами города было сосредоточено около 150 тяжелых орудий. Огнем этих орудий стены города были разрушены. Русские войска взяли Казань.

В 1547 г. Иваном Грозным были учреждены стрелецкие полки, в состав которых была включена артиллерия. Таким образом, в России была создана полковая артиллерия. В странах Западной Европы полковая артиллерия появилась лишь через 50 лет после этого.

С развитием артиллерии в России появляются замечательные мастера орудийного производства. Среди таких мастеров в первую очередь необходимо отметить Андрея Чохова. Отлитая им в 1586 г. «Царь-пушка» (рис. 5) свидетельствует о незаурядных способностях мастера и о высоком, по тому времени, уровне производства орудий.

Рис. 5. Царь-пушка.

Ни одному иностранному мастеру не удалось отлить подобное орудие. «Царь-пушка» имеет калибр 89 сантиметров, длину 5 метров и вес 39 тонн.

Большого развития русская артиллерия достигла в период царствования Петра I. В этот период была создана регулярная армия и реорганизована русская артиллерия. Петр I придал артиллерии стройную организацию и упорядочил артиллерийское производство (было сокращено число калибров и уменьшен вес орудия)[3]; он положил также начало систематическому артиллерийскому образованию и добился высокого уровня боевой подготовки. Петр I разделил артиллерию по характеру выполняемых задач на полевую (в том числе и полковую), крепостную и осадную. Им была создана и конная артиллерия (на Западе конная артиллерия появилась только 50 лет спустя).

Все заботы Петра I об артиллерии окупились сторицей. Русская артиллерия превратилась в грозную и могучую силу, способную сломить сопротивление любого врага.

Большую роль сыграла русская артиллерия в Полтавском бою в 1709 г. В этом бою лучшая по тому времени армия в Западной Европе — армия шведского короля Карла XII— была наголову разбита русскими войсками. В Семилетней войне с Пруссией (1756–1762 гг.) русские войска одержали блестящую победу над войсками Фридриха II. Его армия, считавшаяся «непобедимой», потерпела поражение. Вооруженная «единорогами»[4], наша артиллерия показала свое бесспорное превосходство над артиллерией прусской армии.

Великие полководцы А. В. Суворов и М. И. Кутузов хорошо понимали громадное значение артиллерии в военных действиях. Так, в героическом штурме Измаила очень большую роль сыграла артиллерия. В итальянском и швейцарском походах (1799 г.) русские артиллеристы в труднейших условиях вели уничтожающий огонь по врагу; при этом они проявили невиданную выносливость и стойкость.

В период Отечественной войны 1812 г. русской артиллерии пришлось вступить в единоборство с французской артиллерией, занимавшей в то время в Западной Европе первое место. Во всех битвах с врагом преимущество оставалось на стороне русских артиллеристов. Особо выдающиеся боевые качества русской артиллерии были проявлены в Бородинском сражении.

Героическая оборона Севастополя в 1854–1855 гг. принесла новую славу русским артиллеристам. Артиллеристы севастопольского гарнизона стояли насмерть у своих орудий. За каждый шаг своего продвижения вперед враг расплачивался ценой огромных потерь.

Историй русской артиллерий второй половины XIX века знаменательна большими достижениями в области артиллерийской науки и важными изобретениями в области артиллерийской техники.

До середины XIX века артиллерия во всех странах была вооружена гладкоствольными орудиями, которые заряжались с дула и стреляли снарядами, имеющими форму шара.

Крымская война (1853–1856 гг.) показала, что гладкоствольные орудия уже отжили свой век: они не отвечали требованиям современного боя. Нужны были более дальнобойные и более метко стреляющие орудия.

В результате ряда работ и изысканий были созданы нарезные орудия (с нарезами в канале ствола)[5], которые удовлетворяли этим требованиям. Нарезы нужны для того, чтобы обеспечить правильный полет снаряда в воздухе, а полет будет правильным в том случае, если снаряд на всем своем пути будет лететь головной частью вперед. Как показали исследования, правильно летит в воздухе снаряд, вращающийся вокруг своей оси.

Снаряды для нарезных орудий делаются не шаровыми, как для гладкоствольных, а продолговатыми. На снарядах закрепляется медное кольцо — так называемый ведущий поясок. Когда снаряд под действием пороховых газов начинает двигаться в стволе, ведущий поясок врезается в нарезы (медь более мягкий металл, чем металл орудийных стволов) и снаряд одновременно с поступательным движением приобретает вращательное движение вокруг своей оси.

К созданию нарезных орудий русские артиллеристы приступили в 1856 г. Чтобы создать нарезные орудия с хорошими баллистическими качествами, потребовалось решить трудные задачи в области технологии и баллистики — науки, изучающей условия и законы движения снарядов в канале орудий и в воздухе. Эти задачи были решены.

В 1858–1859 гг. под руководством Н. В. Маиевского производились испытания 4-фунтовых нарезных медных пушек[6], заряжаемых с дула. Эти пушки, имевшие 6 винтовых нарезов и стрелявшие гранатой с цинковыми выступами, были приняты на вооружение в 1860 г.

Для дальнейшего повышения боевых свойств орудия было необходимо увеличивать дальность и меткость стрельбы. Увеличение дальности достигалось увеличением заряда, а это привело к увеличению давления в канале ствола. Нужен был более прочный ствол. Медь, бронза и чугун уступили место более прочному металлу — стали. Для повышения боевых свойств орудия необходимо было также правильно рассчитать начальную скорость снаряда, то есть ту скорость, с которой снаряд вылетает из орудия, и изучить полет снаряда в воздухе. За решение этой задачи взялся ученый-артиллерист Н. В. Маиевский, Его достижения в этой области были очень велики. Открытые им законы были положены в основу проектирования самых разнообразных артиллерийских систем.

Окончательное перевооружение русской артиллерии нарезными орудиями относится к 1867 г.

В 1867 г. были приняты на вооружение 4-фунтовые нарезные стальные орудия, заряжавшиеся с казенной части и имевшие клиновой затвор. В этом же году под наблюдением Н. В. Маиевского были спроектированы и изготовлены 8-, 9- и 10-дюймовые стальные береговые орудия, предназначавшиеся для стрельбы большими зарядами.

Позднее известный ученый-артиллерист профессор А. В. Гадолин предложил новый способ изготовления стволов дальнобойных и скорострельных орудий, а именно: делать ствол орудия не из одного, а из нескольких слоев. А. В. Гадолин детально разработал этот способ изготовления стволов и научно обосновал его. Кроме того, А. В. Гадолин предложил использовать так называемый призматический порох[7]. В России этот порох начали изготовлять раньше, чем в других государствах. Труды Н. В. Маиевского и А. В. Гадолина принесли заслуженную славу их авторам. Эти труды стали известны не только в России, но и в Западной Европе.

Немало труда в дело создания русской нарезной артиллерии вложил талантливый русский артиллерист С. С. Семенов. Особенно много внимания уделял он проектированию лафетов[8].

В 1867 г. он построил железный лафет для 6-дюймовой медной мортиры. А через год спроектировал лафеты к орудиям более крупных калибров — 8- 9-дюймовым. С. С. Семенов спроектировал я построил также лафеты для осадных и крепостных пушек. Эти лафеты были очень прочными и с успехом применялись даже в первую империалистическую войну.

Таким образом, в результате неустанного труда выдающихся русских ученых-артиллеристов в России уже к 70-м годам прошлого столетия имелись орудия, стрелявшие сравнительно далеко и метко. Количество калибров было сокращено: в основном в этот период изготовлялись орудия двух калибров — 4-фунтовые и 9-фунтовые, Орудия стали легче и прочнее.

Среди замечательных русских изобретателей второй половины XIX века необходимо отметить В. С. Барановского. В 70-х годах по его проекту была изготовлена первая скорострельная полевая пушка. Таким образом, идея скорострельного орудия была впервые осуществлена в России. В 1872–1877 гг. В. С. Барановским был разработан ряд образцов, 2,5-дюймовых скорострельных пушек для конной и горной артиллерии.

Для своих пушек В. С. Барановский разработал безоткатный лафет. Орудие с таким лафетом при выстреле остается почти на том же месте, что и до выстрела; откатывается только ствол орудия. Благодаря этому расчету не приходится тратить времени на возвращение орудия на то место, где оно находилось до выстрела. Кроме того, В. С. Барановским был предложен первый унитарный патрон. Унитарный патрон представляет собой снаряд, соединенный с гильзой, в которой находится заряд, в одно целое. При стрельбе унитарным патроном сокращается время, необходимое для заряжания орудия — орудие заряжается за один прием. Во время одного из испытаний, проводившихся в 1879 г., В. С. Барановский трагически погиб.

К выдающимся деятелям второй половины XIX в. в области артиллерии принадлежит А. П. Энгельгардт. С его именем связано создание 6-дюймовой полевой мортиры на колесном ходу, принятой на вооружение в 1885 г. С принятием на вооружение этого орудия было положено начало созданию полевой тяжелой артиллерии. При активном участии А. П. Энгельгардта были проведены работы по конструированию упругих лафетов, в частности А. П. Энгельгардтом был разработан лафет к 3-дюймовой (76-миллиметровой) скорострельной пушке обр. 1900 г. А. П. Энгельгардт впервые в России осуществил подрессоривание лафетов, передков и зарядных ящиков буферами.

В начале XX века в русской артиллерии было принято на вооружение новое орудие — 3-дюймовая полевая скорострельная пушка обр. 1902 г. (рис. 6).

Рис. 6. 3-дюймовая (76-миллиметровая) полевая скорострельная пушка обр. 1902 г.

Это орудие представляло собой усовершенствованную 3-дюймовую скорострельную пушку образца 1900 г. Оно имело гидравлический тормоз отката и пружинный накатник. 3-дюймовая полевая скорострельная пушка имела начальную скорость снаряда 588 метров в секунду, что на 58 метров в секунду превышало начальную скорость 75-миллиметровой французской пушки. Дальность стрельбы этой пушки была 6400 метров, скорострельность 12 выстрелов в минуту. Орудие отличалось прочностью и выносливостью.

В 1904 г. была принята на вооружение скорострельная гаубица (особый вид орудия — см. ниже), изготовленная на Обуховском заводе. Эта гаубица имела оригинальное устройство. Большой новостью был ее уравновешивающий механизм в виде пружины, поддерживающей дульную часть. Позднее этот принцип уравновешивания ствола был заимствован немецкой фирмой пушечного короля Крупна.

В ходе русско-японской войны из осадной артиллерии были сформированы батареи на конной тяге. Так была создана «полевая тяжелая артиллерия».

В период между русско-японской и первой мировой войной были усовершенствованы многие старые системы и созданы новые. К началу первой мировой войны имелись горные пушки обр. 1909 г., 122-миллиметровые гаубицы обр. 1909 г. и обр. 1910 г., полевые тяжелые 107-миллиметровые пушки обр. 1910 г., 152-миллиметровые гаубицы обр. 1909 г. и обр. 1910 г. и 152-миллиметровые пушки обр. 1910 г. Но артиллерия большой мощности имела на вооружении пушки только старых образцов. А между тем русские артиллеристы к тому времени уже сконструировали несколько новых систем орудий, замечательных по своим качествам. Царское правительство не использовало предложенных ими проектов. Некоторые из них даже попали в руки иностранцев.

Интересен следующий случай.

В 1913 г. членом Артиллерийского комитета Р. А. Дурляховым был разработан проект мощной гаубицы калибром в 420 миллиметров. Расчеты показывали, что снаряд этого орудия мог разрушить любое сильное укрепление. Однако на русских заводах изготовить эту гаубицу не могли, и заказ был передан французскому заводу Шнейдера. Французы не торопились с изготовлением опытного образца. Тем временем немцам, которые усиленно готовились к войне, стало известно, что в России спроектирована мощная гаубица. Они. постарались ознакомиться с проектом и использовать его для своих целей. В результате у немцев к началу войны 1914–1918 гг. появилось новое мощное орудие.

В 1913 г. русским инженером Ф. Ф. Лендером был разработан проект зенитного орудия, но только в 1915 г. были изготовлены первые четыре зенитные пушки. Такое запоздание объясняется недооценкой роли авиации в войне и стремлением возложить задачу борьбы с авиацией на 76-миллиметровые пушки обр. 1902 г.

Много нового внесла в развитие артиллерии первая мировая война. Первые же месяцы войны показали, что решать задачи, которые поставила перед артиллерией эта война, можно лишь при наличии орудий разнообразных типов и калибров. Необходимы были скорострельные пушки, полевые гаубицы, дальнобойные пушки и тяжелые гаубицы осадного типа. Понадобилась также и специальная артиллерия: орудия ближнего боя для ведения траншейной борьбы, зенитные орудия, противотанковые, а также легкие штурмовые орудия, предназначенные для непосредственного сопровождения пехоты в бою. К концу войны в каждой воюющей стране имелись десятки тысяч различных орудий.

После войны 1914–1918 гг. появились специальные виды артиллерии, например противотанковая, зенитная. Были приняты на вооружение минометы. Успехи русской артиллерии были бесспорны, но слабая техническая база и низкий уровень промышленного производства в царской России не могли обеспечить всестороннего развития артиллерии.

В период гражданской войны 1918–1920 гг. советская артиллерия организационно оформилась, окрепла и заняла одно из первых мест среди других родов войск. В ожесточенных сражениях с войсками белогвардейских генералов и иностранных интервентов были заложены новые основы боевого применения артиллерии.

В годы социалистического строительства Коммунистическая партия и Советское правительство уделяли большое внимание развитию артиллерии, совершенствованию ее боевой техники и увеличению могущества ее огня.

Благодаря неустанным заботам Коммунистической партии к началу Великой Отечественной войны советская артиллерия стала первоклассной. Ни в качественном, ни в количественном отношении с ней не могла сравняться артиллерия ни одной иностранной армии.

Главное преимущество советской артиллерии перед иностранной состоит в том, что советская артиллерия развивается в соответствии с наиболее передовыми взглядами на роль и значение артиллерийского огня в современной войне.

К началу Великой Отечественной войны на вооружение артиллерии были приняты новые 76-миллиметровые пушки, 122-миллиметровые пушки и гаубицы, 152-миллиметровые пушки, гаубицы и гаубицы-пушки, 203-миллиметровые гаубицы, 82- и 120-миллиметровые минометы, 37-, 76- и 85-миллиметровые зенитные пушки.

Развитию артиллерии во многом способствовала плодотворная деятельность многих советских конструкторов, прошедших школу советской военной науки.

Для дальнейшего развития советской артиллерии характерным был быстрый рост специальных видов артиллерии — противотанковой, танковой, зенитной артиллерии малого и среднего калибра, авиационной артиллерии, которой вооружились штурмовики и истребители.

Во время войны работа по созданию новых образцов артиллерийского вооружения развернулась еще шире. В первые же годы войны новой материальной частью была вооружена наземная и зенитная артиллерия. На вооружение Советской Армии поступили реактивные минометы, которых до этого не имела ни одна армия. Советская артиллерия была хорошо оснащена приборами управления огнем и всеми видами средств разведки и связи.

В ходе Великой Отечественной войны наша социалистическая промышленность полностью удовлетворяла все возраставшие потребности фронта во всех видах артиллерийского вооружения. В течение последних трех лет войны наши артиллерийские заводы производили ежегодно до 120 000 орудий разных калибров.

Это огромное количество орудий необходимо было обеспечить боеприпасами.

Наша промышленность с честью справилась и с этой задачей. Так, например, в одном 1944 г. было произведено свыше 240 миллионов снарядов, бомб и мин, что в 4 раза превышает количество боеприпасов, произведенных промышленностью царской России за годы первой мировой войны.

ТИПЫ АРТИЛЛЕРИЙСКИХ ОРУДИЙ

Вероятно, все слышали названия артиллерийских орудий — пушка, гаубица, мортира, но далеко не все знают, что они представляют собой, какая между ними разница и каково назначение каждого из этих орудий.

Опыт первой и второй мировых войн показал, что для решения задач, которые ставила перед артиллерией современная война, нужны орудия самых разнообразных типов и калибров. Это объясняется тем, что в современной войне цели, которые должны быть поражены артиллерийским огнем, чрезвычайно разнообразны. Цели могут быть горизонтальные и вертикальные. К числу горизонтальных целей относятся такие цели, как окопы, траншеи, ходы сообщения и т. п. К числу вертикальных целей относятся танки, самоходные орудия, здания, приспособленные для обороны, и т. п. Возникает вопрос, как нужно направить снаряд в ту или другую цель?

Для того, чтобы снаряд глубже проник в цель, необходимо, чтобы угол встречи, то есть угол между траекторией (линией полета) снаряда и поверхностью цели, был близок к прямому (рис. 7).

Рис. 7. Угол встречи снаряда с целью: а — с горизонтальной; б — с вертикальной.

Если этот угол будет значительно меньше прямого, то снаряд может соскользнуть или отразиться от поверхности цели.

При стрельбе по вертикальной цели угол встречи будет близок к прямому в том случае, если траектория снаряда отлога. Для этого выстрел из орудия должен быть произведен под небольшим углом возвышения[9].

Кроме того, чтобы пробить некоторые вертикальные цели, снаряд должен иметь огромную силу удара. Так, например, для того, чтобы пробить броню тяжелого танка, необходим удар мощностью в 1 200 000 лошадиных сил.

Этого можно достигнуть при условии, что снаряд определенного веса будет иметь большую начальную скорость.

При стрельбе по движущимся вертикальным целям большое значение имеет дальность прямого выстрела. Дальностью прямого выстрела называется наибольшее расстояние, на протяжении которого траектория не поднимается выше цели. Очевидно, чем больше отлогость траектории[10], тем больше дальность прямого выстрела. На дальности прямого выстрела можно вести стрельбу, не изменяя установки прицела, что увеличивает скорость стрельбы.

Артиллерийское орудие, у которого снаряд имеет большую начальную скорость и летит по отлогой траектории, называется пушкой (рис. 8 и 9).

Рис. 8. Траектории снарядов, выпущенных из пушки, гаубицы и миномета.

Рис. 9. Пушка, гаубица и миномет.

Легко понять, почему пушка обладает большей дальнобойностью, чем орудия, у которых начальная скорость снаряда меньше.

Для того, чтобы сообщить снаряду большую начальную скорость, нужно иметь большой заряд и длинный ствол. Это нужно для того, чтобы увеличить движущую силу пороховых газов и время действия их на снаряд. Начальная скорость у современных пушек равна 500—1500 метрам в секунду, а длина стволов в 50–70 раз больше, чем их калибр (длину ствола практически удобнее измерять в калибрах).

Из всего сказанного ясно, что для стрельбы по вертикальным целям следует применять пушки. Однако далеко не все цели в современной войне являются вертикальными.

Как было сказано выше, кроме вертикальных целей, имеются и горизонтальные цели. Предположим, что надо уничтожить пехоту противника, находящуюся в окопах. Это важная задача, но можно ли решить ее, стреляя из пушек?

Мы знаем, что траектория пушки отлогая, то есть при стрельбе на малые дальности она мало отклоняется от прямой линии, соединяющей орудие с целью (рис. 8). Поэтому пушечный снаряд, даже очень точно направленный в цель, в редких случаях попадет в самый окоп. Таким образом, стрельба из пушек по пехоте, находящейся в окопах, будет мало действительной или же потребует большого количества снарядов. Что касается горизонтальных целей, находящихся за небольшой возвышенностью, то уничтожить их стрельбой из пушки вообще нельзя, так как снаряды или будут попадать в гребень возвышенности, или перелетать через цель.

Для стрельбы по горизонтальным целям пушки с их отлогой траекторией мало пригодны или совсем непригодны.

Очевидно, для поражения подобных целей необходимо орудие, снаряд которого встретился бы с целью под большим углом, а для этого траектория снаряда должна быть крутой, следовательно, выстрел из орудия должен быть произведен под большим углом возвышения (рис. 8), чем на ту же дальность из пушки. Орудия такого типа называются гаубицами (рис. 9). Гаубицы стреляют при углах возвышения до 65 градусов. Траектория гаубичных снарядов гораздо дальше отходит от воображаемой прямой, соединяющей орудие с целью. Стрельба при больших углах возвышения называется навесной.

Если мы поставим рядом гаубицу и пушку одного калибра, то увидим, что ствол гаубицы короче ствола пушки, а вес гаубицы меньше веса пушки. Если же мы поставим рядом гаубицу и пушку одинакового веса, то увидим, что калибр гаубицы больше калибра пушки, следовательно, снаряд гаубицы будет более мощным, чем снаряд пушки.

В обоих этих случаях начальная скорость и дальность полета снаряда у гаубицы меньше, чем у пушки.

На поле боя могут быть обнаружены цели, для надежного поражения которых необходимо, чтобы траектория снаряда была еще более крутой, чем траектория гаубичного снаряда. Для поражения таких целей в артиллерии имеется третий тип артиллерийских орудий — мортира.

В Советской Армии орудия типа мортиры представлены главным образом минометами. Миномет — гладкоствольное орудие, имеющее простое устройство, небольшой вес и мощный снаряд — мину. Минометы обладают такой крутой траекторией, что могут поражать живую силу и технику противника, расположенные в глубоких складках местности. Из миномета можно вести огонь при углах возвышения от 45 до 80 градусов почти с любого места, где бы его ни поставили, — на дне оврага, внутри разрушенного здания, на небольших полянах в лесу и т. п.

Мы охарактеризовали здесь основные типы артиллерийских орудий. Кроме них, имеются еще промежуточные типы, например гаубицы-пушки, которые соединяют в себе свойства пушки и гаубицы.

БОЕВЫЕ СВОЙСТВА ОРУДИЯ

Успех боевых действий орудия зависит от многих причин. Большое значение имеют боевые свойства орудия: дальнобойность, скорострельность, кучность, крутизна траектории, гибкость огня, подвижность, а также мощность снаряда.

Дальнобойность орудия — это та наибольшая горизонтальная дальность, на которую орудие может вести действительный по своим результатам огонь. Различные орудия имеют различную дальнобойность. Например, у противотанковых орудий дальнобойность меньше, чем у орудий, предназначенных для обстрела тылов противника. Дальнобойность большинства полевых орудий достигает 13–20 километров. Дальнобойность зависит от конструкции орудия, формы снаряда, величины заряда и от ряда других факторов.

Скорострельностью орудия обычно называют наибольшее число выстрелов в одну минуту, которое может сделать орудие при данных условиях стрельбы. Скорострельность зависит от способа заряжания, типа затвора, скорости наведения и устойчивости орудия, а при стрельбе из тяжелых орудий и от веса снаряда. Увеличение скорострельности играет большую роль при стрельбе по подвижным целям. Постараемся объяснить, как влияет каждый фактор на увеличение скорострельности.

В артиллерии применяются два способа заряжания: патронное (унитарным патроном) и раздельное. При первом способе заряжание производится за один прием. При втором способе вначале в патронник вкладывается снаряд, а затем уже заряд, то есть заряжание производится в два приема. Ясно, что патронное заряжание значительно повышает скорострельность, а раздельное заряжание — уменьшает ее. Для наглядности можно привести пример. Скорострельность пушки обр. 1902/30 г. при стрельбе унитарным патроном равна примерно 10–12 выстрелам в минуту, а 122-миллиметровой гаубицы обр. 1910 г., имеющей раздельное заряжание, только 6–8, хотя затворы обеих систем одинаковы.

Применение полуавтоматических затворов резко повышает скорострельность орудия. Еще больше повышают скорострельность затворы с полной автоматикой[11]. Так, 76-миллиметровая пушка с поршневым затвором, действующим вручную, дает не более 10–12 выстрелов в в минуту, в то время как скорострельность того же орудия с полуавтоматикой — 25 выстрелов, а 37-миллиметровая зенитная автоматическая пушка может дать 180 выстрелов в минуту.

Следующим немаловажным фактором в увеличении скорострельности является скорость наведения орудия. Скорость наведения орудия обеспечивается соответствующей конструкцией механизмов наведения, увеличением угла горизонтального обстрела и наличием прицелов, независимых от орудия, позволяющих производить наводку одновременно двум номерам.

Скорость наведения орудия характеризуется величиной перемещения ствола в горизонтальной плоскости при одном обороте маховика поворотного механизма и величиной усилия, необходимого для того, чтобы повернуть маховик механизма на один оборот с заданной скоростью. У 76-миллиметровой пушки обр. 1902 г. это перемещение равно 0-01 (одному делению угломера), в то время как у 76-миллиметровой пушки обр. 1939 г. оно равно 0-25, то есть скорость наведения этой пушки в 25 раз больше, чем пушки обр. 1902 г.

Большое значение имеет также кучность стрельбы.

Рассмотрим, как летят снаряды, выпущенные при одних и тех же установках прицельных приспособлений наведенного орудия.

Опыт показывает, что даже при самой точной наводке орудия снаряды не летят один за другим, по одной траектории, а образуют пучок траекторий (рис. 10).

Рис. 10. Сноп траекторий.

Следовательно, сколько выпускается снарядов, столько же получается и траекторий, столько же точек падения. Происходит, как говорят, рассеивание снарядов. Причин рассеивания снарядов много. Каждый снаряд несколько отличается от другого своим весом. Зерна пороха одного заряда тоже отличаются от зерен пороха другого заряда. Кроме того, заряды отличаются один от другого и своим весом. Следовательно, при выстреле каждый снаряд имеет свою начальную скорость, которая немного отличается от скорости другого снаряда. При наводке орудия наводчик допускает ошибки в установке прицельных приспособлений, поэтому направление полета снаряда при каждом выстреле будет различным. Имеется еще много других причин (в частности, метеорологические условия стрельбы), заставляющих снаряды лететь не по одной траектории.

Итак, снаряды при самой тщательной наводке не попадают в одну точку, они рассеиваются на площади. Размеры этой площади неодинаковы: чем больше дальность стрельбы, тем больше площадь рассеивания.

Допустим, что вы, не меняя установки прицела, произвели из орудия сто выстрелов. Осматривая участок местности, на котором расположились воронки от разрывов снарядов, вы прежде всего увидите, что очертания его по форме напоминают собой некоторую геометрическую фигуру, похожую на эллипс (рис. 11).

Рис. 11. Эллипс рассеивания.

Кроме того, вы заметите, что воронки расположены симметрично относительно осей эллипса и, наконец, к центру эллипса воронки расположены гуще, чем по краям. Таким образом, очевидно, что рассеивание подчиняется определенному закону.

Величина эллипса рассеивания характеризует собой кучность стрельбы: чем меньше эллипс рассеивания, тем больше кучность стрельбы, и наоборот. Кучность стрельбы зависит от качества и однообразия отделки каналов стволов, однообразия формы и веса снарядов, от правильности развески зарядов, устойчивости всей системы при выстреле и ряда других причин.

Износ канала ствола орудия увеличивает рассеивание снарядов, а следовательно, уменьшает кучность стрельбы. Для предупреждения преждевременного изнашивания стволов установлен технический режим огня для орудий каждой системы, соблюдение которого обязательно. Кроме того, за орудием должен быть организован тщательный уход.

Кучность стрельбы необходимо учитывать при выборе целей для артиллерии, Нельзя, например, требовать, чтобы артиллерия стреляла по отдельным бойцам; не нужно также удивляться, если артиллеристы не могут с первого выстрела попасть в пулемет, находящийся в 4-х километрах от орудия, так как для уничтожения пулемета на этом расстоянии требуется в среднем тридцать-тридцать пять 76-миллиметровых гранат после законченной пристрелки.

Чтобы создать наилучшие условия для поражения цели, мы должны выбрать такую траекторию снаряда, которая соответствовала бы характеру цели. Как было сказано выше, при стрельбе по вертикальным целям траектория снаряда должна приближаться к прямой линии, соединяющей орудие с целью, а при стрельбе по целям горизонтальным, наоборот, траектория снаряда должна быть возможно круче. Следовательно, в зависимости от характера цели крутизну траектории нужно менять. Способность орудия обеспечить крутизну траектории является одним из важных боевых свойств орудия.

В условиях современного боя, когда войска насыщены танками, самоходными орудиями, самолетами, бронеавтомобилями и другими подвижными средствами, большое значение приобретает гибкость огня орудия, то есть способность быстро открывать огонь по дели, переносить огонь с одной цели на другую. Гибкость огня обеспечивается тем, что орудие имеет большие углы горизонтального и вертикального обстрела.

Углы горизонтального обстрела орудий старых образцов с однобрусными станками (76-миллиметровые пушки обр. 1927 г. и обр. 1902/30 г.) были равны 4–7 градусам. Поворот на больший угол осуществлялся путем перемещения хобота лафета при помощи правила. Эта операция отнимала немало времени. Кроме того, для обеспечения нужной скорострельности и точности наводки требовалась большая слаженность в работе наводчика и правильного.

У современных систем, с вращающимся верхним станком и раздвижными станинами (57-миллиметровая противотанковая пушка обр. 1943 г.), угол горизонтального обстрела равен 50–60 градусам, а у систем с тумбовой установкой (85-миллиметровая зенитная пушка обр. 1939 г.) —360 градусам. Увеличение горизонтального обстрела достигается путем вращения верхнего станка относительно нижнего. Раздвижные станины при этом обеспечивают устойчивость системы при выстреле. Современные орудия полевой артиллерии, как правило, имеют верхний станок и раздвижные станины, а зенитные — тумбовые лафеты.

Что же касается углов вертикального обстрела, то у орудий старых образцов эти углы были также меньше, чем у современных орудий. Например, у 122-миллиметровой гаубицы обр. 1910 г. наибольший угол возвышения был равен 44,5 градуса, у 122-миллиметровой гаубицы обр. 1938 г. наибольший угол возвышения равен 63,5 градуса.

Артиллерия должна поддерживать пехоту, танки и другие рода войск. Во многих случаях, пользуясь своей дальнобойностью, она может поддерживать двигающиеся войска, ведя огонь с одной огневой позиции. Но при передвижениях на большое расстояние артиллерия должна перемещаться вместе с ними. Говоря военным языком — «артиллерия должна сопровождать пехоту огнем и колесами». Поэтому способность орудия к быстрому передвижению имеет очень важное значение. Скорость перемещения орудия на поле боя по дорогам и без дорог (называется тактической подвижностью. С точки зрения маневренности в бою тактическая подвижность имеет огромное значение. Увеличение скорости передвижения старых систем обычно вело к их поломкам. Поэтому в новых современных системах введено подрессоривание, а на походе — специальное крепление ствола — по-походному.

Для подрессоривания современных орудий применяются рессоры самого различного типа. Большинство из них пружинные, работающие на сжатие (76-миллиметровая пушка обр. 1927 г.). В последние годы широко применяются рессоры автомобильного типа. Включение и выключение рессор производится вручную (76-миллиметровая пушка обр.1927 г., 45-миллиметровая пушка обр. 1937 г.) или автоматически (76-миллиметровые пушки обр. 1939 г. и обр. 1942 г.). В настоящее время нашло применение подрессоривание нового типа — стержневое. Об этом виде подрессоривания мы расскажем в соответствующем разделе нашей книги.

Увеличение легкости передвижения систем достигается путем применения шариковых и роликовых подшипников (подшипников качения) вместо бронзовых подшипников (подшипников скольжения) и целого ряда других технических усовершенствований.

Способность орудий двигаться по бездорожью, по болотистой почве обеспечивается применением дисковых металлических колес с резиновыми шинами. Шины могут быть двух видов: грузолента — массивный литой обод — и шины ГК (губчатая камера). Чем больше диаметр колеса, ширина шины и диаметр покрышки, тем больше проходимость. Следует иметь в виду, что проходимость зависит также и от величины клиренса.

Теперь, как никогда раньше, быстрота переброски войск и вооружения решает успех боя. Поэтому перед конструкторами и инженерами, создающими новые образцы артиллерийского вооружения, стоит вопрос о повышении скорости передвижения орудий. Благодаря их неутомимой и плодотворной работе скорость движения современных орудий неуклонно возрастает. Так, например, первые образцы 76-миллиметрового орудия обр. 1927 г. были рассчитаны на передвижение со скоростью не более 8 километров в час, а в настоящее время скорость передвижения этих орудий достигает 50–60 километров в час.

В зависимости от калибра снаряда определяется и его мощность. Чем больше калибр снаряда, тем больше его размеры, тем больше объем внутренней полости и, следовательно, тем больше взрывчатого вещества можно поместить в него. Все это усиливает действие снаряда.

Так, например, 76-миллиметровая граната при установке взрывателя на осколочное действие поражает 50 % целей на площади в 450 квадратных метров. Граната же вдвое большего калибра весит в шесть раз больше и при тех же условиях поражает цели на площади в четыре раза большей.

Фугасное действие снарядов обычно характеризуется размерами воронки от их разрыва.

При разрыве 76-миллиметрового снаряда, взрыватель которого был установлен на фугасное действие, образуется воронка объемом в 0,5 кубического метра. При разрыве 152-миллиметровой гранаты образуется воронка, объем которой равен 4,5 кубического метра.

Что касается действия снарядов по броне, то чем больше вес снаряда, тем сильнее пробивное действие, при условии одинаковой начальной скорости. Возьмем, например, 45-миллиметровый снаряд, вес которого равен 1,4 килограмма, Такой снаряд пробивает 40-миллиметровую броню на дальности в 400 метров. Теперь возьмем 76-миллиметровый снаряд. Вес этого снаряда 6,5 килограмма. Несмотря на то, что начальная скорость этого снаряда меньше, он пробивает ту же броню на расстоянии в 1500 метров. Становится совершенно ясно, что для увеличения бронепробиваемости необходимо увеличивать не только начальную скорость, но и вес снаряда. С увеличением веса снаряда возрастает также и бетонобойное действие его.

Мощность снарядов в большой степени зависит также и от скорости в момент их встречи с преградой: чем больше эта скорость, тем больше разрушительное действие бронебойного или бетонобойного снаряда.

Мощность снаряда зависит и от типа орудия. Например, мощность гаубичного снаряда повышается за счет увеличения разрывного заряда. Это достигается путем уменьшения толщины стенок снаряда. Возникает вопрос, почему нельзя этого сделать в пушечных снарядах? Вспомните, чем отличается пушка от гаубицы, и вам станет это совершенно ясно. Так как у пушки более длинный ствол и более сильный заряд, то нельзя изготовлять пушечные снаряды с более тонкими стенками, не нарушая при этом их прочности.

Важной характеристикой артиллерийской системы является ее вес в боевом и походном положениях. Калибр орудия, длина ствола, вес снаряда, увеличение начальной скорости и скорострельности, увеличение углов обстрела и т. д. — все это в той или иной мере отражается на весе орудия в боевом положении. Уменьшение веса орудия в боевом положении особенно необходимо для легкой артиллерии (артиллерии сопровождения), которая часто перевозится на поле боя вручную.

Вес системы в походном положении зависит от веса самого орудия в боевом положении и от веса передка и повозки для системы. Уменьшение веса системы в походном положении имеет огромное значение для средней и тяжелой артиллерии, а также для артиллерии большой мощности. Артиллерия этих видов перебрасывается обычно на большие расстояния, поэтому, чем легче такая система, тем быстрее ее можно перебросить из одного пункта в другой.

Однако в случае применения мощных тракторов для перевозки орудий можно меньше считаться с весом системы и за счет увеличения его улучшать боевые свойства орудия.

ОРУДИЕ — ТЕПЛОВАЯ МАШИНА

Что представляет собою орудие, которое делает артиллерию таким грозным родом войск? Для того, чтобы хорошо понять это, нужно предварительно ознакомиться с источником энергии, дающим возможность орудию бросать тяжелые металлические снаряды на большие расстояния.

Мы уже установили, что огнестрельная артиллерия появилась тогда, когда люди узнали свойства черного пороха.

Черный порох состоит из калиевой селитры, угля и серы. Основным горючим веществом служит уголь. В селитре содержится кислород, который бурно выделяется при ее нагревании. Сера служит для того, чтобы облегчить зажжение пороха; кроме того, она является связующим веществом — связывает уголь с селитрой.

Таким образом, черный порох может быстро сгорать в замкнутом пространстве: он не нуждается в притоке кислорода из воздуха. Газы, образовавшиеся в кратчайший промежуток времени, давят с большой силой на снаряд и выбрасывают его из канала ствола.

В современных орудиях применяется бездымный пироксилиновый порох. Он изготовляется из взрывчатого вещества — пироксилина, обработанного смесью спирта с эфиром. Пироксилин получают из хлопка, обрабатывая его смесью азотной и серной кислот. В этом порохе также содержится кислород, который выделяется при взрывчатом разложении пороха. При своем сгорании пироксилиновый порох в отличие от черного совершенно не дает дыма.

При стрельбе из орудий имеет также большое значение количество газов, образующихся при сгорании 1 литра пороха. Для сравнения интенсивности газообразования приведем несколько цифр. При сгорании 1 литра дымного пороха при 0 градусов и при давлении в 1 атмосферу образуется 336 литров газов; при сгорании 1 литра пироксилинового пороха—1440 литров. Этим не исчерпываются те преимущества, которыми обладает пироксилиновый порох по сравнению с остальными горючими веществами.

Большое значение также имеет скорость газообразования, то есть скорость превращения пороха в газ: взрывчатое превращение пироксилинового пороха длится всего лишь около шести тысячных долей секунды.

При взрыве заряда из пироксилинового пороха в канале ствола создается давление, которое достигает 2500–3000 килограммов на один квадратный сантиметр.

Вследствие такого высокого давления и чрезвычайно малого, измеряемого тысячными долями секунды, времени взрывчатого превращения при выстреле создается огромная мощность.

Многие знают, что на открытом воздухе порох горит спокойно и не взрывается. Возьмите ленту бездымного пороха и подожгите ее. Скорость горения пороха на открытом воздухе настолько невелика, что вы сможете по часам проследить время горения. Но нет еще такого секундомера, при помощи которого можно измерить время взрыва той же ленты бездымного пороха в замкнутом пространстве.

Чем же объяснить такую разницу во времени горения?

Оказывается, что все дело в условиях, при которых происходит горение. Разберем случай горения пороха в закрытом сосуде. В этом случае газы, выделяющиеся при горении пороха, заполняют весь объем, Давление резко повышается. Под действием этого давления скорость горения пороха увеличивается, вследствие чего давление продолжает расти; происходит взрыв. При горении же пороха на открытом воздухе газы быстро рассеиваются и давление остается постоянным. Вместе с этим остается постоянной и скорость горения.

Таким образом, увеличивая давление, мы можем увеличить и скорость горения пороха. Следовательно, при желании мы можем получить скорость горения в сотни раз большую, чем при обыкновенном взрыве. Взрывчатое превращение, протекающее со скоростью, измеряемой тысячами метров в секунду, называется детонацией.

Может возникнуть вопрос; что лучше для стрельбы — обычный взрыв или детонация?

Попробуем создать условия, при которых в орудии произойдет детонация. Для этого все пространство каморы, оставшееся за дном снаряда, заполним порохом. Зажжем порох. С началом горения пороха в каморе создается повышенное давление. Под действием этого давления скорость горения остального заряда быстро возрастет. Вследствие этого давление еще больше увеличится. Весь порох сразу превратится в газ. Давление возрастет в несколько раз. Все это произойдет за неизмеримо короткий промежуток времени. При такой кратковременности действия снаряд не успеет еще тронуться с места, как огромное давление разорвет казенную часть ствола на куски. Значит, детонация не годится для стрельбы из орудий.

Нельзя заполнять все заснарядное пространство каморы порохом. Поэтому при составлении зарядов для орудия обращают внимание на объем каморы и на вес необходимого заряда.

Отношение веса заряда в килограммах к объему каморы в литрах называют плотностью заряжания. Обычно плотность заряжания не превышает 0,5–0,7 килограмма пороха на 1 литр объема каморы.

Мы упомянули о детонации обычного пороха. Но есть вещества, которые специально предназначены для получения детонации. Эти вещества называются бризантными. Они могут детонировать от удара, от укола или от трения.

В артиллерии бризантные вещества, чувствительные к уколу, используются для воспламенения заряда пороха и для снаряжения снарядов.

До зажжения порох обладает только скрытой энергией. После воспламенения заряда в каморе происходит взрывчатое превращение. Порох превращается в сильно нагретый газ. Резкое повышение температуры заставляет молекулы газа двигаться быстрее — давление увеличивается. Тем самым химическая энергия пороха превращается в тепловую— то есть в энергию движения молекул газа. Под действием давления начинает двигаться снаряд — энергия пороха превращается в энергию движения снаряда.

Какое количество энергии заключается в заряде пороха?

Простые подсчеты показывают, что снаряд весом 6,5 килограмма, вылетающий из орудия со скоростью 800 метров в секунду, приобретает в канале ствола энергию, равную 212 000 килограммометров.

Но не вся энергия пороха уходит на выталкивание снаряда из орудия. Около двух третей энергии заряда расходуется на различные потери. В нашем примере количество энергии, которое заключено в пороховом заряде, будет равно приблизительно 636 000 килограммометров.

Вся энергия заряда выделяется всего лишь за шесть тысячных долей секунды, при этом мощность получается равной 470 000 лошадиных сил. Вот какова мощность выстрела небольшой пушки.

При выстреле в орудий происходят сложные химические процессы газообразования, в результате чего развивается очень высокая температура, равная 2500–3000 градусов. При этом производится огромная работа по сообщению движения снаряду.

Таким образом, артиллерийское орудие представляет собой тепловую машину, основанную на использовании энергии сильно нагретых газов, которые образуются при взрывчатом превращении заряда. Эта машина является весьма оригинальной по условиям и характеру работы.

Несмотря на все свои преимущества, порох обладает и целым рядом существенных недостатков.

Прежде всего, температура взрывчатого превращения почти в три раза превышает температуру пламени обыкновенной газовой горелки и в два раза температуру плавления стали, из которой изготовляется ствол орудия. Может даже возникнуть вопрос: почему же ствол не расплавляется при первом же выстреле? Однако найти объяснение этому очень легко, если вспомнить, что время взрывчатого превращения равно только шести тысячным долям секунды. За такой короткий промежуток времени ствол не успевает нагреться до температуры плавления. Но все же от этой температуры и от трения снаряда ствол сильно нагревается, и при интенсивной стрельбе приходится делать перерывы для его охлаждения. В результате высокой температуры и действия газов металл со временем портится, «выгорает», и ствол приходит в негодность.

Мы с вами уже видели, что давление в канале ствола при выстреле достигает 2500–3000 килограммов на один квадратный сантиметр. Для того, чтобы ствол мог выдержать такое большое давление, его стенки делают толстыми. Это увеличивает вес артиллерийского орудия, уменьшает его подвижность и тем самым снижает боевые качества.

Большим недостатком является также звук выстрела. Он демаскирует орудие. Попытки заглушить звук выстрела пока желательных результатов не дали.

Кроме этого, серьезным недостатком применения пороха является пламя, образующееся у дула в момент выстрела. Так называемый блеск выстрелов нередко позволяет противнику обнаруживать стреляющую батарею.

Все эти недостатки пороха заставили артиллерийских инженеров призадуматься над вопросом о возможности замены пороха другим источником энергии. Но об этом мы расскажем в конце книги.

Можно ли управлять горением заряда

Для того, чтобы зажечь пороховой заряд, применяют капсюль. Но взрывом одного капсюля зажечь боевой заряд трудно. Поэтому за капсюлем в капсюльной втулке располагают лепешки более шероховатого черного пороха. Вследствие шероховатости и мелкозернистости воспламенение черного пороха происходит очень быстро. Кроме того, черный порох при нормальном давлении горит быстрее бездымного. Газы, образующиеся в результате горения воспламенителя, повышают давление, что облегчает зажжение боевого заряда.

Встает вопрос: что произойдет, если изготовить пороховой заряд из очень мелкого пороха? Такой заряд быстро сгорит и превратится в газы. Сразу же получится очень высокое давление. Снаряд быстро начнет двигаться по каналу ствола. Но по мере продвижения снаряда заснарядное пространство будет увеличиваться. Так как притока новых газов не будет, то давление на снаряд начнет быстро падать, вследствие чего скорость движения снаряда будет увеличиваться незначительно. Работа пороховых газов в канале ствола будет крайне неравномерна. Что же произойдет, если взять очень крупный порох? Крупнозернистый порох не успеет сгореть за время выстрела. Снаряд вылетит из канала ствола, а вслед за ним вылетят и остатки несгоревшего пороха. Порох не будет использован полностью.

Размер зерен пороха должен подбираться таким образом, чтобы пороховой заряд сгорел целиком незадолго до вылета снаряда из дула. В этом случае приток газов будет происходить почти в течение всего времени движения снаряда по стволу и не будет резкого скачка давления в начале движения снаряда.

Вы помните, что различные орудия имеют различную длину ствола, поэтому нельзя изготовлять заряды для всех орудий из одного и того же пороха. Для орудий с более длинными стволами заряд должен изготовляться из более крупного пороха; для орудий с малой длиной ствола — из более мелкого пороха. Итак, изменяя величину зерен пороха, мы можем регулировать время горения заряда, можем добиться притока газов в течение почти всего времени движения снаряда в стволе. Следовательно, мы можем управлять горением пороха в стволе.

КАК УСТРОЕНО ОРУДИЕ

Для того, чтобы понять, как действует такая сложная тепловая машина, какой является современное артиллерийское орудие, нужно знать устройство и назначение его важнейших частей.

Всякое артиллерийское орудие независимо от его типа, системы, калибра и веса состоит из ствола с затвором и лафета с механизмами. Познакомимся с каждой из этих частей настолько подробно, насколько нам позволяет объем этой книги.

Ствол

Часть орудия, которая при выстреле придает снаряду направление полета, поступательную скорость и вращательное движение, называется стволом (рис. 12).

Рис. 12. Ствол.

Ствол представляет собой трубу, закрытую с одного конца затвором. Передняя часть ствола называется дульной, задняя — казенной. На казенную часть навинчивается казенник. Канал ствола разделяется на камору (патронник) и нарезную часть, соединяемые между собой коническим скатом.

На дульном и казенном срезах трубы имеется по две пары взаимно перпендикулярных рисок. Если аккуратно наклеить по ним нити, то образуется два перекрестия. Центры перекрестий соответственно называются центром дульного и казенного срезов. Прямая линия, соединяющая центры дульного и казенного срезов, определяет положение оси канала ствола.

Основным недостатком гладкоствольных орудий, как вы помните, являлось то, что они обладали незначительной дальнобойностью и малой меткостью. Шаровые снаряды — бомбы, вкладываемые с дула, должны были свободно входить в ствол. При этом образовывался зазор между снарядом и стенками канала ствола; в этот зазор при выстреле прорывались пороховые газы, в результате чего начальная скорость шаровых снарядов была мала. Кроме того, эти снаряды быстро теряли скорость при полете в воздухе, ввиду того, что они встречали большое сопротивление воздуха. Все это приводило к тому, что дальность стрельбы была невелика. Поэтому артиллеристы давно стремились заменить шаровые снаряды продолговатыми с заостренной головной частью для уменьшения силы сопротивления возе духа.

Однако, если выстрелить таким снарядом из гладкоствольного орудия, то снаряд будет кувыркаться в воздухе. Что же нужно сделать, чтобы снаряд не кувыркался?

Для этого на поверхности канала ствола делаются желобки, идущие обычно по винтовой линии слева вверх направо. Эти желобки называются нарезами. Часть поверхности канала ствола, заключенную между двумя нарезами, называют полем нареза (рис. 13).

Рис. 13. Калибр, нарез, поле.

На снарядах делаются ведущие пояски из металла более мягкого, чем металл ствола (обычно из меди); пояски прочно закреплены на снарядах. Когда снаряд под действием пороховых газов при выстреле начинает двигаться по каналу ствола, ведущий поясок врезается в нарезы, и так как они идут по винтовой линии, то снаряд поворачивается вокруг своей оси. Таким образом, снаряд, помимо поступательного движения, получает еще и вращательное.

Понять, почему вращательное движение сообщает снаряду устойчивость в воздухе, увеличивает дальность полета и заставляет снаряд лететь вперед головной частью, нам поможет гироскоп.

Гироскоп представляет собой несколько видоизмененный обыкновенный волчок.

Предположим, что снаряд, получивший в канале орудия быстрое вращение, совершает полет в безвоздушном пространстве, где сила сопротивления воздуха отсутствует. Быстро вращающийся снаряд можно рассматривать как свободный от внешних воздействий гироскоп, к центру тяжести которого приложена единственная сила — вес. Допустим, что при выстреле оси канала ствола придали угол возвышения, то есть дуло ствола было приподнято кверху. Такой же угол наклона получит при выстреле из орудия и ось продолговатого снаряда, вращающегося вокруг своей оси. Во все время полета продольная ось снаряда-гироскопа будет сохранять то направление, которое она имела при вылете из канала ствола.

Под действием силы тяжести снаряд будет падать на землю. Такое положение снаряда невыгодно артиллеристам. Для того, чтобы пробить встречаемое препятствие, снаряд должен попасть в него головной частью, а в рассмотренном случае он ударится о преграду боком.

Обратимся теперь к действительным условиям стрельбы. В этом случае на быстро вращающийся вокруг своей оси артиллерийский снаряд действует сила сопротивления воздуха (рис. 14).

Рис. 14. Силы, действующие на снаряд, летящий в воздухе.

Опять воспользуемся для опыта гироскопом. При быстром вращении маховика ось гироскопа сохраняет неизменное положение в пространстве. Для исследования движения вращающегося снаряда сообщим маховику быстрое вращение. Чтобы представить себе действие силы сопротивления воздуха на снаряд, надавим пальцем или палочкой на ось гироскопа (рис. 15).

Рис. 15. Гироскоп.

При быстром вращении маховика ось вовсе не будет изменять своего направления, как это было бы при невращающемся маховике. Вместо этого ось гироскопа начнет медленно поворачиваться так, что все точки этой оси будут двигаться по окружности, а сама ось начнет описывать фигуру, напоминающую правильный конус. Установим далее гироскоп так, чтобы его ось была почти горизонтальна, и снова приложим усилие к концу оси. Мы убедимся в том, что ось гироскопа по-прежнему, не опрокидываясь, будет описывать конус, но более узкий, чем ранее, мало отклоняясь от линии горизонта. Результаты такого опыта показывают, что ось вращающегося гироскопа под действием усилия не увеличивает своего первоначального наклона, гироскоп не опрокидывается и конец его оси остается вблизи от линии горизонта.

Если теперь вместо гироскопа, к оси которого мы приложили усилие, будем рассматривать вращающийся снаряд, к оси которого приложена сила сопротивления воздуха, то мы увидим, что такой снаряд не будет кувыркаться в воздухе и его вершина, описывая конус вокруг касательной к траектории в данной точке, во все время полета останется близкой к траектории. Положение того «послушного» снаряда (рис. 16) вполне удовлетворяет артиллеристов: вращающийся снаряд устойчив в полете и ударяется о преграду заостренной головной частью.

Рис. 16. Полет вращающегося снаряда в воздухе: а — ось снаряда описывает конус; б — вершина снаряда близка к траектории.

Меткость стрельбы становится значительно большей.

При выстреле пороховые газы давят внутри канала ствола по всем направлениям (рис. 17): на дно снаряда, на стенки и на дно канала ствола, стремясь изменить его форму и размеры.

Рис. 17. Силы, действующие на снаряд и на ствол орудия при выстреле.

Но при давлении в толще стенок ствола возникают упругие силы, которые сопротивляются действию пороховых газов.

Давление пороховых газов, умноженное на площадь дна снаряда, представляет собой силу, приложенную к центру снаряда и направленную в сторону выстрела.

Эта сила заставляет снаряд двигаться вперед. Сила, действующая на дно ствола, стремится вырвать дно или разорвать ствол в поперечном сечении. При достаточной прочности ствола эта сила производит откат орудия.

Вследствие волнообразного движения газов в заснарядном пространстве давление газов на стенки ствола в различных точках неодинаково. Разделим внутреннюю поверхность ствола на небольшие участки. Будем считать давление в пределах каждого участка одинаковым. Умножим давление на каждом участке на площадь этого участка. Мы получим силы, направленные перпендикулярно к внутренней поверхности канала ствола. Эти силы стремятся разорвать ствол в продольном направлении.

Таким образом, в результате действия всех этих сил при недостаточной прочности ствола может произойти поперечный или продольный разрыв его.

Для того, чтобы ствол надежно сопротивлялся поперечному разрыву, нужно увеличить толщину его стенок, При этом, чем толще они будут, тем ствол будет прочней. Но достаточно ли этого для прочного сопротивления ствола продольному разрыву? Нет, недостаточно. Опытом установлено, что увеличение толщины стенок свыше одного калибра нецелесообразно, так как это утяжеляет ствол и ведет к нерациональному использованию металла.

Для того, чтобы уяснить действие давления газов на поверхность стенок канала ствола, проделаем следующий опыт. Возьмем плоское резиновое кольцо (рис. 18), начертим несколько концентрических окружностей на равных расстояниях одна от другой.

Рис. 18. Опыт с резиновым кольцом.

Если в канал кольца будем вдвигать деревянный конус, то легко заметим, что диаметры окружностей, прилегающих к каналу, увеличатся в значительно большей степени, чем диаметры окружностей, начерченных ближе к наружной поверхности.

Если мы будем продолжать вдвигать конус, то сначала начнут рваться внутренние слои, а уже после них — наружные.

Этот опыт наглядно показывает, что слои принимают не одинаковое участие в сопротивлении растяжению: внутренние — больше, наружные — меньше. При достаточной толщине кольца возможно, что внутренний слой разорвется, а наружный слой не разорвется. Ствол, в котором произойдет разрыв внутреннего слоя, уже не годится для дальнейшей стрельбы.

Подобные явления происходят и в стенках ствола орудия.

Таким образом, вопрос увеличения сопротивления ствола продольному разрыву не мог быть разрешен только путем увеличения толщины стенок ствола.

Необходимо было создать такую конструкцию ствола, при которой все слои металла были бы равномерно напряжены, а напряжения, возникающие на его внутренней поверхности уменьшены. Этого можно достигнуть, составляя ствол из отдельных слоев. Такие стволы называются скрепленными.

Процесс скрепления состоит в следующем: берут две трубы со стенками равной толщины (рис. 19).

Рис. 19. Идея скрепления ствола.

Внутренний диаметр одной трубы несколько меньше наружного диаметра другой. Нагреем большую трубу до температуры 400–450 градусов, наденем ее на меньшую трубу и дадим остыть составной трубе- При остывании наружная труба будет стремиться принять свои первоначальные размеры, то есть она начнет сжиматься. Ее внутренний диаметр будет уменьшаться и сжимать внутреннюю трубу. Но так как внутренняя труба будет оказывать сопротивление, то наружная не примет своих первоначальных размеров. Таким образом, после охлаждения до нормальной температуры наружная труба окажется несколько растянутой, а внутренняя — сжатой. Такое состояние смежных слоев, где внутренний слой сжат наружным, называется взаимным натяжением.

До выстрела в наружной трубе наиболее растянутыми будут внутренние слои, а наименее — наружные. Что касается внутренней трубы, то ее слои будут находиться в сжатом состоянии, при этом наружные слои будут менее сжаты, а внутренние — более сжаты.

При выстреле под давлением пороховых газов внутренняя труба вначале приходит в нормальное состояние, а затем начинает растягиваться вместе с наружной трубой. С этого момента внутренняя и наружная трубы сильнее сопротивляются давлению пороховых газов. Ясно, что при этом в канале такого ствола может быть допущено большее давление, чем в сплошном стволе той же толщины.

Такое расположение слоев металла позволяет увеличить допустимое давление в канале ствола по сравнению с нескрепленным стволом. Составив ствол орудия не из двух, а из четырех, пяти или более слоев, мы можем при заданном допускаемом давлении уменьшить вес ствола или при данном весе — увеличить допускаемое давление в канале ствола.

Следовательно, при данной толщине ствола сопротивление его давлению пороховых газов растет с увеличением числа скрепляющих слоев; скрепленные стволы, имеющие такое же сопротивление, как и однослойные, будут иметь значительно меньшую толщину стенок, и из двух скрепленных стволов с одинаковой толщиной стенок будет больше сопротивляться давлению пороховых газов тот, который имеет большее число скрепляющих слоев.

Вследствие того, что во время выстрела давление пороховых газов по длине ствола неодинаково, скрепление распространяется на ту часть ствола, в которой ожидается наибольшее давление. Начиная с сечения ствола, в котором должно находиться дно снаряда в момент конца горения порохового заряда, и далее до дула число скрепляющих слоев можно уменьшить.

Скрепление орудийных стволов может быть произведено при помощи колец, проволоки, кожуха, путем самоскрепления (автофретирование) и смешанным способом.

Увеличение прочности ствола не устраняет все же быстрого износа поверхности канала ствола.

Износ поверхности канала ствола влечет за собой потерю боевых качеств всего орудия, хотя остальные механизмы и агрегаты его еще совершенно не изношены. Для того, чтобы отремонтировать или сменить ствол, необходимо целиком все орудие отправлять на завод, и, таким образом, орудие надолго выбывает из строя.

Здесь возникает важный и интересный вопрос: какова же общая продолжительность жизни орудия?

После определенного числа выстрелов ствол приходит в состояние, при котором дальнейшее его боевое использование невозможно. Для орудий крупных калибров это состояние наступает уже после 150–200 выстрелов, а для орудий средних и малых калибров — после 10–15 тысяч выстрелов.

Кроме того, необходимо иметь в виду, что переплавка стволов, изготовленных из дорогостоящей стали, невыгодна экономически. Поэтому возникла мысль обновлять орудия, заменяя не весь ствол, а лишь тонкий внутренний слой металла. Для осуществления этой операции растачивают канал ствола. Вместо расточенной части вставляют тонкостенную трубу, называемую лейнером.

Впервые эта идея была осуществлена в 8-дюймовой и 9-дюймовой русских гаубицах, которые участвовали в русско-турецкой войне 1877–1878 гг.

В современных орудиях применяются два вида лейнеров: скрепленные лейнеры и свободные лейнеры.

Скрепленные лейнеры обычно вставляются с очень малым натяжением. В этом случае натяжение создается не столько для скрепления, сколько для обеспечения плотного соприкосновения наружной поверхности лейнера с внутренней поверхностью ствола. Смену скрепленных лейнеров нельзя производить на огневой позиции; для этого орудие нужно отправлять в мастерскую.

Для того, чтобы лейнер можно было заменить на огневой позиции, его обычно вставляют в ствол с зазором (рис. 20).

Рис. 20. Ствол со свободным лейнером.

Наружный диаметр свободного лейнера должен быть меньше внутреннего диаметра ствола. При этом образуется зазор, равный 0,1–0,3 миллиметра. При выстреле лейнер прижимается плотно к внутренней поверхности ствола, который при этом тоже сопротивляется давлению пороховых газов. После выстрела зазор между свободным лейнером и стволом должен быть равен первоначальному зазору. Поэтому свободные лейнеры изготавливаются всегда из высококачественных легированных сталей.

Лейнеры изготавливаются цилиндрической и конической формы. Цилиндрические лейнеры могут быть вставлены в ствол и с дульной части, и с казенной. Конические лейнеры вставляются в ствол только с казенной части. От перемещения в стволе лейнер удерживается специальными приспособлениями.

Так, например, для того, чтобы цилиндрический лейнер, вставленный в ствол с дульной части, не вращался, ставится шпонка, одна часть которой находится в теле ствола, а другая в лейнере. От продольного перемещения назад лейнер удерживается кольцевым уступом ствола в казенной части, а от перемещения вперед — дульной гайкой и т. д.

Кроме лейнеров, в современных артиллерийских орудиях широко применяются так называемые свободные трубы (рис. 21).

Рис. 21. Ствол со свободной трубой.

Свободная труба, в отличие от свободного лейнера, имеет более толстые стенки и вставляется в ствол с большим зазором. Свободную трубу вставляют в ствол с казенной части до упора в кольцевой уступ ствола, затем ее зажимают казенником. Таким образом, исключается возможность перемещения ее в продольном направлении. Вращение трубы в стволе предотвращается шпонкой.

Применение свободной трубы дает возможность использовать менее дорогую сталь, вследствие большей толщины ее стенок; кроме того, не требуется большой точности обработки наружной поверхности трубы. Основным недостатком свободной трубы по сравнению со свободным лейнером можно считать ее большой вес, затрудняющий перевозку запасных труб.

Следовательно, по характеру устройства стволы делятся на нескрепленные, скрепленные, стволы со свободным лейнером и стволы со свободной трубой.

По наружному устройству ствол обычно состоит из казенника, цилиндрической и конической частей. Для соединения с лафетом стволы старых систем снабжались цапфами.

В современных артиллерийских орудиях устройство частей, служащих для соединения ствола с лафетом, зависит от конструкции и расположения противооткатных устройств.

Говоря о канале ствола, мы имели в виду пока лишь цилиндрическую его форму. Но в настоящее время можно встретить орудия, стволы которых имеют канал конической формы (рис. 22).

Рис. 22. Ствол с коническим каналом.

Кроме того, известны опыты по применению стволов с полигональными (многоугольными) каналами.

В современной артиллерии преимущественно применяются стволы с цилиндрическим каналом. В этих стволах площадь поперечного сечения снаряда, на которую действует давление пороховых газов, постоянна на всем пути движения снаряда в канале ствола. Поэтому, для того, чтобы увеличить начальную скорость снаряда, нужно увеличить давление пороховых газов или удлинить путь, на котором пороховые газы действуют на снаряд.

Увеличение давления производится путем увеличения веса заряда с одновременным увеличением объема зарядной каморы.

Удлинение пути, на котором действуют пороховые газы, производится за счет удлинения ствола. Эти методы широко применялись при модернизации артиллерийских орудий.

Противотанковой и зенитной артиллерии необходимо было иметь орудия с большой начальной скоростью, но притом такие орудия, у которых с увеличением начальной скорости не увеличился бы вес орудий, а следовательно, не уменьшилась их подвижность. Это привело к применению стволов с коническим каналом. Благодаря сужению нарезной части к дулу начальная скорость увеличилась до 1500 метров в секунду. Для стрельбы из таких стволов применяются специальные снаряды с мягкой оболочкой; диаметр такого снаряда по мере приближения к дульной части уменьшается.

За счет чего же увеличивается начальная скорость снаряда при стрельбе из орудия, ствол которого имеет конический канал?

Возьмем для примера ствол, калибр которого в казенной части равен 75 миллиметрам, а в дульной — 55 миллиметрам. При стрельбе из такого ствола применяется заряд, соответствующий калибру казенной части, в результате чего давление пороховых газов в начальный момент будет равно давлению газов в стволе 75-миллиметрового орудия. По мере продвижения снаряда по каналу ствола его поперечный размер (площадь поперечного сечения) будет уменьшаться и он приобретет большее ускорение. Но стрельба из такого орудия эффективна лишь на небольшие расстояния, так как легкий снаряд в результате большого сопротивления воздуха быстро теряет свою скорость.

Конические стволы обычно состоят из трубы с цилиндрическим нарезным каналом и насадки с гладкими коническим и цилиндрическим участками, что облегчает их производство и улучшает качество (рис. 23).

Рис. 23. Ствол с цилиндро-коническим каналом.

Насадка соединяется с трубой при помощи винтовой нарезки. Применение конического гладкостенного участка менее выгодно в отношении увеличения могущества орудия, чем применение нарезных цилиндрических каналов.

Затвор

Мы уже установили, что ствол современного орудия представляет собой трубу. Отверстие в дульной части остается всегда открытым. Отверстие в казенной части должно быть открыто лишь при заряжании; при выстреле оно должно быть плотно закрыто. Это закрывание производится затвором.

Затворами снабжаются стволы орудий, заряжающихся с казенной части. Во время выстрела они принимают на себя давление пороховых газов. Поэтому затвор должен плотно закрывать канал ствола, чтобы не допускать прорыва газов наружу. Кроме того, затвор должен надежно запирать канал ствола, то есть в момент выстрела затвор не должен самопроизвольно открываться.

Надежно запирая канал ствола при выстреле, затвор должен просто и легко открываться после выстрела для нового заряжания орудия и легко и плотно закрываться после заряжания. При этом открывание и закрывание затвора должно производиться или простым движением руки без затраты большого усилия, или автоматически.

В орудиях крупного калибра для открывания и закрывания затворов используется энергия специальных двигателей, так как затворы имеют очень большой вес.

Затвор предназначен не только для того, чтобы закрывать ствол. Он снабжен механизмами для производства выстрела и для выбрасывания гильзы после выстрела.

Типы затворов весьма разнообразны. Наиболее широко применяются клиновые и поршневые затворы (рис. 24).

Рис. 24. Типы затворов: а — клиновой затвор с горизонтальным клиновым гнездом; б — клиновой затвор с вертикальным клиновым гнездом; в — поршневой затвор.

Клиновой затвор имеет форму четырехгранной призмы. Передняя грань такой призмы перпендикулярна оси канала ствола, а задняя опорная грань наклонена по отношению к передней. Это делается для того, чтобы облегчить открывание и закрывание затвора и обеспечить наиболее плотное закрывание ствола. Клиновым гнездом называется сквозная прорезь в затворной части орудия. Форма гнезда в казеннике соответствует форме клина. При выстреле клин опирается на грани пазов клинового гнезда. В зависимости от своего направления клиновое гнездо называется горизонтальным или вертикальным. В первом случае клин выдвигается в сторону, а во втором случае он движется сверху вниз.

Горизонтальное движение клина выгодно, так как в этом случае усилие на открывание и закрывание распределяется равномерно, но при этом требуется место для выхода клина в сторону. У вертикально движущегося клина усилие на рукоятку очень неравномерно и при большом весе клина может оказаться непосильным для человека, поэтому у таких затворов вводятся специальные механизмы в виде пружин, которые взводятся при открывании затвора и уменьшают энергию падения клина, а при закрывании облегчают его подъем.

При закрывании клин вдвигается в гнездо и скользит в нем по направляющим выступам, параллельным задней грани; передняя грань при этом, перемещаясь параллельно самой себе, приближается к заднему срезу ствола и досылает патрон до места.

При открывании наклонные грани выступов позволяют легко выдвинуть клин и открыть канал даже при сильном нажатии дна гильзы на переднюю грань клина.

При выстреле давление пороховых газов на переднюю грань клина через заднюю грань передается заклиновой части казенника. Растягивающее усилие может быть разложено на две составляющие: одна, направленная перпендикулярно задней грани, стремится оторвать заклиновую часть казенника, другая, направленная вдоль наклонной грани, вниз или вбок, стремится выбросить клин из его гнезда (см. рис. 246). Чем больше угол наклона задней грани, тем усилие, стремящееся выбросить клин из его гнезда, больше. В современных орудиях этот угол близок к нулю, следовательно, близка к нулю и сила, действующая вдоль наклонной грани.

Отрыву заклиновой части казенника препятствует сам казенник, а выбрасыванию клина из гнезда противодействует сила трения.

Благодаря наличию клинового гнезда с пазами уменьшается длина затворной части орудия, что, несомненно, выгодно. Однако эта конструкция менее прочна, так как щеки гнезда, не связанные сзади, могут разойтись. Такой тип клинового гнезда применяется преимущественно в орудиях малого калибра. Применение клинового гнезда с фигурными пазами исключает возможность расхождения щек.

В современной артиллерии клиновые затворы, как правило, применяются в орудиях раздельного гильзового и патронного заряжания. В этих случаях обтюрация и предохранение от прорыва газов обеспечивается самой гильзой, которая, расширяясь под давлением пороховых газов, плотно прижимается наружной поверхностью к стенкам каморы, в результате чего устраняется прорыв газов наружу. Поэтому применение клинового затвора при раздельном гильзовом и патронном заряжании не требует применения каких-либо специальных обтюрирующих приспособлений.

В старых системах клиновой затвор применялся в орудиях картузного заряжания. Обтюрация в этих орудиях обеспечивалась особым приспособлением — обтюратором. Но применявшиеся обтюрирующие приспособления не давали хороших результатов. Поэтому клиновой затвор при картузном заряжании в современных артиллерийских орудиях не применяется.

По сравнению с затворами других типов клиновой затвор имеет более простое устройство и надежно запирает канал ствола. Для закрывания и открывания клина требуется одно прямолинейное движение, обеспечивающее простоту и быстроту действия такого затвора, тем более, что углы возвышения не влияют на величину усилия, необходимого для открывания и закрывания, особенно в затворах с горизонтальным расположением клина. Это обстоятельство облегчает автоматизацию клиновых затворов. В современной артиллерии полуавтоматические затворы в большинстве случаев являются клиновыми.

Вертикальные клиновые затворы обычно применяются в орудиях малого калибра, там, где вес клина мал и изменение усилий на рукоятки при открывании и закрывании ничтожно, а также в орудиях, где открывание и закрывание производится автоматически. Применение вертикальных клиновых затворов выгодно в тех случаях, в которых выдвижение клина вбок ограничивает угол горизонтального обстрела вследствие упора в станины лафета или другие части орудия.

Кроме клиновых затворов, действующих вручную, имеются еще полуавтоматические и автоматические. Полная или частичная автоматизация осуществляется за счет использования силы пороховых газов при отдаче.

Полуавтоматические затворы за счет использования этой силы открываются, выбрасывают стреляную гильзу и закрываются. Заряжание и производство выстрела производится вручную. Большинство современных артиллерийских орудий малого и среднего калибров имеют полуавтоматический затвор. К таким орудиям относятся 45-миллиметровая противотанковая пушка обр. 1937 г. и обр. 1942 г., 76-миллиметровая пушка обр. 1939 г. и обр, 1942 г. и др. Встречаются затворы, у которых автоматизировано только закрывание (76-миллиметровая горная пушка обр. 1938 г.).

Автоматический затвор во время стрельбы без всяких усилий орудийного расчета в результате действия пороховых газов открывается, заряжает орудие, закрывается, производит выстрел и выбрасывает стреляную гильзу. Зенитные орудия малого калибра, как правило, имеют автоматические затворы.

Кроме клиновых затворов, у некоторых артиллерийских орудий сохранились еще и поршневые затворы.

Поршневые затворы применяются в орудиях среднего и крупного калибров. Главная часть запирающего механизма поршневого затвора представляет собой цилиндр с винтовой нарезкой на наружной поверхности, называемый поршнем. При закрывании затвора поршень ввинчивается в нарезное затворное гнездо ствола, обеспечивая надежное запирание ствола при выстреле. Большое давление пороховых газов на поршень вызывает необходимость большего числа витков. Устройство такого поршня, в виде обыкновенного винта, потребовало бы много времени на открывание и закрывание затвора. Для ускорения работы затвора на поршне и в затворном гнезде витки нарезки делаются не по всей окружности, а чередуются с гладкими участками. Наиболее часто применяются поршни с двумя нарезными и двумя гладкими участками. В таком поршне каждый участок соответствует сектору с углом в 90 градусов. Бывают поршни с тремя и четырьмя парами нарезных и гладких участков.

При закрывании поршень устанавливается нарезными секторами против гладких секторов затворного гнезда и в таком положении вдвигается в гнездо на всю длину. После вдвигания поршня он поворачивается на определенный угол (90, 60, 45 градусов), при этом витки поршня входят в зацепление с витками затворного гнезда. Таким образом, вместо большого количества оборотов поршня вокруг оси закрывание производится путем поворота его на небольшой угол.

Срезание части витков ускоряет работу затвора, но вместе с тем уменьшает прочность закрепления поршня в стволе. Для увеличения прочности зацепления увеличивают число витков на поршне, что вызывает увеличение длины поршня, а следовательно, и увеличение его веса. Оба эти фактора уменьшают скорострельность орудия.

Для уменьшения длины и веса поршня и увеличения прочности его соединения с казенником иногда применяют так называемые ступенчатые поршни. Такие поршни имеют секторы различной высоты, то есть нарезка делается разных диаметров, соответственно которым нарезается и затворное гнездо.

В некоторых затворах применяются конические ступенчатые поршни. Диаметр такого поршня увеличивается по направлению к казенной части. Это дает возможность сократить длину поршня, так как благодаря увеличению диаметра витков прочность поршня увеличивается. Однако конические поршни мало применяются из-за сложности их изготовления. Силы трения, возникающие в месте соприкосновения поверхностей витков поршня и затворного гнезда, препятствуют повороту поршня под действием пороховых газов. Кроме того, затвор в закрытом положении стопорится специальными приспособлениями, что также устраняет возможность открывания затвора при выстреле.

Обтюрация в поршневых затворах орудий раздельного гильзового и патронного заряжания, как и в клиновых затворах, обеспечивается гильзой, Несколько иначе обстоит дело при картузном заряжании. При закрытом затворе в месте соприкосновения его с телом орудия образуется небольшая щель, через которую могут прорваться сильно нагретые газы. Газы, проходящие через щель с большой скоростью, могут оплавить металл и, таким образом, привести затвор в негодность. Кроме того, эти газы, вырываясь назад, могут нанести сильные повреждения орудийному расчету. И, наконец, разрушительное действие газов может повредить и другие детали затвора, не рассчитанные на большие усилия. Прорыв газов не может быть устранен тщательной обработкой, точной пригонкой соприкасающихся поверхностей, потому что газы постоянно стремятся вырвать затвор из орудия и проникнуть в сколько-нибудь свободное пространство. Так как прорыв газов совершенно недопустим, то в самом затворе должно быть специальное приспособление, препятствующее протеканию газов. Такое приспособление называется обтюратором.

Обтюратор должен быть сделан из пластического материала, чтобы под действием давления он мог принимать форму окружающих поверхностей. Обтюратор помещается в казеннике так, чтобы прикрыть щель между затвором и телом орудия при выстреле.

В современных затворах применяют только автоматически действующие обтюраторы, то есть такие, у которых плотное запирание производится исключительно под действием давления пороховых газов. Автоматически действующие обтюраторы можно подразделить на две группы: первая — обтюраторы, действие которых основано на сжатии, вторая — обтюраторы, действие которых основано на растяжении. К первой группе относится грибовидный обтюратор, ко второй группе — металлические гильзы и поддоны.

Грибовидный обтюратор (рис. 25) состоит в основном из кольцевой подушки и грибовидного стержня.

Рис. 25. Затвор с грибовидным обтюратором.

Кольцевая подушка делается из холста, набивается асбестом, пропитывается бараньим салом и прессуется под большим давлением. Она помещается на переднем срезе поршня и удерживается грибовидным стержнем, имеющим сквозной запальный канал. Грибовидный стержень имеет возможность несколько перемещаться вдоль оси.

В момент выстрела под действием пороховых газов грибовидный стержень продвигается назад и расплющивает подушку, которая прижимается к стенкам каморы, устраняя возможность прорыва газов. Для того, чтобы материал подушки не вдавливался в зазоры между затвором и стволом, в обтюраторе имеются стальные разрезные кольца, которые под давлением подушки при выстреле разжимаются и прижимаются к соответствующим поверхностям. Вследствие упругости подушки и колец они после выстрела принимают первоначальные размеры и не затрудняют открывания затвора.

Для закрывания затвора поршень устанавливается нарезными секторами против гладких секторов затворного гнезда и вдвигается на всю длину, после чего поршень повертывается на некоторый угол так, чтобы его витки сцепились с витками затворного гнезда. Следовательно, поступательное и вращательное движения поршня при открывании и закрывании выполняются простым действием на рукоять. Для удобства открывания и закрывания поршень укрепляется в раме, шарнирно связанной с казенником ствола при помощи оси. На конце оси насажена рукоять. Чтобы закрыть затвор, необходимо повернуть рукоять до упора в казенник. При этом затвор полностью закроется.

По количеству простых движений поршня, совершаемых при открывании и закрывании затвора, различаются двух- и трехтактные поршневые затворы.

В двухтактных поршневых затворах поршень при закрывании движется вместе с рамой по дуге до полного ввода его в затворное гнездо, а затем поворачивается вокруг оси, ввинчиваясь в гнездо. При открывании затвора движение производится в обратном порядке.

В трехтактных поршневых затворах поршень при закрывании затвора вместе с рамой подводится к казенному срезу, двигаясь по дуге окружности, затем выдвигается из рамы и вдвигается в поршневое гнездо, двигаясь по оси канала ствола, и поворачивается до полного зацепления нарезных участков, иными словами поршень ввинчивается в затворное гнездо. При открывании затвора движение совершается в обратном порядке.

По расположению оси рамы поршневые затворы, так же как и клиновые, бывают горизонтальными и вертикальными. В первом случае ось рамы располагается вертикально, а вращение рамы вместе с поршнем происходит в горизонтальной плоскости. Во втором случае ось рамы располагается горизонтально, а вращение поршня вместе с рамой производится в вертикальной плоскости.

Мы уже говорили, что затвор предназначен не только для запирания канала ствола, поэтому в конструкцию современного затвора, кроме запирающего устройства, входит еще несколько механизмов.

Основным механизмом любого затвора является запирающий механизм.

В клиновых затворах запирающий механизм состоит в основном из клина, передвигающегося при помощи кривошипов и рукоятки, укрепленных на одной оси (рис. 26а). Ролики кривошипов входят в пазы на клине. При движении рукоятки вперед ролики кривошипов надавливают на грани пазов, заставляя опуститься клин, в результате чего канал ствола открывается. Чтобы закрыть затвор, рукоятку необходимо повернуть назад.

Рис. 26. а — запирающий механики клинового затвора; б — запирающий механизм поршневого затвора; в — ударный механизм клинового затвора; г — стреляющее приспособление поршневого затвора.

В двухтактном поршневом затворе запирающий механизм состоит из поршня (рис. 26б), рамы, гребенки и рукоятки, укрепленной на оси. При повороте рукоятки назад шип рукоятки потянет гребенку, которая своими зубьями сцеплена с зубчатым сектором поршня. Поршень будет поворачиваться вокруг своей оси до тех пор, пока нарезные секторы его не расцепятся с нарезными участками поршневого гнезда. В момент полного расцепления выступ на оси рукоятки упрется в грань дугового паза на раме. Дальнейшее движение рукоятки будет связано с движением самой рамы, которая вместе с поршнем повернется вокруг оси рамы и выведет поршень из гнезда. Закрывание затвора производится движением рукоятки в обратном направлении.

В вертикальных затворах для устранения влияния веса клина или поршня при открывании и закрывании затвора применяется уравновешивающий механизм. При открывании затвора рычаг, насаженный на ось рукоятки, сжимает пружину механизма. Сила сжатой пружины уравновешивает вес затвора, поэтому закрывание его производится легко и без особых усилий. В клиновых затворах сила сжатой пружины превышает вес затвора; в этом случае затвор закрывается автоматически.

Для того, чтобы не произошло самопроизвольного открывания затвора, имеется специальное замыкающее устройство, которое входит в запирающий механизм. В клиновом затворе таким устройством является дуговой участок паза и выемка для ролика кривошипа. Клин не может сдвинуться с места до тех пор, пока рукоятка с кривошипами не повернется на некоторый угол и ролик не выйдет на прямолинейный участок паза.

В поршневом затворе запирание производится при помощи зуба ручки. Чтобы открыть затвор, необходимо надавить на ручку вниз, при этом зуб выйдет из зацепления с рамой и рукоятку можно будет повернуть.

На рис. 24 показан открытый клиновой затвор и горизонтальное клиновое гнездо.

Для производства выстрела в затворе имеется стреляющее приспособление. В клиновых затворах наибольшее распространение получили стреляющие приспособления, состоящие из ударного и спускового механизмов.

Ударный механизм состоит из ударника, взвода, боевой пружины и крышки (рис. 26в). Боевая пружина помещается между перегородкой ударника и крышкой, закрепленной в гнезде ударного механизма. Для производства выстрела ударник необходимо оттянуть назад и тем самым сжать боевую пружину; затем отпустить его. Под действием разжимающейся боевой пружины ударник резко двинется вперед и ударит своим бойком по капсюлю гильзы.

Стреляющее приспособление поршневого затвора помещается внутри патрубка рамы, вокруг которого вращается поршень (рис. 26а). Главными частями приспособления являются ударник с бойком, взводом и опорной муфтой или гайкой, боевая пружина, трубка ударника и курок с роликом.

Как же действует стреляющее приспособление? Потяните на себя длинное плечо курка. Курок начнет поворачиваться вокруг своей оси и своим зацепом потянет ударник назад. Одновременно короткое плечо курка своим роликом начнет давить на хвост трубки ударника, посылая ее вперед. Боевая пружина, заключенная между опорной муфтой ударника и кольцевым уступом трубки, сжимается. Но вот взвод ударника срывается с зацепа курка и ударник с муфтой под действием сжатой боевой пружины начинает двигаться вперед; встретив на своем пути уступ поршня, муфта останавливается. Ударник по инерции продвигается дальше, боек ударника выходит за передний срез поршня и разбивает капсюль гильзы. Если поршень не полностью сцепился с витками затворного гнезда, то есть затвор не вполне закрыт, произвести выстрел невозможно. В этом случае трубка ударника своим хвостом упирается в дуговой выступ поршня.

Оттягивание курка для производства выстрела производится при помощи спускового шнура или механизмом спускового стержня.

Изредка бывают такие случаи: вы спускаете ударник, а выстрела нет. Через некоторое время совершенно неожиданно раздается выстрел. Что произошло? Произошел, как говорят артиллеристы, затяжной выстрел. Преждевременное открывание затвора при затяжных выстрелах очень опасно и может привести к ранению номеров орудийного расчета или вывести из строя орудие. Во избежание этого в современных орудиях применяются предохранители инерционного типа на случай затяжных выстрелов.

Основной частью такого предохранителя является массивное тело, которое помещается или в затворе, или в казеннике и может перемещаться в своем гнезде вдоль оси ствола. При закрывании затвора предохранитель перемещается так, что связывает какую-либо часть затвора с казенником. Следовательно, обычным движением открыть затвор уже нельзя. Во время отката или наката вследствие инерции предохранитель освобождает ту часть затвора, которую он связал с казенником во время закрывания, и тогда затвор можно открыть простым движением. Но если выстрела не произошло, то открыть затвор можно только после выключения предохранителя.

Для выбрасывания стреляной гильзы после выстрела у затворов обоих типов имеются специальные выбрасывающие приспособления, действие которых основано на принципе рычага первого рода. Обычно выбрасыватель состоит из одной или двух ветвей, надетых на одну общую ось. Ось служит опорой при действии выбрасывателя.

Кроме описанных выше механизмов, у затворов современных орудий имеются откидные лотки, которые служат для направления тяжелых снарядов при заряжании. Чтобы при заряжании не задеть за выступы и неровности в затворном гнезде головной частью снаряда или ведущим пояском, имеются направляющие планки. Направляющая планка должна обеспечить свободное скольжение снаряда при заряжании; для того, чтобы убрать направляющую планку при закрывании затвора, не нужно дополнительных движений: поднимание и опускание планки производится при помощи рычага, надетого на ось, связанную с рукояткой затвора. При повороте рычага планка поднимается и подается несколько вперед. При обратном повороте рычага она опускается и не мешает закрыванию затвора.

В верхней части затворного гнезда иногда помещается удержник, назначение которого не допустить выпадения гильзы или патрона при заряжании под большими углами возвышения. При открывании затвора под действием собственного веса длинный конец удержника опускается и остается в наклонном положении, свободно пропуская снаряд и гильзу при заряжании, но не позволяя им выпасть. При закрывании затвора поршень поднимает удержник.

Полуавтоматика

В начале этой книги было указано, что энергия пороховых газов используется для выталкивания снаряда из канала ствола орудия. Когда начала развиваться скорострельная артиллерия, возник вопрос: нельзя ли использовать часть энергии пороховых газов для выполнения всех или некоторых действий, необходимых для производства выстрела? Творческая мысль наших артиллеристов нашла несколько решений этого трудного вопроса. Теперь мы имеем ряд затворов автоматических и полуавтоматических.

Если все действия (открывание затвора, выбрасывание гильзы, заряжание, закрывание затвора, взведение ударника и производство выстрела) совершаются в орудии за счет энергии газов при выстреле, то затвор называется автоматическим. Если же только несколько действий или хотя бы одно из них выполняется за счет энергии газов, то затвор называется полуавтоматическим. В этом разделе мы остановимся лишь на полуавтоматических затворах.

Благодаря простоте открывания и закрывания клиновых затворов полуавтоматика нашла широкое применение в затворах именно этого типа. Полуавтоматические затворы имеют весьма разнообразное устройство. Действие полу-автоматики, грубо говоря, основывается на взведении каким-либо способом пружины и на использовании энергии взведенной пружины для выполнения того или иного действия. По принципу действия полуавтоматика обычно подразделяется на инерционную, механическую и полуавтоматику смешанного типа.

Полуавтоматика инерционного типа основана на использовании силы инерции: во время отката тяжелое тело, стремясь остаться на месте, сжимает пружину. Такая полуавтоматика характеризуется совершенным отсутствием механической связи затвора с неподвижными частями орудия, Открывание и закрывание затвора в этом случае производится за счет энергии сжатой пружины, накопленной в результате движения тяжелого тела.

Недостатком полуавтоматики инерционного типа является сложность механизма. В настоящее время полуавтоматика, основанная на использовании только силы инерции, не применяется.

Перейдем к рассмотрению полуавтоматики, использующей энергию наката (рис. 27).

Рис. 27. Схема полуавтоматики.

Чтобы открыть затвор при первом заряжании орудия, снабженного такой полуавтоматикой, необходимо вручную повернуть рукоять. При этом будет двигаться назад шарнирно связанный с ней стержень, шайба которого начнет сжимать пружину, заключенную в коробке на стволе орудия. Клин в открытом положении удерживается ветвями выбрасывателя. При досылке патрона ветви сбиваются ударом закраины гильзы и пружина, разжимаясь, посылает вперед стержень, который заставляет вращаться рукоять в обратном направлении и тем самым закрывает затвор.

При выстреле ствол вместе с коробкой и стержнем движется назад, упор же остается на месте, так как не укреплен на люльке. При накате стержень доходит до выступа упора и останавливается, а ствол продолжает накатываться. Вследствие этого стержень нажимает на рукоять, заставляет ее повернуться назад, в результате чего затвор открывается. Одновременно с этим шайба стержня сжимает пружину.

Когда ствол накатится на место, затвор уже будет открыт и ветви выбрасывателя, выбросив гильзу, своими захватами удержат клин в открытом положении. Пружина в этот момент будет сжата. Коническая часть коробки при накате, нажимая на ролик упора, опустит его вниз, и стержень освободится. При откате упор поднимается вверх под действием своей пружины. Представьте себе, что упор не поднялся. В этом случае затвор не откроется, и стреляющему придется перед каждым выстрелом открывать затвор вручную.

В современных полевых и зенитных орудиях среднего калибра наибольшее распространение получила полуавтоматика копирного (смешанного) типа.

Применение полуавтоматики дало возможность увеличить скорострельность огнестрельного оружия и облегчило работу заряжающего.

Лафет и его механизмы

Для того, чтобы можно было наводить орудие в цель и передвигать его с одного места на другое, орудийный ствол закрепляется на лафете. Лафет состоит из двух частей, связанных между собой: станка и повозки.

Лафеты старых систем обычно состояли из одного станка. Они назывались лафетами однобрусного типа (рис. 28а).

В этом случае станок принимал на себя всю силу отдачи выстрела. Лобовая часть такого однобрусного станка опиралась на боевую ось, а хоботовая часть при помощи сошника упиралась в грунт.

Рис. 28. Орудия с различными лафетами.

Кроме того, на хоботовой части при стрельбе укреплялось правило для грубой горизонтальной наводки. Большинство современных орудий изготовляется с раздвижными станинами (рис. 286). Это позволило увеличить угол горизонтального обстрела без перемещения станка. Каждая из раздвижных станин снабжена отдельным сошником. Станки зенитных орудий имеют четыре лапы (откидные упоры), которые в боевом положении образуют крестовину. На этой крестовине укреплена тумба (станок), обеспечивающая круговой обстрел (рис. 28в).

Лафеты современных орудий имеют верхний и нижний станки. Таким устройством наиболее удачно разрешен вопрос о подвижности ствола орудия в горизонтальной плоскости при стрельбе по быстро движущимся целям.

Нижний станок является основой всего орудия; он состоит из лобовой коробки и двух шарнирно соединенных с ней станин. В лобовой коробке помещается боевая ось, на которую опирается орудие через систему подрессоривания. В хоботовой (задней) части станка имеется шворневая лапа для соединения орудия с передком или трактором.

Верхний станок опирается на лобовую коробку нижнего станка.

Для того, чтобы ствол устойчиво лежал на лафете, его накладывают на особую часть лафета — люльку. Люлька своими цилиндрическими цапфами закрепляется в специальных гнездах верхнего станка. Таким образом, люлька со стволом составляет качающуюся часть артиллерийского орудия.

Но недостаточно только закрепить ствол на станке, ему необходимо обеспечить возможность перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Для этого каждый станок современного орудия обязательно снабжается поворотным и подъемным механизмами. Само название этих механизмов говорит о том, что первый предназначается для наведения орудия в цель в горизонтальной плоскости, а второй — в вертикальной.

Подъемные механизмы орудий по своей конструкции подразделяются на два типа: винтовой и секторный (рис. 29).

Рис. 29. Подъемные механизмы: а — винтовой; 6 — секторный.

Наиболее простую схему имеет подъемный механизм винтового типа (рис. 29а). Непосредственно к стволу или к люльке шарнирно прикрепляется винт, который может качаться в плоскости качания ствола. На этот винт навинчена матка, закрепленная в станке. Вращательное движение маховика подъемного механизма через ряд промежуточных передач передается матке. В зависимости от направления ее вращения винт будет ввинчиваться или вывинчиваться. В соответствии с этим казенная часть ствола будет опускаться или подниматься. Такой подъемный механизм применялся в старых системах, в современных же орудиях он применяется очень редко.

В современных орудиях подъемные механизмы делаются секторного типа (рис. 296). К нижней части люльки прикрепляется зубчатый сектор, который сцепляется с цилиндрической шестерней, закрепленной на валу в станке орудия. Вращательное движение маховика подъемного механизма через систему передач сообщается валу с боевой шестерней. Шестерня, перекатываясь по зубчатому сектору, заставляет поворачиваться ствол вокруг цапф люльки, обеспечивая наводку орудия в вертикальной плоскости.

Поворот ствола в горизонтальной плоскости производится путем вращения всего орудия или части его. В первом случае обычно прибегают к помощи правила или длинных рычагов, подкладываемых под хоботовую часть. Правило представляет собой откидной или съемный рычаг, укрепляемый на хоботовой части орудия. Оно предназначено для поворота легких орудий усилием одного человека. Для поворота тяжелых орудий, когда требуется усилие двух-трех человек, применяются длинные рычаги.

В современных орудиях с раздвижными станинами для наведения орудия в цель производится поворот лишь верхнего станка (рис. 30).

Рис. 30. Поворотные механизмы: а — винтовой; б — секторный.

Поворот верхнего станка производится при помощи поворотного механизма с зубчатой или винтовой передачей. Верхний станок вращается вокруг боевого штыря. Для того, чтобы верхний станок не опрокинулся вместе со стволом при выстреле, имеется целый ряд приспособлений.

В настоящее время в орудиях крупного калибра и в зенитных применяется поворотный механизм с зубчатой передачей. Зубчатый сектор неподвижно укрепляется на нижнем станке. Сцепленная с ним шестерня вращается на одном валу с червячным колесом, которое сцепляется с червяком. Червячная передача с шестерней собраны в одной коробке, укрепленной на верхнем станке. Вращение червяку от маховика передается через коническую передачу. При вращении шестерни ее зубья, обкатываясь по неподвижному сектору, заставляют вращаться верхний станок вместе со стволом вокруг штыря.

В орудиях малого и среднего калибра применяется поворотный механизм с винтовой передачей. В этом случае к верхнему станку шарнирно прикрепляется вал с маткой. На свободном конце пустотелого вала закреплен маховик. В матку ввинчивается винт, один конец которого помещается в пустотелом валу, а другой закрепляется на нижнем станке. Таким образом, вращая маховик, мы тем самым навинчиваем матку на винт или свинчиваем с него. В результате этого расстояние между шарниром вала и вилкой нижнего станка будет изменяться, что вызовет поворот верхнего станка относительно нижнего.

Несмотря на простоту устройства, поворотный механизм этого типа имеет довольно существенный недостаток: усилие на маховике в процессе поворота не постоянно, а это создает большие неудобства при работе для наводчика. Кроме того, угол поворота ствола орудия, снабженного поворотным механизмом винтового типа, не превышает 40 градусов в ту и другую сторону, в то время как поворотный механизм секторного типа, при замене сектора круговым погоном, обеспечивает круговое ведение огня, без изменения положения лафета.

Развитие дальнобойной артиллерии, приведшее к удлинению ствола орудия, и появление быстро движущихся целей, вследствие чего необходимо было увеличить скорость наводки, настойчиво потребовали уменьшить усилие на маховике подъемного механизма. Для облегчения работы на подъемном механизме орудия стали снабжать уравновешивающими механизмами. В современных артиллерийских орудиях широко применяются уравновешивающие механизмы тянущего и толкающего типа (рис. 31).

Рис. 31. Уравновешивающие механизмы: а — толкающий; б — тянущий.

Уравновешивающий механизм толкающего типа (см. рис. 31а) обычно состоит из двух пар цилиндров с пружинами, расположенными впереди цапф. Иногда орудия имеют два цилиндра с одной пружиной, которые располагаются под люлькой, также впереди цапф. Такая конструкция уменьшает диапазон углов возвышения, так как расположение под люлькой ограничивает длину цилиндра.

Пружина, находящаяся между двумя цилиндрами, подпирает переднюю часть люльки и тем самым уменьшает влияние веса дульной части ствола на подъемный механизм. Кроме того, уравновешивающий механизм толкающего типа, действуя на люльку снизу, уменьшает давление цапф на цапфенные гнезда верхнего станка, а значит и трение при наводке. Основным недостатком такого механизма является его уязвимость, кроме того, этот механизм расположен почти вертикально, вследствие чего увеличивается общая высота орудия.

Схема уравновешивающего механизма тянущего типа следующая (см. рис. 316). К станку орудия прикреплена коробка уравновешивающего механизма так, что она может вращаться в вертикальной плоскости. В коробке находится сжатая между дном коробки и шайбой пружина. Конец тяги, соединенной с шайбой, при помощи цепи закреплен на люльке позади цапф. Вследствие такого расположения деталей пружина через шток тянет люльку, создавая тем самым момент, который и уравновешивает перевес качающейся части.

Горизонтальное или почти горизонтальное расположение цилиндров в механизмах тянущего типа представляет большие удобства. Основным же недостатком данных механизмов является большое трение в цапфах при работе подъемным механизмом.

В некоторых новейших орудиях применяются гидропневматические уравновешивающие механизмы. Идея их устройства такая же, как и идея устройства уравновешивающего механизма толкающего типа, но пружина заменена сильно сжатым (до 50 атмосфер) воздухом, заключенным в цилиндре механизма. Чтобы сжатый воздух не просочился наружу и давление не упало, нижняя часть цилиндра уравновешивающего механизма заполняется специальной жидкостью, которая принимает на себя давление воздуха и в силу своей несжимаемости передает его на нижний цилиндр.

Основным достоинством этого уравновешивающего механизма является его компактность. Основным недостатком является то, что его работа в большой степени зависит от изменения температуры окружающего воздуха.

Отдача

В момент выстрела под действием пороховых газов снаряд с большой скоростью вылетает из канала ствола вперед, а ствол начинает двигаться назад. Если бы ствол не был закреплен на лафете, он полетел бы на некоторое расстояние в направлении, обратном движению снаряда.

Для того, чтобы ясно представить себе явление отката, проделайте простой опыт. Возьмите обыкновенную стеклянную пробирку, налейте в нее немного воды и заткните пробкой. Пробирку нагревайте до тех пор, пока не закипит вода. Образующиеся водяные пары выбьют пробку, которая полетит в одну сторону, а пробирка в тот же момент полетит в противоположную.

Сила отдачи, толкающая ствол орудия назад, очень велика; она достигает примерно 112 тонн у 76-миллиметровой пушки и превосходит 400 тонн у 152-миллиметровой гаубицы-пушки. Старые орудия, стволы которых были жестко закреплены на лафете, после каждого выстрела откатывались назад. Приходилось тратить много времени и много сил, чтобы возвратить орудие на место и восстановить наводку. Скорострельность таких пушек была, конечно, небольшой. Особенно трудно было накатывать тяжелые орудия. Поэтому артиллеристы всегда стремились затормозить откат орудия и облегчить накатывание его на прежнее место. Сначала они применяли для этого простые приспособления в виде клиньев, которые подкладывались под колеса орудия. При откате орудие накатывается на эти клинья, а затем скатывается по наклонной плоскости и занимает первоначальное положение. Позднее в дополнение к клиньям к лафету орудия присоединяли пружинный тормоз, который поглощал часть энергии отката. Этот тормоз еще не составлял одного целого с лафетом. Понятно, что и клинья и тормоз отката значительно сокращали время подготовки орудия к следующему выстрелу. Но все же оно оставалось значительным, так как наводка орудия сильно сбивалась при откате и накате. Чтобы затормозить откат всего орудия, нужно было построить прочную платформу. Это можно было сделать для крепостных орудий или для тяжелых осадных орудий, но это лишило бы подвижности полевую артиллерию. Все это поставило перед конструкторами задачу изобрести такой лафет, который при выстреле оставался бы на месте.

В результате плодотворной работы выдающемуся русскому изобретателю В. С. Барановскому удалось сконструировать скорострельную горную пушку, у которой при выстреле лафет оставался на месте, а ствол сначала откатывался, а затем накатывался на прежнее место. Такого результата В. С. Барановский достиг, применив гидравлический тормоз отката и пружинный накатник. Его идеи, заложенные в основу проектирования скорострельных артиллерийских орудий, были использованы не только в России, но и за границей.

Откат ствола современного орудия тормозится при помощи гидравлического тормоза, а накат его на свое место производится пружинным, пневматическим или гидропневматическим накатником.

Тормоз отката (рис. 32) состоит из двух основных частей — цилиндра и вставленного в него штока с поршнем — и целого ряда других деталей.

Рис. 32. Тормоз отката.

Цилиндр заполнен жидкостью — веретенным маслом или глицериновой жидкостью.

Он может закрепляться на стволе при помощи специальных обойм. При выстреле ствол орудия под действием пороховых газов откатывается назад, вместе с ним откатывается цилиндр тормоза отката. Шток, закрепленный в крышке люльки, остается на месте. Поэтому при откате ствола с цилиндром поршень штока сильно давит на жидкость, которая под этим давлением начинает пробрызгиваться через отверстия, имеющиеся в поршне. Пройдя эти отверстия, жидкость пойдет по двум направлениям: в заднюю часть цилиндра через кольцевой зазор между регулирующим кольцом и веретеном и в переднюю полость штока через отверстия в модераторе, сдвигая клапан модератора. Незначительное количество жидкости проходит в переднюю полость штока по канавкам переменной глубины на внутренней поверхности штока.

По мере отката величина кольцевого зазора между веретеном и регулирующим кольцом меняется, так как веретено имеет переменное сечение.

На преодоление сопротивления жидкости пробрызгиванию и расходуется главным образом энергия откатных частей.

У некоторых орудий тормоз устроен несколько иначе: цилиндр тормоза закреплен неподвижно в люльке, а шток тормоза при помощи специальной детали, называемой бородой, прикрепляется к казеннику.

При откате люлька, а следовательно, и цилиндр остаются неподвижными, ствол же, откатываясь, тянет за собой шток тормоза. Несмотря на некоторое различие в конструктивном отношении, принцип действия этого тормоза остается прежним.

В некоторых описаниях пушек вы можете встретить в разделе «Противооткатные устройства» название «тормоз отката и наката». Это означает, что в данном тормозе имеется специальное приспособление, которое принимает участие в торможении наката. Чаще всего встречаются тормозы наката веретенного типа. При накате часть жидкости, попавшая в замодераторное пространство, давит на клапан модератора, сдвигает его и закрывает отверстия в модераторе, вследствие чего жидкость пробрызгивается только через канавки переменной глубины, находящиеся на внутренней поверхности штока.

Сопротивление жидкости пробрызгиванию через канавки переменной глубины и создает необходимое торможение наката. Плавность наката достигается тем, что в конце наката канавки переменного сечения сходят на нет.

В результате работы, происходящей в тормозе отката во время стрельбы, температура жидкости в цилиндре увеличивается. При каждом выстреле она увеличивается примерно на один градус. Как вы знаете, при нагревании тела расширяются, следовательно, расширится и жидкость, которая заполняет внутреннюю полость цилиндра тормоза отката. В результате этого ствол орудия не сможет возвратиться в свое первоначальное положение, или, как говорят артиллеристы, произойдет «недокат». При большом же недокате сильно уменьшится длина той части цилиндра, в которой поршень штока тормозит откат, что может вызвать резкий удар деталей в конце отката и поломку противооткатных устройств.

Для того, чтобы уменьшить объем жидкости, достаточно выпустить часть жидкости из цилиндра, и тогда можно было бы продолжать стрельбу. Но в этом случае при охлаждении противооткатных устройств пришлось бы доливать выпущенную жидкость в цилиндр. Между тем в бою не всегда можно вовремя отбавить жидкость и добавить ее. Необходимо специальное приспособление, которое могло бы автоматически регулировать количество жидкости в рабочем пространстве цилиндра тормоза отката.

В современных орудиях с успехом применяются приспособления, называемые компенсаторами. Компенсатор отделяется от рабочего объема цилиндра тормоза тонкой перегородкой — диафрагмой — с очень узкими отверстиями и крышкой компенсатора с одним отверстием, в которое вварена изогнутая трубка. Компенсатор частично заполняется жидкостью. Во время стрельбы, при расширении жидкости в цилиндре, часть жидкости через отверстия в диафрагме перетекает из цилиндра в пространство между диафрагмой и крышкой компенсатора и дальше по трубке в корпус компенсатора, сжимая находящийся над жидкостью воздух. При перерывах в стрельбе жидкость в цилиндре тормоза охлаждается и объем ее уменьшается. Сжатый в компенсаторе воздух, стремясь расшириться до первоначального объема, вытесняет жидкость в цилиндр тормоза отката.

Таким образом, тормоз отката представляет собой довольно сложную тепловую машину, в которой энергия механическая переходит в тепловую. После того, как энергия отдачи целиком израсходуется на преодоление силы сопротивления жидкости пробрызгиванию, начинает действовать накатник, задача которого возвратить откатившиеся части в первоначальное положение.

В современных орудиях можно встретить накатники двух типов: пружинный и гидропневматический. Пружинный накатник действует так. В момент отката ствола пружины накатника сжимаются, принимая частично на себя силу отдачи. Сжатие пружины при откате равно длине отката. После остановки ствола в заднем крайнем положении пружины, разжимаясь, возвращают откатившиеся части в первоначальное положение, в результате чего происходит накат. Такие накатники применяются преимущественно в орудиях малого калибра и редко в артиллерии среднего калибра.

Гидропневматический, или, как его называют, воздушный, накатник устроен следующим образом. В обоймах ствола закреплены сообщающиеся между собой цилиндры (рис. 33); один цилиндр и часть другого цилиндра заполнены жидкостью.

Рис. 33. Накатник.

Свободная часть верхнего цилиндра заполнена воздухом, сжатым до 25–40 атмосфер. В нижнем, или рабочем, цилиндре помещен шток с поршнем, причем в поршне нет никаких отверстий.

При выстреле ствол орудия с цилиндрами откатывается назад. Поршень перегоняет жидкость из рабочего цилиндра в воздушный. Так как жидкость практически несжимаема, то сжимается воздух в верхнем цилиндре до 80—100 атмосфер. Когда откат окончен, сильно сжатый воздух выгоняет жидкость из верхнего цилиндра в нижний; жидкость передает давление к поршню; последний, оставаясь на месте, заставляет двигаться цилиндры, а вместе с ними и ствол. В результате ствол возвращается на место.

Таким образом, всю работу по возвращению ствола на место выполняет воздух. Жидкость в накатнике необходима лишь для герметизации, иначе воздух сможет проникнуть через сальники и выйти наружу.

В современных орудиях, помимо противооткатных устройств, уменьшают скорость отката еще другим способом: напору газов, давящих на затвор назад, противопоставляют силу, которая толкает ствол вперед. Для этого на дульную часть ствола навинчивают дульный тормоз.

Чем прикрываются артиллеристы от вражеских пуль

Если вы посмотрите на любое современное орудие, то увидите, что оно имеет стальной щит. За щитом может укрыться от пуль и осколков весь орудийный расчет. Но не всегда орудия имели такие щиты. Когда существовали орудия, которые при каждом выстреле откатывались назад, щиты не были нужны: все равно артиллеристы должны были во время отката отбегать от орудия. Не имело смысла увеличивать вес орудии (что было неизбежно при установке щитов), так как расчет мот укрыться за щитом лишь на короткое время.

Но как только на вооружении русской армии появились новые скорострельные пушки с противооткатными устройствами, вопрос о щите встал совершенно по-иному. Орудийному расчету уже не было надобности отбегать при выстреле от орудия, так как откатывался только ствол, а лафет оставался на месте. При таких условиях щит мот принести только пользу. Однако эта мысль, как и многие другие гениальные предложения русских артиллеристов, встретила ожесточенные возражения со стороны многочисленных консерваторов и рутинеров, которые имелись в старой русской армии.

Среди высших кругов русских офицеров нашлось немало таких, которые считали, что артиллеристам позорно прятаться за щитами в то время, когда пехота наступает без всяких щитов.

И только во время русско-японской войны, благодаря энергии и настойчивости выдающихся русских артиллеристов, была доказана необходимость щитов. Первыми орудийными щитами были щиты, поставленные на орудиях батареи талантливого русского артиллериста подполковника Кугиак. Эти щиты были изготовлены из котельного железа толщиной почти в 3 миллиметра. Японские винтовочные пули не могли пробить их даже с дальности в 700 шагов. Блестящие действия батареи подполковника Кугиак со всей убедительностью доказали огромную пользу щитов.

К концу русско-японской войны по примеру, поданному русскими артиллеристами, все государства снабдили свои полевые орудия щитами.

Щитовое прикрытие современных полевых орудий обычно состоит из двух щитов: неподвижного и подвижного. Неподвижный щит в свою очередь состоит из средней части, верхнего и нижнего откидных щитов. Средняя часть щита при помощи специальных кронштейнов прикрепляется к верхнему станку и имеет вырез, через который проходит ствол с люлькой. Величина выреза должна быть такой, чтобы был обеспечен горизонтальный и вертикальный обстрел, допускаемый механизмами наводки.

Если в целях маскировки необходимо уменьшить высоту орудия, верхний щит опускается. Нижний щит опускается лишь в том случае, когда орудие находится в боевом положении. Подвижная часть щита укрепляется на качающейся части орудия и служит для укрытия расчета от пуль и осколков, которые могут попасть в вырез в неподвижном щите. Толщина щитов возросла с 3 миллиметров до 10. Кроме основного щитового прикрытия, на современных орудиях имеется целый ряд щитков, предназначенных для защиты хрупких деталей и механизмов.

Для уменьшения пробиваемости щитов применяют так называемые экранированные щиты. Сущность экранирования состоит в том, что вместо одного щита используют два, поставленных на расстоянии 20–25 миллиметров друг от друга и жестко скрепленных распорками. После пробивания первого щита пуля или осколок теряет часть своей энергии, изменяет направление своего полета и деформируется. Следовательно, условия для пробивания второго щита ухудшаются. В настоящее время щитовое прикрытие применяется также и в зенитных пушках. Это нововведение вызвано тем, что, как показал опыт Великой Отечественной войны, зенитные пушки могут успешно применяться для борьбы с танками противника. Конструкция щитового прикрытия в значительной степени зависит от назначения, типа и калибра орудия.

Подрессоривание

Если вы посмотрите на старые орудия с жестким лафетом, то увидите, что колеса этих орудий надевались прямо на ось, которая жестко соединялась со станком. В этом случае оси должны быть очень прочными, так как при перевозке орудия резкие толчки передаются непосредственно на ось, а от оси передаются на остальные части орудия. С появлением механической тяги скорости перевозки артиллерийских орудий увеличились. При таких скоростях перевозки толчки усиливаются и, следовательно, артиллерийские орудия могли бы быстро прийти в негодность.

Для уменьшения вредного действия толчков и ударов на механизмы и приборы орудия в современных артиллерийских системах используют специальные механизмы, которые называются подрессориванием. Для подрессоривания в основном применяют рессоры (пружины) и резиновые буферы.

Если произвести выстрел из подрессоренного орудия, то верхний станок со стволом будет колебаться на рессорах. Следовательно, будет нарушено основное требование, предъявляемое к орудию, — устойчивость. Это привело к необходимости использовать особый механизм, который автоматически связывает ось орудия с нижним станком при переходе в походное положение.

Вначале в качестве упругого элемента использовались пластинчатые рессоры и цилиндрические пружины. Позднее было использовано свойство упругого сопротивления цилиндрического стержня. Работа такого механизма подрессоривания заключается в следующем. Один конец цилиндрического стержня жестко закреплен в лафете (рис. 34), а второй конец при помощи балансира и оси соединен с колесом.

Рис. 34. Схема стержневого подрессоривания.

Если колесо во время движения попадет на какое-либо препятствие, то балансир поднимется, а стержень будет закручиваться. Так как сталь обладает упругостью, то при сходе колеса с препятствия стержень раскрутится. Следовательно, в этом механизме стержень играет роль рессоры, работающей на скручивание.

Подрессоривание пластинчатыми рессорами производится путем подвески нижнего станка к боевой оси при помощи рессоры, составленной из пластин, подобно тому, как это делается при изготовлении обыкновенной автомобильной рессоры. Средняя часть рессоры укрепляется на нижнем станке орудия, а концы — на боевой оси. Удары и толчки при этом подрессоривании смягчаются за счет работы этих пластин на изгиб. Подрессоренные орудия можно перевозить с большой скоростью по любым дорогам.

ПРИЦЕЛЬНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

Для того, чтобы попасть в цель, необходимо придать стволу орудия такое положение, при котором траектория снаряда прошла бы через цель. Несколько десятков лет назад это делалось очень просто, в общем так же, как это делается при стрельбе из пистолета или винтовки. В то время на стволе орудия имелась мушка, а на казенной части — выдвижной прицел с целиком, снабженный прорезью. При наводке орудия наводчик глядел через эту прорезь и мушку на цель. Правильный по указаниям наводчика, поворачивая при помощи правила орудие, придавал ему приблизительное направление на цель. После этого наводчик уточнял наводку, совмещая мушку с целью.

На стволе современного орудия вы не найдете ни целика, ни мушки, тем не менее горизонтальная и вертикальная наводка производится очень быстро и точно.

Это достигается при помощи прицельных приспособлений, которые находятся не на самом стволе, а рядом, с левой стороны. При помощи специальных устройств прицельные приспособления связаны со стволом и поворачиваются вместе с ним. Основным оптическим прибором для придания орудию направления в цель (для горизонтальной наводки) является панорама (рис. 35).

Рис. 35. Панорама.

Она представляет собой оптическую трубку в виде буквы «Г», Благодаря такому устройству голова наводчика не закрывает точек наводки, находящихся сзади. Головка устроена так, что она может вращаться в горизонтальной плоскости; вследствие этого наводчик, находящийся за щитом орудия, может, не отрывая глаз от окуляра, видеть предметы, находящиеся впереди, сбоку или сзади. При этом все предметы будут ему казаться значительно ближе, чем на самом деле, потому что панорама дает увеличенное и прямое изображение. Смотря в панораму, наводчик видит перекрестие, через центр которого проходит оптическая ось прибора. Это перекрестие заменяет мушку и прорезь старинных орудий. При стрельбе ночью перекрестие освещается фонарем через специальное окно в панораме.

Панорама имеет угломер. Угломер панорамы состоит из вращающегося кольца, разделенного на 60 частей, и барабана, разделенного на 100 частей. За один оборот барабана оптическая ось панорамы поворачивается в горизонтальной плоскости на одно деление кольца (1-00), или на 1/60 часть окружности угломерного кольца. При повороте барабана на одно его деление головка переместится на 1/6000 часть окружности угломерного кольца (0-01).

Деления на угломерном кольце нанесены по часовой стрелке, если смотреть на кольцо сверху. Чтобы узнать, на какой угол повернута оптическая ось панорамы, нужно прочитать числа, которые стоят на угломерном кольце под указателем (чертой) и на барабане против указателя.

Оптическая ось может перемещаться не только в горизонтальной, но и в вертикальной плоскости. Для этого в панораме имеется специальная отражательная призма. Вращением этой призмы мы можем увеличивать или уменьшать угол наклона оптической оси панорамы. Механизм, при помощи которого изменяется угол наклона, артиллеристы называют отражателем. Отсчет углов отражателя производится по шкале и по барабану. На шкале деления обозначены точками, по три деления вверх и вниз от среднего. Одно деление шкалы отражателя равно 1/60 окружности, а одно деление барабана — 1/6000 окружности. Основным положением отражателя называется такое положение, когда указатель шкалы стоит против средней точки, а барабан установлен на нуль.

На кольце барабана отражателя нанесены две стрелки с надписями «Вверх» и «Вниз». Если повернуть барабан по направлению стрелки с надписью «Вверх», то оптическая ось панорамы поднимется и, наоборот, опустится, если повернуть барабан в противоположную сторону.

При установке отражателя 0, угломера 30–00 и прицела 0 оптическая ось панорамы параллельна оси канала ствола, но так как расстояние между оптической осью панорамы и осью канала ствола по сравнению с дальностью стрельбы очень мало, то можно считать, что в этом случае оптическая ось панорамы совпадает с осью канала ствола. Положение оптической оси панорамы при этих установках прицельных приспособлений называется нулевой линией прицеливания.

Кроме оптической части, прицельные приспособления имеют собственно прицел, при помощи которого орудийному стволу придается нужный угол возвышения. С увеличением угла возвышения до 43,5 градуса дальность стрельбы увеличивается. Для каждой дальности до цели у орудий всех систем (при одном и том же снаряде и заряде) имеется определенный угол возвышения, который придается при помощи прицела. В современной артиллерии имеются прицелы различных конструкций: нормализованные, независимые от орудия, прицелы противотанковой артиллерии.

Нормализованный прицел (рис. 36) жестко скреплен со стволом орудия, вследствие чего он полностью от него зависит.

Рис. 36. Нормализованный прицел.

Этот прицел обеспечивает ведение огня прямой и непрямой наводкой. Нормализованный прицел включает в себя целый ряд механизмов, которые дают возможность точно и быстро навести орудие в цель. К этим механизмам относятся: механизм углов прицеливания, механизм углов места цели, механизм поперечного качания. Последний механизм предназначен для учета влияния наклона оси цапф качающейся части орудия.

Чтобы понять назначение первых двух механизмов, необходимо усвоить, что такое угол прицеливания и угол места цели.

На рис. 37 показаны точка стояния орудия О, горизонт орудия ОГ, линия цели ОЦ (прямая линия, соединяющая орудие с целью и линия выстрела (продолженная ось канала ствола наведенного орудия) ОА. Угол АОЦ называется углом прицеливания.

Рис. 37. Углы места цели, прицеливания и возвышения.

Дальность до цели определяется по линии горизонта. Если цель находится на линии горизонта орудия, то есть на одном с ним уровне, то угол прицеливания будет тем углом возвышения, который нужно придать стволу орудия, чтобы снаряд попал в цель. Но цель редко бывает на одном уровне с орудием. Обычно она бывает или выше или ниже горизонта орудия.

Допустим, что цель выше горизонта. Легко понять, что если мы придадим орудию угол возвышения, равный углу прицеливания, то снаряд не долетит до цели. Если цель будет ниже линии горизонта, то снаряд перелетит через цель. Ошибка в том и другом случае объясняется тем, что не принят во внимание угол между линией цели и линией горизонта орудия ОГ, который называется углом места цели. Угол места цели может быть положительным (если цель выше линии горизонта орудия) и отрицательным (если цель ниже этого горизонта). Следовательно, угол возвышения орудия всегда должен быть равен алгебраической сумме угла прицеливания и угла места цели. Поэтому на орудийном прицеле имеются и механизм углов прицеливания и механизм углов цели.

Основными частями механизма углов прицеливания являются: стебель прицела с корзинкой панорамы и дистанционный барабан с указателем. Почти каждое орудие может стрелять различными снарядами, а многие и различными зарядами. Поэтому на дистанционном барабане имеется несколько шкал, которые соответствуют различным снарядам и зарядам. При повороте барабана на одно деление какой-либо шкалы дальность стрельбы увеличивается на 50 метров.

Кроме того, на торце барабана нанесена шкала тысячных, цена одного деления этой шкалы равняется двум тысячным (0-02).

Для того, чтобы установить необходимый угол прицеливания, нужно определить дальность до цели, разделить ее на 50 и полученное число установить на шкале, соответствующей выбранному снаряду и заряду.

Механизм углов места цели представляет собой боковой уровень. При помощи червячной передачи мы можем перемещать боковой уровень в вертикальной плоскости. Измерение угла места цели производится по барабанчику, на котором нанесены деления. Цена каждого деления равна одной тысячной (0-01).

Наконец, механизм поперечного качания представляет собой маховик с червяком, при помощи которого можно перемещать весь прицел в плоскости, перпендикулярной оси канала ствола. В вертикальное положение прицел устанавливается по поперечному уровню. Такое качание прицела необходимо производить в том случае, если цапфы качающейся части орудия имеют наклон относительно горизонтальной плоскости.

Основным недостатком прицела этого типа является большая загрузка наводчика. Ему приходится работать на двух механизмах наведения и, кроме того, устанавливать прицел. Наиболее разгружен наводчик при обслуживании прицелов, независимых от орудий.

Такие прицелы могут быть с независимой линией прицеливания и с полунезависимой линией прицеливания.

Прицелами с независимой линией прицеливания (рис. 38) называются прицелы, в которых положение оптической оси не изменяется при изменении установки угла места цели и угла прицеливания.

Рис. 38. Прицел с независимой линией прицеливания.

Прицелами с полунезависимой линией прицеливания называются прицелы, в которых положение оптической оси изменяется при изменении установки угла места цели.

Основными механизмами прицела с независимой линией прицеливания являются (см. рис. 38): механизм углов прицеливания; механизм углов места цели; подъемный механизм прицела; механизм поперечного качания; механизм совмещения стрелок; корзинка панорамы с боковым и поперечным уровнями; индикаторные стрелки — прицельная и орудийная. Прицел этого типа жестко укреплен на верхнем станке. Наводка орудия в цель соответственно поданной команде производится двумя номерами орудийного расчета. Первый наводчик выполняет горизонтальную наводку и устанавливает угол прицеливания и угол места цели. Как уже было сказано выше, угол возвышения равен углу прицеливания плюс угол места цели. При установке угла прицеливания и угла места цели происходит отклонение прицельной стрелки от орудийной на некоторый угол. Для того, чтобы навести орудие в цель в вертикальной плоскости, второй наводчик, вращая маховик подъемного механизма, совмещает орудийную стрелку с прицельной.

Устройство прицела с полунезависимой линией прицеливания несколько проще. В этом прицеле отсутствует механизм угла места цели. Для установления углов места цели на коробке прицела укреплен механизм бокового уровня. Благодаря простоте своего устройства этот прицел широко распространен в современной наземной артиллерии.

Современной артиллерии приходится также стрелять и по быстро движущимся бронированным целям. Стрельба же по ним успешна только при непрерывной наводке орудия в цель и при достаточно большом поле зрения.

При непрерывной наводке нельзя устанавливать прицел по шкалам, так как это требует некоторого времени. Поэтому, кроме описанных выше типов прицельных приспособлений, широкое распространение получили так называемые противотанковые прицелы. Наиболее простым прицелом этой группы является прицел ПП-9 для 45-миллиметровой противотанковой пушки обр. 1937 г. В оптической системе этого прицела имеется стеклянная пластинка, на которой нанесены шкалы в сотнях метров для бронебойного и осколочного снарядов и шкала боковых упреждений в делениях угломера. Прицел соединен с качающейся частью орудия при помощи тяги параллелограмма. Наводка производится чрезвычайно просто. Наводчик, вращая маховики подъемного и поворотного механизмов орудия, совмещает деление шкалы, соответствующее требуемой дальности, с целью. Для учета боковых упреждений используется шкала боковых поправок.

Более сложным прицелом для противотанковых орудий является прицел ПП-1 и ПП-2. Эти прицелы имеют: панораму, дающую возможность вести наблюдение в пределах ±120 градусов, механизм углов прицеливания с двумя шкалами в гектометрах для бронебойного снаряда и осколочной гранаты, механизм углов места цели со шкалой в тысячных. Для стрельбы по подвижным целям прямой наводкой в поле зрения панорамы имеется сетка с дистанционной шкалой и шкалой боковых поправок.

Прямая наводка производится при помощи сетки или при помощи сетки и механизма углов прицеливания. Наводка при помощи сетки может быть произведена при стрельбе бронебойным снарядом. Горизонтальная наводка производится по шкале боковых упреждений сетки.

ЧЕМ СТРЕЛЯЕТ ОРУДИЕ

Снаряды

Каждого, кто впервые видит поле современного боя, поражает многообразие и разнохарактерность тех целей, по которым приходится вести огонь артиллерии. Бетонированные сооружения с подземными казематами, пулеметные гнезда, артиллерийские и минометные батареи, узкие щели пехотных окопов с укрывшейся там пехотой противника, проволочные заграждения, с трудом обнаруживаемые командные и наблюдательные пункты, склады боеприпасов, мосты и другие сооружения заполняют поле боя. Наряду с неподвижными целями появляются подвижные цели: самоходные орудия, танки, атакующая пехота, передвигающиеся батареи и т. д.

Совершенно ясно, что для поражения различных целей необходимо иметь различные снаряды с различным действием их у цели. В настоящее время действие снарядов принято подразделять на ударное, фугасное, осколочное и картечное.

Ударное действие снаряда заключается в пробивании преграды силой удара или в проникании его в преграду. Ударное действие снаряда зависит от многих причин, из которых главнейшими являются: угол встречи, окончательная скорость, калибр, вес и форма снаряда, прочность снаряда, характер самой преграды. Наибольшим ударным действием обладают бронебойные снаряды.

Бронебойные снаряды (рис. 39) предназначаются для борьбы с танками, бронеавтомобилями, самоходными орудиями и другими бронированными целями.

Рис. 39. Бронебойный снаряд.

Эти снаряды имеют сплошную, массивную головную часть, чем и объясняется их прочность. Для того, чтобы снаряд при ударе о броню не давал рикошета, головная часть снаряда делается тупой. Но так как снаряд с тупой головной частью испытывает при полете сильное сопротивление воздуха, то для уменьшения сопротивления воздуха на головную часть снаряда надевают тонкий полый баллистический наконечник. В донную часть снаряда ввинчивается взрыватель, там же находится трассер с особым горящим составом, позволяющим наблюдать траекторию снаряда. Кроме того, бронебойные снаряды обыкновенно снабжаются особыми бронебойными наконечниками. Эти наконечники облегчают пробивание брони и предохраняют головную часть от раскалывания. Бронебойные наконечники были предложены известным русским адмиралом С. О. Макаровым.

В нашей артиллерии применяются бронебойные снаряды с плоскосрезанными наконечниками. Такая форма наконечника обеспечивает снаряд от рикошетирования при встрече с броней, но зато она сильно увеличивает сопротивление воздуха на полете. В этом случае приходится прибегать к помощи баллистического наконечника. При ударе о преграду баллистический наконечник разрушается и в пробивании брони участия не принимает. Бронебойные наконечники имеются также у снарядов береговой и корабельной артиллерии для пробивания прочной брони кораблей. В полевой артиллерии бронебойные снаряды применяются или только с баллистическим наконечником, или совсем без наконечника.

У некоторых орудий имеются бронебойные снаряды без разрывного заряда и взрывателя. Такой снаряд состоит из корпуса, ведущего пояска, трассера и баллистического наконечника. При стрельбе таким снарядом экипаж и жизненные центры танка поражаются корпусом снаряда и осколками пробитой им брони.

Как действует снаряд при пробивании брони? Современные танки покрываются броней, которая может быть нецементированной, цементированной и большой твердости. При ударе остроголового снаряда в нецементированную броню снаряд вытесняет металл на передней поверхности брони в виде кольцевого наплыва, а на задней — в виде венчика с рваными краями. В этом случае действие снаряда напоминает действие обыкновенной иглы, иными словами, снаряд прошивает броню.

При ударе в цементированную броню снаряд в первую очередь должен разрушить наружный, самый твердый, цементированный слой. В этом случае вследствие большой твердости брони и большою давления, приходящегося на небольшую площадь, происходит смятие головной части снаряда. Поэтому для увеличения прочности бронебойные снаряды, как уже было сказано, изготовляют с притупленной головной частью.

При достаточной силе удара и прочности снаряда из цементированной брони в момент удара вышибается «пробка», диаметр которой близок к калибру снаряда, а на наружной и внутренней поверхностях броневого прикрытия наблюдаются отколы металла.

При броне очень большой твердости пробоины нередко имеют неправильную форму; размеры пробоины значительно превышают калибр снаряда, то есть разрушение имеет вид пролома. При пробивании нецементированной брони тупоголовым снарядом выбивается «пробка», но отколов металла при этом не происходит.

Совершенно новым видом снаряда, принципиально отличным по устройству от всех известных нам снарядов, является подкалиберный снаряд (рис. 40).

Рис. 40. Подкалиберный снаряд.

Он может пробить самую толстую броню современного тяжелого танка и самоходного орудия, поразить экипаж танка и вывести эту грозную машину из строя.

Основной действующей частью подкалиберного снаряда является сердечник, диаметр которого гораздо меньше калибра орудия, для которого этот снаряд предназначен, поэтому такой снаряд называется подкалиберным.

Устройство подкалиберного снаряда значительно проще устройства обычного снаряда. Он состоит из корпуса в виде катушки, который изготовляется из мягкой стали. Внутри корпуса помещается тяжелый сердечник из особо твердого сплава. На головную часть снаряда навинчивается баллистический наконечник из легкого металла или пластмассы; в донной части такого снаряда имеется трассирующий состав. Ни взрывателя, ни взрывчатого вещества эти снаряды не имеют.

Бронепробивная способность подкалиберного снаряда больше, чем бронебойного, но лишь при стрельбе на дальности, не превышающие 500 метров для пушек калибра 45 миллиметров и 1000 метров для пушек калибра 76 миллиметров. При стрельбе на большие дальности подкалиберный снаряд быстро теряет свою скорость и его бронепробиваемость резко падает.

При попадании в броню танка корпус снаряда разрушается, а сердечник, имеющий большой вес, по инерции продвигается вперед и, выйдя из корпуса снаряда, пробивает в броне отверстие небольшого диаметра. При этом выделяется большое количество тепла. Внутрь танка летят осколки сердечника и брони, нагретые до высокой температуры. Эти осколки поражают экипаж, механизмы танка и поджигают его.

Кроме бронебойного и подкалиберного снарядов, для стрельбы по танкам и бронеавтомобилям за последнее время широко применяются кумулятивные снаряды. Принцип действия кумулятивного снаряда резко отличается от действия известных нам снарядов ударного действия: благодаря особому углублению в головной части заряда, который помещается внутри снаряда, ударные волны при взрыве не расходятся во все стороны, а суммируются и действуют в одном направлении — от углубления, вследствие чего получается направленное действие взрыва. При удачно подобранной форме кумулятивного углубления энергия суммированной взрывной волны значительно превышает энергию взрывной волны обычного разрывного заряда.

Бронебойное действие кумулятивного снаряда не зависит от скорости его движения в момент встречи с броней, так как разрушение происходит исключительно за счет повышенного дробящего действия разрывного заряда. Скорость частиц газов достигает при этом 12 000 метров в секунду. Кумулятивному снаряду не требуется также большой прочности корпуса. Взрыв кумулятивного снаряда отличается от взрыва других снарядов ударного действия резким звуком и ярким пламенем.

Кумулятивный снаряд (рис. 41а) представляет собой стальной стакан с ввинтным дном. Внутри корпуса помещается разрывной заряд, в головной части которого имеется конусообразная выемка.

Рис. 41. Кумулятивный снаряд.

По оси заряда располагается центральный канал, на дне которого помещается капсюль-детонатор. В головную часть снаряда ввинчивается взрыватель. При встрече снаряда с броней головной взрыватель через центральный канал вызывает действие детонатора, расположенного в донной части снаряда, а детонатор в свою очередь вызывает действие разрывного заряда. При взрыве разрывного заряда основная масса газов устремляется вперед, в сторону конусообразной выемки. Направленные вперед газы образуют мощную компактную струю (рис. 416), которая с большой силой ударяет в броню, пробивает ее и вызывает взрыв боеприпасов в танке.

Пока луч огня идет от взрывателя к детонатору, тонкая головная часть снаряда успевает разбиться о броню и снаряд подходит вплотную к броне своим кумулятивным углублением. Это усиливает действие направленной взрывной волны.

В результате действия кумулятивного снаряда в броне получается пробоина с оплавленными краями, диаметр которой примерно равен большому диаметру конусообразной выемки. Оплавленные края пробоины породили неправильное название кумулятивного снаряда — бронепрожигающий.

К снарядам ударного действия относится также и бетонобойный снаряд. Бетонобойные снаряды предназначаются для разрушения прочных бетонных и железобетонных укреплений. При стрельбе бетонобойными снарядами, так же как и при стрельбе бронебойными снарядами, решающее значение имеет скорость снаряда при встрече с преградой, угол встречи и прочность корпуса снаряда.

Корпус бетонобойного снаряда изготовляется из высококачественной стали; стенки толстые, а головная часть его сплошная. Это делается для увеличения прочности снаряда. Для увеличения прочности головной части снаряда очко для взрывателя делают в донной части. Для разрушения бетонных укреплений приходится использовать орудия большой мощности, поэтому бетонобойные снаряды применяются только в тяжелой артиллерии.

В отличие от действия бронебойного снаряда действие бетонобойного снаряда складывается из ударного и фугасного действия. Ударное действие по бетону характеризуется либо пробиванием преграды и разрывом снаряда за ней, либо прониканием снаряда в преграду на некоторую глубину и разрывом его в толще бетона. Все это зависит, во-первых, от силы удара снаряда в бетон и, во-вторых, от прочности бетонного или железобетонного сооружения. При пробивании бетонной преграды можно различить несколько периодов действия снаряда.

В первом периоде снаряд, ударившись о поверхность преграды, образует входную откольную воронку. От сотрясения, происходящего в результате удара снаряда в преграду, возможны отколы на внутренней поверхности сооружения. При дальнейшем движении снаряда образуется цилиндрический проход, диаметр которого равен калибру снаряда.

Кроме явлений, происходящих непосредственно в месте удара снаряда о преграду, образуются трещины и происходят деформации в частях сооружения, удаленных от пробоины; вое это приводит к ослаблению сооружения в целом и облегчает разрушение при последующих попаданиях снарядов.

Следовательно, при стрельбе по бетонным сводам нет особой необходимости добиваться такой силы удара, чтобы пробить свод. Вполне достаточно, если сила удара вызовет внутренний обвал.

Для разрушения оборонительных сооружений полевого типа: окопов, блиндажей, огневых точек, наблюдательных пунктов и т. п. — используются так называемые фугасные снаряды. По своему устройству эти снаряды принадлежат к числу наиболее простых. Они состоят из тонкостенного корпуса и разрывного заряда (рис. 42).

Рис. 42. Фугасный снаряд (граната).

Фугасные снаряды действуют главным образом разрушительной силой газов разрывного заряда и лишь отчасти силой удара о преграду. Вследствие этого могущество фугасного снаряда определяется весом взрывчатого вещества, заключенного в снаряде. Увеличение могущества может быть достигнуто увеличением количества взрывчатого вещества или применением более сильного взрывчатого вещества.

Увеличение объема внутренней полости снаряда может быть осуществлено за счет увеличения длины цилиндрической части снаряда и уменьшения толщины его стенок.

Однако увеличение длины цилиндрической части снаряда связано с общей максимальной длиной снаряда, которая не должна превышать 5–5,5 калибров. Уменьшение же толщины стенок снаряда не должно уменьшать необходимой прочности снаряда при выстреле. Наиболее тонкие стенки имеют фугасные снаряды к мортирам и гаубицам, так как давление в канале ствола при выстреле у них меньше, чем у пушек.

Применение фугасных снарядов целесообразно лишь в орудиях калибра от 120 миллиметров и выше, так как количество взрывчатого вещества в снарядах меньших калибров недостаточно для разрушения самых легких полевых укреплений. Для снаряжения фугасных снарядов применяется в основном тротил или суррогатные взрывчатые вещества.

Для обеспечения большего фугасного действия необходимо, чтобы снаряд углубился в преграду до момента его взрыва, поэтому для фугасных снарядов широко применяются головные и донные взрыватели инерционного и замедленного действия. Остановимся подробнее на фугасном действии снаряда.

Сущность фугасного действия снаряда заключается в том, что разрушение производится газами, образующимися при взрыве разрывного заряда снаряда. Для простоты рас-суждений будем рассматривать действие взрыва в грунте, а не в сооружениях различной прочности.

Снаряд, проникнув на некоторую глубину в грунт, разрывается. Газы разрывного заряда, занимая первоначально малый объем, давят на окружающую среду с большой силой, раздробляют частицы, непосредственно прилегающие к разрывному заряду, и, прижимая их к соседним слоям, образуют в месте разрыва снаряда пустоту, называемую сферой сжатия. Затем давление газов, распространяясь далее, передается последовательно прилегающим слоям грунта, стараясь нарушить связь между частицами и выбросить их. Это пространство называется сферой разрушения. Далее давление газов постепенно ослабевает. Сила давления газов уже недостаточна для разрушения связей между частицами грунта, вследствие чего эти частицы получают лишь колебательное движение. Это пространство носит название сферы сотрясения. На рис. 43 схематически представлено фугасное действие снаряда, разорвавшегося в грунте.

Рис. 43. Схема фугасного действия снаряда.

При этом земля выбрасывается и на месте разрыва образуется яма, называемая воронкой. После взрыва часть выброшенной земли попадает обратно в воронку, а часть ложится около нее, образуя вал, называемый гребнем. Но фугасное действие не ограничивается образованием воронки. Сотрясение, вызываемое взрывом снаряда, производит обвалы и разрушения в ходах сообщения, убежищах и т. п., находящихся в непосредственной близости от места взрыва.

О силе фугасного действия снаряда обычно судят по объему образующейся воронки. Само собой разумеется, что чем больше разрывной заряд, тем больше результат его действия. Следовательно, наибольшей разрушительной силой обладают снаряды крупных калибров. Немалое значение при определении силы фугасного действия снаряда имеет и его углубление в грунт до взрыва. Опытами установлено, что при наивыгоднейшем углублении одного килограмма взрывчатого вещества (тротила) образуется воронка, объем которой равен 2,2–2,5 кубических метра. На практике получается, что 1 килограмм взрывчатого вещества выбрасывает 1,2–1,5 кубического метра грунта. Но при слишком большом углублении снаряда газы разрывного заряда иногда не в силах выбросить землю и образовать воронку. Такое явление артиллеристы называют камуфлетом, или подземным взрывом снаряда.

Для орудий среднего калибра более выгодно применять осколочно-фугасные снаряды. Эти снаряды, кроме фугасного действия, обладают довольно сильным осколочным действием и выгодны с точки зрения производства и боевого питания артиллерии.

Осколочно-фугасные снаряды предназначаются для разрушения оборонительных укреплений полевого типа: окопов, небетонированных блиндажей и т. д., а также для уничтожения и подавления живых целей и огневых точек.

Осколочно-фугасный снаряд[12] состоит из корпуса, заполненного взрывчатым веществом. Таким образом, устройство этого снаряда аналогично устройству фугасного снаряда. От осколочно-фугасной гранаты требуется: 1) дать возможно большее количество убойных осколков с наибольшим радиусом действия и 2) вместить возможно большее количество взрывчатого вещества, чтобы увеличить разрушительную силу снаряда. Стенки такого снаряда должны выдерживать давление пороховых газов в канале ствола, но большой прочности от них не требуется. Стенки корпуса осколочно-фугасной гранаты немного толще стенок корпуса фугасного снаряда. В головную часть гранаты ввинчивается взрыватель, имеющий две установки — на «удар» и на «замедление». В зависимости от установки мы будем иметь осколочное или фугасное действие. Снаряд с установкой взрывателя на осколочное действие при разрыве дает большее количество осколков, но не все осколки являются убойными. Убойным осколком принято считать осколок, вес которого не менее 5 граммов.

Для стрельбы из орудий малого калибра применяются осколочные гранаты.

Остановимся на осколочном действии снаряда у цели. Как уже указывалось, осколочные и осколочно-фугасные снаряды действуют осколками корпуса. Поражение наносит только часть осколков, носящая название убойных.

Установлено, что для вывода из строя человека необходимо, чтобы в него попал осколок весом 5 граммов, летящий со скоростью 200 метров в секунду. При этом осколок будет обладать живой силой, равной 10 килограммометрам. На практике считают, что если осколок убойный, то он должен пробить доску толщиной 25 миллиметров.

При конструировании снарядов стараются увеличить убойный интервал осколков — так называют расстояние от точки разрыва до той точки, на которой осколок сохраняет убойную энергию. Убойный интервал осколков зависит от веса, формы и скорости их в момент разрыва снаряда.

При разрыве осколочной или осколочно-фугасной гранаты получается в основном три снопа осколков: головной, боковой и дойный. Основную массу осколков (60–70 %) составляет боковой сноп, который имеет вид зонтика. Головной сноп состоит из 15–20 % осколков, а донный — всего лишь из 5—10 % осколков. Следовательно, при ударе снаряда о преграду даже при установке взрывателя на мгновенное действие значительное число осколков углубится в преграду или рассеется в пространстве и не будет использовано. Поэтому для увеличения осколочного действия при стрельбе по наземным целям целесообразно использовать рикошетирование снаряда с тем, чтобы получить разрыв снаряда в воздухе после его удара о грунт.

Опытным путем доказано, что при стрельбе на рикошетах поражение живых целей сильно увеличивается. Такой метод стрельбы возможен при определенных условиях, о которых мы здесь говорить не будем.

Скорости, получаемые осколками под действием разрывного заряда, достигают 1000 метров в секунду, однако вследствие большого сопротивления воздуха скорость их быстро падает, и поэтому площадь, поражаемая осколками, сравнительно невелика.

Для поражения пехоты и кавалерии, расположенных на открытой местности, а также пехоты, находящейся на автомобилях и танках, может быть применена шрапнель.

По своему устройству шрапнель (рис. 44) является одним из наиболее сложных по конструкции снарядов.

Рис. 44. Шрапнель.

Шрапнели могут быть пулевыми, стержневыми, палочными и с накидками. Рассмотрим устройство наиболее распространенного вида шрапнели — пулевой.

Пулевая шрапнель состоит из стального стакана с привинтной головкой, внутри которого помещаются вышибной заряд, а впереди пули. Для того, чтобы шрапнель разрывалась на определенном расстоянии от орудия в воздухе, в головную часть корпуса ввинчивается дистанционная трубка. Дистанционная трубка устроена таким образом, что может вызвать разрыв шрапнели на любом необходимом для нас расстоянии от орудия.

Пули, вылетающие из шрапнели при разрыве ее на определенной высоте, поражают большую площадь, а следовательно, и цели, находящиеся на ней.

Шрапнельные пули изготавливаются из свинца, а для увеличения твердости пуль к свинцу прибавляют сурьму.

Перед заряжанием орудия шрапнелью дистанционная трубка устанавливается на требуемую дальность. В результате этого через определенный промежуток времени, в течение которого снаряд пройдет требуемое расстояние, огонь из дистанционной трубки передается через центральную трубку вышибному заряду шрапнели. Расширяющиеся газы вышибного заряда толкают диафрагму, а последняя — центральную трубку. Под действием все возрастающего давления диафрагмы на центральную трубку происходит отрыв головки от стакана и пули выталкиваются вперед с некоторой добавочной скоростью. Пули разлетаются конусом и поражают цели. При разрыве шрапнели стакан, как правило, остается целым; это обеспечивает направленность полета пуль.

Если дистанционная трубка шрапнели установлена на «картечь», то в этом случае шрапнель разрывается в 10–15 метрах от орудия и осыпает пулями значительную площадь. Стрельба на картечь применяется при самообороне, то есть тогда, когда противник находится совсем близко, например, когда пехота противника атакует орудие.

В полевой артиллерии для самообороны используется специальный снаряд — картечь (рис. 45).

Рис. 45. Картечь.

При этом необходимо иметь в виду, что применять картечь для орудий с дульным тормозом нельзя. Картечь представляет собой наполненный сферическими пулями цилиндр из жести, картона или пластмассы. При выстреле оболочка картечи под давлением пуль разворачивается в канале ствола и пули вылетают из канала снопом. Картечь предназначается для поражения открытых живых целей на расстоянии до 400–500 метров от орудия в зависимости от его калибра.

Для поджога деревянных строений, сухого леса и других объектов в районе расположения противника применяются специальные зажигательные снаряды. Устройство этих снарядов аналогично устройству шрапнели, только вместо пуль в него помещают сегменты, наполненные зажигательным составом. При горении этого состава развивается очень высокая температура, доходящая до 2500–3000 градусов.

Для освещения местности ночью в районе расположения противника применяются осветительные снаряды. Действие осветительного снаряда рассчитано на получение разрыва в воздухе на высоте около 300 метров. При этой высоте осветительная звездка освещает площадь диаметром до километра в течение 50–60 секунд. При освещении местности осветительными снарядами можно вести наблюдение на дальности 5–6 километров.

Кроме перечисленных нами снарядов, в артиллерии применяются агитационные, дымовые и другие вспомогательные снаряды.

Взрыватели

В разделе, где дается описание устройства снарядов, часто упоминались слова: головной взрыватель, донный взрыватель, дистанционная трубка. Что же это за механизмы, без которых не может действовать ни один снаряд (кроме подкалиберного)?

По способу действия взрыватели и трубки подразделяются на ударные и дистанционные, а по месту их расположения — на головные и донные.

Если вы возьмете современный ударный взрыватель, то на его головной части увидите кран, по бокам которого нанесены две риски с буквами «О» и «З». Из описания действия снарядов вам уже известно, что имеется осколочное и фугасное действие снарядов у цели. Для получения того или иного действия снаряда у цели нам необходимо регулировать момент взрыва снаряда по отношению к моменту его встречи с преградой. Это и достигается путем различных установок взрывателя.

При установке взрывателя на мгновенное действие взрыв снаряда происходит менее чем через 0,001 секунды после встречи его с преградой. Взрыв происходит раньше чем снаряд углубится в преграду, поэтому глубина получившейся воронки незначительна по сравнению с ее диаметром. В результате этого получается максимальное осколочное действие.

Необходимо указать, что взрыватели, дающие осколочное действие, могут быть только головными.

При установке взрывателя на фугасное, или, как еще говорят, на инерционное, действие взрыв снаряда происходит через 0,005 секунды и более после удара его о преграду. В этом случае снаряд до момента взрыва успевает несколько углубиться в преграду.

Увеличение фугасного действия снаряда достигается путем большего углубления его в преграду до момента взрыва. Последнее обеспечивается тем, что на пути луча огня, который вызывает взрыв, помещается пороховой замедлитель. Такая установка взрывателя называется замедленной.

Рассмотрим применение и принцип действия головных и донных ударных взрывателей.

Как говорит само название, головные взрыватели ввинчиваются в очко, находящееся в головной части снаряда. Этот вид взрывателей предназначен для окончательного снаряжения осколочных, осколочно-фугасных и фугасных гранат и дымовых снарядов.

Современные взрыватели состоят из ударного механизма и предохранительного приспособления, назначение которого обеспечить безопасность при хранении и перевозках взрывателей, а также при обращении с ними.

Основными деталями ударного механизма являются: ударник мгновенного действия с жалом и ударник инерционного действия с капсюлем-воспламенителем. Установка на фугасное действие осуществляется при помощи колпачка, навинченного на головную часть взрывателя (рис. 46).

Рис. 46. Схема действия головного взрывателя.

Если колпачок навинчен, то в момент встречи снаряда с преградой ударник мгновенного действия остается на месте, а инерционный, двигаясь под действием сил инерции вперед, накалывает капсюль — воспламенитель. Луч огня от капсюля-воспламенителя передается капсюлю-детонатору и воспламеняет его; детонатор взрывается и вызывает детонацию всего заряда.

Рассмотрим действие головного взрывателя при стрельбе без колпачка. В этом случае ударник мгновенного действия, встретившись с преградой, вдавливается внутрь, навстречу инерционному ударнику, и накалывает капсюль-воспламенитель. В результате этого происходит мгновенное действие взрывателя, а следовательно, и снаряда. Как вам уже известно, такое действие называется осколочным.

Каким образом производится установка взрывателя на замедленное действие?

Для этой цели взрыватели снабжаются специальными устройствами — кранами. Путем комбинирования установки колпачка и крана можно получить следующие установки взрывателя: 1) колпачок снят, кран открыт — осколочное действие; 2) колпачок надет, кран открыт — фугасное действие; 3) колпачок надет, кран закрыт — замедленное действие более длительное; 4) колпачок снят, кран закрыт — замедленное действие. На практике обычно применяются три первые установки.

В момент выстрела взрыватель под действием сил инерции «взводится», то есть предохранительные приспособления освобождают инерционный ударник, после чего достаточно затормозить снаряд на полете, чтобы снаряд разорвался.

Так как взрывателей, применяемых в артиллерии, много, то на корпусе каждого взрывателя имеется клеймо, определяющее его название и тип. Мы с вами разобрали принципиальную схему действия головного взрывателя. Останавливаться на описании всех существующих взрывателей в данной книге мы не имеем возможности.

Для окончательного снаряжения снарядов танковой и противотанковой артиллерии, а также бетонобойных и фугасных снарядов крупных калибров применяются донные взрыватели. Донные взрыватели ввиду особенности действия снарядов ввинчиваются в донную часть снаряда.

Для снаряжения бетонобойных снарядов калибра 152 миллиметра и выше, а также фугасных снарядов крупного калибра применяются донные взрыватели с несколькими установками. Представителем этой группы взрывателей является взрыватель КТД-2, который снабжен замедлительным устройством и краном. Такое устройство взрывателя позволяет произвести три установки:

— основная установка, при которой стрелка крана стоит против надписи «ПК» на корпусе; с такой установкой взрыватели выпускаются с завода; эта установка называется также «по-походному»;

— установка на фугасное действие; стрелка крана в этом случае стоит против буквы «О»;

— установка на замедленное действие; стрелка крана стоит против буквы «З». Необходимо предупредить, что стрелять при установке взрывателя на «ПК» запрещается, ибо в этом случае взрыватель не подействует.

Для разрыва осколочно-фугасной гранаты до встречи ее с преградой применяется дистанционный взрыватель. Осколочно-фугасная граната, снаряженная дистанционным взрывателем, называется бризантной, а сама стрельба носит название стрельбы бризантной гранатой. Такой вид стрельбы применяется для увеличения осколочного действия гранаты.

В наземной артиллерии широко применяется дистанционный взрыватель Д-1. Этот взрыватель имеет два действия: дистанционное и ударное. Если почему-либо снаряд не разорвался на траектории, то он все же разорвется вследствие действия ударного механизма взрывателя.

Перед заряжанием с взрывателя необходимо свинтить предохранительный колпак.

После этого специальным ключом устанавливают взрыватель на скомандованное деление.

В момент выстрела дистанционное жало (рис. 47) по инерции оседает назад и, сжимая пружину, накалывает дистанционный капсюль.

Рис. 47. Взрыватель Д-1.

Тотчас же начинает гореть пороховая запрессовка, помещенная в канале верхнего дистанционного кольца. Когда огонь дойдет до передаточного канала, начнет гореть запрессовка в среднем дистанционном кольце, а оттуда по передаточному каналу огонь передается в нижнее дистанционное кольцо, далее огонь попадает к капсюлю-детонатору, а от него через передаточный заряд к детонатору. Взрыв детонатора вызовет взрыв всего снаряда. Установка взрывателя на деление «125» соответствует максимальному времени горения дистанционного устройства (45 секундам). Устанавливать взрыватель меньше чем на 5 делений запрещается, так как в этом случае путь огня по дистанционному устройству настолько мал, что разрыв снаряда произойдет в непосредственной близости от орудия и осколки могут вывести из строя расчет орудия.

Ударный механизм до выстрела выключен, так как жало, укрепленное в папиросе, застопорено стопором, упирающимся в пороховой столбик. На полете, когда столбик сгорит, стопор освобождает папиросу, которая подается вперед вследствие того, что снаряд тормозится силой сопротивления воздуха. В момент удара снаряда о преграду папироса с жалом резко подается назад и накалывают капсюль-воспламенитель ударного механизма. От капсюля-воспламенителя луч огня передается капсюлю-детонатору.

Для окончательного снаряжения шрапнелей и специальных снарядов, имеющих пороховой вышибной заряд (зажигательные, осветительные и агитационные), применяются дистанционные трубки. Дистанционные трубки имеют три установки: на дистанционное действие, картечное и ударное.

В момент выстрела тяжелый ударник, называемый дистанционным, подчиняясь закону инерции, стремится остаться на месте, сжимает удерживающую его пружину и накалывает жалом капсюль. Огонь, появившийся в результате взрыва капсюля, передается через передаточный канал пороховой массе, запрессованной в верхнем дистанционном кольце. Оттуда луч огня передается через передаточные отверстия в среднее, а затем в нижнее дистанционные кольца. После этого огонь попадает через запальное отверстие в пороховую петарду и после взрыва ее через центральную трубку передается вышибному заряду.

Установка трубки производится аналогично установке дистанционного взрывателя. Следовательно, продолжительность горения трубки зависит от расположения передаточных отверстий дистанционных колец. На рис. 48 показана примерная схема прохождения пламени в дистанционной трубке.

Для установки дистанционных трубок необходимо пользоваться специальными установочными ключами. Воспрещается прибегать к помощи других инструментов во избежание несчастного случая.

Рис. 48. Схема прохождения пламени в дистанционной трубке.

Заряды

Для того, чтобы произвести выстрел, надо сначала зарядить орудие, то есть вложить в него снаряд и боевой заряд. Для каждого выстрела применяют вполне определенное количество пороха, которое и называется боевым зарядом.

Если снаряд и заряд не соединены в одно целое и их вкладывают в орудие один за другим, то такое заряжание называется раздельным (рис. 49).

Рис. 49. Выстрелы.

В некоторых случаях снаряд заранее соединяется с зарядом при помощи металлической гильзы; в этом случае заряжание производится за один прием и называется нераздельным. Боевой заряд и снаряд, соединенные вместе, называют унитарным патроном (см. рис. 49).

При раздельном заряжании боевые заряды могут быть переменными, что выгодно для орудий крупных калибров, скорострельность которых невелика; выстрелы с переменными зарядами раздельного заряжания бывают двух видов: гильзового и картузного заряжания. В случае гильзового раздельного заряжания боевой заряд помещается в латунной гильзе, а в случае картузного заряжания — в шелковом мешочке (картузе). При стрельбе на переменных зарядах можно менять количество пороха в боевом заряде в процессе стрельбы.

Благодаря этому при стрельбе на одну и ту же дальность можно изменять крутизну траектории, но при этом резко снижается скорострельность орудия. Вместе с тем при уменьшении заряда лучше сохраняется орудие и, кроме того, сокращается расход пороха.

Теперь остается сказать несколько слов о средствах воспламенения боевых зарядов.

Для воспламенения боевого заряда при гильзовом заряжании применяется капсюльная втулка (рис. 50), ввинчиваемая в очко в дне гильзы; при картузном заряжании — ударная трубка, вставляемая в специальное гнездо затвора.

Рис. 50. Капсюльная втулка.

По внутреннему устройству капсюльная втулка и ударная трубка ничем существенным не отличаются одна от другой, а по наружному виду отличаются лишь тем, что капсюльная втулка имеет нарезку для ввинчивания в очко гильзы, а ударная трубка ее не имеет.

В донную часть капсюльной втулки вставлен капсюль, подобный капсюлю винтовочного патрона. Для усиления луча огня, даваемого капсюлем, поверх него помещается пороховой заряд из черного пороха.

КАК ЗАРЯДИТЬ ОРУДИЕ

На огневой позиции раздается команда «Гранатой». По этой команде замковый должен быстро открыть затвор орудия.

Вам уже известно, что в артиллерийских орудиях применяются затворы двух типов: поршневые и клиновые. Затворы могут быть полуавтоматические, автоматические и затворы, открываемые и закрываемые вручную.

Чтобы открыть поршневой затвор до производства первого выстрела, необходимо в первую очередь нажать до отказа инерционный предохранитель. Предохранитель в основном служит для того, чтобы не дать возможности открыть затвор при затяжном выстреле, и тем самым предотвращает возможность несчастного случая. Затяжным выстрелом обычно называют выстрел, который происходит через 10–15 секунд после спуска ударника. После того, как инерционный предохранитель утоплен, замковый берется рукой за ручку рукоятки и нажимает ее вниз. Затем отводит рукоятку вправо до отказа. Вначале будет двигаться только рукоятка, которая при помощи гребенки поворачивает поршень так, что его нарезные секторы встают против гладких секторов в поршневом гнезде казенника. Как только нарезные секторы поршня встанут против гладких секторов казенника, начнет двигаться весь поршень с рамой, в которую он ввинчен. Орудие готово для заряжания. Патрон вкладывается в орудие.

Для того, чтобы открыть поршневой затвор после выстрела, нет необходимости утапливать инерционный предохранитель, так как он под действием силы инерции, возникающей при откате ствола, занимает крайнее переднее положение и не препятствует открыванию затвора. Одновременно с выходом поршня из поршневого гнезда казенника рама своим вкладышем ударяет по короткому плечу выбрасывателя, который своим длинным плечом выталкивает стреляную гильзу. После этого можно заряжать орудие новым патроном.

Закрывается затвор в обратном порядке, для этого рукоятка поворачивается влево и вперед.

Клиновые затворы, как правило, бывают автоматическими и полуавтоматическими. Полуавтоматический затвор открывается и закрывается при помощи специальных пружин.

Для производства первого выстрела из орудия, имеющего полуавтоматический затвор, затвор необходимо открыть вручную. Для этого необходимо нажать на стержень, конец которого выступает сверху рукоятки затвора, и отвести рукоятку в крайнее заднее положение. Затем повернуть рукоятку вперед. Вместе с рукояткой будут вращаться ось кривошипа и кривошип, который вначале взведет ударник, а затем своим роликом опустит клин вниз или выдвинет его в бок, — затвор откроется.

Одновременно с этим происходит сжатие закрывающей пружины, которая стремится закрыть затвор.

Но затвор надежно удерживается в открытом положении выступами, имеющимися на ветвях выбрасывателя.

Чтобы зарядить орудие, необходимо вложить патрон в канал ствола. При этом гильза своим фланцем ударяет по ветвям выбрасывателя и срывает их с выступов клина; в этот момент клин освобождается. Под действием закрывающей пружины клин поднимается вверх или вдвигается в казенник и запирает канал ствола. Остается только нажать на спусковой рычаг, чтобы произвести выстрел.

После выстрела под действием открывающей пружины полуавтоматами или копирного устройства затвор открывается, то есть клин опускается или выдвигается, при этом клин ударяет по нижним выступам ветвей выбрасывателя. Выбрасыватели своими захватами выбрасывают стреляную гильзу. Орудие готово для следующего заряжания. Таким образом, для очередного выстрела нет необходимости поворачивать рукоятку затвора, достаточно вкладывать патроны в канал ствола.

Заряжание производится по команде «Огонь» или «Зарядите». По этой команде один из номеров расчета (установщик) передает заряжающему патрон или снаряд, в зависимости от вида заряжания, и готовит следующий. Приняв снаряд, помощник заряжающего вкладывает головную часть снаряда в патронник. Затем досылает его вперед так, чтобы ведущий поясок снаряда прочно врезался в начало нарезов канала ствола (рис. 51).

Рис. 51. Момент заряжания орудия: а — вкладывание снаряда; б — досылка снаряда.

Если этого не произойдет, снаряд может при вкладывании заряда отойти назад и уменьшить объем зарядной каморы, вследствие чего создадутся другие условия для сгорания пороха. Следовательно, при выстрелах снаряды будут вылетать с различными начальными скоростями. Это приведет к увеличению рассеивания снарядов, а также к порче канала ствола.

Все приемы заряжания помощник заряжающего должен выполнять быстро и точно, применяя физическую силу, особенно при заряжании орудий, у которых снаряды тяжелые.

Если патрон вкладывается с трудом, необходимо снаряд вынуть и устранить причину, затрудняющую вкладывание снаряда. Закрывать затвор нужно плавно, без рывков.

КАК НАВЕСТИ ОРУДИЕ В ЦЕЛЬ И ПРОИЗВЕСТИ ВЫСТРЕЛ

Для того, чтобы выпущенный из орудия снаряд попал в цель, необходимо предварительно произвести наводку орудия. Это достигается путем вращения маховика поворотного механизма до тех пор, пока ствол орудия не будет направлен в цель. Кроме того, необходимо стволу придать угол возвышения, при котором снаряд полетит на такую дальность, на которой находится цель. Поэтому наводка орудия в цель разделяется на горизонтальную и вертикальную.

При выполнении огневых задач артиллерийским орудиям приходится стрелять как по видимым, так и по невидимым целям. В зависимости от этого различают два вида стрельбы: стрельба прямой наводкой и непрямой наводкой. Стрельба прямой наводкой ведется с открытой позиции по целям, хорошо видимым с огневой позиции (места расположения орудия для стрельбы).

Если же цель не видна, то для наводки орудия в цель используется вспомогательная точка, называемая артиллеристами точкой наводки. Такая наводка называется непрямой. Остановимся подробнее на горизонтальной и вертикальной наводке.

Производя горизонтальную наводку, наводчик должен как можно точнее совместить вертикальную линию перекрестия прицела или панорамы с точкой наводки или с серединой цели. При этом от наводчика требуется навык в уяснении цели, определении основных ее границ и в определении на глаз середины цели.

Стрельба прямой наводкой ведется при установке угломера 30–00. Если вы посмотрите на угломерное кольцо панорамы, то увидите, что на этом кольце против указателя стоит число 30, а против указателя барабана — ноль. В этом случае артиллеристы говорят: «угломер тридцать ноль».

При стрельбе прямой наводкой вертикальная наводка осуществляется при помощи прицела и отражателя. Если при установках отражателя 0, угломера 30–00 и прицела 0 навести перекрестие панорамы в цель, то ось канала ствола будет также направлена в цель, так как при этих установках оптическая ось панорамы параллельна оси канала ствола. Однако, чтобы снаряд долетел до цели, стволу орудия нужно придать соответствующий угол возвышения. Для этого необходимо установить скомандованный прицел. Наводчик при помощи маховика подъемного механизма прицела устанавливает на дистанционном барабане скомандованное деление. После этого наводчик, наблюдая в окулярную трубку панорамы и вращая маховик подъемного механизма, совмещает горизонтальную нить перекрестия панорамы с целью. В этом случае боковым уровнем не пользуются.

При стрельбе же с закрытых огневых позиций, то есть при непрямой наводке, приходится выбирать вспомогательную точку наводки. Для этой цели могут быть выбраны любые хорошо видимые местные предметы: трубы, вышки, отдельные деревья. Важно, чтобы выбранная точка наводки была неподвижной, резко выделялась среди окружающих предметов и находилась не ближе 200 метров от орудия. Наводчику нужно знать, что при нахождении точки наводки справа впереди установка угломера должна быть между 30–00 и 15–00, при нахождении точки наводки справа сзади — между 15–00 и 00–00, при нахождении слева сзади — между 60–00 и 45–00 и при нахождении слева впереди — между 45–00 и 30–00.

Теперь покажем на примере, как произвести непрямую наводку орудия в цель (рис. 52).

Рис. 52. Горизонтальная наводка: а — при установке угломера 32–00 оптическая ось панорамы отклонилась влево и составила с первоначальным направлением угол 2-00; б — при выполненной наводке оптическая ось панорамы направлена в точку наводки, а ось канала ствола — в направлении цели.

Предположим, что подана команда: «Угломер 32–00, наводить в точку наводки — отдельное дерево». По этой команде наводчик поворачивает головку панорамы так, Чтобы против указателя угломерного кольца оказалось деление «32», а против указателя барабана — «0». Далее, вращая маховик поворотного механизма, наводчик поворачивает ствол орудия до тех пор, пока вертикальная нить перекрестия панорамы не совпадет с правым срезом ствола отдельного дерева. После того, как все эти операции будут выполнены, можно считать, что горизонтальная наводка с закрытой позиции произведена.

Вертикальная же наводка орудия при стрельбе с закрытой позиции производится при помощи прицела и бокового уровня.

Рассмотрим случай, когда орудие и цель находятся на одном уровне, то есть, когда угол места цели равен 0 (рис. 53).

Рис. 53. Вертикальная наводка: а — направление оси уровня и оси канала ствола при установке уровня 30–00 и прицела П; б — направление оси уровня и линии выстрела при выполненной наводке.

Если угол места цели равен 0, то остается основная установка бокового уровня 30–00. После того, как подана команда, указывающая прицел, наводчик, вращая маховик подъемного механизма прицела, устанавливает на дистанционном барабане скомандованную установку прицела. При этом пузырек бокового уровня сместится с середины. Поэтому наводчик должен при помощи подъемного механизма орудия вывести пузырек бокового уровня на середину. В этом случае отражателем не пользуются. Необходимо также помнить, что при наводке орудия по уровню необходимо пользоваться только боковым уровнем; имеющийся на прицеле поперечный уровень служит для установки прицела вертикально.

Так наводят орудие в вертикальной плоскости и тем самым придают его стволу необходимый угол возвышения.

Мы с вами рассмотрели случай, когда орудие и цель находятся на одном уровне, то есть в одной горизонтальной плоскости. На практике такие случаи бывают редко. Обычно орудие находится выше или ниже цели. Правила вертикальной наводки в этих случаях мы разбирать не будем. Эти правила изучаются в более подробных курсах артиллерии.

После того, как орудие наведено в цель и заряжено, и как только командир орудия скомандует: «Орудие», и резко опустит руку, наводчик тотчас же должен произвести выстрел. Для этого, в зависимости от системы орудия, он должен или резко оттянуть назад рычаг спускового механизма на предохранительном щитке или шнур курка, или нажать на спусковой рычаг сверху. При этом освободившийся ударник под действием своей пружины разбивает бойком капсюльную втулку. Луч огня от капсюльной втулки воспламенит боевой заряд. Образующиеся при сгорании пороховые газы выбрасывают из ствола снаряд, который полетит в направлении цели. Ствол откатится назад, но лафет остается неподвижным, упираясь своими сошниками в грунт. Всю энергию отката поглощают противооткатные устройства и дульный тормоз. После этого накатник плавно накатит ствол на место.

ЧЕМ МОЖНО ЗАМЕНИТЬ ПОРОХ

Теперь, когда мы познакомились с устройством и действием артиллерийских орудий, может возникнуть вопрос: так ли уж незаменима огнестрельная артиллерия? Нельзя ли при настоящем уровне техники изобрести новые средства, сконструировать другие машины, которые бы своим могуществом превосходили современные артиллерийские орудия.

Этот вопрос совсем не праздный. Человечество было уже свидетелем стольких технических революций, что у нас нет никаких оснований считать огнестрельную артиллерию последним и завершающим этапом военной техники. Посмотрим, какие имеются возможности в настоящее время, чтобы заменить огнестрельную артиллерию какой-либо другой. Иными словами, можно ли в данное время заменить чем либо порох?

Снаряд под действием пороховых газов вылетает из канала ствола с большой скоростью. Следовательно, при стрельбе из огнестрельного оружия используется скрытая энергия пороха. Но скрытой энергией обладает не только порох. Бензин, каменный уголь и другие горючие вещества также обладают скрытой энергией.

Нельзя ли заменить порох бензином? Его качества как топлива кажутся выше, чем качества пороха. Если сжечь один килограмм бензина, то выделится тепла в 10–16 раз больше, чем при сжигании одного килограмма пороха. На первый взгляд такая замена представляется вполне возможной. Рассмотрим, как горит бензин и как горит порох и есть ли разница между горением того и другого. На открытом воздухе бензин и порох горят почти одинаково и не взрываются.

Но совершенно по-иному они ведут себя, если их поместить в замкнутое пространство, без доступа воздуха.

Для горения бензина необходим кислород, поэтому в замкнутом пространстве он гореть не будет. Порох же, наоборот, будет гореть так быстро, что произойдет взрыв. В чем дело?

Почему порох взрывается без доступа воздуха? Потому что в самом порохе содержится кислород, необходимый для его горения. Взрывчатое разложение можно получить только при наличии кислорода в самом взрывчатом веществе.

Возьмем, например, черный порох. В нем смешаны селитра, уголь и сера. Основным горючим веществом является уголь, а селитра содержит кислород в количестве, достаточном для полного сгорания угля.

То, что сказано о бензине, относится и к каменному углю и ко многим другим горючим веществам. Следовательно, заменить пороха эти вещества не могут.

Итак, нельзя сравнивать порох с каким-либо горючим веществом. В порохе и в любом другом взрывчатом веществе есть все, что необходимо для их горения; в таких веществах, как уголь, бензин, дрова и др., нет основного, без чего они не могут гореть — нет кислорода.

Чтобы сжечь один килограмм бензина, необходимо 15,5 килограмма кислорода. Следовательно, тепло, выделенное при этом, надо рассчитывать не на один килограмм, а на 16,5 килограмма смеси. Один килограмм этой смеси выделит всего лишь 610 калорий. Это уже меньше, чем дает один килограмм пироксилинового пороха.

Одно время конструкторов увлекала идея использования энергии сжатого воздуха.

Была сконструирована и построена пневматическая пушка. Эта пушка, калибром 38 сантиметров и длиной 15 метров, бросала большие снаряды на расстояние до 1800 метров, а малые снаряды — до 5000 метров. Каждая такая пушка была оборудована специальной установкой, сжимавшей воздух до 140 атмосфер. Воздух к пушке поступал по целой системе подземных труб. Для стрельбы из таких пушек применялись снаряды, наполненные очень сильным взрывчатым веществом — динамитом. Из обычных орудий такими снарядами стрелять нельзя, так как динамит очень чувствителен к резким толчкам, следовательно, и разрыв снаряда произойдет в стволе. Мягкий же толчок сжатого воздуха динамит выдерживает не взрываясь.

Идея использования сжатого воздуха, на первый взгляд, кажется очень удачной. Она дает возможность избавиться от высокой температуры и от сильного звука при выстреле. Кроме того, она дает возможность использовать для снаряжения снарядов мощные взрывчатые вещества.

Появление более совершенных взрывчатых веществ и громоздкость сложных пневматических пушек заставили отказаться от дальнейших работ в этом направлении. Было доказано на опыте, что пневматические орудия не могут соперничать с огнестрельными. Пневматические ружья, которыми пользуются в настоящее время, являются лишь средством тренировок и увеселения.

С применением пара дело обстоит еще хуже. Установки для получения пара нужного давления получаются настолько громоздкими, что нечего и думать об их использовании для стрельбы.

На протяжении почти всей истории развития огнестрельной артиллерии не раз делались попытки использовать центробежные метательные машины для метания снарядов. Идея этого метания очень несложная. К быстро вращающемуся диску прикреплен снаряд. При вращении снаряд будет стремиться оторваться от диска. Достаточно освободить снаряд в нужный момент, и он полетит тем дальше, чем быстрее вращается диск. Кажется, все очень просто и хорошо. Но это только кажется. Точные расчеты показывают, что такая метательная машина была бы очень большой и громоздкой. Для осуществления быстрого вращения диска этой машины потребовался бы двигатель большой мощности. Самое же главное состоит в том, что меткость стрельбы при помощи такой машины очень плохая. Малейшая ошибка в моменте отрыва снаряда от диска вызовет резкое изменение в направлении полета снаряда. А освободить снаряд в нужный момент при быстро вращающемся диске задача, технически трудно выполнимая.

Остается нам остановиться на попытках использования еще одного вида энергии — электричества. Применение электрического тока для метания снаряда в цель имеет очень много преимуществ: абсолютное отсутствие давления, малая температура, почти никакого звука.

Ствол такой электропушки должен состоять из обмоток в виде катушек. Когда по обмоткам пойдет ток, то вокруг проводника образуется мощное магнитное поле. Стальной снаряд под действием магнитных сил будет втягиваться последовательно в эти катушки. В результате этого он приобретет необходимую скорость и после выключения тока из обмоток вылетит по инерции в направлении цели. Какова должна быть мощность этого источника тока?

Вы, вероятно, помните, что для метания снаряда весом в 5 килограммов со скоростью 800 метров в секунду из огнестрельной пушки потребовалась мощность 470 000 лошадиных сил. Такая же мощность необходима и для метания такого же снаряда с такой же скоростью из любой неогнестрельной пушки.

Но в электрической машине неизбежны потери. В лучшем случае эти потери составляют 50 % ее мощности. Следовательно, мощность такой машины должна быть не менее 940 000 лошадиных сил. Это — мощность огромной электростанции. Кроме того, чтобы сообщить снаряду необходимую для его движения энергию в короткий промежуток времени, необходим ток большой силы. Это потребовало бы сооружения целого ряда специальных приспособлений. Применяемая в настоящее время аппаратура не выдержит того «удара», который последует в результате короткого замыкания очень сильного тока. Избежать этого можно лишь путем увеличения времени действия тока на снаряд, то есть уменьшения мощности выстрела. В этом случае для сохранения необходимой скорости вылета снаряда необходимо увеличить длину ствола. Например, при увеличении времени действия тока на снаряд в 100 раз длину ствола необходимо увеличить примерно во столько же раз. Модель такой электропушки была изготовлена. Но в связи с громоздкостью и потребностью очень мощного источника тока для одной пушки боевой образец не был изготовлен.

Таким образом, в настоящее время порох в артиллерии пока незаменим. И поэтому артиллеристы-ученые работают над улучшением и совершенствованием пороха.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Для того, чтобы взять от боевой техники все, что она может дать, солдат Советской Армии должен знать ее, уметь правильно применять и тщательно сберегать.

Цель этой книги — дать читателю элементарные сведения об устройстве артиллерийского орудия.

Если читатель захочет глубже изучить вопросы устройства, хранения и боевого применения артиллерийских орудий, он может получить необходимые сведения путем изучения специальной литературы и руководств службы.

Примечания

1

Приказ Верховного Главнокомандующего 19 ноября 1944 г.

2

Н. Булганин. Речь на XIX съезде Коммунистической партии Советского Союза.

3

До Петра I каждое орудие имело свой калибр (диметр канала ствола) и свой вес.

4

«Единороги» — орудия, на которых выбивалось изображение мифического зверя единорога.

5

Нарезы — это желобки на поверхности канала ствола, идущие по винтовой линии.

6

Пушки, из которых стреляли снарядами весом 4 фунта.

7

Призматический порох имеет зерна в виде шестигранных призм с каналами.

8

Лафет — часть орудия, на которую накладывается ствол.

9

Угол возвышения — угол между горизонтом орудия и осью канала ствола наведенного орудия.

10

Траекторией называется линия полета снаряда от точки вылета до точки падения.

11

Об автоматических и полуавтоматических затворах подробнее сказано на стр. 53, 62–64.

12

Фугасные, осколочно-фугасные и осколочные снаряды называются также гранатами.

Content

В. П. Чернов
АРТИЛЛЕРИЙСКОЕ ОРУДИЕ

ВВЕДЕНИЕ

КРАТКАЯ ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ АРТИЛЛЕРИЙСКИХ ОРУДИЙ

ТИПЫ АРТИЛЛЕРИЙСКИХ ОРУДИЙ

БОЕВЫЕ СВОЙСТВА ОРУДИЯ

ОРУДИЕ — ТЕПЛОВАЯ МАШИНА

КАК УСТРОЕНО ОРУДИЕ

ПРИЦЕЛЬНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

ЧЕМ СТРЕЛЯЕТ ОРУДИЕ

КАК ЗАРЯДИТЬ ОРУДИЕ

КАК НАВЕСТИ ОРУДИЕ В ЦЕЛЬ И ПРОИЗВЕСТИ ВЫСТРЕЛ

ЧЕМ МОЖНО ЗАМЕНИТЬ ПОРОХ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Примечания