готовлена партия снарядов с ядерным зарядом мощностью 5 ки-

лотонн (калибр 320 мм, масса снаряда 525 кг, дальность стрель-

бы 32 км), но провести оснащение линкора боеприпасами не

удалось в связи с тем, что 29 октября 1955 г. в гавани Севасто-

поля линкор «Новороссийск» по невыясненным причинам взо-

рвался, унеся жизни 600 моряков.

В последнее время серьезным конкурентом ствольной артил-

лерии выступает реактивная артиллерия, которая завоевывает

ведущие позиции в борьбе с бронированными машинами с по-

мощью самонаводящихся или управляемых реактивных снаря-

дов, при уничтожении скопления живой силы (установки залпо-

вого огня), летательных аппаратов и т.д. Однако ствольная ар-

тиллерия и стрелковое оружие пехоты и поныне остаются одним

из основных средств борьбы с противником.

10.1. Применение порохов в военной области

10.1.1. Применение порохов в ствольной артиллерии

Впервые орудия, в которых в качестве метательного средства

был использован порох, появились в XIV в. Со стен крепостей из

«стреляющих труб» в атакующих метали каменные ядра. Было

много дыма, огня, грохота, но атакующим такая стрельба причи-

няла мало ущерба.

В России в Галицинской и Александровской летописях (1382 г.)

впервые описано использование при защите от татаро-

монгольских орд орудий, носящих название «тюфяки», «пуска-

чи», «пушки».

В 1480 г. в царствование Ивана III в Москве был построен

«Пушечный двор», явившийся первым пушечным заводом в ми-

ре. Одной из целей его создания было упорядочение изготовле-

ния орудий, при котором выдерживались бы параметры по

прочностным требованиям, калибру и конструкции. Это обеспе-

чило условия бь1СТРого и целенаправленного развития артилле-

рии, которая с успехом использовалась в войнах, проводимых

Иваном III и Иваном IV.

В начале Х\'Н в- русские мастера создали орудия нового по-

коления, которр заряжались не со стороны дула, а с казенной

части. Это былт1 пушки с клиновым и ввинчивающимся затвора-

ми явившимис3 прообразами применяемых затворов в совре-

менных артиллФииских орудиях. Кроме того, орудия имели на-

резной ствол, dTO открывало возможность перехода от ядер к

более мощным цилиндрическим снарядам. Однако эти изобрете-

ния значительна обогнали технические возможности производ-

ства того времени* поэтому массовое применение их задержа-

лось на 150-20Слет.

В царствова'ше Петра I артиллерия подверглась серьезному

организационнсмУ и техническому преобразованию. Петр I раз-

делил всю ар'1тллеРию на четыре вида: осадную, гарнизонную

(крепостную), юлковую и полевую. Провел упорядочение по

калибрам и ма(Ре зарядов и снарядов. Результаты не заставили

себя долго жда'ь- В начале XVIII в. в войне со Швецией, армия

которой считалгеь непобедимой благодаря своей артиллерии, рус-

ские войска одс5Жали блестящие победы под Нарвой и Полтавой.

При взятии НарМ например, артобстрел беспрерывно велся в тече-

ние 10 суток. Бг1™ выпущено по крепости 12358 ядер и 5714 мор-

тирных бомб, израсходовано 10 тыс. пудов пороха

История русской артиллерии насчитывает много славных

страниц. Это победы над прусским королем Фридрихом II (сере-

дина XVIII в.), взятие Измаила в войне с Турцией (1790 г.), раз-

гром французе^1* войск в войне 1812 г., многие морские сраже-

ния (Чесменска1 битва 1779 г., бои при обороне Севастополя в

1854 Г., Крымски война 1853-1856 гг. И т.Д.).

Наиболее иР'енсивное развитие артиллерии приходится на

вторую иоловюТ XIX в. Совершенствование технической базьп

позволило поль?стыо перейти к изготовлению нарезных орудий

с казенным заррканием. Были сделаны первые шаги по увеличе-

нию скорострельности орудий, в частности, благодаря созданию

быстродействующего поршневого затвора и унитарного артил-

лерийского патрона, в котором снаряд и пороховой заряд соеди-

нялись в одно целое при помощи гильзы. Но наиболее быстрое,

революционное развитие артиллерии началось после изобрете-

ния бездымного пороха (1886 г.). Бездымный порох по силе

втрое превышал дымный. Это позволило увеличить дальность и

точность стрельбы.

Бездымный порох избавил и от громадного количества дыма,

который при массовой стрельбе дымным порохом создавал ды-

мовую завесу, не позволяющую вести прицельный огонь.

Развитие артиллерии привело к созданию нескольких типов

орудий, имеющих свои конструкционные особенности и назна-

чение - это пушки, гаубицы, мортиры. Позднее появились ми-

нометы и безоткатные орудия.

Пушки (рис. 10.1) предназначались для стрельбы на большие

расстояния (до 30 км) по наземным и воздушным целям.

Рис. 10.1. Пушка

Калибр пушек от 20 до 180 мм. Длина ствола 40 - 70 калибров.

Начальная скорость полета снаряда не менее 600 м/с (для неко-

торых танковых пушек она достигает 1600 м/с, например, в ган-

ке «Леопард - 2»). Пушки ведут огонь при малых углах возвы-

шения (обычно до 20 градусов). Траектория полета снаряда на-

стильная (отлогая).

Для стрельбы по укрытым целям служат гаубицы. Они имеют

более короткий ствол (10-30 калибров), огонь ведут при больших

углах возвышения (навесная траектория), калибр гаубиц 100 мм и

более. Начальная скорость полета снаряда меньше, чем снаряда

пушки. Например, скорость снаряда 76-мм пушки 680 м/с, а 122-мм

гаубицы - не более 515 м/с. Уменьшение скорости достигается сни-

жением соотношения массы заряда пороха к массе снаряда в срав-

нении с пушкой. Дальность стрельбы около 18 км.

На рис. 10.2 показан внешний вид гаубицы.

Рис. 10.2. Гаубица

В настоящее время все большую популярность приобретают

орудга, сочетающие свойства гаубицы и пушки (возможность

настильной и навесной стрельбы).

Это гаубицы пушки. Калибр их от 90 мм и более, длина

ствот 25-^40 калибров, дальность стрельбы около 20 км.

Орудия типа мортиры применялись с XV в. Они имели ко-

роткий ствол (не более 10 калибров), большой калибр, стреляли

мощными бомбами с большим зарядом ВВ и предназначались

для разрушения особо прочных сооружений. Траектория полета

имела большую крутизну (крутая навесная траектория). Началь-

ная скорость полета снаряда составляла около 300 м/с, дальность

полета была сравнительно невелика. Соотношение массы заряда

пороха к массе снаряда было еще меньше, нежели для гаубицы.

На вооружении современной армии нет мортир. Однако к началу

Второй мировой войны в составе резерва Главного командова-

ния Красной Армии были мортиры калибра 280 мм с дальностью

стрельбы 10 км (начальная скорость полета снаряда 356 м/с).

На смену мортирам во всех армиях мира в начале XX в. при-

шли орудия нового типа - минометы. Это гладкоствольные ору-

дия для навесной стрельбы, обеспечивающие возможность по-

ражения противника, находящегося в окопах, расположенных по

соседству со своими позициями (400 - 500 м). Сегодня на воо-

ружении находятся минометы калибров от 60 до 240 мм, с мас-

сой мины от 1,3 до 130 кг и дальностью стрельбы от нескольких

сот метров до 10 км. Начальная скорость полета мины при самом

малом заряде пороха состав-

ляет всего 120 м/с.

По конструкции миномет

представляет собой гладкую

внутри стальную трубу, опи-

рающуюся шаровой пятой на

плиту (рис. 10.3).

Стрельба производится

путем опускания мины хво-

стовой частью в дуло (мино-

меты больших калибров за-

ряжаются с казенной части).

В трубке стабилизатора мины

находится хвостовой патрон с основным зарядом пороха. В дне

патрона имеется капсюль-воспламенитель, который натыкается

на боек при достижении миной крайнего нижнего положения,

взрывается и возбуждает горение порохового заряда. Основной

заряд пороха берется небольшой. При необходимости на трубку

стабилизатора помещается дополнительный заряд пороха, по-

зволяющий увеличить дальность стрельбы. Скорострельность

миномета достигает 15-20 выстрелов в минуту.

В первой четверти XX в. появился новый вид артиллерий-

ских орудий безоткатные (динамо-реактивные) орудия, пред-

назначенные для уничтожения живой силы, разрушения укреп-

лений и, главным образом, для борьбы с танками. Принцип дей-

ствия безоткатного орудия показан на рис. 10.4.

Рис. 10.4. Принцип действия выстрела безоткатного орудия

В гильзе снаряда имеются отверстия, закрытые картоном.

При выстреле картон прорывается и через открывшиеся отвер-

стия часть газообразных продуктов горения поступает в казен-

ник, в задней части которого сделаны сопловые отверстия. Воз-

никающая реактивная сила уравновешивает силу отдачи. Это

исключает необходимость делать сложные противоотканые уст-

ройства, что значительно упрощает конструкцию орудия. Безот-

катные орудия имеют нарезной ствол. Для стрельбы использу-

ются унитарные патроны с осколочными, осколочно-фугасными,

кумулятивными гранатами, которые по мощности соответствуют

обычным снарядам. Учитывая, что часть энергии пороховых га-

зов расходуется на компенсацию отдачи, начальная скорость по-

лета составляет около 300 м/с, дальность стрельбы существенно

меньше обычных орудий и стрельба наиболее эффективна по

видимым целям. Безоткатные орудия в зависимости от калибра

могут быть переносные или размещенные на автомашине.

Прежде чем перейти к рассмотрению влияния различных

факторов на артиллерийский выстрел, остановимся на самом по-

нятии «выстрел». Под этим термином понимается два значения.

Одно из них подразумевает явление выстрела из огнестрельного

оружия, а второе - изделие, боеприпас, с помощью которого

осуществляется выстрел.

Явление выстрела - процесс выбрасывания снаряда за счет

энергии пороховых газов. При выстреле за доли секунды поро-

ховые газы, имеющие температуру 3000-3500°С, развивают дав-

ление до 300-400 МПа и выталкивают снаряд. На этот полезный

вид работы расходуется 25-30 % энергии порохового заряда.

Артиллерийский выстрел как боевое средство (боеприпас)

представляет полный комплект всех элементов, необходимых

для производства одного выстрела. В него входят: снаряд, взры-

ватель снаряда, метательный (боевой) заряд пороха в гильзе или

в картузе, средство воспламенения метательного заряда (кап-

сюль-воспламенитель, воспламенительная трубка и др.), вспомо-

гательные элементы (флегматизатор, размеднитель, пламегаси-

тель, картонные элементы).

Основными баллистическими показателями артиллерийского

выстрела являются: максимальное давление в стволе орудия (рт)

и скорость движения снаряда на срезе ствола (Vo).

Ранее отмечалось, что горение бездымного пороха происхо-

дит параллельными слоями со всех сторон порохового элемента.

Сочетание этого качества с энергетическими характеристиками

пороха, формой, размерами зерна и величиной навески позволя-

ет регулировать основные баллистические параметры выстрела

и создавать заряды с заданными свойствами.

Пороха, в зависимости от энергетического показателя (тепло-

ты горения Q,-), делятся на три группы:

- высококалорийные, имеющие Qr 4200-5300 кДж/кг (1000—

1260 ккал/кг). Для повышения калорийности в их состав вводят-

ся взрывчатые вещества с высокой теплотой горения (октоген,

гексоген, ДИНА). Применяются высококалорийные пороха для

минометных выстрелов;

- среднекалорийные пороха, имеющие Qr 3300-4200 кДж/кг

(800-1000 ккал/кг), применяются для изготовления зарядов к

орудиям малой мощности;

- низкокалорийные («холодные») пороха, имеющие Q, 2700-

3300 кДж/кг (650-800 ккал/кг), используются для зарядов к ору-

диям больших калибров. Применение «холодных» порохов для

мощных орудий вызвано стремлением до минимума снизить

разгар (эрозию) внутренней поверхности ствола, которая

находится в прямой зависимости от температуры и давления

выстрела.

Скорость газовыделения при горении пороха в определенной

степени регулируется формой пороховых элементов. Из пирок-

силиновых порохов изготавливаются элементы в виде зерен с

одним или семью каналами, а также в виде трубок (рис. 10.5 а).

Из баллиститных порохов готовят трубки, пластинки, ленты и

кольца (рис. 10.5 б).

Канальные зерна имеют прогрессивный характер горения,

так как выгорание пороха с поверхности зерна и каналов приво-

дит к увеличению площади горения. Трубчатые пороха по ско-

рости газовыделения близки к постоянной величине. Ленты и

кольца (минометные пороха) имеют регрессивный характер го-

рения.

Пороха с прогрессивной скоростью газовыделения находят

применение в длинноствольных орудиях (пушках), поскольку

для придания высокой скорости снаряду на протяжении значи-

тельной длины ствола давление должно составлять величину,

близкую к максимальной.

Для орудий с малой длиной ствола применяются трубчатые

пороха. Это связано с тем, что максимальное давление в корот-

коствольных орудиях должно сохраняться меньший период вре-

мени и значение его может быть ниже, чем в пушках.

Рис. 10.5. Форма пороховых элементов:

а- пироксилиновые пороха: I одноканальное зерно; 2 - семика-

налыюе зерно; 3 - трубка;

б- баллиститные пороха: 1 - трубка; 2 - пластинка; 3 - лента; 4 -

кольцо

(е! - половина толщины горящего свода)

В минометах начальная скорость полета мины низкая и, сле-

довательно, нет необходимости в создании высокого давления с

продолжительным периодом его удерживания. Поэтому для ми-

нометных пороховых зарядов вполне пригодны пороха с регрес-

сивным характером горения.

В зависимости от химической природы и формы артиллерий-

ские пороха маркируются следующим образом:

- зерненые пироксилиновые пороха обозначаются дробью,

числитель которой показывает толщину горящего свода в деся-

тых долях миллиметра, а знаменатель - число каналов. Напри-

мер: 7/7 - толщина свода 0,7 мм, каналов семь; 14/7 - толщина

свода 1,4 мм. каналов семь; 7/1 - толщина свода 0,7, канал один;

- трубчатые пороха обозначаются также дробью, но с добав-

лением букв ТР. Например: 10/1 TP - толщина свода 1 мм, канал

один,трубчатый;

- баллиститные трубчатые пороха не имеют буквенного ин-

декса TP, поскольку они не изготавливаются в виде зерен, одна-

ко имеют буквенный индекс Н, например: 10/1Н обозначает

трубчатый нитроглицериновый порох с толщиной горящего сво-

да 1 мм и одним каналом;

- ленточные пороха имеют буквенный индекс Л и число, по-

казывающее толщину горящего свода в сотых долях миллимет-

ра. Например: НБЛ-35 - нитроглицериновый баллиститный лен-

точный с толщиной горящего свода 0,35 мм;

- пороха кольцевой формы имеют буквенный индекс К и три

цифровых показателя, два из которых пишутся в виде дроби (чис-

литель- внутренний, знаменатель - наружный диаметр, мм) а тре-

тий, отделенный от дроби чертой, обозначает толщину горящего

свода в сотых долях миллиметра, например, НБК:— -12;

65

- нитроглицериновый баллиститный кольцевой порох с

внутренним диаметром 30 мм. внешним 65 мм и толщиной го-

рящего свода 0,12 мм.

В зависимости от системы орудия, калибра и выполняемой

задачи применяются пороха различных марок. Все пороховые

заряды непременно имеют два основных элемента - навеску по-

роха и воспламенитель. По устройству навески заряды делятся

на постоянные и переменные. И те и другие могут быть полны-

ми или уменьшенными. Постоянные заряды используются в

унитарных патронах (рис. 10.6), представляющих собранные в

заводских условиях артиллерийские выстрелы в виде объеди-

291

ненных гильзой снаряда и порохового заряда, и не могут изме-

няться перед проведением стрельбы. Обычно унитарные патро-

ны применяются для орудий малого и среднего калибров.

В некоторых выстрелах гильзового заряжания с боевым зарядом

из зерненого пороха для обеспечения одновременного воспламене-

ния пороха по всему объему заряда применяются центральные бу-

мажные перфорированные трубки, заполненные полыми цилиндри-

ками из дымного пороха (рис. 10.6 б). При введении в трубку пламе-

гасящего вещества она также выполняет роль пламегасителя.

При увеличении калибра унитарный патрон становится неудоб-

ным для заряжания из-за большой массы и размеров. В этом случае

применяется гильзовое и безгильзовое раздельное заряжание.

При гильзовом раздельном заряжании в ствол орудия сначала

досылается снаряд, а затем - гильза с навеской пороха, который на-

ходится в картузах (мешочках из легкосгораемой ткани). В крупнока-

либерных орудиях (корабельных, береговой обороны), в которых

производится безгильзовое раздельное заряжание, навеска пороха

помещается в камору в картузах без гильзы.

Варианты раздельного заряжания показаны на рис. 10.7.

Рис. 10.7. Варианты раздельного заряжания:

а - заряд раздельного гильзового заряжания: 1- пакет; 2- пучок;

3- довесок; 4- крышка;5 - гильза; 6- воспламенитель;

б - выстрел раздельного гильзового заряжания в каморе орудия;

в-заряд безгильзового заряжания: 1-пакет; 2-пучок; 3-воспламенитель;

г- выстрел раздельного безгильзового заряжания в каморе орудия

Причем изменение навески может производиться непосредст-

венно перед стрельбой

в соответствии с ре-

шаемой боевой зада-

чей. Устройство ми-

нометных пороховых

зарядов показано на

рис. 10.8. Из рисунка

видно, что навеска по-

роха в минометном

выстреле имеет основ-

ной заряд и дополни-

тельный в виде карту-

зов, размещенных на

хвостовике мины, ко-

личество которых из-

меняется в зависимо-

сти от заданной даль-

ности стрельбы.

В качестве воспла-

менителей в артилле-

рийских и минометных выстрелах применяются капсюли-

воспламенители ударного, терочного или электрического возбужде-

ния. Капсюли-воспламенители обычно вмонтированы в воспламе-

нительную втулку, обладающую повышенной воспламенительной

способностью за счет впрессованного во втулку дымного пороха.

С целью быстрого и полного воспламенения в зарядах картузно-

го заряжания используются дополнительные воспламенители, пред-

ставляющие лепешки спрессованного или насыпанного в картуз

дымного пороха.

Кроме двух основных составляющих (навески и воспламените-

ля), в состав заряда мохут быть включены дополнительные элемен-

ты - флегматизатор, размеднитель и пламегаситель. Первые два

применяются с целью снижения разгара ствола. Пламегаситель ис-

Соседние файлы в папке Шарнин, Фаляхов - Введение в технологию энергонасыщенных материалов - Часть 2