- •1854 Г., Крымски война 1853-1856 гг. И т.Д.).
- •50 М, а ширина - от 0,2 до 20 м.
- •10.1.2. Применение порохов в стрелковом оружии
- •Примечание: Дульная кинетическая энергия равна m-V /2. Где m - масса пули, кг; v0 - начальная скорость, м/с
- •0,3 Мм. Порох такого класса позволил повысить баллистические
- •1000 М и крупнокалиберные - до 2000 м. На вооружении Рос-
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,
которр1е
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
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-1854 Г., Крымски война 1853-1856 гг. И т.Д.).
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-