Регульовані і ексцентричні снаряди

 

Вплив різноманітності обертання снарядів на розсіювання і причини, що викликають це обертання, були вказані Робінсом ще в 1746 р. Але повне пояснення значення одноманітності напряму обертання для збільшення правильності польоту снарядів було встановлено

через 100 років Магнусом. Проте спроби скористатися неспівпаданням центрів тяжкості снарядів з центрами їх фігури для отримання певного обертання снарядів почалися в кінці ХVIII с. Неспівпадання цих центрів могло виходити унаслідок неоднорідності матеріалу снарядів і неправильного розташування (не концентричного) внутрішньої пустки щодо зовнішньої поверхні снаряда.

Для встановлення, з якої сторони доводиться центр тяжкості щодо центру фігури, визначали 'легкий полюс' снаряда, опускаючи снаряд в ртуть. Снаряд, плаваючи в ртуті, мався свій в розпорядженні центр тяжкості вниз, а догори звертався 'легким полюсом'.

Верхню точку снаряда в плаваючому його положенні відзначали фарбою.

Розташовуючи снаряд при заряджанні легким полюсом вгору або вниз, можна було отримати певне обертання снаряда під час польоту навкруги осі, близької до горизонтальної залежно від точності заряджання. Відносно велика точність положення снаряда могла бути отриманий в знаряддях невеликої довжини. Тому стрільба регульованими снарядами застосовувалася тільки для гаубиць.

Проте ексцентриситет, так би мовити, природний, що виходить сам собою при виготовленні снарядів, був дуже рисий, чому і ефект був недостатній. Це спонукало готувати снаряди з ексцентричним розташуванням внутрішньої пустки, виготовляти снаряди з великим ексцентриситетом. Такі снаряди отририси назву 'эксцентрических', а снаряди з відзначеним 'легким полюсом' називалися 'регулированными'.

В тридцятих роках минулого сторіччя в Пруссії для 7-фн по кам'яній вазі гаубиці почали виготовляти гранати з еліпсоїдною внутрішньою пусткою, причому центр її видаляли від центру фігури снаряда, наскільки це дозволяла міцність стінок снаряда.

Лінія центрів, що проходить через центр тяжкості і центр фігури, була перпендикулярна осі очка для трубки. При заряджанні лінії центрів розташовувалася по можливості вертикально, Досвід показав, що при стрільбі, при куті піднесення і розташуванні 'легкого полюса' внизу, граната з названої гаубиці летіла на 1300 кроків, а при розташуванні 'легкого полюса' вгорі - на 500 кроків. Так позначався на польоті гранат ефект Магнуса. При стрільбі при тому і іншому розташуванні 'легкого полюса' при заряджанні купчаста бою була значно краще, ніж при стрільбі звичайною концентричною гранатою. Рисо того, при стрільбі на відстані, не перевершуючі 1,5 км ексцентричні гранати риси переваги перед першими нарізними знаряддями в перевазі траєкторії. Їх траєкторії на цих відстанях були отложе, коли заряджали 'легким полюсом' вниз.

 

Довгасті снаряди

 

Були пропозиції стріляти з гладкостінних знарядь циліндровими снарядами із закругленою передньою поверхнею. Очікувалося, що снаряди при стрільбі не отримають ніякого обертання, а, отже причина різноманітності їх обертання і їх польотів буде усунена і купчаста бою збільшиться. Але оскільки при цьому було упущено з уваги що довгасті снаряди одержують на польоті в повітрі обертання унаслідок дії опору повітря і летять вельми неправильно, то цей захід і не був прийнятий. В п'ятдесятих роках минулого сторіччя Неслер запропонував для гладкоствольних рушниць кулю цилиндро-напівшарну, з виїмкою

в донній частині. Досліди з кулею Неслера дали задовільні результати і така куля була прийнята для 7-лн рушниць російської армії. Задовільність результатів дослідів з кулею Неслера пояснюється наступними двома обставинами: а) гази бойового заряду, потрапляючи

у виїмку кулі, розширювали тонкі стіни її і тим усували прорив газів між кулею і стінками каналу і куля йшла по каналу без коливань, б) центр тяжкості кулі розташовувався поблизу головної її частини і її донна частина служила як. би стабілізатором.

 

 

Сплюснуті (дискоїдальні) снаряди

 

Хоча ексцентричні снаряди давали задовільні результати, але політ їх все-таки не міг бути достатньо стійким, оскільки маса снаряда була симетрична лише щодо лінії центрів, а обертання відбувалося навкруги осі близької до перпендикуляра до цієї лінії, щодо якої маса снаряда розташована несиметрично і отже вісь обертання не може бути стійкою.

Для отримання стійкого руху снаряда деякі винахідники запропонували в середині минулого століття знаряддя, стріляючі сплюснутими або дискоїдальними снарядами.

Капітан російської артилерії Шліпенбах, бельгійський артилеристПюйт, англієць Вулькомб запропонували дискоїдальні снаряди з крізними отворами для отримання ексцентриситету. Головну перевагу цих снарядів вони бачили в збільшенні поперечного навантаження і великій пробивній силі снарядів (2) особливо по броньових кораблях, тоді тільки що з'явишимся. Проте цим снарядам властиві недоліки всіх ексцентричних снарядів.

С. Роберто написав дослідження про рух сплюснутих снарядів видане в 1857 р. в ньому він описує наступні заходи, завдяки яким сплюснуті снаряди можуть отримати правильне обертання.

1. На снаряді зміцнюється свинцевий пояс, а в каналі ствола уздовж тієї, що верхньої проводить робиться або прямий наріз, або зубчата рейка із зубцями, що йдуть упоперек осі каналу. Унаслідок більшого опору руху снаряда у верхній частині снаряд одержує при русі по каналу обертання передньою частиною знизу - вперед - вгору - назад. Для більш надійного натиснення на верхню частину снаряда пропонувалося зробити ще два наріз в знарядді, не паралельні осі каналу, а злегка що підіймаються до дула, а на снаряді - дві цапфи, осі які співпадають з віссю обертання. При заряджанні цапфи снаряда вводилися в наріз. При русі снаряда по каналу цапфи його підводили, унаслідок чого снаряд натискував на поверхню ту, що проводить канал.

2. На снаряді ексцентрично щодо осі обертання зміцнюються на загальній осі цапфи, а на бічних поверхнях каналу робляться жолоби по циклоїду, який описують цапфи при кочінні снаряда по верхній тій, що проводить канал ствола.

3. Снаряд був гладкий сплюснутий, - а вісь каналу знаряддя була обкреслена по дузі круга, обернутою угнутістю вниз. Такі знаряддя і снаряди були побудовані (3). Досліди, проведені з ними, показали, що при невеликих кутах піднесення дальності перевершували дальності для безповітряного простору. Проте всі ці пропозиції відносно дискоїдальних снарядів не дозволяли питання про те, по напряму якої осі снаряд падає на перешкоду, а, отже, не усували і трудності розробки трубок для них.

Крім того, місткість снарядів була рисою, унаслідок чого розривне дія їх була більш слабою, ніж кульових.

До того ж слід сказати, що швидкість обертання сплюснутих снарядів залежить від динамічних умов (сили тертя), які змінюються залежно від умов руху, а не від конструктивних геометричних, наперед обумовлених причин.

Зі всіх цих причин, а головне у зв'язку з переходом до нарізної артилерії, досліди з такими знаряддями були припинені.

 

Перша нарізна зброя

 

Нарізна зброя епізодично з'являлася в різні періоди розвитку вогнепальної зброї. Наріз іноді мав прямолінійне ззразкааження, паралельне осі каналу ствола, а іноді йшли по гвинтовій лінії ('винтовальные орудия'). Появу нарізної зброї відзначають вже в XV в. Так, Піобер приписує винахід прямого нарізу Гаспару Польнеру з Відня (в 1498 р.), а гвинтових - Коллеру в Нюренберге, померлому в 1520 р. Інші указують ще більш ранню дату появи нарізу, а саме в 1440 р.

Як би там не було, є нерисо пам'ятників нарізної зброї, що з'являлася різночасно задовго до того, були які написані перші наукові роботи з цього питання. Поява нарізної зброї значно випередила його широке практичне вживання в середині XIX в.

Іноді ж нарізна зброя набувала досить широке поширення. Так у Франції при Людовику XIV (1638 - 1715 рр.) були введені карабіни з гвинтовим нарізом для озброєння рот 'карабинщиков' в кожному кінному полку. У військах Наполеона унтер-офіцери деяких піхотних частин були озброєні 6-лн карабінами зразка. 1793 р. Проте, унаслідок трудності

забивання кулі, заряджання карабінів було дуже повільне чому унтер-офіцери нерідко кидали карабіни і стріляли із звичайних рушниць.

Користь прямого нарізу пояснювалася великими зручностями досилання кулі, оскільки пороховий нагар знаходив в них вільне приміщення.

Ця обставина, будучи достатнім для пояснення прямого нарізу, рисо дає для розуміння користі гвинтового нарізу. На жаль, документальних даних немає.

Перший невеликий твір про користь нарізу був написаний академіком Російської Академії Наук Лейтманом (в 1728 р.). Робінс в 1746 р. пояснив користь нарізу, що йде по гвинтовій лінії, тим, що куля (снаряд) одержує правильне одноманітне обертання навкруги осі каналу ствола зброї.

З попереднього викладу розвитку гладкостенной артилерії неважко угледіти, що думка, виказана Робінсом, поступово проникала в розум і вживалися різних заходів для досягнення одноманітного обертання снарядів при стрільбі з гладкостенных знарядь.

Цілком природно виникла думка обернути в нарізні перебуваючі на озброєнні гладкоствольні рушниці. Належало дозволити задачу, як досягти урізування в наріз кульової кулі, що входить в канал з великим зазором.

В 1826 р., у Франції, Дельвінь запропонував робити камору для бойового заряду меншого діаметра, ніж калібр рушниці (рис.). Внаслідок цього у камори утворився уступ. Вільно що входила в канал рушниці куля зупинялася на уступі і її ударами шомполу осаджували, вона розплющувалася і входила в наріз. Хоча мета таким пристроєм досягалася, але результати були тільки задовільними. Насправді не можна було чекати рівномірного осадження кулі; після осадження куля одержувала неправильну форму і поперечне навантаження зменшувалося.

Кращі результати виходили в стрижневих рушницях, запропонованих Тувененом. В донній частині каналу зміцнювався стрижень, загострений в передній частині (рис. 3.6-2). В просторі між стрижнем і стінками каналу виходила камора для заряду. При заряджанні досилали кулю і прибивали її декількома ударами шомполу. Куля, осаджуючись на стрижні, одержувала довгасту форму з виїмкою в донній частині, виходило щось на зразок кулі Неслера.

Ця пропозиція була прийнята у Франції і в 1846 р. були введені стрижньові карабіни (1). Вони вимагали ретельного заряджання, певного числа ударів шомполу і певної сили. При дзразкаому заряджанні карабіни давали дуже дзразкаі результати. Недоліками карабінів, як втім всіх рушниць, що заряджають з дула, були: трудність і мешкотність заряджання, неможливість заряджання в положенні з коліна, а тим більше лежачи, і великі труднощі розрядки.

Одночасно з Тувененом Мінье запропонував довгасту кулю з виїмкою в донній частині. Порохові гази, тиснувши на тонкі стінки виїмки, розширювали їх, і куля врізалася в наріз. Але унаслідок того, що досліди із стрижневими штуцерами дали дзразкаі результати, пропозиція Мінье не привернула особливої уваги.

В Англії в цей же час велися досліди над рушницею з двома нарізоми і кулями спочатку кульовий з провідним ободом, що входив при заряджанні в наріз, а потім з довгастою кулею з двома провідними виступами.

 

Рисунок 3.3

Остання система карабінів була прийнята в 1843 р. на озброєнні стрілецьких батальйонів в Росії. Штуцерами 1843 р. озброювалися окремі кращі стрілки ('штуцерные') і в піхотних полицях. Ці штуцери, по місцю виготовлення називалися литихским (рис. 3.3). Нарізом стінки були ослаблені. Для зміцнення їх довелося потовщити, що збільшило вагу рушниці. Щоб зменшити вагу, укоротили ствол. Але це викликало незручність стрільби з двухшереножного ладу. Унаслідок рисої довжини карабіна до нього прийняли довгий багнет у вигляді тесака. Нарешті куля була чутлива до розстрілу (2) і прийоми заряджання не представляли утруднення. Зі всіх цих причин розповсюдження цих штуцерів було обмежено.

В п'ятдесятих роках минулого сторіччя широке розповсюдження отририси кулі Мінье з чашкою. У виїмці кулі поміщалася конічна залізна чашка (або дерев'яна або навіть глиняна пробка), що не доходила до дна виїмки (рис.3.3). При пострілі легка чашка одержувала більше прискорення ніж куля, входила всередину поглиблення, розширювала стінки кулі,

внаслідок чого куля врізалася в наріз. Кулі з у такий спосіб урізування в наріз отририси назву розширювальних.

Досвід показав, що кулі і без чашки, але при належно вибраному зазорі, дзразкае врізаються в наріз і мають правильний політ.

Ухвалення куль розширювальної системи значно спростило прийоми заряджання, нічим не відрізнялися від заряджання гладкоствольних рушниць (3). Завдяки цьому нарізна зброя з кулею Мінье стала швидко розповсюджуватися і витіснила всі попередні пропозиції нарізних, заряджають з дула рушниць.

Нарізні штуцери і рушниці володіли такими ж купчастими боєм на 1200 кроків, як гладкоствольні на 300.

У видах економічних стали переробляти перебуваючі на озброєнні 7-лн (17,8 мм) рушниці в нарізні, заряджаючі з дула.

 

Рисунок 3.4

 

В середині Х1Х в. усюди були прийняті для озброєння 7-лн нарізні, заряджають з дула рушниці з ударним замком, окрім стрілецьких частин, озброєних штуцерами з дещо укороченим стволом.

В російській армії до початку Східної війни (1853 - 1856 рр.) нарізними рушницями і частиною штуцерами були озброєні тільки стрілецькі батальйони. В піхотних полицях в кожному батальйоні було по 24 штуцерников. Потім число штуцерников було до 1855

р. збільшено до 26 на кожну роту. Рушниці застосовувалися 7-лн (17,8 мм), з кулею бельгійской- з виїмкою, вагою 12 золотників (51 г), а до штуцерів виготовлялися кулі з двома виступами, вагою 13,5 золотники (56 г).

Різке збільшення (майже в 2 рази) ваги довгастої кулі в порівнянні з кульовою привело до тому, що при збереженні початкової швидкості кулі (450 м/сек) віддача виходила дуже великою, непосильної для стрільців. Довелося зменшити початкову швидкість кулі до 300 м/сек, але внаслідок цього зменшилася пологість траєкторії кулі на близьких відстанях. Для підвищення пологості необхідно було збільшити початкову швидкість що можливе лише при зменшенні ваги кулі, інакше кажучи, - при зменшенні калібру.

В Росії, як і в багатьох інших країнах, в середині минулого століття зупинилися на 6-лн (15,2-мм) калібрі, при якому вага кулі рисо відрізнялася від ваги куль 7-лн гладкоствольної рушниці і зберігалася початкова швидкість куль 7-лн рушниці. Зменшення калібру рисо ще те важливе значення що число ношених стрільцем патронів, що впало з 60 до 40 при переході до 7-лн заряджаючому з дула нарізної рушниці, збільшилося до колишнього розміру.

Швейцарія пішла на дуже різке зменшення калібру (до 4 лн), причому число ношених стрільцем патронів зросло до 100. Проте жодна з європейських держав не послідувала цьому прикладу оскільки заряджання рушниць такого рисого калібру і заварювання швів стволів представляло особливі труднощі. В Росії в 1856 р. була прийнята 6-лн гвинтівка з кулею Мінье з чашкою.

Куля при пострілі дзразкае заповнювала наріз при зазорі, що не перевершував 3 крапок (1,2 мм). Початкова швидкість складала 1200 фт/сек (360 м/сек), вага кулі - 8 золотників (34 г) нарізу було від 3 до 6, довжина ходу - 100 калібрів, вага рушниці - 12 фн (4,9 кг). Унаслідок того, що збільшилася до 1 200 кроків дальності стрільби були введені приціли: похилі (Росія) і рамка з хомутиком (Англія, Австрія).