Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Применение порохов в ствольной артиллерииСодержание книги
Поиск на нашем сайте
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 причиняла мало ущерба. В России в Галищшской 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 мире. Одной из целей его создания было упорядочение изготовления орудий, при котором выдерживались бы параметры по прочностным требованиям, калибру и конструкции. Это обеспе- чило условия быстрого и целенаправленного развития артиллерии, которая с успехом использовалась в войнах, проводимых Иваном III и Иваном IV. В начале XVII в. русские мастера создали орудия нового поколения, которые заряжались не со стороны дула, а с казенной части. Это были пушки с клиновым и ввинчивающимся затворами, явившимися прообразами применяемых затворов в современных артиллерийских орудиях. Кроме того, орудия имели нарезной ствол, что открывало возможность перехода от ядер к более мощным цилиндрическим снарядам. Однако эти изобретения значительно обогнали технические возможности производства того времени, поэтому массовое применение их задержалось на 150-200 лет. В царствование Петра I артиллерия подверглась серьезному организационному и техническому преобразованию. Петр I разделил всю артиллерию на четыре вида: осадную, гарнизонную (крепостную), полковую и полевую. Провел упорядочение по калибрам и массе зарядов и снарядов. Результаты не заставили себя долго ждать. В начале XVIII в. в войне со Швецией, армия которой считалась непобедимой благодаря своей артиллерии, русские войска одержали блестящие победы под Нарвой и Полтавой. При взятии Нарвы, например, артобстрел беспрерывно велся в течение 10 суток. Было выпущено по крепости 12358 ядер и 5714 мортирных бомб, израсходовано 10 тыс. пудов пороха История русской артиллерии насчитывает много славных страниц. Это победы над прусским королем Фридрихом II (середина XVIII в.), взятие Измаила в войне с Турцией (1790 г.), разгром французских войск в войне 1812 г., многие морские сражения (Чесменская битва 1779 г., бои при обороне Севастополя в 1854 г., Крымская война 1853-1856 гг. и т.д.). Наиболее интенсивное развитие артиллерии приходится на вторую половину XIX в. Совершенствование технической базы позволило полностью перейти к изготовлению нарезных орудий с казенным заряжанием. Были сделаны первые шаги по увеличению скорострельности орудий, в частности, благодаря созданию быстродействующего поршневого затвора и унитарного артиллерийского патрона, в котором снаряд я пороховой заряд соединялись в одно целое при помощи гильзы. Но наиболее быстрое, революционное развитие артиллерии началось после изобретения 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 дымовую завесу, не позволяющую вести прицельный огонь. Развитие артиллерии привело к созданию нескольких типов орудий, имеющих свои конструкционные особенности и назначение - это пушки, гаубицы, мортиры. Позднее появились минометы и безоткатные орудия. Пушки (рис. 10.1) предназначались для стрельбы на большие расстояния (до 30 км) по наземным и воздушным целям.
Калибр пушек от 20 до 180 мм. Длина ствола 40 - 70 калибров. Начальная скорость полета снаряда не менее 600 м/с (для некоторых танковых пушек она достигает 1600 м/с, например, в танке «Леопард - 2»). Пушки ведут огонь при малых углах возвышения (обычно до 20 градусов). Траектория полета снаряда настильная (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 снижением соотношения массы заряда пороха к массе снаряда в сравнении с пушкой. Дальность стрельбы около 18 км. На рис. 10.2 показан внешний вид гаубицы. • В настоящее время все большую популярность приобретают орудия, сочетающие свойства гаубицы и пушки (возможность настильной и навесной стрельбы). Это гаубицы - пушки. Калибр их от 90 мм и более, длина ствола 25-^0 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). Начальная 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 командования 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. пришли орудия нового типа - минометы. Это гладкоствольные орудия для навесной стрельбы, обеспечивающие возможность поражения противника, находящегося в окопах, расположенных по соседству со своими позициями (400 - 500 м). Сегодня на вооружении находятся минометы калибров от 60 до 240 мм, с массой 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 составляет всего 120 м/с. По конструкции миномет представляет собой гладкую внутри стальную трубу, опирающуюся шаровой пятой на плиту (рис. 10.3). Стрельба производится путем опускания мины хвостовой частью в дуло (минометы больших калибров заряжаются е 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, позволяющий увеличить дальность стрельбы. Скорострельность миномета достигает 15-20 выстрелов в минуту. В первой четверти XX в. появился новый вид артиллерийских орудий - безоткатные (динамо-реактивные) орудия, предназначенные для уничтожения живой силы, разрушения укреплений и, главным образом, для борьбы с танками. Принцип действия безоткатного орудия показан на рис. 10.4. В гильзе снаряда имеются отверстия, закрытые картоном. При выстреле картон прорывается и через открывшиеся отверстия часть газообразных продуктов горения поступает в казенник, в задней части которого сделаны сопловые отверстия. Возникающая реактивная сила уравновешивает силу отдачи. Это исключает необходимость делать сложные лротивоотканые устройства, что значительно упрощает конструкцию орудия. Безоткатные орудия имеют нарезной ствол. Для стрельбы используются унитарные патроны с осколочными, осколочно-фугасными, кумулятивными гранатами, которые по мощности соответствуют обычным снарядам. Учитывая, что часть энергии пороховых газов 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 понятии «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 пороховые газы, имеющие температуру 3000-3500°С, развивают давление 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, взрыватель снаряда, метательный (боевой) заряд пороха в гильзе или в картузе, средство воспламенения метательного заряда (капсюль-воспламенитель, воспламенительная трубка и др.), вспомогательные элементы (флегматизатор, размеднитель, пламегаситель, картонные элементы). Основными баллистическими показателями артиллерийского выстрела являются: максимальное давление в стволе орудия (рт) и скорость движения снаряда на срезе ствола (У0). Ранее отмечалось, что горение бездымного пороха происходит параллельными слоями со всех сторон порохового элемента. Сочетание этого качества с энергетическими характеристиками пороха, формой, размерами зерна и величиной навески позволяет регулировать основные баллистические параметры выстрела и создавать заряды с заданными свойствами. Пороха,.в зависимости от энергетического показателя (теплоты горения рг), делятся на три группы: - высококалорийные, имеющие (}г 4200-5300 кДж/кг (1000-1260 ккал/кг). Для повышения калорийности в их состав вводятся взрывчатые вещества с высокой теплотой горения (октоген, гексоген, ДИНА). Применяются высококалорийные пороха для минометных выстрелов; -средиекалорийные пороха, имеющие (}г 3300-4200 кДж/кг (800-1000 ккал/кг), применяются для изготовления зарядов к орудиям малой мощности; -низкокалорийные («холодные») пороха, имеющие <3Г 2700-3300 кДж/кг (650-800 ккал/кг), используются для зарядов к орудиям больших калибров. Применение «холодных» порохов для 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 приводит к увеличению площади горения. Трубчатые пороха по скорости газовыделения близки к постоянной величине. Ленты и кольца (минометные пороха) имеют регрессивный характер горения. Пороха с прогрессивной скоростью газовыделения находят применение в длинноствольных орудиях (пушках), поскольку для придания высокой скорости снаряду на протяжении значительной 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 времени и значение его может быть ниже, чем в пушках. В минометах начальная скорость полета мины низкая и, следовательно, нет необходимости в создании высокого давления с продолжительным периодом его удерживания. Поэтому для минометных пороховых зарядов вполне пригодны пороха с регрессивным характером горения. В зависимости от химической природы и формы артиллерийские пороха маркируются следующим образом: - зерненые пироксилиновые пороха обозначаются дробью, числитель которой показывает толщину горящего свода в десятых долях миллиметра, а знаменатель - число каналов. Например: 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 добавлением букв ТР. Например: 10/1ТР - толщина свода 1 мм, канал один, трубчатый; -баллиститные трубчатые пороха не имеют буквенного индекса ТР, поскольку они не изготавливаются в виде зерен, однако имеют буквенный индекс Н, например: 30/1Н обозначает трубчатый нитроглицериновый порох с толщиной горящего свода 1 мм и одним каналом; -ленточные пороха имеют буквенный индекс Л и число, показывающее толщину горящего свода в сотых долях миллиметра. Например: НБЛ-35 - нитроглицериновый баллиститный ленточный 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 (числитель- внутренний, знаменатель - наружный диаметр, мм) а третий, отделенный от дроби чертой, обозначает толщину горящего свода в сотых долях миллиметра, например, НБК30/65-12; - нитроглицериновый баллиститный кольцевой порох с внутренним диаметром 30 мм. внешним 65 мм и толщиной горящего 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 пороха и воспламенитель. По устройству навески заряды делятся на постоянные и переменные. И те и другие могут быть полными или уменьшенными. Постоянные заряды используются в унитарных патронах (рис. 10.6), представляющих собранные в заводских условиях артиллерийские выстрелы в виде объединеиных гильзой снаряда и порохового заряда, и не могут изменяться перед проведением стрельбы. Обычно унитарные патроны применяются для орудий малого и среднего калибров.
В некоторых выстрелах гильзового заряжания с боевым зарядом из зерненого пороха для обеспечения одновременного воспламенения пороха по всему объему заряда применяются центральные; бумажные перфорированные трубки, заполненные полыми цилиндриками из дымного пороха (рис. 10.6 б). При введении в трубку пламегасящего вещества она также выполняет роль пламегасителя. При увеличении калибра унитарный патрон становится неудобным 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 находится в картузах (мешочках из легкосгораемой ткани). В крупнокалиберных 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. Причем изменение навески может производиться непосредственно перед стрельбой в соответствии с решаемой боевой задачей. Устройство минометных пороховых зарядов показано па рис, 10.8. Из рисунка видно, что навеска пороха в минометном выстреле имеет основной заряд и дополнительный в виде картузов, размещенных на хвостовике мины, количество которых изменяется в зависимости от заданной дальности стрельбы. В качестве воспламенителей в артиллерийских и минометных выстрелах применяются капсюли-воспламенители ударного, терочного или электрического возбуждения. Капсюли-воспламенители обычно вмонтированы в восиламенительную втулку, обладающую повышенной воспламенительной способностью за счёт впрессованного во втулку дымного пороха. С целью быстрого и полного воспламенения в зарядах картузного заряжания используются дополнительные воспламенители, представляющие лепешки спрессованного или насыпанного в картуз дымного пороха. Кроме двух основных составляющих (навески и воспламенителя), в состав заряда могут быть включены дополнительные элементы - флегма газатор, размеднитель и пламегаситель. Первые два применяются с целью снижения разгара ствола. Пламегаситель используется для гашения дульного и обратного пламени. Дульное пламя представляет собой раскаленные светящиеся газообразные продукты, а также свечение от догорания продуктов неполного окисления. Длина дульного пламени, в зависимости от системы орудия, свойств пороха и метеорологических условий, может быть от 0,5 до 50 м, а ширина - от 0,2 до 20 м. Пламя от 76-мм пушки в ночное время видно с самолета за 200 км. Естественно, это значительно демаскирует боевые позиции артиллерии, особенно при ночной стрельбе. Обратное пламя - это пламя, возникающее при открывании затвора орудия. Оно особенно опасно при стрельбе из танковых пушек. Борьба с дульным и обратным пламенем осуществляется введением в заряд пламегасителей дульного и обратного пламени. Дульный пламегаситель обычно представляет собой картуз с порошкообразным сульфатом калия, взятым в количестве 2-15% от массы пороха, расположенный в верхней части заряда. Пламегасители обратного пламени представляют помещенную в картуз навеску (около 2% от массы заряда пороха) пламегасящего пороха (пироксилиновый порох, содержащий 45-50% пламегасящего вещества, например сульфата калия), расположенную в нижней части заряда. Баллистические показатели выстрела зависят от целого ряда факторов, решающими из которых являются конструкция орудия и характер порохового заряда (величина навески, скорость и объем газовыделения при горении, максимальное давление в стволе орудия и т.п.). В табл. 10.2 приведены характеристики выстрела некоторых систем орудий. Из таблицы видно, что при переходе от пушек к гаубицам снижается дальность стрельбы. Это естественно, поскольку в выстреле гаубицы масса порохового заряда по отношению к массе снаряда в 2-А раза меньше по сравнению с соотношением в выстреле пушки. Максимальная дальность стрельбы для рассмотренных орудий не превышает 40 км.
Возникает вопрос, а существует ли возможность создания дальнобойных артиллерийских систем? Одной их причин, препятствующих значительному увеличению дальности стрельбы, является сопротивление воздуха полету снаряда. Причем степень сопротивления возрастает с ростом скорости полета снаряда. Например, расчетная дальность полета снаряда 76-мм пушки в безвоздушном пространстве составляет 30-40 км, тогда как на практике за счет сопротивления воздуха это расстояние сокращается на 10-15 км. В 1911 г. известный русский артиллерист Трофимов предложил Главному артиллерийскому управлению царской армии построить пушку, которая имела бы дальность стрельбы 100 км и более. Основная идея дальнобойности заключалась в том, чтобы вывести снаряд на большую высоту, где сильно разрежена атмосфера, нет сопротивления и снаряд беспрепятственно проходит большое расстояние. Однако это предложение не получило поддержки в Главном артиллерийском управлении. А через семь лет немцы обстреляли Париж из пушки с расстояния более 100 км. Причем принцип обеспечения дальнобойности полностью повторял идею Трофимова. Дальнобойная пушка представляла собой орудие общей массой 750 т, калибр снарядов 232 мм, длина ствола 34 м, начальная скорость снаряда составляла 2000 м/с. Снаряд выстреливался под большим углом (около 50°), пробивал плотные слои атмосферы, поднимаясь приблизительно на 40 км, и имел к этому моменту скорость 1000 м/с. В разреженной атмосфере снаряд пролетал 100 км и опускался по нисходящей ветви траектории, преодолевая при этом еще 20 км расстояния. Таким образом, общая дальность составляла 120 км. Однако стрельба из такой пушки потребовала несоизмеримого расхода порола. Снаряд массой 126 кг требовал заряд пороха в 215 кг, т. е. соотношение заряда пороха к массе снаряда приближалось к двум, тогда как для обычных пушек оно составляет 0,2-0,4. Кроме того, ствол пушки выдерживал не более 50-70 выстрелов и после этого требовалась замена 34-метрового ствола. Все сказанное выше ставит под сомнение рациональность создания дальнобойных артиллерийских ствольных орудий.
|
||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-12-10; просмотров: 3225; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 13.58.214.43 (0.012 с.) |