Русская артиллерия(От Московской Руси до наших дней)

Если на трубу, т. е. на ствол, надеть стальные обручи-кольца, предварительно нагретые до высокой температуры, то, остывая, они сожмут стенки трубы. При выстреле кольца будут удерживать трубу от расширения, увеличивая ее сопротивление разрыву. Надевая на ствол несколько слоев колец, можно добиться того, что орудие будет выдерживать давление 3000–3500 атмосфер.

Это открытие А. В. Гадолина позволило значительно увеличить мощность и дальнобойность орудий без повышения их общего веса. Руководствуясь научной теорией А. В. Гадолина, русские ученые и конструкторы стали создавать стальные орудия со скрепленными стволами. Так были созданы в русской армии орудия образца 1877 г. Из этих орудий стали стрелять дальше, чем из прежних, не скрепленных.

Труды А.В. Гадолина по теории скрепленных стволов, созданные им в начале 60-х гг., нашли широкое применение и не потеряли своего значения в наши дни. Гадолин по праву считается основоположником современной теории сопротивления скрепленных стволов, лежащей в основе проектирования орудий во всех странах.

Неоценимый вклад в науку внес заслуженный профессор генерал Н.В. Маиевский (1823–1892), плодотворно трудившийся во многих областях артиллерийского дела.

В 1855 г. Н.В. Маиевский, еще будучи поручиком, получил задание спроектировать 60-фунтовую пушку. Эту работу он начал с исследования характера изменения давления пороховых газов в канале ствола по мере передвижения снаряда. Ему удалось найти способ определения давления в различных сечениях ствола. Определив эти давления, он рассчитал толщину стенок ствола в каждом сечении, в результате чего спроектированная им пушка прекрасно выдержала конкурсные испытания. Аналогичные пушки разрывались после 500–700 выстрелов, пушка же Маиевского осталась невредимой и после 1000 выстрелов.

Но ценность работы Маиевского состояла главным образом в том, что он положил начало рациональному проектированию орудий. Его идея проектирования ствола с равным запасом прочности во всех его сечениях прочно вошла в практику артиллерийского дела и не потеряла своего значения до сих пор.

Деятельность Н.В. Маиевского как конструктора проявилась и в последующие годы. На него было возложено проектирование нарезных казнозарядных орудий системы 1877 г., сначала 4- и 9-фунтовых, а затем и более крупных калибров, вплоть до тяжелых пушек береговой обороны.

Применив все новейшие достижения науки, в том числе и теорию А.В. Гадолина о скрепленных стволах, Маиевский создал целую серию прекрасных для того времени артиллерийских орудий. Некоторые из них служили русской армии в Русско-японскую войну 1904–1905 гг. и даже в Первую империалистическую войну.

Заказы на тяжелые орудия выполнялись на заводах Круппа в Пруссии, поэтому и прусская артиллерия ввела у себя на вооружение береговые орудия системы Маиевского. Вскоре Пруссия стала продавать такие пушки и другим странам.

Наряду с проектированием орудий Н.В. Маиевский вместе с А.В. Гадолиным очень многое сделали по усовершенствованию формы зерен артиллерийского пороха. Оказывается, что от формы и размеров пороховых зерен сильно зависят скорость их горения, характер кривой давления пороховых газов при выстреле, величина заряда и в конечном итоге — начальная скорость снаряда. Для тяжелых орудий наиболее выгодным порохом являлся порох с призматическими зернами. Впервые он был введен в России. Затем его стали применять в других странах.

Большую ценность представляли собой труды Маиевского по внутренней и внешней баллистике.

Точно стрелять из орудия, особенно на большие дальности, можно лишь тогда, когда известен путь полета снаряда, а также силы, действующие на снаряд в полете. Маиевский занимался изучением полета шаровых снарядов и составил таблицы стрельбы для гладкоствольных орудий. С появлением нарезных орудий изучение характера движения в воздухе продолговатых снарядов приобрело особо важное значение.

Нужно было определить меткость стрельбы продолговатыми снарядами, подыскать наивыгоднейшую длину хода нарезов и составить таблицы стрельбы для нарезных орудий. Все эти задачи успешно решил Маиевский. На основании множества проделанных опытов и глубокого их исследования он вывел формулы для точного определения силы сопротивления воздуха полету продолговатых снарядов и объяснил явления, происходящие при движении снаряда в воздухе. Эти работы Н.В. Маиевского относятся к числу классических работ по баллистике. Без них не могли быть решены никакие вопросы о движении продолговатых вращающихся снарядов.

Вслед за Маиевским разработкой, совершенствованием и углублением теории и практики артиллерии по вопросам проектирования орудий, внутренней и внешней баллистики и стрельбы занимался его талантливый ученик и крупный ученый-артиллерист профессор Н.А. Забудский (1853–1917).

Русским ученым было чуждо чувство монополии. Свои труды они печатали и в русских, и в иностранных журналах. Их имена были широко известны. Д.К. Чернов, А.В. Гадолин, Н.В. Маиевский и Н.А. Забудский состояли членами различных иностранных академий наук, принимали участие в работе всевозможных международных научных обществ, конференций, совещаний. Их труды имели огромное значение для развития артиллерии во всех дружественных России странах.

Дальнобойная артиллерия

Методика горячей обработки и закалки стальных стволов, разработанная Д.К. Черновым, метод рационального проектирования стволов Н.В. Маиевского и теория скрепленных стволов А.В. Гадолина явились базой для изготовления более легких и в то же время более прочных стальных орудий, способных выдерживать большие давления пороховых газов. Работы Н.В. Маиевского, а затем и Н.А. Забудского в области внутренней и внешней баллистики позволили создать более совершенные и мощные снаряды и заряды, правильно рассчитать форму и крутизну нарезки ствола, обеспечивающую устойчивость снаряда на всем пути его полета, и точно высчитать траекторию снаряда. Все это имело решающее значение в совершенствовании артиллерийской техники, в развитии способов стрельбы и в повышении дальности и меткости артиллерийского огня.

В 1877 г. в России на вооружение были приняты нарезные орудия новой конструкции, разработанной Маиевским и Гадолиным. Стволы этих орудий были стальные, скрепленные кожухами (у малых калибров) или кольцами в один, два и даже три слоя (у больших калибров). В каналах стволов этих орудий было сделано по две каморы — снарядная и зарядная, соединявшиеся коническим скатом. Запирание стволов осуществлялось цилиндро-призматическими клиновыми затворами.

Снаряды для орудий образца 1877 г. были модернизированы: длина их стала достигать 4,5 калибра и делались они не только из чугуна, но и из стали. Вместо свинцовых оболочек на снарядах стали делать медные.

Стальные снаряды изготовлялись с более тонкими стенками и длиннее чугунных. Это позволило вкладывать в снаряды большие разрывные заряды.

Снаряды к орудиям 1877 г. снаряжались не порохом, а пироксилином, затем нитроглицерином и другими дробящими взрывчатыми веществами, которые были изобретены к этому времени. Новые взрывчатые вещества в несколько раз усилили мощность снарядов при взрыве.

Заряды к орудиям 1877 г. стали изготовлять из пороха с крупными полированными зернами правильной призматической формы. Такой порох горел медленнее. Поэтому газы после воспламенения заряда образовывались не в мгновение. Наибольшее давление их было не велико, среднее же давление газов по всей длине ствола возрастало. Это имело большое значение для повышения начальной скорости, а следовательно, и дальности полета снарядов.

Перечисленные изменения привели к тому, что при стрельбе из пушек системы 1877 г. более тяжелые снаряды получали значительно большую начальную скорость и летели вдвое дальше прежних (легких). В этот период полевая артиллерия стала стрелять на дальность до 6500, а осадная и береговая — до 8500–9000 м.

Именно поэтому орудия системы 1877 г. получили название дальнобойных.

У пушек 1877 г. были значительно улучшены лафеты. В этом огромная заслуга офицеров русской армии — воспитанников Артиллерийской академии С.С. Семенова, Л.П. Энгельгардта.