Скорострельная пушка | ТМ 1939-01

П. ЗАБАРИНСКИЙ и С. ТЕМКИН

Одним из главнейших элементов, определяющих силу артиллерийского огня, является скорострельность, т. е. число выстрелов, которое может дать артиллерийское орудие в единицу времени.

Как увеличить скорострельность артиллерийского орудия, не уменьшая меткости попадания? Этот вопрос давно привлекал внимание ученых и изобретателей артиллеристов всего мира.

Появление скорострельной артиллерии принято относить к концу прошлого столетия. Именно к этому времени удалось разрешить ряд важнейших научно-технических проблем, выдвинутых многовековым опытом боевого применения артиллерии.

Медленный темп стрельбы из орудий, применявшихся во всех странах еще сравнительно не так давно, определялся прежде всего способом заряжания и стрельбы. Эти орудия заряжались с дула. Из такого орудия образца 1805 г. можно было производить один выстрел в минуту.

Эпизод русско-японской войны: отважные русские артиллеристы меняют позиции под огнем противника.

Как же из такого орудия стреляли? Сначала орудие выкалывалось на позицию. Затем один из номеров орудийной прислуги банником прочищал канал ствола. При помощи «шуфлы» или «птичьего языка» — особого совка на длинном древке — требуемое количество пороха засылалось в казенную часть ствола. После этого загонялся пыж, чем достигалась обтюрация, т. е. невозможность прорыва пороховых газов. Ядро, предварительно обернутое ветошью или паклей, вводилось в канал ствола и при помощи особого прибойника досылалось вплотную к пыжу. Для большей обтюрации вслед за ядром забивался второй пыж.

Пушка заряжена. По указанию номера, исполнявшего обязанности наводчика, вся прислуга помогала направить орудие непосредственно в цель.

По команде «Пали!» к затравочному, или запальному, отверстию, устроенному в казенной части против порохового заряда, подносился тлеющий фитиль, укрепленный на «пальнике», или «жагре». Происходил выстрел.

Слева направо: «птичий язык», «шуфлы» и банник. С помощью этих принадлежностей производилась зарядка орудий с дула.

Окутанное облаком густого дыма орудие откатывалось на 3—4 м назад. Прислуга возвращала орудие в прежнее положение, после чего оно заряжалось и наводилось сызнова.

Некоторые частные усовершенствования не могли сколько-нибудь значительно повысить скорострельность этих орудий; скорость стрельбы продолжала зависеть главным образом от ловкости и сработанности орудийной прислуги — расчета.

Для увеличения скорострельности артиллеристы-изобретатели уже с давних пор стали изыскивать новые методы заряжания орудия.

Среди богатых коллекций Артиллерийского исторического музея РККА в Ленинграде хранится старинное орудие, относящееся к XIV в. Этот редчайший экземпляр был в 1852 г. поднят со дна моря у берегов Дании. Он представляет собой один из наиболее древних образцов орудия, заряжание которого производилось не с дульной, а с казенной части. Ствол, изготовленный из железных листов, стянут рядом колец и прикреплен к грубо обделанной деревянной колоде, служившей лафетом. Ствол имеет вид трубы, открытой с обоих концов.

Музейная редкость — казнозарядное железное орудие. Оно было поднято в 1852 г. с морского дна близ берегов Дании.

Свинцовое или каменное ядро вводилось через конец трубы, соответствующий казенной части, затем сюда же приставлялась так называемая «зарядная вкладная камора», в которой помещался пороховой заряд и имелось затравочное отверстие. Камора укреплялась в особой выемке, сделанной на колоде-лафете. После этого раскаленным стержнем или тлеющим фитилем производилось воспламенение порохового заряда.

Имея при каждом орудии несколько заранее подготовленных камор, можно было ускорить его перезаряжание.

Все же и с вкладной каморой процесс заряжания и производства выстрела оставался чрезвычайно сложным и требовал не меньше времени, чем обычное заряжание с дула. Скорострельность подобных орудий составляла один выстрел в... сражение. Перезарядить в условиях полевого боя такое орудие было почти невозможно.

Кроме того, не удавалось достичь надежного закрепления каморы и ее плотного присоединения к заднему обрезу ствола; это влекло за собой прорыв пороховых газов и представляло опасность для орудийной прислуги. По-видимому, эти и другие недостатки вынудили уже первых артиллеристов отказаться от заряжания с казны и перейти к заряжанию с дула.

Однако идея казнозарядной пушки не исчезает, и отдельные изобретатели непрестанно к ней возвращаются.

В этом отношении замечательна пищаль XVII в., изготовленная в России. Это орудие в казенной части имеет поперечное отверстие для клина-затвора, который закрывает канал ствола. Интересно, что в этой пищали клиновой затвор приводился в действие особой зубчатой планкой. Элементы данного затвора встречаются в современных конструкциях автоматических орудий.

Скорострельные русские пушки XVII в., в которых впервые был осуществлен клиновой затвор.

Германский «пушечный король» Фридрих Крупп, считавший себя родоначальником подобной системы затвора, посетив Артиллерийский музей в 80-х годах прошлого столетия, был немало изумлен, увидев, что русские конструкторы опередили его более чем на 200 лет.

В 1741 г. в России изобретатель Гетш изобрел пушку, которая заряжалась с помощью приставной каморы.

Сам Гетш по поводу своего изобретения, на которое он возлагал большие надежды, высказался так: «Подобной пушки и скорости пальбы и твердости (прочности) нигде не сыщется», и обещал «из оной беспрерывно в течение недели стрелять, не пропуская ни минуты».

Трудность практического осуществления казнозарядной пушки чрезвычайно рано привела изобретателей к мысли увеличить скорострельность путем простого соединения нескольких стволов в одну систему или в несколько самостоятельных групп, стреляющих поочередно. Это так называемые «органы», «органные орудия», «адские» или «скорострельные батареи», неоднократно встречающиеся в XVII и XVIII вв. как в России, так и за границей. В 1741 г. талантливый механик Андрей Нартов самостоятельно разработал конструкцию подобной скорострельной батареи. Она состояла из 44 бронзовых мортирок калибром 81 мм. Мортирки были расположены на вращающемся массивном деревянном кругу, установленном на колесном лафете. Круг был разбит на семь секций. Мортирки каждой секции имели общую затравочную полку, куда насыпался порох. Все мортирки заряжались заблаговременно; поворачивая круг после каждого залпа на одну секцию, можно было тотчас же произвести следующий выстрел.

Существует указание, что эта скорострельная батарея сделалась достоянием армии Пугачева и применялась против правительственных войск. Во всяком случае, за этим сохранившимся до нашего времени памятником прошлого русской артиллерии удержалось название «пугачевская пушка».

Органные орудия в свое время практического применения не получили. Громоздкость, хрупкость и сложность обслуживания затрудняли применение их в полевом бою. Однако идея соединения нескольких стволов в одну систему для производства нескольких выстрелов одновременно или последовательно осуществляется в 60-х годах прошлого столетия в картечницах и митральезах.

Митральеза системы Монтиньи. Ее ствол имеет 37 каналов.

Особенно удачным оказалось применение картечниц в гражданской войне в Северной Америке в 1861—1865 гг. Возможность вести непрерывный огонь привлекла большое внимание к этому роду оружия. Результатом усовершенствования его явилось изобретение автоматического пулемета.

Артиллерийские конструкторы в свою очередь позаимствовали впервые осуществленные в картечницах важные элементы скорострельности: уменьшение отката за счет утяжеления системы приспособления, ускоряющее заряжание и извлечение стреляной гильзы, и особенно унитарный патрон, т. е. соединение в одно целое снаряда и гильзы с пороховым зарядом и капсюлем.

Заслуга первого практического осуществления казнозарядной пушки принадлежит сардинскому офицеру Джиованни Кавалли. В системе Кавалли, предложенной в 1833 г., снаряд и пороховой заряд вводились через отверстие в казенной части, которое запиралось после заряжания замком.

Орудия системы Кавалли были не только первыми казнозарядными, но и первыми нарезными орудиями. С внутренней стороны стенки ствола имели два глубоких винтовых нареза, по которым двигались особые ведущие выступы, сделанные на чугунном снаряде продолговатой, яйцевидной формы. Благодаря винтовым нарезам снаряд получал при полете вращение вокруг своей оси. Этим достигалась его устойчивость в полете, увеличивались дальность и меткость стрельбы.

В России в 1863 г. была принята на вооружение нарезная бронзовая пушка, заряжаемая с дула. На заряжание картечью этой пушки требовалось около минуты. Первой русской нарезной казнозарядной пушкой явилась система образца 1867 г. Это орудие давало до 4—5 выстрелов в минуту.

Огромную роль в увеличении скорострельности всех видов артиллерии сыграли также усовершенствования, внесенные в способы изготовления орудийных стволов, и введение бездымного пороха.

В продолжение почти 500 лет, вплоть до 60-х годов XIX в., единственным орудийным металлом оставалась бронза, т. е. сплав меди с оловом.

Повышение темпа стрельбы неизбежно влекло за собой быстрое снашивание — разгар канала ствола, и орудие приходило в негодность. Вот почему для казнозарядных нарезных орудий, обладавших повышенной скорострельностью, потребовался металл более прочный, чем бронза. Начиная со второй половины XIX в. новым орудийным металлом становится сталь. В России первая стальная пушка была отлита на фабрике Обухова в 1860 г. При испытании это орудие выдержало 4 тыс. выстрелов — цифра для того времени необычайная.

Одновременно с переходом к стали изыскиваются методы повышения прочности орудийного ствола, чтобы увеличить его сопротивляемость разрыву и разгару.

Исключительные заслуги в этой области принадлежат русским ученым артиллеристам А. В. Гадолину и Н. В. Маевскому. Первый из них разработал теорию скрепления стальных орудийных стволов, изготовляемых из нескольких слоев металла. Работы Маевского заложили основы научного расчета и проектирования артиллерийских орудий; он же первый разработал теорию полета вращающегося продолговатого снаряда. Работы этих ученых создали целую эпоху в истории артиллерии и сыграли огромную роль в переходе от гладкостенных бронзовых к нарезным стальным орудиям.

В середине 80-х годов прошлого столетия повсеместно входит в употребление бездымный порох, обладающий многими ценными качествами. Бездымный порох в два-три раза сильнее лучшего обыкновенного, «дымного» пороха. Сгорая медленнее и равномернее, он не дает резких возрастаний давления. Благодаря этому возрастает начальная скорость снаряда.

Большая метательная сила бездымного пороха позволяет значительно повысить дальность стрельбы; более полное сгорание устраняет образование нагара в стволе; наконец, как показывает само название, бездымный порох не дает дыма.

Теперь уже после каждого выстрела не приходилось ждать, пока рассеется дым, чтобы приступить к подготовке следующего выстрела. Это значительно увеличило скорострельность.

Бездымный порох впервые был получен во Франции инженером Вьелем. В России огромную роль в улучшении артиллерийских порохов сыграли работы нашего знаменитого химика Д. И. Менделеева.

Изобретение казнозарядного нарезного орудия, повышение прочности ствола, замена круглого ядра продолговатым снарядом, введение бездымного пороха — все это значительно повысило скорострельность артиллерии, как и прочие ее боевые качества.

Но еще более увеличило скорострельность орудий введение упругого, или безоткатного, лафета.

Пушка образца 1877 г. Калибр — 6 дюймов. У колес — противооткатные клинья.

Известно, что при выстреле ствол орудия движется в сторону, обратную направлению полета снаряда. Это — явление отдачи. Оно происходит вследствие давления пороховых газов на дно канала.

Вплоть до 90-х годов прошлого века во всех артиллерийских системах ствол скреплялся с лафетом жестко. При выстреле под влиянием отдачи орудие откатывалось назад на расстояние 3—4 м. Для производства нового выстрела необходимо было каждый раз «накатывать» орудие в прежнее положение и наводить его заново.

В ручном оружии явление отдачи еще в 80-х годах удалось использовать для автоматической стрельбы. В артиллерии же до введения бездымного пороха с отдачей мирились: время, в течение которого рассеивался дым, использовалось для возвращения орудия в прежнее положение.

С внедрением бездымного пороха явилась возможность сразу же после выстрела приступить к подготовке следующего. Требовалось как-то устранить откат всего орудия после выстрела. Это и было достигнуто изобретением безоткатного лафета.

Как же действует отдача в орудии с безоткатным лафетом?

Лафет при выстреле остается неподвижным, ствол же вследствие отдачи отходит назад по направляющим люльки, которая вместе с лафетом остается неподвижной. Движение ствола тормозится компрессором, находящимся внутри люльки. При этом происходит сжатие пружин накатника, и ствол возвращается в исходное положение.

Изобретение безоткатного лафета явилось как бы завершающим звеном в длинной цепи исканий. С конца прошлого столетия скорострельная артиллерия вводится на вооружение во всех странах.

Но интересно то, что русскому изобретателю удалось более чем на два десятилетия опередить мировую артиллерийскую технику. Именно в России идея скорострельного орудия, построенного на принципиально новых началах, с учетом всех новейших научно-технических достижений, была впервые выдвинута и осуществлена выдающимся изобретателем В. С. Барановским в 1874—1879 гг.

Владимир Степанович Барановский родился в 1846 г. Еще в юном возрасте он проявил исключительную склонность к механике и большие конструкторские дарования. Пятнадцати лет он является деятельным помощником отца, увлекавшегося рядом технических изобретений. Совместно они разрабатывают проект подводной лодки и «духового самоката», т. е. локомотива, работающего сжатым воздухом. После смерти отца В. С. Барановский продолжает заниматься новыми изобретениями. Он разрабатывает весьма удачную конструкцию пожарного насоса, пытается построить воздухоплавательный прибор и т. д. В 1867 г. Барановский поступает на артиллерийский завод в С.-Петербурге, где изготовлялись картечницы Гатлинга, принятые на вооружение в русской армии.

Предшественник станкового пулемета — скорострельная десятиствольная картечница Гатлинга.

Здесь, совместно с другим русским конструктором, Горловым, он разрабатывает новый, более совершенный тип картечницы, принятый на вооружение в 1873 г. в горной артиллерии под названием системы Горлова—Барановского. Этот успех побудил Барановского заняться разработкой системы орудия, которое могло бы вести ускоренную стрельбу. В 1874—1877 гг. им было разработано несколько образцов скорострельной пушки. Наиболее совершенной явилась его 2,5-дюймовая скорострельная пушка. В этой пушке изобретатель применил скорострельный поршневой затвор с осевым самовзводящимся ударником, впервые ввел предохранительный механизм, устраняющий возможность преждевременного выстрела, и автоматически действующий экстрактор для выбрасывания стреляной гильзы. Барановский первый же приспособил для наводки орудия оптический прицел в виде зрительной трубы с двумя диоптриями. Оригинальные по конструкции лафеты Барановского были первыми в истории безоткатными лафетами; быстрая наводка облегчалась введением остроумного подъемного и поворотного механизма.

Скорострельная пушка системы Барановского.

Все детали этой замечательной для своего времени артиллерийской системы вплоть до спиц и ступицы колеса носят печать глубокой целесообразности и оригинальности изобретательской мысли. Колоссальной заслугой Барановского является введение в артиллерию унитарного патрона.

В 1897 г. появляется во Франции скорострельная 75-миллиметровая, так называемая «несравненная» пушка Депора. Скорострельные пушки принимаются на вооружение: в Англии в 1903 г., в Австрии в 1905 г., в Германии в 1906 г.

В России, где идея скорострельной пушки возникла раньше, чем где бы то ни было, оригинальная отечественная скорострельная система была разработана в 1900 г. Это была знаменитая русская «трехдюймовка», которая в отношении легкости, подвижности и начальной скорости снаряда превосходила заграничные образцы. Ее скорострельность составляла 8—10 выстрелов в минуту.

Русская трехдюймовая скорострельная пушка образца 1900 г.

*

Опыт империалистической войны 1914—1918 гг. и последующее развитие военной техники выдвинули перед артиллерией в качестве одной из важнейших задач дальнейшее увеличение скорострельности.

В условиях современного боя, когда противник всячески изощряется в маскировке, когда приходится иметь дело с целями чрезвычайно подвижными, как танки и авиация, скорострельность артиллерии приобретает исключительное значение. И современная артиллерийская техническая мысль ищет новых путей повышения скорострельности орудия. Здесь прежде всего обращаются к принципу автоматизма, который нашел применение в пулемете и автоматическом пистолете.

В автоматическом орудийном затворе энергия отдачи используется для приведения в действие механизмов, которые открывают затвор, извлекают стреляную гильзу, досылают новый патрон и запирают канал ствола. Полное автоматическое действие затвора достигнуто пока в мелкокалиберных орудиях. Скорострельность современных автоматических мелкокалиберных орудий доходит до 200 выстрелов в минуту.

В современной артиллерии находит осуществление и идея соединения в одной орудийной установке нескольких стволов. Стреляя поочередно из каждого ствола, такие многоствольные орудия способны длительно вести напряженный огонь.

Многоствольное орудие, по существу, заменяет несколько орудий. Это облегчает маскировку, управление огнем, увеличивает подвижность и т. д. Эта идея нашла применение в противотанковой и зенитной артиллерии, от которых требуется особенно высокая скорострельность.

Так в современной артиллерии комбинируются различные технические приемы и способы для повышения одного из важнейших качеств орудия — его скорострельности.