Юго-Восточная Азия и другие регионы. Литературно-исторические исследования..
20,467,942 50,106
 

  Senya ( Практикант )
02 май 2018 18:32:43

Шрапнель

новая дискуссия Дискуссия  441

Захотелось поподробнее покопаться в литературе, какие всё-таки могли быть заморочки со стрельбой шрапнелью.
В 1805 году была принята так называемая "аракчеевская" система артиллерии, по которой в армии применялись 4 типа орудий:
12-фунтовая пушка - 50/90пудов (тело орудия/на лафете)
6-фунтовая пушка - 22/46 пудов
1/2-пудовый единорог - 42/84 пуда
1/4 пудовый (10-фунтовый) единорог - 21/45 пудов
Сразу понадобится куча пояснений.
Пушка - орудие с длиной ствола 16-20 калибров и толстыми стенками, рассчитанными на пороховой заряд 1/2-1/3 от веса ядра.
Единорог (длинная гаубица) имел длину ствола 6-10 калибров и пороховой заряд 1/6-1/12. Менее дальнобойный, но зато был примерно вдвое легче пушки такого же калибра.
Пушки стреляли ядрами на 700-800 метров и картечью на 300-500 метров. Тоже тонкость - для стрельбы на близкую (до 300 м) дистанцию применялись чугунные картечные пули в 10 золотников (42 грамма), на дальнюю до 500 м - весом 40 золотников (170 граммов).
Единороги могли вести огонь картечью, ядрами и разрывными гранатами. Весь 18 век из пушек никто разрывными гранатами не стрелял. Даже при относительной толщине стенки 1/6 (что оставляло не более 1/3 внутреннего объёма полости) чугунный снаряд не выдерживал нагрузок при выстреле и разрушался. Стрельба гранатами велась только из гаубиц и мортир.
При взрыве граната давала 20-30 осколков, из которых по неумолимым правилам геометрии треть тут же врезалась в землю, четверть уходила в небо, и хорошо если с десяток разлетался по кругу. Взорвавшись в нескольких метрах от строя граната убивала 1-2, не сильно отличаясь в этом от ядра. Сотня картечин в выстреле была несравненно эффективнее, но ограничена по дальности. Разброс на максимальных дистанциях также был слишком велик. Теперь думаю понятно, какие перспективы открывала картечная граната. Технология уже позволяла сделать стенки прочнее. несколько тоньше и разместить внутри несколько десятков пуль (их кстати можно было сделать меньше и легче, лететь сотни метров от них уже не требовалось).
Очень быстро выяснилось, что эффективность "шрапнели" (с 1803 года именно он занимался основными исследованиями) зависит от скорости полёта гранаты. Пороховой заряд ничего дать не мог в силу конструкции, и предназначался только для разрушения корпуса, без сильного разброса пуль. Сноп продолжал траекторию от места разрыва. Гаубица, запускавшая гранату на большую дистанцию по навесной траектории, получалось плевалась пучком медленных пуль сверху вниз в небольшое (относительно) пятно, значит стрелять шрапнелью надо было из пушки с высокой начальной скоростью.
А теперь придётся отвлечься и разобраться с калибрами. Масса ядра измерялась в фунтах, но мало того что в каждой стране был свой фунт, калибр русских пушек начиная с Петра считался в абсолютно условных "артиллерийских фунтах", примерно 487 граммов. Было принято, что ядро 2-дюймового орудия весит ровно 1 фунт. Соответственно вдвое большая 4-дюймовка должна была бы 8-фунтовой, ну и дальше пропорционально кубу диаметра. 12-фунтовая пушка в этой системе имела калибр 119 (по другим данным 120) мм. А вот калибр единорогов изначально измерялся в торговых фунтах (409,5 грамма), и 10-фунтовый единорог имел диаметр ствола - правильно - знакомые нам 122 мм.
Но вспомним - стрельба из пушек гранатами не предусматривалась вообще, и производство полых корпусов нужного калибра в России отсутствовало, а имеющиеся в пушку не лезли (в принципе конечно лезли со стандартным тогдашним зазором 6 мм, но слишком велик риск, что застрянет, допуски никто не отменял). Что такое перед самой войной перестраивать боеприпасное производство, думаю все представляют. Такие варианты наверное даже не рассматривались.
В принципе в России, как и во всех ведущих странах лились гораздо более крупные орудия, до 36 фунтов включительно (172 мм). Но это были очень тяжёлые орудия корабельной и береговой артиллерии, для которых не существовало ни станков, ни упряжек для перемещения вслед за полевой армией, и уж тем более для маневра на поле боя в зависимости от ситуации. Транспортировка и монтаж подобных орудий у всех представлял достаточно сложную и длительную инженерную операцию. Проблема решаемая, ещё турки для осады Константинополя десятитонные (и выше) орудия подвозили, но требованиям к полевой артиллерии такие системы не удовлетворяли от слова совсемУлыбающийся
Соответственно нужно было обращаться к зарубежным системам. У французов в принципе были подходящие 12-фунтовые морские пушки калибра 121 мм (по тем временам можем считать одинаковые), а французская 8-фунтовая полевая пушка была дальнобойнее русской 6-фунтовой, при сравнимом полном весе системы (73 против 68 пудов), но закупки у Наполеона вряд ли были возможны.
Оставались англичане, у которых калибры морских орудий, гаубиц и карронад (нечто среднее между мортирой и предельно облегченной гаубицей) были одинаковыми. Кстати,  английский фунт (453 грамма) ещё меньше русского артиллерийского, и 12-фунтовые английские пушки имели калибр 116 мм. Если брать стандартные калибры английского флота, скорее всего должна была быть 18-фунтовая (131 мм) морская пушка. 24-фунтовая была думаю уже слишком тяжёлой. Вопрос, где брали боеприпасы. Было налажено производство раньше, или закупали там же в Англии.
Отредактировано: Senya - 02 май 2018 18:33:38
  • +0.96 / 34
  • АУ
ОТВЕТЫ (7)
 
 
  footuh ( Практикант )
02 май 2018 20:34:44

не хотел бы спойлерить пятый том, однако главная технологическая проблема была не в самих ядрах, которые наши уже свои делали к прусской кампании, а в материале для стволов пушек, которые должны были быть тонкостенными для уменьшения веса орудия и достаточно прочными.
короче говоря - курим вику по заводам в златоусте, в частности по кисинским заводам кнауфа, кои были по приказу Аракчеева в начале 1811 года отчуждены в пользу казны по изумительному объяснению. кнауф согласно источникам чересчур много пил и потому не умел держать язык за зубами. после этого выясняется что на кисинские заводы был послан инженер Ганс Кляйнер, после чего в источниках существует лакуна о том что именно там он делал однако в начале 1812 года кляйнер привозит на испытания из Златоуста аж 93 пушки, которые в итоге и попали на батарею Раевского.
чтобы вы лучше понимали суть истории - если копаться дальше выяснится что Кляйнер был основным ассистентом доктора Вольфрама, который занимался тугоплавкими соединениями и разнообразными легирующими материалами. главным научным конкурентом и соперником Вольфрама по этим вопросам был англичанин Тангстен, который и сумел первым начать отливать стволы нужной прочности. именно из таких стволов англичане и смогли начать стрелять шрапнелями. французы быстрее других осознали важность подобного рода пушек и бросили клич по своей Академии чтобы эту технологическую проблему решить. Доктор Вольфрам был ярым бонапартистом и первым предложил свои услуги победительной Франции, однако его ассистент Кляйнер объявил что французы это заклятые враги немцев и помогать им это - предательство. С этими словами Кляйнер бежал из Рейнланда и добрался до Пруссии где нашел свою соотечественнику Анну Федоровну (Кляйнер равно как и Анна Федоровна были уроженцами Саксен-Кобурга) и по е протекции устроился на работу к жене русского посланника в Берлине - Доротее фон Ливен. И после этого его следы в немецких источниках сразу теряются. Зато уже через три месяца после этого Аракчеев назначает инженера Кляйнера главным на кисинские заводы и те погружаются в обстановку полной секретности.
 (Вы будете смеяться однако в книге про это лишь отдельные реплики лишь в трех сценах, ибо формат повествования не позволяет нам рассказывать об этом чуть больше.)
  • +1.18 / 44
  • АУ
 
 
  Tihayalavina ( Слушатель )
02 май 2018 21:35:26

Кусинские заводы. До сих пор рабоиают.
  • +0.07 / 2
  • АУ
 
 
  Senya ( Практикант )
02 май 2018 21:36:50

Так я так и написалУлыбающийся

  • +0.55 / 18
  • АУ
 
 
  Senya ( Практикант )
09 май 2018 10:26:36

Ну и раз День Победы, можно немножко продолжитьУлыбающийся
Я почему-то привязывал резкий рост характеристик орудий к сороковым годам, когда догадались просверлить ствол и замерить график давления. После чего внешний вид орудий резко изменился - из почти цилиндрических (400 лет артиллерия блюла традиции первых стволов сварного железа) казённая часть стала превышать дульную по толщине в 3-4 раза, что позволило резко нарастить пороховой заряд при той же массе.
Но начал искать, набрёл на популярную статью, тоже пишут:
К началу 19 века в России не успели наладить массовое производство оружия из железа и стали, несмотря на то, что оно обладало огромными преимуществами, как легкость, прочность и износостойкость. Дальность выстрела такого оружия выше, чем у медного или чугунного в 2 раза.
http://warexe.ru/voo…1812-goda/ (статья небольшая, но по производству есть несколько интересных цифр).
Только не совсем понял, при чём тут вольфрам для отливки. Для стволов разве что никель мог пригодиться, а так в первую голову избавиться от серы и фосфора, да нужное содержание углерода выдержать. Но - ещё при Алексее Михайловиче Тишайшем основной технологической операцией при изготовлении орудий стало не литьё, а сверление стволов. Именно оно брало больше всего времени, денег, ну и давало наибольший процент брака из всей технологической цепочки. У нас развитие технологий инструментальной стали связывают прежде всего с Бадаевым (ага, 1808 год), но вольфрамистая сталь действительно должна была давать уникальные по характеристикам свёрла, без которых качественно высверлить канал с тонкими стенками в гораздо более прочном материале было весьма проблематично.
  • +0.74 / 28
  • АУ
 
 
 
  Дон Чебуран ( Слушатель )
09 май 2018 10:52:00

Ну раз День ПобедыУлыбающийся
Рискну предположить что дело не только в сверлах. При взрыве пороха возникает ударная нагрузка плюс резкий скачек температуры да еще и неравномерный, пластичность снижает вероятность микротрещин. Плюс стойкость к температурам особенно к попеременному нагреванию охлаждению.
Действие этих легирующих добавок в сталях примерно одинаково, поэтому их рассматривают совместно. Вольфрам и молибден улучшают дисперсионное твердение сталей, что увеличивает их теплостойкость, особенно при длительной работе с повышенными температурами. Мартенситостареющие стали обладают уникальным комплексом свойств: они сочетают достаточную пластичность и вязкость с высокой поверхностной прочностью, а потому находят широкое применение в качестве инструментальных сталей, предназначенных  для холодной объёмной штамповки с высокими степенями деформации. Причиной этому – формирование интерметаллидных соединений Fe2W и Fe2Mo3, которые способствуют последующему появлению специальных карбидов (чаще – хрома и ванадия). Поэтому часто, совместно с вольфрамом и молибденом стали легируют также и этими металлами. Примером служат инструментальные стали типа Х4В2М1Ф1, конструкционные 40ХВМФА и т.п.

Наиболее эффективно такое легирование для сталей, содержащих сравнительно большое количество углерода. Именно этим объясняется преимущественное применение сталей, содержащих вольфрам и молибден, для производства ответственных шестерён, валов и других деталей машин, работающих при сложных, резко  циклических нагрузках. Наличие рассматриваемых легирующих компонентов улучшает закаливаемость сталей и способствует более устойчивым конечным характеристикам изделий, изготовленных из них.
  • +0.14 / 7
  • АУ
 
 
 
 
  Senya ( Практикант )
09 май 2018 10:57:57

Именно. Прежде всего твёрдость при высоких температурах, вольфрамовые стали принимают закалку не "отпускаются" даже после красного каления. Немцы начали использовать вольфрам в стволах для повышения срока службы нарезов, особенно в больших калибрах, и к Первой Мировой добились чуть не двукратного превосходства по этому параметру над Антантой. Но для гладкоствола не встречал.
  • +0.30 / 13
  • АУ
 
 
 
 
 
  Дон Чебуран ( Слушатель )
09 май 2018 11:19:58

Чет мне кажется дело было не в твердости, серый чугун он тоже очень твердый, но хрупкий. Важней была пластичность + прочность. 
Спорить не буду как на самом деле было не знаю Незнающий
  • +0.11 / 4
  • АУ