Текст
1OW
АРТИЛЛЕРИИ
KKKL'/c
«s
ОСНОВАНИЯ УСТРОЙСТВА
МАТЕРИАЛЬНОМ ЧАСТИ
АРТИЛЛЕРИИ
»нм>лат mcccr-iiu
ПРОФЕССОР ДОКТОР ВОЕННЫХ НАУК
ГЕНЕРАЛ-МАЙОР АРТИЛЛЕРИИ
Д. Е. КОЗЛОВСКИЙ
КУРС
АРТИЛЛЕРИИ
КНИГА 4
ОСНОВАНИЯ УСТРОЙСТВА
МАТЕРИАЛЬНОЙ ЧАСТИ
АРТИЛЛЕРИИ
Под общей редакцией
дивинженера БЛИНОВА А. Д.
ВОЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
НАРОДНОГО КОМИССАРИАТА ОБОРОНЫ СОЮЗА ССР
МОСКВА —1941
Профессор доктор военных паук
ген.-майор артиллерии Д. Козловский.
Курс артиллерии. Книга 4. Основания
устройства материальной части
артиллерии
В книге изложены требования к материальной
части артиллерии, принципы устройства отдель-
ных частей и механизмов артиллерийских систем,
передков, зарядных ящиков и повозок. Кроме
того, приведены описания конкретных образцов.
Книга предназначается в качестве учебника для
курсантов артиллерийских училищ Красной
Армии.
„Курс артиллерии* состоит из 12 книг.
ГЛАВА 1
ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛЬНОЙ ЧАСТИ АРТИЛЛЕРИИ
1. Виды требований
Артиллерия должна разрешать в бою самые разнообразные
задачи. В соответствии с этими задачами возникают и требова-
ния к материальной части артиллерии.
Эти требования могут быть разбиты на три группы:
1) боевые требования, сводящиеся к требованию определен-
ного могущества артиллерии, подвижности и живучести;
2) служебные требования, сводящиеся к требованию удобства
обращения с материальной частью артиллерии в бою, простоты
ухода и сбережения и т. п.;
3) экономические требования, сводящиеся к требованию де-
шевизны,— материальная часть артиллерии не должна быть
слишком дорогой.
Каждая из этих групп требований разделяется на более мелкие,
а те — на еще более мелкие, и в конце концов возникают тре-
бования к отдельным механизмам артиллерийской системы
и даже к деталям их.
2. Боевые требования
Могущество. Могущество артиллерии слагается из даль-
нобойности, высокобойности, скорострельности, крутизны тра-
екторий, кучности, меткости и действия снарядов.
Дальнобойность и высокобойность увеличиваются: с увели-
чением начальной скорости снаряда; с увеличением веса снаряда,
если при этом не происходит уменьшения начальной скорости
его; с улучшением формы снаряда, обеспечивающей лучшее его
проникание в воздушную среду, и с увеличением угла возвыше-
ния. Увеличение угла возвышения, однако, имеет значение для
увеличения дальнобойности лишь до угла наибольшей дальности
(около 42—43°), а при дальнейшем его увеличении дальность,
считаемая по горизонту орудия, уменьшается и при угле 90°
получается около нуля. В орудиях, так называемых сверхдаль-
нобойных, угол наибольшей дальности составляет около 52,5°.
Для получения возможно большей высокобойности желательно
иметь угол возвышения до 90°, но, по многим соображениям,
можно ограничиться углом 85°, что несколько облегчает кон-
струирование лафета вообще и подъемного механизма в частности.
з
Измеряется дальнобойность наибольшей горизонтальной даль-
ностью, на которую орудие может бросить свой снаряд.
Кучность. Под кучностью понимают свойство орудия воз-
можно менее рассеивать свои снаряды. Дело в том, что как ни
стремятся при стрельбе из какой-либо артиллерийской системы
создать одинаковые условия для каждого выстрела, этого пол-
ностью достичь не удается, так как снаряды и заряды всегда
имеют различный вес в пределах точности их изготовления,
форма снарядов различна, непрерывно изменяется состояние
атмосферы, всегда имеется некоторая неточность прицельных
приспособлений и т. д.
Поэтому снаряды, выпущенные при одних и тех же прицель-
ных установках и непосредственно один за другим, тем не ме-
нее опишут при стрельбе не одну и ту же траекторию, а каж-
дый опишет свою особую траекторию и каждый упадет в осо-
бой точке. Это явление известно под названием рассеивания
траекторий, или рассеивания снарядов.
Как показывают опыты, снаряды рассеиваются на ограниченной
площади, имеющей фигуру эллипса. Для успешности стрельбы
необходимо, чтобы площадь эллипса рассеивания снарядов была
меньше, т. е. чтобы снаряды ложились кучнее. Отсюда и тре-
бование кучности.
< Для достижения кучности нужно добиваться возможного
однообразия условий выстрелов, что, в свою очередь, дости-
гается точностью отделки каналов орудийных стволов, точностью
отделки снарядов не только в отношении поверхности их, но
и в положении центра тяжести и однообразия моментов инерции,
однообразием изготовления пороха и зарядов, соблюдением
однообразия условий заряжания, однообразием и точностью
наводки, что зависит от степени совершенства прицельных при-
способлений и обученности орудийного расчета. Наконец, как
показывают исследования В. М. Трофимова, на кучность оказы-
вает большое влияние рассеивание углов вылета, в особенности
при стрельбе на небольшие дальности.
Углом вылета называют угол между линией выстрела и ли-
нией бросания.
Необходимо при проектировании материальной части стре-
миться к тому, чтобы углов вылета не было или, по крайней
мере, чтобы от выстрела к выстрелу они не изменялись.
В связи с этим возникает требование возможно полной ус-
тойчивости (спокойствия) системы при выстреле. Нужно, чтобы
система при выстреле не прыгала и не смещалась.
Устойчивость (стабилизация) системы при выстреле требуется
еще и для того, чтобы не сбивалась прицельная линия. Удовле-
творение этому требованию, кроме увеличения кучности, при-
водит также к увеличению скорострельности, так как умень-
шается время на исправление наводки, а в наиболее благопри-
ятных условиях это время может быть сведено к нулю.
Сила, опрокидывающая лафет и заставляющая его прыгать,
зависит от сопротивления противооткатных устройств от-
кату (длины отката), и если бы сделать откат свободным,
4
т. е. сопротивление откату сделать близким к нулю, то никакого
прыжка лафета при выстреле не наблюдалось бы и угла вылета
не было бы. Таким образом, полезно увеличивать длину отката,
уменьшая сопротивление противооткатных устройств. Для спо-
койствия системы при выстреле следует, как это дальше
увидим, удлинять также хобот, делать систему ниже и по воз-
можности уменьшать динамическое плечо.
Эти меры, будучи весьма действительными, имеют, однако,
пределы применения. В самом деле: 1) длинный откат вызывает
при больших углах возвышения опасение удара казны ствола
об основание, и система усложняется введением особых частей
и механизмов для устранения этого удара; 2) большая длина
лафета плохо согласуется с требованиями поворотливости ору-
дийной повозки и приводит к увеличению веса системы, а устра-
нение этого неудобства опять-таки вызывает усложнение си-
стемы; 3) малая высота системы затрудняет работу орудийного
расчета, так как при слишком малой высоте системы приходится
работать с колена или лежа, когда человеку трудно развить
достаточные усилия для работы на рукоятях затвора и других
механизмов. Для удобства работы стоя эти рукояти должны
быть на высоте груди (около 1 м).
Меткость. Под меткостью понимают искусство стреляющего
(стрелка) направить среднюю траекторию (траекторию, прохо-
дящую через центр эллипса рассеивания) желаемым образом
относительно цели. Чаще всего стремятся направить ее через
цель. Меткость зависит как от степени подготовки личного
состава, так и от совершенства приборов, служащих для под-
готовки стрельбы (дальномеры, приборы для наблюдения и раз-
ведки цели). Отсюда следует, что меткость не зависит от ма-
териальной части в том понимании материальной части, как это
условлено в данной работе. Но материальная часть позволяет
стреляющему менять направление и дальность полета снаряда,
позволяет маневрировать траекторией.
Крутизна траекторий. Для успешного действия снаря-
дов необходимо, чтобы снаряд не только попал в цель, но
попал так, чтобы ось фигуры снаряда составляла с нормалью
к поверхности цели как можно меньший угол.
Цели можно подразделить с рассматриваемой точки зрения
на две основные группы — вертикальные и горизонтальные.
Нормаль к вертикальным целям направлена горизонтально,
а к горизонтальным — вертикально. Отсюда возникает необхо-
димость менять кривизну траекторий: для действия по верти-
кальным целям нужна траектория, настилающая местность,—
настильная траектория, прицельная, отлогая, а для действия
по горизонтальным целям необходима траектория навесная,
крутая.
Действие снарядов. Цели бывают весьма разнообразны
по степени их уязвимости. Например, для пробивания брони
линейного корабля необходима работа свыше 20000000 кгм,
а для вывода из строя человека достаточно 8—10 кгм. Некото-
рые цели, как, например, склады фуража, бензина, леса, легко
5
уничтожаются пожарами. По обстоятельствам боя может потре-
боваться осветить цель, а может' потребоваться, наоборот, за-
крыть ее, „ослепить".
Соответственно этому имеются снаряды различных видов
действия:
1. Ударного действия — для действия по броневым закрытиям.
Действие удара увеличивается с увеличением скорости в момент
удара и зависит от веса снаряда, его формы и направления удара.
2. Фугасного действия — как бы силен удар сам по себе ни
был, действие его будет местным, не распространяющимся да-
леко в стороны. Для увеличения разрушения снаряды снаря-
жаются сильно взрывчатыми веществами, которые после углу-
бления снаряда в преграду взрываются и силой газов разрушают
преграду на большом пространстве.
3. Картечные и осколочные снаряды — для поражения живых
целей. В этих снарядах энергия распределяется на большое
число смертоносных частей — поражающих элементов. Эти эле-
менты либо заранее заготовлены в снаряде (шрапнель, картечь),
либо образуются в момент разрыва снаряда (осколочные снаряды).
Поражающие элементы после разрыва снаряда покрывают
большую площадь, чем облегчается поражение целей.
4. Химические снаряды, снаряженные отравляющими веще-
ствами,— для действия по живым целям.
5. Осветительные снаряды — светящее действие.
6. Дымообразующие снаряды, дающие большое облако гу-
стого дыма, закрывающего наше расположение от наблюдения
противником, — маскирующее действие.
7. Зажигательные снаряды — при разрыве зажигательного сна-
ряда из него выбрасываются элементы, снаряженные термитом,
который горит, развивая высокую температуру.
8. Агитационные снаряды — при разрыве из снаряда выбрасы-
вается литература на отдельных листочках, которые разлета-
ются на большой площади.
9. Трассирующие снаряды, дающие возможность наблюдать
за полетом снарядов и тем самым облегчающие надлежащее
направление средней траектории.
10. Специальные снаряды для действия по авиацеляхМ и про-
волочным заграждениям.
И. Специальные снаряды для действия по водному флоту —
ныряющие.
12. Сигнальные снаряды.
Подвижность. Подвижность артиллерии определяется по-
движностью маневренной, быстротой перехода из походного по-
ложения в боевое и обратно и гибкостью огня.
Подвижность маневренная. Материальная часть артил-
лерии должна допускать быстрое передвижение ее, с тем чтобы
поспевать одновременно с войсками к месту боевого приме-
нения. Кроме того, на данном боевом участке она должна
быть способна быстро занимать позиции и в случае необходи-
мости быстро менять их. Под этими свойствами материальной
части и понимают подвижность маневренную.
6
Маневренная подвижность имеет особое значение для той
артиллерии, которая назначается для действий с войсками
в полевых боях, успех которых основывается, между прочим,
на своевременном выполнении маневра.
Для некоторых видов артиллерийских войск и их орудий
маневренная подвижность почти совершенно теряет значение,
например для некоторых стационарных орудий.
Подвижность маневренная обеспечивается легкостью на ходу,
гибкостью, независимостью ходов, поворотливостью, устойчи-
востью и достаточным клиренсом.
Легкость на ходу определяется усилием, которое необ-
ходимо приложить к повозке орудия для ее перемещения.
Чем меньше усилие, или, как говорят, чем меньше тяга,
при которой повозка перемещается, тем она легче на
ходу.
Но величина усилия, одна сама по себе, не может служить
мерой легкости на ходу. Если, например, одна повозка весом
в 640 мг перемещается усилием в 80 кг, а другая повозка весом
в 1600 нг перемещается усилием в 160 кг, то сказать, что
первая легче на ходу, еще нельзя. Если мы отнесем усилие
к перемещаемому грузу, то увидим, что в первом случае уси-
лием в 1 кг перемещается груз в 8 кг, а во втором 10 кг, т. е.
вторая повозка требует для движения меньшего относительного
усилия. За меру легкости на ходу принимают отношение тяги
к перемещаемому грузу. Чем меньше это отношение, т. е. чем
меньшим усилием, меньшей тягой будет перемещаться больший
груз, тем повозка легче на ходу. В приведенном выше примере
легкость на ходу первой повозки Vs, второй Vio- У наших
военных повозок легкость на ходу, при движении по горизон-
тальной местности и хорошей дороге, колеблется от 1/18 до */25-
При пересеченной местности и дурной дороге это отношение
может увеличиться во много раз.
Для увеличения легкости на ходу полезно увеличивать радиус
колес, так как в этом случае колеса легче будут перекатываться
через всякие препятствия (камни, выбоины и т. п.); увеличивать
ширину шины, с тем чтобы колесо меньше погружалось в грунт;
утонять концы осей и уменьшать радиус втулки, чтобы умень-
шить плечо трения на втулке; применять, для уменьшения тре-
ния, смазку, особые вкладыши во втулку и вводить роликопод-
шипники; подрессоривать повозку и применять эластичные шины
(резиновые), так как в этом случае при преодолении неровно-
стей пути меньше расходуется силы движителя на подъем
центра тяжести повозки и в известной степени уменьшается
вредное влияние толчков и ударов,—работа движителя будет
более равномерной, спокойной.
В целях уменьшения работы движителя на подъем центра
тяжести делается еще так называемый разбег колеса, т. е.
дается возможность колесу перемещаться в узких пределах
вдоль оси. При наличии разбега колесо при встрече небольших
препятствий (кочки, камни булыжной мостовой и т. п.) обходит
их, не перекатываясь через них.
7
С целью увеличения ширины шин на колеса орудий тяжелых
систем . надеваются башмачные ободы, и несмотря на большой
вес этих об'одов, передвижение системы по мягкому грунту
совершается сравнительно легко, тогда как без них движение
невозможно.
Ко всем этим мерам надо, однако, относиться осмотрительно,
чтобы не получить отрицательного результата. Так, при уве-
личении радиуса колеса и ширины шины может получиться
слишком большой вес колеса, и повозка будет весьма тяжелой;
уменьшение радиуса втулки может повлечь значительное осла-
бление прочности концов осей и т. п.
Легкость на ходу зависит также от способов запряжки.
Упряжь не должна стеснять движителя, должна смягчать толчки
и удары, для чего делают пружинные сберегатели в месте сое-
динения постромок с повозкой, а также упругое соединение
дышла с повозкой. Постромкам или оглоблям придается неко-
торый угол наклона (8 —10°), передним концом кверху, с тем
чтобы при всяких неблагоприятных условиях движитель рабо-
тал несколько на подъем, а не нажимал на повозку книзу, что
потребовало бы от него развития больших усилий. Вводят
упругое соединение ходов, с тем чтобы уменьшить влия-
ние неравномерности движения одного хода по отношению
к другому.
В настоящее время для передвижения артиллерии широко
применяется механическая тяга.
Механическая тяга находит широкое применение для пере-
возки не только тяжелых, но и легких артиллерийских орудий.
Применяются различные виды механических движителей: гру-
зовики, тракторы, которые либо везут орудия, как груз, либо
тянут их за собой в виде прицепных повозок. Буксирующий тип
движителя, каковым, например, является трактор, по опытам,
оказался более удобным в отношении маневрирования. Разра-
ботаны также системы самоходной артиллерии, т. е. такой,
в которой орудие составляет одно целое с движителем.
Принятие механической тяги дает следующие выгоды: 1) боль-
шая скорость движения — до 60 км]час', 2) сокращение длины
походных колонн на 10 —15%; 3) увеличение суточного перехода
до 200 км и более, вместо 30 — 40 км при конной тяге; 4) мень-
шие объем и вес горючего и смазочных материалов, необходи-
мых для работы, сравнительно с весом и объемом фуража для
лошадей; 5) меньшая уязвимость газами по сравнению с уяз-
вимостью лошадей.
Длительность и быстрота движения вызывают расстройство
материальной части артиллерии, когда система представляет
прицепку. Для сбережения материальной части в этом случае
необходимы подрессоривание и надежное крепление по-поход-
ному, чтобы разгрузить подъемный и поворотный механизмы.
Подрессоривание передков и зарядных ящиков в старой рус-
ской артиллерии применялось с 1877 г., лафеты же не подрессо-
ривались, так как это представляет неудобство при стрельбе —
происходит сбивание линии прицеливания. С развитием же
3
механической тяги подрессоривание стали применять и в лафе-
тах. Для устранения же сбивания линии прицеливания стали
устраивать рессоры так, чтобы во время стрельбы они выклю-
чались и лафет жестко упирался на боевую ось; на походе
рессоры должны включаться.
Таким образом, развитие механической тяги подчеркнуло
необходимость подрессоривания и крепления по-походному
При подрессоривании необходим, как отмечено выше, механизм
для выключения рессор во время боя.
Применение железнодорожного транспорта позволяет еще
значительнее повысить маневренную подвижность артиллерии,
но привязанность к дорогам лишает артиллерию весьма ценного
и необходимого качества — вездеходности, т. е. движения без
дорог.
Применение механической тяги значительно облегчает манев-
рирование орудиями большого могущества, в особенности при
необходимости продолжительного движения.
Механическая тяга дает возможность выполнять не только
тактическое маневрирование на данном боевом участке, но
и выполнять маневры большого масштаба, вплоть до переброски
орудий с одного участка театра военных действий на другой
участок или даже на другой театр военных действий.
Артиллерия благодаря применению механической тяги стала
способна к оперативному маневрированию.
Благодаря применению механической тяги стало возможным
быстро перебрасывать мощные артиллерийские орудия в боль-
ших количествах, осуществляя столь важйый в военное время
принцип внезапности.
Под гибкостью понимают способность повозки преодолевать
поперечные неровности местности, т. е. переходить через канавы,
овраги, бугры, насыпи и т. п. (рис. 1).
Независимость ходов, или поперечная гибкость, выражается
в способности повозки „ломаться" в поперечном направлении,
допускать перекос осей обоих ходов, например, передний ход
стал так, что левое колесо выше правого, а задний — наоборот,
правое колесо выше левого (рис. 2).
Под поворотливостью понимают способность повозки совер-
шать поворот в обратный путь на возможно малой площади
(рис. 3).
Эти три свойства достигаются в артиллерийских повозках,
почти исключительно способами соединения ходов, и первые
два измеряются углами „излома" одного хода в отношении
другого (углы а на рис. 1 и р на рис. 2). В системах полевых
лафетов угол гибкости достигает 60° и независимости около 50°.
Поворотливость измеряется той наименьшей шириной дороги
(площади), на которой повозка может повернуться в обратный
путь.
1 Крепление по-походному применялось иногда и до введения механической
тяги, но не было обязательным^ Чаще крепили подъемный механизм, поворот-
ный же —редко.
9
Для увеличения поворотливости, как видно из рис. 3, полезно,
кроме способа соединения ходов, суживать задний ход (на
рис. 3 — пунктир). Можно достичь большей поворотливости
уменьшением радиуса колес переднего хода, но эта мера в артил-
лерийских повозках применяется редко, чтобы не увеличивать
разнообразия материальной части, а главным образом потому, что
с уменьшением радиуса колес уменьшается легкость на ходу.
Наконец, для увеличения поворотливости полезно относить
точку соединения ходов назад от передней оси. Но это имеет
то неудобство, что всякая задержка, толчок заднего хода ска-
зываются резким качанием дышла, а значит, беспокоит движи-
тель, что, конечно, неудобно. Поэтому этой мерой пользоваться
нужно очень осмотрительно.
В настоящее время нередко
для увеличения- поворотливости
практикуют поворот колес пе-
реднего хода, как в автомобилях,
Рис. 2. Независимость ходов
Рис. 3. Поворотливость
устраивая так называемую трапецию Жанто. Сущность этого
устройства поясняется рис. 4. Ось 1 переднего хода делается
не цельной, а с шарнирно присоединенными концами 2, на
которые надеваются колеса 3. При помощи рычага 4 и тяги 5
эти концы можно поворачивать, давая тем самым новое напра-
вление колесам переднего хода и изменяя направление движе-
ния повозки.
Устойчивость характеризуется способностью повозки дви-
гаться по косогорам или через препятствия, не опрокидываясь
(рис. 5).
10
Для достижения устойчивости следует располагать центр
тяжести возможно ниже, применяя рациональное распределение
груза или изогнутые коленчатые оси, или увеличивать ширину
хода, т. е. увеличивать расстояние между колесами, насаженными
на одну и ту же ось. Угол, на который может наклониться
повозка, не опрокидываясь, служит мерой устойчивости и до-
стигает 30°.
Повозка должна двигаться по дорогам или без дорог, не
задевая за местные предметы наиболее низко расположенными
частями; этого можно достичь, имея надлежащий клиренс, т. е.
расстояние от горизонта до самой низкой точки кузова.
В современных повозках (артиллерийских системах) клиренс
около 35 — 40 см.
Переход из походного положения в боевое
и обратно. Маневренная подвижность обеспечивает быстроту
и легкость доставки материальной части на огневую позицию.
Но для полного удовлетворения требования подвижности этого
Рис. 4. Поворот колес перед-
него хода:
/ — ось; 2—концы оси; 3 —колеса;
4 — рычаг; 5 — тяга
*
еще недостаточно. На походе материальная часть перевозится
разными приемами и способами, чаще всего представляя по-
возку, и в походном положении она к бою неспособна. Поэтому
материальная часть артиллерии должна быть устроена так,
чтобы можно было осуществлять быстрый переход из поход-
ного положения в боевое и обратно.
В полевой (дивизионной, полковой) артиллерии всегда тре-
бовалась наивысшая быстрота перехода из походного положе-
ния в боевое и обратно — орудие должно было переходить из.
одного положения в другое моментально. Это требование и
осуществлялось; фактически на переход требовалось около
полминуты времени. В эпоху наполеоновских войн для отраже-
ния атак конницы широко применялся прием выезда артиллерии
ей навстречу, снятия с передков и открытия скорого огня кар-
течью. Этот маневр мог иметь успех лишь при быстром пере-
ходе из походного положения в боевое. Позже переход из
одного положения в другое в полевой артиллерии усложнился
введением кольца или ключа, предупреждающего соскаки-
11
вание шворневой воронки (шворневого кольца) со шворня, но
это усложнение не отразилось на быстроте исполнения данного
маневра.
В настоящее время в связи с введением крепления по-поход-
ному и с возникшими требованиями универсальности полевых
орудий, в смысле приспособления их к действиям и по воздуш-
ным целям, переход из походного положения в боевое и обратно
значительно усложнился. В первых образцах этого вида орудий
„переход" требовал почти. 7* часа времени (80-мм пушка Ри-
мальо и американская пушка ТЗ).
Столь большой промежуток времени, конечно, не может быть
признан, хотя бы в малой мере, отвечающим обстановке. В самом
деле, современные аэропланы делают около 4 — 6 км в минуту,
а стало быть, за V4 часа — минимум 60 км. Поэтому пока орудие
будет переходить из одного положения в другое, аэроплан
противника успеет налететь на орудие и улететь.
Сейчас время „перехода" значительно снижено, и у универ-
сальных орудий оно колеблется в пределах 11/2 — 3 минут,
но ближе, вообще говоря, к меньшему пределу.
Для орудий корпусной артиллерии это время составляет
около 15 минут.
Что касается орудий корпусной артиллерии и АРГК1, то
у них время „перехода" значительно больше, но данное обстоя-
тельство не является угрожающим, так как эти орудия устана-
вливаются в сравнительно глубоком тылу, далеко от переднего
края, и вступают в бой чаще всего позже орудий дивизионной
артиллерии.
Вооружение АРГК крупных калибров большей частью со-
ставлялось во время первой империалистической войны из орудий
бывших осадных полков (парков) и крепостей, и как в этих
орудиях, так в особенности во вновь введенных, были при-
няты меры к уменьшению времени перехода из походного
положения в боевое и обратно, и в этом отношении получены
значительные результаты. Так, 152-мм пушка обр. 1877 г. весом
в 2 т требовала на „переход", правда, с настилкой платформы,
один день, а в настоящее время требует около 30 минут;
152-мм пушка обр. 1910 г., несмотря на то, что на походе
составляет две повозки, весом каждая свыше 6 /я, переходит
из походного положения в боевое в течение 20 минут (первая
пушка на походе составляет одну повозку весом 6 т); 280-мм
гаубица, состоящая на походе из четырех повозок, весом каж-
дая 5—6 mt требует на „переход" около 50 минут.
Эти примеры ясно показывают, как много зависит от внима-
ния конструктора к этой стороне дела и какие разительные
результаты могут быть получены. Особых успехов в этом отно-
шении достигли весьма тяжелые системы железнодорожных
установок, получившие широкое применение на западном фронте
во время первой войны 1914—1918 гг. Системы весом даже
до 200 т требовали на „переход" около Р/2 часа.
1 Артиллерия резерва главного командования.
10
Применение, для ускорения перехода из походного положе-
ния в боевое и обратно, всякого рода механизмов: домкра-
тов, талей, направляющих, т. е. механизация и электрификация
артиллерийской системы, представляется настоятельно необхо-
димым.
Гибкость огня. Если материальная часть имеет доста-
точную маневренную подвижность и обеспечивает быстрый
переход ее из походного положения в боевое, то орудие бу-
дет быстро доставлено к месту боя и быстро приведено в бое-
вое положение, но этим еще не исчерпываются требования
подвижности.
Цели, по которым приходится вести огонь, обычно занимают
самое разнообразное положение как по направлению, так и по
дальности. Нередко требуется перебрасывать огонБ с одной
цели на другую. Кроме того, цели могут быть неподвижными,
по которым можно вести длительный систематический огонь,
а могут быть и быстро перемещающимися, исчезающими, для
действия по которым только иногда и на короткое время будут
представляться возможности для успешного поражения, и по-
этому в эти промежутки времени потребуется скорый, напря-
женный огонь. Иначе говоря, от материальной части требуется
обеспечение быстрого переноса огня в возможно широких гра-
ницах и возможность менять его напряженность, требуется
гибкость огня в пространстве и во времени.
В связи с этим необходимо иметь поворотные и подъемные
механизмы, позволяющие быстро придавать орудию углы пово-
рота и возвышения в широких пределах, для возможности пере-
носов огня. С другой стороны, для возможности следить за
движущимися целями необходимо, чтобы эти механизмы рабо-
тали плавно, не требуя больших усилий на маховиках (рукоят-
ках), и чтобы наводчик при работе ими мог сохранять спокойное
положение глаз. Далее, как и вообще во всякого рода меха-
низмах, в них не должно быть мертвых ходов и сдачи, т. е.
изменения приданного положения стволу орудия после выстрела.
Приспособленность орудийной системы к быстрым, широким
и глубоким переносам огня назовем гибкостью огня в простран-
стве. Требование гибкости огня в пространстве приводит
к необходимости увеличения дальнобойности, высокобойности
и широты горизонтального обстрела.
Если остановиться на пушках, состоявших на вооружении
дивизионной артиллерии до первой империалистической войны,
и проследить их развитие в рассматриваемом направлении до
последнего времени, то нельзя не отметить очень больших
достижений.
К концу первой империалистической войны дальность за-
метно увеличилась, главным образом вследствие принятия сна-
рядов улучшенной формы, облегчающей проникание их в воз-
душную среду, а также и за счет увеличения угла возвышения
путем подкапывания хобота1. Угол горизонтального обстрела
1 В Германии в 1916 г. была введена новая пушка.
13
остался прежний, почему, несмотря на увеличение дальности,
площадь, на которую орудие может бросать свои снаряды,
возросла незначительно (рис. 6).
Еще задолго до первой империалистической войны, а именно
в конце прошлого века, Депор предложил лафеты с раздвиж-
ными хоботами1 2, допускавшими угол горизонтального обстрела
до 30°, но это предложение медленно проникало в жизнь по
причине связанного с этим значительного увеличения веса
системы. Насколько известно, впервые такую систему ввела
у себя Италия в 1912 г.
Рис. 6. Обстрел дивизионной пушки:
/—до войны 1914—1918 гг.; 2— при подкапывании хобота; 3— при
новом снаряде; 4 — универсальной пушки
С 1924 г. начинают получать распространение многохобот-
ные лафеты (С. Шамой, американская пушка ТЗ) — четырех-
и треххоботные, причем угол поворота получается в 360°,
а угол возвышения увеличивается до 80—90° и даже до 1150а
1 В нашей специальной литературе чаще встречается термин „с раздвижными
станинами". Автор находит более правильным принять буквальный перевод
французского bi-fleches, так как мысль о таких лафетах зародилась впер-
вые во Франции.
2 Собственно говоря, угла возвышения более 90° быть не может. Указание
на угол 115° надо, понимать так, что орудие может перейти через зенит
и стрелять в противоположном направлении при углах возвышения от 90°
14
(завод Шнейдера). Такие, лафеты, предназначавшиеся первона-
чально исключительно для зенитных орудий и отличавшиеся
значительным весом и длительным переходом из одного поло-
жения в другое, с течением времени стали предлагаться и для
орудий дивизионной артиллерии, получивших в этом случае
название унигерсальных орудий. Универсальных орудий в на-
стоящее время известно значительное число, и они действи-
тельно могут служить дивизионными пушками для стрельбы
по наземным целям, будучи в то же время вполне пригодными
и для стрельбы по воздушным целям. Они обладают дальностью
в 14—15 км и круговым обстрелом, покрывая своим огнем
площадь около 620 км2 (рис. 6). Следует отметить, что даль-
ность имеет тенденцию к дальнейшему росту, что поведет
к дальнейшему увеличению этой площади.
За 6—7 лет гибкость огня по площади возросла более чем
в 300 раз.
Если принять во внимание увеличение угла вертикального
обстрела, высокобойность, т. е. рассматривать гибкость огня
в пространстве, то успех в увеличении гибкости огня будет
еще более разительным Ч
Если система допускает стрельбу при угле возвышения 90°,
то в вертикальной проекции обстрел изобразится площадью,
ограниченной кривой, показанной на нижней фигуре рис. 6.
Если эту фигуру повернуть вокруг вертикальной оси симме-
трии, то получим объем, внутри которого орудие может пора-
жать любую точку. В самом деле, меняя заряд (начальную
скорость) при том же угле возвышения, можно внутри указан-
ного объема изменять вид траекторий, их крутизну и, таким
образом, поражать цели в этом объеме с разными углами па-
дения, о чем будет сказано ниже.
Что же касается гибкости огня во времени, сводящейся,
в сущности, к скорострельности, то в этом отношении диви-
зионная пушка не получила заметного сдвига, — скорострель-
ность осталась прежней, достигая в орудиях различных госу-
„ дарств 20—25 выстрелов в минуту. Для повышения скоро-
стрельности необходимо перейти к новым принципам устройства
орудий в направлении увеличения скорострельности — к авто-
матическим орудиям.
На этот путь артиллерия стала давно, но пока разрешение
этой задачи удается лишь в отношении калибров не более
примерно 45 мм.
В более крупных калибрах решение задачи об автоматиче-
ском действии встречает значительные, но, конечно, преодоли-
мые затруднения. В литературе, встречались указания об испы-
таниях в Германии автоматической дивизионной пушки и о вве-
дении подобной пушки в Италии, но дальнейших подтвержде-
ний этих известий нет.
1 Полезно иметь в виду, что высокобойность современник орудий близка
к 2/з наибольшей дальности.
15
Другой путь — конструирование полуавтоматических систем
(собственно затворов) — не приводит к значительному увели-
чению скорострельности, облегчая лишь работу орудийного
расчета.
Автоматическим орудием называется такое орудие, в кото-
ром за счет энергии выстрела, без усилия орудийного расчета,
выполняются следующие пять действий: 1) открывание затвора,
2) выбрасывание гильзы, 3) заряжание, 4) закрывание затвора
и 5) производство выстрела. Работа же расчета сводится
к пуску машины в ход путем нажатия на особую рукоять.
Если какие-либо из перечисленных действий не выполняются,
то орудие (затвор) называется полуавтоматическим. Затворы,
в которых выполняется лишь одно действие из перечисленных
пяти, называют иногда четверть-автоматическими, что нельзя
признать правильным.
Для увеличения скорострельности необходимо в системах,
стреляющих тяжелыми снарядами, введение особых приборов
и механизмов для подъема снарядов и досылки их в канал
орудия, механизмов, приводящих ствол орудия в положение,
удобное для заряжания, и т. п.
Живучесть. Материальная часть должна быть устроена
так, чтобы быть постоянно готовой к открытию огня, незави-
симо от условий погоды, времени года и суток, обстрела со сто-
роны противника и т. п. Это свойство назовем живучестью. Для
того чтобы артиллерийская система была достаточно живучей,
она должна обладать следующими свойствами: прочностью,
неуязвимостью, приспособляемостью.
Прочность достигается правильным расчетом артиллерийской
системы и правильной конструкцией частей системы, основан-
ных на тщательном изучении условий их службы и боевой
работы. Конструктор должен хорошо изучить условия службы,
предусмотреть возможные изменения их, а также и особые
случаи, могущие увеличить нагрузки и усилия против нор-
мальных.
Под неуязвимостью артиллерийской системы подразумевается
способность ее не повреждаться даже в особых чрезвычайных
случаях, например при падении, ударе и т. п. Неуязвимость
предполагает также, что даже в случае некоторого повреждения
системы она не должна выбывать из строя и должна легко и
быстро приводиться в состояние боевой готовности.
К средствам, увеличивающим неуязвимость системы, можно
отнести защиту всех хрупких частей от ударов посторонними
предметами и засорения, щитовое и броневое укрытие всей
системы в целом, снабжение системы запасными частями.
Приспособляемость системы следует рассматривать: 1) с точки
зрения устойчивости ее на местности разнообразного рельефа
и 2) с точки зрения маскировки.
Первое обстоятельство имеет особое значение в лафетах
с раздвижными хоботами, как имеющими часто четыре точки
опоры. Известно, что положение плоскости определяется тремя
точками, следовательно, при трех точках опоры лафет стоит
16
всегда устойчиво. При четырех точках весьма возможно, что
одна из них, при неровностях местности, может оказаться на-
весу. В таком случае система будет неустойчива, и возможны
ее повреждения.
Лучшие условия для маскировки достигаются понижением
всей установки, прида,чей ей такого вида и очертания, чтобы
она возможно менее резко выделялась среди окружающих
предметов.
.Хороший уход за системой является одним из важнейших
условий для обеспечения безотказной работы артиллерийской
системы, а следовательно, и ее живучести. Уход состоит во
внимательном наблюдении за материальной частью во время
службы, при хранении ее, в умелом обращении с ней и свое-
временном исправлении повреждений. Если принять во внима-
ние, что в боевых условиях трудно рассчитывать на умелый,
хорошо подготовленный личный состав, то возникает требо-
вание простоты ухода.
Имеются два пути для того, чтобы материальная часть
лучше сохранялась и требовала меньшего ухода.
Можно все механизмы сделать достаточно грубыми, про-
стыми, легко поддающимися, без разборки, осмотру, чистке
и смазке, и тогда даже мало подготовленный человек сумеет
почистить механизм без опасения его повреждения. Другое
решение: весь механизм заключить в коробку, не подлежащую
разборке и наполненную густой смазкой, которая устранит
проникание туда посторонних тел и сырости. Тогда даже самый
сложный механизм не будет требовать разборки и чистки;
следовательно, в значительной мере будут устранены и при-
чины его повреждения.
Однако последнее решение имеет и отрицательную сторону:
небольшая неисправность, задержка в работе механизма сразу
была бы замечена при открытом механизме, а при закрытом,
не зная истинной причины задержки, действующий номер рас-
чета приложит’ большие усилия, что может причинить большие
повреждения системе.
Поэтому при закрытых механизмах, желательно устройство
особых указателей, которые давали бы знать о неиспеавности
механизмов и характере недочетов, как его, налримерс «делано
в противооткатных устройствах 75-мм француаской пушки
обр. 1897 г.
Важность и необходимость ухода подчеркивается различными
наставлениями и руководствами. Французы Говоря,„Хорошо
содержимая пушка стоит двух-, а на 155-лмг путние Филлу
сделана надпись: „Будьте внимательны к вашим тррмозам".
Только правильный уход и наблюдение за материалвиой 'частью
могут обеспечить надлежащее и полное ее использование,
надлежащую работу и увеличить ее живучесть.
Тщательное наблюдение и уход за обтюрирующими частями
затворов, соблюдение всех условий для хорошего заряжания
ствола (надежная и правильная досылка снаряда), введение
смазки каналов и их хорошая чистка могут значительно уве-
2 Курс артиллерии
17
личить число выстрелов из орудия, до потери им кучности или
резкого падения начальной скорости. Введение в состав про-
тивоотйатных устройств частей и механизмов, позволяющих
регулирование отката и наката без остановки стрельбы, также
обеспечивает живучесть системы.
При стрельбе необходимо соблюдать определенный режим
огня. В этом отношении официальные инструкции и наставле-
ния дают категорические указания о числе выстрелов в соот-
ветствии с продолжительностью стрельбы. Несоблюдение этих
указаний может привести к скорому разгару и износу стен
ствола, к порче противооткатных устройств и другим рас-
стройствам системы, могущим вывести ее из строя.
Применение уменьшенных зарядов также содействует увели-
чению живучести системы, и в настоящее время отчасти в этих
целях в пушках применяются уменьшенные заряды.
Живучести содействует также снабжение артиллерии запас-
ными частями, лейнерование1 стволов и взаимозаменяемость
частей. При этих условиях поломка какой-либо части не вы-
ведет орудие из строя надолго, а только на время замены
поврежденной детали. Взаимозаменяемость можно рассматри-
вать как увеличение числа запасных частей, — части орудия,
вышедшего из строя, могут послужить запасными частями для
прочих орудий батареи.
Питание. Рассматривая живучесть артиллерии как способ-
ность ее в любую минуту и при любых обстоятельствах открыть
огонь по противнику, необходимо отметить, что материальная
часть, несмотря на полную ее исправность, сможет вести огонь
лишь при условии постоянного наличия при ней необходимых
боеприпасов. Это предъявляет особые требования к органи-
зации питания артиллерии боеприпйсами.
Питание орудия, т. е. обильное снабжение его боеприпасами,
представляет одну из труднейших задач в бою, во-первых,
потому, что требуется большое количество огнеприпасов, а во-
вторых, из-за их разнообразия, необходимости соблюдать особые
меры предосторожности при обращении; затем боеприпасы чаще
всего представляют собой небольшие по весу и объему части,
для переноски и погрузки которых требуется большое коли-
чество людей.
' О большом расходе боевых припасов и о трудностях, связан-
ных с их пополнением, можно судить по следующим немногим,
но весьма показательным числам. За всю русско-японскую войну
1904—1905 гг., почти за два года, вся русская артиллерия вы-
пустила 981 000 снарядов. В’первую мировую империалисти-
ческую войну 1914—1918 гг. на Сомме с 24 июня по 10 июля
1915 г.* выпущено 2013484 75-jwjw снарядов и 519165 тяжелых,
т. е. в среднем в день 324630 снарядов. 26 сентября 1918 г. для
поддержки наступления 4-й французской армии (только одной
армии) было выпущено 1315000 75-jwjw снарядов и 360000 тяже-
1 Лейнер — тонкая труба, вставленная внутрь наружной оболочки ствола.
Об этом подробно говорится в главе об устройстве стволов,
18
лых, т. е. всего 1675000 снарядов. В течение боев под Маль-
мезоном, продолжавшихся 7 дней, израсходовано в течение
6 дней 80 900 т снарядов, что составляет нагрузку 266 поездов
30-вагонного состава; для накопления первоначального*запаса
75000 т потребовалось 32 дня1. Стоимость этих снарядов (бое-
припасов)— около 500 миллионов франков.
Стоит только представить объем работ по погрузке и раз-
грузке этих колоссальных количеств боеприпасов, чтобы по-
нять всю важность всяких мер, упрощающих и облегчающих
хотя бы в малой степени эти работы. Эти трудности возра-
стают еще потому, что боеприпасы представляют груз довольно
опасный, требующий бережного обращения и делящийся на
небольшие части весом около 80—100 кг, чтобы их можно было
удобно, усилием двух человек, переносить, поднимать без опа-
сения резких толчков, ударов и пр. Значит, каждая тонна
такого груза составит примерно 10—12 отдельных мест.
Ве,с боевых припасов, даже на один день боя, обычно пре-
восходит вес орудийной системы в походном положении, а до-
ставка представляет большие затруднения именно в силу дели-
мости груза и необходимости большого числа повозок, полезные
нагрузки которых обычно невелики.
При переходе с одного вида транспорта на другой прихо-
дится производить перегрузку, что, принимая во внимание не-
большой вес отдельного места, представляет операцию дли-
тельную, требующую много людей.
Трудности питания боеприпасами увеличиваются еще и по-,
тому, что на вооружении состоит большое количество образцов
и видов орудий и каждое из них имеет несколько типов сна-
рядов с разными трубками, зарядами, средствами воспламене-
ния зарядов и пр.
3. Служебные требования
Имея в виду облегчение работы личного состава, требования
скорострельности, меткости стрельбы, быстрого перехода из
одного положения в другое и т. п., а также тот факт, что во
время войны артиллерия зачастую будет пополняться мало
подготовленным людским составом, работа со всеми механиз-
мами орудия должна быть простой, удобной и неутомительной.
Удобство действий сводится к тому, чтобы рукояти меха-
низмов были расположены на высоте, удобной для работы,
позволяли свободно развивать достаточные усилия, не требуя
раскачивания всего тела, что особенно важно для работы на-
водчика, которому нужно сохранять определенное положение
глаза.
Как показывает опыт, этим требованиям удовлетворяет рас-
положение рукоятей на высоте около 1 м при работе стоя.
При работе в сидячем положении рукояти также должны рас-
полагаться на высоте груди, как и при работе стоя. Самое
1 Все эти примеры заимствованы из книги Эрра .Артиллерия в прошлом,
настоящем и будущем*.
2*
19
усилие на рукоятях должно быть невелико и равномерно. Усилие
до 2—3 кг еще допустимо с точки зрения спокойной работы.
При малых поворотах рукояти желательно иметь значитель-
ное перемещение оси ствола при наводке орудия или, скажем,
значительные перемещения затвора при его открывании или
закрывании. Однако в подъемных и поворотных механизмах
это обстоятельство будет приводить к затруднениям при
наводке, когда требуется точное совмещение на одной линии
нескольких точек.
Для облегчения заряжания, если оно производится вручную,
желательно располагать ось канала ствола на высоте груди.
При снарядах (патронах) весом свыше 20 кг предпочтительно
устройство приспособлений, облегчающих подъем снаряда и его
досылку в канал.
Заряжание требует довольно больших усилий, поэтому нужно
обращать особое внимание на надежное и устойчивое положе-
ние действующих номеров. С этой точки зрения расположение
номеров на площадках лафетов, как, например, 152-jwjw пушки
обр. 1910 г., нельзя признать удовлетворительным, в особен-
ности в зимнее время; когда площадки эти покрываются обле-
денелым снегом. Было бы желательно располагать ось канала
ствола на высоте около 1—1,5 л«, что может быть достигнуто
расположением цапф ближе к казне или даже позади нее
и устройством тормозов отката с переменной длиной по-
следнего.
Понижение системы способствовало бы и ее устойчивости
при выстреле.
Для сбережения сил личного состава было бы желательно
и даже необходимо механизировать или электрифицировать
наиболее трудоемкие приемы действий при орудиях: подъем
снаряда и заряда, досылка снарядов, работу на механизме,
приводящем орудие к углу заряжания, действия при переходе
системы из боевого положения в походное и обратно и т. п.
Простота обращения состоит в том, что для действия любого
механизма не требуется сложных или нескольких приемов, а по
возможности один. Например, открывание затвора 76-jwjw поле-
вой пушки обр. 1902 г. очень просто и может быть быстро
усвоено человеком, совершенно неподготовленным; открывание
же затвора 152-мм пушки, в 2 т весом, обр. 1877 г. требует
трех разных приемов.
Простота обращения в осрбенности важна в отношении ухода
за материальной частью, обычно сопряженного с необходи-
мостью разбирать механизмы. Разборка и сборка должны про-
изводиться по возможности без помощи инструментов, быстро
и легко. При этом должна быть устранена возможность потери
или поломки мелких частей. Рекомендуется помещать мелкие
механизмы — передаточные.шестеренки, червячные зацепления
и т. п. — в коробки, наполненные густой смазкой, что обеспе-
чивает их и от засорения. В случае же порчи механизма его
можно отделить и заменить запасным, а поврежденный осмо-
треть, прочистить и затем спокойно исправить.
20
Многие механизмы (противооткатные устройства) отличаются
большой сложностью, и в их работе могут быть весьма
разнообразные недочеты. Частично они могут быть устра-
нены сравнительно легко (недостаток воздуха в накатниках),
другие же (заедание поршня, штока)—с большим трудом
и только после разборки, что надолго выводит систему из строя.
Поэтому желательно устройство указателей, характеризую-
щих недочет (вроде имеющегося в противооткатных устрой-
ствах 75-мм французской пушки указателя на степень напол-
нения их жидкостью).
Необходимо, чтобы каждое действие совершалось свободно,
без опасения ударов, толчков или упоров соседней части
системы, или чтобы при одновременной работе подъемным
и поворотным механизмами руки не сталкивались, что нередко
случается в существующих системах.
Принимая во внимание возможность малой подготовленности
личного состава, желательно, чтобы хотя основные приемы
действий — открывание и закрывание затвора, действия пово-
ротным и подъемным механизмами и т. п. — в различных систе-
мах были подобны, сходны, тогда значительно упростилась бы
подготовка личного.состава. Конечно, это требование до неко-
торой степени стесняет свободу изобретательской мысли кон-
структора, но оно существенно, и так как конструктор строит
орудие для боевой работы, то должен учесть и это обстоя-
тельство.
К чему приводит невыполнение этого требования, иллюстри-
руем следующим примером.
В настоящее время имеется на вооружении много орудий
системы Шнейдера, затворы которых очень сходны по устрой-
ству, но знающий и умеющий открывать затвор, скажем, \22-мм
гаубицы, вряд ли сумеет открыть перед первым заряжанием
затвор \07-мм пушки, если он не знает незначительной разницы
в устройстве этих затворов (иначе производится утапливание
предохранителя на случай затяжных выстрелов).
Полезно снабжать систему краткими надписями, облегчаю-
щими личному составу работу, например, указателем, куда,
в каком направлении вращать маховик подъемного механизма
для увеличения угла возвышения; то же в отношении поворот-
ного механизма: „вправо" и „влево"; на креплении по-поход-
ному, где это необходимо: „включено", „выключено" и т. д.
Необходимо устройство предохранителей, не позволяющих
произвести выстрел, если система собрана ненадлежащим
образом. Это в особенности необходимо в системах, разбирае-
мых для перевозки, у которых ствол при этом разъединяется
с противооткатными устройствами.
4. Экономические требования
Предметы вооружения стоят очень дорого, и чем они совер-
шеннее, тем дороже; необходимость иметь на вооружении
большое число предметов каждого рода и вида приводит
к огромным затратам.
21
Несомненно, наша армия должна быть вооружена самыми
совершенными орудиями, не только не уступающими орудиям
других стран, но и превосходящими их по своим боевым
качествам, что как будто исключает самую постановку вопроса
об экономических требованиях. Тем не менее такие требования
могут и должны быть предъявлены.
В ряду этих требований стоит выбор надлежащего материала.
Для изготовления рукоятей и маховиков часто применяют
бронзу, которая без ущерба для дела может быть заменена
более дешевым металлом. Были случаи, что уравновешивающий
груз на казенной части отковывался заодно с казенной частью
орудия, т. е. из дорогого металла. Подбор материалов, друг,
на друга не действующих, поведет к большей продолжитель-
ности службы орудий, исключит возможность некоторых
повреждений и тем самым удешевит эксплоатацию орудия
(внедрение нержавеющих сталей).
Необходимо также применение новейших технических про-
цессов, ведущих к ускорению изготовления систем: электро-
сварка, применение головок для одновременного нарезания
большего числа нарезов в орудийных стволах, центробежное
литье и т. п.
Механизмы и отдельные части должны иметь возможно про-
стое устройство. Часть, имеющую простое очертание, без всяких
вырезов и выступов, проще изготовить, чем часть замыслова-
той формы.
Взаимозаменяемость частей и даже целых агрегатов данной
системы орудия несомненно поведет к удешевлению произ-
водства.
Стандартизация, т. е. установление некоторых определенных
видов и размеров частей, часто встречающихся во всякого
рода машинах, — болты, заклепки, цепочки, масленки — весьма
желательна. Такие части могут изготовляться на разных заво-
дах в порядке массового производства и поступать в нужном
количестве на завод, изготовляющий материальную часть артил-
лерии.
5. Характеристики артиллерийских систем
Каждое из рассмотренных выше требований может быть
выражено каким-нибудь числом, например, дальнобойность
измеряется той наибольшей дальностью, на которую данное
орудие может бросать свой снаряд, и выражается числом метров
или километров; гибкость повозки измеряется углом между
горизонтом и направлением дышла вверх и вниз и выражается
в градусах; устойчивость лафета при выстреле может быть
охарактеризована длиной отката, высотой линии огня, длиной
хобота и предельным углом вращения системы или только
последним, как объединяющим в известной степени длину
отката, высоту линии огня и длину лафета. Эти числовые вели-
чины называются характеристиками артиллерийской системы.
Такие и подобные характеристики приводятся в литературе
и различных справочниках. Кроме этих данных, в последнее
22
время указываются еще некоторые конструктивные данные:
объем каморы, крутизна нарезов и число их, длина ствола и
живая сила снаряда у дула; живая сила снаряда у дула, прихо-
дящаяся на единицу веса ствола и единицу веса системы в бое-
вом положении, или так называемый коэфициент использования
металла. Все эти данные весьма полезны и интересны для
конструктора, так как они характеризуют достижения совре-
менной техники и рациональность конструкции той или иной
системы. Например, коэфициент использования металла ствола
дает указания на достижения в области использования пороха,
в области металлургии и в области устройства самого ствола
(рациональное сочетание плотности заряжания, длины канала,
строения стен и сорта пороха).
С боевой точки зрения наибольшее значение имеют: дося-
гаемость, предельные углы обстрела в горизонтальном и верти-
кальном направлениях, скорострельность, кучность (вероятные
отклонения), окончательная скорость и угол падения (крутизна
траектории), весовые данные системы, ствола и снаряда, а также
данные, характеризующие подвижность системы.
Некоторые авторы предлагают для характеристики артил-
лерийской системы брать отношение дальности, даваемой дан-
ным орудием, к дальности, которая получится при той же
начальной скорости и том же угле возвышения в безвоздушном
пространстве, присваивая ему название коэфициента достижения.
Наконец, предлагается для этой цели отношение наибольшей
дальности к весу системы в боевом положении Последняя
величина действительно характерна, и в осуществленных систе-
мах для орудий одного и того же назначения численные ее
величины получаются довольно близкими. Этому отношению
можно присвоить название коэфициента дальности.
Все эти характеристики (некоторые из них приведены выше),
к сожалению, дают лишь одностороннюю оценку артиллерий-
ской системы, а не ее свойств в целом.
Установление характеристик, которые давали бы сравнитель-
ную оценку артиллерийских орудий в отношении групп требо-
ваний, например в отношении боевом, техническом, или полную,
всестороннюю, было бы крайне желательно.
ГЛАВА 2
МЕХАНИЧЕСКИЕ КАЧЕСТВА МЕТАЛЛОВ
1. Общие понятия
Артиллерийское орудие представляет собой машину довольно
сложного устройства. Части этой машины подвергаются при
стрельбе (работе) из орудия, а также' при передвижениях дей-
ствиям больших или меньших усилий. Необходимо, чтобы
орудие и его части не только не разрушались от действия
этих усилий, но и не изменяли своей формы.
Не говоря уже о разрушении некоторых частей, что поведет
иногда к выходу орудия из строя, даже изменение формы их
влечет за собой неправильность в работе орудия. Например:
1) если канал орудия увеличится в диаметре, то правильность
центрования снаряда и движения его по каналу нарушится,
отчего понизится кучность боя; 2) погиб прицела скажется
изменением величины отсчитываемых установок его, да и самое
действие прицелом может стать не только затруднительным,
но и невозможным.
Значительные изменения формы могут сделать орудие непри-
годным для боевого употребления.
«Чтобы по возможности предупредить не только разрушение
деталей и частей орудия, но и изменение их формы, необходимо
зн£ть и правильно учитывать те силы, которые действуют
в ррудии, и правильно назначать материалы для тех или иных
деталей системы при ее конструировании. Для этого необхо-
димо знать свойства материалов, употребляемых для изгото-
вления различных предметов материальной части артиллерии.
Так как на изготовление предметов материальной части
артиллерии (орудий, снарядов, лафетов) идут преимущественно
металлы, то при рассмотрении свойств материалов будем иметь
в виду исключительно металлы.
При работе той или иной машины ее части и детали под-
вергаются действию различных усилий; поэтому нам важно
изучить, как различные материалы сопротивляются действующим
на них различным усилиям. Наука, занимающаяся этими вопросами
и рассматривающая методы и приемы испытания материалов,
называется сопротивлением материалов.
Из этой обширной и весьма интересной области мы при-
ведем сжатые данные лишь в таком объеме, чтобы облегчить
понимание устройства орудий и других предметов материаль-
ной части.
24
Прежде всего заметим, что при изучении сопротивления
материалов усилия, действующие на ту или иную деталь, по-
лезно брать не в абсолютных величинах, а в относительных,
например в отношении к единице площади сечения, на которое
усилие действует.
Если на брусок квадратного сечения, со стороной в 2 см,
действует усилие 4000 кг, то говорят, что этот брусок под-
вержен действию усилия 4= 1 000 кг на 1 см2, или 10 кг
на 1 лш2. Пишут еще иначе: 1 000 кг!см2 и 10 кг)мм2. Часто эту
относительную величину усилия называют нагрузкой.
Заметим, что нагрузка в 1 кг/см2 близка по величине к одной
атмосфере, т. е. давлению воздуха на площадь в 1 см2 (одна
атмосфера равна 1,033 кг/см2), и иногда нагрузка указывается
в атмосферах.
Части могут подвергаться усилиям, различным образом на-
правленным, а именно: растягивающим, сжимающим, срезающим,
сдвигающим, изгибающим и крутящим. Поэтому нужно рассмо-
треть сопротивление материалов всем этим видам действия
усилий.
При приложении нагрузки материал, вообще говоря, пре-
терпевает некоторое изменение формы—деформируется, и затем,
если нагрузка не превосходит некоторого предела, дефор-
мирование прекращается, значит, внутри материала произошло
какое-то перемещение частиц, и развившиеся внутренние
силы уравновешивают внешнее воздействие. Наглядно это
можно видеть на пружинных весах, где под действием груза
пружина сожмется до некоторого предела и затем, не сжимаясь
более, уравновешивает груз развившимися в ней силами.
Силы, развившиеся в материале под влиянием внешнего
воздействия, называются напряжениями.
По принципу равенства действия и противодействия напря-
жение равно внешней силе, вызвавшей его.
Для изучения яв-
EV'SX Ц ..................................... Д]
нии сил к материалу,
пользуются особыми Рис. 7. Образчик материала для испытания
небольшими бру-
сочками, столбиками из испытуемого материала, так называе-
мыми образчиками.
На образчике (рис. 7!) выделываются головки для более
удобного закрепления его в машине, на которой образчик
испытывается, и намечаются две черточки. Расстояние между
черточками представляет ту длину образчика, к которой относят
все расчеты и заключения, — расчетную длину образчика. По-
следняя обычно разделяется на сантиметры.
1 На рис. 7 изображен образчик для опытов над его растягиванием. При
других видах испытаний форма образчика иная.
25
2. Растяжение
Подвергая образчик действию растягивающей силы, заметим,
что под ее действием образчик удлиняется и вместе с тем его
поперечные размеры уменьшаются. Под действием растягиваю-
щих усилий Р образчик растягивается, и в направлении, перпен-
дикулярном к оси бруска, сжимается,— поперечное сжатие.
Допустим, что образчик под действием растягивающего
усилия Р удлинился с I до Zb тогда
— Z = AZ
л Д/ л '
представит удлинение.бруска, а-у- будет относительное удли-
нение.
Опыты показывают, что если наметить на длине Z п равных
участков а, то при приложении растягивающего усилия Р, не
превосходящего некоторого предела, для каждого материала
особого, вся длина удлинится на 1Х—I, а каждый участок на
4 —z
п
Значит, растяжение во всем образчике происходит одинаково,
и каждый участок бруска растягивается относительно одина-
ково.
Это также значит, что во всем образчике возникают одинако-
вые внутренние напряжения и, можно сказать, одновременно.
Весь брусок по всей длине сопротивляется приложенному
к нему усилию одновременно и с одинаковым напряжением.
Это весьма важно, так как это дает возможность заключения,
сделанные на основании опыта над небольшим образчиком,
отнести к изделию любых размеров.
Это же дает основание для характеристики материала указы-
вать не абсолютные величины удлинений, а относительные,
что проще, так как не требуется указаний размеров
образчика.
Относительное удлинение обычно обозначается через S, так что
Д/
5=~г-
Относительное удлинение выражают обычно в процентах.
Опыты показывают, что каждый элементарный брусок, на
который мы можем продольно разделить образчик, получает
одинаковое напряжение, т. е. напряжения одинаковы на каждой
элементарной площадке поперечного сечения образчика. Следо-
вательно, общее сопротивление образчика при растяжении равно
напряжению, умноженному на площадь его поперечного сечения.
3. Диаграмма растяжения и основные характеристики
механических качеств металлов
Прилагая к образчику растягивающие усилия все возра-
стающей величины, замечают, что пока усилия не превосходят
некоторой величины, особой для каждого материала, деформа-
26
деформаций от нагрузки
ции, т. е. удлинение, а также поперечное сжатие, по прекра-
щении действия усилия, пропадают, и брусок принимает перво-
начальные размеры. Деформации, исчезающие после прекраще-
ния действия усилия называются упругими, или исчезающими,
а свойство материала давать упругие изменения формы назы-
вается упругостью.
Если усилия превзойдут некоторую предельную величину о,
то деформации приобретают особый характер, а именно часть
их по прекращении действия усилий исчезает, а часть остается,
образчик не возвращается к первоначальным размерам пол-
ностью, получаются остаточные деформации (например оста-
точное удлинение при растяжении).
В этом случае образчик получает деформации, состоящие из
упругой и остаточной частей.
Замечательно то, что упругие деформации пропорциональны
усилиям. Если по одной оси отложить в некотором масштабе
относительные нагрузки или напря-
жения Р, а по другой 8, то зависи-
мость между этими двумя данными
выразится следующим графиком
(рис. 8). Из графика видно, что пока
нагрузка не превосходит зе, зависи-
мость между Р и 8 выражается пря-
мою: Р и 8 пропорциональны.
То наибольшее напряжение ое, до
которого получаются упругие дефор-
мации, называется пределом уп-
ругости, или пределом про-
порциональности, так как де-
формации в этом случае пропорцио-
нальны усилиям.
Отношение где ое — напряжение, а 8 — упругая деформа-
ция, вызываемая нагрузкой <зе, как показывает опыт, является для
данного материала величиной постоянной, не зависящей от
размеров образчика, а зависящей только от свойств материала.
Поэтому это отношение, называемое модулем упругости,
служит одной из важнейших характеристик материала.
Так как относительная величина деформации есть величина
отвлеченная, то модуль упругости выражается в килограммах
на квадратный сантиметр (миллиметр). Его обозначают бук-
вой Е*.
Зная модуль упругости и измеряя с помощью приборов ве-
личину деформации, легко можно подсчитать те напряжения,
которые при этих деформациях получаются в материале; для
этого нужно только умножить величину получившейся отно-
сительной деформации 8 на Е.
Как видно из графика (рис. 8), при нагрузках, превосходя-
щих предел упругости, деформации начинают расти не про-
порционально нагрузкам, а гораздо быстрее. Если продолжить
участок прямой ОА, то она разделит получающиеся деформа-
27
ции на две части, например относительную деформацию CD
на ВС и BD. Оказывается, что участок ВС, пропорциональный
нагрузке ОС, будет упругой (исчезающей) деформацией, а уча-
сток BD — остаточной.
Таким образом, при нагрузках, превосходящих предел упру-
гости, упругие части всей деформации пропорциональны на-
грузкам.
Подобный характер имеют деформации, получающиеся и при
других видах усилий, действующих на образчик: сжимающих,
крутящих. При этом может получиться свой особый предел
упругости.
При переходе за предел упругости замечается резкое увели-
чение деформаций, наступает так называемое явление текуче-
сти материала (участок АЕ на рис. 8); напряжение, отвечаю-
щее текучести, называется пределом текучести материала.
При дальнейшем увеличении нагрузки можно дойти до такой
ее величины, что образчик разрушится. Так, при растягиваю-
щих усилиях он разрывается; при сжимающих, сдавливающих—
раздробляется или расплющивается; изгибающих — ломается;
сдвигающих — сдвигается или срезается, при скручивающих
также получается сдвиг или скольжение.
При растяжении перед разрушением образчика где-нибудь
на нем начинает появляться уменьшение его поперечных раз-
меров— шейка. Брусок сжимается в поперечном сечении —
поперечное сжатие.
Способность материала выдерживать большие усилия, не разру-
шаясь, называется крепостью. Наибольшая нагрузка К (рис. 8),
выдерживаемая материалом, называется временным сопро-
тивлением. Оно может служить мерой крепости материала.
Как показывает опыт, образчик разрушается обычно при уси-
лии /?, которое меньше временного сопротивления К.
При изготовлении машин, в том числе и артиллерийских
орудий, необходимо, для их прочности, чтобы напряжения ни-
где не только не доходили до разрушающих усилий, но даже
не превосходили предела упругости, с тем чтобы не получа-
лось остаточных деформаций.
Мало того, из опасения получения усилий, значительно пре-
вышающих предел упругости, части рассчитывают на усилия,
далеко не доходящие до предела упругости: берут так назы-
ваемый запас прочности, измеряемый отношением вели-
чины временного сопротивления к величине допустимой на-
грузки или отношением предела упругости к ожидаемой на-
грузке.
У многих металлов временное сопротивление раза в два
больше предела упругости (К — 2ое). При работе машин в боль-
1 1' \
шинстве случаев допускают нагрузки, равные -g- л (или — т. е.
берут шестерной запас прочности.
При проектировании орудийных стволов, вследствие того,
что для каждого изготовляемого ствола материал испытывается
и желают получить как можно меньший вес орудия, допускают
28
меньший запас прочности, близкий к тройному (усилие до 73 /С,
или 1,25—1,35 о,).
Способность материала менять свои размеры (деформиро-
ваться) при приложении усилий называется пластичностью
(тягучестью).
То относительное удлинение, которое получается при раз-
рыве бруска, служит мерой пластичности материала.
На службе изделие может подвергаться истиранию, вдавли-
ванию, царапанию. Так, стенки канала орудия истираются ве-
дущим пояском и центрующим утолщением снаряда. В случае,
если попадет какая-либо песчинка между снарядом и стенками
канала, то она может либо вдавиться в стенки орудия или
снаряда или будет царапать их, что может причинить более
или менее заметные повреждения.
Способность металла противостоять вдавливанию, царапа-
нию и истиранию называется твердостью. 4
Твердость измеряется либо царапанием одного металла дру-
гим, как это принято в шкале твердости в минералогии, или,
как теперь принято, путем измерения отпечатка, получаемого
на материале от вдавливания стального закаленного шарика
(проба Бринелля). Чем отпечаток больше при данной величине
давящего груза, тем материал мягче, и обратно.
Если материал обладает пластичностью, то при приложении
к изделию из этого материала усилий он будет деформиро-
ваться и, так , сказать, будет предупреждать о наступающем
разрушении. Но* есть материалы, которые при приложении уси-
лий не дают видимых изменений формы, и как только на-
грузка превзойдет некоторую величину, сразу, неожиданно,
разрушаются. Это свойство материала разрушаться при при-
ложении усилий без заметных деформаций называется хруп-
костью.
В последнее время применяют испытание материалов на
удар — определяют динамическую хрупкость мате-
риала.
Самое испытание ведут на копре (прибор, в котором груз —
баба определенного веса — может быть поднят на любую вы-
соту, в некоторых пределах). При падении бабы получается
определенная работа. Баба падает на образчик, расположен-
ный на двух опорах. Отношение наименьшей работы, при ко-
торой образчик разрушится, к площади его поперечного сече-
ния и служит мерой динамической хрупкости материала. Или
для суждения о динамической хрупкости производят ударную
пробу при определенных, заранее заданных, условиях, и образ-
чик не должен разрушаться, не должен ломаться. Например,
ударная проба для орудийного металла состоит в следующем:
брусок квадратного сечения с площадью в 14 ми2, кладут на
опоры, расстояние между которыми 60 мм, и производят удар
бабой весом 25 «г, падающей с высоты 3,5 м,— брусок не
должен при этом ломаться. Хрупкость является качеством
весьма нежелательным.
29
Временное сопротивление К, предел пропорциональности <$ei
относительное удлинение 8, поперечное сжатие, твердость
и хрупкость называются механическими качествами мате-
риала.
Важно для каждой части машины подобрать материал, наи-
более подходящий, или необходимо уметь изменять качества
материала соответственно требованиям и условиям работы
машины.
ГЛАВА 3
СРЕДСТВА ИЗМЕНЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ КАЧЕСТВ
МЕТАЛЛОВ
1. Виды обработки металлов
Между частицами материала существуют силы сцепления.
От величины этих сил и зависят те внутренние напряжения,
которые развиваются в материале при действии на него внеш-
них сил. Всякое изменение строения материала, изменение
взаимного расположения в нем' частиц сказывается так или
иначе на механических качествах материала, так как между
частицами изменяются величины сил сцепления и иногда воз-
никают внутренние напряжения.
Изменить строение металла, вызвать в нем изменение сил
сцепления, а следовательно, и изменение механических качеств
можно: 1) путем приложения внешних сил — механическая
обработка материала (ковка, протяжка, штампование);
2) путем нагрева и охлаждения — тепловая обработка
(закалка, отжиг и отпуск); 3) путем введения различных при-
месей (сплавы), что, собственно, можно рассматривать как вы-
бор другого металла.
2. Механическая обработка металлов
Если прикладывать к металлу внешние силы, то под влия-
нием их действия образчик (изделие) деформируется, значит,
в нем происходят изменения во взаимном расположении ча-
стиц, а следовательно, происходят и изменения в силах их
сцепления.
Однако пока нагрузка не превосходит предела упругости,
образчик (изделие) действием возникших в нем при приложе-
нии усилий внутренних напряжений опять возвратится к пер-
воначальным размерам и состоянию, и частицы его займут
первоначальное положение. Изменений в строении и в каче-
стве металла не произойдет. Так что, пока получаются упру-
гие деформации, качества металла от приложения внешних сил
не изменяются1.
1 Следует заметить, что восстановление первоначальных размеров проис-
ходит в течение более или менее заметного промежутка времени. Это явле-
ние известно под названием упругого последействия.
31
Но если получаются, в результате действия внешних силг
остающиеся изменения формы, то в расположении частиц и,
следовательно, в силах сцепления произойдут изменения, кото-
рые и скажутся на свойствах материала.
Например, если стальной брусок подвергнуть растяжению
усилием /?, немного большим предела упругости, то в бруске
получится остающееся удлинение (рис. 9).
Как показывает опыт, при последующих приложениях усилий
в этом образчике будут получаться упругие деформации при
всех нагрузках, не превосходящих /?, т. е. будет новым пре-
делом упругости.
Подвергая образчик вновь растягивающему действию уси-
лия Q, превосходящего R, получим вновь остающиеся дефор-
мации, и предел упругости повысится до Q. Опыт показывает,
что при этом одновременно повышается и временное сопроти-
вление металла /<!</% </<3 (рис. 9), но повышение крепости
идет не столь быстро, как повышение
предела упругости. Путем растягивания
бруска повышаются и временное со-
противление и предел упругости, при-
чем предел упругости приближается
к временному сопротивлению разрыву.
Опыт также показывает, что отно-
сительное удлинение при разрыве (пла-
стичность металла) после обработки
металла действием все возрастающих
нагрузок уменьшается, материал ста-
новится жестче: (рис. 9).
Одновременно твердость материала уве-
личивается. Модуль упругости остается
без изменения.
Для успеха подобной обработки материала необходимо,
однако, чтобы после каждой отдельной операции металл отдох-
нул. Так, по опытам в Америке, железные бруски, получив-
шие остающееся удлинение от груза в 5 000 английских фунтов
на 1 кв. дм. (около 3 100 ат), дали увеличение крепости:
отдыхавшие 1 день — на 9% первоначальной его величины 1
„ 3 дня — „ 10%
„ 3 мес. — „ 18%
Получение остающихся деформаций, а вместе с тем повыше-
ние предела упругости, крепости и твердости и понижение
пластичности происходят при ковке, протягивании и штам-
повке, если после операции изделие охлаждается сравнительно
быстро.
Ковка состоит в обработке материала в нагретом виде, по-
средством ударов молота.
Проковка в холодном виде дает более поверхностное изме-
нение качеств материала и сопровождается так называемым
1 В. К и р п и ч е в, Сопротивление материалов, ч. I, стр. 39. На эти цифры
следует смотреть как на частный случай, характеризующий общее явление.
32
Рис. 9. График изменения
качеств материала
наклепом. Временное сопротивление в этом случае не из-
меняется.
Протягивание может получаться: 1) путем протягивания ма-
териала через последовательно уменьшающиеся отверстия, как
это практикуется при изготовлении проволоки; 2) путем про-
пускания материала между двумя валами, вращающимися на-
встречу друг другу; если поверхности валов придать фигур-
ную форму, то таким образом можно получить изделие лю-
бого сечения, например рельсы, балки (рис. 10а); 3) путем про-
давливания нагретого материала через особые формы — матрицы
при помощи пуансона (рис. 106).
Последнюю операцию называют также штамповкой. Этим
путем изготовляются корпусы снарядов, например стаканы для
шрапнели, корпусы фугасных снаря-
дов, лафетные станины (из листов
металла), гильзы и т. п.
Рис. 10а. Протяжка
Рис. 106. Штамповка:
1 ~ пуансон; 2 ~ матрицы; 3 — металл
Как указывалось выше, при ковке, протяжке или штамповке
металла изменяются его механические качества.
Для иллюстрации приведена табл. 1, числа которой получены
на основании опытов с литой болванкой квадратного сечения
6X6 дм. (152,4 X 152,4 мм). Путем ковки ее поперечные раз-
меры постепенно уменьшались, и она вытягивалась в длину.
Таблица 1
Изменения механических качеств болванки при ковке
Размеры попе- речного сече- ния в мм 152,4 X 152,4 127 X 127 101,6 X Ю1,6 76,2 X 76,2 50,8 х 50,8
Предел упру- гости Ge В кг/см2 1981 2 090 . 2 261 2506 2 744
Разрывающее усилие в кг/см2 . . . 3 866 4 328 5 058 5 151 5251
°е Отношение —— QK 0,51 0,48 0,45 0,49 0,52
3 Курс артиллери»
33
Из этой таблицы видно, что <зк очень близко к 2<зе или,
обратно ае близко к V20#.
3. Тепловая обработка
Подобно проковке или протяжке действует на многие ме-
таллы (сталь, некоторые сорта чугуна) быстрое охлаждение
металла, нагретого предварительно до высокой температуры,—
так называемая закалка.
Таблица 2
Результат опытов с закалкой в воде котельной стали
Процент углерода Незакаленная Закаленная
QK 8 °* 8
0,10 3 535 33,5 6585 17,60
0,17 3475 32,5 6 345 14,25
0,23 3 780 30,5 6115 16,45
0,25 4 030 30,9 6 370 14,90
0,30 4 255 30,35 6 445 15,05
На качество металла после закалки влияют как высота нагрева,
так и род и вид охлаждающего вещества и продолжительность
операции.
В качестве охладителей применяются вода и растительное
масло.
При закалке в воде металл приобретает особую твердость,
при закалке же в масле металл приобретает меньшую твер-
дость, чем в воде.
Отжиг и отпуск. Как было сказано, при повышении меха-
нических качеств металлов путем ли механической обработки,
путем ли закалки чаще всего происходит повышение временного
сопротивления предела упругости и твердости (жесткости),
пластичность же понижается. Между тем пластичность необ-
ходима, так как при пластичном материале разрушение про-
исходит не сразу, а предварительно в материале получается
изменение формы; материал как бы предупреждает о грозящей
катастрофе. В жестких материалах разрушение может произойти
внезапно.
Поэтому весьма важно уметь увеличивать пластичность мате-
риала, по возможности не понижая других механических качеств.
Такой операцией является отжиг.
Отжиг состоит в нагреве до некоторой температуры и затем
постепенном охлаждении вместе с той печью, в которой про-
изводили нагревание, или под прикрытием плохих проводников
тепла, например закрыв изделие золой.
34
Чем выше температура нагрева при отжиге, тем в большей
мере возвращается тягучесть, но и тем больше, как правило,
понижаются при этом временное сопротивление и предел
упругости. Например, если отжигается изделие, предварительно
закаленное, и его нагреть до температуры закалки, то действие
закалки совершенно исчезнет, и металл вернется к первона-
чальным качествам, которые ему были свойственны до закалки.
Существует еще операция — отпуск металла, который
состоит в нагреве, но до температуры сравнительно невысокой —
300—400°, тогда как при отжиге температура доводится до
700-800°.
При отпуске в металле не происходит резких изменений
качества его, *а лишь несколько ослабляются внутренние напря-
жения, возникшие при предыдущих обработках.
4. Влияние примесей на качества металлов
Примесь к одному металлу хотя бы очень небольшого коли-
чества другого металла или металлоида может изменить ради-
кальным образом свойства первого, причем это изменение
качеств зависит не только от количества и природы примеси,
но и от того, как она вошла в состав металла, в каком виде.
Примеси могут улучшать и ухудшать те или иные качества
металла. При одном количестве примеси качества основного
материала улучшаются, при другом количестве введенного
в состав того же самого вещества качества основного мате-
риала ухудшаются.
Для объяснения этих явлений Робертс-Остен предложил сле-
дующую гипотезу1. Атомы примеси (посторонние атомы), рас-
полагаясь между атомами самого металла и раздвигая их, дей-
ствуют прежде всего непосредственно на свойства всей массы
и могут изменить эти свойства. Если атомы примеси имеют
объем значительно меньший, чем атомы металла, и свободно
помещаются в промежутках между атомами металла, не раз-
двигая их, то примесь не должна особенно ослаблять прочности
металла. Если, напротив, атомы примеси имеют значительно
больший объем, чем атомы металла, то примесь уменьшит сце-
пление и ослабит прочность.
Атомы постороннего вещества могут вызвать изменение кри-
сталлической формы, или агрегации, частиц и могут ускорить
или задержать переход металла из одного строения в другое,
если металл может их иметь (аллотропизм).
Аллотропические видоизменения металла отличаются между
собой плотностью, тягучестью и крепостью. Поэтому, если
металл может давать аллотропические видоизменения, то при-
меси могут существенным образом изменять его качества.
Если примеси много (в процентном отношении), а не „следы",
то ее атомы нельзя рассматривать свободными, и они наверное
связываются с частицами металла и образуют с ними химиче-
1 В. Кирпиче в, Сопротивление материалов, ч. II, стр, 25 и следующие.
3* 35
ские соединения. В жидком состоянии металла эти соединения
довольно равномерно распределены во всей массе, но при
остывании, вследствие неравномерности хода остывания, про-
исходит перегруппировка, распадение, и местами могут обра-
зоваться значительные скопления примеси. Это явление известно
под названием ликвации.
Например, при остывании сплава меди и олова (бронза),
предварительно хорошо размешанного, выделяются белые оло-
вянные пятна. Металл разделяется на две части: одну белого
цвета, более богатую оловом, и другую — желтого цвета, более
бедную оловом.
Явление ликвации наблюдается почти постоянно при отливках;
примеси сосредоточиваются в частях, остывающих позже.
Металл получается крайне неоднородным.
Пример. При отливке стального вала жидкий металл имел
состав:
Углерода........................... 0,240%
Фосфора............................ 0,089%
Марганца........................... 0,970%
Серы............................... 0,074%
Кремния............................ 0,336%
После отливки и остывания в некоторых частях отливки было
определено:
Углерода ............. . . . от 0,215 до 1,274%
Фосфора........................ 0,318 , 0,753%
Марганца....................... 0,910 , 1,490%
Серы........................... 0,320 , 0,418%
Кремния........................ 0,280 , 0,410%
Особый интерес представляет примесь к железу углерода.
Углерод в железе может выделиться: 1) в форме графита
(серый чугун); 2) в виде карбида (FesC) в отожженной стали;
3) в закаленной стали в виде углерода закалки (гарденит).
Карбид железа и стали имеет также два вида: 1) цемен-
тит— отдельные пластинки или зерна карбида, вкрапленные
в массу железа, и 2) перлит—вроде зерен из перемешанных
пластинок карбида и чистого железа, тесно связанных между
собой.
При продолжительном накаливании железа или стали сначала
происходит ликвация карбида, а затем и кристаллизация железа
в крупные кристаллы.
Все эти явления весьма важно отметить, так как они дают
некоторое основание к объяснению разгара стволов.
Независимо от изменения механических качеств, примеси
могут сообщать металлу и другие свойства, например способ-
ность принимать отливку, т. е. заполнять форму, в которую
металл налит, и давать изделие однородное, без внутренних
пустот, раковин, или способность коваться, принимать закалку
и т. п.
Так, по мере увеличения процента углерода в железе металл
из очень мягкого, тягучего, становится более жестким и твер-
36
дым; способность коваться, свариваться уменьшается, способ-
ность же закаливаться, напротив, возрастает1.
По количеству углерода различают три группы металла:
железо — с содержанием углерода до 0,2%, сталь — до 1%,
чугун — до 5%. Эти числа процентного содержания углерода
не очень строги, так как в металле редко имеется только одна
примесь; большей же частью их бывает несколько, и качества
металла зависят от совокупного влияния всех примесей вместе
(одновременно).
Примерно такое же влияние, как углерод, оказывают на
железо примеси марганца и кремния.
Фосфор и сера вызывают крайнюю хрупкость стали, так
что 8 составляет лишь доли процента. Кроме того, фосфор
сообщает стали холодноломкость, т. е. резкое увеличение хруп-
кости при понижении температуры, а сера — красноломкость,
т. е. хрупкость при высоких температурах. Поэтому эти при-
меси признаются весьма вредными.
Хром (до 2%) и вольфрам (до 1%) придают стали вязкость*
не понижая твердости или даже (хром) повышая ее.
Никель сообщает вязкость, а алюминий способствует уплот-
нению отливки и при закаливании сохраняет, в известной сте-
пени, пластичность стали.
1 Под способностью свариваться понимают способность металла при нагреве
и проковке соединяться из нескольких частей в одно целое. Например, сло-
манную ось можно сварить, если сломанные части у места излома нагреть
и затем, приложив одну к другой, проковать,
37,,
ГЛАВА 4
ХАРАКТЕРИСТИКИ НАИБОЛЕЕ УПОТРЕБИТЕЛЬНЫХ
МЕТАЛЛОВ
Из приведенного краткого очерка свойств металлов видно,
что свойства одного и того же металла могут резко изменяться
под влиянием обработки и примесей, а потому дать какие-либо
общие и в то же время точные цифры, характеризующие дан-
ный материал, невозможно. Поэтому приводимые ниже неко-
торые характеристики металлов следует рассматривать как
ориентировочные.
Важнейшим, наиболее широко применяемым в артиллерии
металлом является сталь1. Некоторые данные о стали приве-
дены выше. Здесь добавим, что сталь с малым процентом
углерода представляет материал, легко поддающийся всякого
рода обработке. В практике встречаются чрезвычайно разно-
образные сорта стали, с характеристиками, имеющими весьма
разные величины: например — от 3000 до 12 000 кг]см? и
даже более; 8 — от 30 до 0°/о; от 5000 до 20000 кг1см-\
Е— от 2 0С0 000 до 2200 000 кг!см\ Сталь получается обычно
отливкой: 1) отливается из горшков, тиглей — тигельная сталь;
2) расплавленная в особой реторте — бессемеровская сталь;
3) расплавленная на поду печи — мартеновская сталь. Отливка
после остывания получается с внутренними пустотами (пузы-
рями), для уничтожения которых слиток-болванка проко-
вывается.
Проковка производится либо молотами, либо, чаще, гидравли-
ческими прессами (жомами).
При проковке попутно придают болванке форму, близкую
к форме изделия. Окончательную форму придают путем меха-
нической обработки, т. е. строганием, обточкой, фрезеровкой
и т. п.
Изделия из стали могут получаться отливкой, что очень
важно, так как изделие значительно удешевляется. Сталь легко
поддается также механической обработке.
Железо хорошо куется, сваривается, но плохо отливается.
Чугун хорошо отливается, но во всех отношениях, кроме
сопротивления на сжатие, является слабым металлом.
1 Качества стали зависят от состава (примесей) и обработки настолько,
что каждый вид представляет особый материал. Благодаря этому предста-
вляется возможность для каждого рода предметов подобрать наивыгоднейший
сорт стали. Стали классифицируют по содержанию углерода и по механиче-
ским качествам.
33
Однако дешевизна чугуна и простота получения из него
готовых изделий путем отливки, а следовательно, возможность
быстрого их изготовления побуждали обращаться к применению
этого материала для изготовления снарядов второстепенного
значения и снарядов для практических стрельб.
Война 1914—1918 гг., потребовавшая огромного количества сна-
рядов, заставила произвести изыскания в направлении возмож-
ности применения чугуна для изготовления и ответственных
снарядов—фугасных. Решение было найдено в применении так
называемого сталистогр чугуна, т. е. чугуна с меньшим
содержанием углерода вообще и значительным процентом угле-
рода связанного, что повышало прочность сталистого чугуна,
не увеличивая, однако, трудностей изготовления снарядов
отливкой.
Сталистые чугуны получаются весьма различных составов
и строений. Они значительно уступают по механическим свой-
ствам стали, но тем не менее могут применяться для изгото-
вления снарядов.
Все эти металлы легко подвергаются действию влажности —
ржавеют, почему требуют тщательного ухода за предметами,
изготовленными из них.
В следующей таблице приведены некоторые характеристики
различных металлов.
Таблица 3
Характеристики некоторых металлов
Металл Характеризующие величины Примечание
QK S
кг^м2 %
Сварное железо .... I 500 3 500 12
Литое железо 2000 4 000 20
Сталь орудийная . . . 4С0О-600О 6 500—8 С00 15-20 Поперечное сжатие
Сталь бронебойного снаряда: незакаленная .... 4 200 8 300 Л 14 при растяжении 40—50%. Состав: С — 0,32—0,44% Мр—0,30—0,56% Si - 0,15—0t35% S < 0,05% Р <0,05% Ni < 0,30% Cr < 0,15% Состав: Cr—1,96%
закаленная ..... 9100 10 coo 12 С—0,84% Si-0,26% Мп—0,34% S - 0,02% р _ 0,05% Си-0,08%
39
Металл Характеризующие величины Примечание
°® 8
кг)смг %
Сталь бронебойного снаряда:
из головной части . из средней части . . из дна 9200 8000 5 600 13500 12000 8 400 4,4 4,0 9,6 О о~о S'- со ю О ОО О 1111
После закалки и отжига:
Сталистый чугун . . . 500—700 1500-2 500 С-3% Сг —2% Мп — 0,6% S1 — 0,5% Р — следы S — 0,15%
Для суждения о влиянии на качества стали содержания угле-
рода и закалки может служить табл. 4, в которой приведены
данные, полученные при опытах.
Таблица 4
Влияние содержания углерода и закалки на качество стали
Содержание углерода в % Не закалена Закалена
ае, кг]см^ кг/см2 Мо ое, кг) см1 Од-, кг; см* М/о
0,490 2 300 4 800 24,8 4 460 7 050 12
0,709 3080* 6820 10,0 6 880 10 710 4
0,875 3 280 7 320 8,4 9050 10 600 2
1,050 3 950 8 600 5,2 Лопнул при закалке
Для изготовления стволов применяют хромистую сталь с пре-
делом пропорциональности около 4000—6 000 кг! см2, временным
сопротивлением около 6 500—8000 кг; см* и удлинением около
15—20%, как это приведено в табл. 3.
Из других металлов в артиллерии находят широкое приме-
нение медь и ее сплавы.
Медь идет в чистом виде на изготовление ведущих поясков
(%—около 2 000 кг]см2, & — около 30%).
Латунь — сплав меди (около 60—80%) с цинком (40—20%).
Материал этот превосходно тянется, поддается протяжке. Из
него изготовляются гильзы.
40
Бронза — сплав меди с оловом. Так называемый артиллерий-
ский металл представляет сплав меди с 8—10% олова. Металл
этот хорошо куется и отливается. Поэтому некоторые изделия
могут быть получены непосредственно отливкой, без после-
дующей отделки. Благодаря большой мягкости бронза на-
ходит применение для изготовления тех частей, где нужно
уменьшить трение (муфты, полозки).
Мельхиор — сплав меди с никелем; идет на оболочки для
пуль. Материал этот хорошо тянется, обладает достаточной
твердостью, мало подвержен влиянию влажности, как и боль-
шинство сплавов меди.
ГЛАВА 5
УСТРОЙСТВО СТЕНОК стволов
1. Общие понятия
Ствол орудия, как известно, служит: 1) для того чтобы газы
боевого заряда могли должным образом действовать на снаряд
для сообщения ему движения и 2) для направления движения
снаряда.
Пороховые газы, как известно из отдела „Внутренняя бали-
стика“, развивают в канале ствола большое давление, дости-
гающее в артиллерийских орудиях 3000 и даже 4 000 ат.
Чтобы выдержать столь большие давления, ствол орудия дол-
жен быть прочным.
Прочность ствола орудия достигается как выбором для него
надлежащего материала, так и рациональным устройством его
стен.
В грубой схеме ствол орудия представляет трубу, закрытую
с одного конца — имеющую дно. Это дно может составлять
одно целое со стенками ствола или представляет особую
подвижную часть, которая при заряжании открывает канал,
а по окончании заряжания закрывает его — так называемый за-
твор. Орудия, у которых дно ствола составляет одно целое
с его стенками, заряжаются с дула и потому называются ору-
диями, заряжаемыми с дула; орудия же, имеющие затвор, на-
зываются орудиями, заряжаемыми с казенной части.
2. Напряжения и деформации в стенках ствола
Допустим, что орудие заряжено: заряд помещен в зарядной
каморе, а снаряд — в снарядной.
При взрывчатом превращении заряда образующиеся порохо-
вые газы будут давить на все поверхности, ограничивающие
объем, в котором они заключены.
Дно снаряда делается обычно плоским, но может быть и
другой формы, например округленной. При этом форма дна сна-
ряда делается симметричной относительно оси снаряда, почему
все давления на каждый элемент поверхности снаряда, подвер-
женной давлению пороховых газов, будут приведены к одной
равнодействующей, совпадающей по направлению с осью сна-
ряда. Так как при изготовлении снаряда стремятся к тому,
чтобы центр его тяжести был на оси фигуры, то можно ска-
зать, что равнодействующая давления пороховых газов на дно
42
снаряда приложена в центре его тяжести и направлена по оси
снаряда.
В справедливости сказанного легко убедиться путем следую-
щих рассуждений и построений. Пусть донная часть снаряда, под-
вергающаяся давлению пороховых газов, имеет некоторую сим-
метричную относительно его оси форму, как показано на рис. И.
Возьмем на поверхности донной части два симметричных и
равных по величине элемента поверхности. Давление рх газов
на них, естественно, будет одинаково, если принимать, что да-
вление пороховых газов распространяется во все стороны оди-
наково. Эти элементарные силы ри вследствие симметричности
поверхности дна снаряда, пересекутся в точке, лежащей на оси
снаряда. Если эти силы перенести в точку их пересечения и
сложить, то получим их элементар-
ную равнодействующую Рь сов па- п
дающею по направлению с осью сна-
ряда. ’_____
Сказанное относительно этих двух,
Произвольно выбранных СИЛ, лей- Рис. И. Давление на дно сна-
ствующих на симметричные элементы ряда
поверхности, может быть распро-
странено на любые другие два элемента поверхности, симме-
трично расположенные, а стало быть, и на всю поверхность дон-
ной части снаряда.
Таким образом, на оси снаряда в различных точках ее будет
приложено множество сил Pt, Р2, Р3,..., направленных по оси
снаряда в одну сторону. Все эти силы могут быть сложены
в одну равнодействующую, равную их сумме и, следовательно,
совпадающую с осью снаряда. Всякую силу, приложенную
к твердому телу, каким мы будем принимать снаряд, можно
переносить в любую точку по направлению ее действия, значит,
можно перенести и в центр тяжести, как лежащий на оси фи-
гуры снаряда.
Если дно снаряда плоское и его поверхность перпендику-
лярна оси снаряда, то действие газов в каждом элементе
поверхности выразится силой, перпендикулярной к дну, т. е.
параллельной оси снаряда. Все эти силы, при допущении одина-
ковости давления газов во все стороны, будут равны и могут
быть заменены одной равнодействующей, равной их сумме
и приложенной в центре фигуры дна, т. е. направленной по оси
снаряда. Ее можно nei енести в центр тяжести.
Итак, при допущении, что пороховые газы производят да-
вление, одинаковое во всех точках, давление их на дно снаряда
приводится к одной равнодействующей, приложенной в центре
тяжести снаряда и направленной по оси фигуры снаряда.
Совершенно так же рассуждая, придем к заключению, что
давление на дно канала выразится одной равнодейовующей,
приложенной к центру дна канала. Эта равнодействующая на-
зывается, как известно, отдачей.
Давление на дно снаряда заставит его перемещаться по ка-
налу ствола вперед. При этом снаряд, нажимая ведущим пояс-
43
ком на боевые грани нарезов, а также и трением своей поверх-
ности о стенки канала ствола, увлекает его за собой. Отдача
же направлена в сторону, обратную движению снаряда.
Таким образом, стенки ствола подвергаются действию рас-
тягивающих усилий, направленных по оси его канала.
Растягивание ствола вдоль оси происходит также от инерции
всей впереди лежащей массы его и от сопротивления откату
лафета, если орудие соединено с ним цапфами (рис. 12).
Таким образом, все эти силы
стремятся
вдоль его
поперек.
Прежде чем рассмотреть
меры противодействия этому
растяжению, рассмотрим еще
давление газов на стенки
ствола (рис. 13).
стенки ствола в каждом эле-
растянуть ствол
оси и разорвать
?г
fa
?СН.
7
Рис. 12. Растягивающие силы в стволе
Рис. 13. Давление на стенки ствола
Давления пороховых газов на
менте поверхности будут направлены по нормали (в данном
случае по радиусам поперечного сечения).
Для того чтобы понять, в чем будет состоять действие этих
радиальных сил, выделим в стенках ствола (рис. 13) элемент,
ограниченный двумя концентрическими цилиндрическими по-
верхностями ab и cd, двумя плоскостями, проходящими через
ось канала орудия, ОА
и ОВ, и в продольном на-
правлении двумя плоско-
стями, перпендикулярны-
ми оси канала ствола.
Под давлением поро-
ховых газов внутренние
слои стен растянутся и
передадут давление сле-
дующему слою, который,
в свою очередь, растя-
нется и передаст растя-
жение дальше. Очевидно,
что всякий последую-
щий, мысленно выделяемый,
меньшее, чем предыдущий, так как до него давление будет до-
ходить уже уменьшенным сопротивлением предыдущего слоя.
Может статься, что вся работа давления будет израсходована
на растяжение нескольких внутренних концентрических слоев
и наружные слои не испытают при этом почти никакого растя-
жения.
< В справедливости высказанного легко убедиться на следую-
щем опыте. Возьмем цилиндрическое кольцо, изготовленное
из резины (рис. 14). На торце его начертим концентрические
окружности на равных расстояниях одна от другой. Подвергнем
стенки кольца внутреннему давлению, вдвигая, например, в него
пологий конус. Тогда легко заметим, что слои изменят свою
слой будет испытывать давление
И
толщину: внутренние станут гораздо тоньше, чем наружные,
как это показано на рис. 14.
На основании сказанного мы заключаем, что выделенный нами
элемент (рис. 13) деформируется следующим образом. Окруж-
ность cd удлиняется более значительно, чем окружность ab, а
значит, радиус ее увеличится на бблыиую величину, чем радиус
окружности а#1, так как окружности пропорциональны радиусам.
Из этого следует, что каждый слой, отделенный двумя цилин-
дрическими поверхностями, будет растянут по окружности
и сжат по направлению радиуса. Эти деформации будут тем
более, чем слой ближе к поверхности канала.
При сжатии всегда наблюдается растяжение в направлениях,
перпендикулярных направлению сжимающего усилия. Поэтому,
выделенный нами элемент стенок
ствола вытянется также и по напра-
влению оси ствола и примет вид,
показанный на рис. 13 пунктиром.
Таким образом, давление на стенки
ствола вызывает:
1) растяжение стен по окружности,
что может быть причиной продоль-
Рис. 14. Растяжение резино-
вого кольца
ного разрыва ствола;
2) сжатие стенки, вдавливая внутренние слои в наружные, что
может вызвать раздробление стенок, но этого, вообще
говоря, не может случиться, так как материалы в большинстве
хорошо сопротивляются сжатию (сопротивление раздроблению
в 3—4 раза больше сопротивления растяжению);
3) вытягивание стенок вдоль, что, принимая во внимание и дей-
ствие сил, растягивающих стенки ствола вдоль его оси, о ко-
торых было сказано раньше, может повести к поперечному
разрыву ствола.
При деформировании металла в нем возникают напряжения,
которые и уравновешивают действие внешних сил. Для проч-
ности изделия необходимо, чтобы напряжения в его частях
нигде не были больше нагрузок, допускаемых прочностью
материала. Мало того, как уже было сказано, изделие, после
1 В самом деле, пусть радиус окружности cd равняется а окружности ab
равняется г2 и первая удлинилась на величину <S1>S2 — удлинения второй
окружности, причем радиусы этих окружностей увеличились соответственно
до Rx и /?2. Тогда можем написать:
2nrt + Si = 2л/?!,
откуда
2^’
а также:
2лг2 + S2 — 2я/?а •
и
р _ г _ $3
/?2-г2- 2^.
Так как > S2, то Rx —- > /?2 — 'з- т. е. радиус внутренней окружности
увеличится больше, чем радиус наружной.
45
прекращения действия нагрузки, должно возвращаться к перво-
начальным размерам — деформации должны быть только упру-
гими. Для этого нужно так подобрать металл и так выбрать
размеры частей, чтобы напряжения в них не превосходили
предела упругости.
Отсюда вытекает необходимость знать напряжения и дефор-
мации, возникающие в любом месте стенок ствола при выстреле.
Теория „сопротивления артиллерийских орудий" дает для
подсчета величин напряжений и деформаций следующие фор-
мулы для случая, когда стенки трубы (ствола) подвергаются
действию давления и изнутри и снаружи:
я — и _ . ___________м . ______г •
'г2 Р2~г2 2 г2 r2-rВ * * * * * * * * * * * * 2i
_ 2 Л г\ 2^ +Г2 2 Р2 rj г2 +2г? 1
£* ” 3 Е г* * г2_^ 3 Е r> ’ ЗЕ’
ГЛ Г1 г2~/'2 гл г2 —
' ~ Г* ,
__ 2Р/1 2г?-? 2 Р2Л г—2Йх 1 9g
s'-“ - 3 Е ? ’ г2_г2 3 Е г*' г2_г2 3 • Е ;
Р^ — Р.Д _ дг 2 1 Pfl — М
г2 —Г2 ~Г’ *г~ Е ЗЕ J—r2 ’
Г2 Г1 Г2 Г1
В формулах приняты следующие обозначения:
Р, — внутреннее давление в кг!см?\
Р2— наружное давление в кг'см2\
гх—радиус внутренней поверхности трубы в см\
г2~—радиус наружной поверхности трубы в см\
г— радиус любой поверхности в см\
ок — тангенциальное по окружности напряжение в кг1см2*
—тангенциальная относительная деформация;
ог — нормальное (по радиусу) напряжение в кг jest2 ;
ег — нормальная относительная деформация;
<зг — осевое напряжение в кг!см2\
е —осевая относительная деформация;
Ё—модуль (коэфициент) упругости материала в кг!см2.
3. Ход расчета прочности стенок ствола
Из этих формул видно, что наибольшие и напряжения и де-
формации, кроме осевых, будут на внутренней поверхности
трубы. В самом деле, наименьшее значение г есть г\, и так
как г входит в знаменатель первого члена каждой формулы
{кроме формул, выражающих осевые напряжения и деформации),
то при r — i\ этот член приобретает наибольшее значение;
46
вторые члены тех же уравнений, вычитающиеся из первых
при r = rif принимают наименьшие значения, так как в эти
члены г входит в числителе; третьи же члены, входящие в фор-
мулы для и ег, от г не зависят. Поэтому главнейшее значение
имеет подсчет напряжений и деформаций на внутренней поверх-
ности трубы.
Если умножить на Е обе части уравнений, выражающих
деформации, то на левой стороне получатся величины напря-
жений, отвечающие деформациям. Эти величины не будут равны
напряжениям, подсчитанным непосредственно по первым трем
уравнениям, так как каждая деформация является результатом
действия всех напряжений. В самом деле, при растяжении
получается поперечное сжатие; при сжатии (сдавливании) полу-
чаются поперечные расширения и т., п.
Подсчитав по этим формулам напряжения, дальнейший расчет
прочности стенок ствола следует вести по наибольшему из них,
причем из опасения получить остающиеся деформации не сле-
дует допускать давлений, при которых напряжения доходили
бы до предела упругости. Поэтому расчет ведут по давлениям,
значительно большим подсчитанных. Эти допустимые давления
получаются путем умножения подсчитанных на некоторый ко-
эфициент запаса прочности.
Основой для расчета является кривая давлений на дно сна-
ряда, получаемая на основании формул, даваемых внутренней
балистикой.
Так как положение наибольшего давления непостоянно, то во
избежание всяких случайностей его переносят вперед в точку В
(рис. 15), на некоторую величину (калибра на 2—3), зависящую
от качества пороха, условий заряжания и длины орудия. Выби-
рают запас прочности и, умножив на него наибольшее давление
в точке В, откладывают в принятом масштабе полученную
величину ВС по оси ординат. Допуская одинаковое сопроти-
вление на всем протяжении от дна канала до точки В, про-
водят через точку С линию CD, параллельную оси канала.
Определив давления еще в нескольких точках, например Е, F,
G, Н, и отложив их по ординатам в этих точках, предвари-
тельно умножив на принятый запас прочности, получают точки /,
К, L, М, через которые, а также точку С, проводят плавную
кривую. Кривая представит кривую прочного (желаемого) сопро-
тивления. По ее ординатам можно рассчитать для данного
материала (данного предела упругости) толщину стенок по при-
веденным выше формулам.
Поясним сказанное примером. Пусть кривая давлений под-
считана, и ее ординаты (давления) имеют значения, обозначенные
на рис. 15.
Запас прочности возьмем 1,3, и АВ равно 3 калибрам, тогда
в точках В, Е, F, G и Н отложим соответственно 2 860, 1920,
1 560, 1 300 и 1 040 кг!см\
Расчет произведем, например, по тангенциальному напряже-
нию (ол), полагая, что металл, который мы выбрали для ствола,
47
ймеет предел упругости <зе = 5 000 нг/см*, а наружное давление
равно атмосферному, т. е. без большой погрешности можно
принять Р2 — 0- Расчет произведем по наибольшему напряжению,
получающемуся при г=гг. Получим:
г2 , л
o,= »- = 2860-j- ‘ .
г2~ Г1
Пусть калибр орудия задан d = 2r1 = 100 мм, тогда:
Рис. 15. Кривая прочного сопротивления стенок ствола
но <зе = 5000, следовательно:
5 000 (гг — 5s) = 2 860 (гг + 52);
5 000 rl - 5 000 • 25 = 2 860 г! + 2 860 • 25;
2140 г’ = 7860 • 25;
окончательно:
/7 860 п_ р.,/7 860 с < пС-
2 140* г 2 140 * 1,91 9,55 см.
Следовательно, толщина стенки трубы в данном сечении будет:
5 = г2 — = 9,55 — 5,0 — 4,55 см.
4. Распределение напряжений в стенках трубы
Пользуясь приведенными выше формулами, подсчитаем, как
распределяются напряжения тангенциальные и нормальные внутри
стен трубы (ствола) при = 5 см, Р{ — 2400 кг)см\ при г, изме-
няющемся через каждые 5 см до 30 см. Рассчитаем, кроме того,
напряжения и по тангенциальной деформации. Расчет ведем при
Р2 = 0 (атмосферному).
48
Результаты расчета приводим ниже.
5 у 900 + 25
5 J 9J0 — 25
= 2 537
2 400
_р г?3 ~ г3
1 г2 rf — r?
-24oofAY^--~2?-
2Яии<5/ 900 — 25
= — 2 400
2 п G2 2г3з 4- г2
Т1 Г* r? — ri*
2 о^5\22.900 + 25_
3-2«Ю^ - зд- гГ “
= 3543
ю
15
20
600
343
223
163
137
— 549
— 206
- 86
— 50
0
923
405
252
178
137
5
Построим по этим величинам график, как показано на рис. 16.
Как самые величины напряжений, так и полученный график
ясно ’ показывают, что при приложении усилия изнутри трубы
внутренние слои стенок получают наибольшие напряжения,
а затем по мере удаления
слоев от внутренней поверх-
ности напряжения в них все
уменьшаются и за некоторым
пределом толщин стен—около
(1,5-т-2)^— она приближается
к нулю.
Это значит, что дальнейшее
увеличение толщины стен,
почти не увеличивая общего
сопротивления ствола, при-
водит лишь к его утяжелению,
что чаще всего является неже-
лательным. Из этого также
следует, что на внутренних
слоях могут возникнуть опас-
ные для ’ прочности орудия
напряжения, а наружные слои
почти не будут принимать
участия в сопротивлении. И,
Рис. 16. Распределение напряжений
наконец, эти подсчеты и гра- в стенках ствола
фик ясно показывают, что наи-
большее напряжение в стенках ствола получается при подсчете
его по тангенциальной деформации. Вот почему расчет проч-
ности стенок ствола производят чаще всего по тангенциальной
деформации.
Осевые напряжения, характеризующие сопротивление стенок
ствола поперечному разрыву, вообще говоря, невелики, и для 4
достижения прочности ствола в этом отношении достаточно
4 Курс вртияерии
49
лишь увеличить толщину его стенок. В самом деле, при Р8 О
формула для в примет вид:
г?
= ~~л “Т *
г2'~" Г1
Толщина стенки ствола равна г2 — г^При увеличении ее уве-
личивается и — rj, а следовательно, уменьшается. Подсчи-
таем аг при условиях предыдущей задачи и при d — 100 мм —
= 10 см'.
'<зг = 2 400 = 2 400 800 кг^см*.
Таким образом, сделать стенки ствола прочными в отношении
сопротивления поперечному разрыву не представляет затрудне-
ния,— достаточно подобрать необходимую толщину их.
Что касается сопротивления продольному разрыву, то, как
мы видели выше, решить этот вопрос простым увеличением тол-
щины стенок нельзя, если внутреннее давление превысит некото-
рый предел. Его разрешают особым строением стенок, делая их
скрепленными.
5. Скрепление стенок стволов
Идея делать орудия скрепленными возникла в середине про-
шлого столетия и была впервые разработана особенно полно
профессором Артиллерийской академии А. В. Гадолиным. Раз-
работанная им теория скрепления орудий несколькими слоями
не утратила значения и по настоящее время.
Идея скрепления стволов состоит в том, чтобы заставить все
концентрические слои стенок стволов по возможности принимать
более равномерное участие в сопротивлении продольному раз-
рыву.
Внутренние слои испытывают под действием давления поро-
ховых газов ббльшие растяжения, чем слои, более удаленные,
и первые находят во вторых мало поддержки.
Но если устроить стенки ствола из нескольких слоев и так,
что наружный слой сжимает внутренний, то при действии да-
вления пороховых газов этому давлению надо будет сначала
преодолеть сжатие внутреннего слоя, вызванное наружным слоем,
потом уже, приведя внутренний слой в естественное, перво-
начальное состояние, растягивать его с усилием, какое в нем
допустимо. Наружный слой хотя и будет предварительно, до
развития давления в канале орудия, растянут, но так как на
него (подобно тому, как и на соответствующий ему слой в есте-
ственном, нескрепленном орудии) при выстреле действуют уси-
лия, уже уменьшенные сопротивлением внутреннего слоя, то
это предварительное, добавочное усилие не будет опасно при
правильно выбранной нагрузке, что определяется расчетом.
Осуществляется эта общая идея скрепления следующим
образом.
50
Возьмем две трубы (рис. 17) таких размеров, что внутренний
диаметр второй меньше наружного диаметра первой. При этом
условии первая труба не может быть вдвинута во вторую. Но
если вторую нагреть, то она, расширившись, может быть при
правильно взятых диаметрах и температуре нагрева надвинута,
надета, на первую. По остывании она сожмет внутреннюю трубу,
а сама от сопротивления внутренней трубы несколько растя-
нется; как говорят, наружный слой будет надет на внутренний
со стягиванием.
Внутренний слой будет тем сильнее сжат, чем больше разность
dt — d2. За меру стягивания принимают величину
dx ’
Стягивание должно быть подобрано таким образом: 1) чтобы
внутренний слой не был раздроблен сжатием, а наружный не
был разорван сопротивлением вну-
треннего слоя сжатию; 2) чтобы
вызываемые при выстреле давле-
нием пороховых газов напряжения
ни в одном слое не превосходили
предела упругости металла.
Приведенные выше формулы
Рис. 17. Идея скрепления:
1 — первая труба; 2 — вторая труба
первый слой надет второй
дают возможность подсчитать
напряжения, которые получатся
в каждом слое при скрепленйи.
Допустим, что на внутренний,
с натяжением и на поверхности их соприкосновения развилось
давление Р2. Это давление Р2 будет для первого слоя сжимаю-
щим, наружным, а для второго—растягивающим, внутренним.
Как действует растягивающее давление, мы уже знаем: оно, пере-
даваясь от слоя к слою, будет вызывать в каждом последующем
слое все меньшие и меньшие напряжения. Подсчитаем только
тангенциальные и нормальные (радиальные) напряжения во
внутреннем слое, когда снаружи он подвергается давлению Р8,
а внутри его давление равно атмосферному, которое примем
равным нулю.
Тогда формулы примут следующий вид:
и
Л * + Л
, г2 1 Г1
2 г»
Задаваясь г\ = 5 см, г2 == 10 см и Р2 — 1 600 кг) см2, рассчитаем
□д. и з,. для г, равного 5, 6, 7, 8, 9 и 10 см.
4*
51
и изображены на графике
Результаты сведены в табл. 5
(рис. 18):
Рис. 18. Распределение напряжений в стен-
ках скрепленного ствола, вызванных скре-
плением
Таблица 5
Значения <зк и <зг
г в см в кг/слг2 в кг/см?
10 2 672 1600
9 2 784 1472
8 2 960 1298
7 3216 1044
6 3 616 652
5 4 272 0
ния, изменяющиеся по кривой fe,
Характер напряжений
в скрепленном двухслой-
ном стволе до выстрела
и в момент выстрела пред-
ставлен на рис. 19.
После надевания второго
слоя в первом слое (вну-
треннем) получились отри-
цательные (сжимающие)
тангенциальные напряже-
а в наружном слое — рас-
тягивающие тангенциальные напряжения, изменяющиеся по
кривой gh.
Если теперь приложить давле-
ние внутри канала, то этому
давлению придется сначала уни-
чтожить сжимающие напряже-
ния во внутреннем слое, т. е.
оно может достичь величины af
и привести этот слой в нормаль-
ное состояние и затем может
еще расти до ab, которое до-
пускается в естественной трубе,
нескрепленной. Таким образом,
давление внутри канала может
быть равно af-\-ab.
Наружный слой при отсут-
ствии давления внутри канала
испытывает напряжения, изме-
Рис. 19. Распределение напряжений
в стенках скрепленного ствола, при
выстреле
няющиеся в его слоях по кри-
вой gh.
При приложении давления
внутри к этим растягивающим
усилиям добавятся еще напряжения, которые испытывал бы
этот слой в естественной, нескрепленной трубе, изменяющиеся
no ck. Окончательно в нем будут напряжения, изменяющиеся
по кривой 1т, ординаты которой равны сумме ординат кривых gh
и ck, взятых для одной и той же точки.
Таким образом, в скрепленном стволе могут быть допущены
значительно большие давления, чем в нескрепленном, или при
том же допустимом наибольшем давлении ствол может быть
сделан легче.
Есди прочность двухслойных стен вызывает опасение, то
может быть надет третий слой, четвертый и т. д., пока не
получится орудие с требуемой прочностью стенок. Легко пред-
ставить по этой же схеме распределение напряжений в случае
скрепления двумя и тремя слоями.
У нас имеются орудия, скрепленные четырьмя слоями (ЗОб-л/.и
пушки, см. рис. 29).
6. Виды скрепления стенок стволов
Осуществляется скрепление орудий несколькими способами
в соответствии с состоянием техники и развитием артиллерий-
ской науки.
1. Скрепление кольцами (рис. 20) состоит в том, что
на внутреннюю трубу ствола надеваются в нагретом состоянии
Рис. 20. Скрепление кольцами
небольшой длины куски трубы — кольца. Этот способ в на-
стоящее время не применяется, но при устройстве многослой-
ных стен ствола нередко один из слоев составляется из колец.
Хотя вследствие сжатия кольцами ствола на соприкасаю-
щихся поверхностях развивается сильное трение, тем не менее,
во избежание смещения колец вдоль по трубе, так как обычно
на одном из колец располагаются цапфы, устраиваются упорные
кольца 1, входящие на половину своей толщины в нижележащий
слой и наполовину в вышележащий. Для возможности надевания
первого упорного кольца в заточку ствола оно делается раз-
резным, состоящим из двух половинок.
Прочие упорные кольца для второго и третьего слоев наде-
ваются на уступы, заточенные в соответствующих скрепляющих
кольцах. Упорные кольца прикрываются перекрывающими коль-
цами.
При надевании скрепляющих колец наблюдают, чтобы стыки
одного слоя не приходились над стыками другого слоя.
1 На рис. 20 они покрыты сплошь черным.
На рис. 20 изображен ствол 280-мм пушки обр. 1877 г., скре-
пленный тремя рядами колец. Это орудие было сконструиро-
вано для селитро-серо-угольного пороха, относящегося, по срав-
нению с пироксилиновыми порохами, к быстро горящему и не
обладающему достаточной прогрессивностью горения, почему
наибольшее давление устанавливается близко к затвору и весьма
быстро падает. Таким характером действия этого пороха объяс-
няются как расположение скрепляющих слоев, почти исключи-
тельно в казенной части, на небольшОхМ протяжении, так и не-
большая длина ствола.
Рис. 21. Скрепление муфтами
2. Скрепление трубами или муфтами (рис. 21) пред-
ставляет в сущности скрепление кольцами, но значительно
большей длины, что представилось выполнимым с развитием
техники, так как точная пригонка больших поверхностей сопри-
косновения муфт с внутренней трубой при слабо развитой
технике представляла большие затруднения.
Оба эти способа скрепления выгодны в техническом, а сле-
отношениях, так как изгото-
довательно, и в экономическом
Рис. 22. Изгиб ствола:
вление и пригонка таких
небольших изделий, как
кольца или муфты, пред-
ставляют сравнительно
мало затруднений.
Упомянутым двум спо-
собам, однако, присущи
недостатки, заключаю-
щиеся в следующем:
1) внутренний слой,
испытывающий наиболь-
шие тангенциальные и
1 — поворотная рама; 2~~ станок; 3 — ствол раДИЗЛЬНЫе Напряжения,
в то же время полностью
воспринимает на себя растягивающие усилия в осевом направле-
нии, так как при этих способах скрепления затвор обычно рас-
полагается во внутреннем слое;
2) кольца не сопротивляются изгибу ствола.
Пока орудия были небольшой абсолютной длины, последний
недостаток скрепления кольцами не обнаруживался, так как
изгибающий момент был невелик. При большой же длине ствола
прогибание его весьма возможно, в особенности, если ствол
подвешен на цапфах и имеет направление отката, не совпадающее
с направлением оси канала ствола,’ Последнее поясняется рис. 22.
При откате станок 2 будет скользить по направлению верхнего
края поворотной рамы 1. Ствол же 3 будет стремиться остаться
на месте и изогнется дульной и казенной частями книзу.
В состоявшей на вооружении береговых батарей 254-лш
пушке наблюдалась даже остающаяся стрелка изгиба после
некоторого числа выстрелов.
Стрелкой изгиба называется наибольшее расстояние точек
кривой, по которой изгибается данное тело от хорды, стяги-
вающей эту дугу (рис. 23). Если такой изгиб и не вредит проч-
ности орудия, то он вредит боевым качествам орудия, так как
вследствие разной величины изгиба при отдельных выстрелах
получается различное направление
оси канала в момент вылета сна-
ряда (разнообразие углов вылета),
т. е. ухудшается кучность боя Ору- Рис. 23. Стрелка изгиба
дия.
Вследствие действия продольных усилий внутренний слой
получает остающиеся удлинения, вытягивается, отчего стыки
колец (муфт) могут расходиться (наблюдаются расхождения
до 2—3 мм). Это обстоятельство, однако, не представляет
опасности для прочности ствола.
3. Скрепление кожухом состоит в том, что на трубу
надевают длинную трубу—кожух, перекрывающую по длине
участок наиболее опасных давлений. Обычно на кожухе устраи-
вают части для соединения ствола с лафетом (борода, захваты^
цапфы) (рис. 24). До последнего времени в кожухе располагали,
Рис. 24. Скрепление кожухом:
/ — внутренняя труба; 2 — кожух; 3 — полукольцо; 4 — перекрываю-
щее кольцо
а часто и в настоящее время располагают, затворное гнездо.
Благодаря этому кожух, участвуя частично в сопротивлении
ствола продольному разрыву, одновременно полностью воспри-
нимал на себя усилия, растягивающие в осевом направлении.
Внутренний же слой от продольных усилий совершенно раз-
гружался.
Такое распределение нагрузки было вполне рационально,
и поэтому стволы, скрепленные кожухом, получались легче
стволов, скрепленных другими способами.
В новейших орудиях небольших калибров, в особенности
с откатом орудия по оси, когда усилия, растягивающие про-
дольно? невелики, отказались от такого распределения нагрузок
55
и нередко располагают затворное гнездо во внутреннем слое
(орудия системы Шнейдера, 122-мм и 152'ММ гаубицы и 107-мм
и 152-Jtw пушки).
При скреплении кожухом возможно также продольное сме-
щение одного слоя относительно другого вследствие того, что
внутренний слой увлекается снарядом вперед, а кожух, если
в нем помещается затвор, стаскивается с внутреннего слоя
назад. Для устранения этого применяют различные способы
скрепления кожуха с внутренним слоем. Например, в нашей
76-мм дивизионной пушке (рис. 24) скрепление внутреннего
слоя 7, с кожухом 2 осуществлено разрезным кольцом 3,
имеющим в сечении форму буквы П. Полки разрезного
кольца входят в соответствующие выточки на внутреннем слое
и кожухе, а затем разъемное кольцо перекрывается перекры-
вающим кольцом 4. Во многих орудиях системы Шнейдера для
предотвращения сдвигания одного слоя по отношению к дру-
гому кожух в нагретом состоянии навинчивается на ствол
небольшим числом витков. С точки зрения удовлетворения
идее скрепления способ скрепления кожухом вполне отвечает
предъявляемым требованиям. В техническом же отношении
этот способ представляет большие трудности, в особенности,
когда на кожухе имеются цапфы, так как в этом случае кожух
представляет весьма сложную поковку.
4. Скрепление запрессовыванием трубы в наруж-
ную трубу. В этом способе скрепление осуществляется
несколько иначе, чем в способах, рассмотренных выше, а именно
в наружный слой вдвигается в холодном виде труба, причем
в дульной части она входит без натяжения. В казенной же
части, где развиваются наибольшие давления, труба входит
под сильным давлением, благодаря чему наружный слой растя-
гивается, а внутренний сжимается. По сути дела этот прием
скрепления может быть назван скреплением лейнером. Нередко
этот прием скрепления называют скреплением внутренней тру-
бой Ч
При работе, как известно, стволы разгорают. В орудиях,
скрепленных трубой, последняя может быть вытолкнута, а на
место нее вставлена новая, и ствол может служить вновь.
Правда, и при других видах скрепления разработаны способы
исправления орудий путем вставки новой трубы, так называе-
мого лейнера, вместо высверленной части ствола. Хотя эта
работа представляет некоторые трудности, но тем не менее
вставка лейнера широко применяется для исправления разго-
ревшихся стволов.
Для устранения продольного смещения трубы на ней делается
уступ (рис. 25).
На казенном и дульном срезах стволов обычно проводятся
черты, составляющие продолжение двух взаимно-перпендику-
лярных диаметров канала ствола. Эти черты нужны для отме-
1 Потоцкий, Артиллерийские снаряды и орудия обр. 1877 г, стр. 185;
Н и л у с и Маркевич, Полный курс артиллерии, кн. II, изд. 1910 г., стр. 16.
56
чания оси канала при проверке прицельных приспособлений
(рис. 25, 3). При скреплении стволов внутренней трубой после
некоторого числа выстрелов эти черты на трубе и наружном
слое смещаются, как показано на рис. 25, 3. Происходит это от
давления выступа пояска снаряда на боевые грани нарезов.
Это явление не представляет никакой опасности с точки зрения
прочности орудия.
Однако в некоторых орудиях (76-мм полковая пушка обр.
1927 г.) поворот трубы может привести к неправильной работе
механизмов затвора (выбрасывателя).
В последнее время стали устраивать стволы с внутренней
трубой, вставляемой в наружную с некоторым зазором. Зазор
этот выбирается с таким расчетом, чтобы он был меньше той
упругой деформации, которую получит внутренняя труба во
время выстрела, когда в канале ствола будет максимальное
давление. Такая труба называется свободным лейнером. Наруж-
ный же слой в этом случае называется оболочкой.
Рис. 25. Скрепление запрессовыванием внутренней трубы
в наружную:
1 — наружная оболочка; 2 — труба; 3 — вид с дула
Свободные лейнеры применяются с единственной целью —
легкой замены их в случаях износа, разгара или каких-либо
повреждений канала ствола. При наличии свободного лейнера
таковой может быть заменен даже на огневой позиции.
Принятие свободных лейнеров имеет большое значение как
в боевом отношении, так и в экономическом. В самом деле,
при наличии при орудии нескольких лейнеров можно вести
напряженную стрельбу из орудия весьма продолжительное
время, сменяя время от времени лейнеры; в экономическом
отношении стоимость выстрела будет меньше, так как в случае
разгара поверхности канала выходит из строя только лейнер,
а не весь ствол.
Пока лейнеры готовятся для каждого данного ствола особо.
В дальнейшем ставится задача о взаимозаменяемости лейнеров
для орудий данного вида.
Лейнеры бывают либо конические, с коничностью около 3%,
либо цилиндрические. Последние удобнее с производственной
точки зрения, но их труднее вынимать в случае расширения
от нагрева при стрельбе.
Свободные лейнеры закрепляются в оболочке как в отношении
воспрепятствования их вращению внутри оболочки, так и вос-
препятствования выдвиганию их вперед. В отношении закре-
пления лейнеров нужно различать закрепление их в прежних
орудиях, специально рассверленных под лейнер. и во вновь
изготовленных,
31
На рис. 26 показаны лейнер и один из возможных способов
его закрепления.
На лейнере 2 делается уступ, препятствующий смещению
лейнера вперед. Казенник 3 удерживает лейнер от выпадения
из оболочки при больших углах возвышения.
Для устранения поворачивания лейнера на его дульной части
делаются пазы, в которые входят выступы кольца 4, а само
кольцо закрепляется (стопорится) в оболочке винтами 5.
Толщина стен свободных лейнеров составляет обычно около
0,1 калибра.
Различают еще свободную трубу, отличающуюся от лейнера
тем, что она только на небольшом протяжении входит в наруж-
ный слой — в казенной части, передняя же часть не имеет обо-
лочки, тогда как лейнер имеет оболочку по всей длине.
Имеются предложения вставлять свободные лейнеры в нарез-
ные каналы. В таком случае в одном и том же орудии полу-
чается два ствола: наружный ствол, большего калибра и срав-
нительно малой относительной длины, и внутренний — малого
Рис. 26. Лейнер:
/—.оболочка; 2—лейнер; 3— казенник; 4 — кольцо со шпонками; 5 — винты
калибра и большой длины. Такие бикалиберные орудия предла-
гаются многими заводами для вооружения батальонной артил-
лерии, для разрешения задач стрельбы по бронесилам — малый
калибр, по живой силе и огневым точкам — большой калибр.
Чаще всего предлагаются сочетания 70 и 40 мм, 60 и 37 мм, их
обозначают 70/40; 60/37 и т. д.
5. Скрепление проволокой. Чем тоньше скрепляющие
слои, тем они полнее будут участвовать в работе сопротивления
стен вследствие большей равномерности распределения усилий
в каждом слое. Этим условиям удовлетворяет скрепление про-
волокой.
Скрепление проволокой состоит в том, что на ствол орудия
наматывается с известным натяжением проволока, подобно
тому, как наматывается нитка на катушку.
Натяжение проволоки меняется изменением величины груза,
подвешенного при помощи блока к наматываемой проволоке.
Вращая ствол 1 (рис. 27), будем наматывать проволоку на него,
разматывая ее в то же время с барабана 3. Проволока имеет
вид ленты. Скрепление проволокой в сущности есть скрепление
кольцами весьма малых размеров, но представляет выгоду по
сравнению со скреплением кольцами и другими видами скре-
пления в большей равномерности работы слоев, правильности
натяжения их и высоком качестве материала. Благодаря этим
достоинствам скрепленные проволокой стволы получаются зна-
чительно меньшего веса (на 15—20%)-
К недостаткам этого вида скрепления следует отнести то, что
слои проволок совершенно не поддерживают ствол в отношении
изгиба. Технически этот способ трудно выполним, почему он и не
получил широкого распространения;
применяется исключительно в Анг-
лии.
Способ скрепления проволокой
обычно соединяется со способом
скрепления кожухом, так как к про-
волочному слою нельзя прикрепить
части для соединения орудия с ла-
фетом.
На рис. 28 изображен скреплен-
ный проволокой ствол 152-яя поле-
вой гаубицы, изготовленной на за-
воде Виккерса.
6. Смешанный способ с к р е-
Рис. 27. Скрепление проволо-
кой:
7 — ствол; 2 — блоки; 3 — барабан
с намотанной проволокой; 4 — груз;
5 — поперечное сечение проволоки
плен ия. В орудиях больших кали-
бров применяется смешанный способ скрепления, состоящий
из сочетания в различных частях орудия различных способов.
Внутренний слой представляет трубу, на которую надевают
Рис. 28. Скрепленный проволокой ствол:
скрепляющие слои.
Верхним скрепляю-
щим слоем обычно
является кожух,
в котором устраи-
вается затворное
гнездо. При таком
устройстве затвор
должен был бы быть
} — труба; 2 — кожух; 3 — проволока ОЧеНЬ боЛЬШИХ раз-
меров и веса. Для
устранения этого к кожуху приделывается особая часть — казен-
ник, в котором и помещается затвор.
На рис. 29 представлен ствол 305-яя пушки, имеющий смешан-
ный способ скрепления.
Рис. 29. Смешанный способ скрепления ствола
7. А в т о с к р е п л е н и е (самоскрепление, автофретаж). Идея
скрепления, состоящая в том, чтобы заставить все слои ра-
ботать одинаково, всеми рассмотренными способами скрепления
осуществляется недостаточно полно, потому что каждый слой,
будучи достаточно толстым, внутри себя работает не вполне
равномерно.
Почти одновременно: в России Лавров, в Австрии Ухациус
и в Италии Россет начали во второй половине прошлого века
59
разрабатывать особый способ изготовления бронзовых орудий
с повышенным качеством металла у поверхности канала.
Прием этот состоял в том, что через канал орудия продавли-
вали пуансоны на несколько десятых миллиметра большего
диаметра, чем диаметр канала. Диаметр пуансонов постепенно
увеличивали. Вследствие такой операции внутренние слои сте-
нок канала, получая остаточные деформации растяжения по
окружностям, сильно нажимают на последующие слои, которые,
сопротивляясь этому, в свою очередь как бы сжимают внутрен-
ние слои, а сами несколько растягиваются. Происходит то же,
что и при скреплении, но только слои получаются очень малой
толщины.
Орудия из таким образом обработанной бронзы до последнего
времени находились на службе в австрийской артиллерии, под
названием стале-бронзовых.
Эту же идею — повышенного давления изнутри — в последнее
время применили во Франции Жакоб и Малеваль к стальным
стволам, но только вместо продавливания пуансонов они исполь-
зовали давление жидкости.
Под действием все возрастающих давлений слои металла сте-
нок ствола последовательно получают остаточные деформации,
а более удаленные от оси получают упругие растяжения. Де-
формированные слои после прекращения давления изнутри
остаются в деформированном виде и препятствуют наружным
слоям возвратиться к первоначальным размерам, отчего в наруж-
ных слоях развиваются напряжения. Этими напряжениями вну-
тренние слои сжимаются.
Когда после прекращения давления стенки ствола придут
в спокойное состояние, то в различных слоях их будут напря-
жения подобно тому, как и в скрепляющих слоях. В результате
стенки, деформируясь, приобретают сами по себе состояние,
близкое к идеальному, непрерывному скреплению из бесконеч-
ного числа бесконечно тонких труб, вставленных одна в другую
с таким натяжением, что все слои принимают почти одинаковое
участие в сопротивлении.
Самоскрепление применялось с успехом во Франции в 1914-—
1918 гг. В настоящее время этот прием скрепления находит
повсеместно широкое применение.
При автофретировании получаются очень высокие качества
металла и правильное, естественное распределение в нем на-
пряжений, почему при устройстве ствола можно ограничиться
только одним слоем стен. Стволы, состоящие из одного слоя,
в отличие от стволов сложного строения получили название
моноблоков.
ГЛАВА 6
НАРУЖНОЕ УСТРОЙСТВО стволов
И УСТРОЙСТВО КАНАЛОВ
1. Наружное устройство стволов
Канал ствола в грубом приближении имеет форму прямого
цилиндра; стенки его имеют толщину, зависящую от величины
давлений на них. Поэтому внешняя форма орудийных стволов
чаще всего имеет вид нескольких конусов, соединяющихся
между собой закругленными уступами.
Как уже было замечено выше, на казенном и дульном срезах
ствола наносятся риски, обозначающие два перпендикулярных
диаметра и необходимые для провешивания оси канала орудия,
что требуется при проверке прицельных приспособлений, а также
в некоторых случаях при опытных стрельбах, например при
определении начальных скоростей и угла вылета.
Обычно на казенной части ствола
устраивается площадка, точно отделан-
ная и параллельная одновременно оси
канала и оси цапф. На этой площадке
устанавливается квадрант или контроль-
ный уровень при проверке прицельных рис. 30. Устройство цапф
приспособлений. стволов:
Если ствол непосредственно накла- /-цапфа; 2 — заплечики
дывается на лафет, то на нем устраи-
ваются цапфы 1. Для того чтобы ствол не перемещался на ла-
фете вдоль цапф, на нем устраиваются заплечики 2 (рис. 30),
которые упираются в цапфенные гнезда лафета изнутри и устра-
няют перемещения ствола. Заплечики, кроме того, укрепляют
корни цапф. Если орудие имеет упругий лафет, то цапфы устра-
иваются на люльке. В последнее время стали делать на цапфах
буртики, приходящиеся снаружи цапфенных гнезд лафета (станка).
Благодаря этому станины лафета не могут расходиться в сто-
роны, и таким образом цапфы служат одновременно для лучшей
связи станин лафета.
В орудиях более раннего изготовления на наружных поверх-
ностях стволов имеются части для укрепления прицелов, мушек
и особые полки для квадрантов.
В новых орудиях прицельные приспособления обычно крепятся
на люльке или на лафете.
Рис. 31. Части для соединения
ствола с лафетом:
1 — захваты; 2 — борода
В случае накладывания ствола на лафет упругой системы,
где имеется между стволом и станком промежуточная часть —
люлька, для соединения ствола
с люлькой на нем устраиваются
особые части: борода 2 (рис. 31),
захваты 1, направляющие и т. п.
Эти части не только обеспечивают
прочность соединения ствола с люль-
кой, но и направляют его при откате
и накате, устраняют перекосы ствола
относительно люльки как в верти-
кальном, так и в горизонтальном на-
правлениях. Их работа будет подробно пояснена при рассмо-
трении отката, в отделе о лафетах.
2. Устройство камор
Не касаясь устройства затворного гнезда, что будет сделано
при рассмотрении устройства затворов, обратимся к изучению
устройства канала ствола от его дна и далее к дулу.
Непосредственно ко дну (передней грани затвора) прилегает
та часть канала орудия, в которой при заряжании помещается
заряд. Это так называемая зарядная камора.
Устройство зарядной каморы сообразуется как с балисти-
ческими требованиями (наивыгоднейшая плотность заряжа-
ния), так и со способами заряжания (заряд -в гильзе или
в картузе).
Обычно зарядная камора, в особенности при зарядах в гиль-
зах, имеет форму весьма пологого конуса, обращенного меньшим
основанием к дулу; при такой форме облегчается выбрасывание
гильзы, так как достаточно при открывании затвора немного
сместить гильзу назад, как между ее стенками и стенками ка-
моры образуется зазор, и плотное прилегание стенок гильзы
к стенкам каморы, которое было вызвано давлением пороховых
газов, будет устранено.
Диаметр каморы, даже в переднем ее конце, делается больше,
чем диаметр остальной части канала, с тем чтобы несколько
уменьшить длину каморы и оставить большую длину канала
для направления движения снаряда и увеличения продолжитель-
ности действия давления пороховых газов или выиграть в весе
ствола. В общем длина зарядной каморы составляет от длины
канала около 17% У пушек и около 12% у гаубиц.
В орудиях больших калибров увеличение диаметра зарядной
каморы хотя и выгодно в смысле уменьшения ее длины, при
заданной плотности заряжания, но невыгодно с точки зрения
увеличения давления на дно' канала, т. е. на затвор, как след-
ствие увеличения площади дна канала.
В самом деле, площадь дна при этом также увеличивается,
и при диаметре каморы, большем калибра орудия, скажем, на 5%,
площадь дна увеличивается на:
п (/? 4- 0,05/?)2 - - it (1 да?)2 ~ к/?2 - nR* [(1,05)2 - 1] - 0,1(Ы?2,
62
что составит увеличение площади дна бэлее- чем на 10%, и сле-
довательно, на столько же процентов возрастает и сила, выры-
вающая затвор из орудия.
Поэтому в орудиях большого калибра камора несколько
суживается к дну, как это видно, например, на рис. 29.
Зарядная камора соединяется с осталь-
ной, нарезной частью канала коническим
скатом—опорным конусом, в ко-
торый при заряжании орудия упирается
ведущий поясок снаряда.
Опорным конусом 2 (рис. 32) начи-
нается снарядная камора, которая часто
представляет весьма пологий конус 3,
незаметно переходящий в цилиндриче-
Рис. 32. Зарядная и снаряд-
ная каморы*.
скую часть канала 4, но часто поло- 1 — стенка ствола; 2 — опорный
гого конуса не делают вовсе. На опор- K°XPf^
ном конусе начинаются нарезы 5,
так что снарядная камора вся приходится в нарезной части
канала.
Если орудие заряжается патронами или заряды помещаются
в гильзах, то снарядная и зарядная каморы составляют пат-
ронник.
Остальная часть канала ствола представляет цилиндрическую
часть канала.
3. Устройство нарезов
Нарезы представляют желобки, выбранные в стенках канала,
идущие по винтовой линии слева вверх направо.
Рассмотрим устройство нарезов в поперечном и продольном
направлениях.
Рис. 33. Устройство нарезов*.
1 — поле; 2 — ширина поля; 3 — ши-
рина нареза; 4 — дно нареза; 5 — грани
нареза
Нарез представляет, как сказано,
желобок. Дно желобка (рис. 33) назы-
вается дном нареза 4, грани его 5 —
гранями нареза, а часть поверх-
ности канала между двумя нарезами
называется полем 1.
Диаметр канала по полям назы-
вается калибром. Дно нарезов
очерчивается по окружности, кон-
центричной с полями. Разность ра-
диусов этих окружностей дает глу-
бину нарезов/. Грани нарезов напра-
вляются в поперечном сечении по
линиям, параллельным радиусу, про-
веденному через середину дна нареза.
Расстояние между этими линиями
дает ширину нареза 5.
Расстояние между гранями, ограничивающими поле, назы-
вается шириной поля 2.
В настоящее время стволы изготовляются исключительно из
стали. Сталь по своим свойствам не терпит острых выступаю-
63
щих или входящих углов: во входящих углах она способна
давать трещины, а на выступающих углах легко получаются
отколы, выкрашивание металла и т. п. Кроме того, острые вхо-
дящие углы способствуют удержанию в них влаги вследствие во-
лосности, и такие углы трудно поддаются прочистке и проти-
ранию. Поэтому в них легко задерживались бы влага и грязь,
что содействовало бы развитию здесь ржавчины, в особенности
принимая во внимание окислительное действие продуктов раз-
ложения пироксилинового пороха.
Поэтому все углы, образуемые при пересечении поверхностей,
ограничивающих нарезы и поля, округляются.
При выстреле поля вдавятся в ведущий поясок снаряда и
проделают в нем бороздки по своей форме, часть же металла
пояска войдет в нарезы и образует вы-
ступы на ведущем пояске (рис. 34). Каж-
Дый ВЫСТУП ведущего пояска при движе-
нии снаряда вперед будет давить на одну
грань нареза, называемую боевой гранью.
Между боевой гранью нареза и гранью
выступа на пояске будет развиваться да-
Рис. 34. Выступы на
пояске снаряда
Рис. 35. Глубина нареза
при патронном заряжа-
нии:
1. — стенка ствола; 2 — нарез;
3 — гильза; 4 — ведущий поя-
сок
вление, которое вращает снаряд в одну
сторону (слева вверх направо) и стре-
мится вращать ствол в обратную.
Обычно глубина нарезов не превосхо-
дит 1—3 мм. В орудиях, стреляющих заря-
дами, помещенными в гильзах, глубина
нареза должна быть близкой к толщине
дульца гильзы (рис. 35), в противном слу-
чае будет слишком большая разница в диа-
метрах дульца гильзы и каморы, и дульце,
растягиваясь под действием давления, не
находя опоры в стенках орудия, может
дать трещину.
Так как металл ведущего пояска значи-
тельно слабее металла стен ствола, то
ширина нареза, определяющая ширину выступа на пояске, де-
лается в 21/2—31/2 раза шире, чем ширина поля. Ширина же поля
делается около 2,5—3 мм. Поэтому ширина нареза и ширина
поля вместе составят:
2,5 4- 3,5 • 2,5 = 2,5 4- 8,25 = 10,75 мм.
Исходя из этого, можно легко определить число нарезов в ору-
дии. зная его калибр d. Как известно, длина окружности равна ~d.
Если эту длину разделить на ширину нареза и поля вместе, то
получим число нарезов:
itd
П 10,75*
Величина — постоянная и равна приблизительно Vs- По-
этому можно сказать, что число нарезов равно Vs калибра, если
калибр выражен в миллиметрах, понимая, конечно, отвлеченное
64
число, а не число, выраженное в линейных единицах. Обычно
число нарезов бывает кратным 4, что объясняется удобством
нарезания.
Например, в 76-л«л« пушке по этому правилу должно быть
•3^25 нарезов, а в действительности — 24. Это соотношение,
однако, далеко не всегда оправдывается.
Вдоль канала ствола нарезы идут по винтовой линии. Пусть
ABCD (рис. 36) представляет поверхность цилиндра канала и на
ней изображен, для простоты, лишь один нарез, начинающийся
в точке А и опять возвращающийся на ту же образующую
в точке В.
Наполним нарез краской и покатим цилиндр по плоскости MN.
Раньше других точек нареза этой плоскости коснутся точки А и В,
затем последовательно будут касаться другие
точки, и когда цилиндр будет повернут на пол-
ный оборот, все точки нареза дадут оттиски
на плоскости в виде сплошной линии АгВг,
Эта линия представит нарез, развернутый на пло-
скость1.
В зависимости от того, как идет винтовая ли-
ния, след ее на плоскости может иметь разно-
образное начертание: прямая линия, кривая ли-
ния или сочетание кривой с прямой, касательной
к кривой.
Угол 0, образуемый полученной при развертке
прямой с образующей канала, или, что то же,
с осью канала, служит мерой крутизны нареза
и называется крутизной нареза. В случае, когда
развертка — прямая линия, угол этот будет по-
стоянный, почему нарезка, имеющая при развертке
вид прямой, называется нарезкой постоянной
В случае, если развертка дает кривую линию
принимают угол, образуемый касательной к кривой развертки
с образующей канала. Угол этот для каждой точки кривой бу-
дет иной. Делают так, что этот угол по мере приближения от
казны к дулу возрастает. Поэтому такая нарезка называется на-
резкой возрастающей крутизны, или прогрессивной крутизны
(развертка А^Е2, рис. 36)2 * * 5.
В последнее время прогрессивной нарезке, развернутой в пло-
скость, нередко придают вид кривой в сочетании с прямой.
Допустим, что имеем нарез постоянной крутизны и при раз-
ворачивании в плоскость цилиндр ABCD (рис. 36) развернулся
в прямоугольник АхА2ВгВъ а нарез оставил след АГВ2. Если
1 При нарезке орудий для получения винтовой линии поступают наоборот:
строят развертку, а по ней получают винтовую линию.
а Для наглядности возьмите полоску бумаги, на ней из левого нижнего угла
в правый верхний (по диагонали) прочертите прямую или кривую, вроде
изображенной на рис. 36, и затем сверните бумажку в трубку прочерченной
линией наружу,—получите фигуру нареза постоянной или прогрессивной кру-
тизны. Если прочертить линию с правого угла по диагонали полоски бумаги,
тогда нужно будет ее свернуть чертежом внутрь,
5 Курс артиллерии 65
Рис. 36. Раз-
вертка нареза
крутизны,
за крутизну
нарез делает полный оборот, как во взятом на рисунке случае, то
развернутая нарезка будет диагональю прямоугольника, а вы-
сота Ла52 прямоугольника будет той длиной, на которой нарез
делает полный оборот. Эта длина называется длиной хода
нарезов h (у винтов она называется шагом винта). Из тре-
угольника АХА.2В,2 видно, что:
л2в2 = яв = а = Аф-.
Но Ai А2 есть не что иное как длина окружности канала, по-
этому, обозначая через d калибр ствола, а через В —угол кру-
тизны нарезки, можем написать:
, ltd
h = -г-n-.
tg0
Угол крутизны 6 обыкновенно невелик, максимум 12°, поэтому
можно тангенс его заменить углом, тогда:
h л
~d ~Т»
т. е. длина хода нарезов обратно пропорциональна крутизне: чем
длина хода больше, тем крутизна меньше, и обратно. Поэтому
о крутизне нарезки судят по длине хода нарезов, которую вы-
ражают в калибрах, и говорят: длина хода нарезов 30 калибров
или 25 калибров и т. п.
Если нарезка прогрессивной крутизны, тогда за меру крутизны
берут угол, который образует касательная к кривой развертки
у дула с образующей цилиндра канала, или длину хода нарезки
постоянной крутизны, имеющей тот же угол, что у возрастаю-
щей крутизны у дула. В этом случае говорят: длина хода наре-
зов у дула 20 калибров или 15 калибров и т. п.
4. Давление на выступ ведущего пояска снаряда
Давление N на боевую грань выступа на пояске или на
боевую грань нареза при постоянной крутизне нарезов выра-
жается формулой:
tg о
п
зависящий от устройства снаряда;
дно снаряда;
где р-— коэфициент,
Рсн — давление на
В — крутизна нарезов;
п—число нарезов.
Так как Рсн сначала велико, а затем, в особенности при
быстрогорящих порохах, быстро падает, то N при постоян-
ном В получается сначала большим, а затем малым. С целью
получения N более равномерным и возможно малым, чтобы
обеспечить надежность ведения снаряда по нарезам, можно
делать В малым, когда Рсн велико, и наоборот. Так и явилась
мысль делать нарезку прогрессивной крутизны, которая впер-
вые была принята для орудий обр. 1877 г.
66
С введением прогрессивных порохов, дающих более равно-
мерное изменение Рсн, и с увеличением скоростей снаряда
применение нарезки прогрессивной крутизны стало не столь
выгодным, так как давление на выступ в дульной части воз-
растало. В случае•нарезки прогрессивной крутизны давление
на выступ выражается формулой
w=-Hp»tg8 +/Чг)-
где К—коэфициент, зависящий от вида нарезки;
q — вес снаряда;
v — скорость снаряда;
g—ускорение силы тяжести.
Поэтому у пушек, у которых скорость v велика, чаще
делают нарезку постоянной крутизны, а у гаубиц, стреляющих
порохом, более быстро горящим и с меньшими начальными
скоростями, — прогрессивной крутизны.
Зная длину хода нарезов и начальную скорость снаряда,
легко подсчитать число оборотов (скорость вращения), кото-
рое делает снаряд в одну секунду. В самом деле, пусть началь-
ная скорость -п0 м/сек, а длина хода нареза-^-. Значит, в одну
( h \ ,
секунду снаряд пролетит путь м и на длине (а сделает
один оборот, а потому в секунду он делает
оборотов.
Пример. Начальная скорость 75-мм дивизионной пушки
обр. 1902 г. равна 588 м в секунду и длина хода нарезов
30 калибров. Длина хода нарезов в линейных мерах будет
30-76 = 2 280 мм или 2,28 м\ следовательно, число оборо-
тов в секунду будет:
Число оборотов снаряда, иначе, скорость вращательного
движения снаряда, необходимая для устойчивости его движе-
ния, сообразуется с длиной снаряда: чем длиннее снаряд, тем
ббльшую, при прочих одинаковых условиях, скорость враще-
ния необходимо сообщить ему. Этим объясняется то обстоя-
тельство, что крутизна нарезки, несмотря на увеличиваю-
щуюся с течением времени начальную скорость снаряда, тоже
возрастает.
Так, у орудий обр. 1867 г. при длине снаряда Z около 2d,
^о = 35О м/сек, длина хода нарезов — около (40-4-60) с/; в ору-
диях обр. 1877 г. при Z около (3-r-4)tZ и ^ = 450 м/сек—
25iZ, а у современных орудий при Z до 5d и т'о до 1000 м/сек
длина хода нарезов все-таки порядка (25-4-30)tZ.
5*
67
Естественно, что в связи с этим возрастает давление на
выступ и на боевую грань нареза, и для обеспечения надеж-
ного ведения снаряда по нарезам нужно принимать особые
меры. Так как при движении снаряда по каналу у выступа
на пояске снаряда работает все одна и та же поверхность,
тогда как точка приложения реакции на боевую грань нареза,
вращающей снаряд, непрерывно меняется по мере движения
снаряда по каналу, то естественно, что более всего страдает
при этом выступ на пояске снаряда.
Рассмотрим, каким деформациям подвергается выступ на
движении снаряда по каналу и какие меры
можно рекомендовать для придания ему
должной прочности (рис. 37).
Сила N может: 1) смять выступ, и это
тем более возможно, чем меньше глу-
бина нареза; 2) изогнуть выступ, и это
тем более возможно, чем больше глу-
бина нареза (чем больше высота вы-
ступа); 3) срезать, сдвинуть выступ, и это
тем более возможно, чем меньше поверх-
ность выступа, т. е. чем уже поясок
и чем уже нарез; 4) оторвать выступ, то
же, что п. 3; 5) стереть выступ, и это
тем более возможно, чем больше трение
на трущихся поверхностях. Трение рав-
няется нормальному давлению N, умно-
женному на коэфициент трения /. Так
как N задано, то нужно уменьшать /,
выбирая для пояска подходящий мате-
риал.
Подобным деформациям подвергается
и выступ в орудии.
Таким образом, для прочности выступа
необходимо при выбранном материале
пояске снаряда при
Рис. 37. Деформация вы-
ступа на пояске:
/—смятие; 2— изгиб: 3—сдвиг
или срезание; 4 — отрыв;
5— истирание
для ведущего пояска удовлетворить ряду противоречивых
требований. Этот вопрос разрешается практически.
Полезно было бы для прочности выступа уменьшать силу N,
приходящуюся на каждый выступ. Вращающая снаряд сила
равна сумме давлений на каждый отдельный выступ, т. е.
равна nN, где п—число выступов на снаряде или нарезов
в канале ствола. Но увеличение числа нарезов ослабляет вы-
ступы, так что к этой мере нужно относиться осмотрительно.
ГЛАВА 7
КАЗЕННИКИ И ЗАТВОРЫ
1. Казенники
Для помещения затвора в орудийном стволе устраивается
затворное гнездо. Так как затвор должен перекрыть
канал, то обычно затворное гнездо получает большие размеры,
и нередко затворная часть ствола получалась' значительно уве-
личенной в размерах по сравнению с остальной частью ствола.
Отковывание такой части усложняло выработку стволов, по-
этому стали затворное гнездо располагать в особой части,
называемой казенником. Казенник соединяется со стволом
путем навинчивания или ввинчивания (в орудиях больших
калибров) его в навинтованную часть ствола, или же штыко-
вым или кольцевым замком, подобно
тому как затвор соединяется со ство-
лом, о чем подробно говорится ниже.
При применении казенников нужно
принимать меры: 1) против возможного
нарушения во время работы скрепле-
ния казенника со стволом; 2) против
прорыва пороховых газов в стык
между 'соприкасающимися поверхно-
стями ствола и казенника.
Первое достигается введением сто-
порных винтов 3 (рис. 38), а второе
часто достигается обычно обтюратором
(о чем будет сказано ниже) или введением специальных при-
способлений.
Применение казенников, кроме упрощения выработки орудий-
ных стволов, представляющих в этом случае более простую
форму, имеет еще другое значение. А именно, сделав не-
сколько стволов различных калибров, но с одинаковой частью
для соединения с казенником, можно легко заменять стволы
в казеннике, укрепленном на лафете, и таким образом, полу-
чать возможность стрелять из одной и той же системы сна-
рядами различных калибров и типов. Это имеет большое зна-
чение в особенности для батальонной артиллерии,
з
г
Рис. 38. Скрепление казен-
ника со стволом:
1 — ствол; 2 — казенник; 3 — сто-
порный винт
69
2. Общие требования, предъявляемые к затворам
Каждый затвор орудия должен удовлетворять следующим
требованиям:
1. Надежно запирать канал ствола, чтобы не могло произойти
выбрасывания затвора или его открывания во время выстрела
действием давления пороховых газов.
2. Затвор во время выстрела должен быть не только заперт,
но и замкнут, т. е. чтобы его в это время нельзя было открыть.
3. Устранять прорыв пороховых газов между затвором и
гнездом для него в стволе—надежно обтюрировать.
4. Не допускать производства выстрела при не вполне за-
пертом затворе.
5. Не допускать открывания затвора в случае затяжного
выстрела.
6. Не допускать производства выстрела при недокатах.
7. Закрывание и открывание затвора должны производиться
быстро, в один прием, и с небольшим усилием.
Если заряд помещается в гильзах, то к затворам добавляют
еще следующие два требования:
8. Надежное действие стреляющего приспособления.
9. Надежное выбрасывание гильзы или всего патрона в слу-
чае осечки.
Требование п. 8 следует предъявить и к затворам орудий,
у которых применяется заряд в картузе, но несколько изменив
формулировку: надежное сообщение огня заряду.
Нередко устраиваются приспособления, облегчающие досылку
снаряда в канал ствола или препятствующие выпадению заряда
из каморы при стрельбе под большими углами возвышения.
Эти части и приспособления обычно рассматриваются как
части затвора, хотя это и не совсем правильно. Если принять
и это «во внимание, тогда можно предъявить к затвору еще
одно требование:
10. Облегчение заря&ания и предупреждение выпадания за-
ряда.
3. Типы затворов з
Применяющиеся затворы в различных орудиях по конструк-
тивным особенностям можно разделить на следующие типы:
1) клиновые, 2) поршневые, 3) эксцентрические и 4) крановые.
4. Клиновые затворы
Общие основания устройства клиновых затворов состоят
в следующем.
В казенной части ствола проделывается сквозное отверстие—
клиновое гнездо, в которое вдвигается массивное тело, имею-
щее форму клина (рис. 39). Клиновое гнездо ограничивается
спереди плоскостью, перпендикулярной оси канала ствола;
задняя его поверхность, имеющая разнообразную форму (пло-
скую, слегка закругленную вверху и внизу, цилиндрическую),
составляет с осью канала угол, отличный от 90°. Клин, имею-
щий форму клинового отверстия, вдвигается в него (на при-
70
веденной схеме справа) и при вдвигании постоянно, благодаря
особым направляющим, прилегает к задней грани клинового
гнезда. Так как последняя наклонна к оси канала, то клин,
скользя по ней при вдвигании, постепенно будет приближаться
своей передней гранью к передней
грани клинового'отверстия и, нако-
нец, прижмется к ней — орудие бу-
дет заперто. Для открывания клина
его вытягивают из гнезда в стволе
(на приведенной схеме вправо).
Оценивая клиновой затвор,устроен-
ный по приведенной схеме, с точки
зрения поставленных выше требова-
ний, скажем:
Он запирает надежно ствол, так
как он опирается большей частью
своей поверхности на стенки ствола
и сила давления пороховых газов
направлена под углом к направле-
нию движения затвора, вследствие
чего только небольшая слагаемая
этого давления Рк (рис. 39) стре-
мится вытолкнуть клин из клино-
вого гнезда.
С развитием техники, позволяющей изготовлять все части
весьма тщательно, угол наклона задней грани клина все более
и более уменьшается, и она приближается к положению, па-
раллельному передней грани, так что усилие, стремящееся
вытолкнуть клин из
Рис. 40. Схема клина
с опорными поверхно-
стями
клинового гнезда, приближается к нулю.
Благодаря большой площади соприко- •
сновения задней грани клина со стволом
удельное давление при выстреле на этой
площади получается небольшим, что обес-
печивает прочность клина и надежность
удержания его в гнезде при достаточной
прочности стенок ствола.
В новейших клиновых затворах для
надежности закрепления клина в стволе
на клине и в затворном гнезде устраи-
вается ряд опорных поверхностей (рис. 40).
Благодаря этому отпадает надобность в за-
клиновой части, и таким образом, недоста-
ток— большой вес ствола, который припи-
сывается клиновым затворам, — отпадает,
клиновых затворов может быть отнесен
К разновидностям
откидной затвор. Сущность его устройства состоит в сле-
дующем. К стволу на шарнире присоединяется затвор — казен-
ник 21, который с помощью рукояти, укрепленной на оси 4,
1 В настоящее время казенником называется часть ствола для помещения
затвора. Название же .казенник* в рассматриваемом затворе было введено
значительно раньше.
71
может быть повернут вокруг оси 4 в положение для
закрывания ствола или для открывания (рис. 41). Для закрепле-
ния казенника в первом положении (орудие закрыто) служит
клин 3. Клин приводится в движение той же рукоятью по-
средством мотыля 5. Откидные (качающиеся) затворы допу-
скают очень быструю работу ими, но они едва ли могут найти
применение в орудиях больших калиб-
ров, крупнее 57—60 мм, так как усилие
на рукояти будет велико вследствие
большого веса затвора. Для предупре-
ждения выбрасывания клина устраива-
ются особые зажимные и замыкающие
приспособления.
При гильзовом заряжании устранение
прорыва газов между затвором и гнез-
дом в стволе (обтюрация) в затворах
всех систем достигается в одинаковой
степени хорошо.
Если же заряд помещается в кар-
рис. 41. Схема откидного тУзе> т0 Для устранения прорыва газов
затвора: применяют особые приспособления,
? — ствол; 2—казенник; 3 — клин; Называемые обтюраторами.
4 — ось; 5 — мотыль ЗабОТИТЬСЯ О Хорошей обтЮрЭЦИИ
необходимо потому, что при прорыве
пороховых газов в местах прорыва происходит сильный раз-
гар с вырыванием частиц металла и ствол с затвором вслед-
ствие этого могут совсем выйти из строя.
При картузном заряжании для клиновых затворов Бродвел
предложил обтюратор, состоящий из каморного кольца 4 (рис. 42),
помещающегося в стволе 1, и плитки 3, помещающейся в клине 2.
Эти части при закрытом затворе
плотно прижимаются одна к дру-
гой и обеспечивают достаточную
обтюрацию.
Плоская задняя поверхность
каморного кольца выступает на-
зад, за переднюю грань клинового
гнезда. Напротив, круговой обо-
док плитки выдается вперед, за
переднюю грань клина. Вследствие
этого при запертом затворе при-
Рис. 42. Схема обтюратора клино-
вых затворов;
1 — ствол; 2 — клин; 3 — плитка; 4 — ка-
морное кольцо
жимаются друг к другу только
плитка и каморное кольцо. Боко-
вая поверхность каморного кольца
отделана по шаровой поверхности
и плотно прилегает к шаровому
гнезду в стволе. Так как обтюрирующие поверхности невелики,
то их легко надежно пригнать одну к другой.
При выстреле, вследствие продольного растяжения стен
ствола, клин будет отходить от передней грани клинового
гнезда. Каморное же кольцо, вследствие фигурного очертания
72
его внутренней поверхности, будет выдвигаться давлением по-
роховых газов назад и растягиваться по окружности, запирая
выход газам.
Однако между каморным кольцом и плиткой иногда все-таки
наблюдаются небольшие прорывы газов.
Чтобы ослабить действие прорыва, на поверхности кольца,
прилегающей к плитке, вытачиваются желобки. В случае про-
рыва газы дойдут до первого
желобка и, распространившись
в нем, настолько потеряют свою
упругость, что не будут в со-
стоянии прорываться далее
(рис. 43). Если газы все-таки
прорвутся далее, то, распро-
странившись по второму же-
лобку, они окончательно поте-
ряют свою упругость и далнвпе
не прорвутся. Конечно, при
сильном прорыве не исключена
возможность прорыва газов и
дальше, но все-таки желобки
уменьшают эту возможность.
В общем это приспособление
и требует тщательного ухода.
Для сообщения огня зарядам в орудиях старых систем
применяются вытяжные трубки, которые вставляются в запаль-
ный канал в клине, и луч огня по этому каналу проходит
в зарядную камору.
5. Поршневые затворы
Поршневой затвор представляет собой цилиндрическое тело,
снабженное винтовой нарезкой и ввинчиваемое в соответствую-
щее гнездо в орудии.
Рис. 43. Желобки на камерном
кольце
действует не вполне надежно
Рис. 44. Схема поршневого затвора:
1 — ствол; 2 — поршень; 3 — рама; 4 — ось рамы
Витки поршня 2, сцепляясь с витками в гнезде ствола Z, обес-
печивают надежное удержание поршня в гнезде (рис. 44).
Однако для надежности закрепления поршня в гнезде ствола
требуется довольно большое число витков, чтобы на каждый
74
из них приходилось меньшее усилие. При большом числе
витков пришлось бы для открывания и закрывания затвора де-
лать много оборотов, почему закрывание и открывание затвора
требовали бы много времени. Для достижения быстроты работы
затвором витки делают не на всей окружности, а лишь местами,
например, так, как показано на рис. 44: на двух секторах витки
имеются, а два сектора поверхности поршня гладкие, без вит-
ков. Гнездо для затвора имеет сходное устройство. При закры-
вании витки поршня войдут в гладкие части гнезда, а витки
гнезда придутся против гладких частей поршня. При таком по-
ложении поршень может быть вдвинут на всю длину в гнездо,
и достаточно затем повернуть на окружности, для затвора,
устроенного так, как показано на рисунке, чтобы все витки
поршня сцепились со всеми витками гнезда и затвор был за-
крыт.
Имеются также поршневые затворы с тремя нарезными и
тремя гладкими секторами (152-л«л# пушка обр. 1904 г., прежние
полевые легкие пушки, орудия
системы Банжа), с шестью (254-лш
пушки) и т. п.
Однако такое устройство порш-
а/ \ ня, удовлетворяя быстроте работы
/ V с ним, ослабляет закрепление
[ LrffflW/y поршня в гнезде. Поршень дер-
жится не целыми витками, а только
\ частями витков, поэтому для надеж-
х ного закрепления поршня прихо-
дится его делать длиннее, чтобы
увеличить число зацепляющихся
Рис. 45. Ступенчатый затвор поверхностей, но поршень при этом
получается большого веса.
Для уменьшения веса поршня, не уменьшая, однако, надеж-
ности сцепления его со стволом, делают ступенчатые поршне-
вые затворы (рис. 45).
В этих затворах витки сделаны в частях поршня разных диа-
метров. Затворное гнездо имеет соответствующее очертание.
После вдвигания поршня в затворное гнездо достаточно его
повернуть, для схемы, изображенной на рис. 45, на Via окруж-
ности, чтобы все его витки и малого и большого диаметра
сцепились с витками затворного гнезда. Имеются затворы
с витками в три ступени. В ступенчатых поршневых затворах
при малом повороте достигается сцепление на большой доле
окружности витков — вдвое или втрое больше угла поворота.
Обтюрация в поршневых затворах, если орудие стреляет за-
рядами, помещаемыми в картузах, достигается при помощи об-
тюратора Банжа, или так называемого асбестового обтю-
р а т о р а.
Асбестовый обтюратор представляет собой кольцевую по-
душку 4 (рис. 46) из асбеста с бараньим или говяжьим салом.
Этой смесью наполняют холщевую трубку и прессуют под боль-
шим давлением. Подушка обладает значительной упругостью.
Подушка 4 помещается между передней поверхностью
поршня 2 и задней поверхностью грибовидного стержня 3,
который может свободно, в некоторых пределах, переме-
щаться вдоль поршня. При выстреле пороховые газы давят
на грибовидный стержень, который имеет возможность переме-
щаться назад, отчего подушка сильно .сжимается между пор-
шнем и грибовидным стержнем. Сжимаясь по оси, она раздается
в радиальном направлении и плотно прижимается к стенкам
орудия, запирая тем самым выход газов.
При сильном сжатии подушка могла бы продавиться в про-
межутки между поршнем или между грибовидным стержнем и
стенками орудия, или между стержнем и поршнем и тем испор-
тить подушку или помешать правильной работе затвора, — было
бы трудно или даже невозможно
открыть его. Для предупреждения
этого углы подушки укрепляются
разрезными кольцами 5 и 6 и нераз-
резным 7, а иногда подушка прикры-
вается на поверхностях, прилегаю-
щих к поршню и грибовидному
стержню, особыми чашками.
Асбестовый обтюратор превосходно
обтюрирует и не требует особенной
тщательности при уходе, почему он
имеет весьма широкое применение.
Для хорошей работы обтюратора
необходимо, чтобы давление между
соприкасающимися поверхностями было больше, чем давле-
ние внутри газа. В рассмотренном обтюраторе этот принцип
выполняется. В самом деле, давление воспринимается перед-
ней поверхностью грибовидного стержня, площадь кото-
„ -nd2
рой равна—а передается на поверхность обтюратора пло-
п(р ndj
щадью приблизительно--------, где а — диаметр гриба, dt —
диаметр его стержня. Полное давление на грибовидный стер-
жень передается на подушку, и удельное давление на
ней будет:
Рис. 46. Обтюратор Банжа:
1 — ствол; 2 — поршень; 3 — грибовид-
ный стержень; 4 — подушка; 5, б и
7 — кольца
р 'К(Р-
4 _ р &
К(Р дн (р — ^2 »
~4 4~
что больше Рдн. Если масса обтюратора такова, что в ней да-
вления передаются во все стороны одинаково (а это так и есть),
то давление между обтюратором и стенками ствола будет
больше, чем внутри газа. Поэтому обтюраторы этого типа ра-
ботают превосходно.
К недостаткам поршневых затворов надо отнести то, что
давление на поршень направлено в ту сторону, куда поршень
76
выдвигается при открывании, т. е. давление полностью напра-
влено на выбрасывание затвора.
При открывании поршневого затвора поршень выдвигается
из затворного гнезда и удерживается при стволе особой ра-
мой, которая, может вращаться на шарнире, укрепленном
на стволе, так что при открывании поршень целиком выходит1
из ствола (рис. 47). Вследствие этого при больших углах воз-
вышения требуется заметное усилие для
приподнимания поршня при закрывании
его.
Неравномерность усилия, необходимого
при открывании и закрывании затвора,
устраняют применением особых упругих
уравновешивающих механизмов или же
изменением величины рычагов, к которым
приложено усилие действующего номера.
Осуществляются эти механизмы весьма
разнообразно.
Кроме того, при углах возвышения от-
/ крытый затвор сам стремится, действием
силы тяжести, опуститься, что может по-
Рис. 47. Схема открыва- мешать заряжанию орудия. Поэтому для
ния поршневого затвора удержания затворов в отведенном поло-
жении устраиваются особые защелки или
стопоры. Это составляет существенный недостаток поршневых
затворов.
Таким образом, к недостаткам поршневых затворов можно
отнести неравномерность работы с ними и необходимость услож-
нения затвора устройством защелки, препятствующей повороту
затвора при больших углах возвышения.
6. Эксцентрические затворы
Эксцентрический затвор по существу тот же поршневой,
но ось его не совпадает с осью канала ствола (рис. 48). В пор-
шне 2 имеется зарядное отверстие 3, которое при запертом
затворе приходится не про-
тив канала ствола (на ри-
сунке ниже); против канала
приходится массивная часть
поршня, которая и образует
дно канала. Если поршень
повернуть по направлению
часовой стрелки, то массив-
ная его часть опустится
вниз, И зарядное отверстие Рис. 48. Эксцентрический затвор:
Станет против канала СТВО- / — ствол; 2 — поршень; 3 — зарядное отверстие
ла. Для удобства заряжа-
ния отверстие в затворе делается большего размера и имеет
коническую поверхность.
Поршень удерживается в орудии кольцевыми выступами
на его поверхности, входящими в соответственные пазы в за-
76
творном гнезде. Так как радиус боковой поверхности Поршня
велик и так как опорные поверхности охватывают всю окруж-
ность поршня, то поршень удерживается в стволе вполне на-
дежно. Поршень постоянно находится в гнезде и при открытом
и при закрытом затворе, почему усилие для его открывания
постоянно одно и то же. Кроме того, этот затвор, как в от-
крытом, так и в закрытом положении, занимает одно и то же
место, так что при больших углгх возвышения, когда казна
ствола опускается между станинами лафета, им можно действо-
вать без всяких затруднений,- тогда как выдвиганию горизон-
тальных клиновых затворов или повороту поршневых будут
мешать станины лафета. Правда, у некоторых орудий имеются
клиновые и поршневые затворы, которые при открывании и
закрывании двигаются в вертикальной плоскости, — тогда этот
недостаток устраняется (например, клиновой затвор 76-мм зе-
нитной пушки обр. 1914 г. или поршневой затвор японской
горной пушки).
Обтюрация при эксцентрических затворах постоянно осуще-
ствляется при помощи гильзы.
К достоинствам эксцентрических затворов следует отнести
то, что благодаря зарядному отверстию поршня, не имеющему
никаких неровностей, заряжание производится легко, тогда как
при поршневых или клиновых затворах снаряд и заряд при за-
ряжании должны пройти через направляющие или витки в за-
творном гнезде ствола, что может привести не только к за-
держке заряжания, но и окончательно сделать его невозможным,
если получатся забоины на ведущем пояске.
7. Крановые затворы1
В орудиях нашей артиллерии крановые затворы не применя- .
ются вовсе, а в орудиях иностранной артиллерии они имеют
весьма ограниченное распространение2. Но так как крановый
затвор представляет оригинальное решение вопроса, нашедшее
практическое применение, то нам кажется небесполезным при-
вести краткое описание его.
В стволе 1 на оси 3 (рис. 49) укреплен кран 2, представляю-
щий полудиск с жо'лобом. На боковых поверхностях крана сде-
ланы направляющие выступы, которые при вращении крана
скользят по соответствующим желобкам в затворном гнезде.
Для открывания и закрывания крана достаточно повернуть
его в ту или другую сторону на 90° за рукоять, укрепленную
на оси.
Кран постоянно находится в стволе, требует мало места
и надежно сцепляется со стволом. Усилие для открывания и
закрывания не зависит от угла возвышения.
1 Затворы этого вида называют также шаровыми, так как тело затвора
представляет приблизительно половину шарового слоя (диска).
2 Крановый затвор был предложен французом Кане и применялся во фран-
цузской судовой артиллерии небольших калибров. Во время первой империа-
листической войны Филлу разработал 155-дслс пушку большой мощности
также с крановым затвором.
77
Обтюрация осуществляется при помощи гильзы с дном, вы-
гнутым по шаровой поверхности соответственно передней по-
верхности тела затвора.
Крановый затвор, так же как и эксцентрический, не вызывает
никаких затруднений при заряжании, так как и снаряд и заряд
двигаются при заряжании по гладкому жолобу затвора.
Вид сбоку вид сзади
Рис. 49. Крановый затвор:
1 — ствол; 2 — кран; 3 — ось
Вид сбоку
8. Предохранители в затворах
Предохранители в затворах: 1) предупреждающие смещение
затвора давлением пороховых газов, т. е. замыкающие затвор;
2) не позволяющие произвести выстрела при не вполне запертом
затворе; 3) не позволяющие открыть затвор, если выстрел не
произошел (в случае осечки, а также при затяжных выстре-
лах),— имеют весьма разнообразное устройство и основываются
на различных принципах, почему не поддаются обобщению. Их
устройство будет пояснено при описании некоторых систем
затворов.
ГЛАВА 8
ОПИСАНИЕ НЕКОТОРЫХ СИСТЕМ ЗАТВОРОВ
1. Поршневые затворы с продольным движением поршня
в раме
Поршневые затворы могут быть отнесены к двум видам:
1) затворы с продольным движением и поворотом поршня
в раме и 2) затворы с одним только вращением поршня в раме.
Затворы первого вида устраиваются по следующей схеме
(рис. 50).
К стволу 1 на шар-
нире 4 прикреплена ра-
ма 3, в которой поме-
щается поршень 2. В от-
крытом положении пор-
шень сцепляется с рамой
при помощи особого сто-
пора. Поэтому, если за
рукоять 5, укрепленную
шарнирно на поршне, по-
вернуть его в сторону
ствола, поршень заста-
вит повернуться и раму.
Поворот рамы будет про-
должаться, пока рама не
упрется в казенный срез
ствола 1. В этот момент,
при помощи какого-либо
приспособления, напри-
мер наклонной грани на
Рис. 50. Поршневой затвор, продольно дви-
гающийся в раме:
/ — ствол; 2 — поршень; 3 — рама; 4 — шарнир рами;
5 — рукоять; 6 — закраина; 7 — эксцентрический вы-
ступ
поршне или на стволе,
стопор освобождает поршень от рамы, но одновременно сце-
пляет последнюю со стенками ствола. Поршень получает сво-
боду движения вперед и вдоль своей оси, причем его нарезные
части скользят в вырезах рамы; если продолжать действовать
на рукоять, то поршень будет вдвинут в гнездо орудия.
Когда поршень будет вдвинут вплотную, до упора его за-
краины 6 в раму, то он будет сидеть в раме своей гладкой
частью, а нарезные секторы войдут в гладкие секторы затвор-
ного гнезда. Достаточно теперь, действуя на рукоять, повер-
нуть поршень около его оси (на схеме по часовой стрелке),
79
и его витки сцепятся с витками гнезда орудия. Если опустить
рукоять, то ее эксцентрический выступ / войдет в вырез на
раме, и так как рукоять закреплена на поршне, то этим самым
будет устранена возможность самопроизвольного поворачивания
поршня под действием давления пороховых газов или какой-
либо иной случайной причины, т. е. будет обеспечена надеж-
ность замыкания затвора.
Для открывания нужно рукоять 5 поднять кверху, тогда ее
эксцентрический выступ 7 выйдет из углубления в раме и пово-
рот поршня станет возможным; затем поворачивают за рукоять
поршень (на схеме против часовой стрелки), чем достигается
расцепление витков поршня с витками гнезда ствола, и поршень
вытягивают назад, причем рама не может повернуться, так как
ее удерживает в сцеплении со стволом стопор.
Когда поршень будет выдвинут на должную величину, то
стопор под действием пружины заскочит в гнездо на поршне
Рис. 51. Поршневой затвор орудий больших калибров:
7 — рама; 2—поршень; 3 — рукоять; 4—верхний валик; 5 — муфта; 6— тяга;
7 — нижний валик; 8 — рейка
и сцепит его с рамой, одновременно освободив ее от ствола.
Далее поршень с рамой отводится от ствола.
Обычно для удобства действий, кроме шарнирной рукояти,
имеется на поршне еще неподвижная рукоять.
По этой схеме устраивались затворы более старых систем
и у орудий небольших калибров. В орудиях больших калибров
для поворачивания поршня нужны особые механические при-
способления, облегчающие работу человека (передачи, рычаги).
Так, в 254-да* пушке и 305-лш гаубице имеется следующее
устройство (рис. 51). При вращении рукояти 3 будет вращаться
валик 4. Его коническая шестерня будет передавать вращение
вертикальной оси. На вертикальной оси имеется винтовая на-
резка, почему при вращении ее муфта 5 будет по винту опу-
скаться вниз. Муфта при помощи шарнирной тяги 6 повернет
поршень 2.
Когда муфта придет в нижнее положение (показано пункти-
ром), то она своей конической шестерней сцепится с шестер-
ней валика 7 и станет его вращать, вращаясь сама вместе
80
закрытом поршне — раму
поршня отцепляется сама
поршня вновь сцепляется
с осью. Насаженная на левый конец валика 7 шестерня
сцепляется своими зубцами с зубцами 8, выделанными на ниж-
ней части поршня, и будет выдвигать поршень из затворного
гнезда; когда поршень выйдет на должную величину, то
поршень вместе с рамой повернется около вертикальной оси.
Для ограничения выдвигания поршня имеется стопор, который
сцепляет поршень с рамой, а при
со стволом.
.Шарнирная тяга 6 при выдвигании
собой от муфты, а при вдвигании
с ней.
Для закрывания поршня нужно
вращать рукоять в обратном напра-
влении. При этом сначала вся си-
стема повернется вокруг вертикаль-
ной оси. Когда рама приляжет к срезу
ствола, шестеренка нижнего валика,
действуя на зубцы поршня, пошлет
поршень вперед. Тяга сцепится с муф-
той, муфта пойдет по винту кверху
и повернет поршень.
Как образчик поршневого затвора
с одним только вращением поршня
в раме, кратко опишем затвор 76-ли/
дивизионной пушки обр. 1902 г.
(рис. 52).
Поршень 1 в передней части снаб-
жен двумя секторами витков, так что
для их сцепления с витками затвор-
ного гнезда нужно поршень повер-
нуть на 90°. В задней части поршня
витки не срезаны, и этой частью пор-
шень ввинчен в раму 2.
В задней части поршня выделаны
зубцы, сцепляющиеся с зубцами гре-
бенки 3, могущей двигаться про-
дольно в гнезде рамы. Продвигание
гребенки в ту или другую сторону
производится посредством руКОЯТИ<
Если рукоять повернуть из положе-
ния, изображенного на рис. 52, в сто-
рону стрелки, то выступ 5 рукояти, входящий в паз гребенки,
описывая дугу около оси, заставит гребенку продвинуться влево.
Гребенка своими зубцами повернет поршень обратно движению
часовой стрелки, и его витки зайдут за витки в гнезде ствола,
причем одновременно поршень, вывинчиваясь из рамы, подастся
вперед и дожмет гильзу. При поворачивании рукояти в про-
тивоположном направлении (если затвор был закрыт) произой-
дет расцепление витков поршня от витков в гнезде ствола.
Ограничение поворота поршня как в ту, так и в другую
сторону достигается выступом трубки 7 ударника, входящим
Рис. 52. Затвор 76-жж пушки:
1 — поршень; 2 — рама; 3 — г.ребенка;
4—рукоять; 3 — выступ рукояти;
6 — ось; 7 — трубка ударника; 8 — паз;
9 — выступ рамы; 10 — выбрасыва-
тель; 11 — стопор; 12 — стопорный
клин
6 Курс артиллерии
81
в паз 8 в задней части поршня и упирающимся в грань а
паза —при открывании и в грань б— при закрывании. Самая же
трубка ударника 7 помещается частью в пазу поршня, а частью
в гнезде в раме затвора, и потому поворачиваться не может.
Когда поршень при повороте для открывания будет остановлен
выступом трубки ударника, а усилие будет приложено к руко-
яти, вся система поршня и рамы начнет поворачиваться около
оси 6 рукояти, и поршень выйдет из гнезда в стволе. В конце
поворота рама ударит своим выступом 9 по выбрасывателю 10,
имеющему вид вилки, и повернет его вокруг его оси. Захваты
выбрасывателя вытолкнут назад гильзу.
Закрывание поршня достигается обратным движением руко-
яти, и все действия происходят в обратном порядке. Нужно
только добавить, что прежде чем начнет поворачиваться рама
с поршнем, поршень может быть действием гребенки повернут,
и тогда запирание затвора станет невозможным, так как витки
поршня не придутся против пазов в затворном гнезде. Для
устранения этого имеется стопор 11, становящийся (под дей-
ствием пружины) своим зубом впереди (на рис. 52 левее) уступа
гребенки, в то время как поршень при открывании будет по-
вернут. Вследствие этого гребенка не может продвигаться
в раме влево и поворачивать поршень. Когда же рама приля-
жет к казенному срезу ствола, то стопорный клин 12, укреплен-
ный на стволе, войдет в паз стопора и своей наклонной гранью
отожмет стопор книзу, сжимая при этом его пружину. Гребенка
освобождается и, продвигаясь влево, повернет поршень. Когда
же гребенка при открывании затвора отойдет вправо, а затем
и рама, поворачиваясь, отойдет от орудия, клин выйдет из паза
стопора, стопор усилием пружины будет вытолкнут кверху
и своим зубом станет снова впереди уступа гребенки.
Таким образом, для открывания и закрывания затвора тре-
буется лишь один прием — поворот рукояти в ту или другую
сторону.
Для производства выстрела имеется стреляющий механизм
(рис. 53), устройство которого рассмотрим одновременно с опи-
санием взаимодействия его частей.
При оттягивании курка 3 назад за шнур (грушу) курок повер-
нется вокруг своей оси 4 и роликом 5 продвинет вперед
трубку ударника 6, а зацепом 7, захватывающим за взвод 8,
помещенный в гнезде головки ударника, потянет назад удар-
ник 9. На передний конец ударника навинчена гайка 10. Между
задним срезом гайки и дном трубки ударника помещена боевая
пружина 11, надетая на ударник. При оттягивании ударника
назад пружина будет сжиматься как потому, что трубка удар-
ника двигается вперед, так и потому, что гайка ударника от-
ходит назад.
При достаточном повороте курка взвод соскочит с захвата,
и ударник, побуждаемый пружиной, действующей на него
посредством гайки ударника, устремится вместе с гайкой вперед.
Гайка, дойдя до передней стенки поршня 2, остановится, а удар-
ник будет продолжать по инерции движение вперед, чему
82
гайка помешать не может, так как витки на ударнике сделаны
узкими, а нарезы для них в гайке — широкими; передний конец
ударника — боек — выйдет за переднюю грань поршня и ударит
по капсюльной втулке, отчего произойдет воспламенение по-
роха во втулке и далее в заряде.
Когда шнур будет отпущен, то боевая пружина, упираясь
в гайку, оттолкнет назад трубку ударника, которая, в свою
очередь, потянет назад ударник и, действуя на ролик курка,
повернет последний в обратную сторону. Зацеп курка при
этом снова заскочит за зуб взвода. Все приспособление опять
готово к производству выстрела, причем ударник займет заднее
положение и боек его не будет выдаваться за ‘переднюю пло-
Рис. 53. Стреляющий механизм затвора пушки:
I — рама; 2 — поршень; 3 — курок; 4 — ось курка; 5 — ролик;
6 — трубка ударника; 7 — зацеп; 8 — взвод; 9 — ударник; 10 — гайка
ударника; 11 — боевая пружина; 12 — пазы
скость поршня, что необходимо для предупреждения возмож-
ных случайных ударов по капсюльной втулке.
Продвижением вперед трубки ударника при повороте курка
достигается не только сжатие пружины ударника, но:
1) устраняется возможность поворачивания поршня под да-
влением пороховых газов, так как выступы трубки, верхний
и нижний, войдут в пазы 12 поршня, оставаясь частью в пазах
патрубка рамы, чем достигается временное скрепление наглухо
поршня с рамой — происходит замыкание затвора; когда трубка
ударника будет отодвинута назад, это скрепление нарушится,
но это случится уже после того, как выстрел произойдет и
давление на поршень будет мало;
2) предупреждается возможность произвести выстрел при не
вполне запертом затворе. В самом деле, если поршень не вполне
повернут, то пазы на нем не придутся против выступов трубки
6* 83
Рис. 54. Предохранитель на случай за-
тяжных выстрелов:
2 — поршень; 2 — рама; 3 — курок; 4 — трубка
ударника; 5—выступ трубки ударника; б —пре-
дохранитель; 7 — гнеток; 8 — паз для гнетка;
9 — паз для выступа предохранителя
ударника, и ее нельзя будет продвинуть вперед, а значит,
нельзя будет повернуть курок.
Для предупреждения возможности открывания затвора в слу-
чае осечки или затяжного выстрела устроен особый предохра-
нитель (рис. 54). При взводе курка 3 трубка ударника 4 по-
дается вперед и посредством выступа 5 толкает предохрани-
тель 6 вперед, при этом гнеток 7 входит передним концом
(на рис. 54 вниз) в паз 8 на поршне, а выступ предохрани-
теля— в паз Я причем перемычка поршня между пазами 8 и 9
будет зажата между этим выступом и гнетком.
Если выстрела после спуска ударника не последовало, то
предохранитель остается в переднем положении, и поршень
нельзя повернуть, потому что весь предохранитель помещается
в раме, а его выступ вошел
в паз поршня, рама же не
вращается. Если же выстрел
произошел, то при откате
орудия предохранитель по
инерции еще сильнее нажмет
на поршень. При накате же
он, вследствие приобретенной
скорости, направленной назад,
не последует за стволом, а
отстанет, чему выступ трубки
ударника мешать не будет,
так как самая трубка дей-
ствием пружины ударника бу-
дет уже отодвинута назад. Раз
предохранитель отойдет на-
зад, его выступ выйдет из паза
в поршне, и поршень может
быть повернут. Таким обра-
зом, поворот поршня возмо-
жен лишь после того, как вы-
стрел произошел.
Чтобы предохранитель при остановке откатных частей после
наката вследствие инерции не углубился снова в паз на поршне,
служит гнеток 7, который по отходе предохранителя назад
упирается в перемычку на поршне, удерживая предохранитель
в заднем положении, как показано на левой части рис. 54.
В случае осечки для открывания затвора нужно предохра-
нитель вытянуть из гнезда за имеющееся на нем кольцо.
Ручка, за которую поворачивают рукоять затвора, имеет
особую пружинную защелку, которая при закрытом затворе
ставится своим зубом впереди выступа рамы и удерживает
рукоять в положении при закрытом затворе. Это приспосо-
бление удерживает рукоять на месте при езде и устраняет
самопроизвольный поворот поршня. Для расцепления защелки
с выступом рамы нужно ручку нажать книзу.
Затворы, устроенные так, что их поршни при открывании
и закрывании, кроме поворота, еще двигаются в раме вдоль
84
своей оси, имеют по сравнению с затворами, поршни которых
только вращаются, преимущество в том отношении, что в от-
крытом положении центр тяжести поршня расположен в раме
и ее проушина и ось вращения будут изгибаться только в одном
направлении. Это преимущество имеет особое значение в ору-
диях больших калибров, у которых поршень имеет боль-
шой вес.
Очень сходны с затво-
ром 76-лш полевой пуш-
ки затворы в орудиях
системы Шнейдера. От-
личие состоит лишь в том,
что поршень у этих за-
творов поворачивается
вокруг оси, не совпадаю-
щей с осью канала ство-
ла, а расположенной не-
сколько выше (рис. 55).
Такое устройство сде-
лано в целях большей
Рис. 55. Затвор Шнейдера:
7 — ось канала и ударника; 2 — ось вращения поршня;
3 — отверстие для выхода бойка
безопасности действия затвора. Например, в случае поломки
бойка ударника и выступания его из отверстия передней грани
поршня боек не будет приходиться при закрывании затвора
против капсюльной втулки, так как только при повороте
поршня отверстие в его передней грани станет против удар-
ника и капсюльной втулки. Кроме того, предохранитель на
случай затяжных выстрелов помещается не в раме, а в гнезде
ствола, и после закрывания затвора
своим зубом входит в выемку на гре-
бенке, чем и устраняется возможность
ее продвижения, а стало быть, и от-
крывания затвора. После выстрела
предохранитель вследствие инерции
остается на месте и освобождает гре-
бенку. В переднем положении предо-
хранитель удерживается своим гнет-
ком, опирающимся на перемычку гре-
бенки.
Рис. 56. Лоток для заряжа-
ния:
1 — ствол; 2 — лоток
Курок расположен горизонтально, и для его оттягивания
можно действовать не только посредством вытяжного шнура,
но и особым толкачом, укрепленным на люльке, причем ру-
коятка этого рычага расположена вблизи маховика подъемного
механизма, почему действовать ею может наводчик.
Ввиду того что снаряды имеют большой вес (около 42 кг
для 152-мм орудий), снаряд мог бы при заряжании уда-
ряться о витки в гнезде для затвора и заряжание было бы
затруднительно, устроены особый подъемный лоток (рис. 56)
и направляющая планка (рис. 57).
Подъемный лоток перед заряжанием откидывается в поло-
жение, показанное на рисунке пунктиром, а после окончания
заряжания подымается кверху. Направляющая же планка дей-
85
ствует следующим образом. При повороте затвора во время
открывания его особая муфта, укрепленная на нижнем конце
оси рукояти, поворачивает коленчатый рычаг 2, который под-
Рис. 57. Направляющая планка:
/ — стенка ствола; 2 — коленчатый рычаг; 3 — напра-
вляющая планка
нимает планку 3 вверх.
При закрывании затвора
происходит опускание
планки.
При стрельбе под боль-
шими углами возвыше-
ния можно опасаться вы-
падения гильзы и даже
снаряда (вообще снаряд
удерживается расклине-
нием пояска в каморе)
раньше, чем успеют за-
крыть затвор. Для устра-;
нения этого сделан ры-
чаг (удержник 1) (рис. 58),
укрепленный с помощью
оси 2 в выемке верхней
стенки затворного гнез-
да. Ось удержника вра-
щаться не может, но может рукоятью затвора, при его открыва-
нии и закрывании, перемещаться продольно, причем наружу ось
выдвигается в конце открывания затвора. Ось снабжена на не-
котором протяжении продольным выступом — шпонкой, причем
когда затвор открыт и ось выдвинута вправо, шпонка ее вый-
дет из удержника, и последний
опустится передним концом вниз,
как указано на рис. 58 пункти-
ром. В таком положении он,
свободно вращаясь на оси только
вперед и не препятствуя заря-
жанию, будет препятствовать
гильзе выпасть из орудия. При
закрывании затвора поршень
поднимает удержник, и затем
ось вдвигается обратно, причем
шпонка войдет в паз удержника,
и при последующем открыва-
нии затвора удержник, не имея Рис. 58. Удержник патрона:
ВОЗМОЖНОСТИ повернуться, бу- 7 —удержник; 2 — ось удержника
дет удерживаться в верхнем
положении и не будет мешать выбрасыванию гильзы. После
выбрасывания гильзы рукоять с затвором поворачивается еще
далее и, выдвигая ось удержника, освобождает его.
Для удержания затвора в открытом положении, при стрельбе
под большими углами возвышения, на орудии имеется крю-
чок, за который захватывает стопор рукояти. Расцепление
достигается нажатием ручки рукояти вниз, как и при откры-
вании.
86
2. Клиновые затворы прежних систем
Рис. 59. Запирающий механизм клинового за-
твора в виде винта:
1 — клнн; 2— плитка; 3 — лицевая доска; 4 — рукоять;
5 — винт
Общая схема устройства клиновых затворов изложена выше.
По этой схеме устроены затворы многих орудий прежних об-
разцов (орудия обр. 1877 г.).
Здесь мы только остановимся на подробностях устройства
запирающих частей.
Для правильной работы каморного кольца и плитки необхо-
димо их сильное взаимное нажатие. Нажатие это не может
быть достигнуто непосредственным усилием номера, действую-
щего замком, — требуются особые зажимные приспособления,
которые служат одновременно и для надежного закрепления
клина в его гнезде.
У нас чаще всего пользовались и пользуются для этого вин-
том, укрепленным в клине 7, так что он может только вра-
щаться (рис. 59). Вит-
ки винта 5 выступают
из-за поверхности кли-
на и при вращении
винта входят в сцепле-
ние с витками в стенке
ствола. Так как винт
вдоль оси переме-
щаться не может, то
при вращении он, ввин-
чиваясь в гнездо ство-
ла, будет толкать клин
внутрь клинового от-
верстия, а при вывин-
чивании, наоборот, он
будет выдвигать клин
из гнезда.
Для надежного закрепления клина в орудии требуется сце-
пление большого числа витков винта, что, однако, требовало
бы нескольких поворотов его, а значит, и значительного про-
межутка времени. Обыкновенно, для ускорения открывания
затвора, витки охватывают винт не со всех сторон, а только
на некотором протяжении, и когда винт повернут так, что
обращен частью без витков к стенке ствола, то клин не свя-
зан с орудием при помощи витков. Достаточно повернуть винт
на 180°, как его витки войдут в сцепление со стволом, и клин
будет закреплен в гнезде при помощи винта.
Для ограничения выдвигания клина устраиваются либо осо-
бые задержки в виде винта, ввинченного в стенку ствола
и своим хвостом входящего в паз на клине, либо задержкой
служит цепь, прикрепляемая одним концом к стволу, а дру-
гим— к клину.
Для открывания затвора поворачивают рукоять 4 зажимного
винта в направлении, обратном вращению часовой стрелки, на
180°; при этом витки зажимного винта выйдут из гнезда матки
в стенке орудия и винт повернется к стенкам орудия гладкой
87
своей поверхностью. Винт, вывинчиваясь из матки, несколько
смещает клин влево, благодаря чему ослабляется нажатие ка-
морного кольца и плитки 2, и дальнейшее выдвигание клина
не может представить затруднений. Затем вытягивают клин
до упора грани паза на клине в задержку.
Закрывание производят в обратном порядке: вдвигают клин
и поворачивают винт по часовой стрелке. Винт, ввинчиваясь,
додвигает клин и тем самым плотно нажимает плитку на ка-
морное кольцо.
Клиновые затворы такого устройства не удовлетворяют тре-
бованию скорострельности, так как открывание и закрывание,
каждое в отдельности, требует 3—4 действий. В орудиях ско-
рострельных, при снабжении их клиновыми затворами, устраи-
вают затвор так, что каждое действие — открывание или за-
крывание — выполняется
Рис. 60. Запирающий механизм
клинового затвора:
/—ствол; 2—ось рукояти; 3 — ру-
коять; 4 — кривошип; 5 —клин; 6— паз
(кулиса); 7—выбрасыватель; 8 — паз
в клине; 9 — кулак выбрасывателя
Обычно выбрасыватель
в один прием. Устройство следую-
щее (рис. 60): к стволу 1 при по-
мощи оси 2 прикрепляется рукоять 3
с ручкой. Кривошип 4 рукояти снаб-
жен выступами-кулаками, иногда с ро-
ликами, помещающимися в пазу (ку-
лисе) 6 клина 5.
При вращении рукояти по напра-
влению часовой стрелки кривошип
будет описывать своим концом дугу,
а его ролик, нажимая на правую грань
пазаб, заставит клин двигаться вправо.
При обратном движении рукояти кри-
вошип вдвинет клин в гнездо.
Применяется клиновой затвор в ско-
рострельных орудиях исключительно
при заряжании их зарядами в гиль-
зах, которые служат хорошими обтю-
раторами.
7 действует на гильзу вследствие
удара левой грани пазов 8, выбранных наверху и внизу клина,
по кулакам выбрасывателя. Кулаки выбрасывателя вместе
С тем ограничивают выдвигание клина.
3. Полуавтоматические затворы
Требование увеличения скорострельности приводит к приме-
нению в орудиях автоматизма. По настоящее время автома-
тизм удалось осуществить в орудиях небольших калибров —
до 40—50 мм. Что же касается орудий более крупных ка-
либров, то задача поставлена, но пока не решена. Да и в ору-
диях 40—50-мм автоматизм пока не получил широкого рас-
пространения. Поэтому довольствуются часто полуавтома-
тизмом.
Автоматическими орудиями называют такие, в которых без
участия обслуживающего орудие расчета при стрельбе выпол-
няются следующие действия: 1) открывание затвора, 2) выбра-
88
сывание гильзы, 3) заряжание, 4) закрывание затвора и 5) произ-
водство выстрела.
Если же автоматически выполняется только несколько или
хотя бы одно из этих действий, то орудие (собственно го-
воря, затвор) называется полуавтоматическим.
Полуавтоматическое действие основывается: 1) на использо-
вании энергии действующего затвором человека или другого
постороннего источника энергии; 2) на использовании инер-
ции тел при откате и накате ствола; 3) на использовании энер-
гии отката и наката; 4) на использовании и инерции и энергии
наката и отката.
Первый принцип в настоящее время применяется редко.
Главным образом применяются остальные принципы, причем
чаще всего автоматически выполняются три действия: откры-
вание затвора, выбрасывание гильзы и закрывание затвора.
Заряжание и спуск ударника (производство выстрела) произ-
водятся вручную.
При автоматическом действии используют давление газов
или энергию отката и наката, или оба эти средства одновре-
менно.
Как при полуавтоматическом, так и при автоматическом дей-
ствии энергия первоначально используется не только на про-
изводство некоторых действий, но и на аккумулирование ее
для возврата всех частей в исходное положение.
Работа полуавтоматики зависит не столько от принципа,
положенного в ее основу, сколько от степени ее технической
разработки. Но можно сказать, что полуавтоматика, исполь-
зующая энергию отката и наката, является наиболее практич-
ной и надежной.
Полуавтоматические затворы довольно широко распростра-
нены. Для пояснения их устройства приведем описание полу-
автоматического затвора 76-лм/ пушки американской артилле-
рии и нашей, обр. 1914 г.
Взаимодействие частей полуавтоматического затвора амери-
канской пушки происходит в следующем порядке. Для первого
заряжания нужно рукоять 1 (рис. 61) повернуть в направлении
стрелки. Тогда кривошип 2 своими выступами, нажимая на грань
кулисы 3, опустит клин 4 вниз. Прц достаточном опускании
верхняя грань продольных пазов клина, выбранных на перед-
ней его грани, ударит по кулакам выбрасывателя 5, заставит
выбрасыватель повернуться и выбросить гильзу. При даль-
нейшем повороте лапок выбрасывателя их зацепы зайдут
в вырезы 6 на верхней грани клина и удержат его в открытом
положении. При поворачивании рукояти посредством шарнир-
ной тяги будет вытягиваться шток 7 из коробки 8, закреплен-
ной на стволе, причем тарелка штока сожмет запирающую
пружину 9.
Если при заряжании дослать патрон в канал ствола, то
закраина гильзы отведет лапки выбрасывателя вперед, клин
освободится, и запирающая пружина, разжимаясь, двинет стер-
жень вперед, а он, действуя на кривошип, повернет рукоять и
Ь9
ее ось в обратном направлении, благодаря чему затвор будет
закрыт.
После выстрела происходит откат ствола. При откате рычаг 10,
посаженный наглухо на ось рукояти с левой стороны ствола,
пройдет над лодыжкой 11, укрепленной с помощью оси на люльке,
слегка отклонив ее верхним концом назад. При накате этот же
рычаг встретит лодыжку сзади, но она вперед поворачиваться
не может, ей мешает упор 12. Вследствие этого рычаг оси
принужден будет скользить по задней грани лодыжки и будет
поворачиваться, а стало быть, будет поворачивать ось рукояти
и самую рукоять, следовательно, произведет открывание затвора,
причем пружина будет сжата и затвор в нижнем положении
будет удерживаться выбрасывателем.
При заряжании лапки выбрасывателя будут отведены закраи-
ной гильзы, и пружина закроет силой своей упругости затвор.
Открывание затвора происходит на накате, но несколько
раньше, чем орудие остановится на прикате.
Рис. 61. Полуавтоматический затвор:
1 — рукоять; 2—кривошип; 3 — кулиса; 4 — клин; 5 — выбрасыватель;
б — вырез на клине; 1 — шток; « — коробка; 9 — запирающая пружина;
10 — рычаг; 11 — лодыжка; 12 — упор
Действие этого затвора, как видим, основано на использо-
вании энергии наката.
Действие полуавтоматического затвора 76-лш зенитной пушки
обр. 1914 г. основано на использовании инерции тел.
На правой стенке клина 1 выделана зубчатая рейка, зубцы
которой сцепляются с зубцами шестерни (рис. 62). Эта шестерня
сцепляется с другой шестерней-3, насаженной на ось рукояти 4.
Если повернуть рукоять по часовой стрелке, то вращение
оси сообщится шестерне 3 в том же направлении, куда вращаем
рукоять, а сцепленной с ней — в обратном, как показано
стрелками. Шестерня, сцепленная с рейкой клина, заставит
клин 1 опуститься и открыть канал ствола для заряжания.
Ось рукояти проходит через подшипники в перегородках
трубы 5, прикрепленной с правой стороны ствола 2.
Передний конец оси рукояти снабжен винтовой нарезкой.
Навинтованная часть оси входит, как в матку, в навинтованную
90
часть стержня 6. При вращении рукояти, а следовательно,
и оси, ее винт будет вывинчиваться из стержня. Закраина
стержня имеет шпонку, входящую в паз 8, выделанный в стенке
трубы и идущий не по производящей, а несколько наклонно
к ней.
Рис. 62. Полуавтоматический затвор 76-ми зенитной
пушки обр. 1914 г.:
1 — клин; 2 — ствол; 3 — шестерня; 4 — рукоять; 5 — труба; 6 — стер-
жень; 7 —запирающая пружина; 8 — паз; 9 — перегородка; 10 — тя-
желое тело; 11 — аккумуляторная пружина; 12 — стопор
При вывинчивании оси стержень будет продвигаться вперед,
поворачиваясь на небольшой угол, определяемый наклоном
паза 8. При своем движении вперед стержень сжимает
рающую пружину 7 между своей закраиной и
перегородкой 9 в трубе, а также двигает вперед
с аккумуляторной пру-
клин опустится вниз —
запи-
Рис. 63:
1 — клин; 13 — вы-
брасыватель
вниз (рис. 63), он уда-
перегородкой 9 в трубе,
тяжелое тело 10 вместе
жиной 11. Одновременно
канал будет открыт.
Когда клин опустится
рит по нижним выступам лапок выбрасывателя 13,
которые вследствие этого повернутся на оси,
выбросят гильзу и имеющимися на их верхних
концах выступами заскочат в выемки затвора,
чем и удержат затвор в нижнем положении.
Вследствие этого запирающая пружина, хотя и
будет стремиться разжаться, но этому будет
препятствовать клин, удерживаемый экстрактором
в нижнем положении. В самом деле, разжимаясь, пружина
будет двигать стержень назад, что возможно при вращении оси
рукояти, а значит, и шестеренок в обратную сторону. Зубцы же
91
второй шестерни сцепляются с рейкой на клине неподвйжно
в данном положении.
При досылке патрона закраина гильзы нажмет на концы
ветвей выбрасывателя и повернет их вперед (пунктир на рис. 63),
клин освободится, и запирающая пружина поднимет его, т. е.
автоматически произойдет запирание затвора.
Открывание затвора при помощи рукояти, усилием номера,
производится только при первом заряжании. Для последующих
заряжаний открывание будет происхрдить само собой, автома-
тически, а закрывание тоже автоматически, но лишь после
вкладывания патрона.
Для получения автоматизма этих действий служат тяжелое
тело 10 и пружины — аккумуляторная 11 и запирающая 7
(рис. 62).
При выстреле ствол откатывается. Тяжелое же тело 10 по
инерции останется на месте и сожмет аккумуляторную пру-
жину 11 (рис. 62) между своим дном и шайбой стержня, ко-
торый двигаться не может, так как клин в закрытом положении
удерживается особым экстракторным рычагом, насаженным на
ось экстрактора.
В переднем положении тяжелое тело при помощи стопора 12,
западающего в гнездо В на теле, соединяется с трубой 5,
благодаря чему получается упор для аккумуляторной пружины.
При накате благодаря особому приспособлению, расположен-
ному с левой стороны орудия, а также частью на люльке,
экстракторный рычаг освобождает клин, тогда аккумуляторная
пружина, разжимаясь, потянет стержень вперед. От его дви-
жения ось рукояти станет вращаться, и клин будет открыт.
Одновременно запирающая пружина будет сжата. Чтобы это
могло осуществиться, аккумуляторная пружина предварительно
поджимается сильнее, чем запирающая.
Опущенный клин будет удержан лапками выбрасывателя
в открытом положении до заряжания. При заряжании закраина
гильзы отведет лапки выбрасывателя, клин освободится, и
запирающая пружина, разжимаясь, запрет клин. Экстракторный
рычаг в начале отката упрется в тело клина снизу и будет
удерживать его в запертом положении1. Это совершенно необ-
ходимо, так как пружина не в состоянии надежно удерживать
клин на месте.
При движении стержня 6, вследствие того что паз 8 в трубе
для шпонки закраины стержня идет не по производящей,
а несколько наклонно, происходит поворот стержня на неболь-
шой угол. Этот поворот стержня передается и тяжелому телу
благодаря тому, что на стержне имеется шпонка, входящая
в паз в тяжелом теле. Величина поворота оказывается доста-
точной для выталкивания стопора 12 из гнезда В тяжелого
тела, и стопор после поворота тяжелого тела будет опираться
на гладкую цилиндрическую его поверхность, а потому не
1 Действие этого механизма основано также на принципе использования
инерции.
92
помешает отодвиганию тяжелого тела, вместе с аккумуляторной
пружиной, в начальное положение силой запирающей пружины.
Таким образом, после наката все части займут исходное поло-
жение.
То обстоятельство, что открывание клина происходит лишь
при накате и в самом конце его, имеет существенное значение
в отношении безопасности и надежности действия всего при-
способления.
Давление пороховых газов в канале ствола прекращается,
как известно, не тотчас вслед за вылетом снаряда, а продол-
жается еще некоторое время и после этого, почему открывание
затвора во время отката могло бы иметь вредные последствия.
Кроме того, самое открывание при наличии давления пороховых
газов совершалось бы с большим трудом и требовало бы боль-
шого усилия. Открывание же затвора в конце наката, устраняя
все эти недостатки, в то же время не вызывает задержки
в заряжании орудия.
ГЛАВА 9
РАЗГАР СТВОЛОВ
1. Общие понятия. Причины разгара стволов
При выстреле в канале ствола происходят чрезвычайно слож-
ные и разнообразные процессы.
Все эти процессы сказываются тем, что на поверхности
канала, даже после небольшого числа выстрелов, в том месте,
где приходится поясок снаряда, появляется потемнение перво-
начально блестящей поверхности канала ствола. Затем, по мере
увеличения числа выстрелов, это темное кольцо постепенно
распространяется вдоль канала; далее, получается вырывание
металла, срывание и откол полей, на гладкой поверхности
зарядной каморы (скате) получаются продольные бороздки,
тянущиеся также и по днам нарезов. Эти явления и составляют
разгар ствола.
Сначала разгар развивается медленно, но затем, по мере
увеличения числа выстрелов, все быстрее и быстрее.
При значительном разгаре ствола балистические качества
орудия понижаются: начальная скорость уменьшается, снаряд
движется по каналу ствола неправильно, потому что плохо
центруется и получает недостаточно правильное вращение.
Это, в свою очередь, приводит к тому, что дальность полета
снаряда при данном угле возвышения и при данных заряде и
снаряде уменьшается; уменьшается также и кучность боя.
Не вдаваясь в подробное рассмотрение вопроса о разгаре
стволов, к тому же еще не вполне изученного, приведем лишь
те причины, которые вызывают разгар стволов, и те меры,
которые можно принять к его уменьшению.
Высокая температура, развивающаяся при взрывчатом пре-
вращении пороха в канале ствола за время выстрела, успевает
сообщиться слою стен ствола весьма малой толщины; по вылете
же снаряда нагревание прекратится. Наружные холодные слои
стен быстро, вследствие большой их теплопроводности, охла-
дят этот тонкий нагретый слой. Произойдет явление как бы
закалки его. Это действие увеличивается еще охлаждением
стен ствола струями воздуха, врывающимися в канал, при
открывании затвора для последующего заряжания.
Кроме того, этот нагретый слой вследствие расширения будет
стремиться удлиниться, чему холодные наружные слои сопро-
тивляются. Вследствие этого нагретый слой будет подвергнут
94
сильному сжатию, и Сели качества его материала невысоки, ой
может дать- трещину (наступит его раздробление). Этим можно
объяснить появление на поверхности канала мелкой сетки
трещин, которая наблюдается при большом увеличении. В этом
состоит тепловое действие пороховых газов.
Газы, получающиеся в канале ствола при выстреле, предста-
вляют смесь многих газов, обладающих различными свойствами.
От взаимодействия их с металлом стен ствола, являющимся не-
однородным как по строению, так и по составу, происходит
изменение как в составе, так и в строении тонкого слоя стен,
прилегающего к поверхности канала.
Этот процесс происходит тем энергичнее, чем выше темпе-
ратура, развивающаяся при газообразовании, чем большее коли-
чество газов (чем больше их плотность) получается в каморе
ствола. Большое значение, конечно, имеет и состав газов. На-
пример, свободные азот и водород способны растворяться
в металле стен, увеличивая жесткость металла, углерод в ме-
талле способен выгорать при действии окислителей, причем
микроструктура стали нарушается, цементит может образовать
феррит и углерод отжига.
Окись углерода образует с железом и другими металлами
нестойкие соединения — карбонилы, которые и уносятся газами
из ствола.
В этом состоит химическое действие пороховых газов.
Газы, будучи нагреты до высокой температуры и имея боль-
шую плотность, обладают вследствие этого сильным стремле-
нием расширяться, занять больший объем. Их частицы обладают
большой скоростью. Они, подобно вихрю, с силой ударяют по
препятствиям и, если окажется возможным, уничтожают их. По-
этому всякие неровности на поверхности канала орудия будут
либо задерживать движение частиц газов, обращая их кинети-
ческую энергию на разрушение стен, или, уступая их давлению
будут оторваны от стен.
В случае нахождения в канале ствола посторонних тел
(песчинок, соринок) они, проносясь с большою скоростью
с газами по поверхности канала, будут ее царапать или
вдавливаться в стенки ствола, производить в них изъяз-
вления, которые послужат началом дальнейшего разгара в этом
месте.
Давление газов на стенки, будучи не везде одинаковым, про-
изводит неравномерное расширение их, что может быть источ-
ником поверхностных надрывов и трещинок.
Металл пояска снаряда, вдавливаясь полями, оказывает этому
вдавливанию полей большое сопротивление, и затем вследствие
упругости он нажимает на поля, стремясь их раздробить. Если
металл стен орудия недостаточно тягуч, то под влиянием этого
давления он будет дробиться, выкрашиваться.
Это — механическое действие.
К механическому действию следует отнести также прорыв
газов между пояском и стенками канала ствола и между вы-
ступами на пояске и холостой гранью нареза. Последний зазор
95
по мере движения снаряда по каналу, вследствие истирания
выступа на пояске, будет постепенно увеличиваться.
Прорываясь сквозь узкие зазоры, газы вырывают металл стен
ствола и пояска.
При заряжании орудий унитарными патронами разгар проис-
ходит более быстро, что можно объяснить тем, что вследствие
допусков в длине гильз снаряд не всегда упирается пояском
в опорный конус каморы и получается зазор между ведущим
пояском и поверхностью канала.
Кроме того, газы, вырываясь из дульца гильзы, производят
сильный удар по стенкам ствола.
Наконец, можно сказать, что при прочих одинаковых условиях
разгар будет итти тем энергичнее, чем больше газов дает по-
рох. Например, сорт пороха, дающий на 1 кг 900 л газов, будет
не так разрушать стенки ствола, как порох, дающий 1000 л
газов на 1 кг.
Значение большого количества газов ясно само по себе, так
как с этим связано повышение давления и плотности газов.
2. Меры против разгара стволов
В соответствии с рассмотренными причинами, содействую-
щими разгару стволов, можно рекомендовать следующие меры
для ослабления разгара.
1. Понижение температуры газообразования. По-
роха нитроглицериновые дают вообще более высокую темпе-
ратуру, чем пироксилиновые, почему разгар стволов при зарядах
из первых порохов происходит быстрее., Пороха, прогрессивно
горящие, как разлагающиеся медленнее, должны давать низшую
температуру в стволе, почему эти сорта порохов также содей-
ствуют уменьшению разгара и сохранению срока службы орудия.
По опытам, произведенным в Америке с винтовочными ни-
троглицериновыми и пироксилиновыми порохами, получены
были следующие результаты.
Таблица 6
Средние отклонения на 1000 ярдов после различного числа выстрелов
и разными сортами порохов
Сорт пороха Число выстрелов, при котором еще сохраняется куч- ность боя Средние отклонения на 1 000 ярдов в дюймах
после 2 000 выстр. после 3 000 выстр. после ; 4000 выстр. после 5 000 выстр.
Нитроглицериновый с 30% нитроглице- рина . 2 000- 3 000 26,6 37,4
То же с 20% 3 000— 4 000 16,6 18,6 26,5
Пироксилиновый . . . 12 000-15000 15,2 15,8 16,3 16,9
96
2. В отношении химического действия пороховых газов можно
высказать пожелания применять порох такого состава, чтобы
при его взрывчатом превращении получались газы, не действу-
ющие на стенки ствола. Равным образом можно предъявить
некоторые требования к металлу стен ствола. Исследования
этого вопроса приводят к заключению, что следует подбирать
материал, возможно однородный по строению, т. е. металл
должен быть подвергнут надлежащей обработке.
Замечено, что жесткий металл более подвержен выгоранию,
чем мягкий, поэтому для изготовления стволов лучше брать
сталь с малым содержанием углерода и вводить в ее состав
различные примеси, повышающие качества без увеличения жест-
кости (хром, вольфрам).
Для выявления влияния качества металла на быстроту раз-
гара в Америке были поставлены опыты, результаты которых
приведены в табл. 7.
Обставлены опыты были следующим образом: в прочной
бомбе взрывали одно и то же весовое количество взрывчатого
вещества. В очко бомбы ввинчивались трубочки из различных
металлов с диаметром канала в 4 мм, т. е. с площадью сечения
канала 12,38 мм\ Через эти трубочки вытекали газы, причем
в них происходило выгорание металла, что приводило к увели-
чению площади сечения каналов трубочек. Степень увеличения
этой площади дает указание на большую или меньшую устой-
чивость металла при условиях опыта.
Таблица 7
Разгар трубочек из различных металлов, первоначальной пло-
щадью сечения 12,38 мм2, при наибольшем давлении
около 2300 ат
Материал
Площадь попе-
речного сече-
ния канала
после опыта
в мм2
Отношение
этой площади
к первоначаль-
ной
Мартеновская сталь ..........
Мартеновская сталь с 3% воль-
фрама .......................
Сталь с 3% никеля............
, „ 20% „ .........
55,44
58,63
62,07
72,69
4,5
4,7
5,0
5,9
Опыт показывает, что орудия из никелевой стали быстрее
разгорают, чем из стали, не содержащей никеля, что согласуется
с приведенными в таблице результатами американских опытов.
Более быстрое разгорание никелевой стали объясняется тем,
что никель, вступая в соединение с окисью углерода, легко
дает летучие соединения — карбонилы.
3. Поверхность канала должна быть очень хорошо отполиро-
вана, тогда газам, так сказать, не за что будет зацепиться, и они
будут без задержки скользить по поверхности канала.
/ Курс артиллерии
97
Канал необходимо содержать в чистоте, чтобы в нем не было
каких-либо посторонних тел. Необходимо очищать канал после
стрельбы и смазывать его для предупреждения ржавления. Как
известно, в результате ржавчины появляются изъязвления и пор-
тится полировка.
Металл для ведущих частей снаряда должен быть по возмож-
ности пластичен, чтобы в нем не развивались силы упругости,
производящие нажатие на поля.
Это особенно важно потому, что грани нарезов и поля, т. е.
выступы в стволе, охватываются газами с трех сторон и потому
более прогреваются, энергичнее напитываются азотом, водородом
и другими газами. Как известно, азот и водород увеличивают
жесткость стали, а потому нажатие упругого пояска легче
может привести к раздроблению жестких полей.
4. Принять все возможные меры к достижению обтюрации между
ведущим пояском снаряда и поверхностью канала ствола. Даже
такое простое приспособление, как папковая крышка, вкладывае-
мая в гильзу, уже значительно предохраняет ствол от разгара.
Опыт стрельбы из двух 76-лш пушек, причем из одной стрельба
производилась без папковых крышек, а из другой — с такими
крышками, после 2500 выстрелов показал, что вероятные откло-
нения первой получились раза в Р/2 больше, чем у второй.
Для устранения прорыва газов между поверхностью канала
и ведущим пояском снаряда принимаются различные меры.
В ряду этих мер особого внимания заслуживает обмазка ведущих
поясков специальной мазью, которая в момент выстрела запол-
няет все промежутки (зазоры) и, смазывая канал, предохра-
няет его от непосредственного действия газов.
Для получения надлежащих результатов смазка должна на-
дежно прилипать к снаряду, чтобы при заряжании она не отва-
ливалась. Так как при хранении снарядов с обмазкой может
получиться ее загрязнение, то желательно обмазывать снаряды
непосредственно перед стрельбой, значит, смазка должна удо-
влетворять требованию быстрого и незатруднительного обмазы-
вания ею снарядов.
Кроме того, она не должна вызывать порчи поясков и стенок
снарядов и стволов. Всем этим условиям довольно полно удо-
влетворяет состав из церезина (горный воск), олифы типограф-
ской, минерального масла с примесью извести и самого тонкого
графита (молекулярного)Ч
Опыт, произведенный с 254-мм пушками, показал, что при
стрельбе снарядами без обмазки одна пушка выдержала,
до потери кучности боя, 325 выстрелов, другая же, из ко-
торой стреляли обмазанными снарядами, выдержала 715 вы-
стрелов.
После 139 выстрелов из первой пушки получили вертикальное
вероятное отклонение 0,75 саж. и боковое 0,64 саж., тогда как
из другой пушки, из которой стреляли снарядами с обмазкой,
1 Прием обмазки снарядов предложен С, А. Погребняковым, который выра-
ботал также и различные виды мази.
98
вероятные отклонения соответственно получались 0,155 саж.
и 0,108 саж.
Обмазка снарядов, не вызывая особых неудобств, применяется
в орудиях нескорострельных и заряжающихся раздельно. В ору-
диях, стреляющих унитарными патронами, этот прием вызывает
много неудобств, почему здесь применяют особые обтюраторы,
представляющие папковые крышки, наполненные специальной
мазью. Опыты с такими обтюраторами дают хорошие резуль-
таты.
На основании опытов можно притти к заключению, что до-
стижение надлежащей обтюрации между ведущими частями и
поверхностью канала ствола имеет первостепенное значение для
сохранения долгосрочности службы ствола.
Итак, для уменьшения разгара ствола следует:
1) выбирать сорт пороха, дающий возможно низкую темпера-
туру газообразования, прогрессивно горящий;
2) выбирать сталь однородной структуры и надлежащего
состава (хромистую);
3) тщательно отполировывать и всегда содержать в чистоте
и исправности канал ствола;
4) применять обтюраторы.
К сказанному следует добавить, что разгар стволов зависит
от режима стрельбы. При скорой стрельбе разгорание идет
быстрее, чем при медленной.
Поэтому при стрельбе необходимо воздерживаться от про-
изводства скорой стрельбы, а в случаях необходимости ее про-
изводства время от времени делать перерывы, давая орудию
отдохнуть, оставляя затвор открытым.
К мерам удлинения срока службы ствола можно отнести
также лейнерование. Разгоревшие стволы исправляют путем
перестволения: ствол рассверливается, и в него вставляется
труба. При перестволении возможны изменения калибра орудия.
Увеличению срока службы орудийных стволов содействует
также тщательный уход за ними. Кампана свидетельствует,
что ему приходилось видеть 75-лш пушки, еще вполне исправ-
ные после 20000 выстрелов, благодаря тщательному уходу,
но приходилось видеть пушки, пришедшие в негодность после
4000 выстрелов, при плохом уходе1.
Разгар прежде всего обнаруживается в верхней части ствола,
и затем в этой части он развивается энергичнее. Поэтому по-
лезно после некоторого числа выстрелов повернуть ствол на
станке на 180°. Такая мера применяется в некоторых орудиях
больших калибров.
Явление более быстрого разгара по верхней части поверх-
ности канала можно объяснить тем, что вследствие веса сна-
ряда он лежит на нижней производящей канала и вверху мо-
жет образоваться зазор.
Разгар уменьшается при стрельбе уменьшенными зарядами,
поэтому можно рекомендовать такую стрельбу, если нет насто-
1 Кампана, Успехи артиллерийской техники, 1927 г., стр. 10.
7*
99
ятельной необходимости в большой начальной скорости. Разгар
возрастает быстрее, чем вес заряда. Справедливость этого
подтверждается следующей табличкой, составленной на осно-
вании службы английских гаубиц:
Число пучков в заряде Износ канала ствола в %
6 100
5 48
4 27
3 14
2 9
1 6
В этой табличке износ при заряде в 6 пучков при данном числе
выстрелов принят за 100%, тогда как износ при том же числе
выстрелов, но при других зарядах, выражается числами, указан-
ными в табличке.
Рис. 64. Разгар ствола при постепенном нарастании числа выстрелов
Разгар возрастает вместе с увеличением калибра орудия.
Эрр предлагает принять величину разгара пропорциональной
калибру1. На рис. 64 показано постепенное нарастание разгара
ствола при увеличении числа выстрелов.
3. Омеднение поверхности канала ствола
При стрельбе из орудий на поверхности каналов их стволов
замечается тонкий красный налет — омеднение канала.
Омеднение может быть объяснено натиранием медным пояс-
ком поверхности канала.
По мере износа канала ствола, когда его поверхность стано-
вится все более и более шероховатой, получается не только
1 Эрр, Артиллерия в прошлом, настоящем и будущем, 1925 г., стр. 177.
100
натирание поверхности канала медью пояска, но также и со-
страгивание меди. Получающиеся мельчайшие стружки силой
пороховых газов вдавливаются в стенки ствола, образуя как бы
чешуйки на поверхности канала, достигающие толщины 0,25
частью же мелкие кусочки меди расплавляются и оседают
на поверхности канала и снаряда, в особенности в запоясковой
части, а по мере увеличения разгара — ина корпусе снаряда.
Таким образом, омеднение делает поверхность канала менее
гладкой (портит полировку его), а потому содействует скорей-
шему разгоранию стен ствола.
Медный слой поверхности канала может быть удален меха-
ническим способом, при помощи напильников, наждака и т.п.
Все эти средства требуют, однако, тщательности в работе и
искусства, и потому работы подобного рода производятся только
на заводах или в мастерских.
Можно также применить химический способ — растворение
меди при помощи различных жидкостей, например, раствором
двухромовокалиевой соли и хромового ангидрида или насы-
щенным раствором углекислого аммония.
Замечено, что после производства холостых выстрелов омед-
нение уменьшается, что можно объяснить тем, что газы уносят
часть меди (выжигают ее). Уменьшению омеднения содействует
также вкладывание в заряд олова, но это еще недостаточно
изучено.
Для уменьшения и замедления образования омеднения можно
в войсковых частях рекомендовать следующие меры:
1) протирание канала орудия перед стрельбой;
2) смазывание канала сейчас же по окончании стрельбы до
остывания ствола;
3) тщательную чистку и мытье канала орудия керосином
после стрельбы.
ГЛАВА 10
ДЕЙСТВИЕ ВЫСТРЕЛА НА ЛАФЕТ
1. Введение
Ствол артиллерийского орудия в грубой схеме представляет
собой трубу. Для направления снаряда в цель необходимо
стволу орудия придать определенное положение в простран-
стве— выполнить наводку орудия. Для этой цели, а также и
для некоторых других — удобства обращения — ствол наклады-
вается на лафет.
В зависимости от назначения орудия и его свойства лафеты
бывают весьма разнообразными по своему устройству. Очень
широко распространены лафеты, служащие не только для удоб-
ного обращения с орудием в боевом положении, но также и
для перевозки. В этом случае лафеты снабжаются ходовыми
частями: колеса с осью, гусеницы, рессоры и т. п.
При стационарном расположении орудий лафеты не имеют
ходовых частей и по своей конструкции довольно резко отли-
чаются от лафетов первого вида.
Несмотря на это различие, к лафетам можно предъявить ряд
общих требований, сводящихся к следующим:
1) лафет должен быть прочным и живучим;
2) должен иметь механизмы для выполнения наводки ствола
в горизонтальном и вертикальном направлениях;
3) в целях достижения скорострельности работа по выполне-
нию наводки должна производиться быстро, легко и наводка
после выстрела не должна расстраиваться (сбиваться);
4) если орудие стреляет тяжелыми снарядами, лафет должен
иметь механизмы для облегчения заряжания;
5) лафет должен иметь средства для ограничения отката и
для самонакатывания;
6) лафет должен допускать стрельбу с любого грунта, при
разнообразных условиях местности;
7) лафет должен доставлять укрытие для действующих при
орудии номеров.
К лафетам, назначаемым для действия в маневренных боях,
предъявляется еще требование:
8) способствовать быстрой доставке орудия к месту боевого
применения и быстрой установке его для боя.
Имеющиеся в настоящее время на службе лафеты могут быть
отнесены к двум видам:
102
1) с откатом всего орудия, т. е. ствола и лафета вместе,-—так
называемые жесткие системы лафетов, и
2) с откатом орудия по оси — так называемые упругие1.
2. Общее устройство лафетов
Современные лафеты имеют примерно следующее устройство
(рис. 65). Основу составляет станок 1. Станок устанавливается
на местности при помощи хода 2 и хобота 3. Для удержания
станка при выстреле на месте служит сошник 7. В передней,
лобовой, части станка устраиваются цапфенные гнезда 9, в ко-
торые своими цапфами ложится люлька 4. В люльке помещаются
противооткатные устройства. На люльке лежит ствол 10,
соединяющийся с люлькой так, что он может относительно ее
перемещаться вдоль своей оси. В лобовой части лафета распо-
лагаются поворотный механизм 5 и подъемный 6. К станку или
Рис. 65. Схема общего устройства лафетов:
1 — станок; 2 — ход; 3 — хобот; 4 — люлька; 5— поворотный механизм; б — подъем-
ный механизм; 7 —сошник; 8- шитсвое прикрытие Р — цалфа; 10 — стьол;
11 — прицельное приспособление; 12 — правило
к оси хода (боевой оси) прикрепляется щитовое прикрытие 8.
Где-либо на люльке или на станке (иногда на стволе) крепятся
прицельное приспособление 11 и механизм для облегчения за-
ряжания. В хоботовой части, которою станок опирается на осно-
вание, в легких системах имеется правило 12 для выполнения
грубой боковой наводки.
В стационарных системах некоторые части, например ходовые,
сошник, правило, отсутствуют.
Станок2 составляется из двух станин, изготовляемых из сталь-
ных листов. Листы эти имеют загнутые края, что сообщает им
1 В настоящее время этот термин хотя и признается не отвечающим существу
дела и может к тому же вызвать недоразумение, но так как он уже довольно
прочно укрепился среди артиллеристов и так как другого подходящего, ко-
роткого определения не предложено, мы будем его придерживаться. Предла-
гается некоторыми лицами вторую категорию лафетов называть лафетами
с откатом по оси.
2 В настоящее время под станком обычно понимают основную часть ору-
дийной системы, на которой собираются различные механизмы.
103
жесткость; они связаны в одно целое связями при помощи за-
клепок.
Заклепки представляют стержни с полушаровой головкой
на одном конце. Раскаленную заклепку вставляют в отверстия,
проделанные в скрепляемых (сшиваемых) частях, и выступающий
ее конец расплющивают в другую полушаровую головку (рис. 66).
По остывании заклепка крепко стягивает скрепляемые ею части,
чем и достигается надлежащая
прочность заклепочного шва.
В настоящее время вводится
для соединения некоторых ча-
стей в станках электросварка.
Связи располагаются с таким
расчетом, чтобы получить на-
дежное и прочное соединение
двух станин в одно целое и
в то же время чтобы не сте-
снять движения люльки и ствола
наводке. Станины отстоят одна
I, что между ними свободно по-
Рис. 66. Заклепки
при придании ему углов
от другой на таком расст
метается люлька.
Передняя часть станин, в которой устраиваются цапфенные
гнезда, называется лобовой частью, или лбом, а задняя,
более суженная, называется хоботовой частью, или хо-
ботом.
Цапфенные гнезда, гнезда для боевой оси и хобот, как под-
вергающиеся большим усилиям, обыкновенно усиливаются на-
кладками, лодыгами и другими частями.
3. Силы, действующие на лафет при выстреле
Для устройства прочного лафета и его механизмов необходимо
рассмотреть те силы, которые действуют на лафет, и изучить
характер их действия.
Когда это будет изучено, нужно рассчитать все части лафета,
так чтобы ни в одной из них не получалось остающихся дефор-
маций.
Несмотря на кажущуюся простоту задачи, решение ее пред-
ставляет огромные затруднения, и по настоящее время, несмотря
на работы многих ученых и практиков, еще не имеется теории
лафетов, вполне решающей задачу.
Давление на дно канала передается лафету. Это давление
действует не мгновенно, а в течение некоторого промежутка
времени, который может быть подразделен на три периода
(рис. 67): 1) tx = ОА — от начала движения (смещения) снаряда
до момента, когда давление в канале ствола достигает наиболь-
шей величины; 2) t2 — AB— от момента, отвечающего наиболь-
шему давлению, до вылета снаряда из канала ствола; 3) t8 — ВС —
от момента вылета снаряда из канала ствола до полного пре-
кращения давления, так называемый период последействия
газов.
104
На рисунке кривая DEF изображает действительную зависи-
мость между давлением и временем, а ломаная линия (jGHC,
тесно переплетающаяся с кривой DEFt— приближенную, прини-
маемую, по предложению Дурлахова, при расчетах за истинную.
Эта ломаная линия, кроме того, дает (приближенно) закон
изменения давления в третьем периоде — периоде последействия,
когда снаряд уже вылетел из канала орудия.
Давление на дно канала (Рд№) связано в каждый данный мо-
мент с давлением на дно снаряда (Р ) уравнением:
где 6 — коэфициент, зависящий от характера действия пороха
в орудии и от состояния пороховых газов во время вы-
стрела;
р-— масса заряда;
т — масса снаряда.
6 изменяется в пределах
принимать равным */2.
Таким образом* давление
на дно канала Рдн является
величиной переменной; за-
кон изменения этого да-
вления во времени дает
график (рис. 67).
Зная закон изменения да-
вления, можно изучить за-
коны движения системы рис б7 к я давлеиий на
при выстреле — откат.
Для расчета лафета на прочность необходимо исходить из
наибольшего значения Рдн,
При выстреле пороховые газы давят на дно канала. Полное
давление на дно канала, или отдача:
р — р ЕЕ2..
кн дн 4
где d—диаметр дна канала — больше, чем калибр орудия.
Отдача направлена по оси канала ствола в сторону, прямо
противоположную движению снаряда.
Так как ствол представляет тело почти симметричное отно-
сительно оси канала как в геометрическом, так и в механиче-
ском отношении, то можно сказать, что его центр тяжести
лежит на оси канала ствола, а следовательно, и Ркн приложена
к центру тяжести ствола. Сила, приложенная к центру тяжести
тела, сообщает ему ускорение по направлению ее действия.
Следовательно, сила Ркн будет двигать ствол назад. Но ствол
соединен с лафетом, и поэтому он будет стремиться свое дви-
жение передать лафету.
В системах жестких, в которых не имелось противооткатных
приспособлений, лафет откатывался на 5—6 м и более в зави-
105
симости от условий стрельбы и от местных условий. Откат —
явление крайне нежелательное, так как приходится потом си-
стему накатывать на место, на что требуется время, следова-
тельно, уменьшается скорострельность, излишне утомляется
орудийный расчет и нарушается наводка, что опять-таки при-
водит к понижению скорострельности.
В системах упругих, в которых введены противооткатные
приспособления, ствол вместе с некоторыми другими частями
системы составляет так называемую откатную часть. При
выстреле откатывается только откатная часть, а лафет удержи-
вается на месте чаще всего сошником.
При движении откатной части в упругих системах ее энергия
расходуется: 1) на преодоление трений в различных направля-
ющих; 2) на аккумулирование энергии накатника, который при-
водит откатную часть, после окончания отката, в первоначаль-
ное положение; 3) на преодоление сопротивления тормоза от-
ката, который приходится вводить в состав противооткатных
устройств потому, что первые две работы обычно оказыва-
ются недостаточными для поглощения всей энергии отката.
Суммарное сопротивление откату R противооткатных
устройств получается во много раз меньше Ркн, потому что
живая сила (энергия) откатной части поглощается на некоторой
длине пути ее—-длине отката (X). А из механики известно, что
живая сила, приобретенная или потерянная на каком-либо пути,
равна произведению силы на пройденный путь:
где шот—масса откатной части;
v — скорость отката;
R—сопротивление откату;
X —длина отката.
Если взять прямоугольную систему координат и по одной
оси в некотором масштабе отложить X, а по другой R, предпо-
___,___________.а лагая сопротивление откату по-
Рис. 68. Схематический график ра-
боты откатных частей
стоянным на всей длине отката,
что, как увидим дальше, не-
верно, то произведение RX вы-
разится площадью прямоуголь-
ника ОАВС (рис. 68). Так как
противооткатные приспособле-
ния можно устроить с большим
или меньшим сопротивлением,
то можем получать разные длины
отката, определяемые ив усло-
вия, что
/?Х ws R^i =» , . ,
так как площади /?Х, R^ti R,^... измеряют одну и туже вели-
106
Таким образом, мы можем менять /? в довольно широких
пределах. В осуществленных системах колесного типа /? в 30—
35 раз меньше PKHi а у стационарных систем в 20—25 раз
меньше.
Эта сила R будет передаваться через цапфы люльки на станок,
почему в упругих лафетах расчет станка на прочность ведут
не на силу Ркн, а на силу R.
Откатные части при выстреле подвергаются действию сле-
дующих сил и реакций, возникающих в направляющих люльки
(рис. 69):
Ркн—полное давление на дно канала;
К—сопротивление откату, слагающееся из сопротивле-
ния тормоза отката, накатника и сил трения в саль-
никах
Ni и — реакции направляющих люльки;
и /.V2 — соответствующие им силы трения.
Рис. 69 Силы, действующие на откатные части
Эти силы приложены не в центре тяжести откатных частей О,
а потому дадут моменты Р/;не, Кс, N^x^/NJi и fN2ht где е—
расстояние между осью канала ствола и центром тяжести откат-
ных частей, называемое динамическим плечом; значения с, Л'-,
х2 и h ясны из чертежа.
Моменты N\XV и N2x2 при откате будут изменяться вследствие
изменения и х2.
Силы, приложенные к люльке (неоткатной части), передаются
остальной неподвижной части лафета, причем эти силы будут
направлены в обратную сторону по отношению к силам, прило-
женным к стволу.
ТакилГ образом, неподвижная часть будет подвержена дей-
ствию следующих сил (рис. 70):
К—сопротивление откату, приложенное в точке
на оси противооткатных устройств, причем
оси тормоза отката и накатника предполагаем
совпадающими;
и Л/а-—реакции на направляющих люльки;
fNi и fN2— силы трения на направляющих, направлены
вдоль направляющих;
1 К не то же самое, что 7?. R выражает сумму всех сопротивлений откату,
а К— только сопротивление противооткатных устройств, т. е. в R не входят
трения их на направляющих и пр.
10?
Qa — вес неподвижной части лафета, приложен
в центре тяжести его;
Млб, и —реакции основания.
Млб приложена в точках опоры колес на основание, причем
вследствие симметрии можно считать, что она приложена на
линии, соединяющей точки опоры колес, Nx6 и Тхб приложены
в центрах тяжести опорных поверхностей хобота и сошника.
Направление всех сил указано стрелками на рис. 70.
Рис. 70. Силы, действующие на лафет
Все эти силы дают проекции на горизонталь и вертикаль и мо-
менты относительно точки опоры сошника, показанные в сле-
дующей таблице.
Таблица 8
Силы, действующие на неподвижную часть лафета, их проекции
и моменты
Силы Проекции сил Моменты сил относительно точки опоры сошника Примечание
на горизонталь на вертикаль
К Д'cos — К sin ф к? Ось я-о в направле-
м — М sin —Nt cos <p —Ь\У1 на в сторону отката
/м cos <? —fNi sin <p №1 Ось у-ов направле-
ъ N2 sin <p cos ф МУз на вертикально вверх
fNi fN3 cos <? —fNt sin <? № Моменты положи-
Ол 0 -ол — (?л^х тельны, если они на- правлены в сторону
N.6 0 "лб подъема лобовой ча- сти
к.б 0 . н*б 0
Тхб —7*6 0 0
108
4. Устойчивость лафета при выстреле
Учитывая все действующие силы и моменты, можно составить
уравнения равновесия системы при выстреле, которые после
ряда преобразований примут следующий вид:
rrf=Rcos?;
N^ + N^Qs + Rsin?,
N„6L + Pxlle + RK-QiD^0,
где R —полное сопротивление откату, т. е. сопротивление тор-
моза плюс силы трения;
Q6 — вес орудия в боевом положении. Остальные обозначен
ния прежние и ясны из рис. 71.
Эти уравнения показывают, что действие выстрела на артил-
лерийскую систему с откатом ствола по направлению оси
канала приводится: 1) к, силе сопротивления откату, приложен-
ной в центре тяжести откатных частей и направленной парал-
лельно оси канала ствола в сторону отката, и 2) к паре сил,
стремящейся повернуть лафет около хобота лобовой частью
кверху.
Зная величину R, можно рассчитать лафет на прочность.
Уравнение же моментов дает указания, какими мерами можно
достичь устойчивости лафета при выстреле.
Уравнение
^6t + PKKe + RK-Q6D = 0
показывает, что для устойчивости системы при выстреле, т. е.
чтобы система не получила вращения в вертикальной плоскости
(чтобы система не прыгала), необходимо, чтобы сумма момен-
тов равнялась нулю. Но это условие не всегда может осуще-
ствляться, так как величина плеча К меняется с углом возвы-
шения. Вообще говоря, может быть:
X6£+P0e + W-Q4o|o.
Если
N^ + Pme + RK>QP,
то система получит вращение лобовой частью кверху, лафет
будет прыгать. Если
NJ-+P^+RK=Qp,
то это укажет, что система находится в безразличном состоя-
нии, колеса не прижимаются к основанию. Если
N^ + PKHe + RK<Q6D,
система колесами прижимается к основанию и не прыгает —
система устойчива.
109
Таким образом, для устойчивости лафета необходимо, чтобы
соблюдено было равенство моментов или неравенство послед-
него вида.
Так как силы, действующие на лафет, можно считать задан-
ными, то для получения равенства
Qft = NML + P^ + RK
необходимо менять величину плеч.
Плечо D, т. е. расстояние центра тяжести системы от точки
опоры хобота, выгодно увеличивать, так как при этом увеличи-
вается момент, прижимающий систему к основанию.
Плечо L выгодно уменьшать, не уменьшая, однако, D, что
можно достигнуть сближением в вертикальной проекции точки
опоры колес с центром тяжести, т. е. уменьшая L — D.
Плечо е выгодно уменьшать. При е = 0 момент Ркне совсем про-
падает.
При е<0 момент Ркне будет не опрокидывать, а прижимать
систему к основанию, т. е. будет увеличивать устойчивость.
В осуществленных системах чаще всего е >0 имеет небольшую
величину, но тем не менее момент Ркне, вследствие большой
величины Ркн, получается большим.
Плечо К — величина переменная, уменьшающаяся по мере уве-
личения угла возвышения, и при некотором угле возвышения,
когда направление силы R пройдет через точку опоры хобота,
плечо К, а следовательно, и момент RK обращаются в нуль. Если
представить стрельбу при = 0°, то видно, что # при прочих
одинаковых условиях зависит от высоты оси цапф, т. е. от рас-
стояния оси цапф от основания. В самом деле, сила R прохо-
дит близко к оси цапф, почему будем считать, что она прохо-
дит через эту ось. Тогда из рис. 71 ясно видно, что К при
стрельбе под углом возвышения 0° равно (приблизительно)
высоте оси цапф. От высоты оси цапф находится в зависимости
высота оси канала ствола (при угле возвышения 0°), так назы-
ваемая высота линии огня (Н). Поэтому для достижения устойчи-
вости системы при выстреле полезно понижать ось цапф, или
линию огня.
При заданных L, D и е неравенство
QP<NaL + P^ + RK
при некотором угле возвышения может обратиться в равен-
ство. Тот наименьший угол, при котором система не имеет
стремления подпрыгивать лобовой частью, называется п р.е дель-
ным углом вращения системы — ®пр.
При проектировании систем этот угол обычно задается, и для
его получения приходится изменять L, D,e, Н и R (длину отката).
У пушек, назначаемых для настильной стрельбы, <?пр допускается
не больше 5°, у гаубиц — до 15°.
ИО
Следует заметить, что при откате центр тяжести системы
перемещается назад, а потому момент Q6D будет умень-
шаться, и если при некотором угле возвышения осуществи-
лось равенство
Q6D = NML+P^e+R/<,
то оно будет справедливо лишь для начального момента отката.
С течением времени, вследствие уменьшения момента Q6D, это
равенство обратится в неравенство:
QJ)<NJ.+Pme + RK,
Рис. 71. Внешние силы, действующие на орудие
Для устранения этого приходится менять сумму моментов в
правой стороне неравенства. Рассматривая внимательно члены
этой суммы, легко понять, что единственная величина, которую
можно изменять, — это величина R, и ее надо, по мере увеличе-
ния отката, уменьшать. Так и делают в системах колесного
типа. В стационарных системах это обстоятельство не имеет
значения, так как там устойчивость системы достигается надеж-
ным ее закреплением на основании.
5. Устойчивость системы при накате
Необходимо рассмотреть вопрос об устойчивости системы и
при накате. В самом деле, при накате действует на систему
сила накатника, двигающая откатные части вперед. Вследствие
реакции эта сила вызывает движение системы назад. Но это
движение не происходит вследствие надежного сцепления ла-
фета с грунтом при помощи сошника. Сила накатника значи-
тельно меньше R, а потому ожидать нарушения устойчивости
по этой причине нет оснований.
Энергия, аккумулированная накатником, будет расходоваться
на накат во все время наката, почему скорость наката, если
не ввести сопротивлений накату, будет все время возрастать
Ш
и к концу наката может достигнуть значительной величины.
Вследствие этого в конце наката откатные части, обладая зна-
чительной энергией, произведут удар по неподвижной части
лафета вперед. В результате этого может произойти поворот
системы вокруг линии, соединяющей точки опоры колес,—
дульная часть орудия опустится, а сошник поднимется; возмо-
жен и выкат всей системы вперед, т. е. лафет не будет устой-
чив при накате.
Для устранения этого необходимо затормозить накат, с тем
чтобы откатные части пришли в исходное положение спокойно,
без толчков и ударов. Достигается это устройством тормоза
наката.
Тормоз наката оказывает сопротивление накату а реакция
тормоза наката будет толкать систему вперед, стремиться про-
извести выкат системы вперед. При проектировании лафета
необходимо рассчитывать его и на устойчивость при накате.
6. Скорости отката и наката
Чтобы лучше себе представить работу противооткатных при-
способлений, изобразим ее графически (рис. 72). Если бы не
скорости отката и работы
противооткатных приспо-
соблений при откате
было сопротивлений откату, то ско-
рость откатных частей W при откате
возросла бы до некоторого максимума
в момент прекращения последействия
газов.
К этому моменту откатные части
прошли бы путь а затем с этой ско-
ростью продолжали бы двигаться рав-
номерно, и закон изменения скорости
в зависимости от пути изобразился бы
кривой OWB. Но откату сопроти-
вляется сила R, которая составляется
из трения Т, сопротивления накатника П
и сопротивления тормоза отката Ф:
R— Ф П 4~ 7*.
Силу Т можно принять изменяющейся по некоторому закону,
изображенному линией CD. Силой fl при проектировании также
задаются; предположим, что она изменяется по закону EF.
Тогда силу Ф подсчитывают так, чтобы на требуемой длине
отката привести скорость отката к нулю и чтобы лафет при
откате был устойчив, т. е. силу Ф делают переменной.
Допустим, что длина отката X выражается отрезком OG. Тогда
площадь OCDG измеряет работу трения, площадь CEFD— работу
накатника1. Если допустить, что вся энергия отката выражается
1 Если при построении кривой EF за начало отсчетов принять линию CD.
112
площадью OJKG, то работа тормоза на пути X должна быть
равна работе, измеряемой разностью площадей:
OJKG — (OCDG + CEFD).
При этом условии откатные части, пройдя путь X, остано-
вятся.
Из диаграммы видно, что Ф не может быть величиной по-
стоянной, а должно изменяться как в соответствии с измене-
нием скорости отката, так и исходя из условий устойчивости
системы.
Пусть закон изменения Ф, удовлетворяющий этому требова-
нию, таков, что общее сопротивление откату
Я = Т
Рис. 73. Схема изменения
скорости наката и работы
противооткатных устройств
при накате
изменяется по закону кривой. LMN, и площадь OLMNG равно-
велика площади OJKG, тогда отрезок OJ или, что все равно,
GK, представляет собой среднее сопротивление откату.
Под действием всех указанных сопротивлений скорость отката
будет уже изменяться не по закону кривой OWB, а по некото-
рой кривой OPG.
В конце отката скорость равняется нулю, и откатные части
остановились на откате. Работа сил трения и сопротивления
тормоза отката перешла в теплоту и,
можно сказать, пропала для системы.
Работа же накатника аккумулирова-
лась в виде сжатия пружин, либо
воздуха, либо другого какого-либо
упругого тела.
Когда откат закончился, эта энергия
может проявить свое действие, нака-
тывая откатные части силой П.
Если допустить, что никаких сопро-
тивлений этому движению нет, то ско-
рость наката будет в течение наката
изменяться по некоторому закону, изо-
бражаемому линией GSW (рис. 73), при-
чем окончательная скорость наката
меньше, чем была наибольшая скорость отката, так как работы
трения и тормоза отката для нашей системы, можно сказать,
пропали, а возвращается лишь работа накатника, выражаемая
площадью CEFD. Но тем не менее величина скорости в конце
наката будет велика, и система получит сильный толчок
вперед.
В действительности часть энергии накатника будет израсхо-
дована на преодоление работы трений и на -сопротивление
накату тормоза отката, а остальную часть приходится погло-
щать особым тормозом наката, конструируемым так, чтобы ско-
рость подвижных частей к концу наката привести к нулю и
чтобы система была устойчива во все время наката.
значительно
8 Курс артиллерии
ИЗ
На графике (рис. 73) принято, что работа трения выражается
площадью OCDG, как и при откате. Работа тормоза отката при
накате изображена площадью DTC, а остальную работу, равную
OEFG — (OCDG + COX'),
поглотит тормоз наката. Закон изменения скорости наката выра-
зится не кривой GSW, а некоторой кривой GYO.
Приведенный график показывает, что сопротивление тормоза
наката накату должно быть величиной переменной, изменяю-
щейся по определенному закону.
Для смягчения возможных толчков в конце наката вводятся
в систему противооткатных устройств буферы.
ГЛАВА И
ПРОТИВООТКАТНЫЕ УСТРОЙСТВА
1. Сила сопротивления тормоза отката
Тормозы отката и наката применяются почти исключительно
гидравлические, т. е. основанные на применении в них жидкости.
При откате жидкость в тормозе пробрызгивается из одной
части цилиндра тормоза в другую через узкие отверстия и щели,
и на это пробрызгивание расходуется большая работа. Вели-
чина этой работы зависит от размеров и формы отверстий, ско-
рости, сообщаемой частица.м жидкости, и от свойств самой
жидкости — ее удельного веса и вязкости.
Общая схема устройства гидравлического тормоза состоит
в следующем (рис. 74).
К неподвижной части системы прикрепляется цилиндр тор-
моза 1. В цилиндре помещается поршень 3 со штоком 2. Послед-
ний шарнирно или жестко скре- ;
пляется с откатными частями.
Цилиндр заполняется жидко-
стью, обычно веретенным (по-
лучаемым из нефти) маслом, или
смесью из воды и глицерина.
Поршень имеет либо отвер-
стия, либо его диаметр делается
несколько меньше диаметра вну-
в
Рис. 74. Схема устройства тормоза
отката;
/ — цилиндр тормоза; 2 — шток; 3 — поршень
тренней полости цилиндра, или, наконец, делаются канавки на
внутренней поверхности цилиндра.
При выстреле откатные части, откатываясь, будут передви-
гать в сторону отката и поршень. Цилиндр же тормоза будет
оставаться на месте. Поэтому жидкость будет переливаться
через отверстия или зазоры по другую сторону поршня: из объема
А в объем В, освобождающийся по мере перемещения поршня.
Для того чтобы жидкость заставить переливаться, пробрызги-
ваться из одной части цилиндра в другую, нужно приложить
силу, значит, жидкость представляет сопротивление такому
пробрызгиванию, выражаемое некоторой силой. Эта сила со-
ставляет сопротивление тормоза Ф.
Найдем величину сопротивления тормоза. Для этого приме-
ним уравнение работ. Когда на тело действует лишь одна сила,
то живая сила тела, приобретенная им (затраченная) на каком-
либо пути, равняется работе силы на том же пути.
8*
115
В данном случае имеется одна сила сопротивления тор-
моза Ф, действующая на длине отката X. Если допустить, что
эта сила постоянна, то ее работа выразится произведением ФХ.
Приобретенная пробрызнутой жидкостью живая сила будет:
mw2 mw^
~2 2“ ’
где tn— масса пробрызнутой жидкости;
w — скорость, с которой она протекает через отверстия;
w0 — начальная скорость жидкости.
Так как обычно начальная скорость жидкости равна нулю, то
можем написать равенство:
фх = ^-2.
Массу т найдем следующим образом. Обозначим площадь,
толкающую жидкость, через А. Эта площадь не равна площади
поршня, а меньше ее на площадь сечения штока, при устройстве
тормоза по схеме рис. 74. Так как при откате поршень переме-
стится на всю длину отката, то он вытеснит объем жидкости,
равный произведению площади А на длину отката X. Умножив
полученный объем ЛК на удельный вес жидкости S, получим вес
вытесненной жидкости ЛХо. Поэтому
и написанное раньше уравнение примет вид:
ФХ = и Ф=£8®2.
2g 2g-
Скорость пробрызгиваемой жидкости будет найдена следующим
путем. Объем вытесненной жидкости должен равняться объему
пробрызнутой жидкости, так как жидкости считаются несжи-
маемыми. Объем вытесненной жидкости в любой промежуток
времени t равен площади А, умноженной на путь, пройденный
поршнем за этот промежуток времени, Vtt где V—скорость
отката, т. е. этот объем равен AVt. Объем же жидкости, про-
текшей через отверстия, равен cvwt, где а — площадь отверстия,
через которое пробрызгивается жидкость.
Приравнивая эти два выражения и сокращая на tt получим:
откуда
cuw = AV,
w = - V.
а
Подставляя это выражение, вместо w, в уравнение для Ф,
найдем:
~ 2g аа V ~ 2g а* '
116
Однако подсчитанная по этой формуле величина Ф не будет
точно выражать сопротивление тормоза, потому что часть жи-
вой силы отката расходуется не только на пробрызгивание
жидкости, но и на преодоление внутреннего трения между ее
частицами и на изменение вида струй пробрызгиваемойжидкости.
Сопротивление тормоза зависит еще и от вязкости жидкости.
Поэтому в приведенное выражение нужно ввести некоторый
поправочный коэфициент, зависящий от вязкости жидкости.
Тогда последнее равенство примет такой вид:
Следует иметь в виду, что сила Ф, как противодействующая
откату, является силой отрицательной, и это при решении во-
просов нужно иметь в виду.
Итак, сопротивление гидравлического тормоза зависит от его
конструкции (А и а), от свойств жидкости (8 и k) и от ско-
рости движения откатывающейся системы (V).
Для работы большинства, если не всех, механизмов выгодно,
чтобы работа их совершалась по возможности равномерно.
При этом условии проще расчет и надежнее служба всех ча-
стей механизма. Поэтому желательно придать такую конструк-
/ V\2
цию тормозу, чтобы ( — ] было величиной постоянной во все
время отката
Но мы видели, что в колесных системах необходимо для их
устойчивости изменять Ф по некоторому закону.
Выражение
называемое часто формулой Кане, дает пути к этому решению.
Если выбрана жидкость (k и 8) и площадь А, то для измене-
ния величины Ф имеется возможность изменять а, учитывая при
этом изменение и V,
Коэфициент k зависит от многих условий: свойств жидкости,
очертания отверстий, их кромки, по всей вероятности, зависит
от давления в жидкости и скорости ее движения. Определяют
его на основании опытов, причем разными лицами даются раз-
личные значения, но близкие к 1,5.
Таким образом, желаемый закон сопротивления гидра-
влического тормоза может быть получен за счет изменения
величины площади отверстий для перетекания жидкости,
т. е. за счет изменения площади регулирующих отверстий.
Величиной площади регулирующих отверстий достигается
также изменение длины отката: чем меньше их площадь, тем
короче откат, и обратно, чем больше эта площадь, тем откат
длиннее.
Эта же формула дает возможность рассчитать отверстия для
перетекания жидкости в тормозах наката,
117
2. Устройство деталей, регулирующих отверстия для
перетекания жидкости в тормозах отката и наката
Мы выше видели, что сопротивление тормозов отката и на-
ката должно быть переменным, изменяющимся по желаемому
закону, для чего отверстия для перетекания жидкости необхо-
димо делать переменными на всем протяжении отката или на-
ката.
Для получения переменных сечений на практике применяются
различные устройства.
1. Тормоз веретенного типа. Этот тормоз имеет ре-
гулирующее кольцо 4 постоянного отверстия (рис. 75) с про-
ходящим сквозь него веретеном, или контрштоком, 3 перемен-
ного сечения.
При выстреле ствол и связанный с ним цилиндр тормоза 1
откатываются, а шток 2, связанный с люлькой, остается на
месте, поэтому передняя стенка цилиндра тормоза будет да-
вить на жидкость. Под действием этого давления жидкость
Рис. 75. Схема тормоза отката веретенного типа:
1 — цилиндр тормоза; 2 — шток; 3 — веретено; 4 — регулирующее кольцо
будет продавливаться через отверстия в поршне и затем пой-
дет частью в зазор между регулирующим кольцом 4 и верете-
ном 3, которое движется вместе с цилиндром тормоза, а другой
поток жидкости пойдет внутрь штока между веретеном и кана-
лом штока.
Так как веретено по своей длине имеет переменные сечения,
то отверстие между регулирующим кольцом и веретеном будет
во время отката все время изменяться. Конфигурация веретена
подбирается (рассчитывается) так, чтобы отверстие между ре-
гулирующим кольцом и веретеном, а следовательно, и сопроти-
вление откату изменялось по желаемому закону.
Для образования переменных сечений иногда делают цилин-
дрическое веретено, срезанное плоскостями, наклонными к оси
цилиндра, — снимают лыски. В этом случае регулирующее кольцо
плотно охватывает веретено. В снятых местах веретена между
регулирующим кольцом и веретеном образуются сегменто-
образные просветы переменной величины, через которые будет
продавливаться жидкость.
2. Тормоз отката с канавками в цилиндре. В этом
тормозе поршень 4 (рис. 76) делается сплошным, а в стенках
цилиндра 1 делаются канавки с переменной площадью сечения.
При откате жидкость пробрызгивается лишь через канавки 3,
обтекая поршень 4.
118
3. Тормоз отката со шпонками. Этот тип тормоза
является по существу видоизменением предыдущего. В поршне 4
(рис. 77) делаются пазы постоянного поперечного сечения. В эти
пазы входят шпонки 3 (выступы) переменного сечения по длине
укрепленные на внутренней поверхности цилиндра.
L
Рис. 76. Схема тормоза отката с канавками в цилиндре:
I — цилиндр тормоза; 2 — шток; 3 — канавки; 4 — поршень
по LN
Этот прием получения отверстий переменного сечения дешевле
и проще осуществляется, чем предыдущий, — не нужно выби-
рать внутри цилиндра канавок сложного очертания, а лишь
выбрать пазы в виде ласточкина хвоста, в которые и вставить
шпонки переменной высоты.
по LN
Рис. 77. Схема тормоза отката со шпонками:
1 — цилиндр тормоза; 2 — шток; 3 — шпонки; 4 — поршень
4. Клапанные (золотниковые) приспособления, пере-
крывающие последовательно отверстия в поршне (рис. 78).
В‘ цилиндре тормоза 1 выделываются канавки, идущие по вин-
товой линии с переменным шагом (переменной крутизны).
2
Рис. 78. Схема тормоза отката с клапаном (золотником):
1 — цилнидр тормоза; 2 — поршень; 3 —клапан (золотник) отката; 4— кла-
пан (золотник) наката
В эти канавки входят выступы поршня 2, который может сво-
бодно вращаться на штоке. Позади поршня на штоке посажен
клапан (золотник) 3 так, что он может немного перемещаться
продольно по штоку, но не может вращаться вокруг штока. При
119
1 2 3 5 4 7 6
Рис. 79. Схема тормоза отката
с нагруженным клапаном:
1 — цилиндр тормоза; 2 — шток;
3 — поршень; 4 — клапан; 5 — ныряло;
6 — гайка; 7 — пружина
откате цилиндр тормоза остается неподвижным, а шток с пор-
шнем и золотником откатываются.
На золотнике сделаны фигурные выступы, которые при от-
кате перекрывают отверстия во вращающемся поршне и тем
изменяют величину отверстий для прохода жидкости.
5. Нагруженные клапаны, устраиваемые, например, по
следующей схеме (рис. 79). В поршне 3 сделано несколько
цилиндрических каналов, в которые входят маленькие веретена
(ныряла) 5, укрепленные на клапане 4.
Клапан может скользить по штоку 2,
но этому препятствует пружина 7,
поджимаемая гайкой 6. Допустим,
что при откате движется цилиндр
по направлению, указанному стрел-
кой. Тогда жидкость устремится по
каналам поршня, нажмет на клапан
и отодвинет его, и тем больше, чем
больше давление жидкости, т. е. чем
больше скорость отката и чем меньше
сопротивление пружины. При отодви-
гании клапана ныряла будут выхо-
дить из каналов поршня, и между
нырял будут образовываться кольце-
вые отверстия, через которые жидкость и будет переливаться.
По мере падения скорости отката пружина 7 будет переме-
щать клапан 4 обратно, и указанные отверстия будут умень-
шаться. Таким образом, величина отверстий будет изменяться
в соответствии с давлением жидкости и сопротивлением пру-
жины. Последнее можно отрегулировать для получения желае-
мой длины отката.
3. Дульные тормозы
поверхностями каналов и
Идея дульных тормозов возникла еще в 60-х годах прошлого
столетия. Она состоит в том, что пороховым газам дают выход
ствола на небольшом рас-
по каналам, проделанным в стенках
стоянии от дула или в особых ча-
стях, навинчиваемых на дульную
часть ствола. Каналы эти направля-
ются либо перпендикулярно к оси
канала ствола, либо, чаще, уклоня-
ются назад. Такое направление кана-
лов заставляет газы менять напра-
вление их движения, благодаря чему
создается давление на передние грани Рис. дульНый тормоз
отверстий. Это давление производит Трейль-де-Болье
торможение ствола при откате.
Первый подвергнутый испытанию дульный тормоз, предло-
женный в 1864 г. Трейль-де-Болье, имел устройство, показанное
на рис. 80.
В настоящее время дульные тормозы устраиваются весьма
разнообразно, но по этой же идее. В зависимости от устройства
120
современные дульные тормозы поглощают 25—50% энергии от-
ката. Увеличивая поверхности, на которые давят газы, можно
получить и больший эффект.
По некоторым опытным данным, при применении дульного
тормоза уменьшается прыжок лафета на 50—70%, увеличивается
начальная скорость на 0,5—1,0%, и несколько понижается сила
звука выстрела.
Располагая выходные отверстия дульного тормоза только
в верхней части и по бокам, можно увеличить момент, прижи-
мающий дульную часть ствола
при выстреле книзу и тем
самым достигнуть большей
устойчивости системы при вы-
стреле. Такой дульный тор-
моз имеется в бикалиберной
пушке 70/32 завода Шкода
для ствола малого калибра, у
которого отверстия имеют
наибольшие размеры вверху,
Рис. 81. Схема современного дульного
тормоза
книзу же размеры их посте-
пенно уменьшаются, и на нижней части отверстий вовсе нет.
При этом, однако, получается малая производительность дуль-
ного тормоза — около 20%.
Дульные тормозы, направляя газы перпендикулярно оси ка-
нала ствола или даже несколько назад, тем самым способ-
ствуют демаскированию орудий, так как газы поднимают пыль.
Для уменьшения этого недостатка полезно отверстия в дульных
тормозах располагать лишь по сторонам дульного тормоза
(рис. 81).
4. Накатники
Простейшими накатниками являются откатные клинья и на-
клонные поворотные рамы. Но они очень несовершенны: на-
катывают резко, возможны выкаты вперед, или требуются
особые ограничители таких выкатов (ноккеры, упоры, брусья),
возможны также недокаты и сбивание системы в сторону.
В современных системах применяются особые накатники. Со-
временные накатники по их устройству можно отнести к двум
видам: пружинные и воздушные (пневматические).
В первых пользуются для наката упругостью пружин, сжи-
маемых при откате, во вторых — упругостью воздуха, также сжи-
маемого при откате за счет энергии отката. И те и другие на-
катники хорошо выполняют свое назначение. К выгодам воз-
душных накатников относятся меньший вес и большая плав-
ность (спокойствие) работы. Но им свойственна утечка воздуха,
отчего работа накатника теряет свою правильность. Впрочем,
и пружины могут садиться и терять свою упругость. Уход за
воздушным накатником и содержание его в исправности счита-
ются более сложными и трудными. В общем же трудно отдать
предпочтение тому или другому виду накатника, чем и объ-
ясняется широкое распространение и тех и других.
121
Сущность устройства пружинного накатника состоит в сле-
дующем (рис. 82). На цилиндр тормоза 2 или на специальный
стержень надета колонка пружин 4, упирающаяся одним концом
в головку или закраину 6 цилиндра тормоза, а другим (задним) —
в дно люльки 1.
При откате цилиндр тормоза, двигаясь назад, сжимает пру-
жины между своей закраиной и дном люльки, которая остается
неподвижной. К концу отката закраина займет положение 7.
Когда откат окончится (скорость его будет равна нулю), пру-
жины своей упругостью накатят откатные части на место.
Пружинная колонка составляется из нескольких отдельных
пружин, обычно разделенных между собой подвижными пере-
городками— шайбами 3. Это делается в целях удобства пере-
возки запасных частей: меньше вес каждой части, и короткие
пружины удобнее укладывать. Кроме того, пружина при сжатии
развертывается, раскручивается, а при разжатии завертывается,
закручивается. Закручиваясь и раскручиваясь, она может вызы-
вать поворот головки цилиндра тормоза, которая обычно
Рис. 82. Схема пружинного накатника:
1 — люлька; 2 — цилиндр тормоза; 3 — шайба; 4 — пружины; 5 — шток; б — закраина
цилиндра; 7 — положение закраины при откате
ввинчивается в цилиндр, или крышки люльки, и такое действие
пружины будет тем значительнее, чем длиннее пружина. При
составлении колонки пружин берут пружины, поочередно зави-
тые налево и направо, тогда закручивание одной будет уничто-
жаться закручиванием в другую сторону другой, а потому
головка цилиндра тормоза и крышка люльки не будут испыты-
вать никаких напряжений от этой причины.
Для устранения вредного влияния закручивания и раскручи-
вания пружин между их концами и опорными поверхностями
(закраина поршня, дно люльки) прокладываются кольца или
шарикоподшипники. Эта мера применяется не только в накат-
никах, но и в других механизмах, в особенности если прихо-
дится пользоваться длинными пружинами, подвергающимися
сжатиям и растяжениям на большую длину, — большая стрела
сжатия, например, в уравновешивающих механизмах.
В настоящее время при устройстве пружинных накатников все
более и более широкое применение находят пружинные накат-
ники с телескопическим расположением пружин.
Сущность устройства телескопических накатников поясняется
схемой на рис. 83. По этой схеме каждая пружина сжимается
на величину, приблизительно вдвое меньшую, чем при приме-
122
нении одиночной пружины, а следовательно, работает в более
выгодных условиях. Нетрудно видеть, что по этой схеме
можно устроить накатник и с большим числом пружин — 3, 4
и т. д.
Это приведет к тому, что все пружины при откате будут
весьма мало напряжены, но это покупается ценой значитель-
ного утяжеления системы.
Рис. 83. Схема телескопического пружинного накатника:
/ — люлька; 2 —труба; 3 — шток с закраиной; 4— наружная колонна пружин; 5 — вну-
тренняя колонна пружин
Воздушный накатник в схеме состоит из резервуара для
воздуха 2 и цилиндра 1 с поршнем 4 (рис. 84), сообщающихся
между собой при помощи отверстий или соединительных ка-
налов.
Поршень при помощи штока 3 соединен с люлькой и в откате
поэтому не участвует. Весь цилиндр накатника и часть воздуш-
ного резервуара наполнены жидкостью. Количество жидкости
в накатнике определяется таким образом, чтобы при всех углах
Рис. 84. Схема воздушного накатника:
1 — цилиндр накатника; 2 — воздушный резервуар; 3 — шток; 4 — поршень
возвышения соединительное отверстие было закрыто жидкостью,
с тем чтобы воздух не мог попасть в цилиндр накатника.
При выстреле цилиндры вместе со стволом двигаются назад.
Жидкость неподвижным поршнем будет перегоняться через
отверстие или соединительные каналы в воздушный резервуар
и к концу отката дойдет до уровня АВ, сжав воздух в объеме
ABCD.
Когда откат прекратится, то воздух своей упругостью будет
выталкивать жидкость из резервуара в цилиндр накатника.
Здесь жидкость будет давить на переднюю крышку цилиндра
123
и на поршень. Но так как поршень неподвижен, то давление
жидкости на него ничем не проявится. Давление же на крышку
цилиндра накатника побудит его, а стало быть, и салазки и свя-
занный с ними ствол двигаться вперед.
Для того чтобы откатные части удерживались надежно в пе-
реднем своем положении и чтобы предупредить возможность
недоката, пружинные или воздушные накатники должны быть
предварительно поджаты на достаточную величину, например
у 7&-мм пушки обр. 1902 г. пружины предварительно поджаты
на 250 кг, у 107-л/л« пушки обр. 1910 г.—воздух на 1240 кг,
у 122-л/л« гаубицы обр. 1909 г. — пружины на 558 кг, у 122-лш
гаубицы обр. 1910 г. — воздух на 658 кг, у 152-мм полевой
гаубицы — воздух на 1135 кг и т. д.
В последнее время воздушные накатники часто изготовля-
ются из труб, причем цилиндр накатника, наполненный жид-
костью, помещается внутри воздушного резервуара. Благодаря
такому расположению вся конструкция получается более ком-
пактной.
На рис. 85 изображен накатник, устроенный по этой схеме.
При откате шток 4, скрепленный со стволом, откатывается и
увлекает за собой пор-
шень 3. Поршень гонит
жидкость, которая через
окно 7 переливается в на-
ружный цилиндр 1 и сжи-
мает в нем воздух 6.
По окончании отката воз-
дух будет своей упругостью
выдавливать жидкость из
цилидра 1 в цилиндр 2, а
Рис. 85. Схема воздушного накатника из
труб:
1 — наружный цилиндр; 2 — внутренний цилиндр
3 — поршень; 4 — шток; 5 — жидкость; 6 — воздух;
7— окно
жидкость произведет да-
вление на все стенки внутреннего цилиндра 2, а значит, на его
дно и на поршень. Так как дно неподвижно, то давление на
поршень побудит его двигаться вперед, и это движение через
шток сообщится всем откатным частям.
При устройстве воздушных накатников следует обращать
особое внимание на устранение утечки воздуха. В приведенных
схемах воздушных накатников это достигается тем, что пор-
шень и сальниковые приспособления, где возможно ожидать
утечки воздуха, не подвергаются непосредственно давлению
воздуха, а отделены от него жидкостью, которая, конечно, го-
раздо труднее протекает в различные щели, чем в воздух.
Таким образом, здесь жидкость является не только передатчиком
давления на воздух при откате или давления воздуха на пор-
шень при накате, но и гидравлическим запором, предупреждаю-
щим утечку воздуха.
Воздух обладает, вследствие присутствия в нем кислорода,
окислительным действием, что служит причиной коррозии
(разъедания) деталей противооткатных устройств. Для пре-
дупреждения этого рекомендуется вместо воздуха наполнять
накатники азотом.
124
Наполнение накатников газом производится либо при помощи
насосов, либо из баллонов. Замена воздуха азотом возможна
лишь при применении баллонов, что представляет некоторое
неудобство, заключающееся в необходимости возить баллоны.
5. Тормозы наката и буферы
Как уже было сказано выше, энергия накатника при накате
только частью расходуется на преодоление трений в различных
частях (на направляющих, в сальниках). Так как пружины или
воздух имеют предварительное поджатие, то накат происходит
довольно энергично, и откатные части, если не принять спе-
циальных мер, при накате будут останавливаться в конце наката
с ударом, из-за чего будет сбиваться наводка т. е. лафет не
будет устойчив при накате. Для устранения этого недостатка
устраиваются тормозы наката, подобно тому как устраиваются
тормозы отката, т. е. при накате жидкость в тормозе наката
продавливается через отверстия переменного сечения.
Предварительное поджатие накатника рассчитывается на пре-
одоление трений и на преодоление слагающей веса откатных
частей при больших углах
возвышения, а потому при
малых углах возвышения,
даже и при применении
тормоза наката, можно ожи-
дать довольно сильного
удара откатных частей
в конце наката о неподвиж-
ные части, что приводит
также к сбиванию и рас-
стройству установки. Для
наката, вводятся буферы и в последнее время — приспособле-
5/23
Рис. 86. Буфер:
1 — люлька; 2—цилиндр, накатника; 3 —шток;
4 — поршень; 5—буфер
устранения этого, кроме тормоза
ния для изменения сопротивления тормоза наката с измене-
нием углов возвышения, действующие подобно тому, как
работают приспособления для получения переменной длины
отката, как об этом будет сказано дальше.
Буферы устраиваются весьма разнообразно. Очень часто бу-
ферами служат кожаные или резиновые кольца, прокладываемые
между частями, которые при накате могут ударять одна по
другой, например (рис. 86) между передней стенкой люльки 1
и передней стенкой цилиндра накатника 2.
Иногда буферы делаются из пружин, дающих малые стрелы
сжатия (пружины тарельчатые или кольцевые), с тем чтобы
откатные части упругостью пружин буфера не были отодвинуты
назад.
6. Компенсаторы
Энергия отката, расходуемая на переливание жидкости в про-
тивооткатных устройствах, как уже было сказано, перехо-
дит в теплоту. Вследствие этого жидкость нагревается, рас-
ширяется и стремится занять больший объем.
125
В тормозе отката увеличение внутреннего объема может быть
получено за счет выхода штока, т. е., иначе говоря, увеличение
объема жидкости приведет к недокатам откатных частей.
Разогревшаяся жидкость будет иметь меньший удельный вес,
ее сопротивление откату будет меньше, поэтому можно ожидать
при нагреве жидкости увеличения отката. С другой стороны,
в накатнике, если он воздушный и устроен по схемам, данным
ранее, расширение жидкости приведет к уменьшению объема
воздуха и увеличению его давления, в связи с чем сопротивле-
ние накатника откату увеличится, следовательно, длина отката
может уменьшиться, а накат будет происходить более энергично.
Словом, правильная работа противооткатных устройств будет
нарушена. В особенности вредно явление недокатов по-
тому, что действие некоторых механизмов связано с накатом
откатных частей, например действие толкача, которым произ-
водят выстрел, или полуавтоматики и автоматики в некоторых
системах и т. п.
Для устранения недокатов необходимо в этом случае выпу-
стить некоторое количество жидкости, а при продолжительной
стрельбе необходимо выпускать даже несколько раз, так как
жидкость будет продолжать нагреваться.
При перерыве в стрельбе жидкость остынет, ее объем умень-
шится, и тогда придется жидкость доливать, иначе будут полу-
чаться большие, резкие откаты.
При продолжительной стрельбе жидкость может дойти до
кипения, тогда получатся большие недокаты, и даже возможны
повреждения лафета. Для предупреждения этого стрельбу нужно
прервать. Выпуская жидкость, доведенную до кипения, нужно
следить, чтобы ее не вытекло слишком много вследствие да-
вления пара.
Таблица 9 показывает температуры жидкости в тормозе и не-
докаты при стрельбе из полевой гаубицы снарядом весом 15 кг,
при начальной скорости 475 м]сек, весе откатных частей 620 кг,
заряде 0,8 кг, весе жидкости в тормозе 9 кг, скорости стрельбы
2 выстрела в минуту и при угле возвышения О01.
Таблица 9
Температура жидкости и недокаты в зависимости от нагрева жидкости
Число выстрелов Темпера- тура жид- кости в гра- дусах Недокат при угле возвыше- ния 0° в мм Примечание
120 117 При температуре около 200° начи-
200 165 115 нается кипение жидкости. Температура
275 200 190 кипения высокая, так как жидкость на-
285 200 190 ходится под большим давлением
871]д3(^Рдь е’ Проектирование артиллерийских систем, Лафеты, II, стр. 86—
126
Все изложенное приводит к необходимости введения в состав
артиллерийской системы' приспособлений и механизмов, позво-
ляющих быстро регулировать работу противооткатных устройств
в случае нагрева жидкости или регулирующих их работу
автоматически.
В настоящее время с этой целью в тормозах многих систем
применяются компенсаторы, представляющие добавочный резер-
вуар, из которого жид-
кость сама поступает
в цилиндр тормоза при
ее недостатке или в ко-
торый поступает жид-*
кость при ее расшире-
нии.~
Схематическое ус-
тройство компенса-
тора состоит в следую-
щем.
В отделении ци-
Рис. 87. Схема компенсатора:
1 — цилиндр тормоза; 2 — поршень; 3 — шток; 4 — компенса-
тор; 5 —поршень компенсатора
линдра тормоза поме-
щается поршень 5, с одной стороны которого помещается жид-
кость, а с другой — пружина (рис. 87). При нагревании жидкость,
расширяясь, отодвинет поршень 5, сжимая пружину. По охла-
ждении жидкости давлением пружины поршень будет продви-
нут в обратном направлении, и цилиндр тормоза вновь запол-
нится жидкостью.
Можно также применять охлаждение для достижения пра-
вильной работы противооткатных устройств и большей про-
должительности стрельбы, но это представляется менее удоб-
ным вследствие значительного увеличения веса системы
и большего усложнения системы, чем система с компенсатором.
7. Сальники
Для предупреждения утечки жидкости из цилиндров устраи-
ваются сальники (рис. 88).
В сальниках имеется сальниковая набивка 8 из асбестового
или пенькового жгута, пропитанного салом, или из кожаных
колец. Сальниковая набивка сильно прижимается пружиной 10,
в свою очередь поджимаемой гайкой 12. Сжимающие набивку
кольца имеют такое устройство, что набивка сжимается ими
не только по оси, но и выжимается в перпендикулярном напра-
влении, как это видно из рис. 88.
Благодаря этому набивка плотно облегает шток 2 и не про-
пускает жидкости. Но так как при откате и накате внутри
жидкости получается большое давление (около 100 кг!см?) и
так как жидкость обладает способностью смачивания, то шток,
даже при наличии сальника, выходит из цилиндра смоченным.
При обратном движении смачивающая шток жидкость не будет
иметь возможности вместе со штоком войти внутрь цилиндра
как вследствие большого давления внутри цилиндра, так и
127
ставляющий кожаное или из другого
Рис. 88. Сальник:
/ — цилиндр тормоза; 2— шток; 3 — подворотниковое
кольцо; 4—воротник; 5— надворотниковое кольцо; 6—гайка;
7 — треугольное кольцо; 8— набивка; 9 — стакан; 10—пру-
жина; 11 — шайба; 12 — гайка
жимает его полки к штоку, благодаря
вследствие сильного обжатия штока набивкой. Таким образом,
при каждом откате из цилиндра тормоза (накатника) будет
выноситься некоторое количество жидкости, что при большом
числе выстрелов может сказаться на правильности работы
противооткатных устройств.
Для обтирания штока применяется воротник (манжет) 4, пред-
материала (резиновое,
дерматиновое) коль-
цо П-образного се-
чения, в которое вкла-
дывается подворотни-
ковое металлическое
кольцо 3, имеющее се-
чение в виде рельса
с отверстиями как
в основании рельса,
так и в его стойке.
Через эти отверстия
жидкость поступает
внутрь воротника. При
откате или накате жид-
кость, попавшая внутрь
воротника, сильно при-
чему шток обтирается
досуха. Обыкновенно для создания условий правильной работы
воротника на него накладывается надворотниковое кольцо 5
из того же материала, что и воротник, или же металлическое.
Надворотниковому кольцу 5 придается форма внутренней
полости корпуса сальника. Удерживается все воротниковое
приспособление на месте гайкой 6.
8. Жидкость для наполнения тормозов и накатников
Жидкость для наполнения цилиндров тормозов и накатников
должна быть достаточно вязкой (малотекучей), чтобы оказывать
большее сопротивление переливанию, по возможности мало
изменять свои свойства при изменении температуры и не дол-
жна вредно действовать на металлы и другие материалы,
с которыми она соприкасается.
Для противооткатных устройств применяют главным обра-
зом веретенное масло или смесь глицерина с кипяченой
водой (приблизительно половина глицерина и половина воды).
В глицериновую смесь, назначенную для тормозов, приба-
вляется на 1 л смеси по 10 г буры, а в глицериновую
смесь для накатника — 40 г соды или едкого натрия на 1 л
смеси.
Бура или сода прибавляются для предупреждения появления
ржавчины и уменьшения ее распространения. В накатниках
применяются сода или едкий натрий, а не бура, потому что здесь
жидкость смешивается при работе с воздухом.
128
Конечно, в жидкостях не должно быть твердых примесей
Плотность 8 веретенного масла выражается формулой
8 = 0,908 — 0,0006 F,
а смесь воды с глицерином имеет плотность 1,14 для тормоза
и 1,16 для накатника при температуре +15°.
9. Пробки и вентили
Для наполнения тормозов жидкостью в цилиндрах тормозов
устраиваются отверстия, закрываемые пробками. Через эти же
отверстия или специально устроенные производится выпуск
избытка жидкости.
Если жидкость находится под давлением, например в накат-
никах или тормозах со свободным поршнем, то для доливки
жидкости или подкачивания воздуха, а также для выпуска
Рис. 89. Пробки
в тормозе отката:
1 — цилиндр тормоза;
2 — пробка; 3—канал
для Еыпуска воздуха;
4 — пробка
совсем, придав
жидкости устраиваются вентили.
На риС; 89 изображена пробка для наполнения цилиндра тор-
моза жидкостью или для выпуска ее. В передней стенке цилиндра
тормоза 1 делается навинтованное гнездо,
в которое ввинчивается пробка 2, плотно
прилегающая своим коническим концом к ко-
ническому седлу в стенке цилиндра тормоза.
В пробке делается сквозной канал неболь-
шого диаметра. При ввинченной пробке канал
этот закрыт поверхностью седла. Для выпуска
жидкости достаточно повернуть пробку в сто-
рону отвинчивания ее на 1—2 оборота, плотное
прилегание конических поверхностей пробки
и седла нарушится, канал откроется, и жид-
кость по каналу вьцечет наружу.
Для доливки жидкости пробку 2 вывинчивают
орудию достаточный угол возвышения, чтобы жидкость не
могла выливаться, и через гнездо для пробки наливают жид-
кость. В случае недостатка жидкости ее место внутри цилиндра
тормоза займет воздух, который при доливании жидкости будет
выходить через то же отверстие, через которое производится
заливка, и будет мешать свободному заполнению цилиндра
тормоза жидкостью. Для устранения этого в верхней части
цилиндра тормоза делают канал 3 небольшого диаметра, закры-
ваемый пробкой 4 такого же устройства, как только что
описанная. При доливании жидкости эту пробку отвинчивают
на 1—2 оборота, канал в ней открывается, и воздух свободно
через него выходит.
Эта же пробка нередко служит для проверки наполнения
цилиндра тормоза жидкостью. Для этого отвинчивают немного
пробку, и если через ее канал покажется чистая жидкость, то
заключают, что жидкости в цилиндре достаточно.
В тормозах и накатниках, у которых жидкость находится под
давлением, применяют различного устройства вентили. Для
9 Курс яртидиерии
129
пояснения приведем схему наиболее распространенного вен-
тильного устройства (рис. 90). В цилиндре накатника 1 устраи-
ваются два гнезда, в одно из них ввинчивается вентиль 2, плотно
прилегающий своим конусом к соответствующему
седлу в стенке цилиндра накатника. Одновре-
менно вентиль плотно перекрывает канал, закры-
ваемый пробкой 3. Ни в вентиле, ни в пробке ка-
налов нет. При необходимости подкачать жид-
кость или воздух1 вывинчивают пробку 3 и
вместо нее ввинчивают один конец тройника 4.
К другому концу тройника присоединяется мано-
Рис. 90. Вен-
тиль:
1 — цилиндр накат-
ника; 2 — вентиль;
3—пробка; 4—трой-
ник
метр, а к третьему присоединяется шланг от на-
соса. После этого отвинчивают на 1—2 оборота
вентиль. Под давлением воздуха жидкость из
накатника войдет в тройник, и манометр пока-
жет величину давления. Если оно окажется та-
ким, как нужно, то вентиль завинчивают, отвин-
чивают тройник и ввинчивают пробку. В противном случае
подкачивают при помощи насоса либо жидкость, либо воздух.
10. Указатели отката и недоката
Сопротивление откату и ’ длина отката в каждой системе
сообразуются с требованиями устойчивости системы при выстреле.
Если длина отката получится меньше, чем требуется, то это
значит, что по каким-то причинам сопротивление откату было
больше нормального (расчетного). Это приводит к подпрыги-
ванию системы, а при слишком коротком откате возможна даже
порча деталей.
Если же откат будет длиннее нормального, то хотя в про-
цессе отката система будет испытывать меньшую нагрузку,
но в конце отката в противооткатных устройствах могут
произойти удары одних
частей по другим и их по-
вреждение.
Равным образом необхо-
димо наблюдение, чтобы
накат был полный, чтобы
не получалось недокатов,
Рис. 91. Указатель отката:
1 — ствол; 2 — люлька; 3 — поводок; 4 — планка;
5 — указатель
так как, если произвести
выстрел, когда откатные части недокатились, то могут также
произойти удары в противооткатных устройствах.
Из этого следует, что необходимо следить за тем, чтобы
не было недокатов и чтобы длина отката не выходила за
пределы, указанные для данной системы. Для наблюдения за
величиной отката устраиваются указатели, например, по следую-
щей схеме (рис. 91): на неподвижной при откате части (люльке) 2
укрепляется планка 4 с делениями; по планке может двигаться
1 В накатнике вероятнее потеря жидкости или воздуха, чем избыток,
почему речь идет только о приеме доливки жидкости и подкачивания воздуха.
130
указатель 5; на откатных частях 1 укрепляется поводок 3(штырь),
который при откате захватывает за указатель и увлекает его;
указатель перемещается по планке с некоторым трением, доста-
точным для того, чтобы он остановился в конце отката на
месте и не мог продолжать движения по инерции после оста-
новки откатных частей.
Указатель отката устраивается на всех системах обязательно.
Указатели же недоката (устраиваемые по этой же схеме) устраи-
ваются редко, что объясняется тем, что некоторые механизмы
в системах связаны с накатом и при недокатах они работать
не могут, так что недокат сразу будет обнаружен. Чаще всего
от наката зависят работа стреляющего механизма, так называе-
мого толкача, работа полуавтоматики и т. п.
Ненормальная величина отката и получение недокатов указы-
вают на неисправность противооткатных устройств, и их при-
ходится проверять, чтобы найти неисправность и исправить.
11. Проверка воздушного накатника
При конструировании системы определяются объем жидкости
в накатнике и величина предварительного поджатия воздуха
в нем. Эти величины должны строго соблюдаться, так как ими
определяется степень сжатия воздуха при откате, а следова-
тельно, и правильность работы накатника. Между тем пред-
варительное поджатие воздуха может быть получено путем
накачивания воздуха при любом количестве жидкости, если
жидкостью не заполнен весь объем воздушных резервуаров.
С другой стороны, при работе может быть утечка как воздуха,
так и жидкости, что как в одном, так и в другом случае вызо-
вет падение давления, и для приведения накатника в исправный
вид надо решить, чего именно недостает — воздуха или жид-
кости? В решении этого вопроса и затем пополнении накатника
воздухом или жидкостью и состоит проверка накатника. Про-
изводится она, исходя из следующих соображений. Объем
воздушных резервуаров и цилиндра накатника можно прирав-
нять объему цилиндра с высотой (длиной) 50— так называемая
приведенная длина. При откате эта приведенная длина будет
изменяться на длину отката. Так как объем цилиндра пропор-
ционален его высоте, то и объем воздуха, а следовательно, и
его упругость будут изменяться, если не учитывать тепловых
изменений, пропорционально длине этого цилиндра. При учете
же тепловых изменений состояния воздуха упругость его будет
изменяться не просто пропорционально величине объема (длине,
в данном случае) цилиндра, но объему (длине) в степени поли-
тропы, т. е.
тт == п ( >у-
где Пх — давление воздуха в накатнике в атмосферах при
длине отката X;
Пп — предварительное поджатие воздуха в атмосферах;
X — длина отката в jhjh;
у.—показатель политропы.
9*
131
Все величины на правой стороне равенства, кроме X, для
данного случая постоянны, поэтому всякому X должно отвечать
вполне определенное значение Пх, и если при данной величине X
измеренное Пх получается равным рассчитанному по приведен-
ной формуле, то в накатнике жидкости достаточно.
Самая проверка слагается из следующих последовательных
действий. Измеряют при помощи манометра давление. Обычно
оно оказывается меньше По. Тогда при помощи приборов
производят искусственный откат определенной для каждой
системы длины и измеряют давление. При этом давление
повысится. При нормальном количестве жидкости повыше-
ние будет одно, а при ненормальном — другое. Можно заранее
подсчитать, какие изменения давлений будут отвечать данной
Рис. 92. График для проверки накатника
длине отката при разных количествах жидкости. По этим под-
счетам строится график. Пользуясь последним, легко определить
количество жидкости, имеющееся в накатнике.
На рис. 92 изображен график для системы, у которой нор-
мальный объем жидкости 4 л и По == 30 ат. На графике на-
носят, как уже сказано, несколько линий соответственно различ-
ным количествам жидкости. У нижних концов наклонных линий
проставляются цифры, обозначающие количество литров жид-
кости. По оси у-ов наносятся давления предварительного под-
жатия, а по оси лс-ов — давления при заданном откате. Пусть
при измерении давления предварительного поджатия полу-
чили 27 ат, после отката на указанную для данной системы
величину получили 33,5 ат. Отметив на вертикальной оси 27,
а на горизонтальной—33,5, ищем точку с этими координатами
(точка А). Спускаясь по наклонной линии, на которой лежит
точка А, находим, что жидкости в цилиндре 3,9 л, а нор-
мально должно быть 4 л. Следовательно, необходимо доба-
вить 0,1 л жидкости путем ее накачивания.
ГЛАВА 12
МЕРЫ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ УДАРА КАЗНЫ ОБ ОСНОВАНИЕ
1. Общие замечания
Как было изложено, для устойчивости лафета при выстреле
полезно, между прочим, увеличивать длину отката. Однако
при большом угле возвышения в этом случае может произойти
удар казны об основание. Для устранения этого предлагается
ряд мер, причем некоторые из них выгодны одновременно и
в других отношениях — дают возможность увеличить угол
возвышения, позволяют облегчить систему и т. п. Эти обстоя-
тельства будут подчеркнуты при рассмотрении каждой из мер
в отдельности.
Меры, принимаемые для предупреждения удара казны об
основание, следующие:
1) переменная длина отката, убывающая с увеличением угла
возвышения;
2) увеличение высоты цапф с увеличением углов возвышения;
3) расположение цапф ближе к казне или даже позади казны;
4) устройство орудий с выкатом вперед перед выстрелом;
5) разложение отката на несколько направлений.
2. Переменная длина отката
В настоящее время очень часто применяют тормозы, дающие
переменный откат, так как это облегчает решение вопроса
об устранении удара казны о землю при больших углах воз-
вышения, даже при условии низкого расположения цапф. Это,
в свою очередь, позволяет делать весь лафет ниже, а стало
быть, устойчивее при стрельбе, и легче.
Сущность приспособления для изменения длины отката со-
стоит в том, что по мере изменения угла возвышения изменяются
в тормозе отката отверстия для протекания жидкости: при
увеличении углов уменьшаются, и наоборот. Решается этот
вопрос обычно сообщением вращения либо штоку, либо ци-
линдру тормоза отката, причем скрепленный с ним клапан
изменяет величину отверстий в поршне.
Для пояснения этой общей мысли приведем описание устрой-
ства таких механизмов некоторых артиллерийских систем
(рис. 93).
На цилиндре тормоза 2 надет бугель 3 и сцеплен с цилиндром
при помощи шпонки 4, так что бугель не может быть повернут
J33
на цилиндре, поворот бугеля вызовет вращение цилиндра
тормоза. Бугель снабжен рычагом 5, входящим своим шарико-
образным концом в кулису 6. Кулиса закреплена на щеке
станка и, стало быть, неподвижна. Кулиса относительно оси
цапф неконцентрична.
Если при помощи подъемного механизма качать качающуюся
часть, то центр дна цилиндра тормоза будет двигаться по дуге
Рис. 93. Механизм для получения отката пере-
менной длины:
/ — люлька; 2— цилиндр тормоза; 3— бугель; 4—шпонка;
5 — рычаг; 6 — кулиса
круга с центром на оси
цапф. Рычаг же 5, оста-
ваясь в плоскости дна
цилиндра тормоза, своей
головкой будет дви-
гаться по кулисе. Пусть
плоскость дна цилиндра
пришла вположениеа—а,
тогда головка рычага 5
окажется в точке в, а сле-
довательно, бугель, а
с ним и цилиндр тормоза
повернутся на угол а.
Золотник поршня повер-
нется на тот же угол,
и отверстия для перете-
кания жидкости частью
перекроются.
Можно вращение одной из частей (цилиндра или штока
с поршнем) связать непосредственно с подъемным механизмом,
как это поясняется рис. 94. На наметке 1 имеется зубчатый
сектор 2, с которым сцепляется цилиндрическая шестерня 3,
ось которой укреплена в подшипниках на люльке 4. На другом
конце оси шестерни 3 насажена коническая шестерня, сцепля-
Рис. 94. Механизм для получения отказа переменной
длины:
1 — наметка; 2 — зубчатый сектор; 3 — цилиндрическая шестерня;
4 — люлька; 5 — вал; 6 — сектор вала; 7 —сектор на штоке:
S — шток
ющаяся с такой же шестерней на валу 5, идущем вдоль
люльки. Вал 5 может вращаться в подшипниках, закрепленных
на люльке. На другом конце вала 5 закреплен зубчатый сектор 6,
сцепляющийся с сектором 7, закрепленным на штоке 8 тор-
моза отката.
При придавании качающейся части углов возвышения, т. е.
при работе подъемным механизмом, шестерня 3 будет перека-
134
тываться по сектору 2 и посредством конических шестеренок
будет вращать вал 5. Вал 5 посредством зубчатых секторов 6'
и 7 передает вращение штоку 8.
Переменный откат устраняет неудобства длинного отката
при больших углах возвышения, но все-таки при этом казна
опускается довольно низко между станинами, а заряжание ору-
дия становится не только неудобным по недостатку места между
казной ствола и основанием, а часто и невозможным, так как
нехватает места для открывания затвора.
Эти неудобства устраняются особыми механизмами для бы-
строго приведения орудия в положение для заряжания, о чем
подробно будет сказано ниже.
3. Расположение цапф сзади центра тяжести
качающейся части
Другой мерой, устраняющей возможный удар казны об
основание при больших углах возвышения и позволяющей
производить заряжание
при этих углах, является
расположение цапф сзади
ближе к казне. Рис. 95
поясняет сказанное.
В системах с располо-
жением цапф позади
казны само собой полу-
чается изменение высоты
ствола при больших углах
возвышения (рис. 96).
Если цапфы расположены
близ хобота, то полу-
чается так называемый
V-лафет (ве-лафет).
Расположение цапф
ближе к казне является
выгодным и с точки зре-
ния возможности заря-
жания при больших углах
возвышения: нет необхо-
димости в механизмах,
предназначаемых для
приведения орудия в по-
ложение для заряжания
и затем последующего
его опускания. Но в этом
Рис. 95. Расположение цапф у казны
Рис. 96. Расположение цапф сзади казны
случае дульная часть
орудия получает значительный перевес, что сильно затрудняет
работу подъемным механизмом. Для устранения этого приме-
няют особые уравновешивающие механизмы, о которых будет
сказано ниже.
135
4. Разложение отката
Прием разложения отката в плоскости стрельбы на несколько
направлений осуществлен в 75-лш пушке системы Депора. От-
кат раскладывается
на два направления:
горизонтальное и по
оси канала.
Для этого ствол’
орудия помещается
в особой муфте
(рис. 97), в которой
и откатывается по
своей оси. Муфта
своими цапфами
соединяется с са-
лазками, откатываю-
щимися по люльке,
имеющей горизон-
тальное направле-
ние1. Сказанное по-
ясняется рис. 97.
направления имеет суще-
орудий на самоходных уста-
Прием разложения отката на два
ственное значение при разработке
новках, где, помимо преду-
преждения удара казны об
основание, важно уменьшить
сдвигающие усилия. Разло-
жение отката на несколько
направлений решает эту за-
дачу: в сумме слагаемые от-
каты дают длину отката боль-
шую, чем один „неразложен-
ный“ откат, а потому сопро-
тивление откату в общем
меньше. Кроме того, можно
сделать длину отката по оси
ствола небольшой в целях
предупреждения удара казны
об основание, а откат по горизонтальному (иногда и наклон-
ному) направлению — большим, тогда сдвигающее усилие будет
мало (рис. 98).
Рис. 98. Разложение отката на самоход-
ной установке
5. Выкат вперед
Идея выката орудия вперед осуществлена в 65-лш горной
пушке Дюкре, принятой на вооружение французской артилле-
рии (рис. 99). Состоит эта идея в следующем: откатные части
при помощи особой защелки задерживаются в положении от-
ката. После заряжания для производства выстрела отпускают
1 Есть системы, в которых люлька устанавливается на угол места цели,
136
Рис. 99. Схема 65-лси французской
горной пушки
защелку. Происходит накат. Когда орудие будет близко к пе-
реднему положению, курок автоматически отводится, и про-
исходит выстрел.
Пусть в момент выстрела откатные части приобретут ско-
рость вперед, равную 6 м/сек. Тогда импульс силы отдачи
должен будет поглотить количество движения откатных ча-
стей вперед и только после этого двигать их назад, скорость
отката будет на 6 м/сек меньше, поэтому и откат получится
меньше. В осуществленных системах скорость выката равна i/i
скорости отката.
Таким образом, в орудиях с выкатом вперед скорость отката
получается значительно меньше, а потому при заданной силе
сопротивления тормозных при-
способлений откат получается
значительно короче (при неко-
торой заданной длине отката
можно получить тормоз, более
слабо действующий). В резуль-
тате, при достаточной устойчи-
вости системы откат получается
небольшой, что особенно важно
в системах горных пушек, ко-
торые получаются небольшой высоты, и нужно принимать осо-
бые меры для предупреждения удара казны о землю.
Благодаря тому что сопротивление откату в системах с вы-
катом получается меньше, лафеты для этих систем могут быть
сделаны более легкими.
Однако применение выката связано с некоторыми неудоб-
ствами. В случае получения осечки приходится вновь оттяги-
вать орудие назад, что сопряжено с потерей времени. В случае
затяжного выстрела орудие остановится на прикате, и скорость
наката станет равной нулю, так что тормозным приспособле-
ниям придется работать с чрезмерным напряжением. Кроме
того, в обоих этих случаях несомненно должно происходить
нарушение наводки вследствие получающегося при накате мо-
мента, поворачивающего Дульную часть книзу.
Несмотря на выгоды, представляемые применением выката
вперед, эта мера не получает широкого распространения вслед-
ствие» указанных недостатков.
Принцип выката находит иногда применение при разработке
автоматических орудий.
6. Изменение высоты оси цапф
Наконец, последний прием устранения удара казны об осно-
вание при больших углах возвышения состоит в увеличении
высоты цапф при больших углах возвышения.
Изменение высоты цапф осуществлено в 65-ли/ горной пушке
французской артиллерии1. Лобовая часть по существу пред-
1 В этой системе применен н вцкат вперед,
137
ставляет треугольник с шарнирами в вершинах (рис. 99): цапфы,
боевая ось и особый болт, служащий в то же время для сое-
динения лобовой и хоботовой частей. Последние две части
(ось и болт) стягиваются тягой, состоящей из двух винтов
с обратной нарезкой, ввинченных в матку. При вращении матки
при помощи рукоятки, которой спускают орудие для выстрела
(чем предупреждается возможность выстрела во время работы
по изменении высоты цапф), винты либо будут ввинчиваться
в матку, либо из нее вывинчиваться, так что нижняя сторона
указанного треугольника может укорачиваться или удлиняться.
А так как высота боевой оси не изменяется, то изменение длины
стороны треугольника вызовет изменение высоты цапф.
Изменение высоты цапф применяют не только для предупре-
ждения удара казны об основание, но и для расширения диапа-
зона углов возвышения. Так, в рассматриваемой системе при
наибольшей длине тяги и наиболее низком положении оси
цапф можно вести стрельбу при углах возвышения от—10°
до +20J. При высоком положении цапф угол возвышения мо-
жет быть доведен до 35°.
С изменением длины тяги изменяется угол между лобовой и
хоботовой частями станины. Этот угол заполняется клином,
вследствие чего получается жесткое соединение данных частей,
и при выстреле усилие передается от одной части к другой
без удара.
Как прием изменения высоты цапф можно рассматривать и
ве-лафет.
ГЛАВА 13
МЕХАНИЗМЫ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ НАВОДКИ
1. Общие требования к механизмам наводки
Исходя из боевых и служебных требований, предъявляемых
к артиллерийским системам, к механизмам для наводки орудий
предъявляются следующие требования:
1. Выполнение наводки механизмами наведения не должно
требовать от наводчика больших усилий. На основании опыта,
считается допустимым усилие на рукоятях или маховиках ме-
ханизмов в системах средних калибров (75—150 мм} около 2—
4 кг при установившемся движении. В начале же работы, при
страгивании системы с места, вследствие необходимости пре-
одоления инерции приводимых в движение масс, усилие будет
больше раза в Р/г — 2. В системах более легких усилие на рукоя-
тях делается меньше 1—2 кг. Делать это усилие очень малым
не следует, так как малейшее прикосновение к маховикам
может вызвать их поворот, а следовательно, и сбивание наводки.
2. Механизмы должны давать соразмерную скорость наводки.
Под скоростью наводки понимают изменение направления оси
канала ствола, при работе механизмом, в 1 секунду или же за
один оборот маховика. Последняя величина удобно подсчиты-
вается по конструктивным данным механизма (его передачам).
При не очень большом усилии на рукояти можно считать, что
человек может сделать 120 оборотов в минуту, или 2 оборота
в секунду. Зная это, легко перейти от одной скорости наводки
к другой. Самая скорость наводки подбирается в соответствии
с боевым назначением орудия. У орудий, назначенных для
действия по быстро движущимся целям (воздушные цели, танки),
скорость наводки должна быть больше, чем у орудий, назна-
чаемых главным образом для действия по неподвижным или
медленно двигающимся целям. У первых обычно скорость наводки
составляет 3 — 7°, а у вторых бывает даже менее 1° в секунду.
3. В механизмах наводки не должно быть мертвых ходов.
Под словами „мертвый ход“ понимают такое явление, когда
механизмом работают, а ось канала некоторое время не дви-
гается и приходит в движение не одновременно с началом по-
ворота маховика.
Мертвый ход вреден в том отношении, что тратится лишнее
время, пока его выберут, а во-вторых, тем, что при сотрясениях
системы качающаяся или поворотная часть может на всю вели-
ко
чину мертвого хода свободно менять свое направление (бол-
тается). От этого уменьшается кучность при стрельбе.
4. В механизмах не должно быть сдачи, т. е. изменения при-
данного орудию направления под действием тех усилий, кото-
рые возникают в системе при выстреле. Для предупреждения
сдачи в механизмы вводят винтовое (червячное) зацепление
с малым шагом винта. <
5. Механизмы должны позволять изменять углы в очень широ-
ких пределах: механизм поворотный — до 60 — 80° в системах
колесного типа и до 360° в многохоботовых системах или стйг
ционарных; подъемные механизмы, в зависимости от назначения
орудия, от — 5-4-10° до-|-40'4-50о для пушек, от 0° до 4-65-4- 70°
для гаубиц и от — 24-5° до + 85 4-90° у зенитных пушек. Ору-
дие должно иметь широкий обстрел.
6. Желательно, чтобы один оборот маховика давал изменение
угла на целое число тысячных. Тогда можно будет производить
изменение углов возвышения или поворота без переустановки
прицельных приспособлений. Для отсчета углов на маховике
можно сделать деления, а на лафете указатель.
2. Поворотные механизмы
Для выполнения горизонтальной или боковой наводки слу-
жат поворотные механизмы.
Простейшим поворотным механизмом, имеющим весьма ши-
рокое применение (у большинства колесных систем), является
правило (рис. 100), за которое хобот лафета передвигается
в стороны. Правило представляет собой рычаг, укрепленный
в хоботовой части. Благодаря правилу плечо, к которому при-
кладывается усилие обслужи-
I-- . _?. ° Z3 вающего человека, становится
/ I ббльшим, а потому это усилие
I У уменьшается.
К. Правило либо прикрепляется
шарнирно к лафету и при по-
Рис. too. Правило ходном положении ложится на
хоботовую часть лафета (заки-
дывается), либо делается съемным, тогда оно при походном
движении снимается и перевозится при орудии.
В системах тяжелых; преимущественно прежних образцов,
для поворотов в сторону применяются специальные рычаги —
ганшпуги или ломы. Эти рычаги по существу являютс? пра-
вилом, не соединенным, однако, с лафетом.
Подобные простые приспособления дают возможность быстро
перебросить хобот и изменить направление орудия на ’большой
угол, точная же наводка при работе ими достигается с боль-
шим трудом, после ряда попыток, почему сопряжена с большой
потерей времени.
Поэтому правила в современных системах применяются лишь
для предварительного, грубого направления орудия в цель,
наводка же выполняется при помощи поворотных механизмов,
140
которую может ввин-
Рис. 101. Поворотный меха-
низм с передвижением стан-
ка по оси:
/—боевая ось; 2— винт; 3—матка
Применяющиеся в настоящее время в колесных системах
поворотные механизмы могут быть сведены к трем типам:
1) поворот станка вокруг хобота путем передвижения лобовой
части по боевой оси; 2) поворот верхнего станка по нижнему,
иногда называемый поворотным механизмом вертлюжного-типа;
3) поворот станка вокруг середины боевой оси путем переме-
щения хобота; колеса при этом устанавливаются на особой
платформе.
Первый вид поворотного механизма принят у большинства
систем орудий нашей войсковой артиллерии.
Сущность его устройства сводится к следующему. На боевой
оси 1 (рис. 101) укрепляется матка 3, в
чиваться или из нее вывинчиваться
винт 2, закрепленный в станинах так,
что он может вращаться, но не может
передвигаться вдоль своей оси. При
вращении винта при помощи особого
привода винт будет ввинчиваться
в матку или будет выходить из матки.
Так как боевая ось с колесами пере-
мещаться вдоль себя не может вслед-
ствие большого сопротивления мест-
ности этому движению, то винт будет
передвигать по оси станок в ту или
другую сторону.
Вместо винта нередко устраивают на
боевой оси рейку, с зубцами которой
сцепляется шестерня или винтовое ко-
лесо. Ось шестерни укрепляется в станке.
При вращении шестерни она будет пере-
катываться по рейке оси и тем самым
передвигать станок по боевой оси.
При передвижении станка по оси
вследствие того, что хобот остается на
месте, получается поворот станка около
хобота.
Так как ось вставляется в гнезда станка по возможности
с малыми зазорами, для устранения ударов между этими частями,
то при повороте станка ось будет с ним тоже несколько пово-
рачиваться, а колеса — перекатываться, что, конечно, возможно,
если колеса не очень погрузились в грунт или хотя и погру-
зились, но грунт не препятствует повороту их.
На рис. 101 пунктиром показано положение оси симметрии
станка и боевой оси с колесами в случае поворота вправо.
Для уменьшения трения в гнездо для оси вкладываются
вкладыши, изготовляемые из бронзы.
В системах, имеющих большой вес, несмотря на вкладыши,
трение между ними и поверхностью оси довольно велико,
и работа поворотного механизма сильно затрудняется. По-
этому в этом случае скользящее трение заменяют трением
качения, а именно: станок 1 опирается на боевую ось 2 не вкла-
141
дышами 3, а при помощи роликов 4 с пружинами, поднимаю-
щими станок, почему между осью и вкладышами существует
небольшой зазор (рис. 102). При выстреле станок будет нажат
книзу, и крышка 5 коробки ролика сожмет тарелочные пру-
жины, осевая коробка опустится, и давление на ось передастся
вкладышами на большой поверхности. По прекращении дей-
ствия вертикальной слагающей пружины расправятся, поднимут
станок, и он снова будет опираться на ось только посредством
роликов.
Угол поворота при поворотных механизмах этой системы не
может быть велик, так как его величина ограничивается длиной
боевой оси, имеющей небольшую величину. Обычно угол пово-
рота не превосходит 3° в каждую сторону от серединного по-
ложения или всего не более 6°, например у 7§-мм дивизионной
пушки — 2°45', или 0-45 делений угломера на сторону, у 152-мм
гаубицы обр. 1909 г. — 2°50', или 0-47 делений угломера.
Рис. 102. Поворотный механизм с роликами:
7 — станок; 2— боевая ось; 3 — вкладыш; 4 — ролики; 5 — крышка
коробки ролика; 6 — тарелочная пружина
В механизмах этой системы отдача действует всегда в пло-
скости симметрии станка, а потому ожидать больших сбиваний
его в сторону нет основания. Некоторое сбивание все-таки
возможно, так как при смещении станка в одну сторону полу-
чается несимметричное расположение колес относительно пло-
скости симметрии системы.
Сущность устройства поворотных механизмов в системах,
состоящих из двух станков — верхнего и нижнего, состоит
в следующем (рис. 103). На нижнем станке 2 делается отвер-
стие— подшипник, в которое своим штырем 3 входит верхний
станок 1 и может около штыря вращаться в горизонтальной
плоскости.
Для более надежного соединения обоих станков на. нижнем
делаются направляющие 5, идущие по дуге круга, описанной
из центра подшипника, а на верхнем станке имеются захваты 6,
охватывающие направляющие.
Штырь и захваты удерживают верхний станок на нижнем.
Для поворачивания верхнего станка по нижнему служит соб-
ственно поворотный механизм, который может быть устроен
весьма разнообразно, например по следующей схеме.
142
В верхнем станке с левой стороны укреплен на шарнире
винт 8. Этот винт проходит через матку в кронштейне 7 ниж-
него станка. Матка в кронштейне подвешена на шарнире 9.
Шарнирное соединение винта со станком и матки с крон-
штейном необходимо, так как при поворотах верхнего станка
направление винта должно меняться.
Винт в матке может вращаться и вместе с ней несколько
поворачиваться в горизонтальной плоскости. При вращении
винта с помощью при-
вода он будет либо при-
тягивать верхний станок
к кронштейну, либо от-
талкивать от него, чем
и будет достигаться по-
ворачивание верхнего
станка около штыря,как
это показано пунктиром
на рисунке.
Такие лафеты, состоя-
щие из двух станков —
верхнего и нижнего, при-
обретают все большее
и большее распростране-
ние1. Этому способствуют
существенные выгоды по
сравнению с поворотом
всего станка по оси. В са-
мом деле, здесь верхний
станок вращается на ниж-
нем, значит, трение и ус-
ловия работы не зависят
от местности (постоян-
ны), тогда как в случае
поворота всего станка
по оси приходится пере-
катывать колеса и выво-
рачивать несколько сош-
ник, что при погружении
колес; и сошника в грунт
тивление.
Рис. 103. Поворотный механизм с поворотом
верхнего станка по нижнему:
/ —верхний станок; 2—нижний станок; 3—штырь;
4 — цапфенные гнезда; 5 — направляющая; 6 — захваты;
7 — кронштейн; 8 — внит; 9 — шарнир винта
может представить большое сопро-
Но, с другой стороны, при перемещении станка по оси сила
отдачи действует всегда в плоскости симметрии станка, почему
не появляется никаких боковых усилий. В системах же с по-
воротом верхнего станка получается боковая слагающая отдачи
(сопротивления откату в упругих системах), которая стремится
опрокинуть лафет, и это опрокидывающее усилие будет тем
1 Интересно отметить, что впервые лафет подобного типа „с поворотом
станин* был предложен профессором Артиллерийской академии А. А. Фише-
ром для 4-фунтовых пушек в 1862 г. Лафеты с передвижением станка по оси
у нас были впервые применены в системах Барановского, принятых на воору-
жении в 1875 г.
143
действую-
поворотом
Рис. 104, Силы,
щие на лафет с
верхнего станка
Рис. 105. Силы, дей-.
ствующие на лафет
с раздвижными хобо-
тами
больше, Нем больше угол, на который повернут верхний ста-
нок относительно нижнего (рис. 104). Вследствие этого угол
поворота получается небольшой, в пределах 2 — 3° на сто-
рону, например у 122-л/л/ гаубицы обр.
1909 г. —• 2°, или 0-33 деления угломера.
Как видно из изложенного, углы по-
ворота при таком устройстве получа*
ются, вообще говоря, небольшими.
Между тем в целях достижения гиб-
кости огня необходим возможно ши*
рокий угол обстрела как в вертикаль-
ной, так и в горизонтальной плоскости.
В принципе лафеты с верхним стан-
ком дают возможность увеличения угла
поворота, так как в них, как уже заме-
чено, усилие для работы механизма не зависит от местности, но
нужно только какими-либо средствами устранить вредное влия-
ние боковой слагающей силы отдачи (сопротивления откату).
Это достаточно полно достигается устрой-
ством лафетов с двумя хоботами—раз-
движными станинами, которые могут расхо-
диться на больший или меньший угол
(рис. 105). Пока в горизонтальной проекции
сила отдачи (f) не выходит из угла, обра-
зуемого хоботами, опрокидывания не будет.
При выстреле лишь одна часть будет силь-
нее нажиматься своим сошником на осно-
вание, чем другая.
Такие системы лафетов после войны полу-
чили широкое распространение. При этом
получаются углы обстрела до 60° и даже 80°
(5-00). При угле 60° можно обстреливать
широкий фронт неприятельского расположения, пользуясь только
поворотным механизмом.
Для получения угла обстрела в 360° устраивают лафеты
с тремя и четырьмя хоботами или лапами, по схемам, изобра-
женным на рис. 106. В этих
случаях, так же как и в двух-
хоботовом лафете, устойчи-
вость лафета при выстреле
уменьшается по мере прибли-
жения направления оси ка-
нала ствола к направлению
биссектрисы угла, составляе-
Рис. 108. Схемы лафетов с тремя и мого хоботами, так как умень-
четырьмя хоботами шается длина плеча веса си-
стемы. В самом деле, если
допустить, что центр тяжести системы находится на оси бое-
вого штыря (точка О), то при стрельбе по направлению, когда
сопротивление откату совпадает с направлением хобота, на-
пример АО, плечо веса системы будет АО. При стрельбе по
144
направлению биссектрисы утла между хоботами это плечо
будет лишь ВО.
Чтобы лафет был устойчив и в этом случае, придется уве-
личивать длину хоботов и перемещать центр тяжести системы
вперед, что и делают. Следует иметь в виду, что увеличение
длины хоботов увеличивает вес системы и вызывает неудоб-
ства с точки зрения поворотливости системы в походном по-
ложении.
В последнее время предлагают системы с поворотным меха-
низмом оригинального вида: вся система поворачивается вокруг
вертикальной оси, проходящей через середину боевой оси.
В этом случае колеса располагаются либо на платформе, имею-
щей вид круга, либо на
круговом желобчатом
рельсе. И в случае при
менения платформы и
в случае применения
рельса в их центре
имеется ось, которая
связывается с хоботом.
Хобот в тяжелых систе-
мах опирается на дуго-
вую полосу с центром на
оси вращения (рис. 107).
При действии поворот-
ным механизмом хобот
перемещается по мест-
ности или по дуговой
полосе, а колеса — по
основанию или по круго-
вому рельсу.
Дуговая полоса изго-
товляется в виде отдель-
Рис. 107. Поворотный механизм с круговой
платформой
ных частей, которые мо-
гут удобно связываться одна с другой и, наоборот, разъеди-
няться. Поэтому, когда при наводке хобот дойдет до конца
одного участка А, освободившийся из-под хобота участок В
переносится в сторону поворота и соединяется с участком под
хоботом.
Благодаря этому можно получить круговой обстрел без
значительного утяжеления системы. Участков нужно иметь
2 — 3. При одном участке под хоботом получается обстрел
в 12—15 .
Поворотный механизм в этом случае представляет собой вал,
идущий вдоль лафета. Вал либо вращает катки хобота, кото-
рые, перекатываясь, перемещают хобот, либо он кончается
зубчатым колесом, сцепляющимся с зубцами на неподвижной
дуге, благодаря чему при вращении вала будет переме-
щаться хобот. Наконец, можно переносить хобот прави-
лом, а более точно наводку выполнять поворотным меха-
низмом.
10 Курс артиллерии
145
3. Поворотные механизмы в Специальных установках
1
Рис. 1С8. Поворотная рама:
1 — ствол; 2 — станок; 3— поворотная рама; 4 — привод
поворотного механизма; 5 — задние катки; 6 — тумба
с зубчатым погоном; 7—крона катков; 8 — основание;
9 — шестерня; 10— зубчатый погон
А. Поворотные р а м ы. В береговых и казематных уста-
новках применяется иногда поворотная рама 3, на которой
располагается станок 2 со стволом 1 (рис. 108). На пово-
ротной раме устраиваются площадки для орудийного расчета,
так что при выполнении боковой наводки поворотная рама
поворачивается со всем, на ней находящимся. Такое устрой-
ство принято в целях достижения возможности при стрельбе
по движущимся целям не прекращать наблюдения за целью.
Кроме того, во время наводки люди, находящиеся на пло-
щадке поворотной рамы, могут производить различные работы
по подготовке орудия к стрельбе: заряжание, открывание и за-
крывание затвора и т. п.
Самая же поворотная рама поворачивается около оси враще-
ния при помощи поворотного механизма, чаще всего предста-
вляющего зубчатый по-
гон 10, укрепленный на
тумбе 6 неподвижного
основания 8. По зубцам
погона бегает шестерня#,
ось которой укреплена
на поворотной раме.
Для вращения шестерни
имеется особый привод 4.
Для облегчения работы
механизма рама опи-
рается на тумбу основа-
ния посредством кроны
катков 7, представляю-
щей собой обычно два
концентричных кольца,.
в которых укреплены
оси катков, пересекаю-
щиеся своими продолже-
ниями в центре колец. На эти оси надеваются катки, диаметр
которых больше высоты колец, а потому все давление пово-
ротной рамы на крону катков принимается и передается только
катками.
При поворотах рамы катки перекатываются, получается
трение качения, благодаря чему самый поворот совершается
сравнительно легко.
Катков в кроне устанавливается большое количество, почему,
несмотря на большой вес системы, давление на каждый из них
сравнительно невелико.
Хоботовая часть рамы поддерживается также катками 5,
перекатывающимися по круговому рельсу, укрепленному на
основании. Обычно подобные системы имеют круговой обстрел,
т. е. поворачиваются на 360°.
Б. Вертлюги. Поворотные рамы применялись в системах
прежних, устаревших, в которых лафет откатывался вместе
146
с орудием по поворотной раме, почему последняя имела, по
необходимости, большую длину и вся система не могла быть
достаточно компактной.
С принятием лафетов с откатом ствола по оси, а также
в случае, если можно достичь безоткатности орудия, нет
надобности в поворотной раме такой большой длины, и она
заменяется либо очень короткой рамой, либо особой частью,
называемой вертлюгом. л
Сущность устройства вертлюга состоит в следующем
(рис. 109). На основании укрепляется тумба 6, в верхней
части которой имеется канал. В этот канал вставляется ось
вертлюга 3, в цапфенные гнезда которого вкладываются цапфы
люльки 2 или непосредственно ствола.
Для поворотов в орудиях малых калибров, на стволе или
вертлюге, устраиваются рукояти, скобы, за которые орудие
и поворачивается около
оси вертлюга. При таком
приеме наводки она не мо-
жет быть точной, и после
выстрелов будут полу-
чаться значительные сби-
вания прицельной линии,
поэтому такое простое при-
способление может быть
применено лишь в исклю-
чительных случаях. Вообще
же устраиваются поворот-
ные механизмы, предста-
вляющие часто зубчатый
венец (погон) на закраине
тумбы, с которым сце-
пляется либо шестеренка,
закрепленная на оси в верт-
7 — ствол; 2—люлька; 3 — вертлюг; 4 — зубчатый
' погон; 5 — пружины; 6 — тумба
люге, либо червяк.
В. Башни. В орудиях, устанавливаемых в башнях, обычно
сама башня является как бы поворотной рамой.
Вследствие того что орудие вращается вместе с башней,
отверстие в башне (амбразура) для пропуска ствола при этом
получается очень небольшим.
При установках орудий в башнях, а в некоторых случаях
и при открытых установках, особенно тяжелых систем, для
работы различными механизмами применяются двигатели, чаще
всего электрические. Так как скорость слежения орудия за целью
изменяется во все время выполнения наводки, а двигатели дают
лишь постоянные скорости, отличающиеся одна от другой на
некоторую постоянную величину, то пользование двигателями
вместо ручной работы людей представляет существенное
неудобство. Позднее (лет 35 назад) изобретен универсаль-
ный регулятор скорости (муфта Дженни), позволяющий менять
скорости в какой угодно постепенности и переходить с одного
направления на обратное. С принятием этого приспособления
147
10*
живанию механизмов башни.
Имеется множество типов
санием лишь общей схемы
выполнение наводки при использовании различных двигателей
стало столь же удобным в указанном смысле, как и наводка
вручную, и значительно сокращает при этом число людей, не-
обходимое для обслуживания орудия.
Главнейшими достоинствами башенных установок орудий
являются: 1) надежное укрытие материальной части и людей
от огня противника; 2) при башенной установке находят широ-
кое применение двигатели для выполнения заряжания, при-
целивания и т. п.; поэтому обычно орудия, при установке
в башнях дают большую скорострельность; 3) башни занимают
меньше места, чем орудия при открытой установке, потому
что откат может быть уменьшен, так как откату сопроти-
вляется вся башня; 4) благодаря надежности укрытия башни
могут устанавливаться на открытых позициях, а потому им
свойственны все выгоды этих позиций: широкий обзор и
обстрел.
К недостаткам башенных установок относят: 1) прикреплен-
ность к месту и 2) необходимость в специалистах по обслу-
башен, мы же ограничимся опи-
башенной установки (рис. ПО).
В бетонном массиве устана-
вливается барабан 3 (бездон-
ный цилиндр), опирающийся
на бетон посредством системы
конических катков 4 или ша-
ров, так что барабан на них
может легко поворачиваться
около своей оси. На барабане
устанавливается и скрепляется
с ним купол 2. Внутри барабана
устанавливается орудие 1, при-
чем лафет его крепится к бара-
бану.
Для уменьшения давления
на шары и для центрирования
всей системы барабан при помощи оси 5 упирается в подпят-
ник 7 на дне колодца. Благодаря такому устройству башня
легко может поворачиваться и хорошо центрирована. Послед-
нее обстоятельство важно в том отношении, что барабан башни
может служить как достаточно точный угломер, стоит лишь
на нем нанести деления, а на,, основании поставить указатель.
В колодце помещаются лодачные трубы, по которым к ору-
дию подаются снаряды и полузаряды, укладываемые в погре-
бах, устраиваемых в бетонном массиве около колодца..
Для подъема снарядов и зарядов служит подъемник б, пред-
ставляющий собой изогнутый рельс, по которому двигается при
помощи лебедки тележка.
Чтобы предохранить катки 4 от попадания в них пуль,
осколков и т. п. и предохранить внутренние части, вокруг
барабана располагается аван-кираса 8.
Рис. ПО. Схема башенной установки:
1 — ствол; 2 — купол; 3 — барабан; 4 — катки;
5— ось; б—подъемник; 7—подпятник; S—аваи-
кираса
148
4« Минимальные амбразуры
При установке орудий в закрытых помещениях —• башнях,
казематах — важное значение имеет вопрос о величине амбра-
зуры, т. е. отверстия, через которое проходит из помещения
наружу ствол.
Так как установкой орудий в помещениях стремятся до-
стичь возможно полного их укрытия, то ясно, что всякого рода
отверстия в этих помещениях (амбразуры) должны быть наи-
меньшими. Это требование удовлетворяется таким устройством
лафета, чтобы оси вращения ствола при его наводке, как
в вертикальной плоскости, так и в горизонтальной, были по
возможности ближе к стенке укрытия или приходились
внутри толщи стен укрытия и даже впереди наружной их
поверхности.
В самом деле, пусть требуется угол обстрела у (все равно
в какой плоскости) (рис. 111). Если ось вращения ствола на-
ходится в точке, показанной на
чертеже буквой О, то амбразура
получится размеров, ограничивае-
мых линиями АВ и CD.
Если перенести ось вращения
в точку Е на внутренней поверх-
ности стены, то при том же угле
обстрела у амбразура станет мень-
ше—ограничится линиями GH и IK.
Перенеся ось вращения на сере-
дину толщи стенки — в точку L,
получим амбразуру, узкую посре-
дине, расширяющуюся как внутрь,
так и наружу. Наконец, перенеся
ось вращения на наружную по-
верхность в точку F, получим амбразуру, обратную первой.
Если на последнюю амбразуру посмотреть с фасада, с поля,
то она представится в виде очень узкой щели и будет для
наблюдателя противника наименьшей, что и имеет весьма важ-
ное значение как в смысле затруднения наблюдения, так и
в смысле затруднения попаданий в амбразуру.
Итак, для получения минимальной амбразуры необходимо
переносить оси вращения как в вертикальной, так и горизон-
тальной плоскостях к середине толщи стенки прикрытия или
к переднему ее краю.
Для осуществления этого условия, в зависимости от вида
сооружения, применяются различные способы.
А. Фиктивные оси вращения. Сущность этого способа
состоит в том, что поворотная рама орудийной установки
перекатывается по дуговым рельсам 3, центр дуг которых
расположен в желаемой точке (рис. 112).
Б. Шаровой шарнир, представляющий собой шар 2,
вделанный в стенку башни или каземата (рис. ИЗ). Сквозь
шар пропускается и в нем закрепляется ствол /. Центр шара
149
Рис. 111. Минимальная амбразура:
1 — стенка укрытия; 2— ствол орудия
служит осью вращения как
тальной плоскости, причем
в вертикальной, так и в горизон-
шар вращается в гнезде, устроен
Рис. 112. Фиктивная ось
вращения:
/—ствол; 2—поворотная рама;
3 — дуговые рельсы
Рис. 113. Шаровой шар-
нир:
1 — ствол; 2— шаровой шар-
нир; 3 — стенка
Рис. 114. Амбразурный заслон:
/—броня; 2—шаровой пояс; 3—цапфы
шарового пояса; 4— стойка; 5—люлька;
6 шаровой заслон
ном для него в стенках башни.
При таком устройстве собственно
амбразуры нет: она постоянно за-
крыта телом шара. Такой прием
применим только лишь в случаях,
когда орудие небольшого калибра
и сила отдачи невелика.
Подобная установка применяется
для пулеметов, состоящих на во-
оружении танков.
Для орудий более крупных при-
меняют амбразурные заслоны (мас-
ки) более надежного и сложного
устройства, как это видно на
рис. 114. При таком устройстве
получаются бблыпие и вертикаль-
ный и горизонтальный обстрелы
при постоянно закрытой амбра-
зуре. Амбразура должна быть за-
крыта настолько надежно, чтобы
не только не попадали внутрь ка-
земата пули и осколки, но не про-
никали и газы.
5. Подъемные механизмы
Подъемные механизмы могут быть отнесены к двум типам:
1) винтовые и 2) секторные (зубчатые дуги).
Винтовые подъемные механизмы устраиваются следующим
образом (рис. 115). Между станинами Злафета шарнирно (так, что
может вращаться в плоскости симметрии лафета) укрепляется
коробка 6 с маткой 4. В матку ввинчивается подъемный винтЗ.
Головка винта шарнирно соединена с казенной частью ствола
150
или люльки. Матка, помимо того что может вместе с короб-
кой вращаться около цапф, может вращаться и около своей
оси при помощи привода. При вращении матки винт будет
ввинчиваться или из нее вывинчиваться, следовательно, казен-
ная часть будет опускаться или подниматься.
Для быстроты работы механизма устраивают соответствую-
щий привод.
Рис. 113. Винтовой подъем-
ный механизм*.
1 — ствол; 2 — станина; 3 — подъ-
емный винт; 4 — матка; 5 — губча-
тое колесо; 6 — коробка
Рис. 116. Двойной винт с обратной
нарезкой:
1 — ствол; 2 — станины лафета; 3 — внутрен-
ний винт; 4 — наружный вннт; б — матка
Рис. 117. Секторный подъ-
емный механизм:
1 — люлька (ствол); 2—станок;
3 — зубчатый сектор; 4 — ше-
стеренка
Для увеличения скорости изменения углов возвышения
устраивают двойные винты с обратной нарезкой, причем на-
ружный винт 4 одновременно служит маткой для внутреннего
винта 3 (рис. 116). Матка 5 наружного винта и внутренний
винт не вращаются, так что при вращении наружного винта
он будет либо ввинчиваться в матку,
либо вывинчиваться из нее и одно-
временно навинчиваться на внутрен-
ний винт или свинчиваться с него.
Кроме того, при двойных винтах
общая длина их при том же размахе
изменения углов возвышения по-
лучается меньше, почему винт при
больших углах возвышения не опу-
скается слишком низко между ста-
нинами, как это было бы в случае
одиночного винта, что несомненно
могло бы вызвать его порчу.
В настоящее время часто применя-
ются двойные винты, ввинчивающиеся
один в другой, но нарезанные в одну
сторону. Это делается для уменьшения общей длины винтов,
быстрота же работы ими достигается правильно сконструи-
рованным приводом, т. е. системой зубчатых и винтовых заце-
плений.
Подъемный механизм в виде зубчатого сектора (рис. 117)
представляет одну или две дуги 3, с центром на оси цапф,
' 151
снабженные зубцами и связанные либо со стволом, либо
с люлькой 1.
Зубцы дуги находятся в сцеплении с зубцами шестеренки 4,
насаженной на вал, укрепленный параллельно оси цапф люльки
или ствола между станинами 2. Вращение валу сообщается
при помощи привода. При его вращении будет вращаться
шестеренка, а стало быть, и сектор, который сообщает вра-
щение качающейся части.
Быстрота и легкость работы в этом случае достигаются
рационально сконструированным приводом подъемного меха-
низма.
В системах с откатом орудия по оси подъемные механизмы
при выстреле испытывают еще особое действие, зависящее
от перемещения центра
тяжести откатных ча-
стей. Когда ствол нахо-
дится в переднем поло-
жении (накатился), да-
вление на подъемный
механизм зависит от по-
ложения центра тяжести
откатных частей между
действующих на подъ-
механизм
Рис. 118. Схема сил,
емный
осью цапф и точкой опо-
ры орудия на подъем-
ный механизхМ (рис. 118).
Без учета давления от веса люльки давление на цапфы и
на подъемный механизм выражается следующим образом:
где —давление веса откатной части на цапфы, Nn— давление
на подъемный механизм, Q—вес откатных частей, а и b — со-
ответствующие плечи.
При откате центр тяжести откатных частей перемещается
и может стать не только над подъемным механизмом, но и
перейти за него, в зависимости от расположения последнего.
При этом условии давление на цапфенные гнезда и давление
на подъемный механизм от веса Q будут выражаться следу-
ющим образом:
2V — _е О и N = п Л д___£_Л q
ч а + Ьч и 1У,п а + ь Ч +
Как видно, давление на подъемный механизм в зависимости
от длины отката (Ь^с) может получиться очень большим.
Чтобы уменьшить это давление, полезно увеличивать, сумму
плеч а и Ь, т. е. отнести точку опоры подъемного механизма
подальше от оси цапф назад.
Не вдаваясь в подробности, заметим лишь, что сходным
образом выражается давление между направляющими ствола
и полозками на люльке^ и чем длиннее откат, тем больше
152
будет усилие, ломающее направляющие полозки, а потому
надо будет увеличить длину, на которой получается их сце-
пление с захватами ствола. Для этого в некоторых системах
устраиваются участки захватов близ дульной части (напри-
мер у 152-мм пушки Шнейдера обр. 1910 г.)
Как можно видеть на рис. 119, если бы не было дополни-
тельного участка захватов 3 на дульной части, то весь момент
веса откатных частей уравновешивался бы сопротивлением
направляющих и захватов 2 на плече АВ очень небольшой
величины, почему уравновешивающие усилия и Л/2 были
бы очень велики и либо захват, либо направляющие могли
бы деформироваться (изогнуться).
Если же имеется дополнительный участок захватов 3 у дула,
то моменту веса откатных
и на плече ВС большой
величины, почему самые
усилия Л/2 и N3 будут зна-
чительно меньше, чем в пер-
вом случае, и прогиб ука-
занных частей менее “ ве-
роятен.
В системах с откатом по
оси появляется момент, ко-
торый может увеличивать
действие отдачи на подъ-
емный механизм. Момент
этой пары производит на-
жатие на подъемный меха-
низм, если ось канала ствола
выше центра тяжести от-
катных частей, и произво-
дит давление в обратную сторону (тянет подъемный механизм
вверх), если ось канала ниже его.
Отсюда видно, что при данной величине сопротивления тор-
моза полезно по возможности уменьшить плечо динамической
пары. Вообще это плечо имеет небольшую величину.
6. Подъемные механизмы с независимой линией прицеливания
В принятой на вооружении французской артиллерии 75-мм
пушке эбр. 1897 г. впервые появился подъемный механизм, осуще-
ствляющий независимую линию прицеливания. Этот механизм
по сравнению с обычным подъемным механизмом имеет то пре-
имущество, что при нем упрощается и ускоряется выполнение
наводки в случае необходимости изменять прицел (угол при-
целивания), когда уже учтен угол места цели.
Как известно, угол возвышения равняется алгебраической
сумме углов прицеливания и места цели. Если угол места цели
уже учтен, то для изменения угла возвышения приходится изме-
нять лишь угол прицеливания. Представим для простоты, что
угол места цели учитывается прямой наводкой в цель при
153
сопротивляются усилия ZV3
Рис. 119. Схема сил, действующих на за-
хваты ствола и направляющие люльки:
1 — ствол; 2 — захваты; 3 — дополнительный захват;
4 — люлька; 5 — направляющие люльки
помощи подъемного механизма и визирных приспособлений, тогда
для придания угла прицеливания нет надобности визировать на
цель (точку наводки), а можно прибавить его к приданному
уже углу места цели, работая особым подъемным механизмом,
причем отсчет угла может быть произведен на особом бара-
бане. Так как каждому углу прицеливания отвечает определен-
ная дальность по линии цели, то деления могут быть нанесены
непосредственно в дистанциях.
Применением независимой линии прицеливания достигаются
следующие преимущества: 1) наводка разделяется между двумя
обслуживающими: один выполняет горизонтальную наводку
и придает угол места цели, а другой придает угол прицелива-
ния; 2) при необходимости изменить угол возвышения, если
угол места цели учтен, нет надобности, как это имеет место
в прицелах и механизмах обычного типа, отрывать глаз от
прицела, устанавливать прицел, снова приставлять глаз к ви-
зиру и действовать подъемным механизмом. При независимой
линии прицеливания достаточно лишь действовать вторым подъ-
емным механизмом до подведения требуемой дальности на диске
или барабане к указателю, т. е. из перечисленных выше четы-
рех действий выполняется только одно—работа подъемным ме-
ханизмом.
Кроме того, разделение работы между двумя обслуживаю-
щими имеет большое практическое значение как в смысле ус-
корения наводки, так и в смысле выполнения различных видов
огня. В самом деле, угол места цели при стрельбе по некото-
рой неподвижной цели не изменяется, и наводку приходится
подправлять очень мало, в зависимости от погружения колес
и хобота в грунт. Если линия цели уже зафиксирована (а она
будет зафиксирована приданием орудию угла места цели), то
придание угла прицеливания значительно упрощается.
В настоящее время вводится полунезависимая линия прице-
ливания. Сущность ее устройства состоит в следующем: при-
цельное приспособление монтируется на лафете так, что боковая
наводка орудия выполняется одновременно с наведением линии
прицеливания, как это делается обычно. При вертикальной же
наводке наводится только прицельное приспособление (его ли-
ния визирования), а ствол орудия при этом может занимать
любое положение, например, для заряжания—близкое к горизон-
тальному. С прицельным приспособлением, при выполнении
установок наводки, двигается прицельный указатель; указатель
ствола связан с качающейся частью. Для получения угла воз-
вышения второй человек (первый выполняет наводку прицела)
приводит, работая подъемным механизмом, указатель ствола
в совпадение с указателем прицела.
Такое приспособление называют также йндикаторным при-
целом.
Выгода такого устройства заключается в том, что наводчик,
действуя поворотным механизмом, употребляет усилие, как в
обычных условиях, при работе же подъемным механизмом уси-
лие его очень невелико, так как приводится в движение лишь
154
легкое прицельное приспособление. Самое важное преимуще-
ство заключается в том, что наводчик может осуществлять
наводку беспрерывно, не будучи связан с прочими действиями
при орудии (заряжанием), что приводит к увеличению скоро-
стрельности.
Более подробно с устройством подъемных механизмов, осу-
ществляющих „независимую линию прицеливания", ознакомимся
на некоторых конкретных конструкциях.
Механизм с независимой линией прицеливания имеется у7Ъ-мм
французской пушки обр. 1897 г. Сущность устройства его видна
на схеме (рис. 120). При действии подъемным механизмом, по-
мещенным с левой стороны станка, орудию придается угол
места цели!.
Рис. 120. Схема независимой линии прицеливания фран-
цузской пушки:
1 — люлька; 2 — промежуточная часть; 3 — левый подъемный меха-
низм; 4 — правый подъемный механизм; 5 — зубчатая дуга; 6 — диск
с делениями; 7 — указатель
Левый привод, действуя на зубчатый сектор левого подъем-
ного механизма 3, меняет положение промежуточной части 2,
а следовательно, и связанного с ней при помощи подъемного
винта ствола или люльки.
Если действовать правым приводом 4, то стволу будет при-
дан угол относительно этой промежуточной части.
На промежуточной части монтируются коллиматор, угломер
и уровень, т. е. прицельные приспособления. Стало быть, на-
водчик наводит промежуточную часть, но так как она связана
со стволом, то тем самым наводится и последний. На проме-
жуточной части укреплена зубчатая дуга 5, сцепляющаяся
1 На рис. 120 оба механизма — л^вый и правый — показаны на одной стороне.
155
с зубчаткой, ось которой укреплена на люльке. На последней
находится диск 6 с делениями в метрах. Если вращать правый
привод 4 (на схеме он показан на левой стороне), то, есте-
ственно, при опускании или поднимании ствола шестерня на
люльке будет бегать по дуге 5, укрепленной на промежуточной
части, и вращаться. На оси шестерни имеется диск с делениями
в дистанциях через 100 м.
При вращении шестерни будет вращаться и диск, и его де-
ления будут проходить мимо указателя 7 на люльке. Благо-
даря этому можно легко уста-
новить орудие на угол, отве-
чающий заданной дистанции,
стоиттолько, действуя правым
приводом, подвести к указа-
телю скомандованную дистан-
цию.
Следовательно, при измене-
нии дистанции в данном при-
способлении нет необходи-
мости наводчику отрывать
глаз от визирного приспосо-
бления, устанавливать при-
цел, снова приставлять глаз
и выполнять наводку, дей-
ствуя подъемным механиз-
мом,— достаточно лишь, дей-
ствуя правым механизмом,
подвести скомандованную ди-
станцию к указателю на люль-
ке. Оба наводчика, выполняю-
щие вертикальную наводку,
могут работать одновремен-
но, причем придаваемые ими
углы будут суммироваться
алгебраически.
В качестве второго при-
мера приведем описание ус-
тройства независимой линии
прицеливания 76-мм зенит-
ной пушки обр. 1914 г.
(рис. 121). При вращении ле-
Рис. 121, Схема независимой линии при-
целивания 76-мм зенитной пушки обр.
1914 г.:
1 — муфта; 2— сектор; 3 — вал; 4 — шестеренки
диференциала; 5, 6 и 8 — зубчатые колеса;
7 — муфта; 9 — валик; 10 — вннт; 11 — барабан;
12 — указатель; 13— коробка с прицелом
вого привода вращаются:
муфта 1, сектор 2, коробка
прицела 13 и самый прицел,
вал 3 с крестовиной. При этом
шестеренки диференциала (сателлиты) 4, .оси которых закре-
плены в крестовине, бегают по неподвижному венцу зубчатого
колеса 5, поэтому они начинают вращаться и вращать зубча-
тое колесо 6 с муфтой 7. На муфте 7 имеется зубчатка, сце-
пляющаяся с зубчатым сектором люльки, поэтому при враще-
нии муфты 7 люлька вращается вокруг своих цапф, при этом
156
ось ствола остается параллельной оптической оси панорамы,
если только установка последней нулевая, — орудию придается
угол места цели.
Вместе с тем зубчатое колесо 8 муфты 1 вращает валик 9,
который, в свою очередь, вращает посредством системы
зубчатых колес винт 10, отчего указатель 12 будет переме-
щаться по винту и указывать на барабане 11 приданный ору-
дию угол места цели.
При вращении правого привода будут вращаться зубчатое
колесо 5 шестеренки 4 диференциала, зубчатка 6 с муфтой 7
и, наконец, люлька со стволом. Одновременно с этим вращается
барабан 11, по шкалам которого отсчитывается установка при-
цела.
При одновременной работе двух обслуживающих их усилия,
в зависимости от направления вращения маховиков, могут
складываться, и ствол будет быстро изменять углы, или вычи-
таться, тогда движение ствола будет медленнее или он может
даже оставаться неподвижным.
ГЛАВА 14
ПРОЧИЕ МЕХАНИЗМЫ ЛАФЕТА
1. Механизмы для приведения орудия в положение
для заряжания
В системах с осью цапф, расположенной недалеко от центра
тяжести качающейся части, казна, при больших углах возвы-
шения, опускается слишком низко, и заряжание становится
или очень затруднительным, или даже невозможным. В одно-
хоботовых лафетах заряжание чаще всего невозможно, потому
что затвор нри открывании упирается в станины лафета *.
В этих случаях вводятся механизмы для приведения орудия
на угол заряжания.
Когда цапфы располагаются сзади, эти неудобства отпадают,
и заряжание становится возможным при всех углах возвыше-
ния, тем не менее необходимость применения механизмов для
приведения к углу заряжания может возникнуть и в этом
случае вследствие большого веса боевых припасов. Досылка
тяжелых снарядов при больших углах возвышения требует
больших усилий.
Сущность этих механизмов состоит в том, что в лафете
устраивают, кроме медленно действующего, обычного подъем-
ного механизма, быстро действующий механизм. В этом слу-
чае качающаяся часть соединяется с подъемным механизмом
посредством приспособлений, допускающих быстрое сцепление
и расцепление ее с подъемным механизмом.
После расцепления казна поднимается быстро действующим
механизмом, а подъемный механизм остается на месте; по окон-
чании заряжания качающаяся часть быстро опускается и сце-
пляется с подъемным механизмом, причем стволу будет при-
дан тот угол, который соответствует данному положению
подъемного механизма, — наводка не нарушается. Чаще всего
подъемный механизм устраивается так, что во время заряжа-
ния можно выполнять наводку, т. е. работать подъемным ме-
ханизмом, не мешая заряжанию.
1 Клиновые затворы, падающие вертикально, а также поршневые, откиды-
вающиеся при открывании назад вниз (системы Арисака), не мешают произ-
водить заряжание и при больших углах возвышения, если только окажется
достаточно места для вкладывания патрона.
158
Для примера дадим описание механизма, принятого в систе-
мах Шнейдера (рис. 122).
На секторе 3 подъемного механизма собран привод, состоя-
щий из двух зубчатых колес—верхнего 6 и нижнего 7, охва-
ченных цепью Галля 4. Нижнее зубчатое колесо своей труб-
чатой осью надето на ва-
лик, укрепленный в под-
шипнике на секторе. Труб-
чатая ось нижнего зубча-
того колеса на левом конце
снабжена шестерней 9, сце-
пляющейся с зубцами зуб-
чатой дуги 5 быстро дей-
ствующего механизма и
укрепленной на люльке. На
оси верхнего зубчатого ко-
леса 6 надет маховик с руч-
кой (на рисунке не показан).
При вращении маховика
будут вращаться зубчатые
колеса 6, 7 и 9 и тем са-
мым заставят двигаться
зубчатую дугу 5, а вместе
с ней люльку и ствол. Та-
ким образом, качающаяся
часть может быть приве-
дена в любое положение.
Подъемные же секторы при
этом останутся на том
месте, которое было им
Рис. 122. Механизм для приведения к углу
заряжания Шнейдера:
1 — люлька; 2 — цапфы; 3 — сектор подъемного меха-
низма; 4—цепь Галля; 5 —зубчатая дуга; 6— верх-
нее зубчатое колесо; 7— нижнее зубчатое колесо;
8 — неподвижное зубчатое колесо; 9 — шестерня
придано при наводке.
Под маховиком расположено зубчатое колесо 8, укрепленное
на секторе 3. Шип рукояти маховика (рукоятка на рисунке
не показана) под действием пружины западает между зубцами
этого колеса и тем самым удерживает люльку в приданном
положении. Для действия всем механизмом рукоять оттяги-
вают вправо, и шип ее выходит из впадины зубчатого колеса.
2. Уравновешивающие механизмы
В числе мер, предупреждающих удар казны об основание,
было указано также расположение цапф близ казны или по-
зади нее. Эта мера, достаточно полно разрешая поставленный
вопрос, приводит, однако, к одному весьма неблагоприятному
обстоятельству — к перевесу дульной части качающейся ча-
сти орудия, из-за чего работа подъемньГМ механизмом становится
весьма трудной. Это обстоятельство тем более неприятно, что
момент веса качающейся части не постоянен, а уменьшается
по мере увеличения углов возвышения, и обратно, увеличи-.
вается при их уменьшении, почему работа подъемного меха-
низма требует неравномерного усилия. Для устранения всех
159
зтих йедостатйой в системах, у которых ось цапф отнесена
назад, вводятся уравновешивающие механизмы.
Уравновешивающие механизмы бывают: 1) пружинные и 2) воз-
душные (пневматические). И те и другие могут быть устроены
так, что они подымают дульную часть, подталкивают ее вверх,—
так называемые механизмы подталкивающего типа, либо
могут быть устроены так, что тянут казенную часть книзу,—
механизмы подтягивающего типа.
Сравнивая пружинные и воздушные уравновешивающие ме-
ханизмы, можно сказать, что последние имеют некоторые пре-
имущества, но, пожалуй, еще больше недостатков. Преиму-
щества заключаются в том, что воздух, если нет утечки его,
не теряет своей упругости, тогда как пружины с течением
времени оседают, и нужно устраивать механизм для их регули-
ровки,— поджимать или подкладывать шайбы. В случае утечки
воздуха его можно подкачать, а пружины в случае поломки
нужно заменять запасными, что сопряжено с разборкой урав-
новешивающего механизма, требующей обычно много времени.
Но воздушный уравновешивающий механизм требует сальни-
ков (обтюраторов), надежное действие которых зависит от
поджатия; трение в сальниках меняется, почему и весь меха-
низм будет работать неравномерно. Воздух более резко ме-
няет свою упругость с температурой, причем последняя зави-
сит не только от состояния атмосферы, но и от резкого изме-
нения объема воздуха; это обстоятельство имеет особое зна-
чение в орудиях, заряжающихся при определенном угле воз-
вышения. При каждом подъеме казны воздух будет сжиматься,
температура и упругость воздуха в механизме будут повышаться,
а при опускании казны — наоборот. Все это отражается на
правильности работы механизма. По этим причинам применяют
чаще всего пружинные уравновешивающие механизмы.
Уравновешивающие механизмы подталкивающего типа пред-
ставляют одну или две колонки пружин, сильно сжатых при
угле возвышения 0° и постепенно разжимающихся по мере
увеличения угла возвышения. С увеличением угла возвышения
момент веса качающейся части постепенно убывает и при угле
возвышения 90° обращается в нуль, причем плечо момента
веса качающейся части изменяется пропорционально косинусу
угла возвышения. Пружины же теряют свою упругость про-
порционально стреле сжатия. Из этого видно, что, вообще
говоря, достичь полного уравновешивания качающейся части
при всех углах возвышения очень трудно.
По возможности полного уравновешивания достигают либо
особым расположением уравновешивающего механизма, либо
особым устройством колонок пружин, либо и тем и другим
вместе.
В пружинных уравновешивающих механизмах применяют
главным образом винтовые пружины, но можно применять
и спиральные (часовые).
На рис. 123 представлена схема пружинного механизма под-
талкивающего типа. На станке 3 на цапфах 5 подвешен ци-
160
линдр 4, в дно которого упирается один конец пружины 6.
Другой конец пружины упирается в буртик на стержне 7.
Стержень 7 на верхнем конце имеет шаровой формы головку,
входящую в полушаровое гнез-
до 8 на люльке 7. На рис. 123
пунктиром показано положение
частей при некотором угле воз-
вышения.
Чаще всего пружины уравно-
вешивающего механизма поме-
щаются в двух телескопических
трубах (рис. 124), предохраняю-
щих пружины от повреждений
ц засорения. В этом случае
цапфы устраиваются на обеих
трубах, и цапфы нижней трубы
укрепляются в цапфенных гнез-
дах на верхнем станке 2, а цапфы
верхней трубы помещаются
в гнездах не на люльке, а на
особых рычагах 4, прочно скре-
пленных с цапфами люльки. При
таком устройстве цапфы люль-
Рис. 123. Схема пружинного уравно-
вешивающего механизма подталки-
вающего типа:
/—люлька; 2—цапфа; 3— станок; 4 — ци-
линдр уравновешивающего механизма; 5—цап-
фы цилиндра; 6 — пружина; 7 — стержень;
8 — гнездо на люльке
ки подвергаются скручиванию.
Сущность уравновешивающего механизма подтягивающего
типа состоит в том, что качающаяся часть подтягивается дуль-
ной частью кверху, как это видно на рис. 125. К Станку 3 на
Рис. 124. Схема пружинного уравно-
вешивающего механизма подталки-
вающего типа:
/—люлька; 2—верхний станок; 3 — цапфа
люльки; 4 — рычаг; 5 — наружная труба ура-
вновешивающего механизма; 6 — внутренняя
труба; 7 — пружина
Рис. 125. Схема уравновеши-
вающего механизма подтяги-
вающего типа:
1 — люлька; 2 — цапфы; 3 — станок;
•/ — коробка; 5 —тяга; б —рычаг;
7 — пружина
цапфах подвешивается коробка 4 с пружиной, которая сжата
между дном коробки и шайбой на тяге 5. Тяга концом, про-
тивоположным шайбе, соединяется с рычагом 6, закрепленным
на цапфе. Вследствие такого расположения частей пружина
11 К\рс артиллерии
161
тянет рычаг, и этим создается момент, поднимающий дульную
часть, т. е. уравновешивающий момент перевеса дульной части.
Подтягивающие механизмы выгоднее подпирающих в том от-
ношении, что цапфы люльки не приподнимаются ими, а лежат
плотно в своих гнездах.
В подтягивающих механизмах можно легко получить полное
уравновешивание, вводя вместо тяги 5 гибкую связь (трос,
цепь Галля) между шайбой и рычагом и охватывая этой
связью барабан, имеющий требуемую фигуру поверхности.
Подтягивающие механизмы в последнее время получают все
большее и большее распространение как по приведенным вы-
годам, доставляемым ими, так и потому, что они более ком-
пактно и укрыто располагаются на системах (под люлькой).
Воздушные уравновешивающие механизмы располагаются на
системе подобно тому, как и пружинные, и даже по внешности
имеют сходное с ними устройство, с той лишь разницей, что
вместо пружин в них пользуются упругостью сжатого воздуха.
Работают они так же, как и воздушные накатники. В них
так же, как и в накатниках, воздух предварительно поджат,
и необходимы сальниковые приспособления или гидравличе-
ские запоры, что является крупнейшим недостатком воздуш-
ных уравновешивающих механизмов. Кроме того, если произ-
водится быстрое изменение углов возвышения и притом в ши-
роких размерах, то равномерность работы воздушных уравно-
вешивающих механизмов нарушается вследствие охлаждения
воздуха при расширении и нагревания при сжатии.
3. Тормозные приспособления в подъемных и поворотных
механизмах
В системах, качающаяся часть которых имеет большой вес,
могут получаться значительные толчки при прекращении ра-
Рис. 126. Тормозное приспосо-
бление в механизмах наводки:
/—вал; 2~червячное колесо; 3—диски
трения; 4 — нажимная гайка
боты подъемным механизмом вслед-
ствие большой инерции качающейся
части. То же может происходить
при работе поворотным механизмом.
Для смягчения этих толчков приме-
няются особые тормозные приспосо-
бления. Очень часто с этой целью
применяются муфты трения следую-
щего устройства (рис. 126).
На валу 1 свободно сидит червяч-
ное колесо 2, сцепляющееся своими
винтами (зубцами) с механизмом при-
вода. Внутри колеса имеется цилин-
дрическое гнездо с пазом; на конце
вала имеется также паз. В эти пазы
вставлены поочередно своими высту-
пами диски трения 3: один—в паз
коробки, другой — в паз вала и т. д.
Некоторые диски изготовляются из бронзы, другие — из
стали. Затем на вал надевается пружина -Бельвилля и притя-
162
гивается к дискам гайкой 4 с таким натяжением, чтобы мо-
мент трения на дисках, при работе механизма, превосходил
моменты трения на всех передачах.
При остановке работы механизма инерцией качающейся (по-
ворачивающейся) части трение на дисках может быть преодо-
лено, и она может продолжать вращение, но удара при этом
на приводной механизм не произойдет. В дальнейшем, неболь-
шим поворотом, при котором качающаяся масса не приобре-
тет большой скорости, система приводится к требуемому углу.
Для этой же цели в состав передач привода всегда вво-
дится винтовое зацепление с самотормозящим червяком (угол
подъема винтов менее угла трения—обычно около 4—5°).
4. Цапфенные подвесы
В орудиях большого веса момент трения на цапфах полу-
чается довольно большим, что затрудняет работу подъемного
механизма, в особенности при быстром приведении орудия
в положение для заряжания.
Для уменьшения этого момента применяются роликовые или
шариковые подшипники, а также,
выми, особые цапфенные подвесы.
Последние также служат для умень-
шения действия выстрела на цапфы
и цапфенные гнезда.
Устройство шариковых и роли-
ковых подшипников общеизвестно,
поэтому здесь о них можно не
говорить. Что касается подвесов,
то они бывают весьма разнообраз-
ного устройства, например в 280-ло/
гаубице Шнейдера принят подвес,
изображенный на рис. 127.
Цапфа состоит из двух частей:
одна 1 большого диаметра (кор-
невой конец), а другая 2—мень-
шего. Последняя часть охваты-
вается роликоподшипником 3,
опорное кольцо которого опи-
рается не на лодыгу, а на особый
вкладыш 4. Последний поддержи-
вается колонкой из пружин Бель-
виЛля, надетой на стержень. Ниж-
няя часть колонки пружин опи-
нередко одновременно с пер-
Рис. 127. Цапфенный подвес:
1 — корневой конец цапфы; 2— цапфа
малого диаметра; 3—роликоподшипник;
4 — вкладыш; 5 — винт; 6 — кронштейн
рается на шайбу, надетую на тот же
стержень и лежащую на торце винта 5. Винт ввинчивается
в гнездо особого кронштейна 6 на станке. До выстрела опор-
ное кольцо подшипника не касается лодыги. Равным образом
лодыги не касается и корневой участок цапфы, причем расстоя-
ние между корневым концом и лодыгой меньше, чем между
опорным кольцом подшипника и лодыгой.
11*
163
При выстреле опорное кольцо, нажимая на вкладыш, сожмет
пружины, качающаяся часть опустится, и корневой конец цапфы
ляжет на лодыгу, таким образом, удар на последнюю будет
несколько уменьшен. Опорное же кольцо не опирается на ло-
дыгу, благодаря чему роликовый подшипник предохраняется
от сильного нажатия.
Для регулирования поджатия пружин винт 5 может быть
слегка ввинчен в кронштейн. В нужном положении винт сто-
порится защелкой, заскакивающей в гнездо на головке винта.
5. Выравнивающие механизмы
Механизмы с поворотом верхнего станка по нижнему, верт-
люжного типа, получают все большее и большее распростра-
нение, так как при их применении получается возможность
доводить углы поворота до 30°, 60° и даже 360°.
Но столь большие углы удается получить, лишь вводя ла-
феты с раздвижными хоботами или платформы.
Введение лафетов с раздвижными хоботами вызвало не-
обходимость в особых выравнивающих механизмах,
имеющих троякое назна-
Рис. 128. Схема выравнивающего механизма,
приводящего к трем точкам опоры:
чение:
1) дать возможность
всем четырем точкам
опоры надежно опи-
раться на основание;
2) придать вертикаль-
ное положение оси вра-
щения верхнего станка
по нижнему (боевому
штырю);
3) уравнять приблизи-
тельно усилия при от-
даче на оба хобота.
Простейший выравни-
вающий механизм пер-
вого назначения имеется
1 — стол; 2 — продольная ось (шворень); 3 — боевая ось В СИСТСМЯХ фрЗНЦуЗСКОЙ
артиллерии (предложен
впервые Депором в конце прошлого столетия). В нем бое-
вая ось 3 (рис. 128) соединяется с лафетом в боевом положении
при помощи продольной оси или шворня 2, служащего осью
вращения для самой боевой оси, в плоскости, перпендикуляр-
ной оси симметрии лафета.
В плоскости симметрии в основной раме или столе 1 укреп-
ляется прочная продольная ось — шворень 2. Стол представляет
собой весьма прочную конструкцию, в которой крепятся все
части. Для боевой оси в столе имеется гнездо значительно
ббльших размеров, чем сама ось, в особенности в вертикальном
направлении. Вследствие этого ось может свободно качаться
около продольной оси, и оба колеса будут всегда нажимать
на грунт, несмотря на разность их уровней.
164
Этот выравнивающий механизм часто называют механизмом,
приводящим к трем точкам опоры: шворень и два хобота. Ход
является лишь опорой для продольного шворня 2.
Как видно, при таком устройстве положение стола, а следо-
вательно, и устанавливаемого на нем верхнего станка со ство4
лом определяется положением хоботов. Наклон оси цапф при
этом устройстве не устраняется, и наклон этот будет изме-
няться с изменением углов поворота.
При переходе в походное положение ось 3 скрепляется со
столом 1 либо жестко, либо с помощью рессор.
Выравнивающих механизмов, полностью решающих две прочие
задачи, нет. Но имеются системы, принятые на вооружении
(в США, Италии), у которых выравнивающие механизмы отчасти
решают и эти задачи. В них хоботы могут получить вращение
не только вокруг вертикально расположенных шарниров, но и
около горизонтальных шарниров.
6. Горизонтирующие механизмы
3
Рис. 129. Схема горизон-
тирующего механизма:
/—вертлюг; 2 — боевой штырь;
3—тумба
В многохоботовых лафетах, применяемых почти исключи-
тельное универсальных орудиях, предназначенных и для стрельбы
по воздушным целям, недостаток выравни-
вающих механизмов описанного типа,
не ставящих главную ось вертикально,
является недопустимым. В случае стрельбы
по быстро движущимся аэроцелям угол по-
ворота может изменяться в широких пре-
делах, а при этих условиях угол наклона
оси цапф тоже будет изменяться довольно
резко. Это изменение придется учитывать
непрерывно, что представит большие за-
труднения. Между тем, если главную ось
(ось боевого штыря 2, рис. 129) поставить
вертикально, то эти затруднения отпадут.
Вот почему в универсальных системах,
кроме выравнивающего механизма, необ-
ходимо еще наличие механизма, ставящего
главную ось вертикально, — так называе-
мого горизонтирующего механизма.
Широко применяется соединение глав-
ной оси со столом (тумбой) при помощи
шарового шарнира или шарнира, позво-
ляющего боевому штырю вращаться во
всех направлениях, — шарнир Гука или
подвес на трех взаимно перпендикуляр-
ных осях. Нижний конец боевого штыря со-
единяется с тумбой или хоботами при помощи винтов, причем
винты закрепляются в этих частях (рис. 129) также шаровыми
шарнирами.
Подвинчиванием винтов в ту или другую сторону перемещают
нижний конец боевого штыря и, стало быть, получают возмож-
ность поставить его ось вертикально.
ГЛАВА IS
РАСПОЛОЖЕНИЕ ПРИЦЕЛЬНЫХ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ
НА АРТИЛЛЕРИЙСКОЙ СИСТЕМЕ
1. Расположение прицельных приспособлений на стволе
В конце прошлого века и даже в самом начале текущего
прицел представлял собой прямой стебель, вставлявшийся
в гнездо на стволе, расположенное почти у казенного среза
ствола. Деления были в линиях (линейных мерах). Установка
производилась вручную, и в требуемом положении прицел за-
креплялся зажимным винтом. Такое расположение прицела,
на стволе, было крайне неудобно, нельзя было наводить, когда
производилось заряжание, да и самая установка прицела тре-
бовала много времени. На время отката и наката приходилось
наводку прекращать.
2. Расположение прицельных приспособлений на люльке
С введением систем с откатом ствола по оси прицел начали
располагать на люльке и перенесли его вперед от казенного
среза для возможности одновременного производства заряжа-
ния и наводки. Для установки прицела применяются подъемные
механизмы в прицелах Ч Расположение прицельных приспосо-
блений на люльке позволило вести наводку не только одновре-
менно с заряжанием, но и даже во время отката и наката,
что привело к увеличению скорострельности. Но подобное
расположение прицельных приспособлений уже не удовлетво-
ряет артиллеристов. В самом деле, при изменении углов воз-
вышения в широких пределах приходится выжидать, пока
прицельное приспособление придет на линию визирования.
В особенности неудобно такое расположение прицельных при-
способлений в орудиях, приводимых к углу заряжания после
выстрела, хотя в большинстве этих систем и устраивают такое
соединение быстро действующего и обычного (силового) подъ-
емных механизмов, что ими можно действовать одновременно.
Наконец, наводчик оказывается сильно загруженным: установка
углов прицеливания, места цели, деривации, выполнение гори-
1 Подъемные механизмы в прицелах в отдельных случаях применялись и
в 80-х годах прошлого столетия.
166
зонтальной и вертикальной наводок, причем для последних
двух действий он работает поворотным и подъемным механиз-
мами, требующими для работы значительных усилий.
3. Расположение прицельных приспособлений на станке
(вращающейся части)
В настоящее время прицельные приспособления монтируются
на вращающейся части, а не на качающейся, как это делалось
раньше. При таком расположении прицельные приспособления
могут быть отнесены достаточно далеко от качающейся и от-
катывающихся частей, с тем чтобы по возможности достигнуть
удобного выполнения наводки. То обстоятельство, что линия
прицеливания при этом все дальше отходит от оси ствола, не
имеет серьезного значения при современных больших расстоя-
ниях, на которые ведут огонь, и по целям сравнительно боль-
ших размеров.
Более серьезной в этом случае является необходимость свя-
зать прицельное приспособление с качающейся частью: для
выполнения наводки нужно, чтобы углы, отсчитанные на при-
ствола. Эта связь дости-
целе, могли быть приданы оси канала
гается часто следующим образом
(рис. 130). На оси 2, укрепленной на
станке параллельно оси цапф люльки,
может качаться коробка 1, в которой
помещается стебель прицела 3. На
цапфе люльки 5, при помощи рычага 6,
шарнирно закрепляется тяга дру-
гой конец’этой тяги также шарнирно
связывается с коробкой прицела /.
При этом необходимо, чтобы ось
цапф люльки, ось цапф коробки и
два упомянутых шарнира тяги 4
в проекции на вертикальную пло-
скость были вершинами параллело-
г
Рис. 130. Схема крепления при-
цельных приспособлений на
станке:
/—коробка; 2— ось коробки; 3—сте-
бель прицела; 4—тяга; 6—цапфа люль-
ки; б—рычаг
грама. Если нулевая линия прицеливания будет параллельна
стороне 2—5 этого параллелограма, то при выдвигании стебля
прицела линия прицеливания составит с ней угол, отвечающий
высоте прицела1. Действуя подъемным механизмом, поднимают
или опускают казну, а вместе с этим отклоняют в ту или дру-
гую сторону рычаг 6 и посредством тяги 4 коробку 1 вме-
сте с прицелом. Следовательно, работая подъемным меха-
низмом, можно придать линии прицеливания должное напра-
вление. В это время и сторона 2—5 составит со своим перво-
начальным направлением тот же угол, на который был установлен
прицел, а так как она всегда параллельна оси ствола, то сле-
довательно, последний повернется в вертикальной плоскости
на этот же угол.
1 Нулевая линия прицеливания может составлять и угол с линией 2—5.
Это предположение нами введено для простоты.
167
Такой прием крепления прицельных приспособлений имеет
большое преимущество по сравнению с обычно применявшимся
креплением на люльке. В самом деле, их можно расположить
в любом месте, где удобнее. Кроме того, при креплении
на люльке в значительном удалении прицела от оси цапф, при
придании больших углов возвышения прицельные приспособ-
ления резко изменяют высоту расположения окуляра, и наводчик
должен за этим следить. Расположить же прицельные приспо-
собления близко к оси цапф часто не удается.
При расположении прицельного приспособления на станке
окуляр прицела при наводке описывает дугу весьма неболь-
шого радиуса и поэтому остается почти на одной и той же
высоте над местностью.
4. Индикаторный прицел
В последнее время стали применять прицельные приспосо-
бления, устроенные так, что вертикальную наводку выполняют
два человека,, но в ином порядке, чем это делается при неза-
висимой линии прицеливания. А именно, наводчик производит
все установки прицела (устанавливает угол прицеливания, места
цели, деривацию, устанавливает угломер и поперечный уровень),
после этого при помощи подъемного механизма прицела при-
водит пузырек бокового уровня на середину. При установке
углов, отсчитываемых в вертикальной плоскости, и придании
лх прицелу двигается прицельная стрелка, которая алгебраически
суммирует все эти углы, и когда пузырек бокового уровня
станет на середину, все перечисленные углы (в вертикальной
плоскости) будут выражаться углом между осью бокового
уровня и прицельной стрелкой, — прицельная стрелка займет
определенное положение в пространстве, составляя с горизон-
том угол возвышения.
Другой человек, работая подъемным механизмом, подводит
связанную параллелограмом с качающейся частью орудийную
стрелку к стрелке прицельной, чем и придает стволу требуемый
угол возвышения.
В схеме расположение такого прицельного приспособления,
называемого полунезависимой линией прицеливания, а также
индикаторным прицелом, изображено на рис. 131. На станке 1
на цапфе 2 качается коробка 3 с прицелом 4, боковым уровнем 5,
поперечным уровнем 6, барабанами для отсчета установки при-
цела 7 и места цели 8.
Прицельное приспособление при помощи привода 9 может
качаться в плоскости, перпендикулярной плоскости стрельбы,
для установки поперечного уровня в горизонтальное положение,
Вся коробка вместе с прицельной стрелкой 11 при помощи вин-
тового подъемного механизма 10 может качаться вокруг цапфы 2
На цапфе 2 свободно сидит орудийная стрелка 12. Последняя
имеет отросток 13, который при помощи шарнирной тяги 14
связывается с рычагом 15 на цапфе люльки 16 так, что ось
цапфы 2, ось шарниров 17 и 18 и ось цапф люльки 16 в верти-
168
калькой проекции являются вершинами параллелограма. Если
при помощи подъемного механизма качать качающуюся часть,
то указанный параллелограм будет изменять свою форму, ору-
дийная стрелка будет
вращаться вокруг цап- Вид
фы 2, и она может быть по стрелке
приведена в совпаде-
ние своим указателем
с указателем на при-
цельной стрелке 11.
Когда это будет до-
стигнуто, орудию бу-
дет придан желаемый
угол возвышения.
Индикаторный при-
цел представляет сле-
дующие выгоды: на-
водчик работает с не-
большими механизма-
ми, требующими не-
значительных усилий,
почему его работа вы-
полняется спокойно,
без больших напряже-
ний; окуляр постоян-
Рис. 131. Схема расположения индикаторного
прицела:
1 — станок; 2 — цапфа для коробки прицельного прнепосо*
бдения; 3— коробка прицела; 4 — прицел; 5— боковой! уро-
вень; 6 — поперечный уровень; 7 — барабан прицела;
8 — барабан углов места цели; .9 — привод поперечного
качания прицела; 10 — подъемный механизм прицела;
11 — прицельная стрелка; 12 — орудийная стрелка; 13— от-
росток орудийной стрелки; 14 — шарнирная тяга; 15 — рычаг;
16 — цапфа люльки; 17 и 18 — шарниры
но находится почти
на одной и той же высоте; прицельное приспособление, не бу-
дучи связано с качающейся частью, допускает выполнение на-
водки с одновременным выполнением других действий по под-
готовке орудия к выстрелу и при откате и накате.
ГЛАВА 16
УСТРОЙСТВО ЛАФЕТА КАК ПОВОЗКИ
1. Устройство осей
Оси лафетов, называемые боевыми осями, подвергаются при
выстреле сильным ударам. В лафетах с откатом ствола вдоль
его оси боевая ось и колеса при выстреле испытывают нагрузки
меньше тех, которые действуют на эти части при движении (пе-
ревозке) орудия, в особенности если скорости движения боль-
шие. Поэтому в этих системах лафетов необходимо рассчиты-
вать ось и колеса, сообразуясь с нагрузками, действующими
при перевозках, а не только с теми, которые действуют на них
при выстреле. Надлежащая прочность боевых осей могла бы
быть достигнута увеличением поперечных размеров их. Однако
это невыгодно, так как оси при этом получаются тяжелыми.
В целях уменьшения веса осей, при
достаточной их прочности, подби-
рают для их изготовления сталь
высоких механических качеств.
По длине ось может быть подраз-
делена на три части (рис. 132): среД"
нюю, на которую и опирается ла-
фет или повозка, называемую ло-
пастью, и два конца, примыкающие
к лопасти с обеих сторон. На концы,
имеющие коническую форму, на-
Рис. 132. Боевая ось:
1 — лопасть; 2 — корневые утолщения;
3 — концы для надевания колес
деваются колеса.
Для колес с роликоподшипниками концы осей делаются дру-
гой формы. В них края конца оси имеют форму, соответствую-
щую форме подшипника, и отделываются тщательно. В средней
же части конец оси делается обычно меньшего диаметра и от-
делывается менее тщательно.
Для того чтобы колеса не сближались, перемещаясь вдоль
по оси, концы оси отделяются от лопасти корневыми утолще-
ниями цилиндрической формы. Лопасти делаются либо прямо-
угольного, либо круглого сечения, либо П-образными. Часто
оси делаются трубчатыми. Геометрические осп конических кон-
цов осей обычно не идут по продолжению геометрической оси
лопасти, а опускаются несколько книзу с таким расчетом, чтобы
нижние производящие концов составили прямую, параллель-
170
ную геометрической оси лопасти. Такое устройство концов при-
нято для устранения сбегания колес наружу.
Чтобы удержать колесо на оси, в концах ее, выходящих из
ступиц колес, проделываются сквозные отверстия, в которые
вкладываются чеки. При движении торец ступицы колеса сти-
рался бы чекой, что привело бы к порче колеса и чеки. Для
предупреждения этого между чекой и ступицей на конец оси
надевают выходную шайбу или колпак (рис. 133) с отверстиями,
совпадающими с отверстиями конца оси. Колпак на конце оси
зачековывается. В верхнем конце
чеки делается головка, ограни-
чивающая продвигание чеки
в отверстие; на нижнем ее конце
делается отверстие, через кото-
рое пропускается раздвижное
кольцо, предупреждающее по-
терю чеки. Есть также много
других приемов для удержа-
ния колеса на оси. В настоящее
время чаще всего колпак на-
винчивается на навинтованный
Рис. 133. Закрепление колеса на оси*.
1 — ступица; 2 — конец оси; 3 — колпак;
4 — чека
конец оси.
Кроме всех перечисленных частей, на осях устраиваются
иногда части для крепления щитового прикрытия, поворотного
механизма, рессор и тормозных приспособлений.
Для увеличения легкости на ходу полезно увеличивать радиус
колес. Но с увеличением радиуса колес повышается располо-
жение центра тяжести повозки и уменьшается ее устойчивость
при движении. В лафете же, сверх того, увеличгваегся его тен-
денция подпрыгивать при стрельбе, т. е. уменьшается устой-
чивость. Для ослабления неудобств, связанных с большой ве-
личиной радиуса колес, оси
неРеДК0 делают коленча-
-------------------— ты ми (рис. 134).
1 Как известно, при малых
______-------------------------? углах возвышения лафет
Nj-----------------------------при стрельбе имеет боль-
шее стремление прыгать.
Рис. 134. Коленчатая ось Напротив, при больших уг-
лах возвышения это стре-
мление ослабляется, причем в этом случае казна опускается
низко между станинами и при откате может удариться о землю.
Поэтому при больших углах возвышения без вреда для устой-
чивости лафета можно увеличить его высоту, благодаря чему
освободится место для отката ствола. Все эти требования удо-
влетворяются устройством коленчатой оси так, что она может
поворачиваться и ее концы могут занимать либо положение
нормальное, показанное на рис. 134 сплошными линиями, либо
(при стрельбе под большими углами)—положение, обозначен-
ное пунктирными линиями. Эта мера осуществлена, например,
в 7Q-MM горной пушке обр. 1909 г.
171
В настоящее время оси, как цельные стальные балки, часто
заменяются прочными концами для ступиц колес, прикрепляе-
мыми различными способами к станинам или основному столу
лафета.
Нередко оси делают составными из нескольких частей (трех),
соединяемых шарнирно, причем оси шарниров располагаются
либо вертикально, либо горизонтально. Первое расположение
выгодно в походном положении в смысле достижения большей
поворотливости, подобно автомобилям.
2. Устройство колес
Рис. 135. Деревянное колесо:
1—шина; 2—обод; 3—застрига; 4—спица; 5— всад;
б—ступица; 7—втулка; 8—болт; 9— шпонки; 10—винт
В артиллерии применяются колеса деревянные и металличе-
ские. В системах сравнительно небольшого веса часто приме-
няют колеса грузовых автомашин, что является весьма выгодным
в экономическом отношении.
Деревянное колесо (рис. 135) состоит из деревянного обода 2,
стянутого железной или стальной шиной 1, деревянных спиц 4
и стальной, или железной,
или, наконец, деревянной
ступицы 6.
Обод составляется из ко-
сяков, гнутых либо выпи-
ливаемых из куска дерева
так, чтобы по возможности
меньше перерезались во-
локна дерева. На изгото-
вление обода и спиц упо-
требляют дубовое дерево,
хорошо высушенное.
Чтобы косяки не могли
сместиться, в выемки, вы-
деланные на наружной их
стороне, вставляются дубо-
вые шпонки и косяки стя-
гиваются шиной. Обод с ши-
ной скрепляется при по-
мощи болтов. Спицы либо
вставляются в гнезда, вы-
долбленные в косяках
своими застригами 3, либо
входят в гнездо особого железного башмака, который своими
краями охватывает косяки с боков, чем и достигается связь
их между собой, почему в этом случае шпонка не делается.
Концы спиц, противоположные застригам, называемые вса-
дами 5, образуют круговой свод, в который вставляется сту-
пица 6. На ступицу надевается шайба, которая притягивается
болтами к закраине ступиц.
Эти болты проходят через всады спиц и таким образом
скрепляют их со ступицей.
172
В ступицу вставляется бронзовая втулка 7 или вкладыши,
удерживаемые в ступице винтом 10. Во втулке делаются канавки,
в которых удерживается коломазь или минеральная мазь1,
а также в них собираются посторонние тела (песок, пыль),
могущие случайно попасть внутрь втулки.
Все это: разнородность металлов втулки и конца оси, смазка,
устранение посторонних тел — способствует уменьшению тре-
ния на концах осей, а следовательно, уменьшению их износа
и достижению большей легкости на ходу.
Для уменьшения трения в ступицах устраиваются втулки,
наполняемые смазкой, причем принимаются меры к возможно
надежному закрыванию втулок, как в целях удержания смазки,
так и для предупреждения ее засорения. Вводятся также пла-
вающие втулки, ролико- и шарикоподшипники. При этом обычно
применяются роликоподшипники с коническими роликами, с тем
чтобы устранять набегание колес в ту или другую сторону.
Плавающая втулка представляет тру-
бу, свободно вставляемую в ступицу и
свободно охватывающую, при надетом
на ось колесе, конец оси. При движении
повозки втулка либо удержится трением
в ступице и будет вместе с ней вра-
щаться вокруг конца оси, либо, наобо-
рот, она удержится трением на конце
оси, и ступица будет вращаться вокруг
неподвижной в этом случае втулки.
Таким образом, всегда будет преодоле-
ваться меньший момент трения. Для рас-
пределения смазки на обе поверхности
втулки в стенах ее делаются отверстия.
В артиллерии для уменьшения трения
на концах осей применяют шарико- и
роликоподшипники, но чаще ролико-
подшипники.
Рис. 136. Значение наброва:
а — колеса без наброва; б — ко-
леса с набровом
Спицы располагаются не в плоскости обода, а составляют
с ней небольшой угол (5—7°) — образуют так называемый на-
б ров. Благодаря наброву колесо получается Долее упругим, и
усилие, выламывающее спицу при наклонах местности и толчках,
будет направлено в одну и ту же сторону, а не в разные.
В самом деле, пусть спицы расположены (рис. 136, а) в плоско-
сти обода, и повозка стоит на скате. Реакция местности R напра-
влена вертикально. Разложим ее на направления спиц и ската,
тогда ясно видно, что касательная сила Т выламывает спицу
вышестоящего колеса наружу, а нижестоящего—внутрь. Нор-
мальные силы N вжимают спицы в ступицу. При наличии на-
брова, как видно из рисунка б, касательные силы Т, выламыва-
--------
1 Коломазь представляет смесь 4 частей несоленого говяжьего сала, 4 частей
несоленого свиного сала и 1 части графита, которые тщательно смешиваются
в нагретом состоянии. Для предохранения от порчи в коломазь прибавляют
небольшое количество дегтя (1200 г на 15 кг). Колесная минеральная мазь: 75—
80% нефтяных остатков, 12% едкой извести и 10—42% гарпиуса (канифоли).
173
ющие спицу, и для верхнего и для нижнего колеса направлены
наружу, благодаря чему спицы менее подвергаются расшатыва-
нию, которое особенно вредно. Однако это справедливо, пока
угол наброва больше угла наклона местности. Если же угол
наклона местности будет больше угла наброва, то и в этом
случае касательные силы Т будут у верхнего колеса выламы-
вать спицу наружу, а у нижнего — внутрь.
Как было указано выше, для достижения легкости на ходу
полезно увеличивать ширину шины. Однако с увеличением
ширины шины быстро растет вес колеса, который и без того
получается большим. Например, вес пары деревянных колес
76-л/лг дивизионной пушки при диаметре в 132 см и ширине
шины в 5,7 см составляет около 147 кг, а у 152-мм осадной
пушки обр. 1910 г.— 435 кг (диаметр 1500 см и ширина шины
15 см). Поэтому ширину шины подбирают так, чтобы давление
на единицу поверхности шины, при грунте средних качеств,
было не настолько велико, чтобы шина погружалась в грунт
(проделывала колею). При этом, однако, в случаях движения
по более мягкому грунту колесо будет загрузать.
В особенности такое загрузание возможно при стрельбе,
когда, помимо давления веса системы, колеса будут надавли-
ваться на основание еще и
вертикальной слагающей от-
дачи или сопротивления тор-
моза в упругих системах.
Для устранения этого к ко-
лесам некоторых тяжелых
систем приняты особые баш-
мачные пояса (рис. 137).
Башмачный обод состоит
из шинных башмаков 5, свя-
Рис. 137. Башмачный обод:
1—деревянные колодки; 2— обод колеса; 3— шар-
ниры; 4—спнцы; 5— башмаки
зываемых последовательно
друг с другом при помощи шарниров 3. К этим же шарнирам
пристегиваются деревянные колодки 1, ширина которых раза
в два больше ширины шины. При надетом башмачном ободе
колесо опирается на основание через их посредство, причем
площадь опоры увеличивается еще и по той причине, что
колодки имеют плоские поверхности.
В настоящее время колеса чаще всего имеют резиновые шины.
Различают три вида резиновых шин: 1) грузошина, предста-
вляющая сплошную массивную резиновую ленту, охватывающую
снаружи обод, подобно стальной шине; 2) пневматические шины
(как в автомашинах); 3) шины с губчатым каучуком (ГК), в ко-
торых баллон шины наполняется каучуком в виде губок, с очень
маленькими порами.
Для удержания резиновой грузошины 1 (рис. 138) на ободе
2 она скрепляется со стальной шиной 3, на которой сделаны
желобки. В эти желобки своими выступами входит рези-
новая шина. В свою очередь, шина 3 удерживается от спада-
ния с обода закраиной а и с другой стороны — кольцом 4, вхо-
дящим в желобок на шине 3. Кольцо 4, для того чтобы его
174
можно было завести в желобок шины, делается разрезным.
При заведении его в желобок его сжимают и вставляют в же-
лобок; вследствие пружинности оно расправится и плотно при-
ляжет ко дну желобка. Для предупреждения выпадания кольца
между его срезами вставляется пластинка 5 в виде клина. Пла-
стинка укрепляется на ободе винтами.
Грузошины мало, эластичны; для уве-
личения эластичности в них иногда де-
лают поперек шины каналы.
Ободы с пневматической шиной и
шиной ГК имеют сходное устройство
(рис. 139). На металлический, обычно
штампованный, обод 1 надевается шина,
состоящая из резинового баллона 2,
холщевой прорезиненной покрышки 3
и резинового протектора 4. Баллон 2
заполняется сжатым воздухом или губ-
Рис. 138. Деревянное колесо
с грузе шиной:
1 — грузошина; 2 — обод; 3 — сталь-
ная шина; 4 — разрезное кольцо;
5 — пластинка
чатым каучуком.
На наружной поверхности резиновых шин делаются различ-
ного вида углубления, назначение которых: в ведущих колесах —
увеличить сцепление с полотном пути, а в артиллерийских ко-
лесах, не имеющих назначения везти повозку, а только пере-
катывать ее, — уменьшить скольжение колес, в особенности в
стороны, на косогорах и скользкой дороге.
Резиновые шины по сравнению с металлическими предста-
вляют ряд выгод: 1) они хорошо рессорят, в особенности пнев-
матические и ГК, и 2) при движении они де-
формируются, вследствие чего поверхность опоры
увеличивается, и они менее погружаются в грунт1.
Но вследствие их рессорности они менее удобны
при стрельбе, так как вызывают некоторое сби-
вание системы при выстреле.
В системах большого веса применяются для
уменьшения удельного давления на ободе колеса
спаренные колеса, т. е. на концы осей надевается
не одно, а два колеса. Надевают два колеса, а не
одно, в целях облегчения замены колес. Приме-
няют также тележки с четырьмя колесами. В не-
которых системах применяют гусеничные ходы.
Гусеничный ход (рис. 140) устраивается по сле-
дующей схеме. На ось 1 вместо колес наде-
вается прочная балка 2, которая на конце оси мо-
жет качаться. На концах балки укреплены на осях
колеса 3, направляющие охватывающую их гусеницу 4. Послед-
няя представляет ленту, составленную из отдельных звеньев —
траков, соединенных шарнирно друг с другом. С внутренней
стороны на гусеницу опираются четырехколесные тележки 5,
Рис. 139. Обод
колеса с шиной
ГК:
1 — металлический
обод; 2—баллон;
3 — покрышка;
4 — протектор
1 При металлической шине и твердом грунте удельное давление колес на
полотно очень велико. Оно измеряется отношением веса, приходящегося на
колесо, к ширине шины, почему эти колеса легко прорезают колеи и п р
полотно дороги.
175
поддерживающие при помощи рессор 6 балку. Тележки 5 обла-
дают некоторой продольной гибкостью. Верхняя часть гусе-
ницы поддерживается от провисания роликами 7, укреплен-
ными на балке. Для этой же цели одно из колес 3 соединяется
с балкой так, что может, не только вращаться, но и двигаться
вдоль балки. Ползун, в котором укреплена ось этого колеса,
пружиной отжимается к концу балки, чем и достигается натя-
жение гусениц. Траки на наружной поверхности имеют вы-
ступы для предупреждения скольжения гусеницы на поворотах
7 7
Рис. 140. Гусеница:
1 — ось; 2 — балка; 3 — колеса; 4 — гусеница; 5 — тележка; 6 — рес-
сора; 7 — ролик
и косогорах. С внутренней стороны на траках делаются вы-
ступы, входящие в желоба на ободах колес 3, чем устраняется
соскальзывание с них гусеницы.
Часто одно из колес 3 делается зубчатым и сцепляется с гу-
сеницей. В балке укрепляется лебедка, которая может быть
сцеплена с этим зубчатым колесом. Действуя лебедкой, можно
перемещать систему на небольшие расстояния, например при
установке системы на позиции или при перемене направления
стрельбы на большой угол.
3. Подрессоривание
С развитием механической тяги, являющейся особенно вы-
годной при больших переходах и с большими скоростями,
орудийные системы приходят сравнительно быстро в расстрой-
ство: разбалтываются скрепления, ослабевают гайки, сильные
толчки и удары вредно отражаются на механизмах, в особен-
ности на поворотном, подъемном и т. п.
Для уменьшения общего разбалтывания системы применяют
подрессоривание. Для сохранения подъемного и поворотного ’
механизмов требуется надежное крепление качающейся и по-
ворачивающейся частей, крепление по-походному.
Подрессоривание обычно сводится к применению резиновых
шин, сплошных или пневматических, и рессор. Оба эти средства,
будучи весьма действительными с точки зрения сбережения
системы при движении, имеют, однако, существенный недоста-
ток при стрельбе, приводя к подпрыгиванию системы и дрожа-
176
нию вследствие того, что пружины (рессоры) успокаиваются
не сразу, а только после ряда колебаний. Колебания эти вслед-
ствие несимметричного расположения усилий различны в раз-
ных рессорах, что еще более усложняет дело. Между тем си-
стема в бою должна быть достаточно жесткой, поэтому в ла-
фетах подрессоривание нужно устраивать так, чтобы рессоры
на время стрельбы можно было легко выключать, а на поход
включать.
Очень распространено подрессоривание, устроенное по сле-
дующей схеме (рис. 141). Рессора 4, составленная из листов
стали, при помощи обоймы 5 скрепляется со столом лафета.
Концы рессоры при помощи подвесок 6 шарнирно соединяются
с осью 2. Ось проходит через гнездо в столе значительно ббль-
ших размеров, чем сечение оси, в особенности в вертикальном
направлении, почему при движении повозки ось может переме-
щаться в этом гнезде, или стол может двигаться относительно
хода. В боевом положении ось соединяется со столом шарнирно
отверстия в столе и в
при помощи штыря 7, вдвигаемого
боевой оси,— рессора выключается.
Ось, качаясь вокруг штыря 7, допу-
скает нажатие на грунт обоих ко-
лес и хоботов при неровностях
местности (выравнивающий меха-
низм).
При переходе из походного по-
ложения в боевое вдвигание шты-
ря 7 может представить затрудне-
ние или даже стать невозможным
вследствие несовпадения отвер-
стий для него в столе и оси. Для
в
Рис. 141. Подрессоривание:
1 — стол; 2 — ось; 3 — колеса; 4 — рессо-
ра; 5 — хомут; 6 — подвески; 7 — штырь
устранения этого входящий конец
штыря делают коническим (ловящим), что в системах неболь-
шого веса часто оказывается вполне достаточным.
В системах же тяжелых для приведения указанных отверстий
в совпадение применяют домкраты, укрепленные в столе. При
подъеме станка домкраты опираются на ось. Для задвигания
штыря устраивают особые механизмы в виде, например, винта;
при вращении винта штырь с него свинчивается и продвигается
в ту или другую сторону (рис. 142).
Нередко соединяют штырь (рис. 143) при помощи коромысла 4,
укрепленного шарнирно на столе, с рычагом одного из хоботов;
при разведении хоботов рычаг 5 при помощи шарнира повернет
коромысло 4 около оси, скрепляющей его со столом 1. Другим
концом коромысло будет вдвигать штырь 3 в отверстия
в столе и оси 2. При сведении хоботов штырь, наоборот,
будет выдвигаться. На рис. 143 пунктиром показано положе-
ние коромысла и штыря при раздвинутых хоботах (в боевом
положении).
Известно очень много видов подрессоривания, равно как и
механизмов для включения и выключения рессор. Мы ограни-
чимся только описанными.
12 Курс артиллерии
177
При применении рессор, в особенности мягких, необходимо
вводить амортизаторы для успокоения их, иначе при ряде
последовательных толчков колебания будут увеличиваться, что
может привести к ударам кузова по оси.
Амортизаторы бывают весьма разнообразного устройства,
построенные на различных принципах: на использовании рилы
трения, пружинные, гидравлические и пневматические. Сущность
1
Рис. 142. Устройство штыря
с винтом:
1 — стол; 2 — ось; 3 — штырь; 4 — винт
Рис. 143. Устройство
штыря, передвигаемого
хоботом:
1 — стол; 2 — ось; 3 — штырь;
4 — коромысло; 5 — рычаг;
6 — хобот
действия амортизаторов сводится к тому, чтобы они, не мешая
действию рессор, уменьшали колебания, затормаживая их.
Для перевозки с достаточной скоростью старых систем, у ко-
торых отсутствует подрессоривание, применяются особые хо-
рошо подрессоренные тележки, на которые устанавливаются си-
стемы и перевозятся в виде прицепок.
4. Крепление по-походному
Вопрос о креплении по-походному разрешается чрезвычайно
разнообразно: при помощи балок, оттяжек и засовов, скрепляю-
щих жестко качающиеся и поворотные части с нижним станком.
Особое значение имеет крепление, разгружающее поворотный
механизм. В нем должно быть предусмотрено не только за-
крепление, но также и приведение поворотной части в среднее
положение, в противном случае груз будет расположен не-
симметрично относительно направления тяги, что приведет
к крайне неспокойному движению повозки. Крепление должно
быть настолько надежным, чтобы подъемный и поворотный ме-
ханизмы не испытывали никаких ударов. В некоторых системах
в походном положении подъемный и поворотный механизмы
выключаются, т. е. сцепление передач нарушается, а при пере-
ходе в боевое положение восстанавливается. Такое решение
следует признать вполне целесообразным.
Механизмы крепления по-походному замедляют переход ору-
дия из походного положения в боевое, почему желательно их
устраивать так, чтобы крепление и разъединение обоих меха-
низмов совершались одновременно и быстро. Если система под-
рессорена, то желательно, чтобы одновременно происходило
включение и выключение рессор.
178
В повозках, задний ход. которых составляет орудие, чаще
всего боевая ось на походе является сильно нагруженной по
сравнению с осью переднего хода, что невыгодно с точки зре-
ния легкости на ходу: задние колеса будут сильно погружаться
в грунт, и всякие случайные задержки, препятствия в движении
заднего хода, нарушающие равномерность его движения, будут
передаваться сильными, резкими толчками на передний ход, ко-
торый, будучи легким, особенно чувствителен к ним. Все это
скажется тем сильнее, чем тяжелее система. Поэтому в систе-
мах тяжелых, кроме крепления по-походному, необходимо еще
предусмотреть меры для более равномерного распределения
груза на оба хода, например, оттягивание откатывающихся ча-
стей в такое положение, при котором нагрузка обоих ходов
будет более равномерной, или снятие части груза (ствола) на
особую повозку.
Это также приводит к увеличению времени на переход из по-
ходного положения в боевое и обратно, почему необходимо
ввести в систему особые механизмы, облегчающие и ускоряю-
щие данную работу.
5. Способы соединения ходов
Многие требования к повозкам (поворотливость, гибкость,
независимость ходов) удовлетворяются главным образом путем
надлежащего способа соединения ходов — переднего и заднего.
В орудийных системах применяется почти исключительно сле-
дующий способ. В хоботе лафета, представляющего задний
ход повозки, устраивается шворневое отверстие или шворневая
воронка (кольцо). На передке (переднем ходе повозки) имеется
шворень или крюк. Для соединения обоих ходов шворневая
воронка надевается на шворень (крюк) передка.
Устройство это в зависимости от веса системы и условий ее
маневрирования может быть двух типов.
В легких системах, предназначающихся для быстрых пере-
движений по всякой местности, применяется соединение ходов,
допускающее большие углы поворота для обеспечения гиб-
кости и независимости ходов.
В системах тяжелой артиллерии, совершающей движение пре-
имущественно по дорогам и сравнительно медленно, углы по-
ворота могут быть значительно меньше. Кроме того, в этих
системах давление хобота на передок, вследствие большого
веса системы, слишком велико, почему, как об этом будет ска-
зано далее, особо необходимо принять меры для получения
так называемого уравновешивания дышла.
Соединение ходов в легкой артиллерии устраивается следую-
щим образом (рис. 144). К хоботу 1 лафета приклепывается
шворневая лапа 2 с шворневым кольцом. В шворневое кольцо
вставляется шворневая втулка 3. К снице переднего хода 8
прикрепляют шворень 5, на который и надевается, при соеди-
нении ходов, шворневое кольцо лафета или зарядного ящика.
Шворень укрепляется в снице не неподвижно, а так, чтобы
12* J78
он имел возможность наклоняться в разные стороны и чтобы
его наклоны при этом, по возможности, менее резко сообщались
переднему ходу; между шворнем и лапой имеются каучуковые
буферы 6. Благодаря этому все неравномерности движения
Рис. 144. Соединение ходов помощью
шворня:
Z — хобот; 2 — шворневая лапа; 3 — шворневая втул-
ка; 4 — сошник; 5 — шворень; 6 — буферы; 7 — ключ;
8 — сница переднего хода
ходов менее беспокоят ло-
шадей. Например, при пе-
реходе через какое-либо
препятствие передний ход
задержался, тогда задний
ход, сохраняя прежнюю
скорость, ударит шворне-
вым кольцом по шворню,
нажмет его вперед, и это
нажатие, не будь других
частей, целиком передастся
дышлу, которое и дернет
лошадей. При упругом же
закреплении шворень под
давлением хобота наклонится в ту или другую сторону, сожмет
буферы, и давление на передний ход будет уменьшено на вели-
чину усилия, потраченного на изменение буферов.
Ключ 7 служит для предупреждения соскакивания шворне-
вого кольца со шворня.
Крючки для вальков и дышло соединяются с рамой не жестко,
а упруго, при помощи буферов или пружин, для сбережения
движителей.
6. Тормозы
Для торможения повозок сначала применяли простые тор-
мозы в виде каната с клепнем. Канат прикреплялся к заднему
ходу. При необходимости тормозить клепень вкладывался между
спицами колеса заднего хода, и вращение этого колеса пре-
кращалось— оно начинало скользить. Этим и достигалось тор-
можение. Другой вид тормоза, сходный с предыдущим,— это
башмак, прикрепленный на цепи к заднему ходу. При необхо-
димости затормозить движение башмак кладут на пути дви-
жения заднего колеса, последнее накатывается на башмак
и затем скользит вместе с ним. В этом тормозе изнашивается
башмак, а не шина, что, конечно, более выгодно.
Для растормаживания при этих тормозах нужно было повозку
остановить, откатить ее несколько назад и вынуть клепень или
башмак, что также представляло существенные неудобства.
В настоящее время наравне с описанными тормозами приме-
няются тормоза главным образом следующих конструкций.
1. Башмачный тормоз (рис. 145). Лапы 1 с башмаками 4,
шарнирно прикреплены к заднему ходу и посредством тяг 2
соединяются шарнирно с коромыслом 3. Действие тормоза
понятно из рисунка. При вращении маховика, вследствие
ввинчивания (или вывинчивания) винта 6 из матки, общая длина
тяги будет укорачиваться (удлиняться), и башмак 4 прижмется
(отойдет) к ободу левого колеса.
180
Продолжая вращать маховик, повернем коромысло, отчего
нажмет на свое колесо и правый башмак. Второй маховик
служит для действия тормозом с другой стороны щита.
2. Ленточный тормоз (рис. 146). Со ступицей колеса
составляет одно целое барабан L На оси 5 закреплен сектор 2.
На секторе закрепляется один ко-
нец стальной ленты 3, охваты-
Рис. 145. Ленточный тормоз:
1 — барабан; 2 — сектор; 3 — стальная
лента; 4 — рычаг; 5 — ось
Рис. 145. Башмачный тормоз:
1 — лапы; 2 — тяги; 3 — коромысло;
4—башмаки; 5 — матка; 6 — винг
вающей барабан. Другой конец ленты скрепляется с рычагом 4,
который шарнирно укрепляется на секторе 2. Сектор 2 непо-
движно посажен на ось хода. При вращении верхнего конца
рычага назад (по стрелке, рис. 146) лента плотно приляжет
г
4
Рис.
рычага назад (по стрелке, рис. 146) лента
к барабану, и на соприкасающихся
поверхностях разовьется большая сила
трения, которая и явится тормозящей.
Чтобы не держать рычаг 4 во все время
торможения, на нем имеется защелка,
заскакивающая в зубцы неподвижного
сектора и тем удерживающая рычаг
в приданном ему положении.
3. Колодочный тормоз. К сту-
пйце колеса также приделывается
(рис. 147) барабан Z, внутри которого
помещается диск 2, неподвижно закре-
пленный на оси 3. На этом .диске на
шарнирах подвешиваются две колодки 4.
Между нижними концами колодок про-
ходит ось 5 с двумя диаметрально
противоположными кулаками 6. На оси 5
насажена рукоять. Если повернуть ру-
коять, то кулаки, нажимая на колодки,
сильно прижмутся к барабану. Рычаг удерживается в придан-
ном ему положении при помощи защелки, так же как в лен-
точном тормозе. Для того чтобы колодки не могли болтаться,
когда торможение не производится, их нижние концы стягива-
ются пружиной 7.
5 6
147. Колодочный тор-
моз:
/ — барабан; 2—диск; 3— ось;
4 — колодки; 5 —ось рукояти;
6 — кулаки; 7 — пружина
разведут их, и колодки
ГЛАВА 17
ПЕРЕДКИ И ЗАРЯДНЫЕ ЯЩИКИ
1. Устройство передка дивизионной пушки
С устройством передков и зарядных ящиков познакомимся,
рассмотрев какой-либо конкретный образец, например передок
76-лм дивизионной пушки.
На рис. 148'изображена основная рама передка (вид снизу).
Основу рамы составляют сницы 1. Спереди к раме прикрепляется
вага 2 и посредине — коробка 3. Для придания всей раме жест-
кости к ней приклепаны угольник 4 и оттяжки 17. Сзади к раме
1 — сницы; 2 — ваг«; 3 — коробка; 4 — поперечный угольник; 5 — буферная вилка; 6 — подвязь
шворневой лапы; 7 — шворневая лапа; 8 — шворень; 9 — кронштейны; 10— подвязь оси; 11 —
шайба дышлового подвеса; 12 — крючки для вальков; 73 — шайба к буферу; 14 — буфер; 15 —
ось; 16 — Оукса; 17 — оттяжка
прикрепляется подвязь 6 к шворневой лапе 7, укрепленной
также в коробке 3. На шворневой лапе крепится шворень 8.
По бокам к раме прикреплены кронштейны Р, между которыми
получается гнездо для оси 15. Там же, где крепятся к раме
кронштейны, к ней прикрепляется буферная вилка 5. К ваге
прикрепляются крючки для вальков 12 и шайба дышлового
подвеса 11.
На раме укрепляется короб из листового железа, разделен-
ный на гнезда, В последние вкладываются лотки с патронами
(рис. 149),
182
На рис. 148 видны детали устройства подрессоривания при
помощи буфера. Буфер 14 расположен между буферной вилкой 5
и осью, причем он в эти части упирается посредством шайб 13.
Для уменьшения изнашивания оси на нее накладывается букса 16,
которая и скользит между кронштейнами.
Рис. 149. Вид передка
2. Детали устройства повозок
На рис. 150 показано устройство шворня, которое понятно
без пояснений. Благодаря наличию резиновых буферов шворень
1
Рис. 150. Шворень:
1— шворневая лапа; 2—нижняя тарелка; 3— буфер; /—верх-
няя буферная тарелка; 5 — шворень; б — контрбуфер;
7 — шайба
может отклоняться в стороны, как это показано на рисунке
справа, чем достигается смягчение ударов. На рис. 151 показан
дыщловой подвес (упругое дыщло Каргина). Дышловой подвес
183
имеет назначение смягчать всякие толчки, которые могут пере-
даваться от одного хода другому. Благодаря этому работа
движителя производится спокойно. На нижнем рис. 151 изо-
бражено положение дышла в любой проекции, в том случае,
когда через дышло передается какое-либо усилие (например
поворот налево, подъем и т. п.). Шайбы 1 и 2 разошлись, что
приводит к вытягиванию болта 4, а следовательно, и деформа-
ции буфера 3. Благодаря этой деформации движение дышла
будет не столь резким. Представьте, что передний ход задер-
жался, задний ход набежит на передний, нажмет шворень книзу,
а дышло поднимется кверху и вздернет сильно лошадей. При
наличии подвеса дышло вздернется не сразу, а после деформа-
ции буфера.
Рис. 151. Дышловой подвес:
1 — шайба на ваге; 2—шайба на , дышловой коробке; 3—буфер; 4 — болт;
S — дышловая коробка; 6 — дышло; 7 — чека
Для спокойствия работы движителя необходимо, чтобы вся-
кая неравномерность движения (задержки, толчки) смягчалась.
Поэтому в точке приложения тяги вводят упругие части. Прежде
их называли сберегателями лошадей. В настоящее время это
название едва ли удобно, так как упругие соединения приме-
няются и при механической тяге. На рис. 152 показано при-
крепление к ваге 3 крюков 1, на которые навешиваются вальки,
а за вальки посредством постромок лошадь тянет повозку.
В тяжелых системах, когда задний ход обладает большой
инерцией и изменение его скорости движения в отношении
переднего хода может повести даже к катастрофе, особенно
необходимо упругое приспособление в месте соединения ходов.
На рис. 153 приведена схема такого приспособления. В стреле 1
заднего хода укреплен стержень 2 так, что он может переме-
184
Рис. 152. Прикрепление крюков к ваге;
1 — крюк; 2 — буферы; 3 — вага
щаться продольно. При перемещении
вперед (на рисунке направо — увеличе-
ние скорости переднего хода, или за-
держка заднего) стержень 2 посред-
ством навинченной на него гайки 3
потянет шайбу 4, пружина 5 будет
сжата между передней стенкой стрелы
и шайбой.
При набегании заднего хода (за-
Рис. 153. Схема упругого
соединения ходов:
1 — стрела заднего хода;
2 — стержень; 3 — гайка;
4 — шайба; 5 — пружина
держка в движении переднего хода)
стержень получит в стреле движение
назад (на рисунке налево), пружина
будет сжата между шайбой 4, упирающейся в уступ в стреле,
и уступом На стержне, образуемым его передней, утолщенной
частью.
3. Прицепные повозки и подкатные тележки
Прицепные повозки предназначаются для перевозки боевых
припасов или других грузов. К ним могут быть отнесены по-
возки для перевозки частей артиллерийских систем, в случае
если артиллерийская система для перевозки разбирается.
В схеме эти повозки состоят из основной прочной рамы,
укрепляемой на осях при помощи рессор (иногда и без рес-
сор).
Повозки для перевозки боевых припасов по сути предста-
вляют собой кузов обычного грузовика. Для перевозки же
частей системы они имеют специальные устройства, чтобы
части системы укладывались надежно и легко и прочно за-
креплялись. В повозках, предназначаемых для перевозки частей
артиллерийских систем, имеются обычно лебедки, тали, дом-
' 135
краты для удобства и быстроты перевода системы в боевое
или походное положение.
Рис. 154. Подкатная тележка колесного типа
На рис. 154 и 155 показаны подкатные тележки колесного и
гусеничного типов.
Рис. 155. Подкатная тележка на гусеничном ходу
4. Самоходные установки
Самоходными установками называются такие артиллерийские
системы, в которых орудие может вести стрельбу с той авто-
повозки, которая служит для перевозки орудия.
Монтирование орудий на самоходных установках произво-
дится в случае небольших калибров, чаще всего в виде тум-
бовых установок, причем тумбы крепятся неподвижно или
подвижно на основной раме — шасси (рис. 156), или в виде
установок, напоминающих береговые установки, с откатом
станка по раме, причем ствол откатывается по люльке, качаю-
щейся вокруг своих цапф на станке. В этом случае верхняя по-
верхность рамы шасси, играющего роль поворотной рамы, де-
лается наклонной вперед, как и в поворотных рамах (рис. 157).
Рис. 156 схематически изображает самоходную установку
75-лш полевой пушки завода С. Шамон. По дорогам система
может двигаться на колесах обычного автомобильного типа,
при движении же без дорог и в бою система становится на гу-
сеницы— колеса подымаются кверху. Орудие и орудийный рас-
чет прикрыты щитом. На орудийной повозке возится 50 выстре-
лов. Система снабжена гидропневматическим тормозом системы
186
С. Шамон с переменным откатом. Угол' возвышения 40°. Угол
поворота, в пределах 20° на сторону, может быть придан по-
воротом орудия на тумбе, Ббльшие же углы поворота можно
осуществлять поворотом всей повозки, действуя мотором на
гусеницы. Вес системы 10 т. Скорость движения до 15 км[час.
Рис. 156. Самоходная установка
На рис. 157 представлена схема тяжелого орудия (калибром
около 155 мм) на самоходной установке второго типа. Подроб-
ности видны на рисунке. Боковая наводка достигается поворо-
том всей системы на гусеницах. Этот поворот может быть про-
изведен моторами или вручную, для чего имеются большие
штурвалы. Для подъема снарядов имеется кран.
Рис. 157. Самоходная установка
При очень большом весе системы предлагается для поход-
ного движения разделять систему на две части: поворотная
рама со всем на ней расположенным—одна часть; остальное
(движитель) — вторая часть. В этом случае обычно первая часть
составляет прицепку ко второй.
187
5. Железнодорожные установки
Железные дороги используются для перевозки артиллерий-
ских грузов и орудийных систем с момента появления самих
железных дорог. Также давно начали пользоваться железнодо-
рожными платформами для установки на них орудий не только
для перевозки, но и для стрельбы с них. Это дало начало но-
вому виду артиллерии—железнодорожной.
В США в составе соединенной армии в бою при Ричмонде
29 и 30 июня 1862 г. применялась 32-фунтовая пушка, устано-
вленная на четырехосной платформе. Пушка применялась в том
виде, как она служила вообще, и свободно откатывалась по плат-
форме. Были в эту же войну еще случаи применения артиллерии,
стреляющей из орудий обычного типа с железнодорожных плат-
форм. Так, например, при осаде Питсбурга нашла применение
5-пудовая мортира, стрелявшая с железнодорожной установки.
Первой попыткой специальной установки орудия на железно-
дорожной платформе, при устройстве которой были приняты
специальные приспособления для уменьшения действия силы
отдачи на рессоры, оси, колеса и путь, следует признать проект
установки 120-мм длинной пушки или 155-лги короткой, пред-
ложенный в 80-х годах прошлого столетия французским гене-
ралом Пейне и разработанный инженером Кане, почему ее на-
зывают системой Пейне — Кане.
Существующие железнодорожные установки, смотря по тому,
при каких условиях допускается стрельба с них, разделяются
на следующие виды:
1) допускающие стрельбу с любой точки пути без всяких
специальных приспособлений и даже в движении;
2) допускающие стрельбу с любой точки пути, но скользя-
щие при выстреле по нему;
3) допускающие стрельбу с любой точки пути, но связываю-
щиеся с ним;
4) устанавливающиеся на особых основаниях.
К первой, категории могут быть отнесены бронепоезда и ору-
дия небольших калибров, устанавливаемые открыто на специ-
альных железнодорожных платформах.
На бронепоездах орудия обычно устанавливаются в броневых
башнях, вращающихся на 360° на платформе..
Промежутки между башнями, если их устанавливается не-
сколько, или остальная часть платформы закрываются броней;
здесь располагаются пулеметы и боевые припасы.
Стрельба может производиться не только при остановке по-
езда, на месте, но и в движении, хотя в последнем случае,
вследствие тряски на стыках и поворотах, стрельба не может
быть такой точной, как стрельба на месте.
Не входя в подробное рассмотрение устройства других видов
железнодорожных установок, заметим, что современные тяже-
лые системы, на самом транспортере, имеют весьма ограничен-
ный угол поворота — около 4—5°. Поэтому для этих установок
устраивают закривленное ответвления путей.
1*3
накатывать
Рис. 158. Закри-
вленный путь
для боковой
наводки
Первоначальное направление орудию придается установкой
его в соответствующем месте кривой пути (рис. 158), более
же точно боковая наводка выполняется с помощью винта,
укрепленного на задней тележке, которым перемещают в сто-
роны хобот платформы-станка. Вращение ее происходит около
вертикальной оси передней тележки. Угол поворота 1°—2° на
сторону.
Боковая наводка выполняется установкой системы в той или
другой точке кривого пути и исправляется только поворотным
механизмом. Поэтому естественно, что по мере откатывания
по кривому пути, после некоторого числа выстрелов, стрельба
по данной цели станет невозможной ввиду невозможности вы-
полнить боковую наводку, и орудие придется
на прежнее место, что выполняется либо при по-
мощи ворота, имеющегося на платформе, либо
при помощи мотрисе.
В системах железнодорожных установок до-
вольно полно примиряются два противоречивых
требования: большое могущество и большая по-
движность.
Однако привязанность к железнодорожным пу-
тям и обычно небольшой угол обстрела в гори-
зонтальной плоскости уменьшают значение по-
движности, но при этом следует принять во вни-
мание большую дальнобойность этих орудий, что
позволяет устанавливать их вдали от целей, а
также неподвижность и значительные размеры
целей.
При разработке орудийных систем для же-
лезнодорожных установок, помимо общих требо-
ваний к орудиям, должны быть учтены еще спе-
циальные требования, вызываемые условиями
их движения и боевой службы на железнодо-
рожных путях, а именно:
1) необходимо принимать во внимание вели-
чину габарита;
2) предполагая действие во вражеской стране, надо устроить
хода так, чтобы они могли переходить с колеи одной ширины
на колею другой ширины;
3) надо рассчитать число осей, чтобы давление на них не вы-
ходило за допустимые пределы;
4) длина транспортера должна быть в соответствии с закри-
влениями путей, и с другой стороны, необходимо надлежащее
соединение балки (рамы) при помощи вертикальных осей (швор-
ней) транспортера, чтобы тележки могли следовать по закри-
влениям пути;
5) ввести в систему домкраты, краны и другие приспособле-
ния, облегчающие установку в боевое положение и обратно,
а также и обслуживание орудия при стрельбе.
Все механизмы обычно бывают электрифицированы, но сле-
дует иметь и приводы ручного действия.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Глава 1
ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛЬНОЙ ЧАСТИ АРТИЛЛЕРИИ
1. Виды требований............................................. 3
2. Боевые требования........................................... —
3. Служебные требования....................................... 19
4. Экономические требования .................................. 21
5. Характеристики артиллерийских систем.................» . , 22
Глава 2
МЕХАНИЧЕСКИЕ КАЧЕСТВА МЕТАЛЛОВ
1. Общие понятия............................................. 24
2. Растяжение ................................................ 26
3. Диаграмма растяжения и основные характеристики механических ка-
честв металлов................................................. —
Г л а в а 3
СРЕДСТВА ИЗМЕНЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ КАЧЕСТВ МЕТАЛЛОВ
1. Вилы обработки металлов................................ 31
2. Механическая обработка металлов......................... —
3. Тепловая обработка....-................................ 34
4. Влияние примесей на качества металлов.................. 35
Глава 4
ХАРАКТЕРИСТИКИ НАИБОЛЕЕ УПОТРЕБИТЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ . . 38
Глава 5
УСТРОЙСТВО СТЕНОК СТВОЛОВ
1. Общие понятия.......................................... 42
2. Напряжения и деформации в стенках ствола................... —
3. Ход расчета прочности стенок ствола....................... 46
4. Распределение напряжений в стенках трубы.................. 48
5. Скрепление стенок стволов................................ 50
6. Виды скрепления стенок стволов ........................... 53
Глава 6
НАРУЖНОЕ УСТРОЙСТВО СТВОЛОВ И УСТРОЙСТВО КАНАЛОВ
1. Наружное устройство стволов............................... 61
2. Устоойство камор.......................................... 62
3. Устройство нарезов........................................ 63
4. Давление на выступ ведущего пояска снаряда............... 66
Глава 7
КАЗЕННИКИ И ЗАТВОРЫ
1. Казенники ..................................................... 69
2. Общие требования, предъявляемые к затворам...................... 70
3. Типы затворов ................................................ —
190
Стр.
4. Клиповые затворы . . *................................... 70
5. Поршневые затворы ....................................• • 73
6. Эксцентрические затворы................................... 76
7. Крановые затворы.......................................... 77
8. Предохранители в затворах . .............................. 78
Глава 8
ОПИСАНИЕ НЕКОТОРЫХ СИСТЕМ ЗАТВОРОВ
1. Поршневые затворы с продольным движением поршня в раме ... 79
2. Клиновые затворы прежних систем........................... 87
3. Полуавтоматические затворы . ........................... 88
Глава 9
РАЗГАР СТВОЛОВ
1. Общие понятия. Причины разгара стволов..................... 94
2. Меры против разгара стволов................................ 96
3. Омеднение поверхности канала ствола....................... 100
Г л а в а 10
ДЕЙСТВИЕ ВЫСТРЕЛА НА ЛАФЕТ
1. Введение ......................................... ... , 102
2. Общее устройство лафетов................................ 103
3. Силы, действующие на лафет при выстреле................. 104
4. Устойчивость лафета при выстреле........................ 109
5. Устойчивость системы при накате . ...................... Ill
6. Скорости отката и наката.............................. . 112
Г л а в а 11
ПРОТИВООТКАТНЫЕ УСТРОЙСТВА
1. Сила сопротивления тормоза отката...................... « . 115
2. Устройство деталей, регулирующих отверстия для перетекания
жидкости в тормозах отката и наката............................. 118
3. Дульные тормозы............................................ 120
4. Накатники................................................... 121
5. Тормозы наката и буферы...................................... 125
6. Компенсаторы.................................................. —
7. Сальники..................................................... 127
8. Жидкость для наполнения тормозов и накатников................ 128
9. Пробки и вентили........................................... 129
10. Указатели отката и недоката........................- ... . 130
11. Проверка воздушного накатника............................... 131
Глава 12
МЕРЫ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ УДАРА КАЗНЫ ОБ ОСНОВАНИЕ
1. Общие замечания............................................... 133
2. Переменная длина отката ........................................ —
3. Расположение цапф сзади центра тяжести качающейся части .... 135
4. Разложение отката ........................................... 136
5. Выкат вперед................................................... —
б. Изменение высоты оси цапф.................................... 137
Глава 13
МЕХАНИЗМЫ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ НАВОДКИ
1. Общие требования к механизмам наводки. ........ . . . . • 139
2. Поворотные механизмы................................. 140
3. Поворотные механизмы в специальных установках........... 146
191
Стр,
4. Минимальные амбразуры.....................................149
5. Подъемные механизмы...................................... 150
6., Подъемные механизмы с независимой линией прицеливания... 153
Глава 14
ПРОЧИЕ МЕХАНИЗМЫ ЛАФЕТА
1. Механизмы для приведения орудия в положение для заряжания . . 158
2. Уравновешивающие механизмы .............................. 159
3. Тормозные приспособления'в подъемных и поворотных механизмах 162
4. Цапфенные подвесы........................................ 163
5. Выравнивающие механизмы........................... . • . 164
6. Горизонтирующие механизмы................................ 165
Глава 15
РАСПОЛОЖЕНИЕ ПРИЦЕЛЬНЫХ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ
НА АРТИЛЛЕРИЙСКОЙ СИСТЕМЕ
1. Расположение прицельных приспособлений на стволе ........ 166
2. Расположение прицельных приспособлений на люльке........... —
3. Расположение прицельных приспособлений на станке (вращающейся
части)....................................................... 167
4. Индикаторный прицел...................................... 168
Глава 16
УСТРОЙСТВО ЛАФЕТА КАК ПОВОЗКИ
1. Устройство осей.......................................... 170
2. Устройство колес........................................ 172
3. Подрессоривание.......................................... 176
4. Крепление по-походному................................ 178
5. Способы соединения ходов ... ............................ 179
6. Тормозы................................................ 180
Глава 17
ПЕРЕДКИ И ЗАРЯДНЫЕ ЯЩИКИ
1. Устройство передка дивизионной пушки..................... 182
2. Детали устройства повозок............................... 183
3. Прицепные повозки и подкатные тележки.................... 185
4. Самоходные установки •................................. 186
5. Железнодорожные установки............................. 188
Редактор военинженер 1 ранга Махно Г, Ф.
Технический редактор Лукашкин Г. А.
Корректор Васильев Б. К.
Сдано в производство 16.7.40 Подписано к печати 3.1.41
Формат бумаги 60Х92'/,л Объем 12 печ. л. 12,8 уч.-авт. л.
ГЗ Издат. № 557 Зак. № 2507
Отпечатано во Второй типографии Военного издательства НКО СССР им. К. Ворошилова
Ленинград, улица Герцена, 1