Артиллерийские пороха и заряды - Снитко К.К.

Автор: Снитко К.К.

Теги: оружие порох

Год: 1950

Похожие

Пороха и взрывчатые вещества

Взрывчатые вещества, пороха и боеприпасы отечественного производства. Часть 1. Справочные материалы.

Производство нитроглицерина. Часть 2

Текст

ЖЖдЖПЗИ
АРТИЛЛЕРИЙСКИЕ
ПОРОХА И ЗАРЯДЫ

I
I
0Б0Р0НГИЗ • 1 9 & О

I
ca
—

АРТИЛЛЕРИЙСКИЕ
ПОРОХА И ЗАРЯДЫ
i,
Перевод с немецкого
г Б. А. МИГРИНА
Под редакцией
доктора технических наук
л К. К. Снитко
ГОСУДАРСТВЕННОЕ
ИЗДАТЕЛЬСТВО ОБОРОННОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Москва 1950
Канга представляет обобщение практического опыта
У правленый вооружения бывшей германской армии в обла-
сти разработки новых типов порохов, а также в области
техники конструирования и испытании артиллерийских за*
рядов
Книга предназначается главным образом для артилле-
рийского технического персонала и может быть полезным
пособием для каждого специалиста по порохам и зарядам.
Замеченные опечатки
Стра- ница Строка Напечатано Должно быть По чьей вине
90 1 снизу стальных стреляных Корр.
95 21 снизу (1 9 • 15/4) (1,9 • 15/4) Перев.
183 6 сверху кд K*SO4 Тип.
139 3 сверху утяжению утяжелению Корр.
151 25 сверху ее силы будет ее будет Ред. изд.
Гиннщ. Л^илорийохче порол ч идеи. Зио. aSB/l!W.
5У0««
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр. .
Предисловие к переводу........................................ 5
Глава I
Конструкции и свойства метательных зарядов
1. Основные сведения из внутренней баллистики. ... • . . . . 7
2. Внешние формы пороховых элементов . .................... 14
3. Химический состав порохов . ............................ 18
4. Конструкции зарядов для пушек ........................... 30
5. Конструкции зарядов для гаубиц......................... 42
Г л а в а II
Некоторые вопросы, существенные для порохов
1. Повышение работоспособности пороха •............ 46
2. Выбор порохового заряда.......................... 47
3. Отклонения от табличных начальных скоростей ...... . 48
4. Вьелевские волны давления ................... 52
5. Дульное пламя ....... .... ....... ...... 54
6. Обратное пламя ............................... 58
Глава III
Техника конструирования зарядов
1. Введение ..................................................
2. Воспламенитель ...........................................
3. Устройство переменных зарядов.............. ..............
4. Другие виды сборки зарядов .... ..................•
5. Форма поверхности пороха; выбор сорта пороха .........
6, Оптимальная толщина горящего свода..................... .
7. Плотность заряжания . ................. .................
8. Влияние температуры ......................................
9. Испытания порохов................... . . . . .
А. Испытание порохов с новыми геометрическими размерами . .
а) Температурный отстрел пороха .................. .......
6' 1 Отстрел на влияние влажности . ...................
в) Испытание механической прочности пороха.............
г) Испытание пороха стрельбой из новых стволов.........
Б, Испытание порохов, изготовленных из новой массы .
а) — г) Температурный отстрел, отстрел на влияние влажности,
испытание механической прочности пороха и испытание
пороха стрельбой из новых стволов................*.........
61
65
71
87
91
98
102
105
109
110
ПО
112
П4
115
118
118
Стр.
д) Опытное хранение пороха ................................ 118
е) Массовый отстрел пороха........................... • • 1-5
ж) Химические испытания пороха.........................125
10. Факторы, влияющие на баллистику . ..............................126
а) Закатка дулец при патронировании..........................126
6} Сборка частных пакетов...........................127
в( Обтюрация.............................................. 127
г) Увеличение заряда при падении vq вследствие износа стволЬ 129
д) Влияние на величину v0 химических примесей.......132
11. Влияние на порох и баллистику высоких и низких температур;
заряды для тропиков...........................................135
12. Оценка результатов группы выстрелов.............................139
13. Обратное и дульное пламя .......................................145
14. О некоторых особых наблюдениях................................ 149
15. Безгильзовое заряжание....................................153
16. Оценка различных порохов.................. ................. 155
17. Обследование чрезвычайных происшествий..........................157
18. О некоторых .изобретениях* в области порохов160
Приложение
Развитие и свойства современных метательных средств ..... 166
1. Исторический обзор ............................................ 166
2. Недостатки старых бездымных порохов ............................166
3. Изготовление порохов в различных странах...................... 169
4. Требования к современным порохам................................170
5. Развитие дигликолевых порохов.......................... • 171
6. Развитие порохов типа G .... ...................................176
7. Качество G-пороха ..............................................179
8. Калорийность G nopoxa ........................................ 185
9. Гудолевый порох .... ........ .................. _.... 187
10. Качество гудолевого пороха.................................... 190
11. Перспективы.................................................. 192
ПРЕДИСЛОВИЕ К ПЕРЕВОДУ
Книга «Артиллерийские пороха и заряды» была издана в
1944 г. в Берлине Управлением вооружения бывшей германской
армии. Автор этой книги У. Гальвитц в течение ряда лет (с
1935 по 1942 г.) состоял начальником отдела баллистики и бое-
припасов в указанном управлении и являлся руководителем
научно-исследовательских и опытных работ, проводившихся в
области порохов и артиллерийских зарядов. В частности, автор
руководил разработкой, внедрением в производство и развитием
порохов на основе нитродигликоля и нитрогуаиидина, которые
в течение второй мировой войны были основными порохами
в бывшей германской армии, вытеснившими из применения в
артиллерийских зарядах нитроглицериновые пороха.
Книга не содержит большого теоретического материала по
вопросам химии, технологии и применения порохов. Она пред-
ставляет собой главным образом обобщение практического
опыта в области техники конструирования и испытания артилле-
рийских зарядов. По этим вопросам книга содержит много
опытного материала и примеров из полигонной практики.
Как сказано в предисловии к немецкому изданию, книга
предназначалась главным образом для артиллерийского техни-
ческого персонала, который в своей работе имеет дело с ука-
занными выше вопросами, и может быть полезным практи-
ческим пособием для каждого специалиста по порохам и за-
рядам.
Перевод книги У. Гальвитца представляет интерес для озна-
комления со взглядами Управления вооружения бывшей гер-
манской армии на современные проблемы в области практи-
ческого пороходелия и пути их разрешения.
Необходимо отметить, что материал книги изложен автором
не вполне систематично, иногда недостаточно правильно, и не-
5
которые вопросы, главным образом проблемного характера’,
могут получить иные решения; поэтому к содержанию книги
следует относиться критически.
В переводе сохранена последовательность изложения мате-
риала, принятая в оригинале. При редактировании перевода
было признано нецелесообразным уточнять отдельные положе-
ния автора, а также высказывать и обосновывать по отдельным
вопросам иные точки зрения.
При изучении и критическом использовании этого заслужи-
вающего внимания материала он может оказать известную по-
мощь в практической деятельности инженерно-технического пер-
сонала, работающего в области порохов к зарядов.
К. Снитко
ГЛАВА 1
КОНСТРУКЦИИ И СВОЙСТВА МЕТАТЕЛЬНЫХ
ЗАРЯДОВ
1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ВНУТРЕННЕЙ БАЛЛИСТИКИ
В 1346 г. в сражении у Кресси (устье реки Соммы) был
впервые применен для метательных целей черный порох.
Новое средство было в то время так мало освоено, что фран-
цузы, несмотря на его применение, проиграли сражение против
англичан (столетняя война между Англией и Францией).
В продолжение последующих 500 лет черный порох был
единственным метательным средством для всех видов огне-
стрельного оружия. Он находит довольно широкое применение
я до настоящего времени, но уже не в качество метательного
средства, а для других целей.
С точки зрения химической черный порох является веще-
ством, несложным по составу, и позволяет на его примере уста-
новить некоторые основные понятия н закономерности, приме-
нимые и к современным порохам.
Черный порох состоит из смеси 74 весовых частей калийной
селитры (KNOs), 10 весовых частей серы (S) и 16 весовых
частей угля (С).
При горении из каждого килограмма черного пороха обра-
зуется около 280 л газообразных продуктов при расчете на нор-
мальную температуру (15° С) и давление в одну атмосферу.
Однако при сгорании черного пороха примерно третья часть
его остается после завершения химических превращений в виде
твердых продуктов, состоящих главным образом из карбоната
и сульфата калня (КэС03 и K2SO4).
Естественно, что эти твердые продукты горения черного по-
роха не оказывают влияния на метательную силу, действующую
на снаряд, и являются бесполезным и даже вредным балластом.
Если все тепло, образующееся при сгорании 1 кг черного
пороха, употребить на нагревание воды, то этим теплом можно
нагреть около 665 кг воды на ll° С.
7
Так как количество тепла, которое необходимо для нагре-
вания 1 Кг воды на 1° С, называется калорией, то говорят
кратко, что калорийность черного пороха равна примеря»
665 кал!кг.
Тепло, выделяющееся каждым килограммом черного пороха
(665 кал/кг), используется для нагревания 280 л газообразных
продуктов до 2380° С. Объем газов при этой температуре уве-
личится почти в 10 раз, т. е. примерно до 2800 л.
Если предположить, что весь порох сгорит до того момеята,
когда сйаряд придет в движение, и что объем, в котором сго-
рает I кг пороха, равен I л, то в каморе сгорания, при условии,
что продукты .сгорания являются идеальными газами, возникнет
давление около 2800 ат.
В действительности снаряд приходит в движение раньше,
чем сгорит весь порох, и поэтому возникающее давление поро-
ховых газов быстро убывает. Предположим, что в процессе на-
растания и спада давления во время движения снаряда по ка-
налу ствола среднее давление составляет примерно 1000 ат.
Тогда, если известны вес снаряда (10 кг) и длина пути снаряда
по каналу ствола (2м), можно подсчитать начальную скорость
снаряда (п0), которую он будет иметь в момент вылета из дула
орудия.
Для этого нужно среднее давление пороховых газов р умно-
жить на поперечное сечение канала ствола орудия s и на
длину ствола I. Это произведение равно кинетической энергии
снаряда:
psl=—
где m —масса снаряда;
— начальная скорость1.
При поперечном сечении канала ствола s= 100 см1 в нашем
примере получим
1000-100-200
1000 2
ИЛИ
&з=40- 10s (см [сек)*,
откуда
ф0 = 632 м/сек.
[CM 1
---L Прим. авт»
сек I
[fCZ
~~3
1
[fC2>1 CCffi 1
——]; [Л=(с-«1; (fol=
в
Этот расчет является, конечно, весьма приближенным, и точ-
ность его зависит главным образом от правильности определе-
ния среднего давления пороховых газов. Несмотря на это, для
ориентировочных вычислений он все же пригоден н может да-
вать значения, отклоняющиеся от истинных, процентов на де-
сять.
Пример этот приводится, чтобы дать понятие о том, что
называется «основной задачей внутренней баллистики», а имен-
но: как по свойствам пороха, баллистическим данным орудия
н снаряда рассчитать мощность орудия или, что для практики
более важно, по мощности орудия, которая диктуется такти-
кой, рассчитать его данные, а также тип и размеры пороховых
элементов для заряда.
В приведенных примерах мы познакомились со следующими
понятиями:
а) скорость горения пороха;
б) объем, в котором происходит сгорание пороха, называе-
мый иначе каморой сгорания;
в) объем газообразных продуктов, образующихся при сгора-
нии I кг пороха, приведенный к нормальным условиям; удель-
ный объем пороховых газов;
г! теплосодержание или калорийность пороха;
д) максимальное давление пороховых газов в канале ствола;
е) переменная величина давления пороховых газов в канале
ствола во время движения снаряда;
ж) среднее значение величины давления пороховых газов
при выстреле.
Около' пятидесяти лет тому назад был изобретен так назы-
ваемый «бездымный» порох. Это название, к сожалению, полу-
чило права гражданства, хотя оно не совсем правильно, так
как современные метательные средства отнюдь не являются со-
вершенно бездымными.
С другой стороны, в слове «бездымный» не находит отра-
жения отличительное качество современных метательных
средств, а именно их значительно повышенная работоспособ-
ность по сравнению с черным порохом.
Большая работоспособность бездымного пороха объясняется
следующими тремя причинами-.
I. При горении вся масса этого пороха почти полностью
превращается в газообразные продукты; современные немец-
кие пороха содержали в общем только от 0,3 до !% составных
частей, не превращающихся в газообразные продукты.
2. Калорийность современных бездымных порохов может
изменяться в широких границах; можно изготовлять пороха,
имеющие калорийность от 1300 до 800 кал!кг и ниже.
3. Бездымный порох горнт не с постоянной скоростью, а
прогрессивно. Под прогрессивным горением пороха понимают
9
горение с непрерывно возрастающей скоростью, изменяющейся
почти пропорционально давлению пороховых газов’.
Прогрессивность горения пороха можно представить следую-
щим образом. В первый момент воспламенения, когда отсут-
ствует еще давление пороховых газов, горение наружного по-
рохового слоя происходит весьма медленно. К концу горения
первого слоя уже появляется давление пороховых газов, имею-
щее некоторую величину рг\ второй слой горит уже при этом
давлении рг и, следовательно, со скоростью большей, чем пер-
вый, при этом давление пороховых газов поднимается до рг,
которое, естественно, больше, чем pt, вследствие чего третий
слой пороха сгорает с еще большей скоростью, и т. д.
От взрывчатых веществ порох отличается способностью к
прогрессивному горению.
В то время как порох имеет назначение по возможности
осторожно выбрасывать снаряд из ствола при выстреле, взрыв-
чатые вещества предназначаются для целей разрушения и дей-
ствуют посредством удара. Это достигается применением таких
химических веществ, взрывчатое превращение которых проте-
кает не прогрессивно, а с большой постоянной скоростью — от
3000 до 8000 м/сек.
Процесс горения пороха можно наглядно представить, если
нанести графически зависимость давления от времени —
Выше было сказано, что в первой приближении скорость
горения пропорциональна давлению пороховых газов, т. е.
— = const р,
dt
или
— = const dt.
Р
Интегрируя это выражение, получим lnp=const-f (при /=0
и р=0, так как атмосферное давление по сравнению с возни-
кающим давлением пороховых газов может быть принято рав-
ным нулю).
Из предыдущего равенства получим
„const i
р = е
Как видно из последнего выражения, давление возрастает
по экспоненте, если соблюдается принятый закон горения и сна-
ряд в процессе горения остается в покое.
Определение неточное, так как под прогрессивностью горения порота
понимают увеличение скорости газообразования при постоянном давя елки
вследствие изменения относительной величины горящей поверхности или
возрастания скорости горения за счет природы пороха. Прим. ред.
10
Ко времени весь порох сгорает, и давление достигает ве-
личины pt (фиг. 1); одновременно снаряд приходит в движе-
ние— допущение, которое является весьма
приближенным.
Если во время движения снаряда по
каналу ствола пороховые газы расширя-
ются адиабатически (что также является
приближенным), то изменение давления
подчиняется закону Пуассона: .
Фиг. 1, Кривая изме-
нения давления га-
зов.
Й ь
pw = P1W1,
где Wi— соответствует объему газов ко
времени tx, a w — ко времени t.
Если обозначить теперь путь снаряда, пройденный по стволу,
через I, поперечное сечение канала ствола через s, а ускорение
снаряда в стволе — а, то будем иметь
w—sl,
Wi = sllt
1 = ~1г (приближенно).
Следовательно.
Кривая давления газов может быть дополнена адиабатой
(фиг. 2).
Полученная кривая давления незначительно отличается от
фактической, хотя был сделан ряд грубых допущений.
Действительная кривая давления пороховых газов имеет
вид, изображенный на фиг. 3.
Для того чтобы правильно сопоставить эти кривые, нужно
учесть некоторые принятые ранее допущения. Отклонение фак-
тической кривой давления пороховых газов от рассчитанной
кривой, приведенной на фиг. 2, объясняется следующим:
1. Скорость горения пороха не строго пропорциональна дав-
лению газов.
2. Движение снаряда начинается не после сгорания всего
пороха, а раньше, вследствие чего достигается округление кри-
вой в ее вершине, соответствующей pw.
3. Расширение пороховых газов происходит не адиабати-
чески; тепло пороховых газов расходуется на нагрев стенок
ствсута, снаряда и остается в удаляющихся пороховых газах.
и
4. Часть пороховых газов прорывается вперед снаряда и
выходит нз дула орудия раньше снаряда1.
5. Часть энергии пороховых газов расходуется на врезание
ведущего пояска.
6. Принятое ранее выражение для пути снаряда I— ~ t* не
точно, так как давление пороховых газов не является постоян-
Фиг. 2. Кривая давления
газов.
Фиг. 3. Действительная
кривая давления порохо-
вых газов.
ным, и поэтому движение снаряда не будет равноускоренным;
следовательно, зависимость между I и t должна иметь несколько
иной вид.
Кривую газового давления можно выразить в зависимости
не от времени t, а от пройденного снарядом пути / (фиг. 4).
.р При этом, как было выше указано, в
1 каждый момент движения снаряда по
[ \ каналу ствола произведение давления по-
/ 'ч роховых газов на пройденный снарядом
/ путь и на поперечное сечение канала
। I ствола равняется кинетической энергии
1 снаряда.
Фиг. 4. Кривая давления
пороховых газов в ко-
ординатах р—1.
Так как давление пороховых газов
не является величиной постоянной, то
конечная работа давления пороховых га-
пройденного снарядом
зов, соответствующая каждому участку
пути, выражается интегралом, т. е.

в частности, при 1—1л (дульному) имеем
’К ре нц ГТ., Учебивк баллистики, ч. II, Берлин, 1926, стр. 151.
Прим. авт. ’
12
Из этой зависимости и может быть определена начальная Ско-
рость снаряда.
Можно также приближенно определить ее исходя из кон-
стант noipoxa. Например, орудие может иметь для стрельбы за-
ряд весом а> = 1 кг из пороха с калорийностью Q — 1000 кал/кг* 1
и снаряд весом 10 кг. Тогда общая энергия пороха будет равна
Q ш =11000 кал.
Так как механический эквивалент одной калории равен
427 кгм, то, следовательно, общая энергия заряда в этом
случае равна 427 000 кг. м.
Эта энергия должна быть равна живой силе снаряда .
Следовательно, при округлении ускорения силы тяжести g
до 10 м/сек* имеем
Qw.427 = —
2
ИЛИ
427000 =-----,
20
откуда ,
<£ = 854000 и
920 м/сек.
Но в действительности получают начальную скорость примерно
от 500 до 550 м!сек.
Такое значительное расхождение опытных данных и расчета
происходит, как уже выше упоминалось, потому, что не вся
энергия пороха превращается в энергию движения снаряда,
а только около V, или 33в/о ее. Поэтому приведенное выше вы-
ражение будет ближе к действительности, если его представить
в следующем виде:
~ 427 mog
щО—=-------
Остальная энергия порохового, заряда расходуется следую-
щим образом: около 22% от общего количества поглощается
стволом в виде тепла, энергии отката и пр., а 45”/», т. е. почти
половину энергии, укосят с собой пороховые газы при выходе
из дула орудия3. Эти 45% энергии пороховых газов превра-
щаются главным образом в звук выстрела и, следовательно,
проявляют себя нежелательным образом.
1 Таким орудием является, например, легкая -полевая гаубица. Прим. авт.
1 Это не противоречит значению коэффициента фиктивности у, так как
а данном случав речь идет о потерях от общего количества энергии.
Пром. ред.
13
Из угого следует, что в идеальном случае ствол орудия
должен иметь длину, при которой пороховые газы могли бы
при выстреле расшириться до такой степени, чтобы давление
их при выходе из дула равнялось I ат.
Выстрел из такого орудия был бы почти беззвучным (звук,
вызванный баллистической волной, конечно, будет всегда иметь
место). Ствол такого орудия имел бы длину около 1 км.
2. ВНЕШНИЕ ФОРМЫ ПОРОХОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Обратимся еще раз к зависимости нарастания давления по-
роховых газов от времени — Чем больше начальная
скорость, тем длиннее должен быть ствол, чтобы снаряд не при-
обретал очень большого ускорения, следовательно, тем менее
Фиг. 5 Кривая давления
пороховых газов
в пушке.
Фиг. 6. Кривая давле-
ния пороховых газов
в гаубице.
круто должна подниматься кривая давления, т. е. тем медлен-
нее должен сгорать порох. Чем меньше начальная скорость, тем
короче может быть ствол и тем быстрее должен сгорать порох
(фиг. 5 и б).
Как же можно регулировать скорость сгорания пороха?
Необходимо иметь в виду, что порох обладает свойством
гореть параллельными слоями. Представим себе теоретический
случай, что для некоторого орудия весь заряд •остоит из по-
роха, имеющего форму куба размером 100X100X100 мм*.
Если за время dt сгорает слой пороха толщиной I мм, то,
пренебрегая ребрами куба, объем сгоревшей части пороха за
этот период будет равен 6- 100я мм*, или 6% объема куба. Дав-
ление пороховых газов, следовательно, за время dt возрастет
незначительно, и кривая давления будет иметь некрутой подъем.
Теперь представим себе, что куб разрезан на сплошные
пластинки толщиной 2 мм. Так как такие пороховые пластинки
будут гореть с обеих сторон, то за это же время dt сгорит весь
заряд.
Давление пороховых газов достигнет максимума быстро, и
кривая давления в этом случае будет иметь крутой подъем.
Установлено, что чем мельче отдельные пороховые элементы,
14
тем быстрее сгорает порох и тем круче поднимается кривая
давления p = f(t).
Иначе говоря, скорость сгорания пороха может регулиро-
ваться величиной поверхности пороховых элементов.
При рассмотрении процесса горения заряда в каморе ору-
дия необходимо учитывать второе обстоятельство: во время
горения пороха начинает двигаться снаряд. Заснарядное про-
странство постепенно увеличивается; давление пороховых га-
зов, а следовательно, и сила, двигающая снаряд, будет меньше
той, которая была бы, если бы снаряд оставался в покое.
Если этого требуется избежать, то необходимо, чтобы порох
сгорал с возрастающей скоростью, т. е. чтобы его поверхность
постоянно увеличивалась.
Хотя эту проблему можно было бы решить чисто математи-
чески (например, посредством применения куба или лучше ци-
линдра с многими узкими каналами), но практически по раз-
личным причинам это нецелесообразно. Принятые в Америке
семиканальные зерненые пороха (маленькие ци-
линдрики с семью каналами) практически ника-
ких особых преимуществ не показали и вслед-
ствие сложности изготовления получили ограни-
ченное применение * *. Поэтому при выборе фор-
мы пороховых элементов ограничиваются требо-
ванием, чтобы в процессе горения их поверх-
ность по крайней мере не уменьшалась, т. е.
практически оставалась примерно постоянной.
Это является основой проектирования современ-
ных порохов.
Установлено, что трубчатая форма пороховых
элементов лучше всего удовлетворяет этому
требованию. Если пороховая трубка имеет на-
ружный диаметр R, внутренний диаметр г и длину I, то ее по-
верхность, пренебрегая верхним и нижним срезами трубкиs,
будет
2Шг + 2П//? = 2П/(г-|- /?).
Если за некоторый промежуток времени при равномерном
горении трубки снаружи и внутри сгорает слои пороха толщи-
ной d, то внутренний радиус станет r+d. а наружный R—d и,
следовательно
$ = 2Ш(г4-^4-/?-(/) = 2П/(г-|-/?),
Фиг. 7. Сечение
трубки порохо-
вого элемента
(трубчатый по-
рох).
1 Утверждение ошибочное, так как я ней но простота изготовления зер-
неных порохов, а также изготовления и сборки зарядов яз них является
преимуществом этой формы перед другими. Прим. ред.
* Это допустимо только для пороховых трубок относительно большой
длины. Прим. ред.
15
т. е. поверхность остается постоянной; поэтому трубка является
наилучшей формой пороха.
Если представить себе пороховую трубку разрезанной по
образующей и развернутой в плоскость, то получается порох в
форме полос, или так называемый «ленточный порох» St. Р.
(Streifenpulver). Он торит также с постоянной поверхностью,
если пренебречь поверхностью граней. Но в действительности
длинные грани образуют настолько большую поверхность, что
пренебрегать ими нельзя1.
Всё же эта форма пороха является пригодной, и так как из-
готовление ее технически несложно, она применяется часто за
границей, однако, только для малых калибров.
Ленточный порох имеет следующие недостатки:
1. Сборка зарядов затруднительна, так как необходимо от-
дельные ленты плотно прижимать друг к другу, для того чтобы
заряд не занимал слишком много места,
2. Вследствие такой плотней укладки лент сквозное воспла-
менение заряда затруднено. Это может быть причиной повы-
шенного рассеивания; поэтому для пушек больших калибров
ленточный порох не применяется.
В пушках применяется трубчатый порох, обозначаемый со-
кращенно R. Р. (Rohrenpulver). Этот порох может также при-
меняться в больших зарядах гаубиц и мортир.
С пороховой точки зрения орудия, в которых применяется
трубчатый порох, должны быть отнесены к пушкам. Современ-
ные гаубицы и мортиры обладают настолько большой мощ-
ностью, что при применении больших зарядов они могут рас-
сматриваться как пушки.
Если использовать трубчатый порох для стрельбы проме-
жуточными зарядами (средними и малыми) из гаубиц, то на-
блюдается слишком медленное и неправильное или даже не-
полное сгорание пороха. Неполное сгорание может доходить до
такой степени, что из дула будут выбрасываться горящие поро-
ховые трубки. Следовательно, для промежуточных зарядов не-
обходимо изготовлять порох с большей скоростью сгорания, что,
как было указано выше, может достигаться увеличением его
поверхности, т. е. измельчением пороха на более мелкие эле-
менты.
Обычная форма такого пороха — небольшие квадратные пла-
стинки. Он называется поэтому «пластинчатый порох», или со-
кращенно BI. Р. (Blattchenpulver). Подобный порох не требует
связки его в пакеты.
Заряды из пластинчатого пороха изготовляются насыпкой
пороха в специальные картузы. Поэтому его кратко называют
также «сыпучий (зерненый) порох».
1 Ленточные пороха ииеют почти постоянную поверхность го рея ня.
Прим. ред.
16
J
Фиг. 7a* Коль-
цевая форма
порохового
элемента(коль-
цевой порох).
При выстреле пластинки пороха горят как со стороны квад-
ратных поверхностей, так и со стороны граней, и поэтому общая
поверхность их в процессе горения уменьшается. Этот порох,
обладая большой скоростью сгорания, играет все же вспомога-
тельную роль.
При применении пластинчатого пороха для орудий крупных
калибров пластинки должны быть больше и толще. При этом
следует принимать во внимание уменьшение поверхности их го-
рения. Пластннки в этом случае изготовляются не квадратной,
а круглой формы с круглым отверстием посредине. При этом
горящая поверхность изменяется по тому же закону, как при
трубчатом порохе
Порох такой формы называется «кольцевым»
и сокращенно обозначается Rg, Р. (Ringpulver).
Иногда применяется также трубчатый порох,
трубки которого имеют очень небольшую длину
по отношению к их диаметру. Такой порох на-
зывается «коротконарез энным трубчатым поро-
хом» и сокращенно обозначается также R. Р,
В отличие от настоящих трубчатых порохов он
относится к типу сыпучих (зерненых) порохов.
Для некоторых целей применяются пороха,
имеющие и другие формы элементов. Например,
для стрельбы из тяжелого пехотного оружия1 2
применяется «днсковый порох», сокращенно обо-
значаемый PI. Р. (Plattenpulver). Он представ-
ляет собой круглые пороховые диски, имеющие диаметр, рав-
ный нескольким см, например, 5 еле и толщину менее I мм.
При выборе такой формы пороховых элементов руковод-
ствуются, наряду с требованием обеспечения необходимого
давления, также вопросами удобства сборки и эксплоатации за-
рядов в войсках.
Наконец, необходимо упомянуть о порохе, имеющем форму
бесканальных цилиндров, который сокращенно обозначается
N. Р. (Nudel pul ver). Этот порох имеет вид небольших сплошных
цилиндриков и применяется главным образом для дополнитель-
ных воспламенителей.
В различных странах применяются различные принципы для
сокращенного обозначения формы и размеров пороховых эле-
ментов.
В Германии был принят следующий принцип для обозначе-
ний (все размеры в мм):
Г. Трубчатый порох R. Р. (Rohrenpulver). Длина труб-
ки |Х внешний диаметр / внутренний диаметр, например (150 - 2/1).
1 Утверждение неточное, так как кольцевая форма пороховых влемен-
тов только уменьшает дегресс явность горения пластинчатого пороха.
Прим, ред.
1 Имеется в виду 75-лл пехотное орудие. Прим. ред.
2 Артиллерийские порохи и зароды t S '' . Ф-'
2. Ленточный порох St. Р. (Streifenpulver). Длинах шири-
нах толщина, например (150'15*1).
3. Пластинчатый порох Bl. Р. (Blattchenpulver). ДлинаХши-
рина Хтолщина, причем длина равна ширине, так как пластинки
всегда изготовляются квадратными, например (4*4- 1).
4. Кольцевой порох Rg. Р. (Ringpulver). Толщинах внешний
диаметр/внутреиний диаметр, т. е. так же, как у трубчатого
пороха, например (3*25/5). «
5. Дисковый порох Pl. Р. (Plattenpulver). Диаметр Хтолщи-
на, например (50*0,2).
6. Цилиндрический порох N. Р. (Nudelpulver), ДлинаХдиа-
метр, например (1,5 *1,5).
3. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОРОХОВ
На работоспособность пороха существенное влияние оказы-
вает не только форма элементов, но в еще большей степени его
химический состав. Поэтому в дальнейшем будет сказано в
основных чертах как о главнейших сортах пороха, так и о ме-
тодах их изготовления.
Оснозу каждого типа пороха составляет нитроцеллюлоза. До
настоящего времени не удалось в составе пороха полностью
заменить нитроцеллюлозу другими веществами.
Нитроцеллюлоза получается из целлюлозы, которая встре-
чается в природе почти в чистом виде в хлопке. При этом рань-
ше применяли (и теперь иногда применяют) отходы хлопка,
которые называются линтером.
Но так как хлопок является для Германии привозным ма-
териалом, то она уже в первую мировую войну вынуждена
была перейти на древесную целлюлозу.
Целлюлоза составляет основную часть древесины и полу-
чается из неё химически, выщелачиванием остальных составных
частей. При рассматривании невооруженным глазом целлюлоза
состоит из тонких волокон, которые в дальнейшем придают по-
роху необходимое сопротивление на разрыв. Так как другие
природные продукты таких волокон не содержат, то нитроцел-
люлоза для изготовления пороха, как уже указывалось, неза-
менима.
Наиболее пригодными древесными породами для получения
целлюлозы являются сосна и бук, но могут применяться
и другие.
Новейшие исследования показали также, что целлюлоза мо-
жет быть получена из различных сортов растений, например,
из соломы хлебных злаков, конопли и т. д.
Целлюлоза измельчается и затем химически обрабатывается
азотной и серной кислотой. Полученный нитропродукт отмы-
вают и вываривают. Если эту только что полученную1 рыхлую
нитроцеллюлозу (химическое соединение целлюлозы с азотной
18
кнслзтой) высушить, то получается сравнительно мощное взрыв-
чаток вещество, непригодное для метательных целе#. Транспор-
тируется нитроцеллюлоза всегда в увлажненном состоянии; при
этом она считается сравнительно безопасной, если содержит
водь не менее 25^/о.
Для получения пороха нитроцеллюлозу необходимо «жела-
тиниэовать», т. е. перевести в компактную роговидную массу.
Этот процесс происходит при обработке нитроцеллюлозы рас-
творителями (смесь этилового спирта С2Н5О Нс серным эфиром
CjHj-O-CjjH,,, иногда также ацетон СНг-СО.СНа).
Голученную массу прессуют через специальные матрицы в
труб<и или корды, которые затем высушиваются. Прн этом при
помаци особых абсорбционных установок большая часть рас-
творггеля улавливается и возвращается для повторного исполь-
ЗОВЭ1ИЯ.
При сушке порох сильно сокращается в диаметре, почти на
половину того размера, который он имел после выхода из-под
пресса.
Маркировка пороха производится по размерам применяемых
при 1рессовании матриц. Следовательно, размеры высушенного
порош существенно отличаются от тех, которые указаны в его
сокр:щенном обозначении. Так, порох марки Nz. R. Р.
(136’5,5/2) хотя остается по длине примерно равным 135 мм,
однаю другие размеры его трубок оказываются около 2,75/1.
При сушке растворитель почти полностью удаляется из по-
роха. Поэтому роговидные трубки пороха получают все же по-
ристую структуру и, следовательно, развитую поверхность. Это
способствует тому, что нитроцеллюлозный порох №. Р. полу-
чает склонность к впитыванию влаги из воздуха и к изменению
благодаря этому собственного содержания влаги. Это вызывает
такж.1 изменение баллистических свойств пороха (начальной
скорости и давления).
Нггроцеллюлозные пороха при нагревании отдают часть
своей влаги. Из этого следует, что нитроцеллюлозный порох
№. F. необходимо особенно тщательно предохранять от влаж-
ного зоздуха, а также от колебаний температуры. Если с заря-
дами из этого пороха неправильно обращаться, например, дер-
жать их под дождем, при тумане, под солнечными лучами или
длитегьное время в нагретом стволе, то неизбежным следствием
этого будет большое рассеивание и значительные отклонения от
таблщ стрельбы.
Кодорийность нитроцеллюлозных порохов (при воде жидкой)
околс 950 кальке.
Нзтроцеллюлозный порох обладает следующими свойствами:
1. Достоинства:
а) при надлежащем обращении нитроцеллюлозный порох
2*
19
обеспечивает получение хорошего рассеивания, так как он со-
стоит из однородной массы;
б) в орудиях малой Мощности не дает дульного пламени при
соответствующих добавках.
2, Недостатки:
а) большая чувствительность к влажности, вследствие чего
баллистические качества легко подвергаются колебаниям;
б) длительный процесс производства, так как полное удале-
ние растворителя продолжается очень долго;
в) непригодность для орудий больших калибров, так как
слишком большие трубки сжимаются неравномерно, а влага
и растворитель очень прочно удерживаются внутри пороха.
Принципиальным недостатком производства нитроцеллюлоз-
ного пороха является то обстоятельство, что только для формо-
вания необходимо вводить в пороховую массу летучий раство-
ритель, который затем с большим трудом удаляется. Поэтому
подыскивались такие желатинизаторы, которые могли бы оста-
ваться в пороховой массе. В качестве такого желатинизатора
был предложен нитроглицерин.
Нитроглицерин получается при медленном введении глице-
рина в смесь азотной и серной кислот, которые непрерывно
перемешиваются вдуваемым воздухом. Нитроглицерин имеет
вид маслянистой жидкости и представляет собой азотнокислый
эфир глицерина, имеющий формулу
CH,-ONOa
CH —ONOa
СНа—ONOa
Для изготовления пороха нитроглицерин смешивают с ни-
троцеллюлозой под водой. Затем воду удаляют центрифуги-
рованием и полученную массу вальцуют. При этом происходит
желатинизация нитроцеллюлозы, которая приобретает вид рого-
видной массы. Полученное таким образом пороховое «полотно»
режется на специальных станках на квадратные пластинки (при
Этом получается пластинчатый порох) или прессуется через
Круглые отверстия (матрицы); из матриц выходят мотки трубок,
которые после резки дают трубчатый порох. Если трубйатый
порох разрезать на диски, то получится кольцевой порох.
Нитроглицериновые пороха имеют различные составы. Раз-
личие это достигается изменением содержания нитроглицерина
и нитроцеллюлозы, а также добавкой третьего компонента, в ка-
честве которого употребляется главным образом «цвнтралит».
Цеитралит представляет собой производное мочевины
/NHa
о=с<
XNH,
20
в которой отдельные атомы водорода заменены радикалами;
метилом, этилом или фенилом.
В зависимости от того, каким радикалом заменены в моче-
вине атомы водорода, различают
централит I (CjHsCeHjNXCO,
централит II (CHjCeHjN^CO,
централит III CHsCeHbN4
>СО
C,H6C6H6N/
Централит способствует желатинизации нитроцеллюлозы, по-
вышает химическую стойкость пороха при хранении и понижает
его калорийность. При введении в массу соответствующего ко-
личества цеитралита удается изготовить нитроглицериновые по-
роха, имеющие калорийность от 1250 до 820 кал/кг. Благодаря
этому возможно подбирать состав пороха индивидуально для
различных орудий.
Как уже было указано выше, для гаубиц требуются пороха,
горящие более быстро, чем для пушек. Вследствие этого для
них применяются высококалорийные пороха, так как высокая
калорийность обеспечивает также и повышенную скорость го-
рения.
Калорийность, таким образом, является важной характери-
стикой свойств пороха и дает сведения о его составе. Поэтому
необходимо, чтобы она была ясно указана в сокращенном обо-
значении пороха. В немецкой армии принято было значение ка-
лорийности пороха выражать в сотых долях от ее действительной
величины и указывать в марке между тире, перед размерами
пороха. Например, сокращенное обозначение пластинчатого по-
роха с калорийностью 1250 кал!кг имело вид
Ngl. Bl. Р,— 12,5— (4-4-1).
Только в марках нитроцеллюлозных порохов показатель ка-
лорийности опускался, так как все нитроцеллюлозные пороха
имеют почти одинаковую калорийность.
Нитроглицериновый порох господствовал в области порохо-
делия в течение нескольких десятилетий.
В ряде стран и до настоящего времени этот порох предпо-
читается нитроцеллюлозному и применяется в больших коли-
чествах.
Нитроглицериновые пороха могут изготовляться для крупных
калибров. Их чувствительность к увлажнению значительно ниже.
21
чем у нитроцеллюлозных порохов. Однако она достаточно вы-
сока для того, чтобы при ненадлежащем обращении вызывать
повышенное рассеивание и отклонения от таблиц стрельбы.
В Германии после первой мировой войны пришли к заклю-
чению, что нитроглицериновый порох не представляет собой
лучшее, что может быть достигнуто в области порохов.
Нитроглицериновый порох имеет следующие недостатки:
1. Сырье для нитроглицерина, т. е. глицерин, получается
главным образом из жиров или, с довольно низкими выходами, из
сахара.. Но оба эти продукта являются важными средствами
питания, которые во время войны могут стать дефицитными.
Недостаток жиров и сахара в Германии во время первой ми-
ровой войны привел к тому, что почти все запасы этих продук-
тов были использованы для производства пороха.
Для современной войны сырьевая база глицерина также
совершенно недостаточна.
2. Нитроглицерин имеет весьма высокую калорийность
(1485 кол/fca). Так как он при горении отдает еще часть своего
кислорода, то в порохе он оказывает такое действие, как если
бы его калорийность была около 1700 кал/кг. Посредством спе-
циальных добавок и выбора подходящих пропорций компонен-
тов пороховой массы можно, конечно, снизить калорийность ни-
троглицеринового пороха.
В немецкой армии применялись нитроглицериновые пороха,
имеющие калорийность 1250, 1150, 950 и 820 кал/кг.
Установлено, что чем выше калорийность пороха, тем силь-
нее его воздействие на поверхность канала ствола.
«Выгорание» ствола обычно возникает в первую очередь на
переходном конусе—конусообразной части ствола, к которой
снаряд примыкает ведущим пояском.
Выгорание способствует тому, что конус и прилегающий к
нему снаряд по мере увеличения износа ствола передвигаются
все дальше к дулу и, следовательно, нежелательным образом
увеличивается объем каморы сгорания. Вследствие этого, как
было указано выше, происходит понижение начальной скорости
и связанное с ней значительное уменьшение дальности стрель-
бы. При этом увеличивается рассеивание.
С течением времени с увеличением количества выстрелов
дальность стрельбы настолько падает и так сильно увеличивает-
ся рассеивание, что орудие становится непригодным к дальней-
шей эксплоатации.
Во время первой мировой войны вследствие применения ни-
троглицериновых порохов стволы очень быстро выходили из
строя. Состояние ствола находит свое выражение в так назы-
ваемой «поправке на износ». Поправка на износ показывает, на-
сколько стреляющим должен быть изменен табличный угол воз-
вышения орудия, для того чтобы получить табличную дальность.
22
За единицу поправки на износ принимается изменение на-
чальной скорости, равное 1/-°/о табличной о0. Например, прн на-
чальной скорости v0=600 м/сек. она составляет 2 м/сек. Следо-
вательно, если орудие имеет начвльную скорость, только ов=
— 588 м/сек, то ему нехватает до табличной 12 м/сек, к. е. ствол
имеет поправку на износ +6.
Падение начальной скорости можно компенсировать посред-
ством большего угла возвышения, который определяется при
помощи таблиц стрельбы. Это не относится к максимальной
дальности, при которой увеличение угла возвышения вызывает
уменьшение дальности стрельбы.
Пока состояние ствола сохраняется неизменным, в поправке
на износ нет надобности. Но если объем каморы сгорания ра-
стет, тогда увеличивается и поправка на износ. Это увеличение
поправки на износ стреляющему неизвестно, так как во время
войны ее невозможно постоянно вновь определять. Поэтому
стреляющий пользуется ранее определенной поправкой на из-
нос, например, 4-6; в действительности с течением времени ве-
личина ее будет постепенно возрастать и иметь, например, зна-
чения 4-7, 4-10 илн 4-12. Следствием этого будут недолеты и
бесполезно большой расход боеприпасов.
Подобное очень неприятное явление наблюдалось у итвльян-
скпх орудий, где применялись высококалорийные пороха.
3. Нитроглицериновые пороха вследстиие своей высокой ка-
лорийности имеют склонность к образованию большого дульного
пламени.
Правда, известны средства для того, чтобы устранять дуль-
ное пламя, например, применение хлорида калия или „дюне-
бергской соли* (KCI), нитрата калия (KNOS), сульфата калия
(K2SO4),
битартрата калия [COOK — СНОН — СНОН—COOHj,
оксалата натрия [COONa — COONa] и др.
Эти вещества или вводятся в состав пороха, или иногда по-
мещаются в заряд в качестве «пламегасителей». При этом ока-
зывается, что при устранении дульного пламени вместо него за-
кономерно пояаляется дым. Чем полнее устранение дульного
пламени, тем больше образуется дыма.
При применении нитроглицериновых порохов в орудиях
большой мощности дульное пламя бывает так велико, что его
никакими средствами устранить невозможно.
Указанные три недостатка нитроглицеринового пороха,
а именно: дефицитная сырьевая база, сильное эрозийное дей-
ствие на канал ствола и большое дульное пламя — явились
23
основанием для изыскания других, более подходящих химиче-
ских веществ, которые позволили бы устранить эти недостатки.
Уже во время первой мировой войны для этой цели ис-
СНЯОН
следовался гликоль | . Однако продукт нитрации гли-
СНаОН
коля оказался очень летучим.
Из готового пороха гликольдинитрат испарялся хотя и мед-
ленно, но в заметных количествах, так что порох изменял свои
баллистические качества.
Примерно в 1929 г. было предложено более подходящее ве-
щество — дигликоль, образующийся соединением двух молекул
гликоля, от которых отнимается одна молекула воды, в резуль-
тате чего происходит образование эфира:
снаон сн3он
ch2oJh -HSO СНа\о
сн2|бн сн/
CHjOH СН3ОН
Дигликоль (Dlgl.)—продукт, свободный от указанных выше
недостатков, присущих глицерину. Сырье для его получения
имелось в Германии в неограниченном количестве и его можно
было использовать для производства пороха, не вызывая напря-
женного состояния с продуктами питания.
Для производства дигликоля имеются три пути:
1. Из угля и извести через карбид кальция и ацетилен по-
сн3.
лучают промежуточный продукт—окись этилена | ^О, при
сн/
введении которой в воду получается сначала гликоль, а за-
тем дигликоль.
2. Из отходящих газов коксовых печей выделяют этилен и
получают из него окись этилена и далее — как указано в пер^
вом способе.
3. Дигликоль можно также получать из спирта, исходными
материвлами для которого являются картофель или сахар.
Однако так как при этом сырьевой базой служат продукты пи-
тания, то к этому способу следует прибегать только в крайнем
случае.
Дигликольдинитрат принципиально получается так же, как и
нитроглицерин. Дигликолевый порох изготовляется точно так
же, как и нитроглицериновый порох.
24
С течением времени были установлены следующие достоин-
ства дигликолевого пороха:
1. Благоприятная сырьевая база.
2. Дигликольдинитрат значительно лучше желатинирует ни-
троцеллюлозу, чем нитроглицерин. Пороховые трубки получа-
ются более гладкими и эластичными.
3. Вследствие однородной, гладкой поверхности дигликоле-
вый порох обеспечивает лучшее рассеивание, чем нитроглице-
риновый.
4. В то время как нитроглицерин, как указывалось выше,
действует в порохе так, как будто его калорийность равна
1700 к ал!к.г, дигликольдинитрат имеет значительно меньшую ка-
лорийность, равную только 1000 кал!кг. Следовательно, он по-
зволяет изготовлять более низкоквлорийный порох, который мо-
жет не только значительно увеличить продолжительность жизни
стволов, но также замедлить не поддающееся непрерывному
контролю изменение поправки на износ.
Вследствие этого стреляющее орудие может длительное вре-
мя обеспечивать постоянную начальную скорость, что для артил-
лерии имеет большое значение.
5. Химическая стабильность (стойкость при хранении) ди-
гликолевого пороха выше, чем нитроглицеринового.
6. Нитроглицерин имеет две точки замерзания, а именно1
'+14 и + 3° С. Вблизи этих точек замерзания он чувствителен к
механическим воздействиям. В желатинированном порохе это
свойство проявляется в меньшей степени.
Однако при очень низкой температуре при выстреле может
быть вызвано близкое к взрыву превращение нитроглицерино-
вого пороха.
Дигликольдинитрат не представляет этой опасности, так как
он замерзает только при —15° С и может охлаждаться в тече-
ние недели при температуре —25° С и ниже, не замерзая.
7. Производство дигликолевого пороха менее опасно, чем
нитроглицеринового.
Два последних преимущества дигликолевого пороха заклю-
чаются в следующем.
Как было упомянуто выше, с помощью нитроглицерина, ко-
торый сам как бы имеет калорийность 1700 кал! кг, можно изго-
товить порох с калорийностью, равной только 820 кал! кг. Если
в составе пороха нитроглицерин заменить дигликольдинитратом,
который имеет калорийность только ЮООкол/кг, то можно до-
стигнуть еще более значительного понижения калорийности
пороха.
Хорошая желатинирующая способность дигликольдинитрата
способствует тому, что такой порох изготовляется без затруд-
нений и при стрельбе дает безукоризненные результаты.
25.
Из соображений секретности значение этой низкой калорий-
ности, измерявшейся величиной 690+10 кал1кг, в марке дигли-
колевого пороха не указывалось, а обозначалось буквой G.
Создание этих порохов стало возможным только после того,
как был сделан шаг от нитроглицерина к дигликольдннитрату.
На основе нитроглицерина подобного пороха в приемлемой для
производства1 форме изготовить невозможно.
При переходе от нитроглицеринового пороха Ngl. R. Р.—
9,5—к нитроглицериновому пороху Ngl. R. Р.— 8,2 продолжи-
тельность жизни артиллерийских стволов средних калибров
увеличивается примерно в 1,5 раза. При переходе от нитрогли-
церинового пороха Ngl. R. Р,— 8,2 — к дигликолевому пороху
Digl. R. Р.— G.— продолжительность жизни этих стволов воз-
растает примерно в 10 раз. Это снижает потребность в стали,
нагрузку орудийных заводов и потребность в транспортировке
стволов.
Поправка на износ ствола орудия остается постоянной в
течение большого промежутка времени, что дает возможность
вести более точную стрельбу и значительна экономить бое-
припасы.
При помощи этих порохов удается устранить дульное
пламя даже в тех случаях, которые ранее считались безнадеж-
ными, например, у пушек больших калибров. Прн небольших
начальных скоростях это достигается без каких-либо затрудне-
ний. При больших начальных скоростях требуются специальные
пламегасящие1 добавки. Процентное содержание этих добавок в
пороховой массе обозначается в марке пороха цифрой, стоящей
за буквой G. Например, обозначение — GO — означает, что по-
рох не содержит пламегасящей добавки, а — G 1,5—означает
содержание 1,5% пламегасящей добавки.
Стрельба без дульного пламени имеет большое значение при
ведении огня ночью. При современном состоянии средств раз-
ведки можно считать, что батареи, стреляющие с дульным пла-
менем, в короткое время будут засечены.
При современном развитии авиации стрельба без дульного
пламени является жизненной необходимостью для артиллерии.
Известно, что летчики даже с большой высоты или расстояния
видят отблеск дульного пламени и могут быстро обнаружить
батарею, даже если она хорошо замаскирована.
Во, время первой мировой войны появлялись только единич- -
ные самолеты-разведчики, следовательно, была возможность
приостанавливать огонь при их появлении и следовании над ба-
тареей. В настоящее время, когда в сражениях крупного мас-
штаба необходимо постоянно считаться с деятельностью авиа-
ции, это стало невозможным.
Опасность стрельбы с дульным Пламенем состоит в том, что
в очень короткое время могут быть разведаны не только пози-
ции отдельных батарей, но также и общее расположение артил-
26
лерии. Вследствие этого противник имеет возможность, во-пер-
вых, быстро подавить батареи, а, во-вторых, по группировке,
расположению и количеству батарей получить важные данные*
для собственных оперативных замыслов.
Этот опасный недостаток устраняется при применении G-no-
роха. Но при этом, как уже упоминалось выше, необходимо
принимать во внимание образование дыма, особенно у мощных
орудий. При сухой погоде оно незначительно, а при сырой и
туманной погоде обильнее. Однако летчику несравненно труд-
нее обнаружить дым, чем дульное пламя, во-первых, потому,
что дым не так бросается <в глаза, как пламя, а во-вторых, по-
тому, что поле боя дымит повсюду от разрывов, пожаров, пыли
и т. п. Кроме того, подступы к полю боя искусственно задым-
ляются специальными отрядами посредством сжигания коптя-
щих веществ, дымовых шашек и т. п.
G-порох является типичным пушечным порохом. Он также
пригоден для больших зарядов гаубиц и мортир, потому что
эти орудия в современной армии обладают настолько большими
начальными скоростями, что приближаются к пушкам.
С пороховой точки зрения орудия, стреляющие трубчатым
порохом, могут рассматриваться как пушки, а стреляющие зер-
неным порохом — как гаубицы.
Для гаубиц G-nopox менее подходит, так как он недоста-
точно быстро сгорает. В гаубицах невозможно применять низко-
калорийные пороха, как в пушках.
Однако было найдено, что путем введения в дигликодевый
Н—N = C
/NH,
\NHNOS
порох нитрогуанидина
можно создать
мета-
тельное средство для гаубиц и мортир, которое в этих орудиях
имеет те же Преимущества—небольшой износ ствола, балли-
стическое постоянство, отсутствие дульного пламени,— какие
имеет порох типа G в пушках.
Нитрогуанидиновый порох получил замаскированное назва-
ние гудолевого, сокращенно Си. Р.
Гудолевый порох состоит из нормальной дигликолевой по-
роховой массы, в состав которой вводится до 30% нитрогуани-
дина. Этот метод производства стал возможным только вслед-
ствие превосходной желатинирующей способности диглнкольди-
нитрата.
При введении в нитроглицериновый порох 30% нитрогуани-
дина он получился бы весьма хрупким.
Калорийность гудолевых порохов обозначалась индексом А,
рядом с которым ставилось число, соответствующее процентно-
му содержанию пламегасящей добавки. Например: Gu. Bl. Р.—
АО — или Gu. Kg. Р.— А1,2 — и т. д.1.
1 Индекс А соответствует калорийности 93О=Ь25 кал/кг. Прим. ред.
27
Мы познакомились с важнейшими типами германских по-
рохов. Для более наглядного представления о порохах, приме-
нявшихся в германской армии, приводится схема, в которой при-
няты следующие сокращенные обозначения:
К — пушка.
И — гаубица.
М — мортира.
I. G.— пехотное оружие.
Артиллерийские
пороха
Дигликоле-
вЫй порах
Higl. Р
Трубча-
тЫй
порох
И.Р.
К.
Нитрогли-
цериновый
порох
Л
ЗЯ
Нитро-
целлю-
лозный
порах
Nzf>.
К,
Диско-
вый
Пластин-
чатый
порох
&1.Р.
HJ&
Коль-
цевой
Ж
Ш
порш
ДигликалёвЫи
с пламегасящими и
понижающими коло-.
'риймслЬ добавками
трубчатЫй
Сх-
К.
ДигликалевЫй порах
с нитрогуанивином
Gu.P.
ЧистЫй
ЗихликолевЫй
порох
Пластинна-
тЫй лорах
81. Й-An-
ti J.& -
Кольцевой
порох
fa.f>-Ах-
НМ.
порох порох
atf> Rg.P.
HJJS. ’ м.
Тпибча- Пластин- КолЬце
пххй чатЫй вой
порах
K.S
К
Диско-
1Ый
порох
PLP.
J.&
Нитроглицериновые и нитроцеллюлозные пороха — устарев-
шие пороха. Поэтому они встречаются только в некоторых ти-
пах орудий.
Для отдельных типов орудий ттоименялись такие пороха:
Пушки: Nz. R. Р., Ngl. Rg. Р., Digl. R. Р., Digl. R. P.—Gx—.
Гаубицы: Ngl. Bl. P., Ngl. Rg. P., Dig!, Bl. P., Digl. Rg. P.,
Gu. Bl. P.— Ax—, Gu. Rg. P.— Ax—.
Мортиры: Ngl. Rg. p., Digl. Rg\ P., Gu. Rg. P.— Ax—,
Пехотное оружие: Ngl. PL P., Digl, Pl. P.
28
В этом перечне пороха систематизированы в порядке по-
вышения их качества и термины «пушка», «гаубица» и «морти-
ра» применяются в «пороховом» смысле.
Однако при войсковых названиях орудий, как было указано
выше, гаубичные пороха могут встречаться в пушках и на-
оборот.
Отдельные пороха являются как бы переходными. Напри-
мер, если отштамповать дисковый порох Pl. Р. с размерами
(50-0,2) и круглыми отверстиями посредине диаметром 10 мм,
то фактически получается не дисковый порох Pl. Р., а кольце-
вой, именно Rg. Р- (0,2-50/10).
Если дисковый порох Pl. Р. разрезать на квадратные пла-
стинки, например, с величиной ребра приблизительно 40 леи,
то получится пластинчатый порох BL Р. (40-40-0,2), хотя его
свойства будут почти полностью соответствовать дисковому по-
роху Pl. Р. (50-0,2).
Следовательно, каждое обозначение пороха необходимо рас-
сматривать по смыслу.
Например, нельзя сказать, что зерненый порох является бо-
лее бысгрогорящим или, как говорят, более «острым», чем по-
рох трубчатый. Это всегда зависит от толщины горящего свода
и калорийности пороха. Кольцевой порох марки Rg. Р.— 10,5—
(1,9-15/4) будет непременно более медленно горящим, или, как
говорят, более «тупым», чем трубчатый порох марки R. Р. —
10,5 — (100-2/1), потому что в первом случае толщина горя-
щего свода 1,9 а во втором случае только 0,5 мм.
Для правильного обозначения различных порохов, кроме
нитроцеллюлозных, в марке необходимо указывать значение ка-
лорийности.
В марках немецких порохов было принято следующее услов-
ное обозначение калорийности:
G 690i® кал/кг
К 690±iS ,
Е 740± 10 ,
А 930±25 .
Войска должны быть приучены к этому обозначению, так
как, например, порох марки Ngl. R. Р.— 10,5—(100 • 2/1) имеет
иные свойства, чем порох марки Ngl. R. Р.— 8,2—(100-2/1).
Понятия «острый» и «тупой» порох имеют, вообще говоря,
смысл только в отношении определенного орудия. Один и тот
же порох может быть слишком «тупым» для орудия небольшого
калибра, но очень «острым» для орудия крупного калибра. Сле-
29
довательно, порох приобретает свойства «тупого» или «острого»
не при изготовлении, а становится таким только в условиях
применения
4. КОНСТРУКЦИИ ЗАРЯДОВ ДЛЯ ПУШЕК
После того как мы познакомились с порохами как тако-
выми, мы можем перейти к рассмотрению их применения в ору-
диях, т. е. к «конструированию зарядов».
В самом простом случае пушка имеет один заряд, что прак-
тически встречается только при унитарных патронах.
Капсюльная втулка содержит, наряду с ударным составом,
добавку черного пороха. При разбивании капсюля посредством
ударника приводится в действие ударный состав и воспламе-
няется черный порох, пламя которого пробивается внутрь за-
ряда. Это пламя должно не только доставить необходимое ко-
личество тепла, но и мгновенно развить определенную вели-
чину давления газов, чтобы быстро воспламенить пороховой
заряд. Кроме того, в большинстве случаев луч огня должен
пробить насквозь картузиую ткань, для того чтобы подойти к
пороху.
В небольших орудиях, например, в малокалиберных про-
тивотанковых пушках, эти процессы происходят без затрудне-
ний. При увеличении калибра орудия и вместе с ним объема
каморы сгорания газы от черного пороха имеют достаточно
много места, чтобы расширяться. При этом быстро падает как
их температура, так и связанное с ней давление. Пороховой за-
ряд при этом сгорает очень медленно или вовсе не сгорает.
В первом случае можно заметить, что после спуска ударника
проходит некоторое время, до нескольких секунд, в течение ко-
торых из затвора появляется небольшое серовато-белое облачко.
Это облачко является дымом от черного пороха капсюльной втул-
ки, который может проникнуть через зазор между стенками
гильзы и каморы, так как гильза из-за недостаточной величины
дааления неплотно прилегает к стенкам каморы и еще не обтю-
рирует. Затем спустя некоторое время происходит выстрел. По-
добное явление называют «затяжным выстрелом».
Затяжные выстрелы могут происходить также и при при-
менении надлежащим образом собранных зарядов, если с ними
неправильно обращаться, например, хранить их в сырости или
на сильном морозе.
Для того чтобы с самого начала устранить возможность по-
явления затяжных выстрелов, в зарядах к орудиям крупных
калибров применяют дополнительные воспламенители. Они
представляют собой небольшие пороховые пакетики из весьма
1 Однако одна и та же марка пороха, наготовленная по различным
технологическим режимам, может оказаться для данного орудия или «тупой»
или «острей». Прим. ред.
30
быстро горящего пороха, задачей которого является усиление
действия черного пороха капсюльной втулки. Для этой цели
раньше употреблялся черный порох. Однако он обладает двумя
недостатками: имеет большую чувствительность к увлажнению
и легко подвергается механическому перетиранию.
Более выгодным в этом отношении является холостой нитро-
целлюлозный порох, который в значительно меньшей степени
чувствителен к увлажнению, чем черный порох. Кроме того, он
обладает большей механической прочностью!.
Итак, надежное воспламенение заряда обеспечивается в пер-
вую очередь наличием тщательно подобранного сухого допол-
нительного воспламенителя. Кроме того, необходимо, чтобы в
переменных зарядах, состоящих из нескольких элементов (см.
ниже), при изъятии некоторых из них остающиеся в гильзе
элементы заряда были правильно уложены, т. е. чтобы допол-
нительный воспламенитель оставался лежащим на капсюльной
втулке.
Если дополнительный воспламенитель оказывается смещен-
ным в сторону, то луч огня не попадает на него, и воспламене-
ние заряда может произойти неправильно. Это в одинаковой
степени относится и к случаю, когда специальный заряд (см.
ниже) вставляется в гильзу неправильно (т. е. наоборот), до-
полнительным воспламенителем кверху.
При осечках выстрела не получается. Причина осечки может
заключаться в том, что ударный состав не воспламенился или
после действия капсюльной втулки не воспламенился порох.
В последнем случае не исключена возможность того, что часть
заряда будет продолжать тлеть, и спустя некоторое время
нроивойдет выстрел. Так как извне причину осечки установить
невозможно, то открывать затвор орудия необходимо не раньше
как после выдержки в одну минуту. Но, с другой стороны,
нельзя также оставлять заряд в стволе более двух минут. Ствол
может быть очень Сильно нагрет в результате предыдущей
стрельбы. Это тепло может передаться пороху и вызвать вос-
пламенение заряда.
Если объем каморы сгорания велик, то для правильного вос-
пламенения заряда дополнительный воспламенитель оказывает-
ся уже недостаточным, потому что он развивает слишком мало
тепла и незначительное давление пороховых газов. Произволь-
ное увеличение веса воспламенителя недопустимо, потому что
большое количество очень острого пороха действует при вы-
стреле скорее как взрывчатое вещество, чем как порох. В этом
случае необходимо или помещать внутри заряда несколько до-
полнительных воспламенителей, или между дополнительным вос-
пламенителем и главным зарядом помещать еще один «основ-
ной» заряд.
Основной заряд состоит из пороха, который должен быть
более острым, чем порох главного заряда, но более тупым,
31
чем порох дополнительного воспламенителя. В пушках, напри-
мер, можно вводить между холостым порохом дополнитель-
ного воспламенителя и трубчатым порохом главного заряда основ-
ной заряд из зерненого пороха. Однако этот промежуточный
основной заряд должен быть не слишком большим, чтобы
при. выстреле он не выбрасывал ко дну снаряда еще не сго-
ревшего трубчатого пороха и не разрушал его.
Это «выстреливание» вперед может внезапно сильно уве-
личить поверхность заряда, что приведет к очень быстрому его
сгоранию и к высокому давлению пороховых газов.
Основной заряд и дополнительный воспламенитель разли-
чаются главным образом по величине. Основной заряд уча-
ствует в значительной степени в создании силы, двигающей сна-
ряд, давление же пороховых газов от дополнительного воспла-
менителя невелико.
Толщина горящего свода трубчатого пороха главного заряда
должна быть подобрана так, чтобы она обеспечивала требуе-
мую начальную скорость при допустимом давлении пороховых
газов. Если толщину горящего свода пороха сделать слишком
малой, то порох будет сгорать так быстро, что снаряд не будет
иметь времени для того, чтобы своевременно притти в дви-
жение.
Пороховые газы заполнят имеющийся в их распоряжении
очень малый объем; вследствие этого давление станет настолько
высоким, что орудие и снаряд могут его не выдержать.
Следствием этого будет разрыв орудия или детонация сна-
ряда в стволе.
Если толщина горящего свода пороха выбрана слишком
большой, то порох сгорает слишком медленно. Снаряд прихо-
дит в движение, преиухе чем сгорит достаточное количество
пороха. Тогда остаток пороха сгорает в увеличенном объеме
каморы орудия, следовательно, тоже очень медленно. Вслед-
ствие слишком медленного горения заряда происходит не только
неправильное, но и недостаточно полное сгорание пороха, так
что необходимо увеличивать вес заряда, для того чтобы полу-
чить желаемую начальную скорость. Таким образом, чем тупее
порох, тем хуже рассеивание и тем больше необходимый вес
заряда. Поэтому необходимо толщину горящего свода пороха
тщательно подбирать для каждого отдельного типа орудия. Не-
возможно, например, порохом, пригодным для Ю-сл пушки,
стрелять из 15-СЛ1 пушки и наоборот.
При требованиях, предъявляемых к современным орудиям,
в большинстве случаев невозможно обходиться только одним
зарядом.
Пушка, например, должна прежде всего стрелять на боль-
шие дальности. Для этого требуется высокая начальная ско-
рость. Если хотят при такой же начальной скорости подавлять
и близлежащие цели, то при этом значительно уменьшается
32
как угол возвышения орудия, так и угол падения снаряда. Для
некоторых орудий, например, противотанковых, это желательно.
Поэтому подобные орудия имеют только один заряд для высо-
кой начальной скорости.
Но для большинства орудий современной артиллерии это
неприемлемо. Стрельба при небольших углах возвышения не
позволяет поражать цели, расположенные за укрытиями, а не-
большие углы встречи снарядов с целью дают рикошеты в тех
случаях, когда они не требуются, понижая таким образом
эффективность стрельбы.
Оба эти недостатка устраняются, если выбрать меньшую на-
чальную скорость и, следовательно, уменьшенный заряд. По этим
причинам для современных орудий в большинстве случаев при-
меняется несколько зарядов.
Спрашивается, каким образом должны быть изготовлены пе-
ременные заряды с точки зрения пороховой техники?
Прежде всего рассмотрим пушку, например, 10-сл( калибра.
Правильно подобранный порох при весе заряда 4 кг дает воз-
можность получить начальную скорость уо=600 м/сек. Если
уменьшить вес заряда на 500 г, то получится начальная скорость
примерно 550 м/сек, т. е. разница в весе заряда Д ш = 500 г дает
разницу в начальной скорости ДО(,=50 м/сек.
Это соотношение подтверждается и дальше. При весе заряда
ш = 3 кг получается 1^=500 м/сек, а при <у = 2,5 кг оказывается
t’»=450 м/сек.
При дальнейшем уменьшении веса заряда это соотношение
постепенно нарушается. Объем зарядной каморы для применяе-
мого количества пороха становится очень большим, а образую-
щееся в начальный момент давление в связи с этим очень малым,
и поэтому порох сгорает весьма медленно. При очень уменьшен-
ных зарядах можно дойти до того, что порох догорит только
тогда, когда снаряд покинет ствол. При дальнейшем уменьшении
веса заряда вылета снаряда может совсем не последовать. Если
к моменту вылета снаряда из дула орудия порох сгорает не пол-
ностью, то горящие или недогоревшне пороховые элементы вы-
брасываются из ствола. Начальная скорость становится меньше
той, которая соответствовала бы понижению веса заряда, так как
он не был полностью использован.
Дальнейшее понижение веса заряда приводит соответственно
ко все большему понижению дааления пороховых газов вплоть
до такой ее величины, при которой становится невозможным пре-
одоление сопротивления врезанию (см. ниже) ведущего пояска
снаряда, и снаряд останется в стволе. Еще задолго до этого на
неправильное сгорание пороха указывает значительное увеличе-
ние рассеивания начальных скоростей.
Можно было бы, например, ожидать следующих значений:
3 Артиллерийские пороха и заряды 33
Таблица I
ш, кг 4 з.5 3 2,5 2 1,5 1 0,5
То, м/сек 600 550 500 450 400 350 300 250
Рассеивание we, м/сек 5 5 5 5 5 5 5 5
Под рассеиванием начальных скоростей в группе выстрелов
понимают разность между измеренными наибольшей и наимень-
шей скоростями:
Д 0шах —' От In-
Например, в серии из 10 выстрелов с начальными скоро-
стями
602, 599, 601, 601, 598,
600, 599, 601, 603, 600,
рассеивание начальных скоростей равно
Доц=603—598 = 5 м/сек.
Величина эта в общем не должна быть больше P/а от сред-
него значения v0. В приведенном примере, следовательно, рас-
сеивание не должно превышать 6 м/сек.
Рассеивание должно быть возможно' меньшим, так как чем
больше отличаются отдельные начальные скорости одна от дру-
гой, тем больше будут разбрасываться снаряды у цели.
Приближенно на практике считают, что общее рассеивание
снарядов у цели по дальности примерно вдвое больше величины
общего рассеивания начальных скоростей, если обе величины
выражены в процентах.
Следовательно, если, например, при начальной скорости
<?о=6О0 м/сек рассеивание- у0. равное 1%, составляет 6 м/сек,
то общее рассеивание по дальности при стрельбе на дистанцию
10 км будет равно 2%, т. е. 200 м.
Приведенные в табл. 1 значения оо и рассеивания не под-
тверждаются при стрельбе на уменьшенных зарядах.
Можно, например, получить следующую картину:
Таблица '2
*. кг 3,5 3 2.5 2 1,5 1
Vi, м/сек 600 5 0 5-0 445 325 275 150
Рассеивание м/сек 5 5 5 9 15 27 30
31
Кривые изменения величин начальной скорости и рассеива-
ния начальных скоростей в зависимости от веса заряда изобра-
жены на фнг. 8,
Фиг. 8. Кривые изменения t»0 и рассеивания с уменьшением
веса заряда.
Из рассмотрения кривых (фиг. 8) видно, что при понижении
веса заряда до 3 кг начальная скорость и рассеивание изме-
няются закономерно.
При дальнейшем уменьшении веса заряда начальная ско-
рость убывает, а рассеивание начальных скоростей быстро воз-
растает.
Кроме того, понижение
начальной скорости, как
показывает кривая, проис-
ходит неравномерно. Кри-
вая начальной скорости ко-
леблется на нисходящем
участке. Причины этого
явления могут быть объяс-
нены при рассмотрении
кривых давления порохо-
вых газов (фиг. 9).
Кривая I соответствует
Фиг. 9. Кривые изменения давления
выстрелу полным зарядом, при разных зарядах,
кривая II выстрелу с умень-
шенным зарядом. При этом порох сгорает медленнее, и давле-
ние пороховых газов не достигает той величины, как в случае
кривой I. Процесс все же протекает еще нормально. Мы нахо-
димся еще в области прямолинейной зависимости от веса за-
ряда (фнг, 8).
Кривая III соответствует выстрелу с еще более уменьшен-
ным зарядом. Порох сначала горит еще медленнее (в проме-
35
жуток времени все же порядка тысячных долей секунды). Сна-
ряд приходит в движение с запозданием, и остаток пороха сго-
рает в очень увеличенном заснарядном пространстве. Вследствие
медленного сгорания пороха моменты времени, в которые сна-
ряд приходит в движение, получаются различными от выстрела
к выстрелу.
Объем заснарядного пространства, в котором сгорает оста-
ток пороха, также колеблется, что и вызывает повышение рас-
сеивания начальных скоростей.
При этом давление пороховых газов в момент вылета сна-
ряда из дула (дульное давление) становится все больше, т. е.
некоторая часть энергии пороха остается неиспользованной. По
этим причинам начальная скорость падает быстрее, чем по пря-
молинейному закону.
В случае, соответствующем кривой IV, эти обстоятельства
еще более неблагоприятны.
Кривая V соответствует выстрелу, при котором максимум
давления пороховых газов совсем не достигается. Следователь-
но, порох к моменту вылета снаряда из ствола не сгорает и
выбрасывается из дула орудия в виде горящих или обгоревших
элементов. При подобном, частичном сгорании вылетающего из
ствола пороха можно наблюдать безукоризненное послойное го-
рение его. В случае, например, трубчатого пороха отчетливо
видно, что трубки сгорают равномерно как снаружи, так и из-
нутри.
Если дальше уменьшать вес заряда, то может, наконец, на-
ступить момент, когда снаряд останется в стволе. Прежде чем
снаряд придет в движение, он должен преодолеть сопротивле-
ние врезанию. Под этим сопротивлением подразумевают силу,
необходимую для того, чтобы ведущий поясок снаряда впрессо-
вался в нарезы, или чтобы поля врезались в ведущий поясок.
Если заряд окажется настолько малым, что давление порохо-
вых газов будет ие в состоянии совершить эту работу, то. сна-
ряд останется в стволе.
Чем больше начальная скорость, которой должен достигнуть
снаряд, тем шире и прочнее должен быть ведущий поясок, для
того чтобы при выстреле он не мог быть срезанным; тем боль-
ше становится также сопротивление врезанию. При грубом
приближении можно считать, что сопротивление врезанию
ведущего пояска в нарезы канала ствола равняется 300 ат
со значительными отклонениями в большую и меньшую сто-
роны.
Возвратимся теперь к нашему примеру.
Мы видели, что в орудии 10-сл калибра порох между на-
чальными скоростями от 500 до 600 м!сек, сгорает правильно.
Что же случится, если увеличивать вес заряда сверх 4 кг?
При этом необходимо рассмотреть еще изменение давления
пороховых газов. Казалось бы, что оно будет увеличиваться
36
также прямолинейно, и можно было бы ожидать получения
следующих данных:
Таблица 3
Заряд, кг 3 3,5 4 4,5 б 5.5
«о, Mjceк 500 550 600 650 700 750
Рассеивание v0. м}сек 5 5 5 5 5 5
Ртах, | 2000 2250 2500 2750 3000 3250
Вместо этого на практике получается примерно следующее:
Таблица 4
Заряд, кг 3 3,5 4 4,5 5 5,5
«0. М/сек 500 550 600 650 675 687
Рассеивание t>0, м/сек 5 5 5 5 7 20
Ptnai. ат 2000 2250 2500 2750 3250 4000
Если представить графически изменение и в зависи-
мости от веса заряда ш, то окажется, что до веса заряда
Фиг. 10. Кривые изменения и0 и ршак в зависимости
от веса заряда.
<и = 4,5 кг получаются прямые участки (фиг. Ю). Но затем кри-
вая i’0=/1(cu) становится положе, в то время как кривая дав-
37
ления рим^/2(<») поднимается круче. Одновременно увеличи-
вается и рассеивание начальных скоростей.
Легче всего объясняется повышение давления пороховых га-
зов. Чем больше заряд, применяемый в орудии, тем больше
начальная поверхность горения пороха, тем быстрее поднимает-
ся и давление. Но при этом увеличивается также скорость сго-
рания пороха. Оба эти фактора действуют в одном направлении,
и в результате получается очень быстрый и крутой подъем кри-
вой давления пороховых газов. Снаряд не имеет достаточно
времени для того, чтобы своевременно притти в движение. Это
в свою очередь увеличивает давление. Все факторы, таким об-
разом, действуют в сторону повышения давления, и вследствие
этого получается подъем кривой, не пропорциональный весу
заряда. Так как эти три причины, увеличивающие давление,
проявляются то сильнее, то несколько слабее, то в серии вы-
стрелов зарядами весом, например, 5,25 кг измеренные pmSi бу-
дут иметь большие отклонения, чем это соответствует нормаль-
ному рассеиванию.
В серии из семи выстрелов, например, можно получить 3500,
3525, 3950, 3400, 4350, 3500, 4200 ат.
Как видно, давления на отдельных выстрелах сильно «пры-
гают» вверх, и поэтому их называют «выскоками» давлений.
Под этим понимают высокие давления, выходящие нз границ
нормального рассеивания. В рассматриваемой серии выстрелов
к ним относятся значения: 3950, 4350, 4200 ат.
Равномерно повышенное давление пороховых газов или вы-
стрел с высоким давлением, величина которого укладывается
внутри обычного рассеивания, не является «выскоком» давле-
ния. Например, давление 3950 ат не могло бы рассматриваться
как «выскок», если бы в серии выстрелов были получены дав-
ления 3500, 3700, 3800, 3600, 3950, 3750 ат.
Ясно, что рассеивание и «выскоки» давлений являются при-
чиной соответствующего рассеивания начальных скоростей.
Однако в этом заключается их меньшее зло. Большее со-
стоит в связанной с выскоками давлений опасности для орудия,
боеприпасов и обслуживающего персонала.
Конструкция каждого орудия и снаряда рассчитана на опре-
деленную величину давления йороховых газов, превышать кото-
рую невозможно без остаточных деформаций в стволе орудия
или без риска разрушения снаряда при выстреле. Если в при-
веденном выше примере для рассматриваемого орудия «расчет- ’
ное» давление было принято 3600 ат и выскоки в давлениях
значительно превышают его величину, то это представляет
большую опасность для орудия, если оно при подобных давле-
ниях вообще не будет разрушено. Заряды для всех орудий
должны подбираться так, чтобы при температуре пороха +35° С
давление всегда оставалось на 100 ат ниже расчетного. Подо-
бранное таким образом давление (в нашем примере, следова-
38
тельно, 3500 ат) называют «особым» давлением. Если стрелять
этими же зарядами при температуре пороха+10° С (в некото-
рых странах+115°С), то получается «рабочее» давление поро-
ховых газов.
«Особое» и «рабочее» давления пороховых газов, следова-
тельно, связаны друг с другом и поэтому не могут устанавли-
ваться произвольно.
Температуры+35 и+10° С установлены на основании мно-
голетнего опыта; +35° С соответствует той наибольшей темпе-
ратуре, которую порох может принять в наиболее жаркие лет-
ние месяцы при условии надлежащего обращения с ним (за-
щита от прямого воздействия со
- 10°С примерно соответствует
среднегодовой температуре в
Германии. Давление, отвечаю-
щее той или иной температуре
пороха, целесообразно обозна-
чать так: р-r, и р10.
Из /вышесказанных сообра-
жений видно, какая большая
опасность возникает в случае,
если в заряд добавить пороха
больше, чем установлено при
подборе его. На это необходимо
особенно строго обращать вни-
мание войск.
лучей); температура
Фиг. II. Кривые давления поро-
ховых газов в зависимости от
пути движения снаряда.
При пользовании специальными зарядами (см. ниже) кате-
горически воспрещается оставлять в гильзе какие-либо элемен-
ты переменного заряда.
При испытаниях также не допускается произвольное увели-
чение количества пороха в заряде, потому что можно получить
выскок давления, который приведет к разрушению орудия.
Необходимо объяснить, почему при увеличении веса заряда
происходит замедление подъема кривой начальной скорости.
Для этого рассмотрим изменение давления пороховых газов в
зависимости от пути движения снаряда (фиг. 11).
Кривая / представляет нормальное изменение давления по-
роховых газов и соответствует кривой / на фиг. 9 (принимая
во внимание, что там давление нанесено в функции от времени,
а здесь — в функции от пути снаряда). При достаточно длинном
стволе кривая пойдет дальше вправо от точки а.
Но так как точка а соответствует дульному срезу орудия, то
теряется такое количество энергии, которое соответствует пло-
щади под воображаемой частью кривой, расположенной вправо
от точки а.
Кривая II соответствует увеличенному весу заряда. Здесь
также вследствие обрыва кривой в точке b напрасно теряется
энергия пороха, однако в значительно большей степени, чем в
39
первом случае. То же самое относится к кривой III, где эта
потеря становится еще больше.
Следовательно, с увеличением заряда потери становятся все
больше, поэтому начальная скорость не повышается пропорцио-
нально увеличению веса заряда.
С несколько меньшим основанием можно сказать: когда за-
ряд становится очень большим, снаряд вылетает так быстро,
что этого времени недостаточно для воздействия всей энергии
пороха на снаряд. Можно зайти так далеко, что увеличение
веса заряда вообще не будет вызывать никакого повышения на-
чальной скорости, хотя давление будет нормально повышаться.
В нашем примере выбранный для стрельбы порох правильно
сгорает только в интервале начальных скоростей о((=500—
650 м/сек. Однако по тактическим и внешнебаллистическим со-
ображениям могут требоваться меньшие заряды, обеспечиваю-
щие начальную скорость порядка 400 м/сек.
Если необходимо стрелять на более близкие дистанции при
С’о = 500 м/сек, то, во-первых, находящееся впереди батареи
укрытие должно быть очень низким, чтобы не задевать его прн
стрельбе; в этом случае батарея оказывается плохо скрытой от
наблюдений противника. Во-вторых, при такой настильной
стрельбе углы падения снарядов невелики, и при этом могут
получаться рикошеты или отказы взрывателей.
Оба эти недостатка устраняются, если стрелять с меньшей
начальной скоростью, в нашем примере 400 м/сек, которая,
однако, не может быть получена при ранее примененном по-
рохе.
Причина, как указывалось, заключается в слишком медлен-
ном сгорании. В этом случае необходимо употребить порох, ко-
торый сгорал бы быстрее, т. е. был бы более тонкосводным.
Следовательно, наименьший заряд для ао=400 м/сек состав-
ляется из тонкосводного, наибольший заряд, например, для
п0=625 м/сек— из толстосводного, а средний заряд для
00=500 м/сек — из одного из двух сортов пороха. Берется тот,
который дает наименьшее рассеивание начальных скоростей;
в большинстве случаев это будет топкосводный порох.
В этом случае конструкция заряда будет содержать наи-
меньший и средний заряды — из тонкосводного, а наиболь-
ший заряд — из толстосводного пороха. Соответствующие веса
зарядов могут быть:
наименьший заряд 2 кг (тонкосводного пороха) + воспламе-
нитель;
средний заряд 2,8 кг (тонкосводного пороха) + воспламе-
нитель;
наибольший заряд 4,25 кг (толстосводного пороха) + вос-
пламенитель.
40
В гильзе будет находиться наименьший заряд весом 2 кг —
«частный пакет 1» и затем «частный пакет 2» весом 0,8 кг
(2,8—2 кг).
Если хотят стрелять наименьшим зарядом, то необходимо
предварительно удалить «частный пакет 2» весом 0,8 кг пороха.
Если необходимо стрелять наибольшим зарядом, то «частные
пакеты 1 и 2» удаляют из гильзы и помещают в нее наиболь-
ший заряд.
Так как последний возится отдельно от гильзы, то его на-
зывают «специальным зарядом 3».
Как уже указывалось выше, необходимо обращать особое
внимание на то, чтобы при помещении его в гильзу там не
оставалось частных пакетов 1 или 2, так как это опасно и мо-
жет Привести к несчастному случаю.
Далее необходимо обращать особое внимание на то, есть ли
в гильзе дополнительный воспламенитель или основной заряд
или нет. Это должно быть предписано особо для каждого Ору-
дия.
В большинстве случаев дополнительный воспламенитель пли
основной заряд входят в состав одного из частных пакетов или
н специальный заряд, к которым они подшиваются.
Иногда онн также могут быть вклеены в гильзу.
В нашем примере возможны следующие случаи:
I. Воспламенитель вклеен внутрь гильзы. При стрельбе
наибольшим зарядом воспламенитель остается в гильзе, и спе-
циальный заряд помещается на нем.
Если воспламенителя в гильзе не окажется, и специальный
заряд 3 будет встаален без него, то воспламенение заряда про-
изойдет неправильно, вследствие чего будет затяжной выстрел
или осечка.
2. Гильза не содержит вклеенного дополнительного воспла-
менителя, вернее, последний пришит к частному пакету 1. В этом
случае частный пакет 2 не требует больше воспламенителя, так
как он воспламеняется вместе с частным пакетом 1.
Если необходимо стрелять наибольшим зарядом, то из гиль-
зы должны быть удалены частные пакеты 1 и 2. При этом
гильза оказывается совершенно пустой. Специальный заряд 3
встааляется в пустую гильзу, и для того, чтобы было обеспечено
нормальное воспламенение, он'должен иметь свой прочно при-
шитый воспламенитель.
При вкладывании в гильзу специального заряда необходимо
обращать внимание на то, чтобы воспламенитель ложился на
очко в соске гильзы, под капсюльную втулку. Если специальный
заряд ошибочно будет помещен в гильзу так, что воспламени-
тель будет обращен ко дну снаряда, то луч огня капсюльной
втулки не попадет на него, и вследствие этого также получится
затяжной выстрел или осечка.
41,
Еще хуже было бы, если умышленно или по небрежности
воспламенитель, отделенный от частного пакета 1, был оставлен
в гильзе. В этом случае произойдет выстрел специальным заря-
дом 3 с двумя воспламенителями, что может вызвать высокое
давление пороховых газов.
5. КОНСТРУКЦИИ ЗАРЯДОВ ДЛЯ ГАУБИЦ
Пушки, если они не стреляют унитарными патронами, имеют
три-четыре заряда.
Гаубицы и мортиры требуют большего количества зарядов,
число которых может колебаться между пятью и девятью. Это
объясняется следующими причинами: пушки в тактическом
отношении имеют назначение поражать цели на возможно боль-
ших дальностях.
Гаубицы и мортиры, напротив, должны прежде всего пора-
жать укрытые цели. Для этого необходимо, чтобы траектория
полета снарядов была возможно более крутой. Это достигается
посредством выбора по возможности небольших начальных ско-
ростей. Для того чтобы на всех дальностях получать большие
углы падения, необходимо иметь большое количество зарядов.
Для современных полевых гаубиц применяются заряды, кото-
рые охватывают диапазон начальных скоростей примерно
200—500 м/сек. Это требование вносит особые затруднения в
технику конструирования гаубичных зарядов.
Камора сгорания орудия должна быть сделана настолько
большой, чтобы обеспечивалось получение максимальной на-
чальной скорости (т. е. примерно 500 м/сек}. При этой же ка-
море сгорания необходимо также получать при стрельбе и ми-
нимальную уо = 200 м/сек. Для этой начальной скорости, есте-
ственно, объем той же каморы сгорания является слишком
большим. Выше уже указывалось, что малые заряды в слишком
больших каморах сгорают неравномерно, что является причиной
повышенного рассеивания начальных скоростей.
К этому необходимо добавить, что ведущий поясок снаряда
должен быть рассчитан на наибольший заряд, поэтому для наи-
меньшего заряда его сопротивление врезанию может оказаться
слишком большим.
Так, например, сопротивление врезанию может равняться
300 ат, а давление пороховых газов на наименьшем заряде
может быть только 800 аг, т. е. разница между ними сравни-
тельно невелика.
Незначительные неизбежные отклонения в толщине и мате-
риале ведущего пояска («допуски») должны, следовательно,
сказываться на увеличении рассеивания.
Наконец, необходимо также, чтобы предохранительные эле-
менты взрывателя, которые должны препятствовать преждевре-
менному действию его при выстреле, были рассчитаны так, что-
42
бы выдерживать напряжение при наибольшем заряде. Но при
этом возникает опасность излишнего предохранения, вследствие
чего при малом заряде взрыватель может оказаться не взве-
денным и при падении снаряда не сработает.
Эти три момента устраняются только посредством примене-
ния в первом заряде очень острого, быстрогорящего, т. е. очень
тонкосводного пороха.
При этом необходимо считаться с тем, что рассеивание у
наименьших зарядов гаубиц и мортир оказывается наихудшим
по сравнению со всеми остальными зарядами.
Очевидно также, что рассеивание будет тем хуже, чем боль-
ше будет диапазон между наибольшим и наименьшим заря-
дами, и тем лучше, чем он меньше. В некоторых случаях вслед-
ствие этого отказываются от применения наименьших зарядов.
Но там, где они существуют, необходимо, чтобы было ясно, что
при стрельбе такими зарядами по узким целям неизбежен по-
вышенный расход боеприпасов. Поэтому для поражения таких
целей лучше назначать орудия с меньшей максимальной на-
чальной скоростью, благодаря чему цели могут быть достигнуты
наибольшими или средними зарядами.
Из сказанного следует, что невозможно, например, требо-
вать создания гаубицы для диапазона начальных скоростей
200—-700 м/сек.
В этом случае на наименьшем заряде будет получаться, как
упоминалось раньше, совершенно недопустимое рассеивание, и
в крайнем случае дело может дойти до того, что давление на
наименьшем заряде едва только будет достигать той величины,
которая необходима для преодоления сопротивления врезанию
ведущего пояска.
Если составить второй, третий и т. Д. промежуточные заряды
гаубицы из того же пороха, что и наименьший заряд, то при
достигнутом расчетном давлении требуемая величина начальной
скорости не будет получена.
Порох будет сгорать очень быстро, так как он для этой цели
является слишком «острым». Поэтому для промежуточных за-
рядов необходимо употреблять более «тупой», медленногоря-
щий порох. Но этот порох не должен быть и слишком «тупым»,
так как он при низких давлениях на втором и третьем зарядах
не будет полностью сгорать. Скорость сгорания такого пороха,
т. е. толщина его горящего свода, должна быть тщательно по-
добрана. Он должен быть настолько «острым», чтобы на втором
заряде сгорать нормально.
С другой стороны, он должен быть настолько «тупым», чтобы
на полном заряде не давать слишком высокого давления. Иногда
удается порохом одной марки удовлетворить эти требования.
Орудие имеет в этом случае заряд «универсальной» конструк-
ции, т. е. все частные пакеты помещаются вместе в гильзу. Но
в большинстве случаев при применении пороха одной марки
43
обнаруживается, что он на втором заряде сгорает правильно,
а при наибольшем дает слишком высокое давление,
В таком случае из этого пороха можно составлять заряды
вплоть до предпоследнего или третьего с конца *, а наибольший
заряд или два высших изготовлять из более «тупого» пороха
и возить их совместно в качестве специальных зарядов.
Конструкция гаубичного заряда при этом будет выглядеть
гак:
Перемен-
ный
заряд
в гильзе
частный пакет 1 — воспламенитель 4 острый порох
, , 2 — порох менее острый
, . 3 — .
, , 4— ,
, , 5 - ,
. 6- .
Специальный пакет 7 — воспламенитель + тупой порох.
Такой заряд будет состоять из следующих элементов:
заряд № I — частный пакет I
, 2—частный пакет 1+2
, № 3 - » , 1+2+3
. № 4— . 1+2+3+4
, №5— . J+2+3+44-5
„ № t> — в „ 1+2+3+4+5+6
заряд № 7 —специальный пакет 7 в отдельном картузе-
Из этой схемы видно, что представляют собой частные па-
кеты и специальный пакет. Особенно необходимо! отличать друг
от друга понятия заряд и частный пакет. Заряд представляет
собой постоянное, готовое к выстрелу целое.
Частный пакет является только частью заряда. Одним паке-
том самостоятельно стрелять нельзя, за исключением частного
пакета 1, который является одновременно зарядом № 1.
В других странах иногда применяется обратная последова-
тельность в нумерации зарядов. В нашем примере, следова-
тельно, можно было бы применить следующие обозначения, на-
чиная с наименьшего заряда: № 5, 4, 3, 2, 1, 0, 00, Заряд № 00
соответствовал бы специальному пакету 7.
Наименьший заряд в этом случае имеет наибольший номер,
что нелогично и поэтому нецелесообразно. Кроме того, обозна-
чение зарядов № 0 н 00 вынужденное и может приводить к пу-
танице -.
У гаубиц еще в большей степени, чем у пушек, необходимо
обращать внимание на то, чтобы не допускать выстрелов спе-
1 Нумерация зарадов в бывшей германской армии начиналась с наи-
меньших зарядов, и последним зарядом являлся наибольший. Прим. ред.
Обратная нумерация принята в ряде стран. Она удобна тем, что об-
легчает подготовку того или иного заряда для стрельбы, поскольку в этом
случае номер заряда указывает количество лучков, которые необходимо
изъять, чтобы получить требуемый заряд. В этой нумерации обычно отсут-
ствуют такие обозначения, как X? 00. Прим. ред.
44
опальными зарядами совместно с одним из частных пакетов
от переменного заряда.
Особенно необходимо быть внимательным и следить за тем,
чтобы перед вкладыванием специального пакета из гильзы был
удален частный пакет 1. Это должно соблюдаться самым точ-
ным образом.
Другой распространенной ошибкой при стрельбе средними
зарядами, например, № 4, является извлечение из гильзы слиш-
ком большого количества пакетов. В этом случае, естественно,
будут получаться недолеты, которые при стрельбе через голову
своих войск могут приводить к нежелательным последствиям.
Поэтому при стрельбе переменными зарядами требуется боль-
шая внимательность.
ГЛАВА И
НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ, СУЩЕСТВЕННЫЕ
ДЛЯ ПОРОХОВ
1. ПОВЫШЕНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ПОРОХА
После того как в общих чертах были рассмотрены конструк-
ций зарядов, необходимо' разобрать еще некоторые вопросы,
знание которых для пороховиков имеет важное значение.
Как было указано выше, переход от черного к бездымному
пороху привел к значительному увеличению мощности огне-
стрельного оружия. Теперь можно часто слышать упреки в том,
что с тех пор в области порохов не произошло никакого даль-
нейшего прогресса. В связи с этим высказываются требования
«изобрести» порох, который давал бы, например, возможность
стрелять из полевой пушки на 20—40 км и более. Это соответ-
ствует примерно требованию «изобретения» такого бензина, с
помощью которого можно было бы повысить скорость малолит-
ражного автомобиля с 80 до 200 км/час. Бессмысленность та-
кого требования совершенно очевидна. Не бензин повинен в не-
большой скорости малолитражного автомобиля, а конструкция
автомобиля.
Если сделать полевую пушку с большой каморой сгорания
и необходимой длиной ствола, то, применяя современные по-
роха, можно повысить дальность стрельбы до 200—300 км.
Однако это не имело бы смысла по другим причинам—такое
орудие оказалось бы слишком тяжелым, рассеивание значи-
тельно возросло бы, и вероятность попадания была бы нич-
тожной.
Современные пороха дают возможность достигать весьма
большой дальности стрельбы1, если при этом орудие надлежа-
щим образом сконструировано и выбрано разумное соотношение
между калибром и дальностью стрельбы. По приведенным выше
причинам желание стрелять из Орудия 7,5-сж калибра на 15 км
или из орудий 10-слг калибра на 25 км не имеет смысла.
1 Предел с теоретической точки зрения ограничивается тем, что ско-
рость снаряда невозможно поднять выше скорости движения молекул по-
роховых газов. Прим. авт.
46
В качестве наиболее приемлемых дальностей стрельбы мож-
но с грубым приближением принять:
для орудия 7,5-с-е калибра—10 кл
„ „ 10-c.it „ —20 ,
. . ]5-слс , —25—30 км
Для упомянутых выше дальностей стрельбы от 200 до 300 км
необходим калибр по меньшей мере 30 см. При этом действую-
щие силы в такой системе оказались бы настолько большими,
что орудие превратилось бы в необычайно тяжелую машину,
транспортировка которой даже по частям оказалась бы весьма
затруднительной.
Неизвестно также, какими путями можно было бы еще бо-
лее повысить работоспособность современных порохов. Они
практически целиком превращаются в газообразные продукты,
и скорость сгорания их можно регулировать в широких преде-
лах. В этом вопросе достигли примерно того же развития, как
и в области красящих веществ.
Известны индантреновые красители, которые прочнее и дол-
говечнее, чем сама основа для крашения, и поэтому в настоящее
время изыскание более стойких красителей является бессмыс-
ленным г.
2. ВЫБОР ПОРОХОВОГО ЗАРЯДА
При стрельбе из орудий, для которых применяется несколько
зарядов, возникает вопрос: какой заряд необходимо Ьыбрать
для решения заданной боевой задачи? Как правило, нужно
выбирать наименьший заряд, при помощи которого возможно
достигнуть намеченной цели. Но отнюдь не всегда употребля-
ются наименьшие заряды, при которых достигается цель.
Прежде всего при всех зарядах незадолго до достижения
предельной дальности очень быстро возрастает рассеивание.
Для широких и глубоких целей это не играет роли, но для то-
чечных целей, конечно, имеет большое значение.
Можно привести следующий пример. Орудие может обеспе-
чивать предельную дальность 8СЮ0 м при стрельбе зарядом
№ 5. Необходимо поразить обширный барачный лагерь на ди-
станции 7500 м. По этой цели можно стрелять зарядом № 5.
Но если нужно обстрелять батарею на дальности 7500 м, то
необходимо перейти на заряд № 6, потому что на этой даль-
ности заряд № 5 даст большее рассеивание.
Выше было выяснено, что рассеивание щщ наименьших за-
рядах является относительно наибольшим. Следовательно, если
необходимо обстрелять точечную цель, расположенную в районе
досягаемости наименьших зарядов, и ап ример, № 1 и 2, то вы-
бирают все же заряд № 2, потому что он дает меньшее рас-
1 Пример неудачный, так как существующее положение не исключает
необходимости изыскание более эффективных красителей. Прим. ред.
47
сеивание, чем заряд № 1, и поэтому результат будет достигнут
быстрее при менее значительном расходе боеприпасов.
Однако при стрельбе через лежащие впереди укрытия, или
ести речь идет о стрельбе по площади, необходимо1 или можно
пользоваться зарядом № 1.
В большинстве случаев лучшее рассеивание дают большие
заряды, потому что они развивают большие давления порохо-
вых газов. Однако если большой заряд является специальным
зарядом, то часто меньшее рассеивание дает предпоследний
номер главного заряда, потому что он содержит более острый
порох, и давление на ием достигается почти равное давлению
специального заряда.
По этим причинам может случиться, что предпоследний за-
ряд даже вблизи предельной дальности стрельбы дает лучшее
рассеивание, чем больший заряд на этой же дальности. Если
это имеет место, об этом узнают из данных по1 рассеиванию, ко-
торые приводятся в таблицах стрельбы.
Поэтому при выборе заряда не следует всегда ограничивать-
ся применением наименьшего заряда, при котором может быть
достигнута цель, необходимо иметь также в виду боевую задачу
и баллистические условия.
3. ОТКЛОНЕНИЯ от ТАБЛИЧНЫХ НАЧАЛЬНЫХ СКОРОСТЕЙ
Наряду с рассеиванием, т. е. с отклонением отдельных вы-
стрелов от средней точки попадания или с точки зрения внут-
ренней баллистики отклонением отдельных начальных скоростей
от ее Среднего значения, могут иметь место еще другие фак-
торы, которые незначительно изменяют само положение сред-
ней точки попадания или величину средней начальной скорости,
т. е. «систематические» отклонения.
Для того чтобы объяснить это, необходимо кратко описать
путь, который проходит порох от завода до приемки его в ар-
мию. При этом существует различие между трубчатым и зерне-
ным порохами.
Основу для приемки порохов обоих сортов составляет «об-
разцовое» Орудие и «образцовый» порох. Образцовые орудие
и порох тщательно испытываются и должны обеспечивать бал-
листику, согласующуюся с табличной.
Предъявляемые заводом к приемке партии трубчатого по-
роха отстреливаются из образцового орудия, так же как и об-
разцовый порох. Определяют вес заряда, при котором постав-
ляемый порох дает начальную скорость, одинаковую с образ-
цовым. При этом он не должен давать более высокого давления
и большего рассеивания, чем образцовый порох.
Заряд, подобранный из испытуемого пороха, должен также
обладать хорошей вместимостью, т. е. без затруднений поме-
щаться в гильзу.
48
Веса зарядов образцового и различных партий поставляе-
мого трубчатого пороха могут отличаться друг от друга. Поэтому
говорят, что трубчатый порох имеет «переменный» вес заряда.
В случае зерненых порохов, имеющих форму пластинок или
одноканальных цилиндров, дело обстоит иначе. Здесь требуется,
чтобы не только соблюдались приведенные условия (давление
и рассеивание не выше, чем у образцового пороха), но необ-
ходимо, кроме этого, чтобы вес заряда поставляемой партии
пороха был точно равен весу заряда образцового пороха. Зер-
пеный порох должен иметь, следовательно, «неизменный» вес
заряда !. Причины такого требования заключаются в следую-
щем, Трубчатый порох определенного сорта в основном преду-
сматривается для определенной конструкции заряда и для опре-
деленного орудия, и поэтому вес заряда из трубчатого пороха
должен устанавливаться посредством отстрела только из дан-
ного орудия.
Напротив, в большинстве случаев один и тот же зернений
порох употребляется для целого ряда орудий. Так как при
приемке пороха его назначение еще неизвестно, то для подбора
веса заряда необходимо, следовательно, каждую партию пороха
отстреливать, из пяти или десяти орудий, если согласиться на
переменный вес заряда из зерненого пороха. Это практически
неприемлемо. Поэтому при испытаниях требуют одинакового
веса заряда с образцовым порохом. На основании подбора веса
заряда стрельбой только из одного орудия будет известно, что
этот порох при других весах зарядов, установленных ранее,
будет обеспечивать требуемую баллистику и в остальных ору-
диях. Будет ли так в действительности, необходимо предвари-
тельно убедиться посредством подробных испытаний.
В практике может встретиться случай, когда две партии по-
роха дают совпадающие результаты в орудии типа А и не сов-
падающие в орудии типа Б. В таком случае производят приемку
пороха стрельбой из орудия типа Б и если обе партии дают
в нем совпадающие результаты, они тем более будут пригодны
для орудия типа А.
Различие в способах подбора веса зарядов из трубчатых
и зерненых порохов имеет также и технологические причины.
При тщательно налаженной технологии изготовление партий
зерненых порохов, обеспечивающих постоянство веса заряда,
возможно и не представляет больших затруднений. Если партия
зерненого пороха не полностью удовлетворяет предъявляемым
требованиям, то изготовляют «корректировочный» порох и сме-
шивают его с исправляемой партией.
Зерненые пороха позволяют это смешение производить весь-
ма совершенно, так что смешанный порох обеспечивает при
стрельбе вполне удовлетворительные результаты.
1 В некоторых странах заряды из зерненых порохов имеют тоже «вре-
менный вес заряда. Прим. авт.
4 Артиллерийские пороха и заряды 4#
Трубчатая форма пороха исключает эта возможности. Точ-
ное налаживание технологического процесса с целью получения
определенного веса заряда для заданной баллистики не удается
потому, что трубки при высушивании никогда равномерно не
уменьшаются в размерах. Причина этого заключается в следую-
щем: при вальцевании и прессовании пороховой массы остаточ-
ная влажность в порохе не доводится до нормы; последнее до-
стигается сушкой готового пороха в специальных сушильных ка-
мерах. Пороховые трубки При подсушке сжимаются неравно-
мерно, и их размеры после сушки могут колебаться в довольно
широких пределах.
Кроме того, мешка пороховых трубок является весьма дли-
тельной и трудоемкой операцией и вполне удовлетворительное
проведение ее невозможно. Правда, пороховые заводы берутся
за это, но только для того, чтобы достигнуть равномерных ка-
честв пороха внутри одной партии.
Поэтому было бы несправедливым требовать от заводов,
чтобы они поставляли из трубчатых порохов заряды одинако-
вого веса, что для зерненых порохов вполне обоснованно. Но '
даже при тщательной работе завода и аппарата приемки не
удается получить две партии пороха, точно одинаковые по
работоспособности. Поэтому приходится мириться с отклоне-
ниями примерно до 3/э% табличной начальной скорости.
Ясно, что вследствие этого в серии выстрелов некоторые
точки попадания получаются ближе или дальше той, которая
указана в таблицах стрельбы.
Однако практически вследствие своей незначительной вели-
чины эти отклонения играют небольшую роль. Конечно, они
могут сказаться в том случае, если к ним прибавляются другие
«систематические» погрешности. На первом месте здесь стоит
влажность пороха. Уже упоминалось, что большая влажность
уменьшает начальную скорость и, следовательно, дальность
стрельбы, а сильное подсушивание пороха оказывает противо-
положное действие.
Во время боев во Фландрии в 1917 г. можно было видеть
заранее подготовленные позиции для батарей, снабженные
боеприпасами. Там часто заряды лежали целыми днями без
укрытия, под проливным дождем.
И в настоящее время на батареях при плохой погоде мало
думают о защите зарядов от действия влаги. Они часто лежат
открытыми во время дождя. Однако даже в том случае, если
войска бережно относятся к своим боеприпасам, действие ту-
мана и длительного высокого содержания влаги в воздухе мо-
гут приводить к повышению влажности в порохе.
Еще чаще случаи, когда заряды подвергаются действию сол-
нечных лучей. При этом изменяется как температура пороха,
так и его влажность. Такое же влияние оказывает на заряд
50
температура нагретого при стрельбе орудия в случае продол-
жительного нахождения в нем заряда.
Если к небрежному обращению с порохом присоединяются
производственные допуски, то, естественно, могут получаться
весьма заметные отклонения средней точки попадания от ожи-
даемой. Если, например, порох изготовлен на нижнем пределе
допусков, т. е. дает и0 на !/s% ниже табличной и, если vv по-
низится еще на 1—1%% вследствие увлажнения, то может
получиться изменение дальности стрельбы примерно на 4|’/о.
Наоборот, слишком сухой порох, который долго лежал на
солнце или в стволе, нагретом стрельбой, и с самого начала
был изготовлен на верхнем пределе допусков, может дать уве-
личение дальности стрельбы примерно на 4fl/o.
При стрельбе таким очень сухим порохом, изготовленным
по допускам на верхнем пределе вперемешку с порохом слиш-
ком влажным и с допуском на ннжнем пределе, рассеивание
получается настолько большим, что успех стрельбы будет, со-
мнительным.
Хотя подобные примеры вряд ли могут быть на практике,
но онн приводятся здесь для того, чтобы показать, как важно
правильно обращаться с боеприпасами. Из этого следует также,
что для выполнения огневой задачи необходимо употреблять по
возможности порох только одной партии.
Наилучшие тактические замыслы, хорошие орудия и надле-
жащая подготовка батарей, многолетний опыт и работа могут
быть легкомысленно и напрасно затрачены При плохом обра-
щении с боеприпасами.
Однако необходимо уяснить, что я при надлежащем обра-
щении с боеприпасами возможны известные отклонения от таб-
личных данных и с ними необходимо считаться.
Все исходные данные для стрельбы не являются матема-
тически точными величинами, и даже При самом тщательном
их определении они содержат допуски. Здесь необходимо упо-
мянуть только о следующих;
1. Допуски в изготовлении пороха.
2. Допуски в измерении и учете температуры пороха.
3. Остающаяся не учтенной влажность пороха.
4. Допуски в поправке на износ канала ствола.
5. Допуски в снаряде (вес, положение центра тяжести) и
в ведущем пояске.
6. Допуски при определении и учете влияния внешнебалли-
стических факторов.
7. Переменное состояние метеорологических условий и т. д.
Большое количество этих причин имеет то преимущество,
что согласно теории вероятности одна половина их может ока-
зывать положительное влияние, в то время как другая половина
действует в отрицательном смысле; при этом их влияние может
компенсироваться, но быть уверенным в этом нельзя. В наиболее
4-а
51
неблагоприятном случае все допуски могут суммироваться по
действию в одном направлении и давать заметные отклонения
точки попадания. Это важно иметь в виду при стрельбе по кар-
те, г. е. без наблюдения.
Опытный командир батареи для достижения успеха должен
знать из практики, какой точности он может требовать от своих
орудий и какое рассеивание он может получить при стрельбе
по карте.
4. ВЬЕЛЕВСКИЕ ВОЛНЫ ДАВЛЕНИЯ
Явление вьелевских волн давления названное по имени
открывшего их, должно быть известно каждому артиллеристу,
так как им объясняются некоторые особые случаи,
Представим себе длинную камору сгорания, в одном конце
которой быстро сгорает небольшой заряд из весьма острого
пороха, В этом случае в том месте, где находился заряд, воз-
никает местное повышенное давление. Согласно учению о вол-
нах это давление распространяется по длинной каморе сгорания
по направлению к дну снаряда, отражается от него и возвра-
щается к затвору, от которого вновь отражается и т, д. Следо-
вательно, возникают продольные волны, которые распростра-
няются и отражаются между дном снаряда и затвором до тех
пор, пока снаряд не покинет ствола.
Подобное явление может также возникать и в длинной ка-
море сгорания, даже заполненной тупым трубчатым порохом,
под которым находится основной заряд из очень острого пороха.
В этом случае возникшее при сгорании острого пороха местное
повышенное давление распространяется через массу газов, ко-
торая образуется при сгорании трубчатого пороха,
Вьелевскими волнами давления объясняются различные яв-
ления, с которыми можно встретиться при стрельбе, например,
так называемое «гофрирование» гильз. Под этим термином по-
нимают образование вмятин или даже полную деформацию
верхней части гильзы. Происхождение гофрирования гильз мож-
но Представить себе следующим образом,
При выстреле волна максимального давления двигается от
дна гильзы и, наконец, достигает ее верхнего края, т. е. дульца.
Здесь пороховые газы проникают между краями дульца гильзы
и стенками ствола и действуют снаружи гильзы. Волна давле-
ния двигается дальше. В соответствии с учением о волнах за
давлением должно следовать разрежение, которое также про-
ходит через дульце гильзы.
Высокое давление, образовавшееся между стенками гильзы
и стенками ствола, не может достаточно быстро выровняться.
1 Подробнее об этом см. Кранц, Учебник баллистики, ч. II, Берлин,
1926, стр. 151. Прим, авт.
32
Таким образом у дульца гильзы снаружи создается повы-
шенное давление, а внутри разрежение, вследствие чего и про-
исходит смятие верхней части гильзы.
Гофрирование гильз, как отдельное, исключительное явле-
ние, не опасно. Оно может, например, вызываться наличием
в гильзе раковин, слишком слабыми или слишком прочными
стенками гильзы и другими причинами. Однако если гофриро-
вание гильз появляется часто, то требуется изменить конструк-
цию заряда или гильзы.
Гофрирование гильз не всегда является следствием возник-
новения вьелевских волн давления. Иногда причиной его может
быть плохое воспламенение заряда. Для объяснения этого рас-
смотрим функционирование гильзы при выстреле.
Для того чтобы не мешать легкому, быстрому и беспере-
бойному заряжанию орудия, гильза прежде всего должна вво-
диться в зарядную камору при определенном зазоре. Это озна-
чает, следовательно, что перед выстрелом наружная поверхность
гильзы не прилегает к стенкам каморы. Только при выстреле
гильза под влиянием образующегося давления плотно прижи-
мается к стенкам каморы так, что возникает газонепроницаемое
запирание, Это явление называется «обтюрацией».
После выстрела необходимо, чтобы корпус гильзы эластично
вернулся в свое первоначальное положение. Если этого не про-
исходит, и после выстрела гильза остается прижатой к стенкам
каморы, то стреляная гильза не экстр актируется. Следовательно,
зазор между гильзой и стенками каморы должен быть очень
тщательно подобран. При слишком большом зазоре гильза не
может плотно прилегать к стенкам каморы, и пороховые газы
при выстреле будут проникать между гильзой*» стенками камо-
ры через затво1р орудия.
Для нормального функционирования гильзы при выстреле
необходимо, чтобы толщина стенок гильзы была не слишком
большой, но и не слишком малой.
Если получается задержка в воспламенении заряда — «за-
тяжной выстрел», то в начальный момент развивается низкое
давление пороховых газов, недостаточное для того, чтобы при-
жать гильзу к стенкам каморы. Поэтому часть уже образовав-
шихся пороховых газов прорывается в зазор между гильзой и
стенками каморы,
С увеличением газообразования прорыв становится все силь-
нее и, наконец, настолько возрастает, что гильза сжимается
снаружи внутрь. Так возникает «гофрирование» гильзы, которое
может быть устранено только посредством улучшения воспламе-
нения заряда.
Вьелевские волны давления могут приводить к раздутию
стволов или к разрывам снарядов в канале ствола.
Можно представить, например, случай, что максимум волны
давления наложится на-общий максимум давления или что сум-
ев
мируются два максимума волн давления. При этом может
возникнуть настолько высокое давление, что будет превышен
допустимый предел прочности для ствола и снаряда. Это может
случиться, например, при следующих обстоятельствах.
Снаряд по каким-либо причинам застрял посреди ствола
гаубицы, для которой заряд № 1, как указывалось выше, со-
стоит из острого пороха. Если попытаться этот снаряд выбить
при помощи выстрела зарядом № 1, то при этом будут созданы
все условия для возникновения вьелевских волн давления — ма-
лый заряд из острого пороха в большой каморе сгорания. При
этом не следует удивляться, если раздует ствол или в случае
если применялся боевой снаряд, будет получен его разрыв
в стволе. ;
Следовательно, для выбивания выстрелом застрявшего1 в
стволе снаряда необходимо применять только тупой порох и
средние номера зарядов. Перед таким выстрелом, естественно,
необходимо убедиться в том, что снаряд вообще может пройти
по каналу ствола и что заклинение его не вызвано попаданием
инородных тел (смятые поля нарезов, наличие измерительного
прибора и т. п.).
Поэтому в этих случаях перед принятием решения всегда
необходимо продумать, не могут ли При этом возникнуть вьелев-
ские волны давления.
5. ДУЛЬНОЕ ПЛАМЯ
Важным фактом для артиллеристов является дульное пламя,
так как оно выдает расположение артиллерии светометрической
разведке и авиации противника. Даже хорошо замаскирован-
ные батареи немедленно обнаруживаются авиацией противника
при блеске дульного пламени.
Хотя в настоящее время известны вещества, которые могут
устранять дульное пламя, однако точные причины, вызывающие
появление его, еще неясны. Существуют орудия, которые в раз-
ные дни в одинаковых условиях стреляют то с дульным пламе-
нем, то без него.
Все, что приводится для его объяснения, имеет так часто
исключения, что невозможно говорить в полном смысле о ка-
кой-либо строгой закономерности. Все же здесь необходимо ука-
зать на некоторые зависимости.
Чем больше мощность орудия, тем более оно склонно к об-
разованию дульного пламени. При этом прежде всего имеет
значение величина начальной скорости. Известно, какое огром-
ное дульное пламя появляется при стрельбе из тяжелых пушек.
Чем меньше мощность орудия, тем меньше склонность у него
к появлению дульного пламени. При малых начальных скоро-
стях дульное пламя легче устраняется при помощи специаль-
ных добавок к заряду, чем при больших, когда устранение дуль-
ного пламени иногда вообще бывает невозможным.
При этом, однако, могут также обнаруживаться кажущиеся
противоречия. Если удалось устранить дульное пламя в орудии
с большой начальной скоростью и затем перейти к меньшим за-
рядам из того же самого пороха, то склонность к появлению
дульного пламени при этом не понижается. Наоборот, оно мо-
жет опять появиться, т. е. склонность к его образованию ста-
новится опять больше. Но это легко объяснить. Если уменьшать
заряд, то при этом понижается давление пороховых газов и
вместе с тем уменьшается скорость сгорания пороха. Момент
полного сгорания пороха передвигается все дальше к дулу
орудия, и вместе с тем становится относительно больше дуль-
ное давление. Последние химические превращения пороховых
газов происходят почти у дула орудия или даже после выхода
газов из ствола, что и вызывает образование дульного пламени.
Далее дульное пламя появляется тем легче, чем больше сте-
пень изношенности ствола.
Причина этого тоже очевидна. В изношенном стволе обтю-
рация пороховых газов между снарядом и стенками ствола зна-
чительно ухудшается. Вследствие этого еще не полностью сго-
ревшие пороховые газы прорываются вперед снаряда и затем
догорают, что и приводит к образованию дульного пламени.
Кроме того, вследствие утечки газов из заснарядного про-
странства понижается общее давление, и появляются те же
причины, которые наблюдаются при переходе от полных к
уменьшенным зарядам.
Следовательно, для устранения дульного пламени при вы-
стреле необходимо уделять особое внимание вопросу надежной
о&порации пороховых газов между снарядом и поверхностью
канала ствола орудия. Слишком низкое давление пороховых
газов в изношенных стволах не является единственной причи-
ной образования дульного пламени. Если в стволе, когда он
был в новом состоянии, не было дульного пламени и вследствие
износа ствола начали появляться пламенные выстрелы, то в
большинстве случаев при помощи увеличения веса заряда или
воспламенителя можно снова восстановить первоначальное дав-
ление, и дульное пламя при этом исчезнет.
Некоторые определенные добавки к заряду могут способство-
вать образованию дульного пламени. Так, оно появляется в
отдельных случаях у орудий, ранее стрелявших без дульного
пламени, как только в заряд добавляется свинец.
В других случаях содержание свинца, напротив, не оказы-
вает влияния на появление дульного пламени. Этот пример
особенно ярко доказывает, как необходимо остерегаться из от-
дельных случаев появления дульного пламени выводить какие-
либо общие закономерности.
Иногда можно наблюдать, что первый выстрел из холодного
ствола не сопровождается пламенем, а со второго' выстрела
дульное пламя появляется регулярно. Иногда орудие может
*
55
продолжительное время стрелять без дульного пламени, а за-
тем, когда ствол достаточно нагреется, оно появляется. Таким
образом нагретый ствол способствует образованию дульного
пламени.
В противоположность этому известны также случаи, когда
при стрельбе из орудия можно наблюдать чередование пламен-
ных выстрелов с беспламенными. К этому явлению особенно
склонны нитроцеллюлозные пороха.
Существенное влияние на возникновение дульного пламени
также оказывает погода. Дульное пламя легче образуется при
сырой погоде, чем при сухой. Из исследований процессов в дви-
гателе внутреннего сгорания известно, что вода при сгорании
смеси оказывает каталитическое влияние. Здесь происходит ана-
логичное явление. Однако попытки установить связь между по-
явлением дульного пламени, влажностью, температурой воздуха,
барометрическим давлением, направлением и скоростью ветра
и другими атмосферными влияниями до настоящего времени
не достигли успеха. Таким образом, хотя известна зависимость
дульного пламени от состояния погоды, до сих пор никакой
закономерности в этом отношении не было найдено.
Уже упоминалось, что созданием G-nopoxa удалось достиг-
нуть устранения дульного пламени при стрельбе. Этот порох
в новом стволе, независимо от состояния погоды и влияния
других факторов, обеспечивает отсутствие дульного пламени.
Только при стрельбе из сильно расстрелянных стволов необхо-
димо считаться с появлением дульного пламени и тем чаще,
чем больше изношен канал ствола. С дульным пламенем не
следует смешивать «огонь из дула», который часто недостаточно
сведущими называется «малым дульным пламенем». При вы-
стреле порох превращается в газы. Однако эти газы сохраняют
способность к горению1. Они находятся в раскаленном состоя-
нии и имеют в канале ствола температуру свыше 2000° С, Как
только пороховые газы выйдут из дула, они сильно расширя-
ются, и температура их при этом настолько' понижается, что
они теряют способность к свечению. Однако после выхода га-
зов из ствола они смешиваются с воздухом и образуют новую
горючую смесь. Если эта смесь воспламенится, то при этом
возникает дульное пламя. Следовательно, дульное пламя яв-
ляется не чем иным, как вторичным взрывом в воздухе еще
способных к горению пороховых газов. Если воспламенения их
не последует, выстрел будет без дульного' пламени.
Что дульное пламя является особым взрывом, можно заме-
тить чисто физически, так как пламенный выстрел можно по-
чувствовать по определенному толчку, который при стрельбе
без дульного пламени значительно слабее и мягче.
1 Способная х горению часть пороховых пазов состоит главным образом
нз окиси углерода (СО) и водорода <Нг). Прим. авт.
56 •
/ •
Выше было сказано, что пороховые газы и при стрельбе
без дульного пламени имеют в стволе температуру 'выше 2000е' С,
При выходе же из дула охлаждаются и перестают светиться.
Однако иногда пороховые газы при выходе из дула все-таки
могут оставаться раскаленными. Тогда они светятся перед ду-
лом в виде темнокрасного шара, иногда же в виде темнокрас-
ных коротких факелов. Так как последние имеют очень не-
большую свлу света, то уже с расстояния менее ста метров их
не видно и они не могут быть замечены и засечены противни-
ком. Поэтому «огонь из дула» с точки Зрения тактики не имеет
никакого значения.
Если появляется дульное пламя, то оно полностью перекры-
вает «огонь из дула» и поэтому последний нельзя различить.
Таким образом необходимо отличать «дульное пламя», ко-
торое является взрывом перед дулом еще способных к сгоранию
пороховых газов и «огонь из дула», который является свечением
накаленных пороховых газов у дульного среза. Огонь из дула
не имеет практического значения и поэтому не требует уничто-
жения. В большинстве случаев днем он не виден и наблюдает-
ся только в темноте.
Устранение дульного пламени постоянно сопровождается
побочным нежелательным явлением, а именно появлением се-
рого дыма. Взаимосвязь между дульным пламенем и дымом
настолько устойчива, что можно говорить о существовании
определенной закономерности. Если уничтожить дульное пламя,
то вместо него появляется дым. Уничтожение дыма невозможно
без того, чтобы снова не появилось дульное пламя.
Чем'Полнее устраняется дульное пламя, тем больше воз-
никает дыма. Посредством правильного выбора вида и количе-
ства пламегасящей добавки можно, однако, оказывать влияние
на плотность дымового облака. В некоторых случаях, особенно
в орудиях малой мощности, дымность выстрела удается огра-
ничить образованием небольшого и неплотного облака.
Если постепенно все более и более уменьшать количество
пламегасящих добавок, то ие наступает постепенного перехода
от дыма к пламени, а появляется или одно, или другое.
Следовательно, нельзя создать такого пороха, который обес-
печивал бы возможно меньше дыма и одновременно возможно
меньшее дульное пламя, Имеется только выбор: или дульное
пламя, или дым, причем на интенсивность этих явлений можно
влиять только в определенных границах. В большинстве случаев
все-таки удается дымнссть выстрела держать в тактически до-
пустимых границах.
Нет сомнения в том, что из двух зол меньшим является
дымность выстрела, так как в ночное время он не может быть
засечен, а днем поле боя повсюду и так бывает задымлено '.
1 Назначение орудия — вести огонь; исходя из этого и нужно отвечать
на вопрос, что является меньшим злом — дым дли пламя. Прим. ред.
57
Сильный дым может мешать только в орудиях, стреляющих
прямой наводкой, например, в противотанковых пушках.
Если при стрельбе перед дулом будет возникать плотное
дымовое облако, то дальнейшее наведение орудия в цель за-
трудняется, а иногда становится невозможным. Но обычно та-
кого сильного образования дыма не происходит.
Часто для орудий, стреляющих прямой наводкой, дульное
пламя может оказаться даже более вредным, чем дым.
Если танковая атака производится в сумерках, то дульное
пламя сразу же выдает стреляющее орудие, а, кроме того,
наводчик орудия так им ослепляется, что не может видеть цели.
При стрельбе из орудий большой мощности в большинстве
случаев наряду с дульным пламенем наблюдается еще особый
род дыма, который, однако, резко отличается от того дыма,
о котором до сих пор упоминалось. Последний является настоя-
щим дымом, т. е. суспензией тончайших твердых частиц в воз-
духе, смешанных, возможно, с водяными парами. Первый же
представляет собой не дым, а газовое облако, так как состоит
из окислов азота, т. е. из газообразных продуктов сгорания
пороха. Это узнается по интенсивной краснобурой окраске об-
лака, весьма неприятной, так как она отчетливо выделяется на
фоне неба и местности.
в. ОБРАТНОЕ ПЛАМЯ
Еще менее изученным, чем дульное пламя, является так
называемое «обратное пламя» Этим термином обозначают
выбрасывание горящих пороховых газов из казенной части
ствола при открывании затвора. Речь идет о мало интенсивном
пламени, которое может появляться как из ствола, так и из
гильзы после ее экстракции.
При неосторожной работе обратное пламя может опалить
волосы у обслуживающих орудие. Но обыкновенно при пра-
вильных и осторожных действиях орудийного расчета это явле-
ние хотя и неприятно, но не внушает опасений. В прежнее
время обратное пламя, конечно, могло представлять опасность
в случае, если оно задерживалось после выстрела в стволе,
и сразу же вводился новый заряд, порох которого был неза-
щищенным, а введение снаряда не приводило к гашению об-
ратного пламени. Заряды к новым орудиям защищаются кар-
тузами или специально пропитанной картузной тканью н соби-
раются таким образом, что преждевременного воспламенения
вновь вводимого заряда не может произойти.
Если имеет место обратное пламя, то перед новым заряжа-
нием орудия необходимо обождать, пока пламя в канале ствола
1 Бруисънг,, Бездымный порох, Берлин, 1926, стр. 255. Прим. авт.
58
не догорит, что в большинстве случаев продолжается короткое
время.
Причины возникновения обратного пламени менее ясны, чем
дульного. Ветер и состояние погоды здесь также оказывают
влияние. Обратное пламя появляется нерегулярно, чаще при
холодной погоде (зимой), при стрельбе малыми зарядами из
орудий, имеющих большие каморы сгорания, например, из
гаубиц. Появлению обратного пламени способствует также при-
менение дульных тормозов. Его возникновение можно предста-
вить следующим образом: при малых зарядах пороховые газы
получают сравнительно небольшое ускорение и, кроме того,
если небольшой заряд сгорает в большой каморе, то возможно
образование завихрений и задержка газов.
Все это действует в одном и том же направлении, именно--
часть горячих газов после выстрела остается в стволе. Большое
количество! пороховых газов не может быстро охладиться, и по-
этому они остаются в раскаленном состоянии.
Если теперь открыть затвор, то при помощи экстрактируемой
гильзы, которая действует как поршень насоса, этн газы вы-
тягиваются назад. При этом происходит смешивание их с внеш-
ним воздухом и вследствие этого вторичное сгорание.
В неблагоприятных случаях небольшое количество порохо-
вых газов вызывает при таком сгорании легкий толчок, который
очень мало напоминает действие дульного пламени.
Легче понять появление обратного пламени при применении
дульного тормоза активного действия. Действие его заключает-
ся в том, что вытекающие пороховые газы ударяются о перед-
нюю стенку или диафрагмы дульного тормоза и за счет удара
и отвода части газов в сторону тормозят откат ствола. Чем
сильнее удар (что достигается, например, приданием соответ-
ствующей формы диафрагмам), тем сильнее действие тормоза.
Одновременно при этом увеличивается задержка газов, к кото-
рой присоединяется еще образование завихрений. Возникает
снова описанная выше картина: горячие пороховые газы не
могут полностью выйти из ствола и при открывании затвора
устремляются назад.
Появление обратного пламени в значительной степени зави-
сит от типа дульного тормоза. Посредством придания дульному
тормозу подходящей формы можно свести обратное пламя к
минимуму.
Обратное пламя тяжелее устранить у орудий, не имеющих
дульных тормозов. Казалось бы, что этого можно достигнуть,
если здесь тоже применить добавки из подходящих солей.
Однако решение этого вопроса не особенно надежно, так как
в большинстве случаев обратное пламя появляется временно
59
или в отдельных случаях, при перемене погоды или даже без
заметных причин, а затем снова самопроизвольно исчезает.
Обратное пламя является особенно неприятным явлением в тан-
ках и самоходах.
Артиллерист должен в совершенстве знать свое оружие и
его свойства, если он хочет полностью использовать его дей-
ствие. Немаловажной частью его оружия является порох, кото-
рый требует особого внимания.
ГЛАВА Ш
ТЕХНИКА КОНСТРУИРОВАНИЯ ЗАРЯДОВ
Г ВВЕДЕНИЕ
Порох, подобно взрывчатым веществам, занимает в технике
особое место, В то время как каждая машина или каждое
сооружение конструируются так, чтобы возможно дольше оста’-
ваться в сохранности и производить работу, порох, выполняя
свою задачу, мгновенно уничтожается. Если при этом произой-
дет какая-либо неудача, то ее не всегда можно объяснить по-
следующим исследованием применявшихся материалов.
Башня имеет всегда одну и ту же высоту независимо от вре-
мени суток, мост имеет днем ту же грузоподъемность, что и
ночью, двигатель производит одинаковую работу до своего из-
носа.
Совершенно иначе обстоит дело с порохом. Если стрелять
в разные дни из одного и того же орудия, с одного и того же
места, снарядами одного и того же типа, то вполне возможно,
что не будут получены одинаковые результаты.
Мертвая материя пороха как бы обладает некоторыми свой-
ствами, присущими живому миру, К пороху применимы понятия
«молодости» и «старости».
Свежеизготовленный порох ведет себя иначе, чем порох,
пролежавший в течение месяца, и оба эти пороха отличаются
от пороха, пролежавшего один год или несколько лет.
Лишь компетентные специалисты могут производить опыты
с порохами. Допуск неопытных людей обычно приводит к тя-
желым несчастным случаям. От тех, кто должен работать с по-
рохом и создавать новые конструкции зарядов или даже новые
типы порохов, требуется долголетняя практика и внимательное
отношение к особенностям пороха.
У каждого есть возможность по руководствам и предшест-
вующему опыту, разрешать те или иные задачи- Но прогресс
и совершенство являются в своей области искусством, которое
требует способности, любви к делу и большого усердия.
Содержание этой книги не претендует на то, чтобы с ее
помощью можно было из несведующего человека сделать
опытного специалиста пороховика или даже заменить послед-
61
него. Скорее данная книга предназначается для облегчения ра-
боты специалистов пороховиков и для сохранения большого
опыта, добытого в результате многолетней практики. Она не
претендует на непреложность выводов, так как в области поро-
хов, как уже неоднократно подчеркивалось,- существует много
исключений. Для техники конструирования зарядов нужно не
только знание свойств потового пороха, но также знание и тех-
нологии его производства. Несмотря на это, описания изготов-
ления пороха в этой книге не приводится, потому что об этом
написано достаточно много специальных книг.
Также мало приходится здесь рассматривать многочислен-
ные способы баллистических расчетов, которые имеют целью
или определение по заданным параметрам орудия требуемой
толщины свода пороха, или расчет для требуемой мощности
орудия, определяемой начальной скоростью и весом снаряда,
объема каморы сгорания, давления пороховых газов, толщины
горящего свода пороховых элементов, величины заряда и т. дЛ
Эти способы дают в большинстве случаев весьма точные
результаты. Однако они часто получаются только приближен-
ными, потому Что при расчетах некоторые факторы не учиты-
ваются или даже не могут быть приняты во внимание.
Так, например, две партии пороха, изготовленные из оди-
наковой пороховой массы и имеющие одинаковую толщину го-
рящего свода пороховых элементов, могут отличаться по своей
баллистической работоспособности потому, что они прессова-
лись через различные матрицы и поэтому подвергались различ-
ному сжатию. При расчетах же они считаются одинаковыми.
Один и тот же порох будет иметь неодинаковую работоспо-
собность, если при выстреле совсем не применять дополнитель-
ного воспламенителя, или же брать его слишком малым, слиш-
ком большим или надлежащего веса.
Один и тот же порох при одинаковой толщине горящего
свода имеет различную работоспособность в зависимости от то-
го, была пороховая масса хорошо провальцов ана или недо-
вальцована.
Точно так же получается разница в работоспособности, если
применяется пластинчатый порох с толщиной горящего свода
1 мм, размерами 10X10 мм1 2 или 20X20 мм2, или Применяются
трубчатые пороха с одинаковой толщиной горящего свода,
имеющие в одном случае длину трубок, равную длине каморы
сгорания, например, 200 мм, а в другом случае — коротконаре-
занные трубки, например, длиной 10 мм.
1. Кранц П,, Учебник баллистики, ч. II, Берлин, 1926, стр. 151.
2. Докт.-ияж. Г айнц-Лаигвейлер, Развитие и экспериментальное
обоснование математических выражений для внутр «баллистических величин,
4eitscnntt filr das gesamte Schiess- und Sprengs toff wesen. 1938. 3. Инж.
Бенда В,, Baltlstique interieure, Explosia Prag.. 1938. 4. Сюго Г., Ba>-
Iistique inlerieure, Paris, 1928. Прим. авт. '
62
Перечисленные факторы прн баллистических расчетах не
могут быть учтены, вследствие чего эти расчеты существенно
помогают, конечно, опыту, но не могут заменить его.
Некоторые из таких не поддающихся учету факторов могут
быть исключены посредством испытаний в бомбе, которых мы
здесь также только кратко коснемся. Ниже приводится описа-
ние такой бомбы (фиг. 12).
Так называемая камора давления или бомба представляет
собою закрытый стальной цилиндр с прочными стенками. Объем
бомбы в зависимости от испытуемого сорта пороха колеблется
от 100 до 3000 см3. Через лобовую стенку бомбы проходит по-
фиг. 12. Бомба для испытания.
камора давления; 2—винтовой затвор; ударник; 4—гильза
для заряда; 5—поршень; б—пружина; 7—зеркало; Л—источник
света; 9—вращающийся барабанчик.
движной поршень, к которому снаружи прикреплена пружина
и небольшое зеркало.
На зеркало падает световой луч и затем, отражаясь от него,
попадает на быстро вращающийся барабан, обтянутый свето-
чувствительной бумагой,
При сжигании пороха в бомбе давление образующихся по-
роховых газов передается через поршень пружине. Передвиже-
ние поршня дает ход укрепленному на нем зеркалу. Отражен-
ный от зеркала световой луч двигается при этом по барабану
и вследствие вращения его чертит на светочувствительной бу-
маге кривую.
Чем быстрее сгорает порох, тем круче поднимается кривая.
Поэтому по развернутой кривой можно определить, сгорал по-
рох быстро или медленно, т. е, является ли он «тупым» или
«острым». При этом каждый порох может быть охарактеризо-
ван определенными данными, выведенными из кривой.
Расчетом можно определить, какими должны быть эти дан-
ные, чтобы порох был пригоден для определенного орудия.
Таким образом при исследовании пороха в бомбе можно пред-
варительно установить, например, о каком порохе может итти
речь для нового орудия.
63-
Однако и этот метод является несовершенным. Источник
ошибок заключается прежде всего в том, что сгорание пороха
в бомбе происходит в постоянном объеме, в то время как в ору-
дии объем заснарядного пространства быстро и непрерывно
увеличивается. Изменение объема вызывает смещение хими-
ческого равновесия пороховых газов, понижение их темпера-
туры и связанного с ней давления, что приводит к понижению
баллистической работоспособности пороха. Во всяком случае в
бомбе порох сгорает иначе, чем в орудии. Из этого следует, что
переход от результатов, полученных в бомбе, к орудию может
приводить к ошибкам.
К счастью, испытания показывают в большинстве случаев
только незначительные отклонения, Но иногда эти отклонения
могут достигать 100—200 ат. Такой порох может превысить до-
пустимое давление и поэтому оказаться непригодным.
Второй недостаток испытаний в бомбе состоит в том, что
необходимо производить сжигание нескольких различных образ-
цов пороха, чтобы определить требуемый. Поэтому для орудий
небольшого калибра подобные испытания мало выгодны, ибо
порох, который подобран в бомбе, может также хорошо быть
подобран и в орудии, при этом с более точными результатами
н значительно быстрее.
Иначе обстоит дело при подборе пороха для зарядов к ору-
диям крупных калибров, например, к тяжелым пушкам и гау-
бицам, для которых каждый выстрел стоит весьма дорого, тре-
бует расхода многих материалов (порох, снаряд) и приводит
к износу ствола. В этом случае испытания в бомбе экономят
много времени и денег и являются поэтому целесообразными.
Но при этом необходимо учитывать, что величина ошибки в тол-
щине горящего свода пороха может достигать 0,1 мм.
Несмотря на все это, непосредственные испытания остаются
основой для проверки каждого внутри баллистического расчета.
Перед тем как приступить к таким испытаниям, необходимо,
чтобы было ясно, какой сорт пороха желательно выбрать и
как должна примерно выглядеть сборка заряда.
Для хорошей конструкции заряда имеет принципиальное
значение принятие решения о выборе:
а) формы пороховых элементов (трубка, кольцо, пластинка
или лента);
б) типа пороха (нитроцеллюлозный порох или порох иа
труднолетучем растворителе);
в) калорийности пороха;
г) устройства воспламенителя;
д) общей конструкции заряда.
Мы имеем здесь обширную область вопросов, которые не
могут быть решены расчетом, а только при помощи непосред-
ственных испытаний.
64
2. ВОСПЛАМЕНИТЕЛЬ
Под воспламенителем понимают небольшое количество лег-
ковоспламеняющегося, быстрогорящего пороха, который имеет
назначение передавать луч огня от капсюльной втулки или кап-
сюля собственно пороховому заряду («главному заряду») (см.
гл. I, разд. 4).
Уже упоминалось, что для этой цели особенно водходит
черный порох (в зерненой или прессованной форме), который,
однако, имеет два недостатка, а именно: склонность к легкой
перетираемости при транспортировке и сравнительно высокую
чувствительность к увлажнению. Поэтому в некоторых странах
предохраняют воспламенители от повреждения, помещая их в
латунную оболочку грибовидной формы, которая ввертывается
в дно гильзы. Оболочка имеет отверстия, которые покрываются
лаком для защиты пороха от увлажнения. Проще же для вос-
пламенителей применять другой сорт попоха, например, холо-
стой порох (пористый нитроцеллюлозный порох).
Весьма важно правильно подобрать вес воспламенителя.
В большинстве случаев вес воспламенителя определяется по
опытным данным для орудий близких калибров. В сомнитель-
ных случаях поступают следующим образом. Постепенно, от
выстрела к выстрелу увеличивают вес воспламенителя и одно-
временно измеряют давление пороховых газов, начальную ско-
рость снаряда и время запаздывания воспламенения заряда,
т. е. время, прошедшее от удара по капсюльной втулке до вы-
лета снаряда из дула орудия. Собственно говоря, время, кото-
рое требуется снаряду для прохождения канала ствола, не
должно учитываться. Однако практически сталкиваются с труд-
ностью определения момента начала движения снаряда.
С другой же стороны, время движения снаряда по каналу
при всех выстрелах одинаковыми зарядами можно считать с
достаточной точностью всегда одинаковым. Поэтому измерения
содержат некоторую постоянную, которая не оказывает влияния
«а результат.
Если же в особых случаях хотят определить действительное
запаздывание воспламенения, то можно время пробега снаряда
яо каналу вычислить и исключить.
При постеленном увеличении веса воспламенителя наблю-
дается следующее: давление пороховых газов с увеличением
веса воспламенителя растет, и обычно приращение давления
пропорционально увеличению веса воспламенителя. Начальная
скорость не возрастает или возрастает только незначительно.
Слишком большое увеличение веса воспламенителя может
привести к значительному рассеиванию начальных скоростей.
Задержка 'воспламенения заряда вначале быстро, а затем
очень медленно уменьшается. Это наглядно может пояснить
следующий пример.
5 Артиллерийские пороха и заряды
65
В 15-cj« пушке вес воспламенителя увеличивается на 25 г.
При этом получаются следующие результаты:
Таблица 5
Вес воспламенителя, г 25 50 75 100 125 150
Давление пороховых га> зов, ат 2580 2633 2685 2728 2790 2834
Начальная скорость, м сек 751 749 753 755 767 759
Задержка воспламенения заряда, миллисекунды 882 312 83 92 75 78
Из этих данных видно:
1. Давление пороховых газов равномерно возрастает (фиг. 13).
При весе воспламенителя 150 г величина давления уже в боль-
шинстве случаев превышает допустимую.
Фиг. 13. Возрастание давления пороховых газов
при увеличении веса воспламенителя.
2. Начальная скорость изменяется только в границах нор-
мального рассеивания.
3. Задержка воспламенения заряда уменьшается быстро и
при весе воспламенителя 75 г достигает приемлемой величины,
которая при дальнейшем увеличении веса воспламенителя из-
меняется незначительно.
Для полевых орудий можно ограничиться задержкой вос-
пламенения заряда около 100 миллисекунд и меньше, причем
колебания большой роли не играют.
Для морских и зенитных орудий задержка воспламенения
должна быть меньше, а колебания ее равномернее, потому что
эти орудия ведут стрельбу по подвижным целям. Если здесь
63
задержка воспламенения будет очень большая, то за этот про-
межуток времени цель значительно переместится. Если задерж-
ка воспламенения имеет большие колебания, то невозможно
точно определять величину упреждения.
При стрельбе из корабельных орудий необходимо также
компенсировать бортовую и килевую качку судна.
Если рассматривать таблицу цифр в приведенном примере,
то легко понять, что воспламенитель весом 75 г должен быть
выбран на основании следующего:
1. Давление пороховых газов имеет еще допустимую ве-
личину.
2. Начальная скорость не имеет еще склонности к большому
рассеиванию.
3. Задержка воспламенения понижена до приемлемой ве-
личины.
Вес воспламенителя необходимо увеличивать до тех пор,
пока задержка воспламенения не достигнет приемлемой вели-
чины. Дальнейшее увеличение веса воспламенителя в большин-
стве случаев не улучшает воспламенения, но таит опасность
получения повышенного давления пороховых газов и увеличе-
ния рассеивания начальных скоростей.
Опыт показывает, что воспламенитель при применении хо-
лостого пороха должен составлять примерно 0,4% от веса глав-
ного заряда. Следовательно, выбранный выше воспламенитель
в 75 г соответствует заряду весом около 19 кг. При примене-
нии черного пороха вес воспламенителя необходимо удваивать,
т. е. считать его равным приблизительно 0,8% от веса главного
заряда. Но на практике встречаются значительные отклонения
от этих соотношений. Если заряд имеет небольшой вес, то для
нормального воспламенения часто бывает достаточно одной
капсюльной втулки, т. е. в этом случае процент воспламенителя:
равен нулю. *
При применении быстрогорящих порохов, например, в не-
которых гаубицах, вес воспламенителя может быть меньше
0,4%. Если малый заряд должен работать в большой каморе
сгорания, то необходимо увеличивать вес воспламенителя свы-
ше 0,4%, для того чтобы достигнуть быстрого подъема давления
и связанного с этим приемлемого рассеивания, Но во всех
случаях, для того чтобы не перейти допустимую границу, не-
обходимо производить тшательные испытания.
Если сделать воспламенитель слишком большим, то внезап-
но, подобно взрыву, возникающее давление может разрушить,
главный заряд. Поверхность пороха при этом сильно увели-
чивается, следствием чего будет выскок в давлении.
Кроме того, могут возникнуть вьелевские волны давления,
которые приводят к гофрированию гильз и к повреждению
ствола.
5*
67
В отдельных случаях может появляться другой недостаток,
а именно образование дульного пламени у орудий, раньше стре-
лявших без него..
Следовательно, если желают отработать конструкцию бес-
пламенного заряда, то необходимо обращать внимание на ве-
личину воспламенителя.
Особых, мероприятий требует сборка воспламенителей для
больших зарядов к тяжелым калибрам. Тяжелая пушка мо-
жет иметь заряд весом около 75 кг, состоящий из главного
заряда весом 50 кг, который находится в гильзе, и переднего
пакета весом 25 кг, который вводится в камору орудия впере-
ди заряда в гильзе.
Главный паяет
too г 200г
^-Воспламенитель /
Фиг. 14. Деление воспламенителя для пушечного
заряда в 75 кг.
Воспламенитель для подобного -заряда будет составлять по
75*0 4
весу ' =300 г. Если весь такой воспламенитель поместить
} 100
на дно гильзы, то при выстреле не только будут созданы усло-
вия для возникновения вьелевских волн давления, но также и
для весьма неравномерного сгорания заряда, а именно — сна-
чала горенке нижней части заряда и только позднее — верхней.
Это приводит к выстреливанию переднего пакета вперед, ко
дну снаряда и к его разрушению. При этом в^скок давления
и большое рассеивание будут неизбежными.
Для того чтобы избежать этого, необходимо позаботиться
об обеспечении по возможности равномерного воспламенения
заряда. Это достигается делением воспламенителя на две части,
Из коих 100 г помещается над капсюльной втулкой и 200 г—
па верхний конец главного заряда (фиг. 14).
В этом случае при выстреле происходит следующее. Прежде
всего загорается нижний воспламенитель в 100 г и от его луча
огня почти одновременно — верхний воспламенитель в 200 г.
Таким образом главный пакет заряда воспламеняется снизу
и сверху. Но одновременно .происходит также воспламенение
переднего пакета. Следовательно, весь заряд загорается почти
одновременно. Так как верхний воспламенитель должен обес-
печить воспламенение главного и переднего пакетов заряда,
его выбирают большим, чем нижний. Одновременно этим устра-
няется возможность выстреливания заряда вперед.
68
Верхний воспламенитель можно также помещать на нижнем
конце переднего Пакета. Однако такое расположение имеет
один небольшой недостаток: в то время как по схеме сборки
заряда, изображенной на фиг. 14, безразлично, каким концом
вводить передний пакет в камору орудия, при втором способе
возможно .поместить его ошибочно, так, что воспламенитель
будет обращен ко дну снаряда. Это, однако, несущественно и
может не приниматься в расчет, если другие причины требуют
именно' такой сборки заряда.
В качестве других способов, но только для воспламенителей,
больших 300 г, представляется еще дальнейшая возможность
разделения воспламенителя на нижний и верхний для главного
пакета и нижний для переднего пакета, или тоже на нижний
и верхний для переднего пакета. При этом необходимо заме-
тить, что деление воспламенителя на слишком большое количе-
ство частей нецелесообразно, потому что в этом случае вос-
пламенение каждой отдельной части заряда может оказаться
слишком слабым.
Следовательно', воспламенитель весом 500 г может быть рас-
пределен таким образом:
Передний
Главный пакет пакет
iffffzj ]гонг
или ;f0£ii | 12£Mi. £
или ооог | | гаи мог [
Какой из способов яаляется наилучшим, решается в каж-
до'м отдельном случае, но третий вариант, вероятно, дает луч-
шее воспламенение заряда. Если имеются заряды, которые по
сравнению с калибром очень длинны, то часто бывает необхо-
димо их разделять на несколько передних пакетов. В этом слу-
чае воспламенители распределяются по возможности таким об-
разом, чтобы каждый передний пакет имел и верхний, и ниж-
ний воспламенители, например:
]
j |?ft 30t1 ]50l W
При этом достигается лучшее сквозное воспламенение заряда.
Подобные способы сборки зарядов особенно распространены
во Франции. Там часто заряды собираются из нескольких свя-
зок сравнительно коротко нарезанного ленточного пороха, по-
мещаемых одна на другую.
£9
Каждая связка имеет нижний воспламенитель. Недостаток
этого способа сборки — трудоемкость изготовления зарядов;
кроме того, он таит опасность слишком быстрого сгорания, при
котором снаряд не сможет своевременно притти в движение,
что приведет к выскоку давления.
Если в гильзе находится несколько частных пакетов, рас-
положенных один рядом с другим, то вообще воспламенитель
содержится только в частном пакете 1, который всегда остается
в гильзе и в большинстве случаев является также наибольшим.
Для зарядов из зерненых порохов к гаубицам и орудиям
старых систем применяется только один воспламенитель, кото-
рый помещается в нижнем частном пакете. Здесь все равно
зерненый порох сгорает послойно снизу и, следовательно, про-
межуточное включение воспламенителей не имело бы смысла.
Б редких случаях может оказаться, что небольшой воспла-
менитель действует недостаточно энергично, но при увеличении
его веса могут появиться недостатки, о которых было упомя-
нуто выше (выбрасывание заряда вперед и выскоки давления
или очень высокое давление пороховых газов).
Тогда в большинстве случаев оставляют небольшой воспла-
менитель и между ним и главным зарядом помещают еще
«основной заряд».
Он состоит из более тупого пороха, чем порох воспламе-
нителя, но более острого, чем порох главного заряда. На-
пример:
Воспламенитель холостой порох.
Основной заряд — пластинчатый порох.
Главный заряд — трубчатый порох.
В этом случае пластинчатый порох обеспечивает быстрое
распространение луча огня воспламенителя без значительного
повышения давления.
При этом также необходимо обращать внимание, чтобы
основной заряд не был выбран слишком большим, в противном
случае при выстреле воспламенитель и основной заряд рабо-
тают совместно, как особый заряд, который и подавно выстре-
ливает вперед главный заряд, что приводит к тому же эффекту,
от которого желали избавиться.
Встречающиеся на практике случаи весьма разнообразны и
их значительно больше, чем здесь указано. Приведенные при-
меры могут дать только общие указания, но они так выбраны,
чтобы по возможности всесторонне осветить вопрос. Безупреч-
ное воспламенение является основным требованием к хорошей
конструкции заряда. Если не обратить на это внимания, то
можно ожидать повышенного рассеивания, задержек воспла-
менения, в ыс коков давления, дульного и обратного пламени.
Поэтому для выбора оптимального воспламенителя часто тре-
буется трудоемкое опробование многих порохов или различных
комбинаций из них.
70
3. УСТРОЙСТВО ПЕРЕМЕННЫХ ЗАРЯДОВ
Некоторые орудия, например, противотанковые или зенит-
ные пушки, нуждаются только в одном постоянном заряде.
Однако для других орудий тактическое применение требует не-
скольких зарядов. Например, требование большей дальности
стрельбы, с одной стороны, и возможности стрельбы по близ-
ким целям через расположенные впереди укрытия, с другой
стороны, заставляют применять несколько зарядов.
В гл. I разд. 4 и 5 приведены простейшие примеры устрой-
ства переменных зарядов. Теперь необходимо рассмотреть бо-
лее сложные конструкции. Для пушки из особых соображений
могут быть необходимы следующие начальные скорости: 350,
400, 500 и 650 м/сек. 1.
Здесь возможно уже весьма большое число вариантов
устройства заряда, которые необходимо сопоставить и крити-
чески рассмотреть.
Фиг. 15.
Вариант А-а.
Фиг. 1b.
Вариант А-б.
Фиг. 17.
Вариант А-в.
Фиг. 18.
Вариант А-г.
Наиболее благоприятным был бы такой случай, при кото-
ром все четыре заряда могли бы быть собраны нз трубчатого
пороха, имеющего одинаковую толщину горящего свода. В этом
случае могут быть подвергнуты обсуж-
дению следующие конструкции зарядов
(см. фиг. 15—18).
Для схематического изображения заря-
дов приняты следующие условные обозна-
чения:
Г — главный пакет.
П—передний пакет.
Ч — частный пакет.
С — специальный пакет.
1 При составлении шкалы скоростей величины крайних начальных ско-
ростей выбираются таким образом, чтобы обеспечить максимальную и ми-
нимальную дальности, Прим. ред.
71
Группа А
а) Все четыре частных пакета собираются в гильзе и рас-
полагаются один рядом с другим.
б) Главный пакет является зарядом № 1 и помещается в
гильзе. Три передних пакета 2—3 и 4 помещаются сверху его
так, что заряд 2=главному пакету 1+передний пакет 2. За-
ряд № 3 = главному пакету 1+передний пакет 2+передний па-
кет 3 и т. д.
в) Частные пакеты 1 и 2 находятся в гильзе. Сверху их
помещаются один на другой передние пакеты 3 и 4 так, что,
например, заряд № 3=частном у пакету L+.частный пакет 2+пе-
редний пакет 3.
г) Частные пакеты 1 и 2 собираются в гильзе, сверху их
помещаются рядом один с другим передние пакеты 3 и 4 так,
что, например, заряд № 3=^ частному пакету 1,+частный па-
кет 2+передний пакет 3.
Однако не всегда бывает возможно применить для всех
четырех зарядов трубчатый порох с одинаковой толщиной го-
рящего свода, так как этот порох для заряда № 4 может ока-
заться очень острым или для заряда № 1 слишком тупым. По-
этому необходимо изготовлять или заряд № 1, или № 1 и № 2,
или № 1, № 2 и № 3 из более острого пороха, а остальные
заряды из более тупого трубчатого пороха. При этом могут
быть получены следующие варианты конструкций зарядов
(фиг. 19—22).
Фиг. 19. Вариант Б-а.
Фиг. 20. Вариант Б-б.
Группа Б
а) Частные пакеты 2, 3 и 4 из тупого пороха собираются
в гильзе. Специальный пакет 1 —из более острого пороха и
перевозится, отдельно. В случае необходимости после удаления
72
П4
Фиг 21. Вариант Б-в.
Фиг. 22. Вариант Б-г.
Фиг. 23. Вариант В-а.
Фиг. 24. Вариант В-б.
i
I
i
П4
Фиг. 25. Вариант В-я.
Фиг. 26. Вариант Г-а.
С
Фиг. 27. Вариант Г-б.
Фиг. 28. Вариант Г-в.
74
частных .пакетов 2, 3 и 4 на их место помещается специальный
пакет 1. При этом:
Заряд № 1-специальному пакету 1
Заряд № 2 — частному пакету 2.
Заряд № 3-частным пакетам 2 + 3.
Заряд № 4 = частным пакетам 2+3 + 4.
б) Частные пакеты 2 и 3 из тупого пороха собираются в
гильзе. Передний пакет 4 — также из тупого пороха. Специаль-
ный пакет 1 — из острого пороха, так же как и в варианте Б-а.
При этом:
Заряд № 1 специальному пакету 1.
Заряд № 2-частному пакету 2.
Заряд № 3=частным пакетам 2+3.
Заряд № 4^-частным пакетам 2 + 3 + передний пакет 4.
в) Главный пакет 2 из тупого пороха помещается в гильзе.
Передние пакеты 3 и 4 из тупого пороха находятся один над
другим. Специальный пакет 1 — из острого пороха, как и в
варианте Б-а,
При этом:
Заряд № 1= специальному пакету 1.
Заряд № 2=главному пакету 2.
Заряд № 3=главному пакету 2+лередннй пакет 3.
Заряд № 4 = главному пакету 2+передние пакеты 3+4.
г) Главный пакет 2 из тупого пороха помещается в гильзе.
Передние пакеты 3 и 4 из тупого пороха помещаются один
рядом с другим. Специальный пакет 1 —из острого пороха,
так же как и в варианте Б-а.
Конструкция зарядов такая же, как и у варианта Б-в.
Группа В
а) Главный пакет 3 из тупого пороха помещается в гильзе.
Передний пакет 4 — из тупого пороха. Специальный пакет 1 из
острого пороха возится Отдельно, совместно с зарядом, собран-
ным в гильзе и в случае надобности помещается в гильзу после
удаления главного пакета 3.
Специальный пакет 2 из острого пороха служит в качестве
переднего пакета для специального пакета 1. При этом:
Заряд № I =специальному пакету 1.
Заряд № 2 специальному пакету 1+слециальпый пакет 2.
Заряд № Заглавному пакету 3.
Заряд № 4=главному пакету 3+передний пакет 4.
б) Частные пакеты 3 и 4 из тупого пороха собираются в
гильзе один рядом с другим. При необходимости они удаляются
из гильзы, и на их место помещается специальный пакет 1 или
1 и 2. Последние изготовляются из острого пороха. В этом
случае;
Заряд № 1-специальному пакету 1.
Заряд № 2=специальным пакетам 1+2.
75
Заряд № 3=частному пакету 3.
Заряд № 4^частным пакетам 3+4.
в) В гильзе помещается главный пакет 3 нз тупого пороха.
Над ним находится передний пакет 4 из тупого пороха. Специ-
альные пакеты I и 2 — из острого пороха, как в варианте В-б.
При ЭТОМ;
Заряд № 1—специальному пакету 1.
Заряд № 2=специальным пакетам 1+2.
Заряд № 3=главному пакету 3.
Заряд № 4 = главному пакету 3+передний пакет 4.
Группа Г
а) В гильзе собираются частные пакеты 1, 2 и 3 из острого
пороха. Специальный пакет 4 изготовляется из тупого пороха
и в случае необходимости помещается в гильзу после удаления
из нее частных пакетов. При этом:
Заряд № 1 —частному пакету 1.
Заряд № 2 —частным пакетам 1+2.
Заряд № 3=частным пакетам 1 + 2+3.
Заряд № 4=спепиальному пакету 4.
б) В гильзе собираются частные пакеты 1 и 2 из острого
пороха. Сверху — передний пакет 3 из острого пороха. Специ-
альный пакет 4 — из тупого пороха аналогично варианту Г-а.
При этом;
Заряд № 1=частному пакету 1.
Заряд № 2—частным пакетам 1 +2.
Заряд № 3= частным пакетам 1 )-2’+передний пакет 3.
Заряд № 4=--специальному пакету 4.
в) В гильзе помещается главный пакет 1 из острого пороха.
Сверху — передние пакеты 2 и 3 из острого пороха. Специаль-
ный пакет 4 — из тупого пороха аналогично варианту Г-а. При
этом*.
Заряд № 1=главному пакету 1.
Заряд № 2=главному пакету 1+передний пакет 2.
Заряд № 3=главному пакету 1+передние пакеты 2+3.
Заряд № 4=специальному пакету 4.
В орудиях малых калибров возможно, что трубчатый порох
окажется вообще слишком тупым для малых зарядов или
трубки для них должны изготовляться с очень небольшой тол-
щиной горящего свода. Это представляет затруднение не только
для сборки зарядов, но прежде всего для производства пороха.
Производительность пороховых прессов, на которых изготовляли
бы подобные тонкосводные трубки, понизилась бы до недопу-
стимо малой величины. Кроме того, подобные трубки при вы-
ходе из-под пресса или в процессе сушки имеют склонность к
искривлениям, перекосам и к образованию морщинистой по-
верхности. Это требует трудоемкой отбраковки, вследствие чего
еще больше понижается производительность и увеличиваются
76
затраты рабочей силы. Поэтому в подобных случаях лучше
перейти к зерненому пороху. При этом возможны еще следую-
щие варианты устройства зарядов.
Группа Д. Варианты а, б, в, г
Конструкции зарядов такие же, как и в группе Б, только
специальные пакеты 1 состоят из эернекого пороха (фиг. 29).
Фиг. 29. Варианты Д-а; Д-б; Д-в; Д-г.
Группа Е
а) Частные пакеты 3 и 4 из тупого трубчатого пороха со-
бираются в гильзе (фиг. 30). Специальные пакеты 1 или Г 4-2
из эерненого пороха помещаются в случае необходимости в
гильзу после удаления из нее частных пакетов 3 и 4. При этом:
Заряд № 1=специальному пакету 1.
Заряд № 2=специальным пакетам 1..+2.
Заряд i№ 3=частному пакету 3.
Заряд № 4—частным пакетам 34-3.
77
б) Главный пакет 3 из тупого трубчатого пороха помещается
в гильзе (фиг. 31). Над ним находится передний пакет 4 из
тупого пороха. Специальные пакеты 1 и 2 из зерненого пороха
аналогичны варианту Е-а. При этом:
Заряд № 1 = специальному пакету 1.
Заряд № 2=спецнальным пакетам 1,+2.
Заряд № 3=главному пакету 3.
Заряд № 4=главному пакету 3+.передний пакет 4.
Фиг. 30. Вариант Е-а.
Фиг. 31. Вариант Е-б.
Фиг. 32. Вариант Ж.
Группа Ж
а) Частные пакеты 1, 2, 3 из зерненого пороха собираются
в гильзе (фиг. 32). Специальный пакет 4 — из тупого трубчато-
го пороха аналогично варианту Г-а. При этом:
Заряд № 1 = частному пакету 1.
Заряд № 2=частным пакетам 1+2.
Заряд № 3=частным пакетам 1 + 2+3.
Заряд № 4=специальному пакету 4.
78
Прежде чем критически рассмотреть отдельные варианты
конструкций зарядов, необходимо дать краткое понятие о при-
веденных названиях отдельных элементов заряда.
Передний пакет является частью заряда, которая вводится
в камору орудия впереди заряда, расположенного в гильзе;
последний называется главным пакетом.
Если главный пакет составлен из нескольких частей, то от-
дельные части называются частными пакетами.
Если заряд предназначается для перевозки вне гильзы и
помещается в случае необходимости в гильзу после опорожне-
ния ее, то он называется специальным пакетом. Специальный
пакет может также состоять из главного, переднего или частных
пакетов, тем не менее все эти отдельные части лучше называть
специальными пакетами, для того чтобы избежать смешивания
их с соответствующими элементами конструкции главного за-
ряда.
Отдельные части целесообразно обозначать цифрой, соответ-
ствующей тому заряду, составление которого завершается дан-
ным пакетом. Например, в варианте заряда Г-б составление за-
ряда № 3 завершается передним пакетом 3, который прибав-
ляется к частным пакетам 1 и 2, поэтому передний пакет
обозначается цифрой 3. Специальный пакет 4 представляет
заряд № 4 н поэтому обозначается цифрой 4.
Приведенные варианты отнюдь не исчерпывают возможных
конструкций заряда из четырех элементов. Можно, например,
представить себе такие конструкции заряда, которые содер-
жали бы все три сорта пороха (на подобном случае мы позже
остановимся) или конструкции, в которых дополнительно при-
меняется ленточный порох. Однако вышеприведенные кон-
струкции имеют большее распространение на практике.
Теперь необходимо разобрать, какая из конструкций заряда
является более или менее хорошей или нецелесообразной. При
этом значительную роль будет играть детальный учет таких
факторов, как размеры каморы сгорания, длина ствола, раз-
ница в требуемых начальных скоростях и др.
Рассмотрение должно исходить прежде всего из соображе-
ний внутренней баллистики, затем из удобства сборки зарядов
и практического использования их.
Если начальные скорости у четырех зарядов значительно
отличаются одна от другой, а это является правилом для пу-
шечных переменных зарядов, то может оказаться невозможным
изготовить все четыре заряда из пороха, имеющего одну и ту
же толщину горящего свода, как это предполагалось в группе
вариантов А* Этот порох, вероятно, оказался бы для наимень-
шего заряда № 1 весьма тупым и давал бы слишком большое
рассеивание начальных скоростей, или был бы очень острым
для заряда № 4 и, следовательно, давал бы слишком большое
даиление пороховых газов. Поэтому группа А вариантов
устройства заряда вообще возможна, но на практике встре-
чается очень редко.
Для того чтобы получить при стрельбе зарядом № 1 не-
большое рассеивание начальных скоростей, а на заряде №4 —
допустимое давление пороховых газов, стремятся заряды № I,
2 и 3 собирать из более острого пороха, а заряд № 4 в каче-
стве специального пакета — из более тупого пороха. Это при-
водит к применению вариантов зарядов Г и Ж,
Применять ли в отдельных случаях острый трубчатый или
зерненый порох зависит уже от типа орудия. Для пушек удает-
ся вообще достигнуть цели при применении трубчатых порохов.
Для современных дальнобойных гаубиц, которые в действи-
тельности представляют собой среднее между пушкой и гауби-
цей, необходимо собирать меньшие заряды, как правило, из
зерненых порохов.
Однако при испытании подобных конструкций зарядов по
типу Г или Ж (заряды № 1—3 из острых порохов, специаль-
ный пакет 4 — из тупого пороха) может обнаружиться, что за-
ряд № 1 все же дает большое рассеивание, в то время как на
заряде № 3 уже достигнуто допустимое давление пороховых
газов. В этом случае лучше всего попробовать сделать заряд
№ 1 специальным пакетом из особо острого пороха, заряды
же № 2 и 3 изготовить из пороха с увеличенной толщиной
горящего свода, который подходит и для заряда № 4. Таким
образом получают варианты зарядов Б и Д.
При этом, однако, легко может случиться, что заряд № 2,
состоящий из пороха, который подходит н для заряда № 4,
вследствие слишком низкого давления пороховых газов будет
давать большое рассеивание начальных скоростей.
Тогда остается еще последний вариант, а именно: заряды
№ 1 н 2 составляются из острого пороха, а заряды № 3 и 4 —
из тупого пороха. Эти конструкции зарядов соответствуют ва-
риантам В и Е.
Затруднения при этом встречаются очень редко, что надо
приветствовать, так как варианты В и Е имеют, как будет
указано ниже, также недостатки, с которыми можно мириться
только в крайнем случае.
Какой из вариантов необходимо принять, решают на основа-
нии главным образом баллистических соображений. Не исклю-
чена возможность, что будут найдены две или три приемлемых
конструкции заряда.
В этом случае выбирают конструкцию, которая обеспечи-
вает наименьшее рассеивание начальных скоростей, особенно
при стрельбе наибольшим зарядом.
Если рассеивание начальных скоростей будет получено удо-
влетворительное и практически одинаковое, то выбирают тот
заряд, сборка которого проще, Среди отдельных вариантов
80
и к разрыву
(A—E) имеются заряды, различные по способам сборки, из ко-
торых нужно выбрать наилучший.
С точки зрения сборки к конструкции заряда предъявляются
следующие требования:
1. Сборка зарядов должна быть простой, для того чтобы
гарантировать быстрое массовое производство.
2. Возможность ошибок должна быть исключена, т. е. не-
обходимо, чтобы сама конструкция препятствовала неправиль-
ной сборке заряда. Частные пакеты заряда или специальный
пакет, которые не собираются вместе, не должны допускаться
к стрельбе друг с другом. Подобные неправильные комбинации
могут приводить или к очень высоким давлен
снаряда в стволе орудия, или к низким на-
чальным скоростям, следствием чего будут не-
долеты и поражения своих войск.
При этом необходимо иметь в виду, что с
зарядами обращаются ночью, в туман и под
огнем малообученные или необстрелянные рас-
четы, для которых конструкция заряда может
оказаться недостаточно простой.
3. Устройство заряда должно быть таким,
чтобы количество пороха, возимого совместно
с зарядами, собранными в гильзу, было по
возможности небольшим. Например, возможны
следующие варианты устройства заряда, кото-
рые окажутся баллистически равноценными:
а) частные пакеты 2, 3 « 4 собраны в гильзе; специальный
пакет 1 возится отдельно;
б) частные пакеты 3 и 4 собраны в гильзе; специальные
пакеты 1 и 2 возятся отдельно.
Естественно, что в первом варианте частные пакеты 2—4
должны иметь такой же вес, как и пакеты 3—4 во втором
варианте. Но в последнем случае необходимо возить созместно
с ними специальные пакеты 1—2, по весу большие, чем- в
первом варианте. Поэтому первый вариант заряда предпочти-
тельнее.
4. Конструкции частных и специальных пакетов должны
быть удобными в эксплоатацни.
Рассмотрим с этих точек зрения отдельные способы сборки
зарядов, приведенные выше (см. фиг. 15—32). При этом не-
обходимо учесть, что устройства зарядов на этих фигурах по-
казаны схематически. На фиг. 33 показано, как выглядит при
рассматривании сверху сборка заряда в гильзе (например, ва-
риант А-а^. Здесь сразу же видны недостатки этого способа
сборки. Отдельные связки пороховых трубок занимают много
места, но при этом в гильзе остается много неиспользованного
объема. Следовательно, весь заряд в этом случае не может
быть слишком большим.
6 Артиллерийские пороха и заряды 81
Фиг. 33. Четыре
дополнительных
пакета из трубча-
того пороха в од-
ной гильзе.
Если такая возможность существует, этот способ сборки за-
ряда является удобным и простым, а поэтому и приемлемым,
К сожалению это может встретиться только в редких случаях,
так как современные орудия большой мощности требуют более
полного использования объема зарядной каморы.
В этом случае напрашивается сборка заряда по вариан-
ту А-б, состоящего из главного пакета и трех передних пакетов.
Этот вариант выглядит, конечно, не так, как он из-за недостатка
места изображен на фиг. 16. Диаметр передних пакетов должен
быть не больше, чем их высота, во-первых, потому, что корот-
кие связки трубок менее удобны при сборке и эксплуатации,
а во-вторых, они при помещении в камору орудия будут иметь
недостаточную устойчивость.
Такие пакеты склонны опрокидываться и становиться попе-
рек каморы орудия; при этом они будут занимать слишком мно-
го места, и заряжание окажется невозможным. Поэтому такой
вариант сборки заряда может быть выбран только в том слу-
чае, если высота передних пакетов будет составлять не меньше
двух диаметров-
В орудиях малых калибров такое устройство заряда встре-
чается очень редко, в тяжелых же орудиях — часто. Так как
в этом случае заряды и соответственно передние пакеты очень
велики, то необходимо, чтобы они имели высоту, значительно
превышающую их диаметр.
Если при устройстве заряда по варианту А-б главный пакет
получается настолько коротким, что гильза заполняется им не
вся, то необходимо для полного использования объема каморы
передний пакет 2 нижним концом помещать в гильзу. Но при
этом часто случается, что он целиком не вмещается в гильзу,
и ее невозможно полностью ввести в камору; это вызывает за-
держку при заряжании.
Избегают этого, выбирая способ сборки A-в. В результате
внесения заряда № 2 в гильзу трубки получаются такой длины,
что гильза заполняется доотказа, и выступания ее краев над
передним пакетом не требуется.
Если способы сборки заряда по вариантам A-а и А-б по
вышеуказанным причинам невозможны, а при устройстве за-
ряда по варианту A-в оба передних пакета 3 и 4 получаются
слишком короткими, тогда их можно разместить вертикально,
один рядом с другим, вследствие чего их можно сделать длин-
нее и тем самым предотвратить возможность опрокидывания.
Таким образом приходят к устройству заряда по варианту А-г.
В пользу этого варианта говорит то, что одновременно до-
стигается удобство при эксплоатации,
Однако конструкции зарядов A-а, б, в, г обладают одним
общим принципиальным недостатком, а именно, в них не
предусмотрены специальные меры, гарантирующие от ошибок
при эксплоатации. Например, при устройстве заряда по ва-
82
рианту А-б можно совершенно забыть Нередкие дополнительные
пакеты 2 или 3 или вместо них взять следующий передний
пакет 4. Точно так же при устройстве заряда по вариантам А-в
и А-г можно забыть передний пакет 3 или вместо него взять
следующий передний пакет 4, так что вместо передних пакетов 3
и 4 орудие окажется заряженным двумя передними пакетами 4,
Часто представляется возможным избежать этих ошибок
приданием элементам зарядов различной величины.
Например, в конструкции заряда А-б передние дополни-
тельные пакеты 2 и 3 изготовляются, если возможно, большими
и равными по величине, а передний пакет 4 — меньшим или в
конструкции заряда A-в передний пакет 4 делается настолько
высоким, что два передних пакета 4 не могут быть заряжены
вместе. Однако это не всегда возможно.
Таким образом в группе А лучшим устройством заряда
является вариант а, при котором, однако имеются упомянутые
выше затруднения с вместимостью в гильзу. Следовательно, ни
один из названных вариантов сборки заряда A-а, б, в, г всем
требованиям не удовлетворяет. Это не должно вызывать беспо-
койства, так как эти варианты по упомянутым ранее баллисти-
ческим причинам вряд ли могут часто встретиться на практике.
Однако если с ними придется встретиться, то необходимо при-
менить особое мастерство, для того чтобы устранить все пере-
численные недостатки. В этом деле опыт помогает больше, чем
обстоятельно изложенные правила.
Затруднения, встречающиеся при конструировании зарядов
по типу вариантов группы А, бывают и при устройстве зарядов
по типу вариантов группы Б, а именно: у варианта Б-а — недо-
статок места в гильзе, у Б-б — слишком короткий передний па-
кет, у Б-в — частичное вхождение переднего пакета . в гиль-
зу, у Б-г—слишком мало места для размещения двух передних
пакетов рядом друг с другом.
Важнейшим недостатком является возможность неправиль-
ного совместного заряжания отдельных элементов зарядов.
При устройстве зарядов по вариантам Б-б, в, г очень легко
может быть допущено ошибочное заряжание и выстрел зарядом
из специального пакета 1 с передним пакетом вместо пра-
вильного сочетания главного пакета с передним. Кроме того,
при устройстве заряда по вариантам Б-в, г передние пакеты
могут быть забыты или перепутаны, так что оба эти варианта
сборки зарядов должны считаться неудовлетворительными,
в случае если нельзя принять против этих ошибок контрмер.
В конструкции заряда Б-г можно, например, передний па-
кет 4 сделать таким толстым, что два пакета вместе не смогут
быть заражены. Конечно, при этом остается еще возможность
неправильного заряжания двумя передними пакетами 3.
Специальный пакет 1 можно сделать настолько длинным,
что его нельзя будет зарядить совместно ни с каким передним
6*
83
пакетом. Кроме перечисленных способов, имеется также ряд
и других возможностей.
Следовательно, из зарядов группы Б лучшим является ва-
риант а. При этой конструкции также целесообразно подби-
рать длину дополнительных и специального пакетов так, чтобы
ни в каком случае не могло быть допущено их совместное
заряжание.
Устройство заряда по варианту В-a следует считать осо-
бенно нецелесообразным, так как здесь возможно очень много
сшибок. Заряжание может быть произведено; специальным па-
кетом 1 с передним пакетом 4 или главным пакетом 3 со спе-
циальным пакетом 2, или даже главным пакетом 3 со специаль-
ным пакетом I1.
Несмотря на это, возможно, что к такому решению придется
прибегнуть вынужденно, в случае, если два частных или специ-
альных пакета нельзя разместить рядом, как это предусматри-
вается вариантами В-б и В-в, В подобном случае необходимо
попытаться возможно полнее исключить источники ошибок по-
средством выбора наиболее подходящей длины отдельных эле-
ментов заряда.
Если камора заряжания имеет длину L, то необходимо
стремиться к тому, чтобы при устройстве заряда по вариан-
ту В-а:
длина специального пакета 1=0,51;
длина специального пакета 2=0,51 (с другим диаметром);
длина главного пакета 3=0,751 и
длина переднего пакета 4=0,251,
При таких соотношениях длин невозможно произвести сов-
местное заряжание главного пакета 3 со специальным паке-
том 1 или 2, Однако при этом остается еще возможность за-
ряжания комбинацией специального пакета 1 с передним па-
кетом 4, В последнем случае хотя и будет получена непра-
вильная начальная скорость, но вероятность слишком высокого
давления пороховых газов исключена, и вследствие этого по
крайней мере исключается разрыв снаряда в стволе.
Более выгодным из всей группы В является вариант устрой-
ства заряда В-б, особенно если сделать специальные пакеты
такой длины, что их зарядить совместно с частными пакетами
будет невозможно. Однако это предполагает, как было ска-
зано, что оба специальных пакета должны помещаться н за-
рядную камору один рядом с другим, а оба частные пакета
должны удобно размещаться один рядом с другим в гильзе.
Для специальных пакетов это в большинстве случаев воз-
можно, так как здесь идет речь об остром порохе и малом
заряде. Для частных пакетов, напротив, это не всегда удается,
1 Перечисленные ошибки легко устранить, если каждый из переменных
зарядов будет заключен в отдельную гильзу. Прим, ред,
84
Тогда необходимо перейти к варианту В-в, т, е, вынести часть
заряда из гильзы и создать передний дополнительный пакет 4,
При этом снова возникает опасность ошибочного заряжания
комбинацией специальных пакетов с передним пакетом 4, кото-
рой можно противодействовать тем, что специальные пакеты
делаются, если возможно, длиннее главного.
По соображениям внутренней баллистики варианты устрой-
ства зарядов группы Г встречаются на практике наиболее часто.
Если заряды № 2 и 3 собираются из острых порохов, это дает
хорошую перспективу для получения небольшого рассеивания.
Если сравнить варианты устройства зарядов групп Г и Б,
то видно, что между ними существует принципиальное сход-
ство, Сборка этих зарядов одинакова, если острые и тупые по-
роха поменять местами.
Вариант заряда Б-г по сравнению с вариантами группы Г
не представляет ничего принципиально нового.
Проведенный анализ вариантов зарядов Б-ai, б, в отно-
сится, следовательно, и к зарядам вариантов Г-а, б, в, но только
с той разницей, что при устройстве по вариантам Г-а и в недо-
статочная вместимость заряда в гильзу менее вероятна. Разу-
меется, здесь идет речь о меньших зарядах и об остром порохе.
Как в группе Б, так и в группе Г, вариант а является наи-
лучшим, а так как варианты группы Г являются более пер-
спективными из всех рассмотренных, то вариант устройства за-
ряда Г-а необходимо считать лучшим и наиболее целесооб-
разным.
Выбранный в начале этого раздела пример (и,=350, 400,
500, 650 м/сек), таким образом, привел к устройству заряда
по варианту Г-а.
Варианты устройства зарядов группы Д в значительной сте-
пени соответствуют конструкциям, рассмотренным в группе Б,
с той лишь разницей, что в этой группе острые трубчатые по-
роха в специальных зарядах заменены зерненымн. Поэтому
все сказанное о вариантах зарядов группы Б относится также
к зарядам группы Д.
В орудиях малых калибров специальный пакет 1 часто со-
ставляется из зерненого пороха вместо трубчатого, потому что
зерненый порох является более острым и дает меньшее рассеи-
вание.
Варианты конструкций зарядов группы Е стоят уже на гра-
нице между гаубичными и пушечными зарядами. Заряды № 1
и 2 будут давать небольшое рассеивание начальных скоростей.
При применении конструкции заряда Е-а частные пакеты
необходимо изготовлять, если возможно, такой длины, чтобы
их нельзя было совместно зарядить со специальным пакетом 1
или даже 1 и 2. Если такой заряд будет входить в гильзу с
85
трудом, то необходимо перейти к варианту устройства Е-б. Ко-
нечно, этот заряд имеет большой недостаток, так как вряд ля
можно чем-либо воспрепятствовать неправильному совместному
заряжанию переднего пакета с одним или обоими специаль-
ными пакетами. В крайнем случае в этом варианте заряда
можно на оба специальных пакета нанести отчетливо бросаю-
щиеся в глаза клейма и указать в руководстве, что стрельба
комбинацией элементов заряда без клейм с имеющими клейма
ии в коем случае не допускается.
Однако эти мероприятия не могут надежно гарантировать
от ошибок при эксплоатации.
Вариант Ж является типичным для конструкции гаубичного
заряда. Если представить, что частные пакеты разделены еще
на две или три части, то будем иметь нормальную конструкцию
заряда для гаубицы. При этом специальный пакет может со-
стоять как из трубчатого, так и из зерненого пороха, От совре-
менных гаубиц в большинстве случаев требуются такие большие
начальные скорости, что специальные пакеты могут собираться
только из трубчатых порохов. В смысле применения пороха
гаубица, стреляющая такими зарядами, является уже пушкой.
Для таких орудий требуется, чтобы для наименьшего за-
ряда начальная скорость устанавливалась не слишком малой,
потому что при небольшой плотности заряжания даже при при-
менении, острого пороха рассеивание будет очень большим. Диа-
пазон начальных скоростей при данном объеме каморы сгорания
зависит от начальной скорости на наибольшем заряде. Напри-
мер, можно представить себе гаубицу, имеющую диапазон на-
чальных скоростей 200—500 м!сек. Но если требуется увели-
чить максимальную начальную скорость до 600 или 650 м1сек,
то необходимо тогда также повысить и скорость на наименьшем
заряде примерно до 300 м1сек. Было бы ошибкой оставить ее
равной 200 Ml сек. Таким зарядом можно было бы стрелять, но
вследствие большого рассеивания начальных скоростей стрельба
оказалась бы неэффективной.
При стрельбе такими ненормально малыми зарядами, на-
ряду с большим рассеиванием начальных скоростей, в боль-
шинстве случаев можно еще наблюдать изменение среднего
значения начальной скорости по дням испытаний.
Можно, например, получить:
в !-й день — 200+з м{сек,
во 2-й день—2!71э м[сек,
в 3-й день — 2031? м!сек,
в 4-й день — 18б+з° Mice к.
При таком непостоянстве начальных скоростей нельзя ожидать
успеха при стрельбе.
85
4. ДРУГИЕ ВИДЫ СБОРКИ ЗАРЯДОВ
Предыдущий раздел дает представление о том, какие сооб-
ражения должны лежать в основе правильной конструкции
заряда. Из многочисленных, не упомянутых ранее вариантов не-
обходимо выделить еше некоторые, имеющие иногда практиче-
ское значение.
Можно указать на отдельные случаи, при которых перевозка
совместно с боеприпасами специальных пакетов нежелательна,
например, в горах, где каждый килограмм нагрузки имеет су-
щественное значение. В этих случаях стремятся разместить всю
конструкцию единого переменного заряда в гильзе.
Если диапазон начальных скоростей, который должен обес-
печить такой заряд, невелик, то это в большинстве случаев воз-
можно даже на порохе одной марки. Выбранный ранее пример
для горного орудия не подходит, так как, во-первых, оно должно
поражать цели на более коротких дистанциях за высокими
укрытиями (скалами), во-вторых, должно иметь также доста-
точно большую дальность стрельбы. Например, от горного ору-
дия могут требоваться следующие начальные скорости:
180, 240, 320, 420 м/сек.
Большая начальная скорость требует сравнительно большой
каморы сгорания. Если при этой каморе нужно стрелять первым
зарядом с мало-мальски допустимым рассеиванием, то необ-
ходимо подбирать его из острого пороха А, который, естествен-
но, не подойдет для частных пакетов 2—4. Для частного па-
кета 4 подбирают возможно более тупой порох D, чтобы не
превысить допустимого давления пороховых газов. Если же и
частный пакет 3 подобрать из того же самого пороха, то в
большинстве случаев при стрельбе зарядом № 3 порох сгорает
неполностью. Следовательно, частный пакет 3 необходимо под-
бирать из пороха С, который должен быть острее пороха D,
а частный пакет 2 из пороха В, который естественно, должен
быть тупее пороха А, но острее пороха С.
Если этот эксперимент удастся, то все частные пакеты за-
ряда будут состоять из разных порохов, отличающихся друг от
друга убывающей (от заряда № 1 к заряду № 4) остротой.
Может также оказаться, что для частных пакетов 2 и 3 мо-
жет быть применен один и тот же порох. В этом случае заряд
будет состоять только из трех сортов пороха.
В вышеупомянутом случае конструирование заряда можно
представить себе следующим образом. Прежде всего вычерчи-
вают кривые давления для порохов А, В, С, D, которые полу-
чились бы в том случае, если стрелять каждым одним из этих
порохов в отдельности, и выражают дааление р в функции от
веса заряда. При этом получается график р—f(&), изображен-
ный на фиг. 34.
87
При стрельбе порохом А давление пороховых газов очень
быстро переходит за допустимый верхний предел до достиже-
ния веса заряда, необходимого для получения требуемой на-
чальной скорости. Аналогично ведет себя порох типа В. По
сравнению с ними пороха С и D в отдельности при малых за-
рядах дают слишком низкое давление, а при больших требуют
слишком большого веса заряда, следовательно, будут, вероятно,
обладать плохой вместимостью!. Описанным способом подбора
, зарядов достигается следующее.
Первый заряд (точка /) составляется из пороха А. Затем
к нему «подстраивают» порох В. Кривая давления пороховых
Р j Предельно допустимая бмичина давления
Вес заряда и> —*-
Фиг. 34. Кривые давлений в функции от веса
заряда для порохов с различной толщиной го-
рящего свода.
газов проходит теперь соответственно линии b параллельно ли-
нии В, и в точке 2 достигает значения р, соответствующего
заряду № 2. Соответственно продолжают линию с параллельно
С и d параллельно Z). Кривая 1—2—3—4 путем подбора все
более тупого пороха так снижается, что и при заряде № 4 не
достигается верхний предел давления.
К сожалению, эта так называемая «единая» конструкция
переменного заряда на практике почти никогда не приводит
к успеху. Если в виде исключения такая конструкция удается,
то на верхних зарядах получается большое рассеивание, потому
что сгорание острых порохов быстро приводит снаряд в движе-
ние. При этом тупые пороха сгорают в сильно увеличенном
объеме заснарядного пространства и потому неравномерно.
Но в большинстве случаев опыт не удается уже раньше и
даже на порохе для средних зарядов. Даже в том случае, если
порох D выбрать возможно более тупым, давление пороховых
газов все же получается слишком высоким. Поэтому пороха
типов В и С геобходимо делать более тупыми, но при этом
оказывается, что зги пороха (по крайней мере один из них)
при выстреле ггорают неполностью. Если же их сделать на-
столько острыми, чтобы они сгорали на зарядах № 2 или 3,
то давление на заряде № 4 будет слишком высоким.
88
Эта «единая» конструкция заряда, которая на первый взгляд
так изящно выглядит, является баллистически неудовлетвори-
тельной и не может рекомендоваться для практики.
Другой проблемой, которая, правда, касается только сборки,
является устройство малых зарядов в унитарных патронах.
Необходимость в этом возникает, например, для выстрелов
к противотанковым орудиям. Для выполнения своей главной
задачи эти орудия нуждаются в бронебойном снаряде с высо-
кой начальной скоростью и, следовательно, должны иметь
большую камору сгорания.
С другой стороны, противотанковые орудия должны быть в
состоянии поражать и такие ближние цели, как живая сила
и огневые точки противника, для чего требуется осколочная
граната. Если стрелять этой гранатой тем же большим зарядом,
то будут получаться небольшие углы встречи, что может вы-
зывать рнкошеты и отказы в действии взрывателей. Поэтому
для стрельбы осколочной гранатой необходима значительно
меньшая начальная скорость.
Так как в большинстве случаев осколочные гранаты легче
бронебойных, то для них употребляются малые заряды из
острого пороха, например, пластинчатого. Если такой неболь-
шой заряд в картузе поместить в гильзу без всяких приспособ-
лений, то он будет иметь возможность перемещаться внутри
гильзы. При этом картузная ткань будет перетираться, и на-
дежное воспламенение заряда от капсюльной втулки не будет
обеспечено.
Различные способы крепления заряда, которые можно при-
менить для устранения этого недостатка, представлены на
фиг. 35. -Вариант а является одним из возможных решений,
При этом запоясная часть гранаты значительно удлиняется,
благодаря чему заряд лежит прочно. Достоинство этого спо-
соба, во-первых, в том, что уменьшается объем каморы сгора-
ния, вследствие чего уменьшается рассеивание начальных ско-
ростей; во-вторых, в том, что такая граната может вместить
большой заряд взрывчатого вещества, чем достигается увели-
чение эффективности ее. Недостатком этого варианта является
то, что подобный снаряд вследствие своей неблагоприятной
внешнебаллистнческой формы недостаточно устойчив в полете,
и такое решение вопроса оказывается мало приемлемым,
В вариантах Ь и с применяется нормальный снаряд. В слу-
чае b заряд удерживается в свободном объеме гильзы посред-
ством введения картонного креста, благодаря чему заряд не
может перемешаться. Однако при такой конструкции в стволе
после выстрела легко могут остаться куски картона. Если они
не будут замечены орудийным расчетом, что при ведении бег-
лого огня часто может случиться, то создастся опасность за-
клинения остатками картона очередного снаряда при заряжа-
нии или при выстреле, вследствие чего возможны задержки
при заряжании или разрыв снаряда в стволе.
По третьему варианту с в картуз с порохом вводится одним
концом пороховая трубка, и картуз прочно завязывается во-
круг этой трубки. Другим концом трубка упирается в дно сна-
ряда и таким образом препятствует перемещению заряда
вперед.
Эта пороховая опорная трубка должна быть, во-первых, до-
статочно механически прочной, чтобы выдерживать действую-
щую на нее нагрузку, во-вторых, толщина ее не должна быть
слишком большой, в противном случае она не будет полностью
сгорать при выстреле.
Эти трубки целесообразно изготовлять из возможно более
высококалорийного пороха, для того чтобы можно было делать
их более толстостенными.
Для получения необходимого сопротивления против изгиба
трубка должна иметь довольно широкий канал. При этом необ-
ходимо обращать внимание на то, чтобы пластинчатый порох
не мог высыпаться из картуза через канал трубки. Этого мож-
но достигнуть посредством завязки или заклейки трубки, или
при помощи применения «крестообразной трубки» (см. фиг. 35,d),
которая будет иметь особенно большую прочность.
В качестве последнего варианта можно представить еще
способ, заключающийся в приклеивании малого картуза с по-
рохом к внутренней поверхности гильзы. Однако приклеивание
сложно и требует много времени, ссобенно для гильз к орудиям
малых калибров. При этом существует также опасность, что
покрытая клеем капсюльная втулка будет давать отказы, или
что заряд при длительной транспортировке будет отклеиваться.
Кроме того, при выстреле в большинстве случаев проклеен-
ная ткань картуза не сгорает полностью. Остатки ее загрязняют
гильзу и затрудняют процесс обновления стальных гильз.
ВО
5. ФОРМА ПОВЕРХНОСТИ ПОРОХА; ВЫБОР СОРТА ПОРОХА
В разделе 3 главы III шла речь только в обших чертах о
трубчатых и зерненых порохах. При этом считалось что порох
тем тупее, т. е. дает при одинаковых условиях одинаковую
начальную скорость при более низком давлении пороховых
газов, чем больше у него толщина горящего свода. Между тем
такого простого соотношения не существует. Имеются еще и
другие факторы, которые оказывают влияние на давление поро-
ховых газов. Сюда относится в случае трубчатого пороха в
первую очередь диаметр канала.
Если при правильной толщине горящего свода выбрать
слишком малый канал, то часто получается очень высокое
давление пороховых газов. Это явление можно объяснить при-
мерно следующим образом *. Пороховые газы, которые обра-
зуются в начале горения внутри трубок, не могут достаточно
быстро истекать через узкие каналы, поэтому внутри их соз-
дается повышенное давление, приводящее к разрушению поро-
ховых трубок, При этом увеличивается поверхность заряда и
вместе с тем повышается скорость сгорания пороха, что и при-
водит к повышенному давлению пороховых газов. Так как это
разрушение пороховых трубок происходит неправильно, то оно
может также увеличивать и рассеивание начальных скоростей.
Опыт показывает, что для получения требуемого давления
пороховых газов и хороших показателей по рассеиванию и вме-
стимости заряда необходимо, чтобы величина канала и толщина
горящего свода пороховых трубок находились в определенном
соотношении.
Если обозначить внешний радиус трубки через 7?, а внутрен-
ний радиус канала трубки через г, то должно быть выдержано
следующее соотношение:
г| . (1)
При этом небольшие отклонения от него не имеют значения.
Это соотношение можно представить и в таком виде:
D=2,5d,
если через D и d обозначить внешний и внутренний диаметры
трубки.
Формула становится удобнее, если ввести в нее толщину
горящего свода 2е0 и диаметр канала трубки d.
1 Объяснение этого явления дано проф. М, Е. Серебряковым в его ра-
боте «Физический закон горения во внутренней баллистике®, Оборонгиз,
1940. Прим, ред.
91
Так как 2е0=/?—г и d=2r, то, подставляя эти значения в
выражение (1), после простых преобразований получим
= (2)
или
^=—(^<4 <з>
т. е. диаметр канала пороховых трубок должен составлять '/,
толщины горящего свода. Следовательно, для толщины горя-
щего свода, например, 1 мм необходимо выбрать диаметр ка-
нала трубки 1,3 мм. Порох в этом случае должен иметь раз-
меры (3,3/1,3). Для толщины горящего свода 3 мм диаметр
канала трубки должен составлять 4 мм, так что порох будет
иметь размеры (10/4).
Если сделать каналы трубок более широкими, т. е.
rf>4/3(2e0), то для баллистики это вреда не принесет, так как
в этом случае пороховые газы могут свободнее истекать из
трубок. Но предел здесь в большинстве случаев устанавливает-
ся вместимостью заряда. Чем больше диаметр канала, тем
больше «воздуха» будет в зарядной каморе. Пороха становится
все меньше и поэтому для всего заряда может нехватить места
в гильзе.
В современных орудиях большой мощности можно даже
обнаружить, что заряд из трубчатого пороха, каналы которого
были рассчитаны по формуле (3), не вмещается в камору.
В этом случае необходимо осторожно испытать, насколько еще
можно уменьшить диаметр канала трубок без повышения дав-
ления пороховых газов, без выскоков давления и большого рас-
сеивания.
В некоторых случаях при этом можно перейти в первом
примере от размеров (3,3/1,3) к размерам (3/1) и во втором
примере — от (10/4) к (9/3). Если же уменьшить размеры
пороховых трубок примерно до (2,5/0,5) и соответственно до
(7/1), то, как показывает опыт, удовлетворительных результа-
тов достигнуто не будет.
В некоторых случаях, особенно при применении нитроцеллю-
лозных трубчатых порохов, слишком узкие каналы трубок часто
способствуют появлению дульного пламени. Поэтому при уста-
навливании размеров пороховых элементов этот фактор также
необходимо принимать во внимание.
Иногда выбор широких каналов может специально рекомен-
доваться. Это относится, например, к стрельбе уменьшенными
зарядами, которые должны состоять из трубчатого пороха и
обеспечивать приемлемое рассеивание.
Если пучок пороховых трубок с каналами, рассчитанными
по формуле (3) и размерами, равными, например, (5/2), за-
92
полняет гильзу только частично и лежит в ней неплотно (что
может приводить к осечкам, задержкам воспламенения и к по-
вреждению заряда при транспортировке), то изготовляют труб-
ки размерами, например (8/5), чтобы заряд хорошо заполнил
гильзу и прочно в ней держался.
Расчет больших каналов несколько затруднителен, так как
при их увеличении не только возрастает вес отдельной трубки,
но, уменьшается и количество трубок.
Оба эти противоположных эффекта в известных границах
могут так компенсироваться, что увеличение или уменьшение
каналов никакого существенного влияния на вместимость за-
ряда не оказывает. Это имеет место в особенности в области
сравнительно узких каналов.
Если верно предположение, что выскоки в давлении проис-
ходят от задержки истечения пороховых газов из узких и длин-
ных каналов, тогда можно считать, что это зло будет меньшим,
и вообще давление пороховых газов станет ниже, если все
трубки разрезать пополам или на три части, так что заряд бу-
дет составлен вместо одного пучка из двух или трех коротких
пучков, поставленных один на другой.
При испытании зарядов подобного устройства стрельбой из
различных типов орудий оказывается, что фактически давление
пороховых газов у зарядов, составленных из трубок, разделен-
ных на несколько отдельных пучков, получается иногда ниже,
а иногда выше. Но в большинстве случаев давление остается
в общем таким же, каким оно было и при неразрезанных труб-
ках.
Это противоречие может быть объяснено следующим обра-
зом: понижение давления получается в случае, если истечение
газов фактически улучшается; повышение давления объясняется
увеличением общей поверхности пороха и повышением началь-
ной скорости сгорания его; оба влияния могут компенсиро-
ваться.
При слишком высоких давлениях пороховых газов можно
все же рекомендовать попытаться достигнуть понижения давле-
ния пороховых газов посредством деления трубок на части.
Однако рассчитывать при этом на успех можно только в ред-
ких случаях.
При сборке зарядов из разрезанных пороховых трубок не-
обходимо обращать внимание на то, чтобы все обрезанные
концы трубок были обращены в одну сторону и именно в про-
тивоположную от воспламенителя и капсюльной втулки. В про-
тивном случае полученные при ручной резке зазубрины и острые
углы могут вызвать ускоренное горение заряда и вследствие
этого повышенное давление и большое рассеивание начальных
скоростей.
93
Сама резка должна производиться с осторожностью, так как
порох из-за местного перегрева от трения ножа при наличии
случайных включений может воспламениться.
Следовательно, место работы необходимо оборудовать го-
товыми противопожарными средствами. Необходимо также по-
стоянно удалять отходы и иметь на месте резки возможно
меньше пороха.
Подобно влиянию изменения каналов и толщины свода труб-
чатых порохов на величину давления у пластинчатых порохов
аналогичное влияние оказывает изменение объема пластинок
при неизменной толщине их. Причина этого также очевидна:
с увеличением длины ребер пластинок общая поверхность за-
ряда уменьшается и, следовательно, давление понижается.
Это можно пояснить на следующем примере. Допустим, что
опытная партия пластинчатого пороха Bl. Р. (3X3X0,8) пока-
зала слишком высокое давление пороховых газов. Если уве-
личить толщину горящего свода до 1 мм, т. е. размеры пороха
до (3X3X1), то на наибольшем заряде получается давление
требуемое, но на наименьшем заряде порох сгорает не пол-
ностью, так как толщина свода 1 мм слишком велика. В этом
случае часто можно достигнуть цели, если, не изменяя тол-
щины горящего свода пластинок, увеличить длину и ширину их,
т. е. перейти, например, к размерам (6X6X0,8).
Если оставить неизменной толщину горящего свода и изме-
нить длину ребер, то хотя давление в большинстве случаев
также изменяется, но вес заряда изменится незначительно. Это
обстоятельство имеет для практики особое значение, так как
позволяет обеспечивать «постоянный» вес заряда при приме-
нении зерненых порохов. Например, для заряда № 3 к гаубице
при оо=300 м)сек и р1в=!000 ат, всегда вес заряда из опре-
деленного пороха Bl. Р. (X. X. У.) равен 400 г, безразлично,
от какой бы партии порох не был взят.
Напротив, пороховому заводу предписывается, чтобы каж-
дая новая партия пороха марки Bl. Р. (X. X. У.) при весе заряда
400 г обеспечивала заданную баллистику. Это условие заводом
может быть соблюдено. Если при заводской стрельбе будет
обнаружено, что изготовленный образец пороха дает требуемую
начальную скорость при повышенном давлении, то можно по-
средством изменения размера ребер понизить давление до уста-
новленной величины. Если при этом вес заряда не будет со-
ответствовать заданному, то необходимо изменить размеры
ребер и толщину пластинок.
В крайнем случае удовлетворение всем требуемым условиям
достигается посредством смешения с другой партией пороха
или незначительным изменением химического состава пороха.
Постоянство веса заряда имеет то большое преимущество,
что каждую новую партию пороха можно отстреливать только
из одного типа орудия.
94
Зерненые пороха, называемые также «универсальными»,
применяются для стрельбы в большинстве типов гаубиц. Пусть,
например, упомянутый выше порох марки Bl. Р. (X. X. У.) при
весе заряда № 3 400 г, в гаубице А дает, оо=300 м(сек при
р1О=1000 ат\ в гаубице Б на заряде № 4 при весе 500 г —
1>о=350 м(сек при 1200 аг и в гаубице В на заряде № 6
при том же весе —450 м/сек при р1в=2000 ат и т. д. Если
новую партию пороха отстрелять только из гаубицы А, то она
даст требуемые результаты и при стрельбе из гаубиц Б и В.
Таким образом постоянство веса заряда обеспечивает выигрыш
во времени и экономию в боеприпасах.
Однако для вновь разрабатываемых пороховых составов
иногда может быть отклонение от этого правила, вполне дока-
занного практикой. Может случиться, что два пороха, различ-
ные по химическому составу, при стрельбе из орудия А будут
точно обеспечивать заданные va и pw, а при стрельбе из ору-
дия Б хотя и дадут одинаковые начальные скорости, но при
различных давлениях пороховых газов. При разработке новых
типов пороха это необходимо принимать во внимание.
Для того чтобы сделать возможной взаимозаменяемость зер-
неных порохов для различных орудий, необходимо ограничиться
только немногими размерами пороховых элементов.
В немецкой армии применялись только три сорта зерненых
нитроглицериновых порохов, а именно;
Ngi. Bl. Р. —12,5- (4-4-1),
Ngl.Bl. Р. —12,5—(10-10-1,5),
Ngl Rg.P.—11,5—(1-9-15/4).
Необходимо отметить, что посредством выбора подходящего
основного заряда из этих порохов можно подобрать все требуе-
мые заряды.
Если бы для определенной гаубицы подходил порох еще
какой-либо другой марки, например, Bl. Р.— 12,5—(4-4 -1,5),
то, во-первых, он был бы применим только для данного орудия,
а во-вторых, его легко было бы перепутать с порохом марки
Bl. Р.— 12,5—(4-4 - 1).
Таким образом постоянство веса заряда имеет и то большое
достоинство, что на складах боеприпасов могут создаваться за-
пасы зерненых порохов, из которых в случае необходимости
можно изготовлять заряды для гаубиц различных типов, что
особенно важно во время войны.
К сожалению, принцип постоянства веса заряда для пушек
неприменим или применим только в очень ограниченном мас-
штабе. Вообще для пушек требуются трубчатые пороха, длина
которых определяется длиной каморы заряжания. Так как дли-
на каморы у различных типов орудий вряд ли может быть оди-
наковой, то это" препятствует взаимозаменяемости трубчатых
порохов. :
95
Для достижения определенной баллистики требуется, чтобы
трубки пороха имели совершенно определенную толщину го-
рящего свода, а для обеспечения вместимости заряда —опре-
деленную ширину каналов.
Таким образом для каждого типа пушек требуются точные,
согласованные с каморой размеры трубок. Поэтому взаимозаме-
няемость трубчатых порохов если иногда и возможна для двух
орудий, то только как исключение. Вместе с этим исключается
и постоянство веса заряда. Так как в этом случае порох должен
применяться только в одном орудии, то каждая новая партия
пороха принимается именно в этом орудии, причем непосред-
ственно устанавливается и вес заряда. Для производства — это
облегчение и вместе с тем ускорение, тем более, что безупреч-
ная мешка отдельных партий трубчатого пороха далеко не так
легко выполнима, как для зерненого пороха.
Среднее положение между трубчатым и зерненым порохом
занимает ленточный порох. Длина ребер играет здесь меньшую
роль, чем у пластинчатого, но, с другой стороны, обгорание ре-
бер способствует уменьшению общей поверхности порохового
заряда в противоположность трубчатому пороху, при котором
ока практически остается постоянной. В большинстве случаев
это сказывается в том, что рассеивание начальных скоростей
больше по сравнению с трубчатыми порохами. С другой же
стороны, луч огня от воспламенителя может легче проникать
сквозь пучки ленточного пороха, чем через заряд зерненого
пороха, и вследствие этого при ленточном порохе можно по-
лучить меньшее рассеивание начальных скоростей, ч!ем при
зер неком.
Ленточные пороха в общем изготовляются легче, чем труб-
чатые (не требуют применения прессов). Однако они имеют
склонность, особенно нитроцеллюлозные пороха, в процессе
сушки искривляться и скручиваться, благодаря чему их сборка
в заряды затрудняется. Если ленточный порох изготовлен тща-
-тельно, то он может все же обеспечить лучшую вместимость
зарядов, чем трубчатый.
Так как ленточные пороха имеют много и достоинств и не-
достатков, то мнения о них разделились. В то время как во
-Франции и некоторых других странах применяются главным об-
разом ленточные пороха, в Германии они находили очень огра-
ниченное применение вследствие повышенного рассеивания на-
чальных скоростей.
• Из всего сказанного следует, что выбор сорта пороха для
вновь разрабатываемых конструкций зарядов совсем не так
прост. Кроме того, известные в настоящее время методы рас-
чета зарядов дают возможность надежно определить только
толщину горящего- свода того пороха, который нужно приме-
нить. Но они ничего не говорит о форме поверхности пороха.
Часто бывает ясно, какой сорт пороха требуется, но только с
96
помощью большого опыта возможно выбрать оптимальный. Вы-
бор должен производиться между порохами различных соста-
вов и формы поверхности.
Принципиально, для того чтобы сохранить живучесть ствола,
необходимо применять порох с возможно меньшей калорий-
ностью. Иногда же тактические требования обусловливают не-
обходимость небольшой каморы заряжания, например, в тан-
ковых пушках или для уменьшения нагрузки — в горных ору-
диях. В этих случаях обстоятельства заставляют применять
высококалорийные пороха.
В качестве верхнего предела калорийности применяемых
для пушек порохов принимается 950 кал1кг. При применении
порохов с большей калорийностью получается не только недо-
пустимо малая продолжительность жизни ствола, но часто так-
же не поддающиеся учету баллистические ненормальности,
например, выскоки в давлении пороховых газов.
Для гаубиц в качестве верхнего предела калорийности по-
роха можно принять 1050 кал!кг, причем повышение калорий-
ности даже до 1250 нал! кг не оказывает такого вредного влия-
ния, как у пушек.
В исключительных случаях применение такого рода пороха
является даже необходимостью, например, если орудие имеет
большую камору сгорания и недостаточную обтюрацию поро-
ховых газов, как у минометов.
Необходимость вынуаденного использования высококалорий-
ных порохов является всегда., доказательством того, что расче-
ты внутренней баллистики не всегда безупречны. Сюда отно-
сятся прежде всего очень малые, а следовательно, перегру-
женные каморы заряжания и несовершенная или недостаточная
обтюрация.
Для пушечных зарядов всегда стремятся применять труб-
чатые пороха, которые по сравнению с ленточными обеспечи-
вают меньшее рассеивание начальных скоростей. Поэтому лен-
точные пороха могут рекомендоваться только в исключительных
случаях, например, в случае если для легких снарядов и малых
калибров приходится делать очень тонкостенные пороховые
трубки.
Такие тонкостенные трубчатые пороха, например, R. Р.
(250-1,3/0,5) можно изготовлять только с очень большим тру-
дом и производительность пороховых прессов при этом сильно
понижается.
Так как рассеивание при стрельбе этим порохом будет
незначительно лучше, чем при соответствующем ленточном
порохе (вследствие узких каналов), то в этом случае при-
ходится согласиться на применение ленточного пороха Str. Р.
(250 • 4 • 0,4).
Ширина пороховых лент в общем должна быть равна де-
сятикратной толщине их.
Артиллерийские пл рока и зарады
97
Гаубицы почти без исключения требуют для наименьших
или по крайней мере для основных зарядов очень тонкосводных
пластинчатых или дисковых порохов. Частные пакеты образу-
ются из пластинчатого пороха с толщиной горящего свода,
устанавливаемой в зависимости от калибра орудия.
Раньше уже было сказано, что для получения наибольших на-
чальных скоростей при стрельбе из гаубиц почти всегда необходи-
мо применять специальные пакеты, причем с точки зрения при-
менения пороха гаубицы в этом случае приближаются к пушкам.
Для орудий малых калибров специальные пакеты еще мо-
гут иногда изготовляться из толстосводного пластинчатого или
кольцевого пороха. Чаще же всего рекомендуется трубчатый
или в исключительных случаях ленточный порох. Решающим
фактором во всех случаях является меньшее рассеивание на-
чальных скоростей.
Выбор сорта пороха, кажущийся на первый взгляд очень
простым, всегда ставит инженера-пороховика перед новыми и
трудными задачами, которые никогда не решаются по готовой
схеме.
6. ОПТИМАЛЬНАЯ ТОЛЩИНА ГОРЯЩЕГО СВОДА
Принято считать, что порох будет тем тупее, т. е. опреде-
ленная начальная скорость достигается при тем меньшем дав-
лении, чем больше при прочих равных условиях толщина его
горящего свода.
Если, например, при стрельбе из о^дня не была достигнута
требуемая начальная скорость, потому что дааление пороховых
газов было слишком велико, то для того, чтобы его понизить,
необходимо перейти к более толстосводному пороху. При этом
иногда оказывается, что при той же начальной скорости дав-
ление пороховых газов получается еще выше. Из-за отсутствия
объяснения этому явлению иногда обвиняли пороховые заводы
в изготовлении плохого пороха. Однако это явление имеет дру-
гие причины; его можно объяснить следующим образом.
Пусть определенное орудие имеет рабочее давление 2500 аг.
Для этого орудия можно изготовить трубчатый порох (или лен-
точный) одной длины, но с постепенно возрастающей толщиной
горящего свода, например, 1 мм, 2 мм, 3 мм и т. д. до 7 мм.
Отстреляем каждый из этих порохов с определением той началь-
ной скорости, которая соответствует давлению 2500 ат, проще
всего двумя сериями по три выстрела в каждой. Среднее дав-
ление из двух серий выстрелов может быть один раз несколько
выше, другой раз ниже 2500 аг. Интерполяцией определим гу
начальную скорость, которая соответствует точно давлению
2500 аг. Например, для пороха с толщиной горящего свода 1 мм
•1=3,0 кг; г'^-бЮ м/сек; /\--2450 ат;
•s=3,2 кг; т/, = 630 м/сек; р.==2550 ат.
Отсюда следует, что при ш = 3,1 кг vt = Q2Q м>сек, р = 2500 ат.
98
Таким же образом определим начальные скорости и веса
зарядов, соответствующие давлению 2500 ат для порохов и с
другими толщинами горящего свода. При этом получатся при-
мерно следующие данные;
Таблица 6
Толщина горящего свода пороха 2е0 мм При р1о=2500 ат
vq, м/сек Ч). KZ
1 620 3,10
2 685 3,64
3 710 4,10
4 701 4,48
5 695 4,84
б 692 5,08
7 690 5,28
Эти значения нанесены на график в виде кривых о(1=/:1(2е(,)
и w = f2(2e0) (фиг. 36).
Фиг. 36. Оптимум толщины горящего свода.
Из этих
щего свода
данных видно, что с увеличением толщины роря-
начальная скорость возрастает не непрерывно, как
7*
99
это принималось раньше. При толщине свода 2е0=3 мм она
достигает максимума, а затем падает вначале быстро и затем
медленнее. При толщине свода 2е0=7 мм порох сгорает уже
не полностью. Наоборот, вес заряда непрерывно возрастает й не
имеет никакого максимума.
Максимальная начальная скорость получается при толщине
горящего свода пороха 2е0=3 мм. Если перейти на толщину
свода 4 мм, то начальная скорость 710 м/сек будет достигнута,
невидимому, при давлении 2580 ат (так как при давлении
2500 ат получилось только 701 м/сек), т. е. порох, несмотря на
увеличенную толщину горящего свода, является как бы более
острым. Это приводит далее к тому, что вес заряда становится
все больше и поэтому неблагоприятнее для вместимости. Сле-
довательно, наиболее целесообразна толщина горящего свода
3 мм, так как она дает максимальную начальную скорость при
относительно наименьшем весе заряда. Поэтому эту величину
называют оптимальной толщиной горящего свода.
Для получения наибольшей работоспособности каждого вновь
отрабатываемого заряда необходимо устанавливать этот опти-
мум. Но в каждом отдельном случае необходимо убедиться в
том, что этот оптимум не превышен. '
Если бы, например, для упомянутого выше орудия требова-
лось получить ов=700 м/сек, при р1о = 2500 ат, то этого можно
было бы вполне достигнуть при толщине горящего свода 2е0=
= 4 мм, Однако было бы большой ошибкой удовлетвориться
этим, так как из графика видно, что та же работоспособность
может быть достигнута и при толщине горящего свода 2е0=
=2,5 мм. В первом случае (2е»=4 льи) вес заряда будет 4,5 кг,
а во втором (2с0=2,5 мм) только 3,9 кг.
Если удовлетвориться первым результатом (2е0=4 juju), т»
расход при каждом выстреле 0,6 кг пороха будет не только
бесполезен, но даже вреден, так как:
а) напрасно расходуется сырье;
б) перегружается производство и транспорт;
в) понижается живучесть стволов орудия;
г) увеличивается дымность или пламенность выстрела.
Из анализа кривых =/г(2е0) и ы=/2('2е0) следует, что
из данного орудия (р1О=25ОО ат) никаким изменением толщины
горящего свода пороха нельзя получить более 710 м/сек.
Однако возникает вопрос, нельзя ли эту величину начальной
скорости повысить, применяя пороха с более высокой калорий-
ностью. Если провести такой опыт, то можно обнаружить только
сдвиг обеих кривых вправо.
Для того чтобы на порохе с большей калорийностью достиг-
нуть той же начальной скорости при том же давлении, необ-
ходимо увеличить толщину горящего свода пороха и уменьшить
вес заряда.
100
Из графика (фиг. 36) следует, что начальной скорости 0,=
= 685 м/сек соответствуют вес заряда 3,64 кг и толщина горя-
щего свода 2 мм. На порохе более высокой калорийности эта
же начальная скорость будет достигнута при весе заряда при-
мерно 3 кг и прн толщине свода 3 лис.
Точка, соответствующая начальной скорости на верхней кри-
вой о0=Д(2е0), передвинется вправо (на ординату 2₽О=3 яле),
а точка, соответствующая весу заряда на нижней кривой <и =
=/2(2^0), передвинется вправо и, кроме того, вниз.
Таким образом при переходе к пороху с повышенной кало-
рийностью обе кривые передвигаются, как было сказано, впра-
во, причем нижняя кривая ^=^(2е0) смещается больше, чем
верхняя.
Теперь важно знать, что происходит при этом с оптимумом
толщины горящего свода. В каждом случае он также передви-
гается вправо, но никогда, и это является решающим, не пере-
двигается значительно вверх. Часто оптимум передвигается даже
вниз или же остается без изменения.
Для приведенного примера это означает, что в зависимости
от типа орудия при применении пороха повышенной калорий-
ности возможно получить 700 или 710 м/сек, в отдельных слу-
чаях 720 или 730 м/сек, но не больше. Однако и это повышение
начальной скорости является только кажущимся, так как чем
выше калорийность пороха, тем быстрее с увеличением коли-
чества произведенных выстрелов падает начальная скорость.
Ствол, имевший вначале о0 = 7Ю м/сек, стрельба из которого
производилась низкокалорийным порохом, будет очень скоро
иметь начальную скорость более высокую, чем однотипный
ствол, имевший вначале оо = 730 м/сек, стрельба из которого
производилась более высококалорийным порохом.
Характер кривых оо=Д(2<?0) и о> = Д(2ео) (см. фиг. 36) прин-
ципиально одинаков для всех орудий — пушек и гаубиц. Кривые
ов=Д(2ео) могут отличаться друг от друга только крутизной,
т. е. в области оптимума кривые могут иметь более острую,
иногда даже очень острую или более тупую вершину.
Иногда в области, соответствующей оптимуму, кривая может
быть настолько пологой, что для нескольких толщин горящего
свода получается практически одинаковая начальная скорость.
В этом случае этот участок кривой является областью, при до-
стижении которой принято говорить, что толщина горящего
свода пороха «больше не тянет». Если, наоборот, толщина го-
рящего свода пороха «больше не тянет», то мы находимся
вблизи оптимума. В этом случае необходимо выбирать возмож-
но меньшую толщину свода, для того чтобы получить наимень-
ший вес заряда.
Кривые могут незначительно сдвигаться и под влиянием дру-
гих факторов, а именно под влиянием температуры. Если влия-
ние температуры на давление пороховых газов у пороха типа А
101
меньше, чем у пороха типа Б другого состава, то за основу для
пороха А принимают не 2500 ат, а примерно 2600 ат,
производят отстрел и вычерчивают кривые. Оптимум в этом
случае передвигается соответственно несколько выше. Однако
практика показывает, что такой случай встречается очень редко.
Таким образом, если дело идет о том, чтобы из орудия по-
лучить возможно большую начальную скорость, то необходимо
принимать ’ -
оптимума
свода.
Фиг. 37. Определение
толщины горящего
во внимание вышеуказанные соображения.
Объяснение явления оптиму-
ма может быть получено из рас-
смотрения кривых давления по-
роховых газов. На фиг. 37 изо-
бражены три кривые, а именно:
A BCD — кривая для тонко-
сводного пороха X, толщина го-
рящего свода которого менее
оптимальной.
ACFG — кривая, соответствую-
щая пороху У, который имеет
оптимальную толщину горящего
свода.
AfIJK — кривая, соответствующая толстосводному пороху Z,
толщина свода которого более оптимальной.
Площади, ограниченные кривыми, определяющие величину
начальной скорости, соответственно составляются
для пороха X из: АСОСААВСА,
для пороха Y из: АСОЕА + CFGDC.
Так как CFGDC > АВСА, то
Точно так же
для пороха Y-. AHGEA+AFHA,
для пороха Z-. AHGEA-\-HJKGH.
Так как АрНА> HJKGH, то
Ч, >
Вследствие этого
«ж < ^ >
т. е. толщина свода у пороха У является оптимальной.
ПЛОТНОСТЬ ЗАРЯЖАНИЯ
Под плотностью заряжания д понимают отношение веса
заряда <о, измеренного в килограммах, к объему каморы сго-
рания w0, измеренному в литрах. Следовательно,
<1> .
д = — кг/л.
Wo
7.
102
Эта величина играет во внутренней баллистике важную роль.
Уже упоминалось, что при стрельбе малыми зарядами из ору-
дий, имеющих большие каморы сгорания, получается большое
рассеивание начальных скоростей, потому что подъем давления
в начальный момент происходит очень медленно и при этом
порох сгорает неравномерно.
Если плотность заряжания становится слишком большой,
то наступает обратное явление. В этом случае давление подни-
мается очень быстро, и большая часть пороха сгорает, раньше
чем снаряд придет в движение. При этом получается не только
большое рассеивание начальных скоростей, но также выскоки
в давлениях, объяснение которых было дано в разд. 4 главы I.
Следовательно, надлежащая плотность заряжания должна на-
ходиться где-то посредине.
В качестве наивыгоднейшей величины плотности заряжания
раньше принималось значение Д=0,6. Однако опыт последних
лет показал, что эта величина приемлема только для порохов
с калорийностью 950 кал!кг. Для других порохов плотность за-
ряжания обратно пропорциональна калорийности Q, т. е.
950:р = Д :0,6
гли
;aq=570|.
Следовательно,
для Q = 125fl кал[кг А = 0,46,
для Q = 820 кал/кг Д = 0,70.
Эти величины являются только приближенными отправными
данными и не имеют определенного значения. В одном орудии
величина плотности заряжания Д=0,71 может быть приемле-
мой, а в другом она может оказаться неприемлемой. Значи-
тельное превышение плотности заряжания, например, выше 0,75
или 0,80 для пороха, имеющего калорийность 820 кал/кг, уже
рискованно.
Последствия слишком высокой плотности заряжания в боль-
шинстве случаев при испытаниях не замечаются; все кажется
в порядке. Однако при массовых стрельбах или даже уже в
войсках неожиданно могут появиться выскоки в давлениях,
большое рассеивание или разрывы стволов.
Превышение плотности заряжания допускается только в
малокалиберном пехотном оружии, например, в винтовке. Здесь
сгорание пороха происходит так быстро, что, грубо выражаясь,
каждый выстрел и без того является как бы выскоком в давле-
нии. Фактически при -стрельбе из винтовок разброс давлений
получается часто больше, чем у хороших с точки зрения бал-
листики орудий.
Другое исключение из формулы Д(? = 570 дают заряды ма-
лого веса из острых порохов, при стрельбе из гаубиц, имеющих
юз
большие каморы сгорания. Уже было указано, что малые за-
ряды дают в большинстве случаев большое рассеивание началь-
ных скоростей. Выскоки давлений пороховых газов при этом,
естественно, не представляют опасности. Плотность заряжания
в таких случаях часто доходит до 0,08.
Если уменьшать объем зарядной каморы, то рассеивание
начальных скоростей сперва падает, а затем постепенно снова
возрастает.
Лучшие результаты получаются при плотностях заряжания
более низких, чем те, которые соответствуют формуле, а именно
примерно при 0,2 или 0,3.
Из формулы z\Q = 570 следуют еще и другие важные вы-
воды. Как известно, для получения одинаковой работоспособ-
ности заряд должен быть тем больше, чем ниже калорийность
применяемого пороха. По энергетическому принципу прини-
мают— и практика это фактически подтверждает — что необ-
ходимый вес заряда должен быть примерно обратно пропор-
ционален калорийности пороха.
Если обозначить порох низкой калорийности индексом 1,
а высококалорийный порох индексом 2, то приближенно будем
иметь
<UiQi = <o3Qa. (I)
Кроме того, известно, что
iiQ1=AaQ2( = 570)
или
f (2)
1*1 ЙКз
Из (I) и (2) следует:
т. е. стрелять ли порохом более высокой или низкой калорий-
ности, объем каморы сгорания должен быть всегда одинаковым,
если заряд удовлетворяет формуле
Л<2 = 570.
При низкокалорийных порохах применяют большие заряды,
при этом соответственно повышается допустимая платность за-
ряжания.
Против этого правила о предельно допустимой плотности за-
ряжания приводится следующее соображение. Если взять пуш-
ку, дающую большое рассеивание начальных скоростей, и по-
степенно увеличивать вес заряда, а следонательно, и плотность
заряжания, то фактически рассеивание начальных скоростей бу-
дет уменьшаться. Но при этом увеличивается не только плот-
ность заряжания, но и давление пороховых газов. Повышенное
же давление всегда улучшает сгорание пороха, вследствие чего
104
и понижается рассеивание начальных скоростей. В данном слу-
чае следовало бы подобрать заряды так, чтобы при увеличении
веса нх давление пороховых газов оставалось постоянным; при
.этом получилось бы по меньшей мере не лучшее рассеивание.
Но эти опыты рискованны вследствие опасности выскоков дав-
ления и в связи с этим возможности повреждения или разрыва
ствола.
На практике часты случаи, когда необходимо нагружать ору-
дие повышенным давлением пороховых газов, например, при
приемке стволов, снарядов, гильз.
Как быть в этом случае? Простейшим способом является на-
гревание пороха до +35° С, так как при этом давление порохо-
вых газов повышается, но плотность заряжания не изменяется.
Если этого оказывается недостаточно, то можно еще прибегнуть
к увеличению воспламенителя, так как при этом тоже повы-
шается давление пороховых газов, но плотность заряжания
практически остается без изменения (см. главу Ill, разд. 2,
фиг. 13).
Следует избегать достижения высоких давлений пороховых
газов посредством увеличения веса главного заряда.
Здесь уместно объяснить некоторые понятия, связанные с
давлением пороховых газов.
Прежде всего упомянем о «расчетном» давлении {р*), кото-
рое принимается за основу прн конструировании ствола. Это
давление не может быть превышено без опасности поврежде-
ния ствола. .
Для инженера-пороховика важно другое значение давления
пороховых газов, которое должно быть несколько ниже р» и
которое при совпадении неблагоприятных обстоятельств (высо-
кая температура пороха, тяжелый снаряд) нежелательно пре-
вышать. Это «особое» давление—ро. При высоких давлениях
пороховых газов в общем принимают р*—рв=100 ат.
Этот запас давления необходим, так как при массовом про-
изводстве допуски могут складываться в сторону повышения
давления, вследствие чего иногда возможно превышение «осо-
бого» давления ра-
Давление пороховых газов, при котором орудие стреляет
нормальным зарядом при температуре пороха +10° С, назы-
вается «рабочим» давлением (р₽).
Нормальный заряд дает при температуре пороха ,+ 35° С в
большинстве случаев «особое» давление р&.
Давления при температуре пороха +10° С обозначают так-
же через р10, а прн температуре [+35° С — через pS5.
8. ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ
Для каждого отрабатываемого заряда, как видно из ска-
занного выше, необходимо не только устанавливать, достигается
ли при ;+:10Р С требуемая начальная скорость при заданном
105
давлении, но также определять, не превышается ли при темпе-
ратуре пороха +35° С величина «особого» давления ра.
Вообще каждый вновь отрабатываемый заряд должен под-
вергаться «температурному отстрелу», т. е. испытаниям стрель-
бой прн низкой (—35°), нормальной ( + 10°), повышенной
(+35°) и по возможности при промежуточных температурах.
При этом, наряду с общим поведением пороха (например,
не должно наступать хрупкости при охлаждении, размягчения
при нагревании), очень важно установить изменение давления
пороховых газов. Необходимо также установить, как изменяется
начальная скорость. Это должно быть известно войскам, так как
вместе с начальной скоростью изменяется и дальность стрельбы.
По этой причине при определении величины угла возвышения
ствола должна приниматься во внимание температура пороха.
При этом должно быть ясно, что при нагретых и охлажденных
боеприпасах установленные для стрельбы данные могут содер-
жать ошибки, так как при нагревании или охлаждении изме-
няется влажность и охлажденные боеприпасы во время заря-
жания покрываются влагой.
Большую роль играет то обстоятельство, хранился порох
во время нагревания или охлаждения открытым или гермети-
чески укупоренным. В общем можно констатировать, что на-
чальная скорость и давление изменяются примерно пропорцио-
нально температуре, и если получаются большие отклонения
от прямой пропорциональности, это указывает, что при отстреле
не все было в порядке.
Если рассматривать кривые и p=f2(0 более под-
робно, то можно обнаружить, что они представляют собой в
большинстве случаев слегка изогнутые линии, которые имеют
в области 0° точку перегиба.
Температурные кривые поднимаются вначале круто, затем
более палого и далее опять круто, но бывает и наоборот. По-
лучаются выпуклые или вогнутые кривые.
На фиг. 38 приведены некоторые примеры кривых, которые
могут получаться на практике при температурном отстреле по-
роха как для начальной скорости, так и для давления.
До настоящего времени неизвестно, реальны ли встречаю-
щиеся точки перегиба кривых ?
Кривые а и b показывают точки перегиба в области 0°, при-
чем кривая а на практике встречается чаще. Обе кривые не-
значительно отклоняются от прямой линии.
Идеальный случай представмяет кривая с, которая является
почти прямой линией.
Кривые d и е являются соответственно слегка вогнутой и
выпуклой.
Кривая f — пример случая, который, к сожалению, иногда
встречается на практике. Она показывает вначале падение,
затем резкий н после этого умеренный подъем; это свидетель-
106
ствует о том, что не все было в порядке и отстрел должен быть
повторен.
Кривая g также кажется на первый взгляд мало вероятной,
так как она показывает, что влияния температуры практически
не существует. Однако фактически этот случай встречается.
Если такая кривая получится, то необходимо ее критически
исследовать. Решающим фактором при этом является плотность
заряжания. При большой плотности заряжания такая кривая в
большинстве случаев нереальна, и необходимо1 повторное испы-
тание. При очень малой плотности заряжания она, напротив,
может иметь место. В последнем случае примеляется обычно
очень острый, т. е. почти мгновенно сгорающий порох.
Скорость сгорания такого пороха уже сама по себе на-
столько велика, что ее увеличение при повышении температу-
ры не играет существенной роли. Этот случай может даже при-
ют
вести к отрицательному влиянию температуры, как это пред-
ставлено на кривой h. Правда, этому явлению не дано еще пра-
вильного объяснения,
Резюмируя, можно сказать, что температурные кривые vB~
=А(0 и P~fi(O могут рассматриваться как отвечающие дей-
ствительности, когда они возможно больше приближаются к
прямой линии. Поэтому замена их последней, в большинстве
случаев допустима.
Совершенно очевидно, что нагревание и охлаждение пороха
должны производиться весьма тщательно. Время выдержки по-
роха или зарядов при данной температуре должно составлять
не менее 48 час., а для толстосводных порохов и еще
больше. При помощи подходящих термостатов вли покрытий
необходимо принимать меры к тому, чтобы во время транспор-
тировки зарядов к орудию их температура не изменялась. Пло-
хая теплопроводность зарядов зависит не только от самого
пороха, но прежде всего от того, что между отдельными поро-
ховыми элементами находится воздушная прослойка, которая
образует очень хорошую тепловую изоляцию.
Все температурные отстрелы будут принципиально невер-
ными, если нагретый (или охлажденный) порох переносится
в помещение с другой температурой и там собирается в за-
ряды. Поэтому если в исключительных случаях закладывают
порох для нагревания (или охлаждения) россыпью, а не в виде
готовых зарядов (патронов), то сборка должна производиться
в той же камере хранения или в крайнем случае в помещении,
которое имеет такую же температуру.
Температура оказывает различное влияние на порох, в за-
висимости от того, хранился ли он в виде готовых зарядов
вли россыпью в открытой негерметической укупорке. В послед-
нем случае результаты получаются неверными, а именно весьма
заниженными. Так как влажность не может быть причиной
этого, то можно предполагать, что при открытом хранении в
условиях различных температур наступают незначительные фи-
зические изменения пороха.
Следовательно, для температурных отстрелов порох должен
храниться в герметически укупоренном виде, лучше всего в го-
товых зарядах нли патронах. При этом хотя нагревание или
охлаждение и происходит медленнее, но только таким образом
можно получить надежные результаты.
Наконец, при температурном отстреле очень важно знать
правильную величину исходного давления, так как чем выше
начальное давление, тем больше и влияние температуры. На-
пример, при стрельбе из пушки с весом заряда 4,5 кг можно по-
лучить р1О=2600 ат и рм=3000 ат.
Если же при весе заряда 5 кг получается р,„=2900 ат, то
при этом pai оказывается не 3300 ат, а 3400 ат. Таким образом
в первом случае изменение температуры на 25° приводит к
108
повышению давления на 400 ат, а во втором случае при том же
порохе — на 500 ат.
В случае если нет никаких данных о том, насколько повы-
шается давление пороховых газов под влиянием температуры,
прежде всего необходимо применить метод предварительных
температурных отстрелов. Если при этом окажется, что вели-
чина p3S еще не достигает предельно допустимого значения и
остается примерно на 200 от ниже, то повторяют отстрел при
другом весе зарнда, у которого величина р10 примерно на 200 ат
выше предыдущего. Для экономии времени при испытаниях
лучше всего одновременно закладывать на хранение два раз-
личных заряда, один повышенного, а другой пониженного веса.
Во Франции пользуются в качестве основы для расчета сле-
дующим соотношением:
|1°? пороха ~0,1 % т/о^О,5% р|.
Однако эта формула имеет очень ограниченное применение,
а именно она справедлива а большинстве случаев только для
нитроцеллюлозных порохов и для плотностей заряжания, кото-
рые получаются из соотношения А • Q=570. Для других типов
порохов и плотностей заряжания она может приводить к со-
вершенно неправильным результатам
9. ИСПЫТАНИЯ ПОРОХОВ
Вновь разрабатываемые пороха и заряды не могут быть пе-
реданы для валового производства без предварительных подроб-
ных испытаний. При этом порох должен подвергаться по воз-
можности всем видам воздействий, которые могут встречаться
при применении его в войсках.
Порох не должен практически изменять своих химических
и баллистических качеств.
Если имеют дело с порохом, изготовленным на основе ранее
известной пороховой массы, но с новыми размерами, то огра-
ничиваются сравнительно небольшими исследованиями. Для
новых по составу порохов объем испытаний необходимо рас-
ширить и проводить их особенно обстоятельно. При этом по-
нятие «новый состав» необходимо понимать очень узко, так как
на порох часто большое влияние оказывают весьма незначи-
тельные факторы.
Известен случай с одной пороховой дистанционной трубкой,
которую раньше окрашивали в голубой цвет; когда ее однажды
1 Влияние температуры лороха на ’величины Vo1 11 Pm учитывается обычно
до формулам, приведенным в книге йроф. М. Е. Серебрякова «Внутренняя
баллистика», Оборонгиз, 1949. Прим. ред.
109
по каким-то причинам окрасвли в зеленый цвет, то при этом
изменилась продолжительности горения порохового состава.
Кроме различной внешней окраски, других причин, вызвавших
это изменение, не было обнаружено.
Далее, на одном из пороховых заводов было обнаружено,
что у пороха, находившегося на валовом производстве, балли-
стические качества одной из очередных партий внезапно изме-
нились. Причина этого была обнаружена в целлюлозе, которая
для этой партии пороха была применена другая, отбеленная
хлором, полученным по иному способу.
Поэтому такие изменения, как переход при изготовлении
целлюлозы от одного сорта дерева к другому, например, от ели
к сосне, применение целлюлозы, обладающей другой раствори-
мостью, переход от естественного графита к искусственному,
применение новых стабилизаторов, короче говоря, введение ра-
нее не применявшихся в порохе химических веществ должно
рассматриваться как изменение состава пороха.
Причины такого подхода к этому вопросу заключаются в
том, что новые вещества могут не только сами изменяться, но
также могут (и это весьма важно) каталитически ускорять раз-
ложение пороха.
Для исследования порохов применяются в общем следую-
щие виды испытаний:
А. Для порохов с новыми геометрическими размерами
а) температурный отстрел пороха;
б) отстрел на влияние влажности;
в) испытание механической прочности пороха;
г) испытание стрельбой из нескольких новых стволов.
Б. Для порохов из новой пороховой массы
а—г) как и для А;
д) опытное хранение пороха;
е) массовый отстрел;
ж) химические испытания.
О каждом в отдельности виде испытаний необходимо сказать
следующее.
А. ИСПЫТАНИЕ ПОРОХОВ С НОВЫМИ ГЕОМЕТРИЧЕСКИМИ
РАЗМЕРАМИ
а) Температурный отстрел пороха
Это испытание должно быть поставлено четко и так, чтобы
порох выдерживался надлежащим образом не только при нор-
мальной, но также при высокой и низкой температурах.
но
Какие температуры необходимо выбрать для этого? За нор-
мальную температуру принимают среднюю годовую темпера-
туру, соответствующую данной стране. Для Германии нормаль-
ная температура была установлена 4-10° С, для Франции
;+15° С. В качестве низкой температуры достаточно установить
—35° С. Эта температура легко может быть получена в подхо-
дящей холодильной установке. Правда, в наиболее холодных
областях наблюдается температура вплоть до —60° С, однако
это является редким случаем. Поэтому в общем удовлетворя-
ются температурой —35° С. Однако при возможности целесооб-
разно производить отстрел и при более низкой температуре, на-
пример, около —5СР С.
Войска должны быть проинструктированы по хранению бое-
припасов таким образом, чтобы они оберегали их от подобных
температур.
При температуре пороха —35° С необходимо рассчитывать
на увеличение рассеивания начальных скоростей, так как давле-
ние пороховых газов при этом в большинстве случаев значи-
тельно понижается. Точно так же можно ожидать появления
обратного пламени, в особенности при малых плотностях заря-
жания.
Порох должен сгорать полностью и без остатка. Это счи-
тается основным требованием при испытаниях и особенно отно-
сится к наименьшим зарядам. При температуре —35° С порох
не должен становиться хрупким. В результате повышенной
хрупкости пороха возможно разрушение пороховых элементов
при выстреле и вследствие этого выскоки в давлениях порохо-
вых газов. Правда, это вызывает только большее рассеивание
давлений и вряд ли может перейти в опасность для орудия,
так как среднее давление пороховых газов при этой темпера-
туре значительно понижается. С другой стороны, это все же
может представлять опасность для ствола в том случае, если
он будет очень охлажден и прочность его будет понижена. По-
этому из очень холодного ствола никогда нельзя стрелять сразу
наибольшими зарядами, а необходимо вначале прогреть ствол
стрельбой одним малым и одним средним зарядами вл и двумя
малыми зарядами.
Для того чтобы получить точные температурные кривые
(см. фиг. 38), рекомендуется производить отстрел пороха еще
при температуре —10° С, так как интервал между —35 и j-H0°
является слишком большим.
Испытания пороха при повышенной температуре следует про-
изводить при +35° С. При внимательном обращении с боепри-
пасами эта температура не превышается. Часто указывают, что
возможно и большее нагревание, например, при сильном сол-
нечном освещении.
Однако защита боеприпасов в этом случае есть дело не
техники, а войск. Начальники должны настоятельно требовать
111
надлежащей защиты боеприпасов, например, при помощи укры-
тия их. В противном случае могут получаться совершенно не-
ожиданные баллистические |результаты.
Если при нормальной температуре заряда +10° С требовать
в качестве максимально допустимой температуры ;+50° С, то
при проектировании орудия необходимо соответственно увели-
чивать камору. Это приведет, во-первых, к бесполезному утя-
желению системы и, во-вторых, к повышению рассеивания на-
чальных скоростей при нормальной температуре.
Более высокая температура при испытании зарядов уста-
навливается только для специальных целей. Так, например,
испытание зарядов для танковых орудий требуется проводить
при i+,40° С, а испытание зарядов для тропиков при + 50° С.
О зарядах для тропиков подробнее сказано в разделе 11
настоящей главы.
Хотя в танках температура часто может подниматься и выше
i+40°C, но вследствие плохой теплопроводности зарядов (об-
условливаемой главным образом воздушными прослойками
между пороховыми элементами) порох эту температуру не вос-
принимает.
Температура в танках значительно понижается при помощи
вентиляции или вследствие охлаждения танка в течение ночи.
Поэтому времени, в течение которого порох находится внутри
танка при повышенной температуре, недостаточно- для того,
чтобы порох ее воспринял, тем более что экипаж танка в соб-
ственных интересах постоянно заботится о понижении темпе-
ратуры.
Порох необходимо испытывать при температуре+35° С, а
заряды для танков при+40° С. При этом необходимо обращать
внимание на указания, данные в разделе 8 настоящей главы.
Порох при этих температурах не должен становиться ни мяг-
ким, ни клейким, а также давление при стрельбе не должно
превышать величины «особого» давления p3i.
Резюмируя, необходимо сказать следующее. Температурный
отстрел в общем производится при температурах:
—353, —10°,+10° и 1+35° С.
При температуре —35° С порох должен сгорать без остатка
и не становиться хрупким.
При температуре|+35°С не должно превышаться «особое»
давление pS5 и порох не должен размягчаться и становиться
мягким и клейким.
б) Отстрел на влияние влажности
В истории упоминается, что в сражении с французами у
Катцбаха прусские ландверы вынуждены были повернуть свои
ружья и действовать только прикладами, так как вследствие
112
проливного дождя порох увлажнился и огнестрельное оружие
отказало в действии.
Современные пороха в меньшей степени боятся увлажнения,
но все же остается фактом, что влажность является врагом
точной стрельбы.
При увлажнении порох изменяет свою баллистическую ра-
ботоспособность. При негерметической укупорке, которая ни-
когда не бывает совершенной, влажность пороха изменяется
в зависимости от влажности воздуха. До сего времени не най-
дено методов определения влажности, которые были бы прием-
лемы в полевых условиях и, следовательно, в войсках. От
наиболее подходящих, а именно электрических методов изме-
рения влажности пороха (например, при помощи диэлектриче-
ской постоянной) пришлось отказаться, так как электрические
свойства пороха зависят не только от его влажности, но также
и от наличия в порохе других составных частей, главным обра-
зом следов окислов азота и графита.
Лабораторные методы определения влажности пороха
описаны в соответствующей литературе1.
Вследствие того, что начальная скорость изменяется соот-
ветственно влажности пороха, при стрельбе влажным порохом
получаются недолеты, а при слишком сухом — перелеты. Из
этого следует старое правило, что заряды необходимо защи-
щать как от дождя и тумана, так н от прямого действия сол-
нечных лучей.
Насколько далеко может заходить влияние влажности по-
роха при стрельбе из современных орудий, можно показать
на примере легкого миномета.
Для легких минометов могут встречаться заряды весом всего
2 г, которые при сгорании выделяют около 2000 малых кало-
рий. Если в каморе сгорания миномета случайно находится
2 cms воды, то для ее испарения потребуется 2-539=1078 ма-
лых калорий, на что уйдет половина энергии пороха, вследствие
чего будет достигнута только примерно половина дальности
стрельбы.
Для зарядов обычного веса подобные крайности невоз-
можны. Начальная скорость под влиянием влажности пороха
все же может изменяться на несколько процентов. Для точных
стрельб это влияние необходимо знать и принимать во вни-
мание.
Влажность пороха необходимо стараться понизить до нор-
мальной величины. Нормальной величиной считается такое со-
держание влаги, которое порох принимает при хранении его
в условиях относительной влажности воздуха, равной 70**/о.
Эта величина соответствует средней годовой относительной
влажности в Германии.
1 Например. Каст и Метц, Химические исследования взрывчатых и
воспламенительных веществ, Брауншвейг, 1931. Прим. авт.
1Т 3
8 Артиллерийски? пороха и заряды
Для того чтобы установить эту величину, порох хранят при
70%-мой относительной влажности воздуха до тех пор, пока
содержание влаги в нем не примет постоянной величины. В об-
щем для этого требуется 14 суток.
Содержание влаги в порохе колеблется в зависимости от
толщины горящего свода, состава и типа пороха. Пороха на
труднолетучих растворителях в зависимости от толщины горя-
щего свода содержат от 0,3 до 1,0% влаги, нитроцеллюлозные
пороха примерно 1,25%, а пористые нитроцеллюлозные пороха
около 1,75%.
Для того чтобы установить влияние влажности пороха на
начальную скорость, порох хранят в течение длительного вре-
мени (8—14 дней) во влажной, нормальной и сухой атмосфере.
Хранение пороха во влажной атмосфере происходит в гер-
метических ящиках вместе с хорошо смоченным сукном, однако,
так, чтобы не было непосредственного соприкосновения его
с порохом.
Хранение пороха в сухой атмосфере происходит также в
герметических ящиках над достаточным количеством обезво-
женного хлористого кальция. При этом непосредственное сопри-
косновение их также не должно быть допущено.
Среднюю точку получают отстрелом пороха, который хра-
нился в обычных условиях, т. е. в большинстве случаев в усло-
виях, близких к нормальной влажности.
Из полученной кривой v9=f(h), где буквой h обозначено со-
держание влаги в порохе в процентах, можно определить изме-
нение начальной скорости, соответствующее изменению нор-
мальной влажности, например, на 1%.
Командир батареи должен помнить, что он не получит пра-
вильных результатов, если не будет принимать во внимание
влажности пороха, предполагая, что он хранился безупречно.
Для мало гигроскопических порохов влажность в большин-
стве случаев принимать во внимание не требуется, в то время
как для нитроцеллюлозных порохов это необходимо. Это тре1,
бование должно особенно соблюдаться при определении веса
заряда.
До настоящего времени решение о пригодности или непри-
годности того или иного типа пороха никогда не принималось
в зависимости от влияния на него влажности. Несмотря на это,
определение такого влияния необходимо.
в) Испытание механической прочности пороха
Как было уже упомянуто, механическая прочность пороха
имеет значение потому, что хрупкий порох при выстреле может
разрушаться и вследствие этого давать выскоки давлений поро-
111
ховых газов. Очень мягкий порох может легко склеиваться или
деформироваться прн длительной транспортировке/
Испытание пороха на механическую прочность проще всего
производить вручную. При этом трубчатый порох должен да-
вать при переломе отчетливо слышимый хруст и излом не дол-
жен иметь крупнозернистой структуры. Поверхность излома
исследуется на равномерность и полноту желатинизации и от-
сутствие пористости.
Для исследования применяются также объективные методы,
заключающиеся в измерении сопротивления пороха изгибу при
помощи специального аппарата. Однако получающиеся при этом
значения колеблются настолько сильно, что невозможно полу-
чить какой-либо точной картины.
В общем субъективный метод испытания может считаться
достаточным при условии, что производящий испытание обла-
дает необходимым опытом.
г) Испытанна пороха стрельбой из новых стволов
Новый порох недостаточно отстрелять только из одного
ствола, так как порох должен обеспечивать нормальную балли-
стику не только в том стволе, в котором производится испыта-
ние, но и в других стволах.
Порох необходимо испытывать стрельбой из серии новых
стволов, причем таких ненормальных явлений, как слишком
высокое давление или большое рассеивание начальных скоро-
стей, не должно быть. Отстрел при этом достаточно произво-
дить прн нормальной температуре или при температуре дан-
ного дня.
Если при стрельбе в отдельных стволах будет получено
слишком высокое давление пороховых газов или большое рас-
сеивание начальных скоростей, то необходимо опытом устано-
вить, является ли причиной этого данный ствол или порох.
Для этого производится повторная стрельба из данного ствола
старым, известным порохом. Если при этом также будут полу-
чены высокие давления и большое рассеивание начальных ско-
ростей, то причина неудовлетворительного результата заклю-
чается в данном стволе.
Подобным образом нужно поступать, если из большой серии
стволов только на единичных получаются неудовлетворительные
результаты. Однако если давление и рассеивание начальных
скоростей будут неудовлетворительны в большинстве стволов,
то причину этого следует искать в испытуемом порохе.
Отстрел из нескольких новых стволов является особенно
важным, если речь идет об установлении постоянного веса за-
ряда для зерненого пороха. Это можно пояснить иа следующем
примере.
Пусть заряд № 6 для одной из гаубиц должен обеспечивать
получение щ=-450 м/сек при р1О=2200 ат. При стрельбе из
опытного орудия с весом заряда 720 г были получены ив=
— 450,5 mJ сек й'рзд—2180 ат, т. е. правильные характеристики.
Этот заряд' при стрельбе из пяти новых стволов дал следующие
результаты (табл. 7).
Таблица 7
№ ствола Характеристика 1 2 3 4 5
va. м/сек 455 457 454 456 453
ат 2250 22€0 2230 2230 2210
Средние значения из этих величин будут: с „--455 м/сек,
р1а = 2236 ат.
Следовательно, средняя начальная скорость превышает тре-
буемую на 5 м/сек. Повидимому, заряд для большинства ство-
лов имеет слишком большой вес. Новый вес заряда 700 г, по-
лученный расчетом, дает при стрельбе из тех же стволов сле-
дующие результаты (табл. 8).
Таблица 8
№ ствола Характеристика 1 2 3 4 5
с0, м/сек 448 450 447 449 446
Рю. ат 2180 2190 2150 2190 2150
Средние значения в этом случае будут »в=448 м/сек и рг9~
= 2172 ат. Эти результаты хотя и лучше предыдущих, все же
начальная скорость ниже требуемой на 2 м/сек.
В результате расчета определяют новый вес заряда 706 г,
который при отстреле дает (табл. 9):
Таблица £>
№ ствола Характеристика 1 2 3 4 5
ve> м/сек 450 452 449 452 449
Рю> aai 2190 2220 2200 2230 2160
Средние значения равняются: о0—450,4 м/сек, и р^ — 2200 ат.
Теперь заряд подобран правильно, и вес его поэтому должен
быть установлен равным 706 г.
Рекомендуется для этих испытаний использовать не только
пять стволов, но даже 10 или 20 и по возможности от разных
заводов-поставщиков.
Для вновь разрабатываемых порохов невозможно полагаться
на результат^ испытания одной партии пороха. Часто случает-
ся, что один раз можно изготовить партию пороха очень хо-
рошо, т. е, соответствующую всем предъявляемым требованиям,
а затем пороховые заводы оказываются не в состоянии изго-
товить еще раз подобную партию пороха, обладающую точно
такими же качествами.
Поэтому, прежде чем принять окончательное решение, необ-
ходимо изготовить по крайней мере две партии пороха, а по
возможности и больше, и одну из них заводского масштаба
(например, 1 или 10 г).
Если испытания этих партий пороха покажут удовлетвори-
тельные результаты, то можно полагать, чдо и при массовом
производстве порох также будет отвечать всем предъявленным
требованиям,
При этом необходимо обратить внимание еще на одно важ-
ное обстоятельство; порох не должен подвергаться- отстрелу
сразу же после изготовления (в свежем состоянии). Только что
вышедший из сушки порох в большинстве случаев впоследствии
может изменить свою баллистическую работоспособность и, к
сожалению, самым незакономерным образом. Иногда началь-
ная скорость и давление пороховых газов понижаются, а в дру-
гих случаях повышаются. Иногда понижается только давление
пороховых газов, а начальная скорость не меняется и т. д. По-
этому ни один кз порохов не должен отстреливаться без выле-
живания минимум в течение четырех недель после изготовле-
ния. Еще лучше, если баллистические стрельбы производятся
через 3 или 6 месяцев, а лучше всего через год после изготов-
ления пороха.
Этот процесс называют «созреванием» пороха, хотя термин
не дает никакого объяснения сущности этого процесса.
Ни химических, ни физических изменений, которые можно
было бы наблюдать под микроскопом, в это время в порохе
не установлено. Следовательно, о последующей желатинизации
речи быть не может.
Была выдвинута гипотеза о том, что волокна целлюлозы,
которые сохраняются и в пироксилине, при вальцевании и прес-
совании пороха растягиваются или сжимаются, во всяком слу-
чае их молекулярное состояние нарушается, и вследствие этого
они переходят в форму с большим или меньшим запасом энер-
гии, которая после завершения фабрикации пороха снова вос-
станавливается.
117
Верно только то, что этот процесс «созревания* пороха
можно ускорить, если предварительно выдержать сэдрую поре
ховую массу. Как известно, пороховая масса изготовляется
посредством смешения нитроцеллюлозы и труднолетучего рас
творителя (нитроглицерина или нитродиэтиленгликоля) под во-
дой по методу Лундхольм-Сайерс, с последующим центрифуги-
рованием большей части воды. Перед дальнейшей переработ-
кой пороховая масса должна быть выдержана на'складе в те-
чение около 14 суток. Здесь термин «созревание» является так-
же только словом, а не объяснением.
Б. ИСПЫТАНИЕ ПОРОХОВ. ИЗГОТОВЛЕННЫХ
ИЗ ПОВОИ МАССЫ
а) — г) Температурный отстрел, отстрел на влияние влажности,
испытание механической прочности пороха и испытание пороха
стрельбой из новых стволов
Для порохов из вновь разработанной пороховой массы при-
меняются те же методы испытаний, что и описанные выше
в разделе А, п. а)—г). Однако этого комплекса испытаний
недостаточно, так как он еще не дает представления о том, как
будет вести себя новый порох в течение длительного хранения
и чего можно при этом от него ожидать. Пороха новых типов
дополнительно подвергаются следующим испытаниям.
д) Опытное хранение пороха
Наиболее важным и необходимым видом испытания для
порохов новых типов является опытное хранение. В общем от
пороха требуется, чтобы он в течение 15 лет оставался при-
годным для применения, т. е. чтобы за это время его физико-
химические и баллистические свойства не изменились.
Естественно, что ожидать результатов столь длительного
испытания даже в мирное время невозможно. Поэтому ограни-
чиваются опытным хранением пороха в течение пяти лет. При
этом порох, герметически укупоренный, хранится при естествен-
ной температуре. Примерно через каждые полгода порох под-
вергается отстрелу и химическим испытаниям (на изменение
состава и стабильности). К концу опытного хранения необхо-
димо произвести по одному отстрелу при естественных темпе-
ратурных условиях жаркого лета и суровой зимы.
Однако часто пятилетнее хранение также не может быть
соблюдено, например, в случае войны. Тогда взамен пятилет-
р.его опытного хранения пороха применяют форсированное опыт-
ное хранение при повышенной температуре. При этом исходят
из гипотезы о том, что все изменения пороха представляют
собой химические реакции, которые подчиняются правилу Бант-
Гоффа, т. е. что повышение температуры на каждые 1СР С уве-
личивает скорость реакции в 2—3 раза.
118
Итак, какую выбрать температуру хранения пороха, если
время опытного хранения необходимо понизить с пяти лет до
полугода?
Сокращение пятнлегнего времени хранения при повышении
температуры выражается следующими данными:
на 1-10°С...............от ~ до — года
2 3
„ хЮ°С..............., Л А \
2* 3* ’ \
5 5
По условиям величина — или -должна быть равна полу-
i О
5 I
году. Из уравнения — = — следует 10 = 2*, откуда
2х 2
х=—г~ = 3,32
Ig2
5 1
и соответственно для — = —
3* 2
1g 10 л 1П
х — —— = 2,10.
1g 3
Таким образом повышение температуры должно находиться
в пределах между 10°-3,3 = 33° и КУ3 -2,1 =21°, а в среднем +27°,
Так как нормальная температура составляет + 1(Л то для
полугодичного опытного хранения пороха в форсированных
условиях необходимо, следовательно, установить температуру
1+37° С. На практике принимают округленное число+35° С.
Положительным фактом является при этом то, что эта темпе-
ратура совпадает с принятой в качестве максимальной для лет-
них условий.
Опытное хранение пороха в форсированных условиях долж-
но продолжаться, как было указано, в течение шести месяцев.
Одновременно для сравнения хранят образцовый порох, но не
при температуре i+35°, а по возможности при +10°, обычно же
при естественной температуре. При этом ожидается, что образ-
цовый порох совершенно не будет изменяться или изменится
очень мало.
Для этих испытаний необходимо применять только извест-
ные испытанные и выдержанные пороха. В частности, образцо-
119
вый порох должен быть выдержан после изготовления не ме-
нее одного года и чем больше, тем лучше.
Оба пороха—опытный н образцовый — перед закладкой на
Хранение, а затем через регулярные промежутки времени со-
стреливаются при одинаковых условиях непосредственно друг
за другом из одного и того же ствола.
При длительном опытном хранении отстрел обоих порохов
производится через каждые полгода, а при опытном хранении
в форсированных условиях через 1, 2, 4 и 6 месяцев. Одновре-
менно с каждым отстрелом производят химические исследова-
ния обоих порохов.
Естественно, что порох, хранившийся при повышенной тем-
пературе, перед отстрелом должен быть сперва охлажден н
«успокоен». Прежде всего это необходимо для того, чтобы по-
рох снова восстановил в некоторой степени свою первоначаль-
ную влажность (посредством выдерживания его при соответ-
ствующей относительной влажности воздуха), так как измене-
ние влажности может давать неверное представление об изме-
нениях в порохе, которых в действительности не было.
Результаты отстрела целесообразно сопоставить в одной
таблице и наглядно представить в виде кривых изменения на-
чальной скорости и давления, критическое рассмотрение кото-
рых является главной задачей.
Образцовый порох во время опытного хранения не всегда
дает одинаковые начальные скорости и одинаковые pia. Это
объясняется многими причинами.
Орудие от выстрела к выстрелу расстреливается и с увели-
чением количества' произведенных выстрелов изменяет свою
баллистику. На баллистику образцового пороха могут оказы-
вать соответствующее влияние допуски на боеприпасы. Наконец,
иногда появляются колебания баллистики, которые обусловли-
ваются временем года. Причины этого явления еще не вы-
яснены. Так, например, часто наблюдается внезапное пониже-
ние баллистики в начале лета, т, е. в июне — июле.
Главное при испытаниях — чтобы опытный порох изменял
свои свойства подобно образцовому, а не «шел по своему соб-
ственному пути».
Если в силу каких-либо исключительных причин в процессе
опытного Хранения необходимо было перейти к стрельбе из
одного ствола к другому, то баллистика порохов может внезап-
но измениться, хотя в действительности опытный порох и не
изменял своих качеств. Есе же этот момент вносит в испытания
неопределенность, так что смены стволов необходимо по воз-
можности избегать.
Некоторые примеры, приводящиеся ниже, могут служить
для объяснения и анализа результатов опытного хранения по-
рохов.
120
Результаты баллистического сострела
порохов при опытном хранении и кривые v„
н р,0 (1-й п р и м е р)
Таблица 10
Дата стрель- бы Темпера- тура пороха °C t'o, м’сек агП
образцо- вый порох опытный порох отклоне- ние образцо- вый порох опытный порох отклоне- ние
1/HI + 10 690 680 -10 2900 2950 +50
1/IV + 11 685 689 +4 2910 3000 +90
1/V + 10 693 677 -16 2950 2800 —90
1/VI +10 668 660 - 8 2600 2630 +30
1/IX +10 672 665 — 7 2750 2800 +50
Графики показывают изменение оо и р10, установленное по-
средством сострела порохов в течение полугодичного опытного
хранения. Сплошная линия соответствует образцовому пороху,
пунктирная — опытному.
Фиг. 39. Изменение vq после отстрела порохов
в течение опытного хранения.
В табл. 10 приведены числовые значения и р,, и пока-
заны отклонения между их величинами, полученные при срав-
нении опытного и образцового пороха.
Пороха отстреливались до опытного хранения (1/I1I), затем
после 1, 2, 4 и 6 месяцев после рачала хранения.
Прежде всего рассмотрим результаты испытания образцо-
вого пороха.
Для образцового пороха, как видно из графика (фиг. 39),
в течение первых трех отстрелов были получены практически
одинаковые начальные скорости. При отстреле 1/V11 начальная
121
скорость была получена на 25 м/сек, а давление пороховых
газов соответственно на 350 аг ниже, чем прн стрельбе 1/V.
В подобных случаях необходимо исследовать, является ли
это результатом ошибки, допущенной при хранении пороха,
или это отклонение появилось при стрельбе и понижение балли-
стики обусловлено упомянутым ранее влиянием времени года,
или это связано с износом ствола. Соответственно результатам
исследования повторяют либо все опытное хранение, либо толь-
ко один отстрел. В случае если это связано с износом ствола,
то ничего повторять не требуется.
Прн последнем отстреле начвльная скорость и давление
снова несколько увеличились. Подобная картина поведения об-
Фиг. 40. Изменение рю после отстрела порохов
в течение опытного хранения.
разцового пороха является яормвльиой, и полученные колеба-
ния не являются необычными.
Если при анвлизе результатов отстрела образцового пороха
находят все в порядке, то переходят затем к рассмотрению ре-
зультатов испытаний опытного пороха.
Уже при поверхностном рассмотрении графиков (фиг. 39
и 40) можно установить, что кривые и р1П для опытного по-
роха хорошо совпадают с кривыми образцового пороха. Прав-
да, при отстреле 1/Ш начальная скорость у опытного пороха
получена ниже, a 1/IV выше, чем у образцового пороха. Однако
это может быть объяснено известным уже нам явлением по-
следующего созревания опытного пороха, который, вероятно,
был еще очень свежим. Уже при отстреле 1/V кривая началь-
ной скорости опытного пороха проходит значительно выше
кривой образцового пороха вплоть до отстрелов 1/V1I и 1/1Х,
при которых кривые несколько сближаются. В итоге разница
в начальных скоростях опытного и образцового порохов прн
последнем отстреле получается почти такой же, как и при
первом отстреле.
Подобную картину показывают также кривые давлений по-
роховых газов. ।
122
Численные значения приведены в табл. 10, причем суще-
ственной является графа «отклонений». Из таблицы видно, что
отклонение в начальной скорости до опытного хранения состав-
ляло 10 м/сек, а под конец — 8 и 7 м/сек, а отклонения в дав-
лениях соответственно вначале +50 кг/см2, а к концу +30 кг/см2.
Следовательно, опытное хранение в данном случае показало,
что исследуемый порох соответствует по качеству образцовому.
Таким образом оценка баллистической стабильности опыт-
ного пороха производится не по абсолютным изменениям его
качеств (эти изменения достигают значительной величины: по-
теря до 20 м/сек и рСР до 300 кг/см2), а по сравнению с об-
разцовым порохом.
Однако не всегда можно получить такие ровные и легко оце-
ниваемые результаты. Возможные случаи настолько разнооб-
разны, что для оценки результатов нельзя дать схемы.
Если, например, орудие при стрельбе дает рассеивание
До<,=35 м/сек, то отклонение начальной скорости 50 м/сек при
опытном хранении может считаться вполне нормальным. Но
если нормальное рассеивание составляет только Ас„=3 м/сек,
то отклонение начальной скорости 50 м/сек совершенно недо-
пустимо.
Из большого количества всевозможных результатов, которые
могут получаться при отстреле порохов в течение опытного
хранения, можно привести еще один пример для пороха, ко-
торый обладал неудовлетворительными качествами. Причем
время хранения и образцовый порох соответствовали первому
примеру.
Результаты баллистического сострела
порохов при опытном хранении и кривые о»
и р1а (2-й пример)
Таблица И
Дата стрель- бы Темпера- тура пороха •с t’o. м/сек рю, ат
образцо- вый порох опытный порох отклоне- ние образцо- вый порох опытный порох отклоне- ние
1/1П + «Г 690 680 -10 2900 2950 +50
1/1V +11’ 685 692 +7 2910 2960 +50
1/V 4-10* 693 704 + 11 2950 3040 +90
1/VII +кг 668 689 +21 2600 2825 +225
1/IX +10- 672 705 +33 2750 3050 +300
123
Если рассмотреть полученные кривые (см* фиг* 41 и 42), то
прежде всего кажется, что начальная скорость и давление
опытного пороха хорошо сохраняют свою первоначальную ве-
личину, в то время как у образцового пороха начальная ско-
рость понизилась. В подобном случае образцовый порох необ-
ходимо подвергнуть особенно тщательным дополнительным
испытаниям.
Фиг. 42. Измевение после отстрела порохов
в течение опытного хранения.
Если при этом будет установлено, что образцовый порох
дает безупречные результаты, то его необходимо считать при-
годным в качестве мерила.
В приведенном примере кривые х>0 и р1а для опытного по-
роха «идут по другому пути» и отнюдь не приближаются к
кривым образцового пороха. Еще более наглядно это видно из
табл. 11. Величина отклонения опытного пороха от'образцового
неуклонно возрастает.
Опытный порох в продолжение хранения становится значи-
тельно острее, причем начальная скорость возрастает на
43 шеек, а давление на 250 ат. Подобный порох по результатам
опытного хранения необходимо признать неудовлетворительным
и непригодным для применения. Такне результаты указывают,
124
что либо состав пороха подобран неудачно, либо—и это бы-
вает чаще—'.примененные новые компоненты не пригодны для
изготовления пороха.
е) Массовый отстрел пороха
Массовый отстрел пороха по существу совпадает с испыта-
нием стрельбой из нескольких новых стволов, о чем уже гово-
рилось в п. г. Чем обширнее будут стрельбы новым порохом
перед принятием его на производство, тем меньше можно
опасаться неожиданностей в дальнейшем.
Если позволяет время, то за поведением нового пороха на-
блюдают в течение года. При этом отстрелы производят воз-
можно чаще и для испытания берут по возможности различные
партии пороха. Подобные отстрелы целесообразно совмещать
с испытаниями других элементов, например, взрывателей, гильз,
снарядов, ведущих поясков и т. п.
Часто при этом в течение многих месяцев все бывает в по-
рядке, но внезапно могут появиться, например, выскоки в дав-
лениях. В таких случаях необходимо произвести исследование
и установить, является ли действительной причиной их сам
порох или другие факторы, например, сборка заряда, воспла-
менитель, плотность заряжания и т. д.
Многолетний опыт показывает, что при испытаниях нового
пороха наибольшие сомнения должны возникать, когда вначале
все протекает гладко.
В большинстве случаев что-либо неблагополучное обнару-
живается только при массовом производстве и причиняет тем
большие затруднения. Поэтому гораздо лучше, если все это
будет обнаружено в процессе испытаний. К числу таких не-
приятностей, которые иногда длительно и упорно не выявля-
ются, относятся дульное и обратное пламя.
Часто новый порох в течение месяцев не показывает этих
отрицательных явлений, а затем они внезапно и регулярно
появляются.
Широкие массовые стрельбы позволяют выявить подобные *
неприятности и своевременно принять меры к их устранению.
ж) Химические испытания пороха
В общем комплексе испытаний весьма важны химические
испытания пороха. Здесь необходимо применять разнообразные
методы и лучше всего эти испытания связывать с отстрелами
при опытном хранении. На первом месте стоит исследование
химической стабильности пороха; при этом необходимо при-
менять возможно больше известных методов исследования,
в. том числе пробу Бергман-Юнка, Голландскую, Таллиани,
Абеля и Др.
125
Так как для большинства этих проб в качестве критерия,
служит отщепление окислов азота, то для каждого нового типа
пороха необходимо предварительно установить не маскируется
ли выделение окислов азота какими-либо вторичными реак-
циями.
Например, вполне возможно, что окислы азота, реагируя
с аммиаком, будут превращаться в нитрит аммония, который
затем распадается на азот н воду, из-за чего пробы, основанные
на определении окиси азота, какой является, например, проба
Бергман-Юнка, будут давать неверные результаты.
Дальше химическими испытаниями устанавливают, имеет ли
место летучесть, выпотевание или выцветание отдельных ком-
понентов из состава пороха. Новый труднолетучий раствори-
тель может обладать настолько большой упругостью паров,
что вследствие испарения содержание его в порохе будет по-
стоянно уменьшаться.
Другие компоненты могут обладать способностью мигриро-
вать к поверхности пороха и там выделяться в виде мелких
кристаллов. Это явление называют «выцветанием».
В обоих случаях порох становится непригодным для приме-
нения. Вновь разрабатываемые пороха могут оказаться очень
гигроскопичными и обладать свойствами разрушать картузную
ткань. Только в том случае, если порох нового типа выдержит
эти пробы, можно с достаточной уверенностью вводить его в ва-
ловое производство.
Даже под давлением жестких сроков во время войны не
должно быть передачи пороха войскам без исчерпывающих
испытаний его.
Всякие ненормальности, которые выявляются только в вой-
сках, особенно неприятны, так как на фронте войска всецело
полагаются на свое оружие, и при возникновении ненормаль-
ностей теряют к нему доверие.
10. ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ ИА БАЛЛИСТИКУ
Имеется еще ряд факторов, которые оказывают влияние на
начальную скорость и давление, но в большей или меньшей
степени не поддаются контролю при оценке качества пороха.
Только многолетний опыт может способствовать их учету, и
нижеследующий перечень их отнюдь не претендует на полноту.
а) Закатка дулец при патронировании
Процесс соединения снаряда с гильзой при сборке унитар-
ных патронов называют патронированием.
Для этого цилиндрическая часть снаряда (ниже ведущего
пояска) почти всегда имеет от одной до трех кольцевых кана-
вок, в которые при помощи особого обжимочного приспособле-
ния вдавливаются стенки дульца гильзы так, что на дульце
126
после этого появляется от одного до трех кольцевых углубле-
ний. Этот процесс называется закаткой.
Закатка дулец должна обеспечить прочное соединейие сна-
ряда с гильзой и предотвратить возможность ослабления его во
время транспортировки. Закатка увеличивает сопротивление
извлечению, т. е. ту силу, которая необходима для извлечения
снаряда из гильзы. Благодаря закатке улучшается обтюрация
пороховых газов (см. п. в), вследствие чего в большинстве
случаев несколько повышается начальная скорость. Это явление
обнаруживается только у орудий малых калибров.
При увеличении калибра орудия общее давление порохо-
вых газов на дно снаряда при выстреле возрастает пропорцио-
нвльно квадрату калибра, а сопротивление извлечению — про-
порционально только первой степени, поэтому его влияние при
этом постепенно исчезает.
Так как материал гильзы может быть неоднообразным, а
главное, сама закатка в большинстве случаев дает различные
результаты, то сопротивление извлечению колеблется от вы-
стрела к выстрелу. Вследствие этого часто увеличивается рас-
сеивание начальных скоростей.
Резюмируя, необходимо констатировать, что закатка дулец
может вызывать незначительное повышение начальной скорости
и увеличивать рассеивание. Поэтому при испытаниях не без-
различно, стрелять ли патронами с закатанными или с неза-
катанными дульцами гильз.
б) Сборка частных пакетов
Заряды для гаубиц в большинстве случаев составляются из
шести или более частных пакетов.
Если предполагают стрелять только наибольшим зарядом,
то часто для простоты весь заряд собирают в одном картузе.
Если не претендуют на особенно точные результаты, то такая
сборка допустима. Однако при точных стрельбах, например,
для установления постоянного веса заряда, такая сборка при-
ведет к ошибкам.
При сборке заряда в частных пакетах в сравнении с заря-
дами, собранными в одном картузе, будут получаться несколь-
ко повышенные результаты, так как вследствие большего ко-
личества картузной ткани изменяется характер сквозного вос-
пламенения заряда и горения пороха.
в) Обтюрация
Для правильного сгорания пороха необходима хорошая об-
тюрация пороховых газов. Под обтюрацией понимают всякие
устройства, препятствующие преждевременному увеличению
объема каморы сгорания при незначительном развитии давле-
ния пороховых газов.
127
В большинстве случаев обтюрация пороховых газов обеспе-
чивается врезанием ведущего пояска снаряда в нарезы канала
ствола.
Сопротивление врезанию ведущего пояска в нарезы назы-
вается давлением форсирования и для орудий среднего калибра
достигает 250—350 кг/см*.
Поясним это примером. Возьмем 42-сл* мортиру, снаряд
которой весит 1000 кг. Представим себе, что мортира должна
стрелять вертикально вверх. Кроме того, допустим также, что
снаряд в досланном состоянии будет как-то удерживаться, не
имея, однако, ведущего пояска, т. е. что обтюрации при вы-
стреле не будет.
Можно ожидать, что для приведения в движение снаряда
такого большого веса, потребуется очень большое давление
пороховых газов. Однако в дейстаительности это не так. Дно
42-сл снаряда имеет площадь, равную округленно 1400 сл*а.
Следовательно, при давлении 1 кг/слх2 сила, действующая на
дно снаряда, будет равна 1400 кг. Но так как снаряд весит
только 1000 кг, то он придет в движение уже при давлении
только =0,7 кг/см2. При этом сразу увеличится объем за-
снарядного пространства, что будет противодействовать быст-
рому подъему давления.
Так как скорость сгорания пороха почти пропорциональна
давлению, то она значительно уменьшается вследствие быстрого
увеличения объема заснарядного пространства и связанного с
этим замедленного подъема давления.
Это влечет за собой то, что большая часть пороха сгорает
в очень увеличенном и, кроме того, неопределенном, т. е. изме-
няющемся от выстрела к выстрелу, объеме заснарядного про-
странства. Это должно вызывать большое рассеивание началь-
ных скоростей.
Чем меньше калибр орудия, тем неблагоприятнее сказы-
вается на выстреле плохая обтюрация пороховых газов. На-
пример, снаряд 7,5-см калибра при тех же условиях стрельбы
приходит в движение уже при давлении около 0,15 кг/см\
Если же стрелять не вертикально вверх, а примерно под углом
30°, тогда будет достаточно уже 0,075 кг/см2.
Быстрому смещению снаряда препятствует ведущий поясок.
Для того чтобы ведущий поясок врезался в нарезы канала, не-
обходимо давление в несколько сот атмосфер (примерно около
300 кг/см2). Следовательно, до тех пор пока это давление не
будет достигнуто, снаряд ие может притти в движение.
В этом случае давление достигнет уже такой величины, при
которой порох будет достаточно быстро гореть, н последующее
увеличение заснарядного пространства не будет оказывать
неблагоприятного влияния на скорость горения. Прежде чем
скорость горения существенно понизится, порох уже сгорит.
128
Фиг. 43. Обтюра-
ция в мияоыетных
зарядах.
Прочное удержание снаряда до того момента, пока дав-
ление пороховых газов не достигнет достаточно большой вели-
чины, называют обтюрацией. Обычно обтюрация достигается
автоматически, так как ведущие пояски и без того необходимы
для того, чтобы придать снаряду вращательное движение.
Иначе обстоит дело при стрельбе из специальных орудий,
например, из гладкоствольных или заряжаемых с дула орудий.
В этом случае обтюрация пороховых газов, которая здесь не-
обходима, достигается тем, что прежде чем снаряд придет в
движение, пороховые газы должны пробить какую-либо проч-
ную оболочку или срезать штифты.
Обтюрация подобного рода применяется,
например, в минометах (фиг. 43). В полом
цилиндре-трубке 1 помещается охотничий
патрон специального типа 2. Трубка 1 имеет
несколько отверстий 3. Давление пороховых
газов, прежде чем попасть в камору 4 и воз-
действовать на мину, должно пробить часть
картонной оболочки охотничьего патрона,
расположенной против отверстий. Следова-
тельно, в данном случае обтюрация порохо-
вых газов создается картонной оболочкой
гильзы.
Как раз в области минометов существует
много методов н возможностей для обтюра-
ции, и здесь специалисту-пороховику пред-
ставляется широкое поле для проявления
своих знаний и таорческих способностей.
В качестве примеров здесь можно указать еще на следую-
щие способы обтюрации: соединение снаряда и гильзы посред-
ством нарезки или штифтов, которые должны срезаться прн вы-
стреле; пробитие пороховыми газами пробковых покрытий или
покрытий из искусственного материала; сгорание пороха в каморе
высокого давления, расширение и истечение пороховых газов через
сопло в камору низкого давления, где они затем действуют на
снаряд. В каждом случае — это необходимо еще раз подчерк-
нуть — хорошая обтюрация пороховых газов необходима и яв-
ляется предварительным условием для правильного сгорания
пороха и, следовательно, для небольшого рассеивания началь-
ных скоростей. Однако при этом необходимо напомнить еще о
втором факторе, который оказывает влияние на сгорание поро-
ха— о воспламенителе, надлежащая величина и устройство ко-
торого имеют также важное значение. Об этом уже было ска-
зано раньше.
г) Увеличение заряда при падении а, вследствие износа ствола
С увеличением числа выстрелов, произведенных из данного
ствола одинаковыми боеприпасами, установленная начальная
9 Артиллерийские пороха и заряды 129
скерость постепенно понижается. Это происходит по трем при-
чинам.
1. Под действием горячих пороховых газов передвигается
вперед переходной конус, к которому при заряжании приле-
гает ведущий поясок снаряда, вследствие чего увеличивается
объем каморы сгорания и уменьшается давление пороховых
газов.
2. Разгар переходного конуса происходит неравномерно.
Появляются неровности, препятствующие равномерному при-
леганию ведущего пояска; вследствие этого возникают неплот-
ности, которые позволяют пороховым газам прорываться
вперед.
3. Вследствие главным образом механического воздействия
ведущих частей снаряда с увеличением количества произведен-
ных выстрелов поля и нарезы изнашиваются, так что во время
прохождения снаряда по каналу ствола пороховые газы могут
прорываться между снарядом и стенками ствола.
Что этот црорыв пороховых газов (см. пп. 2 и 3) факти-
чески происходит, показал еще Кранц1 при помощи фото-
съемки процесса выстрела. На снимках были отчетливо видны
пороховые газы, прорывающиеся впереди снаряда.
Напрашивается мысль о возможности компенсации падения
начальной скорости посредством увеличения первоначально
установленного веса заряда, Правда, для войск это может быть
допущено только в редких случаях (например, для орудий круп-
ных калибров), так как такой метод может приводить к пута-
нице. Однако при опытных стрельбах к нему часто прибегают.
Понижение начальной скорости в известной мере происходит
вследствие увеличения каморы сгорания и его можно компен-
сировать увеличением веса заряда, сохраняя при этом плот-
ность заряжания примерно одинаковой.
Кроме этого, необходимо еще компенсировать падение на-
чальной скорости, которое происходит вследствие прорыва по-
роховых газов. Увеличение заряда с этой целью может сопро-
вождаться повышением плотности заряжания, допустимый пре-
дел которой мог быть уже достигнут при добавке к заряду
в соответствии с п. 1. Следовательно, в результате этого может
наступить увеличение давления пороховых газов; оно и наблю-
дается на самом деле.
Это может пояснить следующий пример. Для достижения
начальной скорости, равной скорости, получаемой из нового
ствола, требуется увеличение веса заряда (табл. 12).
В этом примере для восстановления первоначальной ско-
рости можно, увеличивать вес заряда только до 4,45 кг, т. е.
до износа ствола примерно в 2000 выстрелов.
1 См. Краяц П., Учебник баллистики, ч, II, Берлин; 1926, Прим. авт.
13G
Таблица 12
После количества выстрелов Вес заряда кг При этом получается давление ат
0 4,0 2700
500 4,1 2700
1000 4,2 2700
1500 4,3 2750
2000 4,45 2750
2500 4,6 2800
3000 4,8 2850
3500 4,85 2900
4000 5,15 3000
При дальнейшем увеличении износа ствола достижение
табличной начальной скорости за счет добавки веса заряда
невозможно, так как тогда давление пороховых газов стано-
вится очень высоким. Вместе с тем вследствие слишком боль-
шей плотности заряжания появляется опасность выскоков дав-
ления.
Необходимо принимать во внимание еще одно обстоятель-
ство. Падение температуры пороха ниже нормальной также
вызывает уменьшение начальной скорости. Это падение нель-
зя компенсировать увеличением веса заряда, так как это со-
провождалось бы превышением допустимой плотности заря-
жания. Понижение начальной скорости вследствие слишком
низкой температуры пороха может быть в некоторой степени
установлено посредством температурного отстрела. Однако от-
делить одну от другой различные причины падения начальной
скорости невозможно.
Отсюда следует, что увеличение веса заряда для компенса-
ции пониженной начальной скорости никогда не должно произ-
водиться без одновременного измерения давления пороховых
газов и что при этом должна соблюдаться большая осторож-
ность.
Все же иногда есть желание сохранять возможно дольше
наибольшую досягаемость орудий крупных калибров, что при-
водит к необходимости разрешения войскам применения доба-
вочных зарядов. Но, с другой стороны, нецелесообразно застав-
лять войска производить измерение давления пороховых газов.
9*
131
Опасность, во-первых, состоит в том, что в канале ствола
может быть оставлен прибор для измерения давления, что
приведет к преждевременному разрыву снаряда при выстреле,
а следовательно, к разрушению орудия и, кроме того, к тяже-
лым жертвам. Во-вторых, допущение в войсках одновременного
измерения начальной скорости и давления пороховых газов мо-
жет привести к таким же последствиям и вследствие недоста-
точного опыта.
Поэтому необходимо снабжать войска особо тщательно про-
думанными наставлениями о добавочных зарядах, которые
должны разрешать применение последних только на основании
измерения начальной скорости. Эти наставления должны запре-
щать компенсацию добавочным зарядом падения начальной
скорости, полученного за счет пониженной температуры пороха,
а также какое-либо превышение плотности заряжания.
Для определения необходимой величины добавочного за-
ряда в большинстве случаев требуется провести отстрел ствола
на живучесть, т. е. стрельбу до предельного его износа с изме-
рением падения начальной скорости и давления пороховых
газов.
Вследствие этого указанные наставления получаются в боль-
шинстве случаев сложными; их применение приходится огра-
ничивать и допускать только в исключительных случаях.
Само собой разумеется, что вышеизложенные соображения
полностью относятся только к наибольшим зарядам, т. е. к та-
ким зарядам, при которых достигается верхний предел плот-
ности заряжания в соответствии с формулой i-Q=570 или
у которых величина особого давления рм приближается к рас-
четному.
Для промежуточных и наименьших зарядов этот вопрос не
имеет значения.
д) Влияние на величину химических примесей
Часто с определенной целью в состав зарядов требуется
вводить различные химические вещества. При этом необходимо
заранее знать или исследовать, будут ли влиять эти добавки на
начальную скорость. Сравнительно ясно обстоит дело в случае
применения нитрата калия для гашения дульного пламени.
Как известно, нитрат калия легко отдает свой кислород.
Соответственно количеству добавки его несколько повышаются
калорийность заряда и начальная скорость.
При введении нитрата калия в состав пороха стабильность
последнего, определяемая по обычным пробам, заметно умень-
шается. Так как, кроме того, нитрат калия при гашении дуль-
ного пламени образует белый хорошо наблюдаемый дым, то
применение его ве особенно полезно.
Для пламегашения лучше применять хороню известный по
различным патентам сульфат калия.
132
При введении сульфата калия тоже можно было бы ожи-
дать повышения общей калорийности заряда и начальной ско-
рости. При выстреле сульфат калия также отдает свой кислород
и восстанавливается до сульфида калия, который, реагируя с
присутствующей углекислотой, превращается в карбонат калия:
K2St -> K.S + 2Ог; K..S 4- С02 4- НгО = КгСОэ 4- H2S
Образование сульфида калия часто можно обнаружить в
пороховых газах и стреляных гильзах после выстрела по запаху
сероводорода. Но так как для выделения кислорода из суль-
фата калия требуется значительно больше энергии, чем для
разложения нитрата калия, то в противоположность последнему
при применении сульфата калия наблюдается не повышение,
а, наоборот, некоторое понижение начальной скорости и кало-
рийности заряда.
При введении сульфата калия в пороховую массу также
наблюдается небольшое понижение химической стабильности
пороха, однако в меньшей степени, чем при введении нитрата
калия. Обе соли при введении их в пороховую массу понижают
химическую стабильность пороха в допустимых границах, при
условии, конечно, что изготовление пороха было безукоризнен-
ным,
Особое действие при выстреле оказывает свинец, применение
которого вызвано следующей причиной. При многократной
стрельбе из данного ствола на его нарезах откладывается медь
от ведущих поясков, и нарезы постепенно «замазываются».
Вследствие этого прохождение снаряда по каналу ствола за-
трудняется, и это может привести к изменению баллистики и
даже к разрыву снаряда в канале. Механическое или химиче-
ское удаление меди из канала ствола довольно затруднительно.
Но есть возможность избежать омеднения ствола, если при-
бавлять к заряду олово, свинец или сплав этих металлов. Их
можно вводить в пороховую массу в порошкообразном состоя-
нии, а также помещать на заряд в виде проволоки или фольги.
При выстреле эти металлы образуют с медью сравнительно
легкоплавкие сплавы, так что медь, отделившаяся от ведущих
поясков, не откладывается на поверхности канала ствола, а
легко выносится из него пороховыми газами.
При этом оказывается, что свинец в некоторых тяжелых
пушках способствует образованию дульного пламени, которое
появляется при добавке его в заряд, несмотря на то что раньше
оно было устранено.
В гаубицах и пушках малых и средних калибров это явле-
ние, как это ни странно, не наблюдается. При стрельбе из
этих орудий обнаруживается другая особенность, а именно так
называемое «сползание» начальной скорости.
Явление это заключается в следующем. Если из данной
гаубицы -стрельба производилась вначале без добавки свинца,
133
а затем перешли на стрельбу, например зарядом № 2, с добав-
кой свинца, то можно обнаружить, что начальная скорость не
колеблется в границах естественного рассеивания, а постепенно
возрастает. Увеличение может достигать+10, +20 м/сек.
Например, при стрельбе зарядом № 2 с добавкой свинца,
можно получить следующую серию начальных скоростей- 220.
221, 222, 222, 223 , 225, 226, 227, 227, 228, 230, 231, 231', 233,
235, 236, 234, 235 м/сек. Таким образом в серии из 15 выстре-
лов начальная скорость, прежде чем принять постоянное зна-
чение, поднялась на 15 м/сек.
Если теперь удалить свинец из зарядов, то величина на-
чальной скорости будет для некоторото числа выстрелов оста-
ваться на достигнутом уровне, а затем медленно начнет «спол-
зать» вниз. При больших зарядах это явление менее заметно.
Повышение начальной скорости при этом может ограничиться
двумя-тремя выстрелами.
Объяснения этого явления еще не найдено. Предположение
о том, что свинец при выстреле как бы хорошо «смазывает»
ствол слишком примитивно, для того чтобы считать его правдо-
подобным.
Скорее можно предположить, что на химические превраще-
ния пороховых газов оказывают влияние поверхностные реак-
ции, протекающие у стенок канала ствола, и что вследствие
постепенного отложения свинца изменяется состояние поверх-
ности стенок и вместе с тем характер этих реакций.
Подобное явление отмечается также и в других случаях,
а именно, когда начинают стрельбу из холодного ствола гау-
бицы небольшими зарядами, например, № 2. При этом часто
наблюдается подобное изменение начальной скорости, однако
не в такой мере и на меньшем количестве выстрелов.
Например, можно получить: 220, 221, 222, 224, 225, 227,
226, 225 м/сек.
Если же начать стрельбу из холодного ствола, но полным
зарядом (один-два выстрела), а затем перейти на заряд № 2,
то начальная скорость стразу получается близкой к 225 м/сек.
Это изменение начальной скорости связано с явлением так на-
зываемого «прогревания».
Как известно, баллистика первых (одного-двух) выстре-
лов, произведенных из холодного ствола, в большинстве слу-
чаев отличается от баллистики последующих выстрелов, про-
изведенных уже из прогретого ствола. Поэтому эти выстрелы
называют «прогревными», хотя вопрос о правильности этого
названия остается открытым.
При стрельбе малыми зарядами явление «прогревания» рас-
пространяется более чем на один-два выстрела.
Мало вероятно, что это явление связано с процессом нагрева-
ния ствола. Учет расширения канала ствола за счет нагревания
показывает, что оно не может оказывать такого влияния на
134
баллистику, какое наблюдается в действительности. Поэтому
название «прогревание» является условным. Скорее причину
этого явления следует искать в напряженном состоянии ствола.
Многие стволы изготовляются с использованием таково состоя-
ния, при котором внешняя труба сжимает внутреннюю. С этой
целью внешняя труба нагревается и при возможно меньшем
зазоре натягивается на холодную внутреннюю трубу ствола.
При охлаждении внешняя труба сжимается и при этом про-
изводит большое давление на внутреннюю трубу, в которой
возникает напряжение. Последнее существенно изменяется при
выстреле, когда на внутреннюю трубу оказывается давление
2000—3000 ат.
У стволов-моно блоков, изготовляемых из одной заготовки,
в процессе отливки или поковки также могут возникать напря-
жения. Вс всяком случае они должны появляться, когда при
первых выстрелах стенки канала подвергаются изнутри давле-
нию пороховых газов.
Очевидно, что при стрельбе из «растянутого» ствола можно
получить иную начальную скорость, чем из «нерастянутого».
Если стрелять большими зарядами, то вследствие высокого
давления пороховых газов «растяжение» наступает уже после
первого или второго выстрела. Но если начинают стрельбу ма-
лыми зарядами, то вследствие небольшого давления «растяже-
ние» происходит постепенно, и поэтому требуется произвести
несколько выстрелов, прежде чем установится окончательная
начальная скорость.
После стрельбы прекращается действие давления изнутри и
вследствие этого напряженное состояние ствола медленно вос-
станавливается, а при возобновлении стрельбы из охлажденного-
ствола это явление повторяется снова. Это изменяющееся рас-
ширение и сжатие называют иногда «дыханием» ствола
Приведенная гипотеза хорошо объясняет наблюдаемые на
практике явления и поэтому весьма правдоподобна.
Описанное явление наблюдается не у всех орудий и не при
каждой стрельбе. Однако с ним необходимо быть знакомым для
того,, чтобы при опытных стрельбах принимать во внимание,
а в необходимых случаях исключать из рассмотрения. Без
этого можно легко исказить результаты опыта.
11. ВЛИЯНИЕ НА ПОРОХ И БАЛЛИСТИКУ ВЫСОКИХ
И НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР; ЗАРЯДЫ ДЛЯ ТРОПИКОВ
О влиянии температуры пороха на баллистику уже упоми-
налось в разд. 8 гл. Ill.
В качестве максимальной температуры пороха для Средней
1 Расхождение в баллистике первых (прогревных) и последующих вы-
стрелов объясняется прежде всего изменением величины тепловых потерь
при стрельбе из холодного и прогретого ствола. Прим. ред.
136
Европы, как было указано, принимается температура Н~35° С.
Одиако войны ведутся и в более жарких странах.
Каким образом должны учитывать это инженеры-порохо-
вики? Прежде всего необходимо провести широкие исследова-
ния, чтобы установить, какую температуру может принимать
порох в жарких странах.
Если летом держать заряды под прямыми лучами солнца,
то они могут принимать очень высокую температуру, возможно
даже + 6(Г, ,+ 8СР С. Но подобное обращение с порохом не мо-
жет считаться нормальным и должно рассматриваться как
грубая небрежность. Поэтому против таких нарушений необ-
ходимо принимать не технические, а воспитательные меры.
Подробные исследования показывают, что порох в тропиках,
если к нему бережно относиться, не принимает температуры
выше:+5(ГС, а в большинстве случаев эта температура даже
значительно ниже.
На морских судах порох также достаточно хорошо защи-
щается от сильного нагревания. Критическое положение может
возникнуть только при десантных операциях, так как в этом
случае иногда боеприпасы могут быть оставлены на некоторое
время на берегу под прямыми лучами солнца. В этом случае
необходимо предусмотреть соответствующие организационные
мероприятия, для того чтобы по возможности сократить срок
пребывания боеприпасов под солнцем и не допускать к стрельбе
зарядов в перегретом состоянии. При хранении в войсках, бое-
припасы, защищенные от солнечных лучей, не будут нагревать-
ся более чем до +5(F С. Следовательно, для тропиков в каче-
стве максимальной температуры пороха можно принять + 5(ГС.
Средняя нормальная температура в странах умеренного кли-
мата не превышает + КГ С. Если рассмотреть годовые изотермы
для Африки, то среднее значение температуры можно принять
равным+25° С. Эта температура находится между нормальной
и максимальной температурами, принятыми для пороха в Сред-
ней Европе (+:КГ и+35° С).
Вследствие этого заряды для тропиков должны подбираться
так, чтобы при температуре 4-25° С они давали табличную на-
чальную скорость. Но при этом необходимо обращать также
внимание на давление пороховых газов, которое необходимо
определять при+25° и;+5(ГС. Это можно пояснить на сле-
дующем примере. При стрельбе из 10-с.ч пушки1 получается:
Таблица 13
При темпе- ратуре пороха," С Вес заряда кг Начальная скорость м/сек Давление ат
4-10 3,5 600 2000
4-10 4,0 800 2500
4-35 4,0 820 2900
1 Имеется в виду немецкая 105-мл пушка. Прим. ред.
136
Расчетное давление для этой пушки равно 3000 ат.
Отсюда следует:
500 г— —200 м]сек— —500 ат
25°-----20 ,--------400 ,
или
10 г— —4 м!сек— -10 ат
ЮР------g „---------160 „
Следовательно, для интересующих нас температур получим:
Таблица 14
При темпе- ратуре пороха •с Вес заряда Л'2 Начальная скорость м]сек Давление ат
+25 4,0 812 2740
+25 3,7 800 2446
+50 3,7 820 2840
Таким образом в условиях тропиков заряд весом в 3,7 кг
при температуре 4-25° и + 50? С будет давать ту же начальную
скорость и примерно то же давление, что и заряд весом 4,0 кг
в условиях Средней Европы при температуре+10? и+35°С.
Следовательно, заряд для тропиков к 10-с.и пушке будет со-
ставлять 3,7 кг.
Этот расчет не является безупречным, так как при уста-
новленном весе заряда 3,7 кг влияние температуры на началь-
ную скорость и давление будет несколько меньшим, чем при
весе заряда 4,0 кг в связи с меньшей в первом случае плот-
ностью заряжания. Но разница получается настолько незначи-
тельной, что ею можно пренебречь.
В приведенном примере взит наиболее благоприятный слу-
чай в том отношении, что давление пороховых газов у заряда
для трсщиков при температурах+25° и+50? С получилось да-
же несколько ниже, чем на нормальном заряде при+10?
и+35° С. Но могло получиться и наоборот. Однако в известных
до сих пор случаях превышение давления так незначительно,
что с ним можно мириться.
137
Если в исключительных случаях будет получаться значи-
тельное превышение давления, то не остается ничего другого,
как подобрать для тропических зарядов более тупые пороха.
Для тропических зарядов необходимо обращать внимание
не только на давление пороховых газов. Правда, химическая
стабильность пороха не нуждается в особых испытаниях, так
как все существующие методы контроля производятся при тем-
пературах выше.+:50°С; зато нельзя забывать, что некоторые
труднолетучие растворители при этой температуре могут иметь
практически измеримую упругость паров. При этом вследствие
улетучивания растворителя будет изменяться баллистическая
стабильность пороха.
Поэтому для каждого типа пороха, предназначенного для
применения в тропиках, требуется предварительное опытное
хранение при температуре +50° С в течение шести месяцев.
Если это испытание порох выдержит, то его можно спокойно
хранить в тропиках в течение длительного времени при условии
правильного обращения с ним.
Другие страны, например, Англия, питают меньше доверия
к своим порохам. В Англии специальными инструкциями пред-
писывается замена порохов, хранившихся в тропиках, уже
после сравнительно непродолжительного времени.
Особых «арктических» зарядов не требуется, так как при
большом холоде, естественно, не могут возникать высокие дав-
ления пороховых газов.
В общем как жара, так и холод оказывают нежелательное
влияние на порох. Сильное нагревание действует не только
само по себе, но также приводит к уменьшению содержания
влаги в порохе, что вызывает повышение давления пороховых
тазов. Если при этом температура пороха выйдет за пределы
+35°, а в тропиках +50°, то может возникнуть опасность для
орудия н расчета.
Иногда требования могут повышаться, и возникает необхо-
димость подбора таких нормальных зарядов, которые работали
бы при еще более высокой температуре.
Это может быть достигнуто только или за счет значитель-
ного повышения особого и, следовательно, расчетного давления,
или за счет значительного понижения рабочего давления.
В первом случае, если вообще это давление будет приме-
нимо для орудия и конструкции боеприпасов, пришли бы к
очень большой толщине стенок ствола и к утяжелению орудия,
что в большинстве случаев несовместимо с требованием доста-
точной подвижности системы.
Во втором случае должен быть взят очень тупой порох,
и при нормальной температуре это приведет к недопустимо
большому рассеиванию начальных скоростей. Кроме того, за-
ряд, подобранный из такого тупого пороха, обладал бы плохой
138
вместимостью в зарядную камору. Следовательно, в этом слу-
чае камору необходимо было бы увеличить и соответственно
удлинить ствол, что привело бы к утяжению орудия. В общем
требование постоянной защиты пороха в войсках от большого
нагревания, безусловно, необходимо.
Холод также оказывает нежелательное действие на порох.
Нагревание пороха уменьшает содержание влаги, охлаждение
пороха легко способствует ее увеличению. Совместное действие
холода и влажности часто приводит к довольно значительному
понижению начальной скорости, а следовательно, и дальности
стрельбы.
При большом холоде вследствие более медленного горения
пороха значительно возрастает рассеивание начальных скоро-
стей. Увеличивается склонность к образованию дульного пла-
мени и к затяжным выстрелам. Наконец, необходимо отме-
тить, что для очень низкой температуры пороха поправочные
коэффициенты бывают не всегда достаточно точны. Это про-
исходит, как указывалось в разделе 8, от условий эксперимента,
прн которых определяется влияние низкой температуры.
Поэтому в тех странах, где зимой необходимо считаться
с большими холодами, рекомендуется хранить боеприпасы в
утепленных помещениях; например в домах, подвалах, ямах
и прочих сооружениях, которые могли бы защитить боеприпасы
от воздействия внешней температуры. При этом необходимо
обращать внимание на то, чтобы не могло возникнуть никакой
опасности от огня.
В этом случае, если в теплом помещении охлажденные бое-
припасы покроются росой, их необходимо тщательно протирать
и оставлять в помещении до тех пор, пока они не станут снова
сухими.
Для того чтобы избежать охлаждения, необходимо быстро
подносить боеприпасы к орудию и по возможности быстро
стрелять.
12. ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ГРУППЫ ВЫСТРЕЛОВ
Иногда в шутку говорят: «если хотят иметь хорошее рассеи-
вание, то необходимо сделать три выстрела, из которых один
исключить как прогревной и другой как анормальный; тогда
рассеивание всегда будет превосходным». Как в каждой шутке,
здесь есть доля истины: каждый результат зависит от метода
рассмотрения полученных опытных данных; большую роль при
этом играют так называемые «анормальные» выстрелы.
Под анормальным понимают выстрел, который явно значи-
тельно отклоняется от остальных в группе. Закон распределе-
ния Гаусса позволяет рассчитать величину коэффициента сред-
него отклонения. При испытании порохов права гражданства
139
получил коэффициент, равный трем Это можно пояснить на
следующем примере.
Допустим, что при стрельбе была получена следующая груп-
па выстрелов: 761, 763, 760, 777, 765, 760, 762 м/сек.
Средняя арифметическая начальная скорость из серии
г0=764 м/сек. Абсолютные значения отклонений от этой сред-
ней равны: 3, 1, 4, 13, 1, 4, 2 м/сек. Среднюю арифметическую
величину отклонения, равную 4 м/сек., называют средним от-
клонением.
Если теперь один из выстрелов дает отклонение начальной
скорости от среднего значения из всех выстрелов на вели-
чину большую утроенного среднего отклонения, то данный
выстрел считается анормальным.
В данном примере среднее отклонение начальной скорости
равно 4 м/сек\ утроенная величина его соответственно равна
12 м/сек. Поэтому все выстрелы, у которых начальная скорость
будет больше 7644-12—776 м/сек или меньше 764—12—
=752 м/сек, необходимо рассматривать как анормальные.
Следовательно, один выстрел, давший начальную скорость
з„=777 м/сек, в указанной выше группе является анормальным.
Из этого примера, однако, видно, что исключение анормальных
выстрелов должно производиться с большой осторожностью,
во-первых, потому, что в основе каждого правила исключения
аиюрмальных наблюдений лежит некоторый произвол, так
как непонятно, почему начальная скорость, равная 777 м/сек,
должна считаться анормальной, а 776 м/сек — нормальной;
во-вторых, потому, что решение вопроса о том, можно ли во-
обще исключить анормальные выстрелы али нет, полностью
зависит от цели стрельбы.
Если речь идет об испытаниях вновь разработанных кон-
струкций зарядов, то выстрел с начальной скоростью 777 м/сек
необходимо рассматривать с большим недоверием. При этом
необходимо провести испытания с целью определения рассеи-
вания начальных скоростей. Если при этих испытаниях будет
получено повышенное рассеивание начальных скоростей, то
просто исключать из результатов выстрел с большим отклоне-
нием нельзя, так как это было бы равносильно признанию того,
что якобы этого выстрела не было вовсе. Естественно, что в та-
ких случаях всегда получалось бы нормальное рассеивание.
Следовательно, в таких случаях необходимо улучшить кон-
струкцию заряда так, чтобы подобных анормальных отклоне-
ний больше не было.
В полигонной практике других стран рассеивание принято оценивать
не по среднему отклонению — 8), а по срединному — е. или, как его чаще на-
зывают, по вероятному отклонению. Из закона Гаусса следует, что прн
достаточно большом количестве наблюдений е =0,845 ер
Таким образом, если за критерий аномальности принять три средних
отклонения, это будет составлять 3,55 вероятных отклонения. Прим, ред,
140
Выстрел, показавший повышенную начальную скорость, вну-
шает опасение не только потому, что это свидетельствует о
большом разбросе начальных скоростей, но еще и потому, что
высокая начальная скорость обыкновенно бывает связана с
повышенным давлением пороховых газов, которое всегда яв-
ляется предупреждением о возможных выскоках в давлениях.
Это является второй причиной, заставляющей обратить внима-
ние на необходимость улучшения испытуемой конструкции
заряда.
Отсюда следует, что при испытании порохов новых типов
или новых конструкций зарядов исключение анормальных вы-
стрелов недопустимо.
Другое дело, если стреляют уже испытанными и принятыми
конструкциями зарядов, например, с целью определения по-
правки на износ канала ствола или при подборе веса заряда.
В этих случаях желательно возможно точнее определить со-
стояние ствола или качество данной партии пороха. Выстрел,
который значительно отличается от других в группе, очевидно,
может исказить результаты и помешать точному определению
указанных величин. Следовательно, его нужно исключить.
Значит, в первом случае при испытании новых конструкций
зарядов исключение анормальных выстрелов было бы непра-
вильным, а во втором случае при стрельбе для определения
поправки на износ или при подборе веса заряда, наоборот, было
бы неправильно их остаалять.
Таким образом исключение анормальных наблюдений при
испытаниях никоим образом не должно производиться по ка-
кой-либо определенной схеме. Этот вопрос всегда должен ре-
шаться в зависимости от цели стрельбы.
При стрельбе с целью определения поправки на износ
ствола из приведенной выше группы выстрелов начальную ско-
рость 777 м/сек необходимо исключить, а среднюю величину
определить только, из оставшихся шести выстрелов. При втом
получается п0 = 762 м/сек. Как видно, в этом случае суще-
ственно изменится и величина поправки на износ.
Несмотря на большое отклонение анормальной начальной
скорости (на 13 м/сек) от средней, подсчитанной из всей группы
выстрелов, влияние ее на среднее значение остается незна-
чительным.
Возникает вопрос, насколько отдельный выстрел может во-
обще изменить средний результат группы, и вместе с тем это-
рой вот рос, из какого количества выстрелов должна состоять
группа?
Очевидно, рассеивание будет тем больше, чем больше будет
дано выстрелов. Однако, как мы увидим, средняя величина
начальной скорости устанавливается уже после небольшого
количества выстрелов и при дальнейшем продолжении стрельбы
141
мало изменяется. Поэтому рассеивание является понятием от-
носительным и представляет собой условную величину.
Обычно при определении Данных внутренней баллистики
ограничиваются 5, 7 или 10 выстрелами, а при определении
дальности и кучности делают чаще всего до 15 выстрелов, так
как в последнем случае причины рассеивания усложняются *.
В общем рассеивание считается допустимым, если оно со-
ставляет менее 1% и для начальных скоростей от 1000 м/сек
и выше не превышает 1%+5 м/сек. Для очень низких началь-
ных скоростей рассеивание может быть больше 1%, например,
при £4=70 м/сек величина рассеивания доходит до 1—-2 м/сек
и при £4=150 м/сек — до 3—4 м/сек, что может считаться впол-
не допустимым.
Выше было сказано, что среднее значение начальной ско-
рости в группе устанавливается по небольшому количеству вы-
стрелов и дальнейшее увеличение числа их не оказывает зна-
чительного влияния иа среднее значение va.
Рассмотрим в связи с этим один пример.
В первой графе табл. 15 дано количество выстрелов п, во
второй — начальная скорость соответствующего выстрела н в-
третьей — среднее значение начальной скорости для группы от
1-го до «-го выстрела.
Группа выстрелов в данном примере умышленно выбрана
очень неблагоприятная, во-первых, потому, что разность на-
чальных скоростей достигает 10 м/сек, т. е. более 1%; во-вто-
рых, потому, что начальные скорости изменяются следующим
образом: первые три начальные скорости получены средними
по величине, затем идут две низкие, три высокие, две средние
и две очень низкие.
В связи с этим можно было полагать, что среднее значение
начальной скорости будет изменяться подобным же образом.
Однако этого не происходит. Ни в одном случае среднее зна-
чение начальной скорости не отличается от величины 820—
821 м/сек больше чем на 0,5 м/сек.
При прекращения группы на 3, 7 или 10-м выстреле сред-
нее значение начальной скорости во всех случаях получается
равным 821 м/сек и только лишь в группе из пяти выстрелов
средняя начальная скорость равна 819,5 м/сек и отличается от
821 м/сек примерно на 0,5 поправки на. изменение начальной
скорости, что не имеет значения.
Из этого следует, что для установления среднего значения
начальной скорости при Стрельбе, когда и порох, и орудие обес-
печивают хорошее рассеивание, достаточно трех выстрелов; при
1 Определение величин рассеивания следует вести меньшим числом вы-
стрелов з группе с поятореиием испытаний. Величина рассеивания будет
установлена .при этом точнее, так как срединная ошибка среднего значения
пропорциональна срединной ошибке отд ель наго испытания и обратно про-
порциональна корню квадратному <ив числа испытаний. (По этому вопросу
см. работу С. И. Ермолаева «Рассеивание снарядов», 1945). Прим. ред.
142
Таблица 35
Число Начальная с ко- Средняя i>o из выстре-
выстрелов рость Гф лов от 1-го по л-й
п м/сек м!сек
1 821 821
2 822 821,5
3 820 821
4 816 820
5 818 819,5
6 824 820
7 823 821
8 824 821
9 822 821
10 820 821
11 815 820,5
12 814 J 820 ।
нормальном рассеивании (около Р/о)—пяти выстрелов, а для
орудий, дающих большой разброс начальных скоростей,— семи
выстрелов.
Все последующие выстрелы очень незначительно влияют на
среднюю величину начальной скорости, так как n-й выстрел из-
меняет среднее значение начальной скорости только на 1/п
своего отклонения от vcp.
Так как отклонение отдельных начальных скоростей от сред-
него ее значения остается в определенных границах, а количе-
ство выстрелов п возрастает, то изменение пор стремится к
нулю. Поэтому было бы бессмысленно с целью «более точного»
определения среднего значения начальной скорости значительно
увеличивать количество выстрелов в группе.
Возьмем для примера большую начальную скорость 1000 м/сек
н допустим, что для нее было отмечено неудовлетворительное
рассеивание, равное + 10 м/сек.
При этом отклонение 10 м/сек изменяет среднее значение у0
при 4-м выстреле на 2,5 м/сек
» 7-м » » 1,5 »
.» 10-м » » 1,0 »
» 20-м » » 0,5 » и т. д.
143-
При начальной скорости порядка 1000 м/сек эти величины,
конечно, не играют никакой роли. Они могли бы играть роль,
если бы суммировались в одном направлении, но это противо-
речит теории вероятности.
Осторожность нужно проявлять лишь в том случае, если
дается только три выстрела и при этом будет получен большой
разброс начальных скоростей.
Если в группе из трех выстреле® будут получены, например,
значения о0, равные 555, 563, 556 м/сек, то в дальнейшем не-
трудно убедиться, что величина средней начальной скорости не-
значительно отличается от 555 м/сек. Но если получены ско-
рости, равные 549, 555, 561 м/сек, то было бы ошибочным при-
нять за среднее значение скорость 555 м/сек. Возможно, что
начальная скорость 549 м/сек или 551 м/сек является анормаль-
ной и правильное среднее значение о0 будет равно 552 вли
558 м/сек\ разница: между этими величинами уже значительна.
Поэтому в этом случае необходима дать еще один-
два выстрела. Если четвертый выстрел покажет оо=552 м/сек,
то среднее значение начальной скорости будет равно 554,3 м/сек,
а среднее отклонение — 3,7 м/сек и, значит, выстрел с началь-
ной скоростью 561 м/сек не является анормальным, так как он
отклонвлея от vip только на 6,7 м/сек, а утроенная величина
Среднего отклонения составляет 11,1 м/сёк. Все же в подобных
случаях рекомендуется дать еще пятый выстрел. Если он пока-
жет о0=555 м/сек, то тогда средняя начальная скорость из всех
пяти выстрелов будет равна 554,4 м/сек, среднее отклонение —
3,1 м/сек, а его утроенная величина 9,3 м/сек. Следовательно,
выстрел, показавший г„~561 м/сек, не является анормальным.
Так как он все же значительно отличается от всех остальных в
данной группе; то хотя он не является анормальным, решение
вопроса об исключении или оставлении его зависит от ведущего
испытание.
В одном случае средняя начальная скорость получится рав-
ной 554,4 м/сек, а в другом—552,8 м/сек, причем значение
552,8 является более вероятным.
Можно рассуждать и иначе: выстрел, показавший повышен-
ную начальную скорость 561 м/сек, может компенсироваться
выстрелом, показавшим низкую начальную скорость — 549 м/сек,
и тогда среднее значение 554,4 м/сек кажется более правильным.
Резюмируя, необходимо отметить, что праввльная оценка ре-
зультатов группы выстрелов требует знания дела и отнюдь не
должна производиться схематически1.
Причины появления анормальных выстрелов неясны. Можно
предположить, что они заключаются в неравномерном горении
пороха, вли, что более вероятно, в суммировании в одном на-
1 По этому вояросу см. работу С. И. Ермолаева «Рассеивание снаря-
дов», 1945. Прим. ред.
144
правлении большого количества допусков, с которыми изготов-
ляются вое элементы выстрела. Если, например, в группе
один и тот же выстрел имел вес заряда на верхнем пределе, вес
снаряда на нижнем пределе, сопротивление врезанию ведущего
пояска низкое, и гильза особенно хорошо обтюрировала поро-
ховые газы, то в этом случае выстрел получи-igp анормальным
по высокой начальной скорости.
13. ОБРАТНОЕ И ДУЛЬНОЕ ПЛАМЯ
По вопросу об обратном и дульном пламени имеется много
исследований и большая литература 1.
Здесь необходимо только несколько дополнить уже извест-
ные сведения по этим вопросам.
Под обратным пламенем понимают пламя горящих порохо-
вых газов, которое выбрасывается назад или в редких случаях
вперед из ствола орудия при открывании затвора после вы-
стрела. Известно, что появлению обратного пламени способ-
ствует низкая температура и стрельба уменьшенными зарядами.
Образование обратного пламени можно объяснить примерно
так: пороховые газы не получают необходимого ускорения, для
того чтобы покинуть ствол, и сгорают в стволе после смешива-
ния с атмосферным воздухом. При открывании затвора и экс-
трактировании гильзы возникает отсасывающее действие, кото-
рым пламя выбрасывается назад. По этой же причине горящие
газы иногда появляются также и из экстрактированной после
выстрела гнльзы. В исключительных случаях после открывания
затвора ствол может действовать, как дымовая труба, и вслед-
ствие тяги пламя выбрасывается вперед через дуло орудия.
При некоторой осторожности расчета обратное пламя в по-
левых орудиях едва ли может представлять опасность. Однако
оно опасно в том случае, если затвор находится в закрытом
помещении, например, в танковых или казематных орудиях.
Но эти орудия склонны к образованию обратного пламени толь-
ко 'В тех случаях, когда они снабжены дульными тормозами и
автоматическими затворами.
Дульный тормоз способствует задержке в стволе горячих
пороховых газов после выстрела, а автоматический затвор
вследствие быстрого и энергичного выбрасывания гвльзы назад
производит действие, подобное поршню насоса.
Поэтому для экипажа танка, который размещается вплотную
к казенной части орудия, прямое действие обратного пламени
представляет определенную опасность. В этом случае для
устранения обратного пламени необходимо изменить тип пороха.
Опыт показывает, что в большинстве случаев устранение об-
ратного пламени достигается прн гашении дульного пламени.
1 Например, Брунсвиг, Бездымный порох. Прим. авт.
10 Артиллерийские пороха и заряды
145
Опыты по ликвидации обратного пламени посредством измене-
ния конструкции основного заряда или величины давления по-
роховых газов были безуспешными.
Не более ясна и природа дульного пламени. При стрельбе
порохами любого типа, в том числе беспламенными, пороховые
газы во время выстрела имеют настолько высокую температуру
(от 2000 до 3000°). что они должны быть раскалены. Но при
выходе из дула орудия пороховые газы расширяются настолько
сильно, что их температура падает ниже той величины, которая
необходима для свечения.
При беспламенной стрельбе эону этого расширения перед
дулом орудия можно наблюдать в виде фигуры, имеющей гру-
шевидную или пальцеобразную форму, а при наличии дульного
тормоза — иногда веерообразную форму.
Эти зоны имеют свечение от желтоватого до красноватого
оттенков.
Правильнее было бы такое свечение пороховых газов назы-
вать «пламенем из дула» и, наоборот, неправильно — «малым
дульным пламенем», так как дульное пламя, как мы увидим
дальше, явление совершенно иное.
«Пламя из дула» обычно не устраняется (в большинстве
случаев оно покрывается дымом, возникающим при стрельбе с
пламегасителями). Наличие «пламени из дула» не имеет суще-
ственного значения, так как вследствие небольшой силы света
оно видно только с очень малых расстояний и поэтому даже
при стрельбе из орудия тяжелых калибров не может быть за-
сечено.
Пороховые газы, выходящие из ствола орудия, смешиваясь
с воздухом, образуют взрывчатую смесь из СО, Н2 и Оя. При
воспламенении этой смеси получается вторичный взрыв перед
дулом в отличие от первичного, происходящего в стволе орудия.
Этим взрывом и объясняется яркое дульное пламя и неприят-
ный резкий звук выстрела.
Заметно мягче действует на человека звук выстрела при
стрельбе без дульного пламени.
Снимки пламенного выстрела, произведенные при достаточно
быстрой смене кадров, показывают, что прежде всего перед
дулом образуется дымовое облако и облако из несгоревших
пороховых газов; затем в одном месте облака возникает очаг
воспламенения, причем почти всегда на_ внешней поверхности,
окаймляющей облако у его основания. Это указывает на то, что
воспламенение возникает вследствие адиабатического сжатия
пороховых газов. От этого очага воспламенение распростра-
няется по всему облаку и образует таким образом дульное
пламя.
Следовательно, средства, которые могут устранять дульное
пламя, должны препятствовать воспламенению смеси, состоя-
щей из пороховых газов и воздуха.
146
Химические вещества, обладающие таким действием, извест-
ны с давних пор. К «нм относятся: сульфат, хлорид, нитрат, би-
тартрат и оксалат калия, а также оксалат натрия. Подвергались
исследованию и многие другие вещества, но при этом ничего
существенно нового не было открыто. Следовательно, главным
образом речь идет о солях калия. Соли калия можно применять
тремя различными способами: в качестве пламегасителей, вве-
дением их в состав пороховой массы, или комбинированием этих
двух способов.
При этом пламегасящая соль должна быть мелкозернистой
н химически нейтральной, особенно при введении ее в порохо-
вую массу. Введение соли не должно изменять баллистику
выстрела.
В настоящее время изыскание новых пламегасящнх веществ
должно представлять меньший интерес, чем исследование при-
чин, по которым уже известные вещества обладают этим дей-
ствием.
Необходимо упомянуть об опытах, которые проводились с
целью установления этих причин. Они являются, к сожалению,
типичным примером того, как теорий, выдвинутые на основании
результатов серии опытов, могут быть быстро опровергнуты
новыми исследованиями.
При этих испытаниях пламегасящие вещества вводились в
пороховую массу в различном процентном соотношении. При
этом в случае положительного действия сознательно не обра-
щалось внимания, были ли эти вещества пригодными или не-
пригодными для практического применения.
На основании опытов с сульфатом калия была выдвинута
следующая теория. При диссоциации этой соли отнимается от
пороховых газов так много тепла, что они не могут воспламе-
няться на воздухе. Поэтому были испробованы следующие труд-
нодиссоциирующие соединения: силикофторид калия, фосфат ка-
лия, фосфат кальция, фосфат бария, бура, апатит, плавиковый
шпат и двуокись титана.
Результаты получились полностью отрицательные, следова-
тельно, этим самым теория диссоциации пламегасящих солей
была опровергнута.
Независимо от этой теории были исследованы мыла, т. е.
щелочные соли жирных кислот, а именно: пальмитат калия,
олеат кальция, олеат натрия, бутилстеарат, а также стеарино-
вая, олеиновая и пальмитиновая кислоты. Их испытания также
не показали никакого пламегасящего действия, а вследствие
щелочных свойств этих веществ возникли производственные за-
труднения.
Исследовался также вопрос о том, нельзя ли посредством
катализаторов так влиять на химические процессы, чтобы они
не приводили к образованию дульного пламени. С этой целью
были подвергнуты испытаниям известные катализаторы, а так-
10*
147
же смеси их (1 : 1), а именно: железо и окись железа, молиб-
ден и окись молибдена, медь и окись меди, магний и окись
магния. Все эти испытания остались безуспешными.
После этого возникла теория о том, что в газовой смеси
уже имеется какой-то катализатор, например, пары воды, кото-
рые вызывают образование пламени. Следовательно, в этом
случае пламя должно было устраняться посредством «отравле-
ния» этого катализатора. Испытания таких типичных антиката-
лизаторов, как мышьяк и окись мышьяка, мышьяк и реальгар,
а также цианистый калий, показали, что гашение дульного пла-
мени достигается только при применении цианистого калия.
Однако совершенно очевидно, что цианистый калий действует
в этом случае не как антикатализатор, а как соль калия, в про-
тивном случае оба другие антикатализатора действовали бы
тоже как пламегасители. О практическом применении циани-
стого калия не может быть и речи вследствие его ядовитости
И щелочной реакции.
Вследствие всего сказанного необходимо было бы причину
гашения дульного пламени искать в действии самого калия.
Подобное же действие должны были оказывать и другие соли
калия, а также и сам металлический калий. Фактически было
установлено, что нитрит и бикарбонат калия оказывают почти
такое же пламегасящее действие, как сульфат и нитрат калия.
Испытание самого металлического калия на пламегасящее
действие не увенчалось успехом, что, однако, могло быть объ-
яснено условиями опыта. Для того чтобы избежать при опытах
самовоспламенения калия, его приходилось помещать в заряд
в виде маленьких кусочков, заключенных в ампулы с кероси-
ном, вследствие чего распределение калия могло быть очень
неравномерным.
Может быть, гашение пламени связано со свойствами солей
шелочных, а также щелочноземельных металлов? Как известно,
бикарбонат натрия и оксалат натрия обладают пламегасящим
действием, хотя и более слабым, чем соли калия. Опыты с ме-
таллическим натрием не дали положительных результатов, воз-
можно, по той же причине, что и с металлическим калием.
Из остальных солей щелочных металлов сульфат цезия хо-
рошо гасит дульное пламя, сульфат рубидия действует несколь-
ко слабее, а сульфат лития, как ни странно, совершенно не
обладает пламегасящими свойствами. Из этого следует, что
между свойствами солей щелочных металлов и их действием
на дульное пламя существует какая-то связь. Соли щелочно-
земельных и ряда других металлов, напротив, не обладают
пламегасящим действием.
Предположение о том, что можно оказывать влияние на воз-
никающие цепные реакции посредством таких антидетонаторов,
как тетраэтвлсвинец, применяющийся в двигателях внутреннего
сгорания, не привело к успеху. Точно так же потерпели неудачу
148
опыты, проводившиеся с целью изучения процесса гашения
дульного пламени с такими негорючими или трудногорючими,
бедными кислородом составными частями заряда, как метиле н-
мочевина, фенантрен, этилхлорид, вода и керосин в ампулах.
Так же мало влияют на дульное пламя такие абсорбенты газов,
как асбест, кремневая кислота, активированный уголь и графит.
Таким образом в конечном счете было выяснено только то,
что гашение дульного пламени находится в связи со свойствами
солей щелочных металлов, причем установлена такая последо-
вательность по интенсивности действия: соли калия, натрия, це-
зия, рубидия и лития. Очень хорошо действуют соли калия,
а соли лития совершенно не гасят дульного пламени.
В связи с этим можно предположить, что здесь играет роль
способность атомов щелочных металлов к легкому отщеплению
внешних электронов, которые оказывают влияние посредством
локализации сильно ионизированных пороховых газов.
Вся эта область остается еще недостаточно ясной и требует
дальнейших исследований.
14. О НЕКОТОРЫХ ОСОБЫХ НАБЛЮДЕНИЯХ
При использовании порохов иногда встречаются со стран-
ными явлениями, из которых делаются неверные выводы. О не-
которых из них здесь необходимо упомянуть.
А. При Стрельбе из тяжелых пушек иногда наблюдается
образование перед дулом двух разделенных друг от Друга ды-
мовых облаков, следующих одно за Другим. Часто утверждают,
что переднее облако дыма происходит от переднего пакета за-
ряда, а заднее от главного пакета. Однако это утверждение
очень легко опровергается тем, что при стрельбе зарядом, со-
стоящим из главного и двух передних пакетов, вместо ожидае-
мых трех облаков дыма образуется только два.
Образование переднего облака дыма имеет совершенно дру-
гие причины. Вследствие разряжения, которое образуется за
снарядом, часть дымового облака увлекается вперед, но вскоре
вследствие трения и сопротивления воздуха отстает от снаряда
и некоторое время держится в воздухе, не смешиваясь с основ-
ной массой дыма. Оно и представляет собой переднее облако.
Потом весь дым сливается в общую массу.
Б. В начале 20-го столетия взлетели на воздух французские
линейные корабли «Иена» и «Либерте». Как позже было уста-
новлено, причина этой катастрофы заключалась в том, что по-
рох, имевшийся на этих кораблях, был изготовлен без стабили-
заторов и поэтому вследствие саморазложения воспламенился.
Поэтому во избежание дальнейших несчастных случаев весь
имевшийся в наличии порох без стабилизатора был затоплен.
Когда во время первой мировой войны во Франции стал ощу-
щаться недостаток в порохе, вспомнили об этих затопленных
149
запасах. По извлеченным из воды образцам было установлено,
что порох был в полном порядке.
Возникла даже теория, что при хранении под водой качество
пороха улучшается. Вплоть до последнего времени французы
охотно применяли этот способ хранения пороха.
Одиако в действительности при хранении под водой с поро-
хом ничего нового не происходит. Вода только препятствует
опасному автокаталитическому разложению пороха посредством
охлаждения его, и главным образом вследствие выщелачивания
продуктов разложения (особенно окислов азота), что приводит
к уничтожению очагов разложения.
Результаты испытаний по известным пробам показывают, что
после хранения под водой стабильность пороха не улучшается.
Так как сушка пороха после хранения его под водой является
неудобной операцией, более целесообразно вводить в состав
пороха достаточное количество стабилизатора, который обеспе-
чивал бы постоянство при хранении пороха на воздухе.
В. Вопрос об электрических свойствах пороха недостаточно
изучен. Достоверно известно, что при трении порох заряжается
статическим электричеством. Это легко можно установить на
пластинчатом порохе, который, несмотря на графнтование, при-
тягивается к поверхности стекла или к рукам. При этом можно
обнаружить отчетливую разницу между отдельными лицами.
К рукам одних притягивается больше пороховых пластинок,
а к рукам других меньше. Это свидетельствует о том, что чело-
веческое тело обладает различными индивидуальными электри-
ческими свойствами.
Но едва ли электрический заряд может достигнуть такой
величины, которая приведет к появлению искры. В том же
случае_если заряд достигает такой величины, искра едва ли
может вызвать воспламенение пороха, разве только при нали-
чии тонкой пороховой пыли, которая может образоваться от
дымного и от сухого нитроцеллюлозного пористого пороха.
Посредством такой электрической искры вряд ли возможно
вызвать взрыв или воспламенение даже нитроглицерина. По-
этому объяснение взрывов на пороховых заводах образованием
искр вследствие разряда статического электричества является
сомнительным.
Г. Если открыть герметически закрытый пороховой короб
и из него сразу же начать развеску пороха в заряды, а спустя
несколько часов проконтролировать навеску, то в большинстве
случаев можно обнаружить разницу между фактическим и ра-
нее установленным весом заряда. Причина этого может заклю-
чаться в том, что из пороха удаляются следы летучих составных
частей и изменяется содержание влаги.
Поэтому, прежде чем приступить к развеске зарядов, необ-
ходимо коробы с порохом на некоторое время оставлять откры-
тьями. По этой же причине было бы неправильным при отстре-
150
лах на влияние температуры и влажности производить развеску
зарядов сразу после хранения их в соответствующих условиях.
Если порох соответственно различным условиям хранения
имел, например, содержание влаги 0,5, 1,0 и 1,5%, то при раз-
веске заряда в 5,0 кг в действительности было бы отвешено в
первом случае только 4,975 кг, во втором — 4,950 кг и в
третьем — 4,925 кг. Разница приходилась бы на влажность. Сле-
довательно, заряды перед опытным хранением должны разве-
шиваться при одинаковой влажности и температуре и только
тогда закладываться на хранение.
Д. Внутренняя баллистика позволяет при помощи прибли-
женных формул ответить на некоторые интересные вопросы,
например, на вопрос о том, какую наибольшую начальную ско-
рость можно вообще получить прн стрельбе современным по-
рохом.
Для ответа на вопрос необходимы только следующие эмпи-
рически обоснованные допущения:
1. от общей энергии, заключающейся в пороховом заряде,
только около !/3 превращается в движущую силу;
2. примерно половина заряда получает ускорение совместно
со снарядом.
Полная энергия заряда может быть легко подсчитана, исхо-
дя из веса заряда ш и калорийности пороха Q.
Если долю энергии, которая превращается в энергию движе-
ния снаряда, обозначить через г, то величина ее силы будет
равна
—, (1)
X
где Е ~ механический эквивалент тепла.
Если 1/1/ часть заряда будет получать ускорение вместе
со снарядом, то фиктивная масса снаряда будет равна
g
где q—вес снаряда, a g—ускорение силы тяжести.
Поэтому дульная энергия будет равна

Значения (1) и (2) должны быть равны, так что:
X 2g
151
2
Разделим обе части уравнения на «> и определим фо.
Получим
2gQE
(3)
®о=
Рассмотрим теперь дробь —, входящую в знаменатель по-
ш
лученного выражения.
Для достижения больших п0 величину ш необходимо уве-
личивать, она будет все больше превосходить величину q и
уже в настоящее время имеются заряды, вес которых превы-
шает вес снаряда.
В пределе же 11m—=0, т. е. для получения возможно
Ш-» 40
большой начальной скорости, отношение — должно прибли-
жаться к нулю и в уравнении (3) дробь — исчезает. Тогда
ш
Г х
Подставляя ранее принятые допущения (х = 3 иу-2), будем
иметь
/2-9,81-2-1250-427
з
В этом выражении калорийность пороха принята равной
1250 кал/кг— практически максимальному значению. Вычисле-
ние дает ^’„—2640 м/сек. Этот расчет содержит две величины,
которые можно подвергнуть сомнению, а именно значения х = 3
и 1/=2, которые дают под корнем дробь --- = г/3.
Рассмотрим следующие случаи:
а) Предположим, что в качестве движущей силы фиктивной
массы снаряда используется больше чем ’/а общей энергии за-
ряда. Примем очень маловероятное значение 1/а, т- е- х=2.
б) Предположим дальше, что часть этой энергии составляет
меньше '/з- Примем величину, которая также является мало-
вероятной— г/41 т. е. х=4.
в) Допустим, что не 3/2, а только ’/» заряда будет получать
ускорение совместно со снарядом, т. е. у=3, что также являет-
ся маловероятным.
г) Наконец, допустим, что не 1А заряда будет получать
ускорение, а а/3, т. е. у=3/2, что возможно лишь в исключи-
тельных случаях.
152
Ясно, что эти предположения (а—г) представляют собой
крайние случаи, которые могут встретиться в действительности.
Границы значений начальной скорости будут получены, если
подставить в формулу в одном случае оба благоприятных зна-
чения х и у, а именно х=2 и у=3, а в другом случае неблаго-
приятные значения х = 4 н у=а/2. Тогда получим верхний предел
максимально возможной начальной скорости ов=3960 м/сек,
а нижний о0=1980 м/сек.
Величина начальной скорости о0=1980 м/сек в настоящее
время уже практически достигнута, и поэтому принятые значе-
ния для х=4 и у=3Л могут быть исключены из рассмотрения.
Можно сказать, что наибольшая достижимая величина началь-
ной скорости лежит, вероятно, около 2640 м/сек, самое большее
около 4000 м/сек.
Следовательно, из современных орудий невозможно достиг-
нуть такой величины начальной скорости, которая необходима,
чтобы выстрелить снарядом с поверхности земли в мировое
пространство, так как для этого требуется начальная скорость,
равная примерно 11000 м/сек. (по этому, вопросу см. работы
Г. Лангвейлера).
1S. БЕЗГИЛЬЗОВОЕ ЗАРЯЖАНИЕ
В то время, как в Германии преобладал гильзовый способ
заряжания орудий, многие государства предпочитают безгиль-
зовое. Оба способа имеют свои достоинства и недостатки.
Гильзовое заряжание обладает следующими преимуще-
ствами:
а) Обеспечивает большую скорострельность, достигающую
максимальной величины при применении унитарных патронов.
Однако и в случае раздельного заряжания требуется только два'
приема, а именно досылка снаряда и гильзы с зарядом1.
При безгильзовом заряжании требуется сперва зарядить сна-
ряд, затем заряд и, наконец, вставить вытяжную запальную
трубку. После выстрела необходимо в первом случае экстрак-
тировать гильзу, а во втором — извлечь гильзу вытяжной труб-
ки, что по времени приблизительно одинаково.
б) В зарядной гильзе порох может быть значительно лучше
защищен от влияния атмосферных условий, в особенности от
влажности, что является существенным преимуществом гиль-
зового способа заряжания. Гильза также лучше защищает по-
роховой заряд от механических повреждений.
в) Сборка переменных зарядов, состоящих из нескольких
частных пакетов, и изъятие отдельных пакетов производится в
случае гильзового заряжания в большинстве случаев значитель-
1 Заряжание орудия передними дополнительными пакетами прн обоих
способах (раздельно-гильзовом и безгильзовом) производится одинаково.
Прим. авт.
153
но проще, чем при безгильзовом. В последнем случае особенно
у гаубичных зарядов часто приходится размещать в картузе
•отдельные элементы один в другом при помощи неудобных кар-
тонных или деревянных конструкций.
При изменении количества частных пакетов в заряде откры-
вание и закрывание главного картуза и извлечение из него от-
дельных элементов является неудобной операцией.
г) Зарядная гильза обеспечивает значительно лучшую об-
тюрацию пороховых газов; она при выстреле плотно закрывает
камору и затем экстрактаруется назад.
При безгильзовом заряжании достаточно незначительной не-
плотности прилегания уплотняющих колец затвора, чтобы вы-
звать неизбежный прорыв пороховых газов через затвор.
Слабым местом является также вытяжная трубка.
Вытяжная трубка помещается снаружи затвора и закреп-
ляется в нем при помощи замочка. При выстреле на гильзу
вытяжной трубки и на замочек через канал для воспламенения
действует давление пороховых газов. Этот замочек иногда мо-
жет отрываться и вылетать в направлении, опасном для расчета,
обслуживающего орудие. Поэтому никогда не следует находить-
ся на линии ствола. Впрочем, это правило является общим.
Наиболее безопасное место у орудия—сзади него, под углом
45° от ствола.
Наряду с этим безгильзовое заряжание имеет следующие
преимущества:
а) Отпадает необходимость производства гильз, что с точки
зрения сырьевых ресурсов и загрузки заводов является большим
преимуществом, имеющим часто решающее значение. Правда,
для зарядов безгильзового заряжания тоже требуется изготов-
лять особую упаковку, но сырье для нее значительно более до-
ступно, а изготовление гораздо проще производства гильз, где
требуется точность обработки до 0,1 мм.
б) При безгильзовом заряжании не могут иметь места за-
держки при заряжании орудий из-за неэкстракции или разрыва
гильз при выстреле. Другие задержки в одинаковой степени
могут происходить при обоих способах заряжания.
Тот факт, что отпадает обратная транспортировка гильз после
стрельбы, не является преимуществом безгильзового способа
заряжания, так как в этом случае требуется эвакуировать в тыл
порожнюю укупорку.
Из перечисленного выше должно быть ясно, в каких случаях
нужно выбирать тот или другой способ заряжания.
Для орудий, которые должны обладать большой скорострель-
ностью (зенитные и противотанковые пушки, орудия дивизион-
ной артиллерии, принимая во внимание необходимость их
использования для противотанковой обороны), невозможно обой-
154
тись без гильзового заряжания. При дефиците исходных мате-
риалов и напряженном положении в производстве остальные
виды орудий могут иметь безгильзовюе заряжание.
Иногда на практике бывает необходимо принять решение
о выборе одного из типов выстрелов: унитарно-патронного или
раздельно-гильзового. В этом случае достоинства и недостатки
обоих типов более очевидны.
Унитарно-патронные выстрелы имеют то бесспорное преиму-
щество, что они обеспечивают большую скорострельность, но
зато вследствие неизбежного хотя и незначительного «свобод-
ного хода» снаряда (до момента врезания ведущего пояска в
нарезы) они дают несколько больший разброс начальных ско-
ростей и более быстрый износ переходного конуса канала ство-
ла. Так как в унитарном патроне снаряд прочно сидит в гильзе,
то при заряжании положение снаряда в стволе будет опреде-
ляться дном патрона. Между ведущим пояском снаряда и пе-
реходным конусом канала ствола, таким образом, будет оста-
ваться незначительный зазор. Вследствие этого прохождение
переходного конуса будет сопровождаться ударом или толчком,
благодаря чему он будет подвергаться большому износу.
Раздельно-гильзовые выстрелы имеют то большое преиму-
щество, что они дают возможность вести стрельбу различными
зарядами; при унитарных патронах, по крайней мере в настоя-
щее время, это невозможно.
16. ОЦЕНКА РАЗЛИЧНЫХ ПОРОХОВ
В разд. 9 гл. III даны основные сведения о методах испыта-
ния порохов, изготовленных из новой массы и вновь разрабо-
танных конструкций зарядов. Однако этих испытаний еще не-
достаточно, если стоит вопрос о принятии пороха нового типа
для практического применения или для заключения о том, какой
из двух типов пороха следует выбрать для новой конструкции
заряда.
При этом по соображениям, которые здесь будут приведены,
на первый план необходимо ставить вопрос о положении с
сырьем, так как не может быть и речи о применении пороха,
не обеспеченного сырьем. Может оказаться, что хотя основное
сырье для производства пороха и имеется, но промежуточные
продукты отсутствуют. Можно решиться на применение пороха,
если новая сырьевая база для него будет обладать такими
большими преимуществами, при которых строительство заводов
для производства промежуточных продуктов будет оправдано.
Допустим, что имеются два равноценных типа пороха А и Б
и для обоих порохов имеется также исходное сырье (например,
уголь, известь и т. д.). Если при этом для пороха А уже суще-
ствуют промежуточные продукты, а для пороха Б их нет, то не-
обходимо Выбрать порох типа А.
155
Однако в том случае, если порох типа Б обладает значи-
тельными преимуществами по сравнению с порохом типа А (на-
пример, вызывает меньший износ ствола), то необходимо, не-
смотря на отсутствие промежуточных продуктов, выбрать порох
типа Б, а для производства промежуточных продуктов построить
необходимые заводы.
Для оценки порохов нельзя дать никаких общих правил.
Правильный путь здесь может быть найден только при зна-
нии дела, а также при тщательном взвешивании и учете всех
обстоятельств.
Ниже необходимо привести некоторые примеры. Допустим,
удастся изготовить порох, у которою 3(У*/о сырой массы будет
заменено дешевой аммонийной селитрой. Но такой порох да-
вал бы вдвое большее рассеивание начальных скоростей по
сравнению с нормальным порохом.
Не считая заградительного зенитного огня и беспокоящего
методического огня, целью каждой стрельбы является пораже-
ние определенных объектов. При увеличенном же вдвое рассеи-
вании начальных скоростей для поражения одной и той же
цели необходимо вдвое увеличить расход боеприпасов.
Введение таких сомнительных порохов дает только кажу-
щуюся экономию сырья на 30%. В действительности по сравне-
нию с нормальным порохом в этом случае будет израсходовано
140% сырой пороховой массы и дополнительно 60% аммонийной
селитры, 200% снарядов, потребное для них сырье, изготовле-
ние и подвоз.
Следовательно, праятическое применение подобного пороха
ни в коем случае не является обоснованным и не дает никакой
экономии сырья, а наоборот, ведет к напрасному расходу бое-
припасов.
Фиг. 44. Сравнение поро-
хов А и Б.
Другой пример: для противотанковых пушек могут быть
предложены на выбор два типа пороха: порох типа А — пла-
менный, обеспечивающий получение t\, = 750 м/сек, и беспламен-
ный малоэрозийный порох типа Б, который может обеспечить
получение только ое=740 м/сек. Ка-
кому из этих двух порохов необходи-
мо отдать предпочтение?
Уже одна возможность стрельбы
беспламенными выстрелами, которую
обеспечивает порох типа Б, доста-
точна для тою, чтобы отдать пред-
почтение этому пороху. Однако про-
тив пороха Б говорит несколько по-
ниженная бронепробиваемость вслед-
ствие пониженной на 10 м/сек на-
чальной скорости. Но указанные вы-
ше начальные скорости получаются
156
•только при стрельбе из новых стволов. Вследствие меньшего
эрозийного действия пороха типа Б при стрельбе им начальная
скорость будет падать медленнее, чем при стрельбе порохом ти-
па А. После небольшого количества выстрелов, произведенных
из двух новых стволов, начальная скорость при стрельбе поро-
хом типа Б будет выше начальной скорости, полученной при
стрельбе порохом типа А (фиг. 44). Таким образом от преиму-
ществ пороха типа А ничего не остается.
Порох типа Б явно превосходит его, тем более что броне-
пробиваемость при применении этого пороха не изменяется бо-
лее длительное время.
Дульное пламя для орудий, стреляющих прямой наводкой,
недопустимо, так как оно привлекает на себя огонь всех видов
оружия, что может привести к выводу их из строя.
В некоторых случаях можно наблюдать, что нитроцеллюлоз-
ные пороха дают при стрельбе несколько лучшее рассеивание
начальных скоростей, чем пороха на труднолетучих раствори-
телях.
Несмотря на это, нитроцеллюлозным порохам отдается
предпочтение только в исключительных случаях, так как они
вследствие своей гигроскопичности могут изменять свою бал-
листическую работоспособность. Кроме того, технология Произ-
водства их имеет большие недостатки, которые заключаются,
во-первых, в применении летучих растворителей, взрывоопасных
вследствие возможности образования пероксида этилового эфи-
ра; во-вторых же, в необходимости длительного выдерживания
после изготовления до момента, когда порох может быть допу-
щен к стрельбе.
В итоге необходимо подчеркнуть, что при выборе и оценке
порохов и новых конструкций зарядов всегда должны прини-
маться во внимание все точки зрения. Оценка должна быть
всесторонней и для нее невозможно дать какую-либо одну стан-
дартную схему.
17. ОБСЛЕДОВАНИЕ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ ПРОИСШЕСТВИЙ
При стрельбах часто случаются неожиданные происшествия,
объяснения которым дать сразу бывает невозможно.
К таким случаям могут быть отнесены: получение очень вы-
соких или слишком низких начальных скоростей и давлений,
преждевременные разрывы снарядов в канале ствола и т. п.
Затруднения, встречакЛциеся при выявлении такого рода
происшествий, очевидны. В то время как при аварии мотора
для выяснения причины можно Испытывать мотор часть за
частью до тех пор, пока не будет обнаружен тот агрегат, кото-
рый не выполняет своих функций, при применении пороха, са-
мого «испытуемого» объекта после выстрела больше не суще-
ствует, и, таким образом, возможность повторного опыта исклю-
157
чается. Поэтому в большинстве случаев не удается вполне точно
выяснить причины таких происшествий.
В особенности это относится к преждевременным разрывам
снарядов в канале ствола, причины которых только в редких
случаях могут быть бесспорно установлены.
При обследовании чрезвычайных происшествий поступают
в общем следующим образом. Прежде всего обстоятельно иссле-
дуют место происшествия. Тщательно осматривают орудия, при-
боры и оставшиеся боеприпасы. На основании выясненного та-
ким образом положения дела посредством осторожных логиче-
ских заключений пытаются установить все возможные причины,
которые могли привести к подобного рода происшествию.
Часто бывает трудно выдвинуть даже хотя бы одну гипо-
тезу, а иногда их возникает несколько.
Для обследования привлекается весь наличный остаток бое-
припасов. В том случае, если их не окажется, необходимо найти
по возможности соответствующие боеприпасы и затем прове-
рить каждую выдвинутую гипотезу в отдельности. Это также
не всегда бывает возможно, так как в редких случаях можно
рисковать орудием (тем более новым или опытным), для того
чтобы искусственно воспроизвести разрыв снаряда в канале
ствола.
Часто бывает, что все выдвинутые гипотезы оказываются
неверными. Это получается в том случае, если была допущена
однократная ошибка при изготовлении боеприпасов, которая при
повторных испытаниях не повторяется.
Рассмотрим случай разрыва ствола. Его причины могли за-
ключаться:
а) во взрывателе,
б) в воспламенителе заряда,
в) в корпусе снаряда (раскол),
г) во взрывчатом веществе,
д) в способе снаряжения снаряда,
е) в слишком высоком давлении пороховых газов,
ж) в предварительном повреждении ствола,
з) в наличии посторонних тел в канале ствола.
Полная детонация снаряда в канале ствола наводит на
мысль, что вероятной явилась причина, указанная в п. «а»,
но не исключаются также и другие. Неполная детонация сна-
ряда исключает причину «а», а также почти полностью при-
чину <3».
Если разрыв снаряда произошел в канале ствола, то причи-
на «е» почти исключается, так как давление к этому моменту
уже уменьшится.
Если авария произошла по причине «ж», то иногда можно
установить, что снаряд вылетел из ствола, раньше чем ствол
успел разрушиться. При этом часто снаряд достигает заданной
158
дальности. Однако в большинстве случаев снаряд падает на
близком расстоянии.
Для того чтобы убедиться, что причиной аварии был не
заряд, производят стрельбу оставшимися или подобными бое-
припасами с определением давления пороховых газов. Если при
этих испытаниях будет получено нормальное давление порохо-
вых газов, и разброс давлений будет находиться в обычных
границах рассеивания, то причину преждевременного разрыва
необходимо искать не в заряде.
Но если получатся выскоки в давлении пороховых газов,
то причина аварии заключалась в заряде и требуется изменить
его конструкцию.
При всех видах испытаний е|сть опасность неправильной
сборки заряда. Лишь в редких случаях можно доказать, что
причиной аварии была дефектная сборка заряда.
Для установления причины разрыва ствола требуется
повторное испытание каждого элемента выстрела в отдельности.
К чрезвычайным происшествиям необходимо отнести и не-
долеты, которые так же неприятны, как и разрывы снарядов
в стволе, так как при этом подвергаются опасности поражения
свои войска.
Причины недолетов не всегда заключаются в качестве за-
ряда. Недостатки ведущих поясков, отрывы деталей корпуса,
неправильный полет снаряда ведут к недолетам. Путем подроб-
ных повторных испытаний эти факторы должны быть исклю-
чены.
Если отстрел оставшихся или подобных боеприпасов (при
достаточно большом количестве выстрелов) не дает повышен-
ного рассеивания, которое объясняло бы причину недолета,
то остается предположить, что причиной его была ошибка в^
заряде. Иногда вероятную причину недолета можно установить"
при помощи расчета.
Во время одной учебной стрельбы зарядом № 3 из тяжелой
полевой гаубицы был получен недолет с тяжелыми последствия-
ми. Испытание оставшихся боеприпасов не выявило никаких не-
достатков.
Все показания говорили единодушно о том, что заряд № 3
составлялся в соответствии с инструкциями посредством изъятия
из гильзы положенного количества частных пакетов. Количество
частных пакетов также было проверено на комплектность.
Затем были подсчитаны начальные скорости, соответствую-
щие зарядам, при утере частных пакетов 1, 2, 3 или двух из
них: 1 и 2, 1 и 3 или 2 и 3. Для этих начальных скоростей при
заданных углах возвышения были установлены соответствующие
дальности стрельбы.
При этом было найдено, с точностью до 20 м, что дальность
недолетного выстрела должна была получиться при отсутствии
в составе заряда частного пакета 2. Поэтому почти с уверен-
159
ностью можно считгать, что в этом случае, несмотря на кон-
троль и противоре’чащие действительности свидетельские пока-
зания, причиной нещолета была утеря из комплекта заряда № 3
частного пакета 2.
В общем для всозможно более точного установления причин
аварий необходимо обладать большими знаниями, опытом в
работе и широким кругозором.
18. О НЕКОТОРЫХ «ИЗОБРЕТЕНИЯХ» В ОБЛАСТИ ПОРОХОВ
Подобно perpehuum mobile, к которому возвращались в те-
чение нескольких , столетий и идея которого не умерла еще и
по настоящее время, в области порохов также периодически
появляются подобного рода изобретательские предложения. За-
ключающиеся в этгих «изобретениях» противоречия не всегда
могут быть сразу ] выявлены.
Рассмотрим некоторые из этих «изобретений».
А. На первом 1месте среди таких «изобретений» стоит мно-
гослойный порох, шдея которого заключается в следующем.
В течение прощесса выстрела вследствие движения снаряда
объем заснарядно>го пространства непрерывно увеличивается.
Давление пороховшх газов падает, вследствие чего сила, дей-
ствующая на снаряд, уменьшается. Этому можно воспрепят-
ствовать, если пор*ох будет сгорать с возрастающей скоростью,
и увеличение засшарядного пространства будет компенсиро-
ваться дополнительным притоком газов. При этом вместо обыч-
ной формы кривсой давления пороховых газов в идеальном
случае получилась» бы кривая, имеющая форму трапеции, и
вместе с тем заметгно увеличенная начальная скорость.
Такого рода многослойный порох с точки зрения производ-
ства изготовить нетрудно. На тонкий лист пороха, имеющего
калорийность 1250) кал!кг, с обеих сторон наносятся слои по-
роха с калорийносггьЮ 1150 кал/кг, затем слои пороха с кало-
рийностью 1050 кеш,]кг и т. д. Полученный таким образом много-
слойный лист порсоха разрезается на полосы. Такой ленточный
порох будет иметь, переменную калорийность, возрастающую от
поверхности к сер»едине, и, следовательно, прогрессивно возра-
стающую скорость» горения. Однако при испытании такого по-
роха была получетна кривая давления пороховых газов, которая
практически не обличалась от нормальной. Начальная скорость
при этом тоже увееличилась очень незначительно.
Многослойный порох работал так, как будто он состоял из
однородной массы;, имевшей некоторую среднюю калорийность.
Ожидаемого эффекта прогрессивного увеличения скорости го-
рения пороха и шозрасгающего притока газов в заснарядиом
пространстве полущено не было.
Можно легко пюказать на основании приближенного расчета,
что даже в том супучае, если бы удалось получить кривую давле-
160
ния пороховых газов в виде трапеции, нельзя достигнуть слиш-
ком большого увеличения работоспособности пороха.
Известно, что
s. и)
1=0
где s — площадь поперечного сечения канала ствола;
I — путь, пройденный дном снаряда;
т — масса снаряда;
р—давление пороховых газов,
с,
Интеграл f pdl представляет собой, как известно, площадь,
о
ограниченную кривой давления пороховых газов. Обозначая
через рср величину так называемого среднего давления, урав-
нение (1) можно представить в виде
, mu?
(2)
При подробных исследованиях оказалось, что величина рср
не является постоянной, а всегда составляет определенную,
незначительно изменяющуюся часть максимального давле-
ния Риш,, т. е.
Pcp = ^pm„, (3)
и поэтому
= —. (4)
Величина среднего давления пороховых газов рср никогда
не может быть больше pmai.
В идеальном случае давление пороховых газов держалось бы
на уровне величины pmai, т. е. pcp=fpmax и, следовательно, а—1.
Уравнение (4) приняло бы следующий вид:
' 2 ’ (5)
где Vo представляет собой наибольшую начальную скорость, ко-
торую можно получить при стрельбе из данного ствол а. i
Разделив уравнение (4) на (5), получим
161
1 I Артиллерийские пороха и заряды
Опыт показывает, что для гаубиц величина а равна пример-
но 0,45, а для пушек — 0,60.
Если подставить эти значения в уравнение (6), то, округ-
ляя, получим:
для гаубиц V0=l>5ofl;
для пушек V(,= 1,3V(,.
Это показывает, что даже в том
случае, если бы удалось
практически получить прямоугольную диаграмму давления по-
роховых газов, то за счет
Г
I
i
этого можно было бы
поднить начальную ско-
рость:
'аЬ
Фиг, 45. Сравнение стволов А и Б.
для пушек только на
30®/® (примерно с 1000 до
1300 м/сек),
для гаубиц не больше
чем на (т. е, с 600
до 900 м/сек).
Не говоря уже о том,
что вряд ли будет найден
путь для достижения (хо-
тя бы приближенного) равенства а=1, в расчете содержатся
Другие грубые допущения, которые дают слишком благоприят-
ную картину.
Орудийные стволы, рассчитанные по нормальной диаграмме
давления, изготовляются так, что толщина их стенок постепенно
уменьшается от казенной части к дулу соответственно умень-
шающемуся давлению пороховых газов. Поэтому при сравнении
нормального ствола А со стволом, рассчитанным соответственно
прямоугольной диаграмме давления Б, т, е, при а=1, в основу
сравнения должно быть положено равенство их весов.
Тогда для равенства весов можно удлинить ствол А, что
даст повышение начальной скорости. При этом достигнутое в
идеальном случае (при а=1) повышение относительной работо-
способности ствола Б снизится, вероятно, на 25—45°/в.
Далее из уравнения, приведенного в разд, 14,
<i>EQ
3 ~ 2
следует, что повышение начальной скорости может быть достиг-
нуто главным образом увеличением веса заряда.
Кроме того, ясно, что в том случае, когда дульное давление
будет равно большая часть пороховых газов без отдачи
своей энергии снаряду будет бесполезно выбрасываться на воз-
дух. Кроме того, такое высокое дульное давление вызовет не
только очень большое рассеивание снарядов, ио также сильный
звук выстрела и большое дульное пламя.
162
Для того чтобы устранить эти недостатки, почти исключаю-
щие практическое применение этого способа, необходимо дуль-
ное давление понизить до приемлемой величины и диаграмме
давления придать форму не прямоугольника, а трапеции
(фиг. 46), т. е. отказаться от достижения равенства а=1, вслед-
ствие чего работоспособность орудия еще больше понизится.
Подводя итоги изложенному, необходимо сказать, что пер-
спектива достижения повышенной работоспособности орудий
посредством получения кривой давле- кр
ния пороховых газов в виде трапеции ___ Дуло
невелика, так как при этом появляют- V j
ся существенные недостатки, и воз- \ i
можное повышение работоспособности
всегда остается в скромных пределах. I------------------
Следовательно, вряд ли стоит тратить
усилия и время для достижения та-
кой диаграммы давления пороховых
Фиг. 46. Диаграмма
давления..
газов.
Б. Другое периодически появляющееся изобретательское
предложение основывается на аналогичных соображениях.
С целью воспрепятствовать понижению давления в процессе
выстрела предлагается на протяжении ствола последовательно
располагать несколько дополнительных камор сгорания так, как
это схематически представлено на фиг. 47.
Сначала снаряд q приводится в движение обычным образом
посредством порохового заряда ш,, расположенного в основной
зарядной каморе. На стволе находится несколько боковых ка-
мор сгорания с зарядами ю3, и т. д., соединенных с ка-
налом ствола посредством сопел d3l dt.
Рг Рз Ра
Фиг. 47. Многокаморный ствол.
При выстреле, как только дно снаряда пройдет сопло o',,
горячие газы основного заряда оц воспламенят заряд ш2 и сна-
ряд получит дополнительное ускорение. Такой же процесс
повторится при действии заридов cus, ®4 и т. д.
При поверхностном рассмотрении такой конструкции орудия
можно было бы ожидать значительного увеличения начальной
скорости. Однако построение диаграммы давления пороховых
газов показывает, что в этом случае начальная скорость не
может быть поднята более чем на несколько десятков процен-
тов. Но это повышение начальной скорости покупается ценою
н*
163
значительного увеличения веса ствола и усложнения конструк-
ции орудия. Уже устранение толчков при прохождении снаряда
по стволу мимо сопел представляет собой проблему.
Кроме того, в канале ствола, в местах, где встречаются
друг с другом под углом 90° потоки пороховых газов, могут
возникать завихрения, которые в значительной степени будут
способствовать износу ствола. К этому еще необходимо доба-
вить сложность заряжания боковых камор, которые должны
иметь отдельные затворы.
Но самым главным и решающим является то обстоятель-
ство, что вся конструкция многокаморного ствола становится
чрезвычайно тяжелой. Если бы параллельно изготовить более
простой ствол нормальной конструкции такого же веса, то за
счет удлинения ствола и зарядной каморы можно было бы до-
стигнуть по крайней мере такой же начальной скорости, как
и в многокаморном орудии.
Если бы удалось преодолеть конструктивные затруднения,
многокаморное орудие имело бы смысл только для получения
возможно более коротких стволов. Однако и в этом случае
необходимой скорострельности будет препятствовать сложность
заряжания нескольких камор. Поэтому многокаморные системы,
во всяком случае в настоящее время, не могут иметь практи-
ческого значения.
В. Упомянем еще одно предложение, состоящее в следую-
щем.
Предлагается на лафете орудия приспособить специальный
механизм по типу большого всасывающего насоса, поршень ко-1
торого приводился бы в действие при откате ствола.
В момент выстрела и отката ствола насос должен втягивать
в себя выходящие из дульной части орудия пороховые газы
и охлаждать их. Таким способом предлагается устранять дуль-
ное пламя.
Здесь также достаточно произвести небольшой раочет, что-
бы показать невозможность такой конструкции пламегасителя.
Обозначим через т1 массу откатных частей орудия, состоя-
щую главным образом из ствола с казенником, затвора и
штока поршня; скорость отката через о,; массу снаряда через
т2 и начальную скорость снаряда через о2. Так как количества
движения откатных частей и снарядов должны быть равны, то
Если обозначим через 4 и 4 соответствующие пути двигаю-
щихся масс, получим
dt * dt
или после интегрирования
т21г=т,1^
164
Для момента прохождения дна снаряда через дульный срез
орудия путь /s становится равным длине нарезной части ствола.
Например, если
/.,= 2000 мм,
Wi = 100 кг, /лг=1,5 кг,
то 100-4=4,5-2000,
откуда 1 3°0° 9П 11~ 100“ 30 мм-
Следовательно, снаряд покинет дуло орудия, когда ствол
откатится только на 30 мм. В этот же момент пороховые газы
выйдут из ствола. Но, очевидно, длина отката 30 мм совер-
шенно недостаточна для интенсивного действия всасывающего
механизма, при котором насос мог бы всосать такое большое
количество пороховых газов, которое измеряется несколькими
сотнями литров (объем, приведенный к нормальным усло-
виям).
Предлагался н другой способ гашения дульного пламени,
а именно: вдувание углекислоты в пороховые газы, находя-
щиеся перед дулом орудия, с целью понижения концентрации
кислорода до такой степени, при которой не может произойти
воспламенения пороховых газов, а следовательно, появления
дульного пламени.
С целью достижения этого необходимо, чтобы вдувание угле-
кислоты производилось в промежутки времени меньше тысяч-
ных долей секунды и при давлении, которое значительно пре-
вышало бы дульное давление, т. е. в несколько сот атмосфер.
Конструкция подобного пламегасителя, простая и удобная,
для эксплоатации в полевых условиях совершенно немыслима,
не говоря о том, что подвоз для этой цели углекислоты являет-
ся сложным.
ПРИЛОЖЕНИЕ
РАЗВИТИЕ И СВОЙСТВА СОВРЕМЕННЫХ МЕТАТЕЛЬНЫХ СРЕДСТВ
1. Исторический обзор
В продолжение пяти столетий, со времени сражения при
Креси (1346 г.), в качестве метательного средства для огне-
стрельного оружия- во всем мире применялся только дымный
порох.
Отсутствие какого бы то ни было технического прогресса
в этой области в течение такого длительного периода вызывало,,
с одной стороны, удивление; с другой же стороны, этот факт
становится попятным, если принять во внимание, что появление
«бездымного пороха» 1 прежде всего обязано быстрому разви-
тию химии в последнее столетие.
Лишь после этого пороховая техника меньше чем в два
десятилетия достигла значительного успеха. Такое скачкооб-
разное развитие ее, а также достигнутые результаты заслу-
женно вызывают восхищение. Были найдены пороха, которые
практически- полностью превращаются в газообразные продукты
и скорость сгорания которых варьируется в широких границах
посредством придания пороховым элементам соответствующей
формы и поверхности, а также изменением давления пороховых
газов (величины каморы сгорания). Теоретически стало возмож-
ным при помощи современных бездымных порохов получать
начальные скорости снаряда вплоть до 3000 м!сек, прн условии,
что для этой цели сконструировано пригодное оружие.
С этого момента, не считая незначительных улучшений,
в развитии порохов в течение полустолетия установилось отно-
сительное затишье. Казалось, что достигнут предел развития
современного пороходелия.
2. Недостатки старых бездымных порохов
Стремясь к прогрессу в области порохов, необходимо преж-
де всего основываться на реально достижимых целях.
1 Нецелесообразность этого-названия не требует объяснения. Прим. авт.
156
(Представление о том, что при стрельбе из определенного,
уже состоящего на вооружении орудия, одними и теми же сна-
рядами можно получить значительное повышение начальной
скорости путем применения только «лучшего» пороха является
обывательским.
При выстреле должно соблюдаться равенство количеств дви-
жения снаряда (массы т1 при скорости nJ и откатных частей
(массы ш2 при скорости ог):
= тго2.
Величина т2г>2 должна восприниматься лафетом, сконструи-
рованным соответствующим образом.
Если повысить начальную скорость снаряда о,, применяя для
этого «лучший» порох, то в этом случае увеличится также ве-
личина что потребует упрочнения лафета. Поэтому стрем-
ление получить для имеющегося орудия большую мощность,
за счет более высокой начальной скорости, яаляется необосно-
ванным.
Дальнейший прогресс в развитии порохов должен коснуться
других областей и прежде всего устранения недостатков, при-
сущих известным до настоящего времени порохам. Поэтому
нужно иметь представление об этих недостатках.
Основной недостаток нитроцеллюлозного пороха заключается
в его фабрикации. Очевидно, что способ изготовления пороха
не может считаться нормальным, если в процессе фабрикации
необходимо сперва вводить в пороховую массу летучий рас-
творитель, а затем с большим трудом при помощи вымочки и
сушки снова удалять его. Кроме того, необходимо заметить,
что летучие растворители ведут себя довольно неприятно. Аце-
тон прочно удерживается в пороховой массе и оказывает вред-
ное влияние на баллистические качества.
При применении спирте-эфирной смеси постоянно суще-
ствует опасность образования органических перекисей, которые
вследствие склонности к взрывам часто являлись причиной ка-
тастроф на установках для рекуперации.
Толщина горящего свода нитроцеллюлозных порохов имеет
ограниченный верхний предел, так как при очень большой ве-
личине ее затрудняется удаление из пороха остатков раство-
рителя. Этот остаточный растворитель удерживаемся в ‘цен-
тральной части пороховых элементов. С течением же времени он
начинает мигрировать к поверхности и постепенно улетучивает-
ся, что отрицательно сказывается на баллистической стабиль-
ности пороха.
Нитроцеллюлозный порох сравнительно чувствителен к дав-
лению, т. е. дает относительно круто поднимающуюся кривую
давления, что является его недостатком при отработке зарядов.
Нитроцеллюлозные пороха гигроскопичны. Содержание влаж-
ности в порохе колеблется между 1—2% в зависимости от от-
167
носительной влажности воздуха, что сопровождается измене-
нием начальной скорости. Наконец, нитроцеллюлозные пороха
имеют довольно высокую калорийность, около 950 кал/'кг.
Из положительных свойств необходимо отметить, что нитро-
целлюлозные пороха в орудиях малой мощности обеспечивают
небольшое рассеивание начальных скоростей и позволяют срав-
нительно легко получать беспламенные выстрелы.
Однако если речь идет о получении высоких начальных
скоростей, то нитроцеллюлозные пороха для этой цели вообще
мало пригодны вследствие своей чувствительности к давлению,
о которой выше было упомянуто.
Такие недостатки нитроцеллюлозного пороха, как гигроско-
пичность и высокая калорийность, могут быть устранены при
помоши введения в состав пороха подходящих примесей, однако
необходимость применения летучих растворителей при произ-
водстве и чувствительность пороха к давлению неустранимы.
Нитроглицериновый порох лишен этих недостатков, что само
по себе является уже шагом вперед по сравнению с нитроцел-
люлозным порохом. Но нитроглицериновый порох имеет другой
большой недостаток, а именно — дефицитную сырьевую базу.
Главным источником для получения глицерина являются
жиры, при омылении которых он получается. Жиры даже в
мирное время являются дефицитным сырьем и весьма важным
питательным средством. Эта сырьевая база (жиры) при по-
требностях современной войны является совершенно недоста-
т очной.
Не лучше обстоит дело и со вторым источником для полу-
чения глицерина — сахаром. При брожении сахара на глице-
рин получается в лучшем случае выход, примерно равный толь-
ко 20% от теоретического. Для современной технологии этот
способ чрезвычайно неэкономичен.
С другой стороны, и сахар является необходимым и крайне
Важным питательным средством. Следовательно, и эта база для
производства пороха является совершенно неудовлетвори-
тельной.
По производству синтетического глицерина еще не накоплено
достаточного опыта. Опыты по получению синтетического гли-
церина проводились концерном И. Г. Фарбениндустрим. Они
показали неудовлетворительные результаты, так как при этом
получалось очень много побочных продуктов, и выход глицери-
на составлял немного больше 20% теоретического.
Таким образом ясно, что сырьевая база глицерина является
дефицитной н не может обеспечить массовой потребности в по-
рохах во время войны.
Другим большим недостатком нитроглицерина является вы-
сокая калорийность его.
168
Сам нитроглицерин имеет калорийность 1485 кал/кг, но
вследствие избытка кислорода введение его в состав пороха
сказывается так, как будто его калорийность равна 1700 кал/кг.
Высокая калорийность пороха значительно снижает живу-
честь стволов; последняя характеризуется тем количеством вы-
стрелов, при котором ствол сохраняет еще необходимую балли-
стику.
В общем живучесть ствола считается исчерпанной, если вслед-
ствие износа нарезной части начальная скорость понизится
больше чем на 10%>. а также если наблюдается потеря устой-
' чивости снарядов на полете или отказы в действии взрывателей
и, следовательно, не гарантировано надежное функционирова-
ние ствола и выстрела.
Калорийность нитроглицеринового пороха можно понизить
при помощи некоторых добавок, например, централита, и этим
самым увеличить живучесть стволов. Однако здесь имеется пре-
дел, определяемый тем, что нитроглицерин недостаточно хо-
рошо желатинирует нитроцеллюлозу.
Собственно говоря, хорошая желатинизация обеспечивается
нитроглицерином только при соотношении 40 :60 к нитроцеллю-
лозе. При этом получается сравнительно высокая калорийность
пороха — около 1250 кал/кг.
Таким образом понижение калорийности нитроглицеринового
пороха возможно только при помощи добавки таких веществ,,
которые сами являются желатннизаторами.
Несмотря на применение этих добавок, невозможно спу-
ститься за нижний предел калорийности 800 кал/кг, так как,
в этом случае возникают затруднения с давлением пороховых
газов, и прн выстреле образуется большое облако дыма.
3. Изготовление порохов в различных странах
На основании изложенного выше можно считать, что боль-
шинство стран недостаточно правильно оценивали нитроглице-
риновые пороха.
Франция хотя и сделала много в области развития порохов,
но не решилась внедрить свои достижения в массовое произ-
водство. Она осталась привязанной к своим старым пирокси-
линовым ленточным порохам, и с большой осторожностью на-
чала переход на нитроглицериновые пороха, после того как она
по Версальскому договору получила их рецептуру из Гер-
мании.
Из слишком большой предосторожности во Франции для
прессования нитроглицеринового пороха строили здания, кото-
рые представляли собой поистине крепостные башни. Только
очень немногие французские тяжелые орудия стреляли нитро-
глицериновыми порохами.
1б<>
Польша пошла по такому же пути. Большинство польских
орудий являлись копией французских.
Россия продолжала придерживаться пироксилиновых поро-
хов и широко применяла так называемые семиканальные по-
роха.
Англия изготовляла главным образом нитроглицериновые
кордитные пороха с добавкой вазелина.
Венгрия предпочитвла применять нитроглицериновые пороха,
так как она располагала развитым скотоводством и имела до-
статочное количество жиров. Свое богатство в пшенице Венгрия
использовала для изготовления нитрокрахмала с целью добавки
его в порох.
Австрия и Чехословакия подобно Германии изготовляли
одновременно нитроглицериновые и пироксилиновые пороха.
Америка также изготовляла оба типа пороха.
Италия вследствие недостатка целлюлозы производила ни-
троглицериновые пороха преимущественно баллиститного типа.
Производство пороха в северных странах, а также на Бал-
канах, в Турции, Голландии и Бельгии имело подчиненное зна-
чение.
Имеются сведения, что Америка занималась исследованием
дигликоля, а Англия — нитрогуанидина. Но эти вещества долж-
ны были применяться только в качестве примесей.
Какое время потребовалось бы американцам и англичанам
для массового производства порохов новых типов — неизвестно.
4. Требования к современным порохам
Положение с сырьем для глицерина заставило Германию
искать новые пути развития порохов.
Необходимо было найти такую базу для развития, на основе
которой можно было бы избежать недостатков, присущих пиро-
ксилиновым и нитроглицериновым порохам.
К новым порохам предъявлялись следующие требования:
1. Сырьевая база должна быть достаточно широкой, следо-
вательно, об использовании средств питания не могло быть
и речи.
Обеспеченность целлюлозным сырьем можно было считать
удовлетворительной, так как для изготовления пороха удается
получить подходящий продукт не только из древесины, но так-
же из соломы, камыша, кукурузы и ряда других растений.
2. Порох из нового сырья должен в меньшей степени, чем
раньше, подвергать стволы износу.
Новейшая техника вооружения требует постоянного повы-
шения начальных скоростей как для достижения большей даль-
ности стрельбы, так и для пробивания все более прочной
‘брони.
170
Уже 8 настоящее время подошли к области начальных ско-
ростей порядка 1000 м/сек. При таких высоких начальных ско-
ростях старые пороха дают настолько низкую живучесть ство-
лов, что при потребностях современной войны трудно было бы
справиться с их производством. Поэтому от современных поро-
хов необходимо требовать, чтобы онн н при высоких начальных
скоростях обеспечивали возможность производства достаточного
количества выстрелов из одного ствола.
3. Почти само собой разумеется, что требование беспламен-
ной стрельбы крайне необходимо. Батарея, стреляющая ночью
выстрелами с дульным пламенем, немедленно обнаруживается
разведкой. Из опыта войны известно много случаев, когда раз-
ведка вражеской артиллерии была возможна только по пла-
мени выстрелов. По разведанному расположению артиллерии
можно сделать выводы относительно намерений противника.
Если бы артиллерия противника стреляла беспламенными
выстрелами, командование было бы лишено важнейших исход-
ных данных для ведения боя.
Зенитная батарея, стреляющая пламенными выстрелами,
навлекает на себя бомбардировочную авиацию и выдает своим
расположением охраняемый объект.
Дульное пламя танковых и противотанковых орудий притя-
гивает, как Магнит, вражеское противодействие и способствует
уничтожению этих средств борьбы.
Следовательно, порох, дающий дульное пламя, в условиях
современной войны совершенно неприемлем. Поэтому необхо-
димость стрельбы без дульного пламени настолько очевидна,
что всякие дебаты по этому вопросу являются беспредметными.
4. Само собой разумеется, что современный порох должен
быть желатинирован без летучих растворителей и лучше, чем
при применении нитроглицерина. Новые труднолетучие раство-
рители должны обеспечивать более полную желатинизацию
нитроклетчатки, чем нитроглицерин. При этом должны быть
устранены недостатки, которые свойственны нитроглицерину,
а именно: большая чувствительность к механическим воздей-
ствиям, большое количество вспышек на вальцах, высокая ка-
лорийность и т. д.
5. Развитее диглнколевых порохов
Спустя несколько лет, после 1918 г. в Германии была начата
работа над устранением тех недостатков в военно-технической
области, которые были выявлены во время первой мировой
войны. В области порохов огромным недостатком являлась де-
фицитность глицерина, который получался из жиров и сахара.
Несмотря на то что население получало оба эти продукта
в ограниченном количестве, имевшихся жиров и сахара далеко
171
не хватало для производства необходимого количества глице-
рина.
Нужно было найти заменитель глицерина, который полу-
чался бы не из пищевых продуктов и имел широкую сырьевую
базу..
Уже во время первой мировой войны пытались применить
ближайший аналог глицерина гликоль, азотнокислый эфир ко-
торого добавлялся к нитроглицерину с целью понижения точки
замерзания динамитов. Однако гликольнитрат, вследствие вы-
сокой упругости пара оказался непригодным для изготовления
пороха.
При вальцевании и прессовании пороховой массы гликоль-
нитрат испарялся в значительных количествах, вызывая у рабо-
чих сильную головную боль и даже потерю сознания.
Из готового пороха гликольнитрат также улетучивался на-
столько сильно, что получить баллистически стабильный порох,
оказалось невозможным. Поэтому во время первой мировой,
войны Германия вынуждена была прибегнуть к аммонийному
пороху, который вследствие своих известных отрицательных
свойств являлся типичным неполноценным заменителем.
Подобный порох в будущей войне не должен больше при-
меняться.
Во время изысканий новых эещёств фирма1 I. G. пред-
ложила побочный продукт своего производства, получающийся
при изготовлении глизантнна,— средства для защиты от за-
мерзания жидкости в радиаторах автомашин, который имено-
вался также полиглнколем.
Глизаитнн есть не что иное, как гликоль, и получается пу-
тем введения окиси этилена в воду при добавке серной кислоты
в качестве катализатора. Получающаяся таким образом смесь
продуктов подвергается фракционированной перегонке, причем
первой перегоняется вода, затем гликоль и, наконец, полигли-
коль, который является эфиром, гликоля. Он имеет следующую
формулу:
НО — СН2 — СН2 — О — СН2 — сн2 — он
и его сокращенно назвали днглнколем.
Фирма 1. G. направила предложенный продукт на единствен-
ный в то время немецкий пороховой завод, фирмы WASAG 1
в Рейнсдорфе.
Продукт был там пронитрован. Но когда перешли к изго-
товлению пороха, было обнаружено, что дигликольиитрат об-
ладает такими же неприятными свойствами, как и гликольни-
трат. Рабочие продолжали отравляться, и полученный порох
оказался баллистически нестабильным.
1 Бывшее Вестфальское акционерное общество взрывчатых веществ.
Прим. ред.
172
Так как то обстоятельство, что дигликольнитрат обладал
такой же высокой упругостью паров, как и гликольнитрат, было
непонятно, то было проведено специальное исследование этого
вопроса.- Лабораторные работы производились в Высшей Тех-
нической школе в Берлине под руководством профессора
Поппенберга, а вальцевание и прессование пороха — на заводе
фирмы WASAG в Рейнсдорфе.
Объяснение своеобразного поведения дигликольнитрата бы-
ло скоро найдено при помощи вторичного тщательного фрак-
ционирования исходного продукта под вакуумом.
Как оказалось, он являлся смесью-, состоящей из небольшого
количества воды, около ’А гликоля н дигликоля.
Гликолевая часть смеси обладала свойствами, которые и
выявлялись при изготовлении пороха. После того как это было
установлено, необходимо было прежде всего получить из смесн
чистый дигликоль.
Небольшое затруднение состояло лишь в том, что при фрак-
ционировании полигликоля не существует четкой температурной
границы между точками перегонки гликоля и дигликоля и.
прежде чем начнет перегоняться чиртый гликоль, отгоняется
упорно не разделяющаяся смесь обоих компонентов.
Однако это ие является особым недостатком, так как эта
смесь не пропадает и посредством дальнейшего взаимодействия
с окисью этилена может быть переведена в дигликоль.
Прежде чем изложить ход дальнейших исследований, необ-
ходимо остановиться на вопросе сырьевой базы дигликоля.
В качестве исходного продукта для получения дигликоля не-
обходим этилен. Этилен получают:
а) из газов доменных печей посредством их сжижения и
последующего фракционирования;
б) из извести и угля получают карбид кальция, который при
соединении с водой образует ацетилен и последний гидриро-
ванием переводят в этилен;
в) из этилового спирта методом катвлитического расщепле-
ния его на этилен и воду в присутствии окиси алюминия.
Так как этиловый спирт получается главным образом в про-
цессе брожения картофеля, т. е. из продуктов питания, то этот
путь должен быть ограничен.
Для дальнейшего процесса из этилена необходимо получить
окись этилена. К сожалению, кратчайший путь, а именно спо-
соб непосредственного окисления этилена в настоящее время
мало разработан и удовлетворительного разрешения этой проб-
лемы еще не найдено.
Поэтому необходимо было избрать окольный путь через
хлоргидрин, который получается хлорированием этилена:
СНгОН
СНа = CHS + Cls + НаО -> | + HCI
СНаС1
173
Хлоргидрин образует с известью окись этилена;
СН2ОН СН2Ч
2| +СаО -> 21 }О + СаС12 + НаО
СНгС1 сн/
При взаимодействии окиси этилена с водой образуется гли-
коль, из которого путем конденсации с новыми молекулами
окиси этилена получается дигЛиколь, а также тригликоль, те-
траглнколь и т. Д.: СН2ОН
CHj4 СН2ОН снаон СН2Ч 1 >0 сн2он сн2Ч сн/ 1 I +ок.эт.СН2ч + ок.эт.СН2 -|-<)к.эт.СН2^
| /О Н2О сн/ ^н»он > >О—->| > )О сн/ сн2ч сн/
1 /О 1 , сн2он сн/ СН2К 1 /° сн2он сн/
сн,он
При своевременном прекращении введения окиси этилена
процесс можно регулировать так, что главным образом будет
получаться дигликоль.
Образующаяся при последующем фракционировании смесь
из гликоля и дигликоля может быть применена для дальней-
шего получения дигликоля.
Остающаяся после перегонки фракция является главным об-
равом тригликолем, который также может быть использован
для изготовления пороха или взамен глицерина для других
целей, например, в качестве жидкости для противооткатных
устройств.
Если нет потребности в тригликоле, то его можно оставлять
в дигликоле в строго определенном количестве и такую смесь
использовать при изготовлении пороха.
При первых опытах речь шла прежде всего о том, чтобы
пронитрировать дигликоль в чистом виде. Нитрация дигликоля
протекала подобно нитрации глицерина.
Различие было следующее:
а) Состав и количество кислотной смеси приходилось брать
несколько иные, чем для нитрации глицерина. Уже здесь ска-
залось преимущество дигликоля в том, что он требовал мень-
шего расхода кислот, чем глицерин.
При неподходящем составе кислотной смеси, особенно при
большом содержании воды, отработанные кислоты имели оклои-
174
ность к разложению. Вследствие этого в первое время процесс
отделения приходилось вести при охлаждении. Впоследствии
же опыты настолько продвинулись вперед, что в этом не было
необходимости.
б) Последующее очищение отработанных кислот ие произ-
водилось; в них оставались лишь следы растворенного эфира.
Для того чтобы полностью устранить опасность разложения,
отработанные кислоты сразу же после отделения отправлялись
на денитрацию.
Иногда при нитрации наблюдались бурые пары, которые
указывали на опасность разложения. Впоследствии эта «детская
болезнь» была устранена.
Производство сырой пороховой массы по методу ЛунДхольм-
Сайерс не вызывало никаких затруднений. Необходимо было
только при расчете состава принимать во внимание, что раство-
римость дигликольдинитрата в воде больше, чем нитроглицери-
на, и составляет около 2%>.
Вальцевание и прессование пороховой массы происходило
обычным образом. Прн этом были установлены два существен-
ных достоинства дигликоля.
а) Дигликольдинитрат желатинирует нитроцеллюлозу зна-
чительно лучше, чем нитроглицерин.
В то время как нитроглицерин без других компонентов,
обеспечивает хорошую желатинизацию нитроцеллюлозы только
при соотношении 40:60, с дигликольдинитратом можно без за-
труднений работать в значительно более широких границах,
а именно при содержании его в пороховой массе от 20% до
IS4/» и более. При этом желатинизация происходит значительно
полнее, и поверхность пороховых элементов получается одно-
роднее, что обеспечивает меньшее рассеивание начальных ско-
ростей. Кроме того, хорошая желатинирующая способность ди-
гликольдинитрата дает возможность вводить в пороховую массу
механические примеси, которые сами не являются желатнниза-
торами. Сюда относятся примесн сульфата калия и других со-
лей, применяющиеся для гашения дульного пламени. Можно
также изготовлять пороха с добавкой гексогена и тэна. Без;
этого качества нитродигликоля не было бы возможно создание
нитрогуанвдинового пороха, к которому мы позднее возвра-
тимся.
б) Вследствие хорошей желатинирующей способности нитро-
диглниоля при изготовлении пороха почти полностью исклю-
чаются • вопышки на вальцах, которые часто происходит при
вальцевании нитроглицеринового полотна. Это является поло-
жительным фактором, так как повышает безопасность вальце-
вания и способствует значительному повышению производитель-
ности.
После первых; удовлетворительно прошедших испытаний
дигликолевого пороха в винтовке пехотного образца стало
175
возможным поставить его на производство в валовом масштабе.
Дигликолевые пороха марок Dig!. Bl. Р. 10,5—(3 • 3 • 0,8) и
(4-4.1,2) заменили нитроглицериновые пороха марок Ngl.
Bl. Р.—12,5—(4-4-1) н (10-10-1,5).
Затем удалось организовать производство диглнколевого
пороха и иа заводе в г. Дюнебер ге Динамитного акционерного
общества А. Нобель, где стал изготовляться трубчатый порох
с калорийностью 820+25 кал/кг.
Типовой состав трубчатого нитродигликолевого пороха марки
Dlgl. R. Р.—8,2—:
Нитраты целлюлозы............................ . 67,8%
Дигликольдинитрат ....... ..................29,0
Централит.......................................... 3,0
Окрсь магния................................. .... 0,1
Графит......... ...................... 0,1
Дигликолевый порох отнюдь не является плохим замени-
телем нитроглицеринового пороха, напротив, он по некоторым
важным свойствам настолько превосходит последний, что раз-
работка этого пороха была определенным шагом вперед.
В частности, дигликолевый порох показал вскоре свое пре-
имущество перед нитроглицериновым в том, что вследствие
своей низкой калорийности давал значительно меньший разгар
стволов и тем увеличивал их живучесть. И все же это была
только первая ступень в новом этапе развития пороходелия.
6. Развитие порохов типа G
С целью изучения вопроса о влиянии пороха на живучесть
были отстреляны стволы зенитных пушек — один нитроглицери-
новым порохом марки Ngl. R. Р.— 9,5—, а другой — порохом
марки Ngl. R. Р.— 8,2. Стрельба производилась до достиже-
ния предела живучести. Этот предел определялся таким изно-
сом ведущей части ствола, при котором вследствие уменьшения
вращательной скорости снаряда не обеспечивается взведение
взрывателя.
При этом оказалось, что живучесть ствола, стрелявшего ни-
троглицериновым порохом с калорийностью 950 кал!кг, равна
около 1700 выстрелов, а ствола, стрелявшего порохом с кало-
рийностью 820 кал/кг,— около 3500 выстрелов. t
Этим было доказано, что калорийность пороха оказывает
решающее влияние на продолжительность жизни ствола. При
понижении калорийности пороха на 130 кал/кг живучесть ствола
удваивается. ,
Дальнейшее понижение калорийности у порохов на нитро-
глицериновой основе было невозможно, так как процент пони-
жающих калорийность добавок становится слишком большим.
Между тем дигликоль позволяет в этом отношении достиг-
нуть дальнейшего значительного успеха. Соображения по этому
вопросу сводятся к следующему.
Нитроглицерин в составе пороха обладает калорийностью
около 1700 кал/кг. Прн изготовлении пороха на его основе
можно понизить калорийность вдвое и получить порох кало-
рийностью 820 кал/кг.
Если заменить нитроглицерин дигликольдниитратом, кото-
рый в составе пороха имеет калорийность около 1100 кал/кг,
то можно получить порох, имеющий примерно вдвое меньшую
калорийность, т. е. около 550 кал/кг.
Этим самым можно достигнуть дальнейшего повышения жи-
вучести стволов, хотя о величине ее что-либо сказать заранее
трудно. Тем не менее можно было ожидать, что живучесть
стволов у рассматриваемых зенитных пушек будет увеличена
по крайней мере вдвое.
По изложенным соображениям заводу в Дюнеберге было
поручено изготовить такой порох.
Первые предварительные опыты дали малоутешительные
результаты. Изготовленного пороха хватило только для испы-
таний в бомбе. При вскрытии бомбы после сжигания было
обнаружено, что внутренняя поверхность ее покрывалась зна-
чительным налетом углерода, имевшего вид графита. Это, одна-
ко, не обескуражило экспериментаторов. Выделение свободного
углерода могло вызываться вторичными реакциями, течению
которых способствует медленное охлаждение газов в бомбе,
в то время как в орудии этот процесс протекает совершенно
иначе вследствие быстрого расширения газов и изменяющегося
давления.
Поэтому был изготовлен образец такого пороха для 10-еле
пушки, в которой раньше применялся нитроглицериновый труб-
чатый шорох с длиной трубок 600лиг. Первые опыты, проведен-
ные в начале 1936 г., показали, что новый порох работал в ору-
дии нормально, и наблюдавшееся ранее в бомбе выделение
свободного углерода отсутствовало. Но появилось другое за-
труднение. Порох при длине трубок 600 мм обладал плохой
вместимостью, т. е. гвльза заполнялась вся, а требуемая началь-
ная скорость не достигалась. Это затруднение было сравни-
тельно легко устранено тем, что для первых опытов к главному
заряду добавлялся передний пакет высотой 150 мм, позднее же
трубки пороха для всего заряда делались длиною 750 мм.
В этом случае можно было получить требуемую начальную
скорость, но при повышенном давлении пороховых газов, что
представляло собой гораздо большее затруднение.
Для того чтобы понизить давление до требуемой величины,
был проведен ряд длительных и трудных опытов.
В то время закон оптимальной толщины горящего свода
(см. гл. 111, разд. 6) еше не был известен, и по случайным
12 Артиллерийские пороха и заряды
177
обстоятельствам толщины горящих сводов изготовленных об-
разцов пороха имели отклонения от оптимальной в большую
и меньшую стороны.
Это создавало впечатление, что баллистические качества
дигликолевого пороха не зависят от толщины горящего свода.
Поэтому для получения требуемого давления пороховых газов
пытались изменять состав пороха главным образом посредством
введения в пороховую массу вазелина. Опыты продолжались
около года, пока не привели к полному успеху.
С этими же опытами были связаны еще и другие вопросы,
а именно устранение дульного пламени при помощи введения
в состав пороховой массы сульфата калия.
Были изготовлены и отстреляны образцы дигликолевого по-
роха с различным содержанием сульфата калия. Оказалось,
что при стрельбе образцами порохов с содержанием 0,5 и 1,0%
сульфата калия дульное пламя не устранялось. При добавке
в порох 1,5% сульфата калия при стрельбе из нового отвода
дульное пламя исчезало, а при стрельбе из изношенного ствола
устранялось не полностью. При содержании 2,0% сульфата калия
дульное пламя исчезало и при стрельбе из изношенных стволов.
Далее было установлено, что при отсутствии дульного пла-
мени вместо него появлялся серый дым. При повышении со-
держания сульфата калия до 2% не наблюдалось постепенного
перехода от пламени к дыму, а появлялось либо одно, либо
другое. Переходная точка характеризовалась тем, что при до-
статочно (большом количестве выстрелов1 примерно чтоловина
выстрелов имела пламя, а другая половина — дым.
Новые низкокалорийные беспламенные пороха были Обозна-
чены индексом G.
Типовой состав трубчатого пороха G, марки Digl. R. Р. G-1
(в %):
Нитрат целлюлозы (1^=11,95%)................66,0
Дигликольдинитрат.......................... 23,0
Централит..................................... 5,7
Этилфенилуретан 1
Дифенилуретан J .............................. 4,1
Мет ил фенил уретан J
Графит (в пороховой массе) ................. 0,1
Окись магния.................................. 0,1
1>°
Сульфат калин................• .............""мЙГ
Калорийность такого пороха была ............690+^ кал!кг
Фабрикация пороха с сульфатом калия предстааляла вна-
чале некоторые затруднения. Для того чтобы не причинять
ущерба стабильности пороха, сульфат калия должен быть хи-
мически чистым. Кроме того, он должен быть мелкозернистым
178
для того, чтобы можно было обеспечить равномерное распре-
деление его по пороховой массе.
Введение сульфата калня в сырую пороховую массу при вар-
ке последней по методу Лундхольм-Сейерс невозможно вслед-
ствие растворимости его в воде. Следовательно, оставался толь-
ко один путь, а именно — введение его в массу при вальцева-
нии. Если это сделать преждевременно, то в этом случае значиг
тельная часть сульфата калия будет теряться вместе с
отжимными водами.
При первых опытах это фактически и получалось. Несмотря
на добавку 2% K;SOt и больше, дульное пламя не исчезало.
Только анализы показали, что готовый порох содержал не 2%,
а всего 0,3—О,4°/о сульфата калия. Поэтому прежде всего не-
обходимо было посредством обстоятельных опытов установить
момент введения сульфата калия в пороховую массу. Если
ввести соль слишком рано, то большая часть ее уйдет вместе
с отжимными водами. При слишком же поздней засыпке соли
невозможно получить достаточно равномерного распределения
ее по массе, что оказывает неблагоприятное влияние на меха-
нические качества пороховых трубок и на разброс начальных
скоростей. Поэтому процесс вальцевания требует хорошего обу-
чения и тщательной работы вальцовщиков.
Однако в дальнейшем все это не представляло никаких
затруднений. Конечно, отход некоторого количества сульфата
калня с отжимными водами полностью устранить невозможно.
Для компенсации его необходимо давать некоторый излишек
соли.
7. Качество G-nopoxa
Порох типа G с самого начала обладал всеми достоинствами
дигликолевого пороха. Однако вскоре было установлено, что
G-nopox по сравнению с ранее существовавшими порохами яв-
лялся дальнейшим шагом вперед. Испытания G-nopoxa в ка-
лориметрической бомбе дали неожиданные результаты.
Вместо ожидаемых 550 кал/кг было получено 690 кальке.
Подробнее об этом будет сказано ниже.
Таким образом по сравнению со старым нитроглицериновым
порохом, имевшим Qx=820 кал!кг, было достигнуто снижение
калорийности еще на 130 кал! кг. Следовательно, можно было
ожидать, что живучесть стволов зенитной пушки будет увели-
чена вдвое, т. е. доведена примерно до 7000 выстрелов.
Как показал опыт при стрельбе G-порохом, вместо ожидае-
мой живучести в 7000 выстрелов было получено от 15 000 до
17 000 выстрелов, т. е. живучесть фактически увеличилась в
пять раз.
Совершенно очевидно, что означал подобный шаг вперед.
Если исключить стволы, выходящие из строя вследствие бое-
вых повреждений и потерь, то количество стволов, подлежащих
замене вследствие износа, при применении G-nopoxa состав-
12*
179
ляло бы только */, того количества, которое подлежало бы за-
мене при стрельбе нитроглицериновым порохом с калорийно-
стью 820 кол/кг и только 7ю количества подлежащего замене
при стрельбе порохом с калорийностью 950 кал1к.г.
Это должно было значительно снизить потребность в стали,
разгрузить орудийные заводы, транспортные средства и органы
снабжения войск, а также обеспечило бы возможность уком-
плектования большего количества артиллерийских частей.
Но это далеко не все. Во 2-ой мировой войне, как и во
время первой мировой войны, наблюдался значительный рост
техники вооружения. Тактика требовала постоянного увеличе-
ния дальности стрельбы. Броня танков все утолщалась, а ско-
рости самолетов все более возрастали.
Достижение большей дальности стрельбы, поражение це-
лей,' покрытых более прочной броней, и борьба с самолетами,
обладающими большими скоростями полета, требовали повы-
шения начальной скорости снарядов.
Начальные скорости у современных орудий достигли таких
величин, что скорости порядка 1000 м[сек уже не являются
необычными. Если попытаться получать такие большие началь-
ные скорости на порохах калорийностью 820—980 кал/кг, то
живучесть стволов при этом оказалась бы настолько низкой,
что производство и снабжение не справлялось бы со своими
задачами по замене стволов, пришедших в негодность. Однако
более опасным является то, что дальность стрельбы и пробив-
ная мощность, для которых орудие сконструировано, сохраня-
лись бы только при стрельбе из новых стволов. Уже после
незначительного количества выстрелов падение начальной ско-
рости было бы настолько велико, что требуемая тактическая
дальность стрельбы и бронепробиваемость больше не обеспечи-
вались бы.
Во время войны этот недостаток усугубляется дефицитно-
стью таких необходимых для легирования стали материалов,
как хром, никель, марганец, молибден и др. Вследствие этого
для изготовления стволов приходится удовлетворяться менее
качественной сталью.
Все вместе взятое, вследствие быстрого износа стволов на
фронте и прежде всего на удаленных театрах военных действий
могло приводить к уменьшению тактической дальности стрель-
бы и к понижению бронепробиваемости большинства орудий.
Это означало бы не только сравнительную техническую сла-
бость артиллерии, но и породило бы недоверие войск к своему
оружию.
Создание пороха типа G дало возможность устранить эту
опасность.
Даже у орудий крупных калибров с высокими начальными
скоростями при стрельбе G-порохом падение происходит
очень медленно. Поэтому есть возможность производить свое-
180
временную замену стволов в случае выхода их из строя после
большого количества выстрелов.
Медленное падение начальной скорости дает еще одно зна-
чительное преимущество. Падение начальной скорости компен-
сируется посредством введения поправки на износ ствола. Само
собой разумеется, что поправку на износ Ствола во время
войны можно проконтролировать только в редких случаях.
Несмотря на быстрое падение начальной скорости, в войсках
может применяться только ранее установленная поправка на из-
нос ствола. Но величина этой поправки может оказаться слиш-
ком малой, и в таком случае соответствующее увеличение угла
возвышения орудия будет недостаточным для достижения за;-
данной дальности. Поэтому стрельба из изношенных стволов,
ведущаяся по карте, окажется малодействительной.
Прн стрельбе G-порохом падение начальной скорости проис-
ходит весьма медленно, и поправка на износ ствола после боль-
шого количества выстрелов остается постоянной. Вследствие
этого расчетные исходные данные для стрельбы более соответ-
ствуют действительным.
Увеличение живучести стволов при применении G-nopoxa
в значительной степени зависит от двух факторов; во-первых,
от темпа огня и, во-вторых, от калибра и начальной скорости.
Очевидно, что при продолжительном беглом огне ствол ско-
рее выйдет из строя, чем при медленном одиночном огне.
Поэтому живучесть стволов должна- устанавливаться в резуль-
тате опытной стрельбы при определенном режиме огня, и полу-
чаемые величины живучести стволов необходимо рассматривать
только как ориентировочные.
На практике в зависимости от нагрузки ствола тем или
другим видом огня данные по живучести ствола могут коле-
баться. Ясно также, что живучесть ствола увеличится, если
стрельба будет производиться не полными (наибольшими) за-
рядами, а только малыми и средними.
При чрезвычайно большой нагрузке ствола, которую имела,
например, 210-лгм пушка, обладавшая начальной скоростью
1600 м!сек. и стрелявшая во время первой мировой войны по
Парижу, можно было при применении G-nopoxa ожидать уве-
личения живучести только на 20%.
В 28-см пушке живучесть ствола при применении G-nopoxa
удвоилась бы, а в 21 -см пушке утроилась бы. При дальнейшем
уменьшении калибров можно рассчитывать на увеличение жи-
вучести от пяти до семи раз.
Характер падения начальной скорости при износе ствола
для отдельных типов орудий весьма различен.
На фиг. 48 показан нормальный процесс падения начальной
скорости с увеличением количества выстрелов при стрельбе
порохом типа G и порохом, имеющим калорийность 820 калксг.
181
После незначительного вначале падения величина началь-
ной скорости сохраняется почти постоянной при большом коли-
честве выстрелов, потом она медленно, а затем быстрее умень-
шается. Наконец, падение начальной скорости становится не-
Фиг. 48. Нормальная кривая изме-
нения живучести ствола при стрель-
бе порохом G и порохом, имеющим
калорийность 820 ко.t/кг.
Фиг. 49. Кривая изменения живуче-
сти ствола у некоторых пушек при
стрельбе порохом G и порохом,
имеющим калорийность 820 кал[кг.
регулярным, что чаще всего и характеризует предел живучести
ствола.
На фиг. 49 показан процесс падения начальной скорости
у некоторых пушек. В этом случае вначале происходит даже
небольшое повышение начальной скорости, причины которого
до настоящего времени неясны. Величина повышенной началь-
ной скорости сохраняется недолго, а затем наступает некоторое
падение ув.
Установившаяся после этого падения начальная скорость
сохраняется при большом количестве выстрелов вплоть до на-
чала постепенного, медленного, а
Фиг. 50. Кривая изменения жи-
вучести ствола при стрельбе по-
рохом G и порохом, имеющим
калорийность 820 кал]кг для ору-
дий больших калибров.
затем все более ускоряющегося
падения п0. Здесь также к концу
живучести ствола кривая начи-
нает колебаться.
У тяжелых орудий больших
калибров иногда наблюдается
довольно регулярное падение на-
чальной скорости. Подобная кри-
вая представлена на фиг. 50.
Пунктирные кривые наглидио по-
казывают характер падения на-
чальной скорости при .стрельбе
порохом, имеющим Калорий-
ность 820 к.ал!кг, в сравнении с
порохом типа G.
дульного пламени уже неодно-
кратно упоминалось. Современные орудия, стреляющие с дуль-
ным пламенем, с точки зрения тактики недопустимы. Они могут
быть причиной поражений. На большинстве участков фронта
О значении стрельбы без
182
удавалось производить разведку расположения артиллерии
противника исключительно посредством засечки дульного пла-
мени. Из данных же о группировке артиллерии можно опреде-
лить намерения противника, т. е. его расчеты на оборону или
наступление.
Появляющийся при устранении дульного пламени дым мо-
жет иногда мешать орудийному расчету, особенно при стрельбе
прямой наводкой из противотанковых и самоходных орудий.
Однако дым является меньшим злом, чем дульное пламя. Так
как дым на поле боя может возникать повсюду и часто соз-
дается искусственно для целей маскировки, то он может выдать
расположение позиций стреляющих орудий только в исключи-
тельно неблагоприятных случаях.
При хранении пороха типа G в течение некоторого времени
наблюдалось небольшое понижение ранее установленной на-
чальной скорости. Без достаточных оснований предполагалось,
что причиной этого был сульфат калия.
Неправильность этого предположения доказать было нетруд-
но, но потребовались длительные опыты. Были изготовлены по-
роха с сульфатам калия и без него, а также образцы пороха с
нитратом калия, образцы пороха, имеющие . калорийность
690 кал1к.г и 820 кш/кг, и, наконец, образцы пороха на основе
различных видов древесной целлюлозы. Эти пороха были под-
вергнуты баллистическим испытаниям и заложены на хранение.
Все образцы порохов при повторных отстрелах после хранения
дали некоторое понижение начальной скорости, одни большее,
другие меньшее.
Так как отстрелы производились из различных орудий и
многократно, то было отчетливо установлено, что образцы по-
роха с сульфатом калия в отношении падения начальных ско-
ростей ничем не отличались от других образцов пороха. При-
чина наблюдаемого явления заключалась, следовательно, не
в добавке сернокислого калия, а в том, что порох при первом
отстреле не был достаточно созревшим.
Это явление обратило на себя внимание во время войны.
Процесс созревания сырой пороховой массы длится около
14 дней. При стремлении удовлетворить спрос на порох этот
срок можно сократить максимум до двух дней. Одиако его
часто приходилось сокращать еще более и выдерживать поро-
ховую массу даже меньше часа.
Таким образом процесс созревания G-nopoxa, который дол-
жен был происходить на заводе, не заканчивался и продолжал-
ся в течение некоторого времени после первого отстрела по-
роха, что и являлось причиной понижения начальной скорости.
Исследование возможности искусственного ускорения про-
цесса созревания G-nopoxa не привело к положительным ре-
зультатам.
183
В отношении процесса, гашения дульного пламени при
стрельбе беспламенным G-порохом также были произведены
интересные наблюдения. По мере износа ствола снова отмеча-
лась склонность к появлению дульного пламени. Поэтому нельзя
удовлетворяться тем, что при стрельбе из нового ствола было
достигнуто устранение дульного пламени.
Для того чтобы гарантировать беспламенную стрельбу из
старых- стволов, необходимо вводить в состав G-nopoxa обес-
печивающую добавку пламегасящей соли. Определение вели-
чины этой добавки весьма затруднительно, так как заранее
неизвестно, как будут вести себя стволы различной изношен-
ности. С другой стороны, для такой добавки существует верх-
ний предел, ибо слишком большое количество соли в составе
пороха будет вызывать очень сильное дымообразование. По-
этому часто нельзя избежать дополнительного изменения про-
центного содержания сульфата квлия после получения резуль-
татов испытаний из изношенных стволов.
Если добавка соли определена правильно, то появление
дульного пламени служит признаком того, что живучесть ствола
приблизилась к пределу. Значительно раньше этого начинает
уже появляться дульное пламя на отдельных выстрелах, про-
цент которых постепенно увеличивается вплоть до того момента,
когда каждый выстрел будет получаться пламенным.
Так как прр применении G-nopoxa живучесть ствола сильно
увеличивается, то рекомендуется не ожидать полной баллисти-
ческой непригодности ствола, а при появлении значительного
процента выстрелов с дульным пламенем заменять ствол или
лейнер.
Появление дульного пламени при стрельбе беспламенным
G-порохом из изношенных стволов может быть объяснено сле-
дующим образом. С возрастанием количества выстрелов увели-
чивается объем каморы орудия и вследствие этого понижается
давление пороховых газов. Момент полного сгорания пороха
передвигается все ближе к дулу. Дульное давление увеличи-
вается, и температура пороховых газов, выходящих из ствола,
возрастает. Постепенно температура достигает точки воспла-
менения пороховых газов.
Параллельно наслаивается и другой процесс, который дей-
ствует в том же направлении. Вследствие постепенного меха-
нического износа стенок ствола ухудшается обтюрация порохо-
вых газов. Между снарядом н поверхностью канала ствола на-
чинают прорываться горячие пороховые газы, не производящие
работы, что также способствует самовоспламенению газов у
дула орудия*
Наконец установлено также, что при стрельбе из расстрелян-
ных стволов малыми зарядами дульное пламя появляется
раньше, чем при стрельбе большими зарядами.
181
Причину этого явления также необходимо искать в том,
что вследствие падения давления, как уже указывалось, момент
полного сгорания пороха передвинулся ближе к дулу, что и
привадит к появлению пламени.
Ко всем этим причинам может присоединяться еще значи-
тельное влияние метеорологических условий, о котором упоми-
налось раньше.
8. Калорийность G-nopoxa
Калорийность G-nopoxa, определенная в калориметрической
бомбе, равняется 690 кал/кг.
Величина определяется общим количеством энергии за-
ряда, а именно произведением веса заряда <о на калорийность
пороха Q. Для одинаковых начальных скоростей и снарядов
это произведение должно быть примерно постоянным, незави-
симо от сорта пороха, т. е.
Если известны соответствующие веса зарядов G-nopoxa и
пороха с калорийностью 820 кал/кг, то из приведенного равен-
ства можно определить калорийность G-nopoxa.
Так, например, было найдено, что заряду весом 4,3 кг из
пороха с калорийностью 820 кал1кг соответствует заряд G-no-
роха весом 6,1 кг. Из этих данных калорийность G-nopoxa по-
лучается равной
— 820 = 580 кал/кг.
6,1
Подсчитанная таким образом величина калорийности значи-
тельно отличается от результата, полученного в калориметри-
ческой бомбе.
В разд. 6 было упомянуто, что снижение калорийности по-
роха на 130 кал!кг примерно удваивает живучесть ствола, в
разделе же 7 было указано, что при применении G-nopoxa
живучесть ствола по сравнению с порохом, имеющим калорий-
ность 820 кал/кг, увеличилась не в 2, а в 4—5 раз.
В соответствии с этим необходимо считать, что калорий-
ность G-nopoxa равна не 690 кал/кг, а примерно 560 кал/кг.
Эта величина почти точно соответствует калорийности, получен-
ной на основании приведенного выше расчета.
Калорийность G-nopoxa можно также определить по иссле-
дованиям в бомбе, пользуясь коэффициентом Мюраура К2.
Приходится считать, что G-порох дает в орудии и в бомбе
различные величины калорийности. Причина этого явления за-
ключается в различии процессов охлаждения пороховых газов
1 Это справедливо при равенстве коэффициентов использования энер-
гии порохов с различной калорийностью. Прим, ред.
183
в бомбе и в орудии. Выше уже упоминалось, что после сжи-
гания пороха на внутренних стенках обнаруживается значи-
тельный налет углерода. Это указывает на то, что в бомбе
равновесие реакции
2СО zl СОа + С + 44,0 кал.
сдвигается вправо. В орудии же равновесие ее сдвигается на-
лево, вследствие чего выделения свободного углерода не проис-
ходит. Поэтому калорийность пороха в орудии должна полу-
чаться значительно ниже, чем в калориметрической бомбе.
В'связи с этим калорийность G-nopoxa 560—580 кал!кг являет-
ся весьма вероятной.
Решить этот вопрос удалось при помощи способа Де-Поу1,
основанного на определении аддитивной теплоты сгорания.
По этому методу G-порох смешивают с другим порохом
более высокой, но известной калорийности. Высококалорийный
порох обеспечивает смесь достаточным количеством кислорода
и при сжигании смеси порохов в бомбе выделения свободного
углерода не происходит.
Из найденной таким образом калорийности смеси вычи-
тают известное теплосодержание высококалорийного компо-
нента и получают калорийность G-nopoxa.
Пример. Смесь 50% пороха с калорийностью 1250 кал/кг в
50% G-nopoxa дает при сжигании в бомбе калорийность
900 кал!кг.
50% высококалорийного пороха имеют — 625 кал!кг.
50% G-nopoxa имеют, следовательно, 900—625=275 кал/кг.
100% G-nopoxa дают 2-275=550 кал!кг.
Таким образом калорийность G-nopoxa получается равной
550 кал/кг.
Фактически по методу Де-Поу находят, что G-nopox имеет
калорийность примерно 550—570 кал! кг.
Таким образом четырьмя совершенно различными путями
удалось установить, что в орудии калорийность G-nopoxa равна
не 690 кал!кг, а примерно 570 кал!кг. Эта величина калорий-
ности не может вызвать никаких сомнений.
Некоторое кажущееся противоречие вытекает из формулы
Д - Q=570. •
Из нее следует, что для G-nopoxa при калорийности
670 кал! кг было бы возможно равенство д = 1, что, одиако,
противоречит опыту.
1 Де-Поу, Теплота сгорания бездымных порохов, 1937. Прим. авт.
186
В большинстве случаев предел плотности заряжания равен
д--0,82. Следовательно, калорийность G-nopoxa, определенная
йз выражения
0,82-Q=570,
570
должна быть примерно равна ^690 кал/кг, что не сов-
падает с ранее установленным значением, но случайно соответ-
ствует калорийности, определяемой по опыту в бомбе.
Противоречие объясняется тем, что эта чисто эмпирическая
формула для предельного значения калорийности 570 кал/кг не
является достаточно точной.
На практике нет необходимости каждый раз определять фак-
тическую калорийность G-nopoxa. Почти во всех случаях до-
статочно иметь величину калорийности пороха по опыту а бом-
бе; особенно это имеет значение для приемки пороха.
Если по опыту в 'бомбе находят калорийность G-nopoxa
710 кал/кг, т. е. на 20 кал/кг выше прежней, то и истинная
калорийность тоже выше на 20 кал/кг.
При приемке Порохов необходимо требовать, чтобы допуск
на величину калорийности находился в очень узких границах.
Если калорийность пороха будет заниженной, то вес заряда
может получиться слишком большим. В этом случае необходимо
проверить, будет ли гарантирована достаточная вместимость за-
ряда в гильзе или каморе.
Если калорийность пороха окажется завышенной, то живу-
честь ствола понизится и, кроме того, увеличится склонность к
появлению дульного пламени. Поэтому отклонения в калорий-
ности пороха, превышающие —10 н ;Н-20 кал/кг, не должны
допускаться.
9. Гу до левый порох
G-порох может свободно применяться для специальных па-
кетов (наибольших зарядов) гаубиц и мортир, так как эти
орудия при стрельбе полными зарядами с точки зрения приме-
няемого пороха могут рассматриваться как пушки,
G-nopox может также использоваться для гаубиц крупных
калибров, так как тяжелые снаряды, хорошая обтюрация по-
роховых газов и сравнительно большая длина стволов в этих
системах гарантируют достаточное время для сгорания пороха.
Однако если изготовить пластинчатый G-nopox и испытать
его стрельбой на малых зарядах в легких и средних гаубицах
и мортирах, то в большинстве случаев будут обнаружены
остатки несгоревшего пороха и большое рассеивание начальных
скоростей.
Причина этого заключается в том, что удельная скорость
рорения G-nopoxa (отнесенная к одинаковому давлению поро-
ховых газов) оказывается по сравнению с другими порохами
слишком малой.
)87
Для получения хотя бы до некоторой степени приемлемых
баллистических результатов пороховые‘элементы должны иметь
мало пригодную для производства форму весьма мелких и тон-
ких пластинок.
Так возникла проблема получения пороха, который, во-пер-
вых, обладал бы достаточно. большой скоростью сгорания при
стрельбе малыми зарядами из гаубиц и мортир, и, во-вторых,
сохранял бы при этом те преимущества, какими обладал d-по-
рох в пушках, а именно — обеспечивал повышенную живучесть
ствола и отсутствие дульного пламени.
Для достижения достаточной скорости сгорания пороха не-
обходимо было иметь более высокую калорийность, чем у во-
роха G. Сохранение живучести ствола и отсутствие дульного
пламени могло быть достигнуто при этом только химическим
путем.
Для этой цели в 1937 г. Динамитным акционерным обще-
ством было предложено вводить в пороховую массу нитрогауни-
дин
/NH-NOa
HN = C
^NH3
Прежде всего были проведены предварительные опыты в эро-
зионной бомбе. Бомба представляла собой небольшой сосуд,
в одном конце которого помещался цилиндр из нормализован-
ной ствольной стали с каналом по оси. Порох воспламенялся
в бомбе. Пороховые газы вытекали через цилиндр и в зависи-
мости от сорта пороха производили более или менее сильное
вымывание металла.
Количественное определение вынесенного металла Произво-
дилось посредством взвешивания цилиндра до и после опыта.
Следовательно, потеря в весе цилиндра являлась мерой износа,
которого можно ожидать в стволе орудия при стрельбе этим же
порохом.
Так как наличие в бомбе цилиндра с каналом не обеспечи-
вало в начале горения достаточной обтюрации пороховых газов,
то вследствие различной скорости сгорания пороха в получен-
ные результаты вносился элемент ненадежности.
Этот недостаток был устранен после некоторого усовершен-
ствования, заключавшегося в том, что отверстие в цилиндре
закрывалось тонкой калиброванной стальной пластинкой, кото-
рая прорывается пороховыми газами при определенном давле-
нии, и только после этого происходит свободное истечение их
через отверстие ® цилиндре. Этим гарантировалась начальная
188
обтюрация пороховых газов и более равномерное сгорание
пороха.
Для того чтобы гари этом Способе можно было учесть рас-
сеивание результатов, рекомендуется повторять опыты с оди-
наковыми образцами несколько раз (от 5 до 10) и пользоваться
средними результатами.
Как и предполагалось, данные исследования показали, что
эрозия прежде всего и в значительной степени зависит от ка-
лорийности пороха. Особенно сильная Эрозия металла получа-
лась при применении высококалорийных порохов, в то время
как для G-nopoxa она почти отсутствовала.
В дальнейшем неожиданно было установлено, что различные
типы порохов при равной калорийности оказывают различное
эрозионное действие, а именно: наибольший разгар дает нитро-
глицериновый порох; затем следовал дигликолевый порох и
почти в одинаковой степени с ним нитроцеллюлозный порох;
наконец нитрогуанидиновый порох показал наименьшее эрози-
онное действие. Весьма перспективным казалось поэтому про-
извести испытание нитрогуанидинового пороха в гаубицах и
мортирах.
Сырьевая база для нитрогуанидина (исходный продукт —
цианамид кальция) хорошо обеспечена. Нитрогуанидин полу-
чается в различных кристаллических' формах. В отличие от
G-nopoxa, при отработке которого наибольшее затруднение вы-
зывало сохранение требуемого давления пороховых газов, при
отработке нитрогуанидинового пороха встретились затруднения
с получением нормального рассеивания начальных скоростей.
Как было установлено, причиной этого яалялась форма кристал-
лов нитрогуанидина. Слишком крупные кристаллы, как и ожи-
далось, способствовали большему рассеиванию начальных ско-
ростей. При очень тонких кристаллах возникали затруднения
при вальцевании пороховой массы. Наилучшей оказалась ко-
ротковолокнистая структура кристаллов нитрогуанидина, полу-
чаемая при определенных условиях ведения процесса Кристал-
лизации нитрогуанцдина из водного раствора.
Необходимым предварительным условием получения не-
большого рассеивания начальных скоростей является тщатель-
ное соблюдение технологии производства пороха. Процесс про-
изводства нитрогуанидинового пороха протекал следующим
образом.
Для достижения равномерной влажности нитрогуанидин
предварительно хорошо перемешивался в мешателях. Сырая
пороховая масса из нитроцеллюлозы и дигликольдинитрата из-
готоалялась обычным способом. Затем в мешатели с пороховой
массой загружвлось от 20 до 30% нитрогуанцдина в зависи-
мости от сорта пороха и всё вместе хорошо перемешивалось.
Вальцевание пороховой массы производилось обычным обра-
189
зон. Время вальцевания зависит от величины зерен нитрогуани-
дина. Если величина зерна подобрана правильно, то для валь-
цевания достаточно около 25 мин.
Если зерна окажутся очень мелкими, то время вальцевания,
особенно при неопытных вальцовщиках, увеличивается до
75 мин.
Резка пороха и обработка поверхности при пластинчатой
форме производятся обычными способами.
Для особых целей, о которых будет сказано ниже, изго-
товлялись также трубчатые интрогуанцдиновые пороха. Для
этого рулоны пороха прессовались под давлением примерно
120 ат.
Трубки выходят из-под пресса мягкими и немного хрупкими,
но затем затвердевают. Возможно, что это затвердевание
яаляется результатом последующей желатинизации.
Для гуанидинового пороха было установлено название «гу-
долевый порох», сокращенно Gu. Р. Здесь в одном слове «гудол»
условно собрано обозначение гуанидина и дигликоля. Первые
две буквы относятся к гуанидину, а последние — к дигликолю.
Гуделевый порох яаляется, таким образом, производным от ди-
гликолевого пороха.
Типовой состав гудолевого пороха марки Си. R. Р—G—
(в %):
Нитраты целлюлозы (Na=il,95%)........... 42,0
Дигликольдииитрат............................ 18,5
Нитрогуаниднн.......................... .... 30,0
Централит..................................... 1,1
Акардит......................•...............0,5
Метил фен илуретан ]
Этилфенилуретан >........................... 7,7
Дифенилуретан J
Графит (в пороховой массе)................... 0,1
Окись магния...................................
100%
Калорийность такого пороха...............<?ж=690+® KaAjKt
Хорошая желатинизирующая способность и низкая калорий-
ность днгликольдинитрата были предварительными условиями
для разработки гудолевого пороха.
10. Качество гудолевого пороха
Гудолевые пороха отличаются прежде всего тем, что они в
легких полевых гаубицах без специальных добавок обеспечи-
вают стрельбу без дульного пламени. Поэтому обравованне
дыма при выстреле также незначительно.
190
При стрельбе из орудий большой мощности, особенно из
пушек, все же требуется добавление пламегасящих веществ,
однако в весьма небольшом количестве.
Следовательно, гудолевый порох яаляется шагом вперед по
пути разрешения проблемы устранения дульного пламени без
повышения дымности выстрела.
С вопросом гашения дульного пламени тесно связана борьба
с обратным пламенем. Выше упоминалось, что орудия с дуль-
ными тормозами и полуавтоматическими затворамй весьма
склонны к образованию обратного пламени. Дульные тормоза
способствуют накоплению в стволе пороховых газов, которые
при экстракции гильзы вытягиваются из ствола назад в нагре-
том состоянии.
Применение гудолевого пороха служит в настоящее время
единственным средством, с помощью которого можно устранять
возникающее обратное пламя. При этом количество добавляе-
мого нитрогуанидина должно быть рассчитано так, чтобы до-
стигалось устранение не только дульного, но и обратного пла-
мени. В большинстве случаев ликвидация обоих явлений дости-
гается одновременно.
Современные танковые и противотанковые орудия требуют
применения дульных тормовов и автоматических затворов. В то
же время обратное пламя для этих типов орудий недопустимо.
Поэтому применение гудолевого пороха к подобного рода ору-
диям совершенно необходимо.
Развитие гудолевого пороха служит типичным примером,
показывающим, как необходимо предвидеть потребности бу-
дущего.
Опыт показывает, что в области порохов нужно использо-
вать все возможные пути для дальнейшего развития, даже если
вначале кажется, что нет необходимости в новых порохах, так
как эта необходимость может появиться в будущем.
Особым достоинством гудолевого пороха яаляется его не-
значительное эрозионное действие и возможность увеличения
за счет этого живучести стволов.
В некоторых баллистически неудачно сконструированных
пушках, у которых под влиянием различных обстоятельств
объем зарядной каморы получился слишком малым, при при-
менении Gi-nopoxa могут встретиться затруднения с вмести-
мостью заряда.
Это не является недостатком G-nopoxa, а служит доказа-
тельством того, что зарядная камора орудия выбрана непра-
вильно. На это же указывает и большое рассеивание начальных
скоростей у подобных пушек. В этом случае можно помочь
только применением пороха, имеющего калорийность 820 или
даже 950 кал/кг. Такие недостатки высококалорийных поро-
хов, как сильный износ ствола и дульное пламя, можно умень-
шить, применяя гудолевый трубчатый порох.
191
Естественно, что пороха марок Gu. R. Р.— 8,2 — или
Gu. R. Р- — 9,5 — не так хороши в этом отношении, как
G-порох, но все же лучше, чем дигликолевый или особен-
но нитроглицериновый гторох марок Ngl. R. Р.— 8,2 — или
Ngl. R. Р9,5.
По вопросу увеличения живучести стволов гаубиц при при-
менении нитрогуанидинового пластинчатого пороха пока еще
нет никаких цифровых данных.
Отстрел одного гаубичного ствола до полного исчерпания
живучести требует весьма большого количества выстрелов.
Обычно живучесть ствола исчерпывается, когда наступает зна-
чительное падение начальной скорости.
Казалось, что при применении гудолевого пластинчатого по-
роха процесс потери живучести у гаубиц должен протекать
иначе, чем при применении других порохов.
Опыт показал, что даже после нескольких тысяч выстрелов,
наступает только очень незначительное падение начальной ско-
рости. Конец жизни ствола у гаубиц чаще наступает вслед-
ствие того, что поля нарезов не выдерживают механических
напряжений и срываются. В этом случае при помощи пороха
нельзя достигнуть никаких улучшений.
В гаубицах при применении гудолевого пороха марки
Gu. Bl. Р. была достигнута живучесть ствола, далеко превы-
шающая требуемую.
При этом химическое воздействие пороховых газов на по-
верхность канала ствола получалось гораздо менее значитель-
ным, чем механическое воздействие снаряда.
Таким образом для гаубиц окончательное решение о сохран-
ности стволов за Счет пороха уже достигнуто. Дальнейшее уве-
личение живучести стволов гаубиц за счет пороха бесцельно,
так как стволы выходят из строя не вследствие воздействия
пороховых газов, а по механическим причинам.
И. Перспективы
Как раньше было указано, развитие красителей в данный
момент завершилось разработкой индантреновых красок, а раз-
витие искусственных тканей, постоянно приносящее неожидан-
ности, не дает пока новой более долговечной основы для кра-
шения. Поэтому изыскание новых более стойких красителей
в данное время бесцельно 1. Сказанное относится и к гудолево-
му пороху, введением которого достигнуто некоторое заверше-
ние процесса развития пороходелия.
При этом, принимая во внимание имеющиеся результаты,
необходимо учесть, что, во-первых, еще недостаточно накоплено
опыта и, во-вторых, в условиях военной обстановки были за-
труднения с сырьем для ствольной стали. Между тем вполне
возможно посредством улучшения качества ствольной стали
г См, примечание на стр. 47. Прия. ред.
192
устранить срывы полей нарезов; постепенное же механическое
истирание полей нарезов все же будет происходить.
Во всяком случае для гаубиц средней мощности гудолевый
порох Gu. Bl. Р. может обеспечить живучесть стволов, равную
многим тысячам выстрелов, которая достаточна для незатяжной
ВОЙНЫ.
Конечно, эти достижения не будут сохранены, если следо-
вать по прежнему пути и развивать артиллерию только в сто-
рону увеличения начальных скоростей.
Правда, для некоторых видов артиллерии, в особенности
противотанковой и зенитной, такой путь неизбежен, так как
увеличивающаяся прочность брони и возрастающая скорость
самолетов заставляют повышать начальные скорости. Но для
орудий дивизионной артиллерии высокие начальные скорости
совершенно излишни. Достаточно, чтобы только некоторые ору-
дия имели большую досягаемость, так как исход боя решается
не на дальних, а на ближних дистанциях.
Изучение формуляров на орудия всегда показывает, что
стрельба производится главным образом зарядами средними,
редко— полными и почти никогда — малыми. Войска охотно
отказались бы от стрельбы на дальние дистанции, если бы за
счет этого орудия стали легче и подвижнее.
Именно в этом случае могут быть выявлены большие преиму-
щества гудолевого пороха.
Понижение калорийности G-nopoxa до 680—670 кал!кг (по
данным испытаний в бомбе) в некоторых случаях еще возмож-
но, но более значительного понижения до сих пор достигнуть
не удалось.
Опыты с G-порохом, имеющим калорийность 620 кал1кг, не
дали положительных результатов, так как при этой калорий-
ности требуемая работоспособность совершенно не достигалась,
и выстрелы сопровождались образованием большого облака бе-
лого дыма, причины которого очевидны.
Такой низкокалорийный порох, естественно, имеет недоста-
точный кислородный баланс. Поэтому при выстреле происходит
весьма несовершенное сгорание, получается много твердых
остатков, как при черном порохе, которые и образуют дым.
При этом освобождается слишком мало энергии для того,
чтобы обеспечить требуемую работоспособность. Все же в
одном направлении G-nopox еще может быть усовершенство-
ван. Количество кислорода у него также недостаточно для пол-
ного сгорания, так что при отсутствии дульного пламени всегда
необходимо ожвдать появления дыма. Чем полнее устра-
няется дульное пламя, тем больше взамен его появляется
дыма.
При стрельбе G-порохом из орудий малых калибров и ору-
дий небольшой мощности образование дыма незначительно и
он почти незаметен. В орудиях же крупных калибров большой
13 Артиллерийские порока и заряды
193
мощности облако дыма достигает значительных размеров. При
этом влажная погода благоприятствует его образованию, так
как в этом случае вследствие конденсации водяных паров по-
является туман и избежать его вряд ли возможно.
Следует отметить, что при стрельбе обычным порохом из
пушек большой мощности образуется большое облако дыма, ко-
торое в отличие от серого облака G-nopoxa имеет буроватую
окраску. Окраска эта вызывается образованием окислов азота
и выдает позицию стреляющей батареи значительно легче, чем
серая окраска дыма от G-nopoxa. При дальнейшем усовершен-
ствовании порсков необходимо стремиться к изысканию средств
ликвидации образующегося при выстреле дыма.
Так как образование дыма происходит не только за счет
пламегасящих добавок, а и за счет составных частей порохо-
вой массы, то при выборе рецептуры последней необходимо
итги по новым путям.
Нитроцеллюлоза, являющаяся основой пороха, и динитро-
дигликоль как желатинизатор не могут быть исключены из
состава пороха, кроме того, они образуют очень мало дыма
или совершенно не дают его.
Дым образуется главным образом примесями, вводимыми в
состав пороха с целью понижения его калорийности, например,
централ итом.
Поэтому необходимо изыскивать такие вещества, которые
возможно полнее превращались бы в газы при выстреле. Изы-
скания, которые велись в этом направлении, не были закончены.
Конечная цель — создание пороха, который обеспечивал бы
при выстреле полное отсутствие дульного пламени и дыма, еще
очень далека от достижения.

редактор Е. В. Латынин Тетн. редактор Н. Н. Пискарева
Г-31468 Под», к печ. 9/Х 1950 г. Уч.-изд, л. 11,96.
Форм- бум. 60х921/и= Ы/в бум. л.—12,25 печ. л. Цена 10 руб. Зак. 625/1266.
Типография Оборонгиза