Осадные пушки Средневековья
Черный порох — смесь серы, угля и калиевой селитры — изобрели в Китае еще на заре нашей эры, но всерьез применять его для выталкивания снаряда из орудийного ствола начали в Европе, куда «огнестрельные идеи» попали через арабские страны. Первые пушки использовали уже в XIII веке для разрушения крепостных стен.
Осадные орудия были огромными и неуклюжими, а лафета с колесами не имели. Многотонный бронзовый ствол укладывался на бревенчатые опоры дулом в сторону крепости, а чтобы не кувыркнулся от отдачи при выстреле, сзади плоская стенка зарядной каморы подпиралась деревянными же кольями и стенками из каменной кладки. Потом д-о-олго заряжался: в казенную часть ствола бомбарды вкладывали порох, войлочные пыжи, а в конце закатывали каменное или металлическое ядро. Дальше через специальное запальное отверстие порох поджигали и — бах! Снаряд летел в цель или… не летел. Нередко бывало, что взрывалась сама пушка, убивая свою прислугу. Тут уж как повезет.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
В танке Т-34-85 устанавливается 85-мм танковая пушка обр.1944 г. (При изучении устройства пушки пользоваться пособием «Руководство службы по 85-мм танковой пушке обр. 41 г.», Воениздат, 1946 г.) и два танковых пулемета ДТМ 2 7,62 мм (При изучении устройства пулемета ДТМ пользоваться пособием «Руководство по пулемету ДТМ», Воениздат 1946 г.).
Пушка и один пулемет устанавливаются спаренно в башне танка. Другой пулемет устанавливается в верхнем лобовом листе корпуса танка. Пушка, спаренная с пулеметом, устанавливается в башне танка (рис. 47) на цапфах, ось которых расположена горизонтально. Поворот спаренной установки на цапфах при помощи подъемного механизма обеспечивает придание пушке и пулемету углов возвышения и снижения. Пулемет, спаренный с пушкой, устанавливается в гнездо пулеметной установки и закрепляется в ней поворотом зажимного кольца.
Пулеметная установка болтами крепится к кронштейну, укрепленному на люльке пушки. Лобовой пулемет устанавливается в шаровой установке (рис. 48), которая крепится в шаровом гнезде прилива броневого колпака, приваренного к кромкам овального отверстия верхнего лобового листа корпуса танка. Пулемет устанавливается в гнездо шара и закрепляется поворотом рукоятки зажимного кольца. При помощи стопора шаровой установки пулемет может быть закреплен в желаемом положении.
Кожаные пушки
Первые пушки годились для осады и обороны крепостей, но были слишком тяжелыми для использования в полевых сражениях, хотя необходимость легкой полевой артиллерии понимали многие военачальники. В те времена воевали в плотном строю: враждующие армии выстраивали полки в полный рост друг против друга на расстоянии всего нескольких сотен метров. Легко представить, что будет, если по такой куче мишеней и с такой дистанции почти в упор выстрелит пушка, да не ядром, а целым снопом пуль — картечью. Сразу выкосит несколько рядов солдат противника! Воевавшая в Италии французская армия в 1494 году впервые попробовала перетаскивать небольшие пушки упряжками вьючных животных и использовать их в полевых сражениях, что стало тактическим открытием для XV века. Французские 3-фунтовые пушки (это не пушка весила 1,36 кг, а ее ядра — именно их весом тогда определялся калибр орудий, а не дюймами или миллиметрами, как сегодня) весили почти по полтонны, их перевозили упряжками из четырех лошадей, так что маневренность таких орудий была весьма условной. Сопровождать свои наступающие войска получалось не слишком хорошо.
В средние века пушки либо отливали из бронзы, либо сваривали кузнечной сваркой из скрепленных обручами железных полос. Оба способа не позволяли добиться высокой прочности: при литье получались раковины в стенках ствола, а сварные стволы легко расходились по швам под давлением пороховых газов. Приходилось увеличивать их прочность за счет толщины и, следовательно, увеличения веса.
КАК УСТРОЕНО ОРУДИЕ?
КАК УСТРОЕНО ОРУДИЕ?
Артиллерийское орудие — это мощная тепловая машина, оригинальная по условиям и характеру своего действия. Принцип работы орудия основан на использовании энергии пороховых газов. Во время выстрела на ствол и снаряд действуют пороховые газы, давление которых достигает 3000–4000 кгс/см, а температура — 3000 °C. Мощность пушки среднего калибра составляет 400–900 тыс. л.с., крупнокалиберного орудия — 9—12 млн л.с. Для сравнения напомним, что мощность отечественной 122-мм гаубицы образца 1938 г. составляла около 130 тыс. кВт (1 кВт = 1,36 л.с.), а мощность первой советской районной ГЭС, построенной на реке Волхов, — 66 тыс. кВт. Коэффициент полезного действия (КПД) артиллерийских орудий считается весьма высоким — до 35 процентов. Это равноценно КПД двигателей внутреннего сгорания и значительно больше КПД паровых машин.
Рассмотрим две наиболее характерные принципиальные схемы — гаубицы и миномета. В любом современном орудии в той или иной степени варьируются основные конструктивные элементы этих схем.
Советская 122-мм гаубица Д-30 с круговым обстрелом состоит из двух основных частей — ствола и лафета.
Ствол — основа орудия. Он придает снаряду заданное направление полета, необходимую начальную скорость и вращательное движение. В состав ствола входят труба-моноблок, казенник, две обоймы, дульный тормоз и шворневая балка.
В канале ствола имеется камора и нарезная часть. Камора гладкая. В ней размешается гильза с пороховым зарядом и задняя часть снаряда. В нарезной части ствола сделано 36 винтообразных пазов-нарезов. Они идут слева вверх направо, если смотреть в канал ствола со стороны казенной части. Поэтому вращение снаряда происходит по часовой стрелке.
В казеннике размещается затвор. Обоймы служат для крепления противооткатных устройств.
На дульной части ствола расположен дульный тормоз, предназначенный для поглощения 50 процентов энергии отдачи. Дульный тормоз имеет осевое отверстие для вылета снаряда и по шесть боковых окон для выхода пороховых газов. Когда снаряд вылетает из ствола, идущие за ним газы с силой ударяются о стенки окон и резко толкают вперед тормоз вместе со стволом. При этом возникает также реактивная сила, действующая в направлении, обратном откату. Таким образом, дульный тормоз уменьшает действие выстрела на лафет орудия за счет уменьшения энергии откатных частей. При наличии дульного тормоза противооткатные устройства воспринимают на себя лишь оставшуюся половину энергии отката.
Поэтому они компактны, малы по габаритам и весу и необременительны для орудия в целом.
Снизу к дульному тормозу прикреплена болтами шкворневая балка. Она нужна для соединения гаубицы с тягачом при транспортировке. В этом одна из отличительных особенностей конструкции этой гаубицы.
Читателям не раз доводилось видеть многие артиллерийские системы, и они привыкли к тому, что тягач буксирует орудие за хоботовую часть станин, как говорят, стволом назад. В данном случае картина иная: тягач буксирует гаубицу за дульную часть ствола. Подобный способ, как известно, использовался при буксировке отечественных 160-мм и 240-мм минометов.
В гаубице применен вертикальный клиновой затвор с опускающимся при открывании клином и с полуавтоматикой механического типа.
Клиновой затвор состоит из нескольких механизмов: запирающего (запирает канал ствола при выстреле), ударного (производит выстрел), выбрасывающего (выбрасывает гильзу после выстрела и удерживает клин в открытом положении), повторного взведения (взводит ударный механизм при осечках без открывания затвора), предохранительного (не позволяет произвести выстрел при не вполне закрытом затворе), удерживающего механизма (облегчает заряжание орудия, когда стрельба ведется при больших углах возвышения).
Необходимость в последнем механизме затвора объясняется весьма значительными углами возвышения ствола (до 70 градусов), а суть его работы видна из процесса заряжания орудия. Гаубицу заряжают так: снаряд закладывают в камору ствола за удержник; своим дном снаряд упирается в удержник и не может выпасть из ствола. После этого снаряд досылают в канал ствола специальным прибойником, а уж затем вставляют гильзу с пороховым зарядом.
Главной деталью затвора является массивный клин в виде четырехгранной призмы с углублением (лотком) сверху для направления снаряда и гильзы при заряжании. Передняя поверхность клина перпендикулярна к оси канала ствола, а задняя (опорная) грань образует с передней угол в несколько градусов. Клин как бы суживается к одному концу. Такое конструктивное решение обеспечивает надежное запирание канала ствола.
Простота открывания и закрывания клинового затвора позволяет применить здесь элементы автоматизации, что создает благоприятные условия для увеличения скорострельности и облегчает работу боевого расчета.
В гаубице использована полуавтоматика копирного типа. Она служит для автоматического открывания и закрывания затвора и соответственно состоит из открывающего и закрывающего механизмов. При накате ствола после выстрела открывающий механизм полуавтоматики обеспечивает открывание затвора и выбрасывание стреляной гильзы без участия человека. Закрывающий механизм полуавтоматики автоматически закрывает затвор после заряжания. Происходит это так. При заряжании гильза своим фланцем ударяет по захватам выбрасывателей, которые освобождают клин. Под действием закрывающей пружины клин стремительно поднимается вверх и надежно запирает канал ствола. При откате ствола кулачок открывающего рычага проскакивает мимо неподвижного копира назад. При накате ствола кулачок набегает на копир и поворачивает ось кривошипов, а те открывают затвор. Одновременно с открыванием затвора происходит сжатие закрывающей пружины. Таким образом аккумулируется энергия для закрывания затвора после заряжания.
К лафету гаубицы относятся: люлька, противооткатные устройства, верхний и нижний станки, механизмы наводки, уравновешивающий механизм, станины, ходовая часть, щит.
Люлька предназначена для направления ствола при откате и накате, в ней также размещены противооткатные устройства.
Противооткатные устройства служат для плавного торможения откатных частей гаубицы при выстреле, возвращения (наката) их в исходное положение и надежного удержания ствола в крайнем переднем положении до выстрела при любом угле возвышения.
Противооткатные устройства состоят из гидравлического тормоза отката и гидропневматического накатника. Не вдаваясь в детали сложной физической картины работы противооткатных устройств при выстреле, отметим, что тормоз отката преобразовывает механическую энергию отдачи в тепловую (за счет сопротивления сжатию и от трения, возникающего при пробрызгивании жидкости через малые отверстия). Остальная часть силы отдачи уходит на сжатие воздуха в цилиндрах накатника.
Когда вся сила отдачи будет поглощена и ствол остановится в заднем положении, сжатый воздух накатника начнет расширяться и произведет накат ствола.
Верхний станок является основанием качающейся части гаубицы. На нем размещаются и закрепляются люлька, подъемный, поворотный и уравновешивающий механизмы, щит и ходовая часть. Заметим, что в артиллерийских орудиях классических схем ходовая часть всегда входила в состав нижнего станка лафета. В рассматриваемой гаубице оказалось рациональным принять необычное конструктивное решение — смонтировать колеса на верхнем станке.
Верхний станок опирается на нижний станок и вращается на нем в горизонтальной плоскости.
Подъемный механизм у гаубицы секторного типа. При вращении маховика вал с шестерней входит в зацепление с сектором люльки и заставляет люльку вместе со стволом поворачиваться в вертикальной плоскости.
Поворотный механизм служит для поворота вращающейся части гаубицы на 360 градусов.
Чтобы уравновесить качающуюся часть орудия относительно оси цапф и разгрузить подъемный механизм, в гаубице применен пневматический уравновешивающий механизм толкающего типа. Он состоит из наружного и внутреннего цилиндров, уплотнительного и вентильного устройств. Сжатый воздух, находящийся между двумя цилиндрами, подпирает люльку и тем самым уменьшает влияние веса дульной части ствола на подъемный механизм.
Энергия уравновешивающего механизма используется также в механизме подъема колес. Он поднимает колеса при приведении гаубицы в боевое положение.
Щит предохраняет орудийный расчет от воздействия ударной волны при выстреле, осколков и пуль.
Ходовая часть гаубицы состоит из оси хода, колес и торсионного подрессоривания. Она смонтирована в патрубках верхнего станка. При наезде колес на препятствие торсионные валики закручиваются и смягчают удар. Поскольку сталь обладает упругостью, то при сходе колес с препятствия торсионные валики раскручиваются. Кручение валиков происходит в пределах упругой деформации, поэтому они действуют как пружины.
На нижнем станке размещается вращающаяся часть гаубицы. К патрубку нижнего станка приварена одна неподвижная станина, а две другие крепятся к нему шарнирно. В боевом положении подвижные станины разводятся под углом 120 градусов относительно неподвижной станины и в таком состоянии фиксируются стопорами. В походном положении подвижные станины сводят к неподвижной и закрепляют, а неподвижную станину соединяют со стволом у его дульной части.
В центральном отверстии нижнего станка размещается домкрат. Он предназначается для поднятия и опускания гаубицы при переводе ее из походного положения в боевое и обратно. Домкрат имеет вращающийся поддон, винты, шестерни, две складывающиеся рукоятки. Чтобы силами расчета перекатывать гаубицу на небольшие расстояния, применяется специальный съемный каток.
Наводится гаубица в цель с помощью прицельных приспособлений: механического прицела с орудийной панорамой для стрельбы с закрытых позиций и оптического прицела для стрельбы прямой наводкой. Оба прицела расположены на кронштейне люльки с левой стороны. Ночью и при плохой видимости они освещаются специальным прибором.
Общая тенденция в развитии артиллерийского вооружения состоит в постоянном совершенствовании баллистических, конструктивных и эксплуатационных характеристик орудий. Для примера возьмем три конкретных образца отечественных 122-мм гаубиц.
Первая из них — 122-мм гаубица образца 1910/1930 г. — имела однобрусный лафет без раздвижных станин. Этим уже был предопределен очень малый угол горизонтального обстрела. У 122-мм гаубицы образца 1938 г. был весьма удачный лафет с двумя раздвижными станинами — горизонтальный обстрел орудия сразу увеличился в 10 раз и достиг 50 градусов. А трехстанинный лафет 122-мм гаубицы обеспечивает круговой обстрел. На этом примере ярко видна прогрессивность советской артиллерийской конструкторской школы.
Конструкция дульнозарядного миномета классической схемы очень проста. Основные части миномета: ствол с казенником, двунога-лафет, опорная плита, прицел и предохранитель от двойного заряжания.
Ствол, как правило, представляет собой гладкостенную трубу, закрытую в задней части казенником.
Если у современных пушек наибольшее давление пороховых газов в стволах доходит до 4000 кгс/см2, то в минометах оно не превышает 1000 кгс/см2, то есть в четыре раза меньше. Поэтому минометные стволы делают тонкостенными и, следовательно, легкими.
Казенник навинчивается на заднюю часть трубы ствола. На дне казенника расположен ударник, на который накалывается мина своим капсюлем при опускании ее в ствол. Снизу казенник оканчивается шаровой пятой. Она служит для соединения ствола с опорной плитой. В шаровой пяте сделано отверстие, сквозь которое просовывают ломик, чтобы легче было навинтить казенник на трубу ствола и свинчивать его с трубы.
Жесткий ударник, ввинченный в дно казенника, обеспечивает простоту конструкции и большую скорострельность. В 107—120-мм минометах чаще применяется взводимый ударный механизм. Он имеет два положения: жесткое и взводимое. Во втором случае боек ударника до отвода спускового рычага бывает утоплен, поэтому исключается возможность самопроизвольного разбивания капсюля мины при заряжании. Стрельба со взводимым ударником производится тогда, когда после заряжания надо проверить наводку, а затем отвести боевой расчет от миномета в укрытие.
Двунога-лафет поддерживает ствол, придает ему углы вертикального и горизонтального наведения. На ней размещены подъемный, поворотный, горизонтирующий механизмы и прицел. Двунога-лафет соединяется со стволом при помощи обоймы и наметки. Все механизмы наводки миномета винтового типа.
Горизонтирующий механизм предназначен для точного горизонтирования миномета в тех случаях, когда прицел жестко закреплен на двуноге-лафете. Надобность в точном горизонтировании отпадает, если применяется качающийся минометный прицел.
При выстреле из миномета сила отдачи, воспринимаемая опорной плитой, передается на грунт. Вследствие упругости грунта и плиты ствол перемещается вдоль оси на некоторую величину и затем вновь возвращается на прежнее место. Чтобы предотвратить повреждение механизмов миномета при резком откате ствола, двунога-лафет крепится к стволу при помощи пружинных амортизаторов.
Опорная плита служит опорой для ствола. Она состоит из основного листа, к которому снизу приварены ребра жесткости. Распределение силы отдачи на большую площадь способствует уменьшению давления на грунт.
В конструкциях минометов наибольшее распространение получили оптические и механические прицелы. Каждый минометный прицел имеет угломер и шкалу прицела. Угломер предназначен для измерения горизонтальных углов, а собственно прицел — для измерения вертикальных углов.
Предохранитель от двойного заряжания препятствует заряжанию миномета второй миной тогда, когда в его стволе уже находится одна боевая мина. Он закрепляется на дульной части ствола. Все отечественные дульнозарядные минометы оснащены надежными и автоматически действующими предохранителями от двойного заряжания.
Они безотказно работают при стрельбе минами любого типа, на всех зарядах, предусмотренных для данного миномета, под любыми углами возвышения и горизонтального наведения, при различных темпах стрельбы и с огневых позиций на любом грунте.
Устройство крупнокалиберных минометов значительно сложнее. Но в принципе у них те же основные элементы конструкции: гладкостенный ствол, лафет с колесным ходом, опорная плита, прицел.
Крупнокалиберные минометы заряжаются с казны. Длинный ствол и тяжелая мина не позволяют производить заряжание с дула.
Чтобы обеспечить открывание ствола при заряжании и запирание его в момент выстрела, ствол крупнокалиберного миномета разделяют на качающуюся часть и казенник. Качающаяся часть — это труба, открытая с обоих концов. В положении для заряжания она удерживается механизмом стопорения. Казенник в закрытом положении является дном ствола. Он надежно запирает ствол при выстреле и передает силу отдачи на плиту. Кроме того, казенник служит основанием, на котором осуществляется качание трубы ствола и стопорение ее при углах заряжания, а также соединение ствола с лафетом посредством пружинных амортизаторов.
Лафет является основанием крупнокалиберного миномета в боевом и походном положениях. На лафете собраны подъемный, поворотный и уравновешивающий механизмы, ходовая часть с механизмом подрессоривания и прицел. Миномет буксируется автомобилем, сцепное устройство которого соединяется с дульной частью ствола при помощи надульника, надеваемого на ствол в походном положении.
Самоходное орудие состоит из вооружения, корпуса, силовой установки, трансмиссии, ходовой части, электро- и специального оборудования, средств связи и наблюдения. Все эти части обычно размещаются в четырех отделениях корпуса: боевом, моторном, трансмиссионном и управления машиной.
К вооружению относятся артиллерийское орудие, средства прицеливания и наблюдения, стрелковое оружие и возимый боекомплект боеприпасов.
В состав силовой установки входит двигатель с системами питания, смазки, охлаждения и очистки воздуха. Трансмиссия включает главный фрикцион, коробку перемены передач, бортовые фрикционы или планетарный механизм поворота, бортовую передачу (редуктор).
Ходовая часть — это гусеницы, ведущие колеса (звездки), направляющие колеса (ленивцы) с натяжным приспособлением, опорные и поддерживающие катки, подвески (рессоры).
К электрооборудованию относятся аккумуляторные батареи, генератор с реле-регулятором, осветительная сеть и отдельные потребители электроэнергии.
Средства связи делятся на внутреннюю и внешнюю связь. Внутренняя — для связи между командиром самоходного орудия и членами экипажа. Она бывает телефонной, ларингофонной и светосигнальной. Внешняя связь осуществляется приемопередающей радиостанцией с радиусом действия 20–25 километров.
Средства наблюдения предназначаются для командира машины, водителя и стрелка. Это механические и оптические приборы.
Боевое отделение в самоходных орудиях располагается в передней, средней или задней части машины. При компоновке элементов боевой машины исходят из того, чтобы наиболее эффективно использовать вооружение, лучше обеспечить непоражаемость всех агрегатов, достичь хорошей подвижности и проходимости орудия. Размеры боевого отделения определяются калибром и типом вооружения, схемой расположения вооружения, радиусом обметания ограждения качающейся части орудия, составом экипажа и величиной возимого боекомплекта.
Вооружение самоходных орудий отличается по конструкции от буксируемой артиллерии. Существенные особенности самоходных орудий: бронирование качающейся части, особая компоновка противооткатных устройств, применение ограждения, гильзоотражателей, гильзоулавливателей, гильзоотводов, досылателей и механизмов подачи комплекта выстрела на линию заряжания, продувка и вентиляция боевого отделения.
Самоходные орудия обычно снабжаются двумя или тремя спусковыми механизмами затвора — электрозапальным, электромагнитным и механическим. Последний является запасным. Электрозапальный спусковой механизм выгодно отличается от других очень малым временем запаздывания выстрела, небольшими габаритами и простотой конструкции.
При разработке самоходных орудий особое внимание уделяется размещению и укладке боеприпасов. Возимый боекомплект должен компактно и удобно располагаться в боевом отделении. Это способствует повышению скорострельности.
Пусковые установки реактивной артиллерии залпового огня по своему устройству существенно отличаются от привычных конструкций пушек, гаубиц или минометов, хотя и имеют ряд общих узлов и агрегатов. Пусковые устройства могут быть размещены на шасси автомобилей высокой проходимости, бронетранспортерах, двухколесных лафетах или представляют собой легкие пусковые станки, установленные на грунте.
Современные самоходные пусковые установки реактивной артиллерии залпового огня обычно называют боевыми машинами. Они состоят из артиллерийской и ходовой частей.
В артиллерийскую часть входят пакет из определенного количества стволов, поворотная рама, тумба, подъемный, поворотный и уравновешивающий механизмы, электрооборудование, прицельные приспособления.
Ходовая часть представляет собой шасси армейского автомобиля высокой проходимости. На лонжеронах шасси монтируются все основные узлы и агрегаты артиллерийской части.
Стволы предназначены для направления полета реактивных снарядов, они располагаются в несколько рядов параллельно друг другу. Пакет стволов закрепляется в поворотной раме и может перемещаться в вертикальной плоскости, то есть является качающейся частью пусковой установки.
Поворотная рама служит для перемещения пакета стволов в горизонтальной плоскости. На ней расположены подъемный, поворотный и уравновешивающий механизмы, прицельные приспособления. Поворотная рама монтируется на тумбе и является вращающейся частью пусковой установки.
Тумба служит опорой для вращающейся части. Она закрепляется на подрамнике, который прочно соединен с лонжеронами шасси.
Механизмы наводки практически ничем не отличаются от соответствующих механизмов артиллерийских орудий.
Электрооборудование предназначено для воспламенения пороховых зарядов реактивных снарядов. Оно состоит из аккумуляторных батарей, прибора ведения огня, выносной катушки и кабелей. От аккумуляторных батарей ток подается к прибору ведения огня, установленному в кабине машины, а от него через кабели к контактам стволов. Отсюда ток поступает к пиропатронам снарядов. Выносная катушка используется при стрельбе из укрытия, расположенного в десятках метров от боевой машины.
Специальное оборудование ходовой части машины состоит из защиты кабины, бензобаков, резиновых шин колес. Защита кабины (легкосъемные металлические щиты) предохраняет кабину и находящийся в ней расчет от опасного воздействия газовых струй при стрельбе.
Домкраты обеспечивают устойчивость боевой машины при стрельбе и разгружают рессоры задних мостов шасси. При помощи домкратов машина выравнивается на неровной местности.
В конструкциях пусковых устройств предусматриваются замково-стопорные устройства для походного крепления реактивных снарядов в стволах и создания необходимого усилия форсирования, позволяющего снарядам покидать стволы с определенной скоростью схода и уменьшающего их разброс на траектории.
Любое вооружение, в том числе и артиллерийское, всегда должно содержаться в состоянии боевой готовности.
При работе с пушками, гаубицами, минометами, реактивными системами артиллеристам необходимо знать и строго выполнять правила эксплуатации оружия.
Для этого прежде всего следует изучить и познать современное вооружение, чтобы отлично владеть им.
