Эра нарезной артиллерии

Большим качественным переворотом в развитии артиллерии был переход от гладкоствольных орудий и шарообразных снарядов к нарезным орудиям и продолговатым снарядам. Этот переход почти во всех передовых странах, в том числе и в России, был совершен в 60-х гг. XIX в.

Дальность стрельбы нарезной артиллерии возросла примерно вдвое, резко улучшилась меткость стрельбы. Из нарезных орудий стали стрелять не шаровыми, а продолговатыми снарядами, вес и объем которых в несколько раз превышал вес и объем шаровых снарядов такого же калибра.

Читатель уже знает, что попытки применения продолговатых снарядов для гладкоствольных орудий не увенчались успехом лишь потому, что такие снаряды в полете были неустойчивы.

В нарезном орудии этот недостаток исключается. Двигаясь в стволе по спиральным нарезам, снаряд получает вращение вокруг собственной оси, которое сохраняется в воздухе. А вращающийся снаряд обладает свойствами, присущими быстро вращающемуся волчку, который под воздействием внешней силы, например бокового толчка, не падает, а лишь приобретает дополнительное движение вокруг точки опоры и описывает конус.

В механике это явление объясняется действием так называемого гироскопического момента (гироскоп — быстро вращающийся волчок). При действии на волчок внешней силы (толчка) он отклоняется не в направлении действующей силы, а под прямым углом к этому направлению. Поскольку волчок вращается быстро, в каждый момент времени это направление меняется, в результате чего волчок упасть не может. Он совершает лишь конические движения затухающего характера.

Именно гироскопический момент придает устойчивость быстро вращающемуся снаряду. Как только снаряд под действием встречного воздушного потока попытается отклониться головной частью назад, гироскопический момент заставит его отклониться в сторону (при правом вращении вправо, а при левом — влево). Поскольку сопротивление воздуха действует на снаряд непрерывно и вследствие отклонения вращающегося снаряда поверхность, на которую действует воздушный поток, непрерывно меняется, ось снаряда начинает описывать коническое движение вокруг центра тяжести снаряда. Таким образом, центр тяжести снаряда летит по траектории, а ось его имеет вращательное движение относительно касательной к траектории.

Продолговатый снаряд в 2–3 раза тяжелее шарового снаряда такого же калибра. На тяжелый снаряд меньше влияет сопротивление воздуха, поэтому он летит дальше легкого. Этим объясняется резкое увеличение дальности стрельбы из орудий, имеющих нарезы. При стрельбе из нарезных орудий был уменьшен примерно вдвое пороховой заряд. Сделано это было потому, что более тяжелый снаряд при движении в канале ствола оказывал большее сопротивление и, следовательно, вызывал резкое возрастание давления пороховых газов. Орудийные стволы не выдерживали этого давления и разрывались. С уменьшением заряда давление газов в канале ствола понизилось. Все преимущества нарезной артиллерии были настолько очевидными, что в течение нескольких лет артиллерия всех передовых стран перевооружилась нарезными орудиями.

Идея изготовления нарезных орудий возникла много веков назад. Западные историки приоритет в изобретении нарезных орудий приписывают офицеру сардинской армии де Кавалли, шведскому заводчику Варендорфу и немцу Рейхенбаху. Факты же говорят иное. В Артиллерийском историческом музее хранятся нарезные орудия, изготовленные русскими мастерами еще в XVI и XVII вв. Некоторые из этих орудий заряжались не с дульной, а с казенной части. Для запирания канала ствола от прорыва пороховых газов назад у них были сделаны особые устройства — затворы. У нарезной пищали был сделан винтовой затвор, а у пищали 1615 г., имеющей 10 полукруглых спиральных нарезов, — клиновой. Следовательно, русские пушкари знали о выгодах нарезных орудий намного раньше «изобретения» их иностранцами.

Теоретическое обоснование преимуществ нарезных орудий было сделано в России профессором Петербургской Академии наук Лейтманом еще в 1728–1729 гг., задолго до работ Кавалли, Варендорфа и Рейхенбаха. Однако внедрение нарезной артиллерии в то время было непосильно даже наиболее передовым странам вследствие низкого уровня производства. Первые нарезные орудия во всех странах представляли собой бронзовые стволы со спиральными нарезами и глухим дном. Заряжались они с дула.

На вооружение русской армии нарезное орудие впервые было принято в 1860 г. Это была 4-фунтовая бронзовая пушка, имевшая шесть спиральных нарезов. Заряжалась она с дула продолговатым снарядом, на поверхности которого были сделаны шесть пар продолговатых выступов. При заряжании орудия эти выступы попарно (передний и задний) входили в соответствующие нарезы ствола. При выстреле, перемещаясь по спирали, выступы заставляли снаряд вращаться вокруг своей оси.

Дульнозарядные нарезные орудия были как бы переходной ступенью от гладкоствольной артиллерии к современной нарезной артиллерии. Они обладали тем серьезным недостатком, что снаряд входил в канал ствола с некоторым зазором. Через зазор при выстреле прорывались пороховые газы. Скорострельность дульнозарядных орудий была очень низкой.

В 1867 г. в русской армии были приняты на вооружение 4- и 9-фунтовые казнозарядные полевые пушки.

Ствол каждой из этих пушек представлял собой бронзовую трубу, открытую с обеих сторон. Внутри трубы имелись зарядная камора для помещения снаряда и заряда и спиральные канавки — нарезы, имевшие некоторое сужение от казенной части к дульной. Снаружи на стволе были сделаны цапфы, которыми он крепился на лафете, и прицельное приспособление (прицел и мушка). В казенной части ствола было сделано поперечное отверстие для клина, которым запирался ствол.

Стреляли из таких орудий продолговатыми чугунными снарядами со свинцовой оболочкой, благодаря чему канал ствола разрушался медленно. На свинцовой оболочке были сделаны кольцевые пояски, имевшие диаметр несколько больший, чем калибр орудия.

Поскольку свинцовая оболочка плотно прилегала к стенкам канала ствола, пороховые газы уже не могли прорываться между снарядом и стенками канала. Этому способствовала и клинообразная (суживающаяся) форма нарезов.

Чтобы не было прорыва пороховых газов назад, отверстие с казенной части ствола плотно запиралось особым обтюрирующим устройством (обтюрация — это значит запирание), состоящим из камерного кольца и плитки, подпираемых клином.

Боевые ракеты в России

История создания и применения ракет в России имеет более чем трехсотлетнюю давность. Сигнальные, осветительные и зажигательные ракеты, предназначенные для военных целей, были в России в конце XVI — начале XVII в. Несколько позднее, в 1680 г., в Москве было основано «Ракетное заведение», в котором сначала изготовлялись фейерверочные, а затем и сигнальные ракеты для освещения местности в бою.

При Петре I, в 1717 г., на вооружение русской армии была принята осветительная 25-мм ракета высотой подъема более 1 км. Эта ракета была очень удачной, поэтому не случайно она состояла на вооружении русской армии более 150 лет.

Первые образцы боевых ракет были разработаны в России после Отечественной войны 1812 г., однако на вооружение армии ракеты приняты не были из-за большого их разброса при стрельбе.