Артиллерия - Владимир Внуков

Что же произойдет при выстреле?

При выстреле давление газов будет стараться раздуть сначала внутреннюю трубу. Но ведь она крепко сжата наружной трубой. Поэтому внутренняя труба не сопротивляется растяжению до тех пор, пока не будет растянута давлением до тех размеров, которые она имела перед сжатием наружной трубой. А наружная труба? Она уже и так растянута, а здесь ей еще приходится растягиваться. Ясно, что она сразу же начнет сопротивляться этому растяжению. И, как видим, раньше внутренней трубы. Так мы заставляем работать не только внутренние, но и наружные слои металла.

Ствол, сделанный таким способом из двух труб, сжимающих одна другую, оказывается гораздо прочнее простого, несоставного (нескрепленного) ствола той же толщины.

Стволы составляются не только из двух, но иногда из трех и даже четырех труб. Называют такие составные стволы скрепленными.

Скрепленный ствол хорошо сопротивляется разрыву и очень прочен. Но все же главную тяжесть работы несет на себе внутренний слой металла. Это он, несмотря на скрепление, подвергается наибольшему давлению и нагреву. Поэтому естественно, что именно здесь металл «устает» раньше, чем в других слоях: он начинает крошиться, делается хрупким.

Не нужно забывать, что внутри ствол имеет нарезы, желобки. Они отделены друг от друга узкими выступами металла – полями нарезов. Вот эти-то выступы и начинают разрушаться в первую очередь. Орудие «заболевает»; оно уже не может выполнять свою работу так хорошо, как прежде.

«Болезнь» орудия, подобно туберкулезу, имеет ряд стадий. Сначала выкрашивание незначительно и не препятствует стрельбе (рис. 46). Затем оно начинает отзываться на скорости снаряда, на меткости стрельбы. Ведь исчезновение нарезов увеличивает камору, изменяет плотность заряжания, а значит, и давление

Рис. 46. Постепенное разрушение (разгар) нарезов орудия в канале. Наконец, выкрашивание заходит так далеко, ствол оказывается настолько изъеденным внутри, что стрельбу вести уже нельзя. Это – последняя стадия. Орудие становится негодным.

Итак, «смерть» орудия наступает от «внутренней болезни» ствола. Приходит в негодность только тонкий слой металла на внутренней поверхности ствола. Весь остальной организм орудия обычно еще вполне здоров и мог бы работать дольше.

Отчего же выкрашивается металл?

Вызывается это несколькими причинами.

Горячие пороховые газы нагревают металл, затем следует охлаждение его. Это способствует увеличению его хрупкости. Хрупкость еще более увеличивается от химического действия газов.

К тому же часть раскаленных газов в начале движения снаряда все же проникает быстрыми– струйками между снарядом и стенками ствола: медный поясок снаряда в самый первый момент выстрела еще не успевает плотно прижаться к стенкам ствола. Струйки газа действуют на металл подобно тому, как действует сильная горячая струя воды на лед: они «размывают» металл. Поэтому-то разгар ствола и начинается всегда в самом начале нарезов, у каморы.

Затем – трение пояска о нарезы. Оно вначале очень велико. Ведь поясок должен врезаться в нарезы, принять новую форму.

Все это, вместе взятое, приводит к тому, что орудие «умирает», вернее – «умирает» его ствол.

Сколько же лет живет орудие?

Будем говорить о деятельной, рабочей жизни орудия.

Ведь когда мы определяем, как долго служила нам только что перегоревшая, электрическая лампочка, мы, понятно, берем то время, которое она действительно горела. Например, 5-6 часов в день. Это время помножаем на число дней всей «жизни» лампочки. А остальное время мы просто не принимаем во внимание.

Рис. 47. «Туалет» артиллерийского орудия: как и чем чистят и смазывают его

Орудие работает только во время выстрела.

Какова же общая продолжительность рабочей жизни орудия? Чтобы вычислять ее, нужно знать время, в которое протекает выстрел, и число выстрелов, которое способен вынести ствол до полного своего износа.

Время, в которое протекает выстрел, обычно измеряется сотыми и даже тысячными долями секунды. Будем его считать за 0,01 секунды для обычных орудий и за 0,05 секунды для орудий сверхдальнобойных.

Число выстрелов до полного износа зависит от могущества орудия.

Чем могущественнее орудие, тем меньше это число, так как тем большее давление пороховых газов необходимо при каждом выстреле. Для средних по могуществу орудий дивизионной артиллерии это число в среднем равно 10 000 выстрелов. Для очень могущественных орудий, а в особенности для орудий сверхдальнобойных, оно уменьшается до 1 000, до 100 и даже до 50 выстрелов.

Значит, рабочая жизнь среднего по могуществу орудия равна 10 000 сотых секунды, или ста секундам: одной минуте и сорока секундам. А жизнь сверхдальнобойных орудий равна всего двум с половиной секундам!

Зато как деятельна эта жизнь!

За свой короткий «век» орудие может разрушить самые прочные укрепления неприятеля, вывести из строя тысячи его бойцов, нанести ему непоправимый урон…

Напомним, что до сих пор мы говорили только о долговечности ствола.

Долго ли живут остальные части орудия?

Жизнь их значительно дольше. Лафет и его механизмы расстраиваются и приходят в негодность не столько от стрельбы, сколько от перевозки. Особенно это стало заметно при переходе с конной тяги на механическую. Орудия, рассчитанные на малую скорость передвижения, приспособленные для перевозки лошадьми, обычно скоро изнашивались и приходили в негодность от тряски и ударов, неизбежных при больших скоростях. Пришлось вводить специальные подрессоривающие приспособления. Вместо железных шин стали применять резиновые. Эти меры продлили жизнь орудия. Сейчас можно считать, что орудие способно выдержать несколько тысяч километров пути.

Это значит, что орудие, если бы ствол его не заболевал, могло бы жить долгие годы.

«Омоложение» в артиллерии

Орудие любит заботу о себе и требует внимательного ухода (рис. 47). Если за орудием не будет тщательного ухода, жизнь его сократится в десятки раз,

Пороховые газы, особенно газы бездымного пороха, портят сталь ствола при выстреле. Поэтому совершенно необходимо производить чистку и смазку тотчас после окончания стрельбы, не давая продуктам горения пороха долго воздействовать на сталь ствола. Если не чистить и не смазывать ствол, появится ржавчина, ствол будет испорчен. Чем чаще производится чистка, чем тщательнее смазка, тем дольше сохраняется ствол.

Это – главная мера, способствующая сохранению «здоровья» ствола. Это, так сказать, «гигиена ствола».

А в помощь этому профилактическому средству есть еще иное – «хирургическое». Его применяют тогда, когда «болезнь» зашла уже очень далеко и одними «гигиеническими» мерами ничего не сделаешь.

Его применяют тогда, когда орудие находится при смерти.

Вспомним, что орудие «умирает», в сущности говоря, от «внутренней болезни» ствола: от разрушения тонкого слоя металла. Весь остальной металл ствола вполне «здоров».

Естественно возникла мысль о возможности замены не ствола в целом, а всего-навсего тонкого слоя металла внутри ствола.

Стали высверливать изношенный слой и вместо него вставлять в стволы тонкостенные трубы. Вместо замены тяжелого ствола достаточно теперь сменить легкую внутреннюю трубу, и «омоложенное» орудие снова может стрелять.

Эта тонкостенная труба носит название «лейнер» (рис. 48). «Лейнер» по-английски значит «рубашка».

Рис. 48. «Омоложение» орудия: в его ствол вставляют «лейнер»

Лейнер служит как бы рубашкой для ствола, изолируя его металл от образующихся при выстреле пороховых газов.

В некоторых современных орудиях, как наших, так и заграничных, лейнер вставляют сразу же при изготовлении ствола, не ожидая износа орудия. Поэтому лейнер – не только средство омоложения орудия. Он позволяет вместе с тем повысить могущество орудия, увеличить, например, его заряд.

Пусть поверхность канала ствола придет в негодность на две-три тысячи выстрелов раньше. Это теперь не так страшно: мы можем обновить ствол тут же на позиции. Достаточно лишь сменить лейнер. И стоимость этой операции «омоложения» орудия невелика. Зато, чем больше будет могущество орудия, тем больше будет скорость снаряда, тем дальше мы бросим снаряд.

Глава четвертая

Можно ли управлять взрывом?

Много дел в одно мгновение

Мы не раз уже говорили, что для зажигания заряда применяют капсюль. Взрыв этого капсюля дает вспышку, короткий луч огня. Учтем также, что заряды современных орудий составляются из довольно крупных зерен бездымного пороха – пороха плотного, с гладкой поверхностью.

Так вот, если мы попробуем зажечь заряд такого пороха с помощью одного только капсюля, то выстрела наверняка не последует.