Николай Митюков
Судьба динамитного оружия
Продолжение.
Начало см. в 'ТиВ' № 4/2003 г.
К сожалению, информация о пневматических пушках чрезвычайно обрывочна. а потому противоречива и неполна. Для того, чтобы оценить реальные характеристики пушки и выявить некоторые противоречия, авторами было проведено имитационное моделирование орудия и тестирование разработанной компьютерной модели 1*.
Как уже говорилось, давление газа в баллонах составляло 70.5 атм. А вот при анализе объема выясняется интересный факт. В эссе С. Шредера, опубликованном в журнале USNIP, сказано, что объем баллона, приводящего в движение снаряд, составляет 7,83 м³ (276 фт³). Но в мемуарах, опубликованных в 1922 г… он уже пишет: 'Интересен факт, что вес воздуха в баллонах составлял около трех тонн — на такую величину изменялось водоизмещение крейсера до и после 'заполнения баллонов'.
Полагая состояние газа нормальным, то есть температуру около 300 К, по уравнению состояния Менделеева-Клапейрона можно оценить объем баллонов, который составляет около 48 м³. То есть получается, что на каждое орудие приходилось по два баллона. Эта информация выглядит вполне объяснимой: из одного резервуара производится выстрел, второй в это время подключен к компрессору, но подтверждение этого факта авторам обнаружить не удалось.
Интересно отметить, что было еще одно последствие применения легкого корпуса, которое при проектировании никто не мог и предвидеть. Вес закачиваемого воздуха для пневматических орудий составлял около трех тонн, и, по оценке Шредера, изменение осадки 'заправленного' и 'незаправленного' крейсера составляло около четверти дюйма. Так что при определенных условиях при быстром стравливании воздуха вследствие перераспределения внутренних весов, крейсер начинал качаться на воде!
Следующий интересный вопрос выясняется при анализе формы динамитного снаряда.
На майских испытаниях 1891 г, кроме всего прочего, проводилась съемка падающих снарядов с целью определения их баллистических характеристик.
Еще до испытаний по широко использовавшимся тогда баллистическим таблицам Ингаллиса были определены скорости и углы падения снарядов. Но. как показала практика, эти значения были далеки от действительности. Впрочем, съемка тоже смутила всех. При расшифровке снимков, выполненных при испытаниях лейтенантом Акерманом, выяснилось, что на малых диапазонах снаряд имеет углы падения 16.5° и даже 15.5° (соответственно на дальностях 1000 и 500 ярдов). Получалось. что угол падения был меньше угла возвышения орудия, И тут выяснилось самое интересное. Оказалось, что снаряд буквально мотает на траектории. Вследствие прецессии он совершал вращения с радиусом полтора-два калибра!
Впрочем, определить реальный угол падения не составляло труда: надо было лишь увеличить время выдержки и снять трек снаряда.
Оказалось, что снаряд динамитного орудия имеет коэффициент формы 5,646 по отношению к закону Майевского 2*.
Комплексным критерием, позволяющим оценить баллистические характеристики орудия, может служить толщина пробиваемой брони гипотетического бронебойного снаряда. Как видно из графика. кривая имеет 'нестандартный' вид. Для традиционной артиллерии пробиваемая броня с расстоянием уменьшается, а у пневматической пушки увеличивается. На нулевой дальности кинетическая энергия снаряда нулевая, из-за чего и пробиваемая броня тоже нулевая. На обычных же дистанциях, порядка 2–3 км, бронепробиваемость пневматического снаряда соизмерима со снарядами Mk II! (102/40) и Mk II (127/40) орудий американского флота. Хотя последнее, конечно, имеет более умозрительный смысл, так как фугасный эффект динамитного заряда в любом случае будет больше бронебойного, который реализуется за счет кинетической энергии.
В январе 1889 г. в форте Лафайет были проведены опытные стрельбы из 15' орудия. Снаряд имел центр тяжести примерно на удалении 45 % от носика, так что обладал хорошей устойчивостью (что. впрочем, не мешало ему при небольших скоростях вращения сильно прецессировать). Это приводило к тому, что, попав в воду, которая быстро гасила вращательное движение, снаряд оставался устойчивым на курсе. А при менее настильной траектории, которая получалась при угле возвышения 18°, снаряд, войдя в воду, шел в ней подобно торпеде!
Во время первой стрельбы расстояние подводного хода снаряда определить не удалось из-за волнения, но в ходе повторных стрельб выяснилось, что он прошел под водой примерно 50 м со средним углом снижения около 1° (глубина в этом месте достигала 9 м, то есть до удара по дну). При более выверенных рулях глубины можно было бы отрегулировать снаряд на постоянную глубину, так что появлялась гипотетическая возможность так настроить взрыватель, чтобы снаряд взрывался прямо под корпусом корабля противника. Даже попадая в песок, снаряд двигался в нем параллельно поверхности около 15 м.
Эти испытания внушали оптимизм. Еще бы, ведь даже при недолете 100–150 м динамитный снаряд все равно попадал в противника или давал разрыв, способный его повредить.
Как писал одни популярный журнал того времени: '1800-фунтовый заряд гремучего студня по своей энергии был эквивалентен приблизительно 3 400 фунтам динамита, или более чем 10 тоннам пороха', В качестве альтернативы были планы начинки снарядов другими мощными взрывчатыми веществами и даже ядовитыми газами (за 20 лет до Ипра!), но 'гремучий студень' был, безусловно, фаворитом, В боекомплект входило четыре разновидности снарядов с весом взрывчатого вещества 227, 160, 91 и 45 кг (соответственно 500, 350, 200 и 100 фунтов). Последние три были подкалиберными и заряжались вместе с деревянными подкладками. которые отделялись в полете.
Есть информация, что на первых порах проводились эксперименты с 272-кг (600 фн) зарядом динамита. Его снаряд весил 680 кг (1500 фн) и имел длину 2,1 м. В литературе отсутствует информация о его дальности, указывается лишь, что она была меньше мили. По расчетам авторов выходит, что в пушке он мог разогнаться лишь до скорости около 100 м/с и. таким образом, дальность стрельбы составляла чуть меньше 500 м. Отсюда становится понятным, почему его не ввели в боекомплект крейсера: на такой дальности легкий корпус 'Везувиуса' сам мог получить повреждения!
Как показана практика, наилучшими баллистическими свойствами обладал 227-кг снаряд с 91 кг зарядом. Калибр его составлял 254 мм. Вообще применение подкалиберных снарядов сочли чрезвычайно удачной идеей, ведь разгоняло их давление воздуха на площади 381 мм³, а сила сопротивления воздуха была пропорциональна 254 мм². Дальность стрельбы с увеличением массы снаряда уменьшалась, так что для каждого типа снаряда был определен рекомендуемый диапазон дальности. В
