В то же время попытались сделать бомбарду не такой неуклюжей; для этого положили ее на станок и приделали к ней колеса. Наводить орудие стало гораздо удобнее: ему легко можно было придавать нужный наклон, легче было и передвигать его с места на место.

Рис. 11. Тяжелые орудия «главного парка» стреляют ядрами «с голову человека»
Затем научились отливать орудия из бронзы, а не сваривать их из отдельных железных полос. Орудия стали гораздо прочнее. Разрывы орудий случались все реже и реже.
Отливая орудие, мастера заботились и о правильности его формы, о чистоте и даже о красоте работы. Посмотрите, например, как отлит ствол русской «гафуницы» семнадцатого века (рис. 13).
Мысль мастеров работала не только над тем, как поискуснее отлить орудие. Изобретатели старались усовершенствовать и конструкцию орудий. Очень неудобно было, например, заряжать орудия семнадцатого века: они не имели затвора и заряжались с дула; надо было встать перед орудием, спиной к неприятелю, заложить в орудие сперва заряд пороха, потом – снаряд.
И вот два русских мастера изобрели затворы к орудиям: один изготовил «пищаль» с выдвижным затвор ом в виде клина, а другой придумал ввинчивающийся затвор.
Орудия новой конструкции можно было заряжать сзади; так работать много быстрее и удобнее. Но слабая техника того времени не позволила освоить этих изобретений.
Орудия, изготовленные русскими мастерами в семнадцатом веке, хранятся в Артиллерийском музее в Ленинграде, как праотцы современных орудий с «клиновыми» и «поршневыми» затворами.
Только в конце девятнадцатого века – двести лет спустя – сумела техника освоить это изобретение, и орудия с подобными затворами применяются теперь во всех армиях.
Так смелая мысль русских изобретателей опередила свое время.
Шли века. На смену кустарным мастерским средневековых мастеров пришли мануфактуры. Собранные в одно место десятки, а иногда и сотни рабочих, делили между собой труд по изготовлению артиллерийских орудий, отливали эти орудия уже не по случайной прихоти мастера, а по установленным образцам. Затем, в связи с быстрым развитием капитализма, двинулась вперед гигантскими шагами промышленность, особенно металлургическая.

Рис. 12. Осадная башня «Аспид-дракон»

Рис. 13. Бронзовая русская гафуница семнадцатого века
Появилось много больших заводов, оборудованных сложными машинами. Все это давало возможность вносить новые и новые улучшения в артиллерийское дело.
Возможности эти не могли быть и не были упущены. Капиталистические страны непрерывно боролись между собой за новые земли, за богатства. Эта борьба неминуемо вызывала войны. Каждая капиталистическая страна была заинтересована в том, чтобы ее артиллерийские орудия были наиболее прочными и могущественными, чтобы таких орудий было у нее как можно больше.
Это соперничество особенно обострилось в девятнадцатом и в начале двадцатого века. И именно в это время внесено было особенно много усовершенствований в артиллерийское дело.
Мощь артиллерии резко возросла.
Уже не из слабой бронзы, а из лучшей, крепчайшей стали отливают теперь орудия.
Не каменными ядрами, пугающими лошадей, а разрывными снарядами огромной силы стреляет нынешняя артиллерия.
Шесть снарядов тяжелой гаубицы
Осень 1916 года. В разгаре мировая империалистическая война.
Уже полгода тянется борьба за сильнейшую французскую крепость Верден. Эта крепость загородила немцам путь внутрь Франции. Немцам удалось, правда, захватить два ее форта.
Но дальше продвинуться они не смогли. И вот теперь французам надо во что бы то ни стало отобрать обратно эти форты – иначе положение всего их фронта непрочно.
Пять суток держат французы под сильным артиллерийским огнем форт Дуомон.
Разрывы следуют один за другим. Выходы из форта уже разбиты, наблюдательные пункты его разрушены.
И все же форт еще держится: прочны толстые бетонные своды его казематов. Они только содрогаются от глухих ударов снарядов. Немецкий гарнизон форта уже знает, что даже тяжелым снарядам французских орудий не пробить толстого слоя бетона, покрытого землей.
Наступает полдень шестого дня.
Воют и визжат, пролетая над фортом, легкие снаряды. Глухо рычат тяжелые. И вдруг среди оглушительного рычанья, воя и визга раздается густой угрожающий бас. Он покрывает все звуки боя: словно растворились они в этом могучем рычании.
Громовой удар потрясает весь форт. И сразу же вслед за этим каземат освещается заревом. Едкий, удушливый запах стесняет дыхание. Оказывается, снаряд проломил, пробил бетонный свод! Обвалившийся каземат похоронил под развалинами полсотни немецких солдат.
С промежутками от десяти до пятнадцати минут следуют один за другим такие же разрывы.
Пятый снаряд пробивает свод главного прохода, казармы форта. Те, кто еще уцелел после этого попадания, забираются в самые глубокие подземные погреба.
Шестой снаряд наносит форту смертельный удар: с чудовищным ревом влетает он в развороченный предыдущим разрывом проход, забирается еще глубже и взрывается в глубоком погребе, где сложены осветительные снаряды и пулеметные патроны. Все это охвачено пламенем и начинает разрываться с оглушительным треском.
Не зная о такой удаче, французы продолжают обстрел. Но форт уже выведен из строя: он больше не может обороняться.
Взять его теперь уже не трудно.
И все это сделала одна французская гаубица, по сути дела, всего-навсего шестью попавшими в форт снарядами.
Эта 400-миллиметровая гаубица была так тяжела, что могла передвигаться лишь по железной дороге, да и то на специальной, очень прочной платформе: она весила 137 тонн!
Огромный снаряд этой гаубицы, весом в 640 килограммов, содержал 180 килограммов сильного взрывчатого вещества.
Но и эта гаубица не самое могучее орудие наших дней: на рисунке 14 изображена, например, еще более крупная-520-миллиметровая французская гаубица завода Шнейдер, посылающая за 17 километров чудовищный снаряд почти в полторы тонны весом (1400 килограммов).

Рис. 14. Одно из крупнейших орудий – 520-миллиметровая гаубица завода Шнейдер
Какие сооружения могут устоять перед этим снарядом, несущим 300 килограммов взрывчатого вещества!
Такова огромная сила артиллерии наших дней.
Самые прочные убежища не выдерживают ее огня. Но разрушать укрепления-это только одна из многих задач артиллерии.
Своими снарядами она сметает живую, силу врага и останавливает его наступление.
Уже не рыцарские латы и ворота замков, как пять веков назад, а крепкую броню танков и кораблей и прочные бетонные сооружения пробивают насквозь артиллерийские снаряды.
Высоко в небо забирается артиллерийский снаряд, чтобы сбить неприятельский самолет.
Полевой устав Рабоче-Крестьянской Красной Армии так говорит о значении артиллерии:
«Артиллерия обладает наибольшей силой и мощью огня из всех наземных родов войск. Ее огонь губительно действует против живой силы и огневых средств противника, расположенных открыто и находящихся в закрытиях, против артиллерии и танков противника; она поражает также авиацию противника.
Артиллерийский огонь расчищает путь всем наземным войскам в наступлении и преграждает путь врагу в обороне.
Артиллерия является мощным средством для разрушения долговременных укреплений».
* * *
В чем же разгадка могучей силы современного артиллерийского орудия?

Глава вторая
Незаменимый источник энергии


Невидимая пружина
Что заставляет тяжелый артиллерийский снаряд вылетать с огромной скоростью из ствола и падать за десятки километров от орудия?
Какая сила выбрасывает снаряд из орудия?
Когда в старину катапульта метала свои каменные снаряды, в ней была использована для работы упругость воловьих жил и кишок. Точно пружина, скрученный жгут толкал камень, бросал его в воздух.
Принцип действия катапульты вполне ясен.
А в чем заключается принцип действия огнестрельного артиллерийского орудия?
В современном артиллерийском орудии «пружиной», которая выталкивает снаряд из ствола, служат пороховые газы. «Пружина» эта обладает особыми свойствами.
Обычную пружину, если мы хотим заставить ее работать, нужно перед этим каким-нибудь способом сжать. На это надо затратить много энергии: не меньше, чем мы хотим получить при разжатии пружины. При работе катапульты рабы в течение долгого времени закручивали воловьи жилы и кишки, чтобы они потом с силой бросили камень.
Современное же орудие не требует от нас почти никакой затраты усилий перед выстрелом. Оно почти не нуждается в нашей энергии. Работа, совершаемая в орудии, производится за счет энергии, скрытой в порохе.
Перед выстрелом в орудие вкладывают снаряд и заряд пороха. Затем порох воспламеняют; он сгорает и обращается в газы, обладающие в момент своего образования очень большой упругостью. Эти газы, точно сильно сжатая пружина, с огромной силой начинают давить во все стороны (рис. 15).
Во все стороны – значит, и на дно снаряда.
Давление пороховых газов и выбрасывает снаряд из ствола с такой большой скоростью.

Рис. 15. Пороховые газы давят во все стороны, они выталкивают снаряд из ствола
В этом заключается особенность нашей «пружины»: ее энергия скрыта в порохе до тех пор, пока мы его не зажжем и пока он не обратится в газы. Тогда энергия освобождается и производит нужную нам работу.
Можно ли заменить порох бензином?
Скрытой энергией обладает не только порох: и дрова, и каменный уголь, и керосин, и бензин тоже обладают энергией, которая может быть использована при их сгорании.
Так почему бы не использовать для выстрела другое горючее, например бензин? При горении бензин, тоже обращается в газы. Почему бы не поместить над орудием бак с бензином и не подводить его по трубке в ствол? Тогда нужно будет при заряжании вкладывать только снаряд, а «заряд» сам потечет в ствол, Только открыть кран!
Это было бы очень удобно.
Да и качества бензина как топлива как будто выше качеств пороха: если сжечь один килограмм бензина, выделится 10 000 больших калорий, а один килограмм пороха даст при сгорании лишь 665—910 калорий, то-есть раз в 11-16 меньше, чем бензин. Это значит, что килограмм бензина дает столько тепла, что им можно было бы нагреть на один градус 10 000 литров воды, а килограмм пороха нагреет всего лишь 665—910 литров воды.
Почему же не «стреляют бензином»?
Для того чтобы ответить на этот вопрос, нужно посмотреть, как горит бензин и как горит порох.
На открытом воздухе и бензин, и порох горят не очень медленно, но и не очень быстро. Они горят, но не взрываются. Тут особой разницы между бензином и порохом нет.
Но совсем по-разному будут вести себя бензин и порох, если их поместить в замкнутом, закрытом со всех сторон пространстве, лишенном притока воздуха, например, в стволе орудия. Бензин в этом случае гореть не будет: для его горения нужен приток воздуха, приток кислорода.
Порох же в закрытом пространстве сгорит очень быстро: он взорвется и обратится в газы.
Горение пороха в закрытом пространстве – явление очень сложное, своеобразное, совсем не похожее на обычное горение. В науке подобные явления называют «взрывчатым разложением» или «взрывчатым превращением», лишь условно сохраняя за ним более привычное название «горение».
Почему же порох горит и даже взрывается без доступа воздуха?
Потому что в самом порохе содержится кислород, за счет которого и происходит горение.
В замкнутом пространстве порох сгорает чрезвычайно быстро, газов выделяется очень много, и температура их очень высока. В этом сущность взрыва; в этом отличие взрыва от обыкновенного горения.
Итак, чтобы получить взрыв, нужно зажечь порох непременно в замкнутом пространстве. Пламя тогда очень быстро, почти мгновенно, распространится по поверхности пороха, – произойдет его воспламенение. А затем порох сгорит и превратится в газы.
Так протекает взрыв. Он возможен только при наличии кислорода в самом взрывчатом веществе.
В этом именно и состоит особенность пороха и почти всех других взрывчатых веществ: в них самих имеется кислород, и они не нуждаются в притоке кислорода извне.
Возьмем хотя бы порох, применяющийся с незапамятных времен: дымный, черный порох. В нем смешаны уголь, селитра и сера. Горючим здесь является уголь. В селитре содержится кислород. А сера введена для того, чтобы порох легче зажегся; кроме того, сера служит скрепляющим веществом, она соединяет уголь с селитрой. При взрыве этот порох далеко не весь обращается в газы. Большая часть сгоревшего пороха, в виде мельчайших твердых частиц, осаждается на стенках канала ствола (нагар) и в виде дыма выбрасывается в воздух. Поэтому такой порох и называется дымным.
В современных орудиях применяется обычно бездымный, пироксилиновый порох. Его изготовляют из сильного взрывчатого вещества – пироксилина, обработанного смесью спирта и эфира. А пироксилин, в свою очередь, получают из хлопка, обработанного смесью азотной и серной кислот.
В пироксилиновом порохе, так же как и в дымном, содержится кислород. Этот кислород выделяется при взрывчатом превращении, и за его счет происходит сгорание пороха.
Пироксилиновый порох при горении весь превращается в газы, не дает дыма.
Итак, порох сравнивать с бензином нельзя: в порохе есть все, что нужно для его горения, а в бензине нет кислорода.
Поэтому, когда нужно добиться быстрого сгорания бензина в закрытом пространстве, например в цилиндре автомобильного мотора, нам приходится устраивать специальные сложные приспособления, для того чтобы предварительно смешать бензин с воздухом-приготовить горючую Смесь.

Рис. 16. При горении пороха образуется гораздо больше газов, чем при горении бензина
Порох в этом отношении гораздо удобнее.
Но дело не только в удобстве.
Мы уже сказали, что один килограмм бензина дает 10 000 больших калорий, тепла. Но, оказывается, для сгорания каждого килограмма бензина нужно к нему присоединить 15,5 килограмма воздуха. Значит, 10 000 калорий приходится не на один килограмм, а на 16,5 килограммов горючей смеси. Один же ее килограмм выделит при горении всего около 610 калорий. Это уже меньше, чем дает один килограмм пироксилинового пороха.
Как видим, смесь бензина с воздухом уступает пороху и в калорийности.
Однако главное все же не в этом. Главное в том, что при взрыве пороха образуется очень много газов. Количество газов, образующихся при сгорании одного литра дымного и пироксилинового пороха, показано на рисунке 16.
Объем этот газы заняли бы при охлаждении их до нуля градусов и при давлении в одну атмосферу, то-есть при нормальном давлении. Если же взять объем пороховых газов при температуре взрыва, то он будет еще во много раз больше.
Из рисунка 16 видно, что пироксилиновый порох выделяет, газов в четыре с лишним раза больше, чем дымный, черный порох. Поэтому пироксилиновый порох и сильнее дымного.
Но и этим не исчерпываются преимущества пороха перед обычными горючими. Большое значение имеет еще скорость превращения пороха в газы.
Взрыв порохового заряда при выстреле длится всего несколько тысячных долей секунды. Бензиновая смесь в цилиндре мотора горит раз в десять медленнее.
Пороховой заряд 76-миллиметровой пушки целиком превращается в газы меньше чем за 6 тысячных (0,006) секунды.
Такой малый промежуток времени даже трудно себе представить. Ведь «миг» – мигание века человеческого глаза – длится около трети секунды.
На взрыв порохового заряда уходит в пятьдесят раз меньше времени.
Взрыв заряда бездымного пороха создает в стволе орудия огромное давление: до 3 500-4 000 атмосфер, то-есть 3 500-4 000 килограммов на каждый квадратный сантиметр.
Высокое давление пороховых газов и очень малое время взрывчатого превращения и создают огромную мощность при выстреле. Такой мощности в тех же условиях не создает ни одно из других горючих.
Сильнее взрыва!
Почему же на открытом воздухе бездымный порох спокойно горит, а не взрывается?
На открытом воздухе можно по часам проследить время горения ленты бездымного пороха (рис. 17); между тем самый точный секундомер не позволяет измерить время взрыва того же пороха в орудии. Чем же объяснить такую разницу во времени?
Оказывается, все дело здесь в условиях, при которых происходит образование газов.

Рис. 17. На открытом воздухе порох горит спокойно. В замкнутом пространстве порох взрывается
При горении пороха на открытом воздухе образующиеся газы быстро рассеиваются: их ничто не удерживает. Поэтому давление не повышается, и скорость горения сравнительно невелика.
В замкнутом пространстве образующимся газам выхода нет. Они заполняют все пространство. Их давление поэтому растет. Под действием этого давления взрывчатое превращение идет очень быстро, то-есть весь порох очень быстро обращается в газы.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16