История артиллерии. Вооружение. Тактика. Крупнейшие сражения. Начало XIV века – начало XX - Оливер Хогг

Изготовление типового тяжелого орудия с использованием проволочной намотки выглядит следующим образом.

Заготовки делаются в сталелитейном цехе путем разлива расплавленного в печи металла в соответствующие формы. Затем заготовки куют в гидравлическом прессе или паровым молотом. После поковки более 8 дюймов диаметром трепанируется центральное отверстие. Трепанирование отличается от высверливания тем, что первое означает удаление твердого осевого наполнителя отливки, в то время как высверливание означает удаление металла малыми порциями. Следующая операция – ковка. Для этого заготовка разогревается до температуры порядка 1050 °С и помещается на специальную оправку. Ковка заканчивается при температуре около 650 °С, в противном случае, если продолжить ковку при более низкой температуре, металл приобретает свойства наклепанности с формированием внутренних напряжений. Таким образом выковываются трубы приблизительно требуемой формы и диаметра. После ковки от заготовки отрезаются образцы для контроля ее механических свойств и химического состава, чтобы убедиться, что они соответствуют техническим условиям. Если ТУ выдержаны, заготовка подвергается закалке в масле и отпуску для снятия внутренних напряжений, возникающих в процессе ковки и закалки, и стабилизации твердости. После этого проводятся дополнительные контрольные анализы/испытания. Затем трубка А подлежит «чистовому сверлению», и в местах плеч отдачи ствола вырезаются щели. Манжета с выточками усаживается (в горячем состоянии) на задний конец трубки А. Она усиливает запальную втулку казенника и формирует соединение между трубкой А и обкладкой посредством кольца казенника. Затем на трубку А усаживается (в горячем состоянии) дульное стопорное кольцо. Это ступенчатое кольцо, служащее еще и передним фиксатором проволоки, формирует продольное соединение между трубками А и В, то есть между внутренней и внешней частью ствола. Следующая операция – намотка проволоки. Проволока представляет собой стальные полоски порядка 1/2 дюйма шириной и 1/4 дюйма толщиной, прочностью на разрыв порядка 150 т на квадратный дюйм. Процесс сложный и выполняется на специальном оборудовании, позволяющем изменять натяжение намотки от слоя к слою таким образом, чтобы каждая навивка несла свою полную нагрузку. Например, на 15-дюймовой пушке количество слоев насчитывает от 79 на казеннике до 20 на дульном конце, а натяжение варьируется от 40 т в начале до 28,5 т на квадратный дюйм в конце. Расходуется 185 миль такой проволоки. Затем трубка В, после аналогичной обработки, усаживается поверх проволоки. Эта операция проводится путем ее нагрева до температуры порядка 550 °F (288 °С), после чего она опускается на ствол, устанавливаемый вертикально в глубокой яме казенной частью вниз, и охлаждается разбрызгиванием воды на горячий металл. Затем на трубку В усаживается подогретый для вставки кольца казенника задний конец обкладки. И в завершение кольцо казенника, подогретое до температуры не выше 550 °F (288 °С), ввинчивается и усаживается в обшивку. На этом построение пушки заканчивается, проводятся отделочные операции, такие как окончательная внутренняя и внешняя обработка и нарезка ствола. Нарезка наносится на специальном станке, на нарезочной головке которого крепятся три резца. Резцы «выхватывают» металл на обратном ходу. Для завершения нарезки требуется многократный ввод/ вывод головки. Нарезка большого орудия может занимать три недели. После нанесения нарезов орудие оснащается затворным механизмом.

В последние 30 лет в некоторых случаях появилась тенденция возврата к полностью стальным орудиям. В некоторых последних моделях полностью отказались от проволоки. Примером такого полностью стального современного орудия может служить казнозарядное 6-дюймовое орудие «Марк XXIII», используемое ВМС во время Второй мировой войны. Приблизительно в это время был разработан новый метод изготовления орудий. Этот метод известен как auto-frettage (самоскрепление ствола) и основан на том, что каждый последующий слой стальных трубок упруго воздействует на слой под ним. В пушках малого калибра это имеет некоторое преимущество, например, орудие может отливаться целиком и затем получить эффект самоскрепления давлением жидкости. Таким образом, можно увеличить выпуск орудий и понизить их стоимость. Однако этот метод имеет свои недостатки.

Скорость снаряда на вылете (дульная, начальная) современного орудия варьируется в пределах 2500–2900 футов (762–884 м)/с[56], в зависимости от назначения. С целью сокращения износа орудия дульную скорость стараются снизить, компенсировав баллистику и дальность полета улучшением аэродинамических свойств снаряда. Самое тяжелое орудие Британии было изготовлено в конце Первой мировой войны – 18-дюймовое казнозарядное, весом 150 т. Оно выстреливало снаряд весом более тонны на расстояние 25–30 миль (40–48 км). Максимальная высота траектории при выстреле на максимальную длину достигала 12 миль (19,3 км). По решению Вашингтонской конвенции 1922 года это орудие было утилизировано.

Параллельно с развитием пушек развивались и гаубицы, как продолжение своего предшественника – мортиры. С самого зарождения артиллерии мортиры занимали свое особое место. Вплоть до начала XIX века такие орудия изготовлялись из бронзы, и многие типы мортир устанавливались в фиксированном положении под 45°, что с XVI века считается углом максимальной дальности полета. Джон Мюллер сетовал на глупость английских артиллеристов, продолжающих крепить минометы под фиксированным углом. Еще в 1788 году испанцы сделали mortero de plancha, или «плиту» – мортиру на подставке, отливаемую единым целым. Расстояние выстрела регулировалось подбором заряда, а не углом наклона. Мортира устанавливалась на подставке между двумя боковыми стойками, стянутыми поперечиной. Поскольку подставка не имела колес, мортира перевозилась на специальных повозках. В батарее мортира обычно устанавливалась ровной на деревянной платформе, а на борту корабля – на вращающейся подставке. Вес мортиры в сочетании с углом наведения удерживали ее на месте во время выстрела, хотя иногда ее приходилось привязывать для надежности. В мортирах не использовались пыжи, поскольку они препятствовали возгоранию запала. В былые времена снаряды мортиры всегда заряжались запалом к вылету. Канонир, выстреливая, делал двойной поджог: он поджигал запал одной рукой и взрыватель другой – рискованная операция. Большинство мортир имели долфины (ручки для поднятия орудия). Некоторые образцы имели поддоны для предотвращения рассыпания пороха запала при почти вертикальном расположении казенника.

Около 1750 года длина ствола французской мортиры равнялась полутора диаметрам снаряда; в Англии длина ствола мортиры равнялась двум диаметрам снаряда для малых калибров и трем для мортир больших чем 10—13-дюймовые чугунные мортиры. Дополнительная длина британских мортир утяжеляла их, например, 13-дюймовая английская мортира весила 25 cwt, а такая же французская – почти вполовину меньше. Джон Мюллер возмущался, что английские изготовители рабски следовали критериям пушечников. Он считал, что «упрочнение мортиры абсолютно излишне, поскольку оно лишь утяжеляет орудие совершенно бесполезным металлом там, где этого не требуется, и, как будто им мало этого лишнего металла, они еще и удлинили дуло, делая ее сверхтяжелой. Литейные формы также представляют собой помесь без системы и вкуса»{83}.