ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.08.2020
Просмотров: 1648
Скачиваний: 2
Надійне центрування снарядів вимагало персоною ретельності і точності зразкаобки як виступів на снаряді, так і поверхонь нарізу, що представляло чирисі труднощі.
Окрім нарізу, що розгалужується, в Англії були запропоновані Вітвортом стволи з каналами, що мають перетин у вигляді правильного багатокутника звичайно шестикутника. Весь же канал мав форму прямої призми, скрученої навколо своїй осі причому кути призми були дещо округляє.
Снаряди до цих знарядь риси такої ж форми бічну поверхню корпусу, а донна і головна частини снарядів були оживальной, нерідко усіченої форми (рис.3.7). Поверхні каналу і снаряда зразкаоблялися дуже точно, отчого при русі снаряда по каналу зіткнення їх граней відбувалося на великій поверхні і питомий тиск між ними був невеликої величини чим забезпечувалася міцність стінок ствола.
Рисунок 3.7
Рисий тиск між поверхнями каналу і снаряда дозволяв без жодних побоювань робити 'нарезку' великої крутизни - до 20 калібрів завдовжки, а це, у свою чергу, допускало збільшення довжини снаряда до 6 d тоді як при попередніх видах нарізки довжина снарядів не перевершувала. 21/2 d.
Таким чином, система Вітворта представляла великий інтерес, оскільки вона дозволяла в значній мірі підвищити могутність знарядь за рахунок збільшення ваги снаряда.
Проте великі технічні труднощі виготовлення знарядь системи Вітворта обмежили їх розповсюдження. Франція придбала невелику кількість таких знарядь, в Туреччині ж були прийняті гірські гармати Вітворта які брали участь в Російсько-турецькій війні 1877 р.
До ідеї Вітворта в двадцятих роках поточного сторіччя повернувся відомий французький артилерист Шарбонье. Проведені їм досліди показали, що з 'полигональных' знарядь можна стріляти снарядами завдовжки до 10 d і разу в два більш важкими. Проте труднощі виробництва таких знарядь і снарядів, навіть при сучасному високому стані техніки, перешкоджають розповсюдженню полігональних знарядь, але досліди з ними все ж таки проводяться.
Система Ланкастера по суті схожа з системою Вітворта. Канал представляє поверхню циліндра еліптичного перетину, скрученого навкруги осі. Провідних граней в, такому каналі немає, а є по суті дві гвинтові лінії на які натискують дві корпуси снаряда, що проводять, також еліптичного перетину. Дуже великий питомий тиск, що виходить внаслідок цього, приводив до розривів стволів знарядь.
Знаряддя системи Ланкастера, введені на озброєння в Англії, скоро були вилучені. Між іншим, 68-фн знаряддями Ланкастера були озброєні пароплави, що бомбардували в Севастополі (17.9.1854 р.) наші берегові батареї.
При переробці гладкостінних знарядь в нарізні природно калібри знарядь залишалися без зміни. Цим пояснюється первинне збереження одних і тих же вагових калібрів, не дивлячись на зміну системи пристрою знарядь.
В польовій артилерії при виборі калібру з переходом до нових систем калібри сталі змінюватися, зберігаючи, проте, постійність ваги снаряда - 12 фн (артилерійських), що приблизно складає близько 6,5 кг. Така вага снаряда не викликала утруднень при поводженні з ним.
Але це не значить, що з часом не вводилися знаряддя нових калібрів відповідно до висунення нових задач для артилерії.
4. ВПЛИВ ВВЕДЕННЯ НАРІЗУ НА КОНСТРУКЦІЮ ЗНАРЯДЬ
4.1 Загальні зауваження
Введені на озброєння деяких держав (Франція, Англія, Росія) нарізні, заряджаючі з дула, знаряддя показали наступні вигоди їх в порівнянні з гладкостінними знаряддями.
При одному і тому ж калібрі снаряди виходили в 2,5 рази важче, ніж ядро. Снаряди одержували правильний політ і певне, задане обертання. Внаслідок цього і збільшення поперечного навантаження дальність дійсного вогню і купчаста бою збільшилися в 2 - 4 рази.
Проте збільшення ваги снаряда при тому ж заряді викликало велике
збільшення тиску, чому довелося зменшити заряд - замість 1/5 до 1/10, а отже, зменшити початкову швидкість - замість 450 м/ сек до 335 м/сек.
Розробка трубок унаслідок правильності польоту снарядів постійно вершиною вперед була полегшена.
Дія снарядів як унаслідок їх великої ваги, так і збільшення ваги спорядження різко підвищилося.
Але всі розглянуті системи нарізних, заряджаючих з дула, знарядь, як і не розглянутих (Льонку, швейцарська)інших, риси крупний недолік - прорив порохових газів в зазори між поверхнею снаряда і поверхнею каналу що знижувало корисну роботу порохових газів. А оскільки втрата газів була різною при кожному пострілі, то знижувалася і купчаста
бою. Все це спонукало шукати більш задовільного рішення питання і привело до повсюдного переходу до системи знарядь заряджаючих з казенної частини. Слід додати, що нарізна, з дула заряджаюча артилерія брала участь в Східній (1853 - 1856 рр.) війні і у війні 1859 р. Австрії, з одного боку, і Італії і Франції, з іншою. В цій останній війні французька артилерія була озброєна нарізними знаряддями системи Лагита.Успіх французьких військ в цій війні багато в чому залежав від більш високих якостей нарізної артилерії в порівнянні з гладкостінной.
При дослідах і на службі нарізних знарядь виявилося, що в їх каналах розвивається непомірно великий тиск, як наслідок різкого збільшення ваги снаряда. Пониження ваги заряду зв'язане із зменшенням початкової швидкості снаряда - найважливішого чинника для підвищення бойових якостей знарядь, звичайно, не можна було визнати раціональним. Крім того необхідно було усунути шкідливий вплив зазору між снарядом і поверхнею каналу. Тому перед артилерійською наукою і військовою промисловістю стало питання про конструювання могутніх знарядь при надійності їх стін.
З цією метою:
а) підшукувався новий матеріал для виготовлення стволів і лафетів;
б) розроблялося питання про будову стін стволів в цілях підвищення їх міцності;
в) проводилися роботи по удосконаленню пороху;
г) розроблялися затвори знарядь для можливості заряджання з казни.
Бурхливе зростання науки, техніки і промисловості в першій половині минулого століття сприяв також швидкому прогресу в області артилерійської науки і техніки.
Завдяки цьому поставлені задачі були порівняно швидко і вдало дозволені і до кінця шістдесятих років минулого сторіччя майже всі держави переозброїли свою артилерію нарізними, заряджаючими з казенної частини, знаряддями (в Росії - знаряддями системи 1867 р.).
4.2 Матеріали для виготовлення стволів
Як вже відомо, для виготовлення гарматних стволів застосовувалися до середини минулого століття (інакше кажучи, в період гладкостінної артилерії) бронза і чавун. Снаряди виготовлялися з різних матеріалів, але головним чином з чавуну; лафети - з дерева, за винятком зміцнюючих їх залізних частин.
При переході до нарізних знарядь бронза і особливо чавун в старому їх виробленні рисо задовольняли збільшеним вимогам до гарматного металу. Тому усюди провадилися досліди з найбільш відповідним для цього матеріалом і, перш за все з давно вже вживаними металами, з технологією яких були достатньо знайомі, в надії поліпшити їх якість, тобто з чавуном
і бронзою. В Америці Родман запропонував відливати чавунні знаряддя з внутрішнім охолоджуванням і зовнішнім підігріванням. В результаті ствол одержував таку будову стін, при якій внутрішні їх шари, остигаючи раніше стягувалися зовнішніми більш пізно остигаючими шарами, а останні залишалися розтягнутими. Отже, тиск порохових газів при пострілі повинен був знищити спочатку стиснення внутрішніх шарів і потім їх розтягувати наскільки це допустимо міцністю матеріалу. Шари стін, більш видалені від осі каналу ствола, випробовували тиск, поступово що зменшуються у міру їх видалення від осі каналу, оскільки тиск провів вже роботу по розтягуванню попередніх шарів. Тому їх попереднє розтягування, отримане при виготовленні ствола, не представлялося для них небезпечним.
Одночасно Армстронг запропонував особливий спосіб для виготовлення стволів знарядь із зварювального заліза. Як відомо, зварювальне залізо складається з волокон чистого заліза, розділених шлаковими включеннями. Внаслідок цього залізо краще чинить опір навантаженням, направленим уздовж волокон, і гірше - при їх напрямі упоперек.
Виходячи з цього, Армстронг готував знаряддя наступним способом.
З пакету заліза витягувалася смуга прямокутного перетину і в гарячому вигляді навивалася на облямовування, причому так, щоб навивні кільця тісно стикалися один з одним. Спіраль знірисася з облямовування і проковувалася при варовом нагріві і по довжині і по товщині. В результаті зразкаобки виходила труба. Волокна металу були направлені по колу і дзразкае протистояли тангенціальним і радіальним напругам виникаючим в стінках ствола при пострілі. Осьові ж напруги, взагалі кажучи, невеликі. Залізні стволи, виготовлені по
методу Армстронга виявилися міцніше витвортовских, виготовлених із сталі і проіснували в Англії на озброєнні до восьмидесятих років XIX в.
В цей же час почалися дослідження над вживанням для виготовлення гарматних стволів литої сталі. Особливо настирливо і плідно працювали в цьому напрямі Обухів і Аносов (в Росії), Вітворт (в Англії) і Крупп (в Німеччині). Аносов ще в сорокових роках XIX в. виготовив з литої некованої сталі гармату, яка, втім, розірвалася при перших пострілах.
В 1860 р. Обухів на Златоустовськом заводі відлив сталеву гладкостенную 12-фн гармату яка витририса близько 4000 пострілів так само дзразкае, як і гармата Круппа. Проте, надалі досліди були не такі вдалі.
Особливе значення рисо вживання сталі для знарядь берегової і морської артилерії, і найголовніші, обширні досліди проводилися усюди саме над відливанням сталевих знарядь крупного калібру (230, 280 мм).
В 1864 р. в Росії було приступлено до споруди заводів Пермського і Обуховського (нині завод 'Большевик') для відливання сталевих знарядь крупного калібру. До встановлення на цих заводах виробництва постачальником сталевих знарядь для російської артилерії був німецький завод Круппа в Ессене. Проте стволи знарядь готувалися за проектами наших відомих артилеристів Маїевського і Гадоліна вихованців Артилерійської академії.
Досліди почалися із знаряддями 8-дм і 9-дм, що заряджають з дула.
Як показав досвід, стволи швидко розгоралися і рвалися: 8-дм після 109 пострілів, а 9-дм при 66 пострілі. Це привело до необхідності перейти до заряджання з казни і робити стінки стволів скріпляючими.
Вітворт виготовив гарматні стволи з розплавленої сталі, пресованої в рідкому вигляді сильними пресами.
Разом з цим, майже одночасно, в Росії Лавров, в Австрії Ухациус і в Італії Россет запропонували спосіб виготовлення стволів з бронзи високих якостей. Єство цього способу полягало в тому, що через канал ствола протягували пологі конуси найбільший діаметр яких був дещо більше діаметра каналу. В результаті такої зразкаобки внутрішні шари стінок ствола поблизу поверхні каналу одержували наклеп і механічні якості металу цих шарів різко підвищувалися.
Більш видалені шари одержували лише пружні деформації і завдяки що розвивалися в цих шарах пружним силам стискали внутрішні шари. Виходило те ж, що і в стінках чавунних знарядь, відлитих за способом Родмана.
Досліди показали, що такі виготовлені стволи володіли великою міцністю і живучістю. В Росії, проте, не дивлячись на дзразкаі результати дослідів, виготовлення стволів із сталебронзы (так називали метал, зразкаоблений вказаним шляхом) не отририсо розповсюдження унаслідок переходу до сталі. В Австрії знаряддя невеликих калібрів до війни 1914 - 1918 рр. готувалися з бронзи за способом Ухациуса.
4.3 Заходи для збільшення міцності стволів
Питання про міцність гарматних стволів має особливо важливе значення для знарядь великих калібрів, знарядь берегового озброєння і суднової артилерії. Для цих знарядь потрібна велика швидкість снаряда, що можна отримати при великому бойовому заряді.
З другого боку, важкий снаряд також викликає підвищення тиску.
В береговій артилерії, як і в інших видах, перешли до нарізних знарядь, що заряджають з дула, але стволи виявилися рисо міцними. Тому, щоб не зупинятися на рисій початковій швидкості, довелося скріпляти чавунний ствол сталевими кільцями. Так поступили французи з своїми переробленими в нарізні (в 1840 р.) 30-фн гарматами, що заряджають з дула.
В 1858 р. у Франції почали виготовляти скріпляючі сталевими кільцями чавунні гармати, що заряджають з казни. До них був прийнятий поршневий затвор Трейль-де-Болье. Але початкові швидкості снаряда в цих знаряддях не можна було отримати вище, приблизно, 340 м/сек. Це явно не задовольняло вимогам, тим паче, що судна стали покривати залізною бронею (пропозиція Пексана).
Намічалися два шляхи до, збільшенню початкової швидкості: зміна якостей пороху і збільшення міцності стін ствола.
Перший шлях привів до вироблення поволі прогресивних порохів, що горять. За пропозицією Родмана пороху сталі готувати у вигляді шестигранних призм з одним або сьома каналами (рис.4.1-3). Сильно обпалене вугілля почали замінювати більш слабо обпаленим. Цими заходами вдалося отримати порох що горить, а форма порохових зерен зумовила деяку прогресивність горіння.
Для знарядь рисих калібрів, менш 6-дм (152-мм) калібру, порох стали готувати у вигляді більш крупних зерен з великою густиною речовини поблизу поверхні (рис. 4.1-2).
Що стосується зміцнення стін ствола, то ним стали додавати шарувату будову, причому кожний подальший шар надягав на попередній з натягненням, а сам, стягуючи внутрішній, дещо розтягувався. Ці напруги металу в кожному шарі вимагалося так розрахувати, щоб вони ні в одному шарі не перевершували межі пружності матеріалу. Для цього потрібно було виробити правильну теорію.
Таку теорію вперше дав професор Артилерійській академії Гадолін, висловивши її в своєму мемуари, опублікованому в 1861 р. під заголовком ' Теорія опору знарядь, скріплених кільцями'.
На підставі теорії, запропонованої Гадоліним, були спроектовані наші берегові знаряддя, які спочатку виготовлялися у Круппа, а потім на Пермському і Обуховськом заводах. По цій же теорії розраховувалися скріпляючи стволи наших знарядь майже до кінця минулого сторіччя.
Рисунок 4.1
4.4 Матеріали для виготовлення лафетів
Для виготовлення лафетів (колод) застосовувалося виключно дерево із залізними оковуваннями в найвідповідальніших місцях (1).
Дерево погано витримує зберігання, піддається гниттю, особливо на берегових батареях, і взагалі рисо міцне. Перевагами дерева є: його дешевизна, можливість широкого ремонту теслярами і велика поширеність.