Вокруг Света - Журнал «Вокруг Света» №09 за 2008 год
В России наиболее удачный способ заводского производства литой тигельной стали предложил инженер П.М. Обухов. Его сталь, полученная в 1851 году на Юговском заводе, обладала такими важными качествами, как упругость и вязкость. В 1860 году на Златоустовском заводе он изготовил 12-фунтовую стальную пушку, которая выдержала на испытаниях 4000 выстрелов. В 1863 году Обухов совместно с Н.И. Путиловым основывают в Санкт-Петербурге сталелитейный завод. В 1868 году Путилов закладывает и собственный завод (в 1890-е годы здесь будут развернуты артиллерийские мастерские и создана «артиллерийско-техническая контора»). А пока с трудом налаживалось свое производство, военное ведомство вынуждено было обратиться к заказам на заводах Круппа. С 1861 по 1881 год на русских заводах для русской армии было изготовлено 2652 орудия различных систем, а на заводах Круппа — 2232. Не зря А. Крупп писал в 1864 году генералу Э.И. Тотлебену, что его фабрика «пользуется трудом семи тысяч рабочих, большинство из которых работает на Россию».
Как можно дальше
В русско-турецкую войну 1877—1878 годов русская армия вступила с системой 1867 года. Турецкая артиллерия имела в целом худшую подготовку, но лучшую материальную часть, включая стальные дальнобойные пушки. Кроме того, широкое использование в этой вой не укреплений поставило вопрос о полевом орудии, которое вело бы навесной огонь (по более крутой, нежели у полевых пушек, траектории) снарядом сильного фугасного действия.
Стальные стволы и затворы для новой системы русской артиллерии разработали у Круппа. В России свой вклад в работу внесли Маиевский, Гадолин и Энгельгардт. На вооружение русской армии поступает «система 1877 года», включившая в том числе 9-фунтовую батарейную пушку, 4-фунтовые легкую и горную пушки. У новых пушек были стволы с прогрессивной нарезкой (крутизна нарезов увеличивалась от казенной к дульной части ствола) и новые выстрелы. Сталь позволила увеличивать дальность стрельбы, увеличивая давление в канале ствола и длину ствола. Скажем, у полевых пушек системы 1838 года длина ствола составляла 16,5—17 калибров, системы 1877 года — 19,6—24 калибра. Начальная скорость снаряда 4-фунтовой (87-мм) пушки 1877 года увеличилась на 40% по сравнению с пушкой 1867 года (с 305 до 445 метров в секунду), дальность стрельбы — почти вдвое (с 3414 до 6470 метров). Систему 1877 года назвали «дальнобойной» — в 1870—1880-е годы «дальнобойная» артиллерия вводилась повсеместно. При этом снаряды также стали длиннее и «мощнее».
Нарезная, и уж тем более дальнобойная артиллерия потребовала заново решать баллистические задачи. Широкую известность приобрели труды по баллистике французского артиллериста Валье и итальянского Сиаччи. В России большую роль играли работы основателя русской научной школы баллистики профессора Михайловской артиллерийской академии Н.В. Маиевского (Михайловская академия стала одним из научных центров России) и его последователей П.М. Альбицкого, В.А. Пашкевича, Н.А. Забудского. Особую роль во внедрении математических методов в артиллерийскую науку сыграл академик П.Л. Чебышев.
Чему гореть и взрываться?
На протяжении шести веков с момента своего зарождения огнестрельное оружие держалось на применении дымного пороха. Им же наполняли гранаты и бомбы, его применяли в вышибных зарядах и т. д.
В России в середине XIX века порох производился на казенных Охтенском, Шосткинском, Казанском заводах. Их производительности уже не хватало для удовлетворения растущих потребностей (говорилось о расходе пороха в ходе обороны Севастополя). И тут приходилось обращаться к заказам за рубежом, например в Германии, или к финским заводчикам (Финляндия пользовалась в Российской империи значительной автономией). Ради увеличения поставок с 1876 года разрешили частное пороходелие.
9-фунтовая батарейная пушка системы 1877 г., Россия. Калибр — 106,7 мм, длина ствола — 19,7 калибра, дальность стрельбы гранатой — до 5330 м, шрапнелью (171 пуля) — до 3200 м
В артиллерии XIX века от дымного пороха получили, можно сказать, максимум возможного. С 1876 года началось изготовление медленно и более равномерно горящего пороха в виде призматических зерен, с 1884 года стали делать бурый крупнозернистый дымный порох вместо черного. Но недостатки дымного пороха преодолеть так и не удалось.
В 1880—1890-е годы наступает новая эра. Во всем мире велись интенсивные работы по созданию бездымного пороха, на смену механической смеси приходили органические химические соединения. Основные надежды возлагали на пироксилин. В 1845 году И.Ф. Шейнбейн в Швейцарии и А.А. Фадеев в России начали изучение возможностей использования пироксилина в военном деле. В 1868 году свой вариант пироксилинового пороха создал в Германии Шульце. Но неустойчивость пироксилина, его способность к самовоспламенению делали такие пороха слишком опасными.
Наконец, в 1886 году во Франции П. Вьель создал стабильный, однородный, медленно горящий пироксилиновый порох, привлекший внимание во всех странах. В 1889 году в Англии Абель и Дьюар получили нитроглицериновый порох.
В том же 1889 году специальная комиссия Главного артиллерийского управления занялась постановкой производства бездымного пороха на Охтенском заводе, и в 1890 году под руководством профессора Н.П. Федорова была выпущена первая партия пороха, который приняли в артиллерии в 1894 году. Большой вклад в создание бездымных порохов внесли великий русский химик Д.И. Менделеев и его ученики — И.М. Чельцов, П.П. Рубцов, С.Н. Вуколов. В 1891 году под руководством Менделеева был создан пироколлоидный порох.
Сила бездымного пироксилинового пороха в три раза выше, чем дымного. Сгорает бездымный порох медленнее и ровнее, соотношение между максимальным и средним давлениями газов в канале ствола куда меньше. Кривая давления пороховых газов в канале ствола более плавная, что позволяло удлинить стволы орудий, повысить начальные скорости снарядов и настильность траектории, а это давало и лучшую меткость стрельбы. Наибольшая дальность стрельбы, достигнутая вообще в тот период, была получена на стрельбах 1892 года в Германии из 24-сантиметровой пушки Круппа с длиной ствола 40 калибров — 20 226 метров. Но для полевых орудий это было недоступно — сочетание калибра и длины ствола здесь ограничивалось требованиями маневренности, особенно с учетом возможностей конной упряжки. Поэтому к концу XIX века для полевых пушек выбираются калибры около 3 дюймов (75—77 миллиметров), оказавшиеся оптимальными на добрые полстолетия. Новые пороха давали значительно меньший нагар и не образовывали облака густого дыма, что позволяло повысить боевую скорострельность не только отдельных орудий, но и батарей.
2,5-дюймовая горная пушка, Россия, 1877 г. Калибр — 63,5 мм, длина ствола — 18,8 калибра, дальность стрельбы гранатой — до 3200 м, шрапнелью (88 пуль) — до 2347 м
Пока в России ставилось производство бездымного пороха, приходилось закупать его во Франции. Российская текстильная промышленность просто не могла снабдить пороходелов необходимым количеством хлопчатобумажных концов, их даже приходилось закупать в Англии. К концу века отечественные заводы вышли на требуемый уровень производства. Основными поставщиками порохов для полевой артиллерии стали Охтенский и Казанский заводы. Правда, сами заявленные потребности были сильно занижены, но это стало понятно много позже.
Что касается разрывных зарядов бомб и гранат, то здесь дымный порох заменили другие продукты органической химии — сильнодействующие бризантные (дробящие) взрывчатые вещества. Еще в 1854 году Н.Н. Зинин предложил использовать нитроглицерин для снаряжения снарядов. Опыты с таким снаряжением провел В.Ф. Петрушевский. В 1869 году испытали стрельбой снаряды, снаряженные динамитом Нобеля. Результат был неудачным, как и испытания в 1886—1887 годах динамита Грейдона. Чувствительность динамита и нитроглицерина к сотрясениям не допускала такого их применения (американский флот из-за этого в 1880-е годы даже экспериментировал с пневматическими динамитными пушками Залинского). В 1890 году на вооружение в России приняли снаряды, снаряженные прессованным пироксилином. В 1889 году штабс-капитан С.В. Панпушко начал опыты снаряжения снарядов мелинитом (он же пикриновая кислота, тринитрофенол) — взрывчатым веществом, полученным французом Э. Тюрпеном. После гибели Панпушко при взрыве по заданию ГАУ опыты возобновил штабс-капитан П.О. Гельфрейх. Снаряды для полевых орудий, снаряженные по его способу, были испытаны Комиссией по применению взрывчатых веществ. В 1895 году мелинитовые фугасные гранаты ввели только для крепостной и осадной артиллерии. Полевая же артиллерия до начала XX века снарядов с сильнодействующими взрывчатыми веществами не получила, чему был ряд причин, включая технологические проблемы.
