Трудный путь к совершенству. Об эволюции методик испытаний снарядов морской артиллерии в период 1886–1914
22 февраля 2024, 10:51
В предыдущих материалах я бегло описал эволюцию двенадцатидюймовых орудий в Российском императорском
флоте и боеприпасов к ним. Теперь же перейдем к теме испытаний снарядов.
Но перед этим – маленькая ремарка.
Работа над ошибками
Хочу обратить внимание уважаемых читателей на странное расхождение в источниках, которое, к стыду своему, не заметил сразу. Касается оно 305-мм фугасного снаряда обр. 1915 года, представлявшего собой 331,7-кг фугас обр. 1907 года, к которому в процессе заряжания привинчивали огромный по размерам (730,5 мм!) баллистический наконечник. "Вживую" этот снаряд можно увидеть в монографии С. Виноградова "Броненосец "Слава". Непобежденный герой Моонзунда" на стр. 135.
Так вот, профессор Е. А. Беркалов указывает полный вес снаряда с указанным наконечником 867 фунтов (русских) или 355 кг. Однако в "Альбоме снарядов морской артиллерии" 1934 года масса того же самого снаряда указана – 374,7 кг. Что из этого верно – могу лишь догадываться, но с учетом того, что латунный наконечник в "Альбоме" изображен тонкостенным, предположительно, верна масса 355 кг. Надо сказать, что массы прочих снарядов в этих источниках совпадают.
И немного о ТНТ.
Я считал, что во всех случаях снаряжения снарядов использовался флегматизированный тротил, каковой, не мудрствуя лукаво, называл ТНТ. Однако, по данным профессора Е. А. Беркалова, флегматизированным тротилом оснащались исключительно бронебойные снаряды обр. 1911 года. Фугасные же снаряды образца того же года как минимум до опытов с "Чесмой", а возможно, и позже, снаряжались чистым, нефлегматизированным тротилом. Флегматизация ТНТ нужна была для предупреждения детонации бронебойных снарядов во время преодоления брони, и можно предполагать, что снаряды обр. 1907 года и более ранние комплектовались ТНТ схожим образом.
Критерии испытаний бронебойных снарядов
Очевидно, что к бронебойному снаряду следует установить определенные требования, соответствие которым будет проверяться испытаниями при приемке партии снарядов в казну. Вполне ясно также, что снаряд при приемке должен продемонстрировать свою способность пробивать броню в определенных условиях, под которыми понимаются:
1. Скорость снаряда в момент удара в бронеплиту.2. Прочность брони.
3. Толщина брони.
4. Угол отклонения от нормали (то есть от угла 90 градусов по отношению к плоскости бронеплиты), под которым снаряд попадает в броню.
5. Состояние снаряда после прохождения брони.
Важность четвертого критерия очевидна. Проще всего снаряду преодолеть броню при попадании под углом 90 градусов к ее поверхности, отклонение от нормали в этом случае равно нулю. Чем больше угол отклонения от нормали, тем больше путь, который необходимо пройти снаряду в бронеплите, и тем сложнее ее пробить.
Но в то же время нужно понимать, что в морском бою идеальных условий для снарядов ждать не приходится. Чтобы обеспечить нулевое отклонение от нормали, вражескому кораблю надо поставить свой бронепояс строго перпендикулярно оси ствола нашего орудия, а потом еще подгадать так, чтобы качка компенсировала угол падения нашего снаряда.
В реальности же корабли, как правило, сражаются не на строго параллельных курсах и не находятся в точности друг напротив друга, поэтому практически всегда снаряды попадают в броню под углами, существенно отличными от идеальных 90 градусов. И это, разумеется, следует учитывать при конструировании и испытаниях бронебойных снарядов. Поэтому испытания стрельбою в нормаль нельзя считать достаточными, необходимо также испытывать снаряды стрельбой под углом к бронеплите.
Что же до состояния снаряда, то это не менее важно.
Достаточно ли будет лишь факта пробития брони, даже если снаряд при этом разрушится сам, или же необходимо требовать, чтобы снаряд прошел за броню в целом виде?
С позиций сегодняшнего дня совершенно очевидно, что снаряд должен пройти в заброневое пространство относительно целым. Вполне можно допустить определенную деформацию и даже частичное разрушение головной части (как на изображении ниже), но – без вскрытия внутренней полости, содержащей ВВ.
Очевидно, что бронебойный снаряд выполняет свое предназначение лишь в том случае, если пройдет за броню, проникнув к жизненно важным частям корабля, и уже там даст полноценный разрыв. Если же снаряд взорвался в процессе преодоления брони, то он нанесет лишь осколочные поражения отсеку, находящемуся непосредственно за броней. А если снаряд преодолел броню без разрыва, но расколовшись, его взрывчатое вещество может не детонировать вообще, либо же детонирует частично, отчего сила разрыва будет существенно ослаблена.
К сожалению, исчерпывающих сведений об эволюции испытаний морской артиллерии я разыскать не смог, но и то, что получилось найти, представляет собой некоторый интерес. Пожалуй, можно выделить четыре периода испытаний морских снарядов в интересующее нас время.
1886 год – начало 1890-х (появление цементированной брони)
Почему 1886 год?
Без сомнения, перед тем как испытывать бронебойные снаряды, следовало научиться их производить. Во второй половине XIX века в России было много опытов как с чугунными, так и со стальными снарядами этого назначения, как удачных, так и не очень. По мнению В. И. Колчака, точкой перелома следует считать 1886 го, когда окончательно определилась технология их производства, и одновременно бронебойные снаряды стали массово заказываться русским заводам. Тогда же были выработаны принципы приемки снарядов в казну, которые, однако, имели свойство меняться со временем.
И, как будет показано ниже – не всегда в лучшую сторону.
Ну а в 1886 году порядки установились такие. Проверке подлежала выборка в 2 % от каждой партии снарядов, из которых 1 % подвергался механической пробе металла, а еще 1 % – испытывался стрельбой. Вначале размер партии не лимитировался, но скоро сообразили, что такой подход ошибочен, и установили, что размер партии, подлежащей испытанию, составляет 300 снарядов.
Соответственно из каждых трех сотен снарядов приемщик выбирал 3 снаряда для испытания стрельбой, и столько же – для проверки механических качеств. Отбору подлежали "наиболее сомнительные" снаряды. Партия принималась, если испытания успешно проходили два снаряда из трех. При этом, если первые два снаряда, испытанные стрельбой, испытания проходили, то третий уже не испытывался, и партия принималась в казну. Аналогично, если первые два снаряда оказывались бракованными, то третьего выстрела не производилось, и партия браковалась. Механические испытания проходили все три снаряда в любом случае.
Если количество снарядов, подлежащих приемке, не было кратно 300, то делалось следующее. Когда свыше кратного тремстам количества снарядов оставалось 149 снарядов или менее, то их учитывали в составе одной из "300-снарядных" партий, тем самым выборка снижалась менее 1 %. Если же "лишних" снарядов оказывалось 150 или больше, тогда с них бралось по три снаряда для механических испытаний и для проверки стрельбой, как для партии из 300 снарядов.
Испытания стрельбой бронебойных снарядов производились по бронеплите, установленной вертикально на срубе, причем расстояние между орудием и срубом не должно было превышать 300–350 футов (грубо 91,5–106,7 м). Это может показаться странным, но до 1886 года расстояние от сруба до орудия не регламентировалось. Впрочем, нужно понимать, что в те годы отечественная наука делала только самые первые шаги в деле изучения преодоления брони и определения качества снарядов.
На этом пути, конечно же, случались и курьезы.
Так, в Российской империи, хотя и весьма недолго, существовала весьма занятная практика приемки бронебойных снарядов способом поручика Михайловского. Качество снаряда определялось, только не смейтесь, пожалуйста – на звук. То есть примерно так же, как сегодня мы выбираем арбузы. От этой практики быстро отказались, поскольку контрольные стрельбы показали ее полную непригодность, но общий уровень теории и практики тех лет данный метод передает хорошо.
Что же до угла, под которым снаряд попадает в броню, то профессор Е. А. Беркалов утверждает, что вплоть до Русско-японской войны бронебойные снаряды испытывали почти исключительно стрельбой по бронеплитам в нормаль, а фугасные стальные не испытывались вовсе. В. И. Колчак же сообщает, что самые первые испытания стальных бронебойных снарядов, проводившиеся по железной броне, осуществлялись под углом от нормали в 25 градусов, но в дальнейшем, при переходе к сталежелезной броне, уже стреляли строго по нормали.
Могу предположить, что прав именно В. И. Колчак. Поскольку переход к сталежелезной броне произошел весьма быстро, а вскоре ее заменила цементированная броня, Е. А. Беркалов, скорее всего, просто не стал углубляться в
историю вопроса, дабы не перегружать свой учебник избыточной информацией.
Тем не менее приходится констатировать, что с переходом на сталежелезную броню мы зачем-то сделали шаг назад в деле испытания бронебойных снарядов.
Для определения толщины бронеплиты, каковую следовало пробивать снаряду, Морское министерство использовало формулу Муджиано (Muggiano), ориентированную на расчеты железной брони. То есть в ней учитывались в качестве переменных только толщина плиты, вес, калибр и скорость снаряда.
Соответственно, когда от стальной брони перешли к сталежелезной, то продолжали считать по Муджиано, делая поправку на толщину. Изначально считалось, что железная плита равноценна сталежелезной, если последняя на одну шестую тоньше. Однако во Франции этот показатель был равен четверти, а в Англии – трети.
В итоге в России пришли к "французскому" значению: железная и сталежелезная плиты считались равными, если сталежелезная на 25 % тоньше железной – или если железная на 33 % толще сталежелезной, если угодно. Однако расчеты по Муджиано мало чем помогали в процессе испытания снарядов. Все дело в том, что в тот исторический период задача пробития брони перед принимаемыми в казну снарядами… не ставилась.
Согласно правилам, действовавшим после 1886 года, результат испытаний считался удовлетворительным, если снаряд после удара в броню не разбился, не имел сильной деформации и не получил сквозных трещин. Трещины считались несквозными, если не пропускали воды, поданной под давлением в 3 атмосферы. А пробита при этом броня или нет, считалось делом неважным и при приемке не учитывалось.
Что же до фугасных снарядов, то о них, к сожалению, достоверно известно лишь одно – при их приемке испытания стрельбой не производились. Проверялись ли механические свойства стали, мне неизвестно, но, скорее всего, такие проверки осуществлялись.
Начало 1890-х – 1905 год
В начале 90-х годов ХIX века произошли некоторые новации, которые, по всей видимости, были связаны с появлением цементированной брони. На смену формуле Муджиано пришла формула Якоба де Марра (Jacob de Marre).
Точная дата перехода на формулу де Марра мне, к сожалению, неизвестна. Очевидно, это произошло после появления цементированной брони, но до 1903 года, когда была издана книга В. И. Колчака, в которой он упоминает о переходе на эту формулу.
Вероятно, именно появлению цементированной брони мы обязаны очередному нововведению. Если ранее при испытаниях снаряду необязательно было пробивать броню, но необходимо, чтобы он оставался в целом виде, то теперь все стало наоборот. Отныне бронебойный снаряд признавался годным, если он пробил броню, но вот оставаться целым ему при этом было совершенно необязательно.
Здесь просматривается некий реверанс в сторону промышленности. По железной броне стреляли под углом 25 град. к нормали, перешли на более прочную сталежелезную – и вот уже испытываем снаряды только в нормаль, а как появилась более прочная цементированная, так и требовать целостность снаряда перестали. Впрочем, зато стали требовать обязательного пробоя брони…
Но, конечно, все это выглядело странно, поэтому после Русско-японской войны в технических условиях 1905 года наконец-то оба эти требования были сведены воедино: чтобы и броня была пробита, и снаряд при этом не был разбит.
Увы, разумность указанных условий компенсировалась необязательностью их исполнения. Попросту говоря, на испытаниях бронебойных снарядов требование целостности снаряда после пробития брони нахальным образом игнорировалось.
Но определенный позитив Русско-японская война все же внесла: по ее завершении для бронебойных снарядов вводится испытание при отклонении в 15 градусов от нормали. При этом, к сожалению, я не разобрался, заменили ли они стрельбу в нормаль: более вероятно, что они дополнили ее.
Что же до порядка испытаний, то он как минимум до 1903 года не имел принципиальных отличий от указанного выше. Но вот далее отличия должны были появиться. Вряд ли трех снарядов с партии было бы достаточно, чтобы провести испытания и в нормаль, и под углом к ней: но все это пока лишь только мои догадки.
Период 1905–1910 гг.
Основным новшеством в этот период стало введение испытаний стрельбой для фугасных снарядов, потому что в предыдущих периодах они не проводилось.
Эта новация возникла с пониманием того, что фугасному снаряду желательно все же уметь пробивать броню, хотя бы и относительно небольшой толщины. Как уже говорилось ранее, с целью повышения бронепробиваемости фугасных снарядов обр. 1907 года в 1908 году было введено требования специальной подкалки боевой части.
Техническими условиями выделки, приема и испытания этих снарядов (№ 191 – 1910 г.) было предусмотрено испытание стрельбой. При этом снаряды от 152 мм и выше испытывались стрельбой по цементированным плитам в половину калибра испытываемого снаряда толщиной. Что до снарядов меньшего калибра, то их испытывали по нецементированной броне, поскольку цементировать плиты толщиной менее 75 мм на тот момент еще не умели. При этом 120-мм снаряды испытывались по 75-мм плите, 102-мм – по 68-мм и 75-мм – по 50,4-мм. Стрельба производилась в нормаль и под углом 25 град. к ней. Испытания считались пройденными успешно, если броня была пробита, сохранение целостности снаряда не требовалось.
Что же до бронебойных снарядов, то в этот период времени был совершенно прекращен выпуск таковых калибром от 152 мм и ниже, но, к сожалению, точная дата отказа от производства мне неизвестна. Надо сказать, что по результатам обстрела опытного судна "Чесма" от выпуска 203-мм бронебойных снарядов отказались также, но это, разумеется, произошло позднее.
К сожалению, я не нашел прямых указаний на то, как испытывались бронебойные снаряды в данном периоде. Судя по контексту источников, следует полагать, что процедура не претерпела изменений: то есть стреляли в нормаль и под углом в 15 град. к ней по цементированным плитам, толщина которых определялась посредством применения формулы де Марра. При этом требование пробоя брони при сохранении снаряда в целом виде существовало, но оно, по всей видимости, игнорировалось при испытаниях.
С 1911 года и далее
Для снарядов обр. 1911 года были введены новые правила испытаний.
Бронебойный 305-мм снаряд испытывался стрельбой по цементированной бронеплите толщиной в калибр, а фугасные 305-мм снаряды – в полкалибра. Новые 130-мм снаряды испытывались по 75-мм цементированной броне. Что же до меньших калибров, то здесь все осталось по-прежнему: 120-мм снаряды испытывались по 75-мм нецементированной плите, 102-мм – по 68-мм.
Однако теперь было строго установлено правило, согласно которому снаряд должен был пробивать броню в нормаль при сохранении целостности корпуса, и требование это на испытаниях исполнялось неукоснительно.
В результате удалось повысить общее качество снарядов, отчего они часто на испытаниях пробивали броню, не раскалываясь, и при отклонении от нормали в 25 град., хотя этого от них условиями испытаний и не требовалось.
К сожалению, остался невыясненным вопрос, распространялись ли эти требования на снаряды более ранних чертежей, да и вообще какие именно бронебойные снаряды, кроме обр. 1911 года, производились после 1911 года. Но данный вопрос выходит за рамки изучения двенадцатидюймовых снарядов и потому здесь рассматриваться не будет: в следующей статье мы поговорим о бронебойных и баллистических наконечниках.
Продолжение следует…