Огонь! Об оружии и боеприпасах
Шрифт:
Критерием того, по какому сценарию это произойдет, является ударно-волновой импеданс — произведение плотности вещества на скорость звука в нем. Если преимущество в ударно-волновом импедансе за веществом преграды, отражается волна сжатия, в противном случае имеет место разрежение, но, так или иначе, веществу преграды будет передан импульс и оно начнет двигаться по направлению распространения УВ.
Ясно, что, чем более массивна преграда, тем большую кинетическую энергию она приобретет в результате воздействия ударной или детонационной волны. Сообщение энергии оболочке продуктами взрыва заканчивается
Кстати, а те же пороха, от которых требуется только горение в зарядной каморе орудия (и при весьма высоких давлениях!) — могут ли детонировать?
Запросто: это было продемонстрировано после Первой мировой войны, когда оставшийся порох использовали для горных работ при прокладке туннелей в Альпах. Все дело в мощности инициатора детонации. Если эта мощность достаточна, могут «сыграть» и вещества вообще взрывчатыми не считающиеся, например — удобрение из смеси нитрата и сульфата аммония. В 1921 г. на заводе в Германии скопилась огромная его гора, соли слежались, их понемногу откалывали небольшими взрывами. Когда же поступил крупный заказ, мощность «откалывающих» зарядов значительно увеличили и сработали все 4500 тонн, совершив похожее на то (рис. 1.9), что произошло только спустя более чем два десятилетия в Хиросиме.
Разложение такой смеси происходит с выделением небольшой (на единицу ее объема) энергии, но детонация стала возможной не только из-за мощного инициатора, но и из-за размеров заряда, который, в соответствии со сформулированным в пятидесятых годах XX века Ю.Б. Харитоном критерием, должен превышать (и — превысил!) произведение скорости звука на время разлета вещества.
Читатель наверняка заметил, что автор забежал вперед — стал приводить примеры, совсем не из того времени, когда «вышли на арену» бризантные ВВ и бездымные пороха. Верно: теория детонации стала достаточно полной лишь к середине XX века, а до того взрывы изучались методом «втыка» — все подбиралось опытным путем, потому что не было приборов для изучения столь быстрых процессов. А вот механика была уже достаточно развитой наукой, позволившей вполне удовлетворительно описать процесс стрельбы, что было необходимо: орудия наводились уже не на глаз, а имели оптические прицелы, панорамы и вполне точные механизмы горизонтальной и вертикальной наводки (рис. 1.10). Из фотографии также видно, что изменились и форма снарядов: теперь они несли куда больше снаряжения, чем такого же калибра ядра. Но такой выигрыш дался непросто: необходимо было предотвратить кувыркание снаряда в полете и обеспечить его падение у цели головной частью вперед, чтобы безотказно сработал взрыватель. Для этого снаряду придавалось вращение в стволе (благодаря имеющимся там нарезам), а остальное делал гироскопический эффект.
Попробуйте толкнуть вращающийся волчок: он не упадет на бок, а станет поворачиваться вокруг оси вращения, всегда — под прямым углом к направлению действия внешней силы. На вылетевший из ствола и делающий около 500 оборотов в секунду снаряд тоже действует сила — сопротивление воздуха — и он поворачивает ось своего вращения (рис. 1.11). Но сопротивление воздуха действует непрерывно и следствием будет прецессирование снаряда в полете (рис. 1.12), признаки которого автору пришлось наблюдать лично.
…Воздух на полигоне содрогнулся от мощного звука артиллерийского выстрела. Стреляли гаубицы.
Объяснить шипение было легко — это были акустические колебания, порожденные локальными сжатиями и разрежениями воздуха при полете снаряда. А вот модуляция шипения… Очевидно, она происходила из-за прецессирования: оно явилось причиной периодического смещения зон различной слышимости в пространстве…
…В Первую мировую войну ее основные участники вступили, опираясь на два важнейших вещества в своих арсеналах: пикриновую кислоту (тринитрофенол) и тротил (тринитротолуол). Правда, были кандидаты и помощнее: гексоген (циклотриметилентринитрамин), синтезированный Хеннингом еще в 1898 г. и творение Толленса 1891 г. — тэн (пентаэритриттетранитрат), но время их пока не пришло: производство было сложнее, а плотности химической энергии и скорости детонации — хоть и повыше, но процентов на 30–40. Основные ВВ вполне удовлетворительно дробили корпуса осколочных и фугасных снарядов, которые существенно потеснили в арсеналах широко применявшуюся в «эру черного пороха» шрапнель.
Этот снаряд для поражения живой силы был изобретен в 1803 г. и назван по имени своего создателя, капитана английской службы. В полете трубка (таймер, обычно — пиротехнический) воспламеняет в шрапнели заряд черного пороха, выталкивая из корпуса снаряда готовые поражающие элементы — чугунные шарики (рис. 1.13). А не собрала шрапнель свой урожай потому, что почти не было целей для нее на полях боев: после краткого романтического периода, который во французской, например, армии называли «элан виталь» (душевный порыв) стороны до отвала накормили друг друга огнем и стали зарываться в землю (рис. 1.14). В окопах глубиной в несколько метров солдатам не были страшны ни шрапнель, ни фугасные гранаты небольших калибров. Мощные снаряды гаубиц и мортир, с взрывателями, установленными на замедление, конечно, могли принести неприятности, но только — при близких разрывах. Полевые оборонительные линии непрерывно совершенствовались. Да еще и опирались на построенные до войны крепостные системы с совсем уж умопомрачительными бетонными сводами над головами их защитников. Такое стало возможным потому, что, несмотря на насыщенность огневыми средствами, полки и дивизии были малоподвижными, не могли быстрым маневром сорвать попытки противника построить прочную оборону. На такое способны танковые и механизированные войска, но им только предстояло родиться. Ну а аристократическую кавалерию густо расставленные в обороне пулеметы секли, как капусту.
Автор не разделяет восхищение некоторых историков технической эрудицией командования германской армии, сделавшего перед войной ставку на тяжелую артиллерию: по ее количеству, да и качеству дивизии Центральных держав (Германии, Турции, Австро-Венгрии) существенно превосходили соединения Антанты. Основой для скепсиса служит то, что позже, на задыхающихся от недостатка сырья заводах Рура, с натугой стали изготавливать олицетворявшие тупиковые направления развития артиллерии сверхдальнобойные орудия, эффект от применения которых вполне можно оценить как ничтожный. Автору не раз приходилось быть свидетелем, как принимаются решения государственными мужами и он склонен полагать что в предвоенные годы на одном полигоне сердце крайне высокопоставленного услаждалось видом гаубицы, которая, после суетливой беготни вокруг нее людишек в мышиного цвета мундирах и бескозырках, мощно ахала, выпуская в небо снаряд — благодаря немалым размерам, его можно было и увидеть; а значительно восточнее, для особы равного положения молоком и медом лился топот коней легкой полевой батареи, стремительно разворачивающейся «с передков», и, после вскрика «огонь!» молодцеватого офицера с усиками — посылавшей в сторону мишенного поля снарядную очередь.