Шипение снарядов

Рис. 1.23

Попытки создать «подводные снаряды» предпринимались еще в XV веке, но боевое оружие появилось лишь в 60-х годах XIX века. Торпеды тогда называли «минами Уайтхеда». Левый снимок в верхнем ряду – торпеда системы Бреннана, изготовленная в 1877 году (экспонат музея береговой обороны Гонконга). Винт приводился в движение сжатым воздухом, запасенным в баллоне. К началу Первой мировой войны сжатый воздух стали использовать для сжигания спирта, что существенно повысило энерговооруженность торпед. Германскую, тех времен, обнаружили и подняли со дна в прибрежном районе Средиземноморья в 80-е годы XX века (вверху справа). Корпус торпеды сделан из медного сплава, что и позволило изделию хорошо сохраниться. В центре – 610 мм японская (тип 93) торпеда времен Второй мировой, пожалуй, тогда – лучшая в своем классе оружия. На кислород-керосиновом топливе она развивала скорость до 48 узлов (почти 90 км/час), а вес ее зарядного отделения составлял 780 кг. После Второй мировой при создании торпед полагались более не на мощность заряда, а на точное наведение. Такой была британская электроторпеда «Стингрей» (нижний ряд слева), с эффективной акустической головкой. Однако скачок в энерговооруженности – применение борсодержащего горючего, окислителем которого служит морская вода – заставил отказаться от самонаведения: в реве ракетного двигателя ничего не «слышно». У советской подводной ракеты ВА-111 «Шквал» вместо винта – сопло и она управляется по проводам, зато «летит» сквозь водяную толщу со скоростью 200 узлов

…Торпеды двигались к цели несравнимо медленнее артиллерийских снарядов, да и дальноходность их уступала дальнобойности морской артиллерии крупных калибров. Корабль, на котором сигнальщики вовремя заметили след приближающейся торпеды, имел неплохие шансы уклониться от попадания. Но, с другой стороны, торпеда набирала скорость уже в воде, а выходила из аппарата медленно, практически не давая отдачи – и потому это оружие могли применять миноносцы, миноноски, катера и прочий малоразмерный, «москитный» флот[12]. Такие недомерки и подкрадывались: по ночам, используя плохую погоду. Если их торпеда попадала – последствия могли быть фатальными и для крупного корабля (рис. 1.24).

Автор полагает, что вместо нудных рассуждений о колебаниях атомов в молекуле воды, достаточно напомнить об ощущении, которое читатель когда-то испытал, прыгнув в воду и неудачно хлопнувшись при этом на живот. Чтобы разобраться, почему это так, опять возьмем в руки карандаши. Упрем торец одного из них в ладонь, а по другому – хлопнем другой ладонью. Карандаш тотчас и без всяких потерь передаст «принимающей» ладони приложенное усилие, потому что в условиях нашего опыта он несжимаем. Те же ощущения испытает и «хлопающая» ладонь. Повторим опыт, но не с карандашом, а с равной ему по длине полоской поролона – из тех, которыми забивают на зиму щели в окнах. Разница в ощущениях будет обусловлена тем, что поролон сжимаем очень хорошо.

Рис. 1.24

На испытаниях, проведенных в конце XX века, попадание единственной торпеды Мк-48 переломило британский фрегат постройки 60-х годов

Если между карандашами нет промежутков (среда несжимаема) – усилие передастся мгновенно и на сколь угодно большое расстояние[13]. Ударная сжимаемость воды, конечно, не нулевая, но она намного меньше, чем воздуха, а потому ударное давление в воде распространяется значительно быстрее (скорость звука в воде почти впятеро выше, чем в воздухе, а ударная волна всегда быстрее звуковой).

Но дело не в скорости фронта, а в том, какая масса вещества вовлекается в ударно-волновое движение, ведь плотность воды превышает плотность воздуха на несколько порядков! Поэтому неудивительно, что поток вещества «продавливает» не только тонкую обшивку бортов торговых судов, но и броню военных кораблей. Чтобы снизить эффект воздействия УВ на подводную часть корабля (рис. 1.25), перед главным броневым поясом устанавливали були противоторпедной защиты (рис. 1.26): за тонким броневым листом – значительный воздушный промежуток, чтобы «разгрузить» в нем ударно-сжатую воду и сохранить в целости основную броню. Такую защиту устанавливали только на линкорах, но и она спасала от торпед не всегда. На кораблях меньшего водоизмещения противоторпедная защита была менее громоздкой, поскольку считалось, что попаданий им помогут избежать скорость и маневренность.

Рис. 1.25

Испытания стойкости крупных кораблей к подводной ударной волне. Верхний снимок: модельный опыт воздействия ударной волны в воде на авианосец «Констеллейшн» (постройки 60-х годов). ВВ в этом опыте взорвали много (более тонны), но и расстояние до объекта значительно (для сравнения: длина авианосца – треть километра). Нижний снимок: авианосец «Орискани», построенный в годы Второй мировой войны, подобного испытания не выдержал

Рис. 1.26

На врезке – типовая схема противоторпедной защиты линейного корабля. На фотографии – японский линкор «Нагато» постройки 1920 г., по правому борту которого виден будь такой защиты. Снимок сделан после капитуляции Японии, 12 ноября 1946 года в порту Йокосука, откуда «Нагато» направился к тихоокеанскому атоллу Бикини, не пережив там испытательного подводного взрыва американского ядерного заряда

.. Наряду с гидродинамикой, к концу XIX века достаточно развитой стала и механика, позволившая вполне удовлетворительно описать процесс стрельбы. Орудия наводились уже не на глаз, а имели оптические прицелы (панорамы) и точные механизмы горизонтальной и вертикальной наводки (рис. 1.27). Изменились форма снарядов: они «удлинились» и несли куда больше снаряжения, чем такого же калибра ядра. Ну и конечно, получение высокопрочных, легированных сталей, а, главное, – исследования процесса горения порохов, позволили создать орудия приемлемых весов и габаритов, обладающих подвижностью на поле боя, снизив при этом до минимума вероятность разрывов стволов при стрельбе (рис. 1.28).

Достижения теоретической механики позволили также решить задачу о предотвращении кувыркания снаряда в полете и обеспечить его падение у цели головной частью вперед, чтобы безотказно сработал взрыватель. Для этого имеющимися в канале ствола нарезами снаряду придается вращение при движении, а остальное делает гироскопический эффект (рис. 1.29).

Рис. 1.27

Артиллерийские орудия с внедрением бездымных порохов стали выглядеть изящнее (ср. с рис. 1.5), а главное – стрелять дальше и – поскольку были снабжены оптическими приборами (панорамами) и прецизионными механизмами наводки – точнее. Слева на верхнем снимке – выстрел германской 150 мм полевой гаубицы, ниже – французская 75 мм пушка, объективно – одна из лучших в своем классе, но для решения задач позиционной войны недостаточно могущественная. Русская армия вступила в войну, имея на вооружении в полтора раза больше трехдюймовых (76 мм) орудий, чем французская – 75 мм. Справа – артиллерийская панорама конца XIX века

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. Но сопротивление воздуха действует непрерывно. В том числе – и на уже слегка повернувшийся снаряд. Следствием будет прецессирование снаряда в полете.

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «ЛитРес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на ЛитРес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.

Примечания

1

27 января 1904 г. японская эскадра атаковала стоявшие на рейде Чемульпо (в настоящее время – Инчон, Южная Корея) два русских корабля – крейсер «Варяг» и канонерскую лодку «Кореец». После неравного боя канлодка – корабль, сделавший первые выстрелы Русско-японской войне 1904–1905 г.г. – была подорвана своим экипажем. Не сдался врагу и «Варяг»

2

Александр Македонский (356–323 г.г. до н. э.) – полководец, основатель огромной империи, простиравшейся от Дуная до Ганга.

3

Первые свидетельства боевого применения смесей с селитрой относятся еще к Бронзовому периоду (35–11 века до н. э.), названному так археологами, обнаружившими много изделий из бронзы, датированных в пределах этого временного интервала.

4

Сера – тоже горючее, но – неэффективное. Необходима она для облегчения воспламенения: на начальной стадии происходит ее плавление и за счет жидкой фазы улучшается контакт частиц селитры и угля. Когда смесь достаточно разогревается, выделение кислорода трудно отдающей его селитрой возможно и без серы.

5

Обе поэтические цитаты взяты из сочинений «пролетарского» писателя М. Горького: «Песни о соколе» и «Песни о буревестнике».

6

Подобные определения излюблены теми, чьи знания о зависимостях, описывающих явление, весьма приблизительны. Для средних веков такие эпитеты вполне извинительны, однако в мае 1975 г. автору довелось увидеть, как в первом и последнем опыте разорвало взрывную камеру, изготовленную по чертежам начальника отдела, кандидата химических наук. Развалилось и здание, где камера была установлена. Чудом обошлось без жертв. Из развалин, в облаке мата, явился конструктор камеры.

7

Крымская война 1854–1856 г.г. была вызвана попытками России отобрать у переживавшей не лучшие времена Турции («больного человека Европы», как ее тогда называли) контроль над Черноморскими проливами. Поводом для начала войны послужил инцидент в Вифлееме (тогда – турецком), где были убиты несколько православных монахов. Русский флот быстро уничтожил турецкий, но превращение России в Средиземноморскую державу не устраивало Англию и Францию: они выступили на стороне Турции. В этой проигранной Россией войне были и яркие эпизоды, такие, как оборона Севастополя, в которой принимал участие молодой артиллерийский офицер Лев Толстой.

8

При горении вещество из конденсированного состояния переходит в газообразное, а в газообразных продуктах (в так называемой зоне горения) происходит химическая реакция с выделением тепла. Скорость горения определяется процессами диффузии и теплопроводности.

9

То есть устойчивых относительно, могущих распасться при незначительном внешнем воздействии, в данном случае – нагреве.

10

Не только. Стрельба «на рикошетах» ведется на настильных траекториях и с установкой взрывателей на замедление. Отразившись (рикошетировав) от грунта, снаряд затем набирает высоту и разрывается в воздухе. Такая стрельба менее точна, зато поражение целей осколками более эффективно. Аналогично выполняется и низковысотное бомбометание – штурмовыми бомбами прочной конструкции.

11

Судя по карте – более чем в километре от места швартовки «Аризоны».

12

Позже к этой «компании» присоединились подводные лодки и самолеты.

13

Если карандашей вообще нет (среда бесконечно сжимаема) – усилие может передать только ваш двигающийся палец и только при контакте с преградой. Такая ситуация складывается в космосе, где ударная волна не образуется в связи с тем, что вещество весьма разрежено, и даже о мощном взрыве «узнаю́т» на достаточно большом расстоянии только по испускаемым им излучениям