Горение пороха 4 страница

рактеристики пороха . При увеличении температуры

заряда будут расти сила и скорость горения пороха и уменьшится конечный импульс давления пороховых газов

Зная поправочные коэффициенты на изменение силы пороха и конечного импульса давления, можно получить поправочные коэффициенты на изменение температуры заряда, которые

входят в поправочные формулы, несколько отличающиеся от фор­мул (3.34): _ч

Калорийность пороха Q_w влияет на изменение величин и через характеристики пороха (или ), зависимости

которых от приведены в гл. 2. Следовательно, можно получить поправочные коэффициенты на изменение калорийности пороха для формул (3.34), зная поправочные коэффициенты на изменение силы пороха, коволюма пороховых газов и конеч­ного импульса давления.

Из формул (3.34) можно найти выражения

из которых следует, что поправочные коэффициенты зави­

сят от тех же параметров, что и величины

^а коэффициенты —дополнительно от отношения

Вместо параметра В удобно ввести величину наибольшего дав­ления а вместо параметров —калорийность пороха

В Военно-морской академии им. А. Н. Крылова были состав­лены таблицы поправочных коэффициентов для следующих параметров внутренней баллистики:

При составлении таблиц поправочных коэффициентов параметры О были заданы, как и при составлении таблиц внутрен­ней баллистики ГАУ. Кроме того, было принято В ре­зультате коэффициенты стали зависеть только от плотности заряжания и наибольшего давления а коэффициенты -3 еще и от относительного полного пути снаряда

Таблицы поправочных коэффициентов имеют следующее устройство:

а) поправочные коэффициенты

б) поправочные коэффициенты

В таблицах поправочных коэффициентов для артиллерийских орудий приняты следующие пределы изменения входных величин:

Для минометов входные величины изменяются в следующих пределах:

Шаг входных величин выбран таким образом, чтобы было воз­можно линейное интерполирование с требуемой точностью.

В табл. 3.1 даны табличные значения поправочных коэффипиентов для следующих значений входных величин:

Знак величины поправочного коэффициента указывает на ха­рактер изменения величины или при изменении парамет­ра х; при знаке «плюс» величина или растет, а при знаке «минус» уменьшается с увеличением параметра х, т. е. при поло­жительной величине

где —измененная величина параметра; — исходная величина параметра.

В первом случае величина илибудет положительной, а во втором'—отрицательной.

С помощью поправочных формул внутренней баллистики можно решить большое число задач, представляющих как прак­тический, так и теоретический интерес. Поправочные формулы внутренней баллистики позволяют вычислить характеристики рас­сеивания дульной скорости и наибольшего давления, исследовать зависимость самих величин и характеристик их рассеива­

ния от конструкции орудия и условий его заряжания, исследовать влияние износаканала ствола и изменения температуры заряда на величины и решать вопрос о подборе заряда без стрельбы.

Пример 1. Требуется определить, на сколько изменятся дуль­ная скорость и наибольшее давление в 100-мм пушке, если масса снаряда уменьшится на 2% (три весовых знака), при сле­дующих исходных данных:

Величины имеют значения, которые выбра-

^{Ны в} таблицах поправочных коэффициентов.

Решение:

1. Находим по табл. 5 и 14 таблиц* значения поправочных коэффициентов :

2. Определяем относительные изменения дульной скорости и наибольшего давления:

3. Определяем изменения дульной скорости и наибольшего давления:

Пример 2. Требуется определить относительное изменение таб­личных дульной скорости и наибольшего давления, если темпера­тура заряда стала равной —40°С вместо табличной величины + 15° С, при следующих исходных данных:

Решение:

1. Находим из табл. 3.1 значения поправочных коэффициентов

2. Определяем относительные изменения дульной скорости и наибольшего давления:

Как видим, изменение температуры заряда очень сильно может изменить дульную скорость снаряда и наибольшее давление поро­ховых газов.

ГЛАВА 4

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О БОЕПРИПАСАХ

§ 4.1. НАЗНАЧЕНИЕ БОЕПРИПАСОВ И ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К НИМ

Боеприпасами называют предметы вооружения, предназначен­ные для поражения живой силы, боевой техники и оборонитель-- i ных сооружений противника. Под поражением понимают уничто- | жение, разрушение, ослепление или другое воздействие на про- тивника, приводящее к полному или частичному (временному) прекращению им боевых действий.

Первой особенностью боеприпасов является применение в них взрывчатых веществ, что делает их взрывоопасными.

Для того чтобы поражение противника (цели) стало возмож­ным, должны быть выполнены два основных условия:

1. Расстояние между целью и боеприпасами, предназначен­ными для ее поражения, не должно превосходить заданной и до­статочно малой величины.

2. Действие боеприпасов должно происходить в заданный момент времени.

В артиллерии поражение противнику наносят с помощью сна­рядов, метание которых к цели осуществляют с помощью боевых зарядов. Действие снарядов и боевых зарядов обеспечивается соот- р ветственно с помощью взрывателей и средств воспламенения.

Артиллерийскими боеприпасами будем называть предметы вооружения, предназначенные для производства выстрела из орудия и поражения цели. Артиллерийские боеприпасы состоят из артиллерийских снарядов, мин, реактивных снарядов, боевых зарядов, взрывателей, трубок и средств воспламенения. Боепри- I пасы являются наиболее массовыми предметами вооружения, и в этом состоит вторая важная их особенность. Громадные расходы боеприпасов при ведении боевых действий требуют организаций массового производства боеприпасов, накопления необходимых запасов боеприпасов в мирное время, обеспечения четкого снабжения войск боеприпасами. Все это тяжелым бременем ложится на экономику военного времени любой страны. ^

Развитие экономики и промышленного потенциала передовых стран приводит к росту расхода боеприпасов в войнах. Так, Рос­сия израсходовала в 1904—1905 гг. около 1 млн. выстрелов, а в 1914—1918 гг. — уже около 50 млн. выстрелов. Во вторую миро­вую войну расходы боеприпасов возросли. Советский Союз, вы­несший основную тяжесть борьбы с фашистской Германией и ее сателлитами, должен был в небывалых масштабах развернуть производство боеприпасов. В одном только 1944 г. было произве­дено свыше 240 млн. снарядов, бомб и мин и 7 млрд. 400 млн. патронов.

Рассмотрим основные требования, предъявляемые к боеприпа­сам, разбив их на три группы: боевые, эксплуатационные и про­изводственно-экономические.

Боевые требования являются основными требованиями. Они включают требования могущества, дальнобойности, кучности, скорострельности, маневренности и живучести.

Могущество боеприпасов характеризуется эффективностью действия снаряда по целит Оно существенно зависит от калибра снаряда.

В табл. 4.1 даны размеры воронки гаубичных снарядов разных калибров по грунту средней твердости.

Как видим, с увеличением калибра снаряда могущество дей­ствия по цели возрастает. При неизменном калибре могущество зависит от массы снаряда и снаряжения, от типа и мощности сна­ряжения, от конструкции и формы снаряда, от массы боевого за­ряда и сорта пороха, от действия взрывателя.

Для повышения дальнобойности нужно увеличивать ве­личину начальной скорости снаряда и уменьшать силу сопротив­ления воздуха. За счет боеприпасов начальная скорость может быть увеличена путем применения более мощных порохов, увели­чения массы боевого заряда и уменьшения массы снаряда. Умень­шения силы сопротивления воздуха можно достичь за счет при­дания снаряду более совершенной (удобообтекаемой) формы, а также за счет увеличения так называемой поперечной нагрузки снаряда, т. е. массы, приходящейся на единицу площади попереч­ного сечения снаряда. Переход от недальнобойной к дальнобойной

форме снаряда приводит к увеличению наибольшей дальности на 15—25%.

При прочих равных условиях уменьшение площади попереч­ного сечения снаряда среднего калибра в два раза приводит к увеличению наибольшей дальности полета снаряда на 40—60%. С ростом калибра орудия поперечная нагрузка снаряда увеличи­вается, что автоматически приводит к повышению дальнобойности.

Кучность связана с рассеиванием угла бросания, начальной скорости, силы сопротивления воздуха, а при дистанционной стрельбе и времени дистанционного действия взрывателя. В таб­лицах стрельбы даны наименьшие для данного уровня развития артиллерии характеристики рассеивания — табличные срединные отклонения, зависящие только от технических факторов.

Технические факторы включают, с одной стороны, конструк­тивные и баллистические характеристики орудия, а с другой — конструктивные характеристики боеприпасов и степень разнообра­зия их при производстве.

Несоблюдение в войсках правил эксплуатации боеприпасов, небрежное выполнение своих обязанностей номерами расчетов приводят к резкому понижению кучности стрельбы.

Скорострельность зависит в основном от конструкции орудия, степени механизации и автоматизации процессов при стрельбе. Важную роль при этом играет процесс заряжания ору­дия, который в определенной степени зависит от конструкции боеприпасов. Массовые, габаритные и конструктивные характери­стики снаряда и боевого заряда должны обеспечивать малое время заряжания орудия и удобство выполнения всех процессов, связан­ных с подготовкой и проведением стрельбы.

Маневренность, т. е. время свертывания и развертывания артиллерийских подразделений, скорость их передвижения, время подготовки данных стрельбы, время доставки требуемых боепри­пасов зависят от веса и габаритов боеприпасов и их укупорки, от степени их готовности к применению в войсках, от степени безо­пасности боеприпасов при эксплуатации, от разнообразия и уни­версальности боеприпасов и других факторов, связанных с устрой­ством и эксплуатацией боеприпасов.

Живучесть артиллерийских подразделений зависит от жи­вучести боеприпасов, т. е. стойкости к внешним воздействиям снаряжения снаряда, взрывателя и боевого заряда и степени безопасности обращения с боеприпасами.

Эксплуатационные требования непосредственно связаны с во­просами эксплуатации вооружения, однако они сами в большой степени зависят от боевых требований. Основными эксплуатацион­ными требованиями являются требования безопасности в обра­щении, надежности действия и стойкости при хранении.

Безопасность в обращении характеризует свойство боеприпасов правильно функционировать во всех условиях, пре­дусмотренных боевыми и техническими документами.

При точном соблюдении установленных правил обращения

боеприпасы вполне безопасны. Для организации правильной экс­плуатации боеприпасов необходимо иметь четкие знания о их устройстве и действии.

Безопасность в обращении можно определить, например, абсо­лютным или относительным числом преждевременных разрывов снарядов при стрельбе. В русской артиллерии в период с 1914 по 1917 г. произошло 300 преждевременных разрывов в стволе 76-мм гранат и 150 преждевременных разрывов в стволе 107-мм, 122-мм п 152-мм гранат и бомб. В Великую

Отечественную войну относи­тельное число преждевременных разрывов снарядов сократилось.более чем в три раза.

Надежность действия для боеприпасов, являю­щихся изделиями одноразового применения, определяется абсо­лютным или относительным числом отказов при массовом их при­менении. Отказы в действии снарядов могут быть вследствие невзведения взрывателя при выстреле, а отказы в действии бое­вого заряда — вследствие неисправности воспламенителя или средства воспламенения.

Стойкость при хранении определяется периодом вре­мени (количеством лет), в течение которого боеприпасы сохра­няют свои боевые качества. Известно, что все материалы подвер­гаются старению, т. е. изменениям их физико-химических, механи­ческих, баллистических и других свойств во времени. Среди ма­териалов в большей мере изменяются при хранении синтетические материалы, например резина и другие полимерные материалы.

Вопрос о стойкости боеприпасов при хранении имеет особое значение в мирное время, когда накапливаются запасы вооруже­ния. Боеприпасы могут храниться на складах многие годы и даже десятилетия. Их боевые и эксплуатационные качества при этом не должны заметно изменяться. В военное время боеприпасы рас­ходуются сразу после их изготовления. Поэтому к материалам и технологии предъявляются более низкие требования, в частности, технология упрощается, а ряд материалов заменяется более до­ступными и дешевыми.

Производственно-экономические требования определяют в зна­чительной мере экономические затраты на производство боепри­пасов и, следовательно, военный потенциал государства. К ним относятся требования простоты конструкции, технологичности, стандартизации.

§ 4.2. ПРИНЦИПЫ УСТРОЙСТВА ВЫСТРЕЛОВ

Один комплект боеприпасов, необходимых для стрельбы и со- оранных в определенном порядке, называется выстрелом. В дан­ном случае под выстрелом понимается изделие в отличие от вы­стрела как. явления или акта стрельбы.

По типу орудия, в котором применяются выстрелы, различают артиллерийские, минометные и реактивные выстрелы. Отметим, ^Что понятие реактивного выстрела совпадает с понятием реактив-

ного снаряда со всеми его комплектующими элементами (тормоз­ными кольцами, сменными соплами и т. п.). Любой выстрел можно разделить на две основные части: снаряд и боевой заряд.

В состав снаряда входят оболочка (корпус, ввинтное дно, при- винтная головка и т. п.), снаряжение, взрыватель и дополнитель­ные элементы. К дополнительным элементам относятся трассер, ведущий поясок, стабилизатор и т. д.

В состав боевого заряда включают оболочку (картуз, гильзу, корпус реактивного двигателя), пороховой заряд, средство вос­пламенения и дополнительные (вспомогательные) элементы. Ино­гда гильзу и средство воспламенения не включают в боевой заряд. Дополнительными элементами являются воспламенитель, размед- нитель, пламегаситель, флегматизатор, обтюрирующее устройство (нормальная и усиленная крышки) и фиксирующее устройство (кружки, цилиндрики, решетки, диафрагмы и т. п.).

У реактивного снаряда боевым зарядом можно считать реак­тивный двигатель.

По назначению выстрелы делятся на боевые, практические, хо­лостые и учебные.

Боевые выстрелы предназначаются для боевых стрельб. Они должны состоять из элементов, пригодных для стрельбы, и полностью удовлетворять предъявляемым к ним боевым требо­ваниям.

Практические выстрелы применяются для практиче­ских стрельб в войсках и на полигонах. Практические выстрелы снабжаются практическими снарядами, имеющими специальное снаряжение (инертное, уменьшенное и т. п.). В войсках в каче­стве практических могут использоваться боевые выстрелы при некоторых отступлениях от предъявляемых к ним боевых требований и при уменьшенных боевых зарядах для уменьшения износа орудий.

Холостые выстрелы предназначаются для имитации боевой стрельбы на учениях и для салютов. Холостые выстрелы не имеют снаряда и представляют собой специальный боевой за­ряд в гильзе, которая сверху или обжимается, или забивается несколькими пыжами.

Учебные выстрелы предназначены для обучения лич­ного состава приемам обращения с боеприпасами и приемам стрельбы. Учебные выстрелы собираются или из специально изго­товленных макетов боеприпасов, или из холостых боеприпасов.

По способу заряжания орудия выстрелы делятся на выстрелы унитарного заряжания, раздельного гильзового заряжания и раз­дельного картузного заряжания.

Выстрел унитарного заряжания (рис. 4.1) состоит из одного предмета, а заряжание орудия производится в один прием. Снаряд и боевой заряд в этом случае соединяются между собой. У артиллерийских выстрелов при унитарном заряжании боевой заряд размещается в гильзе и соединяется со снарядом

жестко и герметично, образуя патрон. Запоясковая часть снаряда обычно с натягом вставляется в дульце гильзы, которая закаты­вается в кольцевые канавки на снаряде. Осевое усилие, необходи­мое для разделения снаряда и ги!льзы и называемое усилием

распатронирования, может достигать нескольких тонн. Такие вы­стрелы называются выстрелами патронного заряжания.

Применение выстрелов патронного заряжания обеспечивает высокую скорострельность орудий, хорошую герметичность боевых зарядов и исключает возможность доставки на огневую позицию некомплектных боеприпасов и заряжания ими орудия. Недостат­ком выстрелов патронного заряжания является невозможность иметь переменный боевой заряд. Кроме того, с увеличением ка-

либра орудия длина и вес патрона возрастают, что затрудняет их применение. Поэтому выстрелы патронного заряжания приме­няются в зенитных, танковых и противотанковых орудиях, а также в орудиях полевой артиллерии, калибр которых не превосходит. 100 мм.

Выстрелы раздельного гильзового заряжания (рис. 4.2) состоят из двух предметов: снаряда и боевого заряда в гильзе. Заряжание орудия в этом случае производится в два приема: сначала прибойником досылается снаряд, а затем рукой досылается боевой заряд. Боевой заряд у выстрелов раздельного гильзового заряжания обычно делается переменным. Для герме­тизации боевых зарядов при хранении в гильзу кроме нормальной (обтюрирующей) крышки вставляется усиленная крышка, которая сверху заливается герметизирующим составом.

Применение выстрелов раздельного гильзового заряжания по­зволяет вести стрельбу с одной огневой позиции по разнообраз­ным целям при наивыгоднейших условиях встречи снаряда с целью, т. е. с наибольшей эффективностью и при умеренном из­носе канала ствола, при этом в предельной мере экономится порох. Применение гильзы обеспечивает удовлетворительную гер­метичность боевого заряда при хранении и возможность применять в орудиях клиновой затвор, достигая за этот счет хорошей скоро­стрельности, несмотря на то что заряжание орудия производится в два приема.

Недостаток выстрелов раздельного гильзового заряжания со­стоит в возможности некомплектной подачи выстрелов на огневую позицию. Наличие гильзы в выстреле приводит к удорожанию выстрела и к необходимости применять дефицитные материалы.

Выстрелы раздельного гильзового заряжания применяются в орудиях полевой артиллерии калибром от 76 до 152 мм включи­тельно.

Выстрелы раздельного картузного заряжания (рис. 4.3) состоят из трех предметов: снаряда, боевого заряда в картузе и средства воспламенения — ударной трубки. Заряжа­ние орудия производится в три приема: сначала досылается сна­ряд, вслед за ним досылается боевой заряд, а после закрывания затвора в камору последнего вкладывается средство воспламе­нения.

Отсутствие гильзы делает выстрелы картузного заряжания бо­лее простыми и дешевыми, однако требует принятия специальных мер для герметизации зарядов при хранении, для обтюрации по­роховых газов при выстреле и для придания боевому заряду опре­деленной формы и прочности. Картузы основного пакета и допол^- нительных пучков заряда изготовляются из прочной шелковой (амиантиновой) ткани и соединяются между собой с помощью тесьмы. При хранении боевые заряды помещают в матерчатые чехлы и укладывают в герметическую укупорку — ящик из оцин­кованного железа. Обтюрация пороховых газов при выстреле обеспечивается с помощью поршневого затвора орудия. Основным

недостатком применения выстрелов раздельного картузного заря­жания является низкая скорострельность орудий.

В настоящее время в полевой артиллерии выстрелы раздель­ного картузного заряжания применяются исключительно в ору­диях крупного калибра

унитарного картузного заряжания, поскольку они представляют собой один предмет и заряжание миномета обычно производится ^Е один прием. Основная часть боевого заряда — дополнительные пучки — размещается в картузах на трубке стабилизатора мины. " состав боевого заряда кроме дополнительных пучков входит ^в°спламенительный заряд в картонной гильзе с поддоном, в кото-

§ 4.3. КОМПЛЕКТАЦИЯ ВЫСТРЕЛОВ

Артиллерийские боеприпасы используются для стрельбы из орудий в определенном сочетании — в виде выстрела, а хранятся в войсках и доставляются на огневые позиции в определенном ко­личестве— в виде боевых комплектов, или боекомплектов.

Боевым комплектом называется комплект выстрелов, предназначенных для данного образца орудия, определенный по составу и количеству специальным приказом.

Деление боеприпасов на выстрелы и боевые комплекты назы­вается комплектацией.

Основными отличительными признаками, с помощью которых можно определить и, следовательно, различить выстрелы, яв­ляются калибр орудия (снаряда), тип орудия, способ заряжания орудия, тип и особенности устройства боевого заряда. В полном наименовании выстрела все отличительные признаки должны пе­речисляться, например 122-мм артиллерийский выстрел раздель­ного гильзового заряжания с осколочно-фугасной гаубичной гранатой с железо-керамическим ведущим пояском и взрывате­лями РГМ-2 и Д-1У с полным боевым зарядом без размеднителя или 240-мм минометный выстрел со стальной фугасной миной, с взрывателем ГВМЗ-7, с дальнобойным боевым зарядом.

Как видно из примеров, различие взрывателей у снарядов и марок пороха у боевых зарядов не считается отличительным при­знаком для выстрела.

Боекомплект для данного образца орудия включает выстрелы одного калибра, но различных наименований. При наименовании

боекомплекта указываются калибр и образец орудия, например боекомплект к 122-мм гаубице 1938 г. или боекомплект к 240-мм миномету М-240. Понятие боекомплекта используется в основном при оперативном учете боеприпасов в войсках и при планирова­нии и обеспечении боевых действий войск. Количество выстрелов, составляющих боекомплект, назначается с учетом возможности решения с помощью одного боекомплекта определенных огневых задач и возможности перевозки одного боекомплекта транспорт­ными средствами артиллерийских подразделений.

Полное наименование выстрела является сложным и длин­ным— неудобным для запоминания и практического применения. Поэтому применяют условное наименование выстрела или отдель­ного его элемента — индекс образца.

Полный индекс состоит из четырех частей, следующих одна за другой слева направо через черточку или слитно: одной или двух цифр; одной или нескольких букв; одной, двух или трех цифр; одной или нескольких букв с цифрами. В табл. 4.2 дано несколько полных индексов образцов боеприпасов.

Первая часть индекса означает отдел вооружения, к которому относится образец. Все артиллерийские боеприпасы распреде­ляются между 53-м (или 3-м.) и 54-м (или 4-м) отделами вооруже­ния. К 53-му отделу вооружения относятся выстрелы всех типов, снаряды, взрыватели, трубки и их укупорка. К 54-му отделу вооружения относятся боевые заряды, их элементы, средства вос­пламенения и их укупорка.

Если в полном индексе опустить первую часть, то получим со­кращенный индекс, который часто с добавлением слова снаряд, заряд и т. п. применяется вместо полного индекса, например заряд Ж-463М или снаряд ОФ-462.

Вторая часть индекса означает тип образца в данном отделе вооружения. В большинстве случаев для этого употребляются на­чальные буквы названия боеприпасов.

Третья часть индекса означает условный номер изделия дан­ного типа (трехзначное число) или порядковый номер учета изделия данного типа (одно- или двузначное число). Условный номер образцов боеприпасов обычно совпадает с условным номе-

ром образца орудия, в котором они применяются, например 122-мм - гаубице обр. 1938 г. присвоен условный номер 463, 240-мм мино­мету М-240 — номер 864, боевой машине БМ-13 — номер 942.

Четвертая часть индекса указывает на разновидность изделия или на изменение в изделии данной категории.

§ 4.4. ОКРАСКА И МАРКИРОВКА БОЕПРИПАСОВ