Сквозь игольное ушко: Пушки с коническими стволами

На протяжении вот уже столетия лучшим противотанковым боеприпасом остается быстролетящий лом. А основным вопросом, над которым бьются оружейники, – как разогнать его побыстрее.

Это только в фильмах про Вторую мировую танки после попадания снаряда взрываются – кино ведь. В реальной жизни большинство танков умирают как пехотинцы, словившие на полном бегу свою пулю. Подкалиберный снаряд проделывает в толстом корпусе небольшую дырку, убивая экипаж осколками брони самого танка. Правда, в отличие от пехотинца, большинство таких танков уже через несколько дней, а то и часов, легко возвращаются к жизни.
Правда, с другим экипажем.

Сквозь игольное ушко: Пушки с коническими стволами
У современной реконструкции пушки с коническим стволом хорошо видна характерная деталь: щит составлен из двух броневых листов



Практически до начала Второй мировой войны скорости обычных снарядов полевой артиллерии с запасом хватало для пробития брони любых танков, да и бронирование было большей частью противопульным. Классический бронебойный снаряд представлял собой большой стальной тупоконечный (чтобы не соскальзывать с брони и не обламывать кончик снаряда) пробойник, часто с аэродинамическим медным колпачком-обтекателем и небольшим количеством взрывчатки в донной части – запасов собственной брони в довоенных танках для хорошего осколкообразования не хватало.

Все изменилось 18 декабря 1939 года, когда, поддерживая наступление советской пехоты, в атаку на финские позиции пошел опытный танк КВ-1. В танк попали 43 артиллерийских снаряда, но ни один из них броню не пробил. Однако этот дебют по непонятным причинам специалистами замечен не был.

Поэтому появление на фронте советских танков с противоснарядным бронированием – тяжелого КВ и среднего Т-34 – стало неприятным сюрпризом для генералов вермахта. В первые же дни войны выяснилось, что все противотанковые пушки вермахта и тысячи трофейных – английских, французских, польских, чешских – бесполезны в борьбе с танками КВ.

Следует заметить, что германские генералы отреагировали достаточно оперативно. Против КВ была брошена корпусная артиллерия – 10,5-см пушки и 15-см тяжелые гаубицы. Наиболее же эффективными средствами борьбы с ними стали зенитные пушки калибров 8,8 и 10,5 см. За несколько месяцев были созданы и принципиально новые бронебойные снаряды – подкалиберные и кумулятивные (по тогдашней советской терминологии – бронепрожигающие).

Масса и скорость

Оставим кумулятивные боеприпасы в стороне – мы рассказывали о них в предыдущих номерах «ПМ». Бронепробиваемость классических, кинетических снарядов зависит от трех факторов – силы удара, материала и формы снаряда. Увеличить силу удара можно увеличением массы снаряда либо его скорости. Увеличение массы с сохранением калибра допустимо в очень небольших пределах, скорость можно наращивать повышением массы метательного заряда и увеличением длины ствола. Буквально за первые месяцы войны стенки стволов противотанковых пушек утолщились, а сами стволы удлинились.

Простое увеличение калибра также не было панацеей. Мощные противотанковые пушки начала Второй мировой делали в основном так: брали качающиеся части зенитных орудий и ставили на тяжелые лафеты. Так, в СССР на базе качающейся части корабельной зенитной пушки Б-34 была создана 100-мм противотанковая пушка БС-3 с весом боевой части 3,65 т. (Для сравнения: германская 3,7-см противотанковая пушка весила 480 кг). БС-3 у нас даже постеснялись назвать противотанковой пушкой и назвали полевой, до этого полевых пушек в РККА не было, это дореволюционный термин.

Немцы на базе 8,8-см зенитной пушки «41» создали два типа противотанковых пушек весом 4,4–5 т. На базе 12,8-см зенитной пушки были созданы несколько образцов противотанковых пушек с совсем запредельным весом 8,3–12,2 т. Для них требовались мощные тягачи, а маскировка была затруднительна из-за больших габаритов.

Эти пушки были крайне дорогими и выпускались не тысячами, а сотнями и в Германии, и в СССР. Так, к 1 мая 1945 года в Красной армии состояло 403 единицы 100-мм пушек БС-3: 58 – в корпусной артиллерии, 111 – в армейской артиллерии и 234 – в РВГК. А в дивизионной артиллерии их не было вовсе.

Сквозь игольное ушко: Пушки с коническими стволами
Полуружье-полупушка
Германское 20/28-мм противотанковое ружье sPzB 41. За счет конического ствола, дававшего большую начальную скорость снаряду, оно пробивало броню танков Т-34 и КВ


Форсированные пушки

Гораздо интересней был другой путь решения задачи – при сохранении калибра и массы снаряда разогнать его побыстрее. Было придумано много разнообразных вариантов, но настоящим шедевром инженерной мысли оказались противотанковые пушки с коническим каналом ствола. Их стволы состояли из нескольких чередующихся конических и цилиндрических участков, а снаряды имели специальную конструкцию ведущей части, допускающую уменьшение ее диаметра по мере продвижения снаряда по каналу. Таким образом обеспечивалось наиболее полное использование давления пороховых газов на дно снаряда за счет уменьшения площади его поперечного сечения.

Это остроумное решение было придумано еще до Первой мировой войны – первым патент на ружье с коническим каналом ствола получил немец Карл Руфф в 1903 году. Проводились опыты с коническим каналом ствола и в России. В 1905 году инженер М. Друганов и генерал Н. Роговцев предложили патент на ружье с коническим каналом ствола. А в 1940 году в конструкторском бюро артиллерийского завода № 92 в Горьком были испытаны опытные образцы стволов с коническим каналом. В ходе экспериментов удалось получить начальную скорость 965 м/с. Однако В.Г. Грабину не удалось справиться с рядом технологических трудностей, связанных с деформацией снаряда во время прохождения канала ствол, и добиться нужного качества обработки канала. Поэтому еще до начала Великой Отечественной войны Главное артиллерийское управление приказало прекратить опыты со стволами с коническим каналом.

Сумрачный гений

Немцы же продолжали свои опыты, и уже в первой половине 1940 года было принято на вооружение тяжелое противотанковое ружье s.Pz.B.41, ствол которого имел в начале канала калибр 28 мм, а у дула – 20 мм. Ружьем система называлась по бюрократическим соображениям, но на самом деле это была классическая противотанковая пушка с противооткатными устройствами и с колесным ходом, и мы будем называть ее пушкой. С противотанковым ружьем ее сближало лишь отсутствие механизмов наведения. Ствол вручную наводил наводчик. Орудие могло разбираться на части. Огонь можно было вести с колес и с сошек. Для воздушно-десантных войск изготовили облегченный до 118 кг вариант пушки. У этой пушки отсутствовал щит, а в конструкции лафета применили легкие сплавы. Штатные колеса заменили на маленькие катки без всякого подрессоривания. Вес пушки в боевом положении составлял всего 229 кг, а скорострельность – до 30 выстрелов в минуту.

В боекомплект входили подкалиберный снаряд с вольфрамовым сердечником и осколочный. Вместо медных поясков, применяемых в классических снарядах, оба снаряда имели по два центрирующих кольцевых выступа из мягкого железа, которые при выстреле сминались и врезались в нарезы канала ствола. За время прохождения всего пути снаряда по каналу диаметр кольцевых выступов уменьшался от 28 до 20 мм.

Осколочный снаряд имел очень слабое поражающее действие и предназначался исключительно для самообороны расчета. Зато начальная скорость бронебойного снаряда составляла 1430 м/с (против 762 м/с у классических 3,7-см противотанковых пушек), что ставит s.Pz.B.41 в один ряд с лучшими современными пушками. Для сравнения, лучшая в мире 120-мм германская танковая пушка Rh120, стоящая на танках Leopard-2 и Abrams M1A1, разгоняет подкалиберный снаряд до 1650 м/с.

К 1 июня 1941 года в войсках было 183 пушки s.Pz.B.41, тем же летом они получили боевое крещение на Восточном фронте. В сентябре 1943 года была сдана последняя пушка s.Pz.B.41. Стоимость одного орудия составляла 4520 рейхсмарок.

На ближних дистанциях 2,8/2-см пушки легко поражали любые средние танки, а при удачном попадании выводили из строя и тяжелые танки типа КВ и ИС.

Сквозь игольное ушко: Пушки с коническими стволами
Конструкция снарядов позволяла им сжиматься в канале ствола


Калибр больше, скорости ниже

В 1941 году на вооружение была принята 4,2-см противотанковая пушка обр. 41 (4,2 cm Pak 41) фирмы «Рейнметалл» с коническим каналом ствола. Начальный диаметр его был 40,3 мм, конечный – 29 мм. В 1941 году было изготовлено 27 4,2-см пушек обр. 41, а в 1942 году – еще 286. Начальная скорость бронебойного снаряда составляла 1265 м/с, а на дистанции 500 м он пробивал 72-мм броню под углом 30°, а по нормали – 87-мм броню. Вес пушки составлял 560 кг.

Самой мощной серийной противотанковой пушкой с коническим каналом стала 7,5 сm Pak 41. Проектирование ее было начато фирмой Круппа еще в 1939 году. В апреле–мае 1942 года фирма Круппа выпустила партию из 150 изделий, на чем производство их и прекратилось. Начальная скорость бронебойного снаряда составляла 1260 м/с, на дистанции 1 км он пробивал 145-мм броню под углом 30° и 177-мм по нормали, то есть пушка могла бороться со всеми типами тяжелых танков.

Недолгая жизнь

Но если конические стволы так и не получили широкого распространения, значит, у этих пушек были серьезные недостатки. Главным из них наши специалисты считали низкую живучесть конического ствола (в среднем около 500 выстрелов), то есть почти в десять раз меньше, чем у 3,7-см противотанковой пушки Pak 35/36. (Довод, кстати, малоубедительный – вероятность уцелеть для легкой противотанковой пушки, сделавшей 100 выстрелов по танкам, не превышала 20%. А до 500 выстрелов не доживала ни одна.) Вторая претензия – слабость осколочных снарядов. Но ведь пушка – противотанковая.

Тем не менее немецкие пушки произвели впечатление на советских военных, и сразу после войны в ЦАКБ (КБ Грабина) и ОКБ-172 («шарашка», где работали зэки) начались работы над отечественными противотанковыми пушками с коническим каналом ствола. На основе трофейной пушки 7,5 cm PAK 41 с цилиндро-коническим стволом в ЦАКБ в 1946 году были начаты работы над 76/57-мм полковой противотанковой пушкой С-40 с цилиндро-коническим стволом. Ствол С-40 имел калибр у казенной части 76,2 мм, а у дульной – 57 мм. Полная длина ствола составляла около 5,4 м. Камора была позаимствована у 85-мм зенитной пушки образца 1939 года. За каморой шла коническая нарезная часть калибра 76,2 мм длиной 3264 мм с 32 нарезами постоянной крутизны в 22 калибра. На дульную часть трубы навинчена насадка с цилиндро-коническим каналом. Вес системы составлял 1824 кг, скорострельность – до 20 выстр/мин, а начальная скорость 2,45-килограммового бронебойного снаряда составляла 1332 м/с. По нормали на дистанции 1 км снаряд пробивал 230-мм броню, для такого калибра и веса пушки это был фантастический рекорд!

Опытный образец пушки С-40 прошел заводские и полигонные испытания в 1947 году. Кучность боя и бронепробиваемость бронебойных снарядов у С-40 была значительно лучше, чем у параллельно проходивших испытания штатного и опытного снарядов 57-мм пушки ЗИС-2, но на вооружение С-40 так и не поступила. Аргументы оппонентов прежние: технологическая сложность изготовления ствола, низкая живучесть, а также малая эффективность осколочного снаряда. Ну а кроме того, тогдашний министр вооружения Д.Ф. Устинов люто ненавидел Грабина и выступал против принятия на вооружение любой его артсистемы.

Сквозь игольное ушко: Пушки с коническими стволами
Советская 76/57-мм пушка С-40 с цилиндро-коническим каналом ствола


Конические насадки

Любопытно, что конический ствол применялся не только в противотанковых пушках, но и в зенитной артиллерии, и в артиллерии особой мощности.

Так, для 24-см дальнобойной пушки K.3, серийно выпускавшейся с обычным каналом ствола, в 1942–1945 годах было создано еще несколько образцов конических стволов, над созданием которых совместно работали фирмы Круппа и «Рейнметалл». Для стрельбы из конического ствола был создан специальный подкалиберный 24/21-см снаряд весом 126,5 кг, снаряженный 15 кг взрывчатого вещества.

Живучесть первого конического ствола оказалась низкой, а менять стволы после нескольких десятков выстрелов было слишком дорогим удовольствием. По-этому было решено заменить конический ствол цилиндро-коническим. Взяли штатный с мелкими нарезами цилиндрический ствол и снабдили его конической насадкой весом в одну тонну, которая попросту навинчивалась на штатный ствол пушки.

В ходе стрельб живучесть конической насадки оказалась около 150 выстрелов, то есть выше, чем у советских 180-мм корабельных орудий Б-1 (с мелкой нарезкой). В ходе стрельб в июле 1944 года была получена начальная скорость 1130 м/с и дальность 50 км. При дальнейших испытаниях к тому же выяснилось, что снаряды, первоначально прошедшие такую цилиндрическую часть, более устойчивы в полете. Эти пушки вместе со своими создателями были захвачены советскими войсками в мае 1945 года. Доработка системы K.3 с цилиндро-коническим стволом велась в 1945–1946 годах в городе Земмерда (Тюрингия) группой немецких конструкторов под руководством Ассмана.

К августу 1943 года «Рейнметалл» изготовил 15-см зенитное орудие GerКt 65F с коническим стволом и снарядом со стреловидным оперением. Снаряд со скоростью 1200 м/с позволял доставать цели на высоте 18 000 км, куда он летел 25 секунд. Однако живучесть ствола в 86 выстрелов поставила крест на карьере этой чудо-пушки – расход снарядов в зенитной артиллерии просто чудовищный.

Документация на зенитные установки с коническим стволом попала в Артиллерийско-минометную группу Министерства вооружения СССР, и в 1947 году на заводе № 8 в Свердловске были созданы опытные советские образцы зенитных орудий с коническим каналом. Снаряд 85/57-мм пушки КС-29 имел начальную скорость 1500 м/с, а снаряд 103/76-мм пушки КС-24 – 1300 м/с. Для них были созданы оригинальные боеприпасы (кстати, засекреченные до сих пор).

Испытания орудий подтвердили немецкие недостатки – в частности, низкую живучесть, которая и поставила окончательный крест на таких орудиях. С другой стороны, системы с коническим стволом калибра 152–220 мм до появления в 1957 году зенитных управляемых ракет С-75 могли быть единственным средством поражения высотных разведчиков и одиночных реактивных бомбардировщиков – носителей ядерного оружия. Если, конечно, мы бы смогли в них попасть.
Автор: Александр Широкорад
Первоисточник: http://www.popmech.ru


Мнение редакции "Военного обозрения" может не совпадать с точкой зрения авторов публикаций

CtrlEnter
Если вы заметили ошибку в тексте, выделите текст с ошибкой и нажмите Ctrl+Enter
Читайте также
Загрузка...
Комментарии 16
  1. вард 1 сентября 2012 09:08
    Из ПТР стреляют по гусеницам, смотровым щелям... и по погону башни... и здесь достаточно традиционных решений... старая идея возвращается в виде тяжёлых снайперских винтовок... недостаток... продолжение достоинства... пробивает на вылет и летит дальше...статье плюс...
    1. Прохор 1 сентября 2012 20:41
      Вряд-ли современные тяжёлые снайперки кто-нибудь рассматривает как противотанковые средства.
      Прохор
      1. вард 1 сентября 2012 20:55
        Ну в общем как противотанковые... только если по смотровым щелям и оптике....но здесь была пара статей где они заявлялись для борьбы с легкой бронетехникой... но ребята рассказывали... у Амбрамса система пожаротушения срабатывала от попадания в зданию часть башни... из простой снайперки... зависти его опосля было нельзя... так что тоже вроде как из строя выводился...плюс...
  2. Инсургент 1 сентября 2012 09:29
    Ты еще попробуй попасть в смотровую щель с метров 300 например да и в гусеницу надо палец перебить а если в трак попадеш нечего гусинице небудет
    Инсургент
    1. вард 1 сентября 2012 12:00
      И с 500 попадал... и с 700 попадал... а в гусеницу там не в палец попасть надо... а что бы разрушилось гнездо где он крепится... звено гусиницы представляет собой весьма сложное в обработке изделие... после обработки твердость различных слоёв очень отличается...при попадании летающей кувалды... пули от ПТР... в нём возникают трещины... которые и приводят к разрушении всего трака... и смотровая щель танка.. это довольно большая... по размеру вещь... и попасть даже без оптики по неподвижному танку оч просто... другой вопрос если оно едет... тут Вы правы сложно....
    2. romul 1 сентября 2012 20:30
      С ПТР стреляли эффективно с 50-ти метров,до этой дистанции,не попасть в уязвимые места,не пробить броню просто нереально.
      1. вард 1 сентября 2012 20:39
        В музее панораме Сталенградской битвы есть экземпляры ПТР без нарезки... сам пальцем проверил... за что и получил от бабушек... так они вообще на 20-30 метров били... это же какими героями надо быть... что бы вот так в упор... в армии танком обкатывали... без окопа... чуть не.... а здесь не знаю... великие люди...плюс...
        1. Алекс 14 января 2014 14:44
          Цитата: вард
          в армии танком обкатывали... без окопа... чуть не.... а здесь не знаю... великие люди...
          Нас тоже в лагерях обкатывали, сначала в окопе (с бетонными стенками, бревнами по брустверу, стальными стяжками и шахтерскими клепками), потом в полевых условиях. Подтверждаю, ощущения... как штаны потом не стирали - не знаю. Действительно, железные люди нашу Родину тогда отстояли, вечная слава им.
  3. Гардемарин 1 сентября 2012 16:29
    Не совсем понятно, за счет чего все-таки чуть ли не в два раза увеличивалась начальная скорость снаряда? На давление газов коничность вряд ли оказывала значительное влияние, а площадь снаряда, на которую это давление оказывало действие по мере продвижения снаряда уменьшалась, т.е. должен был быть даже противоположный эффект. Поясните пожалуйста, а то школьного курса физики мне что-то не хватает.
    1. Кастор_ка 1 сентября 2012 16:46
      Цитата: Гардемарин
      Не совсем понятно, за счет чего все-таки чуть ли не в два раза увеличивалась начальная скорость снаряда? На давление газов коничность вряд ли оказывала значительное влияние, а площадь снаряда, на которую это давление оказывало действие по мере продвижения снаряда уменьшалась, т.е. должен был быть даже противоположный эффект. Поясните пожалуйста, а то школьного курса физики мне что-то не хватает.

      Давление и скорость повышалась за счет повышенной обтюрации пуль и снарядов в конических стволах (придумал немец Гарольд Герлих), где снаряд (пуля) запечатывала канал ствола исключая прорыв пороховых газов вперед, в комплексе с более легким снарядом (более легкий снаряд приобретает более высокую начальную скорость при тех же зарядах пороха, законы внутренней баллистики), позволяло получить значительный прирост скорости.
      1. Гардемарин 1 сентября 2012 17:10
        Т.е. это такой прообраз подкалиберного снаряда, которые как я понимаю дали еще больший прирост скорости?
        1. Yan005 4 сентября 2012 19:36
          Цитата: Гардемарин
          Т.е. это такой прообраз подкалиберного снаряда,

          НЕТ, там принцип другой.
          снаряд (по диаметру) меньшедиаметра ствола,значит легче, соответственно дульная скорость сердечника больше+ меньше аэродинамическое сопротивление(потери),чем снаряда,соответствующего по диаметру -стволу.
          а роль "затвора","поршня" выполняет поддон( корпус)- футляр,который легкий.
          Yan005
      2. Прохор 1 сентября 2012 20:38
        Ну, прорыва пороховых газов в пушках и так не бывает. Это была, по сути, стрельба подкалиберными снарядами.
        В 1949 появилась М-62 (2А17), она уже без конических заморочек пуляла БПС со скоростью 1535 м/с (правда, лично я в этом сомневаюсь...)
        Прохор
        1. Yan005 4 сентября 2012 20:03
          Цитата: Прохор
          Ну, прорыва пороховых газов в пушках и так не бывает.

          Вернее "почти" не бывает.
          Они малы,но есть.
          Артиллерия
          (Никифоров Н. Н., Туркин П. И., Жеребцов А. А., Галиенко С. Г. Артиллерия / Под общ. ред. Чистякова М. Н. - М.: Воениздат МО СССР, 1953.)
          Yan005
      3. Алекс 14 января 2014 14:47
        Добавлю. При уменьшении сечения ствола уменьшается объем заснарядного пространства, что способствует повышению давления (или, по крайней мере, уменьшает его падение).
  4. borisst64 3 сентября 2012 16:03
    "БС-3 у нас даже постеснялись назвать противотанковой пушкой и назвали полевой"

    За что ж вы так наших конструкторов хулите. По вашему БС-3 была не способна бороться с танками?

    "вероятность уцелеть для легкой противотанковой пушки, сделавшей 100 выстрелов по танкам, не превышала 20%. А до 500 выстрелов не доживала ни одна"

    Интересно узнать кто провел такой скрупулезный анализ. И глупо рассчитывать, что пушка стреляет только по танкам. А ствол изнашивается независимо от цели.
    borisst64
  5. Алекс 14 января 2014 14:57
    Повышение начальной скорости снаряда - не самый оптимальный метод увеличения дальности полета и бронепробиваемости. С этим столкнулись еще в период ПМВ на ведущих флотах мира. Когда стало ясно, что 12" пушки ГК линкоров уже не отвечают потребностям, стали экспериментировать в двух направлениях: увеличение скорости и увеличение калибра. Правда, о конических стволах тогда не говорили, пошли по более традиционному пути - увеличение длины ствола (для корабельных орудий это не очень большая проблема), но результат был тот же -0 скорость выростала существено. И оказалось, что эффективность повысилась очень мало, что и понятно: сопротивление воздуха, напрямую зависящее от скорости движения тела, еще никто не отменял. В конце концов, технологические трудности (как для длинноствольных, так и конических орудий) в сочетании с не самым большим выигрышем поставили крест на этих изысканиях. Как видим, и проблемы оказались сходными, и пути их решения избрали более простые и традиционные.

    Автору, как всегда, огромное спасибо за простоту и отстоятельность изложения. "+"!

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Картина дня