Главный калибр Российского императорского флота
В предлагаемом цикле я предоставлю уважаемому читателю описание некоторых аспектов эволюции отечественных двенадцатидюймовых бронебойных и фугасных снарядов в период 1877–1911 гг. А также и бронепробивающих наконечников, каковые в Российской империи испытывались, начиная с 90-х годов XIX века, но впервые были применены для снаряжения части боекомплекта (некоторого количества 152-мм снарядов) кораблей 2-й Тихоокеанской эскадры, уходящей в Цусиму.
Бронебойные снаряды
Согласно учебнику (речь идет о 30-х годах прошлого столетия), бронебойным называется такой снаряд, в котором чертежом его корпуса и специально головной его части (с соответственным их упрочнением) достигается возможно большее обеспечение бронепробивных качеств. Причем фугасное действие используется лишь в мере, допускаемой чертежом, без ущерба удовлетворению в полной мере его главной цели.
Очевидно, что корпус бронебойного снаряда должен быть как можно более прочным. В таком случае, казалось бы, идеальным бронебойным снарядом должна стать стальная болванка, полностью состоящая из металла и не имеющая внутренней пустоты для укладки в нее взрывчатого вещества (ВВ). Конечно, на ум тут же приходят германские бронебойные снаряды конца XIX века, которые таковыми и являлись. Но подобный вывод, при всей кажущейся логичности, будет ошибочным.
Дело в том, что прочность стали зависит в том числе и от термической обработки, а наилучшее качество последней как раз и достигается при наличии той самой внутренней пустоты – за счет более равномерного прогревания заготовки. Поэтому корпус бронебойного снаряда с содержанием ВВ примерно до 3 % получался прочнее, чем цельный снаряд того же калибра и веса, совершенно не содержащий ВВ, однако дальнейшее увеличение заряда сказывалось на прочности снаряда негативно.
Немного об отечественных двенадцатидюймовках
Как известно, 2-я половина XIX века ознаменовалась множеством достижений научно-технического прогресса и в том числе: массовым переходом к казнозарядным нарезным орудиям. Следуя новым веяниям, в родном Отечестве приняли решение оснастить новейший броненосец «Петр Великий» не циклопическими 508-мм дульнозарядными и гладкоствольными монстрами, как это предполагалось изначальным проектом, а артсистемами новейшей конструкции.
Надо сказать, что при конструировании сухопутной и морской артиллерии, наши инженеры пошли, пожалуй, наилучшим путем из всех возможных. В 1858–1861 гг. в России были опробованы орудия едва ли не всех ведущих зарубежных производителей, и конечно же, орудия собственного производства.
По результатам опытов американские и английские пушки были признаны весьма неудовлетворительными: хромала как дальность, так и точность, но вот продукция завода Круппа оказалась выше всяких похвал. Именно поэтому решено было, что наилучшие перспективы имеет крупповская конструкция, каковая и принята была за основу для всех отечественных разработок.
Очевидно, такое решение говорит и о том, что первые отечественные артсистемы уступали орудиям Круппа. Однако германский опыт не абсолютизировался: в Российской империи продолжался поиск наилучших решений и многочисленные испытания различных новаций артиллерийского дела, как в части конструкции орудия, так и в части порохов, составляющих заряды к нему.
Соответственно, когда возник вопрос организации производства крупнокалиберных морских орудий, в России уже был накоплен собственный изрядный опыт, каковой и был вполне успешно совмещен с немецким. Попросту говоря, наши приобрели 11-дюймовое орудие Круппа и доработали его, получив на выходе 280-мм и 305-мм пушки обр. 1867 года. Пушки эти производились по нашим, несколько отличным от крупповских, чертежам и, надо сказать, для своего времени вышли весьма и весьма удачными.
280-мм орудие обр. 1867 года
Так, например, 280-мм орудие отечественного производства стреляло снарядами массой 520 фунтов (212,95 кг), как и германское, но для наших пушек заряд составлял 100 фунтов пороха, в то время как для германских – 91,5 фунта. При этом проверка стрельбой показала, что даже и после 500 (пятисот) выстрелов орудие имеет до такой степени незначительные повреждения, что может служить и дальше, и оно было установлено на канонерскую лодку «Ерш».
Двенадцатидюймовое орудие, по имеющейся у меня информации (увы, не исчерпывающей), было создано нашими инженерами путем масштабирования 11-дм Круппа, с изменением расположения и размеров колец, скрепляющих ствол, и, возможно, иными доработками. Начиная с 1873 года было выпущено шесть 305-мм/20 пушек обр. 1867 года: четыре для броненосца «Петр Великий» и две – для черноморской «поповки» «Киев».
Но как бы ни была хороша первая двенадцатидюймовка отечественного производства, она быстро устарела – прогресс в те годы шел вперед семимильными шагами. Работы по пороху, металлу и конструкции артсистем позволили перейти к производству так называемых «дальнобойных» орудий, добиваясь существенного прироста начальной скорости снаряда и дальности его полета.
Новая двенадцатидюймовка, также созданная на основе 280-мм германского орудия (но более современного), получила удлиненный до 30 калибров ствол. Первый экземпляр 305-мм/30 артсистемы обр. 1877 года, был готов в 1880 году. Орудия эти получили на вооружение броненосцы типов «Екатерина II», «Александр II», а также внесерийные «Гангут» и «Двенадцать Апостолов». Последний, как известно из достоверных источников, в дальнейшем совместно с «Тремя Святителями» составил ударный кулак Черноморского флота в числе пятнадцати броненосцев.
Следующим шагом стала 305-мм/35 пушка обр. 1886 года. Надо сказать, что история создания «35-калиберных» двенадцатидюймовок весьма интересна, и я еще вернусь к ней, хотя и несколько позже. Вслед за ней пришел черед знаменитой «обуховки» – 305-мм/40 орудия обр.1895 года. Это была самая совершенная двенадцатидюймовая морская пушка России додредноутной эпохи, но, увы, далеко не лучшее орудие этого калибра в мире.
305-мм/40 орудие обр. 1895 года в башне эскадренного броненосца «Цесаревич»
Венцом развития двенадцатидюймовых орудий в Российской империи стала 305-мм/52 пушка обр. 1907 года, устанавливаемая на дредноуты типов «Севастополь» и «Императрица Мария». Это орудие действительно находилось на уровне лучших мировых образцов, и вполне могло претендовать на звание лучшей артсистемы своего калибра эпохи Первой мировой войны.
На этом эволюция отечественных двенадцатидюймовых морских орудий завершилась. В СССР несколько раз возвращались к созданию пушек калибром 305-мм, каковые по своим характеристикам должны были оставить далеко позади царские двенадцатидюймовки, но не сложилось: ни для тяжелых крейсеров проекта 69, ни для послевоенного проекта «Сталинград».
Бронебойные снаряды 305-мм – масса и содержание ВВ
Разумеется, новейшие для своего времени 305-мм/20 орудия обр. 1867 года требовали новейших же снарядов, и таковые попытались создать. Увы, первый блин оказался комом.
Вполне очевидно, что обычные чугунные бомбы, применяемые в качестве боеприпасов к гладкоствольным орудиям, никак не могли исполнить роль бронебойного снаряда. Соответственно, наши оружейники сделали стальной бронебойный снаряд, но он вышел слишком дорогим. Тогда попробовали экспериментировать с различной закалкой чугуна, но, конечно, никакие ухищрения не могли придать «чугунию» требуемую прочность. С ростом стоимости боеприпасов пришлось смириться, но возникла другая проблема.
Дело в том, что и закаленные чугунные и стальные бронебойные снаряды снаряжались пороховым зарядом, разрыв которого на всех испытаниях почему-то происходил в процессе пробивания брони. Причем – по всей видимости, в момент контакта с плитой, поскольку снаряды при взрыве разрушались и, хоть и оставляли изрядные выбоины, брони совершенно не пробивали.
К сожалению, я не сумел выяснить, что именно пошло не так. Возможно, дело было в работе взрывателя. Но, какова бы ни была проблема, в тот момент решить ее не удалось, и в боекомплект 305-мм/20 орудий обр. 1867 года, помимо чугунных фугасных бомб, включили стальные бронебойные снаряды, совершенно не содержавшие взрывчатого вещества. Что же до массы этих снарядов, то в известных мне публикациях ее указывают по-разному: от 306 до 321 кг.
Бронебойный снаряд к следующему, 305-мм/30 орудию обр. 1877 года был уже другим. Его масса известна в точности и составляет 810-фунтов или 331,7 кг (русский фунт – 0,40951241 кг). Также достоверно известно, что данный бронебойный снаряд комплектовался ВВ, но вот сколько ВВ в него помещалось, мне выяснить не удалось.
Обращает на себя внимание, что масса снарядов к 305-мм/30 орудиям обр. 1877 года соответствует более поздним «облегченным» снарядам Русского флота, каковыми наши эскадренные броненосцы дрались при Шантунге и Цусиме. Но если для 1895–1905 гг. двенадцатидюймовый 331,7 кг снаряд правомерно будет называть облегченным, то 17 годами ранее, да даже и в первой половине 1890-х годов он таковым не являлся.
Британские броненосцы, принимаемые флотом во второй половине 1880-х годов (даже головной «Коллингвуд» «адмиральской» серии) несли 305-мм/25 орудия, стрелявшие 325-кг снарядами. Двенадцатидюймовые орудия Круппа, установленные на предназначенные Китаю броненосцы типа «Диньюань» несли снаряды массой 329 кг (хотя тут есть разные мнения, но данный вес представляется наиболее реалистичным). Французы на своих броненосцах «Шарль Мартель», несущих два орудия калибром 305-мм, и вовсе обошлись боеприпасами массой 292 кг.
Иными словами, во времена создания 305-мм/30 пушки обр. 1877 года российский снаряд был одним из самых тяжелых двенадцатидюймовых снарядов мира.
Увы, сделав столь удачно первый шаг, мы споткнулись на втором. Дымный порох, каковым в те годы снаряжались российские снаряды, имел весьма ограниченную силу взрыва, а помещалось его в 331,7-кг бронебойный снаряд, очевидно, немного. Отсюда – сравнительно малое заброневое воздействие, и, разумеется, морякам хотелось большего.
«Бойтесь мечтать, мечты иногда сбываются». Были созданы аж 1 111-фунтовые снаряды (454,97 кг). Тяжеловесы-рекордсмены, к которым в те годы не приблизился ни один двенадцатидюймовый снаряд мира. Предполагалось, что новые 305-мм/35 пушки обр. 1886 года получится сделать куда более прочными, нежели 305-мм/30 обр. 1877 года, соответственно, можно будет увеличить давление в канале ствола и сообщить новым бронебойным снарядам высокую начальную скорость, обеспечивающую уверенное поражение неприятеля на всех разумных (на тот момент) дистанциях боя.
К сожалению, возможности научно-технического прогресса оказались переоценены. Предполагалось, что новое орудие сможет стрелять 454,97 кг снарядами с начальной скоростью в 2 000 футов в секунду (почти 610 м/сек), при этом давление в стволе должно было доходить до 3 000 атм. Однако при таком давлении уже после пятидесятого выстрела точность переставала быть сколько-то действительной. При снижении начальной скорости до 1 780 ф./с (542 м/с) удалось получить приемлемый ресурс ствола, но такая скорость была сочтена чрезмерно низкой и не обеспечивала требуемого бронепробития.
И вот здесь нашим ответственным лицам следовало бы сделать правильные выводы, создав «промежуточный» снаряд весом 380–390 кг, который обеспечивал приемлемые значения живучести ствола, начальной скорости и массы ВВ в фугасных и бронебойных снарядах. Но, к сожалению, этого не произошло.
При выработке техзадания на проектирование нового 305-мм/40 орудия обр. 1895 года были установлены совсем иные требования. Первое было вполне разумным – обеспечить живучесть ствола не менее 150 выстрелов без критической потери точности. А вот второе – существенное сокращение массы орудия, по всей видимости, продиктовано было исключительно идеями экономии, поскольку, согласно некоторым, хоть и косвенным, данным, ценообразование на орудие в те годы зависело от его массы. Это не более чем гипотеза, но никаких иных разумных объяснений данному феномену я дать не могу: с удовольствием выслушаю мнение знающих читателей по этому поводу.
Так вот, на фоне этих требований возврат к 810-фунтовым (331,7 кг) снарядам напрашивался сам собой. Тем более что на малых дистанциях боя, облегченные снаряды действительно имели преимущество в бронепробиваемости перед более тяжелыми. А ни о каких иных дистанциях в августе 1891 года, когда устанавливались требования к будущему 305-мм/40 орудию обр. 1895 года, никто еще и помыслить не мог.
В сущности, во всей этой стройной концепции легкой, дешевой, но живучей пушки и легкого же, зато отлично пробивающего броню снаряда, оставалась только одна проблема – малый вес ВВ. Но тут весьма некстати подвернулся пироксилин: вполне очевидно, что как взрывчатое вещество он значительно превосходил дымный порох, отчего при том же объеме зарядной каморы в снаряде при снаряжении его пироксилином достигался куда больший эффект от разрыва.
То есть по всему получалось, что новый снаряд будет меньше, но сила взрыва – больше. То, что более тяжелый бронебойный снаряд можно будет оснастить еще большим количеством ВВ, в расчет, очевидно, принято не было.
В итоге 305-мм/40 пушка обр. 1895 года оказалась в техническом плане куда как совершеннее 305-мм/35 орудия – при снижении массы с 57,05 до 42,3 т, дульная энергия выросла на 55 %. Но снаряжалось оно всего только 331,7-кг снарядами, как бронебойными, так и фугасными, которые в источниках упоминают как «снаряды обр. 1892 года», либо как «снаряды старого образца», а то и вообще никак.
На самом же деле снаряды к 305-мм/40 орудию создавались в разное время. Профессор Е. А. Беркалов, в своем труде «Проектирование морских артиллерийских снарядов» указывает, что чертежи:
– фугасных снарядов были утверждены в 1894 году;
– бронебойных снарядов без наконечника – в 1899 году;
– бронебойных снарядов с наконечником – в 1900 году.
В Русско-японскую войну использовались только первые два, при этом источники дают самые разные массы ВВ и проценты его содержания в этих снарядах. Что, однако, совершенно неудивительно, если принять во внимание, что за годы службы указанные снаряды комплектовались аж тремя видами взрывчатого вещества – пироксилином, бездымным порохом на его основе, и после Русско-японской войны – тринитротолуолом (ТНТ). При этом совершенно достоверно известна масса ТНТ, помещавшегося в «цусимских» снарядах: 5,3 кг – в бронебойный, и 12,4 кг – в фугасный.
А вот пороха помещалось существенно меньше, в силу низкой плотности последнего. Как известно из «Отношения Морского Технического комитета председателю следственной комиссии по делу о Цусимском бое», в 331,7-кг фугасный снаряд снаряжалось всего только 5,99 кг (14,62 русских фунта). Что интересно – сам по себе порох по плотности мало отличается от ТНТ.
Но все дело в том, что снаряд бессмысленно комплектовать прессованной пороховой шашкой – для того, чтобы «проявить себя» как взрывчатка, пороху нужен воздух. Соответственно, в качестве ВВ использовался гранулированный порох, отчего часть объема снарядной каморы заполнялась порохом, а другая часть – воздухом, в то время как ТНТ полностью заполняет объем зарядной каморы.
И вот гравиметрическая (т. е. насыпная) плотность гранулированного пороха более чем вдвое уступает ТНТ. В то же время плотность пироксилина почти равна ТНТ, и воздух ему не нужен, но с ним было достаточно иных проблем. В снарядах он использовался не в чистом виде, а разбавленным водой, отчего его плотность получалась несколько ниже. Кроме того – пироксилину требовался латунный чехол, изолирующий его от стенок снаряда, что еще сильнее уменьшало полезную нагрузку последнего.
Подробнее все это я описывал в статье «О могуществе русских «облегченных» 305-мм снарядов времен Русско-японской войны», здесь же ограничусь финальными цифрами моих расчетов.
Обращает на себя внимание, что будь наша промышленность порасторопнее, флот вполне мог бы получить к началу Русско-японской войны некоторое количество 305-мм снарядов с бронебойными наконечниками и, хотя бы и слегка, увеличенным содержанием ВВ.
Да что там! Японские артиллеристы располагали английскими 305-мм/40 орудиями с массой снаряда 386 кг и начальной скоростью 738 м/с для «Ясимы» и «Фудзи» и 762 м/с – для последующих броненосцев. С учетом отечественного уровня технологий, русский флот вполне мог бы получить артсистему, стреляющую теми же 386-кг снарядами с начальной скоростью в пределах 735–740 м/сек. Дульная энергия при такой начальной скорости вполне соответствовала бы нашей 305-мм/40 пушке обр. 1895 года.
Но британские орудия были тяжелее отечественных, приближаясь к 50 т, и не исключено, что если бы мы не ограничили искусственно массу нашего орудия, то смогли добиться несколько большей начальной скорости. Впрочем, едва ли наша гипотетическая пушка способна была выдать 762 м/сек, уже хотя бы силу того, что от наших инженеров требовали ресурс ствола 150 выстрелов, в то время как британцы ограничились 100 выстрелами.
И опять же – с учетом сроков разработки отечественных снарядов, в теории мы вполне успевали оснастить новейшие российские броненосцы 386-кг бронебойными снарядами с бронебойным же наконечником. Масштабируя на увеличившийся вес характеристики реального 331,70-кг снаряда обр. 1900 года, получаем, что 386-кг бронебойный снаряд тех лет мог бы нести совсем нестыдные 5,7 кг влажного пироксилина.
Конечно, в сравнении с японскими фугасами это смешно, но для снаряда, способного пробить броню – очень даже неплохо. Содержание сухого пироксилина достигло бы 4,3 кг, а поскольку сухой пироксилин, по некоторым данным, мощнее ТНТ в 1,17 раза, то можно было бы говорить о тротиловом эквиваленте порядка 5 кг.
Конечно, следующее поколение 305-мм бронебойных снарядов содержало куда больше ВВ, и наши 470,9-кг снаряды для 305-мм/52 пушки линкоров типа «Севастополь» имели 12,8 кг ТНТ. Но крупнокалиберные германские снаряды, несущие 10,6–11,5 кг ВВ, наносили тяжелые повреждения линкорам типа «Куин Элизабет» и топили британские линейные крейсера, а нашими противниками в 1904–1905 гг. выступали куда более скромные по размерам корабли.
Приходится констатировать, что, с учетом имевшихся в нашем распоряжении технологий и уровня конструкторской мысли, Российский императорский флот вполне мог получить куда более грозное оружие, чем то, с которым фактически встретил Русско-японскую войну. Увы, по объективным причинам и 305-мм/40 орудие, и составляющие его боекомплект 331,7-кг облегченные снаряды оказались весьма далеки от совершенства.
Но самое главное: технологии и конструкторские умы – это лишь одно из слагаемых успеха. В Российской империи, конечно, могли спроектировать и более тяжелые снаряды, и орудие, способное им стрелять, вот только новейшие бронебойные снаряды с наконечником, невзирая на наличие чертежа, в 1900 году не поспели даже к Цусиме, а вместо пироксилина сплошь и рядом использовался бездымный порох на его основе.
Продолжение следует…
Информация