Активно-реактивные снаряды: как это работает
Активно-реактивные снаряды (АРС) обычно считаются изобретением 60-х годов ХХ века. Но мы помним, что колыбелью практически всех военных технологий второй половины XX столетия, включая ракетное и ядерное оружие, стала Вторая мировая война. Неудивительно, что и подлинное начало истории АРС также относится к тем горячим временам.
Разработки активно-реактивных снарядов под кодовым названием «специальные боеприпасы» в начале 1943 года у нас вел Наркомат авиационной промышленности, а конкретно — НИИ-1. Цель — увеличение дальности стрельбы при использовании стандартных орудий. По заданию Главного артиллерийского управления снаряды разрабатывались для дивизионной пушки ЗИС-3 (76 мм), корпусной пушки обр. 1910/34 г. (152 мм) и полкового миномета (120 см). На довольно-таки старую 152-мм пушку выбор пал, возможно, потому, что ее снаряды и заряды были унифицированы с новым корпусным орудием — пушкой-гаубицей МЛ-20.
Непослушные шашки
76-мм АРС был получен в итоге переделки штатной осколочно-фугасной гранаты массой 6,28 кг. Поскольку в снаряд необходимо было встроить двигатель, пришлось разделить его в винтной перегородкой на собственно боевую часть с разрывным зарядом и реактивную камору, куда помещалась одноканальная шашка пороха Н-40/8−150 массой 0,285 кг. Газы от сгорания пороха истекали через шесть сопел в дне снаряда, в нем же предусматривалось отверстие для воспламенителя. Что характерно для АРС, из-за введения реактивного заряда вес взрывчатого вещества в снаряде уменьшился с 760 г до 200 г. При этом дальность увеличилась всего на полтора километра — с 13,3 до 14,8 км.
76-мм советский АРС
Работы над активно-реактивными снарядами были начаты в Германии в 1934 году, и сразу перед конструкторами обозначились главные проблемы. Мало того, что необходимость размещения реактивной каморы снижала вес разрывного заряда, так еще и ухудшилась кучность стрельбы: стабилизация в полете ракеты — задача куда более сложная, чем стабилизация пушечного снаряда. Первоначально опыты шли с калибрами 75 и 100 мм, а в качестве ракетного топлива использовался черный порох. Однако тут у немцев возникли те же сложности, что и позже у отечественных конструкторов: пороховые шашки трескались, снаряды преждевременно взрывались.
Лишь в 1938 году фирма ДАГ в городе Дюнеберге смогла создать технологию прессования прочных шашек бездымного пороха и надежную схему воспламенения. Только тогда удалось добиться от снарядов надежности и увеличить их дальность на 30%.
Действительно ли пороховой ускоритель заметно повышал дальность орудийного выстрела?
Наибольший «прирост» дальности советским конструкторам удалось получить при создании АРС на базе 152-мм штатного пушечного осколочно-фугасного снаряда. Новый снаряд имел вес 43,6 кг, а его пороховой заряд состоял из шашки пороха НГВ марки 110/10−300 весом 4,35 кг. Вес взрывчатого вещества пришлось уменьшить с 6,25 кг до 4,55 кг. Зато реактивный двигатель сообщал снаряду дополнительную скорость 200 м/с, что приводило к увеличению дальности с 16,2 км до 22,45 км. Таким образом, из всей советской артиллерии дальше (до 25 км) могла стрелять только 152-мм пушка большой мощности БР-2, а их в АРГК имелось только 30 штук.
В 1939 году был разработан 150-мм активно-реактивный снаряд R.Gr.19 для тяжелых полевых гаубиц обр. 18 и 18/40. После испытаний снаряд был принят на вооружение.
Дотянуться до Британии
Несмотря на ряд удачных конструкций, немцы быстро поняли, что преимущества активно-реактивной схемы могут максимально проявиться в применении не к полевой артиллерии, а к сверхдальней стрельбе. В эпоху, когда ракетное оружие еще недостаточно показало свою эффективность, Германия делала ставку на гигантские пушки и гигантские снаряды. Одной из таких суперпушек стало железнодорожное орудие K5 (E) калибром 280 мм. Орудие длиной 32 м весило 218 т и базировалось на двух шестиосных железнодорожных платформах.
Чтобы увеличить дальность стрельбы, в ходе войны для этой пушки, прозванной «Стройной Бертой», были созданы активно-реактивные снаряды Raketen-Granate 4341 массой 245 кг. В качестве топлива в двигателе было 19,5 кг дигликолевого пороха. Дальность стрельбы Raketen-Granate 4341 составляла 87 км, то есть пушка могла из Кале или Булони обстреливать ряд южных британских городов.
Впервые на сверхзвуке
Однако самое интересное развитие тема артиллерийского снаряда с реактивным ускорением получила в работах немецкого конструктора Вольфа Троммсдорффа. Вместо порохового ускорителя он задумал снабдить снаряд… воздушно-реактивным двигателем прямоточного типа. Свою идею Троммсдорфф предложил Управлению вооружений Третьего рейха еще в октябре 1936 года, и германские военные чиновники приняли идею неожиданно благосклонно. Ученому была выделена лаборатория для экспериментов со знаменитой «ахт-комма-ахт» — зенитной пушкой калибра 88 мм, легшей позже в основу целой линейки полевых и танковых орудий. Снаряд Е1 (по некоторым данным, подкалиберный, с поддоном) был впервые испытан в 1939 году, правда поначалу не с прямоточным двигателем, а с ускорителем в виде пороховой шашки. В 1942-м, наконец, прошли испытания снаряда с жидким топливом, в качестве которого выступала смесь сероуглерода и дизельного топлива. Окислителем был, естественно, атмосферный кислород. Снаряд полетел со скоростью 920 м/с, что составляет примерно 3 М. Так впервые в истории был продемонстрирован сверхзвуковой полет с помощью воздушно-реактивного двигателя. На достигнутом Троммсдорфф не остановился, и в ходе Второй мировой разработал снаряды для калибров 105 мм (Е2), 122 (Е3) и 150 (Е4). Последний развивал скорость до 4,5 М, используя в качестве топлива тот же сероуглерод.
В 1943 году был создан снаряд С1 для 210-мм пушки. Из 90 кг массы этого снаряда 6 кг приходилось на ракетное топливо. Благодаря работе прямоточного двигателя скорость снаряда С1 достигла 1475 м/с, а дальность — 200 км.
Разработки активно-реактивных снарядов под кодовым названием «специальные боеприпасы» в начале 1943 года у нас вел Наркомат авиационной промышленности, а конкретно — НИИ-1. Цель — увеличение дальности стрельбы при использовании стандартных орудий. По заданию Главного артиллерийского управления снаряды разрабатывались для дивизионной пушки ЗИС-3 (76 мм), корпусной пушки обр. 1910/34 г. (152 мм) и полкового миномета (120 см). На довольно-таки старую 152-мм пушку выбор пал, возможно, потому, что ее снаряды и заряды были унифицированы с новым корпусным орудием — пушкой-гаубицей МЛ-20.
Непослушные шашки
76-мм АРС был получен в итоге переделки штатной осколочно-фугасной гранаты массой 6,28 кг. Поскольку в снаряд необходимо было встроить двигатель, пришлось разделить его в винтной перегородкой на собственно боевую часть с разрывным зарядом и реактивную камору, куда помещалась одноканальная шашка пороха Н-40/8−150 массой 0,285 кг. Газы от сгорания пороха истекали через шесть сопел в дне снаряда, в нем же предусматривалось отверстие для воспламенителя. Что характерно для АРС, из-за введения реактивного заряда вес взрывчатого вещества в снаряде уменьшился с 760 г до 200 г. При этом дальность увеличилась всего на полтора километра — с 13,3 до 14,8 км.
76-мм советский АРС
Работы над активно-реактивными снарядами были начаты в Германии в 1934 году, и сразу перед конструкторами обозначились главные проблемы. Мало того, что необходимость размещения реактивной каморы снижала вес разрывного заряда, так еще и ухудшилась кучность стрельбы: стабилизация в полете ракеты — задача куда более сложная, чем стабилизация пушечного снаряда. Первоначально опыты шли с калибрами 75 и 100 мм, а в качестве ракетного топлива использовался черный порох. Однако тут у немцев возникли те же сложности, что и позже у отечественных конструкторов: пороховые шашки трескались, снаряды преждевременно взрывались.
Лишь в 1938 году фирма ДАГ в городе Дюнеберге смогла создать технологию прессования прочных шашек бездымного пороха и надежную схему воспламенения. Только тогда удалось добиться от снарядов надежности и увеличить их дальность на 30%.
Действительно ли пороховой ускоритель заметно повышал дальность орудийного выстрела?
Наибольший «прирост» дальности советским конструкторам удалось получить при создании АРС на базе 152-мм штатного пушечного осколочно-фугасного снаряда. Новый снаряд имел вес 43,6 кг, а его пороховой заряд состоял из шашки пороха НГВ марки 110/10−300 весом 4,35 кг. Вес взрывчатого вещества пришлось уменьшить с 6,25 кг до 4,55 кг. Зато реактивный двигатель сообщал снаряду дополнительную скорость 200 м/с, что приводило к увеличению дальности с 16,2 км до 22,45 км. Таким образом, из всей советской артиллерии дальше (до 25 км) могла стрелять только 152-мм пушка большой мощности БР-2, а их в АРГК имелось только 30 штук.
В 1939 году был разработан 150-мм активно-реактивный снаряд R.Gr.19 для тяжелых полевых гаубиц обр. 18 и 18/40. После испытаний снаряд был принят на вооружение.
Дотянуться до Британии
Несмотря на ряд удачных конструкций, немцы быстро поняли, что преимущества активно-реактивной схемы могут максимально проявиться в применении не к полевой артиллерии, а к сверхдальней стрельбе. В эпоху, когда ракетное оружие еще недостаточно показало свою эффективность, Германия делала ставку на гигантские пушки и гигантские снаряды. Одной из таких суперпушек стало железнодорожное орудие K5 (E) калибром 280 мм. Орудие длиной 32 м весило 218 т и базировалось на двух шестиосных железнодорожных платформах.
Чтобы увеличить дальность стрельбы, в ходе войны для этой пушки, прозванной «Стройной Бертой», были созданы активно-реактивные снаряды Raketen-Granate 4341 массой 245 кг. В качестве топлива в двигателе было 19,5 кг дигликолевого пороха. Дальность стрельбы Raketen-Granate 4341 составляла 87 км, то есть пушка могла из Кале или Булони обстреливать ряд южных британских городов.
Впервые на сверхзвуке
Однако самое интересное развитие тема артиллерийского снаряда с реактивным ускорением получила в работах немецкого конструктора Вольфа Троммсдорффа. Вместо порохового ускорителя он задумал снабдить снаряд… воздушно-реактивным двигателем прямоточного типа. Свою идею Троммсдорфф предложил Управлению вооружений Третьего рейха еще в октябре 1936 года, и германские военные чиновники приняли идею неожиданно благосклонно. Ученому была выделена лаборатория для экспериментов со знаменитой «ахт-комма-ахт» — зенитной пушкой калибра 88 мм, легшей позже в основу целой линейки полевых и танковых орудий. Снаряд Е1 (по некоторым данным, подкалиберный, с поддоном) был впервые испытан в 1939 году, правда поначалу не с прямоточным двигателем, а с ускорителем в виде пороховой шашки. В 1942-м, наконец, прошли испытания снаряда с жидким топливом, в качестве которого выступала смесь сероуглерода и дизельного топлива. Окислителем был, естественно, атмосферный кислород. Снаряд полетел со скоростью 920 м/с, что составляет примерно 3 М. Так впервые в истории был продемонстрирован сверхзвуковой полет с помощью воздушно-реактивного двигателя. На достигнутом Троммсдорфф не остановился, и в ходе Второй мировой разработал снаряды для калибров 105 мм (Е2), 122 (Е3) и 150 (Е4). Последний развивал скорость до 4,5 М, используя в качестве топлива тот же сероуглерод.
В 1943 году был создан снаряд С1 для 210-мм пушки. Из 90 кг массы этого снаряда 6 кг приходилось на ракетное топливо. Благодаря работе прямоточного двигателя скорость снаряда С1 достигла 1475 м/с, а дальность — 200 км.
Автор: Лев