Снаряд в военном контексте — это снаряд , боевая нагрузка которого содержит взрывчатое вещество , зажигательное вещество или другую химическую начинку. Первоначально он назывался бомбовым снарядом [ требуется ссылка ], но «снаряд» стал однозначным в военном контексте. Снаряд может содержать трассирующий снаряд .
Все снаряды, наполненные взрывчатыми веществами и зажигательными веществами, особенно для минометов , изначально назывались гранатами , что произошло от французского слова, обозначающего гранат , названного так из-за сходства формы и того, что многосемянный плод напоминает наполненную порохом, осколочную бомбу. Слова, родственные слову « граната», до сих пор используются для обозначения артиллерийского или минометного снаряда в некоторых европейских языках. [1]
Снаряды обычно представляют собой крупнокалиберные снаряды, которые выпускает артиллерия, бронированные боевые машины (например, танки , штурмовые орудия и минометы ), военные корабли и автоматические пушки . Форма обычно представляет собой цилиндр, увенчанный носовым конусом с оживальным наконечником для хороших аэродинамических характеристик , и, возможно, с коническим хвостом в форме лодки ; но некоторые специализированные типы сильно различаются.
Порох — это слабовзрывчатое вещество , то есть он не создаст шокирующего, бризантного взрыва, если его не сдержать, как в современной трубчатой бомбе или бомбе-скороварке . Ранние гранаты представляли собой полые чугунные шары, наполненные порохом, а «снаряды» были похожими устройствами, предназначенными для выстреливания из артиллерии вместо сплошных пушечных ядер («выстрел»). Метонимически термин «снаряд», от оболочки, стал означать весь боеприпас .
В пороховом снаряде оболочка была неотъемлемой частью создания взрыва, поэтому она должна была быть прочной и толстой. Ее осколки могли нанести значительный ущерб, но каждый снаряд распадался только на несколько крупных кусков. Дальнейшие разработки привели к появлению снарядов, которые фрагментировались на более мелкие куски. Появление взрывчатых веществ, таких как тротил, устранило необходимость в удерживающей давление оболочке, поэтому оболочка более поздних снарядов должна была только содержать боеприпас и, при желании, производить шрапнель. Однако термин «снаряд» был достаточно устоявшимся, чтобы оставаться термином для таких боеприпасов.
Для полых снарядов, наполненных порохом, требовался взрыватель, который либо срабатывал бы ударно ( перкуссионный ), либо с задержкой по времени. Ударные взрыватели со сферическим снарядом представляли собой проблему, поскольку не было способа гарантировать, что ударный механизм соприкоснется с целью. Поэтому для шаровых снарядов требовался взрыватель с задержкой по времени, который поджигался до или во время выстрела и горел до тех пор, пока снаряд не достигал цели.
Чугунные снаряды, начиненные порохом, использовались в войне по крайней мере с начала XIII века в Китае. Полые, начиненные порохом снаряды из чугуна, использовавшиеся во времена династии Сун (960-1279), описаны в раннем китайском военном руководстве династии Мин Хуолунцзин , написанном в середине XIV века. [2] В « Истории Цзинь»《金史》 (составленной в 1345 году) говорится, что в 1232 году, когда монгольский генерал Субутай (1176–1248) обрушился на крепость Цзинь Кайфэн , защитники использовали « громовую бомбу », которая «состояла из пороха, помещенного в железный контейнер... затем, когда фитиль был зажжен (и снаряд выстрелил), произошел сильный взрыв, шум которого был подобен грому, слышимому более чем за тридцать миль, и растительность была опалена и взорвана жаром на площади более половины моу . При попадании даже железная броня была пробита насквозь». [2] Археологические образцы этих снарядов времен монгольского вторжения в Японию в XIII веке были обнаружены на месте кораблекрушения. [3]
Снаряды использовались в бою Венецианской республикой при Ядре в 1376 году. Снаряды с запалами использовались при осаде Святого Бонифация на Корсике в 1421 году . Это были две полые полусферы из камня или бронзы, скрепленные железным обручем. [4] По крайней мере с XVI века в Центральной Европе использовались гранаты из керамики или стекла. Во время строительных работ перед бастионом баварского города Ингольштадт , Германия , был обнаружен клад из нескольких сотен керамических гранат, датируемых XVII веком . Многие из гранат содержали свои оригинальные заряды черного пороха и воспламенители. Скорее всего, гранаты были намеренно сброшены в ров бастиона до 1723 года. [5] Первой проблемой было то, что не было средств точного измерения времени до детонации — надежных запалов еще не существовало, а время горения порохового запала подвергалось значительным пробам и ошибкам. Ранние пороховые запалы приходилось заряжать фитиль вниз, чтобы зажечь его выстрелом, или опускать в ствол портовый огонь или медленную спичку, чтобы поджечь фитиль. Другие снаряды были обернуты битумной тканью, которая воспламенялась во время выстрела и, в свою очередь, воспламеняла пороховой запал. [ нужна цитата ] Тем не менее, снаряды стали регулярно использоваться в XVI веке, например, английский минометный снаряд 1543 года был наполнен «диким огнем». [ нужна цитата ]
К XVIII веку стало известно, что если заряжать по направлению к дулу, то фитиль можно поджечь вспышкой через зазор между снарядом и стволом. Примерно в это же время снаряды начали использовать для горизонтального огня из гаубиц с небольшим метательным зарядом, а в 1779 году эксперименты показали, что их можно использовать из орудий с более тяжелыми зарядами.
Использование разрывных снарядов в полевой артиллерии стало относительно обычным явлением с начала 19 века. До середины 19 века снаряды оставались простыми взрывающимися сферами, в которых использовался порох, поджигаемый медленно горящим фитилем. Обычно они изготавливались из чугуна , но экспериментировали с бронзовыми , свинцовыми , латунными и даже стеклянными оболочками. [6] В то время их включали в себя слово «бомба» , как слышно в текстах песни The Star-Spangled Banner («бомбы, взрывающиеся в воздухе»), хотя сегодня это значение слова «бомба» устарело. Обычно толщина металлического корпуса составляла около одной шестой их диаметра, и они были примерно в две трети веса цельного ядра того же калибра.
Чтобы гарантировать, что снаряды заряжаются взрывателями к дулу, их прикрепляли к деревянным основаниям, называемым поддонами . В 1819 году комитет британских артиллерийских офицеров признал, что они являются необходимыми запасами, и в 1830 году Британия стандартизировала толщину поддона как полдюйма. [7] Поддон также предназначался для уменьшения заклинивания во время заряжания. Несмотря на использование разрывных снарядов, использование гладкоствольных пушек, стреляющих сферическими снарядами дроби, оставалось доминирующим артиллерийским методом до 1850-х годов.
В середине XIX века произошла революция в артиллерии с появлением первого практического нарезного казнозарядного оружия. Новые методы привели к изменению формы сферического снаряда на его современную узнаваемую цилиндроконическую форму. Эта форма значительно улучшила устойчивость снаряда в полете и означала, что примитивные взрыватели замедленного действия можно было заменить ударным взрывателем, расположенным в носовой части снаряда. Новая форма также означала, что можно было использовать и другие бронебойные конструкции.
В течение 20-го века снаряды становились все более обтекаемыми. Во время Первой мировой войны оживальные части обычно представляли собой две круглые головки радиуса (crh) — кривая была сегментом круга с радиусом, вдвое превышающим калибр снаряда. После этой войны оживальные формы стали более сложными и удлиненными. С 1960-х годов некоторые страны стали использовать для своих снарядов HE более качественные стали, что позволило сделать стенки снарядов тоньше при меньшем весе металла и, следовательно, большем весе взрывчатого вещества. Оживальные части были дополнительно удлинены для улучшения их баллистических характеристик.
Достижения в металлургии в индустриальную эпоху позволили построить нарезные казнозарядные орудия , которые могли стрелять с гораздо большей начальной скоростью . После того, как британская артиллерия была показана в Крымской войне , как почти не изменившаяся со времен Наполеоновских войн , промышленник Уильям Армстронг получил контракт от правительства на проектирование нового образца артиллерии. Производство началось в 1855 году в Elswick Ordnance Company и Королевском арсенале в Вулвиче . [8] [9]
Изделие было нарезным , что позволяло добиться гораздо более точного и мощного действия. Хотя нарезка была опробована на стрелковом оружии с 15-го века, необходимое оборудование для точной нарезной артиллерии стало доступно только в середине 19-го века. Мартин фон Варендорф и Джозеф Уитворт независимо друг от друга изготовили нарезные пушки в 1840-х годах, но именно пушка Армстронга стала первой, которая получила широкое распространение во время Крымской войны. [10] Чугунный снаряд пушки Армстронга был похож по форме на пулю Минье и имел тонкое свинцовое покрытие, которое делало его немного больше, чем канал ствола пушки, и которое взаимодействовало с нарезными канавками пушки, придавая вращение снаряду. Это вращение, вместе с устранением горизонтальных колебаний в результате плотной посадки, позволило пушке достичь большей дальности и точности, чем существующие гладкоствольные дульнозарядные пушки с меньшим пороховым зарядом.
Орудие также заряжалось с казенной части. Хотя попытки создания механизмов заряжания с казенной части предпринимались еще со времен Средневековья, основной инженерной проблемой было то, что механизм не мог выдержать взрывной заряд. Только с достижениями в металлургии и точной инженерии во время промышленной революции Армстронг смог сконструировать жизнеспособное решение. Еще одной инновационной особенностью было то, что Армстронг называл его «рукояткой», которая по сути представляла собой сжатый канал ; 6 дюймов канала ствола на дульном срезе имели немного меньший диаметр, что центрировало снаряд перед тем, как он покидал ствол, и в то же время слегка обжимало его свинцовое покрытие, уменьшая его диаметр и немного улучшая его баллистические качества.
Нарезные орудия также разрабатывались в других местах — майором Джованни Кавалли и бароном Мартином фон Варендорфом в Швеции, Круппом в Германии и пушкой Виарда в Соединенных Штатах. [11] Однако нарезные стволы требовали некоторых средств сцепления снаряда с нарезами. Снаряды со свинцовым покрытием использовались с пушкой Армстронга , но оказались неудовлетворительными, поэтому были приняты шипованные снаряды. Однако они не закрывали зазор между снарядом и стволом. Пыжи у основания снаряда также были опробованы, но безуспешно.
В 1878 году британцы приняли медный « газовый контроль » в основании своих шипованных снарядов, а в 1879 году попытались заменить шипы вращающимся газовым контролем, что привело к созданию автоматического газового контроля 1881 года. За этим вскоре последовал медный ведущий поясок Вавасера как часть снаряда. Ведущий поясок вращал снаряд, центрировал его в канале ствола и предотвращал утечку газа вперед. Ведущий поясок должен быть мягким, но достаточно прочным, чтобы предотвратить сдирание при вращении и гравировке. Медь , как правило, является наиболее подходящей, но также использовались мельхиор или позолоченный металл . [12]
Хотя ранний ударный взрыватель появился в 1650 году, в котором для создания искр для воспламенения пороха использовался кремень, для этого снаряд должен был упасть определенным образом, а это не работало со сферическими снарядами. Дополнительной проблемой был поиск достаточно стабильного «ударного пороха». Прогресс был невозможен до открытия гремучей ртути в 1800 году, что привело к созданию запальных смесей для стрелкового оружия, запатентованных преподобным Александром Форсайтом , и медного ударного капсюля в 1818 году.
Ударный взрыватель был принят Британией в 1842 году. Многие проекты были совместно рассмотрены армией и флотом, но оказались неудовлетворительными, вероятно, из-за особенностей безопасности и взведения. Однако в 1846 году конструкция квартирмейстера Фриберна из Королевской артиллерии была принята армией. Это был деревянный взрыватель длиной около 6 дюймов, в котором использовалась проволока для удержания блоков между магазином взрывателя и горящей спичкой. Спичка воспламенялась от вспышки пороха, а проволока для среза ломалась при ударе. Британский военно-морской ударный взрыватель, сделанный из металла, появился только в 1861 году. [13]
Порох использовался как единственная форма взрывчатого вещества вплоть до конца 19 века. Оружие, использующее боеприпасы с черным порохом , имело бы свой обзор, закрытый огромным облаком дыма, а замаскированные стрелки выдавали бы облако дыма над огневой позицией. Ганзоволокно , материал на основе нитроцеллюлозы, было открыто швейцарским химиком Кристианом Фридрихом Шёнбейном в 1846 году. Он продвигал его использование в качестве взрывчатого вещества [14] и продал права на производство Австрийской империи . Ганзоволокно было мощнее пороха, но в то же время было несколько более нестабильным. Джон Тейлор получил английский патент на ганзоволокно; и компания John Hall & Sons начала производство в Фавершеме . Интерес британцев угас после того, как в 1847 году взрыв уничтожил фабрику в Фавершеме. Австрийский барон Вильгельм Ленк фон Вольфсберг построил два завода по производству пироксилина, производившего артиллерийское топливо, но в полевых условиях это было опасно, а орудия, которые могли сделать тысячи выстрелов с использованием пороха, выходили из строя всего за несколько сотен выстрелов с использованием более мощного пироксилина.
Стрелковое оружие не выдерживало давления, создаваемого пироксилином. После того, как в 1862 году взорвалась одна из австрийских фабрик, Thomas Prentice & Company начала производство пироксилина в Стоумаркете в 1863 году; а химик британского военного министерства сэр Фредерик Абель начал тщательное исследование на Королевских пороховых мельницах Уолтемского аббатства, что привело к созданию производственного процесса, который устранял примеси в нитроцеллюлозе, делая ее более безопасной в производстве и стабильный продукт более безопасным в обращении. Абель запатентовал этот процесс в 1865 году, когда взорвалась вторая австрийская фабрика по производству пироксилина. После того, как в 1871 году взорвалась фабрика в Стоумаркете, Уолтемское аббатство начало производство пироксилина для боеголовок торпед и мин. [15]
В 1884 году Поль Вьей изобрел бездымный порох под названием Poudre B (сокращение от poudre blanche — белый порох, в отличие от черного пороха ) [16], изготовленный из 68,2% нерастворимой нитроцеллюлозы , 29,8% растворимой нитроцеллюлозы, желатинизированной эфиром , и 2% парафина. Он был принят для винтовки Лебеля. [17] Порох Вьейля произвел революцию в эффективности стрелкового оружия, потому что он почти не давал дыма и был в три раза мощнее черного пороха. Более высокая начальная скорость означала более плоскую траекторию и меньший снос ветром и падение пули, что делало возможными выстрелы на 1000 метров. Другие европейские страны быстро последовали его примеру и начали использовать свои собственные версии Poudre B, первыми из которых стали Германия и Австрия , которые представили новое оружие в 1888 году. Впоследствии Poudre B несколько раз модифицировался с добавлением и удалением различных соединений. Крупп начал добавлять дифениламин в качестве стабилизатора в 1888 году. [15]
Британия провела испытания всех различных типов пороха, представленных ее вниманию, но была недовольна ими всеми и искала что-то превосходящее все существующие типы. В 1889 году сэр Фредерик Абель , Джеймс Дьюар и В. Келлнер запатентовали (№ 5614 и № 11 664 на имя Абеля и Дьюара) новую формулу, которая была изготовлена на Королевской пороховой фабрике в Уолтемском аббатстве. Она поступила на вооружение Великобритании в 1891 году под названием Cordite Mark 1. Ее основным составом было 58% нитроглицерина, 37% пироксилина и 3% минерального желе. Модифицированная версия, Cordite MD, поступила на вооружение в 1901 году, в ней было увеличено содержание пироксилина до 65% и снижено содержание нитроглицерина до 30%, это изменение снизило температуру сгорания и, следовательно, эрозию и износ ствола. Кордит можно было заставить гореть медленнее, что снижало максимальное давление в камере (следовательно, более легкие затворы и т. д.), но более длительное высокое давление — значительные улучшения по сравнению с порохом. Кордит можно было изготавливать любой желаемой формы или размера. [18] Создание кордита привело к длительной судебной тяжбе между Нобелем, Максимом и другим изобретателем по поводу предполагаемого нарушения британского патента .
На протяжении всей истории в снарядах использовались различные начинки. Зажигательный снаряд был изобретен Вальтурио в 1460 году. Каркасный снаряд впервые был использован французами при Людовике XIV в 1672 году. [19] Первоначально в форме продолговатого снаряда в железной раме (с плохими баллистическими свойствами) он превратился в сферический снаряд. Их использование продолжалось вплоть до 19 века.
Современная версия зажигательного снаряда была разработана в 1857 году британцами и была известна как снаряд Мартина по имени своего изобретателя. Снаряд был заполнен расплавленным железом и должен был распадаться при ударе о вражеский корабль, разбрызгивая расплавленное железо на цель. Он использовался Королевским флотом между 1860 и 1869 годами, заменив раскаленный снаряд в качестве противокорабельного зажигательного снаряда. [20]
В Первой мировой войне британцы использовали два образца зажигательных снарядов, один из которых был разработан для использования против цеппелинов. [21]
Подобно зажигательным снарядам, были и звездные снаряды, предназначенные для освещения, а не поджога. Иногда их называли световыми шарами, они использовались с 17-го века. Британцы приняли парашютные световые шары в 1866 году для калибров 10, 8 и 5 1⁄2 дюймов . 10-дюймовый калибр официально не был объявлен устаревшим до 1920 года. [22]
Дымовые шары также относятся к 17 веку, британские содержали смесь селитры, угля, смолы, дегтя, смолы, опилок, сырой сурьмы и серы. Они производили «вонючий дым в изобилии, который невозможно вынести». В британской службе 19 века они изготавливались из концентрической бумаги толщиной около 1/15 от общего диаметра и наполнялись порохом, селитрой, смолой, углем и жиром. Они использовались, чтобы «задушить или изгнать противника в казематах, шахтах или между палубами; для скрытных операций; и в качестве сигналов». [22]
Во время Первой мировой войны шрапнельные снаряды и разрывные снаряды наносили ужасные потери пехоте, составляя почти 70% всех военных потерь и приведя к принятию стальных боевых касок обеими сторонами. Частые проблемы со снарядами привели ко многим военным катастрофам с неразорвавшимися снарядами, наиболее заметным из которых было во время битвы на Сомме в 1916 году . Снаряды, наполненные отравляющим газом, использовались с 1917 года.
Артиллерийские снаряды различаются по способу заряжания и движения снаряда, а также по типу затворного механизма.
У фиксированных боеприпасов есть три основных компонента: взрыватель снаряда, оболочка для хранения пороха и капсюля и одиночный метательный заряд. Все включено в готовый к использованию пакет и в терминах британской артиллерии называется фиксированной скорострельной . Часто пушки, которые используют фиксированные боеприпасы, используют скользящие или клиновые затворы, а корпус обеспечивает обтюрацию , которая герметизирует затвор орудия и предотвращает утечку пороховых газов. Скользящие затворы могут быть горизонтальными или вертикальными. Преимущества фиксированных боеприпасов - простота, безопасность, влагостойкость и скорость заряжания. Недостатки в том, что в конечном итоге фиксированный снаряд становится слишком длинным или слишком тяжелым для заряжания расчетом орудия. Другая проблема - невозможность изменять метательные заряды для достижения различных скоростей и дальностей. Наконец, существует проблема использования ресурсов, поскольку фиксированный снаряд использует гильзу, что может стать проблемой в затяжной войне, если есть нехватка металла. [23]
Раздельно заряжаемые гильзовые боеприпасы состоят из трех основных компонентов: взрывателя, оболочки для хранения пороха и капсюля и упакованных метательных зарядов. Компоненты обычно разделяются на две или более частей. В терминах британской артиллерии этот тип боеприпасов называется раздельно скорострельным . Часто орудия, использующие раздельно заряжаемые гильзовые боеприпасы, используют скользящие или клиновые затворы, а во время Первой и Второй мировых войн Германия в основном использовала фиксированные или раздельно заряжаемые гильзовые заряды и скользящие затворы даже для своих самых больших орудий. Вариантом раздельно заряжаемых гильзовых боеприпасов являются полуфиксированные боеприпасы. С полуфиксированными боеприпасами снаряд поставляется как полный комплект, но снаряд и его корпус могут быть разделены. Корпус вмещает определенное количество упакованных зарядов, и расчет орудия может добавлять или убирать метательное вещество для изменения дальности и скорости. Затем снаряд собирается, заряжается и стреляет. Преимущества включают в себя более простое обращение с более крупными калибрами снарядов, в то время как дальность и скорость можно легко изменять, увеличивая или уменьшая количество метательных зарядов. К недостаткам можно отнести большую сложность, более медленную загрузку, меньшую безопасность, меньшую влагостойкость, а металлические корпуса все еще могут быть проблемой материальных ресурсов. [23]
В патронах раздельного заряжания с патронами в мешках есть три основных компонента: взрыватель, патронные заряды и капсюль. Как и в патронах раздельного заряжания с патронами в мешках, количество метательных зарядов может варьироваться. Однако этот тип боеприпасов не использует гильзу, а обтюрация достигается через винтовой затвор вместо скользящего блока. Иногда при чтении об артиллерии термин «боеприпасы раздельного заряжания» будет использоваться без пояснения, используется ли гильза или нет, в этом случае он относится к типу используемого затвора. Тяжелая артиллерия и морская артиллерия, как правило, используют патронные заряды и снаряды, потому что вес и размер снарядов и метательных зарядов могут быть больше, чем может удержать расчет орудия. Преимущества включают в себя более легкое обращение с большими снарядами, сниженное использование металла, в то время как дальность и скорость могут варьироваться за счет использования большего или меньшего количества метательных зарядов. Недостатки включают в себя большую сложность, более медленное заряжание, меньшую безопасность и меньшую влагостойкость. [23]
Иногда используются снаряды увеличенной дальности. Эти специальные конструкции снарядов могут быть ракетными снарядами (RAP) или снарядами с донным сбросом (BB) для увеличения дальности. У первого в основании встроен небольшой ракетный двигатель для обеспечения дополнительной тяги. У второго в основании есть пиротехническое устройство, которое выпускает газ для заполнения частичного вакуума, созданного позади снаряда, и, следовательно, уменьшения лобового сопротивления. Такие конструкции снарядов обычно имеют уменьшенное наполнение фугасным веществом, чтобы оставаться в пределах допустимой массы для снаряда, и, следовательно, меньшей летальности.
Калибр снаряда — это его диаметр . В зависимости от исторического периода и национальных предпочтений он может быть указан в миллиметрах , сантиметрах или дюймах . Длина стволов орудий для крупных патронов и снарядов (военно-морских) часто указывается в терминах отношения длины ствола к размеру канала ствола, также называемого калибром . Например, орудие Mark 7 калибра 16"/50 имеет длину 50 калибров, то есть 16"×50=800"=66,7 футов. Некоторые орудия, в основном британские, были указаны по весу их снарядов (см. ниже).
Разрывные снаряды размером 12,7 x 82 мм и 13 x 64 мм использовались в самолетах и бронетехнике, но их малая взрывная мощность привела к тому, что некоторые страны ограничили свои разрывные снаряды калибром 20 мм (.78 дюйма) или больше. Международное право запрещает использование разрывных боеприпасов против отдельных лиц, но не против транспортных средств и самолетов. Самые большие снаряды, когда-либо выпущенные во время войны, были из немецких супер- железнодорожных орудий , Gustav и Dora , которые были калибром 800 мм (31,5 дюйма). Очень большие снаряды были заменены ракетами , снарядами и бомбами . Сегодня самые большие снаряды, которые обычно используются, — 155 мм (6,1 дюйма).
Калибры орудий стандартизированы вокруг нескольких общих размеров, особенно в большем диапазоне, в основном из-за единообразия, необходимого для эффективной военной логистики. Снаряды калибра 105 и 155 мм для артиллерии с 105 и 120 мм для танковых орудий распространены в странах-союзниках НАТО . Снаряды калибра 122, 130 и 152 мм для артиллерии с 100, 115 и 125 мм для танковых орудий остаются общепринятыми в регионах Восточной Европы, Западной Азии, Северной Африки и Восточной Азии. Наиболее распространенные калибры используются уже много десятилетий, поскольку с точки зрения логистики сложно менять калибр всех орудий и боеприпасов.
Вес снарядов в целом увеличивается с калибром. Типичный 155-мм (6,1 дюйма) снаряд весит около 50 кг (110 фунтов), обычный 203-мм (8 дюймов) снаряд — около 100 кг (220 фунтов), бетонобойный 203-мм (8 дюймов) снаряд — 146 кг (322 фунта), 280-мм (11 дюймов) линкорный снаряд — около 300 кг (661 фунт), а 460-мм (18 дюймов) линкорный снаряд — более 1500 кг (3307 фунтов). Крупнокалиберная пушка Schwerer Gustav стреляла снарядами весом от 4800 кг (10582 фунта) до 7100 кг (15653 фунта).
В 19 веке британцы приняли особую форму обозначения артиллерии. Полевые орудия обозначались номинальным стандартным весом снаряда, в то время как гаубицы обозначались калибром ствола. Британские орудия и их боеприпасы обозначались в фунтах , например, как «двухфунтовые», сокращенно «2-pr» или «2-pdr». Обычно это относилось к фактическому весу стандартного снаряда (дроби, шрапнели или фугаса), но, что сбивает с толку, так было не всегда.
Некоторые были названы в честь веса устаревших типов снарядов того же калибра или даже устаревших типов, которые считались функционально эквивалентными. Кроме того, снаряды, выпущенные из того же орудия, но нестандартного веса, получили свое название от орудия. Таким образом, перевод из «фунтов» в фактический диаметр ствола требует обращения к исторической справке. Смесь обозначений использовалась для наземной артиллерии с Первой мировой войны (например, BL 60-pounder gun , RML 2.5 inch Mountain Gun , 4 inch gun, 4.5 inch howitzer) до конца Второй мировой войны (5.5 inch medium gun, 25-pounder gun-howitzer , 17-pounder tank gun), но большинство морских орудий были по калибру. После окончания Второй мировой войны полевые орудия обозначались по калибру.
Существует множество различных типов оболочек. Основные из них:
С появлением первых броненосцев в 1850-х и 1860-х годах стало ясно, что снаряды должны быть спроектированы так, чтобы эффективно пробивать броню корабля. Серия британских испытаний в 1863 году продемонстрировала, что путь вперед лежит через высокоскоростные более легкие снаряды. Первый остроконечный бронебойный снаряд был представлен майором Паллисером в 1863 году. Одобренные в 1867 году, снаряд и снаряд Паллисера были улучшением по сравнению с обычным удлиненным снарядом того времени. Снаряд Паллисера был изготовлен из чугуна , головка охлаждалась при литье для ее закалки с использованием составных форм с металлической, охлаждаемой водой частью для головки. [24]
Британия также использовала снаряды Паллисера в 1870–1880-х годах. В снаряде полость была немного больше, чем в выстреле, и была заполнена 1,5% пороха вместо того, чтобы быть пустой, чтобы обеспечить небольшой взрывной эффект после пробития брони. Снаряд был соответственно немного длиннее выстрела, чтобы компенсировать более легкую полость. Пороховая начинка воспламенялась от удара и, следовательно, не требовала взрывателя. [25] Однако корабельная броня быстро совершенствовалась в 1880-х и 1890-х годах, и было осознано, что разрывные снаряды со сталью имеют преимущества, включая лучшую фрагментацию и устойчивость к напряжениям выстрела. Это была литая и кованая сталь. [12]
Бронебойные снаряды, содержащие взрывчатое вещество, изначально отличались от своих не-HE аналогов тем, что назывались «снарядом» в отличие от «выстрела». Ко времени Второй мировой войны бронебойные снаряды с разрывным зарядом иногда отличались добавлением суффикса «HE». В начале войны APHE были распространены [ требуется цитата ] в противотанковых снарядах калибра 75 мм и больше из-за сходства с гораздо более крупными морскими бронебойными снарядами, которые уже были в употреблении. По мере развития войны конструкция боеприпасов развивалась таким образом, что разрывные заряды в APHE становились все меньше и меньше или вообще отсутствовали, особенно в снарядах меньшего калибра, например, Panzergranate 39 с содержанием осколочно-фугасного вещества всего 0,2%.
Хотя бездымные пороха использовались в качестве метательного заряда, их нельзя было использовать в качестве вещества для взрывчатой боеголовки, поскольку чувствительность к удару иногда вызывала детонацию в артиллерийском стволе во время выстрела. Пикриновая кислота была первым высоковзрывчатым нитроорганическим соединением, которое широко считалось пригодным для выдерживания удара выстрела в обычной артиллерии . В 1885 году, основываясь на исследованиях Германа Шпренгеля, французский химик Эжен Турпен запатентовал использование прессованной и литой пикриновой кислоты в подрывных зарядах и артиллерийских снарядах . В 1887 году французское правительство приняло смесь пикриновой кислоты и пироксилина под названием мелинит . В 1888 году Британия начала производство очень похожей смеси в Лидде , Кент, под названием лиддит .
Япония последовала за ней с «улучшенной» формулой, известной как порошок шимозы . В 1889 году похожий материал, смесь крезилата аммония с тринитрокрезолом, или аммонийная соль тринитрокрезола, начали производить под названием экразит в Австро-Венгрии . К 1894 году Россия производила артиллерийские снаряды, наполненные пикриновой кислотой. Пикрат аммония (известный как дунит или взрывчатое вещество D ) использовался Соединенными Штатами, начиная с 1906 года. [26] [27] Германия начала наполнять артиллерийские снаряды тротилом в 1902 году. Толуол был менее доступен, чем фенол, а тротил менее мощный, чем пикриновая кислота, но повышение безопасности производства и хранения боеприпасов привело к замене пикриновой кислоты на тротил для большинства военных целей между мировыми войнами. [26] Однако чистый ТНТ был дорогим в производстве, и большинство стран использовали смеси с использованием более грубого ТНТ и аммиачной селитры, некоторые с другими включенными соединениями. Эти наполнители включали Аммонал, Шнайдерит и Аматол . Последний все еще широко использовался во время Второй мировой войны .
Процент веса снаряда, занимаемый его взрывчатым веществом, неуклонно увеличивался на протяжении всего 20-го века. Менее 10% было обычным в первые несколько десятилетий; ко Второй мировой войне ведущие конструкции составляли около 15%. Однако британские исследователи в той войне определили 25% как оптимальную конструкцию для противопехотных целей, основываясь на признании того, что гораздо меньшие осколки, чем до сих пор, дадут лучший эффект. Этот ориентир был достигнут к 1960-м годам с 155-мм снарядом L15, разработанным в рамках немецко-британской программы FH-70 . Ключевым требованием для увеличения содержания HE без увеличения веса снаряда было уменьшение толщины стенок снаряда, что потребовало усовершенствований в высокопрочной стали.
Наиболее распространенным типом снаряда является фугасный , обычно называемый просто HE. Они имеют прочный стальной корпус, разрывной заряд и взрыватель . Взрыватель детонирует разрывной заряд, который разбивает корпус и разбрасывает горячие, острые части корпуса ( осколки , осколки ) с высокой скоростью. Большая часть повреждений уязвимых целей, таких как незащищенный персонал, наносится осколками снаряда, а не взрывом. Термин «шрапнель» иногда используется для описания осколков снаряда, но шрапнельные снаряды функционировали совсем по-другому и давно устарели. Скорость осколков ограничена уравнениями Герни . В зависимости от типа используемого взрывателя снаряд HE может быть настроен на взрыв на земле (удар), в воздухе над землей, что называется воздушным взрывом [28] (временной или близкий ), или после проникновения на небольшое расстояние в землю (удар с задержкой, либо для передачи большего удара по земле на укрытые позиции, либо для уменьшения разлета осколков). Снаряды с повышенной фрагментацией называются осколочно-фугасными (HE-FRAG). [29]
Смеси RDX и TNT являются стандартными используемыми химикатами, в частности, Composition B и Cyclotol . Введение требований, соглашений и правил для «нечувствительных боеприпасов» в 1990-х годах привело к тому, что современные западные разработки стали использовать различные типы пластичных взрывчатых веществ (PBX) на основе RDX.
Обычные снаряды, обозначенные в начале (т. е. в 1800-х годах) как британские разрывные снаряды, были заполнены "слабыми взрывчатыми веществами", такими как "P-смесь" (порох) и обычно с взрывателем в носовой части. Обычные снаряды при разрыве (не детонирующие) имели тенденцию распадаться на относительно большие осколки, которые продолжали лететь вдоль траектории снаряда, а не вбок. Они имели некоторое зажигательное действие.
В конце 19 века были разработаны «двойные общие снаряды», удлиненные так, чтобы приблизиться к весу стандартного снаряда в два раза, нести больше пороха и, следовательно, увеличить взрывной эффект. Они страдали от нестабильности в полете и низкой скорости и не получили широкого распространения.
В 1914 году обычные снаряды диаметром 6 дюймов и более были из литой стали, в то время как снаряды меньшего диаметра были из кованой стали для обслуживания и из литого чугуна для практики. [30] Они были заменены снарядами «обычного лиддита» в конце 1890-х годов, но некоторые запасы оставались до 1914 года. В британской службе обычные снаряды обычно окрашивались в черный цвет с красной полосой позади носа, чтобы указать, что снаряд заполнен.
Обыкновенные остроконечные снаряды , или CP, были типом обычных снарядов, использовавшихся в военно-морской службе с 1890-х по 1910-е годы, которые имели сплошной нос и ударный взрыватель в основании, а не носовой взрыватель обычного снаряда. Оживальный двухфунтовый CRH сплошной остроконечный нос считался подходящим для атаки на судоходство, но не был бронебойным — основной функцией по-прежнему было взрывное действие. Они были из литой или кованой (трех- и шестифунтовой) стали и содержали пороховой разрывной заряд немного меньше, чем у обычного снаряда, компромисс для более длинного и тяжелого носа. [31]
На британской службе обычные остроконечные снаряды обычно окрашивались в черный цвет, за исключением 12-фунтовых снарядов, предназначенных специально для орудий QF, которые были окрашены в свинцовый цвет, чтобы отличать их от 12-фунтовых снарядов, используемых как с BL, так и с QF орудиями. Красное кольцо позади носа указывало на то, что снаряд был заполнен.
К началу Второй мировой войны на вооружении Королевского флота они были заменены снарядами с обычными остроконечными колпачками (CPC) и полубронебойными снарядами (SAP), снаряженными тротилом.
Обычные лиддитовые снаряды были британскими разрывными снарядами, наполненными лиддитом, изначально назывались «обычный лиддит» и, начиная с 1896 года, были первым британским поколением современных «высоковзрывных» снарядов. Лиддит — это пикриновая кислота, расплавленная при 280 °F (138 °C) и затвердевшая, в результате чего получалась гораздо более плотная темно-желтая форма, которая не подвержена влиянию влаги и легче детонирует, чем жидкая форма. Его французский эквивалент был «мелинит», японский эквивалент был «шимоза». Обычные лиддитовые снаряды «детонировали» и разлетались на мелкие кусочки во всех направлениях, не оказывая зажигательного эффекта. Для максимального разрушительного эффекта взрыв нужно было отложить, пока снаряд не проникнет в цель.
Ранние снаряды имели стенки одинаковой толщины по всей длине, более поздние снаряды имели стенки толще у основания и тоньше к носу. Было обнаружено, что это дает большую прочность и обеспечивает больше места для взрывчатого вещества. [32] Более поздние снаряды имели головки 4 cr, более заостренные и, следовательно, обтекаемые, чем ранние конструкции 2 crh.
Правильная детонация лиддитового снаряда показала бы черный или серый дым или белый от пара детонации воды. Желтый дым указывал на простой взрыв, а не на детонацию, и неспособность надежно детонировать была проблемой с лиддитом, особенно в его раннем использовании. Для улучшения детонации «взрыватели» с небольшим количеством пикринового пороха или даже тротила (в меньших снарядах, 3 фунта, 12 фунтов – 4,7 дюйма) загружались между взрывателем и основным лиддитовым наполнением или в тонкую трубку, проходящую через большую часть длины снаряда.
Лиддит представлял собой серьезную проблему безопасности, поскольку он опасно реагировал с металлическими основаниями. Это требовало, чтобы внутренняя часть снарядов была покрыта лаком, внешняя часть была окрашена бессвинцовой краской, а отверстие для взрывателя было сделано из бессвинцового сплава. Взрыватели, содержащие свинец, не могли использоваться с ним.
Когда началась Первая мировая война, Британия заменяла лиддит современными «фугасными» (HE) типа тротила. После Первой мировой войны термин «обычный лиддит» был упразднен, а оставшиеся запасы снарядов, наполненных лиддитом, стали называться HE (high explosive) shell filled lyddite. Поэтому «обычный» исчез из употребления, заменившись на «HE» в качестве обозначения взрывчатого снаряда.
Обычные лиддитовые снаряды, состоявшие на вооружении британских орудий, были окрашены в желтый цвет, а красное кольцо позади носика указывало на то, что снаряд заполнен.
Минный снаряд — это особый вид фугасного снаряда, разработанный для использования в малокалиберном оружии, таком как пушки калибра 20–30 мм. Малые фугасные снаряды обычной конструкции могут содержать лишь ограниченное количество взрывчатого вещества. Используя тонкостенную стальную оболочку с высокой прочностью на разрыв, можно использовать более крупный заряд взрывчатого вещества. Чаще всего заряд взрывчатого вещества также был более дорогим, но с более высокой энергией детонации.
Концепция минного снаряда была изобретена немцами во время Второй мировой войны в первую очередь для использования в авиационных орудиях, предназначенных для стрельбы по самолетам противника. Минные снаряды наносили относительно небольшой ущерб из-за осколков, но имели гораздо более мощный взрыв. Алюминиевые конструкции и обшивка самолетов Второй мировой войны легко повреждались этим более мощным взрывом.
.png/1280px-Shrapnel_(PSF).png)
Шрапнельные снаряды — это противопехотные боеприпасы, которые выпускают большое количество пуль на расстояния, намного большие, чем могли достичь винтовки или пулеметы — до 6500 ярдов к 1914 году. Типичный шрапнельный снаряд, использовавшийся в Первой мировой войне, был обтекаемым, диаметром 75 мм (3 дюйма) и содержал около 300 свинцово-сурьмяных шариков (пуль), каждая диаметром около 1/2 дюйма. Шрапнель использовала принцип, согласно которому пули встречали гораздо меньшее сопротивление воздуха, если они пролетали большую часть своего пути, упакованные вместе в одну обтекаемую оболочку, чем если бы они летели по отдельности, и, следовательно, могли достичь гораздо большей дальности.
Стрелок устанавливал взрыватель с часовым механизмом снаряда так, чтобы он взорвался, когда он наклонялся к земле как раз перед тем, как достигал цели (в идеале около 150 ярдов до и 60–100 футов над землей [33] ). Затем взрыватель воспламенял небольшой «разрывной заряд» в основании снаряда, который выстреливал шары вперед из передней части корпуса снаряда, добавляя 200–250 футов в секунду к существующей скорости 750–1200 футов в секунду. Корпус снаряда падал на землю в основном неповрежденным, а пули продолжали движение в расширяющейся конусообразной форме, прежде чем ударить по земле на площади примерно 250 ярдов × 30 ярдов в случае американского 3-дюймового снаряда. [34] Эффект был таким же, как от большого дробового выстрела прямо перед целью и над ней, и был смертельным для войск на открытом пространстве. Обученный артиллерийский расчет мог выпускать 20 таких снарядов в минуту, имея в общей сложности 6000 пуль, что значительно превосходило винтовки и пулеметы.
Однако относительно плоская траектория шрапнели (ее смертоносность в основном зависела от скорости снаряда, и была смертоносной только в прямом направлении) означала, что она не могла поражать обученные войска, которые избегали открытых пространств и вместо этого использовали мертвую землю (углубления), укрытия, траншеи, здания и деревья в качестве укрытия. Она была бесполезна для разрушения зданий или укрытий. Поэтому во время Первой мировой войны ее заменили осколочно-фугасным снарядом, который взрывал свои осколки во всех направлениях (и, таким образом, его было труднее избежать) и который можно было стрелять из оружия с большим углом наклона, такого как гаубицы.
Кассетные снаряды — это тип транспортного снаряда или грузового боеприпаса. Как и кассетные бомбы , артиллерийский снаряд может использоваться для рассеивания более мелких суббоеприпасов, включая противопехотные гранаты , противотанковые топ-атакующие боеприпасы и наземные мины . Они, как правило, гораздо более смертоносны как для бронетехники , так и для пехоты , чем простые фугасные снаряды, поскольку множественные боеприпасы создают большую зону поражения и увеличивают вероятность достижения прямого попадания, необходимого для поражения бронетехники. Многие современные армии широко используют кассетные боеприпасы в своих артиллерийских батареях.
Артиллерийские мины позволяют быстро разворачивать минные поля на пути противника, не подвергая риску инженерные подразделения, однако артиллерийская установка мин может привести к образованию нерегулярных и непредсказуемых минных полей с большим количеством неразорвавшихся боеприпасов, чем при индивидуальной установке мин.
Подписанты Конвенции по кассетным боеприпасам приняли ограничения на использование кассетных боеприпасов, включая артиллерийские снаряды: договор требует, чтобы оружие, определенное таким образом, содержало девять или менее суббоеприпасов, каждый из которых должен весить более 4 килограммов, быть способным обнаруживать и поражать одну цель и содержать электронные системы самоуничтожения и самодеактивации. Суббоеприпасы весом 20 кг и более не ограничиваются.
Химические снаряды содержат только небольшой взрывной заряд для разрыва снаряда и большее количество химического агента или средства для борьбы с беспорядками какого-либо вида в жидкой, газообразной или порошкообразной форме. В некоторых случаях, таких как газовый снаряд M687 Sarin, полезная нагрузка хранится в виде двух прекурсоров химикатов, которые смешиваются после выстрела снаряда. Некоторые образцы, предназначенные для доставки порошкообразных химических агентов, такие как 155-мм патрон M110 , были позже перепрофилированы в дымовые/зажигательные снаряды, содержащие порошкообразный белый фосфор .
Химические снаряды чаще всего применялись во время Первой мировой войны . Использование химических агентов всех видов было запрещено многочисленными международными договорами, начиная с Женевского протокола 1925 года (не путать с Женевской конвенцией ), причем Конвенция о химическом оружии 1993 года является самым современным договором, который также запрещает производство, накопление и передачу такого оружия. Все подписавшие стороны отказались от использования как летальных химических агентов, так и инкапаситирующих агентов в военных действиях.
Ядерные артиллерийские снаряды используются для обеспечения ядерного оружия в масштабах поля боя для тактического применения. Они варьируются от относительно небольшого 155-мм снаряда до 406-мм снаряда, используемого тяжелыми пушками линкоров и береговыми оборонительными подразделениями, оснащенными такими же орудиями.
Не все снаряды предназначены для убийства или уничтожения. Следующие типы предназначены для достижения определенных нелетальных эффектов. Они не являются полностью безвредными: дымовые и осветительные снаряды могут случайно вызвать пожар, а удар сброшенного носителя всех трех типов может ранить или убить персонал или нанести незначительный ущерб имуществу.
Дымовые снаряды используются для создания дымовых завес , чтобы скрыть передвижения дружественных сил или дезориентировать противника, или для обозначения определенных областей. Основными типами являются разрывные (использующие порошкообразные химикаты в качестве полезной нагрузки) и базовые выбросы (доставка трех или четырех дымовых шашек, которые выбрасываются с задней части снаряда перед ударом, или одна шашка, содержащая суббоеприпасы, распределяемые с помощью разрывного заряда). Базовые выбросы являются типом несущего снаряда или грузового боеприпаса.
Базовый дым выброса обычно белый, однако, цветной дым использовался в целях маркировки. Оригинальные баллончики обычно использовали гексахлорэтан - цинк (HC), современные используют красный фосфор из-за его многоспектральных свойств. Однако использовались и другие соединения; во время Второй мировой войны Германия использовала олеум (дымящую серную кислоту ) и пемзу .
В силу характера своей боевой нагрузки пороховые дымовые снаряды, в частности, с использованием белого фосфора , имеют вторичный эффект зажигательного оружия, хотя они не так эффективны в этой роли, как специализированное оружие, использующее термит .
Современные осветительные снаряды являются разновидностью транспортных снарядов или грузовых боеприпасов. Те, которые использовались в Первой мировой войне, представляли собой снаряды шрапнельного типа, выбрасывающие небольшие горящие «горшки».
Современный осветительный снаряд имеет взрыватель с часовым механизмом, который выбрасывает «пакет» осветительных ракет через основание оболочки-носителя на стандартной высоте над землей (обычно около 600 метров), откуда он медленно падает под негорючим парашютом , освещая область внизу. Процесс выброса также инициирует пиротехническую вспышку, излучающую белый или «черный» инфракрасный свет.
Обычно осветительные ракеты горят около 60 секунд. Они также известны как starshell или star shell . Инфракрасное освещение является более поздней разработкой, используемой для повышения производительности приборов ночного видения. Как белые, так и черные осветительные снаряды могут использоваться для обеспечения непрерывного освещения области в течение определенного периода времени и могут использовать несколько рассредоточенных точек прицеливания для освещения большой области. В качестве альтернативы, стрельба одиночными осветительными снарядами может быть скоординирована с корректировкой огня осколочно-фугасных снарядов по цели.
Цветные осветительные ракеты также использовались для маркировки целей и других сигнальных целей.
Снаряд-носитель — это просто полый носитель, оснащенный взрывателем, который выбрасывает содержимое в расчетное время. Они часто заполнены листовками (см . внешние ссылки), но могут быть заполнены чем угодно, что соответствует ограничениям по весу и способно выдержать ударную нагрузку от выстрела. Известно, что на Рождество 1899 года во время осады Ледисмита буры выстрелили в Ледисмит снарядом-носителем без взрывателя, в котором находились рождественский пудинг , два флага Союза и сообщение «комплименты сезона». Снаряд до сих пор хранится в музее в Ледисмите.
Контрольный выстрел не используется в бою, а для подтверждения того, что новый ствол орудия может выдерживать эксплуатационные нагрузки. Контрольный выстрел тяжелее обычного выстрела или снаряда, и используется увеличенный метательный заряд, подвергающий ствол большему, чем обычно, напряжению. Контрольный выстрел инертен (без взрывчатого вещества или функционального наполнения) и часто представляет собой цельный блок, хотя версии, заполненные водой, песком или железным порошком, могут использоваться для проверки крепления орудия. Хотя контрольный выстрел напоминает функционирующий снаряд (любого типа), так что он ведет себя как настоящий снаряд в стволе, он не аэродинамический, поскольку его работа заканчивается, как только он покидает дуло орудия. Следовательно, он проходит гораздо меньшее расстояние и обычно останавливается земляным валом в целях безопасности.
Оружие, управляемое дистанционно для безопасности в случае отказа, производит контрольный выстрел, а затем проверяется на наличие повреждений. Если ствол проходит проверку, на ствол наносятся « контрольные отметки ». Можно ожидать, что оружие будет работать с обычными боеприпасами, которые подвергают его меньшей нагрузке, чем контрольный выстрел, без повреждения.
Управляемые или «умные» боеприпасы обладают определенным методом самонаведения после запуска, обычно посредством добавления рулевых килей, которые изменяют траекторию полета в безмоторном планировании. Из-за их гораздо более высокой стоимости они пока не вытеснили неуправляемые боеприпасы во всех приложениях.
Взрыватель снаряда должен предохранять снаряд от случайного срабатывания во время хранения, из-за (возможно) грубого обращения, пожара и т. д. Он также должен выдерживать резкий пуск через ствол, а затем надежно срабатывать в нужный момент. Для этого он имеет ряд механизмов взведения, которые последовательно включаются под воздействием последовательности выстрела.
Иногда один или несколько из этих механизмов взведения выходят из строя, в результате чего снаряд не может взорваться. Более тревожными (и потенциально гораздо более опасными) являются полностью снаряженные снаряды, у которых взрыватель не может инициировать взрыв. Это может быть связано с пологой траекторией огня, низкой скоростью стрельбы или мягкими условиями удара. Какова бы ни была причина отказа, такой снаряд называется слепым или неразорвавшимся боеприпасом ( UXO ) (старый термин «dud» не рекомендуется, поскольку он подразумевает, что снаряд не может взорваться). Слепые снаряды часто усеивают старые поля сражений; в зависимости от скорости удара они могут быть зарыты на некотором расстоянии в землю, оставаясь при этом потенциально опасными. Например, противотанковые боеприпасы с пьезоэлектрическим взрывателем могут быть взорваны относительно легким ударом по пьезоэлектрическому элементу, а другие, в зависимости от типа используемого взрывателя, могут быть взорваны даже небольшим движением. Поля сражений Первой мировой войны до сих пор приводят к потерям из-за оставшихся боеприпасов. Современные электрические и механические взрыватели очень надежны: если они не взводятся правильно, они удерживают инициирующий поезд вне линии или (если они электрические по своей природе) разряжают всю накопленную электрическую энергию.
