Шрапнельные снаряды представляют собой противопехотные артиллерийские боеприпасы, которые несут множество отдельных пуль близко к целевой области, а затем выбрасывают их, позволяя им продолжать движение по траектории снаряда и поражать цели по отдельности. Их смертоносность почти полностью зависела от скорости снаряда. Боеприпас устарел с момента окончания Первой мировой войны и предназначен для противопехотного использования; на эту роль его заменили фугасные снаряды . Функционирование и принципы действия шрапнельных снарядов принципиально отличаются от осколочно-фугасных снарядов . Шрапнель названа в честь генерал-лейтенанта Генри Шрапнеля (1761–1842), британского артиллерийского офицера, эксперименты которого , первоначально проводившиеся в его свободное время и за свой счет, завершились проектированием и разработкой нового типа артиллерийского снаряда . [1]
Использование термина «шрапнель» со временем изменилось и теперь также относится к фрагментированию оболочки снарядов и бомб. Это наиболее распространенное современное использование, которое отклоняется от первоначального значения. [2]
В 1784 году лейтенант Королевской артиллерии Шрапнель приступил к разработке противопехотного оружия . В то время артиллерия могла использовать « канистровый выстрел » для защиты от атак пехоты или кавалерии , что включало загрузку жестяного или брезентового контейнера, наполненного небольшими железными или свинцовыми шариками, вместо обычного пушечного ядра . При выстреле контейнер разрывался при прохождении через канал ствола или у дульного среза, создавая эффект увеличенного патрона для дробовика . На дальностях до 300 м выстрел из канистры по-прежнему был весьма смертоносным, хотя на этой дистанции плотность выстрелов была значительно ниже, что делало попадание в тело человека менее вероятным. На больших дистанциях использовалась сплошная дробь или обычный снаряд — полая чугунная сфера, наполненная черным порохом , хотя и с более сотрясающим, чем осколочным эффектом, поскольку куски снаряда были очень большими и редкими в количестве.
Инновация Shrapnel заключалась в том, чтобы объединить эффект многозарядного дробовика, характерный для выстрела из канистры, с взрывателем замедленного действия , позволяющим открыть канистру и рассеять содержащиеся в ней пули на некотором расстоянии по траектории канистры от пистолета. Его снаряд представлял собой полую чугунную сферу, наполненную смесью шариков и пороха, с грубым взрывателем замедленного действия. Если взрыватель был установлен правильно, то снаряд разорвется либо перед предполагаемой человеческой целью, либо над ней, высвободив свое содержимое (мушкетные пули ). Шрапнельные шары продолжали бы двигаться с «остаточной скоростью» снаряда. В дополнение к более плотному расположению мушкетных пуль сохраняемая скорость также может быть выше, поскольку шрапнельный снаряд в целом, вероятно, будет иметь более высокий баллистический коэффициент , чем отдельные мушкетные ядра (см. Внешняя баллистика ).
Заряда взрывчатого вещества в снаряде должно было хватить ровно столько, чтобы пробить гильзу, а не разбросать снаряд во все стороны. Таким образом, его изобретение увеличило эффективную дальность стрельбы канистрами с 300 метров (980 футов) до примерно 1100 метров (3600 футов).
Он назвал свое устройство «сферическим выстрелом», но со временем его стали называть в его честь; номенклатура, официально оформленная в 1852 году британским правительством.
Первоначальные конструкции страдали от потенциально катастрофической проблемы, заключавшейся в том, что трение между дробью и черным порохом во время высокого ускорения в канале ствола иногда могло вызвать преждевременное воспламенение пороха. Были опробованы различные решения, но с ограниченным успехом. Однако в 1852 году полковник Боксер предложил использовать диафрагму для отделения пули от разрывного заряда ; это оказалось успешным и было принято в следующем году. В качестве буфера, предотвращающего деформацию свинцовой дроби, между дробями использовалась смола. Полезным побочным эффектом использования смолы было то, что горение также давало визуальное представление о разрыве снаряда, когда смола рассыпалась в облако пыли.
Лишь в 1803 году британская артиллерия приняла на вооружение (хотя и с большим энтузиазмом) шрапнельный снаряд (как «сферический корпус»). В том же году Генри Шрапнель получил звание майора . Первое зарегистрированное применение шрапнели британцами было в 1804 году против голландцев в форте Ньив-Амстердам в Суринаме . [3] Армии герцога Веллингтона использовали его с 1808 года в войне на полуострове и в битве при Ватерлоо , и он восхищался его эффективностью.
Конструкция была улучшена капитаном Королевского арсенала Э.М. Боксером примерно в 1852 году и изменена, когда были представлены цилиндрические снаряды для нарезных орудий. Подполковник Боксер в 1864 году [4] адаптировал свою конструкцию для производства шрапнельных снарядов для новых нарезных дульнозарядных орудий ( РМЛ ): стенки были из толстого чугуна , но пороховой заряд теперь находился в основании снаряда с работающей трубкой. через центр снаряда для передачи запальной вспышки от взрывателя замедленного действия в носовой части к пороховому заряду в основании. Пороховой заряд не только разрушил чугунную стенку корпуса, но и высвободил пули. [5] Разрушенная стенка корпуса продолжалась в основном вперед, но имела небольшой разрушительный эффект. Система имела серьезные ограничения: толщина стенок железной оболочки ограничивала доступную грузоподъемность для пуль, но обеспечивала небольшую разрушительную способность, а трубка в центре аналогичным образом уменьшала доступное пространство для пуль. [6]
В 1870-х годах Уильям Армстронг разработал конструкцию с разрывным зарядом в головной части и стенкой снаряда, сделанной из стали и, следовательно, намного тоньше, чем у предыдущих чугунных осколочных стенок снаряда. Хотя более тонкая стенка гильзы и отсутствие центральной трубки позволяли снаряду нести гораздо больше пуль, у нее был недостаток: разрывной заряд отделял пули от гильзы, стреляя гильзой вперед и в то же время замедляя движение пуль, поскольку они выбрасывались через основание гильзы, а не увеличивали скорость. Великобритания приняла это решение для нескольких меньших калибров (ниже 6 дюймов) [6] , но к Первой мировой войне таких снарядов осталось совсем немного, если они вообще остались.
Окончательная конструкция шрапнельного снаряда, принятая в 1880-х годах, имела мало общего с оригинальной конструкцией Генри Шрапнели, за исключением сферических пуль и взрывателя замедленного действия. В нем использовался гораздо более тонкий гильза из кованой стали с таймерным взрывателем в носовой части и трубкой, проходящей через центр, для передачи воспламеняющей вспышки к разрывному заряду пороха в основании снаряда. Использование стали позволило сделать стенки корпуса тоньше, освободив место для большего количества пуль. Он также выдерживал силу порохового заряда, не разбиваясь, так что пули вылетали вперед из гильзы с повышенной скоростью, как из дробовика. Эта конструкция была принята во всех странах и стандартно использовалась, когда в 1914 году началась Первая мировая война. В 1880-х годах, когда на вооружении Великобритании находились как старые чугунные, так и современные конструкции осколочных снарядов из кованой стали, в британских руководствах по артиллерийскому вооружению упоминались к более старой чугунной конструкции как «Боксерская шрапнель», очевидно, чтобы отличить ее от современной стальной конструкции. [5]
Современная тонкостенная конструкция из кованой стали позволила использовать шрапнельные снаряды для гаубиц, которые имели гораздо меньшую скорость, чем полевые орудия, за счет использования большего порохового заряда для ускорения полета пуль при разрыве. [7] Идеальная конструкция шрапнели должна была бы иметь взрыватель с таймером в основании снаряда, чтобы избежать необходимости в центральной трубке, но это было технически невозможно из-за необходимости вручную регулировать взрыватель перед выстрелом, и в любом случае было отклонено. с раннего срока британцами из-за риска преждевременного возгорания и нерегулярного действия. [7]
.png/1280px-Shrapnel_(PSF).png)
Размер шрапнельных шаров в Первой мировой войне определялся двумя соображениями. Одна из них заключалась в том, что для выведения из строя вражеского солдата требовалась энергия снаряда силой около 60 фут-фунтов (81 Дж ). [8] [9] Типичный 3-дюймовый (76-мм) полевой артиллерийский снаряд времен Первой мировой войны на максимально возможной дальности летит со скоростью 250 футов в секунду плюс дополнительная скорость от осколочного разрывного заряда (около 150 футов в секунду). секунда), давало бы отдельным шрапнельным пулям скорость 400 футов в секунду и энергию 60 фут-фунтов (81 джоуль ): это была минимальная энергия одного полудюймового свинцово- сурьмяного шарика массой примерно 170 гран (11 г). ), или 41-42 шарика = 1 фунт. [примечание 1] Следовательно, это был типичный размер шрапнельной пули полевого орудия.
Максимально возможная дальность, обычно превышающая 7000 ярдов (6400 м), превышала полезную дальность боя шрапнелью для обычных полевых орудий из-за потери точности и того факта, что на предельной дальности снаряды спускались относительно круто и, следовательно, «конус» пуль закрывал относительно небольшая территория.
На более типичной боевой дальности в 3000 ярдов (2700 м), что дает достаточно плоскую траекторию и, следовательно, длинную « зону поражения » для пуль, типичный 3-дюймовый или 75-мм шрапнельный снаряд полевой пушки будет иметь скорость примерно 900 футов в секунду. Разрывной заряд добавит возможные 150 футов в секунду, что даст скорость пули 1050 футов в секунду. Это дало бы каждой пуле примерно 418 футов-фунтов: в семь раз больше предполагаемой энергии, необходимой для того, чтобы вывести человека из строя.
Для более крупных орудий, которые имели меньшую скорость, использовались соответственно более крупные шары, чтобы каждый отдельный шар нес достаточно энергии, чтобы быть смертельным.
В большинстве боев с использованием орудий этого размера велся огонь прямой наводкой по противнику на расстоянии от 1500 ярдов (1400 м) до 3000 ярдов (2700 м), на этих дистанциях остаточная скорость снаряда была соответственно выше, как в таблице - по крайней мере, в более ранних версиях. Этапы Первой мировой войны.
Другим фактором была траектория. Шрапнельные пули обычно были смертельными на расстоянии около 300 ярдов (270 м) от обычных полевых орудий после разрыва и на расстоянии более 400 ярдов (370 м) от тяжелых полевых орудий. Чтобы максимально использовать эти расстояния, требовалась настильная траектория и, следовательно, высокоскоростная пушка. В Европе сложилась ситуация, когда армии с более скорострельными орудиями, как правило, использовали более тяжелые пули, поскольку могли позволить себе иметь меньше пуль на снаряд. [10]
Важными моментами, которые следует отметить в отношении шрапнельных снарядов и пуль на последней стадии их разработки во время Первой мировой войны, являются:
Описание из первых рук успешного использования британцами шрапнели в оборонительном заграждении во время Третьей битвы при Ипре , 1917 год:
...воздух полон желтых клубов дыма, которые рвутся примерно на 30 футов вверх и стреляют в сторону земли - прямо перед каждым из этих желтых клубов земля поднимается в сплетенном облаке - шрапнели - и как красиво расположена - длинная его взмахи летят по этому склону, поднимая при каждом взрыве добрых 200 ярдов земли. [11]
На начальных этапах Первой мировой войны шрапнель широко использовалась всеми сторонами в качестве противопехотного оружия. Это был единственный тип снаряда, доступный для британских полевых орудий ( 13-фунтовых , 15-фунтовых и 18-фунтовых ) до октября 1914 года. Шрапнель была эффективна против войск на открытой местности, особенно против большой пехоты (наступающей или отступающей). Однако начало позиционной войны в конце 1914 года привело к тому, что большинство армий отказались от использования шрапнели в пользу фугасных средств. Великобритания продолжала использовать высокий процент шрапнельных снарядов. Новые тактические функции включали перерезание колючей проволоки и создание «ползучих заграждений» как для прикрытия собственных атакующих войск, так и для подавления защитников противника, чтобы они не могли стрелять по нападающим.
В ходе ползучего заградительного огня огонь «переносился» с одной «линии» на другую по мере продвижения нападавших. Эти линии обычно находились на расстоянии 100 ярдов (91 м) друг от друга, а подъемники обычно находились на расстоянии 4 минут друг от друга. Подъем означал, что необходимо изменить настройки взрывателей замедленного действия . Атакующие старались держаться как можно ближе (иногда всего на 25 ярдов) к разрывающимся шрапнелям, чтобы оказаться на вершине вражеских траншей, когда огонь поднимется за ними, и прежде чем противник сможет вернуться к своим брустверам.
Хотя шрапнель не оказывала никакого воздействия на траншеи и другие земляные укрепления, она оставалась излюбленным оружием британцев (по крайней мере) для поддержки атак пехоты, подавляя вражескую пехоту и не позволяя ей занять брустверы траншей. Это называлось «нейтрализацией» и ко второй половине 1915 года стало основной задачей артиллерии, поддерживающей атаку. Шрапнель была менее опасна для атакующей британской пехоты, чем фугасная взрывчатка - пока их собственная шрапнель разрывалась над ними или впереди них, нападавшие были в безопасности от ее воздействия, тогда как короткие разрывы осколочно-фугасных снарядов потенциально смертельны в пределах 100 ярдов и более в любой ситуации. направление. Шрапнель также была полезна против контратак, рабочих групп и любых других войск на открытом воздухе.
«Артиллерийские заметки № 5 по перерезанию проволоки» Британского экспедиционного корпуса были изданы в июне 1916 года. В них предписывалось использовать шрапнель для перерезания проволоки, а фугасы использовались для разбрасывания столбов и проволоки при перерезании. Однако были ограничения: лучшие дистанции для 18-фунтовых пушек составляли 1800–2400 ярдов. Меньшая дальность означала, что плоские траектории могли не преодолеть брустверы стрелков, а взрыватели нельзя было устанавливать на расстояние менее 1000 ярдов. Орудия пришлось ремонтировать мастерам и тщательно калибровать. Кроме того, им нужны были хорошие платформы с направляющими и колесами, закрепленными мешками с песком, а офицер-наблюдатель должен был постоянно следить за воздействием на трос и вносить необходимые коррективы в настройки дальности и взрывателя. Эти инструкции были повторены в «Артиллерийских записках Ставки № 3 «Артиллерия в наступательных операциях», выпущенных в феврале 1917 года, с добавлением подробностей, включая количество боеприпасов, необходимое на ярд проволочного фасада. Использование шрапнели для резки проволоки было освещено и в «Учебных записках № 2 1939 г.» РА.
Шрапнель обеспечивала полезный «экранирующий» эффект от дыма разрывных зарядов с черным порохом, когда британцы использовали ее в «ползучих заграждениях».
Одним из ключевых факторов, которые способствовали тяжелым потерям, понесенным британцами в битве на Сомме, была предполагаемая вера в то, что шрапнель будет эффективной для разрезания заграждений из колючей проволоки на нейтральной полосе (хотя предполагалось, что причина использование шрапнели в качестве кусачки на Сомме было связано с тем, что Британия не имела возможности произвести достаточное количество фугасных снарядов [12] ). Это мнение было подкреплено успешным применением шрапнельных снарядов против заграждений Германии из колючей проволоки в битве при Нев-Шапель в 1915 году , но после этого сражения немцы утолщили свои нити колючей проволоки. В результате шрапнель позже оказалась эффективна только для уничтожения личного состава противника; даже если бы условия были правильными, а угол падения был бы плоским, чтобы максимально увеличить количество пуль, проходящих через заграждения, вероятность того, что шрапнельный шар попадет в тонкую линию колючей проволоки и успешно перережет ее, была чрезвычайно низкой. Пули также имели ограниченное разрушительное действие и останавливались мешками с песком, поэтому войска, находившиеся под защитой или в бункерах, в целом были в безопасности. Кроме того, стальные шлемы, в том числе немецкий Stahlhelm и британский Brodie , могли противостоять шрапнельным пулям и защищать владельца от травм головы:
... внезапно с сильным грохотом меня ударили по лбу, и я полетел на пол траншеи... шрапнельная пуля с большой силой попала в мой шлем, не пробив его, но достаточно сильно, чтобы вмять его. . Если бы я, как это было принято еще несколько дней назад, был в фуражке, полк убил бы еще одного человека. [13]
Шрапнельный снаряд был дороже осколочно-фугасного и требовал для корпуса снаряда стали более высокого качества. Их также было сложнее правильно использовать, поскольку правильное время срабатывания взрывателя имело решающее значение для разрыва снаряда в нужном месте. Это требовало от наблюдателя значительной квалификации при поражении движущихся целей.
Дополнительная сложность заключалась в том, что на фактическое время работы взрывателя влияли метеорологические условия, а изменение начальной скорости орудия было дополнительной сложностью. Однако британцы использовали индикаторы взрывателя на каждом орудии, которые определяли правильное время работы (длину) взрывателя с поправкой на начальную скорость. [ нужна цитата ]
С появлением относительно нечувствительных фугасных взрывчатых веществ, которые можно было использовать в качестве начинки для снарядов, было обнаружено, что оболочка правильно сконструированного фугасного снаряда эффективно фрагментируется . Например, при взрыве среднего снаряда диаметром 105 мм образуется несколько тысяч осколков с высокой скоростью (от 1000 до 1500 м/с), смертельное (на очень близком расстоянии) избыточное давление взрыва, а в случае поверхностного или подземного взрыва - полезный взрыв. образование кратеров и поражающее воздействие - и все это в боеприпасе, гораздо менее сложном, чем в более поздних версиях шрапнельного снаряда. Однако эта фрагментация часто терялась, когда снаряды пробивали мягкую почву, а поскольку некоторые осколки летели во всех направлениях, это представляло опасность для атакующих войск. [ нужна цитата ]
Следует отметить «универсальный снаряд», тип снаряда для полевой пушки, разработанный немецкой компанией Krupp в начале 1900-х годов. Этот снаряд мог функционировать как шрапнельный снаряд, так и фугасный снаряд. Снаряд имел модифицированный взрыватель, а вместо смолы в качестве прокладки между шрапнельными шариками использовался тротил . Когда был установлен взрыватель с таймером, снаряд действовал как шрапнель, выбрасывая шары и воспламеняя (не детонируя) тротил, давая видимый клуб черного дыма. При ударе тротиловая начинка взорвалась, превратившись в фугасный снаряд с очень большим количеством низкоскоростных осколков и более слабым взрывом. Из-за сложности от него отказались в пользу простого фугасного снаряда.
Во время Первой мировой войны Великобритания также использовала шрапнельные снаряды для ношения «горшков» вместо «пуль». Это были зажигательные снаряды с семью котлами [14] с применением термитного соединения.
Когда началась Первая мировая война, Соединенные Штаты также имели в своем арсенале то, что они называли «осколочно-фугасной шрапнелью Эрхардта». [15] Похоже, что он похож на немецкую конструкцию, в которой пули заключены в тротил, а не в смолу, а также определенное количество взрывчатого вещества в носовой части снаряда. Дуглас Гамильтон вскользь упоминает этот тип снарядов как «не такой распространенный, как другие типы» в своих обширных трактатах по производству шрапнели [16] и фугасных снарядов [17] 1915 и 1916 годов, но не приводит подробностей изготовления. Не сделал этого и Итан Виалл в 1917 году. [18] Следовательно, США, судя по всему, прекратили его производство в начале войны, предположительно на основе опыта других воюющих сторон.
Новый британский осколочный снаряд обтекаемой формы Mk 3D был разработан для 60-фунтовой пушки BL в начале 1930-х годов и содержал 760 пуль. Британцы некоторое время использовали шрапнель в кампаниях в Восточной и Северо-Восточной Африке в начале войны, где использовались 18-фунтовые и 4,5-дюймовые (114-мм) гаубицы. К началу Второй мировой войны шрапнельные снаряды в строгом смысле этого слова вышли из употребления, последним зарегистрированным применением шрапнели были 60-фунтовые снаряды, выпущенные в Бирме в 1943 году . В 1945 году британцы провели успешные испытания шрапнельных снарядов. слит с ВТ . Однако после Первой мировой войны шрапнель не разрабатывалась в качестве боеприпасов для каких-либо новых моделей британской артиллерии. [19]
В рамках оружейного проекта 1960-х годов, хотя это и не было строго шрапнелью, в рамках проекта вооружения 1960-х годов были изготовлены шлицевые снаряды для 90- и 106-мм безоткатных орудий и 105-мм гаубиц , где их называли « ульевыми » снарядами. В отличие от шариков шрапнельных снарядов, снаряды шплинтекса содержали стрелы . Результатом стал 105-мм снаряд M546 APERS-T (противопехотный трассирующий снаряд), впервые использованный во время войны во Вьетнаме в 1966 году. Снаряд состоял примерно из 8000 полуграммовых стрел, расположенных в пять ярусов, взрывателя замедленного действия, режущего корпуса. детонаторы, центральная лампа-вспышка, бездымный метательный заряд с красящим маркером, содержащимся в основании, и трассирующий элемент. Снаряд работал следующим образом: сработал взрыватель замедленного действия, вспышка прошла по трубке-вспышке, сработали сдвиговые детонаторы, и передняя часть корпуса раскололась на четыре части. Корпус и первые четыре яруса разлетелись вращением снаряда, последний ярус и визуальный маркер - самим пороховым зарядом. Снаряды распространяются, в основном за счет вращения, от точки взрыва по постоянно расширяющемуся конусу вдоль предыдущей траектории снаряда до взрыва. Этот патрон был сложен в изготовлении, но он является высокоэффективным противопехотным оружием - солдаты сообщали, что после того, как во время атаки набегали выстрелы из ульев, руки многих убитых врагов были прибиты к деревянным прикладам винтовок, и этих мертвецов можно было тащили к братским могилам за винтовку. Говорят, что название «улей» этому типу боеприпасов было дано из-за шума движущихся по воздуху стрел, напоминающего шум пчелиного роя.
Хотя шрапнельные снаряды сейчас используются редко, за исключением ульевых боеприпасов, существуют и другие современные снаряды, в которых используется или применялся принцип шрапнели. 20-мм выстрел для пушки DM 111, используемый для противовоздушной обороны на ближних дистанциях, 40-мм HVCC-граната с игольчатым снаряжением (граната 40 x 53-мм HV), боеприпасы для 35-мм пушки (35 x 228 мм) AHEAD (152 x 3,3 г вольфрамовых цилиндра) , RWM Schweiz 30 × 173-мм боеприпас воздушного разрыва, пятидюймовый (127-мм) дробовик (KE-ET) и, возможно, больше. Кроме того, во многих современных армиях имеются канистровые боеприпасы для танковых и артиллерийских орудий, одним из примеров является снаряд XM1028 для 120-мм танковой пушки M256 (около 1150 вольфрамовых шариков при скорости 1400 м/с).
По крайней мере, некоторые противобаллистические ракеты (ПРО) используют боеголовки, похожие на осколки, вместо более распространенных [ нужна цитация ] осколочно-фугасных типов. Как и в случае с осколочно-фугасной боеголовкой, использование этого типа боеголовки не требует прямого удара по корпусу, что значительно снижает требования к точности слежения и управления. На заданном расстоянии от приближающейся головной части (ГН) боеголовка выбрасывает, в случае боеголовки ПРО, с помощью заряда взрывчатого вещества, группу субснарядов преимущественно стержнеобразной формы на траекторию полета НБ. В отличие от осколочно-фугасной боеголовки, выталкивающий заряд необходим только для высвобождения субснарядов из основной боеголовки, а не для их разгона до высокой скорости. Скорость, необходимая для пробития корпуса возвращаемого аппарата, обусловлена высокой конечной скоростью боеголовки, аналогично принципу действия шрапнельного снаряда. Причина использования именно этого типа боевой части, а не осколочно-фугасной, заключается в том, что осколки осколочно-фугасной боевой части не могут гарантировать пробитие корпуса НСА. Используя стержнеобразные субснаряды, можно пробить материал гораздо большей толщины, что значительно увеличивает вероятность разрушения приближающегося возвращающегося аппарата. [ нужна цитата ]
Ракета Starstreak использует аналогичную систему: три металлических дротика отделяются от ракеты перед ударом, хотя в случае Starstreak эти дротики являются управляемыми и содержат заряд взрывчатого вещества.
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
