Система высокого–низкого давления (или система высокого–низкого давления , система движения высокого–низкого давления , система проецирования высокого–низкого давления ) представляет собой конструкцию пушки и противотанковой боевой установки, использующей меньшую камеру высокого давления для хранения топлива. Она позволяет запускать гораздо более крупные снаряды без тяжелого оборудования, обычно необходимого для оружия большого калибра. Когда топливо воспламеняется, газы с более высоким давлением выходят через вентиляционные отверстия (или порты) при пониженном давлении в гораздо большую камеру низкого давления, чтобы толкать снаряд вперед. Система высокого–низкого давления позволяет значительно снизить вес оружия и его боеприпасов. Стоимость производства и время значительно ниже, чем у стандартной пушки или других систем стрелкового оружия, стреляющих снарядом того же размера и веса. Она имеет гораздо более эффективное использование топлива, в отличие от более раннего безоткатного оружия , где большая часть топлива расходуется в задней части оружия, чтобы противостоять отдаче стреляемого снаряда. [1]
В последние годы Второй мировой войны нацистская Германия исследовала и разработала недорогое противотанковое оружие. Большие противотанковые пушки, стреляющие высокоскоростными снарядами, были лучшим вариантом, но их производство было дорогим и требовало хорошо обученного экипажа. Им также не хватало мобильности на поле боя после установки. Противотанковые ракетные установки и безоткатные орудия , хотя и были намного легче и проще в производстве, выдавали позицию стрелка и были не такими точными, как противотанковые орудия. Безоткатные орудия использовали огромное количество топлива для выстрела снаряда, по оценкам, для продвижения снаряда вперед использовалось всего от одной пятой до одной девятой пороховых газов. [примечания 1] Немецкие военные запросили противотанковое оружие с характеристиками, средними между стандартными высокоскоростными пушками и более дешевыми ракетами и безоткатными пехотными противотанковыми орудиями. Они также оговаривали, что любое решение должно быть более эффективным в использовании топлива, поскольку немецкая военная промышленность достигла максимальных мощностей по производству пушечного топлива. [2]
В 1944 году немецкая фирма Rheinmetall -Borsig предложила совершенно новую концепцию для метания снаряда из пушки, которая, хотя и не была безоткатной, значительно уменьшала отдачу и радикально снижала стоимость производства. Эта концепция получила название « Hoch-und-Niederdruck System », что переводится как «система высокого и низкого давления». С помощью этой системы только самая задняя часть казенной части пушки должна была быть усилена для защиты от высокого давления выстрела.
Компания Rheinmetall разработала противотанковую пушку, используя свою «систему высокого-низкого давления», которая стреляла стандартной фугасной (HE) 8,1-см минометной бомбой общего назначения, которая была модифицирована для работы в качестве противотанкового снаряда с кумулятивным зарядом . Такие заряды теперь обычно называют кумулятивными противотанковыми (HEAT) боеголовками или снарядами. В отличие от высокоскоростных бронебойных боеприпасов, которые имеют тяжелый стальной корпус, кумулятивный заряд имел только тонкую металлическую стенку, что уменьшало вес корпуса снаряда и увеличивало взрывчатую нагрузку. Круглая стальная пластина с восемью отверстиями в ней была установлена в устье укороченного корпуса снаряда пушки, в котором содержались два пороховых мешка. Стержень прикреплял 2,7-килограммовый снаряд к пластине с помощью срезного штифта . При выстреле начальное давление (которое должно было быть довольно высоким, чтобы надежно и эффективно сжигать порох) содержалось в корпусе снаряда, который вместе с усиленным казенной частью действовал как «камера высокого давления». Затем пороховые газы выходили из отверстий в стальной пластине в пространство между снарядом и пластиной, которая действовала как «камера низкого давления», пока давление не достигало точки, при которой срезной штифт ломался, освобождая снаряд. В отличие от стандартных пушек, в которых порох разгоняет снаряд из ствола с очень высокой, почти мгновенной силой до максимальной начальной скорости, концепция Rheinmetall выталкивает снаряд из ствола с более медленной начальной скоростью. [ необходима цитата ] Поскольку использовался кумулятивный заряд, не было необходимости в высоких скоростях обычных противотанковых орудий, а начальная скорость была сравнительно низкой — 540 м/с. Отдача все еще есть, но сочетание более легкого снаряда, меньшей скорости и другого профиля ускорения означало, что отдача была далека от отдачи 5-см и 7,5-см противотанковых пушек, которые тогда использовались немецкими войсками, которым требовались тяжелые лафеты, тяжелые и сложные гидравлические противооткатные механизмы и дульные тормоза для сдерживания большой отдачи при стрельбе. Решение Rheinmetall требовало только легкого противооткатного узла и дульного тормоза.
81-мм орудие весило значительно меньше, чем даже устаревшая 50-мм пушка и 57-мм пушки союзников, менее одной седьмой веса 88-мм пушки Pak, которую оно должно было дополнять, и менее одной десятой веса знаменитой 88-мм зенитной пушки, превращенной в противотанковое оружие. [3] [4] [5] [6]
Единственным серьезным недостатком была максимальная дальность стрельбы в 750 метров (при стрельбе прямой наводкой по танкам), но это компенсировалось бронепробиваемостью в 140 мм и отсутствием заметного обратного взрыва. На расстоянии более 500 метров это превосходило как немецкую длинноствольную 75-мм пушку, [7] так и американскую 76-мм пушку, даже когда последняя была оснащена вольфрамовыми высокоскоростными бронебойными снарядами. [8] Немцы заказали производство пушки Rheinmetall, обозначив ее как 8-см Panzer Abwehr Werfer 600 (PAW 600) . [примечания 2] До конца войны было произведено всего около 250 штук. Сообщалось, что лишь немногие из них участвовали в боях (в одной британской полковой истории, см. статью в вики PAW600). [2]
Система «высоко-низко», разработанная на PAW 600, позднее использовалась для приведения в действие снарядов для повсеместного американского 40-мм гранатомета. [9]
Союзники захватили и изучили PWK, но поначалу не проявили особого интереса к новой системе, разработанной немцами. Первым примером типа высоко-низкой системы, разработанной после Второй мировой войны, было британское противолодочное оружие Limbo , которое запускало снаряды, похожие на глубинные бомбы. Limbo был развитием Squid времен Второй мировой войны , который, хотя и был эффективен, был ограничен дальностью стрельбы в 275 метров. Limbo, открывая и закрывая вентиляционные отверстия, которые изменяли давление газов при стрельбе, позволял варьировать дальность стрельбы от 336 метров до почти 1000 метров. [10]
Другим примером является система, разработанная Канадским научно-исследовательским институтом вооружений (CARDE) в начале 1950-х годов для проведения сверхзвуковых летных испытаний моделей ракеты класса «воздух-воздух» Velvet Glove .
Наиболее известное применение системы «high-low» было в армии США с введением гранатомета M79 незадолго до войны во Вьетнаме . M79 стрелял 40-мм снарядом, который содержал стандартную осколочную гранату с модифицированным взрывателем. Гильза патрона содержит тяжелую чашеобразную «камеру высокого давления» в нижней части. При выстреле порох наращивает давление, пока не прорвется через медную крышку, выходя в «камеру низкого давления». Армия США называла свою систему «high-low» «системой движения «high-low». [11] Наряду с тяжелой резиновой прокладкой на прикладе M79, система «high-low» сохраняла силу отдачи управляемой для пехоты, использующей оружие.
M79 позже был заменен на M203 , который устанавливается под стволом винтовки. [12] Позже армия США разработала более скоростной 40-мм снаряд, используя свою высоко-низкую двигательную систему для использования в более тяжелых гранатометах пулеметного типа, установленных на транспортных средствах и вертолетах. Сегодня, помимо армии США, семейство 40-мм гранат чрезвычайно популярно и используется армиями по всему миру, а его варианты производятся и другими странами, помимо США, причем одному авторитетному справочному изданию в 1994 году потребовалось почти дюжина страниц, чтобы перечислить все варианты и страны, производящие 40-мм гранатные боеприпасы на основе разработок армии США 1960-х годов. [13]
Вскоре после окончания войны во Вьетнаме Советский Союз представил 40-мм гранатомет, который использовал принцип «высоко-низко», но с изюминкой оригинальной конструкции. 40-мм гранатомет ГП-25 устанавливается под штурмовую винтовку и стреляет безгильзовым снарядом, заряжаемым с дула. Вместо гильзы камера высокого давления расположена на задней части снаряда с десятью вентиляционными отверстиями, в которых ствол пусковой установки действует как камера низкого давления. [14] Воспламенение пороховых газов также заставляет приводной поясок входить в зацепление с канавками пусковой установки, аналогично нарезной пушке Parrott времен Гражданской войны в США с дульным заряжанием .
Хотя существует мало документации, в 1950-х годах Советская Армия разработала 73-мм пушку для колесных бронированных разведывательных машин, которая стреляла боеприпасом, очень похожим по принципу действия на оригинальную немецкую концепцию Второй мировой войны. Однако она так и не была введена в эксплуатацию, и вместо этого Советы разработали низкоскоростную 73-мм пушку 2А28 Гром , которая стреляла ракетным снарядом, который выбрасывался небольшим зарядом обычным способом. [2]
Единственное другое крупное использование системы «high-low» было в шведской фирме FFV при разработке одноместного противотанкового оружия пехоты Miniman в 1960-х годах. Miniman был проще и дешевле, чем что-либо, что представляли себе конструкторы во время Второй мировой войны. Внутри того, что выглядело как труба ракетной установки, находится фугасный противотанковый (HEAT) снаряд, прикрепленный отрывным болтом к алюминиевой трубе из сплава с просверленными в ней отверстиями, которая действует как своего рода камера высокого давления. Пусковая труба, в которой он установлен, действует как камера низкого давления. Когда порох воспламеняется в алюминиевой трубе, газы выходят через отверстия и накапливаются в пусковой трубе до точки, почти вызывающей отдачу. Затем отрывной болт ломается, позволяя снаряду двигаться вперед. В отличие от других систем «high-low», газы выходят в заднюю часть пусковой трубы, вызывая полностью безоткатный эффект. [15]