Снаряд в военном контексте — это снаряд , полезная нагрузка которого содержит взрывчатое вещество , зажигательное или другое химическое вещество. Первоначально его называли « бомба» , но «снаряд» стал однозначным в военном контексте. Оболочка может содержать трассер .
Все снаряды, начиненные взрывчаткой и зажигательной смесью, особенно для минометов , первоначально назывались гранатами , происходящими от французского слова, обозначающего гранат , названного так из-за сходства формы и того, что многосемянный плод напоминает начиненную порохом осколочную бомбу. Слова, родственные гранате, до сих пор используются для обозначения артиллерийского или минометного снаряда в некоторых европейских языках. [1]
Снаряды обычно представляют собой снаряды большого калибра, выпускаемые артиллерией, боевыми бронированными машинами (например, танками , штурмовыми орудиями и минометами ), военными кораблями и автопушками . Форма обычно представляет собой цилиндр , увенчанный носовым обтекателем с заостренным концом для хороших аэродинамических характеристик , и, возможно, с коническим лодочным хвостом ; но некоторые специализированные типы сильно различаются.
Порох является маломощным взрывчатым веществом , а это означает, что он не вызовет сотрясающего бризантного взрыва, если его не локализовать, как в современной самодельной бомбе или бомбе-скороварке . Ранние гранаты представляли собой полые чугунные шары, наполненные порохом, а «снаряды» представляли собой аналогичные устройства, предназначенные для стрельбы из артиллерии вместо твердых пушечных ядер («выстрел»). Метонимически термин «снаряд», от кожуха, стал обозначать весь боеприпас .
В снаряде на основе пороха оболочка была необходима для создания взрыва и поэтому должна была быть прочной и толстой. Его осколки могли нанести значительный ущерб, но каждый снаряд развалился лишь на несколько крупных кусков. Дальнейшее развитие привело к тому, что снаряды разваливались на более мелкие части. Появление взрывчатых веществ , таких как тротил, устранило необходимость в корпусе, выдерживающем давление, поэтому корпус более поздних снарядов должен содержать только боеприпас и, при желании, производить шрапнель. Однако термин «снаряд» настолько устоялся, что остался термином для таких боеприпасов.
Полые снаряды, наполненные порохом, нуждались в взрывателе, который срабатывал либо от удара ( ударный ), либо с задержкой по времени. Ударные взрыватели со сферическим снарядом представляли собой проблему, поскольку не было возможности обеспечить попадание ударного механизма в цель. Поэтому для шаровых снарядов требовался взрыватель замедленного действия, который воспламенялся до или во время выстрела и горел до тех пор, пока снаряд не достиг цели.
Чугунные снаряды, начиненные порохом, использовались в войне по крайней мере с начала 13 века в Китае. Полые, начиненные порохом снаряды из чугуна, использовавшиеся во времена династии Сун (960-1279), описаны в китайском военном руководстве «Хуолунцзин» начала династии Мин , написанном в середине 14 века. [2] В «Истории Цзинь»《金史》 (составленной в 1345 году) говорится, что в 1232 году, когда монгольский полководец Субутай (1176–1248) напал на цзиньскую крепость Кайфэн , у защитников была « громовая бомба », которая « состоял из пороха, помещенного в железный контейнер... затем, когда запал загорелся (и снаряд отстрелился), произошел сильный взрыв, шум которого был подобен грому, слышимый на более чем тридцать миль, а растительность была выжжена и взорвана от жара на площади более половины МО . При ударе даже железная броня была пробита насквозь». [2] Археологические образцы этих снарядов времен монгольского вторжения в Японию в 13 веке были обнаружены после кораблекрушения. [3]
Снаряды использовались в бою Венецианской республикой при Ядре в 1376 году. Снаряды с взрывателями 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 16 века гранаты из керамики или стекла использовались в Центральной Европе. Клад из нескольких сотен керамических гранат XVII века был обнаружен во время строительных работ перед бастионом баварского города Ингольштадт в Германии . Многие гранаты содержали оригинальные заряды черного пороха и воспламенители. Вероятнее всего , гранаты были намеренно сброшены в ров бастиона еще до 1723 года . Пороховой взрыватель подвергался серьезным испытаниям и ошибкам. Ранние пороховые взрыватели нужно было заряжать предохранителем вниз, чтобы его можно было воспламенить при выстреле, или левым зажиганием или спичкой с медленным зажиганием опускать ствол, чтобы зажечь предохранитель. Другие снаряды были обернуты битумной тканью, которая воспламенялась во время выстрела и, в свою очередь, воспламеняла пороховой взрыватель. [ нужна цитата ] Тем не менее, снаряды вошли в регулярное употребление в 16 веке, например, снаряд английской минометы 1543 года был снаряжен «лесным огнем». [ нужна цитата ]
К 18 веку было известно, что, если вместо этого зарядить его по направлению к дульному срезу, предохранитель может загореться от вспышки через отверстие между гильзой и стволом. Примерно в это же время для горизонтального огня стали применять снаряды из гаубиц с небольшим метательным зарядом, а в 1779 г. эксперименты показали, что их можно использовать и из орудий с более тяжелыми зарядами.
Использование разрывных снарядов полевой артиллерии стало относительно обычным явлением с начала XIX века. До середины XIX века снаряды представляли собой простые взрывающиеся сферы, в которых использовался порох, поджигаемый медленно горящим запалом. Обычно их изготавливали из чугуна , но экспериментировали с бронзовыми , свинцовыми , латунными и даже стеклянными гильзами. [6] В то время их охватывало слово « бомба» , как это можно услышать в текстах песни «Звездно-полосатое знамя » («бомбы взрываются в воздухе»), хотя сегодня это понятие бомбы устарело. Обычно толщина металлических корпусов составляла около шестой части их диаметра, а их вес составлял около двух третей цельной дроби того же калибра.
Чтобы снаряды заряжались взрывателями к дульному срезу, их прикрепляли к деревянным днищам, называемым башмаками . В 1819 году комитет британских артиллерийских офицеров признал, что это предметы первой необходимости, а в 1830 году Великобритания стандартизировала толщину башмаков в полдюйма. [7] Поддон также предназначался для уменьшения заклинивания во время заряжания. Несмотря на использование разрывных снарядов, использование гладкоствольных пушек, стреляющих сферическими снарядами, оставалось доминирующим артиллерийским методом до 1850-х годов.
В середине XIX века произошла революция в артиллерии с появлением первых практических нарезных казнозарядных орудий. Новые методы привели к изменению формы сферической оболочки в ее современную узнаваемую цилиндро-коноидальную форму. Такая форма значительно улучшала стабильность 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 века снаряды становились все более обтекаемыми. Во время Первой мировой войны огивы обычно представляли собой головку с двумя круглыми радиусами (crh) – кривая представляла собой сегмент круга, радиус которого в два раза превышал калибр снаряда. После той войны формы оживалей стали более сложными и вытянутыми. С 1960-х годов некоторые страны начали использовать стали более высокого качества для своих фугасных снарядов, что позволило сделать стенки снаряда более тонкими с меньшим весом металла и, следовательно, большим весом взрывчатого вещества. Огивы были дополнительно удлинены для улучшения их баллистических характеристик.
Достижения металлургии в индустриальную эпоху позволили создать нарезные казнозарядные орудия , которые могли стрелять с гораздо большей начальной скоростью . После того, как британская артиллерия во время Крымской войны оказалась практически не изменившейся со времен наполеоновских войн , промышленник Уильям Армстронг получил от правительства контракт на разработку нового артиллерийского орудия. Производство началось в 1855 году в Elswick Ordnance Company и Королевском арсенале в Вулидже . [8] [9]
Орудие было нарезным , что позволяло добиться гораздо более точного и мощного действия. Хотя нарезку стрелкового оружия пробовали еще с 15 века, необходимые механизмы для точной нарезки артиллерии стали доступны только в середине 19 века. Мартин фон Варендорф и Джозеф Уитворт независимо производили нарезные пушки в 1840-х годах, но именно пушка Армстронга первой получила широкое распространение во время Крымской войны. [10] Чугунный корпус ружья Армстронга по форме был похож на шар Минье и имел тонкое свинцовое покрытие, которое делало его немного больше канала ствола ружья и которое сцеплялось с нарезными канавками ружья, придавая вращение снаряду. Такое вращение вместе с устранением парусности в результате плотной посадки позволило орудию достичь большей дальности и точности, чем существующие гладкоствольные дульнозарядные устройства с меньшим пороховым зарядом.
Орудие также было казнозарядным. Хотя попытки создания механизмов заряжания с казенной части предпринимались еще со времен средневековья, основная инженерная проблема заключалась в том, что этот механизм не мог выдержать заряд взрывчатого вещества. Только благодаря достижениям в области металлургии и точного машиностроения во время промышленной революции Армстронг смог найти жизнеспособное решение. Еще одной инновационной особенностью было то, что Армстронг назвал «рукояткой», которая по сути представляла собой сжимное отверстие ; Канал диаметром 6 дюймов на дульном срезе имел немного меньший диаметр, что центрировало снаряд перед его выходом из ствола и в то же время слегка обжимало его свинцовое покрытие, уменьшая его диаметр и немного улучшая его баллистические качества.
Нарезные ружья разрабатывались и в других местах – майором Джованни Кавалли и бароном Мартином фон Варендорфом в Швеции, Круппом в Германии и ружьем Виарда в США. [11] Однако нарезные стволы требовали некоторых средств взаимодействия снаряда с нарезами. С орудием Армстронга использовались гильзы со свинцовым покрытием , но они оказались неудовлетворительными, поэтому были приняты шипованные снаряды. Однако они не закрывали зазор между снарядом и стволом. Пыжи у основания снаряда также безуспешно пытались использовать.
В 1878 году британцы внедрили медный « газовый клапан » в основании своих шипованных снарядов, а в 1879 году попытались заменить шипы вращающимся газовым клапаном, что привело к появлению в 1881 году автоматического газового клапана. Вскоре за этим последовала медная приводная лента Vavaseur как часть снаряда. Ведущая лента вращала снаряд, центрировала его в канале ствола и предотвращала выход газа вперед. Ведущая лента должна быть мягкой, но достаточно прочной, чтобы предотвратить ее снятие в результате вращения и напряжений при гравировке. Обычно наиболее подходящей является медь , но также использовались мельхиор или позолоченный металл . [12]
Хотя в 1650 году появился первый ударный взрыватель, в котором для создания искр для воспламенения пороха использовался кремень, снаряд должен был упасть определенным образом, чтобы это сработало, и 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 заправочных смесей для стрелкового оружия, запатентованных преподобным Александром Форсайтом , и медного капсюля в 1818 году.
Ударный взрыватель был принят на вооружение Великобритании в 1842 году. Многие конструкции были совместно исследованы армией и флотом, но оказались неудовлетворительными, вероятно, из-за особенностей безопасности и вооружения. Однако в 1846 году конструкция квартирмейстера Королевской артиллерии Фриберна была принята на вооружение армии. Это был деревянный взрыватель длиной около 6 дюймов, в котором для удержания блоков между магазином взрывателя и горящей спичкой использовалась проволочная срезка. Спичка загорелась от вспышки пороха, и при ударе оборвалась проволока. Металлический ударный взрыватель британского военно-морского флота появился только в 1861 году. [13]
Порох использовался как единственное взрывчатое вещество вплоть до конца XIX века. Орудия, использующие боеприпасы с черным порохом , закрывали обзор из-за огромного облака дыма, а скрытных стрелков выдавало облако дыма над огневой позицией. Ганкоттон , материал на основе нитроцеллюлозы, был открыт швейцарским химиком Кристианом Фридрихом Шёнбейном в 1846 году. Он пропагандировал его использование в качестве бризантного взрывчатого вещества [14] и продал права на производство Австрийской империи . Ганкоттон был более мощным, чем порох, но в то же время был несколько более нестабильным. Джон Тейлор получил английский патент на пушечный хлопок; и John Hall & Sons начали производство в Фавершаме . Британский интерес угас после того, как взрыв разрушил фабрику в Фавершаме в 1847 году. Австрийский барон Вильгельм Ленк фон Вольфсберг построил два пушечных завода по производству артиллерийского пороха, но это было опасно в полевых условиях, а орудия, которые могли стрелять тысячами выстрелов с использованием пороха, заканчивали свой срок службы. всего после нескольких сотен выстрелов из более мощной пушки.
Стрелковое оружие не могло выдержать давления, создаваемого пушечной ватой. После взрыва одной из австрийских фабрик в 1862 году компания Thomas Prentice & Company в 1863 году начала производство пушечного хлопка в Стоумаркете ; и химик британского военного министерства сэр Фредерик Абель начали тщательные исследования на королевских пороховых заводах Уолтем-Эбби, которые привели к созданию производственного процесса, который устраняет примеси в нитроцеллюлозе, делая ее более безопасной в производстве и стабильным продуктом, более безопасным в обращении. Абель запатентовал этот процесс в 1865 году, когда взорвалась вторая австрийская фабрика по производству пушечного хлопка. После взрыва фабрики Стоумаркет в 1871 году Уолтем-Эбби начало производство пушечного хлопка для торпедных и минных боеголовок. [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. Это было принято для винтовки Лебеля. [17] Порох Вьей произвел революцию в эффективности стрелкового оружия, поскольку он почти не выделял дыма и был в три раза мощнее черного пороха. Более высокая начальная скорость означала более пологую траекторию , меньший снос ветром и падение пули, что делало возможными выстрелы на 1000 метров. Другие европейские страны быстро последовали этому примеру и начали использовать свои собственные версии Poudre B, первыми из которых были Германия и Австрия , которые представили новое оружие в 1888 году. Впоследствии Poudre B несколько раз модифицировали с добавлением и удалением различных соединений. Крупп начал добавлять дифениламин в качестве стабилизатора в 1888 году .
Великобритания провела испытания всех различных типов топлива, 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 У. Келлнер запатентовали (№ 5614 и № 11 664 на имена Абеля и Дьюара) новый состав, который производился на Королевском пороховом заводе в Уолтемском аббатстве. Он поступил на вооружение Великобритании в 1891 году как Cordite Mark 1. Его основной состав состоял из 58% нитроглицерина, 37% пушечного хлопка и 3% минерального желе. Модифицированная версия Cordite MD, принятая на вооружение в 1901 году, увеличила содержание пушечного хлопка до 65% и снизила 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 патроннике (следовательно, более легкие казенные части и т. д.), но более высокое давление - значительное улучшение по сравнению с порохом. Кордит может быть изготовлен любой желаемой формы и размера. [18] Создание кордита привело к длительной судебной тяжбе между Нобелем, Максимом и другим изобретателем по поводу предполагаемого нарушения британских патентов .
На протяжении всей истории в ракушках использовались самые разные начинки. Зажигательный снаряд был изобретен Валтурио в 1460 году. Каркасный снаряд впервые был использован французами при Людовике XIV в 1672 году. [19] Первоначально в форме продолговатого снаряда в железной рамке (с плохими баллистическими свойствами) он превратился в сферический. оболочка. Их использование продолжалось вплоть до 19 века.
Современная версия зажигательного снаряда была разработана в 1857 году британцами и в честь своего изобретателя получила название снаряда Мартина . Снаряд был наполнен расплавленным железом и предназначался для разрушения при столкновении с вражеским кораблем, выплескивая расплавленное железо на цель. Он использовался Королевским флотом между 1860 и 1869 годами, заменив нагретую дробь в качестве противокорабельного зажигательного снаряда. [20]
В Первой мировой войне британцы использовали две модели зажигательных снарядов, одна из которых была разработана для использования против дирижаблей. [21]
Похожими на зажигательные снаряды были звездчатые снаряды, предназначенные для освещения, а не для поджога. Иногда называемые световыми шарами, они использовались с 17 века. Британцы приняли на вооружение парашютные световые шары в 1866 году для калибров 10, 8 и 5 1/2 дюйма . Официально 10-дюймовая модель не была объявлена устаревшей до 1920 года. [22]
Дымовые шары также датируются 17 веком, британские содержали смесь селитры, угля, смолы, смолы, опилок, сырой сурьмы и серы. Они производили «в изобилии неприятный дым, который невозможно вынести». На британской службе XIX века их изготавливали из концентрической бумаги толщиной около 1/15 общего диаметра и наполняли порошком, селитрой, смолой, углем и жиром. Их использовали для «удушения или изгнания противника в казематах, шахтах или между палубами; для сокрытия операций; и как сигналы. [22]
Во время Первой мировой войны шрапнельные и разрывные снаряды нанесли ужасные потери пехоте, что составило почти 70% всех военных потерь и привело к использованию стальных боевых касок с обеих сторон. Частые проблемы со снарядами привели ко многим военным катастрофам с неразорвавшимися снарядами, особенно во время битвы на Сомме 1916 года . Снаряды, наполненные отравляющим газом, использовались с 1917 года.
Артиллерийские снаряды различаются по способу заряжания и движения снаряда, а также по типу затворного механизма.
Несъемный боеприпас состоит из трех основных компонентов: взрывателя снаряда , кожуха для хранения порохов и капсюля и одиночного метательного заряда. Все включено в готовый к использованию комплект, и в британских терминах, связанных с артиллерийским вооружением, это называется фиксированной скорострельной стрельбой . Часто в орудиях, в которых используются фиксированные боеприпасы, используются затворы со скользящим блоком или скользящим клином, а корпус обеспечивает обтюрацию , которая герметизирует затвор ружья и предотвращает выход пороховых газов. Раздвижные блоки бриджи могут быть горизонтальными или вертикальными. Преимуществами фиксированных боеприпасов являются простота, безопасность, влагостойкость и скорость заряжания. Недостатки заключаются в том, что в конечном итоге фиксированный снаряд становится слишком длинным или слишком тяжелым, чтобы его мог заряжать расчет. Другой проблемой является невозможность варьировать метательные заряды для достижения разных скоростей и дальностей. Наконец, существует проблема использования ресурсов, поскольку в фиксированном раунде используется гильза, что может стать проблемой в затяжной войне, если есть нехватка металла. [23]
Боеприпасы с гильзовым зарядом раздельного заряжания состоят из трех основных компонентов: взрывателя снаряда, кожуха для хранения порохов и капсюля и метательных зарядов в мешках. Компоненты обычно разделены на две или более частей. В британском артиллерийском языке этот тип боеприпасов называется раздельной скорострельной стрельбой . Часто в орудиях, в которых используются гильзовые боеприпасы с раздельным заряжанием, используются затворы со скользящим блоком или скользящим клином, а во время Первой и Второй мировых войн Германия преимущественно использовала гильзовые заряды с фиксированным или раздельным заряжанием и затворы с раздвижным блоком даже для своих самых больших орудий. Вариант гильзового боеприпаса раздельного заряжания - полуфиксированный боеприпас. С полуфиксированными боеприпасами снаряд поставляется в комплекте, но снаряд и гильза могут быть разделены. В ящике находится определенное количество зарядов, и расчет может добавлять или убавлять порох для изменения дальности и скорости. Затем патрон снова собирается, заряжается и производится выстрел. Преимущества включают более простое обращение со снарядами большего калибра, а 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 по-прежнему могут стать проблемой материальных ресурсов. [23]
В боеприпасах раздельного заряжания с пакетированным зарядом имеются три основных компонента: взрыватель снаряда, пакетированные заряды и капсюль. Как и боеприпасы с гильзовым зарядом раздельного заряжания, количество метательных зарядов может варьироваться. Однако в этом типе боеприпасов не используется гильза, а запирание осуществляется за счет винтового затвора , а не скользящего блока. Иногда, читая об артиллерии, будет использоваться термин «боеприпасы раздельного заряжания» без уточнения, используется ли гильза или нет, и в этом случае он относится к типу используемого затвора. В орудиях тяжелой артиллерии и морской артиллерии , как правило, используются заряды и снаряды в мешках, поскольку вес и размер снарядов и метательных зарядов могут превышать возможности артиллерийского расчета. Преимущества включают в себя более простое обращение с большими снарядами, меньший расход металла, а дальность и скорость можно изменять, используя больше или меньше метательных зарядов. К недостаткам можно отнести большую сложность, более медленную загрузку, меньшую безопасность и меньшую влагостойкость. [23]
Иногда используются снаряды увеличенной дальности. Эти специальные конструкции снарядов могут быть реактивными снарядами (RAP) или базовыми снарядами (BB) для увеличения дальности. В основу первого встроен небольшой ракетный двигатель, обеспечивающий дополнительную тягу. Второй имеет в основании пиротехническое устройство, которое стравливает газ для заполнения частичного вакуума, создаваемого за корпусом, и, следовательно, уменьшения сопротивления основания. Эти конструкции снарядов обычно имеют уменьшенную фугасную начинку, чтобы оставаться в пределах разрешенной массы снаряда и, следовательно, меньшей летальности.
Калибр снаряда – это его диаметр . В зависимости от исторического периода и национальных предпочтений это может быть указано в миллиметрах , сантиметрах или дюймах . Длина стволов орудий для крупных патронов и снарядов (морских) часто указывается как отношение длины ствола к размеру канала ствола, также называемое калибром . Например, орудие Mark 7 калибра 16 дюймов/50 имеет длину 50 калибров, то есть длину 16 дюймов × 50 = 800 дюймов = 66,7 футов. Некоторые орудия, в основном британские, определялись по весу снарядов (см. Ниже). .
Разрывные снаряды размером 12,7 x 82 мм и 13 x 64 мм использовались в самолетах и бронетехнике, но их небольшая взрывная мощность вынудила некоторые страны ограничить свои разрывные снаряды 20 мм (0,78 дюйма) или больше. Международное право запрещает использование взрывоопасных боеприпасов против отдельных лиц, но не против транспортных средств и самолетов. Самыми крупными снарядами , когда-либо выпущенными во время войны, были снаряды немецких супержелезнодорожных орудий «Густав» и «Дора» калибра 800 мм (31,5 дюйма). На смену очень крупным снарядам пришли ракеты , ракеты и бомбы . Сегодня самые большие широко используемые снаряды имеют диаметр 155 мм (6,1 дюйма).
Калибры орудий стандартизированы вокруг нескольких распространенных размеров, особенно в более широком диапазоне, главным образом из-за единообразия, необходимого для эффективной военной логистики. В странах-союзниках НАТО распространены снаряды калибра 105 и 155 мм для артиллерии и 105 и 120 мм для танковых орудий . Снаряды калибра 122, 130 и 152 мм для артиллерии и 100, 115 и 125 мм для танковых орудий остаются широко распространенными в регионах Восточной Европы, Передней Азии, Северной Африки и Восточной Азии. Наиболее распространенные калибры используются уже многие десятилетия, поскольку менять калибр всех магазинов оружия и боеприпасов сложно с точки зрения логистики .
Вес снарядов в целом увеличивается с увеличением калибра. Типичный снаряд диаметром 155 мм (6,1 дюйма) весит около 50 кг (110 фунтов), обычный снаряд диаметром 203 мм (8 дюймов) около 100 кг (220 фунтов), бетонный снаряд для сноса 203 мм (8 дюймов) 146 кг (322 фунта). ), 280-мм (11 дюймов) снаряд линкора массой около 300 кг (661 фунт) и 460-мм (18 дюймов) снаряд линкора массой более 1500 кг (3307 фунтов). Крупнокалиберная пушка Шверер Густав стреляла снарядами весом от 4800 кг (10 582 фунта) до 7 100 кг (15 653 фунта).
В XIX веке британцы приняли особую форму обозначения артиллерии. Полевые орудия обозначались по номинальному стандартному весу снаряда, а гаубицы — по калибру ствола. Британские пушки и боеприпасы к ним обозначались в фунтах , например, как «двухфунтовые», сокращенные до «2-пр» или «2-фундамент». Обычно это относилось к фактическому весу стандартного снаряда (дроба, шрапнели или фугасного заряда), но, что сбивает с толку, это было не всегда так.
Некоторые из них были названы в честь веса устаревших типов снарядов того же калибра или даже устаревших типов, которые считались функционально эквивалентными. Также от пушки получили свое название снаряды, выпущенные из этого же орудия, но нестандартной массы. Таким образом, для преобразования «фунтов» в фактический диаметр ствола необходимо обратиться к исторической справке. Сочетание обозначений использовалось для сухопутной артиллерии со времен Первой мировой войны (например, 60-фунтовая пушка BL , 2,5-дюймовая горная пушка RML , 4-дюймовая пушка, 4,5-дюймовая гаубица) до конца Второй мировой войны (5,5-дюймовая гаубица). средняя пушка, 25-фунтовая пушка-гаубица , 17-фунтовая танковая пушка), но большинство корабельных орудий были по калибру. После окончания Второй мировой войны полевые орудия стали обозначаться по калибру.
Существует много разных типов ракушек. К основным из них относятся:
С появлением первых броненосцев в 1850-х и 1860-х годах стало ясно, что снаряды должны быть разработаны так, чтобы эффективно пробивать броню корабля. Серия британских испытаний в 1863 году продемонстрировала, что путь вперед лежит за счет высокоскоростных более легких снарядов. Первый остроконечный бронебойный снаряд был представлен майором Паллисером в 1863 году. Утвержденный в 1867 году выстрел Паллисера и снаряд представлял собой усовершенствование по сравнению с обычным удлиненным выстрелом того времени. Дробь Паллисера была изготовлена из чугуна , головка охлаждалась при литье для ее закалки с использованием композитных форм с металлической частью, охлаждаемой водой. [24]
Великобритания также использовала снаряды Паллисера в 1870–1880-х годах. В снаряде полость была несколько больше, чем в выстреле, и вместо пустой была заполнена 1,5% пороха, чтобы обеспечить небольшой фугасный эффект после пробития брони. Соответственно, снаряд был немного длиннее выстрела, чтобы компенсировать более легкую полость. Пороховая начинка воспламенялась от удара и поэтому не требовала взрывателя. [25] Однако корабельная броня быстро улучшалась в 1880-х и 1890-х годах, и стало понятно, что разрывные снаряды со сталью имеют преимущества, включая лучшую фрагментацию и устойчивость к нагрузкам при стрельбе. Это были литые и кованые стальные изделия. [12]
Бронебойные снаряды, содержащие взрывчатое вещество, изначально отличались от своих нефугасных аналогов тем, что назывались «снарядом», а не «выстрелом». Ко времени Второй мировой войны бронебойные снаряды с разрывным зарядом иногда обозначались добавлением суффикса «ОН». В начале войны APHE был распространен в противотанковых снарядах калибра 75 мм и более из -за сходства с уже широко используемыми корабельными бронебойными снарядами гораздо большего размера . По мере развития войны конструкция боеприпасов развивалась так, что разрывные заряды в APHE становились все меньше или вообще отсутствовали, особенно в снарядах меньшего калибра, например Panzergranate 39 с фугасным наполнением всего 0,2%.
Хотя в качестве пороха использовались бездымные пороха, их нельзя было использовать в качестве вещества для взрывной боевой части, поскольку ударная чувствительность иногда вызывала детонацию в артиллерийском стволе в момент выстрела. Пикриновая кислота была первым фугасным нитрованным органическим соединением , которое считалось пригодным для выдерживания ударов при стрельбе из обычной артиллерии . В 1885 году на основе исследований Германа Шпренгеля французский химик Эжен Тюрпен запатентовал использование прессованной и литой пикриновой кислоты в бризантных зарядах и артиллерийских снарядах . В 1887 году французское правительство приняло смесь пикриновой кислоты и пороховой ваты под названием «Мелинит» . В 1888 году Великобритания начала производство очень похожей смеси в Лидде , Кент, под названием Лиддит .
В Японии последовала «улучшенная» формула, известная как порошок шимозы . В 1889 году в Австро-Венгрии начали производить аналогичный материал — смесь крезилата аммония с тринитрокрезолом или аммониевую соль тринитрокрезола под названием экразит . К 1894 году в России начали производить артиллерийские снаряды, наполненные пикриновой кислотой. Пикрат аммония (известный как даннит или взрывчатое вещество D ) использовался в Соединенных Штатах 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 тротилом для большинства военных целей между мировыми войнами. [26] Однако производство чистого тротила было дорогостоящим, и большинство стран в некоторых странах использовали смеси с использованием более сырого тротила и нитрата аммония, а некоторые с включением других соединений. В число этих наполнителей входили аммонал, шнайдерит и аматол . Последний все еще широко использовался во время Второй мировой войны .
The percentage of shell weight taken up by its explosive fill increased steadily throughout the 20th Century. Less than 10% was usual in the first few decades; by World War II, leading designs were around 15%. However, British researchers in that war identified 25% as being the optimal design for anti-personnel purposes, based on the recognition that far smaller fragments than hitherto would give a better effect. This guideline was achieved by the 1960s with the 155 mm L15 shell, developed as part of the German-British FH-70 program. The key requirement for increasing the HE content without increasing shell weight was to reduce the thickness of shell walls, which required improvements in high tensile steel.
The most common shell type is high explosive, commonly referred to simply as HE. They have a strong steel case, a bursting charge, and a fuse. The fuse detonates the bursting charge which shatters the case and scatters hot, sharp case pieces (fragments, splinters) at high velocity. Most of the damage to soft targets, such as unprotected personnel, is caused by shell pieces rather than by the blast. The term "shrapnel" is sometimes used to describe the shell pieces, but shrapnel shells functioned very differently and are long obsolete. The speed of fragments is limited by Gurney equations. Depending on the type of fuse used the HE shell can be set to burst on the ground (percussion), in the air above the ground, which is called air burst[28] (time or proximity), or after penetrating a short distance into the ground (percussion with delay, either to transmit more ground shock to covered positions, or to reduce the spread of fragments). Projectiles with enhanced fragmentation are called high-explosive fragmentation (HE-FRAG).[29]
RDX and TNT mixtures are the standard chemicals used, notably Composition B and Cyclotol. The introduction of "insensitive munition" requirements, agreements and regulations in the 1990s caused modern western designs to use various types of plastic bonded explosives (PBX) based on RDX.
Common shells designated in the early (i.e. 1800s) British explosive shells were filled with "low explosives" such as "P mixture" (gunpowder) and usually with a fuze in the nose. Common shells on bursting (non-detonating) tended to break into relatively large fragments which continued along the shell's trajectory rather than laterally. They had some incendiary effect.
In the late 19th century "double common shells" were developed, lengthened so as to approach twice the standard shell weight, to carry more powder and hence increase explosive effect. They suffered from instability in flight and low velocity and were not widely used.
In 1914, common shells with a diameter of 6-inches and larger were of cast steel, while smaller diameter shells were of forged steel for service and cast iron for practice.[30] They were replaced by "common lyddite" shells in the late 1890s but some stocks remained as late as 1914. In British service common shells were typically painted black with a red band behind the nose to indicate the shell was filled.
Common pointed shells, or CP were a type of common shell used in naval service from the 1890s – 1910s which had a solid nose and a percussion fuze in the base rather than the common shell's nose fuze. The ogival two C.R.H. solid pointed nose was considered suitable for attacking shipping but was not armour-piercing – the main function was still explosive. They were of cast or forged (three- and six-pounder) steel and contained a gunpowder bursting charge slightly smaller than that of a common shell, a trade off for the longer heavier nose.[31]
In British service common pointed shells were typically painted black, except 12-pounder shells specific for QF guns which were painted lead colour to distinguish them from 12-pounder shells usable with both BL and QF guns. A red ring behind the nose indicated the shell was filled.
By World War II they were superseded in Royal Navy service by common pointed capped (CPC) and semi-armour piercing (SAP), filled with TNT.
Common lyddite shells were British explosive shells filled with Lyddite were initially designated "common lyddite" and beginning in 1896 were the first British generation of modern "high explosive" shells. Lyddite is picric acid fused at 280 °F (138 °C) and allowed to solidify, producing a much denser dark-yellow form which is not affected by moisture and is easier to detonate than the liquid form. Its French equivalent was "melinite", Japanese equivalent was "shimose". Common lyddite shells "detonated" and fragmented into small pieces in all directions, with no incendiary effect. For maximum destructive effect the explosion needed to be delayed until the shell had penetrated its target.
Early shells had walls of the same thickness for the whole length, later shells had walls thicker at the base and thinning towards the nose. This was found to give greater strength and provide more space for explosive.[32] Later shells had 4 c.r. heads, more pointed and hence streamlined than earlier 2 c.r.h. designs.
Proper detonation of a lyddite shell would show black to grey smoke, or white from the steam of a water detonation. Yellow smoke indicated simple explosion rather than detonation, and failure to reliably detonate was a problem with lyddite, especially in its earlier usage. To improve the detonation "exploders" with a small quantity of picric powder or even of TNT (in smaller shells, 3 pdr, 12 pdr – 4.7 inch) was loaded between the fuze and the main lyddite filling or in a thin tube running through most of the shell's length.
Lyddite presented a major safety problem because it reacted dangerously with metal bases. This required that the interior of shells had to be varnished, the exterior had to be painted with leadless paint and the fuze-hole had to be made of a leadless alloy. Fuzes containing any lead could not be used with it.
When World War I began Britain was replacing lyddite with modern "high explosive" (HE) such as TNT. After World War I the term "common lyddite" was dropped, and remaining stocks of lyddite-filled shells were referred to as HE (high explosive) shell filled lyddite. Hence "common" faded from use, replaced by "HE" as the explosive shell designation.
Common lyddite shells in British service were painted yellow, with a red ring behind the nose to indicate the shell had been filled.
The mine shell is a particular form of HE shell developed for use in small caliber weapons such as 20 mm to 30 mm cannon. Small HE shells of conventional design can contain only a limited amount of explosive. By using a thin-walled steel casing of high tensile strength, a larger explosive charge can be used. Most commonly the explosive charge also was a more expensive but higher-detonation-energy type.
The mine shell concept was invented by the Germans in the Second World War primarily for use in aircraft guns intended to be fired at opposing aircraft. Mine shells produced relatively little damage due to fragments, but a much more powerful blast. The aluminium structures and skins of Second World War aircraft were readily damaged by this greater level of blast.
.png/1280px-Shrapnel_(PSF).png)
Shrapnel shells are an anti-personnel munition which delivered large numbers of bullets at ranges far greater than rifles or machine guns could attain – up to 6,500 yards by 1914. A typical shrapnel shell as used in World War I was streamlined, 75 mm (3 in) in diameter and contained approximately 300 lead–antimony balls (bullets), each around 1/2-inch in diameter. Shrapnel used the principle that the bullets encountered much less air resistance if they travelled most of their journey packed together in a single streamlined shell than they would if they travelled individually, and could hence attain a far greater range.
The gunner set the shell's time fuze so that it was timed to burst as it was angling down towards the ground just before it reached its target (ideally about 150 yards before, and 60–100 feet above the ground[33]). The fuze then ignited a small "bursting charge" in the base of the shell which fired the balls forward out of the front of the shell case, adding 200–250 ft/second to the existing velocity of 750–1200 ft/second. The shell body dropped to the ground mostly intact and the bullets continued in an expanding cone shape before striking the ground over an area approximately 250 yards × 30 yards in the case of the US 3-inch shell.[34] The effect was of a large shotgun blast just in front of and above the target, and was deadly against troops in the open. A trained gun team could fire 20 such shells per minute, with a total of 6,000 balls, which compared very favorably with rifles and machine-guns.
However, shrapnel's relatively flat trajectory (it depended mainly on the shell's velocity for its lethality, and was lethal only in the forward direction) meant that it could not strike trained troops who avoided open spaces and instead used dead ground (dips), shelters, trenches, buildings, and trees for cover. It was of no use in destroying buildings or shelters. Hence, it was replaced during World War I by the high-explosive shell, which exploded its fragments in all directions (and thus more difficult to avoid) and could be fired by high-angle weapons, such as howitzers.
Cluster shells are a type of carrier shell or cargo munition. Like cluster bombs, an artillery shell may be used to scatter smaller sub-munitions, including anti-personnel grenades, anti-tank top-attack munitions, and landmines. These are generally far more lethal against both armour and infantry than simple high-explosive shells, since the multiple munitions create a larger kill zone and increase the chance of achieving the direct hit necessary to kill armour. Many modern armies make significant use of cluster munitions in their artillery batteries.
Artillery-scattered mines allow for the quick deployment of minefields into the path of the enemy without placing engineering units at risk, but artillery delivery may lead to an irregular and unpredictable minefield with more unexploded ordnance than if mines were individually placed.
Signatories of the Convention on Cluster Munitions have accepted restrictions on the use of cluster munitions, including artillery shells: the treaty requires that a weapon so defined must contain nine or fewer submunitions, which must each weigh more than 4 kilograms, be capable of detecting and engaging a single target, and contain electronic self-destruct and self-deactivation systems. Submunitions which weigh 20 kg or more are not restricted.
Chemical shells contain just a small explosive charge to burst the shell, and a larger quantity of a chemical agent or riot control agent of some kind, in either liquid, gas or powdered form. In some cases such as the M687 Sarin gas shell, the payload is stored as two precursor chemicals which are mixed after the shell is fired. Some examples designed to deliver powdered chemical agents, such as the M110 155mm Cartridge, were later repurposed as smoke/incendiary rounds containing powdered white phosphorus.
Chemical shells were most commonly employed during the First World War. Use of chemical agents of all kinds has been forbidden by numerous international treaties starting with the 1925 Geneva Protocol (not to be confused with the Geneva Convention), with the 1993 Chemical Weapons Convention being the most modern treaty which also outlaws production, stockpiling and transfer of such weapons. All signatories have renounced the use of both lethal chemical agents and incapacitating agents in warfare.
Nuclear artillery shells are used to provide battlefield scale nuclear weapons for tactical use. These range from the relatively small 155 mm shell to the 406 mm shell used by heavy battleship cannon and shore defense units equipped with the same guns.
Not all shells are designed to kill or destroy. The following types are designed to achieve particular non-lethal effects. They are not completely harmless: smoke and illumination shells can accidentally start fires, and impact by the discarded carrier of all three types can wound or kill personnel, or cause minor damage to property.
Smoke shells are used to create smoke screens to mask movements of friendly forces or disorient enemies, or to mark specific areas. The main types are bursting (using a payload powdered chemicals) and base ejection (delivering three or four smoke canisters which are deployed from the rear of the shell prior to impact, or a single canister containing submunitions distributed via a bursting charge). Base ejection shells are a type of carrier shell or cargo munition.
Base ejection smoke is usually white, however, colored smoke has been used for marking purposes. The original canisters typically used hexachloroethane-zinc (HC), modern ones use red phosphorus because of its multi-spectral properties. However, other compounds have been used; in World War II, Germany used oleum (fuming sulfuric acid) and pumice.
Due to the nature of their payload, powder smoke shells using white phosphorus in particular have a secondary effect as incendiary weapons, though they are not as effective in this role as dedicated weapons using thermite.
Modern illuminating shells are a type of carrier shell or cargo munition. Those used in World War I were shrapnel pattern shells ejecting small burning "pots".
A modern illumination shell has a time fuze that ejects a flare "package" through the base of the carrier shell at a standard height above ground (typically about 600 metres), from where it slowly falls beneath a non-flammable parachute, illuminating the area below. The ejection process also initiates a pyrotechnic flare emitting white or "black" infrared light.
Typically illumination flares burn for about 60 seconds. These are also known as starshell or star shell. Infrared illumination is a more recent development used to enhance the performance of night-vision devices. Both white- and black-light illuminating shells may be used to provide continuous illumination over an area for a period of time and may use several dispersed aimpoints to illuminate a large area. Alternatively, firing single illuminating shells may be coordinated with the adjustment of HE shell fire onto a target.
Colored flare shells have also been used for target marking and other signaling purposes.
The carrier shell is simply a hollow carrier equipped with a fuze that ejects the contents at a calculated time. They are often filled with leaflets (see external links), but can be filled with anything that meets the weight restrictions and is able to withstand the shock of firing. Famously, on Christmas Day 1899 during the siege of Ladysmith, the Boers fired into Ladysmith a carrier shell without a fuze, which contained a Christmas pudding, two Union Flags and the message "compliments of the season". The shell is still kept in the museum at Ladysmith.
A proof shot is not used in combat but to confirm that a new gun barrel can withstand operational stresses. The proof shot is heavier than a normal shot or shell, and an oversize propelling charge is used, subjecting the barrel to greater than normal stress. The proof shot is inert (no explosive or functioning filling) and is often a solid unit, although water, sand or iron powder filled versions may be used for testing the gun mounting. Although the proof shot resembles a functioning shell (of whatever sort), so that it behaves as a real shell in the barrel, it is not aerodynamic as its job is over once it has left the muzzle of the gun. Consequently, it travels a much shorter distance and is usually stopped by an earth bank for safety measures.
The gun, operated remotely for safety in case it fails, fires the proof shot, and is then inspected for damage. If the barrel passes the examination, "proof marks" are added to the barrel. The gun can be expected to handle normal ammunition, which subjects it to less stress than the proof shot, without being damaged.
Guided or "smart" ammunition features some method of guiding itself post-launch, usually through the addition of steering fins that alter its trajectory in an unpowered glide. Due to their much higher cost, they have yet to supplant unguided munitions in all applications.
The fuze of a shell has to keep the shell safe from accidental functioning during storage, due to (possibly) rough handling, fire, etc. It also has to survive the violent launch through the barrel, then reliably function at the appropriate moment. To do this it has a number of arming mechanisms which are successively enabled under the influence of the firing sequence.
Sometimes, one or more of these arming mechanisms fail, resulting in a projectile that is unable to detonate. More worrying (and potentially far more hazardous) are fully armed shells on which the fuze fails to initiate the HE firing. This may be due to a shallow trajectory of fire, low-velocity firing or soft impact conditions. Whatever the reason for failure, such a shell is called a blind or unexploded ordnance (UXO) (the older term, "dud", is discouraged because it implies that the shell cannot detonate.) Blind shells often litter old battlefields; depending on the impact velocity, they may be buried some distance into the earth, all the while remaining potentially hazardous. For example, antitank ammunition with a piezoelectric fuze can be detonated by relatively light impact to the piezoelectric element, and others, depending on the type of fuze used, can be detonated by even a small movement. The battlefields of the First World War still claim casualties today from leftover munitions. Modern electrical and mechanical fuzes are highly reliable: if they do not arm correctly, they keep the initiation train out of line or (if electrical in nature) discharge any stored electrical energy.
