В первые годы после организации производства порохов в России и в других странах бездымный пироксилиновый порох выпускали пластинчатой формы - в виде плоских квадратиков. Однако такая форма порохового зерна является дегрессивной - по мере сгорания общая поверхность зерна, а значит, и приток газов (при данной скорости горения) быстро уменьшаются. Необходимость увеличения начальных скоростей полета снарядов выдвинула перед пороходелами проблему создания прогрессивно горящих порохов, т. е. порохов, у которых общая поверхность и соответственно приток газов в единицу времени увеличиваются по мере сгорания зерен. Такие пороха дают возможность получать большие начальные скорости без повышения максимального давления в стволе орудия за счет увеличения массы заряда.

Затем появились менее дегрессивные ленточные и трубчатые пороха. Они применялись в пушечных зарядах, особенно крупнокалиберной артиллерии.

В 1900 г. американцы предложили семиканальное зерно из пироколлодийного пороха. Оно нашло затем широкое применение и в других странах.

В дальнейшем было замечено, что обычное семиканальное зерно не горит до конца прогрессивно. После сгорания около 85 % толщины горящего свода образуются остатки, которые горят дегрессивно, тем самым значительно уменьшая прогрессивность газообразования заряда. Для устранения этого недостатка Г. П. Киснемский разработал зерно в виде призматического бруска квадратного сечения с 36 каналами квадратного сечения. Однако из-за сложности изготовления и малых преимуществ в отношении прогрессивности горения по сравнению с обычными семиканальными такие зерна не нашли применения   и   производились  лишь  для   отдельных   систем   орудий.

Для порохов к винтовкам и пулеметам прогрессивность не могла быть обеспечена путем изменения формы пороховых элементов, так как при толщине горящего свода около 0,3 мм нельзя сделать зерно с несколькими каналами. В связи с этим прогрессивность горения тонкосводных пироксилиновых порохов была обеспечена путем флегматизации поверхностного слоя порохового элемента веществами, замедляющими горение.

Идею флегматизации пороха впервые высказал в 1890 г. Д. И. Менделеев, который предложил двухслойный порох с наружным слоем из медленно горящем и внутренним слоем из более быстро горящей массы. Им предложены и несколько технических способов осуществления этой идеи.

Г. П. Киснемский разработал метод флегматизации пороха спиртовым раствором камфоры. С 1908 г. этот способ применяли на всех пороховых заводах России.

Одновременно с флегматизацией все пороха мелких марок стали покрывать графитом для устранения явления электризации пороховых элементов при их трении.

Улучшению состава бездымного пороха и конструкций пороховых зарядов способствовали исследования русских ученых в облает внутренней баллистики и теории горения пороха в начале 20  в.

Много и плодотворно работал в области внутренней и внешней баллистики, а также в области проектирования артиллерийских орудий профессор Артиллерийской академии Н. А. Забудский (1853 - 1917). В 1904 и 1914 гг. он провел экспериментальные стрельбы из специально оборудованных орудий для определения кривых изменения давления в канале ствола и скоростей движения снаряда в зависимости от пути, пройденного им в канале орудия. На основе полученных данных под руководством Н. А. Забудского была создана первая отечественная пушка с зарядом из бездымного пороха (3-дюймовая пушка образца 1902 г.). Впоследствии под его руководством были спроектированы и отработаны все системы калибра от 122 до 203 мм, принятые на вооружение в 1909-1910 гг. Высокую оценку Арткома ГАУ получила его работа "О давлении газов бездымного пороха в канале пушек".

Важнейшей характеристикой процесса горения порохов является скорость горения, которая зависит от давления, температуры заряда, состава пороха и пр. Зависимость скорости горения от давления называется законом скорости горения.

Г. П. Киснемский и М. П. Дымша провели на Охтинском пороховом заводе более двухсот опытов по изучению влияния на баллистические характеристики пироксилинового пороха содержания в нем летучих веществ и азота, температуры порохового заряда, толщины горящего свода, плотности заряжания и других факторов. По результатам опытов они вывели эмпирические зависимости (формулы ИКОПЗ), которые использовались для подбора массы заряда.

И. М. Чельцов и С. П. Вуколов в Научно-технической лаборатории Морского ведомства первыми провели опыты по изучению процесса горения пороха в манометрической бомбе с учетом теплоотдачи и предложили эмпирическую двучленную формулу закона скорости горения для пироколлодийного пороха.

И. П. Граве (1874 - 1960), один из создателей советской научной школы внутренней баллистики, теоретически и экспериментально исследовал закон скорости горения и давления при сжигании пироксилинового пороха в манометрической бомбе. Обобщив экспериментальные данные, он вывел в 1903 г. уравнение закона скорости горения, подтвердившее формулу И. М. Чельцова и С. П. Вуколова.

Большое значение имели работы профессора Г. А. Забудского. Он провел анализ состава продуктов горения различных порохов, исследовал законы скорости горения и давления для бездымного пороха разных образцов. Известны другие его работы в области внутренней баллистики и налаживания производства пироксилина и порохов.

Для развития теории горения пороха большое значение имели исследования А. В. Сапожникова, А. А. Солонина и В. Эннатского. Их опыты в 1913 г. по сжиганию больших масс бездымного пороха (до 10 т одновременно) показали, что с увеличением массы пороха скорость горения значительно возрастает, а при больших массах пороха горение может переходить во взрыв.

В 1899-1903 гг. на Шлиссельбургском частном пороховом заводе было изготовлено 77 827 пудов бездымного пироколлодийного пороха, разработанного в 1890-1894 гг. Д. И. Менделеевым и его учениками И. М. Чельцовым, П. П. Рубцовым, С. П. Вуколовым, Ф.Ю. Ворожейкиным, Н. А. Смирновым и А. А. Григоровичем в Научно-технической лаборатории Морского ведомства. Пироколлодийный порох Д. И. Менделеева был принят на вооружение американским военно-морским флотом в 1897 г., а армией США - в 1899 г. Он производился в огромных количествах на заводах США в период первой мировой войны и тысячами тонн ввозился в Россию.

А на родине Д. И, Менделеева его порох так и не был принят на вооружение армии. В 1909 г. Артком ГАУ принял постановление, в котором говорилось, что "... преимущества пироколлодийного пороха не столь существенные, чтобы переходить к его изготовлению на казенных заводах, которые приспособлены к изготовлению пироксилинового пороха".

Вскоре после русско-японской войны сотрудники Научно-технической лаборатории Морского ведомства С. П. Вуколов и П. П. Рубцов предприняли попытку создать нитроглицериновый порох баллиститного типа без летучего растворителя. Его состав: 66 % нитроцеллюлозы, 26 % нитроглицерина, 7 % централита и 1 % вазелина. Содержание нитроглицерина в этом порохе по сравнению с баллиститом Нобеля значительно уменьшено, а содержание органических охлаждающих добавок увеличено, что позволяет уменьшить температуру пороховых газов и их разгарное действие на канал ствола орудия. Этот путь был использован впоследствии при создании так называемых "холодных" нитроглицериновых порохов баллиститного типа для корабельной артиллерии.

Преимущества порохов баллиститного типа: короткий технологический цикл; возможность изготовления пороховых элементов, особенно одноканальных трубок, точных размеров и с большой толщиной свода; возможность получения порохов различной мощности.

Работы по созданию нитроглицериновых порохов баллиститного типа были возобновлены лишь в конце 20-х и в 30-х гг.

В годы первой мировой войны в русской артиллерии применяли пироксилиновый порох - бездымный, но не беспламенный. В позиционный период войны особенно отрицательно проявлялась пламенность выстрела, из-за которой при стрельбе в ночных условиях обнаруживалось расположение орудий на огневых позициях.

Для устранения пламенности выстрела ГАУ присылало в действующую армию специальные пламегасители в небольших количествах только для гаубичных батарей. Эти пламегасители, снаряженные веществами, снижающими температуру продуктов горения пороха (канифолью, хлористым калием или натрием), вкладывали в гильзы с порохом перед заряжанием гаубицы.

С 1915 г. пламегасящие вещества стали добавлять в состав пороха при его изготовлении, но это не дало желаемых результатов. При стрельбе из 76-мм пушек патронами, снаряженными таким порохом, огневые вспышки были почти такими же, как при стрельбе обычным бездымным порохом, а рассеивание снарядов вследствие неравномерного горения боевого заряда значительно увеличилось. Не дали положительных результатов также и опыты по устранению пламенности выстрела за счет уменьшения толщины ленточного пороха.

Положительные  результаты  были   получены   в   1916-1917   гг. Г. П. Киснемским, который создал беспламенный порох, применив для его изготовления пироксилин с уменьшенным содержанием азота.

Пороха и заряды. После русско-японской войны на вооружение русской артиллерии были приняты новые полевые системы: легкая 76-мм горная пушка образца 1909 г., 122-мм гаубица образца 1909 г., 122-мм гаубица образца 1410 г., 152-мм гаубица образца 1910 г. Новые системы имели высокие по тому времени тактико-технические данные и не уступали аналогичным образцам германской и австро-венгерской армий в дальности стрельбы (до 8-13 км), скорострельности (2-К) выстрелов в минуту), по массовым характеристикам, орудий в боевом положении (М)0-2500 кг) и снарядов (6,5-41 кг).

Перед войной 1914-1417 гг. Россия располагала 7038 орудиями. Основным видом артиллерии были 76-мм орудия. На вооружении армии состояло 5480 легких, 432 конных. 426 горных 76-мм орудий, т. е. всего 6338 орудии.

В вооруженных силах России использовались в общей сложности 115 различных артиллерийских систем. Для них были разработаны пороха соответствующих марок и конструкции зарядов.

Для изготовления зарядов сухопутной артиллерии и стрелкового оружия промышленность выпускала пироксилиновые пороха 30 марок. Для снаряжения винтовочных и пулеметных патронов использовали пластинчатый порох марок Р, В, ВЛ с пороховыми зернами толщиной 0,12-0,36 мм, шириной 0,5-1,5 мм и длиной 0,7-1,8 мм.

Пороха марок В и ВЛ применяли также в боевых зарядах 76-мм зенитных пушек, установленных на автомобиле, в 76-мм противоштурмовых пушках при стрельбе гранатами и шрапнелями, а также в зарядах 20-мм бомбометов и 58-мм минометов типа ФР.

Для других зарядов к орудиям наземной артиллерии калибром от 76 до 355 мм применяли ленточные пороха следующих марок: Г, Пз, МСК, СГ1, СГ2, Г1-48, Г1-48 тонкий, Г1-48 толстый, ПКО, Г12 спиральный, Г6 тонкий, Г6, толстый, СБ, СП, КО, Б9, С12, КО200, Б11_н, Б6, СБ6, С120, Б11_с, Б10-11, Б12. Наиболее часто использовали порох марки ПКО в боевых зарядах к 76-мм батарейным, легким и конным пушкам, 76-мм противоаэропланным пушкам системы Гельвиха, а также в зарядах многих крепостных и береговых орудий среднего и крупного калибров. Порох марки СГ1 применяли в зарядах к 76-мм скорострельным пушкам образца 1904 г. и в 76-мм противоштурмовых пушках при стрельбе гранатами и шрапнелями. Порохом марки СГ2 снаряжали боевые заряды к 76-мм горным скорострельным пушкам образца 1909 г. Боевые заряды к 107-мм полевым скорострельным пушкам образца  1910 г. снаряжали ленточным порохом марки С12.

Для снаряжения боевых зарядов к орудиям крупных калибров использовали ленточные пороха марок КО, КО200, Б10-н, Б6 или СБ6 Б11-с Б10-11, Б12- и Б14. Здесь цифровые индексы обозначали калибр орудия в дюймах. С увеличением калибра и длины ствола орудия соответственно увеличивали и размеры пороховых зерен. Так, в заряде 14-дюймовой (355-мм) пушки длиной 52 калибра применяли ленточный порох марки Б14 , зерна которого имели толщину 6,0-6,3 мм, ширину 35-45 мм и длину 490-510 мм.

Размеры зерен порохов, применявшихся в сухопутных артиллерийских системах разных калибров, приведены в таблице. 

Размеры пороховых зерен в боевых зарядах орудий наземной артиллерии

Калибр орудия

 

Размер зерен. мм

Толщина

Ширина

Длина

Малый

0,33-0,47

6-10

105—145

Средний

0,50—1.08

9—22

75—100

Крупный

1,03—2,45

18—35

90—335

В орудиях особо большой мощности (осадных и береговой обороны) калибром от 280 до 410 мм толщина пороховых лент изменялась от 2,35 до 6,3 мм, ширина - от 25 до 35 мм и длина - от 105 до 510 мм.

В некоторых орудиях наземной артиллерии, например, в 37-мм пушке системы Розенберга. 76-, 107- и 120-мм скорострельных пушках и других, применяли также бездымные трубчатые пороха. Размеры пороховых зерен в зависимости от калибра орудия составляли: наружный диаметр 1,60-8,5 мм, толщина горящего свода - 0,34- 2,5 мм и длина трубок - 46-670 мм.

На вооружении артиллерии российского Военно-Морского Флота в рассматриваемый период состояли 19 артиллерийских систем калибром от 37 до 410 мм. Все они были снабжены зарядами из трубчатых порохов с размерами пороховых зерен: толщина горящего свода - 0,34-6,0 мм; наружный диаметр - 1,60-21,20 мм, длина трубок - 65-1050 мм.

Для орудий морского ведомства были разработаны также и заряды из ленточных порохов шестнадцати марок с размерами пороховых элементов: толщина от 0,34 (для 37-мм пушки) до 5,35 мм (для 350-мм пушки), ширина от 8 до 35 мм и длина лент- от 65 (для 37-мм пушки) до 1000 мм (для пушки калибра 130/55 мм).

В русской артиллерии в годы войны использовалось значительное   количество   американских,   японских,   английских    и французских порохов для зарядов к орудиям, закупленным за рубежом.

В их числе были одноканальные и семиканальные зерненые американские пороха, изготовленные из пороховой массы русских рецентов: СП. С12, СБ6 а также английские нитроглицериновые кордитные пороха  (спиральные и  трубчатые) и др.

Таким образом, в русской артиллерии в годы первой мировой войны использовались разнообразные бездымные пороха отечественного и зарубежного производства. Это затрудняло работу артиллерийских складов и баз, изготовивших боевые заряды. 

Отдельную и довольно интересную тему представляет собой применение новых порохов в орудиях, стрелявших ранее черным или бурым призматическим порохом, то есть пушках и мортирах системы 1867 и 1877 годов.

Одними из первых новые заряды получили крепостные и осадные пушки 6-дм калибра (125 мм.). 6-дм пушки были нескольких типов, в том числе в 120 и 190 пудов, причем, что интересно, у скрепленной части канала ствола пушки в 190 пудов была небольшая длина (1321 мм), это оказалось весьма невыгодным условием при переходе от дымного пороха к бездымному, потому что у бездымного пороха опасное давление обычно перемещается к дулу. Разница в местоположении опасных сечений при дымном и бездымном порохе доходит до 4-6 и более калибров. Вот почему при введении бездымного пороха начальная скорость снаряда у 6-дюймовой пушки в 120 пудов и 42-линейной пушки значительно возросла, а у 6-дюймовой пушки в 190 пудов осталась прежней. Это заставило прекратить производство последних и начать проектирование 6-дюймовой пушки в 200 пудов.

То есть без переделки пушки стреляли новыми подобранными с учетом запаса прочности ствола зарядами бездымного пороха.

Полный заряд призматического (бурого) пороха плотностью 1,75 составлял 3,28 кг. Для перекидной стрельбы имелись уменьшенные снаряды, минимальный из которых весил 0,82 кг. Под эти заряды пушки, собственно, и роектировались.

Позднее, с 1891 года, предпринимались опыты по подбору заряда для этих и других пушек. В результате такие заряды были подобраны и введены на вооружение. Заряды бездымного пороха являлись первоначальными и комбинированными. Первоначальный полный заряд состоял из 2 пакетов пороха КО общим весом 2,32 кг. Уменьшенные заряды представляли собой пучки пороха ПКО по 81 г. Как правило, применялись заряды из 18, 10 и 7 пучков, хотя было возможно и использование зарядов из 18-5 пучков.

Стреляли эти пушки и после революции, так, Комбинированный заряд, который был введен в 1925 году, состоял из наименьшего заряда весом 810 г ПКО и 5 одинаковых довесков весом 325 г КО. 

42-линейные (107-мм) пушки образца поначалу имели полный заряд, равный 3,28 кг призматического пороха плотностью 1,75. В 1896 году на Главном артиллерийском полигоне были испытаны заряды бездымного пороха марки КО. Эти заряды имели начальную скорость 518 м/с. К началу XX века полный заряд составлял 1,788 кг пороха марки КО и состоял из трех пакетов.

В 1925 году были введены комбинированные заряды из 8 пакетов: 3 пакета весом по 160 г ПКО каждый составляли постоянную часть заряда; 5 равновесных пакетов по 242 г СП (марка бездымного пороха) каждый являлись переменной частью заряда. 

Переделок самих орудий, как видно, не производилось. К ним просто подобрали заряд, а у оставшихся на вооружении пушек обр. 1867 года переделали канал (вставили стальной лейнер) или приняли новые снаряды (имевшие три тонких медных ведущих пояска) и использовали их до снятия с вооружения. Старыми пушками были вооружены крепости, и применение бездымного пороха вместо дымного худо-бедно позволяло стрелять 6-дм пушкам на 7-8 км. Хотя, как показал опыт обороны Осовца, и этого было недостаточно.

Фактически же первой пушкой под бездымный порох была 6-дм пушка в 200 пудов, 1904 года. Это переработанная с учетом пиковых давлений бездымного пороха пушка обр. 1877 года, т.е. с цилиндро-призматическим затвором и без отката ствола (откат всего лафета с самонакатыванием от приспособленного компрессора или по клиньям).

Полностью к бездымному пороху перешли ко времени начала Русско-японской войны. Во всяком случае полевые пушки обр 1895 года (модернизация пушек обр. 1877 года с поршневым, а не клиновым затвором) стреляли к тому времени бездымным порохом, как и в период Первой мировой войны.

Боеприпасы Артиллерия

На главную