"Техника и вооружение 1999 04" - читать интересную книгу автора

ВОЗВРАЩЕНИЕ ШРАПНЕЛИ

Шрапнель получила свое название в честь ее изобретателя английского офицера Генри Шрапнеля, разработавшего этот снаряд в 1803 году. В первоначальном виде шрапнель представляла разрывную сферическую фанату для гладкоствольных пушек, во внутреннюю полость которой вместе с дымным порохом засыпались свинцовые пули.

В 1871 году русский артиллерист В.Н.Шкларевич разработал для только что появившихся нарезных орудий диафрагменную шрапнель с донной камерой и центральной трубкой (см.рис.1). Она еще не отвечала современному понятию шрапнели, так как имела фик- сированное время горения трубки. Только через два года после принятия на вооружение первой русской дистанционной трубки образца 1873 года шрапнель обрела свой законченный классический облик. Этот год может считаться годом рождения русской шрапнели.

Дистанционная трубка 1873 года имела одно поворотное дистанционное кольцо с медленно горящим пиротехническим составом (см. рис. 2). Максимальное время горения состава составляло 7,5 с, что позволяло вести огонь на дальность до 1100 м.

Рис. 1. Шрапнель Шкларевича с донной каморой и диафрагмой

Рис. 2. Первая русская дистанционная трубка образца 1873 года

1 – боевой винт; 2 -латунная чека; 3 – инерционный ударник; 4 – капсюль-воспламенитель

Инерционный механизм воспламенения трубки при выстреле (боевой винт) хранился отдельно и вставлялся в трубку непосредственно перед выстрелом. Пули отливались из сплава свинца с сурьмой. Пространство между пулями заливалось серой. Характеристики русских шрапнельных снарядов к нарезным орудиям обр. 1877 г. калибра 87 и 107мм представлены в табл. 1.

Пулевая шрапнель вплоть до первой мировой войны составляла основную часть боекомплектов орудий полевой конной артиллерии, вооруженной 76мм пушками, и значительную часть боекомплектов орудий более крупных калибров (см. рис.3). Русско- японская война 1904-1905 гг., в которой японцами впервые в массовых масштабах были применены ударные осколочные фанаты, снаряженные мелинитом, поколебала позиции шрапнели, однако в первом периоде мировой войны она еще оставалась наиболее массовым снарядом. Высокая эффективность ее действия по открыто расположенным скоплениям живой силы подтверждалась многочисленными примерами. Так, 7 августа 1914 г. 6-я батарея 42-го французского полка, открыв огонь шрапнелью калибра 75 мм на дальности 5000 м по походной колоне 21-го драгунского германского полка, шестнадцатью выстрелами уничтожила полк, выведя из строя 700 человек.

Однако уже в среднем периоде войны, характеризуемом переходом к массовому применению артиллерии и позиционным боевым действиям и ухудшением квалификации офицерского артиллерийского состава стали выявляться крупные недостатки шрапнели:

– малое убойное действие низкоскоростных сферических пуль шрапнели;

– полное бессилие шрапнели при настильных траекториях против живой силы, находящейся в окопах и ходах сообщениях, и при любых траекториях – против живой силы в блиндажах и капонирах;

– малая эффективность стрельбы шрапнелью (большое количество высотных разрывов и так называемых «клевков») слабообученным офицерским персоналом, в большом количестве пришедшим из резерва;

– дороговизна и сложность шрапнели в массовом производстве.

Рис. 3. Пулевая шрапнель

1 – стакан (корпус); 2 -привинтная головка; 3 – втулка- гайка; 4 – диафрагма; 5 – центральная трубка; 6-пули; 7 – вышибной заряд; 8- трубка двойного действия; 9-стопорные винты

Рис. 4. Стержневая шрапнель

Рис. 5. Шрапнель с накидками

Поэтому в ходе войны шрапнель стала быстро вытесняться осколочной гранатой с взрывателем ударного действия, не имеющей этих недостатков и обладающей к тому же сильным психологическим воздействием. На заключительном этапе войны и в послевоенный период в связи с быстрым развитием военной авиации шрапнель стала использоваться для борьбы с самолетами. Для этой цели были разработаны стержневые шрапнели и шрапнели с накидками (в России – 76-мм стержневая шрапнель Розенберга, содержащая 48 призматических стержней массой 45-55 г, уложенных в два яруса, и 76-мм шрапнель Гартца, содержащая 28 накидок массой по 85 г каждая). Накидки представляли собой попарно связанные короткими тросами стальные трубки, залитые свинцом, предназначенные для перебивания стоек и растяжек аэропланов. Шрапнели с накидками использовались также для разрушения проволочных заграждений. В каком-то смысле шрапнели с накидками можно рассматривать как прототип современных стержневых боевых частей (см. рис. 4 и 5).

К началу второй мировой войны шрапнель почти полностью утратила свое значение. Казалось, время шрапнели ушло навсегда. Однако, как это часто бывает в технике, в 60-х годах неожиданно началось возвращение к старым шрапнельным конструкциям.

Основной причиной было повсеместное недовольство военных низкой эффективностью осколочных гранат с ударным взрывателем. Эта низкая эффективность имела следующие причины:

– низкую плотность осколков, присущую круговым полям;

– неблагоприятную ориентацию осколочного ноля относительно поверхности земли, при которой основная масса осколков уходит в воздух и грунт. Использование дорогостоящих неконтактных взрывателей, обеспечивающих воздушный разрыв снаряда над целью, повышает эффективность действия осколков в нижней полусфере разлета, но принципиально не изменяет общего низкого уровня действия;

– малую глубину поражения при настильной стрельбе;

– случайный характер дробления снарядных корпусов, приводящий с одной стороны к неоптимальному распределению осколков по массе, с другой – к неудовлетворительной форме осколков.

При этом наиболее негативную роль играет процесс разрушения оболочки продольными трещинами, движущимися по образующим корпуса, приводящий к формированию тяжелых длинных осколков (так называемых «сабель»). Эти осколки забирают до 80% массы корпуса, увеличивая эффективность менее чем на 10%. Многолетние исследования по изысканию сталей, дающих высококачественные осколочные спектры, проводившиеся во многих странах, не привели к кардинальным сдвигам в этой области. Оказались безуспешными и попытки использования различных способов заданного дробления из-за резкого удорожания производства и снижения прочности корпуса.

К этому добавлялось неудовлетворительное (не мгновенное) действие ударных взрывателей, особенно ярко проявившееся в специфических условиях послевоенных региональных войн (залитые водой рисовые поля Вьетнама, песчаные ближневосточные пустыни, болотистые почвы нижнего Двуречья).

С другой стороны, возрождению шрапнели способствовали такие объективные факторы, как изменение характера боевых действий и появление новых целей и видов оружия, в том числе общая тенденция перехода от стрельбы по площадным целям к стрельбе по конкретным одиночным целям, насыщение поля боя противотанковыми средствами, возросшая роль малокалиберных автоматических систем, оснащение пехоты средствами индивидуальной бронезащиты, резко обострившаяся проблема борьбы с малоразмерными воздушными целями, в том числе с противокорабельными крылатыми ракетами. Важную роль сыграло также появление тяжелых сплавов на основе вольфрама и урана, резко повысивших пробивное действие готовых поражающих элементов.

В 60-х годах в период вьетнамской кампании армия США впервые применила шрапнели со стреловидными поражающими элементами (СПЭ). Масса стальных СПЭ составляла 0,7- 1,5 г, число в снаряде 6000-10000 шт. Моноблок СПЭ представлял набор стреловидных элементов, уложенных параллельно оси снаряда заостренной частью вперед. Для более плотной укладки может применяться также попеременная укладка заостренной частью вперед-назад. СПЭ в блоке залиты связующим веществом с пониженной адгезионной способностью, например, воском. Скорость выброса блока пороховым вышибным зарядом составляет 150-200 м/с. Отмечалось, что увеличение скорости выброса выше этих пределов за счет увеличения массы вышибного заряда и повышения энергетических характеристик пороха приводит к увеличению вероятности разрушения стакана и к резкому увеличению деформирования СПЭ вследствие потери их продольной устойчивости, особенно в нижней части моноблока, где наседающая нагрузка при выстреле достигает максимума. С целью предохранения СПЭ от деформации при выстреле в некоторых шрапнельных снарядах США применяется многоярусная укладка СПЭ, при которой нагрузка от каждого яруса воспринимается диафрагмой, в свою очередь, опирающейся на уступы центральной трубки.

В 70-х годах появились первые боевые части со стреловидными ПЭ для неуправляемых авиационных ракет (НАР). Американская НАР калибра 70мм с боевой частью М235 (1200 стреловидных ПЭ массой по 0,4 г с суммарной начальной скоростью 1000 м/с) при подрыве на дистанции 150 м от цели обеспечивает зону поражения с фронтальной площадью 1000 м 2 . Скорость элементов при встрече с целью составляет 500-700 м/с. НАР со шрапнельный (многоэлементный) снаряд стреловидными ПЭ французской фирмы Томсон-Брандт выпускается в вариантах, предназначенных для поражения легкобронированных целей (масса одного СПЭ 190 г, диаметр 13 мм, бронепробиваемость 8 мм при скорости 400 м/с). В калибре НАР 68 мм число СПЭ составляет соответственно 8 и 36, в калибре 100 мм – 36 и 192. Разлет СПЭ происходит при скорости снаряда 700 м/с в угле 2,5°.

Рис. 6. 20-мм шрапнельный снаряд фирмы Diehl (ФРГ)

Рис. 7. Отечественный 30-мм

Фирма BEI Defence Systems (США) проводит разработку высокоскоростных ракет IIVR, снаряженных стреловидными ПЭ из вольфрамового сплава и предназначенных для поражения воздушных и наземных целей. При этом используется опыт, накопленный в процессе работ по программе создания отделяемого проникающего элемента кинетической энергии SPIKE (Separating Penetrator Kinetic Energy). Демонстрировалась высокоскоростная ракета «Persuader» («Шпоры») имеющая в зависимости от массы БЧ скорость 1250- 1500 м/с и позволяющая поражать цели на дальности до 6000м. БЧ исполняется в различных вариантах: 900 стреловидных ПЭ массой 3,9 г каждый, 216 стреловидных ПЭ по 17,5 г или 20 ПЭ по 200 г. Рассеивание ракеты не превышает 5 мрад, стоимость не более 2500 долларов.

Следует отметить, что противопехотные шрапнели со стреловидными ПЭ хотя и не входят в перечень официально запрещенного международными конвенциями оружия, но, тем не менее, негативно оцениваются мировым общественным мнением как негуманный вид оружия массового поражения. Об этом косвенно свидетельствуют такие факты, как отсутствие данных об этих снарядах в каталогах и справочниках, исчезновение их рекламы в военно- технической периодике и т. п.

Шрапнели малых калибров интенсивно развивались в последние десятилетия в связи с возрастанием роли малокалиберных автоматических пушек во всех видах вооруженных сил. Наименьший известный калибр шрапнельного снаряда составляет 20 мм (снаряд DM111 германской фирмы Diehl к автоматическим пушкам Rh200, Rh202) (см. 6). Последняя пушка состоит на вооружении БМП «Мардер». Снаряд имеет массу 118 г, начальную скорость 1055 м/с и содержит 120 шариков, пробивающих на расстоянии 70 м от точки подрыва дюралевый лист толщиной 2 мм.

Стремление к уменьшению потери скорости ПЭ на полете привело к разработке снарядов с пулевидными удлиненными ПЭ. Пулевидные ПЭ уложены параллельно оси снаряда и за время одного оборота снаряда также совершают один оборот вокруг собственной оси и, следовательно, после выброса из корпуса будут гироскопически стабилизированы на полете.

Отечественный 30 мм шрапнельный (многоэлементный) снаряд, предназначенный для авиационных пушек Грязева-Шипунова ГШ-30, ГШ-301, ГШ-30К, разработан ГНПП «Прибор» (см. рис. 7). Снаряд содержит 28 пуль массой 3,5 г, уложенных в четыре яруса по семь пуль в каждом. Выброс пуль из корпуса производится с помощью небольшого вышибного порохового заряда, воспламеняемого от пиротехнического замедлителя на дальности 800-1300 м от места выстрела. Масса патрона 837 г, масса снаряда 395 г, масса порохового заряда гильзы 117 г, длина патрона 283 мм, начальная скорость снаряда 875-900 м/с, вероятное отклонение начальной скорости 6м/с. Угол разлета пуль составляет 8°. Очевидным недостатком снаряда является фиксированная величина интервала времени между выстрелом и срабатыванием снаряда. Успешная стрельба такими снарядами требует высокой квалификации летчика.

Швейцарской фирмой Эрликон- Контравес производится 35-мм шрапнельный снаряд АНЕ,iD {Advanced Hit Efficiency and Destruction) для автоматических зенитных пушек, снабженных системой управления огнем (СУО), обеспечивающей подрыв снарядов на оптимальном расстоянии от цели (наземные буксируемые двуствольные системы «Скайгард» GDF- 005, «Скайшилд 35», корабельные одноствольные установки «Скайшилд» и «Миллениум 35/100»). Снаряд снабжен высокоточным электронным дистанционным взрывателем, расположенным в донной части снаряда, а установка имеет в своем составе дальномер, баллистический вычислитель и надульный канал ввода временной установки. На дульном срезе орудия расположены три соленоидных кольца. С помощью первых двух колец, расположенных по ходу снаряда, производится замер скорости снаряда в данном выстреле. Измеренная величина совместно с дальностью до цели, измеренной дальномером, вводится в баллистический вычислитель, рассчитывающий полетное время, значение которого вводится в дистанционный взрыватель через кольцо с шагом установки 0,002 с.

Масса снаряда составляет 750 г, начальная скорость 1050 м/с, дульная энергия 413 кДж. Снаряд содержит 152 цилиндрических ГПЭ из вольфрамового сплава массой 3,3г (суммарная масса ГПЭ 500 г, относительная масса ГПЭ 0,67). Выброс ГПЭ происходите разрушением снарядного корпуса. Относительная масса снаряда Сч (масса в кг, отнесенная к кубу калибра в дм) составляет 17,5 кг/дм , т. е. на 10 % превышает соответствующую величину для обычных осколочно-фугасных снарядов.

Снаряд предназначен для поражения самолетов и управляемых ракет на дальности до 5 км.

С методической точки зрения многоэлементный снаряд, снаряд AHEAD, боевые части НАР, заряд которых (пороховой или бризантный) не сообщает дополнительной осевой скорости, а выполняет по существу только функцию разделения, целесообразно выделить в отдельный класс так называемых кинетических пучковых снарядов (КПС), а термин «шрапнель» сохранить только за классическим шрапнельным снарядом, имеющим корпус с донным вышибным зарядом, обеспечивающим заметную дополнительную скорость ГПЭ. Примером конструкции КПС бескорпусного типа является снаряд с набором колец заданного дробления, запатентованный фирмой «Эрликон». Этот набор надет на полый стержень корпуса и поджат головным колпаком. Во внутренней полости стержня размещается небольшой заряд ВВ, рассчитанный таким образом, что он обеспечивает разрушение колец на осколки без сообщения им заметной радиальной скорости. В результате формируется узкий пучок осколков заданного дробления.

Основными недостатками пороховых шрапнелей являются следующие:

– отсутствует заряд бризантного ВВ и, как следствие, невозможно поражение укрытых целей;

– тяжелый стальной корпус (стакан) шрапнели выполняет по существу транспортировочную и ствольную функции и не используется непосредственно для поражения.

В связи с этим в последние годы началась интенсивная разработка так называемых осколочно-пучковых снарядов. Под ними понимают снаряд, снаряженный бризантным ВВ, с расположенным в передней части блоком ГПЭ, создающих осевой поток («пучок»). Являясь по виду главного поля аналогом пороховой шрапнели, снаряд выгодно отличается от нее наличием фугасного действия и продуктивным использованием металла корпуса для образования кругового осколочного поля.

(Продолжение следует)