Шрапнельный снаряд

<час />

Фон

Военные стратеги всегда пользовались большим спросом на экономичные средства уничтожения солдат противника. Экономия нужна не столько для экономии денег, сколько для того, чтобы дать солдатам, превосходящим по численности, возможность побеждать в битвах. До появления мощных винтовок солдаты противоположных армий формировали шеренги, готовясь к битве на виду друг у друга. Однако до конца XVIII века артиллерия была неэффективна против войсковых формирований на больших дистанциях.

История

Лейтенант Генри Шрапнель из британской королевской артиллерии решил проблему расстояния в 1784 году. Вклад Shrapnel заключался в том, чтобы упаковать мушкетные ядра в контейнер, способный выдержать выстрел из пушки. Выстрел из круглого гильзы был просто полым ядром, содержащим мушкетные ядра в пороховой матрице. Взрыватель времени, сделанный из бумаги, обернутой вокруг пороха, похожий на взрыватель петард, был вставлен в ядро ​​и зажег. Затем по вражеским войскам был произведен выстрел из пушечного ядра. Если канонир правильно рассчитал время полета мяча, мяч взорвался бы, когда он пролетел над вражескими войсками, выпустив мушкетные ядра.

Шрапнель в основном игнорировалась. Однако к 1803 году он стал капитаном, и ему разрешили продемонстрировать свое изобретение для британской армии. Изобретение Shrapnel сразу же было признано одним из супероружий того времени, о чем свидетельствует скорость, с которой британская армия запустила его в производство - всего через два месяца после того, как Shrapnel впервые продемонстрировала его.

Снаряд Shrapnel был впервые использован в бою в 1804 году в Суринаме на северном побережье Южной Америки против голландских поселенцев. Голландцы сдались после получения второго раунда осколочных снарядов. Шрапнель получил звание подполковника в 1804 году, менее чем через год после звания майора.

В период между окончательным поражением Наполеона и прекращением использования снарядов Shrapnel во время Первой мировой войны в оболочку Shrapnel были внесены многочисленные улучшения. способ. Он также выполнял ту же функцию:доставлял свинцовые шары на большие расстояния в больших количествах с высокими скоростями.

Сырье

Корпус был изготовлен из кованой углеродистой стали. Целью снаряда было просто удерживать свинцовые шары и направлять их вниз к цели. Снаряд не предназначался для разрыва осколков. Гильзы почти всегда изготавливались из латуни. Латунь использовалась, потому что она расширяется во время обжига. По мере того как гильза расширялась, она закрывала ствол пистолета в процессе, называемом обтурацией. Обтурация обеспечивает большую тягу снаряда, а также защищает артиллеристов от ответного огня. Шрапнельные шары были сделаны из свинца. Свинец также использовался в пулях, поскольку он и тяжелый, и мягкий. Поскольку свинец мягкий, он отдает больше своей энергии цели (плоти), а не проходит сквозь цель и расходует свою энергию на ландшафт. Вращающийся браслет был изготовлен из сплава, известного как позолоченный металл, который состоит из 90% меди и 10% цинка. Вращающаяся лента обеспечивала обтурацию вперед (так, чтобы ни один метательный заряд не попал в снаряд в стволе орудия и не был потрачен впустую), а также придавал вращение снаряду при его движении вверх по стволу. Вращение гильзы вызывалось нарезками ствола - спиральными выступами, прорезанными в стволах многих типов ружей. Подобно тому, как футбольный мяч, который не вращается по спирали, будет вращаться из стороны в сторону и не лететь туда, куда он был предназначен, так и артиллерийский снаряд, который не имеет стабилизации вращения, может где-нибудь попасть.

Базовый заряд для большинства артиллерийских снарядов обычно представлял собой комбинацию нитроцеллюлозы и нитроглицерина. Обычные грунтовочные материалы, используемые для воспламенения основного заряда, включают фульминат ртути, азид свинца, стифнат свинца и нитроманнит. Эти химические вещества чрезвычайно чувствительны к ударам и взрываются при сильном ударе. Артиллерийский капсюль воспламенил бы ускорительный заряд пороха, который вставлялся в перфорированный полый штырь, пронизывающий большую часть длины базового заряда. Целью бустерного заряда было одновременное воспламенение как можно большей части базового заряда. Взрыватель в гильзах «Шрапнель» представлял собой латунную заглушку, ввинчиваемую в верхнюю часть гильзы. Латунная заглушка содержала полые каналы, в которых находился порох, а предохранитель можно было отрегулировать для обеспечения заданной задержки выстрела. Взрыватели срабатывали под действием первоначального ускорения снаряда при выходе из ствола пушки. Современные артиллерийские взрыватели почти всегда представляют собой твердотельные электронные таймеры или бесконтактные взрыватели.

Дизайн

Конструкция артиллерийского снаряда включала определение цели снаряда, а затем согласование цели с пушкой (современные артиллерийские орудия - это в основном гаубицы, различие в том, что гаубицы стреляют по параболическим дугам над горизонтом, а пушки стреляют по линии прямой видимости) из которого будет произведен выстрел. У конструктора были спецификации для пушки, и поэтому он знал, что снаряд должен иметь определенный диаметр и мог создавать только определенную тягу, не повреждая пушку. Снаряд должен был быть достаточно простым, чтобы стрелять быстро, но искробезопасным, чтобы снаряд, сброшенный в пылу боя, не взорвался и не убил не тех людей. Взрывы снарядов «Шрапнель» были сконструированы так, чтобы снаряд взорвался точно в нужный момент. Снаряд Shrapnel, который разлетелся слишком далеко от цели, нанес бы небольшой урон, в то время как снаряд, который выстрелил после удара о землю, не нанес бы никакого ущерба.

Основными компонентами снаряда шрапнели были сам снаряд, гильза, свинцовые шары, базовый заряд для продвижения снаряда к цели, заряд для выброса свинцовых шариков из снаряда, капсюльный заряд для взрыва основы. заряд, и предохранитель для взрыва вышибного заряда. Другие различные компоненты включали смесь канифоли для удержания свинцовых шаров на месте и которая выделяла дым для помощи артиллерийским корректировщикам, стальную толкающую пластину между свинцовыми шарами и вышибным зарядом, вращающуюся ленту на основании гильзы для вращения гильзы. По мере того как вверх продвигались ствол пушки, а также носовой обтекатель для уменьшения аэродинамического сопротивления снаряда.

Производственный
процесс

Оболочка

• 1 Сначала был выкован снаряд «Шрапнель». В процессе ковки цилиндр из углеродистой стали нагревают почти до температуры плавления, а затем вручную прижимают к окончательному изделию, придавая ему грубую форму. Затем черновая поковка была обработана до окончательной формы.
• 2 Поперечное сечение артиллерийского снаряда немного меньше внутреннего диаметра ствола пушки, за исключением двух мест:верхней части цилиндрической части снаряда и вращающейся ленты. Верхняя полоса известна как бурле. Бурреле и вращающийся ободок обеспечивают очень малый допуск (всего несколько тысячных дюйма) между гильзой и стволом пушки. В основании гильзы фрезеруется паз, в который запрессовывается вращающаяся лента. Для гильзы шрапнели затем просверливают центр гильзы, чтобы удерживать свинцовые шары.
• 3 Порох использовался для выбрасывания свинцовых шаров. От одной до двух унций (28-56 г) пороха вводили в снаряд в тщательно контролируемых условиях, чтобы предотвратить случайную детонацию. В оболочку вставлялся тканевый диск для отделения основного заряда от свинцовых шаров. Затем поверх тканевого разделителя помещали металлическую диафрагму (нажимную пластину). Толкающая пластина и тканевый разделитель содержали отверстие, в которое перед вставкой запрессовывалась стальная импульсная трубка. Обрезка осколочного снаряда. При прессовой посадке вставляемая деталь имеет немного меньший диаметр, чем отверстие, в которое она вдавливается. Чтобы запрессовать деталь в отверстие, необходимы большие усилия, которые обеспечивают плотную посадку и не расшатываются. Предназначение импульсной трубки состояло в том, чтобы передавать пламя от капсюля в взрывателе в носовой части гильзы вниз к пороху в основании гильзы.

Свинцовые шары

• 4 Свинцовые шары были изготовлены путем заливки расплавленного свинца через стальное сито. Когда расплавленный свинец протекал через экран, он образовывал сферические капли, диаметр которых контролировался размером отверстий в экране. Капли расплавленного свинца падали против встречного потока нагнетаемого воздуха, который затвердевал расплавленный свинец, а затем в проточную воду, которая затвердевала еще больше. Типичные шары шрапнели были около 0,51 дюйма (13 мм) в диаметре, хотя иногда использовались шары большего размера, чтобы убивать лошадей.
• 5 Свинцовые шарики смешали с сосновой канифолью (вещество, оставшееся после перегонки скипидара из соснового сока) и вылили в раковину. Канифле дали затвердеть в скорлупе. Назначение канифоли состояло в том, чтобы предотвратить дребезжание свинцовых шариков в снаряде во время полета, что могло вызвать преждевременное воспламенение пороха. Канифоль также давала дым, так что корректировщики артиллерии могли определить, правильно ли были рассчитаны снаряды для взрыва над их целями.

Предохранитель

• 6 Взрыватель снаряда «Шрапнель» представлял собой сложное механическое / химическое устройство, изготовленное из латуни и имеющее резьбу, подходящую для гильзы. Его сложная конструкция и крошечные компоненты делали сложную сборку, и большая часть военной промышленности была посвящена производству этих деталей. Была выбрана латунь, поскольку она не искрит (при ударе не образуются искры, которые могут воспламенить порошковую цепь и вызвать преждевременные взрывы). Взрыватель состоял из двух разных капсюльных зарядов, разделенных двумя каналами, содержащими порох. Связь между двумя каналами (и, следовательно, скорость воспламенения) можно было регулировать, вращая нижнюю часть предохранителя. Первый капсюль активировался ускорением снаряда при выстреле. Ускорение толкнуло поршень против жесткой пружины в скользящую металлическую или алюминиевую чашку, содержащую капсюль, который взорвался при контакте.

Гильза

• 7 Гильза отштампована из латуни. Штамповка заключается в размещении плоского куска металла между штампами и постепенном придании ему желаемой формы. В случае гильз для получения окончательной формы использовалось несколько наковальней и молотков.
• 8 Требовался отдельный капсюль для взрыва базового заряда в гильзе. Праймер находился в позолоченной металлической или алюминиевой чашке, которая контактировала со стальной наковальней. Наковальня вдавливалась в капсюль ударником гаубицы. Капсюль воспламенил ускорительный заряд пороха, который затем воспламенил базовый заряд. Капсюль и разгонный заряд содержались в полой латунной игле, запрессованной в отверстие в основании гильзы.
• 9 Окончательная сборка корпуса производилась опрессовкой. В оболочке прорезана канавка полукруглой формы в поперечном сечении. Гильза картриджа надевается на канавку, и весь диаметр вокруг канавки сжимается до тех пор, пока латунная гильза картриджа не войдет в канавку и не образует плотное соединение.

Контроль качества

Контроль качества чрезвычайно важен при производстве боеприпасов, поскольку неисправные боеприпасы могут убить ценных солдат. Все артиллерийские снаряды выпускались партиями заданных размеров, обычно от 2000 до 5000 штук в партии. Номер партии был нанесен на артиллерийские снаряды, чтобы их можно было выследить, если позже возникнут проблемы с партией. Определенный процент компонентов оболочки был измерен, чтобы убедиться, что детали имеют правильный размер. Разрушающие испытания проводились на репрезентативных образцах, чтобы убедиться, что металлические компоненты имеют надлежащую прочность и химические компоненты горят с надлежащей скоростью. Предохранители прошли испытания на гидроизоляцию. Вращающиеся ленты были оторваны от снарядов, чтобы убедиться, что они обладают достаточной прочностью, чтобы выдержать стрельбу.

После того, как было определено, что снаряды были изготовлены в соответствии с проектом, они были испытаны в полевых условиях, чтобы определить, позволила ли конструкция создать снаряд, который ведет себя предсказуемым образом. Некоторые снаряды были намеренно перегружены базовым зарядом и стреляли, чтобы не разрушить орудие. Снаряды с инертными взрывателями были выпущены, а затем восстановлены, чтобы оценить, могла ли сила выстрела привести к преждевременному срабатыванию взрывателя. Снаряды наполнялись песком и стреляли, чтобы оценить, насколько хорошо снаряды держатся вместе во время полета. И было выпущено определенное количество снарядов, чтобы гарантировать, что базовые заряды направят снаряды туда, куда их планировали артиллеристы.

Побочные продукты / отходы

Основные отходы, образующиеся при производстве артиллерийских снарядов, образовались во время испытаний снарядов и обучения артиллерийских операторов. В настоящее время есть большие участки Соединенных Штатов, которые никогда не смогут быть использованы из-за наличия артиллерийских снарядов, которые были выпущены, но не разорвались. Во время реального производства наибольший поток отходов состоит из СОЖ и металлической стружки, образующихся во время обработки.

Будущее

Снаряды осколков стали устаревшими во время Первой мировой войны. Они оказались неэффективными против войск, защищенных окопами, не могли преодолевать заграждения из колючей проволоки и их было трудно установить, так что снаряды взрывались на нужной высоте над вражескими войсками. Снаряд «Шрапнель» был заменен осколочно-фугасным снарядом, в котором оболочка снаряда была заполнена взрывчатым веществом, которое при детонации распалось на сотни смертоносных осколков. Новейшая технология для уничтожения вражеских войск на расстоянии - это улучшенные обычные боеприпасы или ICM. ICM больше похож на снаряд Shrapnel, чем на осколочный снаряд. Разница в том, что вместо простых металлических шариков он выплевывает ручные гранаты, фугасы или противотанковые бомбы. Неизбежно, что когда-нибудь ICM будет устаревать чем-то еще более эффективным и приспособленным для преодоления новых стратегий защиты.

Где узнать больше

Книги

Хогг, Ян. Союзная артиллерия времен Первой мировой войны. Великобритания:Crowood Press, 1998.

Другое

Веб-страница Ассоциации старых товарищей Новой Зеландии. Декабрь 2001 г. .

Армия Соединенных Штатов. ТР 1355-75А Боеприпасы для мобильной артиллерии. Боеприпасы для 75-мм полевых орудий образца 1897 г. (французский); M1916 (американский); и M1917 (британский). 21 ноября 1927 года.

Армия Соединенных Штатов. TR 1355-155A Мобильные артиллерийские боеприпасы. Боеприпасы для 155-мм гаубиц M1917 (французские) и M1918 (американские). 23 ноября 1927 г.

Джефф Рейнс