Шрапнелевые снаряды: от изобретения Генри Шрапнеля к современным боеприпасам

История

Военные стратеги всегда искали экономичные методы победы над численным превосходством противника. До появления мощных ружей войска строились в тесные строя, а эффективность артиллерии на большие дистанции оставалась ограниченной до конца XVIII века.

В 1784 году лейтенант Генри Шрапнель британской королевской артиллерии решил проблему дистанции, поместив пушечные ядра в снаряд, выдерживающий выстрел из пушки. Конструкция — полое ядро, наполненное свинцовыми шарами и бумажным зажигателем — могла взрываться над العدوскими строями, рассеивая шары в смертоносном облаке.

Инновация Шрапнеля быстро принята: к 1803 году он продемонстрировал снаряд британской армии, и через два месяца он пошёл в производство. Первое боевое применение состоялось в 1804 году в Суринам, где голландские поселенцы сдались после второй вольи шрапнелевых снарядов. В том же году Шрапнель был повышен до лейтенанта-полковника.

Между окончательным поражением Наполеона и устареванием снаряда в Первой мировой войне многочисленные улучшения создали современный артиллерийский снаряд, доставлявший свинцовые шары на большие дистанции с высокой скоростью.

Сырьё

• Оболочка снаряда ковка из углеродистой стали, предназначенной только для удержания и направления свинцовых шаров к цели.
• Патронные гильзы обычно из латуни; материал расширяется при выстреле, уплотняя ствол (обтурация) и защищая расчёт от прорыва газов.
• Свинец для осколков, выбранный за плотность и ковкость, максимизирующие передачу энергии живой силе, а не пробитие цели.
• Оборотное кольцо из тумбги (90% меди, 10% цинка) обеспечивало обтурацию и придавало вращение за счёт нарезки ствола, гарантируя точность полёта.
• Зарядный заряд комбинировал нитроцеллюлозу и нитроглицерин, поджигаемый ударно-чувствительными капсюлями — фульминатом ртути или стифнатом свинца.
• Зажигатель — латунная заглушка с полыми каналами пороха — позволял выставлять точную задержку, срабатывав от начального ускорения снаряда.

Конструкция

Конструкция снаряда соответствовала спецификациям орудия — гаубицы или пушки — балансируя размер, impulso и безопасность. Зажигатель проектировали для взрыва на оптимальной высоте; преждевременное или задержанное взрывание делало снаряд неэффективным.

Производственный процесс

Снаряд

• Ковка: Углеродистый стальной цилиндр нагревали почти до точки плавления и вручную ковали в форму, затем доводили до размеров механической обработкой.
• Размерное соответствие: Поперечное сечение снаряда было незначительно меньше внутреннего диаметра ствола, за исключением обтюратора и оборотного кольца, обеспечивающих допуск в несколько тысячных дюйма.
• Камера для свинцовых шаров: Центр снаряда высверливали под шары, а тканевой диск отделял зарядный заряд от шаров.
• Размещение заряда: 1–2 унции (28–56 г) пороха закладывали в контролируемых условиях. Металлическая толкательная пластина и вспышечная трубка передавали пламя от носового капсюля к зарядному заряду.

Свинцовые шары

• Изготовление: Расплавленный свинец лили через стальную ситу; размеры ячеек задавали диаметр шара (обычно 13 мм). Противоток воздуха застывал капли до попадания в проточную воду.
• Смолистая смесь: Колофонию смешивали со шарами для предотвращения стука в полёте и образования дыма для корректировки огня.

Зажигатель

• Зажигатель — прецизионное латунное устройство с резьбой под снаряд. Содержал два зарядных капсюля, разделённых пороховыми каналами; скорость горения регулировалась поворотом основания.
• При выстреле ускорение вдавливало плунжер против пружины в капсюль, инициируя первый заряд. Пламя проходило через вспышечную трубку, поджигая зарядный заряд, который выбрасывал свинцовые шары.

Патронная гильза

• Штамповка: Латунные листы прессовали последовательными штампами и молотами в гильзы.
• Капсюль и усилитель: Капсюльная чашка, часто из тумбги или алюминия, ударом стального ондала поджигала усилительный заряд, который в свою очередь поджигал зарядный заряд.
• Краевание: Гильза краевали по канавке на снаряде для герметичного соединения.

Контроль качества

Каждая партия — обычно 2000–5000 снарядов — получала уникальный номер, наносимый на каждый снаряд для прослеживаемости. Ключевые компоненты измеряли, а reprezentative образцы проходили разрушительные испытания на прочность металла и скорость горения химикатов. Зажигатели гидроизолировали, а оборотные кольца тестировали на разрывную прочность.

Полевые испытания включали стрельбу перегруженными снарядами для проверки безопасности орудия, снарядами с инертными зажигателями для контроля преждевременного взрыва, песок-наполненными снарядами для оценки структурной целостности и проверку баллистики зарядного заряда.

Побочные продукты и отходы

Производственные отходы в основном — охлаждающие-смазочные жидкости и металлическая стружка. Испытательные стрельбы дают неразорвавшиеся снаряды, создающие опасные зоны хранения, непригодные для использования десятилетиями. Правильная утилизация и экологическая ремедиация остаются критическими.

Будущее

Шрапнелевые снаряды были заменены в Первой мировой войне фугасными осколочными, рассеивающими осколки при взрыве. Современный аналог — усовершенствованные обычные боеприпасы (ICM) — доставляют субмунициции вроде ручных гранат или противотанковых бомб вместо простых свинцовых шаров. Будущие боеприпасы, вероятно, будут эволюционировать для преодоления передовых средств защиты.

Где узнать больше

Книги

Хогг, Ян. Allied Artillery of World War One. Crowood Press, 1998.

Другие источники

Веб-страница Ассоциации ветеранов постоянных сил Новой Зеландии (декабрь 2001).

Армия США. TR 1355-75A Mobile Artillery Ammunition. 21 ноя 1927.

Армия США. TR 1355-155A Mobile Artillery Ammunition. 23 ноя 1927.