До мировой войны значение боевых припасов для успешного действия артиллерии в общем недооценивалось. О них судили главным образом теоретически и по результатам специальных испытаний полигонного характера, которые производились весьма редко, по большей части попутно с испытаниями новых образцов орудий (например, испытания 280- мм гаубицы Шнейдера на острове Березани в 1912 г., о которых упоминалось выше); причем испытывались орудия и снаряды, а на действие пороха и других боеприпасов, составляющих элементы выстрела, почти вовсе не обращалось внимания. На практических же учебных стрельбах строевых частей артиллерии не обращалось почти никакого внимания и на действие снарядов, в особенности на действие газов разрывного заряда при разрыве снаряда — на фугасное действие, на отравляющие свойства газов, на ослепление противника при помощи дымовых волн при взрыве и пр. Ввиду крайне ограниченного отпуска боеприпасов на практические стрельбы артиллерии, они сводились почти всегда лишь к пристрелке целей, а если изредка и переходили к стрельбе на поражение, то при таком небольшом количестве выпускаемых снарядов, что нельзя было рассчитывать на сколько-нибудь ощутительные результаты наносимого ими поражения. Обычно артиллеристы старой русской артиллерии вовсе не интересовались теми поражениями, какие могли получиться в результате их стрельбы, и не только не осматривали мишеней, по которым стреляли, но и не просматривали собранных данных о количестве пробоин в мишенях от пуль и осколков снарядов. Что же касается фугасного и разрушительного действия гранат, то о нем нельзя было иметь представления, так как в целях экономии гранаты на учебные стрельбы вообще не отпускались и вместо них стреляли так называемыми практическими чугунными снарядами, годными лишь для пристрелки.
Опыт мировой войны заставил не только серьезно подумать, но и осуществить ряд мероприятий в целях усовершенствования боеприпасов для повышения балистических качеств стрельбы и усиления наносимого ею поражения, а также для увеличения возможности массового изготовления боеприпасов, находящегося в большой зависимости от доставки необходимого сырья. [297]
Порох
Увеличить начальную скорость снаряда для повышения дальнобойности орудий возможно путем применения прогрессивно горящих порохов с большим запасом потенциальной энергии. Вполне прогрессивный порох, т. е. дающий в продолжение всего горения постоянное давление, равное максимально допустимому давлению, допускает по теоретическим расчетам увеличение начальной скорости на 8% и до 12%.
В русской артиллерии по распоряжению ГАУ производились опыты, не доведенные во время войны до конечных положительных результатов, с прогрессивными порохами — военного инженера артиллерии Киснемского и другие, имеющие целью увеличение начальной скорости и дальности полета снаряда.
Прогрессивный порох по мере сгорания боевого заряда, по мере продвижения вперед снаряда по каналу орудия и увеличения объема заснарядного пространства должен давать все большее и большее количество газов, нарастающее с течением времени. Вследствие этого при прогрессивных порохах, по мере приближения снаряда к вылету из орудия, количество пороховых газов и давление их на дно снаряда и на стенки орудия должно не уменьшаться, как это бывает при горении в орудии обыкновенного пороха, а количество газов должно увеличиваться в каждый данный отрезок времени на большую величину, чем в предыдущий, давление же газов должно оставаться равномерным. Такое свойство прогрессивных порохов должно привести к увеличению начальной скорости и дальности полета снаряда, так как, во-первых, давление пороховых газов на дно снаряда при вылете его из канала ствола орудия будет не меньшим, чем в первый момент воспламенения боевого заряда, а во-вторых, равномерность давления пороховых газов действует на стенки орудия менее разрушительно и потому позволяет увеличить боевой заряд в данном орудии, не утолщая стенок ствола орудия и не утяжеляя его систему.
Прогрессивный порох Киснемского, испытывавшийся во время войны, имел зерна в форме призматического бруска с каналами квадратного сечения. Предполагалось, что при таком строении зерна получится прогрессивное горение, дающее под конец горения количество газа до 10 раз больше начального. На опытах оказалось, что при горении квадратное сечение зерна принимает неправильную округленную форму, затем зерна распадаются на мелкие куски, которые догорают уже «дегрессивно». Словом, порох Киснемского сгорал не по столь определенному закону, который можно было бы заранее учесть, и давал в конце горения гораздо меньше газов, чем предполагалось. Кроме того, при изготовлении пороха встретились очень большие трудности.
Предлагался порох, сечение каналов которого имело форму трапеции. Теоретически такой «трапецеидальный» порох [298] должен был бы быть более прогрессивным, чем порох Киснемского. На опыте трапецеидальная форма каналов при горении все более и более закруглялась и под конец горения порох распадался на мелкие куски, причем получалась «дегрессивность» догорания, как и пороха Киснемского.
Последовательного увеличения количества газов по мере горения пороха можно было бы, казалось, добиться путем изменения строения и состава пороха. Но эта мысль оставалась во время войны в области теоретических предположений.
Наконец, можно было бы получить нарастание давления газов путем изменения условий горения пороха в канале ствола орудия. Известна была интересная идея в этой области применения многокамерных или многозарядных орудий, предложенная американцем Хаскелем еще в 1880 г. Идея эта не получила тогда осуществления, так как в то же почти время предложен был бездымный порох, значительно более прогрессивный, чем дымный порох, и обещавший такие же результаты, как и увеличение начальной скорости при равномерном повышении давления, достигаемом путем последовательных взрывов зарядов пороха в добавочных зарядных каморах, помещаемых, по проекту Хаскеля, в особых приливах в нижней части ствола орудия. Бездымный порох не оправдал полностью возлагаемых на него надежд, но идея многокаморных орудий, как один из способов повышения работы пороховых газов в канале ствола орудия, не интересовала русских артиллеристов в период мировой войны.
Не заинтересовала их в то время идея турбинного орудия, предложенного в 1917 г. французским инженером Деламар-Мазом, которую, впрочем, нельзя было бы попытаться осуществить в России при слабом состоянии ее техники.
В турбинном орудии камора, в которой помещается боевой заряд, отделяется от снаряда отверстием, более узким, чем зарядная камора. Впереди этого отверстия (сопло) помещается снаряд, вкладываемый в орудие не через зарядную камору, как обычно, а непосредственно на свое место в снарядную камору, для чего орудие при заряжании «ломается» у переднего среза сопла, подобно тому, как «ломается» при заряжании охотничье ружье центрального боя. В стенках ствола орудия между передним срезом сопла и дном снаряда делаются отверстия, через которые выходят наружу отработанные пороховые газы, отражающиеся от дна снаряда.
Теоретически турбинные орудия обеспечивают следующие большие возможности благодаря более полному, чем в обыкновенных орудиях, использованию энергии пороховых газов:
1. Струи газов, стремительно вырывающихся из сопла, производят очень большое давление на дно снаряда и очень малое — на стенки ствола орудия, которые поэтому можно делать значительно тоньше и, следовательно, гораздо легче, чем в обычных орудиях. [299]
2. Вырывающиеся через отверстия за дном снаряда струи газов действуют подобно тормозу, вследствие чего откат орудия при выстреле может быть значительно уменьшен, что облегчает и упрощает конструкцию лафета.
3. Применение очень больших боевых зарядов и, следовательно, получение огромных начальных скоростей и дальностей (150—200 км) в турбинных орудиях возможно без большого увеличения веса всей системы, неизбежного в системах обычных орудий.
Опыты, проведенные во время войны за границей с турбинными орудиями, не оправдали в полной мере указанных теоретических предположений.
В течение всей войны в русской артиллерии применялся пироксилиновый порох — бездымный, но не беспламенный. Расположение артиллерии на огневых позициях выдавали блески выстрелов, более яркие и резкие при ночной стрельбе, которая оказалась неизбежной, особенно в позиционный период войны. С целью сделать стрельбу незаметной по блеску выстрелов в русской артиллерии применялись пламегасители, производились испытания беспламенного и других порохов.
ГАУ присылало в действующую армию специальные пламегасители в небольшом количестве только для гаубичных батарей. Эти пламегасители закладывались в гильзы с порохом перед заряжанием гаубицы. Составные вещества пламегасителей (канифоль, графит, хлористый натрий и калий), обладая свойствами сильного охлаждения продуктов разложения пороха, уменьшали пламя при выстреле.
Некоторые полевые пушечные батареи, чтобы не привлекать на себя блеском выстрелов огня неприятельской артиллерии, прибегали к официально запрещаемым кустарным мерам. Они заимствовали пламегасители у гаубичных батарей и половинки пламегасителей закладывали в гильзы поверх пучков пороха. При этом блеск выстрелов уменьшался лишь до некоторой степени, а в отношении начальных скоростей получалось весьма нежелательное их разнообразие.
В целях получения для пушечной артиллерии по возможности беспламенного и однородно действующего пороха на пороховых заводах с 1915 г. стали примешивать к пушечному пороху, в период его производства, понижающие температуру вещества. Патроны к 76- мм полевым пушкам, снаряженные таким порохом, присылались в действующую армию с осени 1916 г., но при стрельбе этими патронами вспышки огня получались почти такие же, как при обыкновенном бездымном порохе, а рассеивание снарядов, вследствие неравномерности горения боевого заряда, значительно увеличивалось.
В 1916—1917 гг. положительные результаты дали опыты артиллерийского инженера Киснемского с беспламенным порохом из пироксилина с уменьшенным содержанием азота, но во [300] время войны артиллерия действующей армии не получала патронов с беспламенным порохом Киснемского.
Производились, кроме того, опыты с уменьшением толщины лент пороха, что сокращало время сгорания пороха в канале орудия и давало вероятность устранения пламени при выстреле, но вместе с тем вследствие быстрого сгорания пороха увеличивалась вероятность разрыва орудия при выстреле. Применением пороха с более тонкими лентами достигалась до некоторой степени цель лишь для гаубиц и горных пушек, т. е. для орудий с небольшими начальными скоростями, дававших при выстреле сравнительно небольшое пламя. Однако и в гаубицах подобный порох уменьшал начальную скорость приблизительно на 10—15%. Подбор же лент пороха соответствующей толщины для полевых пушек в целях избежать большой разницы в давлении пороховых газов в орудии, могущей привести к разрыву орудия, требовал значительного уменьшения боевого заряда и приводил, следовательно, к нежелательному довольно большому снижению начальной скорости.
Артиллерия обнаруживала себя в бою не только блеском, но и звуками выстрела. Созданные во время войны светозвукометрические команды, снабженные специальными приборами, стали определять засечками место стреляющих батарей по вспышкам и по звуку выстрела. Чтобы укрыться от звукосветовой разведки, артиллерии необходимо было иметь порох не только беспламенный, но и не дающий громкого звука при выстреле. В русской артиллерии делались попытки получить такой порох или изобрести специальные приборы-глушители, чтобы уменьшить звук выстрела, но попытки эти не привели к сколько-нибудь положительному разрешению до конца войны.
Пороховое производство, особенно производство бездымного пороха, является весьма трудным, так как порох должен неизменно сохранять свои качества при долговременном хранении и при этом далеко не всегда при соответствующих условиях хранения. Руководящая роль при установке производства бездымного пороха в России принадлежала Охтенскому пороховому заводу артиллерийского ведомства. «Опытная комиссия» при заводе представляла собой научно-техническую балистическую станцию, работавшую под руководством известных русских талантливых пороходелов — ученых и практиков в тесном единении с химической лабораторией завода. На Охтенском пороховом заводе непрерывно велась, с возрастающей интенсивностью во время войны, обширная работа по изучению свойств пороха, пироксилина и других исходных продуктов, необходимых для изготовления пороха, по исследованию технологических процессов пороходелия, по усовершенствованию балистических качеств пороха и т. д.
В результате работ русских пороховых заводов и Артиллерийского комитета ГАУ, в составе которого находились крупные ученые химики, получившие мировую известность, [301] производство пороха в России стояло на высокой ступени развития, почти ни в чем не уступая пороховому производству Германии, занимавшей, как известно, первое место в мире в отношении развития науки химии и химической промышленности.
Во время войны усилия Германии были направлены не столько на улучшение балистических качеств пороха, сколько главным образом на усиление производства сырых продуктов и извлечение из них различного рода заменяющих веществ, необходимых для изготовления пороха. В этом направлении в Германии во время войны было сделано безусловно все необходимое и доступное возможности и воле человека, и этому Германия обязана прежде всего своей химической промышленности, особенно индустрии красящих веществ, с ее руководящим высоко химически и технически образованным персоналом.
Удовлетворение требования об увеличении дальности стрельбы во время войны шло в Германии также не в направлении повышения балистических качеств пороха, а исключительно в направлении усовершенствования и изменения конструкции орудий и снарядов.
Только общий недостаток соответствующего сырья для изготовления пироксилиновых порохов заставил Германию искать во время войны путей для выделки других порохов. Между прочим германской фирмой Краузе был предложен новый способ упрощенного изготовления аммонийного пороха. Такой порох в виде спрессованной в зерна смеси аммонийной селитры с углем применялся для стрельбы и раньше. Применение во время войны для полевых орудий германской артиллерии аммонийного пороха, изготовленного по способу Краузе, дало весьма благоприятные результаты. Столь же благоприятные результаты получились от применения аммонийного пороха и для орудий крупного калибра. Применение этого пороха получило широкое распространение в германской артиллерии во время войны, чем достигалась экономия в пироксилиновом порохе, а следовательно, и в спирте, требовавшемся в массовом количестве для изготовления пироксилинового пороха.
Преимущество аммонийного пороха заключалось также в малой пламенности его при выстреле, вследствие чего, повидимому, германская артиллерия не принимала других мер к изготовлению беспламенного пороха.{329}
