Повернення шрапніли. Бог війни: Генрі Шрапнель та його винахід Типи шрапнельних снарядів

Шрапнель отримала свою назву на честь її винахідника англійського офіцера Генрі Шрапнеля, який розробив цей снаряд у 1803 році. У первісному вигляді шрапнель представляла розривну сферичну гранату для гладкоствольних гармат, у внутрішню порожнину якої разом із димним порохом засипалися свинцеві кулі.

У 1871 році російський артилерист В.Н.Шкларевич розробив для щойно з'явилися нарізних знарядь діафрагмову шрапнель з донною камерою і центральною трубкою (див. рис.1 ). Вона ще не відповідала сучасному поняттю шрапнелі, оскільки мала фіксований час горіння трубки. Тільки через два роки після використання першої російської дистанційної трубки зразка 1873 року шрапнель набула свого закінченого класичного вигляду. Цей рік можна вважати роком народження російської шрапнелі.

Дистанційна трубка 1873 року мала одне поворотне дистанційне кільце з піротехнічним складом, що повільно горить (див. рис.2 ). Максимальний час горіння складу становив 7,5 с, що дозволяло вести вогонь на дальність до 1100 м-коду.

Інерційний механізм займання трубки при пострілі (бойовий гвинт) зберігався окремо та вставлявся у трубку безпосередньо перед пострілом. Кулі відливались із сплаву свинцю з сурмою. Простір між кулями заливався сіркою. Характеристики російських шрапнельних снарядів до нарізних знарядь зр. 1877 р. калібру 87 і 107 мм представлені втаблиці 1 .

таблиця 1
Калібр, мм	87	107
Маса снаряда, кг	6,85	12,5
Початкова швидкість, м/с	442	374
Число куль	167	345
Маса однієї кулі, г	11	11
Сумарна маса куль, кг	1,83	3,76
Відносна маса куль	0,27	0,30
Маса порохового вишибного заряду, г	68	110

Кульова шрапнель до першої світової війни становила основну частину боєкомплектів знарядь польової кінної артилерії, озброєної 76-мм гарматами, і значну частину боєкомплектів знарядь більших калібрів (див. рис.3 ). Російсько-японська війна 1904-1905 рр., в якій японцями вперше в масових масштабах були застосовані ударні осколкові гранати, споряджені мелінітом, похитнула позиції шрапнелі, проте в першому періоді Світової війни вона ще залишалася наймасовішим снарядом. Висока ефективність її по відкрито розташованим скупченням живої сили підтверджувалася численними прикладами. Так, 7 серпня 1914 р. 6-а батарея 42-го французького полку, відкривши вогонь шрапнеллю калібру 75 мм на дальності 5000 м по похідній колоні 21-го драгунського німецького полку, шістнадцятьма пострілами знищила полк, вивівши з 70 мм.

Мінімальна забійна дія низькошвидкісних сферичних куль шрапнелі;

Повне безсилля шрапніли при настильних траєкторіях проти живої сили, що знаходиться в окопах і ходах сполучення, і за будь-яких траєкторій – проти живої сили в бліндажах і капонірах;

Мала ефективність стрільби шрапнеллю (велика кількість висотних розривів і так званих «клювань») слабонавченим офіцерським персоналом, велику кількістьтим, хто прийшов із резерву;

Дорожнеча і складність шрапніли в масовому виробництві.

Тому в ході війни шрапнель стала швидко витіснятися осколковою гранатою з підривником ударної дії, яка не має цих недоліків і має до того ж сильний психологічний вплив. На заключному етапі війни та у післявоєнний період у зв'язку зі швидким розвитком військової авіації шрапнель стала використовуватись для боротьби з літаками. Для цієї мети були розроблені стрижневі шрапнелі і шрапнелі з накидками (в Росії - 76-мм стрижнева шрапнель Розенберга, що містить 48 призматичних стрижнів масою 45-55 г, покладених у два яруси, і 76-мм шрапнель 8 г кожна). Накидки були попарно пов'язані короткими тросами сталеві трубки, залиті свинцем, призначені для перебивання стійок і розтяжок аеропланів. Шрапнелі з накидками використовувалися також для руйнування дротяних загороджень. У якомусь сенсі шрапнелі з накидками можна як прототип сучасних стрижневих бойових частин (див. рис. 4 та 5 ).

На початку Другої світової війни шрапнель майже повністю втратила своє значення. Здавалося, час шрапнелі пішов назавжди. Однак, як це часто буває у техніці, у 60-х роках несподівано почалося повернення до старих шрапнельних конструкцій.

Основною причиною було повсюдне невдоволення військових низькою ефективністю осколкових гранат із ударним підривником. Ця низька ефективність мала такі причини:

Низьку щільність уламків, властиву круговим полям;

Несприятливу орієнтацію уламкового поля щодо поверхні землі, при якій основна маса уламків йде в повітря та грунт. Використання дорогих неконтактних підривників, що забезпечують повітряний розрив снаряда над метою, підвищує ефективність дії уламків у нижній півсфері розльоту, але не змінює загального низького рівня дії;

Малу глибину ураження при настильній стрільбі;

Випадковий характер дроблення снарядних корпусів, що призводить з одного боку до неоптимального розподілу уламків по масі, з іншого – до незадовільної форми уламків.

При цьому найбільш негативну роль відіграє процес руйнування оболонки поздовжніми тріщинами, що рухаються утворюючими корпусами, що призводить до формування важких довгих уламків (так званих «шабель»). Ці уламки забирають до 80% маси корпусу, збільшуючи ефективність менш ніж на 10%. Багаторічні дослідження з пошуку сталей, що дають високоякісні осколкові спектри, що проводилися в багатьох країнах, не призвели до кардинальних зрушень у цій галузі. Виявилися безуспішними та спроби використання різних способівзаданого дроблення через різке подорожчання виробництва та зниження міцності корпусу.

До цього додавалася незадовільна (не миттєва) дія ударних підривників, що особливо яскраво проявилася в специфічних умовах повоєнних регіональних воєн (залиті водою рисові поля В'єтнаму, піщані близькосхідні пустелі, болотисті ґрунти нижнього Дворіччя).

З іншого боку, відродженню шрапнелі сприяли такі об'єктивні чинники, як зміна характеру бойових дій та поява нових цілей і видів зброї, у тому числі загальна тенденція переходу від стрільби за майданними цілями до стрільби за конкретними одиночними цілями, насичення поля бою протитанковими засобами, зростання малокаліберних автоматичних систем, оснащення піхоти засобами індивідуального бронезахисту, проблема боротьби з малорозмірними повітряними цілями, що різко загострилася, у тому числі з протикорабельними крилатими ракетами. Важливу роль відіграла також поява важких сплавів на основі вольфраму і урану, що різко підвищили пробивну дію готових елементів, що вражають.

У 1960-х роках у період в'єтнамської кампанії армія США вперше застосувала шрапнелі зі стрілоподібними вражаючими елементами (СПЕ). Маса сталевих СПЕ становила 0,7-1,5 г, число в снаряді 6000-10000 шт. Моноблок СПЕ представляв набір стрілоподібних елементів, покладених паралельно осі снаряда загостреною частиною вперед. Для більш щільного укладання може застосовуватися також поперемінне укладання загостреною частиною вперед-назад. СПЕ в блоці залиті сполучною речовиною зі зниженою адгезійною здатністю, наприклад, воском. Швидкість викиду блоку пороховим вирядним зарядом становить 150-200 м/с. Зазначалося, що збільшення швидкості викиду вище цих меж за рахунок збільшення маси вишибного заряду і підвищення енергетичних характеристик пороху призводить до збільшення ймовірності руйнування склянки і до різкого збільшення деформування ВПЕ внаслідок втрати їх поздовжньої стійкості, особливо в нижній частині моноблоку, де навантаження насідає при пострілі максимуму. З метою запобігання СПЕ від деформації при пострілі в деяких шрапнельних снарядах США застосовується багатоярусне укладання СПЕ, при якій навантаження від кожного ярусу сприймається діафрагмою, що у свою чергу, спирається на уступи центральної трубки.

У 1970-х роках з'явилися перші бойові частини зі стрілоподібними ПЕ для некерованих авіаційних ракет (НАР). Американська НАР калібру 70 мм із бойовою частиною М235 (1200 стрілоподібних ПЕ масою по 0,4 г із сумарною початковою швидкістю 1000 м/с) при підриві на дистанції 150 м від мети забезпечує зону ураження з фронтальною площею 1000 кв.м. Швидкість елементів під час зустрічі з метою становить 500–700 м/с. НАР зі стрілоподібними ПЕ французької фірми «Томсон-Брандт» випускається у варіантах, призначених для ураження легкоброньованих цілей (маса одного СПЕ 190 г, діаметр 13 мм, бронепробивність 8 мм при швидкості 400 м/с). У калібрі НАР 68 мм число СПЕ становить відповідно 8 і 36, у калібрі 100 мм – 36 і 192. Розліт СПЕ відбувається за швидкості снаряда 700 м/с у куті 2,5°.

Фірма «BEI Defence Systems» (США) проводить розробку високошвидкісних ракет HVR, споряджених стрілоподібними ПЕ з вольфрамового сплаву та призначених для ураження повітряних та наземних цілей. При цьому використовується досвід, накопичений в процесі робіт за програмою створення елемента кінетичної енергії SPIKE (Separating Penetrator Kinetic Energy), що відокремлюється. Демонструвалася високошвидкісна ракета «Persuader» («Шпори»), що має залежно від маси БЧ швидкість 1250–1500 м/с і дозволяє вражати цілі на дальності до 6000 м. БЧ виконується в різних варіантах: 900 стрілоподібних ПЕ масою 3,9 г кожен, 216 стрілоподібних ПЕ по 17,5 г або 20 ПЕ по 200 г. Розсіювання ракети вбирається у 5 мрад, вартість трохи більше 2500 доларів.
Слід зазначити, що протипіхотні шрапнелі зі стрілоподібними ПЕ хоч і не входять до переліку офіційно забороненого міжнародними конвенціямизброї, проте негативно оцінюються світовою громадською думкою як негуманний вид зброї масового ураження. Про це побічно свідчать такі факти, як відсутність даних про ці снаряди в каталогах і довідниках, зникнення їхньої реклами у військово-технічній періодиці тощо.

Шрапнелі малих калібрів інтенсивно розвивалися останні десятиліття у зв'язку з зростанням ролі малокаліберних автоматичних гармат в усіх видах збройних сил. Найменший відомий калібр шрапнельного снаряда становить 20 мм (снаряд DM111 німецької фірми «Diehl» до автоматичних гармат Rh200, Rh202) (див. рис.6 ). Остання гармата перебуває на озброєнні БМП "Мардер". Снаряд має масу 118 г, початкову швидкість 1055 м/с і містить 120 кульок, що пробивають на відстані 70 м від точки підриву алюмінієвий лист товщиною 2 мм.

Прагнення зменшення втрати швидкості ПЕ на польоті призвело до розробки снарядів з кулевидними подовженими ПЕ. Кулеподібні ПЕ укладені паралельно осі снаряда і за час одного обороту снаряда також здійснюють один оберт навколо власної осі і, отже, після викиду з корпусу будуть стабілізовані гіроскопічно на польоті.

Вітчизняний 30 мм шрапнельний (багатоелементний) снаряд, призначений для авіаційних гармат Грязєва-Шипунова ГШ-30, ГШ-301, ГШ-30К, розроблений ДНВП «Прилад» (див. рис.7 ). Снаряд містить 28 куль масою 3,5 г, покладених у чотири яруси по сім куль у кожному. Викид куль з корпусу здійснюється за допомогою невеликого порохового заряду, займистого від піротехнічного сповільнювача на дальності 800-1300 м від місця пострілу. Маса патрона 837 г, маса снаряда 395 г, маса порохового заряду гільзи 117 г, довжина патрона 283 мм, початкова швидкість снаряда 875-900 м/с, відхилення початкової швидкості 6м/с. Кут розльоту куль становить 8°. Очевидним недоліком снаряда є фіксована величина інтервалу часу між пострілом та спрацьовуванням снаряда. Успішна стрілянина такими снарядами потребує високої кваліфікації льотчика.

Швейцарською фірмою «Ерлікон-Контравес» виробляється 35-мм шрапнельний снаряд, AHEAD (Advanced Hit Efficiency and Destruction) для автоматичних зенітних гармат, забезпечених системою управління вогнем (СУО), що забезпечує підрив снарядів на оптимальній відстані від мети. » GDF-005, «Скайшилд 35», корабельні одноствольні установки «Скайшилд» та «Міленіум 35/100»). Снаряд забезпечений високоточним електронним дистанційним підривником, розташованим у донній частині снаряда, а установка має у своєму складі далекомір, балістичний обчислювач та надульний канал введення тимчасової установки. На дульному зрізі зброї розташовані три соленоїдні кільця. За допомогою перших двох кілець, розташованих по ходу снаряда, проводиться вимірювання швидкості снаряда в даному пострілі. Виміряна величина спільно з дальністю до мети, виміряної далекоміром, вводиться в балістичний обчислювач, що розраховує політний час, значення якого вводиться в дистанційний підривник через кільце з кроком установки 0,002 с.

Маса снаряда становить 750 м, початкова швидкість 1050 м/с, дульна енергія 413 кДж. Снаряд містить 152 циліндричні ГПЕ з вольфрамового сплаву масою 3,3г (сумарна маса ГПЕ 500 г, відносна маса ГПЕ 0,67). Викид ГПЕ відбувається із руйнуванням снарядного корпусу. Відносна маса снарядаЗ q (Маса в кг, віднесена до куба калібру в дм) становить 17,5 кг/куб.дм, тобто на 10% перевищує відповідну величину для звичайних осколково-фугасних снарядів.

Снаряд призначений для ураження літаків та керованих ракет на дальності до 5 км.

З методичної точки зору багатоелементний снаряд, снаряд AHEAD, бойові частини НАР, заряд яких (пороховий або бризантний) не повідомляє додаткової осьової швидкості, а виконує по суті лише функцію поділу, доцільно виділити в окремий клас про кінетичні пучкові снаряди (КПС), а термін «шрапнель» зберегти лише за класичним шрапнельним снарядом, що має корпус з донним вишибним зарядом, що забезпечує помітну додаткову швидкість ГПЕ. Прикладом конструкції КПС безкорпусного типу є снаряд із набором кілець заданого дроблення, запатентований фірмою «Ерлікон». Цей набір одягнений на порожнистий стрижень корпусу і підібганий головним ковпаком. У внутрішній порожнині стрижня розміщується невеликий заряд ВР, розрахований таким чином, що забезпечує руйнування кілець на уламки без повідомлення їм помітної радіальної швидкості. В результаті формується вузький пучок уламків заданого дроблення.

Основними недоліками порохових шрапнелей є:

Відсутня заряд бризантного ВР і, як наслідок, неможливе поразка прихованих цілей;

Тяжкий сталевий корпус (стакан) шрапнелі виконує по суті транспортувальну та ствольну функції і не використовується безпосередньо для ураження.

У зв'язку з цим у останні рокипочалася інтенсивна розробка про осколково-пучкових снарядів. Під ними розуміють снаряд, споряджений бризантним ВР, з розташованим у передній частині блоком ГПЕ, що створюють осьовий потік («пучок»), будучи за видом головного поля аналогом порохової шрапнелі, снаряд вигідно відрізняється від неї наявністю фугасної дії та продуктивним використанням металу корпусу для утворення кругового уламкового поля.

Перші серійні осколково-пучкові трасуючі снаряди HETF-T (35-мм снаряд DM42 і 50-мм снаряд M-DN191) були розроблені німецькою фірмою «Діль» (Diehl) для автоматичної гармати Rh503 фірми «Маузер», що входить до складу концерну »(Rheinmetall). Снаряди мають донний підривник подвійної дії (дистанційно-ударний), розміщений усередині корпусу снаряда та головний приймач команд, розміщений у головному пластмасовому ковпаку. Приймач та підривник з'єднані електричним провідником, що проходить через заряд ВР. Завдяки донному ініціювання заряду ВР метання блоку відбувається за рахунок падаючої детонаційної хвилі, що збільшує швидкість метання. Легкий головний ковпак не перешкоджає проходженню блоку ГПЕ. (Мал. 8 )

Конічний блок 35 мм снаряда DM41, що містить 325 шт. сферичних ГПЕ діаметром 2,5 мм, виконаних з важкого сплаву (орієнтовна маса 0,14 г) спирається безпосередньо на передній торець заряду ВР масою 65 г. патрона 1670 м, маса заряду пороху в патроні 341 м, початкова швидкість снаряда 1150 м/с. Розліт ГПЕ відбувається у корпусі з кутом 40°. Введення команди на вигляд дії та введення тимчасової установки здійснюється безконтактним способом безпосередньо перед заряджанням.

Певною мірою критичним елементом даної бездіафрагмової конструкції є пряма опора ГПЕ на заряд ВР. При масі блоку 0,14 х 325 = 45 г і ствольному навантаженні 50000 блок ГПЕ при пострілі тиснутиме на заряд ВР з силою 2,25 т, що в принципі може призвести до руйнування і навіть займання заряду ВР. Привертає увагу надмірно мала маса ГПЭ (0,14 р), явно недостатня ураження навіть легких цілей. Певним недоліком конструкції є сферична форма ГПЕ, що знижує щільність укладання блоку і призводить до зменшення швидкості його метання за рахунок втрат енергії на деформацію ГПЕ. Зіставлення 35-мм снарядів AHEAD фірми «Ерлікон» та HETF-T фірми «Діль» наведено втаблиці 2 .

таблиця 2
Характеристика	AHEAD	HETF-T
Тип снаряду	Шрапнель	Осколково-пучковий
Підривник	Дистанційний	Дистанційно-ударний
Введення команд	Після вильоту	При зарядженні
Маса снаряда, г	750	610
Кількість ГПЕ	152	325
Маса одного ГПЕ, г	3,3	0,14
Сумарна маса ДПЕ, г	500	45
Кут розльоту, град.	10	40
Форма ДПЕ	циліндр	сфера
Уламкове кругове поле	ні	є
Проникливо-фугасна дія	ні	є
Вартість (розрах.-орієнтир.), у.о.с.	5–6	1

Порівняльна оцінка снарядів за критерієм "вартість-ефективність" при стрільбі по повітряним і наземним цілям не виявляє відчутної переваги одного снаряда над іншим. Це може здатися дивним, враховуючи величезну різницю мас осьового потоку (у снаряда AHEAD значно більше). Пояснення, з одного боку, полягає у дуже високій вартості снарядів AHEAD (снаряд на 2/3 складається з дорогого та дефіцитного важкого сплаву), з іншого – у різкому збільшенні можливості адаптації осколково-пучкового снаряда HETF-T до умов бойового застосування. Наприклад, при дії за протикорабельними крилатими ракетами (ПКР) обидва снаряди однаково не забезпечують ураження мети на кшталт «миттєве руйнування цілі в повітрі», що досягається пробиванням бронебійного корпусу і проникненням ГПЕ в заряд ВР з збудженням його детонації. У той же час пряме попадання в планер ПКР розривного снаряда HETF-T фірми «Діль» при встановленні підривника на ударну дію завдає значно більшої шкоди, ніж пряме попадання інертного AHEAD, яке може бути реалізовано на максимальний час.

Фірма «Діль» нині займає провідне становище у сфері розробки осколкових боєприпасів спрямованого осьової дії. До її найбільш відомих запатентованих розробок осколково-пучкових боєприпасів відносяться танковий снаряд, ствольна міна, що розділяється, касетний бойовий елемент, що спускається на парашуті з адаптивним роздільно-осьовим дією. (Мал. 9, 10 ).

Значний інтерес становлять розробки шведської фірми "Бофорс АБ". Нею запатентований осколково-пучковий снаряд, що обертається, з потоком ГПЕ, спрямованим під кутом до осі снаряда. Підрив у момент у момент суміщення осі блоку ГПЕ з напрямом на мету забезпечується датчиком мети. Донне ініціювання заряду ВР забезпечується донним детонатором, зміщеним щодо осі снаряда та з'єднаним провідним зв'язком з датчиком мети. (Рис.11 )

Фірмою «Рейнметал» (ФРН) запатентовано оперений осколково-пучковий снаряд до гладкоствольної танкової гармати, призначений насамперед для боротьби з протитанковими вертольотами (пат. №5261629 США). У головному відсіку снаряда розташований блок датчиків цілі. Після визначення положення мети щодо траєкторії снаряда проводиться за допомогою імпульсних реактивних двигунів доворот осі снаряда на ціль, відстріл головного відсіку за допомогою кільцевого заряду ВР та підрив снаряда з формуванням спрямованого на ціль потоку ГПЕ. Відстріл головного відсіку необхідний безперешкодного проходу блоку ГПЭ.

Вітчизняні патенти на осколково-пучкові снаряди №2018779, 2082943,2095739, 2108538, 21187790 (патентовласник НДІ СМ МДТУ ім. Н.Е.Баумана) охоплюють найбільш перспективніРис.12, 13 ). Снаряди призначені як для ураження повітряних цілей, так і для глибинного ураження наземних цілей, і оснащені донними підривниками дистанційної або неконтактної (типу «далекомір») дії. Підривник оснащений ударним механізмом з трьома установками, що дозволяє використовувати снаряд при стрільбі на звичайні види дії штатних осколково-фугасних снарядів – осколково-компресійне, осколково-фугасне та проникно-фугасне. Миттєвий уламковий підрив відбувається за допомогою головного контактного вузла, що має електричний зв'язок з донним підривником. Введення команди, що визначає вид дії, здійснюється через головний або донний приймачі команд.

Швидкість блоку ГПЕ зазвичай перевищує 400–500 м/с, т. е. з його прискорення витрачається дуже незначна частина енергії заряду ВР. Це з одного боку малою площею контакту заряду ВР з блоком ГПЭ, з другого – швидким спадом тиску продуктів детонації внаслідок розширення снарядної оболонки. За даними високочастотної оптичної зйомки та результатами комп'ютерного моделювання видно, що процес радіального розльоту оболонки йде значно швидше, ніж процес осьового руху блоку. Прагнення збільшити частку енергії заряду, що переходить у кінетичну енергію осьового руху ГПЕ, породило багато пропозицій щодо реалізації багатоторцевих конструкцій. (Рис.10 ).

Однією з найперспективніших сфер застосування пучкових снарядів є танкова артилерія. В умовах насичення поля бою протитанковими системами зброї проблема оборони танка від них є надзвичайно гострою. У тенденціях розвитку танкової зброї в останнім часомспостерігається прагнення до реалізації принципу «бий рівного», згідно з яким основним завданням танка є боротьба з танками супротивника як такими, що становлять головну небезпеку, а оборона його від танконебезпечних засобів повинна здійснюватися бойовими машинами піхоти, що супроводжують його, забезпеченими автоматичними гарматами, і самохідними зенітними установками. Крім того, вважається несуттєвою проблема боротьби з танконебезпечними засобами, що знаходяться у спорудах, наприклад, у будівлях, при бойових діях у населених пунктах. За такого підходу осколково-фугасний снаряд у боєкомплекті танка вважається непотрібним. Наприклад, у боєкомплекті 120-мм гладкоствольної гармати німецького танка «Леопард-2» є лише два типи снаряда – бронебійний підкаліберний DM13 та осколково-кумулятивний (багатоцільовий) DM12. Крайнім виразом цієї тенденції є нещодавно прийняті рішення про те, що до складу боєкомплекту гладкоствольних гармат США (ХМ291) і Німеччини (NPzK), що розробляються 140-мм, буде входити лише один тип снаряда – оперений бронебійний підкаліберний.

Слід зазначити, що концепція, що виходить з уявлення про те, що головну загрозу для танка створює танк супротивника, не підтверджується досвідом воєнних дій. Так, під час четвертої арабо-ізраїльської війни 1973 року втрати танків розподілялися так: від дії ПТРК – 50%, від дій авіації, ручних протитанкових гранатометів, протитанкових мін – 28%, від вогню танків лише – 22%.

Інша концепція, навпаки, виходить із поглядів на танк як автономну систему зброї, здатну самостійно вирішувати всі бойові завдання, зокрема і завдання самооборони. Це завдання не може бути вирішене штатними осколково-фугасними снарядами з ударними підривниками з тієї причини, що при настильній стрільбі цими снарядами на уламки поодиноких цілей вкрай незадовільно узгоджуються щільність розсіювання точок падіння снарядів і координатний закон ураження. Еліпс розсіювання, що має на дальності 2 км відношення великих осей приблизно 50:1, витягнутий у напрямку стрілянини, тоді як зона ураження осколками розташовується перпендикулярно цьому напрямку. В результаті реалізується лише дуже невелика площа, де еліпс розсіювання та область ураження накладаються один на одного. Наслідком цього є низька ймовірність поразки одиночної мети одним пострілом, за оцінками не перевищує 0,15…0,25.

Конструкція багатофункціонального осколково-фугасно-пучкового опереного снаряда для гладкоствольної танкової гармати захищена патентами № 2018779, 2108538 РФ. Наявність важкого головного блоку ГПЕ і пов'язане з цим усунення центру мас вперед збільшує аеродинамічну стійкість снаряда на польоті та точність стрільби. Розвантаження заряду ВР від тиску, створюваного насідаючою масою блоку ГПЕ при пострілі, здійснюється вкладною діафрагмою, що спирається на кільцевий уступ в корпусі, або діафрагмою, виконаною разом з корпусом.

ДПЕ блоку виконані зі сталі або важкого сплаву на основі вольфраму (щільність 16...18 г/куб.см) у формі, що забезпечує їх щільне укладання в блоці, наприклад, у формі шестигранних призм. Щільне укладання ГПЕ сприяє збереженню їх форми у процесі вибухового метання та зменшує втрати енергії заряду ВР на деформацію ГПЕ. Необхідний кут розльоту (зазвичай 10 ... 15 °) і оптимальне розподіл ГПЕ в пучку можуть бути забезпечені за рахунок зміни товщини оголовья, форми діафрагми, розміщення всередині блоку ГПЕ вкладишів з легкостискає матеріалу, зміни форми фронту падаючої детонаційної хвилі. Передбачено керування кутом розльоту блоку за допомогою заряду ВР, розміщеного на його осі. Інтервал часу між підривами основного та осьового зарядів у загальному випадку регулюється системою управління підривом снаряда, що дозволяє отримувати оптимальні просторові розподіли ГПЕ та уламків корпусу в широкому діапазоні умов стрільби. Головний ковпак з головним контактним вузлом, заповнений усередині пінополіуретаном, повинен мати мінімальну масу, що забезпечує мінімальну втрату швидкості ГПЕ під час вибухового метання. Більш радикальним способом є скидання головного ковпака за допомогою піротехнічного пристрою перед підривом основного заряду або його руйнування за допомогою заряду-ліквідатора. При цьому має бути виключено руйнівну дію продуктів детонації на блок ГПЕ. Оптимальна маса блоку ГПЕ варіюється в межах 0,1 ... 0,2 від маси снаряда. Швидкість викиду блоку ГПЕ з корпусу залежно від його маси, характеристик заряду ВР та інших конструктивних параметрів змінюється в діапазоні 300...500 м/с, початкова результуюча швидкість ГПЕ при швидкості снаряда 800 м/с становить 1100...1300 м/с.

Оптимальна маса одиночного вражаючого елемента, розрахована за умовою ураження живої сили, оснащеної важкими протипульними бронежилетами 5-го класу захисту за ГОСТ Р50744-95 Бронеодяг, становить 5 г. При цьому забезпечується також ураження більшої частини номенклатури неброньованої техніки. При необхідності ураження важчих цілей зі сталевими еквівалентами 10...15 мм маса ГПЕ має бути збільшена, що призведе до зниження щільності потоку ГПЕ. Оптимальні маси ГПЕ для ураження різних класів цілей, рівні кінетичної енергії, числа ГПЕ при масі блоку 2,5 кг та щільності поля при куті напіврозчину 10° на дальності 20 м (радіус кола ураження 3,5 м, площа кола 38 кв.м) наведені втаблиці 3 .

таблиця 3
Клас цілей	Маса одного ДПЕ, г	Кінетіч. енергія, дж, при швидкості		число ДПЕ	Пліт- ність, 1/куб.м
Клас цілей	Маса одного ДПЕ, г	500 м/с	1000 м/с	число ДПЕ	Пліт- ність, 1/куб.м
Жива сила в бронежилетах 5-го класу та неброньована техніка	5	625	2500	500	13,2
Легкоброньовані цілі класу «А» (БТР, броньовані вертольоти)	10	1250	5000	250	6,6
Легкоброньовані цілі класу "В" (бойові машини піхоти)	20	2500	10000	125	3,3

Включення до складу боєкомплектів танків двох типів осколково-пучкових снарядів, призначених відповідно для боротьби з живою силою та бронетехнікою, навряд чи здійснено, враховуючи обмежений розмір боєкомплекту (у танку Т-90С – 43 постріли) і без того вже велику номенклатуру снарядів підкаліберний снаряд (БОПС), кумулятивний снаряд, осколково-фугасний снаряд, керований снаряд 9К119 "Рефлекс"). У віддаленій перспективі з появою в танку швидкодіючого складального маніпулятора можливе застосування модульних конструкцій осколково-пучкових снарядів зі змінними головними блоками різного призначення (патент №2080548 РФ, НДІ РМ).

Введення команди, що визначає вид дії, та введення тимчасової установки при стрільбі з траєкторним розривом проводиться через головний або донний приймачі команд. Цикл роботи системи управління підривом включає визначення дальності до мети за допомогою лазерного далекоміра, розрахунок на бортовому комп'ютері польотного часу до випередженої точки підриву і введення цього часу в підривник за допомогою АУДВ (автоматичного установника дистанційного підривника). Оскільки випереджена дальність підриву є випадковою величиноюдисперсія якої визначається сумою дисперсій дальності до мети, виміряної далекоміром, і шляхи, пройденого снарядом до моменту підриву, а зазначені дисперсії досить великі, то і розкид випередженої дальності виявляється надмірно великим (наприклад, ±30 м при номінальному значенні випередженої да . Ця обставина пред'являє достатньо жорсткі вимогидо точності системи управління підривом (крок установки не більше 0,01 с при квадратичному відхиленні того ж порядку). Одним з можливих шляхівПідвищення точності є виключенням помилки початкової швидкості снаряда. З цією метою після вильоту снаряда проводиться безконтактним способом вимірювання його швидкості, отримане конкретне значення вводиться до розрахунку тимчасової установки, а потім остання подається за допомогою кодованого лазерного променя зі швидкість 20 ... 40 кбіт/с через канал трубки стабілізатора оптичне вікно донного підривника. При стрільбі за цілями, що чітко відокремлюються від навколишнього середовища, замість дистанційного підривника може бути використаний неконтактний підривник типу «Дальномір».

Запропоновано конструкцію осколково-пучкового снаряда з осьовим розташуванням циліндричного блоку ГПЕ всередині заряду ВР. Перспективною є конструкція снаряда, що створює пучок ГПЕ з овальним поперечним перерізом, що стелиться вздовж поверхні землі. У патентах №№ 2082943, 2095739 запропоновані конструкції осколково-кінетичних снарядів відповідно з переднім та заднім розташуванням блоку ГПЕ, ударною трубкою та зарядом детонаційно-здатного твердого палива подвійного призначення. Залежно від умов застосування цей заряд використовується як розривне (як ВР) або як прискорювальне (як тверде ракетне паливо). Другою основною ідеєю розробки є руйнування корпусу на уламки ударом по його внутрішній поверхні трубки, що розганяється вибухом. Така схема забезпечує так зване руйнування без метання, т. е. руйнування корпусу без повідомлення його осколкам помітної радіальної швидкості, що дозволяє включити в осьовий потік. Реалізацію повноцінного дроблення при ударі трубкою було підтверджено експериментально. (Рис.14, 15 )

Значний інтерес становлять «гібридні» конструкції снарядів, у яких використовуються як порохові, і бризантні заряди. Прикладами можуть служити шрапнельний снаряд з дробленням корпусу після викиду блоку стрілоподібних ПЕ (Патент №2079099 РФ, НДІ СМ), шведський снаряд «Р» з пороховим викидом метальних блоків, що містять заряд ВР, адаптивний снаряд з викинутим містить заряд ВР (заявка №98117004, НДІ РМ). (Рис.16, 17 )

Розробка осколково-пучкових снарядів до малокаліберних автоматичних гармат (МКАП) стримується обмеженнями, що накладаються величиною калібру. В даний час практично монопольним калібром вітчизняних МКАП Сухопутних військ, ВПС та ВМФ є калібр 30 мм. 23-мм МКАП ще зберігаються на озброєнні (самохідна установка «Шилка», шестиствольна авіаційна гармата ГШ-6-23 та ін.), але більшість фахівців вважають, що вони вже не задовольняють сучасні вимоги щодо ефективності.Використання одного калібру у всіх видах Збройних сил та уніфікація боєприпасів є безперечною перевагою. У той самий час жорстка фіксація калібру вже час почне обмежувати бойові можливості МКАП, особливо, боротьби з ПКР. Зокрема, опрацювання показують, що реалізація ефективного осколково-пучкового снаряда в цьому калібрі дуже складна. У той же час розрахунки за критерієм максимуму ймовірності ураження мети чергою при фіксованій кількості черг і масі системи зброї, що включає вогневу установку та боєкомплект, показують, що калібр 30 мм не є оптимальним, а оптимум знаходиться в діапазоні 35-45 мм. Для розробки нових МКАП доцільним є калібр 40 мм, що є членом ряду нормальних лінійних розмірів Ra10, що забезпечує можливість міжвидової уніфікації (ВМС, ВПС, Сухопутні війська), світової стандартизації та розширення експорту з урахуванням широкого поширення 40-мм МКАП за кордоном. "Бофорс", бойова машина піхоти CV-90, корабельні ЗАК «Трініті», «Фаст Форті», «Дардо» та ін.). Всі перераховані 40-мм системи крім «Дардо» та «Фаст Форті» є одноствольними з низькою скорострільністю 300 вистр./хв. Двоствольні системи «Дардо» та «Фаст Форті» мають загальну скорострільність відповідно 600 і 900 вистр./хв. Фірмою «Елайент Тексистемз» (США) розроблено 40-мм гармату CTWS з телескопічним пострілом та поперечною схемою заряджання. Гармата має скорострільність 200 вистр./хв.

З вищевикладеного ясно, що в найближчі роки слід очікувати появи зброї нового покоління 40-мм гармат з блоком стволів, що обертається, здатних вирішити розглянуті вище протиріччя.

Одне з поширених заперечень проти введення в систему озброєнь калібру 40 мм ґрунтується на труднощах використання 40-мм гармат на літальних апаратах через великі зусилля віддачі (так званої динамічної несумісності), що виключає можливість поширення міжвидової уніфікації на озброєння ВПС та тактичної авіації Сухопутних військ .

В даному випадку слід зазначити, що 40-мм МКАП будуть призначені в першу чергу для використання в корабельних системах ППО, де обмеження сумарної маси системи зброї не є надмірно жорсткими. Очевидно, що доцільним є поєднання в системі ППО корабля гармат обох калібрів (30 і 40 мм) з оптимальним поділом між ними діапазонів дальностей перехоплення ПКР. По-друге, зазначене заперечення спростовується історичним досвідом. МКАП великих калібрів успішно застосовувалися в авіації під час Другої світової війни та після неї. До них відносяться вітчизняні авіаційні гарматиНудельмана-Суранова НС-37, НС-45 та 37-мм американська гармата М-4 винищувача Р-39 «АероКобра». 37-мм гармата НС-37 (маса снаряда 735 г, початкова швидкість 900 м/с, скорострільність 250 вистр./хв) встановлювалася на винищувачі ЯК-9Т (боєкомплект 30 патронів) і на штурмовиках ІЛ-2 (дві гармати з 5 патронів кожна). На заключному періоді Великої Вітчизняної війниуспішно застосовувалися винищувачі ЯК-9К з 45-мм гарматою НС-45 (маса снаряда 1065 г, початкова швидкість 850 м/с, скорострільність 250 вистр./хв). У післявоєнний період гармати НС-37, НС-37Д встановлювалися на реактивних винищувачах.

Перехід на калібр 40 мм відкриває можливості розробки не тільки осколково-пучкових снарядів, але й інших перспективних снарядів, у тому числі кумулятивних, що коригуються, з програмованим неконтактним підривником, з кільцевим вражаючим елементом та ін.

Дуже перспективну сферу застосування принципу вибухового осьового метання ГПЕ утворюють надкаліберні гранати підствольних, ручних та рушничних гранатометів. Надкаліберна осколково-пучкова граната до підствольного гранатомета (патент №2118788 РФ, НДІ СМ) призначена в основному для настильної стрільби на невеликі дистанції (до 100 м) при самообороні. Граната містить каліберну частину з вишибним зарядом і виступами, що входять в нарізи стовбура гранатного, і надкаліберну частину, що містить дистанційний підривник, заряд ВР і шар ГПЕ. Величина діаметра надкаліберної частини залежить від відстані між осями кульового та гранатного ствола.

Загальна маса перспективної пучкової гранати до 40 мм підствольного гранатомета ГП-25 становить 270 г, початкова швидкість гранати – 72 м/с, діаметр надкаліберної частини – 60 мм, маса заряду ВР (флегматизований гексоген A-IX-1) – 60 г готові вражаючі елементи у формі кубика з ребром 2,5 мм масою 0,25 г виконані з вольфрамового сплаву щільністю 16 г/куб.см; укладання ГПЕ одношарове, кількість ГПЕ – 400 шт., швидкість метання – 1200 м/с, забійний інтервал – 40 м від точки розриву, крок встановлення підривника – 0,1 с (Рис.18 ).

У цій статті питання розвитку осколкових боєприпасів осьової дії розглянуті в основному стосовно стовбурових снарядів, які в тій чи іншій мірі є розвитком класичної шрапнелі. У широкому ж аспекті принцип ураження цілей спрямованими потоками ГПЕ використовуються в найрізноманітніших видах зброї (бойові частини ЗУР та НАР, інженерні спрямовані осколкові міни, осколкові боєприпаси спрямованої дії активного захисту танків, стовбурова карткова зброя тощо).

7 серпня 1914 року йшов спекотний бій: французи билися з німцями, які щойно перейшли кордон і вторглися до Франції. Капітан Ломбаль – командир французької 75-міліметрової гарматної батареї – оглядав у бінокль поле бою. Вдалині, кілометрів за п'ять, виднівся великий ліс. Звідти з'являлися колони німецьких військ, і капітан Ломбаль вів по них вогонь.
Раптом якесь жовта пляма, що з'явився ліворуч від лісу, привернув увагу капітана. Пляма ширилася, наче розтікалася по полю. Але за п'ять кілометрів навіть у бінокль не вдавалося побачити, що це таке. Одне лише було ясно: раніше не було цієї плями, а тепер воно з'явилося – і пересувається; очевидно, це – німецькі війська. І капітан Ломбаль вирішив про всяк випадок пустити кілька снарядів. Швидко визначив він по карті, де саме знаходиться пляма, зробив розрахунки, щоб перенести вогонь і подав команди.
З різким свистом снаряди помчали в далечінь. Кожна з чотирьох гармат батареї зробила чотири постріли: капітан Ломбаль не хотів витрачати багато снарядів на цю незрозумілу мету. Лише кілька десятків секунд тривала стрілянина.
Пляма перестала розтікатися полем.
Надвечір бій затих. Великий ліс потрапив до рук французів. А ліворуч від цього лісу – на великій галявині – французи знайшли гори трупів: близько 700 німецьких кавалеристів та стільки ж коней лежали мертві. Це був майже весь 21-й пруський драгунський полк. Він попався на очі французькому артилеристові в той момент, коли перебудовувався в бойовий порядок, і був повністю знищений за кілька десятків секунд шістнадцятьма снарядами капітана Ломбаля.
Снаряди, які справили таке спустошення в німецьких лавах, звуться «шрапнель».
Як же влаштований цей чудовий снаряд і хто його вигадав?
Вже давно – ще у шістнадцятому столітті – замислювалися артилеристи над таким питанням:
- Який сенс вражати ворожого бійця великим, важким ядром, коли досить і маленької кулі, щоб вивести людину з ладу?
І ось у тих випадках, коли потрібно було не руйнувати стіни, а завдавати поразки ворожій піхоті, артилеристи стали замість ядра закладати в ствол зброї цілу купу дрібних каменів.
Мал. 80. Картеч надійно захищає гармату від атакуючої піхоти або кінноти супротивника

Але заряджати знаряддя купою каміння незручно: каміння розсипається в стовбурі; у польоті вони швидко втрачають швидкість. Тому незабаром – на початку сімнадцятого століття – почали замінювати каміння кульовими металевими кулями.

Мал. 81. Як було влаштовано і як діяла «карткова граната»

Щоб зручніше було заряджати знаряддя великою кількістю куль, їх заздалегідь укладали в круглу коробку.
Такий снаряд отримав назву «картеч». Коробка картечі розламується під час пострілу. Широким снопом вилітають із гармати кулі. Вони добре вражають живі цілі - піхоту або кінноту, що наступає, буквально змітають її з лиця землі.
Картеч дожила донині: вона застосовується при стрільбі з малокаліберних знарядь, які мають шрапнелі, відбиття атаки противника, для самооборони (рис. 80).
Але у картечі є істотний недолік: кульові кулі її швидко втрачають швидкість, і тому картеч діє на дальності не більше 150-500 метрів від зброї (залежно від калібру куль та сили заряду).
Капітан англійської артилерії Шрапнель в 1803 запропонував наповнювати кулями гранату і таким чином посилати кулі далі 500 метрів. Разом з кулями він усипав, звичайно, у свій снаряд і невеликий розривний заряд пороху (рис. 81).
"Карткова граната" - так був названий цей снаряд, - розривалася, як усяка граната, і обсипала ворога, крім уламків, ще й кулями.
В очко цього снаряда, як і гранату, вставляли дерев'яну трубку з пороховим складом.
Якщо при стрільбі виявлялося, що трубка горить надто довго, для наступних пострілів її частину відрізали. І незабаром помітили, що найкраще снаряд вражає, коли він розривається ще в польоті, у повітрі, і обсипає людей кулями згори.
Але в кульовому снаряді містилося мало куль, всього 40-50 штук. Та з них ще добра половина пропадала дарма, відлітаючи вгору (рис. 81). Ці кулі, втративши швидкість, потім падали на землю, як горох, і не завдавали противнику шкоди.
«От якби вдалося направити всі кулі в ціль, а не давати їм розлітатися на всі боки! Та ще змусити снаряд розриватися там, де треба, а не там, де слухавці заманеться його розірвати», – мріяли артилеристи на початку ХІХ століття.
Але лише наприкінці цього століття вдалося техніці домогтися виконання того й іншого побажань.
Теперішня шрапнель – так її назвали на ім'я винахідника – слухняний волі артилериста снаряд.

Мал. 82. Сучасна шрапнель у польоті та в момент розриву

Вона несе в собі кулі до того місця, де їй наказано розірватися (рис. 82).
Це як би маленька зброя, що летить: вона робить постріл тоді, коли це потрібно стріляючому, і обсипає кулями ціль (рис. 83 і 84).

Мал. 83. У окопі або за деревом можна сховатись від шрапнельних куль

Мал. 84. На такій площі при вдалому розриві шрапнелі її кулі завдають дійсної поразки

У довгастій шрапнелі чимало куль: у 76-міліметровій – близько 260; у 107-міліметровій – близько 600 кульових куль зі сплаву свинцю та сурми.

Мал. 85. При низькому розриві шрапнелі розліт куль менше, а падають вони густіше

Густий сніп цих куль при вдалому розриві обсипає площу близько 150-200 метрів завглибшки та 20-30 метрів завширшки – майже третину гектара.
Це означає, що кулі однієї шрапнелі, що вдало розірвалася, покриють у глибину ділянку великої дороги, по якій йде в колоні ціла рота - 150-200 чоловік з кулеметними двоколками. У ширину ж кулі покриють усю дорогу з її узбіччям.
У шрапнелі є ще одна чудова властивість: якщо командиру, що стріляє, треба, щоб розриви вийшли нижче, а кулі падали густіше, достатньо подати відповідну команду, і шрапнель розірветься нижче. Сніп куль буде коротшим і вже, зате кулі ляжуть густіше (рис. 85).
Механізм, що дозволяє керувати шрапнеллю, – це її «дистанційна трубка» (рис. 86).

Мал. 86. «Дистанційна трубка»

У дистанційній трубці є пристрій, схожий на той, який ви бачили вже у підривнику. Як і там, тут теж є ударник із капсулем і жало. Але тут вони начебто помінялися місцями: ударник знаходиться позаду, а попереду жала; щоб натрапити на жало, капсулю треба рушити разом із ударником уже не вперед, а назад. Такий рух ударника назад і відбувається неодмінно на момент пострілу. Ударник - важкий металевий стаканчик; при пострілі, коли снаряд різко рушив уперед, ударник по інерції прагне залишитися дома, осідає, а через це капсуль, прикріплений до дна ударника, наколюється на жало.
Вибух капсуля в дистанційній трубці відбувається, отже, дуже рано ще до вильоту снаряда з гармати.
Але вибух цей не відразу передається вишибному заряду, він тільки запалює порох у «передавальному каналі» (мал. 86), а потім починає повільно горіти спеціальний пороховий склад, запресований в кільцевому жолобку «верхньої дистанційної частини» трубки (тобто її верхньому кільці).
Пробігши цим жолобком, полум'я дістається пороху в такому ж жолобку «нижньої дистанційної частини». Звідти через "запальний отвір" і передавальний канал - полум'я потрапляє в "петарду" (або порохову камору). Вибух у петарді вибиває латунний кружок, яким закрито дно трубки, і вогонь передається далі, «центральну трубку» снаряда, наповнену пороховими циліндриками (рис. 82).
Швидко пробігши нею, вогонь підриває «вихідний заряд» шрапнелі.
Головка снаряда відривається, і кулі вилітають із шрапнелі. Як бачите, полум'я доводиться зробити досить довгий шлях, перш ніж воно викличе, нарешті, розрив шрапніли.

Мал. 87. Так "встановлюють" дистанційну трубку за допомогою ключа

Але це зроблено навмисне: поки полум'я пересувається каналами та жолобками кілець, шрапнель досягає наміченого заздалегідь місця.
Варто лише трохи подовжити шлях полум'я – і шрапнель розірветься пізніше. Навпаки, якщо ми скоротимо полум'я його шлях, скоротимо час горіння, шрапнель розірветься раніше.
Все це досягається відповідним пристроєм дистанційної трубки.
Нижнє дистанційне кільце трубки повертається за допомогою особливого ключа, а іноді й просто рукою і встановлюється на будь-який поділ (рис. 87).
У деяких трубках ці поділки наносять так, щоб кожен з них відповідав дальності польоту снаряда на 50 метрів. Поставивши кільце розподілом «100» проти ризики (риски) на «тарелі», отримаємо розрив снаряда на відстані 50x100 = 5000 метрів від зброї. А якщо додамо ще один поділ, то шрапнель розірветься за 5 050 метрів від зброї. Це зручно тому, що поділ прицілу зброї мають таку ж нарізку: якщо додамо один поділ прицілу, снаряд полетить далі на 50 метрів. Нема чого довго вважати: досить скомандувати однакову установку прицілу і трубки, наприклад: «Приціл 100, трубка 100».
Деякі трубки мають нарізку в секундах: якщо, наприклад, поставити кільце такої трубки на поділ «20», снаряд розірветься через 20 секунд. Кожен такий поділ трубки поділено ще на п'ять дрібних поділів. Так що якщо установку в 20 секунд збільшимо на один маленький поділ, то снаряд розірветься через 20,2 секунди. Потрібну установку такої трубки визначають за спеціальними таблицями стрільби.
У будь-якій трубці весь секрет полягає в тому, що коли ми повертаємо нижнє кільце, встановлюючи його на те чи інше поділ, то цим ми пересуваємо і наскрізний канал нижнього кільця.

Мал. 88. Шлях полум'я в дистанційній трубці та дія її при установці на розрив у повітрі

Для того щоб зрозуміти, яке це має значення, потрібно цілком ясно уявити шлях полум'я в дистанційній трубці (рис. 88).
Шлях цей складається із чотирьох частин. Перша частина - полум'я біжить по жолобку верхнього кільця трубки. Друга частина - полум'я пробігає коротким наскрізним каналом з верхнього кільця в нижнє. Третя частина – жолобок нижнього кільця. Четверта частина – весь шлях до «вихідного заряду».
З усіх цих відрізків шляхи найдовші за часом – верхній та нижній жолобки. При встановленні на повний час горіння трубки полум'я потрібно пробігти верхній жолобок до кінця, тільки тоді воно може спуститися через кагал в жолобок. І знову – треба пробігти весь нижній жолобок від початку до кінця, щоб потім пуститись у подальший шлях.
Але ми повертаємо нижнє кільце так, що наскрізний канал з'єднує тепер не кінець верхнього жолобка з початком нижнього, а середини обох жолобків. Це одразу сильно скоротить шлях полум'я: тепер йому не потрібно вже пробігати обома жолобками з початку до кінця кожного: достатньо пробігти половину верхнього і потім половину нижнього. Шлях полум'я за часом скоротиться вдвічі.

Мал. 89. Шлях полум'я в дистанційній трубці та дія її при встановленні «на картеч»

Мал. 90. Шлях полум'я в дистанційній трубці та дія її при встановленні «на удар»

Пересуваючи нижнє кільце, можна, отже, змінювати час горіння трубки.
Можна не тільки встановити трубку на той чи інший час горіння, а й отримати, за бажання, майже миттєвий розрив снаряда.

Мал. 91. У момент зустрічі з перешкодою ударник просунувся вперед і капсуль наколовся на жало; так діє ударний механізм дистанційної трубки

Якщо встановити нижнє кільце буквою «К» проти ризику на тарелі, то наскрізний канал з'єднає початок верхнього жолобка з кінцем нижнього жолобка, вогонь швидко передасться з головки трубки, від капсуля, всередину снаряда (рис. 89). Шрапнель розірветься за 10-20 метрів від зброї і осипе кулями площу до 500 метрів перед зброєю.
Це так звана установка "на картеч". Так встановлюють шрапнель, коли треба відбити атаку піхоти чи кінноти на гармати. Шрапнель діє у своїй на зразок картечі. Деякі дистанційні трубки прямо на заводі встановлюються на картеч.
Якщо ж поставити проти ризику букви «УД» на нижньому кільці, вогонь з верхнього кільця не передасться зовсім у нижнє: йому завадить перемичка, проти якої прийде наскрізний канал нижнього кільця (рис. 90).
Дистанційна частина трубки в цьому випадку не може спричинити розрив снаряда.
Але трубка має ще й ударний механізм, подібний до механізму підривника УГТ (рис. 91).
Коли розрив снаряда не буде викликаний дистанційним пристосуванням, його викличе інший прилад – ударний; шрапнель розірветься, подібно до гранати, від удару об землю.
Тому дистанційна трубка шрапніла і називається трубкою «подвійної дії».

Мал. 92. Дія дистанційної гранати; точками показано, на якій площі шпильки її завдають дійсної поразки

Не одну тільки шрапнель постачають дистанційною трубкою. Іноді ввертають дистанційну трубку і гранату. Тоді можна викликати розрив гранати в повітрі (рис. 92), вразити повітряну мету (літак) або ж осколками дістати бійців, що сховалися в окопах та ямах. Таку гранату зазвичай називають "бризантною" або "дистанційною" гранатою. Найчастіше застосовують її для стрілянини по літаках.
Таким чином, дистанційна трубка знаходить тепер дуже широке застосування, - не тільки в шрапнелі, але і в гранатах, не тільки при стрільбі по наземних цілях, але і при стрільбі по повітряних цілях.
Однак у слухняної, взагалі кажучи, дистанційної трубки бувають все ж таки свої примхи: пороховий склад по-різному горить при різному атмосферному тиску, а на великій висоті, де тиск зовсім невеликий, трубка взагалі тухне; крім того, трубка дуже чутлива до вогкості.
Для запобігання вогкості трубку покривають ковпаком, який знімають тільки перед самою стріляниною.
Але не завжди це допомагає: іноді дистанційна трубка все ж таки підводить.
Ось чому зараз з'явилися зразки точнішої трубки, в яку для відліку часу вставлений годинниковий механізм, що працює з точністю до десятої частки секунди.
Зйомка снарядами з такими «секундомірами» вигідна тим, що годинниковий механізм діє дуже точно і робота його майже не залежить від атмосферних умов.
Але такі трубки-секундомери дуже дорогі і важкі у виготовленні. Їх застосовують головним чином там, де потрібна особливо велика точність – у зенітній артилерії.

Шрапнель - вид вибухового артилерійського снарядапризначений для ураження живої сили противника. Названий на честь Генрі Шрепнела (Henry Shrapnel) (1761-1842) - офіцера Британської армії, який створив перший снаряд такого виду.
Відмінною рисоюшрапнельного снаряда є 2 конструктивні рішення:

Наявність у снаряді готових елементів, що вражають, і заряду вибухової речовини для підриву снаряда.

Наявність у снаряді технічних пристроїв, що забезпечують підрив снаряда лише після того, як він пролетить деяку відстань.

Передісторія снаряда

Ще в XVI столітті при застосуванні артилерії виникало питання ефективності дій артилерії проти піхоти та кавалерії противника. Застосування проти живої сили ядер було низькоефективним, тому що ядро може вразити лише одну людину, а забійна сила ядра є явно надмірною для виведення його з ладу. Насправді піхота, озброєна піками, воювала у щільних строях, найефективніших для рукопашного бою. Мушкетери також будували в кілька рядів для застосування прийому «караколь». При попаданні в такий лад гарматне ядро вражало зазвичай кількох людей, що стояли один за одним. Однак розвиток ручної вогнепальної зброї, збільшення її скорострільності, влучності та дальності стрільби дозволило відмовитися від пік, озброїти всю піхоту рушницями зі багнетами та запровадити лінійні побудови. Піхота, побудована над колону, а лінію, зазнавала значно менші втрати від гарматних ядер.
Для поразки живої сили з допомогою артилерії почали застосовувати картеч - металеві кулясті кулі, насипані в ствол зброї разом із пороховим зарядом. Однак застосування картечі було незручним через спосіб заряджання.
Дещо покращило ситуацію впровадження картечного снаряда. Такий снаряд був циліндричною коробкою з картону або тонкого металу, в яку були складені кулі в потрібній кількості. Перед пострілом такий снаряд завантажувався у ствол гармати. У момент пострілу відбувалося руйнування корпусу снаряда, після чого кулі вилітали зі ствола і вражали супротивника. Такий снаряд був зручніший у застосуванні, але картеч все одно залишалася низькоефективною. Випущені таким чином кулі швидко втрачали забійну силуі вже на відстанях близько 400-500 метрів не здатні були вразити супротивника.

Карткова граната Генрі Шрепнела

Новий вид снаряда для поразки живої сили винайшов Генрі Шрепнел. Карткова граната конструкції Генрі Шрепнела була міцною порожньою сферою, всередині якої знаходилися кулі і заряд пороху. Відмінною особливістю гранати була наявність у корпусі отвору, в який вставлялася запальна трубка, виготовлена з дерева і містить кілька пороху. Ця трубка служила одночасно запалом та сповільнювачем. При пострілі ще при знаходженні снаряда в каналі стовбура спалахував порох у запальній трубці. Під час польоту снаряда відбувалося поступове згоряння пороху в запальній трубці. Коли цей порох вигоряв повністю, вогонь переходив на пороховий заряд, що у самій гранаті, що призводило до вибуху снаряда. Внаслідок вибуху корпус гранати руйнувався на уламки, які разом із кулями розліталися в сторони та вражали супротивника.

Важливою особливістю конструкції було те, що довжину запальної трубки можна було змінювати безпосередньо перед пострілом. Таким чином можна було з певною точністю досягти підриву снаряда в бажаному місці.

До моменту винаходи своєї гранати Генрі Шрепнел перебував на військової службиу званні капітана (через що у джерелах він часто згадується як «капітан Шрепнел») протягом 8 років. В 1803 гранати конструкції Шрепнела були прийняті на озброєння британської армії. Вони досить швидко продемонстрували свою ефективність проти піхоти та кавалерії. За свій винахід Генрі Шрепнел був гідно винагороджений: вже 1 листопада 1803 він отримав звання майора, потім 20 липня 1804 він був зроблений у звання підполковника, в 1814 йому було призначено грошове утримання від британського уряду в розмірі 1200 фунтів на рік, в він був зроблений генералами.

Діафрагмова шрапнель

У 1871 році російський артилерист В. Н. Шкларевич розробив для щойно з'явилися нарізних знарядь діафрагмову шрапнель з донною камерою і центральною трубкою. Снаряд Шкларевича був циліндричний корпус, розділений картонною перегородкою (діафрагмою) на 2 відсіки. У донному відсіку знаходився заряд вибухової речовини. В іншому відсіку знаходилися кулясті кулі. По осі снаряда проходила трубка, заповнена піротехнічним складом, що повільно горить. На передній кінець стовбура одягалася головка з капсулем. У момент пострілу відбувається вибух капсуля та займання складу в поздовжній трубці. Під час польоту снаряда вогонь центральною трубкою поступово передається до донного порохового заряду. Запалення цього заряду призводить до його вибуху. Цей вибух штовхає вперед по ходу снаряда діафрагму і кулі, що знаходяться за нею, що призводить до відриву головки і вильоту куль зі снаряда.
Таке влаштування снаряда дозволило застосовувати його в нарізній артилерії кінця XIX століття. Крім того, він мав важливу гідність: при підриві снаряда кулі розліталися не рівномірно на всі боки (як у сферичної гранати Шрепнела), а спрямовано вздовж осі польоту снаряда з відхиленням від неї вбік. Це збільшило бойову ефективність снаряда.
Разом про те, така конструкція містила у собі істотний недолік: час горіння заряду сповільнювача було постійним. Тобто снаряд був розрахований на стрілянину на заздалегідь визначену дистанцію і мало ефективний при стрільбі на інші дистанції. Цей недолік був усунений у 1873 році, коли було розроблено трубку дистанційного підриву снаряда з поворотним кільцем. Відмінність конструкції полягала в тому, що шлях вогню від капсуля до вибухового заряду складався з 3 частин, одним з яких була (як і в старій конструкції) центральна трубка, а два інших були каналами з аналогічним піротехнічним складом, що знаходяться в поворотних кільцях. За рахунок повороту цих кілець можна було відрегулювати загальну кількість піротехнічного складу, що згорить під час польоту снаряда, і таким чином забезпечити підрив снаряда на заданій дистанції стрільби. У розмовній мові артилеристів використовувалися терміни: снаряд встановлений (поставлений) «на картеч», якщо дистанційна трубка встановлена на мінімальний час горіння, і «на шрапнель» якщо підрив снаряда має відбутися значному віддаленні зброї. Як правило, розподіли на кільцях дистанційної трубки збігалися з розподілами на прицілі зброї. Тому командиру гарматного розрахунку, щоб змусити снаряд розірватися у потрібному місці, досить було скомандувати однакову установку трубки і прицілу. Наприклад: приціл 100; трубка 100. Крім згаданих положень дистанційної трубки існувало ще положення поворотних кілець «на удар». У цьому становищі шлях вогню від капсуля до вибухового заряду переривався зовсім. Підрив основного вибухового заряду снаряда відбувався у момент попадання снаряда у перешкоду.

Історія бойового застосування шрапнельних снарядів

Російський 48-лінійний (122-мм) шрапнельний снаряд

Шрапнельні артилерійські снаряди активно використовувалися з моменту винаходу і до Першої світової війни. Причому для польової та гірської артилерії калібру 76 мм вони становили переважну більшість снарядів. Також шрапнельні снаряди використовувалися і в артилерії більшого калібру. До 1914 року було виявлено суттєві недолікишрапнельних снарядів, але снаряди продовжували використовуватись.

Найбільш значним за ефективністю випадком застосування шрапнельних снарядів вважається бій, який стався 7 серпня 1914 між арміями Франції та Німеччини. Командир 6-ї батареї 42 полку французької армії капітан Ломбаль під час бою виявив на відстані 5000 метрів від своїх позицій німецькі війська, що виходять із лісу. Капітан наказав відкрити вогонь із 75-мм гармат шрапнельними снарядами з цього скупчення військ. 4 гармати зробили по 4 постріли кожну. Внаслідок цього обстрілу 21-й прусський драгунський полк, який перебудовувався в цей момент із похідної колони в бойовий порядок, втратив убитими близько 700 осіб і приблизно стільки ж коней і перестав існувати як бойова одиниця.

Однак уже в середньому періоді війни, що характеризується переходом до масового застосування артилерії та позиційних бойових дій та погіршенням кваліфікації офіцерського артилерійського складу стали виявлятися великі недоліки шрапнелі.
малу забійну дію низькошвидкісних сферичних куль шрапнелі;
повне безсилля шрапніли при настильних траєкторіях проти живої сили, що знаходиться в окопах і ходах сполучення, і за будь-яких траєкторій - проти живої сили в бліндажах і капонірах;
мала ефективність стрільби шрапнеллю (велика кількість висотних розривів і так званих «клювань») слабонавченим офіцерським персоналом, у великій кількості, що прийшли з резерву;
дорожнеча та складність шрапніли у масовому виробництві.

Тому в ході Першої світової війни шрапнель стала швидко витіснятися гранатою з підривником миттєвої (осколкової) дії, яка не має цих недоліків і має до того ж сильний психологічний вплив.
Незважаючи на все, снаряди даного типупродовжували виробляти та використовувати навіть не за прямим призначенням. Наприклад, через те, що кумулятивні снаряди (що мали більшу бронепробивність, ніж у бронебійних) з'явилися в боєкомплекті полкових знарядь Червоної армії тільки з 1943 року, до цього часу при боротьбі з танками Вермахту використовувалася найчастіше шрапнель, поставлена «на удар».

Шрапнельні протипіхотні міни

Протипіхотні міни, внутрішній пристрійяких подібно до шрапнельного снаряда, розроблялися в Німеччині. За часів першої світової війни була розроблена Schrapnell-Mine, керована електричним проводом. Пізніше на її основі була розроблена і в 1936 прийнята на озброєння міна Sprengmine 35. Міна могла застосовуватися з підривниками натискної або натяжної дії, а також з електродетонаторами. При спрацьовуванні підривника спочатку спалахував пороховий сповільнювач, який вигоряв приблизно за 4-4,5 секунди. Після цього вогонь переходив на вирядний заряд, вибух якого підкидав бойовий блок міни на висоту близько 1 метра. Усередині бойового блоку також були трубки-сповільнювачі з порохом, якими вогонь передавався на основний заряд. Після вигоряння пороху в уповільнювачах (хоча б у 1 трубці) відбувався вибух основного заряду. Цей вибух призводив до руйнування корпусу бойового блоку і розкиду осколків корпусу і сталевих кульок, що знаходилися всередині блоку (365 штук). Осколки і кульки, що розлітаються, були здатні вразити живу силуна відстані до 15-20 метрів від місця встановлення міни. Через особливості застосування ця міна отримала в Радянської арміїпрізвисько «міна-жаба», а в арміях Великобританії та США - «Бетті, що стрибає». Згодом міни такого типу були розроблені та прийняті на озброєння та в інших країнах (радянські ОЗМ-3, ОЗМ-4, ОЗМ-72, американська M16 APM, італійська Valmara 69 тощо).

Розвиток ідеї

Хоча шрапнельні снаряди як протипіхотна зброя вже практично не застосовуються, ідеї, на яких ґрунтувалася конструкція снаряда, продовжують використовуватися:
Використовуються боєприпаси зі подібним принципом пристрою, в яких замість кулястих куль застосовуються стрижневі, стрілоподібні або кулеподібні елементи, що вражають. Зокрема, США під час війни у В'єтнамі використовували гаубичні снаряди з елементами, що вражають, у вигляді невеликих сталевих оперних стріл. Ці снаряди показали свою ефективність при обороні гарматних позицій.
На принципах шрапнельного снаряда збудовано бойові частини деяких зенітних ракет. Наприклад, бойова частинаракет ЗРК С-75 споряджена готовими елементами, що вражають, у вигляді сталевих кульок або в деяких модифікаціях пірамідок. Вага одного такого елемента менше 4 г, загальна кількістьу БЧ – близько 29 тис.

Генрі Шрапнельнародився в Англії у місті Бредфорді 3 червня 1761 року. У 1784 році, перебуваючи на службі в Королівській артилерії в чині капітана, він здогадався для поразки живої сили використати порожню сферу, наповнену кулями, яка розривалася в повітрі. Після того як новий снаряд показав себе у справі, військова кар'єрайого винахідника стала стрімко зростати.
До цього моменту в кавалерію та піхоту стріляли переважно картеччю. Це були металеві кулясті кулі, насипані в ствол гармати разом із пороховим зарядом. Але картеч було незручно заряджати, тому в регулярних бойових військах швидко оцінили новаторство, запропоноване капітаном Шрапнелем. Та й сам капітан зміг перевірити ефективність свого винаходу на власній шкурі. буквальному значенні: у 1793 році він був поранений шрапнеллю під час бою у Фландрії Тоді цей снаряд ще не одержав його імені. Шрапнельним його стали називати лише 1803 року. Тоді ж Шрапнеля провели в майори. Це було незабаром після того, як новий снаряд показав свою міць під час взяття Суринаму. Вже 30 квітня 1804 року Шрапнель отримав чин підполковника.
Дія шрапнелі в бою була настільки вражаючим, що американський письменник Френсіс Скотт Кей, який спостерігав за бомбардуваннями англійців Балтімора в 1814 році, присвятив шрапнелі кілька рядків у своїй поемі, що пізніше стала державним гімном США.
Після битви при Вімейро в 1808 Наполеон видав наказ - зібрати снаряди, що не розірвалися, демонтувати, вивчити і налагодити виробництво подібного. Проте Наполеону не вдалося відкрити секрету англійського капітана. Що мабуть багато вирішило результат битви при Ватерлоо, де шрапнель допомогла Веллінгтону протриматися до походу прусського корпусу. Як вважав артилерійський полковник Роб, «немає смертоноснішого вогню, ніж дія шрапнелі». А генерал Джордж Вуд, який командував артилерією у Веллінгтона, був ще категоричнішим: «Без шрапнелі нам не вдалося б повернути Ла Е-Сент головну позицію нашої оборони. Ця обставина сприяла корінному повороту під час битви».
Британський уряд призначив Шрапнелю щорічну пенсію 1200 фунтів і доручив командувати батальйоном. 6 березня 1827 Шрапнель отримав чин старшого полковника Королівської артилерії, а через десять років 10 січня 1837 виробляють в генерал-лейтенанти. Помер Генрі Шрапнель 13 березня 1842 року у Петрі-Хауз у Саутгемптоні.

Шрапнель- артилерійський снаряд основного призначення з готовими вражаючими елементами для виведення з ладу живих сил, що відкрито стоять і військової технікисупротивника. Свою назву шрапнель одержала від прізвища англійського артилериста Генрі Шрепнела (англ. Henry Shrapnel), який розробив боєприпас подібного устрою, прийнятий у 1803 році на озброєння армії Великобританії. Однак ще до цього моменту така ідея була реалізована в артилерії Російської Імперіїі Пруссії, але не набула широкого поширення з низки причин. Шрапнель є тонкостінною склянкою з вишибним зарядом з димного чорного пороху, заповнений металевими кульками (шрапнельними кулями) або пірамідками. Підрив вишибного заряду здійснюється за допомогою так званої дистанційної трубки - підривника з можливістю встановлення його спрацьовування після закінчення заданого часу, при ударі про перешкоду або після вильоту зі стовбура зброї. Зйомка шрапнеллю ведеться таким чином, щоб при її розриві на низхідній гілки траєкторії польоту викинуті кулі накрили бажану область земної поверхні. При цьому їхня вражаюча дія забезпечується кінетичною енергією всього боєприпасу до розриву, а не дією вирядного заряду. Останній призначений для забезпечення формування конуса розсіювання готових елементів, що вражають, і не здатний самостійно забезпечити їм достатню кінетичну енергію. Хмара диму, що утворюється при розриві, полегшує коригування вогню.

У артилерійську практику XVIII століття міцно увійшла картеч - боєприпас для поразки живої сили противника, який по суті перетворював гармату на дуже великий дробовик: замість ядра на гарматний стовбур заряджалися кілька сотень металевих куль-куль, покладених у легкозгораючу оболонку. Постріл таким «дрібницями» був здатний завдати величезної шкоди ворожій піхоті або кавалерії на близькій відстані, але на дистанції понад 400-600 метрів ефективність картечі різко падала - через низьку ймовірність влучення в ціль внаслідок розсіювання куль, а також зниження їх забійної дії з -за неоптимальної аеродинамічної форми та опору повітря. Артилеристи різних країнстали шукати способи поширити ефективну дію картечі на великі дальності. Як наслідок, вони дійшли до «витала в повітрі» ідеї доставки куль в околицю цілі всередині спеціального снаряда, що вистрілюється з гармати, з порожниною, з якого вони викидаються в потрібний момент за допомогою вишибного заряду. Генрі Шрепнел першим вирішив технічні, виробничі та організаційні проблеми, що виникають при цьому, що дозволило армії Великобританії приступити до широкого введення нового боєприпасу.

Шрапнель швидко узвичаїлася всіх армій світу, хоча вимагала для свого успішного застосування високої виучки артилеристів, яка в ряді випадків межувала з мистецтвом, коли справа доходила до стрілянини з закритих позицій. Розвиток артилерійської справи, поява таблиць стрілянини дозволило на початок Першої світової війни поставити застосування шрапнелі на наукову основу. В результаті в початковій маневреній фазі бойових дій шрапнель продемонструвала високу ефективність - широко відомий факт ураження понад 700 осіб і приблизно такої ж кількості коней 21-го пруського драгунського полку всього лише 16 шрапнельними пострілами калібру 75 мм 6-ї батареї 42-го . Однак з переходом до позиційної війни і після введення захисних шоломів (касок) шрапнель втратила свою результативність і була певною мірою витіснена, хоч і не повністю, осколковими та фугасними гранатами.

Проте, у міжвоєнний час у СРСР шрапнель продовжувала як стояти на озброєнні, а й вироблятися далі, хоча вже у значно менших масштабах. При встановленні трубки «на картеч» - спрацьовування вишибного заряду після вильоту зі стовбура - шрапнель з успіхом використовувалася для самооборони гармат від піхоти та кавалерії супротивника. Особливо важливим це було для нових артилерійських систем із дульним гальмом, для яких було заборонено використання картечі. У роки Великої Вітчизняної війни шрапнель, поставлена «на удар», використовувалася як ерзац-бронебійні снаряди при нестачі останніх. На дистанціях ближче 500 метрів механічний удар і дію боєприпасу, що дробить, після спрацьовування вишибного заряду дозволяли пробити або проломити броньову плиту товщиною до 30 мм.

«Помоліться за полковника Шрапнеля від мого імені за його снаряди – вони творять чудеса!»

В 1779 Генрі Шрапнель у віці 18 років вступає на службу в Королівську артилерію кадетом. У 1784 році молодий лейтенант вдень і вночі працює над удосконаленням артилерійського снаряда, який «перемолотить» піхоту супротивника на відкритій місцевості. «Сферичний контейнер», так пізніше називатиме свій винахід британський військовий. Він зміг об'єднати забійний вражаючий ефект і великий радіус впливу площею близько 150-200 метрів завдовжки та 20-30 метрів завширшки.

Сходження снаряда

Зовні снаряд був міцною сферою, всередині якої знаходилися сніп куль і заряд пороху. В ідеалі сфера має розірватися саме у тому місці, де розраховує артилерист, але передчасна детонація неодноразово відкладала момент слави англійського офіцера Генрі Шрапнеля. У 1787 році він відряджається в Гібралтар, де дошкуляє нове керівництво можливістю випробувати своє дітище. У період Великої облоги Гібралтару 1779-1783 роки існувала можливість випробувати новинки артилерії. Після першого застосування в бойових умовах і надалі Генрі Шрапнель став отримувати листи подяки від солдатів і офіцерів, що було для нього вищим визнанням заслуг.

7 червня 1803 року комісія представила позитивний висновок про ефект, що виробляється снарядами Шрапнеля. Що ж до самого Генрі Шрапнеля, то 1 листопада того ж 1803 року йому присвоєно майорське звання.

30 квітня 1804 року під час атаки на форт Новий Амстердам у Голландській Гвіані (Суринам) використовувалися снаряди Шрапнеля. Того ж року, 20 липня, Генрі Шрапнель був підвищений у званні до підполковника.

17 січня 1806 ядра Шрапнеля успішно застосовані на півдні Африки, де британські війська збільшували володіння своєї країни.

21 серпня 1808 року – Веймарська битва. Англійці застосували проти французьких військ розривні снаряди, наповнені мушкетними кулями, піхота французів зазнала серйозних втрат.

18 червня 1815 - битва при Ватерлоо. Вагомий внесок у завершенні Наполеонової історії належить шрапнельним снарядам, точні розрахунки артилерії різко скорочували чисельність французької армії і так знекровленої.

Шрапнель у 20 столітті

7 серпня 1914 року під час бою між арміями Франції та Німеччини ефективність шрапнелі продемонстрував капітан французької армії Ломбаль. Він зауважив наближення німецьких військ на відстані 5000 метрів від своїх позицій. Капітан наказав відкрити вогонь із 75-мм гармат шрапнельними снарядами з цього скупчення військ. 4 гармати зробили по 4 постріли кожну. Внаслідок обстрілу полк перестав існувати як бойова одиниця.

У 1930-х роках ХХ століття шрапнель була витіснена потужнішими осколковими та осколково-фугасними снарядами.

На принципах шрапнельного снаряда збудовано бойові частини деяких зенітних ракет. У тому числі бойова частина ракет ЗРК С-75 споряджена готовими елементами у вигляді сталевих кульок або в деяких модифікаціях пірамідок, загальна кількість - близько 29 тис.

За свій внесок Шрапнель Генрі (1761-1842), британський генерал-лейтенант, був удостоєний життєвої пенсії, а ім'я свого винахідника снаряд отримає через багато років.

Можливо, буде корисно почитати: