Чтение онлайн

В настоящее время в орудиях крупного калибра и в зенитных применяется поворотный механизм с зубчатой передачей. Зубчатый сектор неподвижно укрепляется на нижнем станке. Сцепленная с ним шестерня вращается на одном валу с червячным колесом, которое сцепляется с червяком. Червячная передача с шестерней собраны в одной коробке, укрепленной на верхнем станке. Вращение червяку от маховика передается через коническую передачу. При вращении шестерни ее зубья, обкатываясь по неподвижному сектору, заставляют вращаться верхний станок вместе со стволом вокруг штыря.

В орудиях малого и среднего калибра применяется поворотный механизм с винтовой передачей. В этом случае к верхнему станку шарнирно прикрепляется вал с маткой. На свободном конце пустотелого вала закреплен маховик. В матку ввинчивается винт, один конец которого помещается в пустотелом валу, а другой закрепляется на нижнем станке. Таким образом, вращая маховик, мы тем самым навинчиваем матку на винт или свинчиваем с него. В результате этого расстояние между шарниром вала и вилкой нижнего станка будет изменяться, что вызовет поворот верхнего станка относительно нижнего.

Несмотря на простоту устройства, поворотный механизм этого типа имеет довольно существенный недостаток: усилие на маховике в процессе поворота не постоянно, а это создает большие неудобства при работе для наводчика. Кроме того, угол поворота ствола орудия, снабженного поворотным механизмом винтового типа, не превышает 40 градусов в ту и другую сторону, в то время как поворотный механизм секторного типа, при замене сектора круговым погоном, обеспечивает круговое ведение огня, без изменения положения лафета.

Развитие дальнобойной артиллерии, приведшее к удлинению ствола орудия, и появление быстро движущихся целей, вследствие чего необходимо было увеличить скорость наводки, настойчиво потребовали уменьшить усилие на маховике подъемного механизма. Для облегчения работы на подъемном механизме орудия стали снабжать уравновешивающими механизмами. В современных артиллерийских орудиях широко применяются уравновешивающие механизмы тянущего и толкающего типа (рис. 31).

Рис. 31. Уравновешивающие механизмы: а — толкающий; б — тянущий.

Уравновешивающий механизм толкающего типа (см. рис. 31а) обычно состоит из двух пар цилиндров с пружинами, расположенными впереди цапф. Иногда орудия имеют два цилиндра с одной пружиной, которые располагаются под люлькой, также впереди цапф. Такая конструкция уменьшает диапазон углов возвышения, так как расположение под люлькой ограничивает длину цилиндра.

Пружина, находящаяся между двумя цилиндрами, подпирает переднюю часть люльки и тем самым уменьшает влияние веса дульной части ствола на подъемный механизм. Кроме того, уравновешивающий механизм толкающего типа, действуя на люльку снизу, уменьшает давление цапф на цапфенные гнезда верхнего станка, а значит и трение при наводке. Основным недостатком такого механизма является его уязвимость, кроме того, этот механизм расположен почти вертикально, вследствие чего увеличивается общая высота орудия.

Схема уравновешивающего механизма тянущего типа следующая (см. рис. 316). К станку орудия прикреплена коробка уравновешивающего механизма так, что она может вращаться в вертикальной плоскости. В коробке находится сжатая между дном коробки и шайбой пружина. Конец тяги, соединенной с шайбой, при помощи цепи закреплен на люльке позади цапф. Вследствие такого расположения деталей пружина через шток тянет люльку, создавая тем самым момент, который и уравновешивает перевес качающейся части.

Горизонтальное или почти горизонтальное расположение цилиндров в механизмах тянущего типа представляет большие удобства. Основным же недостатком данных механизмов является большое трение в цапфах при работе подъемным механизмом.

В некоторых новейших орудиях применяются гидропневматические уравновешивающие механизмы. Идея их устройства такая же, как и идея устройства уравновешивающего механизма толкающего типа, но пружина заменена сильно сжатым (до 50 атмосфер) воздухом, заключенным в цилиндре механизма. Чтобы сжатый воздух не просочился наружу и давление не упало, нижняя часть цилиндра уравновешивающего механизма заполняется специальной жидкостью, которая принимает на себя давление воздуха и в силу своей несжимаемости передает его на нижний цилиндр.

Основным достоинством этого уравновешивающего механизма является его компактность. Основным недостатком является то, что его работа в большой степени зависит от изменения температуры окружающего воздуха.

В момент выстрела под действием пороховых газов снаряд с большой скоростью вылетает из канала ствола вперед, а ствол начинает двигаться назад. Если бы ствол не был закреплен на лафете, он полетел бы на некоторое расстояние в направлении, обратном движению снаряда.

Для того, чтобы ясно представить себе явление отката, проделайте простой опыт. Возьмите обыкновенную стеклянную пробирку, налейте в нее немного воды и заткните пробкой. Пробирку нагревайте до тех пор, пока не закипит вода. Образующиеся водяные пары выбьют пробку, которая полетит в одну сторону, а пробирка в тот же момент полетит в противоположную.

Сила отдачи, толкающая ствол орудия назад, очень велика; она достигает примерно 112 тонн у 76-миллиметровой пушки и превосходит 400 тонн у 152-миллиметровой гаубицы-пушки. Старые орудия, стволы которых были жестко закреплены на лафете, после каждого выстрела откатывались назад. Приходилось тратить много времени и много сил, чтобы возвратить орудие на место и восстановить наводку. Скорострельность таких пушек была, конечно, небольшой. Особенно трудно было накатывать тяжелые орудия. Поэтому артиллеристы всегда стремились затормозить откат орудия и облегчить накатывание его на прежнее место. Сначала они применяли для этого простые приспособления в виде клиньев, которые подкладывались под колеса орудия. При откате орудие накатывается на эти клинья, а затем скатывается по наклонной плоскости и занимает первоначальное положение. Позднее в дополнение к клиньям к лафету орудия присоединяли пружинный тормоз, который поглощал часть энергии отката. Этот тормоз еще не составлял одного целого с лафетом. Понятно, что и клинья и тормоз отката значительно сокращали время подготовки орудия к следующему выстрелу. Но все же оно оставалось значительным, так как наводка орудия сильно сбивалась при откате и накате. Чтобы затормозить откат всего орудия, нужно было построить прочную платформу. Это можно было сделать для крепостных орудий или для тяжелых осадных орудий, но это лишило бы подвижности полевую артиллерию. Все это поставило перед конструкторами задачу изобрести такой лафет, который при выстреле оставался бы на месте.

В результате плодотворной работы выдающемуся русскому изобретателю В. С. Барановскому удалось сконструировать скорострельную горную пушку, у которой при выстреле лафет оставался на месте, а ствол сначала откатывался, а затем накатывался на прежнее место. Такого результата В. С. Барановский достиг, применив гидравлический тормоз отката и пружинный накатник. Его идеи, заложенные в основу проектирования скорострельных артиллерийских орудий, были использованы не только в России, но и за границей.

Откат ствола современного орудия тормозится при помощи гидравлического тормоза, а накат его на свое место производится пружинным, пневматическим или гидропневматическим накатником.

Тормоз отката (рис. 32) состоит из двух основных частей — цилиндра и вставленного в него штока с поршнем — и целого ряда других деталей.

Рис. 32. Тормоз отката.

Цилиндр заполнен жидкостью — веретенным маслом или глицериновой жидкостью.