Боевые свойства гладкоствольных орудий полевой артиллерии регулярной русской армии
Шрифт:
В 1-й части 3-го исторического периода происходит упрощение материальной части полевой артиллерии, когда на вооружение остается 2 типа артиллерийских орудий, представленные 6-ю образцами системы 1797/1805 гг.: 1) пушки 12-фунтовые средней и меньшей пропорции, а также 6-фунтовые; 2) единороги 1/2 -пудовые, 1/4 -пудовые пешие и 1/4 -пудовые конные. Причем 12-фунтовые пушки меньшей пропорции по замыслу Павла I должны были быть по нескольку штук в каждой роте для «для случающихся скорых движений и для поспешного занятия каких-либо важных постов, куда тяжелые орудия не всегда могут скоро поспеть», что компенсировало отсутствие 6-фунтовых пушек, выведенных им из полевой артиллерии в полковую. В дальнейшем, когда полковая артиллерия была ликвидирована и 6-фунтовые пушки были возвращены легкие роты полевой артиллерии, то 12-фунтовые пушки меньшей пропорции сохранились только в батарейных ротах, где состояли на вооружении в равном количестве с 12-фунтовыми пушками средней пропорции и 1/2 -пудовыми единорогами.
Во 2-й части 3-го периода на вооружении полевой артиллерии количество типов орудий остается прежним, но система 1838/1845 гг. упрощается до четырех образцов: 12-фунтовая батарейная и 6-фунтовая легкая пушки, а также 1/2 -пудовые и 1/4 -пудовые единороги. Дальнейшим шагом по снижению разнообразия материальной части полевой артиллерии стало появление 12-фунтовой облегченной пушки образца 1850 года, которая, как говорилось выше, должна была заменить у нас оба типа легких орудий. Однако данная мера по экономическим соображениям не была приведена в исполнение полностью 38 , поэтому указанное орудие существовало в полевой артиллерии параллельно с теми легкими орудиями, которые должны были заменить.
38
Помимо стоимости изготовления, новые орудия потребовали прибавки лишней пары лошадей – шестерик вместо четверика, и лишнего зарядного ящика – на каждое три вместо двух. Поэтому во время Восточной войны положено было иметь: в пеших бригадах две батарейные батареи, две легкие и одну облегченную, а в конных бригадах – или одну батарейную и две легких, или одну облегченную и две легких.
В таблице № 1 обобщена информацию о количественном составе по типам и калибрам орудий, употребляемых в полевой артиллерии для каждой из частей исторических периодов 39 . Из этой таблицы видно, что на протяжении всей рассматриваемой эпохи материальная часть полевой артиллерии была на постоянной основе представлена тремя видами калибров: 12 фунтов, 6 фунтов и 1/2 пуда. Калибры 12 и 6 фунтов относились к одному типу орудий – пушкам, из которых первые обеспечивали максимальную действительность стрельбы при допустимой подвижности, а вторые – наивысшую степень подвижности при минимальном пределе действительности. Калибр в 1/2 пуда относился к двум типам орудий – гаубицам и единорогам.
39
Эти данные заимствованы у Деккера: «История артиллерии», 1833 год, перевод генерала Маркевича; у Масловского: «Записки по истории военного искусства в России», 1891 год; у Нилуса «История материальной части артиллерии», том 1 и 2, 1904 год; у Зайончковского: «Восточная война 1853–1856 гг.», 1908–1913 гг.
На основании этого для сравнительного анализа на предмет оценки боевых свойств будет отобрано в общей сложности 19 образцов полевых орудий, сведения о которых по историческим периодам перечислены ниже в таблице № 2 40 .
Из таблицы № 2 видно, что у пушек по мере их развития видна устойчивая тенденция к уменьшению массы заряда и веса орудия за счет сокращения длины его ствола, а у гаубиц и единорогов – характерная закономерность с переходом к каждой последующей артиллерийской системе можно заметить только в увеличении длины стволов этих орудий.
40
Эти данные заимствованы у Данилова «Начальное знание артиллерии» 1762 год; у Вельяшева-Волынцева «Артиллерийские предложения» 1767 и 1777 гг.; у Мелиссино «Краткие артиллерийские записки для наставления унтер-офицеров в новоучрежденных артиллерийских батальонах, сочиненные при Артиллерийском и инженерном Шляхетном Кадетском Корпусе» 1789 год; у Весселя «Артиллерийское искусство» 1831 год; у Анукдовича «Теория баллистики» 1836 год; у Резвого «Артиллерийские записки» 1844 год; из «Руководства для артиллерийской службы» 1853 год, из публичных лекций полковника Ратча «Артиллерийский журнал» 1860 год; у Нилуса «История материальной части артиллерии», том 1 и 2, 1904 год.
БОЕВЫЕ СВОЙСТВА ОРУДИЯ
На всем протяжении истории артиллерии основными боевыми свойствами полевого орудия являлись: дальнобойность, скорострельность, точность стрельбы, могущество действия снарядов 41 и подвижность. В этой связи эпоха гладкоствольной полевой артиллерии регулярной русской армии, не является исключением, и поэтому оценка боевых свойств артиллерийских орудий характерных калибров, выбранных нами для сравнения, будет произведена по перечисленным выше критериям.
41
Как уже говорилось выше, основным снарядом для пушек являлось ядро, а для гаубиц и единорогов – граната. Кроме основных снарядов в боекомплект каждого полевого орудия входил снаряд ближнего действия, картечь, а для батарейных орудий имелись в ограниченном количестве брандскугели или гранаты с зажигательным составом. Кроме этого, во 2-й части 3-го исторического периода появляется новый вид боеприпаса – картечная граната.
ДАЛЬНОБОЙНОСТЬ
Под дальнобойностью понимается максимальная горизонтальная дальность, на которую орудие может вести действительную (успешную) по своим результатам стрельбу. Само выражение «дальность выстрела орудия» не имеет точного значения, поскольку при известном заряде и возвышении орудия дальность выстрела является тем расстоянием, на котором или вблизи которого ложится большая часть выстрелянных снарядов. Кроме этого, следует помнить, что в полевом сражении стрельба из артиллерийских орудий рассматриваемой эпохи велась исключительно прямой наводкой, т.е. только по видимой цели, а сами выстрелы классифицировались на прямые, настильно-рикошетные и прицельные.
Прямой выстрел – получил свое название в то время, когда еще полагали, что траектория полета первоначально состоит из прямой линии, а затем уже – кривой 42 . Впоследствии это название было сохранено таким выстрелам, у которых ось канала ствола орудия была параллельна горизонту земли (т.е. орудие было наведено горизонтально), отсюда и второе его название – горизонтальный выстрел. Прямым выстрелом старались попасть в цель прямым полетом, т.е. без касания снарядом поверхности земли, поскольку отраженный полет снаряда после 1-го падения от прямого выстрела превращал уже этот выстрел в настильно-рикошетный 43 . Относительно дальности прямого выстрела основным типом снаряда (ядром или гранатой) из интересуемых нас образцов орудий обобщенные сведения собраны в таблице № 3 с указанием источника информации.
42
Воззрение итальянского математика Николаса Тартальи (1501–1576), которое широко заимствовали артиллерийские эксперты даже в конце XVII века.
43
Не следует путать с рикошетными выстрелами, которые производили при осадах крепостей уменьшенным зарядом и под большим углом возвышения от 4? до 15? («Основания артиллерийской и понтонной науки», 1816 г.).
Анализируя информацию из таблицы № 3, следует признать, что сведения о дальности прямого выстрела для артиллерийских систем 1-го и 2-го исторических периодов представлены в единственном варианте, по значениям которых сложно вывести закономерность 44 , а для 3-го исторического периода указанные сведения или имеют расхождения за счет большего количества первоисточников (для 12-фунтовых и 6-фунтовых пушек системы обр. 1797/1805 гг.), или такие значения отсутствуют вообще (для орудий системы обр. 1838/1845 и 1850 гг.), но известна величина начальной скорости снаряда, которую научились определять несколькими способами.
44
О расхождениях в значениях дальности прямого выстрела известный прусский военный теоретик Шарнхорст (Scharnhorst, 1755–1813) писал, что при одинаковом заряде и угле возвышения, несмотря на всю тщательность заряжания и абсолютную исправность орудия, дальности полета ядер из пушек отличаются между собой до 200 метров, поэтому для средней дальности в 400 метров отклонениями от нее будут дальности в 500 и 300 метров. Вместе с тем в таблице № 3 смущает почти двукратное расхождение в дальности прямого выстрела между пушками системами обр. 1701 г. и обр. 1734 г., которые имели одинаковый вес снаряда и заряда (а 6-фунтовые пушки вообще обладали сходными конструктивными характеристиками в части длины ствола орудия, поэтому и дальность прямого выстрела должна была быть сопоставимой). Более того, учитывая, что длина канала 12-фунтовой пушки обр. 1701 г. превосходила на 2 калибру длину канала 12-фунтовой пушки обр. 1734 г., то было справедливо ожидать от первой и большей дальности прямого выстрела, но никак не обратное.
Вообще, зная начальную скорость снаряда (V0), было бы возможно приближенно рассчитать дальность прямого выстрела артиллерийского орудия (Sп) по формуле Sп = V0 x (8 x h / g) 1/2 , где h – высота цели; g – ускорение силы земного тяготения 45 . Однако, при идентификации начальных скоростей снарядов орудий 3-го исторического периода, определенных опытным путем на основании расчетов по способу Ломбара 46 либо при помощи баллистического маятника на основании формул Дидиона 47 или электро-баллистического прибора штабс-капитана Константинова 48 , оказалось, что эти значения находятся в определенном диапазоне. Например, диапазон колебания начальных скоростей для 12-фунтовых ядер при стрельбе одинаковым зарядом из пушки обр. 1838/1845 гг., полученных опытным путем даже при помощи наиболее прогрессивного электро-баллистического прибора штабс-капитана Константинова, составлял от 1 346 до 1 666 футов в секунду (от 410 до 508 метров в секунду), т.е. расхождение между минимальным и максимальным значениями достигало 24 %. Одной из причин тому являлось различие массы снарядов одного калибра в рамках установленного допуска на собственный размер и различие плотности чугуна (материала для изготовления снарядов), учитывать которое стали значительно позднее 49 . В этой связи оценим дальность прямого выстрела орудий на основе начальных скоростей снарядов, определенных с помощью теоретических расчетов по формулам Робинса и Эйлера применительно к номинальным размерам диаметров снарядов, определенных с учетом установленного зазора между снарядами и стенками канала стволов орудий. Информация о начальных скоростях орудий системы обр. 1797/1805 гг. и подробности данного расчета были подробно раскрыты в 1-м томе труда А.И. Маркевича «Руководство к артиллерийскому искусству» 1824 года издания 50 . Для выбранных образцов артиллерийских орудий самостоятельно произведем расчет начальных скоростей основных снарядов (ядер и гранат) в номинальном весе по формулам Робинса и Эйлера (см. Приложения № 1 и № 2), результаты которого вместе с исходными данными 51 для расчета в мерах рассматриваемой эпохи и в современной системе мер поместим в таблицу № 4.
45
Г.Ю. Мазинг: «Ракета и орудие», 1987 г.
46
у Анкудовича («Теория баллистики», 1836 г.) сказано, что в августе 1832 года в Красном Селе офицерами артиллерийского училища во время практических занятий по способу Ломбара были определены начальные скорости снарядов, выстреливаемых из пушек и единорогов (очевидно, системы обр. 1805 г.). Во время этих опытов произведено по 2 выстрела из каждого полевого орудия и получены следующие результаты:
Полученные в этой таблице значения начальных скоростей не противоречат сведениям из книги «Основания для понтонной и артиллерийской науки» 1816 года издания, где говорится, что опытным путем было установлена скорость разгона ядра до 1 250…1 500 футов в секунду для пушек системы обр. 1805 г. при заряде в 1/3 веса ядра.
47
Прибавление № 2 к статье поручика Лейб-гвардии конной артиллерии Н.В. Маиевского, включающее таблицы начальных скоростей снарядов при различных зарядах, составленных на основе опытов, произведенных с помощью баллистического маятника на Охтинском заводе. «Артиллерийский журнал» № 5 за 1851 год.
48
В отличие от баллистического маятника электро-баллистический прибор штабс-капитана Константинова не требовал сложных расчетов и выдавал информацию сразу. Опыты с этим прибором в присутствии академиков Остроградского, Якоби и Купфера были поведены 26 августа, 23 и 29 сентября 1844 года на Волковом поле. На каждом опыте стреляли ядрами из 12-фунтовой медной пушки на полевом лафете зарядом в 4 фунта пушечного пороха. Орудие стояло на платформе и ось его перед каждым выстрелом приводилась в горизонтальное положение. На 1-м опыте определяли только начальную скорость снаряда. Для этого перед орудием поставили два проволочных щита: 1-й на удалении четырех сажен от орудия, чтобы пороховые газы не могли разрывать проволоку, а 2-й – в 10 саженях от 1-го. Было произведено 4 выстрела, при этом скорость ядра оказалась в среднем 1 524 фут/с (№ 1 – 1 458 фут/с; № 2 – 1 666 фут/с; № 3 – 1 346 фут/с; № 4 – 1 627 фут/с). На 2-м опыте при соблюдении тех же условий было сделано 2 выстрела и средняя начальная скорость оказалась следующей 1 454 фут/с (№ 1 – 1 480 фут/с; № 2 – 1 429 фут/с). На 3-м опыте были поставлены еще два щита – 3-й в 40 саженях от 2-го, 4-й в 10 саженях от 3-го. Из 4 выстрелов, произведенных при тех же самых условиях, какие соблюдались на первых двух опытах, были получены следующие результаты: средняя начальная скорость 1 634 фут/с и средняя скорость между 3-м и 4-м щитом – 1 370 фут/с («Артиллерийский журнал» № 1 за 1845 год).
49
§ 26 «Руководства для практических учений полевой артиллерии» 1851 года с учетом данного фактора предусматривал сортировку снарядов, предназначенных для практических стрельб, на тяжелые и легкие: 12-фунтовые ядра сорта № 1 весили 14,9375 фунтов и больше, а сорта № 2 – 14,9271 фунтов и меньше; 6-фунтовые ядра сорта № 1 весили 6,9479 фунтов и больше, а сорта № 2 – 6,9375 фунтов и меньше; 1/2 -пудовые гранаты сорта № 1 весили 20,7083 фунтов и больше, а сорт № 2 – 20,6979 фунтов и меньше.
50
В § 501 представлена сводная таблица по начальным скоростям снарядов орудий 3-го периода:
51
Эти данные заимствованы у Данилова – «Начальное знание артиллерии», 1762 год; у Вельяшева-Волынцева – «Артиллерийские предложения», 1777 г.; у Мелиссино – «Краткие артиллерийские записки для наставления унтер-офицеров в новоучрежденных артиллерийских батальонах, сочиненные при Артиллерийском и инженерном Шляхетном Кадетском Корпусе», 1789 год; у Весселя – «Артиллерийское искусство», 1831 год; у Анукдовича – «Теория баллистики», 1836 год; у Резвого – «Артиллерийские записки», 1844 год; из «Руководства для артиллерийской службы», 1853 год, из публичных лекций полковника Ратча «Артиллерийский журнал», 1860 год; у Нилуса – «История материальной части артиллерии», том 1 и 2, 1904 год.
Теперь на основании полученных значений начальных скоростей из таблицы № 4 можно рассчитать дальность прямого выстрела артиллерийских орудий по указанной выше формуле Sп = V0 x (8 x h / g) 1/2 , приняв значение h = 1,75 метра, соответствующее среднему росту человека. Результаты расчета дальностей прямых выстрелов помещены в таблице № 5, где также для сравнения указаны данные из первоисточников, взятых из таблицы № 3.
Настильно-рикошетный выстрел – получил свое название от того, что на большей части траектории своего полета снаряд как будто стелется по поверхности земли, совершая рикошеты 52 не поднимаясь выше человеческого роста. Если орудие было наведено горизонтально, то на траектории прямого выстрела до точки своего 1-го падения снаряд мог поразить любую цель высотой не более 1 метра (соответствует высоте канала ствола орудия над уровнем земли), а дальность 2-го падения (1-го рикошета) зависела от значений углов падения и отражения при 1-м падении. И хотя из курса физики известно, что угол отражения равен углу падения, но при стрельбе это было возможно только на очень твердом и ровном грунте, а во всех остальных случаях угол отражения был больше угла падения (для мягкого грунта даже в 2 раза). Поэтому на участке полета ядра между 1-м и 2-м падениями даже при горизонтальном наведении орудия могла быть траектория, где ядро летело выше роста человека и даже всадника, т.е. не наносило неприятелю никакого урона. При последующих рикошетах высота полета ядра опять уменьшалась, поскольку из-за потери скорости оно в меньшей степени углублялось в землю, поэтому появлялось пространство, на котором ядро уже не поднималось выше роста человека, и чем меньше было возвышение ствола орудия, тем больше было это пространство. Например, у орудий, наведенных горизонтально, оно начиналось уже от точки 2-го падения снаряда на расстоянии 1 100…1 300 шагов (782…925 метров) от орудия 53 . Однако настильно-рикошетные выстрелы обязательно требовали ровной местности и твердого грунта, поскольку в противном случае снаряды при рикошетах могли попасть в неровности (кочки, бугры, ямы, рытвины) и там остаться, либо неправильно отразиться от неровной поверхности и потерять заданное им направление, а на мягком грунте – плохо рикошетировали (т.е. количество рикошетов, как и дальность полета снаряда рикошетом снижались).
52
Замечено, что на твердом и ровном грунте 1-й прыжок или рикошет снаряда был гораздо больше всех остальных, 2-й рикошет был почти в половину меньше 1-го, а 3-й – в половину меньше 2-го и т.д. («Основания артиллерийской и понтонной науки», 1816 г.). Вообще выявление закономерности при определении дальности настильно-рикошетного выстрела было предпринято Шарнхорстом, который на основе обобщения имеющихся результатов артиллерийских опытов по данному вопросу предположил, что рикошеты составляют геометрическую прогрессию, где каждый предыдущий член равен сумме всех последующих, поэтому 1-й рикошет равен половине расстояния всех рикошетов или половине разности между целой дальностью выстрела и дальностью 1-го падения. Зимние опыты 1821 г. артиллерии Норвегии с настильно-рикошетными выстрелами вышли за рамки этой теории, поскольку по результатам этих опытов образуемый рикошетами ряд чисел можно было принять за геометрическую прогрессию, где значение множителя составляло 0,75, а расстояние 1-го рикошета определялось вычитанием из дальности всего полета дальности 1-го падения и деления остатка на 4. Однако здесь следует признать, что опыты, проведенные в морозную погоду, выявили значительно большую рикошетную дальность.
53
Е.Х. Вессель: «Записки об артиллерийском искусстве: для руководства офицеров, обучающихся в Артиллерийском училище», 1830 г.