Взрыватели ударного действия

Взрыватели ударного действия

Существует два вида динамических факторов, которые могут быть использованы во взрывателях ударного типа:

1. Давление выбрасывающих снаряд из ствола орудия газов на взрыватель, в случае если он устанавливается в основание снаряда.

2. Торможение при столкновении снаряда с целью.

Эти два фактора не были оценены по достоинству канонирами прошлых лет, хотя первое предложение детонировать заряды ударом было сделано еще в 1506 году Себастьяном Халле (Sebastian Halle). Но его предложение было отклонено, как и его предложение, касающееся взрывателей с расчетной временной задержкой. В 1610 году была изобретена двуручная граната, взрывающаяся при падении на землю и оснащенная предохранителем, предотвращающим преждевременный подрыв гранаты. Оба устройства работали по принципу, предложенному Халле. Первое упоминание о взрывателе ударного типа для орудийного снаряда относится к 1650 году. Он состоял из железной трубки, почти пустой до самого верха, вкручиваемой в снаряд. Стенки взрывателя перфорировались, а его внутренняя поверхность делалась грубой, как напильник. Железный штырь, к концу которого привинчивалась железная пластина, нес на конце, вставляемом в трубку, два кремня. При ударе о цель вес снаряда толкал штырь в трубку, высекая искры из кремней, которые через перфорацию трубки подрывали заряд снаряда. Но при этом снаряд должен был упасть в определенном положении, что было трудно гарантировать при его шаровидности. Поэтому канониры того времени, вероятно не без иронии, назвали такие снаряды «слепыми»[85]. Предложение использовать порох, взрывающийся при ударе, было сделано еще в 1655 году, но никто не предпринял попытки использовать это на практике. Возможно, это было связано с рисками и сложностями его применения. Открытие французским химиком Бертолле (1748–1822) серебряной соли гремучей кислоты в конце XVIII века не решало проблемы, поскольку опыты показали, что ее реакция была слишком сильной. Поэтому лишь после получения Ховардом гремучей ртути в 1800 году что-то можно было сделать. 1 апреля 1807 года преподобный Александр Форсайт (Alexander Forsyth) запатентовал детонирующую смесь для взрывателей огнестрельного оружия, а 11 лет спустя появился медный ударный капсюль. Принцип ударного взрывателя был одобрен для применения британскими ВС 31 марта 1842 года, и с его введением, особенно после появления медного ударного капсюля, проблемы ударного взрывателя упростились. Несколько таких взрывателей испытывалось в 1845 году смешанной морской и сухопутной комиссией под председательством Томаса Гастингса (Thomas Hastings), главного хранителя управления служб артиллерийско-технического ведомства. Из пяти представленных типов взрывателей ни один не был принят, но результаты признаны достаточно удовлетворительными для признания идеи в целом, и через год, когда квартирмейстер Фрибэрн (Freeburn), кадровый офицер сухопутных войск, предложил свой ударный взрыватель, он был одобрен для использования в войсках 12 октября 1846 года. Взрыватель изготовлялся из древесины бука, головка выполнялась в виде заглубленной чаши, а корпус высверливался для размещения зажигательной смеси. Его полная длина составляла порядка 6 дюймов. На расстоянии порядка 2–3 дюймов от головки в корпусе проделывались три прямоугольных отверстия, и каждое затыкалась клиновидной вставкой из пушечной бронзы, штампованной вовнутрь. С внутренней стороны эти вставки поддерживались взрывчатой смесью, а с внешней стороны деревянными клиньями, закрепленными тонкой медной проволокой, приклеиваемой полосками бумаги. Длинный отрезок воспламенителя укладывался в кольца в чаше головки, один конец пропускался через зажигательную смесь. Головка закрывалась бумагой. При выстреле пламя заряда воспламеняло зажигательную смесь. При ударе медные проволоки рвались, и вставки из пушечной бронзы падали вовнутрь, в пламя зажигательной смеси на заряд, подрывающий снаряд, через три открытых отверстия. Взрыватель работал в течение порядка 12–13 секунд. 1 декабря 1847 года, после незначительных изменений, взрыватель был одобрен. Поскольку такой взрыватель делался из дерева, он не был принят в ВМФ, поэтому было предпринято несколько попыток сделать взрыватель в металлическом исполнении. Однако все они были безуспешными, пока в 1850 году капитан корабля ВМС Мурсом (Moorsom) не предложил свой взрыватель ударного действия, который был, наконец, одобрен к использованию на море 16 июля 1861 года. Его взрыватель был сделан из пушечной бронзы, цилиндрической формы с правосторонней резьбой под калибр и был большим по диаметру, чем предыдущие системы. Взрыватель состоял из трех отделений, каждое содержало порцию детонирующего состава, над которым на проволоке подвешивался боек из пушечной бронзы. Свинцовый столбик и предохранительная проволока вставлялись как предохранитель от преждевременного срабатывания. При выстреле проволочки рвались, бойки били по детонирующему составу, пламя проходило через имеющиеся отверстия и воспламеняло заряд снаряда. Таким образом, в 1851 году ВМФ и сухопутные войска имели каждый свои взрыватели ударного действия. Введение в 1850 году взрывателя замедленного действия Боксера привело к появлению нового стандарта на их установку. Решение было принято в 1852 году и сделало взрыватели Фрибэрна бесполезными. С этого времени и до времени, когда Петтман (Pettman), сотрудник Королевского арсенала, предложил свой взрыватель, сухопутные войска не имели взрывателя ударного типа. Взрыватель Петтмана успешно прошел испытания в своем подразделении и с незначительными поправками был одобрен 3 октября 1861 года. Аналогичная конструкция для ВМС была представлена в 1860 году и одобрена для флота 2 августа 1862 года. Во времена, когда появилось то, что мы сегодня называем «взрыватель ударного действия», было введено различие «толчковое действие» и «ударное действие». Это различие было совершенно условным, и оба термина использовались произвольно до 1863 года. Идея заключалась в том, чтобы термин «ударное» означал лишь прямое ударное воздействие на взрыватель, а «толчковое» ограничивалось воздействием энергии отдачи при выстреле. С целью стандартизации этих понятий 6 января 1864 года Комитет по техническому перевооружению артиллерии принял следующее определение: «Взрыватель ударного типа – это взрыватель, приводимый в действие инерцией покоя при выстреле и срабатывающий под действием второго удара при поражении цели. Взрыватель толчкового типа приводится в действие при выстреле, но его срабатывание задерживается до времени, когда снаряд поразит цель».

По этому определению все существующие взрыватели автоматически попадали в разряд «ударных», поскольку со времени введения взрывателя Фрибэрна все взрыватели, подпадающие под определение «толчковые», уже были объявлены устаревшими и вышедшими из употребления. В современной терминологии старое определение «ударного типа» может быть сравнимо с «взрывателем прямого действия» (direct action fuze), подготовка к действию которого зависит от последовательного открытия затвора после выстрела, а «толчковый тип» сравним со «скользящим взрывателем» (graze fuze). В боевое положение он ставился при выстреле, а срабатывал от сжатия ползущей пружины. Мистер Петтман предложил модификацию своего взрывателя для военно-морских сил, делающую его пригодным для нарезного орудия. Этот взрыватель общего назначения был утвержден к использованию 19 мая 1866 года и постепенно заменил взрыватель Мурсома, который объявили вышедшим из употребления 2 мая 1865 года.

В 1867 году оставалось лишь три взрывателя ударного действия для сферических снарядов:

взрыватель ударного типа Петтмана LS;

взрыватель ударного типа Петтмана SS;

взрыватель ударного типа Петтмана GS.

Последний взрыватель, способный работать со снарядами гладкоствольных, нарезных казнозарядных и нарезных дульнозарядных орудий, имел весьма оригинальную конструкцию. Его основу составлял пустотелый латунный конус с резьбой с наружной стороны, в центре которого размещался шероховатый латунный шар, покрытый детонирующим составом. Шар удерживался в положении между латунными шариками, нижний из которых поддерживался свинцовым кольцом-подставкой. На верхний шарик сверху наносился детонирующий состав, и он просверливался через центр насквозь, устанавливая латунный шар под закрывающую заглушку. При выстреле инерция покоя разрушала кольцо-подставку и освобождала детонирующий шарик для удара о стенку при столкновении. В нарезных орудиях детонирующий шарик не срабатывал в связи с положением снаряда при ударе. В этом случае взрыватель срабатывал следующим образом: шар, освободившийся при выстреле, удерживался прижатым к стене центробежной силой и был в готовности ударить детонирующий состав, нанесенный на верх верхнего шара, когда тот сдвинется вперед при столкновении. Небольшой запас пороха находился на нижнем латунном шарике для передачи вспышки на заряд снаряда.

Еще оставались приверженцы толчкового типа взрывателей, пытавшиеся реанимировать это направление. Они утверждали, что такие взрыватели менее взрывоопасны при хранении и работе с ними. Однако, поскольку такие взрыватели были непригодны для орудий с малым зазором снаряда в стволе, в частности, заряжающихся с казенной части, которые уже тогда считались перспективными, их планам не суждено было осуществиться, хотя несколько вариантов таких взрывателей было предложено в 1870 году. В это время существовало шесть взрывателей для снарядов нарезных орудий, включая петтмановский GS, который был общим для всех классов орудий. Один из них, «Армстронг С ударного типа», был модифицирован в «взрыватель, ударный, заряжаемый с казенной части, гладкий» (Fuze, percussion, BL plain), когда гладкоствольные орудия перестали играть главенствующую роль в артиллерии. Этот тип взрывателей, представленный 13 октября 1870 года, был конструктивно аналогичен «взрывателю ударному нарезному» (Fuze, percussion RL), утвержденному 23 января 1872 года. Наверху этих взрывателей была пластинка с иглой по центру, устанавливаемая к низу, в сторону шарика из сплава свинца, оснащенного детонирующим колпачком и небольшим количеством пороха. Под иглу укладывалась шпилька-предохранитель, обеспечивавшая безопасность при транспортировке, которая вынималась перед зарядкой. На шарик устанавливалось выступающее оперение, которое поддерживало поясок, удерживавший шарик при транспортировке. При выстреле поясок отбрасывался назад, сметая оперение, и, когда полет снаряда останавливался попаданием в цель, свободный шарик сдвигался вперед, толкая иглу, прокалывающую капсюль. Вскоре последовали взрыватели прямого действия. 17 ноября 1880 года был представлен взрыватель Fuze, percussion DA No. 3 (взрыватель, ударного действия, DA № 3). Этот взрыватель состоял из медного диска с иглой, подвешенного над капсулой детонатора и запасом пороха. При выстреле ничего не происходило, но при попадании в цель медный диск протыкал капсюль и поджигал порох. С тех пор общая схема взрывателей DA[86] оставалась неизменной. Последние модификации касались совершенствования обтекаемости, включения дополнительных элементов безопасности при транспортировке и предотвращения преждевременных взрывов. Вместо пороха теперь используется бризантное (дробящее) ВВ. Стоит упомянуть еще лишь два взрывателя: первый – это «взрыватель, ударного действия, DA № 106» – взрыватель, широко использовавшийся во время Первой мировой войны. Он имел ленту, оборачиваемую вокруг подвески бойка, которая действовала как предохранитель. После выстрела лента не разматывалась и не освобождала боек, пока снаряд не набирал достаточную скорость вращения, обеспечивая безопасность расчета орудия от преждевременного взрыва. Позже сюда была добавлена заслонка, и взрыватель получил номер 106Е. Однако заслонка, повысив безопасность, создала и некоторые проблемы с задержкой взрыва, что приводило к «зарыванию» снаряда, образуя большие воронки. Поэтому эта модель была признана менее эффективной, чем «106». Уникальность этого взрывателя заключается в количестве модификаций, которые он претерпел, – существенных и несущественных – беспрецедентные 55 модификаций. Второй взрыватель, который хотелось бы здесь отметить, – это «взрыватель, ударного действия, DA № 117». Этот взрыватель, более поздней разработки, предусматривает оригинальную предохранительную систему: четыре металлических сегмента, удерживаемые с помощью бойка и предохранительной трубки взрывателя. Сегодня на время транспортировки детонирующие капсюли удаляются из всех взрывателей прямого действия, например, № 44, 45, 106Е, 117 и т. д. Взрыватели инерционного действия без задержки времени, будучи крайне чувствительны, требуют специальных предохранительных систем. В дополнение к задвижкам здесь используются центробежные держатели и стопоры и, в качестве временной задержки, замедленная (ползучая) пружина.

Первый донный взрыватель Fuze, percussion, base, Hotchkiss (взрыватель, ударного типа, днище, Гочкис) был представлен 9 апреля 1886 года, принцип действия основан на пластичности свинца. 24 августа 1890 года был представлен взрыватель Fuze, percussion, base, Armstrong No. 9 (взрыватель, ударного типа, днище, Армстронг № 9) для скорострельных орудий. Он был оснащен инерционными шариками, которые удерживались в безопасном положении двумя болтами, ввинченными в нажимную пластину в основании. Кроме того, шарики удерживались двумя центробежными болтами, один из которых удерживался пружинным держателем. Замедленная (ползучая) пружина устанавливалась, чтобы предотвратить сдвиг шариков вперед во время полета снаряда. В головной части взрывателя располагался небольшой запас пороха. Активизация происходила следующим образом: давление пороховых газов, выбрасывающих снаряд, на нажимную пластину в основании взрывателя освобождало шарики, удерживаемые болтами. Пружинный держатель также сдвигался вперед, освобождая центробежные болты, которые сдвигались вперед под действием вращения снаряда. Теперь шарики, удерживаемые лишь ползучей пружиной, могли двинуться вперед и готовы к удару.

В 1894 году появились взрыватели Fuze, percussion, base, large No. 11 (взрыватель, ударного типа, днище, большой № 11) для снарядов Паллисера. Изначально снаряды Паллисера выпускались без взрывателя, поскольку сил трения в его конструкции считалось достаточно, чтобы сгенерировать тепло для подрыва его заряда. Этот большой донный взрыватель отличался от системы «Армстронг № 9» в основном наличием гибкой медной пластины и одним центральным удерживающим болтом или шпинделем. Здесь использовался только один центробежный болт, удерживаемый в безопасном положении винтом на шпинделе. При выстреле нажимная пластина разрушалась, и винт на центральном шпинделе отвинчивался, освобождая центральный центробежный болт, который, в свою очередь, под действием вращения снаряда освобождал игольчатый боек. Усовершенствованные донные взрыватели, такие как № 16, в дальнейшем использовались с бронебойными снарядами. Эти взрыватели отличались лишь незначительными деталями, но принцип действия оставался неизменным. Эти принципы, достаточно простые, фактически оставались неизменными с первых же моделей таких взрывателей. Такие вспомогательные элементы, как центробежный болт, ленты безопасности, предохранительный затвор, ползучая пружина и капсюли, конечно же важные элементы систем безопасности, являются все-таки второстепенными по отношению к принципу действия, поэтому должны рассматриваться скорее как усовершенствования, нежели принципиальные решения подрыва зарядов снаряда.

За исключением материалов, используемых на раннем этапе развития, таких как жесть, железо и бумага, основным материалом для изготовления взрывателей было дерево. Однако от этого материала давно отказались, поскольку дерево не удовлетворяет требованиям современной технологии. В наши дни для этих целей используются цветные и черные металлы, включая различные марки нержавеющей стали, холоднокатаная латунь, сплавы меди, алюминия и отдельные изделия из бронзы. Сплавы меди используются в силу их антикоррозийных свойств, доступности и простоты механической обработки. Бронза используется там, где требуется большое сопротивление удару.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.