Поэтому мы применяем и те и другие орудия, и те и другие снаряды и используем для метания снарядов давление пороховых газов в стволе и реактивную силу.
Глава 3. Работа пороховых газов при выстреле
Как "запереть" газы в стволе
Мы уже знаем, что на открытом воздухе порох не взрывается, a сравнительно медленно горит. Для выстрела же нужен взрыв, так как необходимо, чтобы порох быстро превратился в газы.
Чтобы получить взрыв, нужно увеличить давление в пространстве, где находится порох. Для этого надо поместить порох в замкнутое пространство, чтобы газы, образующиеся при взрыве, не могли из него выйти. Тогда давление газов сразу же начнет повышаться. Большое давление необходимо для того, чтобы выбросить снаряд из ствола.
Таким замкнутым пространством является та часть ствола, в которую вкладывается пороховой заряд. Спереди эта часть ствола как бы закупоривается вложенным в ствол снарядом. Сзади, или, как говорят артиллеристы, с казенной части, ствол также должен быть прочно и плотно закрыт. Сравнительно недавно, около сотни лет назад, ствол орудия отливали с одним только отверстием – дульным; в казенной части ствол отверстия не имел, и "дно" канала ствола не позволяло пороховым газам уходить назад при выстреле. В казенной части делалось только небольшое, так называемое запальное отверстие, которое служило для зажигания заряда. Через это отверстие могло прорваться лишь незначительное количество газов.
Много времени приходилось затрачивать для заряжания такого орудия. Вложив в дуло заряд, досылали его в глубь ствола длинным шестом с особым наконечником, а после досылки заряда тем же шестом забивали пыж.
Затем вкладывали в дуло ядро и опять–таки шестом толкали его в глубь ствола, пока оно не доходило до пыжа (рис. 45).
Эти неудобства были еще терпимы в те времена, когда орудия делались гладкоствольными. Но от гладкоствольных орудий отказались уже около 100 лет тому назад и перешли к нарезным.
Основной недостаток гладкоствольных орудий заключался в незначительной их дальнобойности и малой меткости. Шаровидные снаряды – ядра, вкладываемые с дула, должны были свободно входить в ствол. При этом между снарядом и стенками канала ствола всегда имелся зазор–щель; в этот зазор при выстреле прорывались пороховые газы. Другой недостаток заключался в том, что шаровидные снаряды быстро теряли скорость при полете в воздухе и дальность их полета была невелика. Поэтому, естественно, появилось стремление заменить круглое ядро продолговатым снарядом с заостренной головной частью.
Рис. 45. Так заряжали .орудие в старину
Такие снаряды лучше продвигаются в воздухе, потеря скорости у них меньше.
Однако, если таким снарядом выстрелить из гладкостенного ствола, то снаряд не полетит головной частью вперед – он начнет кувыркаться в воздухе. А это сводит на нет почти все преимущества продолговатого снаряда.
Чтобы продолговатый снаряд летел в воздухе правильно, не кувыркаясь, нужно или снабдить его хвостовым оперением (как у мины) или заставить его быстро вращаться вокруг своей оси при полете.
Оперенные снаряды неприменимы в орудиях с большим давлением пороховых газов из–за неизбежного повреждения оперения при выстреле. Поэтому правильный полет продолговатых снарядов в большинстве орудий обеспечивается тем, что снаряду придается вращение еще во Бремя его движения в стволе.
Для этого на внутренней поверхности ствола нарезают желобки (нарезы), идущие по винтовой линии, а на снаряде делают медный ведущий поясок, врезающийся при выстреле в нарезы. При движении в таком стволе снаряд будет вращаться вокруг своей оси.
.В наше время только минометы имеют гладкие стволы, так как давление пороховых газов в них сравнительно невелико и стрельба из них ведется оперенными снарядами (минами); у всех прочих орудий стволы нарезные (рис. 46). Стволы нарезных орудий имеют сквозной канал, и заряжание их производят не с дула, а с казенной части.
Но отверстие со стороны казенной части необходимо открывать только при заряжании; при выстреле оно должно быть плотно закрыт
Рис. 46. Дульная часть ствола современного нарезного орудия
Для этого служит затвор орудия. Если затвор орудия не будет прочно и плотно закрывать ствол, то между затвором и стволом образуются щели, через которые при выстреле могут прорваться пороховые газы. Но вместе с тем затвор должен легко и быстро открываться для заряжания. Как согласовать такие требования?