Назначение, устройство и действие осколочных, фугасных, осколочно-фугасных и бетонобойных снарядов
Как известно, артиллерийские снаряды являются основными элементами выстрелов, предназначенными для выполнения их назначения. Осколочные (О) и осколочно-фугасные (ОФ) снаряды применяются для уничтожения живой силы, боевой техники и разрушения оборонительных сооружений противника. По устройству они состоят из корпуса, снаряжения и ведущего устройства (рис. 25.36). Осколочные, фугасные и осколочно-фугасные снаряды предназначены для решения различных огневых задач. В зависимости от этого они отличаются друг от друга как по предъявляемым к ним требованиям, так и по устройству.
Рис. 2536. Осколочные, фугасные и осколочно-фугасные снаряды:
1 — корпус; 2 — заряд взрывчатого вещества; 3 — привинтная головка; 4 — инициирующий заряд взрывателя; 5 — ведущий поясок (медный, железокерамический или биметаллический)
Основное требование, которое предъявляется к осколочным снарядам, — могущество осколочного действия, которое заключается в получении максимального количества полезных для поражения целей противника осколков при возможно большем радиусе действия. В наземной артиллерии различают осколочные снаряды малых и средних калибров. В основном друг от друга они отличаются по форме и снаряжением. Снаряды малых калибров имеют недальнобойную форму оболочки, выполненной цельнокорпусной из стали, заряжаются тротилом. Снаряды среднего калибра, как правило, изготавливаются из сталистого чугуна и снаряжаются сплавом тротила с динитронафталином или аммотолом с тротиловой пробкой.
Корпус снаряда предназначен для придания снаряду формы, размещения снаряжения и других элементов поражения цели. Для изготовления корпусов применяется сталь различных марок, а также сталистый чугун, при получении которого используют до 30 % стального лома. Корпус снаряда может быть цельнокорпусным или сборным, состоящим из собственного корпуса, привинтной головки, вывинтного дна и т. д. В головной части корпуса имеется очко под взрыватель.
Снаряжение осколочных и осколочно-фугасных снарядов представляет собой разрывной заряд из бризантного ВВ. Основными бризантными ВВ, применяемыми для изготовления разрывных зарядов, являются тротил, смеси тротила с гексогеном, флегматизи- рованный гексоген и другие. В военное время широко применялись суррогатные ВВ (аммотолы различного состава).
Ведущее устройство снаряда предназначено для ведения снаряда при выстреле по каналу ствола. В состав ведущего устройства входят центрирующие утолщения и ведущие пояски. Ведущие пояски современных снарядов могут быть железокерамическими и медными, а их количество в зависимости от калибра снаряда может быть один или два.
Снаряд является телом вращения, полученным путем вращения плоской геометрической фигуры вокруг оси симметрии снаряда. Наружная поверхность снаряда образует его форму. По наружному очертанию снаряд делится на следующие части: головную часть, цилиндрическую часть, хвостовую часть, вершину снаряда, донный срез. Форма головной части может быть конической или оживаль- ной, т. е. образованной вращением дуги окружности вокруг оси снаряда. Цилиндрическая часть снаряда образует основной объем снаряда, в котором размещается снаряжение. Хвостовая часть снаряда способствует уменьшению так называемого донного сопротивления, возникающего за счет разрежения воздуха за донным срезом. У артиллерийских снарядов хвостовая часть обычно бывает конической с углом наклона образующей, равным 9°. Иногда хвостовую часть снарядов называют запоясковой.
Очертания внутренней полости оболочки снаряда выбирают из условий размещения в ней снаряжения. При этом стремятся обеспечить наибольший объем и удобство снаряжения снаряда.
В осколочных снарядах (рис. 25.36, а) получение максимального количества убойных осколков достигается правильным сочетанием механических качеств металла оболочки и мощности взрывчатого вещества разрывного заряда. Действие снаряда у цели обеспечивается головным взрывателем контактного или дистанционного действия.
К фугасным снарядам (рис. 25.36, б) предъявляются требования могущества фугасного действия, высокая кучность боя и дальнобойность.
Могущество фугасного действия снаряда главным образом зависит от количества и мощности разрывного заряда и может быть повышено за счет увеличения калибра или за счет увеличения емкости камеры и применения более мощных взрывчатых веществ. Фугасные снаряды обладают наиболее тонкостенными корпусами, высоким коэффициентом наполнения, сравнительно высоким относительным весом разрывного заряда и малым относительным весом снаряда. Оболочка изготавливается из стали с высокими механическими качествами, чем обеспечивается достаточная прочность при выстреле и ударе в преграду. Действие фугасных снарядов у цели обеспечивается головными, а в некоторых случаях — головными и донными взрывателями ударного действия.
Осколочно-фугасные снаряды (рис. 25.36, в) являются унификацией осколочных и фугасных снарядов. Разнообразие решаемых задач предъявляет к этим снарядам различные и несколько противоречивые требования. Решить эти требования в одном снаряде в одинаковой степени не представляется возможным, и поэтому осколочно-фугасные снаряды по своему осколочному действию несколько уступают осколочным снарядам, а по своему фугасному действию — фугасным снарядам соответствующих калибров. Наиболее широко эти снаряды применяются в орудиях среднего калибра.
Осколочно-фугасные снаряды имеют дальнобойную форму. От осколочных снарядов соответствующего калибра они отличаются несколько более длинной цилиндрической частью. Оболочка снаряда делается цельнокорпусная с очком под головной взрыватель. Могут встретиться оболочки, состоящие из корпуса с привинтной головкой. Изготавливается оболочка из стали. Действие гранат у цели обеспечивается головными взрывателями ударного или дистанционного действия.
Стрельба может вестись с установками взрывателя на мгновенное, инерционное, замедленное или дистанционное действие.
Осколочные и осколочно-фугасные снаряды комплектуются головными контактными, дистанционными или неконтактными взрывателями. Осколочные снаряды применяются к орудиям малого калибра и реже к орудиям среднего калибра.
Осколочно-фугасные снаряды находят наибольшее применение и составляют основу боекомплектов орудий средних калибров. Конструктивные различия и особенности поражающего действия О и ОФ снарядов определяются в основном величиной разрывного заряда и толщиной стенки корпуса.
Осколочные и осколочно-фугасные снаряды обладают ударным, осколочным, осколочно-фугасным и зажигательным действием, а для осколочно-фугасных — осколочным или фугасным, в зависимости от установки взрывателя.
Ударное действие — разрушительное действие снаряда при проникновении в преграду за счет кинетической энергии:
где Ес — кинетическая энергия снаряда; т — масса снаряда; V, — скорость снаряда.
Для осколочно-фугасных снарядов при установке взрывателя на инерционное или замедленное действие ударное действие предшествует фугасному.
Поражающим фактором при ударном действии является кинетическая энергия снаряда, которая при встрече с преградой расходуется в основном на деформацию, разрушение и перемещение среды, а частично на деформацию или разрушение снаряда, сотрясение и нагрев среды и снаряда.
Ударное действие характеризуется толщиной пробиваемой преграды или глубиной проникновения в нее. Для 122-мм ОФ снаряда гаубицы М-30 на полном заряде на дальности 10 000 м в грунте средней плотности глубина проникновения в него равна 1,6 м.
При углах встречи снаряда с грунтом менее 40° путь снаряда в преграде становится криволинейным, а при углах падения менее 30° снаряд может вылететь из преграды (рикошет). Явление рикошета используется при стрельбе для получения воздушного разрыва снаряда, повышающего эффективность осколочного действия по живой силе и технике противника на обратных скатах высот, в окопах и оврагах.
Осколочное действие снаряда выражается в поражении цели осколками, образующимися при дроблении корпуса снаряда при детонации разрывного заряда ВВ. Поражающим фактором при осколочном действии является кинетическая энергия осколка или специального поражающего элемента. Действие осколка аналогично ударному действию снаряда. Другими характеристиками осколочного действия являются число образовавшихся убойных осколков и убойный интервал, на котором осколок сохраняет убойную энергию. Убойными для живой силы считаются осколки массой 4—5 г.
Основной характеристикой эффективности осколочного действия является приведенная площадь поражения цели данного типа. Эффективность осколочного действия зависит от вида стрельбы (ударной, на рикошет, дистанционной), угла встречи с преградой, высоты разрыва, твердости грунта и величины углубления снаряда, чувствительности взрывателя и вида его установки, скорости снаряда в момент встречи с преградой, материала, формы и вида обработки корпуса, мощности ВВ. При стрельбе на рикошет оптимальной является высота разрыва снаряда 3—6 м, а при дистанционной стрельбе — 10—12 м.
При подрыве снарядов в стационарных условиях наблюдается, что около 80 % осколков, образующихся от боковой и частично от головной части корпуса, разлетаются в боковом направлении и приблизительно по 10 % от головной и донной частей снаряда направляются вдоль оси снаряда. При подрыве снаряда на полете получается аналогичная картина с некоторой направленностью бокового снопа осколков в сторону движения снаряда. Образовавшиеся осколки разлетаются в пространстве со скоростью 800—900 м/с, обеспечивая поражение целей, находящихся в зоне их действия. Опыт показывает, что при ударной стрельбе 122-мм ОФ снарядом по твердому грунту поражаемая осколками площадь равна площади прямоугольника со сторонами: по фронту 40 м и в глубину 8 м. При этом глубина воронки будет 15—25 см. При глубине же воронки 50 см осколочное действие снаряда (поражаемая площадь) уменьшается вдвое.
Фугасное действие снаряда заключается в разрушениях, производимых газообразными продуктами взрыва и ударной волной в окружающей среде. Оно характеризуется образованием воронки с выбросом материала конструкции, возникновением радиальных и тангенциальных трещин и пластических деформаций в зоне разрушения, появлением осколочных трещин на тыльной поверхности конструкции, не имеющей листовой арматуры, сквозным пробиванием, развитием в листовой арматуре армометаллоблоков относительных деформаций, превышающих предельные значения, раскрытием сварных швов.
При детонации разрывного заряда возникают давления в (1 -ь 3) х х 1010 Н/м2 и разрыв оболочки снаряда происходит за 1СИ -ь 10~5с, т. е. практически мгновенно. Эффективность фугасного действия зависит от глубины проникания снаряда в преграду в момент разрыва. Разрыв снаряда без вскрытия воронки называется камуфлетом. При нем резко снижается эффективность фугасного действия. Эффективность фугасного действия определяется радиусом сферы вытеснения, радиусом сферы разрушения, радиусом осколочного действия и глубиной воронки.
Опыт показывает, что для 122- и 152-мм ОФ снарядов радиус разрушения в грунте средней плотности соответственно равен 1,65 и 2,03 м.
Бетонобойные снаряды (рис. 25.37) предназначены для разрушения долговременных оборонительных сооружений (ДОС), а при необходимости для поражения бронированных целей.
Рис. 25.37. Бетонобойный снаряд:
1 — корпус; 2 — снаряжение (разрывной заряд); 3 — донный взрыватель
Бетонобойные снаряды появились после Первой мировой войны, когда обнаружилась неэффективность разрушения ДОС фугасными снарядами. Бетонобойные снаряды должны обладать мощным как ударным, так и фугасным действием. Поэтому применяются к артиллерийским орудиям калибром 152 мм и более, так как снаряды меньших калибров малоэффективны.
Для увеличения ударного действия корпус 1 делается достаточно прочным, с утолщенными стенками, удлиненной головной частью. С этой же целью бетонобойные снаряды комплектуются донным взрывателем 3.
Отличительный признак бетонобойных снарядов — синяя кольцевая полоса ниже верхнего центрирующего утолщения. Для обеспечения фугасного действия снаряд имеет разрывное снаряжение 2, установка взрывателя производится на инерционное или замедленное действие.
Для уменьшения вероятности рикошетирования снаряда от бетонной поверхности выбирают такие условия стрельбы (назначают установки), которые обеспечивали бы скорость снаряда при встрече с преградой не менее 300 м/с, а угол встречи не более 58°.
Вопросы и задания для самоконтроля
- 1. Каковы основные требования и предназначение осколочных снарядов?
- 2. Каковы основные требования и предназначение фугасных снарядов?
- 3. Чем снаряжаются осколочные снаряды среднего калибра?
- 4. Назовите назначение и устройство бетонобойных снарядов.
