Повышение эффективности боеприпасов танковых пушек

(Западногерманский журнал "Панцеркампфтруппен", июнь 1964 года)

Повышение эффективности боеприпасов танковых пушек производится по двум направлениям: улучшение бронепробиваемости снаряда и увеличение скорострельности орудий путем создания боеприпасов новой конструкции. Некоторые образцы современных боеприпасов танковых пушек показаны на рис. 23.

Рис. 23. Схема устройства современных боеприпасов танковых пушек: Слева - бронебойные: 1 - сплошной; 2 - с разрывным зарядом; 3 - с бронебойным сердечником; 4 - подкалиберный с отделяющимся поддоном. Справа - кумулятивные: 1 - вращающийся; 2 - оперенный, с удлиненной шейкой; 3 - оперенный, без шейки; 4 - с невращающимся зарядом и коротким корпусом; 5 - с невращающимся зарядом и удлиненным корпусом

Улучшение бронепробиваемости снаряда. Улучшение бронепробиваемости снаряда в основном достигается: 1) повышением начальной скорости снаряда посредством увеличения мощности орудия или применения подкалиберных снарядов; 2) применением кумулятивных снарядов и 3) применением снарядов с пластическими взрывчатыми веществами, использующих так называемый эффект Гопкинсона.

1. Повышение начальной скорости бронебойных снарядов. Повышение начальной скорости путем увеличения мощности орудия для обычных бронебойных снарядов (сплошных, с разрывным зарядом и бронебойным сердечником) и бронебойных с высокой начальной скоростью более 1200 м/сек практически невыгодно, поскольку это приводит к значительному увеличению веса ствола и веса порохового заряда. Таким образом, увеличение начальной скорости ограничивается прочностью ствола орудия, которую повысить почти невозможно. При такой начальной скорости 90-мм снаряды поражают цель на дистанции до 1700 м.

Высокую начальную скорость снаряда можно получить также в результате применения подкалиберных снарядов с отделяющимся поддоном или, еще лучше, с оболочкой, выполняющей роль поддона, которая после вылета снаряда из канала ствола отделяется от снаряда. Начальная скорость этих снарядов может быть доведена до 1400 м/сек без повышения прочности ствола. Подкалиберные снаряды обладают лучшей бронепробиваемостью по сравнению с обычными бронебойными снарядами большого калибра и имеют малое время полета к цели. Кроме того, их траектория более настильная, что способствует увеличению дальности прямого выстрела.

Однако подкалиберные снаряды имеют и свои недостатки. В частности, чрезвычайно трудно решается проблема отделения оболочки от снаряда. Чтобы оболочка не отделялась от снаряда преждевременно (в противном случае снаряд не получит необходимого вращательного движения), следует обеспечить их надежное соединение в начале полета. В связи с разницей температур и неодинаковыми коэффициентами теплового расширения материалов, из которых изготовлены снаряд и оболочка, это сделать трудно. Поскольку сдвиг оболочки вокруг снаряда все же происходит, то вращение снаряда необходимо обеспечить за счет увеличения крутизны нарезов канала ствола орудия. Кроме того, в момент отделения оболочки от снаряда ему нельзя сообщать дополнительный импульс.

Указанные выше недостатки трудно поддаются устранению, поэтому подкалиберные снаряды при стрельбе имеют большое рассеивание. К недостаткам этих снарядов относится и то, что при стрельбе отделяющиеся части оболочки могут причинить урон своим войскам.

В связи с малым весом подкалиберных снарядов практическая дальность стрельбы ими меньше дальности стрельбы обычными снарядами того же калибра. Кроме того, при углах встречи с броней менее 35° эти снаряды рикошетируют. Действие подкалиберных снарядов у цели не всегда эффективно, а их производство относительно дорого.

Стрельба подкалиберными снарядами приводит также к значительному износу ствола; срок его службы в этом случае на 50% меньше, чем при стрельбе обычными снарядами.

В связи с указанными недостатками подкалиберные снаряды до сих пор рассматривались лишь как вспомогательные боеприпасы, использование которых целесообразно только при стрельбе на малые дальности, когда нельзя точно определить расстояние до цели, но требуется за короткое время поразить ее.

Чтобы повысить кинетическую энергию снаряда и практическую дальность стрельбы подкалиберными снарядами, можно увеличить калибр ствола орудия. По такому пути пошли англичане. Танк "Чифтен" весит 50 т, что обеспечивает его устойчивость при стрельбе из 120-мм пушки, используемой для стрельбы преимущественно подкалиберными снарядами.

2. Применение кумулятивных снарядов. Как известно, преимущество кумулятивных снарядов перед обычными бронебойными снарядами заключается в том, что их бронепробиваемость при одинаковой дальности стрельбы и калибре значительно выше. Однако бронепробиваемость кумулятивных снарядов уменьшается, если в момент срабатывания разрывного заряда они вращаются. Поэтому ведутся работы, направленные на уменьшение, насколько это возможно, скорости вращения кумулятивных снарядов. Снаряды противотанковых пушек обычно вращаются со скоростью, намного превышающей максимально допустимую скорость вращения кумулятивных снарядов, которая составляет 3400 об/мин. Во время второй мировой войны по этой причине кумулятивными снарядами стреляли в основном только из орудий, которые обеспечивали незначительную скорость вращения и малую начальную скорость снаряда. При этом предпочтение отдавалось орудиям с тонкостенными стволами и незначительным давлением пороховых газов в них. Стрельба кумулятивными снарядами из танковых пушек, которые предназначаются преимущественно для стрельбы обычными снарядами, может быть эффективной только в том случае, когда им сообщается небольшая начальная скорость, что приводит к уменьшению скорости вращения снаряда. На этом принципе основано применение вращающихся кумулятивных снарядов.

Уменьшения скорости вращения снаряда можно достигнуть двумя способами. Во-первых, с помощью оперения можно добиться стабилизации снаряда вплоть до полного исключения вращения. Во-вторых, можно придать вращение только наружной части корпуса снаряда, в то время как внутренняя его часть с кумулятивным зарядом будет оставаться неподвижной.

Достоинство первого способа заключается в том, что оперенные снаряды относительно дешевы в производстве, а их бронепробиваемость практически не имеет границ. Однако такие снаряды имеют недостатки, суть которых сводится к следующему.

Для стрельбы этими снарядами необходимы стволы с очень малой крутизной нарезки (менее 1°), так как в противном случае снаряду будет сообщаться слишком большая скорость вращения. Если обычный ведущий поясок заменить обтюрирующим кольцом, которое не сообщает снаряду вращения, то усложняется конструкция снаряда.

Для эффективного действия снаряда у цели расстояние между основанием облицовочной воронки кумулятивного заряда и поверхностью бронированной цели должно быть определенным, поэтому срабатывание взрывателя должно происходить в строго установленное время. Это требует применения электрических взрывателей вместо взрывателей инерционного действия. На полет удлиненного оперенного снаряда к цели со сверхзвуковой скоростью влияют многие факторы. Из-за специфической формы снаряда диаметр основания облицовочной воронки кумулятивного заряда не может быть большим. Наконец, оперенный снаряд обладает меньшей точностью попадания по сравнению со снарядом, который в полете стабилизируется вращением. Такие снаряды вряд ли целесообразно применять при ведении прицельного огня на дальности более 2500 м.

Оперенными кумулятивными снарядами трудно стрелять из обычных орудий, так как вес их в среднем в три раза меньше веса вращающихся снарядов. Их применение требует изменения нарезов в канале ствола орудия, поэтому в настоящее время созданы орудия, приспособленные только для стрельбы оперенными снарядами, т. е. орудия с низким давлением пороховых газов в канале ствола и начальной скоростью снаряда не выше 800 м/сек. Такие орудия в четыре раза легче орудий того же калибра, имеющих высокое давление пороховых газов в канале ствола. Дальность действительного огня 90-мм орудия с низким давлением пороховых газов при стрельбе оперенными снарядами небольшая - всего 1000 - 1200 м. Примером орудий такого типа может служить пушка, установленная на французском 5-т колесном разведывательном бронеавтомобиле AML.

Во Франции разрабатываются снаряды, стабилизируемые в полете оперением, которые имеют сверхзвуковую скорость. Возможно, что впоследствии перейдут к гладкоствольным орудиям, из которых можно будет вести эффективную стрельбу подобными снарядами.

Другим способом уменьшения скорости вращения кумулятивного снаряда является применение вращающейся наружной части корпуса снаряда. Эта часть корпуса имеет ведущий поясок и получает вращение при выстреле от нарезов канала ствола, в то время как внутренняя часть корпуса с кумулятивным зарядом, помещенная на шариковых подшипниках, в силу инерции остается неподвижной.

Несмотря на то что траектория этого снаряда менее настильна, чем у обычного бронебойного снаряда, его устойчивость на траектории может быть обеспечена только при соответствующем весе вращающейся массы снаряда. Недостаток такого снаряда состоит в том, что, несмотря на подшипники, кумулятивный заряд внутри корпуса все же вращается, что не обеспечивает получения желаемого кумулятивного эффекта. Кроме того, такие снаряды слишком дороги в производстве и требуют высокой точности их изготовления.

Примером такого типа снарядов является французский кумулятивный снаряд с невращающимся зарядом, который применяется для стрельбы из новой 105-мм танковой пушки, установленной на легком танке AMX-13, принятом на вооружение и в голландской армии. Начальная скорость снаряда 800 м/сек, дальность действительного огня 1500 м. Бронепробиваемость снаряда составляет примерно 360 мм.

105-мм пушка французского среднего танка AMX-30 стреляет такими же снарядами. При стрельбе снаряду обеспечивается начальная скорость 1000 м/сек. Следует заметить, что эта пушка не приспособлена для стрельбы другими снарядами.

3. Применение снарядов с пластическим взрывчатым веществом. Третья возможность улучшения бронепробиваемости снарядов состоит в использовании так называемого эффекта Гопкинсона, суть которого заключается в том, что при детонации взрывчатого вещества на броневой плите с внутренней ее стороны откалываются осколки размером около 20 - 30 см². Для этих целей особенно пригодны пластические взрывчатые вещества с высокой скоростью детонации.

Достоинства боеприпасов подобного типа заключаются в следующем: угол встречи снаряда с преградой почти не влияет на эффективность действия снаряда у цели; эти снаряды, снаряженные обычными взрывчатыми веществами, могут также применяться по небронированным целям; при ведении огня такими боеприпасами может быть достигнута высокая точность попадания.

Однако следует отметить и их недостатки. Разрыв снаряда с пластическим взрывчатым веществом должен происходить в точно установленное время. При этом момент срабатывания разрывного заряда зависит от конечной скорости снаряда и угла встречи с преградой, величины которых изменяются в зависимости от дальности стрельбы. Использование снарядов с пластическими взрывчатыми веществами требует применения точно срабатывающих взрывателей, в которых учитываются различные факторы. Несмотря на это, конечная скорость снаряда и дальность стрельбы могут быть учтены во взрывателе лишь в незначительных пределах. Эта трудность не позволяет сообщать такому снаряду начальную скорость более 800 м/сек. Наконец, недостатком снарядов с пластическими взрывчатыми веществами является то, что против этого вида боеприпасов можно применять фальшборты и другие приспособления, которые практически сводят на нет поражающий эффект снарядов.

Увеличение скорострельности орудий. С введением автоматического механизма заряжания для танковых пушек, например для танка AMX-13 и нового шведского танка "S", специалисты пошли по пути увеличения скорострельности орудий, создав боеприпасы новой конструкции. Это привело к появлению сгорающих гильз.

Гильзы унитарных или раздельных выстрелов служат, как известно, для защиты и удержания метательного заряда, а также для обтюрации затвора. Недостатком обычных боеприпасов является то, что гильзы изготавливаются, как правило, из дорогостоящего материала, например из латуни (позже для этих целей стала применяться сталь). Кроме того, многократное использование гильз ведет к тому, что экипаж должен заниматься сбором стреляных гильз. Хранение стреляных гильз в танке затруднено из-за ограниченности его внутреннего объема. Гильзы относительно громоздки, и на их изготовление идет много материала, поэтому пришлось пойти по пути применения сгорающих гильз. В Англии и США этой проблемой занимаются с 1952 года. В 1962 году в США опыты привели к созданию сгорающих гильз для танковой пушки, устанавливаемой на танке M60.

Характерной особенностью этого вида боеприпасов является то, что при стрельбе ими в результате сгорания пластмассовых гильз повышается давление пороховых газов в канале ствола. Как и ранее, обтюрация донной части гильзы осуществляется металлом. Удалось также изготовить сгорающие воспламенители для метательного заряда.

Боеприпасы со сгорающими гильзами имеют следующие особенности: они дешевы в изготовлении, просты в производстве и в обращении. Сырьевая база для их производства сохранится и во время войны. Их вес незначителен, что позволяет увеличивать скорострельность. Отпадает надобность в хранении стреляных гильз в танках. Ствол в результате стрельбы не загрязняется, а в боевое отделение тапка не поступают ядовитые газы, которые неизбежны при применении боеприпасов с обычными гильзами. Нагревание ствола, как показали проведенные испытания, происходит не слишком быстро, поэтому его износ небольшой.