Изобретение шрапнель. Шрапнель - что это такое? Артиллерийский снаряд. Чем отличается картечь от шрапнели. История боевого применения шрапнельных снарядов

Шрапнель получила свое название в честь ее изобретателя английского офицера Генри Шрапнеля, разработавшего этот снаряд в 1803 году. В первоначальном виде шрапнель представляла разрывную сферическую гранату для гладкоствольных пушек, во внутреннюю полость которой вместе с дымным порохом засыпались свинцовые пули.

В 1871 году русский артиллерист В.Н.Шкларевич разработал для только что появившихся нарезных орудий диафрагменную шрапнель с донной камерой и центральной трубкой (см. рис.1 ). Она еще не отвечала современному понятию шрапнели, так как имела фиксированное время горения трубки. Только через два года после принятия на вооружение первой русской дистанционной трубки образца 1873 года шрапнель обрела свой законченный классический облик. Этот год может считаться годом рождения русской шрапнели.

Дистанционная трубка 1873 года имела одно поворотное дистанционное кольцо с медленно горящим пиротехническим составом (см. рис.2 ). Максимальное время горения состава составляло 7,5 с, что позволяло вести огонь на дальность до 1100 м.

Инерционный механизм воспламенения трубки при выстреле (боевой винт) хранился отдельно и вставлялся в трубку непосредственно перед выстрелом. Пули отливались из сплава свинца с сурьмой. Пространство между пулями заливалось серой. Характеристики русских шрапнельных снарядов к нарезным орудиям обр. 1877 г. калибра 87 и 107 мм представлены в таблице 1 .

таблица 1
Калибр, мм	87	107
Масса снаряда, кг	6,85	12,5
Начальная скорость, м/с	442	374
Число пуль	167	345
Масса одной пули, г	11	11
Суммарная масса пуль, кг	1,83	3,76
Относительная масса пуль	0,27	0,30
Масса порохового вышибного заряда, г	68	110

Пулевая шрапнель вплоть до первой мировой войны составляла основную часть боекомплектов орудий полевой конной артиллерии, вооруженной 76-мм пушками, и значительную часть боекомплектов орудий более крупных калибров (см. рис.3 ). Русско-японская война 1904–1905 гг., в которой японцами впервые в массовых масштабах были применены ударные осколочные гранаты, снаряженные мелинитом, поколебала позиции шрапнели, однако в первом периоде Мировой войны она еще оставалась наиболее массовым снарядом. Высокая эффективность ее действия по открыто расположенным скоплениям живой силы подтверждалась многочисленными примерами. Так, 7 августа 1914 г. 6-я батарея 42-го французского полка, открыв огонь шрапнелью калибра 75 мм на дальности 5000 м по походной колонне 21-го драгунского германского полка, шестнадцатью выстрелами уничтожила полк, выведя из строя 700 человек.

Однако уже в среднем периоде войны, характеризуемом переходом к массовому применению артиллерии и позиционным боевым действиям и ухудшением квалификации офицерского артиллерийского состава стали выявляться крупные недостатки шрапнели:

Малое убойное действие низкоскоростных сферических пуль шрапнели;

Полное бессилие шрапнели при настильных траекториях против живой силы, находящейся в окопах и ходах сообщениях, и при любых траекториях – против живой силы в блиндажах и капонирах;

Малая эффективность стрельбы шрапнелью (большое количество высотных разрывов и так называемых «клевков») слабообученным офицерским персоналом, в большом количестве пришедшим из резерва;

Дороговизна и сложность шрапнели в массовом производстве.

Поэтому в ходе войны шрапнель стала быстро вытесняться осколочной гранатой с взрывателем ударного действия, не имеющей этих недостатков и обладающей к тому же сильным психологическим воздействием. На заключительном этапе войны и в послевоенный период в связи с быстрым развитием военной авиации шрапнель стала использоваться для борьбы с самолетами. Для этой цели были разработаны стержневые шрапнели и шрапнели с накидками (в России – 76-мм стержневая шрапнель Розенберга, содержащая 48 призматических стержней массой 45–55 г, уложенных в два яруса, и 76-мм шрапнель Гартца, содержащая 28 накидок массой по 85 г каждая). Накидки представляли собой попарно связанные короткими тросами стальные трубки, залитые свинцом, предназначенные для перебивания стоек и растяжек аэропланов. Шрапнели с накидками использовались также для разрушения проволочных заграждений. В каком-то смысле шрапнели с накидками можно рассматривать как прототип современных стержневых боевых частей (см. рис. 4 и 5 ).

К началу второй мировой войны шрапнель почти полностью утратила свое значение. Казалось, время шрапнели ушло навсегда. Однако, как это часто бывает в технике, в 60-х годах неожиданно началось возвращение к старым шрапнельным конструкциям.

Основной причиной было повсеместное недовольство военных низкой эффективностью осколочных гранат с ударным взрывателем. Эта низкая эффективность имела следующие причины:

Низкую плотность осколков, присущую круговым полям;

Неблагоприятную ориентацию осколочного поля относительно поверхности земли, при которой основная масса осколков уходит в воздух и грунт. Использование дорогостоящих неконтактных взрывателей, обеспечивающих воздушный разрыв снаряда над целью, повышает эффективность действия осколков в нижней полусфере разлета, но принципиально не изменяет общего низкого уровня действия;

Малую глубину поражения при настильной стрельбе;

Случайный характер дробления снарядных корпусов, приводящий с одной стороны к неоптимальному распределению осколков по массе, с другой – к неудовлетворительной форме осколков.

При этом наиболее негативную роль играет процесс разрушения оболочки продольными трещинами, движущимися по образующим корпуса, приводящий к формированию тяжелых длинных осколков (так называемых «сабель»). Эти осколки забирают до 80% массы корпуса, увеличивая эффективность менее чем на 10%. Многолетние исследования по изысканию сталей, дающих высококачественные осколочные спектры, проводившиеся во многих странах, не привели к кардинальным сдвигам в этой области. Оказались безуспешными и попытки использования различных способов заданного дробления из-за резкого удорожания производства и снижения прочности корпуса.

К этому добавлялось неудовлетворительное (не мгновенное) действие ударных взрывателей, особенно ярко проявившееся в специфических условиях послевоенных региональных войн (залитые водой рисовые поля Вьетнама, песчаные ближневосточные пустыни, болотистые почвы нижнего Двуречья).

С другой стороны, возрождению шрапнели способствовали такие объективные факторы, как изменение характера боевых действий и появление новых целей и видов оружия, в том числе общая тенденция перехода от стрельбы по площадным целям к стрельбе по конкретным одиночным целям, насыщение поля боя противотанковыми средствами, возросшая роль малокалиберных автоматических систем, оснащение пехоты средствами индивидуальной бронезащиты, резко обострившаяся проблема борьбы с малоразмерными воздушными целями, в том числе с противокорабельными крылатыми ракетами. Важную роль сыграло также появление тяжелых сплавов на основе вольфрама и урана, резко повысивших пробивное действие готовых поражающих элементов.

В 1960-х годах в период вьетнамской кампании армия США впервые применила шрапнели со стреловидными поражающими элементами (СПЭ). Масса стальных СПЭ составляла 0,7–1,5 г, число в снаряде 6000–10000 шт. Моноблок СПЭ представлял набор стреловидных элементов, уложенных параллельно оси снаряда заостренной частью вперед. Для более плотной укладки может применяться также попеременная укладка заостренной частью вперед-назад. СПЭ в блоке залиты связующим веществом с пониженной адгезионной способностью, например, воском. Скорость выброса блока пороховым вышибным зарядом составляет 150–200 м/с. Отмечалось, что увеличение скорости выброса выше этих пределов за счет увеличения массы вышибного заряда и повышения энергетических характеристик пороха приводит к увеличению вероятности разрушения стакана и к резкому увеличению деформирования СПЭ вследствие потери их продольной устойчивости, особенно в нижней части моноблока, где наседающая нагрузка при выстреле достигает максимума. С целью предохранения СПЭ от деформации при выстреле в некоторых шрапнельных снарядах США применяется многоярусная укладка СПЭ, при которой нагрузка от каждого яруса воспринимается диафрагмой, в свою очередь, опирающейся на уступы центральной трубки.

В 1970-х годах появились первые боевые части со стреловидными ПЭ для неуправляемых авиационных ракет (НАР). Американская НАР калибра 70 мм с боевой частью М235 (1200 стреловидных ПЭ массой по 0,4 г с суммарной начальной скоростью 1000 м/с) при подрыве на дистанции 150 м от цели обеспечивает зону поражения с фронтальной площадью 1000 кв.м. Скорость элементов при встрече с целью составляет 500–700 м/с. НАР со стреловидными ПЭ французской фирмы «Томсон-Брандт» выпускается в вариантах, предназначенных для поражения легкобронированных целей (масса одного СПЭ 190 г, диаметр 13 мм, бронепробиваемость 8 мм при скорости 400 м/с). В калибре НАР 68 мм число СПЭ составляет соответственно 8 и 36, в калибре 100 мм – 36 и 192. Разлет СПЭ происходит при скорости снаряда 700 м/с в угле 2,5°.

Фирма «BEI Defence Systems» (США) проводит разработку высокоскоростных ракет HVR, снаряженных стреловидными ПЭ из вольфрамового сплава и предназначенных для поражения воздушных и наземных целей. При этом используется опыт, накопленный в процессе работ по программе создания отделяемого проникающего элемента кинетической энергии SPIKE (Separating Penetrator Kinetic Energy). Демонстрировалась высокоскоростная ракета «Persuader» («Шпоры») имеющая в зависимости от массы БЧ скорость 1250–1500 м/с и позволяющая поражать цели на дальности до 6000 м. БЧ исполняется в различных вариантах: 900 стреловидных ПЭ массой 3,9 г каждый, 216 стреловидных ПЭ по 17,5 г или 20 ПЭ по 200 г. Рассеивание ракеты не превышает 5 мрад, стоимость не более 2500 долларов.
Следует отметить, что противопехотные шрапнели со стреловидными ПЭ хотя и не входят в перечень официально запрещенного международными конвенциями оружия, но, тем не менее, негативно оцениваются мировым общественным мнением как негуманный вид оружия массового поражения. Об этом косвенно свидетельствуют такие факты, как отсутствие данных об этих снарядах в каталогах и справочниках, исчезновение их рекламы в военно-технической периодике и т. п.

Шрапнели малых калибров интенсивно развивались в последние десятилетия в связи с возрастанием роли малокалиберных автоматических пушек во всех видах вооруженных сил. Наименьший известный калибр шрапнельного снаряда составляет 20 мм (снаряд DM111 германской фирмы «Diehl» к автоматическим пушкам Rh200, Rh202) (см. рис.6 ). Последняя пушка состоит на вооружении БМП «Мардер» . Снаряд имеет массу 118 г, начальную скорость 1055 м/с и содержит 120 шариков, пробивающих на расстоянии 70 м от точки подрыва дюралевый лист толщиной 2 мм.

Стремление к уменьшению потери скорости ПЭ на полете привело к разработке снарядов с пулевидными удлиненными ПЭ. Пулевидные ПЭ уложены параллельно оси снаряда и за время одного оборота снаряда также совершают один оборот вокруг собственной оси и, следовательно, после выброса из корпуса будут гироскопически стабилизированы на полете.

Отечественный 30 мм шрапнельный (многоэлементный) снаряд, предназначенный для авиационных пушек Грязева-Шипунова ГШ-30, ГШ-301, ГШ-30К, разработан ГНПП «Прибор» (см. рис.7 ). Снаряд содержит 28 пуль массой 3,5 г, уложенных в четыре яруса по семь пуль в каждом. Выброс пуль из корпуса производится с помощью небольшого вышибного порохового заряда, воспламеняемого от пиротехнического замедлителя на дальности 800–1300 м от места выстрела. Масса патрона 837 г, масса снаряда 395 г, масса порохового заряда гильзы 117 г, длина патрона 283 мм, начальная скорость снаряда 875-900 м/с, вероятное отклонение начальной скорости 6м/с. Угол разлета пуль составляет 8°. Очевидным недостатком снаряда является фиксированная величина интервала времени между выстрелом и срабатыванием снаряда. Успешная стрельба такими снарядами требует высокой квалификации летчика.

Швейцарской фирмой «Эрликон-Контравес» производится 35-мм шрапнельный снаряд, AHEAD (Advanced Hit Efficiency and Destruction) для автоматических зенитных пушек, снабженных системой управления огнем (СУО), обеспечивающей подрыв снарядов на оптимальном расстоянии от цели (наземные буксируемые двуствольные системы «Скайгард» GDF-005, «Скайшилд 35», корабельные одноствольные установки «Скайшилд» и «Миллениум 35/100»). Снаряд снабжен высокоточным электронным дистанционным взрывателем, расположенным в донной части снаряда, а установка имеет в своем составе дальномер, баллистический вычислитель и надульный канал ввода временной установки. На дульном срезе орудия расположены три соленоидных кольца. С помощью первых двух колец, расположенных по ходу снаряда, производится замер скорости снаряда в данном выстреле. Измеренная величина совместно с дальностью до цели, измеренной дальномером, вводится в баллистический вычислитель, рассчитывающий полетное время, значение которого вводится в дистанционный взрыватель через кольцо с шагом установки 0,002 с.

Масса снаряда составляет 750 г, начальная скорость 1050 м/с, дульная энергия 413 кДж. Снаряд содержит 152 цилиндрических ГПЭ из вольфрамового сплава массой 3,3г (суммарная масса ГПЭ 500 г, относительная масса ГПЭ 0,67). Выброс ГПЭ происходит с разрушением снарядного корпуса. Относительная масса снаряда С q (масса в кг, отнесенная к кубу калибра в дм) составляет 17,5 кг/куб.дм, т. е. на 10 % превышает соответствующую величину для обычных осколочно-фугасных снарядов.

Снаряд предназначен для поражения самолетов и управляемых ракет на дальности до 5 км.

С методической точки зрения многоэлементный снаряд, снаряд AHEAD, боевые части НАР, заряд которых (пороховой или бризантный) не сообщает дополнительной осевой скорости, а выполняет по существу только функцию разделения, целесообразно выделить в отдельный класс так называемых кинетических пучковых снарядов (КПС), а термин «шрапнель» сохранить только за классическим шрапнельным снарядом, имеющим корпус с донным вышибным зарядом, обеспечивающим заметную дополнительную скорость ГПЭ. Примером конструкции КПС бескорпусного типа является снаряд с набором колец заданного дробления, запатентованный фирмой «Эрликон». Этот набор надет на полый стержень корпуса и поджат головным колпаком. Во внутренней полости стержня размещается небольшой заряд ВВ, рассчитанный таким образом, что он обеспечивает разрушение колец на осколки без сообщения им заметной радиальной скорости. В результате формируется узкий пучок осколков заданного дробления.

Основными недостатками пороховых шрапнелей являются следующие:

Отсутствует заряд бризантного ВВ и, как следствие, невозможно поражение укрытых целей;

Тяжелый стальной корпус (стакан) шрапнели выполняет по существу транспортировочную и ствольную функции и не используется непосредственно для поражения.

В связи с этим в последние годы началась интенсивная разработка так называемых осколочно-пучковых снарядов. Под ними понимают снаряд, снаряженный бризантным ВВ, с расположенным в передней части блоком ГПЭ, создающих осевой поток («пучок»), Являясь по виду главного поля аналогом пороховой шрапнели, снаряд выгодно отличается от нее наличием фугасного действия и продуктивным использованием металла корпуса для образования кругового осколочного поля.

Первые серийные осколочно-пучковые трассирующие снаряды HETF-T (35-мм снаряд DM42 и 50-мм снаряд M-DN191) были разработаны германской фирмой «Диль» (Diehl) для автоматической пушки Rh503 фирмы «Маузер», входящей в состав концерна «Рейнметалл» (Rheinmetall). Снаряды имеют донный взрыватель двойного действия (дистанционно-ударный), размещенный внутри корпуса снаряда и головной приемник команд, размещенный в головном пластмассовом колпаке. Приемник и взрыватель соединены электрическим проводником, проходящим через заряд ВВ. Благодаря донному инициированию заряда ВВ метание блока происходит за счет падающей детонационной волны, что увеличивает скорость метания. Легкий головной колпак не препятствует прохождению блока ГПЭ. (Рис. 8 )

Конический блок 35-мм снаряда DM41, содержащий 325 шт. сферических ГПЭ диаметром 2,5 мм, выполненных из тяжелого сплава (ориентировочная масса 0,14 г) опирается непосредственно на передний торец заряда ВВ массой 65 г. Масса снаряда DM41 – 610 г, длина снаряда 200мм (5,7 клб), общая масса патрона 1670 г, масса заряда пороха в патроне 341 г, начальная скорость снаряда 1150 м/с. Разлет ГПЭ происходит в корпусе с углом 40°. Ввод команды на вид действия и ввод временной установки производится бесконтактным способом непосредственно перед заряжанием.

В известной мере критическим элементом данной бездиафрагменной конструкции является прямая опора ГПЭ на заряд ВВ. При массе блока 0,14 х 325 = 45 г и ствольной перегрузке 50000 блок ГПЭ при выстреле будет давить на заряд ВВ с силой 2,25 т, что в принципе может привести к разрушению и даже воспламенению заряда ВВ. Обращает на себя внимание чрезмерно малая масса ГПЭ (0,14 г), явно недостаточная для поражения даже легких целей. Определенным недостатком конструкции является сферическая форма ГПЭ, понижающая плотность укладки блока и приводящая к уменьшению скорости его метания за счет потерь энергии на деформацию ГПЭ. Сопоставление 35-мм снарядов AHEAD фирмы «Эрликон» и HETF-T фирмы «Диль» приведено в таблице 2 .

таблица 2
Характеристика	AHEAD	HETF-T
Тип снаряда	Шрапнель	Осколочно-пучковый
Взрыватель	Дистанционный	Дистанционно-ударный
Ввод команд	После вылета	При заряжании
Масса снаряда, г	750	610
Количество ГПЭ	152	325
Масса одного ГПЭ, г	3,3	0,14
Суммарная масса ГПЭ, г	500	45
Угол разлета, град.	10	40
Форма ГПЭ	цилиндр	сфера
Осколочное круговое поле	нет	есть
Проникающе-фугасное действие	нет	есть
Стоимость (расч.-ориентир.), у.е.с.	5–6	1

Сравнительная оценка снарядов по критерию «стоимость–эффективность» при стрельбе по воздушным и наземным целям не выявляет ощутимого превосходства одного снаряда над другим. Это может показаться странным, учитывая огромную разницу масс осевого потока (у снаряда AHEAD на порядок больше). Объяснение, с одной стороны, заключается в очень высокой стоимости снарядов AHEAD (снаряд на 2/3 состоит из дорогостоящего и дефицитного тяжелого сплава), с другой – в резком увеличении возможности адаптации осколочно-пучкового снаряда HETF-T к условиям боевого применения. Например, при действии по противокорабельным крылатым ракетам (ПКР) оба снаряда одинаково не обеспечивают поражения цели по типу «мгновенное разрушение цели в воздухе», достигаемого пробиванием бронебойного корпуса и прониканием ГПЭ в заряд ВВ с возбуждением его детонации. В то же время прямое попадание в планер ПКР разрывного снаряда HETF-T фирмы «Диль» при установке взрывателя на ударное действие наносит значительно больший ущерб, чем прямое попадание инертного AHEAD, которое может быть реализовано установкой взрывателя на максимальное время.

Фирма «Диль» в настоящее время занимает ведущее положение в области разработки осколочных боеприпасов направленного осевого действия. К числу ее наиболее известных запатентованных разработок осколочно-пучковых боеприпасов относятся танковый снаряд, разделяющаяся ствольная мина, кассетный боевой элемент, спускающийся на парашюте с адаптивным раздельно-осевым действием. (Рис. 9, 10 ).

Значительный интерес представляют разработки шведской фирмы «Бофорс АБ». Ею запатентован осколочно-пучковый вращающийся снаряд с потоком ГПЭ, направленным под углом к оси снаряда. Подрыв в момент в момент совмещения оси блока ГПЭ с направлением на цель обеспечивается датчиком цели. Донное инициирование заряда ВВ обеспечивается донным детонатором, смещенным относительно оси снаряда и соединенным проводной связью с датчиком цели. (Рис.11 )

Фирмой «Рейнметалл» (ФРГ) запатентован оперенный осколочно-пучковый снаряд к гладкоствольной танковой пушке, предназначенный в первую очередь для борьбы с противотанковыми вертолетами (пат. №5261629 США). В головном отсеке снаряда расположен блок датчиков цели. После определения положения цели относительно траектории снаряда производится с помощью импульсных реактивных двигателей доворот оси снаряда на цель, отстрел головного отсека с помощью кольцевого заряда ВВ и подрыв снаряда с формированием направленного на цель потока ГПЭ. Отстрел головного отсека необходим для беспрепятственного прохода блока ГПЭ.

Отечественные патенты на осколочно-пучковые снаряды №2018779, 2082943,2095739, 2108538, 21187790 (патентообладатель НИИ СМ МГТУ им. Н.Э.Баумана) охватывают наиболее перспективные направления развития этих снарядов (Рис.12, 13 ). Снаряды предназначены как для поражения воздушных целей, так и для глубинного поражения наземных целей, и оснащены донными взрывателями дистанционного или неконтактного (типа «дальномер») действия. Взрыватель оснащен ударным механизмом с тремя установками, что позволяет использовать снаряд при стрельбе на обычные виды действия штатных осколочно-фугасных снарядов – осколочно-компрессионное, осколочно-фугасное и проникающе-фугасное. Мгновенный осколочный подрыв происходит с помощью головного контактного узла, имеющего электрическую связь с донным взрывателем. Ввод команды, определяющей вид действия, производится через головной или донный приемники команд.

Скорость блока ГПЭ как правило не превышает 400–500 м/с, т. е. на его ускорение расходуется весьма незначительная часть энергии заряда ВВ. Это объясняется с одной стороны малой площадью контакта заряда ВВ с блоком ГПЭ, а с другой – быстрым спадом давления продуктов детонации вследствие расширения снарядной оболочки. По данным высокочастотной оптической съемки и результатам компьютерного моделирования видно, что процесс радиального разлета оболочки идет значительно быстрее, чем процесс осевого движения блока. Стремление увеличить долю энергии заряда, переходящей в кинетическую энергию осевого движения ГПЭ, породило много предложений по реализации многоторцевых конструкций. (Рис.10 ).

Одной из наиболее перспективных сфер применения пучковых снарядов является танковая артиллерия. В условиях насыщения поля боя противотанковыми системами оружия проблема обороны танка от них является чрезвычайно острой. В тенденциях развития танкового оружия в последнее время наблюдается стремление к реализации принципа «бей равного», согласно которому основной задачей танка является борьба с танками противника как представляющими главную опасность, а оборона его от танкоопасных средств должна осуществляться сопровождающими его боевыми машинами пехоты, снабженными автоматическими пушками, и самоходными зенитными установками. Кроме того, считается несущественной проблема борьбы с танкоопасными средствами, находящимися в сооружениях, например в зданиях, при боевых действиях в населенных пунктах. При таком подходе осколочно-фугасный снаряд в боекомплекте танка считается ненужным. Например, в боекомплекте 120-мм гладкоствольной пушки германского танка «Леопард-2» имеется всего два типа снаряда – бронебойный подкалиберный DM13 и осколочно-кумулятивный (многоцелевой) DM12. Крайним выражением этой тенденции являются недавно принятые решения о том, что в состав боекомплекта разрабатываемых 140-мм гладкоствольных пушек США (ХМ291) и Германии (NPzK) будет входить только один тип снаряда – оперенный бронебойный подкалиберный.

Следует отметить, что концепция, исходящая из представления о том, что главную угрозу для танка создает танк противника, не подтверждается опытом военных действий. Так, в ходе четвертой арабо-израильской войны 1973 года потери танков распределялись следующим образом: от действия ПТРК – 50%, от действий авиации, ручных противотанковых гранатометов, противотанковых мин – 28%, от огня танков только – 22%.

Другая концепция, напротив, исходит из взглядов на танк как на автономную систему оружия, способную самостоятельно решать все боевые задачи, в том числе и задачу самообороны. Эта задача не может быть решена штатными осколочно-фугасными снарядами с ударными взрывателями по той причине, что при настильной стрельбе этими снарядами на осколочное поражение одиночных целей крайне неудовлетворительно согласуются плотность рассеивания точек падения снарядов и координатный закон поражения. Эллипс рассеивания, имеющий на дальности 2 км отношение больших осей примерно 50:1, вытянут в направлении стрельбы, тогда как зона поражения осколками располагается перпендикулярно этому направлению. В результате реализуется лишь очень небольшая площадь, где эллипс рассеивания и область поражения накладываются друг нa друга. Следствием этого является низкая вероятность поражения одиночной цели одним выстрелом, по различными оценкам не превышающая 0,15…0,25.

Конструкция многофункционального осколочно-фугасно-пучкового оперенного снаряда для гладкоствольной танковой пушки защищена патентами №№ 2018779, 2108538 РФ. Наличие тяжелого головного блока ГПЭ и связанное с этим смещение центра масс вперед увеличивает аэродинамическую устойчивость снаряда на полете и точность стрельбы. Разгрузка заряда ВВ от давления, создаваемого наседающей массой блока ГПЭ при выстреле, осуществляется вкладной диафрагмой, опирающейся на кольцевой уступ в корпусе, либо диафрагмой, выполненной заодно с корпусом.

ГПЭ блока выполнены из стали или тяжелого сплава на основе вольфрама (плотность 16…18 г/куб.см) в форме, обеспечивающей их плотную укладку в блоке, например, в форме шестигранных призм. Плотная укладка ГПЭ способствует сохранению их формы в процессе взрывного метания и уменьшает потери энергии заряда ВВ на деформацию ГПЭ. Требуемый угол разлета (обычно 10…15°) и оптимальное распределение ГПЭ в пучке могут быть обеспечены за счет изменения толщины оголовья, формы диафрагмы, размещения внутри блока ГПЭ вкладышей из легкосжимаемого материала, изменения формы фронта падающей детонационной волны. Предусмотрено управление углом разлета блока с помощью заряда ВВ, размещенного по его оси. Интервал времени между подрывами основного и осевого зарядов в общем случае регулируется системой управления подрывом снаряда, что позволяет получать оптимальные пространственные распределения ГПЭ и осколков корпуса в широком диапазоне условий стрельбы. Головной колпак с головным контактным узлом, заполненный внутри пенополиуретаном, должен иметь минимальную массу, что обеспечивает минимальную потерю скорости ГПЭ при взрывном метании. Более радикальным способом является сброс головного колпака с помощью пиротехнического устройства перед подрывом основного заряда или его разрушение с помощью заряда-ликвидатора. При этом должно быть исключено разрушающее воздействие продуктов детонации на блок ГПЭ. Оптимальная масса блока ГПЭ варьируется в пределах 0,1…0,2 от массы снаряда. Скорость выброса блока ГПЭ из корпуса в зависимости от его массы, характеристик заряда ВВ и других конструктивных параметров изменяется в диапазоне 300…500 м/с, начальная результирующая скорость ГПЭ при скорости снаряда 800 м/с составляет 1100…1300 м/с.

Оптимальная масса одиночного поражающего элемента, рассчитанная по условию поражения живой силы, оснащенной тяжелыми противопульными бронежилетами 5-го класса защиты по ГОСТ Р50744-95 «Бронеодежда», составляет 5 г. При этом обеспечивается также поражение большей части номенклатуры небронированной техники. При необходимости поражения более тяжелых целей со стальными эквивалентами 10… 15 мм масса ГПЭ должна быть увеличена, что приведет к снижению плотности потока ГПЭ. Оптимальные массы ГПЭ для поражения различных классов целей, уровни кинетической энергии, числа ГПЭ при массе блока 2,5 кг и плотности поля при угле полураствора 10° на дальности 20 м (радиус круга поражения 3,5 м, площадь круга 38 кв.м) приведены в таблице 3 .

таблица 3
Класс целей	Масса одного ГПЭ, г	Кинетич. энергия, дж, при скорости		число ГПЭ	Плот- ность, 1/куб.м
Класс целей	Масса одного ГПЭ, г	500 м/с	1000 м/с	число ГПЭ	Плот- ность, 1/куб.м
Живая сила в бронежилетах 5-го класса и небронированная техника	5	625	2500	500	13,2
Легкобронированные цели класса «А» (БТР, бронированные вертолеты)	10	1250	5000	250	6,6
Легкобронированные цели класса «В» (боевые машины пехоты)	20	2500	10000	125	3,3

Включение в состав боекомплектов танков двух типов осколочно-пучковых снарядов, предназначенных соответственно для борьбы с живой силой и бронетехникой, вряд ли осуществимо, учитывая ограниченный размер боекомплекта (в танке Т-90С – 43 выстрела) и без того уже большую номенклатуру снарядов (бронебойный оперенный подкалиберный снаряд (БОПС), кумулятивный снаряд, осколочно-фугасный снаряд, управляемый снаряд 9К119 «Рефлекс»). В отдаленной перспективе при появлении в танке быстродействующего сборочного манипулятора возможно применение модульных конструкций осколочно-пучковых снарядов со сменными головными блоками различного назначения (патент №2080548 РФ, НИИ СМ).

Ввод команды, определяющей вид действия, и ввод временной установки при стрельбе с траекторным разрывом производится через головной или донный приемники команд. Цикл работы системы управления подрывом включает в себя определение дальности до цели с помощью лазерного дальномера, расчет на бортовом компьютере полетного времени до упрежденной точки подрыва и ввод этого времени во взрыватель с помощью АУДВ (автоматического установщика дистанционного взрывателя). Так как упрежденная дальность подрыва является случайной величиной, дисперсия которой определяется суммой дисперсий дальности до цели, измеренной дальномером, и пути, пройденного снарядом к моменту подрыва, а указанные дисперсии достаточно велики, то и разброс упрежденной дальности оказывается чрезмерно большим (например, ±30 м при номинальном значении упрежденной дальности 20 м). Это обстоятельство предъявляет достаточно жесткие требования к точности системы управления подрывом (шаг установки не более 0,01 с при квадратическом отклонении того же порядка). Одним из возможных путей повышения точности является исключение ошибки начальной скорости снаряда. С этой целью после вылета снаряда производится бесконтактным способом измерение его скорости, полученное конкретное значение вводится в расчет временной установки, а затем последняя подается с помощью кодированного лазерного луча со скорость 20…40 кбит/с через канал трубки стабилизатора в оптическое окно донного взрывателя. При стрельбе по целям, четко отделяющимся от окружающей среды, вместо дистанционного взрывателя может быть использован неконтактный взрыватель типа «Дальномер».

Предложена конструкция осколочно-пучкового снаряда с осевым расположением цилиндрического блока ГПЭ внутри заряда ВВ. Перспективной является конструкция снаряда, создающего пучок ГПЭ с овальным поперечным сечением, стелющийся вдоль поверхности земли. В патентах №№ 2082943, 2095739 предложены конструкции осколочно-кинетических снарядов соответственно с передним и задним расположением блока ГПЭ, ударной трубкой и зарядом детонационно-способного твердого топлива двойного назначения. В зависимости от условий применения этот заряд используется в качестве разрывного (как ВВ) или в качестве ускорительного (как твердое ракетное топливо). Второй основной идеей разработки является разрушение корпуса на осколки ударом по его внутренней поверхности трубки, разгоняемой взрывом. Такая схема обеспечивает так называемое разрушение без метания, т. е. разрушение корпуса без сообщения его осколкам заметной радиальной скорости, что позволяет включить их в осевой поток. Реализация полноценного дробления при ударе трубкой была подтверждена экспериментально. (Рис.14, 15 )

Значительный интерес представляют «гибридные» конструкции снарядов, в которых используются как пороховые, так и бризантные заряды. Примерами могут служить шрапнельный снаряд с дроблением корпуса после выброса блока стреловидных ПЭ (Патент №2079099 РФ, НИИ СМ), шведский снаряд «Р» с пороховым выбросом метательных блоков, содержащих заряд ВВ, адаптивный снаряд с выбрасываемым цилиндрическим слоем ГПЭ и «поршнем», содержащем заряд ВВ (заявка №98117004, НИИ СМ). (Рис.16, 17 )

Разработка осколочно-пучковых снарядов к малокалиберным автоматическим пушкам (МКАП) сдерживается ограничениями, накладываемыми величиной калибра. В настоящее время практически монопольным калибром отечественных МКАП Сухопутных войск, ВВС и ВМФ является калибр 30 мм. 23-мм МКАП еще сохраняются на вооружении (самоходная установка «Шилка», шестиствольная авиационная пушка ГШ-6-23 и др.), но большинство специалистов считает, что они уже не удовлетворяют современным требованиям по эффективности. Использование одного калибра во всех видах Вооруженных сил и унификация боеприпасов является несомненным преимуществом. В то же время жесткая фиксация калибра уже в настоящее время начнет ограничивать боевые возможности МКАП, в особенности, при борьбе с ПКР. В частности, проработки показывают, что реализация эффективного осколочно-пучкового снаряда в этом калибре очень затруднена. В то же время расчеты по критерию максимума вероятности поражения цели очередью при фиксированных числе очередей и массе системы оружия, включающей огневую установку и боекомплект, показывают, что калибр 30 мм не оптимален, а оптимум находится в диапазоне 35-45 мм. Для разработки новых МКАП предпочтительным является калибр 40 мм, являющийся членом ряда нормальных линейных размеров Ra10, обеспечивающий возможность межвидовой унификации (ВМС, ВВС, Сухопутные войска), мировой стандартизации и расширения экспорта с учетом широкого распространения 40-мм МКАП за рубежом (буксируемый ЗАК L70 «Бофорс», боевая машина пехоты CV-90 , корабельные ЗАК «Тринити», «Фаст Форти», «Дардо» и др.). Все перечисленные 40-мм системы кроме «Дардо» и «Фаст Форти» являются одноствольными с низкой скорострельностью 300 выстр./мин. Двуствольные системы «Дардо» и «Фаст Форти» имеют общую скорострельность соответственно 600 и 900 выстр./мин. Фирмой «Эллайент Тексистемз» (США) разработана 40-мм пушка CTWS с телескопическим выстрелом и поперечной схемой заряжания. Пушка имеет скорострельность 200 выстр./мин.

Из вышеизложенного ясно, что в ближайшие годы следует ожидать появления оружия нового поколения 40-мм пушек с вращающимся блоком стволов, способных разрешить рассмотренные выше противоречие.

Одно из распространенных возражений против введения в систему вооружений калибра 40 мм основано на трудностях использования 40-мм пушек на летательных аппаратах из-за больших усилий отдачи (так называемой динамической несовместимости), что исключает возможность распространения межвидовой унификации на вооружение ВВС и тактической авиации Сухопутных войск.

В данном случае следует отметить, что 40-мм МКАП будут предназначены в первую очередь для использования в корабельных системах ПВО, где ограничения по суммарной массе системы оружия не является чрезмерно жесткими. Очевидно, что целесообразно сочетание в системе ПВО корабля пушек обоих калибров (30 и 40 мм) с оптимальным разделением между ними диапазонов дальностей перехвата ПКР. Во вторых, указанное возражение опровергается историческим опытом. МКАП крупных калибров успешно применялись в авиации в период второй мировой войны и после нее. К ним относятся отечественные авиационные пушки Нудельмана-Суранова НС-37, НС-45 и 37-мм американская пушка М-4 истребителя Р-39 «Аэрокобра». 37-мм пушка НС-37 (масса снаряда 735 г, начальная скорость 900 м/с, скорострельность 250 выстр./мин) устанавливалась на истребителе ЯК-9Т (боекомплект 30 патронов) и на штурмовиках ИЛ-2 (две пушки с боекомплектом 50 патронов каждая). На заключительном периоде Великой Отечественной войны успешно применялись истребители ЯК-9К с 45-мм пушкой НС-45 (масса снаряда 1065 г, начальная скорость 850 м/с, скорострельность 250 выстр./мин). В послевоенный период пушки НС-37, НС-37Д устанавливались на реактивных истребителях.

Переход на калибр 40 мм открывает возможности разработки не только осколочно-пучковых снарядов, но и других перспективных снарядов, в том числе корректируемых, кумулятивных, с программируемым неконтактным взрывателем, с кольцевым поражающим элементом и др.

Весьма перспективную сферу применения принципа взрывного осевого метания ГПЭ образуют надкалиберные гранаты подствольных, ручных и ружейных гранатометов. Надкалиберная осколочно-пучковая граната к подствольному гранатомету (патент №2118788 РФ, НИИ СМ) предназначена в основном для настильной стрельбы на небольшие дистанции (до 100 м) при самообороне. Граната содержит калиберную часть с вышибным зарядом и выступами, входящими в нарезы гранатного ствола, и надкалиберную часть, содержащую дистанционный взрыватель, заряд ВВ и слой ГПЭ. Величина диаметра надкалиберной части зависит от расстояния между осями пулевого и гранатного ствола.

Общая масса перспективной пучковой гранаты к 40-мм подствольному гранатомету ГП-25 составляет 270 г, начальная скорость гранаты – 72 м/с, диаметр надкалиберной части – 60 мм, масса заряда ВВ (флегматизированный гексоген A-IX-1) – 60 г, готовые поражающие элементы в форме кубика с ребром 2,5 мм массой 0,25 г выполнены из вольфрамового сплава с плотностью 16 г/куб.см; укладка ГПЭ однослойная, количество ГПЭ – 400 шт., скорость метания – 1200 м/с, убойный интервал – 40 м от точки разрыва, шаг установки взрывателя – 0,1 с (Рис.18 ).

В настоящей статье вопросы развития осколочных боеприпасов осевого действия рассмотрены в основном применительно к ствольным снарядам, в той или иной степени являющихся развитием классической шрапнели. В широком же аспекте принцип поражения целей направленными потоками ГПЭ используются в самых разнообразных видах оружия (боевые части ЗУР и НАР, инженерные направленные осколочные мины, осколочные боеприпасы направленного действия активной защиты танков, ствольное картечное оружие и т. п.).

«Помолитесь за полковника Шрапнеля от моего имени за его снаряды – они творят чудеса!»

В 1779 году Генри Шрапнель в возрасте 18 лет поступает на службу в Королевскую артиллерию кадетом. В 1784-ом году молодой лейтенант днем и ночью работает над усовершенствованием артиллерийского снаряда, который «перемолотит» пехоту противника на открытой местности. «Сферический контейнер», так будет позже называть свое изобретение британский военный. Он смог объединить убойный поражающий эффект и большой радиус воздействия площадью около 150-200 метров в длину и 20-30 метров в ширину.

Восхождение снаряда

Внешне снаряд представлял собой прочную сферу, внутри которой находились сноп пуль и заряд пороха. В идеале сфера должна разорваться именно в том месте, где рассчитывает артиллерист, но преждевременная детонация неоднократно откладывала момент славы английского офицера Генри Шрапнеля. В 1787 году он командируется в Гибралтар, где донимает новое руководство возможностью испытать свое детище. В период Большой осады Гибралтара 1779–1783 годы существовала возможность испытать новинки артиллерии. После первого применения в боевых условиях и в дальнейшем Генри Шрапнель стал получать благодарственные письма от солдат и офицеров, что являлось для него высшим признанием заслуг.

7 июня 1803 года комиссия представила положительное заключение об эффекте, производимом снарядами Шрапнеля. Что же касается самого Генри Шрапнеля, то 1 ноября того же 1803 года ему присвоено майорское звание.

30 апреля 1804 года во время атаки на форт Новый Амстердам в Голландской Гвиане (Суринам) использовались снаряды Шрапнеля. В том же году, 20 июля, Генри Шрапнель был повышен в звании до подполковника.

17 января 1806 года ядра Шрапнеля успешно применены на юге Африки, где британские войска увеличивали владения своей страны.

21 августа 1808 года – Веймарское сражение. Англичане применили против французских войск разрывные снаряды, наполненные мушкетными пулями, пехота французов понесла серьезные потери.

18 июня 1815 года – сражение при Ватерлоо. Весомый вклад в завершении Наполеоновой истории принадлежит шрапнельным снарядам, точные расчеты артиллерии резко сокращали численность французской армии и без того обескровленной.

Шрапнель в 20 веке

7 августа 1914 года во время сражения между армиями Франции и Германии эффективность шрапнели продемонстрировал капитан французской армии Ломбаль. Он заметил приближение немецких войск на расстоянии 5000 метров от своих позиций. Капитан приказал открыть огонь из 75-мм орудий шрапнельными снарядами по этому скоплению войск. 4 орудия сделали по 4 выстрела каждое. В результате обстрела полк перестал существовать как боевая единица.

В 1930-х годах ХХ века шрапнель была вытеснена более мощными осколочными и осколочно-фугасными снарядами.

На принципах шрапнельного снаряда построены боевые части некоторых зенитных ракет. В том числе боевая часть ракет ЗРК С-75 снаряжена готовыми поражающими элементами в виде стальных шариков или в некоторых модификациях пирамидок, общее число – около 29 тыс.

За свой вклад Шрапнель Генри (1761-1842), британский генерал-лейтенант, был удостоен внушительной пожизненной пенсии, а имя своего изобретателя снаряд получит спустя много лет.

Ядер было низкоэффективным, потому что ядро может поразить только одного человека, а убойная сила ядра является явно избыточной для выведения его из строя. На самом деле пехота, вооруженная пиками, воевала в плотных строях, наиболее эффективных для рукопашного боя. Мушкетёры также строились в несколько рядов для применения приёма «караколь ». При попадании в такой строй пушечное ядро поражало обычно нескольких человек, стоявших друг за другом. Однако развитие ручного огнестрельного оружия, увеличение его скорострельности, меткости и дальности стрельбы позволило отказаться от пик, вооружить всю пехоту ружьями со штыками и ввести линейные построения. Пехота, построенная не в колонну, а в линию, несла существенно меньшие потери от пушечных ядер.

Для поражения живой силы с помощью артиллерии стали применять картечь - металлические шарообразные пули , насыпанные в ствол орудия вместе с пороховым зарядом. Однако применение картечи было неудобным из-за способа заряжания.

Несколько улучшило ситуацию внедрение картечного снаряда . Такой снаряд представлял собой цилиндрическую коробку из картона или тонкого металла, в которую были сложены пули в нужном количестве. Перед выстрелом такой снаряд загружался в ствол орудия. В момент выстрела происходило разрушение корпуса снаряда, после чего пули вылетали из ствола и поражали противника. Такой снаряд был более удобен в применении, но картечь всё равно оставалась низкоэффективной: выпущенные таким образом пули быстро теряли убойную силу и уже на расстояниях порядка 400-500 метров были не способны поразить противника. В те времена, когда пехота была вооружена гладкоствольными ружьями, стреляющими на дальность до 300 метров, это не представляло существенной проблемы. Но когда пехота получила нарезные ружья, позволявшие расстреливать орудийную прислугу с расстояния свыше километра, стрельба картечью потеряла всякую эффективность.

Картечная граната Генри Шрэпнела

Новый вид снаряда для поражения живой силы изобрёл Генри Шрэпнел. Картечная граната конструкции Генри Шрэпнела представляла собой прочную полую сферу, внутри которой находились пули и заряд пороха. Отличительной особенностью гранаты являлось наличие в корпусе отверстия, в которое вставлялась запальная трубка, изготовленная из дерева и содержащая некоторое количество пороха. Эта трубка служила одновременно запалом и замедлителем. При выстреле ещё при нахождении снаряда в канале ствола воспламенялся порох в запальной трубке. При полёте снаряда происходило постепенное сгорание пороха в запальной трубке. Когда этот порох выгорал полностью, огонь переходил на пороховой заряд, находящийся в самой гранате, что приводило к взрыву снаряда. В результате взрыва корпус гранаты разрушался на осколки, которые вместе с пулями разлетались в стороны и поражали противника.

Важной особенностью конструкции было то, что длину запальной трубки можно было изменять непосредственно перед выстрелом. Таким образом можно было с определённой точностью добиться подрыва снаряда в желаемом месте и в желаемое время.

К моменту изобретения своей гранаты Генри Шрэпнел состоял на военной службе в звании капитана (из-за чего в источниках он часто упоминается как «капитан Шрэпнел») в течение 8 лет. В 1803 году гранаты конструкции Шрэпнела были приняты на вооружение британской армии. Они довольно быстро продемонстрировали свою эффективность против пехоты и кавалерии. За своё изобретение Генри Шрэпнел был достойно вознагражден: уже 1 ноября 1803 года он получил звание майора, затем 20 июля 1804 года он был произведён в звание подполковника, в 1814 году ему было назначено денежное содержание от британского правительства в размере 1200 фунтов в год, впоследствии он был произведён в генералы.

Диафрагменная шрапнель

В 1871 году русский артиллерист В. Н. Шкларевич разработал для только что появившихся нарезных орудий диафрагменную шрапнель с донной камерой и центральной трубкой. Снаряд Шкларевича представлял собой цилиндрический корпус, разделенный картонной перегородкой (диафрагмой) на 2 отсека. В донном отсеке находился заряд взрывчатого вещества. В другом отсеке находились шарообразные пули. По оси снаряда проходила трубка, заполненная медленно горящим пиротехническим составом. На передний конец ствола надевалась головка с капсюлем. В момент выстрела происходит взрыв капсюля и воспламенение состава в продольной трубке. Во время полета снаряда огонь по центральной трубке постепенно передается к донному пороховому заряду. Воспламенение этого заряда приводит к его взрыву. Этот взрыв толкает вперед по ходу снаряда диафрагму и находящиеся за ней пули, что приводит к отрыву головки и вылету пуль из снаряда.

Такое устройство снаряда позволило применять его в нарезной артиллерии конца XIX века. Кроме того, у него было важное достоинство: при подрыве снаряда пули разлетались не равномерно во все стороны (как у сферической гранаты Шрэпнела), а направленно вдоль оси полета снаряда с отклонением от неё в сторону. Это повысило боевую эффективность снаряда.

Вместе с тем, такая конструкция содержала в себе существенный недостаток: время горения заряда замедлителя было постоянным. То есть снаряд был рассчитан на стрельбу на заранее определённую дистанцию и был малоэффективен при стрельбе на другие дистанции. Этот недостаток был устранен в 1873 году, когда была разработана трубка дистанционного подрыва снаряда с поворотным кольцом. Отличие конструкции состояло в том, что путь огня от капсюля до взрывного заряда состоял из 3 частей, одним из которых была (как и в старой конструкции) центральная трубка, а два других представляли собой каналы с аналогичным пиротехническим составом, находящиеся в поворотных кольцах. За счёт поворота этих колец можно было отрегулировать общее количество пиротехнического состава, которое сгорит во время полета снаряда, и таким образом обеспечить подрыв снаряда на заданной дистанции стрельбы.

В разговорной речи артиллеристов использовались термины: снаряд установлен (поставлен) «на картечь», если дистанционная трубка установлена на минимальное время горения, и «на шрапнель», если подрыв снаряда должен произойти на значительном удалении от орудия.
Как правило, деления на кольцах дистанционной трубки совпадали с делениями на прицеле орудия. Поэтому командиру орудийного расчета для того, чтобы заставить снаряд разорваться в нужном месте, достаточно было скомандовать одинаковую установку трубки и прицела. Например: прицел 100; трубка 100.
Помимо упомянутых положений дистанционной трубки существовало ещё положение поворотных колец «на удар». В этом положении путь огня от капсюля до взрывного заряда прерывался вовсе. Подрыв основного взрывного заряда снаряда происходил в момент попадания снаряда в препятствие.

История боевого применения шрапнельных снарядов

Шрапнельные артиллерийские снаряды активно использовались с момента изобретения и до Первой мировой войны . Причем для полевой и горной артиллерии калибра 76 мм они составляли подавляющее большинство снарядов. Также шрапнельные снаряды использовались и в артиллерии более крупного калибра. К 1914 году были выявлены существенные недостатки шрапнельных снарядов, но снаряды продолжали использоваться.

Наиболее значительным по эффективности случаем применения шрапнельных снарядов считается бой, который произошёл 7 августа 1914 года между армиями Франции и Германии. Командир 6-й батареи 42 полка французской армии капитан Ломбаль во время боя обнаружил на удалении 5000 метров от своих позиций немецкие войска, выходящие из леса. Капитан приказал открыть огонь из 75-мм орудий шрапнельными снарядами по этому скоплению войск. 4 орудия сделали по 4 выстрела каждое. В результате этого обстрела 21-й прусский драгунский полк, который перестраивался в этот момент из походной колонны в боевой порядок, потерял убитыми около 700 человек и примерно столько же лошадей и перестал существовать как боевая единица.

малое убойное действие низкоскоростных сферических пуль шрапнели;
полное бессилие шрапнели при настильных траекториях против живой силы, находящейся в окопах и ходах сообщения , и при любых траекториях - против живой силы в блиндажах и капонирах ;
малая эффективность стрельбы шрапнелью (большое количество высотных разрывов и так называемых «клевков») слабообученным офицерским персоналом, в большом количестве пришедшим из резерва;
дороговизна и сложность шрапнели в массовом производстве.

Развитие идеи

Хотя шрапнельные снаряды как противопехотное оружие уже практически не применяются, идеи, на которых основывалась конструкция снаряда, продолжают использоваться:

Используются боеприпасы со сходным принципом устройства, в которых вместо шарообразных пуль применяются стержневые, стреловидные или пулевидные поражающие элементы. В частности, США во время войны во Вьетнаме использовали гаубичные снаряды с поражающими элементами в виде небольших стальных оперенных стрел. Эти снаряды показали свою высокую эффективность при обороне орудийных позиций. Также существуют боеприпасы для зенитной артиллерии в виде контейнеров с готовыми поражающими элементами, некоторые виды которых могут раскрываться до контакта с целью при срабатывании взрывателя, образуя облако ГПЭ.
На принципах шрапнельного снаряда построены боевые части некоторых зенитных ракет. Например, боевая часть ракет ЗРК С-75 снаряжена готовыми поражающими элементами в виде стальных шариков или, в некоторых модификациях, пирамидок. Вес одного такого элемента менее 4 г, общее число в БЧ - около 29 тыс.

Напишите отзыв о статье "Шрапнель"

Примечания

См. также

Ссылки

xlt.narod.ru/Text_artillery/ch5.html
www.battlefield.ru/content/view/141/71/lang,ru/
otvaga2004.narod.ru/publ_w4/008_shrapnel.htm



Основного назначения:

Специального назначения:

Вспомогательного назначения

Отрывок, характеризующий Шрапнель

Не отвечая ничего ни жене, ни теще, Пьер раз поздним вечером собрался в дорогу и уехал в Москву, чтобы повидаться с Иосифом Алексеевичем. Вот что писал Пьер в дневнике своем.
«Москва, 17 го ноября.
Сейчас только приехал от благодетеля, и спешу записать всё, что я испытал при этом. Иосиф Алексеевич живет бедно и страдает третий год мучительною болезнью пузыря. Никто никогда не слыхал от него стона, или слова ропота. С утра и до поздней ночи, за исключением часов, в которые он кушает самую простую пищу, он работает над наукой. Он принял меня милостиво и посадил на кровати, на которой он лежал; я сделал ему знак рыцарей Востока и Иерусалима, он ответил мне тем же, и с кроткой улыбкой спросил меня о том, что я узнал и приобрел в прусских и шотландских ложах. Я рассказал ему всё, как умел, передав те основания, которые я предлагал в нашей петербургской ложе и сообщил о дурном приеме, сделанном мне, и о разрыве, происшедшем между мною и братьями. Иосиф Алексеевич, изрядно помолчав и подумав, на всё это изложил мне свой взгляд, который мгновенно осветил мне всё прошедшее и весь будущий путь, предлежащий мне. Он удивил меня, спросив о том, помню ли я, в чем состоит троякая цель ордена: 1) в хранении и познании таинства; 2) в очищении и исправлении себя для воспринятия оного и 3) в исправлении рода человеческого чрез стремление к таковому очищению. Какая есть главнейшая и первая цель из этих трех? Конечно собственное исправление и очищение. Только к этой цели мы можем всегда стремиться независимо от всех обстоятельств. Но вместе с тем эта то цель и требует от нас наиболее трудов, и потому, заблуждаясь гордостью, мы, упуская эту цель, беремся либо за таинство, которое недостойны воспринять по нечистоте своей, либо беремся за исправление рода человеческого, когда сами из себя являем пример мерзости и разврата. Иллюминатство не есть чистое учение именно потому, что оно увлеклось общественной деятельностью и преисполнено гордости. На этом основании Иосиф Алексеевич осудил мою речь и всю мою деятельность. Я согласился с ним в глубине души своей. По случаю разговора нашего о моих семейных делах, он сказал мне: – Главная обязанность истинного масона, как я сказал вам, состоит в совершенствовании самого себя. Но часто мы думаем, что, удалив от себя все трудности нашей жизни, мы скорее достигнем этой цели; напротив, государь мой, сказал он мне, только в среде светских волнений можем мы достигнуть трех главных целей: 1) самопознания, ибо человек может познавать себя только через сравнение, 2) совершенствования, только борьбой достигается оно, и 3) достигнуть главной добродетели – любви к смерти. Только превратности жизни могут показать нам тщету ее и могут содействовать – нашей врожденной любви к смерти или возрождению к новой жизни. Слова эти тем более замечательны, что Иосиф Алексеевич, несмотря на свои тяжкие физические страдания, никогда не тяготится жизнию, а любит смерть, к которой он, несмотря на всю чистоту и высоту своего внутреннего человека, не чувствует еще себя достаточно готовым. Потом благодетель объяснил мне вполне значение великого квадрата мироздания и указал на то, что тройственное и седьмое число суть основание всего. Он советовал мне не отстраняться от общения с петербургскими братьями и, занимая в ложе только должности 2 го градуса, стараться, отвлекая братьев от увлечений гордости, обращать их на истинный путь самопознания и совершенствования. Кроме того для себя лично советовал мне первее всего следить за самим собою, и с этою целью дал мне тетрадь, ту самую, в которой я пишу и буду вписывать впредь все свои поступки».
«Петербург, 23 го ноября.
«Я опять живу с женой. Теща моя в слезах приехала ко мне и сказала, что Элен здесь и что она умоляет меня выслушать ее, что она невинна, что она несчастна моим оставлением, и многое другое. Я знал, что ежели я только допущу себя увидать ее, то не в силах буду более отказать ей в ее желании. В сомнении своем я не знал, к чьей помощи и совету прибегнуть. Ежели бы благодетель был здесь, он бы сказал мне. Я удалился к себе, перечел письма Иосифа Алексеевича, вспомнил свои беседы с ним, и из всего вывел то, что я не должен отказывать просящему и должен подать руку помощи всякому, тем более человеку столь связанному со мною, и должен нести крест свой. Но ежели я для добродетели простил ее, то пускай и будет мое соединение с нею иметь одну духовную цель. Так я решил и так написал Иосифу Алексеевичу. Я сказал жене, что прошу ее забыть всё старое, прошу простить мне то, в чем я мог быть виноват перед нею, а что мне прощать ей нечего. Мне радостно было сказать ей это. Пусть она не знает, как тяжело мне было вновь увидать ее. Устроился в большом доме в верхних покоях и испытываю счастливое чувство обновления».

Как и всегда, и тогда высшее общество, соединяясь вместе при дворе и на больших балах, подразделялось на несколько кружков, имеющих каждый свой оттенок. В числе их самый обширный был кружок французский, Наполеоновского союза – графа Румянцева и Caulaincourt"a. В этом кружке одно из самых видных мест заняла Элен, как только она с мужем поселилась в Петербурге. У нее бывали господа французского посольства и большое количество людей, известных своим умом и любезностью, принадлежавших к этому направлению.
Элен была в Эрфурте во время знаменитого свидания императоров, и оттуда привезла эти связи со всеми Наполеоновскими достопримечательностями Европы. В Эрфурте она имела блестящий успех. Сам Наполеон, заметив ее в театре, сказал про нее: «C"est un superbe animal». [Это прекрасное животное.] Успех ее в качестве красивой и элегантной женщины не удивлял Пьера, потому что с годами она сделалась еще красивее, чем прежде. Но удивляло его то, что за эти два года жена его успела приобрести себе репутацию
«d"une femme charmante, aussi spirituelle, que belle». [прелестной женщины, столь же умной, сколько красивой.] Известный рrince de Ligne [князь де Линь] писал ей письма на восьми страницах. Билибин приберегал свои mots [словечки], чтобы в первый раз сказать их при графине Безуховой. Быть принятым в салоне графини Безуховой считалось дипломом ума; молодые люди прочитывали книги перед вечером Элен, чтобы было о чем говорить в ее салоне, и секретари посольства, и даже посланники, поверяли ей дипломатические тайны, так что Элен была сила в некотором роде. Пьер, который знал, что она была очень глупа, с странным чувством недоуменья и страха иногда присутствовал на ее вечерах и обедах, где говорилось о политике, поэзии и философии. На этих вечерах он испытывал чувство подобное тому, которое должен испытывать фокусник, ожидая всякий раз, что вот вот обман его откроется. Но оттого ли, что для ведения такого салона именно нужна была глупость, или потому что сами обманываемые находили удовольствие в этом обмане, обман не открывался, и репутация d"une femme charmante et spirituelle так непоколебимо утвердилась за Еленой Васильевной Безуховой, что она могла говорить самые большие пошлости и глупости, и всё таки все восхищались каждым ее словом и отыскивали в нем глубокий смысл, которого она сама и не подозревала.
Пьер был именно тем самым мужем, который нужен был для этой блестящей, светской женщины. Он был тот рассеянный чудак, муж grand seigneur [большой барин], никому не мешающий и не только не портящий общего впечатления высокого тона гостиной, но, своей противоположностью изяществу и такту жены, служащий выгодным для нее фоном. Пьер, за эти два года, вследствие своего постоянного сосредоточенного занятия невещественными интересами и искреннего презрения ко всему остальному, усвоил себе в неинтересовавшем его обществе жены тот тон равнодушия, небрежности и благосклонности ко всем, который не приобретается искусственно и который потому то и внушает невольное уважение. Он входил в гостиную своей жены как в театр, со всеми был знаком, всем был одинаково рад и ко всем был одинаково равнодушен. Иногда он вступал в разговор, интересовавший его, и тогда, без соображений о том, были ли тут или нет les messieurs de l"ambassade [служащие при посольстве], шамкая говорил свои мнения, которые иногда были совершенно не в тоне настоящей минуты. Но мнение о чудаке муже de la femme la plus distinguee de Petersbourg [самой замечательной женщины в Петербурге] уже так установилось, что никто не принимал au serux [всерьез] его выходок.
В числе многих молодых людей, ежедневно бывавших в доме Элен, Борис Друбецкой, уже весьма успевший в службе, был после возвращения Элен из Эрфурта, самым близким человеком в доме Безуховых. Элен называла его mon page [мой паж] и обращалась с ним как с ребенком. Улыбка ее в отношении его была та же, как и ко всем, но иногда Пьеру неприятно было видеть эту улыбку. Борис обращался с Пьером с особенной, достойной и грустной почтительностию. Этот оттенок почтительности тоже беспокоил Пьера. Пьер так больно страдал три года тому назад от оскорбления, нанесенного ему женой, что теперь он спасал себя от возможности подобного оскорбления во первых тем, что он не был мужем своей жены, во вторых тем, что он не позволял себе подозревать.
– Нет, теперь сделавшись bas bleu [синим чулком], она навсегда отказалась от прежних увлечений, – говорил он сам себе. – Не было примера, чтобы bas bleu имели сердечные увлечения, – повторял он сам себе неизвестно откуда извлеченное правило, которому несомненно верил. Но, странное дело, присутствие Бориса в гостиной жены (а он был почти постоянно), физически действовало на Пьера: оно связывало все его члены, уничтожало бессознательность и свободу его движений.
– Такая странная антипатия, – думал Пьер, – а прежде он мне даже очень нравился.
В глазах света Пьер был большой барин, несколько слепой и смешной муж знаменитой жены, умный чудак, ничего не делающий, но и никому не вредящий, славный и добрый малый. В душе же Пьера происходила за всё это время сложная и трудная работа внутреннего развития, открывшая ему многое и приведшая его ко многим духовным сомнениям и радостям.

Он продолжал свой дневник, и вот что он писал в нем за это время:
«24 ro ноября.
«Встал в восемь часов, читал Св. Писание, потом пошел к должности (Пьер по совету благодетеля поступил на службу в один из комитетов), возвратился к обеду, обедал один (у графини много гостей, мне неприятных), ел и пил умеренно и после обеда списывал пиесы для братьев. Ввечеру сошел к графине и рассказал смешную историю о Б., и только тогда вспомнил, что этого не должно было делать, когда все уже громко смеялись.
«Ложусь спать с счастливым и спокойным духом. Господи Великий, помоги мне ходить по стезям Твоим, 1) побеждать часть гневну – тихостью, медлением, 2) похоть – воздержанием и отвращением, 3) удаляться от суеты, но не отлучать себя от а) государственных дел службы, b) от забот семейных, с) от дружеских сношений и d) экономических занятий».
«27 го ноября.
«Встал поздно и проснувшись долго лежал на постели, предаваясь лени. Боже мой! помоги мне и укрепи меня, дабы я мог ходить по путям Твоим. Читал Св. Писание, но без надлежащего чувства. Пришел брат Урусов, беседовали о суетах мира. Рассказывал о новых предначертаниях государя. Я начал было осуждать, но вспомнил о своих правилах и слова благодетеля нашего о том, что истинный масон должен быть усердным деятелем в государстве, когда требуется его участие, и спокойным созерцателем того, к чему он не призван. Язык мой – враг мой. Посетили меня братья Г. В. и О., была приуготовительная беседа для принятия нового брата. Они возлагают на меня обязанность ритора. Чувствую себя слабым и недостойным. Потом зашла речь об объяснении семи столбов и ступеней храма. 7 наук, 7 добродетелей, 7 пороков, 7 даров Святого Духа. Брат О. был очень красноречив. Вечером совершилось принятие. Новое устройство помещения много содействовало великолепию зрелища. Принят был Борис Друбецкой. Я предлагал его, я и был ритором. Странное чувство волновало меня во всё время моего пребывания с ним в темной храмине. Я застал в себе к нему чувство ненависти, которое я тщетно стремлюсь преодолеть. И потому то я желал бы истинно спасти его от злого и ввести его на путь истины, но дурные мысли о нем не оставляли меня. Мне думалось, что его цель вступления в братство состояла только в желании сблизиться с людьми, быть в фаворе у находящихся в нашей ложе. Кроме тех оснований, что он несколько раз спрашивал, не находится ли в нашей ложе N. и S. (на что я не мог ему отвечать), кроме того, что он по моим наблюдениям не способен чувствовать уважения к нашему святому Ордену и слишком занят и доволен внешним человеком, чтобы желать улучшения духовного, я не имел оснований сомневаться в нем; но он мне казался неискренним, и всё время, когда я стоял с ним с глазу на глаз в темной храмине, мне казалось, что он презрительно улыбается на мои слова, и хотелось действительно уколоть его обнаженную грудь шпагой, которую я держал, приставленною к ней. Я не мог быть красноречив и не мог искренно сообщить своего сомнения братьям и великому мастеру. Великий Архитектон природы, помоги мне находить истинные пути, выводящие из лабиринта лжи».
После этого в дневнике было пропущено три листа, и потом было написано следующее:
«Имел поучительный и длинный разговор наедине с братом В., который советовал мне держаться брата А. Многое, хотя и недостойному, мне было открыто. Адонаи есть имя сотворившего мир. Элоим есть имя правящего всем. Третье имя, имя поизрекаемое, имеющее значение Всего. Беседы с братом В. подкрепляют, освежают и утверждают меня на пути добродетели. При нем нет места сомнению. Мне ясно различие бедного учения наук общественных с нашим святым, всё обнимающим учением. Науки человеческие всё подразделяют – чтобы понять, всё убивают – чтобы рассмотреть. В святой науке Ордена всё едино, всё познается в своей совокупности и жизни. Троица – три начала вещей – сера, меркурий и соль. Сера елейного и огненного свойства; она в соединении с солью, огненностью своей возбуждает в ней алкание, посредством которого притягивает меркурий, схватывает его, удерживает и совокупно производит отдельные тела. Меркурий есть жидкая и летучая духовная сущность – Христос, Дух Святой, Он».

Шрапнель — один из самых эффективных видов оружия против больших масс пехоты на открытой местности. Оно ликвидирует главный недостаток картечи — малую дальность огня, вызванную тем что картечные пули быстро теряют скорость. Шрапнельный снаряд несет множество пуль практически до самой цели, минимизируя потери на сопротивление воздуха, и рассеивает их в заданной точке, обеспечивая поражение противника.

В наши дни шрапнель ассоциируется с диафрагменной схемой, изобретенной в 1871 г. В этом варианте снаряд представляет собой маленькую пушку с небольшой начальной скоростью(70-150 м/с). Диафрагменная шрапнель в сочетании с нарезным орудием явно слишком сложна для попаданца, хотя достаточно интересно компенсировать добавочным ускорением шрапнели низкую начальную скорость . Полдюжины таких орудий и несколько сот снарядов могли бы переломить ход любого сражения Наполеоновских войн или Крымской войны(в начале 19 века попаданцу уже не надо будет создавать производственные мощности с нуля).

Для попаданца гораздо интереснее шаровая шрапнель. Изучение эволюции этого оружия выявляет множество простых, но запоздавших усовершенствований — идеальная ситуация для попаданца.

Предшественница шрапнели — обычная мортирная бомба, полое чугунное ядро, заполненное порохом и подрываемое медленно горящим в запальной трубке порохом. Такие снаряды начали применять с самого начала развития огнестрельного оружия(начало 15 века), но изобретатели сразу столкнулись с проблемой. При заряжании трубкой вниз, к пороху, давление газов при выстреле часто вдавливало трубку в корпус. Порох воспламенялся и бомба взрывалась внутри мортиры. При заряжании трубкой вверх, ее поджигали заранее — чертовски опасная практика. Только в 1650е было обнаружено что пламя выстрела обгоняет бомбу и зажигает трубку в любом положении. Элементарный факт, но сколько времени потребовалось чтобы его установить!

После этого мортира быстро(в течении полусотни лет, к началу 18 века) становится обязательной участницей любой осады. В короткий ствол мортиры бомбу опускали, зацепив ее крючком за специальное ушко, что позволяло легко контролировать положение трубки. Но для пушек этот способ не подходил — в горизонтальный ствол бомбу не опустишь. В результате возникает идея соединить бомбу с деревянным поддоном. Это позволяло засовывать ее в ствол пушки, сохраняя ориентацию трубки. После этого «высокотехнологичного» изобретения гаубица быстро(к середине 18 века) стала неотъемлемой частью полевой артиллерии. Интересно, что начальные скорости бомб в мортирах времен Петра и стрелявших бомбами единорогах времен Екатерины совпадают, а значит запоздание не объяснить усовершенствованием технологии изготовления бомб.

При падении на твердую землю бомба часто раскалывалась, поэтому запал старались установить на разрыв до столкновения. Артиллеристы заметили что даже при высоком разрыве осколки сохраняли убойную силу. Но низкобризантное действие пороха дробило оболочку на небольшое количество осколков(для 18 фунтовой всего 50-60 штук). Возникала мысль поместить в оболочку готовые поражающие элементы. Но при выстреле трение между элементами и порохом часто приводило к взрыву.

В 1784 году лейтенант Шрапнел начинает вплотную заниматься этим вопросом. Он предлагает использовать для начинки снарядов мушкетные пули смешанные с безсерным порохом(у него больше температура воспламенения). Для подрыва снаряда перед противником он предлагает использовать три заранее откалиброванные разноцветные трубки, с промежуточными отметками. Для уменьшения времени до подрыва артиллерист рассверливал стенку трубки буравчиком. В конце Наполеоновских войн, в частности в сражении при Ватерлоо, снаряды Шрапнела прекрасно проявили себя, принеся изобретателю звание генерал-майора и солидную пенсию.

Система Шрапнела не была лишена недостатков. Примерно 7% снарядов разрывались в стволе, и порядка 10% не взрывались вовсе. Но конец Наполеоновских войн и создание Священного союза законсервировало существовавшие политические системы и замедлило прогресс в оружейном деле. Только в 1852 году полковник Боксер предложил отделить железной диафрагмой порох от пуль. Это сразу уменьшило процент разрывов до 3%.

При этом шрапнель Боксера использовала в качестве запала все ту же деревянную трубку, в стенке которой перед выстрелом сверлилось отверстие. На Крымскую войну новые снаряды не попали, и артиллеристы редко использовали старую ненадежную шрапнель. А после Крымской войны началось широкое внедрение нарезных орудий и шаровая шрапнель канула в лету.

Интересно вспомнить еще одно заблуждение наших предков. Они боялись что быстрый полет бомбы загасит огонь трубки и делали утолщение на противоположной стороне корпуса — чтобы снаряд летел трубкой назад. Постепенно стало понятно что это не помогает стабилизировать снаряд, а трубка не гаснет и без утолщения. Но в шрапнели Боксера мы видим все тоже утолщение, но уже на стороне трубки. По видимому Боксер также хотел стабилизировать снаряд и добиться более равномерного распределения снарядов. Иногда считают что утолщение должно было лучше держать трубку, но легко видеть что его размеры намного больше необходимого для этого. Из-за этого в шрапнель Боксера помещалось на 15-20% пуль меньше, чем в корпуса европейских шрапнелей того же времени. Дорого обходится незнание экспериментального метода… Впрочем о чем говорить, если в книгах середины 19 века артиллеристам приходилось втолковывать что нельзя пренебрегать действием сопротивления воздуха на снаряд. И это при том, что происходящее в результате отклонение траектории от параболы можно наблюдать невооруженным глазом!

Итак, как же будет выглядеть шрапнель попаданца? Возьмем для примера снаряд для 12 фунтового орудия — вес порядка 5.5 кг, диаметр примерно 120 мм.

Корпус представляет собой полую сферу, толщиной примерно сантиметр, отлитую из чугуна. Выдержка чугуна на высокой температуре с доступом воздуха позволяет выжечь часть углерода и уменьшить хрупкость. В корпус помещены 80-90 мушкетных пуль калибра 17.5 мм, твердость свинца лучше увеличить добавлением сурьмы или олова. Промежутки между пулями залиты фиксирующим составом — это уменьшает удар пуль о корпус при выстреле. В реальности пули фиксировались заливкой расплавленной серой, смолой с кусочками бумаги(для предотвращения слипания) или смесью резины с пробкой. В центре в прочном железном корпусе находится небольшой(десятки грамм) заряд пороха — разрывной заряд. В порох добавлены подкрашивающие вещества(например, смесь сурьмы и марганца) — чтобы было проще видеть место разрыва. Заряд соединен трубкой с запалом системы Борманна.

Изобретенный бельгийцем Борманном запал повысил надежность и точность шрапнели, но в реальной истории он успел лишь к Гражданской войне в США, когда нарезное стрелковое оружие резко уменьшило эффективность артиллерии. Он представлял собой диск из мягкого металла(жести или свинца) со спиральной полостью, заполненной порохом. Артиллерист прокалывал шилом металл рядом в месте рядом с нужной ему цифрой. При выстреле пороховые газы поджигали порох, начиная отсчет до разрыва. Простая и удобная схема, позволяющая полностью изолировать порох шрапнели от внешней среды. Дальность действия такого снаряда будет порядка 1-1.5 км.

Интересно отметить что при стрельбе по неокопавшейся пехоте диафрагменная шрапнель превосходит обычные артиллерийские гранаты с бризантным ВВ. Например, по правилам стрельбы 1942 г. для надежного подавления неокопавшейся группы пехоты или огневой точки требовалось 30-35 76-мм гранат или только 20-25 76-мм шрапнелей. Шаровая шрапнель менее эффективна из-за меньшей скорости пуль, что приходится компенсировать большим их весом, но учитывая сложность массового производства ВВ и низкую точность гладкоствольных пушек(шрапнель менее чувствительна к точности) она определенно лучше подойдет попаданцу.

Баллистические расчеты и обсуждение статьи вы можете найти