Тази статия, уви, няма да даде еднозначни отговори на поставените въпроси, но ще предложи на уважавания читател последователна хипотеза за съдържанието на експлозиви в така наречените „леки“305-мм фугасни и бронебойни снаряди, които нашите флот, използван по време на Руско-японската война.
И каква е трудността?
Проблемът е, че няма надеждни данни за съдържанието на експлозиви в гореспоменатите снаряди, а публично достъпните източници дават много различни цифри. Например добре известната интернет енциклопедия navweaps дава следните данни:
AP "стар модел" - 11,7 lbs. (5, 3 кг);
Той "стар модел" - 27.3 lbs. (12,4 кг).
Ако си припомним М. А. Петрова "Преглед на основните кампании и битки на парния флот", тогава ще видим 3,5% В (11,6 кг) за фугасни и 1,5% (4,98 кг) за бронебойни 305-мм снаряди. Според В. Поломошнов руските бронебойни снаряди са имали експлозивно съдържание 1,29% (4,29 кг), а фугасни снаряди-1,8% (5,77 кг). Но според приложената по-долу „инфографика“съдържанието на експлозиви в бронебойния руски снаряд от 331,7 кг е само 1,3 кг!
Официалните документи само добавят интрига. „Отношението на Военноморския технически комитет към председателя на следствената комисия по бойното дело„ Цушима”(по-нататък-„ Отношение”) от 1 февруари 1907 г. показва, че теглото на взривните вещества във фугасния снаряд 305 мм, с които са оборудвани линейните кораби на 2 -ра тихоокеанска ескадра, е 14, 62 паунда или приблизително 5,89 кг (руската лира е 0,40951241 кг), което приблизително съответства на процент експлозиви от 1,8%.
Но в самия текст на този документ е посочен съвсем различен процент от съдържанието на експлозиви - 3,5%.
Е, как разпореждате всичко това да се разбира?
За плътността на експлозивите
Уважаеми читателю, без съмнение знае, че всеки експлозив има такава характеристика като плътност, измерена в килограми на кубичен метър или - в грамове на кубичен сантиметър (в тази статия ще посоча стойностите на плътността в g / кубичен сантиметър). И, разбира се, съдържанието на експлозиви във всеки конкретен снаряд зависи от това. В крайна сметка снарядът всъщност е метален „калъф“за взривни вещества, в който е предвиден определен обем за пълненето му с експлозиви. Съответно, ако вземем два абсолютно еднакви снаряда с еднакви предпазители, но ги напълним с експлозиви с различна плътност, тогава обемът, който тези взривни вещества ще заемат, ще бъде еднакъв, но масата на взривните вещества е различна.
Къде водя?
Работата е там, че същите руски снаряди могат да бъдат оборудвани с напълно различни експлозиви.
Така например, експлозивни леки 305-мм снаряди, които воювахме в Руско-японската война, понякога наричани снаряди от „стария модел“, понякога-„обр. 1892 , а понякога изобщо не, първоначално е било планирано да се оборудва с пироксилин. Да, всъщност това беше направено по този начин. Но в онези случаи, когато нямаше достатъчно пироксилин, те бяха оборудвани с бездимен прах - това бяха снарядите, с които беше оборудвана 2 -ра тихоокеанска ескадра. Попаднах обаче на индикации, че впоследствие неизползваните снаряди от този тип с пълнеж от пироксилин (и може би с барут) се презареждат с тринитротолуол (TNT). Това изглежда изключително логично. Самата черупка беше за пет минути върха на леярството и беше нерационално да се изпращат стари черупки, за да бъдат разтопени. Но да се придаде допълнителна смъртност, като се снабди с по -модерни експлозиви, е много правилно нещо.
Непряко потвърждение на всичко това се съдържа в „Албум на снаряди на морска артилерия“, публикуван от A. N. IM. I. през 1934 г. (по -нататък - „Албум“). Нека разгледаме това, като използваме примера на фугасен 254-мм снаряд.
И така, какво става с десет инча?
Според „Отношение“, чиито фрагменти цитирах по-горе, 254-милиметров експлозивен снаряд от епохата на Руско-японската война е завършен с 16, 39 паунда пироксилин, опакован в кутия, и масата на взривните вещества заедно с делото беше 19.81 паунда. Руският паунд, както вече докладвах по -горе, беше 0,40951241 кг, от което следва, че масата на корицата е 1,4 кг, а масата на пироксилин е 6,712 кг.
В същото време, според Албум, масата на експлозива в снаряда по стар стил е 8,3 кг. Искам да отбележа, че през 1907 г. флотът получава нови снаряди с различен калибър, включително 254 мм. В този случай 254-мм снаряд мод. През 1907 г., според Албум, той е със същата маса (225,2 кг), но експлозивното съдържание в него достига 28,3 кг, така че не е възможно объркване тук.
За съжаление „Албумът“не съдържа директна индикация, че 254-мм снаряд с маса BB 8, 3 кг е „dotsushima“, но какво друго би могло да бъде? Не можах да намеря никакви доказателства, че между снарядите "dotsushima" и снарядите arr. През 1907 г. имаше някои други снаряди. Съответно няма да е грешка да се приеме, че 254-мм снаряд "dotsushima" със своите 6 712 кг експлозиви и 254-мм снаряд с експлозивна маса 8,3 кг, посочени в Албума, са същите снаряди, но оборудва различни взривни вещества. В първия случай това е пироксилин, във втория - тротил.
Ние вземаме предвид плътността на пироксилин
- Защо да го броим? - може да попита скъпият читател.
И наистина, не е ли по -лесно да вземете справочник?
Уви, проблемът е, че различните публикации дават напълно различни плътности на пироксилин. Например „Техническа енциклопедия 1927-1934“. показва истинската плътност на пироксилин в диапазона 1, 65-1, 71 g / cc. вижте Но тук плътността на пироксилиновите блокове в някои публикации показва значително по -ниска - 1, 2-1, 4 g / cc. вж. Същият saper.isnet.ru съобщава, че плътността на пироксилин със съдържание на влага 20-30% е 1, 3–1, 45 g / cu. см.
Къде е истината?
Очевидно проблемът е, че плътността на пироксилин, дадена в справочниците, е … плътността на пироксилин и нищо друго, тоест чист продукт. В същото време боеприпасите обикновено използват пироксилин, чието съдържание на влага е доведено до 25-30%. По този начин, ако плътността на абсолютно сухия пироксилин е 1,58-1,65 g / cc. (най-често цитираните стойности), тогава пироксилин със съдържание на влага 25% ще има плътност 1,38-1,42, а пироксилин със съдържание на влага 30% ще има плътност 1,34-1,38 g / cc.
Нека проверим тази хипотеза, като изчислим 254-мм снаряд. За TNT увеличаването на плътността в източниците е много по-ниско: обикновено е посочено 1,65, но в някои случаи (Rdutlovsky) 1,56 g / cc. см. Съответно се оказва, че 8, 3 кг тротил ще отнеме, при плътност 1, 58-1, 65 г / куб. см, обем, равен на 5030-5320 кубически метра. см. И това е същият обем, който преди това беше зает от капака и пироксилина в конфигурацията "dotsushima" на снаряда.
Кориците са изработени от месинг. Плътността на месинга е приблизително 8, 8 g / cu. см, съответно 1, 4 кг покритието ще заема около 159 кубически метра. виж Делът на пироксилин остава по този начин 4871-5161 кубически метра. см. Като се вземе предвид фактът, че в тях са били поставени 6 712 кг пироксилин, получаваме плътността на последния в диапазона 1, 3–1, 38 г / куб. см, което точно съответства на плътността на сухия пироксилин, изчислена от нас с плътност 1, 58, "разредени" до съдържание на влага 25%.
По този начин, за по -нататъшни изчисления, ние вземаме стойностите, които са най -подходящи за източниците. Плътността на тротил е 1,65 g / cc. cm, а плътността на мокрия пироксилин е 1,38 g / cu. см.
„Албум“дава следното експлозивно съдържание за 305-мм снаряди „dotsushima“. За бронебойни с връх - 6 кг експлозив, за бронебойни без накрайник - 5,3 кг експлозив и за фугас - 12,4 кг експлозив. Като се вземе предвид плътността на тротила, ние изчисляваме обема под експлозива в тези снаряди - оказва се, че 3 636, 3 212 и 7 515 кубически метра. вижте съответно. Доколкото ми е известно, в Руско-японската война са били използвани снаряди „без капаци“, съответно трябва да се приеме, че сме се борили с „бронебойни“с вместимост „зареждаща камера“3212 кубически метра. см и наземни мини - с обем експлозиви 7 515 куб. м. см.
За съжаление не знам обема или масата на месинговата обвивка, използвана за изолиране на пироксилин в 305 мм снаряди. Но от „Връзка“можем да изчислим, че масата на такъв капак за фугасен 254-мм снаряд е 2,06 пъти по-голяма от масата на капак за фугасен 203-мм снаряд, докато обемът под експлозива е 2,74 пъти. Съответно може много грубо да се изчисли, че месинговият капак за бронебойни 305-мм снаряд е имал маса от 0,67 кг, а за експлозивен-2,95 кг и са заели обем от 77 и 238 кубически метра. cm (закръглено) съответно.
В този случай делът на действително пироксилин остава в обема от 3135 и 7278 кубически метра. cm, което сме приели за плътността на пироксилин 1, 38 g / cu. cm дава масата на експлозива:
4, 323 кг пироксилин в бронебойни снаряди;
10, 042 кг пироксилин във фугасен снаряд.
Тоест, като се вземат предвид изчислителните грешки, трябва да се говори за 4,3 кг пироксилин в бронебойни и 10 кг във фугасни 305-мм снаряди.
Но защо тогава само 6 кг барут "се вписват" във фугасния снаряд?
Всъщност почти всеки справочник дава плътността на бездимния прах на нивото на пироксилин, тоест не по -малко от 1,56 g / cc. см или дори по -висока. И като се има предвид, че за бездимен прах не е необходим месингов капак, се оказва, че в снаряда трябва да се включи повече бездимен прах, отколкото мокър пироксилин?
Така, но не така.
Работата е там, че повечето от справочниците ни дават плътността на барута като вещество. Но проблемът е, че не можете да напълните целия обем на снаряда с барут. Барутът обикновено се произвеждаше в гранули. И когато тези гранули се изсипват в който и да е съд, те заемат само част от обема му, докато останалата част е въздух. Доколкото разбирам, е възможно барутът да се компресира до монолитно състояние, но такъв барут ще гори, а не експлодира. Но за експлозия в затворено пространство той се нуждае от определено количество въздух. Аз обаче не съм химик и ще бъда благодарен на компетентен читател за разяснения по този въпрос.
Съществува обаче напълно неизменен факт - наред с „реалната“плътност, тоест плътността на „монолитния“прах, съществува и така наречената „гравиметрична“плътност на праха - тоест плътността, като се вземе предвид свободното пространство между гранулите му. И тази плътност за барут обикновено не надвишава една или дори по -ниска, което е добре илюстрирано от таблицата по -долу.
Освен това, както можем да видим, гравиметричната плътност на бездимния прах е приблизително 0,8-0,9 g / cu. см.
И така, като се вземе предвид фактът, че масата на барута в 305-мм експлозивен снаряд е, както се вижда от „Връзката“, 14, 62 паунда или 5, 987 кг, и изчисленият от нас капацитет под взривните вещества от този снаряд е 7 515 кубически метра. cm, тогава получаваме гравиметричната плътност на бездимния прах, равна на 0, 796 g / cu. cm, което практически съвпада с 0,8 g / cu. cm за един от видовете бездимни прахове, показани в таблицата.
изводи
С оглед на гореизложеното, вярвам, че може спокойно да се твърди, че руските 305-мм бронебойни леки снаряди, използвани в Руско-японската война, са имали 4,3 кг пироксилин. И експлозивен - или 10 кг пироксилин, или 5, 99 кг бездимен прах.
Огнева мощ на 2 -ра 2 -ра Тихоокеанска ескадра
Както знаете, експлозивни снаряди за 2TOE, поради липсата на пироксилин, бяха оборудвани с бездимен прах и много вероятно на пироксилинова основа.
За съжаление е изключително трудно да се сравняват експлозивите помежду си по силата на тяхното действие. Е, тук е например методът на оловната бомба на Trauzl: според него работата на сухия пироксилин е по -голяма от тротила. Следователно изглежда, че пироксилинът е по -добър от тринитротолуола. Но въпросът е, че сухият пироксилин с еднаква маса с тротил е тестван, въпреки факта, че в черупките се използва не сух, а мокър пироксилин. В същото време повече TNT ще влезе в ограничения обем на снаряда, отколкото мокрият пироксилин (плътността на първия е по -висока, освен това пироксилинът се нуждае от допълнително покритие).
И ако погледнете примера с 305-мм снаряд "dotsushima", получавате следното.
От една страна, попаднах на данни, че силата на експлозията на сух пироксилин е около 1, 17 пъти по -голяма от тротила.
Но, от друга страна, 305-мм снаряд "dotsushima" включваше или 12,4 кг тротил, или 10 кг мокър пироксилин. Ако приемем влажност 25%, получаваме 7,5 кг сух пироксилин, което е 1,65 пъти по -малко от 12,4 кг тротил. Оказва се, че според таблицата пироксилинът изглежда е по -добър, но всъщност снарядът, оборудван с него, губи от снаряда с тротил с цели 41%!
И аз не навлизам в нюансите, че енергията на експлозията на пироксилин ще бъде изразходвана за изпаряване на водата и нагряване на парата и TNT не трябва да прави нищо от това …
За съжаление нямам познания за правилно сравняване на експлозивната сила на пироксилин и бездимен прах на базата на него. В мрежата попаднах на мнения, че тези сили са сравними, въпреки че не е ясно дали бездимният прах е приравнен със сух или мокър пироксилин. Но и в двата случая трябва да се посочи, че фугасните 305-мм снаряди на 2TOE са били значително по-слаби от тези, с които е оборудвана 1-ва тихоокеанска ескадра.
Ако предположението е вярно, че бездимният прах приблизително съответства на сух пироксилин, тогава експлозивните снаряди 2TOE са били около 1,25 пъти по-слаби (5, 99 кг барут срещу 7,5 кг сух пироксилин).
Ако бездимният барут по отношение на експлозивната сила трябва да бъде равен на мокър пироксилин, тогава с коефициент 1,67 (5, 99 кг барут срещу 10 кг мокър пироксилин).
Трябва обаче да се има предвид, че и двете твърдения може да са погрешни.
И е възможно разликата между фугасните 305-мм снаряди от 1-ва и 2-ра тихоокеански ескадрили всъщност да се окаже много по-значителна.
