Ten artykuł, niestety, nie da jednoznacznych odpowiedzi na postawione pytania, ale przedstawi szanownemu czytelnikowi spójną hipotezę na temat zawartości materiałów wybuchowych w tak zwanych „lekkich” 305-mm pociskach odłamkowo-burzących, które nasz flota używana w wojnie rosyjsko-japońskiej.
A jaka jest trudność?
Problem w tym, że nie ma wiarygodnych danych dotyczących zawartości materiałów wybuchowych we wspomnianych łuskach, a publicznie dostępne źródła podają bardzo różne dane. Na przykład znana navweaps w internetowej encyklopedii podaje następujące dane:
AP "stary model" - 11,7 funta. (5, 3 kg);
ON "stary model" - 27,3 funta. (12,4 kg).
Jeśli przypomnimy sobie M. A. Petrova „Przegląd głównych kampanii i bitew floty parowej”, wtedy zobaczymy 3,5% B (11,6 kg) dla pocisków odłamkowo-burzących i 1,5% (4,98 kg) dla przeciwpancernych pocisków 305 mm. Według V. Połomosznowa rosyjskie pociski przeciwpancerne miały zawartość wybuchową 1,29% (4,29 kg), a pociski odłamkowo-burzące - 1,8% (5,77 kg). Jednak zgodnie z załączoną poniżej „infografiką” zawartość materiałów wybuchowych w przeciwpancernym rosyjskim pocisku 331,7 kg wynosiła zaledwie 1,3 kg!
Oficjalne dokumenty tylko dodają intrygi. „Stosunek Morskiego Komitetu Technicznego do Przewodniczącego Komisji Śledczej w sprawie bitwy pod Cuszimą” (zwany dalej „Postawą”) z dnia 1 lutego 1907 r. wskazuje, że masa materiałów wybuchowych w odłamku 305- Pocisk mm, który był wyposażony w pancerniki 2. Eskadry Pacyfiku, wynosił 14, 62 funty, czyli około 5,89 kg (funt rosyjski wynosił 0,40951241 kg), co w przybliżeniu odpowiada procentowi materiałów wybuchowych 1,8%.
Ale w samym tekście tego dokumentu wskazano zupełnie inny procent zawartości materiałów wybuchowych - 3,5%.
Cóż, jak to wszystko uporządkować, żeby to wszystko zrozumieć?
O gęstości materiałów wybuchowych
Drogi czytelniku bez wątpienia wie, że każdy materiał wybuchowy ma taką charakterystykę, jak gęstość, mierzona w kilogramach na metr sześcienny lub - w gramach na centymetr sześcienny (w tym artykule podam wartości gęstości w g / cm sześciennych). I oczywiście od tego zależy zawartość materiałów wybuchowych w każdym konkretnym pocisku. W końcu pocisk jest w rzeczywistości metalową „skrzynią” na materiały wybuchowe, w której przewidziana jest pewna objętość do wypełnienia go materiałami wybuchowymi. W związku z tym, jeśli weźmiemy dwa absolutnie identyczne pociski z identycznymi bezpiecznikami, ale wypełnimy je materiałami wybuchowymi o różnej gęstości, to objętość, jaką te materiały wybuchowe zajmą, będzie taka sama, ale masa materiałów wybuchowych będzie inna.
Dokąd prowadzę?
Rzecz w tym, że te same rosyjskie pociski mogłyby być wyposażone w zupełnie inne materiały wybuchowe.
Czyli na przykład odłamkowo-burzące lekkie pociski 305 mm, z którymi walczyliśmy w wojnie rosyjsko-japońskiej, czasami określane jako pociski „starego modelu”, czasami – „arr. 1892”, a czasem wcale, pierwotnie planowano wyposażyć w piroksylinę. Tak, w rzeczywistości zostało to zrobione. Ale w tych przypadkach, gdy nie było wystarczającej ilości piroksyliny, były one wyposażone w bezdymny proszek - były to pociski, w które była wyposażona 2. eskadra Pacyfiku. Natrafiłem jednak na wskazówki, że później niewykorzystane pociski tego typu z wypełnieniem piroksyliną (i być może proszkiem) były ponownie ładowane trinitrotoluenem (TNT). Wygląda to niezwykle logicznie. Sama skorupa w ciągu pięciu minut stała się szczytem odlewni, a wysyłanie starych skorup do przetopienia było irracjonalne. Ale danie mu dodatkowej śmiertelności poprzez wyposażenie go w bardziej zaawansowane materiały wybuchowe jest bardzo słuszną rzeczą.
Pośrednie potwierdzenie tego wszystkiego zawiera „Album pocisków artylerii morskiej”, opublikowany przez A. N. IM. I. w 1934 r. (dalej - „Album”). Rozważmy to na przykładzie pocisku odłamkowo-burzącego 254 mm.
Więc o co chodzi z dziesięciocalowym?
Według „Attitude”, fragmenty, które cytowałem powyżej, 254-milimetrowy pocisk odłamkowo-burzący z okresu wojny rosyjsko-japońskiej został ukończony z 16,39 funtami piroksyliny zapakowanymi w skrzynkę i masą materiałów wybuchowych razem wziętych. w przypadku sprawy było 19,81 funtów. Funt rosyjski, jak już wspomniałem powyżej, wynosił 0,40951241 kg, z czego wynika, że masa osłony wynosiła 1,4 kg, a masa piroksyliny 6,712 kg.
Jednocześnie według Albumu masa materiału wybuchowego w pocisku w starym stylu wynosi 8,3 kg. Pragnę zauważyć, że w 1907 roku flota otrzymała nowe pociski różnych kalibrów, w tym 254 mm. W tym przypadku mod pocisku 254 mm. W 1907, według Albumu, miał taką samą masę (225,2 kg), ale zawartość w nim materiałów wybuchowych osiągnęła 28,3 kg, więc tutaj nie ma wątpliwości.
Niestety w „Albumie” nie ma bezpośredniego wskazania, że pocisk 254 mm o masie BB 8,3 kg to „dotsushima”, ale cóż to innego? Nie udało mi się znaleźć żadnego dowodu na to, że między muszlami "dotsushima" a muszlami arr. W 1907 pojawiły się inne pociski. W związku z tym nie będzie błędem założenie, że pocisk „dotsushima” 254 mm z 6 712 kg materiałów wybuchowych i pocisk 254 mm o masie wybuchowej 8, 3 kg wskazany w Albumie to ten sam pocisk., ale wyposażony w różne materiały wybuchowe. W pierwszym przypadku jest to piroksylina, w drugim TNT.
Rozważamy gęstość piroksyliny
– Dlaczego to liczysz? - może zapytać drogi czytelnik.
I naprawdę, czy nie jest łatwiej wziąć książkę informacyjną?
Niestety, problem polega na tym, że różne publikacje podają zupełnie różne gęstości piroksyliny. Na przykład „Encyklopedia techniczna 1927-1934”. wskazuje rzeczywistą gęstość piroksyliny w zakresie 1,65-1,71 g/cm3. patrz Ale tutaj gęstość bloków piroksyliny w niektórych publikacjach wskazuje na znacznie niższą - 1, 2-1, 4 g / cm3. patrz Ten sam saper.isnet.ru informuje, że gęstość piroksyliny o zawartości wilgoci 20–30% wynosi 1, 3–1, 45 g / cu. cm.
Gdzie jest prawda?
Najwyraźniej problem polega na tym, że gęstość piroksyliny podana w książkach referencyjnych to… gęstość piroksyliny i nic więcej, czyli czysty produkt. Jednocześnie w amunicji zwykle wykorzystuje się piroksylinę, której wilgotność dochodzi do 25-30%. Tak więc, jeśli gęstość absolutnie suchej piroksyliny wynosi 1,58-1,65 g / cm3. (najczęściej cytowane wartości), wówczas piroksylina o wilgotności 25% będzie miała gęstość 1,38-1,42, a piroksylina o wilgotności 30% będzie miała gęstość 1,34-1,38 g/cm3.
Sprawdźmy tę hipotezę, obliczając pocisk 254 mm. W przypadku TNT przyrost gęstości w źródłach jest znacznie niższy: zwykle wskazane jest 1,65, ale w niektórych przypadkach (Rdutlovsky) 1,56 g / cm3. cm W związku z tym okazuje się, że zajmie 8, 3 kg TNT o gęstości 1,58-1, 65 g / cu. cm, objętość równa 5030-5320 metrów sześciennych. cm I jest to ta sama objętość, którą wcześniej zajmowała osłona i piroksylina w konfiguracji pocisku „dotsushima”.
Okładki wykonano z mosiądzu. Gęstość mosiądzu wynosi około 8,8 g/cu. cm, odpowiednio 1,4 kg pokrowiec zajmie około 159 metrów sześciennych. patrz Udział piroksyliny pozostaje zatem 4871-5161 metrów sześciennych. cm Biorąc pod uwagę fakt, że umieszczono w nich 6712 kg piroksyliny, uzyskujemy gęstość tej ostatniej w zakresie 1,3–1, 38 g / cm sześciennych, co dokładnie odpowiada obliczonej gęstości suchej piroksyliny przez nas o gęstości 1,58 "rozcieńczonej" do zawartości wilgoci 25%.
Dlatego do dalszych obliczeń przyjmujemy wartości, które są najbardziej odpowiednie dla źródeł. Gęstość TNT wynosi 1,65 g/cm3. cm, a gęstość mokrej piroksyliny wynosi 1,38 g / cu. cm.
„Album” podaje następującą zawartość wybuchową dla pocisków „dotsushima” 305 mm. Dla przeciwpancernego z końcówką - 6 kg materiału wybuchowego, dla przeciwpancernego bez końcówki - 5,3 kg materiału wybuchowego, a dla wysoko wybuchowego - 12,4 kg materiału wybuchowego. Biorąc pod uwagę gęstość TNT, obliczamy objętość pod materiałem wybuchowym w tych pociskach - okazuje się, że 3 636, 3 212 i 7 515 metrów sześciennych. patrz odpowiednio. O ile mi wiadomo, w wojnie rosyjsko-japońskiej używano odpowiednio pocisków „bez nasadki”, należy przyjąć, że walczyliśmy z „przeciwpancerną” z „komorą ładującą” o pojemności 3212 metrów sześciennych. cm i miny lądowe - o objętości materiałów wybuchowych 7 515 metrów sześciennych. cm.
Niestety nie znam objętości ani masy mosiężnej osłony użytej do izolacji piroksyliny w pociskach 305mm. Ale z „Związków” możemy wyliczyć, że masa takiej osłony dla pocisku odłamkowo-wybuchowego 254 mm była 2,06 razy większa niż masa osłony dla pocisku odłamkowo-wybuchowego 203 mm, podczas gdy objętość pod materiałem wybuchowym był 2,74 razy. W związku z tym można bardzo z grubsza oszacować, że mosiężna osłona przeciwpancernego pocisku 305 mm miała masę 0,67 kg, a pocisku odłamkowo-burzącego 2,95 kg i zajmowała objętość 77 i 238 metrów sześciennych.. cm (zaokrąglone).
W tym przypadku udział de facto piroksyliny pozostał na poziomie 3135 i 7278 metrów sześciennych. cm, którą przyjęliśmy dla gęstości piroksyliny 1,38 g/cu. cm daje masę materiału wybuchowego:
4 323 kg piroksyliny w pocisku przeciwpancernym;
10 042 kg piroksyliny w pocisku odłamkowo-burzącym.
Oznacza to, że biorąc pod uwagę błędy obliczeniowe, powinniśmy mówić o 4,3 kg piroksyliny w przeciwpancernych i 10 kg w pociskach 305 mm odłamkowo-burzących.
Ale dlaczego w takim razie tylko 6 kg prochu „pasuje” do pocisku odłamkowo-burzącego?
Rzeczywiście, prawie każda książka referencyjna podaje gęstość bezdymnego proszku na poziomie piroksyliny, czyli nie mniej niż 1,56 g / cm3. cm, a nawet wyżej. A biorąc pod uwagę, że mosiężna osłona nie jest potrzebna do bezdymnego proszku, okazuje się, że w pocisku powinno się znaleźć więcej bezdymnego proszku niż mokrej piroksyliny?
Tak, ale nie tak.
Chodzi o to, że większość podręczników podaje nam gęstość prochu jako substancji. Problem polega jednak na tym, że nie można wypełnić prochem całej objętości pocisku. Proch strzelniczy był zwykle produkowany w granulkach. A kiedy te granulki wsypywano do dowolnego naczynia, zajmowały tylko część jego objętości, a resztę stanowiło powietrze. O ile rozumiem, można skompresować proch strzelniczy do stanu monolitycznego, ale taki proch będzie się palił, a nie eksplodował. Ale do wybuchu w ograniczonej przestrzeni potrzebuje pewnej ilości powietrza. Nie jestem jednak chemikiem i będę wdzięczny kompetentnemu czytelnikowi za wyjaśnienia w tej sprawie.
Jest jednak całkowicie niezmienny fakt – obok gęstości „rzeczywistej”, czyli gęstości „monolitycznego” proszku, jest też tak zwana gęstość „grawimetryczna” proszku – czyli gęstość, biorąc pod uwagę wolną przestrzeń między jego granulkami. A gęstość ta dla prochu zwykle nie przekracza jednego, a nawet mniej, co dobrze ilustruje poniższa tabela.
Ponadto, jak widzimy, gęstość grawimetryczna bezdymnego proszku wynosi około 0,8–0,9 g / cu. cm.
Tak więc, biorąc pod uwagę fakt, że masa prochu w 305-mm pocisku odłamkowo-burzącym wynosiła, jak widać z "Związku", 14,62 funty lub 5,987 kg, a nasza obliczona pojemność pod ładunkami wybuchowymi tego pocisku było 7 515 metrów sześciennych. cm, to otrzymujemy gęstość grawimetryczną bezdymnego proszku równą 0,796 g / cu. cm, co praktycznie pokrywa się z 0,8 g/cu. cm dla jednego z rodzajów proszków bezdymnych przedstawionych w tabeli.
wnioski
W świetle powyższego uważam, że można śmiało stwierdzić, że rosyjskie lekkie pociski przeciwpancerne kalibru 305 mm używane w wojnie rosyjsko-japońskiej miały 4,3 kg piroksyliny. I wysoce wybuchowe - albo 10 kg piroksyliny, albo 5,99 kg bezdymnego proszku.
Siła ognia 2. 2. Eskadry Pacyfiku
Jak wiecie, pociski odłamkowo-burzące dla 2TOE, ze względu na niedostępność pyroksyliny, były wyposażone w proch bezdymny i, najprawdopodobniej, na bazie piroksyliny.
Niestety niezwykle trudno jest porównywać ze sobą materiały wybuchowe pod względem siły ich działania. Oto na przykład metoda bomby ołowiowej Trauzla: zgodnie z nią praca suchej piroksyliny jest większa niż TNT. Dlatego wydaje się, że piroksylina jest lepsza niż trinitrotoluen. Chodzi jednak o to, że testowano suchą piroksylinę o równej masie z TNT, mimo że w muszlach zastosowano nie suchą, ale mokrą piroksylinę. Jednocześnie więcej TNT wejdzie do ograniczonej objętości pocisku niż mokrej piroksyliny (gęstość tej pierwszej jest wyższa, poza tym piroksylina potrzebuje dodatkowej osłony).
A jeśli spojrzysz na przykład pocisku „dotsushima” 305 mm, otrzymasz następujące informacje.
Z jednej strony natknąłem się na dane, że siła eksplozji suchej piroksyliny jest około 1,17 razy większa niż TNT.
Ale z drugiej strony pocisk „dotsushima” 305 mm zawierał albo 12,4 kg TNT, albo 10 kg mokrej piroksyliny. Zakładając wilgotność 25%, otrzymujemy 7,5 kg suchej piroksyliny, czyli 1,65 razy mniej niż 12,4 kg TNT. Okazuje się, że według tabeli piroksylina wydaje się lepsza, ale w rzeczywistości pocisk w nią wyposażony przegrywa z pociskiem z TNT aż o 41%!
I nie wdaję się w niuanse, że energia eksplozji piroksyliny zostanie wydana na odparowanie wody i ogrzewanie pary, a TNT nie musi nic z tego robić …
Niestety nie mam wiedzy, aby poprawnie porównać siłę wybuchu piroksyliny i opartego na niej bezdymnego proszku. W sieci natknąłem się na opinie, że siły te są porównywalne, choć nie jest jasne, czy bezdymny proszek był utożsamiany z suchą czy mokrą piroksyliną. Jednak w obu przypadkach należy stwierdzić, że pociski odłamkowo-burzące 305 mm 2TOE były znacznie słabsze niż te, w które wyposażona była 1. eskadra Pacyfiku.
Jeśli założenie jest prawdziwe, że bezdymny proszek w przybliżeniu odpowiadał suchej piroksylinie, to pociski wybuchowe 2TOE były około 1,25 razy słabsze (5,99 kg prochu w porównaniu z 7,5 kg suchej piroksyliny).
Jeśli bezdymny proch strzelniczy pod względem siły wybuchu powinien być równy mokrej piroksylinie, to współczynnik 1,67 (5,99 kg prochu w porównaniu z 10 kg mokrej piroksyliny).
Należy jednak pamiętać, że oba te stwierdzenia mogą być błędne.
Możliwe, że różnica między pociskami odłamkowo-burzącymi kal. 305 mm z 1. i 2. eskadry Pacyfiku okazała się znacznie bardziej znacząca.
