Пушки с коническими стволами
Как известно пушки с коническими стволами были изобретены не в России.
Форсированные пушки
Было придумано много разнообразных вариантов, но настоящим шедевром инженерной мысли оказались противотанковые пушки с коническим каналом ствола. Их стволы состояли из нескольких чередующихся конических и цилиндрических участков, а снаряды имели специальную конструкцию ведущей части, допускающую уменьшение её диаметра по мере продвижения снаряда по каналу. Таким образом обеспечивалось наиболее полное использование давления пороховых газов на дно снаряда за счет уменьшения площади его поперечного сечения.
Это решение было придумано ещё до Первой мировой войны – первым патент на ружьё с коническим каналом ствола получил немец Карл Руфф в 1903 году.
Проводились опыты (?) с коническим каналом ствола и в России. В 1905 году инженер М. Друганов и генерал Н. Роговцев предложили патент (?) на ружьё с коническим каналом ствола. А в 1940 году в конструкторском бюро артиллерийского завода № 92 в Горьком были испытаны опытные образцы стволов с коническим каналом. В ходе экспериментов удалось получить начальную скорость 965 м/с. Однако В.Г. Грабину не удалось справиться (почему-то) с рядом технологических трудностей, связанных с деформацией снаряда во время прохождения канала ствол, и добиться нужного качества обработки канала. Поэтому ещё до начала Великой Отечественной войны Главное артиллерийское управление приказало прекратить опыты со стволами с коническим каналом.
У современной реконструкции пушки с коническим стволом хорошо видна характерная деталь: щит составлен из двух броневых листов
Немцы же продолжали свои опыты, и уже в первой половине 1940 года было принято на вооружение тяжёлое противотанковое ружьё s.Pz.B.41, ствол которого имел в начале канала калибр 28 мм, а у дула – 20 мм. Ружьём система называлась по бюрократическим соображениям, но на самом деле это была классическая противотанковая пушка с противооткатными устройствами и с колёсным ходом, и мы будем называть её пушкой. С противотанковым ружьём её сближало лишь отсутствие механизмов наведения. Ствол вручную наводил наводчик. Орудие могло разбираться на части. Огонь можно было вести с колёс и с сошек. Для воздушно-десантных войск изготовили облегчённый до 118 кг вариант пушки. У этой пушки отсутствовал щит, а в конструкции лафета применили лёгкие сплавы. Штатные колёса заменили на маленькие катки без всякого подрессоривания. Вес пушки в боевом положении составлял всего 229 кг, а скорострельность – до 30 выстрелов в минуту.
В боекомплект входили подкалиберный снаряд с вольфрамовым сердечником и осколочный. Вместо медных поясков, применяемых в классических снарядах, оба снаряда имели по два центрирующих кольцевых выступа из мягкого железа, которые при выстреле сминались и врезались в нарезы канала ствола. За время прохождения всего пути снаряда по каналу диаметр кольцевых выступов уменьшался от 28 до 20 мм.
Осколочный снаряд имел очень слабое поражающее действие и предназначался исключительно для самообороны расчёта. Зато начальная скорость бронебойного снаряда составляла 1430 м/с (против 762 м/с у классических 3,7-см противотанковых пушек), что ставит s.Pz.B.41 в один ряд с лучшими современными пушками. Для сравнения, лучшая в мире 120-мм германская танковая пушка Rh120, стоящая на танках Leopard-2 и Abrams M1, разгоняет подкалиберный снаряд до 1650 м/с.
К 1 июня 1941 года в войсках было 183 пушки s.Pz.B.41, тем же летом они получили боевое крещение на Восточном фронте. В сентябре 1943 года была сдана последняя пушка s.Pz.B.41. Итого выпуск составил 2797 шт. Стоимость одного орудия составляла 4520 рейхсмарок.
На ближних дистанциях 2,8/2-см пушки легко поражали любые средние танки, а при удачном попадании выводили из строя и тяжёлые танки типа КВ и ИС.
Полуружьё-полупушка
Германское 20/28-мм противотанковое ружьё sPzB 41. За счёт конического ствола, дававшего большую начальную скорость снаряду, оно пробивало броню танков Т-34 и КВ
В 1941 году на вооружение была принята 4,2-см противотанковая пушка обр. 41 (4,2 cm Pak 41) фирмы «Рейнметалл» с коническим каналом ствола. Начальный диаметр его был 40,3 мм, конечный – 29 мм. В 1941 году было изготовлено 27 4,2-см пушек обр. 41, а в 1942 году – еще 286. Начальная скорость бронебойного снаряда составляла 1265 м/с, а на дистанции 500 м он пробивал 72-мм броню под углом 30°, а по нормали – 87-мм броню. Вес пушки составлял 560 кг.
Самой мощной серийной противотанковой пушкой с коническим каналом стала 7,5 сm Pak 41. Проектирование её было начато фирмой Круппа еще в 1939 году. В апреле–мае 1942 года фирма Круппа выпустила партию из 150 изделий, на чем производство их и прекратилось. Начальная скорость бронебойного снаряда составляла 1260 м/с, на дистанции 1 км он пробивал 145-мм броню под углом 30° и 177-мм по нормали, то есть пушка могла бороться со всеми типами тяжёлых танков.
Конструкция снарядов позволяла им сжиматься в канале ствола.
Но если конические стволы так и не получили широкого распространения, значит, у этих пушек были серьёзные недостатки. Главным из них наши "специалисты" считали низкую живучесть конического ствола (в среднем около 500 выстрелов), то есть почти в десять раз меньше, чем у 3,7-см противотанковой пушки Pak 35/36. (Довод, кстати, малоубедительный – вероятность уцелеть для лёгкой противотанковой пушки, сделавшей 100 выстрелов по танкам, не превышала 20%. А до 500 выстрелов не доживала ни одна.) Вторая претензия – слабость осколочных снарядов. Но ведь пушка – противотанковая.
Тем не менее немецкие пушки произвели впечатление на советских военных, и сразу после войны в ЦАКБ (КБ Грабина) и ОКБ-172 («шарашка», где работали зэки) начались работы над отечественными противотанковыми пушками с коническим каналом ствола. На основе трофейной пушки 7,5 cm PAK 41 с цилиндро-коническим стволом в ЦАКБ (то есть уже было с чего срисовывать ) в 1946 году были начаты работы над 76/57-мм полковой противотанковой пушкой С-40 с цилиндро-коническим стволом. Ствол С-40 имел калибр у казённой части 76,2 мм, а у дульной – 57 мм. Полная длина ствола составляла около 5,4 м. Камора была позаимствована у 85-мм зенитной пушки образца 1939 года. За каморой шла коническая нарезная часть калибра 76,2 мм длиной 3264 мм с 32 нарезами постоянной крутизны в 22 калибра. На дульную часть трубы навинчена насадка с цилиндро-коническим каналом. Вес системы составлял 1824 кг, скорострельность – до 20 выстр/мин, а начальная скорость 2,45-килограммового бронебойного снаряда составляла 1332 м/с. По нормали на дистанции 1 км снаряд пробивал 230-мм броню, для такого калибра и веса пушки это был фантастический рекорд!
Опытный образец пушки С-40 прошёл заводские и полигонные испытания в 1947 году. Кучность боя и бронепробиваемость бронебойных снарядов у С-40 была значительно лучше, чем у параллельно проходивших испытания штатного и опытного снарядов 57-мм пушки ЗИС-2, но на вооружение С-40 так и не поступила. Аргументы оппонентов прежние: технологическая сложность изготовления ствола, низкая живучесть, а также малая эффективность осколочного снаряда. Ну а кроме того, тогдашний министр вооружения Д.Ф. Устинов люто ненавидел Грабина и выступал против принятия на вооружение любой его артсистемы.
76,2/57-мм опытная противотанковая пушка С-40.
Любопытно, что конический ствол применялся не только в противотанковых пушках, но и в зенитной артиллерии, и в артиллерии особой мощности. (Германской конечно)
Так, для 24-см дальнобойной пушки K.3, серийно выпускавшейся с обычным каналом ствола, в 1942–1945 годах было создано ещё несколько образцов конических стволов, над созданием которых совместно работали фирмы Круппа и «Рейнметалл». Для стрельбы из конического ствола был создан специальный подкалиберный 24/21-см снаряд весом 126,5 кг, снаряжённый 15 кг взрывчатого вещества.
Живучесть первого конического ствола оказалась низкой, а менять стволы после нескольких десятков выстрелов было слишком дорогим удовольствием. По-этому было решено заменить конический ствол цилиндро-коническим. Взяли штатный с мелкими нарезами цилиндрический ствол и снабдили его конической насадкой весом в одну тонну, которая попросту навинчивалась на штатный ствол пушки.
В ходе стрельб живучесть конической насадки оказалась около 150 выстрелов, то есть выше, чем у советских 180-мм корабельных орудий Б-1 (с мелкой нарезкой). В ходе стрельб в июле 1944 года была получена начальная скорость 1130 м/с и дальность 50 км. При дальнейших испытаниях к тому же выяснилось, что снаряды, первоначально прошедшие такую цилиндрическую часть, более устойчивы в полёте. Эти пушки вместе со своими создателями были захвачены советскими войсками в мае 1945 года. Доработка системы K.3 с цилиндро-коническим стволом велась в 1945–1946 годах в городе Земмерда (Тюрингия) группой немецких конструкторов под руководством Ассмана.
К августу 1943 года «Рейнметалл» изготовил 15-см зенитное орудие GerКt 65F с коническим стволом и снарядом со стреловидным оперением. Снаряд со скоростью 1200 м/с позволял доставать цели на высоте 18 000 км, куда он летел 25 секунд. Однако живучесть ствола в 86 выстрелов поставила крест на карьере этой чудо-пушки – расход снарядов в зенитной артиллерии просто чудовищный.
Документация на фашистские зенитные установки с коническим стволом попала в Артиллерийско-миномётную группу Министерства вооружения СССР, и в 1947 году на заводе № 8 в Свердловске были созданы опытные советские образцы зенитных орудий с коническим каналом. Снаряд 85/57-мм пушки КС-29 имел начальную скорость 1500 м/с, а снаряд 103/76-мм пушки КС-24 – 1300 м/с. Для них были созданы оригинальные боеприпасы (кстати, засекреченные до сих пор).
Испытания орудий подтвердили немецкие недостатки – в частности, низкую живучесть, которая и поставила окончательный крест на таких орудиях. С другой стороны, системы с коническим стволом калибра 152–220 мм до появления в 1957 году зенитных управляемых ракет С-75 могли быть единственным средством поражения высотных разведчиков и одиночных реактивных бомбардировщиков – носителей ядерного оружия. Если, конечно, мы бы смогли в них попасть.