> Военный энциклопедический лексикон, страница 1 > Металл для артиллерийских орудий

Металл для артиллерийских орудий

МЕТАЛЛb ДЛЯ АРТИЛЛЕРИЙСКИХb ОРУДИЙ.

Материал, назначаемый для изготовления артиллерийских орудий, должен иметь следующия свойства: крепость, твердость, огнеупорность, плавкость, или вообще способность быть легко обращаем в орудия, и дешевизну.— Артиллерийские орудия до этих пор везде отливались из аргпиллерийского металла или из чугуна; по последнимъ опытам кажется литая сталь можетъ стать на ряду с этими металлами, о чем упомянем в конце статьи.

Артиллерийский металл ести. сплав меди с оловом, причем последнее входить в содержании от 8% до 13%. Сплавь этот неисследован еще точный. образом; Мориц Меииер полагает, что в артиллерийском металле олово соединяется химически с медыо в нескольких пропорциях. Одна изъ этих пропорций, находимая в такъ называемых оловянных пятнах, заключает в себе 23 части олова и 77 частей меди. Эгот сплав, белаго цвета, хрупкий и твердый, вместе съ другими сплавами меди и олова, механически смешивается в орудии съ чистою медью. Расположение различных соединений меди с оловом въ готовом орудии, и состав каждаго из этих соединении, точным образом неисследованы, и в различныхъ орудиях изменяются от разнообразия температуры расплавленного металла, от различия в калибрах орудий и массе металла, от более или менее быстрого остывания металла и от различия в величине давления прибыли.— Олово размещается в различных частях орудия но одинаковым образом; Мориц Мейер принимает, согласно большей части опытов, что. количество олова в металле орудия увеличивается от дульной части к казенной и от оси к поверхности орудия. Второе из этих положений подтверждено опытами произведенными в нашемъ новом арсенале, при устройстве новых печей, но на этих опытах казенная часть нс всегда заключала более олова чем дульная. Чем быстрее охлаждение расплавленного металла, тем размещение олова равномернее во всех частях орудия.— Над пропорцией олова и меди в артиллерийском металле и над прочностью медных орудий, при различном содержании олова, были произведены в различное время и в различных артиллериях опыты, замечательнейшие изъ которых суть следующие. В 1800 и 1802 годах в Ганновере испытывали сплавы, выливая из них цилиндры и небольшие шары, которые перерывали, растягивали и расплющивали, для определения крепости, тягучести и твердости металла; потом отливали из различных сплавов орудия и испытывали эти последния выстрелами; при этомъ лучшия качества имел сплавь содержащий от 10% до 11% олова. Обширные и дорогие опыты, произведенные в Дуэ, во франции, в 1786 году, не повели ни к каким положительнымъ результатам. В 18И-3 г. у нас поручено было артиллерийскому отделению Военно-Ученого комитета исследовать прочность различных сплавов меди и олова в брусках; для этих опытов отливали, с различным содержанием смешиваемых металлов, бруски, имевшие в сечении около одного квадратного дюйма, и подвергали их скручиванию и разрыву помощью гидравлического пресса. При этом оказалось: 1) что можно заранее определить довольно близко пропорцию меди и олова в сплаве, только смешивая чистые металлы; при переплавке же старого металла эта пропорция очень изменяется; 2) по крепости лучшие бруски содержали-от 10% % до 11%

олова; наибольшая растяжимость была при том же содержании олова; крепость брусков, для которых былъ употреблен старый металл, была почти на /л менее крепости брусковъ отливаемых из чистого металла; 3) наибольшее давление, необходимое для разрыва брусков из чистых металлов, доходит до 1.203 пуд., из старого металла до 923 пуд.; наибольшая растяжимость брусков бывает на 0,19 частей первоначальной длины при брусках из чистых металлов и около 0,12 длины при брусках из старого металла. По опытам, произведенным подполковником Фелькне-ром, при устройстве печей в новомъ С. Петербургском арсенале, оказались лучшими пропорциями следующия: въ осадных орудиях 11% олова, в 6 ф. пушке и в горных орудиях 10%, в остальных орудиях числа средния между 10% и 11%.

До конца прошедшого столетия, во всех артиллериях употреблялся для отливки орудии тройной сплав из меди, олова и цинка. В одно почти время с оставлением тройного сплава начинаются жалобы на малую прочность медных орудий большого калибра, по прочности канала. Из опытов, произведенных над тройнымъ сплавом, замечательны опыты Дю-соссуа. Он нашел, что крепость и твердость сплава уменьшаются по мере прибавления цпнка и что прибавление 3% цинка на 100 частей артиллерийского металла не отымает у последнего твердости и крепости, по делаетъ его более плавким, почему металлъ лучше наполняет Формы, образуя менее свищей и раковин. Равномерное смешение металлов в тройном сплаве еще затруднительнее чем в двойном; к тому же цинк скорее может выгорать, особливо если он положен в большом количестве и подвергается несколько раз переплавке, как то в старых орудиях и в прибылях. Сколько известно одна толькодатская артиллерия сохранила для своих орудии тройной сплав. По ганноверским опытам 1800 и 1802 годрв, сплав заключающий цинк оказал недостаточную прочность.

Если сравним чугунные орудия с медными, то заметим, что первия превосходят втория по твердости канала и по дешевизне. В чугунных орудиях, после значительного количества выстрелов, обнаруживается весьма малый расстрел и раэширение запала; логовище образуется весьма редко; при одинаковом весе с медными, чугунные орудия стоят от 7 до 8 раз дешевле медных. Недостаток чугун-пых орудий заключается в неодинаковой степени прочности чугуна, въ способности терять связь своих частиц и крепость при выстрелах и въ отсутствии признаков, по которымъ можно бы было узнать — имеет ли металл орудия "надлежащую связь въ своих частях, не нарушая этой связи самым испытанием. Медные же орудия, приходящия в негодность отъ недостатка твердости, обнаруживаютъ этот недостаток наружными признаками. Чугунные орудия более подвержены ржавчине, но менее портятся от действия порохового остатка. — Последния усовершенствования, сделапныя в литье чугунных орудий (см.литъс), принятие удостоверительной пробы (смотрите проба), удлиненных зарядов, конструкция орудий лучше примененная къ свойствам металла и действию пороха, дают надежду, что разрывы чугунныхъ орудий будут происходить на службе весьма редко, даже давая чугуннымъ орудиям одинаковый вес с медными, как видно из различных опытов над чугунными орудиями, произведенных в разных артиллериях въ последнее время.— Шведская артиллерия окончательно приняла чугунныя орудия во всех родах артиллерии.— Таким образом главный недостатокъ чугунных орудий начинает уменьшаться с усовершенствованием ихлитья, пробы и конструкции; нельзя того же сказать о главном недостатке медных орудии, именно о недостаточной прочности каналов орудий большого калибра, доходящей до того, что медные орудия большого калибра приходят иногда в негодность после 40 боевых выстрелов, произведенныхъ на службе.

Жалобы на малую прочность медных орудий начались в конце прошедшого столетия, тогда как орудия времен Людовика XIV выдерживали большое число выстрелов без порчи, при многочисленных осадах веден-пых в его время. Обстоятельство это обратило на себя внимание совре-- менных артиллеристов, и многие изъ них начали изыскивать причину малой прочности вновь отливаемых медныхъ орудий, и средства к ея отврашепию. Генерал Ламартпльер полагал, что малая прочность вновь отливаемыхъ орудий происходит от оставления троии-ного сплава и литья орудий с готовыми каналами, от ббльшей силы нынешнего пороха и от уменьшения зазора. Морень, Тнммерганс принимаютъ мнение Пиобера, что порча орудий происходит от большей силы нынешнего пороха, от уничтожения каморъ (porle-feu) и оставлении прежнего способа заряжания — шуфлою, при котором равно, как и при каморах, заряды имели Форму удлиненную, и между зарядом, снарядом и стенами канала всегда оставалось некоторое пустое пространство, уменьшавшее наибольшую степень упругости, до которой достигают пороховые гасы, прежде нежели снаряд тронется с места, и тем уменьшавшее скорость образования логовища, начальную причину порчи канала медных орудий. Основываясь на предыдущих соображениях, для уменьшения порчи медных орудий ИИиобер предложил удлиненные заряды; опыты вполне подтвердили его предположение. Многие из литейщиков и артиллеристов старались придать большую твердость артиллерийскому металлу не уменьшая его крепости, через прибавление к меди и олову других металлов. Известно, что примесь мышьяка, антимонии и свинца вредитъ прочности артиллерийских орудий- Примесь железа в небольшом количестве может увеличивать крепость и твердость медных орудий. Во франции, въ конце прошедшого столетия, Брежо вылил с успехом орудие весящее 90 фунтов из смеси меди, цинка и железа, но опыт в большом виде не удался. Самые замечательные опыты над сплавом меди, олова и железа были произведены в нашей артиллерии генералом Гогелем; они начались в 1819 г., и были нрекращсны въ 1831 г. В металл отлитых орудий медь, олово и железо входили в пропорции чисел 100, 10 и 12, При этомъ удачно вылития орудия выказывали большую прочность, но металл, для надлежащого своего смешения, долженъ был оставаться в печи в течение 14 часов (почти в два раза большее время противу времени потребного для расплавки и смешении меди с оловом) причем происходила большая трата топлива и большой угар самого металла, орудия выходили с большим количеством свищей и раковин, часто даже сквозных, а потому, но дороговизне орудий и большому их браку, при отливе из меди, олова и железа, опыты в 1831 г. были прекращены. Этим испытаниям дано было неправильное направление, так как уменьшали значительно весь орудий, и обращали более внимания на сопротивление металла разрыву, чем на сопротивление ударам снарядов, тогда кик для веса орудий есть известный предел, зависящий от прочности лафетов, далее которого вес орудий нельзя уменьшать, и крепость медных орудий совершенно достаточна для сопротивления действию пороха. Опыты, подобные опытам Гогеля, были произведены но франции, в Дуэ, в 1828 г.; все необходимия сведения о металле Гогеля были доставлены во Францию из России и в коммисию для производства опытов были наряжены знаменитые, французские химики : Гэ-Люсак и Дар-сет. французы на своих опытахъ смешивали предварительно олово съ железом, и в последствии, при плавке меди, бросали в нее бруски сплава железа с оловом. Полученные при этом сплаве орудия имели множество раковин на поверхности; некоторыя из них были сквозные и проходили от канала к наружной стене орудия; орудия были признаны негодными и опасными для стрельбы, и дальнейших опытов над сплавом меди, олова и железа не производили. Пробовали также механически соединять медь с железом, отливая медныя орудия с железными или чугунными каналами, которым давали длину, равную длине орудия, или только соответственную части, занимаемой зарядомъ и снарядом. Подобные опыты были произведены в конце прошедшого столетия в Турине и Страсбурге. Железные каналы не отвращали образование логовища, чугунные же получали продольные сквозные трещины; металл орудия не всегда хорошо соединялся с металлом вставляемых частей, и утверждение их было сопряжено с затруднениями. Основываясь на свойстве меди, получать твердость от ковки, Саксонец Видеман предложил ковать орудия из листовой меди : орудия его оказали весьма малую прочность; некоторые из них треснули, другия разорвались на части при первых выстрелах. Основываясь на свойстве бронзы, получать большую тягучесть и мёньшую твердость отъ закалки, Дарсет советует составлять более твердый артиллерийский металлъ через прибавление большого количества олова и, в последствии, посредствомъ закалки наружной поверхности, отнимать у нее твердость и увеличивать тягучесть, оставляя внутренним частям необходимую для них твердость. Генерал Эбле предлагает давать каналу орудия большую твердость ковкою металла канала. Оба эти предложения остались до этих нор без исполнения. Наконец Полковник Фридрихс, директор Литтихского литейного завода, предлагает особое средство для укрепления казенной части чугунных орудий; это средство состоит в следующем : казенная часть орудия, начиная от цапф, отливается несколько толще обыкновенного; в последствии ее обтачивают и придают ей цилиндрическую Форму; потом, отковав и сварив концы железных обручей, внутренний диаметр которых равен наружному диаметру казенной части, обручи эти раскаляют до краснокалильного жара и нагоняют молотами на поверхность орудия но всей длине казенной части, причем куют обручи, чтобы они плотнее осели на поверхности орудия; при остывании обручи так сожмут орудие, что составятъ с ним одно целое. Полковник Фридрихс полагает, что эти обруча дадут двойную выгоду — укрепят орудие в казенной части, и при разрыее его будут препятствовать разлету кусков этой части. Устроенная подобным образом, 6 Фунт. пушка выдержала до 2,000 выстрелов без порчи, обыкновенными зарядами; опыты прекращены были за значительным расширением запала, и предполагалось ввинтить затравник для продолжения опытов.

В настоящее время, в некоторых государствах, были произведены опыты над приготовлением орудий большого калибра из железа; о возможности иметь довольно прочные железные орудия, мы можем заключить изъ того, что в настоящее время, для паровых машин в пароходах, приготовляются на железоковательных заводах железные валы, весящие несколько сот пуд. Для американского парохода, ИИренс-тоун (Prince-town),

была откована, в Америке, 12-дюймовая бомбовая пушка, которая была разорвана на втом пароходе от обыкновенной стрельбы, причем разрывъ ея стоил жизни многим из присутствующих; в замен этой пушки была заказана такая же в Ливерпуле, в 1848 г. Эта пушка была 12-дюиимо-вого калибра, (вес бомбы около 4 нуд), весила 400 нуд, длина ея 10 калибров, заряд около 30 ч>унт., и цена около 8,500 р. сер. Сравнивая эту пушку съ подобными же чугунными пушками, заметим, что вес ея несколько менее чугунных орудий, но ценность в 10 раз более. Меясду 1847 и 1850 г. производились в Страсбурге опыты надъ железными пушками, откованными изъ полос, на Фабриках Creuzot и Киве de Gier, и над единорогами Тридуэля .(Treadwell), сделанными из колец, доведенных до белокалильного жара, и потом соединенных действием гидравлического пресса. Первия и втория выказали дурное соединение полос; разрыв происходил в вих иногда без предшествовавших признаков и образовывались продольные трещины, которые увеличивались от стрельбы. Что касается до орудий Тридуэля, то их приготовление недовольно практично. Эти опыты не решили еще окончательно вопроса : недостатки, замечаемые до этих нор в железныхъ орудиях, принадлежат ли способу ихъ приготовления, или суть нераздельныя свойства самого избранного металла. По должно заметить, что для предпочтения железных орудий меднымъ и чугунным, первия должны удовлетворить двум условиям : но сопротивлению не уступать медным и превосходить чугунные, по верности и правильности канала, не уступать чугунным и превосходить медные. Изъ испытанных орудий только единороги Тридуэля выполняли первое условие. — Железные орудия уступают значительно чугунным по дороговизне, имеютъ металл менее твердый последних имогут быть сделаны несколько легче чугунных, лишь при самой тщательной и совершенной ковке и при хорошем выборе железа; эти обстоятельства заставляют нас предполагать, что едпа ли железные орудия могутъ заменить чугунные с выгодою, темъ более, что для веса орудий есть предел, зависящий от прочности лафета, и что вес орудия мы пе всегда можем уменьшать но произволу; так, например, в наших новых бомбовых пушках должно было увеличить вес от 310 пуд. до 380 пуд., чтобы уменьшить откат и порчу станков и платформ. В полевой артиллерии же-лезпия орудия не заменят медных, нотому-что последния имеют удовлетворительную прочность; в осадной же артиллерии эту прочность можно придать орудиям или удлинившем зарядов, или принятием чу гунных орудий, что может быть сделано безъ больших неудобств, и что уже исполнено в некоторых иностранныхъ артиллериях, как папр. в шведской и в английской.

В последнее время стала обращать всеобщее внимание, как материал для изготовления орудий, литая сталь. Изъ нея изготовлялись до этих пор лишь небольшие предметы; употребление же ея для артиллерийских орудий, в однородных больших массах, составляет секрет единственной Фабрики Круппа, в Эссене, близ Дюссельдорфа. Опыты, произведенные в Пруссии и в Брауншвейге над 3 ф. и 12 ф. пушками из литой стали, дали самые блистательные результаты, именно, орудия выдержали самое усиленное испытание без разрыва, и почти без изменения внутреннего вида канала, допускали стрельбу калеными ядрами и были дешевле медных орудий. Пока изготовление орудий из литой стали составляет Фабричный секрет, нельзя произвести окончательного приговора, не есть ли удачное орудие в этомъ производстве дело случая или особенпого внимания, и не сделает ли большое количество брака невозможным изготовление этих орудий в большомъ числе. Этот вопрос принадлежитъ будущему ().

Вообще можно предполагать с некоторою неролтностью, что чугунные орудия в будущем мало помалу заменят во всех артиллериях медные, если литая сталь не вступит с ними в решительное соперничество.

П. Л. J.