Гадолин в своих трудах «О сопротивлении стен орудий давлению пороховых газов» (1858 год) и «Теории орудий, скрепленных обручами» (1861 год) положил начало современной теории слоистых орудий. Эта теория показывает, что значительное увеличение толщины стенки орудия не приводит к повышению его прочности, так как наружные слои почти не участвуют в сопротивлении разрыву. Гадолин предложил изготовлять орудийные стволы не сплошными, а из нескольких труб, насаженных одна на другую. Такие стволы стали выдерживать высокие давления пороховых газов. Уже в 1865 году Обуховский завод освоил производство стальных орудий, скрепленных кольцами. Труды Гадолина не утратили своего значения по настоящее время.
Крупные успехи, достигнутые в выплавке высокосортной стали и проектировании артиллерийских орудий, позволили в 1867 году вооружить русскую береговую артиллерию новейшими орудиями, вошедшими в историю под названием орудия образца 1867 года. Все орудия этого образца проектировались на основе теоретических исследований Маиевского и скреплялись по схеме, предложенной Гадолиным. По своим баллистическим качествам русские береговые орудия образца 1867 года являлись в то время лучшими в мире. Так, снаряд 9-дюймовой пушки на расстоянии одного километра пробивал броню толщиной до 203 миллиметров. Это орудие выдерживало до 700 выстрелов, превзойдя по прочности все западноевропейские береговые орудия того времени. Многие государства Европы после испытания русского 9-дюймового орудия отказались от ранее введенных артиллерийских систем англичанина Армстронга и приняли на вооружение русский образец. Самым же сильным орудием береговой артиллерии являлась 11-дюймовая пушка — по бронепробиваемости она превосходила 12-дюймовую пушку системы Армстронга.
Наряду с высокими баллистическими данными орудия образца 1867 года имели и конструктивные преимущества: они заряжались с казенной части, что значительно увеличивало их скорострельность, повышало кучность боя (полет снаряда стал более правильным) и устраняло излишнюю потерю газов. Более того, заряжание с казны было простым, удобным и безопасным для личного состава. Навесной же огонь по палубам кораблей должны были вести 9-дюймовые, а позднее 11-дюймовые мортиры. Важно было и то, что для мортир и пушек применялись одни и те же снаряды.
Орудия образца 1867 года прошли серьезные испытания в русско-турецкой войне 1877–1878 годов. 29 апреля 1877 года русские артиллеристы в районе города Браилова потопили турецкий броненосец «Люфти-Джелиль»[138]. Это был первый в истории случай, когда броненосный корабль оказался потопленным береговыми мортирами. В незащищенную броней палубу броненосца попало два снаряда, он взорвался и затонул, погибла почти вся его команда.
Тактико-технические данные орудий образца 1867 года
Наименование орудий Калибр (в мм) Длина ствола (в калибр.) Начальная скорость (в м/сек) Наибольшая дальность (в м) Вес ствола (в кг) Вес снаряда (в кг) Длина снаряда (в калибр.) 11-дюймовая пушка 280 20 385 5 330 26 040 225,2 2¼ 9-дюймовая пушка 229 20 385 5 330 14 905 122,9 2¼ 8-дюймовая пушка 203 22 370 4 300 9 010 79,8 2 9-дюймовая мортира 229 12 280 6 470 5 735 122,9 2¼
Орудия образца 1867 года стреляли снарядами со свинцовой оболочкой, являвшейся ведущей частью снаряда. Нарезы в канале ствола имели постоянную крутизну с длиной хода до 60 калибров у пушек и до 40 — у мортир. Начальная скорость у этих орудий была несколько меньше, чем у гладкоствольных. Это объяснялось тем, что свинцовая оболочка не выдерживала больших давлений. Однако дальность стрельбы у нарезных орудий была больше: продолговатый снаряд при полете вращался вокруг своей оси и испытывал меньшее сопротивление воздуха.
Орудия образца 1877 года. Непрерывное совершенствование техники привело к дальнейшему изменению материальной части береговой артиллерии. В начале 80-х годов XIX века разрабатываются новые образцы орудий, значительно отличающиеся от орудий образца 1867 года. В основном конструктивные изменения шли по линии увеличения дальнобойности. С этой целью свинцовая оболочка на снарядах заменяется медными ведущими поясками, что позволило увеличить начальную скорость снаряда.
Одновременно разрабатывается новый, более качественный порох. Основной недостаток ранее применявшегося черного пороха заключался в том, что он быстро сгорал, и это приводило к высокому давлению пороховых газов сразу же после воспламенения заряда. Надо было замедлить процесс горения пороха, сделать его равномерным. Ученые предложили изменить форму зерен пороха, а пропорцию составных элементов оставить прежней. Появился так называемый призматический (медленно горящий) порох. Введение его позволило более рационально использовать действие газов. Опыты над призматическим порохом в России проводились в течение двух лет. Только в 1865 году после внедрения в производство пресса системы Вышнеградского на Охтенском заводе начинается изготовление этого вида пороха. Россия явилась первой страной, где призматический порох нашел применение в артиллерии. Позднее пресс Вышнеградского заимствовали многие заводы Европы.
Введение медных ведущих поясков на снарядах и нового призматического пороха способствовало дальнейшему развитию артиллерии. Береговые батареи стали оснащаться новыми образцами орудий, известных под названием орудия образца 1877 года.
Начальная скорость полета снарядов у этих орудий по сравнению с начальной скоростью полета снарядов у пушек предшествующих образов увеличилась на 75 м/сек (с 385 до 460 м/сек). Характерными особенностями орудий образца 1877 года являлись: цилиндропризматические и поршневые затворы с обтюратором, нарезы прогрессивной крутизны, снаряды с медными ведущими поясками. На части снарядов делалось два медных пояска: передний — ведущий и задний — центрирующий, на другой части — один медный ведущий поясок в задней части и центрирующее утолщение в передней[139]. У орудий образца 1877 года значительно возросла скорострельность: орудия крупного калибра делали до 30 выстрелов в час, орудия среднего калибра — до 420 и малого калибра — до 1500 выстрелов в час.
11-дюймовая береговая пушка образца 1877 года
Тактико-технические данные береговых орудий образца 1877 года
Наименование орудий Калибр (в мм) Длина ствола (в калибр.) Начальная скорость (в м/сек) Наибольшая дальность (в м) Вес ствола (в кг) Вес снаряда (в кг) Длина снаряда (в калибр.) 11-дюймовая пушка 280 21 455 8 530 26 890 245,7 3¼ 9-дюмовая пушка 229 21 455 7 470 15 235 122,9 3¼ 11-дюймлвая мортира 280 12 335 8 530 10 320 245,7 3¼ 9-дюймовая мортира 229 12 335 7 470 - 122,9 3¼
Орудия образца 1887 и 1895 годов. С 1880 года в русской артиллерии стали применять так называемый шоколадный порох. Состав его резко отличался от черного призматического пороха. Если последний содержал 75 % селитры, 15 % угля и 10 % серы, то в порохе новой марки количество серы было уменьшено до 4–2%, а угля увеличено до 21 %. Сила пороха в связи с увеличением количества угля в его составе значительно повысилась. Применение бурого призматического пороха позволило увеличить начальную скорость снарядов, не изменяя конструкции орудий.
По мере улучшения брони действительность стрельбы орудий образца 1877 года стала недостаточной. Чтобы увеличить бронебойную способность орудий, стали удлинять их стволы, отчего увеличивалась и начальная скорость полета снарядов. Так появились орудия образца 1887 года.
Длина канала ствола 9– и 11-дюймовых пушек этого образца увеличилась до 35 калибров, начальная скорость снарядов возросла до 600 м/сек, а вес снарядов — соответственно до 180 и 384 килограммов. Эти орудия с дистанции 1700 метров пробивали железные плиты в пределах 16,5–20,5 дюйма. Наибольшим орудием образца 1877 года была 13-дюймовая пушка, снаряд которой весил 686 килограммов, заряд — 146,9 килограмма, начальная скорость снаряда достигала 580 м/сек. Пушка была отлита на Обуховском заводе, где одновременно проводились опыты над 14- и 16-дюймовыми орудиями.
