Значительное улучшение баллистических свойств артиллерии обусловило появление во второй половине XIX века ряда приборов, предназначенных для улучшения методов наводки орудий в цель. В этот период русские артиллеристы создают дальномеры, оптические прицелы и другие приборы управления артиллерийским огнем. Необходимость замены механических прицелов оптическими была доказана русскими учеными Каминским и Петрушевским[151]. В 70-х годах XIX века Каминский создал оптический прицел для скорострельных полевых пушек системы Барановского. В 1879 году он предложил установить свои прицелы на береговые орудия, но бюрократы военного ведомства отклонили это предложение. Годом позже Петрушевский сконструировал оригинальный оптический прицел, позволявший вести прицельную стрельбу на большие расстояния. Несмотря на то, что прицел Петрушевского показал хорошие результаты, на вооружение его не приняли, и вплоть до первой мировой войны береговая артиллерия не имела оптических прицелов.
Первый внутрибазный дальномер был создан в России в 1856 году О.В. Струве. После испытания дальномера на береговых батареях Керчи начальник Одесского военного округа писал: «Этот инструмент может оказать значительные пособия при стрельбе с прибрежных батарей, особенно в настоящее время, при определении расстояния для стрельбы из нарезных орудий большого калибра, стреляющих на дальние расстояния»[152].
Наладить производство дальномеров Струве не удалось. Слабая оптическая промышленность России не могла в то время справиться с изготовлением необходимых деталей для этих приборов. Их производство не было освоено в России и в начале XX века.
Для измерения дистанции до цели во второй половине XIX века и в начале XX века на береговых батареях применялся горизонтально-базный дальномер Петрушевского, созданный в конце 60-х годов. Применение этого дальномера способствовало значительному повышению меткости стрельбы, обеспечило возможность сосредоточения огня нескольких батарей по одной цели и, наконец, позволило вести стрельбу залпами.
Принцип работы дальномера-индикатора Петрушевского
В то время залповая стрельба без дальномеров была исключительно трудным делом. Огонь из гладкоствольной артиллерии вели, как правило, поорудийно. Ответственность за стрельбу лежала на наводчике. Он сам выбирал дистанцию, вводил поправки и командовал о производстве выстрела[153]. Внедрение дальномера Петрушевского давало возможность сосредоточить управление огнем всех орудий батареи в руках командира батареи, который теперь стал не только общим руководителем боя, но и управляющим огнем. При сосредоточенной стрельбе нескольких батарей данные с дальномера-индикатора передавались одновременно на все батареи. Следует отметить, что во второй половине XIX века сосредоточенной стрельбе нескольких батарей по одной цели вообще уделялось большое внимание. Во время одной из учебных стрельб летом 1866 года в Кронштадте из 40 орудий фортов «Павел I» и «Александр I» было выпущено по щиту 120 снарядов с дистанции 1500 метров. В цель попало 54 снаряда (45 %); такой результат считался очень хорошим[154].
Дальномеры Петрушевского улучшали качество стрельбы береговой артиллерии, но они имели и ряд серьезных недостатков. Основной из них состоял в том, что результаты наблюдения с одного конца весьма длинной базы (800–1500 метров) передавались на другой конец при помощи переговорной трубы или оптического телеграфа, и это значительно увеличивало продолжительность измерений и снижало точность показаний. Чтобы устранить этот недостаток, Петрушевский сконструировал новый береговой дальномер, получивший название гальванический дальномер-индикатор. Передача наблюдений стала осуществляться автоматически посредством часовых механизмов и электричества.
Вертикально-базный дальномер Прищепенко
Кроме горизонтально-базных дальномеров Петрушевского, на береговых батареях применялись вертикально-базные дальномеры капитана Прищепенко, сконструированные в 1881 году. Их базой являлись высота стояния прибора над уровнем моря.
Успехи, достигнутые в теории артиллерийской стрельбы, и появление новых приборов, облегчающих наводку орудий, позволили видному русскому артиллеристу В.Н. Шкларевичу создать новые правила стрельбы для полевой и береговой артиллерии.
До этих правил руководства по артиллерийской стрельбе содержали лишь практические указания о способах наводки (прицеливания), выборе боеприпасов и т. д. Вопросы же непосредственной стрельбы в них почти не освещались, да этого и не требовалось: при стрельбе из гладкоствольных пушек отклонения снарядов от цели можно было достаточно точно определить на глаз, поэтому специальная пристрелка, предшествующая переходу к стрельбе на поражение, не применялась. Меткость достигалась исключительно практикой, на основе которой и вырабатывались определенные приемы стрельбы.
Большая дальность стрельбы нарезных орудий затрудняла глазомерное определение отклонения снарядов от цели. Вместе с тем более правильный полет снаряда вследствие уменьшения рассеивания позволял с достаточной точностью определять возможное изменение точки падения снаряда при изменении установок прицела. Все это и потребовало разработки новых способов стрельбы, основанных на научных расчетах с применением теории вероятностей и теории ошибок.
Первые правила стрельбы Шкларевич изложил в «Руководстве к стрельбе из артиллерийских орудий» (1874 год) и в «Кратком руководстве артиллерийской службы с полевыми орудиями образца 1877 г.» (1878 год). В этих трудах был обобщен богатейший опыт стрельбы русской артиллерии и приведены правила пристрелки по наблюдению знаков падений.
Заслуга Шкларевича состоит прежде всего в том, что он первый обосновал необходимость такого важного этапа стрельбы, как пристрелка. В «Руководстве к стрельбе из артиллерийских орудий» Шкларевич писал, что процесс стрельбы состоит: «1. В определении при помощи таблиц стрельбы заряда, установки прицела, установки дистанционной трубки и т. п. данных, соответственно цели производства стрельбы и обстоятельствами, при которых она производится. 2. В производстве заряжания орудия, прицеливании его и сообщении огня заряду. 3. В наблюдении результатов стрельбы. 4. В пристреливании, т. е. в корректировании заряда, установке прицела, установке дистанционной трубки и т. п. данных, соответственно наблюденным результатам стрельбы»[155].
Большое внимание Шкларевич уделял подготовке исходных данных для стрельбы. Он указывал, что дальность до цели и направление на нее надо определять с помощью дальномера, что угол возвышения, снятый с орудийных планшетов, следует устанавливать на квадранте, с помощью которого орудию придавать необходимое направление в вертикальной плоскости, что если цель видна, то в горизонтальной плоскости орудие наводит непосредственно наводчик, а если невидима — с помощью искусственной точки наводки. При стрельбе по кораблям Шкларевич рекомендовал учитывать, кроме деривации, два фактора — скорость движения цели и время полета снаряда. Для этого поправки по направлению к каждому выстрелу (или залпу) выбирались из заранее составленной таблицы, содержавшей следующие данные:
Дистанция стрельбы (в саж.) Время полета снаряда (в сек.) Перемещение средней точки падения, соответствующее передвижению целика на одну линию Величина искомого отклонения целика Например: 1200 9,4 (для 9-дюймовой пушки) 3,6 (выбирается из таблицы стрельбы) сажени 2×9,4/3,6=5 линий, где 2 — боковое перемещение цели в саженях за одну секунду
Соответствующая таблица составлялась также и для определения поправок на прицел. Шкларевич рассматривал три случая, которые могли возникнуть при пользовании данными таблицами: когда цель движется перпендикулярно плоскости стрельбы или близко к этому, — поправка на направление берется из таблицы без изменений, поправка на прицел не учитывается, так как дистанция до цели в небольшие промежутки времени почти не изменяется; когда цель движется под углом 45° к плоскости стрельбы или близко к этому, — поправка на целик, взятая из таблицы, и поправка на прицел уменьшаются на две трети; когда цель движется под углом, близким к направлению плоскости стрельбы, — поправка на целик, взятая из таблицы, изменяется на одну треть, поправка на прицел берется из таблицы без изменений.
Шкларевич разработал способы пристрелки по быстродвижущимся и по тихоходным целям. Он рекомендовал в тех случаях, когда цель быстро приближалась или удалялась, ставить перед ней неподвижную завесу из всех орудий батареи (стрельба залпами); при получении обратных знаков падений (перелетных при сближении, недолетных при удалении цели) высоту прицела изменять с таким расчетом, чтобы можно было вновь поставить завесу перед целью. «При таком способе стрельбы, — писал Шкларевич, — должны представляться моменты, в которых цель попадет на выстрелы»[156].
