В первой половине XIX века типичный фугасный снаряд представлял собою пустотелую чугунную сферу с отверстиями под запал/детонатор, заполненную порохом. К 1860 году в Британии было три типа снарядов: фугасные для полевых орудий, снаряды для ВМС, а также для мортир. Все они отличались лишь незначительно, толщина металла была порядка одной шестой их диаметра, а вес около двух третей сплошного ядра того же калибра. Для того чтобы гарантировать их зарядку запалом/детонатором вперед, к ним приделывались деревянные днища. Такие sabots предназначались еще и для того, чтобы уменьшить вероятность заклинивания при зарядке и смягчить отдачу при выстреле. Необходимость создания запасов таких снарядов была признана комитетом по артиллерии в 1819 году, а 25 ноября 1830 года все деревянные днища должны были изготовляться единой толщиной в полдюйма. Введение нарезного орудия потребовало введения продолговатых снарядов, и такие снаряды со свинцовым покрытием для эффективного взаимодействия с нарезкой были одобрены для орудий Армстронга. Проблемы с затворным механизм и обтюрацией привели к временному отказу от зарядки с казенной части и возвращению к зарядке с дула. Для нарезных дульнозарядных орудий снаряды со свинцовым покрытием оказались непригодными, и вместо них были изготовлены снаряды со шпильками. Однако шпильки оказались крайне непрактичными, они не только ослабляли стенки снаряда, но и приводили к столь значимому зазору между снарядом и стенками канала ствола, что вскоре выводило орудие из строя. Это заставило искать средство для предотвращения проникновения газов, вызывающих эрозию ствола и потерю точности выстрела. Первый такой метод заключался в применении пыжа из папье-маше, выполненного в виде чаши, в которую помещалось основание снаряда, помещаемого между снарядом и зарядом. Однако он был практически сразу же в январе 1869 года заменен на Bolton wads (болтоновские пыжи), которые делались из пульпы, состоящей на 75 % из старого тряпья, известного как «тэмми» (шерстяная блестящая ткань), или woolens (сукно), и 25 % старых просмоленных канатов. Доказав их полную несостоятельность, 22 августа 1872 года от них отказались. Была создана комиссия для решения проблемы образования задиров в стволах тяжелых нарезных дульнозарядных орудий. Предварительные результаты работы комиссии были доложены в июле 1872 года, а окончательные в январе 1877 года. В результате в августе 1878 года были приняты медные обтюраторы затвора. Они устанавливались на снаряды с ведущими выступами (поясками). Это усовершенствование было введено на следующий год после того, как шпильки заменили на ребристый или вращающийся обтюратор, входящий в нарезы ствола. Такие обтюраторы, имеющие значительное преимущество перед шпильками как по дальности полета снаряда, так и по точности, были одобрены в 1818 году как автоматические обтюраторы. Они не только вписывались в нарезы ствола, но и обеспечивали независимую зарядку орудия. Введение заряжаемых с казны орудий привело к применению Vavasseur
[77]
, ведущего пояска снаряда, который практически сохранился до наших дней. Ведущий поясок предотвращает утечку газа вперед, поддерживая таким образом постоянное давление и заставляя снаряд следовать нарезке ствола, придает ему стабильность и увеличивает дальность полета. Ведущий поясок выполняет три функции:
1. Придает вращение снаряду.
2. Центрирует снаряд в стволе.
3. Предотвращает утечку газов в область перед снарядом.
Ранние варианты пояска не всегда справлялись с третьей функцией, поэтому делался еще один газовый поясок. У него была подрезанная кромка или второй уклон, обычно большего диаметра в задней его части. Идея такого пояска была в том, что пороховые газы, упираясь в такую кромку, затолкнут снаряд в посадочное место на нарезы ствола, и, таким образом, более плотно перекроется доступ газам. На практике этого не происходит, но увеличение диаметра кромки помогает уменьшить чрезмерную нагрузку на изношенные нарезы ствола, делая ее целесообразной, даже если она выполняет эту единственную функцию. С тех пор выступающие пояски, похожие по форме, даже не выполняющие функции газовой герметизации, доказали свою полезность. Материал, используемый для ведущего пояска, должен быть чистым от примесей и мягким, но в то же время достаточно прочным, чтобы выдерживать напряжения сдвига, возникающие при придании снаряду вращения. Наиболее приемлемым материалом оказалась медь, хотя в отдельных случаях используются и медно-никелевые и медно-цинковые сплавы. Медно-цинковые сплавы (90 % меди и 10 % цинка) используются относительно недавно. Американцы с успехом используют их в огнестрельном оружии. Преимущество таких сплавов перед медью:
1. Уменьшается омеднение ствола.
2. Цинк, будучи окислителем, предотвращает накапливание каких-либо элементов, препятствующих выполнению функций медного пояска.
3. Экономия меди.
4. Цена.
Ведущие пояски делаются различных форм и размеров, в зависимости от условий применения и назначения. Кроме того, на них влияли и методы нанесения нарезов в стволе, применяемые всеми государствами, эволюционный путь развития которых был описан выше. До повсеместного внедрения нарезного оружия использовали различные методы сообщения снаряду вращательного момента. Две наиболее известные в Англии системы – ланкастерская и уитуортская. Ланкастерская система, предложенная в 1851 году, состояла в том, что ствол орудия выполнялся эллипсом с поворотом 1 на 30. Снаряды для такого орудия изготовлялись также соответствующей овальной формы. Несколько таких орудий сопровождали британские войска в Крымской войне 1855 года. Другой принцип сообщения вращательного момента снаряду был предложен Джозефом Уитуортом между 1856 и 1863 годами. Снаряд изготовлялся гексагонального сечения с закругленными углами под соответствующим образом скрученный ствол. С такими орудиями проводились всесторонние испытания в 1860–1861 годах, но ни одно из них не было принято на вооружение британских ВС.
Представленное выше описание триумфального шествия продолговатых снарядов к нарезным орудиям относится ко всем их типам, кроме дробной и крупной картечи.
Взрыватели фугасных снарядов устанавливались либо в носовой части, либо сзади. Первые использовались в полевой и противовоздушной артиллерии. Вторые были предшественниками бронебойных снарядов. Первый стреловидный снаряд, предназначенный для пробоя брони, был предложен майором Паллисером в 1863 году. Он был изготовлен из закаленного чугуна с овальной головкой 1,5 калибра радиусом и имел следующие характеристики:
1. Поверхностный слой высокой твердости.
2. Разрушительная мощь.
3. Хрупкость.
4. Повышенная плотность.
Снаряд изготовлялся путем вливания расплавленного металла в железную литейную форму, в результате получался твердый белый чугун. Позже для отливки стенок использовалась песчаная форма – для того чтобы охлажденной оставалась только головка. По форме эти снаряды очень напоминают современные бронебойные снаряды. Головка была цельной, стенки снаряда толстые. Относительно малые полости оставлялись для взрывного заряда. Они были очень эффективны против военных кораблей того времени, бронированных плитами из пудлингового железа, обладавшего высокими качествами свариваемости. В 1880–1890 годах стала появляться стальная броня
[78]
, и было также признано, что сталь имеет значительные преимущества перед железом и при изготовлении корпуса снаряда, имеющего в этом случае более высокие боевые качества. Она позволяла увеличить силу взрыва и лучше выдерживала все возрастающую выталкивающую силу пороховых газов, в связи со все более широким применением заряжаемых с казны орудий. Были отлиты первые стальные снаряды с при менением ковки, которая еще более повысила прочность материала.
