Главная»Обзоры и статьи»Боеприпасы»Малокалиберные реактивные боеприпасы - история появления
Вторник, 25 Февраль 2014 20:33

Малокалиберные реактивные боеприпасы - история появления

Оцените материал
(5 голосов)

Вот уже более шестидесяти лет минуло с тех пор, как перестали быть секретом ракетные разработки третьего рейха. Однако и сегодня не перестают изумлять масштабы и достижения немецких ракетчиков. За десять лет ими были созданы ракеты с жидкостными и твердотопливными двигателями» крылатые и баллистические, управляемые и неуправляемые, ракеты различного базирования, противотанковые гранатометы и первые переносные зенитные ракетные комплексы. Вклад инженеров третьего рейха в ракетостроение огромен. Вместе с тем активно искались пути практического применения ракетных разработок и в других областях, включая стрелковое оружие. Описанию именно такого весьма оригинального применения принципов реактивного движения посвящена данная статья.

Необходимо отметить, что немцы не были первооткрывателями в области разработки малокалиберных реактивных боеприпасов. Первые активно-реактивные выстрелы появились в XIX веке. Так, в 1834 году в Дании была разработана реактивная мушкетная пуля Восса, а в США в 1848 году появилась реактивная пуля Ханта.

Заслуга немецких разработчиков состоит в том, что они вывели конструкцию и технологию изготовления этих боеприпасов на более высокий уровень. Работы над такими боеприпасами в Германии начались в 1930-х годах и велись по двум направлениям. У выстрелов первого типа метательный заряд полностью выгорал до выхода пули из канала ствола, и она покидала его, продолжая полет по обычной баллистической траектории. Вторым направлением было создание боеприпасов, вылетающих из ствола оружия с работающим двигателем. При этом разгон пули до максимальной скорости происходил на траектории.

Ради чего немцы решили заняться разработкой патронов принципиально новой конструкции? Безусловно, ради тех выгод, которые сулил активно-реактивный выстрел. Таковым он является потому, что в рассматриваемых боеприпасах процесс выстрела происходит с закрытой каморой. Благодаря этому разгон пули обеспечивается как за счет действия реактивной силы истекаюших пороховых газов, так и за счет давления, создаваемого этими же газами в канале ствола и воздействующего на донную часть пули. Плюсы от использования реактивного двигателя заключаются в следующем:

  1. Из-за низкого давления в канале ствола (на порядок меньше, чем в обычном стрелковом оружии) уменьшается импульс отдачи от выстрела, появляется возможность значительно сократить массу ствола и запирающих механизмов. А это ведет к облегчению оружия, к уменьшению расхода высоколегированных материалов и упрощению конструкции и технологии производства наиболее трудоемких деталей.
  2. В таких боеприпасах отсутствует гильза. То есть в реактивной пуле вся конструкция боеприпаса участвует в поражении цели. В обычном унитарном патроне гильзе отводится роль сборочного элемента, назначение которого сводится к обеспечению обтюрации пороховых газов и объединению воедино пули, порохового заряда и капсюля-воспламенителя. Также гильза защищает порох и капсюль-воспламенитель от негативного воздействия окружающей среды при хранении и транспортировке боеприпасов. При этом на паразитную массу гильзы приходится до 50 процентов от массы всего патрона. Гильза является очень трудоемким в производстве элементом, для изготовления которого требуется выполнение более двухсот различных операций. Несмотря на очевидные достоинства конструкции унитарного патрона, во время стрельбы именно гильза становится одной из основных причин возникающих задержек и поломок оружия. А для обеспечения экстракции стреляной гильзы используются сложные устройства, на которые приходится сушественная часть стоимости оружия.
  3. Если пуля обычного патрона теряет скорость, начиная с момента выхода из канала ствола, то использование пули с реактивным двигателем позволяет обеспечить различные режимы полета, например, низкоскоростной старт с дальнейшим разгоном до максимальной скорости на траектории.

Теперь отметим минусы, свойственные такой системе.

  1. Для обеспечения равных скоростей с пулей унитарного патрона реактивной пуле понадобится значительно больший пороховой заряд. А это означает, что размеры такого боеприпаса при равном калибре и массе в сравнении с обычной пулей будут значительно больше.
  2. Перегрузки, действующие на пулю при выстреле, создают проблемы с обеспечением стабильности работы порохового заряда двигателя. При этом всегда сохраняется вероятность получения стрелком травмы от газов пули, вылетающей из ствола с работающим двигателем.
  3. Большое удлинение пули создает проблемы с ее стабилизацией в полете, что приводит к ухудшению кучности стрельбы.
  4. Воздействие реактивной струи пороховых газов на канал ствола способно привести к его быстрому изнашиванию.
  5. При равной массе по сравнению с пулями унитарного патрона реактивные пули будут иметь худшие параметры бронепробиваемости.

О ранних разработках активно-реактивных малокалиберных выстрелов в Германии известно немного. Так, в 1930-х годах доктором Вебером была предложена конструкция реактивной пули с деформируемой оболочкой. Внутри патрона-пули размешался пороховой заряд. В донной части пули располагался капсюль-воспламенитель. Большая часть оболочки пули имела диаметр, больший диаметра канала ствола. При выстреле и входе пули в канал ствола ее оболочка обжималась и сворачивалась, принимая выгодную аэродинамическую форму. Такая схема требовала, чтобы материал оболочки пули обладал специфическими свойствами — он должен быть прочным и выдерживать действие разнонаправленных сил и одновременно мягким, чтобы снизить потери энергии при деформации и трении о стенки ствола. Для создания деформируемой пули предполагалось использовать сплав на основе редкоземельных металлов, например платины.

В 1935 году доктором Манфредом Земперомиз Гамбурга был получен патент, описывающий уже не столь экзотическую конструкцию малокалиберного активно-реактивного патрона для ручного автоматического оружия. Патрон Земпера представляет собой обычную 9-мм пулю "парабеллум" с удлиненной оболочкой. В образуемую за свинцовым сердечником полость (примерно 1 /3 от длины пули) помещается прессованный пороховой заряд. Капсюль-воспламенитель ударного действия фиксируется в донной части закраины оболочки пули. В каком-то смысле предложенная конструкция патрона является реактивной пулей Ханта, только на более современный лад.

Варианты 9-мм реактивных пуль Лангвайлера

Основные же разработки подобных боеприпасов связаны с именем доктора Генриха Лангвайлера, известного специалиста по баллистике. В июне 1939 года им был опубликован доклад под названием "Impuls-Antrieb" (импульсное движение), в котором была предложена концепция улучшения баллистических характеристик пули за счет обеспечения постоянной величины давления пороховых газов в канале ствола. Достигнуть этого предполагалось созданием активно-реактивного выстрела, состоящего из обычной гильзы, насыпного порохового заряда и пули, снаряженной пороховой шашкой, форма пороховых зерен и состав которой были подобраны таким образом, чтобы поддерживать в стволе оружия постоянную величину давления пороховых газов вплоть до выгорания всего метательного заряда и выхода пули из ствола. Как считал Лангвайлер, такая схема устройства позволила бы значительно увеличить начатьную скорость пули.

В Германии довольно серьезно отнеслись к этому предложению, и в начале 1940-х годов к изучению перспективного направления был привлечен ряд немецких предприятий. Первые опыты были проведены на базе HASAG в Берлине. Первый активно-реактивный патрон был создан на основе обычного патрона калибра 7,92x57 мм "маузера с трассирующей пулей". Гильза снаряжалась навеской обычного пороха массой 2,9 грамма, а заряд трассера в пуле заменен шашкой нитроцеллюлозного пороха массой 0,3 грамма. Воспламенение дополнительного порохового заряда происходило при выстреле действием пороховых газов. По результатам стрельб из баллистического ствола длиной 1.000 мм было зафиксировано увеличение начальной скорости пули по сравнению с аналогичным патроном с обычной пулей на 45 м/с. В дальнейшем в лабораторных условиях Лангвайлером была достигнута максимальная скорость пули — 2790 м/с. Фактически же величину скорости пули ограничивали только удельный импульс реактивного двигателя и механическая прочность пули.

По итогам этих экспериментов немцы пришли к решению о необходимости разработки принципиально новой конструкции патрона. Было решено отказаться от вышибного заряда и гильзы патрона и увеличить внутренний объем пули, поместив весь пороховой заряд внутри нее. Выбор был остановлен на патроне калибра 8,9 мм.

Патрон, известный как Sonder Patrone(зондер-патрон, то есть специальный патрон (нем.), или 9-мм Langweiler Rakette(ракета Лангвайлера), по некоторым данным, разрабатывался под контролем специалистов СС. Сведения о том, какие фирмы и что именно разрабатывали, неполны и противоречивы.

В апреле 1945 года Хуго Шмайсер и его брат были взяты под арест и допрошены британскими разведчиками и военными специалистами. В отчете капитана британской разведки Поларда говорится, что Шмайсер показал на допросе: для стрельбы опытными активно-реактивными 9-мм патронами использовался переделанный пистолет-пулемёт его конструкции с гладким стволом. По утверждению Шмайсера, в ходе испытаний отрабатывались патроны с различными марками пороха.

Что касается разработки активно-реактивного патрона калибра 7,92 мм, то конструкция, судя по показаниям одного из немецких специатистов была неудачной, и интерес к ней был практически сразу потерян всеми ведомствами, за исключением люфтваффе. Последних заинтересовала перспектива получения боеприпасов и оружия значительно меньшей массы по сравнению с состоящими на вооружении системами. Полард отмечает, что британцы располагают сведениями о выпуске на фабриках Waltherпартии опытных 9-мм ракет — порядка 5000 штук. Патроны были отправлены для снаряжения на одну из фабрик в Борзигвалд или в Виттенберг, но обе фабрики попали в советскую зону влияния, и британцы не смогли установить их дальнейшую судьбу.

Из показаний, данных британцам главным инженером Хагнером, химиком Штреке и другими специалистами D.W.M., следует, что на фабрике в Любеке также велись разработки аналогичных боеприпасов для проверки идей Лангвайлера на практике, Например, там был разработан специальный баллистический ствол, в стенки которого в специальные желоба запрессовывался пороховой заряд. По мере движения пули по стволу она поджигала порох, горение которого поддерживало постоянную величину давления газов в канале ствола. Для опытных активно-реактивных патронов Штреке разрабатывался специальный порох, состоящий из гранул различного профиля, смешанных и сориентированных в особом порядке. Несколько 9-мм ракет, найденных английскими специалистами на фабрике в Любеке, было отправлено для изучения в Великобританию.

Определенно известно, что в разработке зондер-патронов участвовали компании Polte(Магдебург) и Zelia-Mehlis, отвечавшие за подготовку чертежей и переделку оружия. Всего в промежуток с 1943 по 1945 год было разработано минимум семь вариантов ракет, отличавшихся длиной — от 29,35 мм до 48 мм — и рядом других конструктивных особенностей. Все ракеты вытачивались из стальной заготовки и состояли из двух частей: передней — баллистического колпачка, повторяющего форму обычной 9-мм пули, и донца пули, ввинчивающегося в колпачок. В донце пули размешался капсюль-воспламенитель, вокруг которого располагалось от 6 до 8 сопел, сориентированных параллельно продольной оси ракеты или наклоненных на 25 градусов. Диаметр сопел варьировался у разных типов ракет в пределах 1,5—2 мм. Ранние конструкции ракет снаряжались шашкой из прессованного пороха марки КРР № 43. Некоторые типы опытных ракет имели вкладную диафрагму в виде диска с шестью отверстиями диаметром 1,5—2 мм. Диафрагма предназначалась для предотвращения закупорки сопла несгоревшими пороховыми зернами, что могло привести к скачку давления внутри ракеты и ее разрушению. В дальнейшем немцы отказались от использования диафрагмы, чему может быть несколько объяснений: либо была разработана пороховая шашка, не разрушающаяся на крупные куски при горении, либо испытания показали, что разрыва ракет от закупорки сопел не происходило.

При выстреле пиковое давление в патроннике оружия не превышало 25 МПа, что было на порядок меньше по сравнению с обычным 9-мм патроном. Максимальная скорость ракеты на выходе из ствола составляла 365 м/с. Тестовые стрельбы осуществлялись из гладкого баллистического ствола длиной 500 мм. Поперечник рассеивания на дальности 20 метров составлял порялка 200 мм (более подробные данные о характере испытаний отсутствуют). Известно, что для опытных стрельб использовался не только доработанный пистолет-пулемёт Шмайсера, но и пистолет Waltherс гладким стволом. Низкая кучность стрельбы, скорее всего, объяснялась плохой стабилизацией ракеты, не имевшей закрутки, в чем убедились британцы после воссоздания по немецким чертежам аналогичных ракет.

Согласно британским источникам, на фабрике Walther проектировали активно-реактивный патрон с капсюлем электрического воспламенения, что, по мнению конструкторов, позволило бы улучшить характеристики воспламенения порохового заряда и увеличить начальную скорость пули до 520 м/с, Также в Walther прорабатывались возможные варианты конструкции патронов с разрывной пулей и другими боевыми частями. Но все наработки инженеров Walther были безвозвратно утеряны или уничтожены работниками фабрики до захвата союзниками.

Варианты 9-мм реактивные пули с ведущим медным пояском разработки Шурка

Уже в 1970-х годах в ФРГ, после смерти конструктора А. Шурка, работавшего на фабрике, было обнаружено несколько вариантов 9-мм ракет. Они имели медный ведущий поясок, образуемый вкладной медной шайбой между двумя частями корпуса ракеты. Вероятно, в поисках путей улучшения баллистических характеристик выстрела немцы пробовали перейти на нарезное оружие.

А тогда, в 1945 году, одним из первых на фабрике D.W.M. побывал американский полковник Констент, вывезший в США большую часть документации по зондер-патронам. В то же время полковник Джаррстт вывез из офиса Walther в США 11 экземпляров 9-мм ракет. Никому из союзников не удалось обнаружить оружие, использовавшееся для испытаний боеприпасов, которое было либо спрятано, либо уничтожено немцами. Известно лишь, что оружие и патроны испытывались на полигоне Polte в Магдебурге, попавшем в советскую зону влияния.

Активному изучению немецкие разработки подверглись сразу по окончании войны — в Великобритании и Франции, а позднее и в США. В августе 1945 года англичане развернули собственные опытно-конструкторские работы по созданию 9-мм активно-реактивных патронов на основе трофейных чертежей. К январю 1946 года были изготовлены первые прототипы ракет. Работа шла сразу по нескольким направлениям — копирование немецкого патрона и создание более дешевого аналога собственной разработки, известного как "British 9-mm Rocket Bullet". Проект № 341/56 представлял, собой примитивную ракету, вытачиваемую из стальной заготовки. Ракета снаряжалась капсюлем-воспламенителем от дробового патрона 12-го калибра. Опытные стрельбы, осуществлявшиеся из гладкого баллистического ствола, доказали жизнеспособность проекта.

Следующий проект № 338/56 представлял собой упрощенный аналог немецкой ракеты. Ее корпус состоял из цельной точеной детали с донцем, аналогичным немецкой ракете. Вокруг капсюля пол углом 30 градусов располагалось шесть сопел. Сверху в корпус ракеты запрессовывалась дюралевая втулка. В холе испытаний на полигоне англичане столкнулись с рядом проблем. Например, дюралевая втулка не выдерживала давления внутри ракеты, что приводило к ее разрушению. Проблему удалось решить изготовлением втулки из стали. На базе этой ракеты англичанам удалось отработать систему воспламенения метательного заряда. Для дальнейшей доработки был выбран проект № 341/56. К марту 1947 года была изготовлена небольшая партия патронов с корпусом от ракеты проекта № 341/56 и донной частью от ракеты проекта № 338/56 в количестве 250 штук. Для улучшения баллистических характеристик ракеты снаряжались порохом прогрессивного горения марки Р.16454. Но 29 августа 1947 года программа по разработке реактивных пуль была закрыта ввиду малой эффективности боеприпасов.

Схемы реактивных пуль Рожерона

С большим вниманием к немецким реактивным пулям отнеслись и во Франции. Командование вооруженных сил Франции получило информацию о немецких разработках и активном интересе британцев к этим боеприпасам. При этом вся документация и образцы были вывезены, как упоминалось выше, американцами и англичанами (возможно, и русскими). Французы вынуждены были начать свои разработки с нуля. В августе 1946 года французское командование поручило ведущему конструктору вооружений М. Рожерону изучить перспективность этого направления. Опытно-конструкторские работы по разработке реактивной пули BALLE RACTION, эквивалентной или превосходящей по баллистическим характеристикам патрон калибра 9 мм «парабеллум», были начаты уже в сентябре. К февралю 1947 года Рожерон подготовил первые чертежи и расчеты внешней и внутренней баллистики патрона с реактивной пулей. За основу была взята гильза обычного патрона калибра 9x19 мм, но по неизвестной причине удлиненная до 20 мм. При массе реактивной пули 4,56 грамма (против 6,45 грамма обычной пули) проектная начальная скорость должна была составлять 515 м/с (против 335 м/с обычной пули). К началу 1948 года была изготовлена первая партия опытных патронов в количестве 30 штук, произведенных переснаряжением немецких гильз 08 m.E и американских W.R.A.

К апрельским испытаниям в том же году было подготовлено четыре типа патронов:

  1. Контрольный 9-мм патрон в немецкой стальной лакированной гильзе с пулей массой 6,42 грамма, пороховым зарядом 0,37 грамма марки Nz. Pistol powder (n.A.).
  2. 9-мм патрон с пулей массой 6,195 грамма от американского патрона с прессованной пороховой шашкой марки Nz. Pistol powder (n.A.) массой 0,22 грамма. Пуля снаряжалась в стальную лакированную немецкую гильзу той же партии, что и контрольный патрон № 1.
  3. Активно-реактивный патрон с 9-мм реактивной пулей, разработанной в STA, с мягкой стальной оболочкой. Пуля имела массу 6,815 грамма и снаряжалась пороховым зарядом марки SD массой 0,49 грамма. Диаметр сопла составлял всего 0,3 мм.
  4. Второй контрольный патрон калибра 9x19 мм производства фирмы Winchester.

Все четыре патрона отстреливались из одного оружия — пистолета-пулемёта «Стен». Результаты стрельб были довольно интересными. Стрельба контрольными патронами №1 и №4 дала ожидаемые результаты — скорость пуль на дальности 10 метров от среза ствола составляла 430-440 м/с для патрона №1 и 386-395 м/с для патрона №4. Скорость реактивной пули патрона №2 с прессованным пороховым зарядом на той же дальности составляла 270-290 м/с, а отстрел патронов с реактивными пулями №3 показал скорость всего лишь порядка 305-322 м/с против расчетных 500 м/с. На месте было выдвинуто предположение, что такая низкая начальная скорость была связана с не полностью выгораюшим метательным зарядом.

Для выяснения причин низкой начальной скорости шесть патронов было отстреляно с дистанции 20 метров в деревянные щиты. Распил стреляных пуль показал, что в пяти пулях метательный заряд практически полностью не сгорел, состояние шестой пули не позволяло установить судьбу порохового заряда. Спешным порядком на полигоне были модернизированы два патрона — диаметры сопла были увеличены: у одной пули до 0,6 мм, а у другой до 0,8 мм. Отстрел модернизированных образцов позволил добиться полного сгорания метательного заряда, но скорость 500 м/с так и не была достигнута. 12 мая 1948 года был подготовлен результирующий отчет, согласно которому основные проблемы с надежностью воспламенения и полным выгоранием метательного заряда связывались с небольшим диаметром сопла пули. В том же 1948 году французская программа по разработке 9-мм реактивных пуль была закрыта ввиду малой эффективности боеприпаса,

Американские реактивные пули

Остается сказать несколько слов о США. Вывезенные туда полковником Джарреттом 11 зондер-патронов, найденных в офисе Walther, попали в распоряжение специалистов ВМФ. В 1954 году образцы были изучены и воспроизведены в исследовательском центре вооружений ВМФ США (штат Калифорния). Американцы попытались улучшить стабилизацию ракет в полете за счет вращения вокруг собственной оси, для чего сопла ракеты наклонили относительно поперечной плоскости сначала на 2, а затем на 5 градусов. Но ввиду неофициального характера исследования, низкой кучности и малой начальной скорости ракет работы вскоре были прекращены...

Отдельно стоит заметить, что разработка активно-реактивных боеприпасов подобной схемы велась не только в Германии, но и в Японии, правда, большего калибра. Там был разработан миномёт Kneeс активно-реактивным выстрелом калибра 57 мм.

Наиболее же примечательной японской разработкой была авиационная автоматическая пушка Ho-301, предназначенная для вооружения истребителей Nakajima Ki-44-IIC. Использование активно-реактивного выстрела позволяло значительно снизить импульс отдачи, а следовательно и уменьшить массу пушки (она весила всего 49 килограммов). Пушка использовала автоматику Oerlikon: накалывание капсюля происходило при накате затвора, что также позволяло снизить импульс отдачи. Боекомплект составлял 10 выстрелов калибра 40x128 мм, массой 635 граммов каждый. Две трети объема корпуса ракеты заполняла тротиловая шашка массой 62 фамма. Выстрел снаряжался взрывателем контактного действия. Оставшееся место занимала камора сгорания, в которой размещалась прессованная пороховая шашка, обернутая в шелковую ветошь. С тыльной стороны выстрел закрывался навинчивающимся донцем с 12 отверстиями диаметром 3,8 мм каждое, расположенными вокруг капсюля. Максимальная скорость боеприпаса составляла 243,8 м/с. Темп огня пушки — 475 выстрелов в минуту эффективная дальность огня - 150 метров. Ввиду низкой надежности работы автоматики японцы отказались от эксплуатации этой пушки, заменив ее вооружением традиционной конструкции.

Нельзя утверждать категорично, но не исключено, что документация, например архив доктора Лангвайлера по малокалиберным немецким активно-реактивным боеприпасам, и, возможно, образцы с фабрик попали в СССР. Как сложилась их судьба, сегодня неизвестно. Но история разработки малокалиберных активно-реактивных патронов не заканчивается изучением союзниками трофейных боеприпасов. После войны в Европе и США проводились обширные конструкторские работы по созданию аналогичных патронов. Ярчайшим примером являются разработки американской компании МВА, создавшей целый арсенал миниатюрных ракет. Но эти и другие разработки заслуживают отдельного описания.

Прочитано 5973 раз Последнее изменение Пятница, 28 Февраль 2014 20:04

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить