Артиллерия - [17]

Лепешки такого мелкозернистого пороха располагают за капсюлем, в капсюльной втулке (рис. 49). А иногда мелкозернистый порох, кроме того, помещают на дне гильзы, в особом мешочке, как это показано, например, на рисунке 50.

Рис. 50. Как происходит выстрел из орудия

Порция этого мелкозернистого дымного пороха называется воспламенителем.

Воспламенитель, сгорая, повышает давление в каморе. При повышенном давлении скорость воспламенения основного заряда увеличивается. Пламя почти мгновенно охватит поверхность всех зерен, и начнется горение порохового заряда.

В этом основное назначение воспламенителя.

Итак, значит, выстрел слагается из целого ряда событий (рис. 50).

Боек ударяет по капсюлю,

От удара бойка взрывается ударный состав, и пламя капсюля зажигает воспламенитель (мелкозернистый дымный порох).

Воспламенитель вспыхивает и превращается в газы.

Раскаленные газы проникают во все промежутки между зернами основного порохового заряда и воспламеняют его.

Воспламенившиеся зерна порохового заряда начинают гореть и в свою очередь превращаются в сильно нагретые газы.

Давление пороховых газов с огромной силой толкает снаряд.

Снаряд двигается по каналу ствола и вылетает из него.

Вот сколько событий происходит меньше чем за сотую долю секунды!

Как горят зерна пороха в орудии

Почему же нельзя сделать весь пороховой заряд из самого мелкого пороха?

Казалось бы, в этом случае ненужно было бы никакого специального воспламенителя.

Почему основной заряд составляется всегда из более или менее крупных зерен?

Потому, что мелкие зерна пороха – точно так же, как мелкие поленья, – сгорают быстрее, чем крупные.

Они сгорают чересчур быстро.

В самом деле, что получится, если весь заряд составить из очень мелких зерен?

Он мгновенно сгорит и превратится в газы.

Сразу же получится очень большое количество газов, и, значит, в каморе создастся очень высокое давление. Оно стремительно двинет снаряд по каналу ствола.

Но чем дальше будет двигаться снаряд в стволе, тем больше места будет освобождаться газам, тем слабее будет их давление: порох-то уже весь сгорел, и притока новых газов нет.

В начале движения мы получим очень большое давление, а к концу оно резко упадет (рис. 51).

Очень сильное, резкое давление газов, которое создается в начале выстрела, нанесет большой вред металлу ствола, сильно сократит жизнь орудия, а может быть, и разорвет его. А в то же время прирост скорости снаряда в конце движения его по стволу будет ничтожным.

Рис. 51. Слишком мелкий порох: заряд сгорел, и приток газов, толкающих снаряд, прекратился задолго до вылета снаряда из дула

Рис. 52. Слишком крупный порох: снаряд уже вылетел, а заряд еще не весь сгорел

Поэтому-то для заряда и не берут очень мелких зерен.

Но и слишком крупные зерна тоже не годятся для заряда: они не успеют сгореть за время выстрела. Снаряд вылетит из дула, а вслед за ним вылетят несгоревшие зерна (рис. 52).

Порох не будет использован полностью.

Размер зерен, вообще говоря, нужно подобрать так, чтобы пороховой заряд сгорел целиком незадолго до вылета снаряда из дула.

Тогда мы получим приток газов почти в течение всего времени движения снаряда по стволу и избегнем резкого скачка давления в начале движения снаряда.

Но орудия бывают разной длины – одни длиннее, другие короче.

Чем длиннее ствол орудия, тем дольше, при прочих одинаковых условиях, будет двигаться снаряд по стволу и тем, значит, дольше должен гореть порох.

Поэтому нельзя заряжать все орудия одинаковым порохом: в более длинных орудиях заряд нужно составлять из более крупных зерен, брать их большей толщины, так как продолжительность горения зависит, как мы скоро увидим, именно от толщины зерна.

Итак, оказывается, до некоторой степени можно управлять горением пороха в стволе. Изменяя толщину зерен, мы тем самым меняем и продолжительность их горения. Мы можем добиться притока газов в течение почти всего времени движения снаряда в стволе.

Что лучше: трубка или лента!?

Нам нужно не только, чтобы газы давили на снаряд в стволе все время; нужно еще, чтобы газы давили все время, по возможности, с одинаковой силой.

Казалось бы, для этого достаточно получить равномерный приток газов: тогда и давление будет держаться все время на одном уровне.

На самом деле это неверно.

Чтобы давление оставалось постоянным или, по крайней мере, не резко изменялось по величине, пока снаряд не вылетел еще из ствола, должны прибывать – вовсе не одинаковые, а, наоборот, все большие и большие порции пороховых газов.

Каждую следующую тысячную долю секунды приток газов должен возрастать.

Ведь снаряд движется в стволе все скорее и скорее. И свободное место в стволе – заснарядное пространство, где образуются газы, – растет все быстрее и быстрее. И, значит, чтобы заполнить это растущее пространство, порох должен давать с каждой долей секунды все больше и больше газов.

Но получить непрерывно возрастающий приток газов совсем не легко.

В чем тут трудность, поймет каждый, кто взглянет на рисунок 53.

Здесь изображено цилиндрическое зерно пороха: слева – в начале горения, в середине – спустя несколько тысячных секунды, справа – в конце горения.