Артиллерийское орудие - [22]
Для того, чтобы ясно представить себе явление отката, проделайте простой опыт. Возьмите обыкновенную стеклянную пробирку, налейте в нее немного воды и заткните пробкой. Пробирку нагревайте до тех пор, пока не закипит вода. Образующиеся водяные пары выбьют пробку, которая полетит в одну сторону, а пробирка в тот же момент полетит в противоположную.
Сила отдачи, толкающая ствол орудия назад, очень велика; она достигает примерно 112 тонн у 76-миллиметровой пушки и превосходит 400 тонн у 152-миллиметровой гаубицы-пушки. Старые орудия, стволы которых были жестко закреплены на лафете, после каждого выстрела откатывались назад. Приходилось тратить много времени и много сил, чтобы возвратить орудие на место и восстановить наводку. Скорострельность таких пушек была, конечно, небольшой. Особенно трудно было накатывать тяжелые орудия. Поэтому артиллеристы всегда стремились затормозить откат орудия и облегчить накатывание его на прежнее место. Сначала они применяли для этого простые приспособления в виде клиньев, которые подкладывались под колеса орудия. При откате орудие накатывается на эти клинья, а затем скатывается по наклонной плоскости и занимает первоначальное положение. Позднее в дополнение к клиньям к лафету орудия присоединяли пружинный тормоз, который поглощал часть энергии отката. Этот тормоз еще не составлял одного целого с лафетом. Понятно, что и клинья и тормоз отката значительно сокращали время подготовки орудия к следующему выстрелу. Но все же оно оставалось значительным, так как наводка орудия сильно сбивалась при откате и накате. Чтобы затормозить откат всего орудия, нужно было построить прочную платформу. Это можно было сделать для крепостных орудий или для тяжелых осадных орудий, но это лишило бы подвижности полевую артиллерию. Все это поставило перед конструкторами задачу изобрести такой лафет, который при выстреле оставался бы на месте.
В результате плодотворной работы выдающемуся русскому изобретателю В. С. Барановскому удалось сконструировать скорострельную горную пушку, у которой при выстреле лафет оставался на месте, а ствол сначала откатывался, а затем накатывался на прежнее место. Такого результата В. С. Барановский достиг, применив гидравлический тормоз отката и пружинный накатник. Его идеи, заложенные в основу проектирования скорострельных артиллерийских орудий, были использованы не только в России, но и за границей.
Откат ствола современного орудия тормозится при помощи гидравлического тормоза, а накат его на свое место производится пружинным, пневматическим или гидропневматическим накатником.
Тормоз отката (рис. 32) состоит из двух основных частей — цилиндра и вставленного в него штока с поршнем — и целого ряда других деталей.
Рис. 32. Тормоз отката.
Цилиндр заполнен жидкостью — веретенным маслом или глицериновой жидкостью.
Он может закрепляться на стволе при помощи специальных обойм. При выстреле ствол орудия под действием пороховых газов откатывается назад, вместе с ним откатывается цилиндр тормоза отката. Шток, закрепленный в крышке люльки, остается на месте. Поэтому при откате ствола с цилиндром поршень штока сильно давит на жидкость, которая под этим давлением начинает пробрызгиваться через отверстия, имеющиеся в поршне. Пройдя эти отверстия, жидкость пойдет по двум направлениям: в заднюю часть цилиндра через кольцевой зазор между регулирующим кольцом и веретеном и в переднюю полость штока через отверстия в модераторе, сдвигая клапан модератора. Незначительное количество жидкости проходит в переднюю полость штока по канавкам переменной глубины на внутренней поверхности штока.
По мере отката величина кольцевого зазора между веретеном и регулирующим кольцом меняется, так как веретено имеет переменное сечение.
На преодоление сопротивления жидкости пробрызгиванию и расходуется главным образом энергия откатных частей.
У некоторых орудий тормоз устроен несколько иначе: цилиндр тормоза закреплен неподвижно в люльке, а шток тормоза при помощи специальной детали, называемой бородой, прикрепляется к казеннику.
При откате люлька, а следовательно, и цилиндр остаются неподвижными, ствол же, откатываясь, тянет за собой шток тормоза. Несмотря на некоторое различие в конструктивном отношении, принцип действия этого тормоза остается прежним.
В некоторых описаниях пушек вы можете встретить в разделе «Противооткатные устройства» название «тормоз отката и наката». Это означает, что в данном тормозе имеется специальное приспособление, которое принимает участие в торможении наката. Чаще всего встречаются тормозы наката веретенного типа. При накате часть жидкости, попавшая в замодераторное пространство, давит на клапан модератора, сдвигает его и закрывает отверстия в модераторе, вследствие чего жидкость пробрызгивается только через канавки переменной глубины, находящиеся на внутренней поверхности штока.
Сопротивление жидкости пробрызгиванию через канавки переменной глубины и создает необходимое торможение наката. Плавность наката достигается тем, что в конце наката канавки переменного сечения сходят на нет.
В результате работы, происходящей в тормозе отката во время стрельбы, температура жидкости в цилиндре увеличивается. При каждом выстреле она увеличивается примерно на один градус. Как вы знаете, при нагревании тела расширяются, следовательно, расширится и жидкость, которая заполняет внутреннюю полость цилиндра тормоза отката. В результате этого ствол орудия не сможет возвратиться в свое первоначальное положение, или, как говорят артиллеристы, произойдет «недокат». При большом же недокате сильно уменьшится длина той части цилиндра, в которой поршень штока тормозит откат, что может вызвать резкий удар деталей в конце отката и поломку противооткатных устройств.
