НЕЛЬЗЯ ЛИ ВСЕ-ТАКИ ЧЕМ-НИБУДЬ ЗАМЕНИТЬ ПОРОХ?

Применение пороха как источника огромной энергии сопряжено со значительными неудобствами.

Например, вследствие очень высокого давления пороховых газов орудийные стволы приходится делать весьма прочными, тяжелыми, а из-за этого страдает подвижность орудия.

Кроме того, при взрыве пороха развивается чрезвычайно высокая температура (рис. 42) — до 3000 градусов. Это в 4 раза выше температуры пламени газовой горелки!

Для плавления стали достаточно 1400 градусов тепла. Температура взрыва, таким образом, больше чем вдвое превышает температуру плавления стали.

Орудийный ствол не плавится только потому, что высокая температура взрыва действует в продолжение ничтожно малого времени и ствол не успевает нагреться до температуры плавления стали.

Но все же ствол сильно нагревается, этому способствует также трение снаряда. При продолжительной стрельбе приходится увеличивать промежутки времени между выстрелами, чтобы ствол не перегревался. В некоторых же скорострельных малокалиберных орудиях устраивают специальные системы охлаждения.

Все это, конечно, создает неудобства при стрельбе. Кроме того, большое давление, высокая температура, а также химическое действие газов не остаются бесследными для ствола: металл его постепенно разрушается.

Наконец, к числу неудобств, вызываемых применением пороха, следует отнести также и то, что выстрел сопровождается громким звуком. Звук зачастую обнаруживает скрытое орудие, демаскирует его.

Как видите, применение пороха сопряжено с большими неудобствами.

Вот почему уже давно пытаются заменить порох другим источником энергии.

Действительно, разве не странно, что порох и сейчас, как несколько веков назад, безраздельно господствует в артиллерии? Ведь за эти века техника далеко шагнула вперед: от мускульной силы перешли к силе ветра и воды; потом была изобретена паровая машина — настал век пара; затем стали применять жидкое топливо — нефть, бензин.

И, наконец, электричество проникло во все области жизни.

Сейчас нам доступны такие источники энергии, о которых шесть веков назад, в годы появления пороха, люди не имели даже понятия.

Ну, а порох? Неужели его нельзя заменить чем-нибудь более совершенным?

Не будем говорить о замене пороха другим горючим. Мы уже убедились в неудаче этой попытки на примере с бензином.

Но почему бы, например, не воспользоваться для стрельбы энергией сжатого воздуха?

Попытки ввести в употребление пневматические ружья и пушки делались уже давно. Но пневматическое оружие все же не получило распространения. И понятно, почему.

Ведь, чтобы получить необходимую для выстрела энергию, нужно предварительно затратить гораздо большую энергию для сжатия воздуха, так как при выстреле значительная часть энергии будет неизбежно потеряна. Если при заряжании пневматического ружья достаточно энергии одного человека, то для заряжания пневматического орудия необходимы усилия большого количества людей или специальный двигатель.

Можно, правда, создать пневматическое орудие с зарядами сжатого воздуха, заготовленными заблаговременно на заводах. Тогда при стрельбе достаточно было бы вложить такой заряд в ствол и открыть его «крышку» или «кран».

Попытки создать такое орудие были. Однако они тоже оказались неудачными: во-первых, возникали трудности хранения в сосуде сильно сжатого воздуха; во-вторых, как показали расчеты, такое пневматическое орудие могло выбрасывать снаряд с меньшей скоростью, чем огнестрельное орудие того же веса.

Пневматическое оружие не может соперничать с огнестрельным. Пневматические ружья, правда, существуют, но не как боевое оружие, а лишь для тренировочной стрельбы на десяток-другой метров.

Еще хуже обстоит дело с использованием пара. Слишком сложны и громоздки должны быть паровые установки для получения нужного давления.

Не раз делались попытки применять для бросания снарядов и центробежную метательную машину.

Почему бы не укрепить снаряд на быстро вращающемся диске? При вращении диска снаряд будет стремиться оторваться от него. Если в известный момент освободить снаряд, он полетит, и при этом скорость его будет тем больше, чем быстрее будет вращаться диск. Идея на первый взгляд очень заманчивая. Но только на первый взгляд.

Точные расчеты показывают, что такая метательная машина была бы очень большой и громоздкой. Для «ее необходим был бы мощный двигатель. И, самое главное, такая центробежная машина не могла бы «стрелять» метко: малейшая ошибка в определении момента отрыва снаряда от диска, вызвала бы резкое изменение в направлении полета снаряда. А освободить снаряд точно в нужный момент при быстром вращении диска чрезвычайно трудно. Следовательно, центробежную метательную машину использовать невозможно.

Остается еще один вид энергии — электричество. Здесь уж, наверное, таятся огромные возможности!

И вот, еще два десятка лет тому назад было построено электрическое орудие. Правда, не боевой образец, а модель. Эта модель электрического орудия бросала снаряд весом 50 граммов со скоростью 200 метров в секунду. Никакого давления, обычная температура, почти никакого звука. Достоинств много. Почему же не построить по модели настоящее боевое орудие?

Оказывается, это не так просто.

Ствол электропушки должен состоять из обмоток проводника в виде катушек. Когда по обмоткам пойдет ток, стальной снаряд будет втягиваться последовательно в эти катушки магнитными силами, образующимися вокруг проводника. Таким образом, снаряд получит нужный разгон и после выключения тока из обмоток вылетит по инерции из ствола.

Электропушка должна получать энергию для метания снаряда извне, от источника электрического тока, иначе говоря, от машины. Чему должна равняться мощность машины для стрельбы, например, из 76-миллиметровой электрической пушки?

Вспомним, что для метания снаряда из 76-миллиметровой пушки затрачивается в шесть тысячных долей секунды огромная энергия в 117 000 килограммометров, что составляет мощность в 260 000 лошадиных сил. Такая же мощность, конечно, необходима для стрельбы из Тбгмиллиметровой электрической пушки, бросающей такой же снаряд на то же расстояние.

Но в машине неизбежны потери энергии. Эти потери могут составить не менее 50% мощности машины. Значит, машина при нашей электрической пушке должна обладать мощностью не менее чем в 500 000 лошадиных сил. Это мощность огромной электростанции.

Вы видите, что даже небольшое электрическое орудие должна снабжать энергией огромная электрическая станция.

Но мало того, чтобы сообщить необходимую для движения снаряда энергию в ничтожный промежуток времени, нужен ток огромной силы; для этого на электростанции необходимо иметь специальное оборудование. Применяемое теперь оборудование не выдержит «удара», который последует при «коротком замыкании» очень сильного тока.

Если же увеличить время воздействия тока на снаряд, то-есть уменьшить мощность выстрела, то потребуется удлинить ствол.

Совершенно необязательно, чтобы выстрел «длился», например, одну сотую секунды. Мы могли бы удлинить время выстрела до одной секунды, то-есть увеличить его в 100 раз. Но тогда примерно во столько же раз нужно было бы удлинить и ствол. Иначе нельзя будет сообщить снаряду нужной скорости.

Чтобы бросить 76-миллиметровый снаряд на полтора десятка километров при длительности выстрела в целую секунду, ствол электропушки пришлось бы сделать длиной около 200 метров. При такой длине ствола мощность «метательной» электростанции можно уменьшить в 100 раз, то-есть сделать равной 5000 лошадиных сил. Но и эта мощность достаточно велика, а пушка чрезвычайно длинна и громоздка.

На рис. 43 показан один из проектов электропушки. Из рисунка видно, что о движении такого орудия с войсками по полю боя и думать не приходится; оно сможет перемещаться лишь по железной дороге.

Однако достоинств у электропушки все же много. Прежде всего нет большого давления. Значит, снаряд можно сделать с тонкими стенками и поместить в нем гораздо больше взрывчатого вещества, чем в снаряде обычной пушки.

Кроме того, как показывают расчеты, из электропушки, при очень большой длине ее ствола, можно будет стрелять не на десятки, а на сотни километров. Это не под силу современным орудиям.

Поэтому использование электричества для сверхдальней стрельбы в будущем весьма вероятно.

Но это дело будущего. Сейчас же, в наше время, порох в артиллерии незаменим; нам, конечно, надо продолжать совершенствовать порох и учиться применять его наилучшим образом. Наши ученые занимались и занимаются этим.