Боевые свойства гладкоствольных орудий полевой артиллерии регулярной русской армии - читать онлайн

На всем протяжении истории артиллерии основными боевыми свойствами полевого орудия являлись: дальнобойность, скорострельность, точность стрельбы, могущество действия снарядов41 и подвижность. В этой связи эпоха гладкоствольной полевой артиллерии регулярной русской армии, не является исключением, и поэтому оценка боевых свойств артиллерийских орудий характерных калибров, выбранных нами для сравнения, будет произведена по перечисленным выше критериям.

ДАЛЬНОБОЙНОСТЬ

Под дальнобойностью понимается максимальная горизонтальная дальность, на которую орудие может вести действительную (успешную) по своим результатам стрельбу. Само выражение «дальность выстрела орудия» не имеет точного значения, поскольку при известном заряде и возвышении орудия дальность выстрела является тем расстоянием, на котором или вблизи которого ложится большая часть выстрелянных снарядов. Кроме этого, следует помнить, что в полевом сражении стрельба из артиллерийских орудий рассматриваемой эпохи велась исключительно прямой наводкой, т.е. только по видимой цели, а сами выстрелы классифицировались на прямые, настильно-рикошетные и прицельные.

Прямой выстрел – получил свое название в то время, когда еще полагали, что траектория полета первоначально состоит из прямой линии, а затем уже – кривой42. Впоследствии это название было сохранено таким выстрелам, у которых ось канала ствола орудия была параллельна горизонту земли (т.е. орудие было наведено горизонтально), отсюда и второе его название – горизонтальный выстрел. Прямым выстрелом старались попасть в цель прямым полетом, т.е. без касания снарядом поверхности земли, поскольку отраженный полет снаряда после 1-го падения от прямого выстрела превращал уже этот выстрел в настильно-рикошетный43. Относительно дальности прямого выстрела основным типом снаряда (ядром или гранатой) из интересуемых нас образцов орудий обобщенные сведения собраны в таблице № 3 с указанием источника информации.

Анализируя информацию из таблицы № 3, следует признать, что сведения о дальности прямого выстрела для артиллерийских систем 1-го и 2-го исторических периодов представлены в единственном варианте, по значениям которых сложно вывести закономерность44, а для 3-го исторического периода указанные сведения или имеют расхождения за счет большего количества первоисточников (для 12-фунтовых и 6-фунтовых пушек системы обр. 1797/1805 гг.), или такие значения отсутствуют вообще (для орудий системы обр. 1838/1845 и 1850 гг.), но известна величина начальной скорости снаряда, которую научились определять несколькими способами.

Вообще, зная начальную скорость снаряда (V0), было бы возможно приближенно рассчитать дальность прямого выстрела артиллерийского орудия (Sп) по формуле Sп = V0 × (8 × h / g)½, где h – высота цели; g – ускорение силы земного тяготения45. Однако, при идентификации начальных скоростей снарядов орудий 3-го исторического периода, определенных опытным путем на основании расчетов по способу Ломбара46 либо при помощи баллистического маятника на основании формул Дидиона47 или электро-баллистического прибора штабс-капитана Константинова48, оказалось, что эти значения находятся в определенном диапазоне. Например, диапазон колебания начальных скоростей для 12-фунтовых ядер при стрельбе одинаковым зарядом из пушки обр. 1838/1845 гг., полученных опытным путем даже при помощи наиболее прогрессивного электро-баллистического прибора штабс-капитана Константинова, составлял от 1 346 до 1 666 футов в секунду (от 410 до 508 метров в секунду), т.е. расхождение между минимальным и максимальным значениями достигало 24 %. Одной из причин тому являлось различие массы снарядов одного калибра в рамках установленного допуска на собственный размер и различие плотности чугуна (материала для изготовления снарядов), учитывать которое стали значительно позднее49. В этой связи оценим дальность прямого выстрела орудий на основе начальных скоростей снарядов, определенных с помощью теоретических расчетов по формулам Робинса и Эйлера применительно к номинальным размерам диаметров снарядов, определенных с учетом установленного зазора между снарядами и стенками канала стволов орудий. Информация о начальных скоростях орудий системы обр. 1797/1805 гг. и подробности данного расчета были подробно раскрыты в 1-м томе труда А.И. Маркевича «Руководство к артиллерийскому искусству» 1824 года издания50. Для выбранных образцов артиллерийских орудий самостоятельно произведем расчет начальных скоростей основных снарядов (ядер и гранат) в номинальном весе по формулам Робинса и Эйлера (см. Приложения № 1 и № 2), результаты которого вместе с исходными данными51 для расчета в мерах рассматриваемой эпохи и в современной системе мер поместим в таблицу № 4.

Теперь на основании полученных значений начальных скоростей из таблицы № 4 можно рассчитать дальность прямого выстрела артиллерийских орудий по указанной выше формуле Sп = V0 × (8 × h / g)½, приняв значение h = 1,75 метра, соответствующее среднему росту человека. Результаты расчета дальностей прямых выстрелов помещены в таблице № 5, где также для сравнения указаны данные из первоисточников, взятых из таблицы № 3.

Настильно-рикошетный выстрел – получил свое название от того, что на большей части траектории своего полета снаряд как будто стелется по поверхности земли, совершая рикошеты52 не поднимаясь выше человеческого роста. Если орудие было наведено горизонтально, то на траектории прямого выстрела до точки своего 1-го падения снаряд мог поразить любую цель высотой не более 1 метра (соответствует высоте канала ствола орудия над уровнем земли), а дальность 2-го падения (1-го рикошета) зависела от значений углов падения и отражения при 1-м падении. И хотя из курса физики известно, что угол отражения равен углу падения, но при стрельбе это было возможно только на очень твердом и ровном грунте, а во всех остальных случаях угол отражения был больше угла падения (для мягкого грунта даже в 2 раза). Поэтому на участке полета ядра между 1-м и 2-м падениями даже при горизонтальном наведении орудия могла быть траектория, где ядро летело выше роста человека и даже всадника, т.е. не наносило неприятелю никакого урона. При последующих рикошетах высота полета ядра опять уменьшалась, поскольку из-за потери скорости оно в меньшей степени углублялось в землю, поэтому появлялось пространство, на котором ядро уже не поднималось выше роста человека, и чем меньше было возвышение ствола орудия, тем больше было это пространство. Например, у орудий, наведенных горизонтально, оно начиналось уже от точки 2-го падения снаряда на расстоянии 1 100…1 300 шагов (782…925 метров) от орудия53. Однако настильно-рикошетные выстрелы обязательно требовали ровной местности и твердого грунта, поскольку в противном случае снаряды при рикошетах могли попасть в неровности (кочки, бугры, ямы, рытвины) и там остаться, либо неправильно отразиться от неровной поверхности и потерять заданное им направление, а на мягком грунте – плохо рикошетировали (т.е. количество рикошетов, как и дальность полета снаряда рикошетом снижались).

Если при горизонтальном наведении орудия на дистанции 1-го или 2-го падения снаряда местность была неудобна для рикошета54, то стволу орудия придавали небольшое возвышение по прицелу (обычно от 10 до 12 линий, но не более 15 линий)55, что соответствовало углу прицеливания в 1,5º…2º или без такового, когда вертикальное наведение на цель осуществлялось поверх металла по так называемой верхней производящей линии (т.е. по высшим точкам ствола орудия – тарели и дульного утолщения56). В последнем случае он именовался настильно-прицельным, или первоприцельным выстрелом, который благодаря конструкции орудий обычно соответствовал углу возвышения в 1º. Шарнхорст выделял еще стрельбу рикошетами прицельно-настильно, или на 1º выше настильно-прицельного выстрела57, т.е. с возвышением на 2º. Снаряд, покинувший орудие с возвышением в 2º, на начальной траектории своего полета поднимался над поверхностью земли примерно на 10 метров58, а переход к настильно-рикошетному полету ожидался после 2-го и даже в некоторых случаях после 3-го касания земли59. Информация о полной дальности полета снарядов настильно-рикошетным выстрелами в нашей полевой артиллерии имеется только по 3-му историческому периоду. Так, для орудий системы обр. 1797/1805 гг. она составлена из средних дальностей полетов ядер и гранат настильно-рикошетными выстрелами, оказавшихся при опытах Военно-ученого комитета60 (см. таблицу № 6):

Анализируя сведения таблицы № 6, можно предположить, что местность, где производились эти опыты, имела мягкий или рыхлый грунт, поскольку, во-первых, дальности полета ядер 12-фунтовой пушки меньшей пропорции и 6-фунтовой пушки при углах возвышения 2º оказались меньше, чем для возвышения 0º, и, во-вторых, полная дальность полета ядер калибром 12 фунтов для возвышения 0º у пушки меньшей пропорции оказалась больше, чем у пушки средней пропорции. Поэтому если бы стрельбы проводились на благоприятной местности, т.е. твердом и ровном грунте, то и дальность всего полета рикошетирующих снарядов возрастала по мере увеличения угла возвышения ствола, а полная дальность полета ядра 12-фунтовой пушки средней пропорции было бы дальше 12-фунтовой пушки меньшей пропорции при возвышении 0º за счет большей начальной скорости снаряда у первой.

Для орудий системы обр. 1838/1845 гг. и 1850 г. на местности удобной для рикошетов (т.е. при угле возвышения 0º) «Руководство для артиллерийской службы» 1853 года определяло полные дальности настильно-рикошетной стрельбы из легких орудий до 1 000 саженей (2 133 метров), из батарейных – до 1 200 саженей (2 560 метров). Взяв за основу эти данные, проведем приближенный расчет полных дальностей настильно-рикошетных выстрелов на благоприятной для этого местности по остальным артиллерийским системам на основе соотношения начальных скоростей снарядов одинаковых калибров (см. таблицу № 7).

Однако сведения из таблицы № 7 о полной дальности настильно-рикошетных выстрелов нельзя отождествлять с дальнобойностью орудий при стрельбе настильно-рикошетными выстрелами, поскольку последние должны были быть произведены с определенной успешностью. Относительно этой успешности имеются сведения только по 3-му историческому периоду, из которых следует, что вероятность попадания настильно-рикошетных выстрелов при стрельбе по кавалерии и пехоте должна была быть не менее ¼ и ⅙ соответственно. Так, Е.Х. Вессель («Записки об артиллерийском искусстве: для руководства офицеров, обучающихся в Артиллерийском училище», 1830), предполагал, при обстоятельствах благоприятствующих настильно-рикошетной стрельбе, можно вести огонь с дистанции 600 или 650 саженей. «Руководство для артиллерийской службы» 1853 года конкретнее определяло дальний предел системы обр. 1838/1845 и 1850 гг. с учетом действительности (т.е. дальнобойность): для легких орудий от 400 до 600 саженей (от 853 до 1 280 метров), когда при удачной настильно-рикошетной стрельбе по кавалерии могло попасть от ¼ до ⅓ всех выстрелянных ядер, а для батарейных – от 500 до 700 саженей (от 1 067 до 1 493 метров) с вероятностью попадания в 25 %. Таким образом, дальнобойность орудий системы обр. 1838/1845 и 1850 гг. независимо от калибра составляла примерно 60 % от полной дальности полета снарядов настильно-рикошетными выстрелами. Сведения по дальнобойности при настильно-рикошетной стрельбе для остальных артиллерийских систем отсутствуют, однако можно предположить, что для пушек и единорогов обр. 1797/1805 гг. она была сопоставима со своими аналогами из системы обр. 1838/1845 и 1850 гг., поскольку полные дальности полета снарядов настильно-рикошетными выстрелами у них совпадают (см. таблицу № 7). А с учетом того, что пушки нашей системы обр. 1797/1805 гг. создавались с оглядкой на прусские аналоги, то в подтверждение высказанного выше предположения уместно привести мнение Шарнхорста, основанного на изучении опытов с прусской полевой артиллерии конца XVIII – начала XIX веков. В частности, Шарнхорст считал, что надежные действия рикошетами производятся из 6-фунтовой пушки на расстояние до 1 900 шагов (633 сажени), когда вероятность попадания составляет 20 % всех выстрелянных ядер, а из 12-фунтовой – до 2 200 шагов (733 сажени), когда в цель попадает каждое 3 или 4 ядро61. При этом для удачного действия рикошетами в полевых сражениях Шарнхорст советовал производить выстрелы из 6-фунтовых пушек в горизонтальном направлении оси орудия (возвышение 0º) в тех случаях, когда неприятель находится на расстоянии 1 000…1 500 шагов (среднее 1 250 шагов или 417 саженей), под углом возвышения 1º, когда он удален на 1 400…1 800 шагов (среднее 1 600 шагов или 533 сажени) и под углом 2º, когда он удален на 1 600…2 000 шагов (среднее 1 800 шагов или 600 саженей)62. Получается, что разность дальнобойности настильно-рикошетного выстрела 6-фунтового ядра при изменении угла возвышения орудия от 1º до 2º составляла 67 саженей (143 метра). За неимением таких сведений по 12-фунтовому ядру и ½-пудовой гранате сделаем допущение, распространив данную меру и на орудия этих калибров. Данное обстоятельство будет учтено при расчете дальнобойности настильно-рикошетных выстрелов для орудий 1-го и 2-го исторических периодов, поскольку при отсутствии полевых прицелов максимальный угол возвышения орудия определялся артиллеристами по высшим точкам ствола орудия и составлял 1º. Результаты расчета предположительной дальнобойности орудий при стрельбе настильно-рикошетными выстрелами указаны в таблице № 8.

Прицельный выстрел – получил свое название от того, что требовал вертикального наведения орудия на цель с помощью прицельного приспособления, которым первоначально являлся квадрант63. Однако использование квадранта было сопряжено с определенным неудобством, поскольку для придания орудию требуемого угла возвышения одному человеку из прислуги необходимо было выходить перед дульным срезом уже заряженного орудия, а сама процедура вертикального наведения орудия требовала участия двух человек, из которых один смотрел на показания квадранта, а другой действовал подъемным клином. Полевой прицел (диоптр) имел преимущество перед квадрантом в том, что прицеливание через него производилось проще и точнее64. Поэтому первая попытка введения полевых прицелов в нашей полевой артиллерии была предпринята в начале 2-го исторического периода65, а в конце данного периода появляется диоптр Тишина, который в начале 3-го исторического периода был заменен более совершенными диоптрами Маркевича и Кабанова с максимальным углом возвышения ствола орудия до 5º. Придание большего значения углу прицеливания уже переводило выстрел в категорию рикошетных и навесных66, употребляемых обычно в осадной войне

Вообще в полевой артиллерии рассматриваемой эпохи прицельная стрельба применялась только тогда, когда местность препятствовала действию настильно-рикошетными выстрелами. Причиной тому являлось то, что настильно-рикошетные выстрелы на ровной и твердой местности на больших дистанциях имеют гораздо больше действительности, чем прицельные выстрелы. Так, по опытам Шарнхорста на расстоянии 600 саженей (1 280 метров) из 12-фунтовой пушки в цель высотой 1,8 метра и шириной 61 метр попадало каждое 5-е или 6-е ядро. А при стрельбе прицельными выстрелами с такого расстояния едва ли стоило ожидать попадания 1 ядра из 9 или 1067.

Относительно выбора угла возвышения орудия и дистанции открытия огня основным типом снаряда (ядром или гранатой) для прицельного выстрела известно следующее: если в течение 1-го исторического периода указанные задачи самостоятельно решались командиром артиллерийского орудия, действовавшего по своему усмотрению, то уже в начале 2-го исторического периода все эти вопросы начинают получать свое обоснование. Так, Наставление, предложенное графу Тотлебену при ордере графа Салтыкова от 31.07.1760 г., предусматривало стрельбу по противнику ядрами и гранатами из тяжелых орудий (в том числе 12-фунтовых пушек и ½-картаульных единорогов) не далее 750 сажен (1 600 метров)68. В конце 2-го исторического периода генерал-аншеф И.И. Меллер дополнил разделом «Прибавления о стрельбе» Наставление графа Румянцева, где указал максимальную дистанцию открытия прицельного огня по противнику редкими выстрелами с 700 саженей (1 494 метров) с возвышением 12-фунтовых пушек на 5º, 6-фунтовых пушек на 6º и ½-пудовых единорогов на 7º, требовавшую из-за низкой действительности особого разрешения у начальства69. Однако, как следует из этого же документа, для нанесения «большей гибели неприятелю» признавалась дистанция в 500 саженей (1 067 метров) с возвышением 12-фунтовых пушек на 3º, 6-фунтовых пушек на 4º и ½-пудовых единорогов на 5º, где требовалось усиления огня, т.е. повышение скорострельности орудий70.

Из этих двух документов можно сделать вывод, что вертикальное наведение орудий во 2-м историческом периоде осуществлялось с помощью квадранта, поскольку значение углов возвышения указано в градусах. Однако на заявленных дальних пределах в 1 500…1 600 метров по мнению генерал-лейтенанта артиллерии Е.Х. Весселя (1799–1853) стрелять прицельно никогда не следовало, поскольку невооруженным глазом нельзя различить предметы с такой вероятностью, которая требуется для хорошего прицеливания, особенно в сражении, где из-за дыма, пыли, тумана скрывался предмет прицеливания, а также невозможно видеть падения собственных выстрелов.

В начале 3-го периода ко всем орудиям полевой артиллерии вводится диоптр, обеспечивающий максимальную дальность стрельбы в 600…700 саженей (1 280…1 494 метров)71, однако дальний предел (дальнобойность) для прицельной стрельбы ядрами и гранатами был принят у легких орудий в 400 саженей (853 метра), у батарейных – 500 саженей (1 067 метров)72. Установление дальнего предела для прицельных выстрелов было обусловлено необходимостью отслеживания как минимум половины всех падений снарядов для корректировки ошибок в наведении с целью достижения требуемой действительности выстрелов73. Так, установленному пределу для легких орудий 3-го исторического периода в 400 саженей (853 метра) можно найти объяснение в статье поручика артиллерии Тауберга (опубликовано в «Артиллерийском журнале» № 5 за 1847 год), где сказано, что огонь должен открываться с такой дистанции, когда можно ожидать хорошего действия, предусматривающего попадания в цель не менее 25 % от всех выпущенных снарядов. И хотя на практических учениях при стрельбе прицельными выстрелами из 6-фунтовой пушки в щит шириной 40 шагов (28,4 метров) и 6 футов (1,82 метра) высотой (имитировал фронт пехотной роты) с расстояния 1 300 шагов (925 метров) попадало 25 % всех выстрелянных ядер, но легкие батареи не должны были занимать 1-й позиции далее 1 200 шагов (853 метров) от противника, поскольку в боевых условиях результаты стрельб мирного времени не достижимы. Сведения о дальности прицельных выстрелов орудий ядрами и гранатами указаны в таблице № 9.