Ta članek, žal, ne bo dal nedvoumnih odgovorov na zastavljena vprašanja, vendar bo spoštovanemu bralcu ponudil dosledno hipotezo o vsebnosti eksploziva v tako imenovanih "lahkih" 305 mm visokoeksplozivnih in oklepnih školjkah, ki jih naše flota, uporabljena v rusko-japonski vojni.
In v čem je težava?
Težava je v tem, da v zgoraj omenjenih školjkah ni zanesljivih podatkov o vsebnosti eksploziva, javno dostopni viri pa dajejo zelo različne številke. Na primer, znana internetna enciklopedija navweaps daje naslednje podatke:
AP "stari model" - 11,7 lbs. (5, 3 kg);
HE "stari model" - 27,3 lbs. (12,4 kg).
Če se spomnimo M. A. Petrova "Pregled glavnih kampanj in bitk parne flote", potem bomo videli 3,5% B (11,6 kg) za visokoeksplozivne in 1,5% (4,98 kg) za oklepne 305-milimetrske granate. Po besedah V. Polomoshnova so imele ruske oklepne školjke eksplozivnost 1,29% (4,29 kg), visokoeksplozivne granate pa 1,8% (5,77 kg). Toda po spodaj priloženi "infografiki" je bila vsebnost eksploziva v oklepnem ruskem izstrelku 331,7 kg le 1,3 kg!
Uradni dokumenti samo dodajajo intrige. "Odnos pomorskega tehničnega odbora do predsednika preiskovalne komisije v bojni zadevi Tsushima" (v nadaljnjem besedilu "odnos") z dne 1. februarja 1907 kaže, da je teža eksploziva v visokoeksplozivnem 305- mm izstrelkov, ki so bili opremljeni z bojno ladjo 2. pacifiške eskadrilje, je bilo 14, 62 funtov ali približno 5,89 kg (ruski funt je bil 0,40951241 kg), kar približno ustreza odstotku 1,8%eksploziva.
Toda v samem besedilu tega dokumenta je naveden popolnoma drugačen odstotek vsebnosti eksploziva - 3,5%.
No, kako naročite, da se vse to razume?
O gostoti eksploziva
Dragi bralec brez dvoma ve, da ima vsak eksploziv tako značilnost, kot je gostota, merjena v kilogramih na kubični meter ali - v gramih na kubični centimeter (v tem članku bom navedel vrednosti gostote v g / kubični cm). In seveda je od tega odvisna vsebnost eksploziva v vsakem posebnem izstrelku. Navsezadnje je izstrelek pravzaprav kovinski "kovček" za eksplozive, v katerem je določena prostornina za polnjenje z eksplozivom. V skladu s tem, če vzamemo dva popolnoma enaka izstrelka z enakimi varovalkami, a ju napolnimo z eksplozivi različne gostote, bo prostornina, ki jo bodo ti eksplozivi zasedli, enaka, vendar bo masa eksploziva drugačna.
Kam vodim?
Stvar je v tem, da bi lahko bile iste ruske lupine opremljene s popolnoma različnimi eksplozivi.
Tako so na primer visokoeksplozivne lahke 305-milimetrske lupine, s katerimi smo se borili v rusko-japonski vojni, včasih imenovane školjke "starega modela", včasih-"arr. 1892 ", včasih pa sploh ne, prvotno je bilo načrtovano opremiti s piroksilinom. Ja, pravzaprav je bilo storjeno. Toda v tistih primerih, ko ni bilo dovolj piroksilina, so bili opremljeni z brezdimnim prahom - to so bile lupine, s katerimi je bila opremljena 2. eskadrila Pacifika. Vendar sem naletel na znake, da so bili nato neuporabljeni izstrelki te vrste s polnjenjem s piroksilinom (in morda s prahom) ponovno naloženi s trinitrotoluenom (TNT). To je videti zelo logično. Lupina je bila v petih minutah vrhunec livarne, zato je bilo neracionalno pošiljati stare školjke na taljenje. Toda dati dodatno smrtonosnost z opremljanjem z naprednejšimi eksplozivi je zelo pravilna stvar.
Posredna potrditev vsega tega vsebuje "Album školjk pomorskega topništva", ki ga je izdal A. N. IM. I. leta 1934 (v nadaljevanju - "Album"). Razmislimo o tem na primeru visoko eksplozivnega 254-milimetrskega izstrelka.
Kaj je torej z deset-palčnim?
Glede na "Odnos", katerega koščke sem navedel zgoraj, je bil 254-milimetrski visokoeksplozivni projektil iz obdobja rusko-japonske vojne dopolnjen s 16, 39 kilogrami piroksilina, zapakiranimi v etui, in maso eksploziva skupaj s primerom je bilo 19,81 funtov. Ruski funt, kot sem že poročal zgoraj, je bil 0,40951241 kg, iz česar izhaja, da je bila masa pokrova 1,4 kg, masa piroksilina pa 6,712 kg.
Hkrati je po poročanju albuma masa eksploziva v izstrelku starega sloga 8,3 kg. Rad bi opozoril, da je leta 1907 flota prejela nove lupine različnih kalibrov, vključno s 254 mm. V tem primeru 254-milimetrski izstrelek mod. Po navedbah albuma je imel leta 1907 enako maso (225,2 kg), vendar je eksplozivna vsebnost v njem dosegla 28,3 kg, zato tu ni mogoče zamenjati.
Na žalost "album" ne vsebuje neposredne navedbe, da je bil 254-milimetrski izstrelek z maso BB 8, 3 kg "dotsushima", kaj pa bi še lahko bilo? Nisem mogel najti nobenega dokaza, da bi med "dotsushima" školjkami in školjkami arr. Leta 1907 je bilo še nekaj drugih školjk. V skladu s tem ne bo napačno domnevati, da je 254-milimetrski projektil "dotsushima" s 6, 712 kg eksploziva in 254-milimetrski izstrelek z eksplozivno maso 8,3 kg, ki je navedena v albumu, isti projektil, vendar je opremil različne eksplozive. V prvem primeru je to piroksilin, v drugem TNT.
Upoštevamo gostoto piroksilina
"Zakaj bi to šteli?" - se lahko vpraša dragi bralec.
In res, ali ni lažje vzeti referenčne knjige?
Žal je problem v tem, da različne publikacije dajejo popolnoma različne gostote piroksilina. Na primer "Tehnična enciklopedija 1927-1934." označuje pravo gostoto piroksilina v območju 1, 65-1, 71 g / cc. glej Toda tukaj je gostota piroksilinskih blokov v nekaterih publikacijah bistveno manjša - 1, 2-1, 4 g / cc. glej Isti saper.isnet.ru poroča, da je gostota piroksilina z vsebnostjo vlage 20–30% 1, 3–1, 45 g / cu. cm
Kje je resnica?
Očitno je težava v tem, da je gostota piroksilina, navedena v referenčnih knjigah, … gostota piroksilina in nič drugega, to je čisti izdelek. Hkrati se za strelivo običajno uporablja piroksilin, katerega vsebnost vlage je 25-30%. Torej, če je gostota absolutno suhega piroksilina 1,58-1,65 g / cc. (najpogosteje navedene vrednosti), potem bo imel piroksilin z vsebnostjo vlage 25% gostoto 1,38-1,42, piroksilin z vsebnostjo vlage 30% pa gostoto 1,34-1,38 g / cm3.
Preverimo to hipotezo z izračunom 254-milimetrskega izstrelka. Za TNT je porast gostote v virih precej nižji: običajno je označeno 1,65, v nekaterih primerih (Rdutlovsky) pa 1,56 g / cc. cm. Skladno s tem se izkaže, da bo pri gostoti 1, 58-1, 65 g / cu vzelo 8, 3 kg TNT. cm, prostornina 5030-5320 kubičnih metrov. cm. In to je enaka prostornina, ki sta jo prej zasedala pokrov in piroksilin v konfiguraciji izstrelka "dotsushima".
Prevleke so bile iz medenine. Gostota medenine je približno 8,8 g / cu. cm oziroma 1, 4 kg bo pokrov zasedel približno 159 kubičnih metrov. glej Delež piroksilina ostaja 4871-5161 kubičnih metrov. cm. Ob upoštevanju dejstva, da je bilo vanje vstavljenih 6.712 kg piroksilina, dobimo gostoto slednjega v razponu 1, 3–1, 38 g / kubični cm, kar natančno ustreza izračunani gostoti suhega piroksilina pri nas z gostoto 1, 58, "razredčeno" do vsebnosti vlage 25%.
Tako za nadaljnje izračune vzamemo vrednosti, ki so najbolj primerne za vire. Gostota TNT je 1,65 g / cc. cm, gostota mokrega piroksilina pa je 1,38 g / cu. cm
"Album" vsebuje naslednjo eksplozivno vsebino za 305-milimetrske "dotsushima" školjke. Za oklepnega s konico - 6 kg eksploziva, za oklepnega brez konice - 5,3 kg eksploziva in za visokoeksplozivno - 12,4 kg eksploziva. Ob upoštevanju gostote TNT izračunamo prostornino eksploziva v teh lupinah - izkaže se, da je 3 636, 3 212 in 7 515 kubičnih metrov. glej ustrezno. Kolikor vem, so v rusko-japonski vojni uporabljali "brez kape" granate, torej je treba domnevati, da smo se borili z "oklepami" z "polnilno komoro" kapacitete 3212 kubičnih metrov. cm in kopenskih min - s prostornino eksploziva 7 515 kubičnih metrov. cm
Na žalost ne poznam prostornine ali mase medeninastega plašča, ki se uporablja za izolacijo piroksilina v 305 -milimetrskih projektilih. Toda iz "Odnosa" lahko izračunamo, da je bila masa takšnega pokrova za visokoeksplozivni 254-milimetrski izstrelek 2,06-krat večja od mase pokrova za visoko-eksplozivni 203-milimetrski projektil, medtem ko je prostornina pod eksplozivom je bil 2,74 -krat. V skladu s tem je mogoče zelo grobo oceniti, da je medeninasti pokrov za oklepni 305-milimetrski izstrelek imel maso 0,67 kg, za visoko eksplozivno pa 2,95 kg in sta zasedla prostornino 77 in 238 kubičnih metrov.. cm (zaokroženo).
V tem primeru je delež dejansko piroksilina ostal prostornina 3 135 in 7 278 kubičnih metrov. cm, ki smo ga sprejeli za gostoto piroksilina 1, 38 g / cu. cm daje maso eksploziva:
4, 323 kg piroksilina v oklepni lupini;
10, 042 kg piroksilina v visoko eksplozivnem izstrelku.
To pomeni, da bi ob upoštevanju napak pri izračunu morali govoriti o 4,3 kg piroksilina v oklepu in 10 kg v visoko eksplozivnih 305-milimetrskih granatah.
Toda zakaj se potem v eksplozivno izstrelek "prilega" le 6 kg smodnika?
Dejansko skoraj vsaka referenčna knjiga navaja gostoto brezdimnega prahu na ravni piroksilina, to je najmanj 1,56 g / cc. cm ali celo višje. Glede na dejstvo, da za brezdimni prah ni potreben medeninasti pokrov, se izkaže, da mora izstrelek vsebovati več brezdimnega prahu kot mokri piroksilin?
Torej, vendar ne tako.
Dejstvo je, da nam večina referenčnih knjig daje gostoto smodnika kot snovi. Težava pa je v tem, da celotne prostornine izstrelka ne morete napolniti s smodnikom. Smodnik so običajno proizvajali v granulah. Ko so te granule vlili v katero koli posodo, so zasedli le del njene prostornine, preostanek pa je bil zrak. Kolikor razumem, je mogoče stisniti smodnik v monolitno stanje, vendar bo tak smodnik gorel, ne pa eksplodiral. Toda za eksplozijo v zaprtem prostoru potrebuje določeno količino zraka. Nisem pa kemik in bom hvaležen kompetentnemu bralcu za pojasnila o tem vprašanju.
Vendar pa obstaja popolnoma nespremenljivo dejstvo - poleg "prave" gostote, to je gostote "monolitnega" prahu, obstaja tudi tako imenovana "gravimetrična" gostota prahu - to je gostota, ob upoštevanju prostega prostora med zrnci. In ta gostota smodnika običajno ne presega enega ali celo nižje, kar dobro ponazarja spodnja tabela.
Poleg tega, kot lahko vidimo, je gravimetrična gostota brezdimnega prahu približno 0,8-0,9 g / cu. cm
Torej, ob upoštevanju dejstva, da je bila masa smodnika v 305-milimetrskem eksplozivnem izstrelku, kot je razvidno iz "razmerja", 14, 62 funtov ali 5, 987 kg, in naša izračunana zmogljivost pod eksplozivom tega izstrelka je bilo 7 515 kubičnih metrov. cm, potem dobimo gravimetrično gostoto brezdimnega prahu, enako 0, 796 g / cu. cm, kar praktično sovpada z 0,8 g / cu. cm za eno od vrst brezdimnih praškov, prikazanih v tabeli.
sklepe
Glede na zgoraj navedeno menim, da je mogoče varno trditi, da so ruski 305-milimetrski oklepni lahki projektili, uporabljeni v rusko-japonski vojni, imeli 4,3 kg piroksilina. In eksplozivno - 10 kg piroksilina ali 5, 99 kg brezdimnega prahu.
Ognjena moč 2. 2. pacifiške eskadrilje
Kot veste, so bile eksplozivne lupine za 2TOE zaradi nerazpoložljivosti piroksilina opremljene z brezdimnim prahom in zelo verjetno na osnovi piroksilina.
Na žalost je zelo težko primerjati eksplozive med seboj glede na moč njihovega učinka. No, tukaj je na primer metoda Trauzlove svinčene bombe: po njej je delo suhega piroksilina večje od TNT. Zato se zdi, da je piroksilin boljši od trinitrotoluena. Bistvo pa je, da je bil preizkušen suh piroksilin enake mase s TNT, kljub dejstvu, da lupine niso uporabljale suhega, ampak vlažnega piroksilina. Hkrati bo v omejeno prostornino izstrelka vstopilo več TNT kot mokrega piroksilina (gostota prvega je večja, poleg tega piroksilin potrebuje dodatno prevleko).
In če pogledate primer 305-milimetrskega projektila "dotsushima", dobite naslednje.
Po eni strani sem prišel do podatkov, da je sila eksplozije suhega piroksilina približno 1, 17 -krat večja od TNT -ja.
Po drugi strani pa je 305-milimetrski izstrelek "dotsushima" vseboval 12,4 kg TNT ali 10 kg mokrega piroksilina. Ob 25%vlagi dobimo 7,5 kg suhega piroksilina, kar je 1,65 krat manj kot 12,4 kg TNT. Izkazalo se je, da se glede na tabelo zdi, da je piroksilin boljši, v resnici pa z njim opremljen projektil izgubi pred izstrelkom s TNT kar za 41%!
In ne grem v nianse, da bo energija eksplozije piroksilina porabljena za izhlapevanje vode in segrevanje pare, TNT pa od tega ni treba storiti ničesar …
Na žalost nimam znanja za primerjavo eksplozivne moči piroksilina in brezdimnega prahu na njegovi osnovi. Na internetu sem naletel na mnenja, da so te sile primerljive, čeprav ni jasno, ali so brezdimni prah enačili s suhim ali mokrim piroksilinom. Toda v obeh primerih je treba navesti, da so bili visokoeksplozivni 305-milimetrski projektili 2TOE bistveno šibkejši od tistih, s katerimi je bila opremljena 1. eskadrila Pacifika.
Če je predpostavka pravilna, da je brezdimni prah približno ustrezal suhemu piroksilinu, so bili eksplozivni projektili 2TOE približno 1,25-krat šibkejši (5,69 kg smodnika v primerjavi s 7,5 kg suhega piroksilina).
Če bi moral biti brezdimni smodnik glede eksplozijske moči enak mokremu piroksilinu, potem za faktor 1,67 (5, 99 kg smodnika v primerjavi z 10 kg mokrega piroksilina).
Vendar je treba upoštevati, da sta obe izjavi lahko napačni.
Možno je, da se je razlika med visoko eksplozivnimi 305-milimetrskimi lupinami prve in druge pacifiške eskadrilje izkazala za veliko večjo.
