Нарезной казенник - Rifled breech loader

А нарезной казенник заряжающий (RBL) - это артиллерия кусок, который, в отличие от гладкоствольный пушка и нарезной дульный заряжающий (RML), который ему предшествовал, имеет нарезы в стволе и заряжается из казенная часть в задней части орудия.

Вращение, передаваемое пистолетом нарезы придает снарядам курсовую устойчивость и увеличенную дальность. Зарядка из задней части орудия делает экипаж менее уязвимым для вражеского огня, позволяет устанавливать меньшие огневые точки или башни и обеспечивает более высокую скорострельность.

Обзор

Основная проблема, которую необходимо было решить с артиллерийским затвором, заключалась в следующем: обтурация: герметизация затвора после выстрела, чтобы ни один из газы генерируется горящий из пропеллент (первоначально порох ) вырвался назад через казенную часть. Это было одновременно проблемой безопасности и одной из характеристик орудия - весь пороховой газ требовался для ускорения снаряда по стволу.

Вторая проблема заключалась в быстродействии - как закрыть казенник перед выстрелом и открыть его после выстрела как можно быстрее в соответствии с безопасностью.

Более или менее параллельно разрабатывались два решения: блок с винтовым затвором и скользящий клин или скользящий блок.

А Японский поворотное казнозарядное ружье времен Ода Нобунага, 16-ый век.

Во время разработки первых современных казнозарядных устройств в середине XIX века пороховые заряды для артиллерии обычно загружались в тканевые мешки, которые полностью сгорали при стрельбе. Следовательно, в отличие от металлического винтовочного патрона, сам затвор как-то нуждался в обтурации.

Ранние «винтовые» механизмы для герметизации казенной части представляли собой резьбовые блоки, которые плотно ввинчивались в казенную часть после заряжания, но самой резьбы было недостаточно для обеспечения газонепроницаемого уплотнения. Это усложнялось еще и необходимостью как можно быстрее закручивать и откручивать казенную часть; это было выполнено "прерванная нить "казенная часть блока, где окружность блока попеременно нарезана и оставлена без резьбы с немного меньшим диаметром, чтобы можно было полностью вставить весь блок, и повернут на долю, чтобы заблокировать его. Следовательно, если окружность блока была разделена на два набора нитей и зазоров , блок нужно было повернуть только на ¼ оборота, чтобы заблокировать его, вместо нескольких оборотов. Компромисс заключался в том, что только ½ окружности блока было нарезано, что соответственно снижает безопасность.

Другая возможность герметизации казенной части заключалась в заключении метательного заряда в металлическую гильзу, которая расширялась при выстреле и, следовательно, герметизировала казенник, оставляя затворную часть только для фиксации гильзы на месте. Этого легче было добиться, вставив блок позади гильзы через вертикальную или горизонтальную прорезь в задней части казенной части: «скользящий клин» или «скользящий блок» казенной части.

История

Ранние затворы

Казенная часть Варендорфа

Самый первый пушки из Средний возраст были заряжены с казенной части, с порох и дробь, содержащаяся в горшках, падала на заднюю часть ствола, но плохие уплотнения делали их опасными, они быстро изнашивались и не подходили для более крупного оружия. До 19 века только дульные заряжающие были использованы.

В 1837 г. Мартин фон Варендорф запатентовала конструкцию затвора с затвором цилиндрической затвора, закрепляемым горизонтальным клином; он был принят Швецией в 1854 году. Самостоятельно, Джованни Кавалли впервые предложил затворное орудие в 1832 г. Сардинская армия, и впервые испытал такое ружье в 1845 году.

Затвор Armstrong винтовой

Пистолет Армстронга винт казенной части.

Достижения в области металлургии в индустриальную эпоху позволили создать нарезные казнозарядные ружья, которые могли стрелять гораздо более мощными. Начальная скорость. После того, как британская артиллерия появилась в Крымская война как почти не изменился со времен Наполеоновские войны промышленник Уильям Армстронг получил от правительства контракт на разработку нового артиллерийского орудия. Производство началось в 1855 году на Элсвик артиллерийская рота и Королевский Арсенал в Woolwich.^[1]^[2]

Его казенная часть «винта Армстронга» включала заряжание гильзы и порохового заряда в тканевом мешке через полый затворный винт, опускание тяжелого блока в прорезь за пороховой камерой и плотное прикручивание затвора к блоку, чтобы зафиксировать его на месте. Степень обтурация достигается за счет того, что чашка на лицевой стороне блока вдавливается в углубленное кольцо на лицевой стороне камеры. Система фактически представляла собой вертикальный скользящий блок, который позже использовался Крупп как в горизонтальной, так и в вертикальной форме, с той важной разницей, что Армстронгу не удалось перейти к загрузке порохового заряда в металлический патрон, в результате чего полная обтурация была невозможна.

В Пистолет Армстронга стал поворотным моментом для современной артиллерии как первый практичный нарезной затворный механизм. На фото, развернуто Япония вовремя Бошинская война (1868–69).

Какая бы обтурация ни была достигнута, она полагалась на ручной труд, а не на мощность стрельбы из ружья, и, следовательно, была неопределенной, основывалась на необоснованном принципе и не подходила для больших орудий. Винтовки Армстронг изначально были приняты на вооружение Британская армия и Королевский флот, но опасения по поводу ограниченного бронепробиваемости снарядов из-за ограниченной максимальной скорости, соображений безопасности, связанных с вылетом затворов орудий, и более высокого уровня квалификации, требуемого от артиллеристов, заставили британское правительство вернуться нарезные дульные заряжающие с 1865 по 1880 год, когда в Великобритании наконец-то были внедрены надежные винтовые затворные механизмы.

Японская Императорская армия использовала пушки Армстронга во время Бошинская война опустошить Айзу город-замок и заставил его жителей быстро сдаться, а легкие полевые орудия британского Армстронга оказались смертоносными против китайских войск в Вторая опиумная война. Однако британская армия и флот предпочли вернуться к дульнозарядным устройствам до тех пор, пока не были разработаны более мощные затворные устройства большой мощности с надежными системами обтурации, которые были относительно просты в эксплуатации.

Французские усилия

де Банж прерванный винт затвора.

Тем временем французы настойчиво пытались разработать казнозарядные устройства, которые сочетали бы более быстрое заряжание, чем дульные заряжающие, большую мощность, безопасность и решали бы проблему обтурации. В 95-мм пушка Lahitolle 1875 г. прерванный винт казенная часть в значительной степени соответствовала первым трем требованиям и частично решала проблему обтурации.

Наконец де Банж Система, представленная в 1877 году, решила проблему обтурации с помощью асбестовой подушки, пропитанной смазкой, которая расширялась и закрывала казенную часть при стрельбе. Система де Банжа сформировала систему обтурации для всех последующих винтовых бриджей до наших дней. Британия приняла на вооружение казенную часть де Банге, когда она вернулась к казнозарядным устройствам в начале 1880-х годов после некоторых начальных экспериментов с нижней обтурационной системой «чашка Армстронга».

Великобритания, Франция и США предпочитали резьбовые затворы для большинства калибров, но основным недостатком прерванного винта де Банжа в том виде, в котором он был впервые реализован, было то, что только половина окружности затвора могла иметь резьбу, и, следовательно, он должен был быть достаточно длинным. для обеспечения надежного запирания затвора, для открытия которого после выстрела требовалось три отдельных движения; поверните, чтобы открутить, втяните винт и поверните в сторону. Для загрузки потребовалось выполнить 3 операции в обратном направлении. Следовательно, это было названо «блоком с тремя движениями» и работало медленно.

Казенная часть Welin

Велин казенная часть с 4 наборами по 3 шага резьбы.

Работая дизайнером оружия на Торстен Норденфельт в Лондон, Аксель Велин решил эту проблему в 1889–1890 годах своим ступенчатым прерванный винт Казенная часть Welin. Он имел резьбу в наборах ступеней увеличивающегося диаметра, так что вместо того, чтобы нарезать только половину винта, была нарезана часть резьбы. количество шагов / (1 + количество шагов): то есть, если блок большого пистолета имел четыре ступени резьбы, 80% винта было нарезано, что позволяло использовать гораздо более короткий винт и, следовательно, затвор. Это позволяло откручивать и раскручивать блок за два движения - затвор «двухходовой прерванный винт».

Bofors оживальный винт

Bofors ogival винт казенной части и операция

Также в начале 1890-х годов Арент Сильфверспарр из Bofors изобрел затвор с оживальным винтом, похожий на модель Армстронга в том, что устраняет необходимость вынимать винт перед тем, как повернуть его в сторону. Bofors продолжал использовать его в средней артиллерии и в 20 веке. Конический винтовой затвор Elswick очень похож по концепции.

Скользящий блок

Горизонтально-скользящий блок Krupp (левая сторона) затвора большого ружья, выставленный на Столетней выставке в Филадельфии, 1876 год.

Схема горизонтально-скользящего клина.

Немецкая компания Крупп В отличие от этого, для всех артиллерийских орудий вплоть до 16-дюймовых морских орудий были приняты казенные части с горизонтальным скользящим блоком, а не с винтовыми затворами. В некотором смысле он был похож на оригинальный «винт Армстронга»; Дробь и пороховой патрон вставлялись через открытый задний конец затвора в канал ствола орудия, а стальной блок вставлялся обратно в горизонтальную прорезь, прорезанную через затвор, чтобы закрыть задний конец затвора.

Однако, в отличие от Армстронга, Крупп загрузил пороховой порох в металлический патрон чехол очень похож на большой винтовка Патрон, который при выстреле расширялся у стенки патронника и эффективно закрывал казенную часть. Раздвижной блок, как в горизонтальном, так и в вертикальном исполнении, и металлическая гильза продолжали оставаться предпочтительной немецкой казенной системой до тех пор. Вторая Мировая Война, и до сих пор используется в некоторой современной артиллерии.

Скорострельные ружья

Гравюра на дереве изображающий Королевский флот артиллеристы в действии с 1-дюймовый пистолет Nordenfelt, первый практический пистолет QF.

Первым скорострельным легким пистолетом был 1-дюймовый пистолет Nordenfelt, построенный в Великобритании с 1880 года. Орудие было специально разработано для защиты более крупных военных кораблей от новых малых быстро движущихся кораблей. торпедные катера в конце 1870-х - начале 1880-х годов и представлял собой увеличенную версию успешного ручного "пулемета" винтовочного калибра Nordenfelt, сконструированного Хельге Палмкранц. Пистолет стрелял твердой стальной пулей с закаленным наконечником и латунной оболочкой.

Для защиты противоторпедных катеров в середине 1880-х годов его заменило новое поколение Hotchkiss и Норденфельт "QF «стрельба из орудий 47-мм и 57-мм калибра подрыв»общий заостренный «снаряды весом 3–6 фунтов.

Французская фирма Hotchkiss произвела QF 3 фунта как легкое 47-мм военно-морское орудие с 1886 года. Орудие было идеальным для защиты от небольших быстроходных судов, таких как торпедные катера, и сразу же было принято на вооружение RN как «Ordnance QF 3 pounder Hotchkiss».^[3] Построен по лицензии компанией Элсвик артиллерийская рота.

Оба Hotchkiss и Nordenfelt В пулемете боеприпасы заряжаются как единый патрон со снарядом, гильзой и капсюлем в одном блоке. Гильза при выстреле закрывала казенник, а вертикальный скользящий клин (блок) фиксировал его на месте. Эти новые ружья включали устройства управления отдачей, которые обеспечивали постоянство прицеливания, позволяли заряжать одним движением и могли стрелять, как только патрон был вставлен, а затем выбрасывали его после выстрела, эти свойства обозначают «скорострельное» ружье. Это установило новый стандарт для артиллерии и сделало возможным стрельбу в секундах, а не в минутах.

В Великобритании в конце 1880-х - начале 1890-х годов использовались латунные гильзы для патронов всех калибров до 6 дюймов. Тем не менее, для скорострельной стрельбы британской конструкции («QF» в британской терминологии, которая стала синонимом зарядов в металлических гильзах) по-прежнему использовались винтовые затворные блоки, но с их функцией просто фиксировать патрон на месте, а не обеспечивать обтурацию. Мощная обратная сила, создаваемая 6-дюймовыми пушками QF, по-прежнему требовала прочного затвора затвора с максимально возможной резьбой. Тем не менее, базовый винт с прерывистой резьбой, достаточно длинный, чтобы иметь достаточно резьбы для фиксации патрона при стрельбе, по-прежнему требовал трех отдельных движений для работы - вращение, извлечение, отклонение в сторону после выстрела и повторение в обратном направлении перед выстрелом.

Элсвик конусный прерывистый винтовой затвор 6-дюймовая морская пушка QF.

Элсвик артиллерийская рота (Рука артиллерийского вооружения Армстронга) разработала коническую версию винта с прерывистой резьбой, с уменьшающимся, а не постоянным диаметром к передней части. Это устранило второе движение «отхода», теперь необходимо всего два движения: вращение и поворот в сторону. Это оказалось недолгим, поскольку Великобритания приняла на вооружение заряды в мешках с использованием ступенчатого прерывистого винта Велина для всех ружей от 5 дюймов и выше в течение нескольких лет после его появления.

Резюме

Эти быстро улучшающиеся системы затвора и новые мощные орудия, которым они способствовали, привели к гонка вооружений в фортификация и бронированный дизайн военного корабля, что привело к линкор класс HMS Дредноут и продолжалось до начала Первая Мировая Война.