日俄战争期间俄罗斯海军炮兵的引信。管编曲1894年
本材料是我专门介绍国产舰炮及其炮弹的系列文章的补充。我向受人尊敬的 Alexey Rytik（VO 的作者之一）表示诚挚的谢意，感谢他提供的帮助以及一些我无法获取的资源。
有些理论
日俄战争期间，在国内服役 舰队 由不同类型的保险丝（也称为管）组成，包括：
1）高爆弹丸激波管——保证弹丸撞击障碍物后爆炸；
2）穿甲弹用激波管——保证弹丸穿过装甲后破裂；
3) 远程发射管——在距发射武器一定距离处产生爆炸；
4) 双作用管——结合了隔离管和减震管的特性。也就是说，配备这种管的射弹会在给定距离处爆炸，但如果射弹甚至在经过这个距离之前就击中目标，那么与距离管不同，间隙仍然会出现。
提供给亲爱的读者的文章讨论了只有两个管子的设计和工作原理，即：
1) 激波管排列1894（巴拉诺夫斯基修改）；
2) A.F. Brink 上尉设计的双动激波管。
之所以有这样的选择性，是因为正是这些管子装备了国产中大口径钢质穿甲高爆弹，成为了主力。 武器 1904 年至 1905 年海战中的俄罗斯舰艇。在本文中我不会考虑其他海军管，但为了更好地理解其设计特点，我将简要描述 11DM 引信，它用于岸防炮的炮弹，可以说处于中间位置管模之间。 1894 年和 Brink 烟斗。
上述管子，包括 11DM，是底部、冲击、惯性引信。在这种情况下，“底部”是指拧入弹丸底部的管子的位置，“冲击”是指与目标接触而触发，“惯性”是指确保弹丸发射的力。前锋对底漆的影响。
我注意到这些管道在来源中的名称可能略有不同（例如“管道样本 1894”），但这当然不会改变本质。
激波管编曲1894年
描述样品管的设计和工作原理。 1894年，我和她的画一起，取自《海军炮兵课程》课本。第一部分：火药、枪支、炮弹和管”，I. A. Yatsyno 着（第二版，1900 年），第 205-206 页。我注意到，亚齐诺提供的信息得到了《波罗的海舰队炮兵训练分队炮兵和炮兵士官班炮兵教科书》第六节“炮弹、弹管、用于点燃装药和弹药筒、照明弹和火箭的弹药筒”，由海军部印刷厂于 1909 年出版。
不幸的是，绘图的质量还有很多不足之处，但可以在上面解释操作原理。
器身为黄铜材质，呈有底圆筒状。头部衬套 (1) 的中心有一个孔，用于让火从底火直接进入弹体。该孔用薄黄铜垫圈 (2) 覆盖，以保护管内部免受污染。当然，垫圈足够薄，当底漆发射时，火很容易克服它。
头套下方是一个装有胶囊的内套。该胶囊是紫铜杯(3)，其中压入了冲击组合物(4)，该冲击组合物是贝托莱盐、雷酸汞和锑的混合物。
内套管下方有一个伸长器（5） - 一个带有内部宽通道的圆柱体，没有任何东西固定，可以在管内自由移动，但支撑在安全弹簧（6）上，这将在下面讨论。
最后是前锋 (7)，配有锋利的刺 (8)。这个撞针也可以在枪管内自由活动，但在射击之前，它被伸长器和安全弹簧压在枪管底部。
操作原理非常简单。在射弹发射过程中，伸肌在惯性力的作用下移动到管的底部，从而压缩并拉直安全弹簧的腿。
此后，鼓手就自由了。但当弹丸在飞行时，撞针与伸肌一样，被与弹丸飞行方向相反的相同惯性力压向管子底部。然而，当射弹撞到某个障碍物时，它自然会消耗能量来克服它并减慢速度，失去速度。
此时，击球手被惯性力带向相反的方向（弹丸的运动方向），继续以非常接近弹丸撞击前速度的速度移动，覆盖了这段距离。到底漆，敲击并点燃它。火焰刺穿了黄铜垫圈，点燃了射弹的主装药，导致爆炸。
有趣的是，V.I. Rdultovsky 在他的“电子管和保险丝从使用开始到 1914-1918 年世界大战结束的历史概述”中。包含有关样品管的信息。 1883，它有一个与 Tube mod 极其相似的装置。 1894 年，差异最小化。
我可以猜测以下内容。管编曲1883年用于岸炮，这意味着它是由军部制造的。巴拉诺夫斯基很可能随后采用了它的设计并根据舰队的需要对其进行了修改，之后它被列为海事部的样品管。 1894年。在这种情况下，样品管的命名就变得清晰了。 1894 年由 I. A. Yatsyno 称为“巴拉诺夫斯基修改”。
管编曲1894年在国内舰队中只能使用装有发烟或无烟火药的炮弹。它完全不适合填充有吡咯啉的炮弹，因为它所包含的胶囊没有足够的力量来引爆射弹中的吡咯啉装药。
关于瞬时熔断器
瞬时冲击熔断器和惯性熔断器之间的根本区别在于它们缩短了操作时间。对于瞬时熔断器，该时间为 0,001 秒，而对于惯性熔断器，该时间约为 0,005 秒。近似。
瞬时引信可以是头部引信，保证弹药在接触目标的瞬间爆炸。作为一个例子，我将举例说明他们的“地面火炮和弹药的装置和设计原理”（Voenizdat，1976）。
A——弹丸击中障碍物之前； b – 当弹丸击中障碍物时； 1 – 反应前锋； 2——膜； 3 – 胶囊
由于上述原因，尽管事实上，在文献中，例如，在 V. Polomoshnov 的著作“28 年 1904 月 1894 日之战（黄海海战（山东岬海战）”）中，XNUMX 年管模型是常被称为瞬时管（本文作者也犯了这个罪），它是惯性的，动作时间比瞬时管长。
以样品管为例的惯性保险丝的特征。 1894年
回流管运行时间1894 年包括：
1) 撞击器从撞击障碍物瞬间到胶囊开始爆炸的运动时间；
2) 胶囊爆炸的持续时间；
3) 热脉冲传递之间的距离和从底火到弹丸所装载的火药的距离。
人们认为惯性保险丝的动作时间约为0,005秒，但实际上规定的时间并不是一个常数。
为什么呢？
底火的爆炸时间由其化学成分和炸药量决定。不幸的是，我没有管子的图纸。 1894年，但根据我掌握的图纸，可以假设雷管的厚度不超过1厘米。考虑到其成分中包含的雷酸汞的爆炸速度为5 m/s，完整爆炸将在 400 ,0,00000185 秒内发生——也就是说，即使按照保险丝的标准，这也是一个微不足道的时间。
对于热脉冲，假设需要行进 3 厘米才能超出管子，并考虑到热脉冲的传播速度为 300 m/s，我们得到的时间为 0,0001 秒。
因此，起爆器的引爆和热脉冲的传递的时间可以忽略不计，并且引信操作的大部分持续时间被撞针移动到起爆器的时间段占据。
反过来，前锋的移动时间由两个部分决定：
1. 前锋必须移动的距离。它由尖端和胶囊之间的间隙以及所谓的穿刺深度组成，即在胶囊中必须行进以确保后者爆炸的距离。
一般来说，这些长度的总和也趋于一个常数。撞针与样品管处的底漆之间的距离。 1894年约为9毫米。现代弹药爆炸所需的底火穿透深度估计为 1,2-1,5 毫米；样品管的底火可能与此相同。 1894年。
总的来说，撞针的移动距离可以确定为（平均）14 毫米。
2.撞针相对弹体的运动速度。它取决于许多外部参数，例如弹丸击中目标平面时的飞行路径与目标平面的偏差、弹丸的旋转速度等。
还有内部因素——电子管编曲的鼓手。 1894紧随雷管后，会在其后面拖动一个安全弹簧，安全弹簧的腿会与伸肌接触，这会消耗能量。
本文没有必要考虑所有这些因素，而且坦率地说，这是不可能的——我还不是受过训练的物理学家。因此，接下来，作为一个例子，我将考虑一个即使是非专业人士也可以理解的简单情况 - 弹丸以与其表面成 90 度的角度击中平面目标（与法线的偏差为零）。我忽略了撞针在运动过程中的摩擦力，因为它是微不足道的 - 您仍然需要了解，当用延伸件拆下安全弹簧时，撞针在管内自由移动。
考虑到上述假设，撞针相对于弹体的速度将等于弹丸在克服障碍的过程中失去的速度——击中后，弹丸飞行速度会变慢，撞针在里面它将保持与射弹撞击障碍物之前相同的速度。
由此得出一个非常简单的事实。回流管运行时间1894主要是根据其所配备的弹丸所碰撞的屏障的强度来确定的。
一些计算
让我们尝试模拟样品管的操作。 1894年使用了6毫米弹丸以相当于12根炮缆距离的速度击中15毫米钢板的例子。
为此，我们使用德马尔公式计算 75 毫米以下的非水泥装甲，例如在“海军战术课程”中给出的公式。 《火炮和装甲》，作者：L. G. Goncharov 教授。
我们接受：
– “K”代表12毫米钢板，等于1，略低于一位受人尊敬的教授推荐的均质装甲的电阻值；
– 撞针移动距离 14 毫米。
我们得到重 6 kg 的 41,5 dm 弹丸，从凯恩炮在 15 根炮缆的距离处发射，在板材上的速度为 509,9 m/s，克服该速度后为 508,4 m/s。速度差将为 1,495 m/s。这又意味着，直到弹丸与钢板接触的那一刻，撞针的弹丸速度为 509,9 m/s，相对于弹丸的速度为 0 m/s，在克服了片材，其相对于弹丸的速度增加到 1,495 m/s。因此，击球手在克服障碍时的平均速度是该值的一半，即0,7476 m/s。
让我们假设，从弹丸接触钢板的那一刻到弹丸底部离开钢板外壳的那一刻，弹丸在均匀地克服钢板时失去了速度。然后，弹丸在等于其长度加上障碍物厚度的距离处失去速度；对于 6 英寸弹丸，这大约为 0,5 m。弹丸在大约 509,15 秒内以 0,00098 m 的平均速度跑过这半米。 。
因此，从弹丸接触障碍物的那一刻起，击球手在最初的 0,00098 秒内以平均 0,7476 m/s 的速度移动，然后以 1,495 m/s 的速度移动。
从这里很容易计算出撞针将在 14 秒内移动 0,0096 毫米。此时弹丸距离为4,51m（弹丸底部与钢板之间的距离）。就在这时，胶囊爆炸了。再过0,0001秒，在此期间射弹将覆盖5厘米，热脉冲将到达射弹所配备的火药。
但这里有一个细微差别。
当射弹装载有吡咯啉或其他起爆物质时，当它被“引发”时，爆炸几乎立即发生，因为爆破物质的爆炸速度达到 7 m/s。
然而，就火药而言，一切都不同了 - 它不会爆炸，而是在射弹中燃烧，其燃烧速度取决于压力，并且自然会像雪崩一样增加。因此，应当预期，在射弹中的火药点燃和射弹爆炸之间将经过一段时间。但是，同样，它很小 - 如果我们假设弹丸室内火药的燃烧速率与热脉冲的传播速度相当，并考虑到从底管到根据弹丸的口径和设计，装药室的末端不超过 40-60 厘米，热脉冲在 0,0014-0,002 秒内覆盖该距离，在此期间，上例中的弹丸将不再覆盖大于 0,7–1 m。
但是，同样，射弹的破坏显然会在热脉冲到达燃烧室末端之前开始，因此说爆炸将在射弹所配备的火药点燃后 0,7-1 m 发生是不正确的。相反，在这里，我们将讨论爆炸的持续时间，0,7-1 m 将是爆炸期间已经塌陷的弹丸将覆盖的距离。
考虑到上述情况，在上述示例中，配备有样品管的 6 dm 弹丸的爆炸。 1894 年，您应该预计 5 厘米床单后面大约有 5,5-12 米。
在海军手册的文章“弹丸响应”中。差动部分”提供了实验射击的指示，在此期间炮弹配备了样品管。 1894年，当一块12毫米的钢板被击中时，在其后面造成了5至6米的缺口。不幸的是，尊敬的作者没有提供获取此信息的文档的直接链接。但更可悲的是，没有关于弹丸口径的数据，这一点非常重要，因为不同口径和质量的弹丸在撞击相同阻力的障碍物时，速度下降会有所不同。
在击中目标的速度相同的情况下，较重的弹丸将比轻的弹丸拥有更多的“人力”。他拥有的“人力”越多，克服障碍时损失的速度就越少。克服障碍时弹丸速度损失越小，弹丸中的撞针相对于弹丸的移动速度越慢。撞击者移动得越慢，爆炸发生的时间就越晚，爆炸前射弹所经过的距离也就越远。
如果用152毫米炮弹进行测试，那么我们可以说我的计算是完全正确的。但是，当同样的 12 毫米钢板被重 12 kg 的 331,7 毫米弹丸以相同的速度 509,9 m/s（对应射程 5 m）击中时，爆炸应该发生在 280 –19,6 左右。我在障碍物后面。这是因为，在 20,6 毫米钢板上速度为 509,9 m/s 时，12 dm 弹丸在克服时会损失 6 m/s，而 1,495 dm 弹丸仅损失 12 m/s。因此，0,374 英寸射弹的撞针击中底火的时间要比 12 英寸射弹的撞针晚很多次。
发现
我对“K”= 5 的克虏伯水泥装甲以及均质装甲的最强大的 40 分米射弹（重 12 公斤）的 331,7 到 2 根电缆的距离进行了计算。我将爆炸的时间视为热脉冲到达弹丸所装载的火药的时刻。
考虑到上述所有内容，并且假设我的想法没有犯严重错误，则得出以下结果。当用发射管发射国产高爆12英寸弹丸时。 1894年，来自标准Obukhov 12-dm枪，枪管长度为40口径：
1. 当击中耐用度相当于 12 mm 钢的翼梁（例如金属缆绳）时，弹丸应在障碍物后面 15 m（击中 40 根缆绳的距离）- 41 m（5 根缆绳）处爆炸。
2.当撞击管道和上层建筑时，一切取决于上层建筑的宽度、舱壁的数量和厚度。克服耐用性相当于 36 mm 钢的障碍物应该会导致射弹在障碍物后面 4 m（40 根电缆）- 9 m（5 根电缆）处爆炸。我们也许可以说，爆炸一定发生在上层建筑内部，或者在其后面，但在船的甲板上方。
3. 当击中 75 mm 厚的非水泥装甲时，12 英寸弹丸应在 40 根电缆处产生 2,5 m 的间隙，并在障碍物后面约 5 米处的 4 根电缆处产生间隙。
4. 在几乎所有与水泥装甲接触的情况下，即使板的最小厚度为 127 毫米（在 XNUMX 世纪末 - XNUMX 世纪初，他们还无法粘合更小厚度的板）并且在在所有距离上，射弹都应该在克服装甲的过程中爆炸。
当然，以上所有内容都不是教条。我们决不能忘记，引信就像弹丸本身一样，在极端加速和减速的条件下发挥作用，并且可以在未经许可的情况下动作。在战斗中，配备管式模组的十二英寸射弹。 1894很容易在接触皮肤后立即爆炸，或者相反，在突破装甲板后破裂。
让我提醒您，即使是第一次世界大战时期的德国保险丝也并不总是按预期工作，导致过早爆炸，正如我在文章中描述的那样 “关于日德兰半岛战列巡洋舰狮子号的受损情况。德国人应该发射穿甲武器吗？。当然，当样品管由于某种原因时，相反的情况也是可能的。 1894年上班比预期晚。
我上面指出的结论是，比如说，俄罗斯 331,7 公斤高爆钢弹配备管式模型的一些平均值。 1894年。
好吧，我们将在下一篇文章中讨论含有吡咯啉的贝壳管。
待续...
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