107-мм пушка М-60: орудие для несостоявшегося будущего Красной Армии. Часть 6-prim, кинетическая
Продолжение цикла статей из жж Андрея Фирсова.
Текст Анатолия Сорокина
После детального рассмотрения технического устройства и баллистических характеристик ствола 107-мм пушки М-60, обеспечиваемых метательным зарядом для неё, в нашем “сериале” дошла очередь и до выстреливаемых из неё “подарков” в адрес противника. Именно эффективность действия снарядов орудия по различного рода целям ложится краеугольным камнем в его репутацию: за отличное поражение врага артиллерийской системе могут простить очень многое. И наоборот: дурная слава “беззубости” её снарядов не спасается ни выдающейся баллистикой, ни отличными эксплуатационными качествами. Так каковы же были возможности в этом плане главной героини нашего повествования?
А начать здесь следует с событий, произошедших за три десятка лет до появления на свет самой 107-мм пушки М-60. Как было сказано в предыдущих частях, баллистическое решение её ствола было дальнейшим развитием такового у почтенной “мадам Шнейдер”, а именно 42-лин тяжёлой полевой пушки системы Шнейдера обр. 1910 г. Да, можно ещё раз помянуть генерального инспектора артиллерии Русской Императорской Армии великого князя С. М. Романова, который был причастен (причём отнюдь не в одиночестве!) к принятию этого орудия на вооружение, а оно того стоило. После активного участия в боевых действиях Первой Мировой и Гражданской войн, детище фирмы “Шнейдер” в конце 1920-гг. под руководством другого, но уже бывшего, офицера РИА В. Н. Сидоренко прошло процедуру омолаживающего “фейслифтинга”, превратившись в 107-мм пушку обр. 1910/30 гг.
Помимо расточки каморы ствола и оснащения последнего же дульным тормозом старая, но всё ещё грозная артиллерийская система получила для себя целый набор новых типов выстрелов. Для всех них был введён единый метательный заряд 423-го семейства вместо ранее используемого времён Первой мировой войны, зато номенклатура входящих в них снарядов, разработанных в конце 1920-х – 1930-х гг., была очень сильно расширена. Боеприпасом основного назначения стала осколочно-фугасная граната дальнобойной формы, остальные же снаряды в то время проходили как “специального назначения”. В их число входили бронебойный снаряд, зажигательные боеприпасы с термитным и электронным снаряжением, химические снаряды с разнообразными отравляющими веществами. Вместо ядовитой “начинки” корпус последних мог содержать белый фосфор (называемый иначе веществом Р-4), тогда боеприпас становился дымовым. Впрочем, он в 1930-х гг. также считался химическим и проходил по соответствующему армейскому ведомству.
В качестве “наследства” предыдущей эпохи в боекомплекте 107-мм пушки обр. 1910/30 гг. присутствовала шрапнель, которая хоть и в меньшем числе, но продолжала выпускаться на боеприпасных заводах. Старые фугасные гранаты недальнобойной формы какое-то время также была дозволены к стрельбе, но с каждым годом их становилось всё меньше по причине снятия с производства, расхода старых запасов на учениях и выбраковки пришедших в негодность выстрелов. Начиная с какого-то момента, если не считать шрапнель, весь ассортимент снарядов для “мадам Шнейдер” был полностью обновлён. В этом деле особенно важным было то обстоятельство, что он рассчитывался не только для устаревающей 107-мм пушки обр. 1910/30 гг., но и для других перспективных систем того же калибра.
Потому во введённом в 1938 году индексе пока ещё просто Артиллерийского управления Рабоче-Крестьянской Красной Армии они получили цифровую часть “420”. Первая цифра “4” в ней кодировала диапазон калибров от 100 до 130 мм включительно. Вторая цифра “2” указывала на класс используемых систем (корпусная артиллерия). Замыкающий “0” как раз и служил признаком того, что снаряды годились не для одного, а сразу для нескольких состоящих на вооружении или перспективных артиллерийских систем. 107-мм пушка М-60 как раз была в их числе.
Однако по сравнению с “мадам Шнейдер” боекомплект её наследницы был сильно ограничен: в его состав входила осколочно-фугасная граната ОФ-420, бронебойный снаряд Б-420 без трассера и два варианта зажигательного боеприпаса З-420 с термитным или электронным снаряжением. Химические (включая дымовые) снаряды и шрапнель из номенклатуры возможных выстрелов для 107-мм пушки М-60 были исключены, что значительно сузило её боевые возможности. Заметим, что баллистические свойства тогдашних химических снарядов были отличны от таковых у осколочно-фугасной гранаты ОФ-420, для ведения ими огня из 107-мм пушки обр. 1910/30 гг. использовалось отдельное издание таблиц стрельбы. Там же был и блок данных для зажигательных боеприпасов, которые перешли “сменщице” и для которых в таблицах стрельбы 107-мм пушки М-60 имелась вся необходимая информация для расчёта огневых установок.
На этом закончим с исторической частью и рассмотрим поражающие характеристики этих снарядов. Тут есть на чём детально остановиться, поэтому часть шестую нашего “сериала” придётся из-за её объёма разбить ещё на три раздела: prim, bis и ter.
Первый (prim) из них посвятим боеприпасам для 107-мм пушки М-60 кинетического действия и их возможностям. Впрочем, множественное число здесь можно было бы и не использовать: всё множество таких боеприпасов исчерпывалось единственным бронебойным снарядом Б-420 без трассера с донным взрывателем ударного действия типов ДР, ДР-5 и ДП.
107-мм пушка М-60 в экспозиции Военно-исторического музея артиллерии, инженерных войск и войск связи в г. Санкт-Петербурге
107-мм бронебойный снаряд Б-420 в экспозиции Военно-исторического музея артиллерии, инженерных войск и войск связи
Он имел массу 18,4 кг без взрывателя, который добавлял к ней ещё от 310 до 460 г в зависимости от своего типа. Стреляли Б-420 только на полном заряде с начальной скоростью 730 м/с, что в пересчёте на кинетическую энергию боеприпаса с самым лёгким взрывателем ДП даёт 4,985 МДж. Таблица бронепробиваемости приведена ниже со всеми параметрами “советского типа”: расчётная формула Жакоб-де-Марра для цементированной бронепреграды с коэффициентом К = 2400.
И вот здесь надо подходить к такого рода данным с изряядной осторожностью. Ибо такие же данные существуют и для прямого аналога 107-мм пушки М-60 в вермахте – 10 cm schwere Kanone 18, которая служила и в Красной Армии под названием 105-мм германская тяжёлая пушка обр. 18. Рассчитывали их уже наши специалисты, поскольку у немцев в качестве пробиваемой преграды в расчётах служила не цементированная, а гомогенная броня; кроме того методика вычислений с критериями пробития сильно отличались от тех, что использовались в СССР.
И что мы видим: гораздо более “энергичный” немецкий бронебойный снаряд 10 cm Pzgr. rot массой 15,56 кг при начальной скорости 822 м/с (соответствующая кинетическая энергия 5,257 МДж) имеет на 500 метров чуть-чуть лучшую бронепробиваемость, чем Б-420. А ведь тело германского боеприпаса обладает ещё и меньшим поперечным сечением (калибр 105 мм у врага определялся не по полям нарезов как у нас, а по доньям), что даёт дополнительный выигрыш в процессе пробития брони. Будь то прокол, выбивание пробки или пролом, в любом случае чем больше передаётся энергии на локально атакуемом участке преграды металлу этой преграды, тем больше в ней будет разорвано межатомных связей (и в объёме, и по поверхности выбиваемой пробки/звездообразных трещин прокола/границ пролома). А значит при прочих равных, тем больше будет и пробитие.
И это мы ещё сознательно отбрасываем разницу в устройстве и качестве изготовления советских и немецких снарядов; тут последние имели значительное превосходство над первыми. Хотя были и исключения, особенно ближе к концу войны, когда немецкая металлургия стала испытывать дефицит легирующих добавок к стали, идущей на изготовление снарядов. Но в целом СССР в этом плане был догоняющей стороной и только в послевоенное время сумел выровнять ситуацию относительно бывшего рейха и англоамериканской продукции соответствующего назначения.
Так что же, советские специалисты осознанно занижали характеристики немецкой пушки? А вот и нет, просто её бронепробиваемость рассчитывалась в 1943 году, когда несколько изменилась методика такого рода вычислений. Данные же для М-60 по-прежнему шли из довоенной эпохи, просто перепечатываясь из одного издания таблиц стрельбы в другое. Явление “Тигра I” народу показало некоторую завышенность оценок бронепробития по советским моделям этого процесса, а потому была проведена их коррекция в соответствии с практической их проверкой “на кошках”. Достаточно посмотреть на тихий перенос в таблицах стрельбы 76-мм дивизионных пушек пробивных характеристик снаряда БР-350А на более поздний боеприпас БР-350Б с внедрёнными в его конструкцию локализаторами. Последние заметно повысили его перфорирующие свойства по сравнению с тем, что было ранее (впрочем, шанс на пробитие им 80 мм немецкой брони выпуска 1943 года на 500 м по нормали был ничтожен) и более-менее привели заявленные данные к действительным. Реальные характеристики БР-350А с тех пор стыдливо опускали, был грех, но главным в той ситуации было то, что расчётная модель сошлась с практикой.
Достаточно сказать, что после такой коррекции бронебойные снаряды сильномогучих 122-мм пушек А-19 и Д-25 всех подвидов с начальной кинетической энергией аж в 8 МДж получили оценочный показатель пробития в 150–155 мм по нормали на 500 м, что лишь ненамного выше чем у 105-мм германской тяжёлой пушки обр. 18. Поэтому приведённые выше довоенные табличные данные 107-мм пушки М-60 мы смело можем счесть завышенными из-за огрехов методики расчёта.
Можно взглянуть на ситуацию и под другим углом: в профильной литературе есть критерий бронебойной способности снарядов разных калибров вне зависимости от характеристик атакуемой им преграды. Он достаточно прост: это отношение кинетической энергии снаряда к площади его максимального поперечного сечения при внедрении его в препятствие по нормали. То есть к “пи на калибр в квадрате”, причём калибр в советском его определении по полям нарезов, ибо ведущий поясок практически ничего к бронепробиваемости добавить не может.
Что тогда получается: для снаряда Б-420 у М-60 эта величина составляет 139,4 Дж/кв.мм, для БР-471 у А-19 – 171,3 Дж/кв.мм и для Pzgr rot у s.K.18 – 151,8 Дж/кв.мм. Зависимость между таким показателем и расчётной бронепробиваемостью нелинейная, но в самом грубом линеаризованном приближении всё же можно поступить следующим образом:
Возьмём ещё одну референсную точку, только уже снизу. Ей служит показатель в 129,7 Дж/кв.мм для баллистики 85-мм зенитной пушки обр. 1939 г. (52-К) и снаряда БР-365. Результаты обстрела лобовой брони “Тигра I” из этого орудия описаны в литературе, что вполне соответствует его табличной бронепробиваемости по нормали в 110 мм на полукилометровой дистанции. Есть фактические сведения про это и касательно 122-мм пушек семейства А-19/Д-25, их табличный показатель пробития в 150–155 мм при тех же условиях также можно считать достоверным. Итак, если 171,3 Дж/кв.мм соответствуют 150 мм пробития, а 129,7 Дж/кв.мм – 110 мм, то чему будут соответствовать 139,4 Дж/кв.мм? Школьная пропорция, результат легко находится и это что-то около 120 мм.
Заметим, что введение в послевоенное время нового 85-мм бронебойного калиберного снаряда БР-367 по образцу немецких и британских боеприпасов подобного типа подняло табличную бронепробиваемость до 135 мм. Поэтому через отношение кинетической энергии к максимальной площади поперечного сечения тела снаряда сравнивать табличную бронепробиваемость можно только для боеприпасов одинакового конструктивного устройства. БР-365, БР-420 и БР-471 таковыми являлись, в отличие от 10 cm Pzgr rot. Последний имел бронебойный наконечник, отсутствующий у вышеперечисленных отечественных снарядов довоенного и военного периодов, но имеющийся у послевоенного БР-367.
Как видим, некоторое завышение табличной бронепробиваемости для 107-мм пушки М-60 присутствует. В этом свете читатель может уже самостоятельно прикинуть, как выглядела бы баллистика героини нашего повествования в ипостаси тяжёлой противотанковой пушки на рубеже 1942–1943 годов со снарядом Б-420. Причём именно баллистика, поскольку для этой роли важны не только характеристики ствольной группы и боеприпасов, но и устройство лафета, которое мы пока оставляем за кадром. Мнение автора по этому вопросу приблизительно таково: против бортов “Тигра I” она вполне достаточна на любых разумных дистанциях боя при близком к нормали попадании, а против лба при тех же условиях на большем чем полкилометра удалении этого может уже и не хватить.
Если же угол встречи с бронёй близок к 45 градусам, то ситуация становится ещё более проблемной. Так что отказ в 1943 году от выбора баллистического решения 107-мм пушки М-60 в пользу такового от “списанной с кораблей на сушу” 100-мм морской пушки выглядит очень логичным. Особенно учитывая тот факт, что для неё отношение кинетической энергии к максимальному поперечному сечению тела снаряда по центрующим утолщениям было около 200 Дж/кв.мм. Этим перспективная грабинская пушка С-3 побивала и петровский прототип Д-2 с баллистикой от 122-мм пушки А-19. Правда ещё не было 100-мм бронебойных снарядов (для М-60 их также оставалось очень мало, поскольку производство 107-мм боеприпасов свернули вскоре после начала Великой Отечественной войны), но наладить их выпуск обещались достаточно быстро в случае принятия того или иного орудия на вооружение Красной Армии.
В качестве своеобразного экскурса: первый серийный 100-мм бронебойно-трассирующий снаряд БР-412 появился на несколько месяцев позже полевой пушки БС-3 и самоходной Д-10С, причём реализовать упомянутый выше потенциал он явно не смог. Для этого боеприпаса табличную бронепробиваемость определили как 155 мм на дистанции 500 м по нормали, что на бумаге почти не даёт выигрыша относительно 122-мм “конкурента” БР-471. На практике же в условиях 1944–45 гг. второй показывал и вовсе ощутимо лучшие перфорирующие свойства, чем первый. Как следствие, всю свою мощь танковые, самоходные и полевые “сотки” обрели уже после Великой Отечественной войны, когда советская боеприпасная промышленность освоила выпуск более совершенных калиберных бронебойных снарядов, чем БР-412.
Ну и “до кучи” приведём обсуждаемый показатель у престарелой в 1943 году 107-мм “мадам Шнейдер”: 112,2 Дж/кв.мм – не так уж и мало, но против “Тигра I” всё же недостаточно. Таблица бронепробиваемости для неё также имеется:
Здесь также присутствует некоторое завышение пробивных характеристик, но интересным обстоятельством является тот факт , что для обеих 107-мм систем численно отношение кинетической энергии в джоулях к площади поперечного сечения в квадратных миллиметрах весьма близко к заявленной величине пробиваемой по нормали брони на 500 м. У пушки обр. 1910/30 гг. эта пара составляет 112,2 Дж/кв.мм и 111 мм, а у М-60 – 139,4 Дж/кв.мм и 130 мм. Это означает, что такой простенький критерий вполне годится для оценки с неплохой точностью реальных характеристик снаряда по бронепробиваемости, если есть референсные значения, проверенные практикой. Собственно поэтому он и используется в профильной литературе по теме.
Завершим “кинетическую” тему применительно к 107-мм пушке М-60 ещё одним важным обстоятельством: таблицы стрельбы бронебойным снарядом Б-420 были рассчитаны до дистанции 3000 м. В одиночный танк попасть на такой дистанции и с современными оптико-электронными прицелами крайне нелегко, а наводчику нашей героини с панорамой и механическим прицелом со стрелками для такого нужно срочно вызывать Фортуну из древнеримского пантеона. Иначе не получится ровным счётом ничего. Но при стрельбе полупрямой наводкой бронебойными снарядами по скоплениям танков или по крупным фортификационным сооружениям, против которых бессильна осколочно-фугасная граната, эти данные лишними не будут. Заметим, что у 105-мм германской тяжёлой пушки обр. 18 блок данных для бронебойного снаряда Pzgr rot охватывал всю возможную дальность до 16 км. Это позволяло использовать орудие в береговой обороне против таких целей как “вашингтонский” крейсер или иной относительно слабо бронированный корабль, против которого были неэффективны осколочно-фугасные снаряды. К рассмотрению которых для 107-мм пушки М-60 мы перейдём в следующей части этой серии.
источник: https://afirsov.livejournal.com/1095236.html
