Перемудрить со сложением. Часть 2, практическая
Еще одна интересная статья из жж Андрея Фирсова.
Текст Анатолия Сорокина
Прицел 52-Ц-544А на музейной 152-мм гаубице обр. 1938 г. (М-10), неоднократно закрашенный за 65 лет нахождения орудия на открытой площадке Артиллерийского музея в Санкт-Петербурге
Продолжение истории с независимым от орудия прицелом с независимой линией прицеливания 52-Ц-544А (Перемудрить со сложением. Часть 1, теоретическая).
Краткое содержание первой серии: угол возвышения складывается из угла места цели и угла прицеливания, прицел на артиллерийском орудии должен уметь делать эту операцию, помогая наводчику в его боевой работе. Эту задачу решили ещё с принятием на вооружение отечественной артиллерии 48-лин полевой гаубицы системы Круппа обр. 1909 г., однако спустя двадцать с лишним лет мудрецы из Артиллерийского управления Красной Армии пришли вновь к заимствованию немецкого «передового» опыта. Возможно, что кое-что к нему добавили уже самостоятельно, в результате на свет и появилось устройство 52-Ц-544А, делающее то же самое, но совершенно по-новому.
При этом складывается впечатление, что в этом вопросе упомянутые мудрецы и строевых военных, и настоящих учёных (ибо и те, и другие видели все недостатки нового устройства) послали куда как подальше. Прямо как в шекспировском «Гамлете»: «Вперёд, студенты и солдаты!» Только вот в каком направлении? И причём здесь студенты?
Как оказалось, для выявления всей глубины проявленной в АУ «мудрости» достаточно знаний, которые дают студентам в курсе общей физики в течение первого месяца первого семестра первого года обучения на на всех физфаках, физматах, мехматах, радиофаках и т. п. факультетах любого приличного ВУЗа нашей страны. То же самое касается и курсантов высших военных учебных заведений, в особенности артиллерийских. Учебная программа по этому предмету отшлифовывалась в течение века, так что к середине 1930-х все эти знания уже преподавались в соответствующих учреждениях. Единственное, что к ним ещё нужно – это понимание принципов, заложенных в работу прицела 52-Ц-544А. Ничего сложного там нет.
Вкратце: это устройство является специализированной аналоговой механической вычислительной машиной и выполняет операцию сложения двух угловых величин:
А = В + С
Где А – итоговый угол возвышения, показывается углом поворота прицельной стрелки;
В – угол прицеливания, задаётся вращением маховичка механизма угла прицеливания и контролируется по указателю шкал дистанционного барабана. Последние нарезаны как в тысячных, так и в упоминавшихся в первой части «у.е.» для разных комбинаций снарядов и метательных зарядов, тем самым автоматически делается необходимый пересчёт величины В в тысячные. В итоге командиру орудия и наводчику нет необходимости заглядывать в таблицы стрельбы, чтобы по известной дистанции до цели в «у.е.» определить необходимый угол прицеливания в тысячных (в большинстве случаев, но не всегда).
С – угол места, задаётся вращением барабанчика механизма углов места цели, на котором нарезаны отметки соответствующей величины в тысячных. При этом сам прицел должен стоять строго вертикально, что контролируется по положению пузырька бокового уровня, а линия визирования панорамы остаётся неизменной при любом положения этого барабанчика. Поэтому прицел не только независимый от орудия, но и с независимой линией прицеливания, т. к. установка угла места не влияет на картинку в поле зрения окуляра панорамы.
Операция сложения выполняется хитроумным механизмом на основе червячной передачи с тщательно рассчитанными передаточными числами, чтобы установка углов места и прицеливания на соответствующих шкалах превращалась в отклонение прицельной стрелки на нужный угол возвышения.
А теперь можно вспомнить собственный опыт двадцатипятилетней давности, когда на второй неделе первого курса РФФ ННГУ на первой лабораторной работе по курсу общей физики преподаватель потребовал оценить точность выходного результата в простейшем физическом эксперименте. Требуемая величина как раз получалась сложением двух других, которые измерялись лабораторными приборами с заданным классом точности. Если последний не был указан, то за абсолютную погрешность измерения принималась половина цены деления шкалы прибора. Что получаем применительно к 152-мм гаубице М-10, оснащённой прицелом 52-Ц-544А? В руководстве службы орудия по этому поводу всё сказано, да и на следующем фото аналогичного по принципу действия исправного устройства на 122-мм гаубице М-30 всё видно:
шкала тысячных нарезана на торце дистанционного барабана (деталь со шкалами по центру), барабанчик углов места (меньшая по размеру деталь со шкалами) находится справа. Орудие выставлено как экспонат в зале Артиллерийского музея в г. Санкт-Петербурге., отчего и громадная разница в состоянии её прицела по сравнению с аналогичным агрегатом гаубицы М-10.
Цена деления шкал угла места и угла прицеливания – 2 тыс., так что абсолютные погрешности исходных величин В и С можно взять за 1 тыс. На самом деле положение дел может быть ещё хуже, если в механизмах прицела есть мёртвые хода и люфты, неравномерность червячных зацеплений колёс и вала (в 1930-е – 40-е гг. не было роботизированных станков с ЧПУ, точная механическая обработка этих деталей с микронными допусками требует от рабочего ювелирной квалификации, а когда их нужно делать десятками тысяч, то где набрать таких умельцев для предприятий точмаша?). Т. е. и «аппаратная реализация» подобной аналоговой вычислительной машины сама вносит погрешность в итоговый результат А, которая получается около 2 тыс. Не от этого ли, кстати, считалась допустимой погрешность выверки механизма углов прицеливания в полевых условиях именно на эти две тысячных – ибо точнее не позволяло само устройство в целом в большинстве случаев? А к чему это приводит на практике при стрельбе по удалённой на 5 км цели показано на рисунке ниже. Пристрелка, корректировка угла возвышения, повышенный расход боеприпасов при выполнении огневой задачи становятся неизбежными, даже если положение цели, состояние ствола и метеоусловия известны точно.
Неужели этого нельзя было увидеть на испытаниях 152-мм гаубицы-пушки обр. 1937 г. (МЛ-20), которая первой получила прицел 52-Ц-544А? Зато по полной наши артиллеристы наелись с этим в 1941–42 гг., и, видимо, достаточно было отзывов теперь уже в Главное артуправление, чтобы посередине войны, где-то с лета 1943 года, построенные с нуля на заводах №№9 и 172 орудия типов М-30, МЛ-20, А-19 и Д-1 стали комплектоваться новым прицелом, независимым от орудия, но с полузависимой линией прицеливания (а немцы у своих гаубиц так сделали ещё в 1934 году!). Как это повлияло на точность огня, мы рассмотрим в одном из будущих постов, а пока сделаем небольшой курьёзный экскурс в историю применения вычислительной техники в отечественной артиллерии. Как видно, прицел орудия – это аналоговая специализированная механическая вычислительная машина и подобные устройства для расчётов, контроля и управления огнём применялись в Великую Отечественную войну достаточно широко, а в качестве резерва остаются «в запасе» и в наше время. Достаточно вспомнить прибор управления огнём ПУО-9, приборы расчёта корректур ПРК-69 и ПРК-75.
Но тогда же дебютировали, причём с успехом, и цифровые вычислительные машины универсального назначения. Как-то раз попался на глаза отчёт артиллеристов-звукометристов, так в их вычислениях, там где требовалась повышенная точность, недостижимая для аналоговых устройств а-ля “логарифмическая линейка ”, применялся арифмометр “Феликс”. Этот увесистый «гаджет» вполне подпадает под указанную категорию вычислительных средств, правда в отличие от современной техники, будучи непрограммируемым, механическим и на базе десятичной системы счисления.
