Прочтение 7 минут.

Ручная фугасно-зажигательная граната

Можно ли как-то существенно улучшить поражающие свойства ручных гранат? Опыт конструирования различных типов гранат вроде бы говорит о том, что превзойти по эффективности поражения старую добрую Ф-1 не так-то просто, если вообще возможно. Ручные гранаты можно упростить, применить какие-то другие материалы, упростить и рационализировать технологию изготовления (этот аспект я рассматривал в своей статье "На смену легендарной Ф-1"). Но в целом поражающие свойства гранаты либо остаются такими же, либо даже ухудшаются.

Но все же есть интересный способ улучшить ручные гранаты и придать им дополнительные поражающие свойства. Способ этот состоит в том, чтобы добавить к ручной гранате зажигательные смеси на основе таких металлов, как алюминий и железо.

Горение термитной смеси

Хорошо известен термит — зажигательная смесь, состоящая из алюминиевого порошка и закиси-окиси железа (железной окалины). Она хорошо горит, дает высокую температуру и горячий шлак. Но для боеприпасов, в частности, гранат, не подходит. Во-первых, для ее зажигания требуется специальный воспламенительный состав. Во-вторых, ударная волна взрыва заряда разрушает термит, даже прессованный, на составные компоненты, в результате чего реакции восстановления оксида железа с выделением большого количества тепла не происходит. Такие попытки делались не раз и не два, но максимум, что выходило — это искры, которые были не состоянии поджечь даже пары бензина.

Тем не менее, прогрессивная военно-химическая мысль не стоит на месте, и эта задача была разрешена. Есть любопытный патент, принадлежащий ФГУП "Федеральный научно-производственный центр "НИИ прикладной химии" (авторы патента: Спорыхин А.И., Вареных Н.М., Конашенков А.И., Воронков С.И.) под мало что говорящим названием "Композиция зажигательного действия".

В этом патенте кратко излагаются результаты довольно большой серии экспериментов, связанных с испытанием зажигательных компонентов боеприпасов, снаряженных конденсированным взрывчатым веществом. Авторы этого патента испытали композицию, в которую входят алюминий, ряд металлов (железо, никель, цирконий, бор, медь, титан, кремний — вероятнее всего, имеются в виду их оксиды), а также углерод. По всей видимости, добавка углерода в виде, к примеру, технической сажи, делает подобный состав применимым именно в боеприпасах. В 21 композиции содержание алюминия колебалось от 2 до 30%, других металлов от 45 до 93%, углерода от 5 до 25%. Еще можно добавить фтор- или силиконовый полимер, а также красный фосфор. Состав формуется в гранулы различными способами, которыми снаряжается зажигательный или фугасно-зажигательный снаряд.

Зажигательный снаряд — идея далеко не новая. Эта схема наиболее наглядным образом показывает его действие. Здесь вариант с вышибным зарядом, адаптированный под обычные термитные смеси

Испытания показали (на образце с зарядом 20 кг взрывчатки), что такая зажигательная смесь под воздействием ударной волны самоупрочается и спекается в прочные и твердые агломераты размером от 5 до 55 мм, которые могут гореть после взрыва десятки секунд с высокой температурой и при этом выдерживают скорость метания свыше 1 км/сек и удар о цель (испытывался удар о железные листы).

Пожалуй, самая ядреная смесь, которая у них получилась, — это смесь №12 (20% алюминия, 25% циркония и по 5% никеля, железа, кремния, меди, бора, титана, а также 15% углерода). При взрыве боеприпаса получались агломераты до 40 мм, которые горели в течение 30 секунд с температурой 2900 градусов и выдерживали удар о твердую поверхность. Такие горящие частицы вполне способны проплавить лист стали, поджечь любое горючее вещество. Попадание такой частицы в человека, несомненно, причинит ему крайне тяжелые ожоги, с обугливанием и омертвлением кожи, мышц и костей, которые, вероятнее всего, приведут к смерти (весьма мучительной).

Ожог 4-й степени с обугливанием тканей: очень тяжелый, болезненный и трудноизлечимый

Если такими гранулами снарядить ручную гранату, то эффект от ее взрыва будет намного больше, чем от обычной ручной гранаты. Конечно, гранулы будут меньше, и горящие частицы также будут меньше по размерам, но при этом они вполне могут быть сопоставимыми с обычными образующимися осколками чугунного корпуса или осколочного элемента. Зажигательные частицы будут несколько легче, чем осколки, с меньшей убойной силой (но все-таки уплотненная ударной волной металлическая частица диаметром 4-5 мм вполне в состоянии убить и сама по себе), зато это с лихвой перекрывается ее зажигательными свойствами. Попадание в тело, помимо ранения, вызовет сильнейший ожог. Попадание на одежду и снаряжение вызовет их возгорание. Твердые горящие частицы могут повредить оружие, попасть на боеприпасы и вызвать их взрыв.

Наиболее эффективно применять такие гранаты в городском бою, например, для штурма зданий и зачистки комнат. Взрыв такой фугасно-зажигательной гранаты в комнате точно достигнет эффекта. Если кого-то не достало ударной волной от взрыва (что не редкость), то вполне может достать горящими частицами. Боец, получивший даже небольшие высокотемпературные ожоги, примерно как от сварки или расплавленного металла, и на котором загорелась одежда, уже перестает быть бойцом. Помещения и комнаты в домах, где идет бой, обычно завалены различным хламом, оставшимся от мирной жизни. Все это тоже загорается, и в помещении возникает пожар. Он заставит противника отступить, даже ему повезло избежать ударной волны, осколков и зажигательных частиц.

Да и вообще, взрыв ручной гранаты с разлетом горящих частиц и быстрым возникновением пожара сам по себе будет шокирующим и будет подавлять волю противника к сопротивлению.

Помимо городского боя, такие фугасно-зажигательные гранаты будут эффективны и в полевых условиях, и в бою в лесу (правда, тут надо иметь в виду неизбежность возникновения лесного пожара от взрыва таких гранат и применять их осмотрительно; правда, в некоторых случаях, когда противник имеет численный перевес и от него нужно отбиться или оторваться, устроить лесной пожар может быть тактически выгодно), и, разумеется, в разнообразных нападениях и диверсиях.

В общем, получается весьма эффективное оружие. Вопросы вызывает лишь сама композиция, состоящая из весьма ценных металлов, которые непросто получить. Жечь никель, медь, цирконий и так далее в гранатах и других боеприпасах может быть очень неразумным решением с военно-хозяйственной точки зрения. Исследователи испытали и более простой вариант, состоящий из 30% алюминия, 44% железа и 26% углерода. Он давал частицы размером до 4 мм, которые горели в течение 4 секунд с температурой около 1000 градусов. При ударе о твердую цель такие частицы разрушались.

Разработчики явно стремились создать зажигательный боеприпас, которым можно было бы уничтожать технику, по крайней мере легкобронированную, а также различные стационарные объекты вроде складов ГСМ. Отсюда проистекало их стремление подобрать такие компоненты, которые давали бы наилучший результат. Это стремление вполне понятно и оправданно. Но с моей точки зрения, есть широкая сфера применения и простых по составу композиций. Композиция из алюминия, железа и углерода может использоваться в ручных гранатах как наиболее дешевая и подходящая для массового производства.

Вероятно, этот наиболее простой состав можно улучшить, если добавить в него кварцевого песка (он же диоксид кремния). Сочетание алюминия и диоксида кремния также входит в список термитных смесей и используется для алюмотермического получения кремния. Получающийся в таком случае сплав глинозема и кремния очень горячий и плотный, при остывании он быстро твердеет. Но эту композицию стоит опробовать экспериментально, очень уж она привлекательна с военно-хозяйственной точки зрения.

Песок в смеси с алюминием и серой вполне в состоянии гореть

Во всяком случае, возможны различные типы гранат и других боеприпасов: от наиболее простых, в которых зажигательный эффект дополняет ударную волну и поражение осколками, до специальных типов гранат, выстрелов подствольного гранатомета, РПГ или миномета с ярко выраженным зажигательным воздействием.

https://topwar.ru/152075-ruchnaja-fugasno-zazhigatelnaja-granata.html

================

Ч

Что произвести проще: Ф-1 или РГ-42

В комментариях под предыдущей статьей "Ручная фугасно-зажигательная граната" возникла любопытная дискуссия о том, что проще произвести: Ф-1 или РГ-42? Я в эту дискуссию особенно не вмешивался, поскольку посчитал, что тема стоит отдельного разбора. Именно на этом примере можно увидеть всю неоднозначность военно-экономических решений.

Эти гранаты, конечно, в представлении не нуждаются. Но все же...

Общий обзор технологии

На первый взгляд, граната типа "консервная банка с тротилом", такая, как РГ-42 и ее предшественница РГ-41, выглядит более простой в производстве, чем Ф-1. Работа с листовым материалом не требует особо сложного оборудования. Вырезка заготовки корпуса, высечка или выштамповка заготовок для дна и крышки, соединение их фальцовочным швом на довольно простой машинке по закатыванию (такие широко применяются при изготовлении консервных банок), изготовление фланца для запала и его крепление пайкой или сваркой. Действительно, корпуса для РГ-42 во время войны производились на очень многих заводах, в том числе и консервных, в разного рода мастерских. Корпуса отправлялись на снаряжательный завод.

Закаточная машинка, соединяющая фальцовочным швом стенку консервной банки с донцем и крышкой. По похожей технологии делались корпуса гранат РГ-42

Корпус Ф-1 изготовляется отливкой из чугуна или сталистого чугуна, что требует хотя бы минимально оборудованной литейной мастерской с печью для плавки чугуна и участком по изготовлению опок и стержней. Пустотелый стержень оформлял при отливке внутреннюю полость корпуса; его делали из шамота, каолина или песчано-глиняной смеси. Мне не удалось найти описания технологии отливок именно корпусов для Ф-1, но очевидно, формы делали сразу на партию: шесть, восемь, десять штук, что зависело от производительности чугуноплавильной печи и наличного разливочного инвентаря.

Литье чугуна выглядит примерно так: собранные формы, в которые из ковша заливают расплавленный чугун

После того как отливка остывала, форму разбивали, выколачивали из гранат стержни, очищали от остатков формовочной смеси. Корпуса проходили механическую обработку (расточку очка и нарезку резьбы) и отправлялись на специальный завод для снаряжения. Иногда снаряжательный завод получал необработанные корпуса и завершал их обработку.

Главное в отливке — это правильно подготовить форму. Для этого требовались специалисты, модельщики и формовщики, без которых ни одна литейная мастерская ничего отлить не могла. Остальные работы не требовали квалифицированной рабочей силы. К тому же литейная мастерская требовала расхода топлива на плавку чугуна и потому должна была снабжаться коксом или древесным углем. РГ-42 не требовала печей, кокса, квалифицированных литейщиков. Достаточно было довольно просто оборудованной механической мастерской и наспех обученных рабочих. Если есть мастерская с оборудованием и мастером, то можно обучить необходимым операциям за день или два. Формовщика нужно учить дольше.

Итак, все очевидно? Не спешите.

Сколько металла и взрывчатки потребно?

Другая сторона вопроса — расход металла на гранату. РГ-42 расходует гораздо меньше металла, чем Ф-1. Это не так трудно определить, если из веса гранаты вычесть вес заряда и вес запала УЗРГ (55 граммов). Ф-1 весит 600 граммов, и за вычетом 60 граммов заряда и запала получается 485 граммов вес корпуса. РГ-42 весит 440 граммов, и за вычетом 150 граммов заряда и запала получается 235 граммов.

Корпус РГ-42 почти точно вдвое легче, чем у Ф-1. При этом надо учитывать, что в вес корпуса входит также осколочный элемент. Без него корпус гранаты будет еще легче. Это весьма существенный момент. Условный миллион гранат РГ-42 потребует 235 тонн металла, а условный миллион Ф-1 — 485 тонн. Конечно, в условиях большой войны, когда металла расходуется в масштабах миллионов тонн, это не то чтобы много. Но все же в воюющей экономике металл представляет собой дефицит, и с этой точки зрения РГ-42 выглядит более предпочтительно.

Дефицит металла в войне может дойти до самой крайности. Это фото, конечно, постановочное, но в Великобритании действительн�� срезали в металлолом красивые решетки

Однако у РГ-42 гораздо больший вес заряда, в 2,5 раза больше, чем у Ф-1. Условный миллион РГ-42 потребует 150 тонн тротила, тогда как для Ф-1 потребуется всего лишь 60 тонн. Вот тут возникает первая неоднозначная ситуация в решении вопроса, какие именно гранаты производить. Что выбрать? Повышенный расход металла или повышенный расход взрывчатки? Этот вопрос в рамках воюющей экономики решается уже исходя из балансов поступления и расхода того и другого. По опыту Второй мировой войны можно судить, что узким местом была именно взрывчатка. Для ее производства нужны были специализированные предприятия, особое оборудование, обученные кадры и целый набор сырья и химикатов. Производство того же тротила лимитировалось не только мощностями спецзаводов, но и мощностями по производству толуола, азотной и серной кислот. В общем, если тротила не хватает, то целесообразнее использовать гранату с меньшим зарядом, то есть Ф-1.

И снова возникает неоднозначный момент. Если принято решение о снаряжении ручных гранат эрзац-взрывчаткой вроде аммиачной селитры, то целесообразнее использовать РГ-42. Тротиловый эквивалент селитры составляет 0,35, то есть 150 граммов заряда будет эквивалентно 52,5 граммам тротила, и РГ-42 с таким зарядом будет примерно эквивалентна Ф-1 в тротиловом снаряжении. Смесевые ВВ на основе аммиачной селитры мощнее (игданит, скажем, имеет тротиловый эквивалент 0,8), но и в этом случае корпус большей емкости, как у РГ-42, является преимуществом.

Таким образом, уже в этом возникают сложные ситуации с неочевидным выбором. В общем, можно сказать, что тип гранаты и снаряжение ее тем или иным видом взрывчатки определяются в первую очередь наличными мощностями по производству взрывчатых веществ и общим развитием химической промышленности. Скажем, в Германии во время мировых войн было мало нефти и вследствие этого мало толуола, но зато были хорошие мощности по производству синтетического аммиака и аммиачной селитры. Потому немцы тяготели к использованию в ручных гранатах именно селитры, а потому использовали корпус из листового металла.

Какой именно металл?

Металл тоже бывает разный. Ф-1 изготовляется из чугуна, а РГ-42 из листовой стали. Технологическая разница весьма велика. Чугун — это первый продукт, получаемый из железной руды плавкой в доменных печах. Хотя сейчас довольно бурно развивается технология внедоменного получения железа, тем не менее, доменный процесс все еще доминирует в мировой металлургии.

Листовой металл, напротив, конечный продукт. Для него требуется выплавить чугун, потом переделать его в сталь в сталеплавильных печах. По технологии первой половины ХХ века стальные слитки сначала прокатывались на блюмингах, потом на нескольких прокатных станах, с получением сляба — стальной плиты толщиной от 75 до 600 мм. Затем эту заготовку несколько раз прокатывали на листовых станах с получением стального листа необходимой толщины (в нашем случае 1-2 мм). Чаще изготовляли горячекатаный тонколистовой прокат, который имел большее применение, чем холоднокатаный. Готовый прокат в листах или рулонах отправляли потребителям. Во второй половине ХХ века технология несколько изменилась. Появление непрерывной разливки стали позволило перейти к литым слябам, из которых получался более качественный листовой прокат.

Вот, к примеру, листопрокатный цех 3000 ОАО "Мариупольский металлургический комбинат им. Ильича". Стан-3000 катает листовую сталь толщиной от 6 до 50 мм. Можно видеть, насколько это грандиозное сооружение — крупный листопрокатный стан

Получение полуфабриката для Ф-1 требует одной только доменной печи, а для РГ-42 — целого металлургического завода полного цикла, выпускающего все виды продукции, от чугуна до готового проката. Производство стального листа требует многих операций, специального оборудования и квалифицированных специалистов. Потому сравнивать только изготовление корпусов для гранат Ф-1 и РГ-42 неправильно. Технологию нужно рассматривать целиком, вместе с изготовлением полуфабрикатов. И тогда технология производства Ф-1 оказывается намного проще.

Даже более того, гранату Ф-1 можно производить на очень примитивном металлургическом заводе, выплавляя чугун в доменной печи образца XVIII века из болотной руды и на древесном угле. Литье корпусов можно организовать тут же, разливая металл из домны прямо в формы.

Доменная печь, построенная на Северском заводе на Урале в 1860 году. На такой домне вполне можно плавить чугун и тут же отливать корпуса гранат

Интересно также отметить еще пару моментов, основанных на данных Нововятского механического завода № 608, который в войну и после нее производил снаряжение гранат Ф-1 и РГ-42, а к последним также изготовлял корпуса. Во-первых, получая корпуса от поставщиков, завод часть из них браковал. По Ф-1 средний процент брака составлял 16% (из 2,7 млн. корпусов было забраковано 451 тысяч штук), а по РГ-42 — 31% (из 3,5 млн. корпусов забраковано 1,1 млн. штук). То есть видимая простота изготовления корпусов для РГ-42 оборачивалась высоким процентом брака и бесполезным расходом ценного листового проката. Брак можно было переплавить, но пускать в переплавку бракованные корпуса Ф-1 было с очевидностью выгоднее. Во-вторых, хотя нет возможности сравнить стоимость корпусов этих типов гранат, все же в материалах завода № 608 есть интересное указание, что РГ-42 становилась дешевой только при массовом, поточном выпуске. Когда завод только начинал освоение производства корпусов РГ-42, они стоили 18,9 рублей за штуку, а с освоением поточного производства себестоимость упала до 5,5 рублей. Таким образом, РГ-42, выпускаемая в мелких мастерских и на непрофильных заводах, была дорогой гранатой. Если положить, что корпус Ф-1 стоил около 6 рублей, то за цену РГ-42 полукустарного выпуска можно было сделать по крайней мере три корпуса для Ф-1. Это неудивительно, поскольку листовой металл гораздо дороже литейного чугуна, и механической обработки заготовок корпуса РГ-42 больше.

Отсюда еще один немаловажный вывод. На массовый выпуск РГ-42 можно решиться только в том случае, если есть развитая металлургия, у которой достаточные мощности по производству листового металла, а также при наличии развитого машиностроения. РГ-42 — это побочный продукт развития автомобилестроения, которому нужно много листового металла. Потому страны с развитым автомобилестроением (во Вторую мировую войну — США и Германия, а также СССР) тяготели к изготовлению гранат из листового металла.

Прототип Ф-1, французская граната F-1, появилась не от хорошей жизни. Немцы захватили две трети главных французских угольных месторождений в районе Па-де-Кале. Одна треть осталась у французов, но там шахты располагались почти сразу за траншеями. Были шахты, которые немцы обстреливали из пулеметов, и для горняков были сооружены специальные бронированные укрытия. Добыча угля сократилась наполовину. В 1915 году Франция добывала 20 млн. тонн угля, еще 20 млн. тонн получала из Великобритании, хотя в 1913 году потребляла 64 млн. тонн угля. Также французы потеряли почти всю добычу железной руды, добыча сократилась с 21,9 млн. тонн в 1913 году до 0,6 млн. тонн в 1915 году. Потребности покрывались переплавкой металлолома, поставками союзников, но и так потребление железа упало вдвое по сравнению с довоенным временем. Именно в это время и появилась новая граната. Во Франции было много мелких месторождений железа, известных еще со средних веков, в которых можно было добыть руды для выплавки нескольких десятков тысяч тонн чугуна в самых простых домнах и на древесном угле. Скажем, 1000 тонн чугуна хватит для 2 млн. гранат типа F-1. Одна домна мощностью в 50 тонн в сутки (это очень небольшая печь) могла дать за год 15 тысяч тонн чугуна, чего хватило бы для изготовления 30 млн. гранат.

Так что граната Ф-1 — это такая граната, которую можно производить даже при крайнем истощении экономики, используя самые низкосортные железные руды, древесный уголь и самый минимум квалифицированных инженеров и рабочих. Даже если крупные металлургические комбинаты превратились в радиоактивные руины, все еще остаются возможности для производства Ф-1.

И какой же вердикт? Если рассмотреть вопрос всесторонне, то выходит, что Ф-1 — проще и дешевле в изготовлении, чем РГ-42. Так что в третьей мировой лимонка будет все еще в строю и займет почетное место в вооружении пехоты.

Автор:

Дмитрий Верхотуров

https://topwar.ru/152189-chto-prosche-proizvesti-f-1-ili-rg-42.html