Ozma Lee

Моя группа про артиллерийское и ракетное вооружение: https://vk.com/artillery333

Артиллерия для чайников. Часть 9. Баллистика

ozma_lee — Sun, 21 Dec 2025 16:08:11 GMT

Ну вот вы решили, что и чем будете поражать, наделали снарядов нужных, вроде ничего не сломали, пока заводили самоходку, готовили к бою и заряжали орудие. Теперь осталась главная задача — поразить цель противника. А для этого нужно знать поведение снаряда в стволе и воздухе, иначе корректировщики будут гонять дрон во всей линии фронта с криками: «Да куда они попали?!» А на это всё оказывают влияния кучи и кучи факторов. Снаряды дальнобойной артиллерии, бьющей на 30-40 км, поднимаются на высоты до 12-15 км, т.е. куда не каждый самолёт залетит.

Часть 1. Задачи артиллерии.

Часть 6. Боеприпасы ствольной артиллерии.

Часть 7. Устройство ракет.

Часть 8. Пороха и взрывчатка.

Ахтунг! Размеры и пропорции на схемах показаны условно.

Первый период полёта снаряда, пока он разгоняется внутри канала ствола, называется внутренней баллистикой. Его можно ещё поделить на несколько этапов по разгону боеприпаса:

предварительный (пиростатический), когда происходит воспламенение заряда, распатронивание унитара (если он есть) и начало движения снаряда;
форсирования, при котором снаряд врезается в нарезы. Отсутствует у миномётов и танковых ГСП;
основной (пиродинамический), пока метательный заряд горит и создаёт всё больше газов, а снаряд ускоряется;
второй (термодинамический), когда снаряд всё ещё продолжают разгонять газы, появившиеся ранее. Этого периода может не быть, если заряд слишком мощен для артсистемы;
и небольшой участок последействия газов, когда боеприпас уже покинул ствол — чуть-чуть, но газы продолжают давить на снаряд.

Разгон пули в стволе стрелкового оружия

В начале давление начинает расти скачкообразно, быстро доходя до своего пика, в современных орудиях около 400 МПа (для примера, на дне Марианской впадины 11-км столб воды выдаёт чуть больше 100 МПа). Здесь же и ускорение боеприпаса максимальное. Потому в этом месте толщина ствола максимальна. По мере сгорания заряда и увеличения объёма пространства между каморой и дном снаряда, давление начинает падать и ускорение снижаться, пока на дистанции в десятки сантиметров от дула и улетающее тело не наберёт максимальную скорость (если в нём нет двигателя).

Отсюда выходит необходимость делать нарезку ствола прогрессивной, чтобы в самом начале, на этапе форсирования, не посрывало ведущие пояски, а разгон проходил более плавно. Длину ствола и калибр нужно брать не просто так, а чтобы КПД заряда, особенно на термодинамическом этапе, был максимален. При эффективном использовании, например, у современных длинноствольных гаубиц, до 40% энергии пороха идёт на разгон снаряда, около 1% используется в превращение кинетической энергии потока газов в дульном тормозе для противодействия отдаче, 0,5-1% уходит в кинетическую энергию ПОУ и автоматики, около 5% на нагрев ствола орудия, остальные 53% просто уходят в атмосферу потоком газов, вспышкой и т.п. Если же ствол слишком короток, то на ветер может улетать за 70% всей энергии заряда!

Обрез - пример сжигания лишнего пороха для файербола

Ещё одним ограничением минимальной длины ствола является путь для придания снаряду вращения, достаточного для его стабилизации в воздухе и придания точного направления полёта. Сейчас все орудия с избытком проходят этот предел, но не так давно были проекты короткоствольных пушек (штурмовые орудия Одинцова) с дозвуковой начальной скоростью, где проблемы стабилизации думали решать вращением трубы.

Калибр орудия влияет на площадь, на которую давят газы: чем она больше, тем лучше. К тому же проще сделать короткий и широкий заряд. Снаряды имеют ограничение в отношении длины к диаметру из-за быстрого вращения и конструктивно гораздо проще сделать 152-мм ОФС длиной 500 мм, чем 100-мм метровой длины с зарядом той же мощности. Потому большой калибр в рамках внутренней баллистики несёт только пользу.

Со слишком длинными стволами начинаются другие проблемы — длинные тонкие трубы начинают изгибаться при выстреле и много энергии тратить на нагрев стенок, пока снаряд движется по стволу. Потому падает кучность стрельбы (отсюда для какого-нибудь CAESAR'а необходимость выпускать высокопрочные толстостенные конструкции из самых лучших сплавов) и нужно делать перерывы для охлаждения ствола. В целом, максимальную техническую скорострельность орудие показывает несколько минут, а далее она резко падает. Так, 2С3 «Акация» при непрерывном огне в первую минуту делает 3,5 выстрелов, за первые 10 мин — 30, а с 40-й по 60-ю мин стрельбы — всего 12. Интенсивность стрельбы 155-мм длинноствольных гаубиц падает ещё быстрее, но под артподготовки по 2-3 часа они и не предусмотрены.

Основным средством придания снаряду нужного направления является поворот ствола по вертикали (возвышение) или по горизонтали (по направлению). В зависимости от угла возвышения траектории бывают настильными, когда с подъёмом ствола дальность растёт, а снаряд стремится упасть плашмя, и навесными, когда с увеличением угла дальность падает, с снаряд стремится упасть отвесно. Между ними находится угол наибольшей дальности, геометрически это 45 град.

Но! Это справедливо только когда условия однородны, а снаряд является точкой. В реальности угол наибольшей дальности лёгкой артиллерии болтается в районе 42-43 град, дальнобойной же — около 50-58 град. Для стрелкового оружия — 30-35 град, а вот чтобы реализовать максимальную дальность межконтинентальных баллистических ракет, лучше пускать их вертикально вверх. Если лёгкое тело летит в плотном воздухе, то при геометрическом возвышении в 45 град на него оказывается сильное давление воздуха. Дальнобойные же орудия забрасывают снаряды в стратосферу, где плотность воздуха низкое и желательно как можно быстрее пройти приземные слои атмосферы. На траектории ракет сильно сказывается то, что на активном участке изделие летит максимально прямолинейно. Тем более, чем дальше стрельба, тем сильнее сказывается вращение Земли — они просто проворачивается под какой-нибудь МБР.

Схема потерь снарядами энергии в плотных слоях атмосферы

Для сравнения влияния массы и запасённой в ней кинетической энергии на дальность стрельбы: сопротивление снаряда калибра 152-155 мм массой 48-50 кг примерно в 400 раз выше, чем у винтовочной пули массой 11 г. При разгоне до 825-835 м/с и пуля, и снаряд в безвоздушной среде пролетят под 70 км, зато в атмосфере второй долетит до 22-25 км, а первая упадёт на 4 км.

Чёткая граница при угле возвышения в 45 град встречается в другой классификации. Если ствол задран выше этой цифры, то траектория снаряда называет мортирной, если в углах от 20 до 45 град — гаубичной. В совокупности эти два типа траектория можно назвать крутыми. Используются они для поражения целей на больших дистанциях и за препятствиями. Если угол возвышения ниже 20 град, то такая траектория считается отлогой. Применяется сейчас в основном по видимым целям на дальности прямого выстрела — расстояния, на котором средняя траектория не поднимается больше высоты цели.

Виды траекторий

В таких случаях используется прямая наводка — когда наведение и по горизонтали, и по вертикали даётся непосредственным наведением прицела на цель. Если же у нас миномёт или что с аналогичной траекторией, мы видим цель но при прямой наводке на неё мина довольно падает в окоп к своей пехоте, то нужно применять полупрямую наводку. Для нужного возвышения приходится уже использовать угломерные приборы (либо автоматическим введением поправок в СУО). Если же мы не видим цель, т.е. стреляем с ЗОП (закрытой огневой позиции), то наводиться приходится и по вертикали, и по горизонтали вслепую по данным разведки или наблюдателя на передке. Такая наводка называется непрямой.

1) прямая наводка; 2) полупрямая наводка; 3) непрямая наводка

Чтобы точно отрегулировать придаваемую снаряду траекторию, кроме угла возвышения ствола широко используется переменный заряд. Для раздельно-гильзового заряжания в гильзу помещается заряд не целиком, а в нескольких сгораемых мешочках, которые можно вынуть перед выстрелом, дабы понизить мощность выстрела, а следовательно и начальную скорость. Заряд, что всегда остаётся в гильзе, называется основным, а вынимаемые — дополнительными пучками. В миномётном выстреле основной заряд вделан в хвостовик, а дополнительные навешиваются сверху. В картузном заряжании проще: нужно зарядить требуемое количество одинаковых зарядов, либо взять один с нужной навеской пороха.

Переменные заряды к натовским минам 60, 81 и 120 мм

Пока снаряд врезается в нарезы, медь с его поясков покрывает канал ствола, что не есть хорошо. С этой бедой борются с помощью размеднителя — небольшого колечка из оловянной или свинцовой проволоки, которая при выстреле распыляется, входит в соединение с осевшей медью, образуя сплав. Последний легко плавится и вылетает из ствола с потоком газов или со следующим снарядом.

Размеднитель

И вот подарок в воздухе и пороховые газы перестали на него действовать. Теперь это область внешней баллистики. Чтобы боеприпас оставался на заданной траектории, нужно как-то стабилизировать летящий снаряд в воздухе. Во-первых, из-за вытянутой формы набегающим потоком воздуха оказывается такое усилие, что снаряд начинает кувыркаться и летит куда-то туда, по закону Мёрфи на головы своей пехоты. Во-вторых, у ракет тяга неравномерна относительно геометрической оси боеприпаса, потому её начинает постепенно уводить в сторону. Чтобы такой пакости избежать, снарядам либо придают вращение, либо ставят оперение, либо делают всё вместе. Ну или можно сделать ядро, которое не требует стабилизации.

В первом случае вращение задаётся либо нарезкой в канале ствола, либо повёрнуты вбок соплами у турбореактивных снарядов. Чем снаряд тяжелее, тем его сложнее опрокинуть и потому частота оборотов ниже. Например, 100-мм отечественный снаряд танковой пушки требует около 300 об/с, тогда как 152-мм для Д-20 — около 150 об/с. В целом такой способ наиболее эффективен при стрельбе на большие дистанции и позволяет делать снаряды, максимально удовлетворяющие требованиям аэродинамики. Но полёт вращающегося с большой частотой тела не так прост. Из-за стремления опрокинуться оживальная часть снаряда начинает описывать круг, а сам снаряд рисует песочные часы с центром в центре тяжести. Это называется медленным коническим (прецессионным) движением. Ось его не совсем совпадает с касательной к гипотетической траектории, нарисованной в воображении наводчика. А ещё к этому добавляется нутация — колебания оси вращения снаряда из-за неидеальности ствола и метаемого тела.

Вот так на самом деле колобродит снаряд в воздухе

Стабилизация вращением способствует отклонению снаряда за счёт деривации — повороту боеприпаса в горизонтальной плоскости в сторону закрутки. При упомянутом выше прецессионном движении нос крутящегося тела постоянно норовит уйти в сторону вращения и за ним постепенно стремится весь снаряд. Деривация нелинейно увеличивается от проведённого в полёте времени, так что сильнее всего сказывается при стрельбе с большими углами возвышения. Также она сильнее сказывается на лёгких боеприпасах, при встречном ветре и низкой температуре. Техническими мерами с деривацией не побороться и потому остаётся только учитывать её при подготовке к стрельбе.

Но! Если нам нужно стрелять по зенитным целям, т.е. снаряд не должен возвращаться на землю, то деривация постепенно снижается и при угле возвышения пропадает вообще, потому что исчезает опрокидывающий момент. У мортир и гаубиц при мортирной стрельбе много отклонения набегает на этапе замедления и постепенного перехода к возращению на матушку-землю.

Оперением удобно стабилизировать медленно летящие тела и для чего быстрое вращение противопоказано, т.е. ракеты и кумулятивные снаряды. Оно может работать по трём принципам. Первый работает аля воздушный тормоз: задняя часть начинает равномерно тормозить перед, не давая ему сильно колебаться. Такой эффект применяется отчасти у старых БОПСов, давая им хорошую стабильность, но потери скорости велики (в 5-6 и более раз выше, чем у современных западных ломов). Второй способ — это использование эффекта подъёмной силы крыла, что активно применяется в ракетостроении вплоть до того, что делают полноценные плоскости, способные не просто стабилизировать, но и нести нагрузку, повышаю дальность полёта. Ну и третий — создание эффекта турбины за счёт несколько наклонённых плоскостей, закручивающей тело от набегающего потока, но это уже другой метод стабилизации.

Формы оперения снарядов и ракет

Вариант с оперением максимально прост, дёшев в производстве и не создаёт в полёте процессов со всякими заумными словами. Но за это надо платить большой разницей между траекториями выпущенных ракет: нельзя изготовить полностью идентичные боеприпасы и одинаково снарядить РДТТ относительно оси снаряда. Если у тебя ПТУР, то такая разница несущественна, но если у тебя РСЗО или танк, то можно по итогу только пожечь боекомплект и немного напугать противника.

Потому сейчас применяется зачастую стабилизация оперением и медленным вращением. Боеприпас могут закрутить уже в стволе или направляющей, а на вылете из ствола поддерживать вращение наклонными плоскостями оперения. Чтобы снаряд на большой скорости был ещё устойчивее, то пушечные КС делают со ступенчатой головкой (см. часть 6), где аэродинамические выступы пропускают уплотнённый воздушный поток, а вынесенное вперёд остриё предварительно делает конус разреженного воздуха. Есть варианты гранат, где обходятся без аэродинамических выступов.

Боеприпасы к РПГ Carl Gustaf. У боеприпасов №4 и 5 (слева) оперение выгибается в полёте под действием потока воздуха, у последнего — от давления поршня

Если с ракетами и боеприпасами в РПГ подобные схемы стабилизации оптимальны, то у снарядов гладкоствольных танковых пушек возникают проблемы. Здесь преграду строит атмосфера и аэродинамика. На скоростях выше 450-500 м/с снаряды начинают испытывать такое же сопротивление, словно их человек руками бросил в воду. Среда перед ними начинает быстро уплотняться, а вот сзади образуется зона разрежения, которая мало того, что засасывает снаряд назад, так ещё и может сделать короткое оперение малополезным.

Полёт снаряда в воздухе можно представить как продирание через кучу слоёв какого-то материала. На нужных нам скоростях воздух начинает сопротивляться и проявлять вязкость, ещё и создаются микроскопические уплотнения воздуха, что позволяет его делить на части. Первый слой, куда попадает снаряд, как носок надевается на него и за счёт трения удерживается на корпусе (пограничный слой). Следующий слой уже рвётся и нехотя слезает с первого. Третий сваливается с ещё легче, а 100500-й лишь слегка колыхнётся. Если снаряд заострён с обоих сторон и движется медленно, то слои как раздвинулись, так и смыкаются сзади. Это называется ламинарным обтеканием воздуха и из-за формы боеприпаса встречается разве что на оперении и воздушных рулях.

Виды обтекания тела воздухом: а) абсолютно не аэродинамического; б) пистолетной дозвуковой пули; в) аэродинамически более выгодного дозвукового тела; г) крыла самолёта

Обычно за снарядом создаётся разрежение и воздушные вихри, т.к. прилегающие к снаряду и медленно сползающие с него «носки» воздуха не успевают быстро схлопнуться. Эта пакость как пылесос пытается засосать наш снаряд обратно, причём на дозвуке она тормозит сильнее, чем пробиваемые оживальной частью слои. Попробуйте взять большой лист картона, пластика или ещё чего-то малогнущегося и плашмя помахать. Чувствуете, как вибрируют края? Вот это как раз из-за турбулентностей с тыльной стороны листа. Чтобы этого избежать, эффективнее использовать снаряд в форме капли, т.е. какой делают для гладкоствольных миномётов.

Возмущения воздуха за пулями разных калибров

Если снаряд разогнали быстрее скорости звука, то образуется баллистическая волна. Вызвана она микроскопическими волнами-уплотнениями, которые просто в виде звуковых колебаний разносились по окрестностям. Теперь скоростной снаряд нагоняет, ещё сильнее сжимает и с грохотом разрывает эти уплотнения. Такие же образования создаются от любых неровностей на корпусе, в т.ч. и от ведущих поясков, за которыми находятся конусовидные зоны разреженного воздуха. За счёт этого ступенчатая головная часть тормозит снаряд не так сильно, как вроде бы должна. Баллистическая волна становится главным тормозом боеприпаса и потому нужно делать его с максимально острой оживальной частью, гладкой поверхностью и большой массой при малом диаметре.

Сверхзвуковой снаряд в воздухе

Если ж решили стрелять калиберным боеприпасом, то лучшая форма — это вытянутая, с заострённой частью длиной около 3,5 клб и выше. С донной части нужен конус, даже пустотелый, чтобы создавалось меньше вредной турбулентности. А лучше — сделать донный газогенератор, который выдаст поток газа, сравнимый со скоростью срыва слоёв воздуха со снаряда.

Реальные снимки обтекания снаряда воздухом на разных скоростях

Выходит дилемма: чтобы лучше разгонять снаряд в стволе нужен большой калибр, а для аэродинамики что-то иглоподобное. Потому тут на помощь приходят подкалиберные боеприпасы. Но не всё так просто. На больших скоростях (у БОПС до 1500-1800 м/с и выше) баллистические волны, а следовательно и дополнительные тормозящие силы, создаются от любой неровности, а ведь вся боковая часть подкалибера имеет нарезку. Кроме того, на определённых скоростях конус разреженного воздуха становится шире оперения и оно фактически не работает. Сделаешь оперение большим — оно начнёт сильно тормозить. Потому надо оптимизировать форму баллистического наконечника на определённые скорости работы, на других точность стрельбы начнёт заметно падать, что некритично для БОПС, работающим по целям в прямой видимости.

Кроме этой радости, БОПС из-за их высокой скорости и несимметричности конструкции начинает вибрировать с высокой частотой (до десятков кГц). Эти колебания передаются либо на корпус лома, либо сразу на его сердечник в зависимости от конструкции. Поэтому на больших дистанциях в длинных тонких БОПС возникает усталость металла, которая может привести к поломке при встрече с бронёй. Производство таких снарядов требует крайне высокой точности производства, качества материала, а отсюда и высокие цены.

Сопротивление от встречного потока и турбулентность сзади ещё не все приколы, как может атмосфера влиять на наш снаряд. Сильно, особенно на дистанции, влияет боковой снос ветра, который постоянно давит на самую большую поверхность — боковую. Тут снова возникают проблемы у оперения — работает как парус. От этого сильно страдают РПГ/СПГ/НУРС с их огромными плоскостями, большой площадью боковой поверхности боеприпаса и медленным неуправляемым полётом. Для учёта такого сноса те же танки используют датчики ветра, вносящие в СУО поправки. Но т.к. ветер может на дистанции меняться и не раз, немцы на своих Leopard 2 отказались от учёта ветра.

Известная схема одного из БОПС в полёте — малое оперение слабоэффективно из-за обтекания воздушного потока крупной передней части

Ядра, к слову, тоже не без греха. Из-за неточности при изготовлении они получают небольшую закрутку и начинают в полёте отклоняться за счёт силы Магнуса. Не того, который не предавал, а того, кто открыл счёт влияние пограничного слоя любого тела в жидкости или газе. Наше ядро как бы уплотняет среду с одной стороны, а при набегающем потоке воздуха возникает перпендикулярная ему сила, которая сдвигает боеприпас в сторону. Самый простой пример — это изменение траектории «кручёного» футбольного мяча. В артиллерии силу Магнуса сейчас можно встретить при рассыпании круглых суббоеприпасов из кассет.

Эффект Магнуса

Отклонения по массе боеприпасов могут играть злую шутку, потому после производства выстрелы взвешивают и наносят маркировку по этим косякам. Если всё нормально, то просто ставят буковку Н, т.е. масса нормальная, отклоняется от табличной не более чем на 1/3%. Если масса ниже табличной на 1/3 — 1%, то ставят знак «-», если на 1 — 1 2/3% — «- -» и т.д. до «- - - -» с шагом 2/3%. Аналогично поступают, когда боеприпас тяжелее нормы, но тогда вместо «-» рисуют «+».

Сложно? Тут ещё просто, ведь реальный снаряд, особенно дальнобойной артиллерии, при полёте выходит в стратосферу, а самые дальнобойные баллистические ракеты — до термосферы (это где сейчас летает МКС). Это означает резкие перепады давления, скорости и направления ветра, попадания в осадки и т.п., что так или иначе влияет на скорость звука, плотность среды и тем самых волн-уплотнений, меняется сама скорость снаряда. Кроме этого влияет вращение Земли, изменение гравитации за счёт наличия или отсутствия полезных ископаемых, восходящие потоки воздуха в зависимости от рельефа и т.п. и т.д. Поэтому ещё в 60-е — 70-е пришли к мысли, что дальше 30-40 км неуправляемыми снарядами и ракетами лучше не стрелять, слишком много факторов будут мешать точной стрельбе.

Все эти и ещё ряд не названных факторов в итоге выливают в такие характеристики, как точность и кучность. Первое — это то, как близко к точке прицеливания можно попасть. Здесь очень много зависит от верного прицела/СУО, хорошего расчёта и нормального . Второе — какое расстояние между попаданиями. Здесь больше сказываются возможности самого орудия. Чем объяснять на словах, тут проще нарисовать:

Реальный пример стрельбы, когда всё плохо: в 1942 г. немцы притащили свою 800-мм пушку Дору (она же Kanone-E) под Севастополь. По 30-й батарее выпустили 4 снаряда. 1 и 2 упали в море более чем в километре за батареей, 3 дал недолёт в 120 м, 4 не долетел на 400 м, почти попав в позиции своей пехоты.

Кучность орудия лучше оценить по срединным отклонениям: это радиусы эллипса, куда попадает половина выпущенных снарядов. Если стреляем прямой наводкой, то встречаем отклонения по высоте и боковые, если же по крутой траектории — то боковые и по длине. Чтобы получить полный размер эллипса, куда могут улететь снаряды, нужно эти табличные отклонения умножить на 8. Для ракетного вооружения и высокоточного в частности применяется понятие КВО — кругового вероятного отклонения (на английском CEP — Circular Error Probable). Это радиус круга, в который попадут 50% боеприпасов.

Высотокочку нельзя считать светом с небес над Мордором неуправляемых снарядов. Там тоже есть свои проблемы, связанные с ценой систем, помехозащищённостью, работой по площадным целям, метеозависимостью некоторых системы наведения и т.п. Точно в миллиметр в миллиметр никакое ВТО не выдаст КВО и от него это не требуется. Главное, чтобы снаряд попадал в типовую для себя цель (для оружия против небольших защищённых целей это что-то типа танка или ДОТа) или же вражина оказывалась в зоне поражения (для фугасных, осколочных, кассетных боеприпасов и оружия массового поражения).

Как видим, чтобы нормально стрелять, нужна хорошо работающая голова, надёжная и качественная техника и хорошая электроника.

Алексей Борзенков

Моя группа про артиллерийское и ракетное вооружение: https://vk.com/artillery333

Артиллерия для чайников. Часть 8. Взрывчатые вещества и пороха

ozma_lee — Tue, 09 Dec 2025 22:53:03 GMT

Всё горяще-взрывающееся на протяжении всей истории было неотъемлемой частью артиллерии. Это метательные заряды, различные виды снаряжения снарядов, топливо ракет, трассеры и т.п. Сколько бы ни шла речь про рейлганы, но без порохов до сих пор невозможен ни один выстрел серийного орудия или пуск ракеты. Взрывчатые вещества — своеобразные аккумуляторы энергии, которые во взрыве или при сгорании отдают её во внешнюю среду, неся тепло и свет во внешний мир.

Часть 1. Задачи артиллерии.

Часть 6. Боеприпасы ствольной артиллерии.

Часть 7. Устройство ракет.

Взрыв — вещь сложная. Он может быть и физическим, когда происходит разрушение окружающей среды из-за энергии межмолекулярных связей (например, разорвётся чрезмерно надутый баллон автомобильного колеса), либо химическим, в котором в ходе реакций выделяется внутримолекулярная энергия. Ну и ядерный взрыв — это физический процесс выделения энергии из атомов вещества. Нас интересует второй, который делают взрывчатые вещества (ВВ) — особое семейство соединений, в которых происходит очень быстрая самораспространяющаяся химическая реакция от внешнего воздействия.

1) Физический взрыв; 2) химический; 3) ядерный.

Если реакция идёт в виде послойного теплового превращения, скорость которого (скорость горения) не превосходит скорость звука в этом вещества, то это быстрое горение. Такую реакцию можно сделать с любым кусочком взрывчатки. Если есть пространство, куда можно отвести газы, то быстрое горение идёт устойчиво. Но если реакция идёт под действием ударной волны, которая идёт со скоростью выше скорости звука в этом веществе, то это уже детонация. Эта скорость постоянна и называется скоростью детонации. Такое превращение возможно начиная с определённого размера заряда, разного для каждого вещества. Например, для аммиачной селитры без оболочки минимальный диаметр шашки 80-100 мм, для литого тротила — 32 мм, а для порошкообразного — 10 мм.

Химический взрыв (далее просто взрыв) можно характеризовать по:

скорость взрывчатого превращения (Uв) — собственно, скорость детонации. Для сравнения, заряд пороха при выстреле из винтовки сгорает за 1,2 миллисекунду, а 0,4 кг тротила взрываются за 0,09 миллисекунды. Измеряется в м/с (у тротила — 6900-7100 м/с);
количество выделяемой теплоты (Qв) — сколько энергии получится при взрывчатом превращении 1 кг вещества. При сравнении взрывчаток и мощностей взрыва, чтобы не путаться в джоулях энергии, за меру измерения берётся тротил с его 4187 кДж (принимается за 1). Отношение мощности взрывчатки к тротилу называется тротиловым эквивалентом (ТЭ). Для примера, 1 кг дымного пороха выделяет около 2380—2780 кДж (0,56-0,66 в ТЭ), а у старой японской шимозы — около 5000 кДж (1,2 в ТЭ);
количество образующихся газов (Vв) — это то, что производит работу по метанию снаряда или разрушению цели. 1 л дымного пороха даёт 336 л газов, 1 л бездымного — около 1050 л (зависит от разновидности), 1 л тротила — 1104 л, а 1 л эдны — аж 1760 л;
температура взрывного превращения (Tв) — сколько можно намерить во вспышке взрыва, обычно околок 3000-4000 град.

Отсюда сама по себе напрашивается классификация:

инициирующие ВВ — вещества, имеющие высокую чувствительность способные в детонации в самых малых объёмах, чтоб от них сработал весь остальной заряд в боеприпасе. Это, например, гремучая ртуть, тетразен, азид свинца (последнему для детонации хватает шашечки в доли миллиметра);
бризантные ВВ — вещества с не самой высокой чувствительностью и способные к детонации. Ими снаряжают основные заряды боеприпаса. К ним относятся тротил, A-IX-2, гексоген и т.п.;
метательные вещества — собственно, пороха для метательных зарядов снарядов и топлива ракет, которые способны к быстрому горению;
пиротехнические составы (ПС) — ВВ, которые горят ещё медленнее и могут использоваться для подачи сигналов и освещения (сигнальные ракеты, трассеры, осветительные снаряды), замедленной передачи огня в дистанционных взрывателях и т.п.

Тут появились два новых слова — чувствительность ВВ и бризантность. Чувствительностью называется возможность вещества взрываться под влиянием различных внешних воздействий (нагревание, удар, трение, прострел пулей и т.п.). Измеряется в проценте подрывов при испытаниях. Например, у тротила это 4-8%, а вот у тринитрофенола — ок. 24%. В бризантных ВВ чем ниже чувствительность, тем лучше, потому её снижают различными добавками. Также на это влияет температура (чем она выше, тем легче подрывать) и влажность (тут наоборот).

Чувствительность связана с безопасностью хранения и применения взрывчатки. С этим связано также понятие стойкости — способность продолжительное время сохранять свои взрывчатые свойства. У тротила с этим всё хорошо, а вот у более старых типов ВВ с этим проблемы. При хранении тринитрофенола могут образоваться пикраты, взрывающиеся от упавшего листа бумаги, а пироксилин способен вообще к самоподрыву.

Чувствительность ВВ при падении груза в 10 кг с 25 см

Ещё сюда же можно отнести температуру вспышки — насколько минимально нужно нагреть ВВ, чтобы оно начало гореть, а инициирующие вещества ещё и детонировать.

Температура вспышки некоторых ВВ

Бризантность — это способность ВВ деформировать и дробить окружающие материалы на осколки. Замеряется по тому, насколько сожмётся цилиндр свинца высотой 60 мм от взрыва 50 г взрывчатки. Чем сильнее будет деформация — тем больше будет осколков от корпуса снаряда. У тротила это значение равно 16-18 мм, а у гексогена доходит до 22-24 мм. Всякие дешёвые заменители тротила типа аммотола имеют бризантность 12-13 мм. Зависит от скорости детонации — чем она выше, тем лучше бризантность.

Измерение бризантности

И ещё одна характеристика взрывчатки, замеряемая по насилию над свинцом — фугасность. В свинцовый цилиндр закладывается 10 г изучаемого вещества и подрывается, а потом замеряется объём образовавшейся каморы. Это важно при разрушении укреплений, стрельбе внутрь зданий и сооружений, т.е. где объём ограничен. У боевой классики, тротила, фугасность равна 285-305 мл, у гексогена — 480-490, а у нитроглицерина — 520.

Измерение фугасности

Инициирующие ВВ применяются в капсюлях и детонаторах для подрыва метательного или разрывного заряда. В патронах стрелкового оружия или малокалиберных автопушек для поджигания пороха имеются капсюли-воспламенители, во взрослой артиллерии — капсюльные втулки (которые в своём составе всё равно имеют капсюль-воспламенитель) или трубки (для лучшей инициации крупного заряда). При выстреле боёк клюёт по дну капсюля, вещество в котором взрывается и, если говорим про мелочёвку всякую, то огонь напрямую поджигает порох метательного заряда, а в крупных калибрах воспламенитель во втулке передаёт энергию на дополнительный заряд пороха, который уже и поджигает всё остальное.

Капсюли-детонаторы применяются для инициации основного заряда во взрывателях, которые, в свою очередь, подрывают основной заряд. И этих взрывателей… Очень много и описывать их можно бесконечно, потому прикреплю только схемку.

Есть другие методы поджигания метательного заряда: электрическим разрядом, трением. Для разрывного заряда способов чуть больше, появляются ещё механический и химический.

Бризантные взрывчатые вещества оцениваются по тротиловому эквиваленту и могут быть нормальной мощности (ТЭ около 1), повышенной (ТЭ более 1) и пониженной (в основном это промышленная взрывчатка, потому о ней речи не будет).

Во взрывчатках нормальной мощности лидирует тротил. Он же — тринитротолуол (в химии), он же — TNT (в США), он же — тол (в Англии). Наиболее удачный вариант в по совокупности характеристик мощности, бризантности, фугасности, чувствительности, стойкости и простоты производства. Аж с 1909 г. активно используется в артиллерии и сам, и в смеси с другими ВВ для снаряжения осколочных и фугасных снарядов, хотя были неоднократные попытки замены на что-то более мощное (например, A-IX-2 в СССР) или что-то малочувствительное (например, IMX-101 в США). За счёт технологичности и низкой чувствительности тротил используется даже в сгораемой части современных танковых гильз.

Плавящийся на сковороде тротил. Но посуду после этого для пищи лучше не применять — тол ядовит.

Взрывчатка повышенной мощности зачастую сложнее в хранении и производстве, потому и используется реже, особенно когда боеприпасы нужно выпускать в больших объёмах. Тут распространён гексоген (циклонит, RDX) с ТЭ 1,3. В чистом виде очень чувствителен, потому прессуется в каморы диаметром до 20 мм. В более крупных зарядах применяют флегматизаторы — вещества, снижающие чувствительность. У нас такая смесь называется A-IX-1. Более известна уже упоминавшаяся смесь с алюминиевой пудрой A-IX-2, использовавшаяся для бронебойных каморных снарядов среднего калибра и ОФС повышенного могущества. В США гексоген мешается в различными пластификаторами, получая знаменитые смеси (композиции) С-2, С-3, С-4.

Гексоген

Такие же проблемы с чувствительностью и ценой производства есть и у более редкого октогена (ТЭ 2,0, в США обозначается как HMX), ТЭНа (ТЭ 1,45, PENT, пентрит). Например, смесь октогена и тротила октол дороже сделанной на базе гексогена до 10 раз!

Отдельной группой находятся двухкомпонентные ВВ астролиты из жидких ракетных топлив. Имеет огромную скорости детонации до 9560 м/с, что превосходит тот же октоген (9157 м/с). ТЭ жидких астролитов — 2,0. Есть твёрдые варианты этих веществ, где ТЭ колеблется от 1,5 до 3,0, а скорость детонации — 7600-8600 м/с. Кроме того, в них используется крайне ядовитый гидразин, из-за чего можно даже без подрыва получить тяжёлое отравление. К счастью, сейчас эту гадость практически не найти.

Метательные взрывчатые вещества требуют совсем других характеристик, чем предыдущие. Они должны иметь низкую бризантность, а вместо детонации должно идти быстрое горение. Таким образом, получающиеся газы начинают совершать полезную работу по ускорению снаряда (и вредную по нагреву ствола).

Гранулы пороха современного типа

Причём для разных калибров, длин стволов и типов выстрелов эта самая скорость должна различаться: чтобы эффективно использовать орудие, горящий заряд должен обеспечить как можно более равное давление на всём протяжении трубы. Да ещё и характеристики заряда должны быть предсказуемы при разной температуре. При этом дульная вспышка должна быть как можно меньше, т.е. процесс горения должен заканчиваться, пока ствол заткнут снарядом. По этой причине стрельба снарядами от пушки L55 танка Leopard 2A6 крайне нежелательна для 44-калиберной М256 Abrams'а, хотя оба этих орудия сделаны под один и тот же немецкий патрон 120х570.

Виды порохов для стрелкового оружия XX века

Сейчас метательные вещества можно поделить на:

1) пороха — многокомпонентные композиции, состоящие из твёрдых частиц (зёрен), способные к равномерному горению параллельными слоями;

2) жидкие метательные вещества (ЖМВ) — фактически дозируемое ракетное топливо, используемое вместо пороха;

3) газообразные метательные вещества — то же, но с ещё более низкой плотностью.

Пороха же, в свою очередь, делятся на:

1) механические смеси (смесевые пороха) — простейшие композиции из нескольких веществ:

дымный порох — старая-добрая смесь калиевой селитры, древесного угля и серы, используемая армиями уже более 1000 лет. В зависимости от содержания углерода в угле, выступающего в роли горючего, бывает чёрным (80-85%), бурым (70-75%) и шоколадным (52-54%). Зёрна в форме глыбок. При сгорании лишь 43% уходит на образование газов, совершающих полезную работу, остальное — в нагар.

Дымный порох

Не смотря на имеющиеся недостатки, способен в сухом состоянии сохранять свои свойства десятки лет, но при влажности от 2% навсегда начинает терять свои свойства. При поджигании более 3 кг в закрытом объёме детонирует. Очень легко загорается от трения, особенно угольная пыль, из-за чего применяется до сих пор в капсюлях, воспламенительных и вышибных зарядах, огнепроводных шнурах.

хлоратные и перхлоратный порох — смеси органических горючих, выступающих одновременно связующим, с неорганическим окислителем хлоратом или перхлоратом. Из-за малой усадки, устойчивого горения, долгого сохранения свойств при хранении, легкости поджигания и возможности производства толстой однородной шашки используются в качестве топлив для РДТТ.

Виды сечений шашек порохов для РДТТ: 1) одноканальная цилиндрическая; 2) цилиндрическая; 3) звездообразная; 4) телескопическая; 5) крестообразная; 6) трёхлепестковая

2) нитроцеллюлозные (коллоидные или бездымные) — мощнее смесевого пороха до 3 раз, при этом практически не выделяют дыма, само горение довольно равномерно, а зёрна прочны и эластичны:

одноосновные (пироксилиновые) — пороха, создаваемые на основе желеобразного пироксилина (до 92,5% от всего объёма зерна) с летучим растворителем, что испаряется при производстве. В виде желе вещество легко прессовать в виде лент, нитей и трубок, а потом получившиеся зёрна сушатся, из-за чего производство одной партии может занимать до 10-30 дней. Да и выделяемая энергия невысока, на уровне дымного пороха.

Пироксилиновый порох артиллерийского заряда

Есть вариант, называемые вискозным порохом, где сложный пироксилин заменён на целлюлозу самого низкого качества. В артиллерии применились во Второй Мировой в зарядах к миномётам. Возможно, вновь начали выпускать у нас с 2024 г.

двухосновные (нитроглицериновые) — в них источником энергии выступают два вещества — основное топливо и труднолетучий растворитель. Бывают нескольких видов:

а) баллистит — сделан на основе источника энергии коллоксилина и растворителя с дополнительными веществами: флегматизаторами и пластификаторами. Очень быстро производится (всего 10 часов на партию), но из-за высокой энергии при сгорании быстро изнашивает ствол орудия, а при низких температурах зерна легко разрушаются. Да и производство опасно — нитроглицерин на ещё гадость.

По виду растворителя бывают нитроглицериновыми и дигликолевыми (с растворителем нитродигликолем). Из-за большого количества добавок (до 11,5%) могут сильно изменять свои характеристики и потому делятся на:

— низкокалорийные (2750-3350 кДж/кг);

— среднекалорийные (3350-4200 кДж/кг);

— высококалорийные (4200-6280 кДж/кг, но есть и более мощные образцы).

Большой разброс характеристик зависит от уже упомянутой температуры: холодный нитроглицериновый порох сгорает по 110 мм/сек, а горячий — аж 360 мм/сек. Для сравнения, пироксилиновый даёт ± 140 мм/сек.

б) кордит — английский порох на основе пироксилина, нитроглицерина и летучего растворителя ацетона. От него стволы горят ещё быстрее, чем от баллистита, и имеется милое свойство, названное британцами эскудацией — выпотевание нитроглицерина в определённых условиях, из-за чего хранить и использовать заряды становится опасным делом;

Винтовочный патрон с кордитом

в) лаковые (эмульсивные) — по составу схожи с прочими нитроцеллюлозными порохами. Но основные компоненты сперва смешиваются с летучим растворителем, а потом распыляются в воде, получая на выходе сферические зёрна. Имеют равномерное горение и высокую плотность в заряде. Практически неприменимы для артиллерии.

трёхосновные (нитрогуанидиновые) — вариант дигликолевого баллиститного пороха или кордита с добавлением третьего вещества-энергоносителя (нитрогуанидина) для повышения энерговыделения. В Англии их вариант получил название кордит N и кордит NQ.

Для того, чтобы как-то регулировать скорость горения пороха, используют вещества флегматизаторы и изменяют форму зерна. В самом простом виде зёрна порохов бывают в виде разнообразных чешуек, глыбок (если что, это реальное название частиц), эллипсоидов-сфероидов. Они используются в дымных порохах, сейчас — разве что в детонаторах и капсюлях. Более продвинутые формы (пластинки, диски, цилиндры, сфероиды) также устарели и не применяются в метательных зарядах. Сейчас используется форма длинного цилиндра с мелкими каналами. Горение такого зерна происходит максимально равномерно: пока внешний периметр уменьшается, внутренний увеличивается.

ВНИМАНИЕ! Подобно другим веществам, пороха со временем деградируют, т.е. их характеристики падаю, а чувствительно меняется. Применение стабилизатора повышает срок хранения до 20 лет, но дальше пороха начинают разлагаться. При этом они сперва покрываются жёлтыми пятнами, потом зеленеют, а под конец чернеют. Зёрна начинают слипаться, вздуваться, легко растираться пальцами. Начинают выделяться пары азота со специфическим запахом, ещё и немного нагреваясь сами по себе. Стрелять такими зарядами ОПАСНО, потому что вместо горения легко может произойти детонация, а на складе из-за выделяемого химическими процессами разложения тепла случится пожар.

Старый порох, начавший деградировать

Однако, есть и изначально чёрный бездымный порох — это графитированные мелкозернистые пороха, которые обрабатывают графитом, дабы при пересыпании мелкие частицы и пыль не наэлектризовалась, не слиплась и не воспламенилась от случайной искры.

Жидкие метательные вещества, они же ЖМВ, на первый взгляд имеют большой плюс в сравнении с обычными порохами: у них высокая энергетика и скорость истечения продуктов сгорания, что позволяет разгонять снаряд более 2000 м/с. 1 кг топлива (а фактически ЖМВ — это ракетное топливо) на основе керосина даёт более 40 МДж, на порядок выше баллиститных порохов! Давление в стволе распространяется равномернее, да ещё и меньше изнашивается канал и остаётся меньше нагара. Главное же в ЖМВ, это возможность точно дозировать массу заряда, позволяя осуществлять очень простую и эффективную корректировку по дальности.

И было бы всё идиллией, если бы не куча проблем:

сложность заправки — нужны специальные машины и насосы с высокой степенью надёжности и герметичности, ведь эти ЖМВ зачастую крайне ядовиты;
нужна сложна система подачи топлива в зарядную камору. Если у ракет с ЖРД она просто сложная, то для артиллерии требуется ещё и очень прочная система кранов и форсунок для обтюрации и турбонаддува для подачи веществ — давления в ракетном двигателе до 10 и более раз меньше, чем в каморе орудия. А ещё нужна отдельная система откачки ЖМВ в случае осечки или разряжания орудия;
сложность смешения компонентов у двухкомпонентных ЖМВ. Фактически, в камору через форсунки поступает аэрозоль, вещества которого примерно равномерно должны смешаться. На практике это означает снижение кучности из-за непредсказуемости характеристик заряда. В опытных образцах времён Холодной войны доходило аж до разрыва стволов из-за скачков давления! Ситуацию можно попробовать облегчить применением заряда-воспламенителя, т.е. нужна третья ветвь подачи зарядов, но всё равно проблема остаётся;
далее про двухкомпонентные ЖМВ — требуется отдельный бак с окислителем, объём которого для тех же топлив на базе керосина в 2,5 раза больше основного. Т.е. вместо одного грузовика снабжения надо будет посылать как минимум три;
сложность хранения из-за быстрой деградации топлива и его ядовитости;
снижение живучести техники, особенно при использовании самовоспламеняющихся компонентов;
если использовать готовые заряды в гильзах, то потребуются дорогие коррозионностойкие материалы;
интенсивный нагрев орудия.

Как видим, минусов столько, что лучше уж страдать с обычными порохами.

С орудиями на газах ситуация не лучше. Они ещё мощнее (водород может выдать до 120 МДж/кг), но имеют очень малую плотность и могут требовать криогенное оборудование. Но есть другой способ использования газов для метания: водород или гелий разогреваются либо сжиманием пороховым зарядом, либо электроразрядом, либо впрыском микроскопических разогретых керамических шаров. Давление в газе подскакивает, газ пробивает защитную мембрану и разгоняет снаряд. Это так называемые легкогазовые орудия. Они позволяют добиться скоростей до 7000 м/с, правда… для пульки массой около 2 г. Требуют очень мощных источников энергии и потому используются лишь в лабораториях.

Опытная американская легкогазовая пушка для запуска спутников

Пиротехнические составы — смеси тонкоизмельчённого твёрдого топлива или жидкости и окислителем и различными добавками, что обычно помогают поддержать длительное постоянное горение и улучшать характеристики (например, поднять температуру пламени). Они делятся на:

1) ближнего действия — предназначены для обеспечения действий на дальности ближнего боя. Это:

осветительные ПС. В них горючим выступает либо магний, либо алюминий с окислителями из чистого натрия или его перхлората, нитрата бария, перхлората калия и добавками для повышения яркости (люминисцентными);

сигнальные ПС. Тут важно иметь разноцветную окраску сигнала, которая зависит от горючего из солей металлов. Натрий даёт жёлтый цвет, стронций — красный, барий — зелёный.

2) огневого действия — выступают средствами поражения или целеуказания, отличаются высокой температурой горения в разных средах.

трассирующие ПС — нужны для корректировки стрельбы и целеуказания. Бывают видимого излучения для пуль и снарядов (на основе нитратов бария или стронция), видимого и ИК излучения для ПТУР и высотные трассеры на основе белого фосфора для создания дымовых полос самолётами и ракетами;
зажигательные ПС (ЗС, огнесмеси) — для поджигания всего, что может гореть, а если не горит — то облить сей предмет и гореть самой огнесмеси. Вязкие ЗС сделаны на основе нефтепродуктов (например, напалм), легко растекаются по площади, долго и охотно горят, но температура горения невелика, до 900 град. Их можно металлизировать, добавив металлическое горючее и окислитель. Такая гадость горит и без доступа к воздуху. А есть твёрдые ЗС типа термита или кислородосодержащих солей в зажигательных снарядах. Радиус их воздействия невелик, зато температура достигает 2500 град;
воспламенительные ПС — легкозагорающиеся вещества для инициации огнесмесей, РДТТ и осветительных составов. В артиллерии обычно это дымный порох.

Как видим, в артиллерии остро вопрос «чем бы взорвать, чем бы поджечь», главное тут — есть ли боеприпасы или нет и попадут ли они в цель. Об этом будет следующая статья.

Алексей Борзенков

Моя группа про артиллерийское и ракетное вооружение: https://vk.com/artillery333

Артиллерия для чайников. Часть 7. Устройство ракет

ozma_lee — Sun, 19 Oct 2025 17:19:29 GMT

Ракета сама по себе не слишком сложна — корпус из какой-нибудь дешёвой жести, запихать побольше взрывчатки и подходящую ёмкость и движочек сзади прикрутить. Но… Тогда наше поделие полетит куда-то в сторону, причём не обязательно вражескую. И тут начинаются пляски с бубнами, как наиболее эффективно и точно попасть в цель. Внезапно, простая конструкция начинает обрастать всякими трубочками, начинают применяться сложные составы топлива и всё это управляться сложнейшими электронными мозгами. Поскольку боевые части ракет в целом схожи с действием снарядов ствольной артиллерии, то тут про них повторяться не буду.

Часть 1. Задачи артиллерии.

Часть 6. Боеприпасы ствольной артиллерии.

Ахтунг! Размеры и пропорции на схемах показаны условно.

Как уже написал выше, в общем виде неуправляемая ракета состоит из двигательной установки и боевой части (БЧ). Управляемая получает ещё блок управления (или отсек управления, или приборные отсек), который содержит бортовые компьютеры, системы связи, навигации, разные головки наведения и системы питания аппаратуры.

Устройство НУРС 9М27К для 9К57 «Ураган»

Собственно, главное отличие ракеты от обычного снаряда в том, что основной разгон происходит за счёт работы двигателя. Отсюда имеем, что камера высокого давления, где происходит превращение заключённой в топливо энергии в поток газов, находится в самом улетающем к врагу привете, а у ствольной артиллерии эта камера является, собсна, стволом. Отсюда ниже ускорения, можно сильно экономить на металле корпуса, пусковой установки, широко применять довольно нежную электронику и не мучаться с ПОУ.

И отсюда имеем, что можно поделить ракеты по типам двигателей. В боевых, входящих в состав РВиА в разных странах, применяются твердотопливные (РДТТ) и жидкостные (ЖРД) реактивные двигатели.

В первом случае в качестве топлива используются либо гомогенное топливо (из одного вещества), либо специальные смеси, спрессованные в специальные шашки с центральным каналом, поддерживающим равномерный фронт горения. В них и само горючее, и окислитель находятся вместе, легко и довольно долго хранятся в снаряжённом виде и обеспечивают быструю боеготовность и равномерное предсказуемое горение. А ведь сопло от этого разрушается и его не охладишь тем же топливом, как у ЖРД, нужно делать из дорогих сплавов. Ещё можно создать высокую тягу. Но если раз включил РДТТ, то уже всё, будет гореть до победного, а тяга ракет в одном пакете РСЗО даже одной серии может отличаться на 5% (т.е. при идеальных прочих условиях один НУРС «Града» спокойно улетает на 1 км от другого). Что, правда, происходит не долго — топливная шашка сгорает обычно быстро. Да и работа РДТТ обычно создаёт кучу дыма, демаскирующего позиции.

Один из крупнейших РДТТ в истории — ускоритель системы Space Shuttle. Можно оценить размер топливной шашки (длина 320 дм — 8128 мм, диаметр с корпусом камеры сгорания 146 дм — 3708 мм).

Топливную шашку изготовить одновременно и просто (ими оснащались самые первые ракеты), и очень сложно — сделать огромное максимально единообразное бревно и сейчас проблемно для большинства стран. Для обычных порохов есть серьёзные проблемы с размерами шашек, потому у более-менее крупных РДТТ применяются только смеси (например, распространена смесь из окислителя перхлората аммония и горючего-связующего бутилкаучука). Тем не менее, всякую мелочь для РСЗО можно снарядить относительно дешёвым порохом и движки будут работать после десятков лет на складах.

Зависимость тяги от разных типов внутренних каналов в топливных шашках РДТТ

К слову, в СССР огромнейший вклад в разработку смесевых топлив и создание твердотопливной МБР РТ-2 внесли выходцы из разогнанного КБ Грабина.

В ЖРД горючее и окислитель находятся в разных объёмах, которые подаются по трубопроводам для смешения с помощью форсунок и дальнейшего сжигания в камере сгорания. И тут мы сразу упираемся в кучу проблем:

плотность веществ низкая, потому нужно увеличивать размеры ракеты;
сложность подачи веществ (а на некоторых ракет их может быть до 6 видов!), необходимы турбонасосы подачи, работающие с высокой точностью, трубопроводы, выдерживающие высокие давления и надёжная запорная аппаратуры (считай краники), системы регенеративного охлаждения, криогеника, чтоб твоя ракета с химической БЧ не решила закосплеить Starship, а ты такой красивый в 10 м от неё сидишь;

Форсуночная головка ЖРД, через которую происходит смешение компонентов

много эффективного жидкого топлива очень агрессивным химически, потому требуются стойкие ёмкости хранения и при утечке можно травануться как от качественного химического оружия;
неустойчивость горения — едва через форсунки один компоненты будет впрыснут в чуть-чуть большем количестве, случится либо просадка тяги, либо её скачкообразный рост. Это полностью исправить нельзя и компенсируется инертностью системы — какая-нибудь 200-тонная туша не заметит неоднородность горения;
неудобство заправки ракеты — опять же, можно отравиться, а при невезении поджечь всё случайной искрой. Так, обувь расчётам ракет семейства Р-7 делали с медными элементами, а не железными. Сейчас заправку стараются делать с помощью ампул, что несколько упрощает ситуацию;
сложность долговременного хранения ракеты в заправленном состоянии.

Устройство ЖРД ракеты-носителя. И это довольно упрощено.

И вроде бы смысл в таких двигателях вообще, только вот топливо к ЖРД имеет высокий удельный импульс (УИ) — это сколько секунд 1 кг топлива сможет выдавать тягу в 1 ньютон. Так, у популярной и ядовитой связки несимметричного диметил гидразина и азотного тетраоксида (НСДГ+АТ) выдаёт УИ 344 с, а водород+кислород вообще 455 с. В ответ РДТТ могли долгое время похвастаться разными топливами с УИ 180-235 с. Сейчас с добавками наночастиц алюминия удалось добиться УИ 270 с.

Плюс в ЖРД проще организовать управление и охлаждение сопла топливом, т.н. регенеративное охлаждение. Холодное топливо обтекает сопло и, уже нагретое, подходит к форсункам для смешения. Есть смеси, которые при контакте самовоспламеняются, так что можно отказаться от системы зажигания (например в двигателе ракет «Эльбруса», см. ниже).

Двигатель С5.2 ракет 8К17 ОТРК «Эльбрус». Работает на горючем ТМ-185 (56% полимердистиллята, 40% легкого масла пиролиза, 4 трикризола), окислителе АК-27И (70% азотной кислоты, 25% азотного тетроксида, 2% воды, 0,03% оксида алюминия, ингибитор 0,15% йода) и пусковом горючем ТГ-02 «Самин» (50% триэтиламина (с диэтиламином), 50% изомерного ксилидина и до 0,4% воды).

И всё равно сложности обращения с топливом и низкая боеготовность привели к тому, что ЖРД в боевых ракетах использовались в основном в разных баллистических ракетах от ОТРК до МБР, дальнобойных ЗУР, а сейчас от них отказываются и последние мамонты в РВСН типа Р-36 «Воеводы» и Р-29РМУ2 «Синева» доживают свои последние дни.

Раз так, то разберу подробнее устройство РДТТ. Основная его часть — это цилиндрическая камера сгорания, куда заправлена топливная шашка. С одной стороны она закрыта глухой крышкой (переднее днище) с устройством воспламенения (либо капсюлем-воспламенителем). С противоположной стороны расположено сопловое днище и, собсна, сопло (или сопловый блок). У надкалиберных гранат РПГ сопла находятся спереди по направлению движения. Толщина стенок камеры сгорания и сопла довольно велика, чтобы конструкции выдержали долгий нагрев (в отличие от баков и корпусов ракет с ЖРД, где некоторые образцы просто снимаются под своей тяжестью без топлива).

Устройство РДТТ

Есть попытки регулирования тяги РДТТ с помощью гидравлического поршня, перекрывающего критическое сечение сопла, газодинамического наддува или отвода части газов в сторону. Так тягу можно менять до 30%. Но военные управляемые ракеты полагаются на системы управления, которые больше подходят для наведения на небольшие цели. Они получают с пусковой, командного пункта или от систем самой ракеты команды и после различными методами исправляют ошибки работы двигателя и прочие отклонения от нужной траектории в процессе их накопления. Сюда входят:

аэродинамические (воздушные) рули — обычные плоскости, которые работают, отталкиваясь от потока набегающего воздуха. Подвидом являются решетчатые рули, которые разворачиваются перпендикулярно направлению движения. Естественно, чем выше от земли, тем хуже это всё работает;
газовые рули — плоскости, установленные за соплом ракеты (либо вообще в нём) и отклоняют направление потока газов. Из-за постоянного воздействия струи горящего топлива массивны и выполнены из дорогих материалов, но работают на любой высоте;
поворотное сопло — направление потока изменяется за счёт разворота сопла;
импульсная коррекция — ставится кольцо с множеством мелких двигателей, работающих доли секунды перпендикулярно оси ракеты. Может очень резко поменять курс, потому легко переборщить и точность обычно хуже, чем у других способов управления.

Способы управления траекторией ракеты

Все эти устройства работают по сигналам от мозга ракеты — систем наведения, которые делятся на:

1) автономные — работают без получения информации с пункта управления или каких-то сигналов от цели:

гироскопические — работают на свойстве гироскопа сохраняться своё положение в пространстве. Он определяет относительный ноль в пространстве, от которого замеряется тангаж (отклонения носа ракет вверх-вниз), рыскание (влево-вправо), крен (поворот вокруг продольной оси);
инерциальные — если ракета отклоняется от траектории, то возникают небольшие ускорения, которые считывают датчики-акселерометры. Имеет в своём составе ГСП — гиростабилизированную платформу;
бесплатформенные инерциальные измерительные системы (БИНС) — акселерометры располагаются прямо на корпусе
корреляционные — в память ракеты заливается карта местности, над которой ей надо пролетать, а потом система сличает её с тем, что видит под собой с помощью различных датчиков. В основном используется крылатыми ракетами.

2) телеуправляемые — наводятся извне через командный пункт (КП), либо с ПУ. Сама ракета называется объектом управления (ОУ), которому передают информацию по линии управления (ЛУ). Следят за ракетой по линии контроля за объектом управления (ЛКОУ), а за целью — по линии контроля за целью (ЛКЦ). Есть два основных типа телеуправления:

непосредственного контроля за целью, когда оператор или расчёт с КП (ПУ) видит врага сам. Это, например, обычная работа расчёта ПТРК «Корнет»;
цель видит ракета и передаёт картинку оператору. Так работает, например, израильский Spike NLOS.

Телеуправление: 1) непосредственного контроля за целью; 2) через приборы наблюдения ракеты

По способу наведения ОУ телеуправляемые системы делятся на:

командное управление — от цели и ОУ поступают данные на вычислитель (им может быть мозг оператора) о своём положении и расчёт или компьютер наводят непосредственно ракету на точку пересечения с целью. Такой способ даёт большой шанс промаха;
наведение по лучу — здесь с КП (ПУ) каким-либо способом (лазером или РЛС) подсвечивают цель и ракета идёт в этом луче;
навигационное наведение — в компьютера ракеты вводят координаты цели и она, получая свои координаты со спутника и сличая с загруженными, сама доводится до нужного места. Такой способ делает почти невозможным работу по подвижной цели, но из-за дешевизны и высокой точности очень широко распространён.

По способу передачи информации можно выделить управление проводное и беспроводное.

3) с самонаведением — основную роль тут играет ракета с её ГСН — головкой самонаведения. Они могут быть:

полуактивными — наводятся на отражённый сигнал от источника подсветки лазером или радиолучом;
активными — ракета имеет свои средства обнаружения и подсвечивания цели, обычно РЛС. В РВиА подобные системы не распространены;
пассивными — ГСН срабатывает на собственное излучение цели;
по оптическому каналу с помощью ИИ — ракета имеет мощный компьютер, которые к получаемой картинке сам находит объекты, сличает их с заложенными образцами в памяти и атакует найденные цели.

ГСН: 1) полуактивная лазерная (ПА ЛГСН); 2) активная радиолокационная (АРЛГСН); 3) тепловизионная; 4) с ИИ.

Системы с ГСН, бьющие куда-то вне прямой видимости, обычно выводятся на дистанцию уверенного захвата цели другими способами.

4) комбинированные — вариации разных видов и типов наведения. Например, ОТРК в основном используют наведение по спутниковым навигационным системам, по на всякий случай имеют инерциальную навигацию на случай работы РЭБ.

Системы наведения управляют не только полётом, но и пуском, и подрывом БЧ. Последнее особенно важно для кассетных боеприпасов, при подрыве над целью обычных фугасных или ядерных зарядов. Некоторые системы оснащены аварийным подрывом в случаев аварии или промаха (последнее больше для зенитных ракет).

В НУРС «Смерча» электроника даёт команду на очерёдность и темп пуска, корректирует направление полёта, даёт в нужное время команду на отделение головной части и раскрытие кассеты

В кинах часто можно видеть, что ракеты могут легко и активно гоняться за врагом (особенно воздух-воздух и ЗУР), но на деле из-за высокой скорости часто небольшое изменение положения цели позволяет той уйти, а условному ПТУР не хватит ни топлива, ни манёвренности, ни заложенных программ развернуться и атаковать. А тяжёлым ТРК и ОТРК на небольшой доворот могут потребоваться километры.

Кроме всех описанных выше способов активного управления ракеты имеют пассивные способы повышения точности, применяемые в основном в РСЗО. Это жёсткие или раскладываемые стабилизаторы (оперение, крылья). В таком случае точность всё-таки хромает, зато вариант — максимально дешёвый. Правда, сейчас он в чистом виде используется редко и заменён на стабилизацию оперением и слабым вращением, задаваемым как винтовым пазом в направляющей, так и небольшим наклоном плоскостей.

Винтовые пазы в направляющих РСЗО

Но некоторые реактивные снаряды стабилизируются вращением — сопла их двигателей повёрнуты вбок, закручивая НУРС с огромной скоростью, схожей со снарядами ствольной артиллерии. Такой способ даёт высокую точность, порой в разы лучше, чем просто стабилизаторы, но имеет низкий КПД и требует короткого прочного корпуса, ограничивающего массу БЧ и дальность полёта.

НУРС Nebelwerfer'а. Куча маленьких сопел создаются тягу, сильно закручивающую снаряд.

В зависимости от того, как и где расположено оперение, ракеты можно поделить по аэродинамическим схемам:

самолётная — имеется крупное основное крыло, плоскости которого параллельны, либо с небольшим углом отклоняются от продольной горизонтальной плоскости ракеты. Она часто используется в крылатых ракетах, т.к. помогает обеспечить большую дальность полёта;
крестокрылая — имеет две пары взаимно перпендикулярных консолей крыла. Обеспечивает высокую манёвренность по всех плоскостях;
нормальная — неподвижные крылья в центре масс (ЦМ) ракеты, а аэродинамические рули — сзади. Такая схема подходит к ракетам, где ЦМ смещён вперёд;
«бесхвостка» — широкие короткие крылья смещены назад от ЦМ, рули размещены на задних кромках крыла;
«бесхвостка» с дестабилизаторами — для улучшения манёвренности на носу ракеты добавлены небольшие плоскости;
«утка» — крылья находятся в хвосте ракеты, тогда как рули — на носу. Наиболее эффективная у ракет с задним ЦМ;
«поворотное крыло» — схема схожа с предыдущей, но рули сдвинуты к центру масс и их площадь увеличена, а сзади расположен относительно небольшой стабилизатор.

Аэродинамические схемы ракет: 1) самолётная; 2) крестокрылая; 3) нормальная; 4) «бесхвостка»; 5) «бесхвостка» с дестабилизатором; 6) «утка»; 7) «поворотное крыло».

Примечание: крылом в авиации и ракетах считается не отдельный «курлык-курлык» сбоку от фюзеляжа, а вся несущая поверхность от край и до края. А отдельный «курлык-курлык» — это консоль крыла.

Любопытный момент с ПТУР — обычно блок управления там расположен перед БЧ и, казалось бы, надо наоборот, чтобы пробитие не терялось на прошив электроники да и вообще она выступает экраном, рассеивая кумулятивную струю, но фактически всё наоборот — из-за того, что КЗ нужно определённое фокусное расстояние, чтобы сформировать струю, увеличение расстояния точки подрыва от брони зачастую… увеличивает пробиваемость. Так что, обшивая экранами технику, может оказаться, что броне будет только хуже.

Зависимость пробития ПТУР от расстояния подрыва до брони.

Часть ракет для защиты от всяких воздействий имеют ТПК — транспортно-пусковой контейнер. Это лёгкая одноразовая труба, герметично закрытая с краёв. Ими пользуются в основном в ПТРК, где через ТПК осуществляется ещё и соединение с пусковой установкой, и защита бойца от работы двигателя. Крышки (или диафрагмы) контейнера легко разрываются стартующей ракетой. Продвинутой вариацией ТПК для РСЗО являются сменяемые пакеты — уже готовые направляющие с заряженными ракетами, которые пачкой заряжаются при выезде на огневую позицию.

И под конец снова про двигателя. Работают они далеко не всё время полёта, потому к цели почти всегда долетают пустые цилиндры. Участок траектории, на котором работает двигатель, называется активным.

В отличие от ствольной артиллерии, ракеты гораздо более разнообразны и потому многое из сказанного тут обобщено.

Алексей Борзенков

Моя группа про артиллерийское и ракетное вооружение: https://vk.com/artillery333

Артиллерия для чайников. Часть 6. Боеприпасы ствольной артиллерии

ozma_lee — Sun, 12 Oct 2025 20:26:45 GMT

Ну вот и подошли к самым главным вещам в РВиА — боеприпасам. Это главный расходник на войне с самыми огромными объёмами производства. И этот расходник сам по себе сложное изделие. Высококачественный металл, сложный в обработке, особенно для бронебойных снарядов, огромные объёмы расхода различных типов взрывчаток и порохов, являющимися продуктами лучших достижений химпрома, надёжные миниатюрные механизмы взрывателей, выдерживающие колоссальные нагрузки — всё это про производство боеприпасов. А сейчас ещё и всё больше надо делать высокоточного вооружения, несущего в себе электронику. И это лишь один боеприпас, а таких нужны миллионы и миллионы.

Часть 1. Задачи артиллерии.

Ахтунг! Размеры и пропорции на схемах показаны условно.

Готовый к применению боеприпас для ствольной артиллерии и РСЗО называется артиллерийским выстрелом. Как пишут на сайте нашего Министерства обороны — это «совокупность элементов, собранных в определённом порядке и необходимых для сообщения снаряду (мине) кинетической энергии в артиллерийских орудиях и пусковых установках РСЗО». Снаряд же — это как раз тело, что надо разогнать. Поэтому, по понятиям, нужно говорить не: «Памагите, 30 снарядов на батарею осталось!», а: «Тащ командир, к орудиям батареи в наличие всего 30 выстрелов».

Выстрел состоит из снаряда/мины (далее, если не надо конкретизировать, буду писать просто снаряд) с вкрученным взрывателем (если это не болванка) и метательного заряда. Последний может быть в гильзе, в виде картузов — сгораемых тканевых мешочков с порохом, и, как разновидность картуза, в виде модулей с твёрдой сгораемой оболочкой.

От типа заряжания снаряда и заряда артиллерийские выстрелы делятся на:

унитарного (патронного) заряжания, в которых снаряд жёстко соединён с зарядом, заключённым в гильзу. Такое изделие называется патрон (или унитар) и обычно применяется в пушках калибра до 120-130 мм (хотя были и 152-мм патроны);
раздельно-гильзового заряжания, где заряд всё также запрятан в гильзу, но не соединён со снарядом. Это позволяет менять мощность заряда и облегчить работу расчёта с тяжёлыми выстрелами. Применяются в гаубицах и пушках калибром от 122 мм;
картузного заряжания. Здесь из-за отсутствия гильзы с капсюлем нужно отдельно вкладывать ещё запальную (воспламенительную, капсюльную) трубку в затвор. Наиболее распространённый вариант в современной полевой артиллерии, позволяющей проще подбирать мощность заряда и экономить на гильзах.

Выстрелы: 1) унитарного заряжания; 2) раздельно-гильзового; 3) картузного.

Как всегда, есть гибриды между этими типами и свои уникальные конструкции. Например, технически наши 125-мм пушки раздельно-гильзового заряжания, но снаряд ещё имеет дополнительный заряд. Есть телескопические патроны, где снаряд полностью спрятан в гильзе. У миномётных мин унитарное картузное заряжание — внутри стабилизатора спрятан основной заряд, а поверх него навешивают дополнительные заряды. Раньше были выстрелы для орудий большого калибра, где основной заряд в гильзе, а дополнительно можно натолкать картузы. Ещё в опытном порядке есть орудия с жидкими и газообразными метательными веществами, которые дозируются в камору перед выстрелом. Пушки с электромагнитным ускорением снаряда вообще не имеют заряда.

1) отечественный 125-мм танковый выстрел; 2) телескопический патрон; 3) миномётный выстрел

Либо можно выстрелы поделить по назначению:

боевые — для использования в бою;
практические — для учебной стрельбы;
учебные — макеты для обучения бойцов;
системопробные — для испытания орудий;
холостые — без снарядов для создания звукового эффекта.

Видов артиллерийских снарядов очень много, потому рассмотрим основные. Их можно поделить:

1) По назначению

1.1) Основные

Нужны для поражения целей. В свою очередь делятся по действию на врага.

Фугасные снаряды (ФС) — поражают цель за счёт энергии взрыва и ударной волны. Предназначены для разрушения естественных и искусственных укрытий, зданий и сооружений. Близки к ним осколочные снаряды (ОС) — у них открыто расположенная цель (пехота или небронированная и слабозащищённая техника) поражается осколками, образованными из разорванного взрывом корпуса. Наиболее распространены сейчас осколочно-фугасные снаряды (ОФС) — которые могут как поражать осколками, так и разрушать строения и укрытые цели. Гибридность во многом обеспечивается взрывателем — на нём можно выбрать время задержки. Поставишь, чтобы работал при малейшем касании — вот те осколочный, а выставил задержку — фугасный.

Устройство: 1) ФС (HE — high-explosive) и 2) ОС (в НАТО отдельного сокращения нет, могут дописать в названии frag — fragmentation)

Эти боеприпасы состоят из металлического корпуса, в котором расположена выемка, называемая каморой. Передняя, заострённая, часть называется оживальной. С внутренней стороны корпуса могут быть насечки, что позволяет получать готовые осколки нужного размера. Внутрь каморы помещается разрывной заряд из взрывчатого вещества. Отношение массы заряда к массе снаряда называется коэффициентов наполнения — чем он выше, тем мощнее боеприпас. Всё это замыкается ввинчивающимся взрывателем. Чтобы закручиваться в канале ствола, врезаясь в нарезы, на корпус снаряда установлено кольцо из мягкого металла или полимера — ведущий поясок. У снарядов гладкоствольных пушек и миномётов сзади имеется оперение, стабилизирующее боеприпас в полёте.

При прочих равных фугасный от осколочного отличается по коэффициенту наполнения и толщине стенок корпуса: у фугасов взрывчатого вещества больше, следовательно тоньше корпус. Но! Всё это также зависит и от начальной скорости снаряда, потому у гаубиц наполнение может доходить до 20% и более (например, в снарядах 203-мм Б-4 23,4%), тогда как у пушек колеблется в пределах 5-14%. Это происходит из-за бОльших нагрузок, требующих более прочного корпуса. У ОФС толщина корпуса оптимизирована для обоих задач.

Максимально ушедшими в сторону фугасности являются боеприпасы объёмного взрыва (БОВ). Они заполнены жидким веществом или порошком, которые, двухтактных БОВ, образуют сперва облако, мгновением позже взрывающееся, либо, у однотактных, эти процессы идут одновременно. От этого образуется термическая и ударная волны, которые наиболее эффективны в замкнутом пространстве, превосходя тротил по энерговыделению до 5-7 раз. В то же время, довольно слабое оружие на открытом пространстве и некоторые типы зависят от климата. БОВ распространены для РПГ и ПТУР, где при малой массе корпуса боеприпаса и ограниченном объёме можно создаться мощную боевую часть. В последних используется простейшая схема БОВ, называемых термобарическими боеприпасами, в которых жидкое топливо заменено на термобарическую смесь с добавлением порошка мощной взрывчатки и пудру горючего металла.

Боеприпасы объёмного взрыва (FAE — Fuel Air Explosive): 1) двухтактный; 2) однотактный с активной оболочной; 3) однотактный имплозивный; 4) термобарический

Отдельно стоят против пехоты боеприпасы с готовыми поражающими элементами, которые либо сразу вылетают из ствола, либо разбрасываются только перед целью. Первые — это картечные снаряды, где небольшие шарики из прочного металла помещаются в тонкий корпус, разрывающийся при вылете из ствола потоком воздуха. В настоящий момент почти не используются. Вторые, шрапнель, имеют полноценный корпус снаряда, в донной части которого находится небольшой заряд, срабатывающий по команде взрывателя в заранее выставленное время либо вручную, либо через программатор. Сейчас шрапнель применяется в автопушках с программируемым подрывом. Также со времён СССР она осталась у нас в полевой артиллерии (по форме пуль называются снарядами со стреловидными поражающими элементами).

1) Картечь (canister); 2) современная шрапнель со стреловидными поражающими элементами (shrapnel); 3) осколочно-пучковый снаряд

Средним между ОФС и шрапнелью являются осколочно-пучковые снаряды: у них в передней части расположена камора с поражающими элементами, а остальное пространство занимает нормальный такой заряд взрывчатки. При ударном действии взрывателя это обычный ОФС, но при дистанционном подрыве образуется узкий направленный поток осколков.

Зажигательные боеприпасы содержат в себе пиросмесь, что после взрыва загорается и разлетается в разные стороны, создавая пожары. Чаще всего зажигательный эффект встречается у снарядов с комбинированным действием — осколочно-зажигательные (ОЗ), осколочно-фугасно-зажигательные (ОФЗ), бронебойно-зажигательные (БЗ), применяемые автоматическими пушками.

Дальше у нас гигантская группа боеприпасов — бронебойные (БрБП). Они предназначены для поражения защищённых целей и, в свою очередь, делятся на боеприпасы с ударным (кинетическим), кумулятивным, фугасным воздействием и с ударным ядром.

Первый тип пробивает броню за счёт своей высокой прочности и большой кинетической энергии. Самый простой вариант тут — калиберная болванка, или просто сплошной бронебойный снаряд (БС). По форме головной части корпуса делятся на остроголовые и тупоголовые. Эти снаряды из твёрдого сплава, с головной части оснащённые наконечниками: бронебойным и баллистическим. Первый состоит из более твёрдого сплава и служит тараном для внедрения в гетерогенную броню, особенно если на под наклоном. Последний улучшает аэродинамику и при встрече с бронёй легко сминается. Чтобы увеличить поражение всего ненужного за бронёй, в БС могут сделать небольшую камору с взрывчаткой и взрывателем, расположенным на дне снаряда. Они называются бронебойными каморными снарядами.

Бронебойные снаряды (AP — armour piercing): 1) сплошной остроголовый (AP); 2) тупоголовый каморный (APHEBC — armour piercing high-explosive ballistic capped; 3) тупоголовый каморный с бронебойным наконечником (APHECBC — armour piercing capped high-explosive ballistic capped)

Примечание: в англоязычных названия снарядов буквы могут комбинироваться в зависимости от конструкции, а приставка HE может опускаться, чтобы не писать абракадабру.

Калиберные бронебойные сейчас применяются в автоматических пушках, изредка — в устаревших танках типа Т-54, Т-55, их клонах и в морских и береговых орудиях.

Из кинетических бронебоек наиболее распространены сейчас подкалиберные снаряды (БПС). Фактически, это развитие идеи бронебойного снаряда с сердечником, в котором кроме этого самого сердечника остаётся по минимуму лишнего металла. Вокруг самого боеприпаса, чтобы он не болтался в стволе, находится поддон из лёгкого материала, который либо раскрывается и улетает прочь от снаряда после покидания ствола, либо добирается до цели и легко снимается об броню. Имеют самую высокую скорость среди всех снарядов.

БПС, стабилизируемые вращением: 1) обтекаемой формы (APCR — armour piercing composite rigid); 2) катушечной формы; 3) с отделяемым поддоном (APDS — armour piercing discarding sabot)

Самые примитивные БПС стабилизируемые вращением с неотделяемым поддоном. По форме последних можно различить БПС с поддонами катушечной и обтекаемой формы. Имеют тенденцию к быстрой потери скорости, ибо поддон тормозит довольно лёгкий снарядик. Удлинение сердечника (отношение длины к диаметру) невелико и составляет 3-4. В головной части часто имеется баллистический и бронебойный наконечники — эти снаряды легко рикошетят.

БПС с отделяемым поддоном имеют лучшую аэродинамику и имеют более сложное устройство. Сердечники упрятаны в стальной корпус с толстой головной частью. Это называется активный снаряд. Поддон крепится стопорными винтами, что при вылете из ствола ломает набегающий поток воздуха. Есть как цельные поддоны, так и секторный, разделяющийся на несколько частей. В последнем случае поддон крепится без винтов. Из-за высоких поперечных нагрузок при попадании длина сердечников таких БПС тоже сильно ограничена удлинением в 5-7.

БПС, стабилизируемые вращением, сейчас встречаются нечасто. Основным типом бронебоек с ударным действием является БОПС — бронебойный оперённый подкалиберный снаряд. В полёте он стабилизируется жёстким оперением и имеет высокое удлинение (длина активного снаряда 10-20 и более его диаметров), из-за чего обзывается ломом. У всех них имеется отделяемый поддон (называемый ведущим устройством, ВУ), обычно секторного типа с кольцевым обтюратором — чтобы газы под высоким давлением не прорывались и трение между ВУ и каналом ствола было минимальным.

Подкалиберные оперённые снаряды с отделяемым поддоном (APFSDS — armour piercing fin-stabilized discarding sabot): 1) с сердечником и ВУ толкающего типа; 2) с сердечником и кольцевым ВУ; 3) цельнокорпусный с катушечным ВУ

ВУ могут быть тянущего типа, закреплённые на корпусе активного снаряда на резьбе, толкающего, где под стабилизатором снаряда установлен поддон, и комбинированного типа. Тянущие ВУ, в свою очередь, делятся на кольцевые и катушечные. Первые распространены у нас, в них малое лёгкое кольцо закреплено в середине снаряда и служит одной точкой опоры, а чтобы лом не болтался в стволе, калиберный стабилизатор служит второй точкой опоры. Таким образом можно увеличить объём заряда, снизить расход материалов и массу метаемого снаряда, тем самым легко достигнув высоких (до 1850 м/с) скоростей, что облегчает поражение движущейся цели. Минусами является высокая потеря скорости (170-180 м/с на 1 км) и износ канала ствола.

Катушечные ВУ распространены на Западе. Обе точки опоры находятся на ведущем устройстве, а оперение у снаряда — подкалиберное. Так удаётся снизить потерю скорости в полёте до 70-95 м/с на 1 км, что даже с учётом меньшей начальной скорости даёт скорость встречи с бронёй на больших дистанциях выше, чем у снарядом с кольцевым ВУ. Также снижается износ ствола. Но это всё увеличивает разгоняемую массу, повышает требования к точности изготовления ВУ и нуждается в более мощных порохах, которые начинают сильнее уродовать канал ствола.

Как и обычные бронебойки, БОПСы имеют баллистический наконечник, под которым прячется бронебойный, называемый также демпфером-локализатором. Западные БОПС имеют большой и малый баллистические наконечники, а часть — иглоподобный наконечник для преодоления динамической защиты.

Сам по себе БОПС может быть цельнокорпусным или с сердечником. Первые монолитные, состоят из одного материала. Это либо самые примитивные ранние ломы из стали, либо самые современные натовские из сплавов вольфрама или урана. Сердечники изготовляются либо из вольфрама, либо из урана. Наши по форме как карандаш, на Западе распространена форма капли. Сердечник может располагаться либо впереди, сразу за демпфером, либо в хвостовой части.

Но всё-таки самым распространённым средством борьбы с техникой является бронебойный кумулятивный снаряд (БКС). Работают они по принципу сосредоточенной энергии взрыва кумулятивного заряда (КЗ) в одном направлении (кумуляции) за счёт кумулятивной выемки (воронки), который дополнительно усиливают за счёт металлической кумулятивной облицовки (КО). В артиллерии обычно используются выемки в форме конуса.

Артиллерийские БКС делятся по стабилизации боевой части. Начнём с вращающихся кумулятивов для нарезных пушек. Конструктивно они схожи с фугасными снарядами (в английском даже название схоже — HEAT, high-explosive anti-tank), потому в полёте вращаются для стабилизации и при попадании из-за этого кумулятивная струя не может нормально сформироваться. Пробитие таких снарядов колеблется от 1 до 2 диаметров КЗ, а скорость полёта невысока. Есть парочка способов так называемой спин-компенсации, один из которых, рифлёная КО, применяется сейчас серийно для снарядов 30-мм пушки М230 вертолёта AH-64. Такими методами бронепробитие можно поднять до 4 диаметров КЗ.

Кумулятивный вращающийся снаряд: 1) без компенсации спин-эффекта; 2) с рифлёной КО

Вторым рабочим методом стало создание невращающихся БКС, у которых вместо обычного ведущего пояска располагается вращающееся кольцо с пояском, что снижает скорость вращения с 50000-70000 об/мин до примерно 1500 об/мин. В полёте такие снаряды стабилизируются либо калиберным, либо раскрывающимся оперением (а могут быть и без оперения) и так называемой ступенчатой формой головной части (головка с вертикальной поверхностью, на которой располагаются аэродинамические выступы). Пробитие таких снарядов достигает 3-4 диаметров КЗ, а начальная скорость сравнялась в бронебойными калиберными.

Невращающиеся КС для нарезных орудий: 1) с калиберным оперением; 2) со ступенчатой головной частью и раскрывающимся оперением; 3) la France с проворачивающимся снаряжением

Развитием (в неадекватном направлении) идеи вращающегося кольца стали снаряды с проворачивающимся снаряжением. В них КЗ на подшипниках закреплена внутри корпуса, который и вращается в полёте. Чтобы снизить трение, в момент выстрела внутрь снаряда закачиваются пороховые газы, вывешивающие КЗ. Применяется специальный скользящий контакт от взрывателя. Снаряд пробивает хуже предыдущих двух вариантов, сложен в производстве и потому такую схему используют только во Франции.

БКС к гладкоствольным пушках, РПГ и ПТРК (упомяну, чтоб два раза не вставать) изначально не нуждаются в компенсации вращения, потому обладают самой оптимальной конструкцией, схожей с невращающимися снарядами и потому бронепробитие некоторых образцов достигает 8,5 и более диаметров КЗ. К тому же, толщина корпуса ракет и гранат невелика и можно сделать казмер воронки больше, чем у схожего артиллерийского снаряда.

Невращающиеся КС для: 1) гладкоствольной пушки; 2) РПГ; 3) суббоеприпас с ударным ядром.

Ответвлением от БКС являются боеприпасы с ударным ядром. Кумулятивная воронка таких боеприпасов — неглубокая круглая выемка, которая формируется не узкую длинную струю, а крупный сгусток. Он, т.е. ударное ядро, имеет невысокое пробитие, едва превышающее 1 диаметр КЗ, зато может пробивать цели на расстоянии в десятки метров! Они наиболее эффективны против слабозащищённой техники, крыши и бортов танков, потому применяются в артиллерии в суббоеприпасах кассетных снарядов.

Ещё вариант взрывающихся бронебоек — бронебойно-фугасный снаряд (БФС). В этих снарядах очень много пластичной взрывчатки: из-за тонкой головной части при попадании в цель такое вещество растекается по броне и в этот момент происходит подрыв. Волна деформаций от удара проходит сквозь металл, откалывая огромные куски брони с внутренней стороны, которые поражают экипаж и внутренние узлы техники. Боеприпас оказался довольно нишевым, он слабоэффективен против комбинированной или толстой брони. Сейчас почти вытеснен БОПС и БКС.

1) бронебойно-фугасный снаряд; 2) бетонобойный снаряд.

Между бронебойными и фугасными затесались бетонобойные снаряды. Предназначаются они для поражения долговременной полевой фортификации, разрушения особо прочных зданий и сооружений. По конструкции похож на каморный бронебойный без наконечников и с высоким коэффициентом наполнения. Взрыватель имеет большое время замедления, а взрывчатка используется с низкой чувствительностью.

Есть ещё кучи вариантов боеприпасов основного назначения, но они слишком редки (например, PELE), либо уже выведены из эксплуатации (например, ядерные), либо являются снарядами комбинированного действия (кумулятивно-осколочные), потому не буду их расписывать, дабы не растягивать статью.

1.2) Специальные

Действие этих снарядов облегчает поражение врага и мешает противнику поражать союзные войска, т.е. боеприпасы ставят помехи для средств наблюдения, связи и управления.

Самым массовым тут является дымовой снаряд (smoke), который нужен для ослепления врага. Он начинён дымообразующим веществом, что при взрыве создаёт облако (обычно белого цвета). Завеса быстро разворачивается и потому эффективна для внезапных действий или укрытия бронетехники от противотанкистов. Есть разновидность под названием дымокурящий снаряд, который несёт не разрывной заряд взрывчатки, а вышибной из чёрного пороха, который заставляет снаряжение гореть продолжительное время, но сама по себе дымовая завеса долго густеет и дымообразующий горящий состав может поджечь траву, мусор и т.п. Сейчас, из-за распространения тепловизоров, применяются аэрозольные составы, поглощающие излучение на рабочей длине волн теплаков (боеприпасы оптико-электронных помех). У нас такие составы применяются в дымовых гранатах танков (3Д17 для системы «Туча»).

Работа дымовых гранат системы «Туча» танка Т-90МС

Противоположно работают осветительные снаряды. Их состав при инициации ярко горит, позволяя вести бой ночью. Обычно, чтобы лучше всё было видно и не слепило своих же бойцов, снаряд срабатывает над целью на высоте до полукилометра и выбрасывает контейнер с парашютом и пиротехническим составом, который стабилизируется и начинает светить, медленно опускаясь. В зависимости от начальной скорости снаряда, освещать местность такой фонарик может от 30 до 80 сек. Кроме обычного белого света сейчас есть снаряды, освещающие местность только для приборов ночного видения, например французский LU 216 ILLUM IR.

Осветительный снаряд (ILLUM — illumination)

Кроме оптики сейчас активно используется радиолокация и прочие средства радиотехнической разведки. Чтобы и там противнику нагадить, используют помехосоздающие снаряды. Во-первых, это дипольные отражатели в авиации, которые могут отстреливаться из автопушек. В снарядах размещается металлизированное волокно, которое потом разбрасывается в воздухе. РЛС самолёта, ЗРК или ракеты с активной радиолокационной головкой самонаведения могут в этом облаке потерять реальную цель. В отличие от фильмов, пролетевшая мимо ракета не может развернуться обратно и потому просто улетает в молоко. Во-вторых, это турбореактивные установки постановки помех на кораблях. Некоторые образцы, например немецкий MASS, может ставить многоспектральные помехи для РЛС, систем лазерного наведения и тепловизиоров.

Чтобы лучше корректировать стрельбу используют трассирующие снаряды. Боеприпасов чисто такого типа нет, небольшая ёмкость с трассирующим составом устанавливается в донной части снарядов танковых, противотанковых и автоматических пушек. Также трассер помогает в наведение ПТУР.

И самый примитивный и бесполезный снаряд — агитационный. Это фактически просто корпус, куда натолкана ~~туалетная бумага~~ листовки (обычно требованиями сдаться), которые вышибным зарядом разбрасываются над врагом.

Снаряжение 122-мм агитационного снаряда

1.3) Вспомогательные (для обучения расчётов и испытания орудий)

Это учебные снаряды-макеты, разные практические боеприпасы, которые повторяют баллистику орудия на вменяемые дистанции, но имеют максимально сниженный поражающий эффект (а иногда средства торможения, не дающие улететь на десятки километров за территорию полигона) и системопробные для испытания орудий на прочность самой конструкции, противооткатных систем и автоматики.

Пример учебного боеприпаса — разрезанная ракета 8К14 ОБТР «Эльбрус»

В ряде источников снаряды специального и вспомогательного назначения объединяют в одну группу вспомогательных боеприпасов.

2) По калибру

малого — от 20 до 75 мм;
среднего — от 75 до 155 мм;
крупного — свыше 155 мм.

3) По отношению к калибру орудия

подкалиберные — корпус снаряда меньше калибра ствола;
калиберные — диаметры снаряда и ствола сходны;
надкалиберные — диаметр активной части снаряда крупнее ствола.

4) По способу управления в полёте

неуправляемые;
управляемые (УАС) — в полёте (обычно с середины траектории) могут изменять направление за счёт аэродинамических плоскостей, основной типа высокоточных боеприпасов артиллерии;

корректируемые (КАС) — на завершающем участке траектории полёт корректируется миниатюрными пороховыми двигателями.

5) По способу метания

активные — обычный тип снаряда, в которых начальная скорость сообщается в стволе орудия;
активно-реактивные (АРС) — имеют маршевый двигатель для увеличения дальности полёта, который работает некоторое время после вылета из ствола. Имеют гораздо более низкую кучность и уменьшенный заряд ВВ;
реактивные — основную тягу создаёт реактивный двигатель;
динамо-реактивные (ДРС) — выстрелы динамо-реактивной артиллерии, снаряд до начальной скорости разгоняется в открытом с обоих концов стволе.

Тут в тему стоит упомянуть снаряды с донным газогенератором. Он чем-то похож на АРС, но создаваемая тяга ничтожна и улучшает аэродинамику за счёт лучшего обтекания воздухом донной части снаряда.

6) По конструктивной схеме

моноблочные — из ствола до поражения цели снаряд летит единым целым;
контейнерные — перед целью выбрасывают либо функциональный моноблок (например, в осветительном боеприпасе), либо сразу готовые поражающие элементы (например, шрапнель);
кассетные — состоят из корпуса-кассеты (кассетной боевой части, КБЧ), начинённой разбрасываемыми небольшими суббоеприпасами: от осколочных боевых элементов до противотанковых мин. Рассеивание происходит либо за счёт аэродинамики, либо за счёт центрального разрывного заряда (ЦРЗ).

Несработавший кассетный снаряд РСЗО

О снарядах можно ещё писать и писать, но на сегодня придётся закругляться по этой теме.

Алексей Борзенков

Историческая группа коллектива авторов: t.me/catx2

Моя группа про артиллерийское и ракетное вооружение: https://vk.com/artillery333