Den här artikeln kommer tyvärr inte att ge entydiga svar på de ställda frågorna, utan kommer att ge den respekterade läsaren en konsekvent hypotes om innehållet av sprängämnen i de så kallade "lätta" 305 mm högexplosiva och rustningsgenomträngande skalen som våra flotta som används i det rysk-japanska kriget.
Och vad är svårigheten?
Problemet är att det inte finns några tillförlitliga siffror för innehållet av sprängämnen i de ovan nämnda skalen, och offentligt tillgängliga källor ger mycket olika siffror. Till exempel ger den välkända Internet-encyklopedin navweaps följande data:
AP "gammal modell" - 11,7 lbs. (5, 3 kg);
HAN "gamla modellen" - 27,3 lbs. (12,4 kg).
Om vi minns M. A. Petrova "Granskning av de viktigaste kampanjerna och striderna i ångflottan", då kommer vi att se 3,5% B (11,6 kg) för högexplosivt och 1,5% (4,98 kg) för pansargenomträngande 305 mm skal. Enligt V. Polomoshnov hade ryska pansargenomträngande skal ett explosivt innehåll på 1,29% (4,29 kg) och högexplosiva skal-1,8% (5,77 kg). Men enligt "infografiken" som bifogas nedan var innehållet av sprängämnen i den rustningsgenomträngande ryska 331,7 kg-projektilen bara 1,3 kg!
Officiella dokument lägger bara till intriger. "Sjötekniska kommitténs inställning till ordföranden för undersökningskommissionen i Tsushima-stridsfallet" (nedan "Attityd") daterad den 1 februari 1907 indikerar att vikten av sprängämnen i det högexplosiva 305 mm-projektilen, som slagfartygen i 2: a Stilla skvadronen var utrustade med, var 14, 62 pund eller ungefär 5,89 kg (det ryska pundet var 0,40951241 kg), vilket ungefär motsvarar en andel sprängämnen på 1,8%.
Men i själva texten i detta dokument anges en helt annan procent av innehållet av sprängämnen - 3,5%.
Tja, hur beställer du att allt detta ska förstås?
Om tätheten av sprängämnen
Kära läsare, vet utan tvekan att varje sprängämne har en sådan egenskap som densitet, mätt i kilogram per kubikmeter eller - i gram per kubikcentimeter (i denna artikel kommer jag att ange densitetsvärdena i g / kubik cm). Och innehållet i sprängämnen i varje specifik projektil beror naturligtvis på det. När allt kommer omkring är projektilen faktiskt ett metallhölje för sprängämnen, i vilken en viss volym tillhandahålls för att fylla den med sprängämnen. Om vi tar två absolut identiska projektiler med identiska säkringar, men fyller dem med sprängämnen med olika densitet, kommer volymen som dessa sprängämnen kommer att uppta att vara densamma, men sprängämnets massa är annorlunda.
Vart leder jag?
Saken är att samma ryska skal kan utrustas med helt andra sprängämnen.
Så till exempel högexplosiva lätta 305 mm skal, som vi kämpade i rysk-japanska kriget, ibland kallade skal av den "gamla modellen", ibland-"arr. 1892 ", och ibland inte alls, var det ursprungligen planerat att utrusta med pyroxylin. Ja, faktiskt, det gjordes på det sättet. Men i de fall då det inte fanns tillräckligt med pyroxylin, var de utrustade med rökfritt pulver - det var de skal som den andra Stilla skvadronen var utrustad med. Jag stötte emellertid på indikationer på att därefter oanvända projektiler av denna typ med pyroxylin (och kanske krut) fyllning laddades om med trinitrotoluen (TNT). Det här ser extremt logiskt ut. Själva skalet var på fem minuter toppen av gjuteriet, och det var irrationellt att skicka gamla skal för att smälta ner. Men att ge den ytterligare dödlighet genom att utrusta den med mer avancerade sprängämnen är en mycket korrekt sak.
Indirekt bekräftelse på allt detta finns i "Album of shells of marine artillery", publicerat av A. N. IM. I. 1934 (nedan - "Album"). Låt oss överväga detta med exemplet på en högexplosiv 254 mm projektil.
Så vad är det med tio tummen?
Enligt "Attityden", vars fragment jag citerade ovan, färdigställdes ett 254 mm högexplosivt projektil från det rysk-japanska krigstiden med 16, 39 pund pyroxylin packat i ett fodral och massan av sprängämnen tillsammans med fallet var 19,81 pund. Det ryska pundet, som jag redan rapporterat ovan, var 0,40951241 kg, varav det följer att lockets massa var 1,4 kg och massan av pyroxylin var 6,712 kg.
Samtidigt, enligt Album, är massan av sprängämnet i den gamla stilprojektilen 8,3 kg. Jag vill notera att flottan 1907 fick nya skal av olika kalibrer, inklusive 254 mm. I det här fallet är 254 mm projektilmod. År 1907, enligt Album, hade den samma massa (225,2 kg), men det explosiva innehållet i den nådde 28,3 kg, så ingen förvirring är möjlig här.
Tyvärr innehåller "Albumet" ingen direkt indikation på att 254 mm-projektilen med en massa BB 8, 3 kg var "dotsushima", men vad kan det annars vara? Jag kunde inte hitta några bevis för att mellan "dotsushima" -skal och skal arr. 1907 fanns det några andra skal. Följaktligen kommer det inte att vara ett misstag att anta att "dotsushima" 254 mm-projektilen med sina 6 712 kg sprängämnen och 254 mm-projektilen med en explosiv massa på 8, 3 kg som anges i albumet är samma projektil, men utrustade olika sprängämnen. I det första fallet är det pyroxylin, i det andra TNT.
Vi överväger densiteten av pyroxylin
"Varför räkna det?" - kan den kära läsaren fråga.
Och verkligen, är det inte lättare att ta en uppslagsbok?
Tyvärr är problemet att olika publikationer ger helt olika densiteter av pyroxylin. Till exempel "Technical Encyclopedia 1927-1934." indikerar den sanna densiteten av pyroxylin i intervallet 1, 65-1, 71 g / cc. se Men här indikerar densiteten av pyroxylinblock i vissa publikationer betydligt lägre - 1, 2-1, 4 g / cc. se Samma saper.isnet.ru rapporterar att densiteten av pyroxylin med en fukthalt på 20–30% är 1, 3–1, 45 g / cu. centimeter.
Var är sanningen?
Tydligen är problemet att densiteten av pyroxylin som anges i referensböckerna är … densiteten av pyroxylin, och inget annat, det vill säga en ren produkt. Samtidigt använder ammunition vanligtvis pyroxylin, vars fuktinnehåll är upp till 25-30%. Om densiteten för absolut torr pyroxylin är 1,58-1,65 g / cm3. (de mest citerade värdena), då kommer pyroxylin med en fukthalt på 25% att ha en densitet på 1,38-1,42, och ett pyroxylin med en fukthalt på 30% kommer att ha en densitet av 1,34-1,38 g / cc.
Låt oss kontrollera denna hypotes genom att beräkna en 254 mm projektil. För TNT är uppgången i densitet i källor mycket lägre: vanligtvis 1,65 anges, men i vissa fall (Rdutlovsky) 1,56 g / cc. cm. Följaktligen visar det sig att 8, 3 kg TNT kommer att ta vid en densitet av 1, 58-1, 65 g / cu. cm, volym lika med 5030-5320 kubikmeter. cm. Och detta är samma volym som tidigare upptogs av locket och pyroxylin i projektilens "dotsushima" -konfiguration.
Skydden var gjorda i mässing. Mässingstätheten är cirka 8, 8 g / cu. cm, respektive 1, 4 kg kommer locket att uppta cirka 159 kubikmeter. se Andelen pyroxylin kvarstår alltså 4871-5161 kubikmeter. Med hänsyn till det faktum att 6 712 kg pyroxylin placerades i dem erhåller vi densiteten i det intervallet 1, 3–1, 38 g / kubik cm, vilket exakt motsvarar tätheten av torrt pyroxylin beräknat. av oss med en densitet av 1, 58, "utspädd" till en fukthalt på 25%.
För ytterligare beräkningar tar vi alltså de värden som är mest lämpliga för källorna. Densiteten för TNT är 1,65 g / cc. cm, och densiteten för vått pyroxylin är 1,38 g / cu. centimeter.
"Album" ger följande explosiva innehåll för 305 mm "dotsushima" skal. För en rustningsgenomborrande med en spets - 6 kg sprängämne, för en rustningsgenomborrande utan spets - 5,3 kg sprängämne och för en högexplosiv - 12,4 kg sprängämne. Med hänsyn till TNT -densiteten beräknar vi volymen under sprängämnet i dessa skal - det visar sig att 3 636, 3 212 och 7 515 kubikmeter. se därefter. Så vitt jag vet använde man i det rysk-japanska kriget "kapsllösa" skal, respektive, man bör anta att vi kämpade med "rustningspiercing" med en "laddningskammare" kapacitet på 3212 kubikmeter. cm och landminor - med en sprängvolym på 7 515 kubikmeter. centimeter.
Tyvärr vet jag inte volymen eller massan av mässingshöljet som används för att isolera pyroxylin i 305 mm projektiler. Men från "Relation" kan vi beräkna att massan av ett sådant lock för en högexplosiv 254 mm projektil var 2,06 gånger större än massan av ett lock för en högexplosiv 203 mm projektil, medan volymen under sprängämnet var 2,74 gånger. Följaktligen kan det mycket grovt uppskattas att mässingskåpan för en pansargenomträngande 305 mm projektil hade en massa på 0,67 kg och för en högexplosiv-2,95 kg, och de upptar en volym på 77 och 238 kubikmeter. cm (avrundad) respektive.
I detta fall förblev andelen i själva verket pyroxylin volymen 3 135 och 7 278 kubikmeter. cm, som vi har antagit för densiteten av pyroxylin 1, 38 g / cu. cm ger massan av explosiv:
4, 323 kg pyroxylin i en pansargenomträngande projektil;
10, 042 kg pyroxylin i en högexplosiv projektil.
Det vill säga, med hänsyn till beräkningsfelen, bör vi prata om 4,3 kg pyroxylin i rustningsgenomborrning och 10 kg i högexplosiva 305 mm skal.
Men varför "passar" då bara 6 kg krut in i den högexplosiva projektilen?
Faktum är att nästan vilken uppslagsbok som helst ger tätheten av rökfritt pulver vid nivån av pyroxylin, det vill säga inte mindre än 1,56 g / cc. cm, eller ännu högre. Och med tanke på att det inte behövs ett mässingsskydd för rökfritt pulver, visar det sig att mer rökfritt pulver borde ingå i projektilen än vått pyroxylin?
Så, men inte så.
Saken är att de flesta av referensböckerna ger oss tätheten av krut som ett ämne. Men problemet är att du inte kan fylla hela projektilens volym med krut. Krut producerades vanligtvis i granulat. Och när dessa granuler hälldes i något kärl, upptog de bara en del av dess volym, medan resten var luft. Så vitt jag förstår är det möjligt att komprimera krut till ett monolitiskt tillstånd, men sådant krut kommer att brinna, inte explodera. Men för en explosion i ett trångt utrymme behöver han en viss mängd luft. Jag är dock ingen kemist, och jag kommer att vara tacksam mot en kompetent läsare för förtydliganden i denna fråga.
Det finns dock ett helt oföränderligt faktum - tillsammans med den "riktiga" densiteten, det vill säga densiteten hos det "monolitiska" pulvret, finns också den så kallade "gravimetriska" densiteten hos pulvret - det vill säga densiteten, med hänsyn till det fria utrymmet mellan dess granulat. Och denna densitet för krut brukar inte överstiga en, eller ännu lägre, vilket illustreras väl av tabellen nedan.
Som vi kan se är den gravimetriska densiteten för rökfritt pulver också cirka 0,8–0,9 g / cu. centimeter.
Så med hänsyn till det faktum att krutmassan i ett 305 mm högexplosivt projektil var, som framgår av "Förhållandet", 14, 62 pund eller 5, 987 kg och vår beräknade kapacitet under sprängämnena av denna projektil var 7 515 kubikmeter. cm, då får vi den gravimetriska densiteten för rökfritt pulver lika med 0, 796 g / cu. cm, vilket praktiskt taget sammanfaller med 0,8 g / cu. cm för en av de typer av rökfria pulver som visas i tabellen.
Slutsatser
Med tanke på ovanstående tror jag att det säkert kan hävdas att de ryska 305 mm pansargenomträngande lätta projektilerna som användes under det rysk-japanska kriget hade 4,3 kg pyroxylin. Och högexplosivt - antingen 10 kg pyroxylin, eller 5, 99 kg rökfritt pulver.
Eldkraft av 2: a 2: a Stilla skvadronen
Som du vet var högexplosiva skal för 2TOE, på grund av pyroxylins otillgänglighet, utrustade med rökfritt pulver, och mycket troligtvis på pyroxylinbasis.
Tyvärr är det extremt svårt att jämföra sprängämnen med varandra när det gäller styrkan i deras effekt. Tja, här är till exempel Trauzls blybombmetod: enligt det är arbetet med torrt pyroxylin större än TNT. Därför verkar det som att pyroxylin är bättre än trinitrotoluen. Men poängen är att torr pyroxylin med samma massa som TNT testades, trots att det inte används torrt, utan blött pyroxylin i skalen. Samtidigt kommer mer TNT att komma in i projektilens begränsade volym än våt pyroxylin (densiteten hos den förstnämnda är högre, dessutom behöver pyroxylin ett extra skydd).
Och om du tittar på exemplet på "dotsushima" 305 mm-projektilen får du följande.
Å ena sidan kom jag över data om att kraften i explosionen av torrt pyroxylin är cirka 1, 17 gånger större än TNT.
Men å andra sidan inkluderade "dotsushima" 305 mm-projektilen antingen 12,4 kg TNT eller 10 kg vått pyroxylin. Om vi antar en luftfuktighet på 25%får vi 7,5 kg torrt pyroxylin, vilket är 1,65 gånger mindre än 12,4 kg TNT. Det visar sig att enligt tabellen verkar pyroxylin vara bättre, men i själva verket förlorar projektilen utrustad med den till projektilen med TNT med hela 41%!
Och jag kommer inte in i nyanserna att energin från explosionen av pyroxylin kommer att läggas på förångning av vatten och uppvärmning av ånga, och TNT behöver inte göra något av detta …
Tyvärr har jag inte kunskapen att korrekt jämföra explosionskraften hos pyroxylin och rökfritt pulver baserat på det. På nätet kom jag på åsikter om att dessa krafter är jämförbara, även om det är oklart om rökfritt pulver likställs med torrt eller vått pyroxylin. Men i båda fallen måste det konstateras att de högexplosiva 305-mm-skalen på 2TOE var betydligt svagare än de som första Pacific-skvadronen var utrustad med.
Om antagandet är sant att det rökfria pulvret ungefär motsvarade torrt pyroxylin, var 2TOE högexplosiva projektiler cirka 1,25 gånger svagare (5, 99 kg krut mot 7,5 kg torrt pyroxylin).
Om rökfritt krut när det gäller explosionskraft ska vara lika med vått pyroxylin, då med en faktor 1,67 (5, 99 kg krut mot 10 kg vått pyroxylin).
Det bör dock komma ihåg att båda dessa påståenden kan vara felaktiga.
Och det är möjligt att skillnaden mellan de högexplosiva 305-mm-skalen på 1: a och 2: a Stilla skvadronerna faktiskt visade sig vara mycket mer signifikant.
