Если людей спросить, что появилось сначало, дистанционный взрыватель или ударный, большинство выберет последний потому, что он выглядит проще в работе и в производстве. Однако, на самом деле, дистанционный взрыватель пришел на 100 лет раньше. Имелся ряд технологических проблем, которые мешали практическому использованию ударных взрывателей.

Одна из проблем заключалась в том, что первые 500 лет существования артиллерии имелся лишь черный порох, который был крайне чувствителен к огню и не был чувствителен к удару, либо трению. Однако, это не проблема для дистанционных взрывателей, которые в эпоху прошлого воспламенялись за счет действия раскаленных газов.

Даже если и имелись должные взрывные составы, инициируемые трением или ударом, снаряды, выстреливаемые из гладкоствольных орудий, не могли гарантировать стабильность и безопасность от внезапных толчков. Если и изобретались ударные взрыватели, то так, чтобы взрыватель детонировал при столкновении любой поверхностью с целью.

Таким образом, потребность в нечто ином, чем дистанционный взрыватель не была удовлетворена до конца 1830-х, когда технология достигла уровня, достаточного для начала конструирования ударных взрывателей. Гремучая ртуть, очень чувствительный инициатор, создана в конце 18-го века, однако ранние эксперименты все ещё основывались на модификациях дистанционных взрывателей, из-за проблем с созданием контактной поверхности на носу снаряда. Эти эксперименты, проводившиеся в России и Бельгии, основывались на прессовании черного пороха для фиксации инерционного тела в месте преграждения воспламеняющегося канала взрывателя. Огонь из орудия приводил к воспламенению спрессованного пороха, который сгорал, позволяя инерционному телу продвигаться к месту повреждения от столкновения и открывать канал воспламенения между остатками сгорающего пороха и взрывчатым веществом снаряда. Если инерционное тело не смещалась, то спрессованный порох продолжал гореть до взрыва снаряда, как в нормальном дистанционном взрывателе. Взрыватели данного типа работали в 80-90 процентов случаев; но, они не были безопасны и иногда взрывались в стволе.

Данные образцы были впервые использованы в Соединенных Штатах Америки в ходе гражданской войны, когда в качестве пробы Объединенными войсками было использовано небольшое количество взрывателей «McIntyre» (Рисунок 1) в битве близ Йорктауна и Питерсбурга.

 

Рисунок 1. Ударные взрывателей «McIntyre» практически являются копией Бельгийских взрывателей «Splindart» 1830-х годов. Когда орудие выстреливало, метательный заряд инициировал спрессованный черный порох (a), который сгорал, выпуская инерционное тело (c), окруженное тонким слоем гипса (b). Когда снаряд ударялся, тело смещалось, открывало латунный воспламеняющийся канал (d), пропускало огонь, который достигал ударного заряда. Если тело не открывало воспламеняющийся канал при столкновении, снаряд разрывался по схеме нормального дистанционного взрывателя, когда порох догорал полностью. Использование данного взрывателя, который имел длину свыше 17,78 см, было ограничено тяжелой артиллерией и минометами, которым требовалось несколько секунд для свободного полета снаряда.

«Tice» ударный взрыватель (Рисунок 2). Показаны два типа ударных взрывателя для использования в гладкоствольных пушках. Когда выстреливается снаряд с данным взрывателем, предохранительное устройство смещается и обнажает стеклянную капсулу с фульминатом. При столкновении свинцовые шарики пробивают по инерции капсулу и снаряд детонирует. Данный взрыватель имел преимущество, потому что являлся более безопасным и мог также использоваться в нарезных стволах, однако был дорог, что затрудняло его широкое применение. Кроме того, снаряды гладкоствольных орудий могли взорваться преждевременно в случае, когда они кувыркались в полете. Взрыватели ограничено использовались в гражданскую войну в Америке, преимущественно в Питерсбурге и «Dutch Gap».

Рисунок 2. «Tice» ударный взрыватель мог использоваться в любом снаряде для гладкоствольных пушек и пушек с нарезным стволом. При выстреле, воротничек уходит назад (A), сгибает или обрезает кончик предохранительной трубки (C); предохранительная пружина (B) откидывает предохранительную трубку из снаряда, обнажая капсулу с гремучей ртутью и пироксилиновой шашкой (E) для свинцовых шариков (D). Данный заряд разрывает замыкающую пластинку и инициирует основной заряд.

Конфедераты, согласно LTC William LeRoy Brownаты, командиру арсеналом Конфедератов в Ричмонде, также имели тип ударного взрывателя для гладкоствольной артиллерии, но детали этих взрывателей неизвестны.

С приходом артиллерии с нарезным стволом накануне гражданской войны в Америке, производство ударных взрывателей значительно упростилось, и почти все создавались по общему принципу. Взрыватель «Hotchkiss», который использовал инерционный поршень, снаряженный ударным праймером, является хорошим примером. Поршень располагался в канале параллельно оси снаряда, с каналом, на конце прикрытым наковаленкой. Когда снаряд выстреливался инерционный ползунок оставался у основания канала, но при столкновении с целью снаряд и канал останавливался, в то время как поршень продолжал движение по инерции, ударяясь наковаленкой и инициируя праймер. Данный тип взрывателя создавался в нескольких разновидностях и обычно не имел предохранительного устройства, поршень свободно перемещался по каналу. Позднее, предохранительное устройство было создано, он значительно повысило безопасность использования взрывателя. Помимо данного механизма использовались и другие технологии, такие как ломкий винт («Schenkl» взрыватель), штыревой («Parrot» взрыватель) или затычка для трения («Absterdam» взрыватель), все из которых использовали поршень в основании снаряда. В поздних моделях «Hotchkiss» взрывателя применялось две проволоки, которые отрывались за счет центробежной силы. они предотвращали движение поршня в течение полета. Подобное перемещение ползунка не было опасным потому, что он смещался на малое расстояние, однако это повышало процент неразорвавшихся снарядов. Немного модифицированные варианты взрывателя «Hotchkiss» использовались вплоть до 1890-х годов.

После гражданской войны американская артиллерия развивалась медленно. Заряжение с казенной части не было освоено вплоть до 1885 года, и совершенствование боеприпасов и взрывателей, в равной степени, происходило медленно. В промежутке между 1870-1880-х годов армия США не имела стандартных снарядов или взрывателей и продолжала пользоваться

боеприпасами, оставленными после войны или продукцией частных конструкторов. Когда стандартные взрыватели были окончательно адаптированы в начале 1890-х, ударный тип детонации был почти полностью исключен из основ моделей детонации (Рисунок 4).

Рисунок 3. Взрыватель «Hotchkiss» является типичным ударным взрывателем для артиллерии с нарезным стволом, которая использовалась в течение гражданской войны в Америке. Когда орудие выстреливает, свинцовая пробка на конце взрывателя выкидывается из него, освобождая инерционный поршень, который фиксировался на месте за счет предохранительной проволоки. При ударе поршень смещается вперед, ударяется колпачком, последний воспламеняет канал поршня.

Рисунок 4.
Взрыватель из Франкфордского арсенала, модель 1894 года, использовался в 8.128- и 9.144-см полевых орудиях, является типичным для практически всех ударных взрывателей США от 1890-х и вплоть до Первой Мировой Войны. Это основной взрыватель, но он функционирует по общему принципу с взрывателем «Hotchkiss» (Рисунок 3),
за исключение того, что фиксация производится пружинным бронзовым кольцом (A),
которое удерживает инерционное тело (B) сзади. При ударе кольцо разрушается, и
ударник пробивает праймер (C), который, в свою очередь, детонирует.

Первая Мировая Война в полной мере стала полигоном для испытания бризантных взрывчатых веществ и разрывных снарядов, однако требовались взрыватели, позволяющие снаряду взрываться до момента вкапывания в почву. Тем не менее, данная технология начали рассматриваться лишь в современное время. Перед Первой Мировой Войной

артиллерийские снаряды использовались в основном против фортификационных сооружений, зданий и оборудования, где разрушение цели приводило к максимальному ущербу. Вражеская пехота не была объектом уничтожения для типичных снарядов ПМВ, но они являются излюбленной целью для шрапнели, подобной современным «ульям». С приходом бризантных взрывчатых веществ, только сейчас стало возможным расщеплять снаряды на тысячи фрагментов, которые эффективны против живой силы и разрываются в фиксированной точке до момента столкновения с землей.

Взрыватели мгновенного действия, необходимые для разрыва снаряда перед его закапыванием в почву появились в 1860-х годах, но не были притворены в жизнь до Первой Мировой.

Рисунок 5. Взрыватели мгновенного действия США Первой Мировой Войны.

Рисунок 5a. MkIII является модифицированной версией взрывателя французской модели 1916 года. В американском образце, после выстрела орудия, боек взрывателя (A) удерживается от смещения назад двумя полукруглыми твердыми металлическими пластинками (B), фиксируется на месте за счет предохранительных бронзовых пружинных скоб (C). Центробежная сила раскручивает спираль, отделяя полукруглые пластины. При столкновении боек ломает фиксирующую проволоку (D) и инициирует релейный детонатор (E), который, в свою очередь, инициирует основной детонатор (G). Различие между французским взрывателем и MkIII заключается в прерывателе (F), который блокировал воспламеняющий канал вплоть до прекращения начального ускорения, во время которого центробежные силы убирали прерыватель от канала.

Рисунок 5b. В M46 массивный ударник сборки MkIII был заменен на более простой. Боек (A) фиксируется на месте за счет металлического узла (H), который разрушается при ударе. В остальном, взрыватель очень схож с MkIII.

Рисунок 5c. У M48 сверхбыстрое действие является общим с M46, но взрыватель имеет факультативный замедлительный механизм, по форме схожий с T3 (Рисунок 7). Ко всему, прерыватель (F) модифицирован для работы в качестве селектора. Когда устанавливается режим мгновенного срабатывания за счет переключателя селектора (J), прерыватель работает как на MkIII и M46. Когда переключен в режим замедления, он препятствует передвижению от канала воспламенения и работает лишь замедленный поршень. Замедляющий элемент также функционирует, когда взрыватель переключается в режим мгновенного срабатывания, выступая в качестве дублера, что проявляется в современных взрывателях (M51, M572 и M577) и, тем самым, дает норму неразорвавшихся снарядов всего 1%. Однако, когда ведут огонь только с задержкой, норма может достигать 6,9%. Современные взрыватели также имеют отдельное, замедляющее активацию, устройство, схожее с таковым для T3, выступающее частью активатора.

Соединенные Штаты не только не имели взрыватели мгновенного срабатывания, но имели очень мало боеприпасов любого типа, когда они вступили в войну. Пушки, взрыватели и

боеприпасы находились в ограниченном запасе и американская артиллерия (которая была удовлетворительно на период 1914 года), сильно устарела к 1917 году. Большие достижения были сделаны в пушечном деле и производстве боеприпасов в Европе в течение войны. Американцы подхватывали и приспосабливали всё существующее иностранное оружие и боеприпасы, и раздобыли пару российских взрывателей, которые затем производили по контракту в Америке. В 1917 году американцы решили взять за основу французскую артиллерию (плюс британские 20,32 см гаубицы) и три типа французских контактных взрывателей. Два из этих взрывателей были старого инерционного типа, но один, MkIII (Рисунок 5a) стал первым американским взрывателем действия мгновенного срабатывания. Данные французские и российские взрыватели, которые находились на вооружении американцев в течение Первой Мировой Войны, были не без проблем, особенно в плане их стандартизации (Таблица 1).

По завершении Первой Мировой Войны, американская артиллерия обладала сбивающей с толку кучей ударных взрывателей. Не только отдельные взрыватели требовались для выполнения отдельных функций, но различные типы и национальные особенности производства различались, что подразумевало несовместимость их в снарядах. Даже в случае, когда взрыватели были взаимозаменяемы, они отличались массой, размерами и аэродинамическими характеристиками.

Американцы не были одиноки в этой дилемме — это была проблема для всех наций в войне. Германия, тем не менее, разработала стандартную резьбу и формы для взрывателя так, что немного отличающиеся снаряды требовали одинаковые огневые данные, работающие для всех взрывателей. Они также начали совмещать два и более действий в некоторых взрывателях — например, HZ16 имел как режим задержки, так и без неё (Рисунок 6).

Рисунок 6. Немецкий HZ16, не смотря на то, что был инерционным взрывателем, продемонстрировал много особенностей, которые явились стандартом в американских взрывателях во Второй Мировой Войне. Он обладал двумя функциями (работа без замедления и с задержкой), стандартной резьбой для взаимозаменяемости, стандартной аэродинамической формой и центробежным отверстием для предохранителя, отделяющего детонатор от активатора (технология также использовалась в Англии). Вворачиваемый затвор, используемый в качестве селектора, был связан с безопасным прерывателем для работы как селектора и как предохранителя в M48 сериях взрывателей.

Вскоре после войны, американцы начали подобную программу по разработке комбинированного взрывателя, который был бы взаимозаменяемым, простым, безопасным, с улучшенными аэродинамическими характеристиками. К концу 1920-го была произведена современная модель с двумя режимами, T2 (M39), которая отвечала всем требованиям. Она создавалась в небольших количествах, однако через несколько лет стремительно иссякла, предположительно из-за того, что преобладал режим мгновенного срабатывания, чем задержки. Возобновились эксперименты над новой моделью, T3 (Рисунок 7), с упрочненным установочным механизмом.

Рисунок 7. Ударный взрыватель T3, хотя содержал множество усовершенствований, не прижился. Для перевода взрывателя в режим мгновенного срабатывания защитный колпачок удалялся, позволяя головке бойка и ударнику совместно смещаться вперед. При выстреле, спин снаряда активировал центробежный ротор для перемещения детонатора-праймера на одну линию с ударником для столкновения, ударник перемещался в обратном направлении и инициировал детонатор. Для перевода в режим задержки, колпачок удалялся, и головка бойка поворачивалась по часовой стрелке до момента вхождения ударника в резьбу блокиратора для предотвращения обратного хода ударника. Когда снаряд сталкивался с землей, праймер-замедлитель смещался вперед, ударяясь с шариком-замедлителем, блокирующим ударник, что приводило к детонации через 0,05 секунд. Поршень-замедлитель и центробежный ротор являются упрощенными элементами более позднего взрывателя M48.

Новый взрыватель для безопасной и надежной работы был практически спроектирован за ночь. Данная модель, M46 (Рисунок 5b), разработан на основе модификации ударника от старого MkIII. Образец был проще в работе и производстве, чем T3, но имелась проблема отделения детонатора от активатора и проблема взаимозаменяемости, которая решилась отдельным производством взрывателя M47 с задержкой.

20-летние разработки ни к чему не привели, и американская
артиллерия вошла в следующую войну с более или менее усовершенствованными взрывателями, чем она использовала в предыдущих войнах.

Взрыватели M46/47 рассматривались как промежуточные варианты. За короткое время была разработана и произведена серия M48 (Рисунок 5c), базовая конструкция которого ещё используется. Данная модель, которая отвечала всем критериям взаимозаменяемости и простоты, совмещала наилучшие качества M46 и T3 взрывателей. Использовались надежный прерыватель и механизм задержки T3 взрывателя и усовершенствованный ударник M46. Тонкий металлический ветрозащитный экран предавал обтекаемые формы. После адаптации M48 никаких других фундаментальных изменений в ударных взрывателях для полевой артиллерии не было сделано, за исключением того, что отверстие предохранительного устройства и активатор монтировались в взрыватель лучшим образом, чем это было в ранних выпусках.

В течение Второй мировой Войны был введен объединенный ударный взрыватель M78. Он состоял из инерционного поршня от серии M48, включающего закаленное стальное тело. Начиная с M78, требовались различные формы для эффективного прокалывания каменной кладки, взрыватель также производился с режимом без задержки для точной настройки на цель.

В ближайшее будущее модели, основанные на взрывателе M48, будут превалировать в использовании, однако уже сейчас возникает потребность в многофункциональных электронных взрывателях.

Рисунок 8.
Слева направо: MkV (ПМВ);
M48 (ВМВ);
M78A1 (ВМВ)

———

Перевод: «Development of Point Detonating Fuzes» by CPT John R. deTreville

Любые ошибки, замечания перевода, либо технической части оставлять на форуме или
в комментариях. Внемлем только фактам и аргументам.