Глав: 14 | Статей: 100
Оглавление
Первая Мировая война привела не только к грандиозным социальным потрясениям, но и к целой серии радикальных переворотов а военном деле. И главным из них стала

, позволившая преодолеть «позиционный тупик» Западного фронта.

Великая Танковая революция

Именно в 1914–1918 гг. танк из «нелепой игрушки» превратился в нового «бога войны». Именно на полях сражений Первой Мировой родился новый род войск и тактика его боевого применения. Именно здесь был совершен колоссальный прорыв в танковом деле, на десятилетия определивший характер современной войны.

Новая книга ведущего историка вооружений — самое полное исследование периода становления танковых войск, глубокий анализ их создания, развития и боевого применения на фронтах Первой Мировой.

Четыре элемента

Четыре элемента

Возьмем определение «танка» хотя бы из «Военного энциклопедического словаря»: «гусеничная боевая машина высокой проходимости, полностью бронированная, с вооружением для поражения различных целей на поле боя». То есть «танк» как машина складывается из четырех основных элементов — универсального механического двигателя, вездеходного (желательно гусеничного) движителя, броневой защиты и скорострельного оружия. Эти элементы не могли сойтись в одной машине ранее второй половины XIX века. Чтобы убедиться в этом, взглянем на их развитие и формирование.

Период с 60-х годов XVIII века до 80-х годов XIX века считается эпохой промышленного переворота, совершавшегося в разных странах и затронувшего практически все отрасли человеческой деятельности. Основой этого переворота стал переход к машинному способу производства, что в первую очередь потребовало развития тепловых двигателей и металлургии, становления станкостроения. Согласно распространенной ныне «концепции технологических укладов», в этот период выделяются два «уклада»: в первом, продолжавшемся с 1780-х годов до середины XIX века, происходило совершенствование методов получения и обработки чугуна и железа, рос спрос на продукцию машиностроения, расширялась область применения универсального теплового (парового) двигателя; для второго, занявшего практически всю вторую половину XIX века, характерны развитие железнодорожного транспорта, металлургии, станкостроения, рост масштабов производства на основе механизации.

Кстати, преобладание наиболее интересного для темы первых танков третьего «уклада» начинается уже с 1890-х годов и характеризуется, среди прочего, быстрым развитием тяжелого машиностроения, производства и проката стали, неорганической химии (включая химию взрывчатых веществ), специализацией тепловых двигателей, ростом тяжелых вооружений, укрупнением промышленных концернов. Промышленная революция потребовала укрепления связей науки и технологий. На протяжении XIX века ряд ученых и инженеров внесли существенный вклад в формирование основ теории машин и механизмов и других отраслей машиноведения, среди них Л. Пуансо, С.Д. Пуассон, М. Прони, Ж. Понселе, Г. Монж, Р. Виллис, Ф. Рело, П.Л. Чебышев, И.А. Вышнеградский, Л.В. Ассур, Н.Е. Жуковский, Н.П. Петров, Х.И. Гохман и др. Стоит отметить громадное значение для дальнейшего развития техники быстрого становления с середины XIX века национальных инженерных школ. В последней трети XIX века в различных странах возникают высшие технические учебные заведения, в то же время начинают формироваться действующие на постоянной основе научно-исследовательские институты, конструкторские бюро. На основе металлургических и машиностроительных предприятий к началу XX века формируются крупные концерны по производству вооружений — достаточно вспомнить «Армстронг» и «Виккерс» в Великобритании, «Шнейдер — Ле Крезо» во Франции, «Крупп» в Германии. Но только Первая мировая война сделала очевидным для всех, что «один лишний металлургический или пушечный завод имеет с точки зрения «национальной обороны» больше значения для страны, чем целый армейский корпус». В то же время в управлениях военных министерств уже действовали постоянные «технические», «артиллерийско-технические», «артиллерийские» комитеты или комиссии. Но вернемся к нашим «четырем элементам».

Двигатели. Создание теплового двигателя заняло немалое время. И оставшиеся на уровне опытов пороховой двигатель Х. Гюйгенса (1673 г.), паро-атмосферный двигатель Д. Папена (1690–1706 гг.) и нашедшие применение для откачки воды машины Т. Севери (1698 и 1715 гг.) и Т. Ньюкомена (1711–1712 гг.) не были машинами непрерывного действия. Однако именно попытки усовершенствования паро-атмосферной машины Ньюкомена привели к появлению универсальных паровых двигателей. «Огнедействующая машина», созданная в России И.И. Ползуновым в 1765 г. объединением двух цилиндров ньюкоменовского типа, осталась без развития. Куда большая удача выпала Джеймсу Уатту, взявшему в 1769 г. в Англии патент на одноцилиндровую «машину простого действия», а в 1784 г. — на «машину двойного действия», которая и положила начало универсальным тепловым двигателям и «эпохе пара» в промышленности и на транспорте. Основными отраслями внедрения парового двигателя на транспорте были водный и железнодорожный, но создавались и «дорожные» паровые повозки.

Приспособление тепловых двигателей к «безлошадным повозкам» началось уже тогда, когда Уатт только работал над универсальным паровым двигателем. В 1769 г. французский военный инженер Н. Кюньо построил первую известную «паровую телегу», назвав ее «Фардье», причем создавал ее как артиллерийский тягач и строил согласно распоряжению военного министра Шуазеля. Правда, после того как телега въехала в стену, испытания первой военной самоходной машины закончились. Затем появились транспортные паровые повозки англичанина Р. Тревитика с ведущими колесами диаметром до 3 м (1801–1803 гг.), паромобили чеха Й. Божека (1815–1817 гг.), англичан Д. Гордона с ведущими колесами диаметром 2,7 м (1821 г.) и У. Джеймса (1824 и 1832 гг.), Г. Генри (1825 г.), У. Хенкока (1827–1838 гг.), Гурнея (1831 г.), полноприводный «дилижанс» Т. Бурсталля и Дж. Хилла (1826 г.), трехколесный паровой трактор для омнибуса Бурела (1871 г.), паромобиль А. Боле (1873 г.). Но, даже находя коммерческое применение, они не могли конкурировать с традиционным гужевым транспортом. Хотя довольно прочные позиции смогли надолго занять колесные паровые тракторы — в качестве тягачей и машин для специальных работ. Для улучшения их проходимости увеличивали диаметр ведущих колес, ширину обода, ставили грунтозацепы для увеличения тяговых свойств. Еще в Крымскую войну 1853–1855 гг. британцы использовали паровые колесные тягачи для доставки предметов снабжения войскам, осаждавшим Севастополь. Паровые тягачи британского производства имелись в прусской армии во время франко-прусской войны 1870–1871 гг., в русской — во время русско-турецкой войны 1877–1878 гг. Эра паровых тракторов-тягачей оказалась долгой — в Первую мировую войну они все еще использовались в тяжелой артиллерии и тыловых службах.

Будущее развитие автомобиля определили и такие изобретения, как дифференциал (О. Пеккер во Франции, 1828 г.), пневматическая шина (Р. Томпсон в Великобритании, 1845 г.), передние управляемые колеса на цапфах (Лангеншпергер в Германии, 1816 г.) и др.

Распространение и развитие паровых машин способствовали и быстрому развитию металлообработки и машиностроения. В 1790-е годы Г. Модели создает станок с самоходным суппортом, в 1817 г. появляется строгальный станок Р. Робертса, в 1818 г. — фрезерный станок Э. Уитнея с многоразовой фрезой, в 1835 г. — автоматический токарный винторезный станок Дж Уитворта, в 1839 г. — карусельный станок И. Бордмера и паровой молот Дж. Нэсмита и т. д. С 1880-х годов в производстве используют гидравлические прессы. В машиностроении вводятся нормали и стандарты, распространяются стандартные детали и комплектующие Развитие машиностроения шло неравномерно. К началу XX века наибольшая часть крупных машиностроительных предприятий была сконцентрирована в Великобритании, Германии, Бельгии и США. В то же время происходит становление теплотехники. В 1824 г. Сади Карно заложил основы теории тепловых двигателей, разработав классический цикл «идеальной тепловой машины».

Паровой двигатель, требующий наличия топки и котла, был слишком громоздок для безрельсового транспорта. Подлинная революция в различных отраслях техники и технологий началась с распространением двигателей внутреннего сгорания.

Уже в 1801 г. Ф. Лебок запатентовал двигатель, в котором водяной пар заменил открытым им светильным газом. Светильный газ, добываемый из угля или дерева, вскоре уже производился в промышленных масштабах, и неудивительно появление целого ряда газовых двигателей. В 1823–1826 гг. два варианта атмосферных газовых двигателей патентует С. Броун, а В. Райт в 1833 г. — газовый двигатель двойного действия с водяной рубашкой охлаждения. В 1838 г. В. Барнет патентует газовый двигатель с предварительным сжатием газа и воздуха. Начинается поиск систем зажигания для двигателей внутреннего сгорания — в частности, в 1854 г. Барзанти и Матукки патентуют газовый двигатель с электрической системой воспламенения.

В 1860 г. француз Жан Этьен Ленуар построил двигатель на светильном газе, с электрическим воспламенением, кривошипно-шатунным механизмом, золотниковым газораспределением от эксцентриков на валу двигателя, но еще с весьма низким КПД (4 %). В 1862 г. там же, во Франции, А. Бо де Роша получил патент на двигатель четырехтактного цикла, но не смог реализовать его.

В 1866 г. в Германии Николаус Август Отто получил патент на атмосферный четырехтактный вертикальный газовый двигатель. На Парижской выставке 1867 г. компания «Отто и К°» представила первую рабочую модель одноцилиндрового четырехтактного двигателя внутреннего сгорания. В 1876 г. Отто строит двигатель на доменном газе. В 1878 г., использовав принцип предварительного сжатия, Отто смог создать двигатель, КПД которого достиг 15–16 %, т. е. превысил КПД паровых машин, достигших к тому времени уже достаточной степени совершенства. Но это были тихоходные промышленные двигатели.

Ленуар в 1862 г. пытался поставить свой газовый двигатель на колесный экипаж. Решающим шагом стал переход на жидкое топливо. Еще в 1847 г. Дрэк в США получил патент на двигатель, работающий на керосине. Опыты с повозками с двигателем внутреннего сгорания ставил в 1870–1880 гг. в Мекленбурге и Вене З.С. Маркус, но не достиг столь явного успеха, как германские изобретатели Юлиус Готлиб Даймлер и Карл Бенц.

В 1883 г. бывший управляющий фабрикой Отто в Дейтце инженер Юлиус Готлиб Даймлер вместе с Вильгельмом Майбахом строит скоростной бензиновый 4-тактный двигатель с зажиганием от калильной трубки. Карл Бенц в 1878 г. разработал легкий двухтактный двигатель внутреннего сгорания

Русский конструктор Б.Г. Луцкой в 1885 г. увеличил мощность, создав 4– и 6-цилиндровые варианты двигателя.

В 1885 г., когда Даймлер и Майбах патентуют свой бензиновый двигатель с карбюратором (испарителем по способу англичанина Уильяма Барнета), Даймлер берет патент также на 4-колесный экипаж с бензиновым двигателем, который строит на основе экипажа каретной фабрики «Вильгельм Вимпф унд Зон». В 1886 г. машина с двигателем мощностью 1,2 л.с. испытывается в селении Каннштадт. В том же году Бенц строит и испытывает в Мангейме 3-колесный автомобиль с четырехтактным бензиновым двигателем мощностью 0,75 л.с. В том же году Бенц разработал автомобильное магнето, на основе которого Роббер Бош создал систему искрового зажигания топливной смеси. Но коммерческий успех к автомобилю с двигателем внутреннего сгорания приходит не сразу.

В 1892 г. В. Майбах разрабатывает новый рядный 2-ци-линдровый двигатель с параллельными цилиндрами. В 1893 г. В. Майбах в Германии и Д. Банки и Я. Чонк в Венгрии берут патенты на распыливающий карбюратор.

В 1890 г. автомобиль с двигателем, построенным по патентам Г. Даймлера, изготовила во Франции компания «Панар-Левассор» и с 1892 г. выставила свои автомобили на рынок.

Широкое применение паровых машин и двигателей внутреннего сгорания повысило спрос на нефть и нефтепродукты. Если в 1880 г. в России, скажем, добывали 31 миллион пудов нефти, то в 1893 г. — Уже 325 миллионов пудов. Промышленные способы перегонки нефти начали применяться в США в 1850-е годы. При этом из продуктов перегонки благодаря распространению с тех же 1850-х годов керосинового освещения наиболее ценился керосин; бензин был одним из наименее ценимых (что, кстати, способствовало первоначальному распространению бензиновых двигателей), а мазут вообще считался отходами производства. В 1888 г. в России В.Г. Шухов и С.П. Гаврилов получили привилегию на аппарат для непрерывной дробной перегонки нефти, а в 1891 г. — на крекинг-процесс с глубоким разложением нефти. Уже в 1913 г. в США У. Бартон разработал промышленную установку для высокотемпературного крекинг-процесса.

Соответственно, идет поиск двигателей внутреннего сгорания, работающих на различных продуктах перегонки нефти. Так, в 1888 г. англичанин Джемс Харгревс построил прототип двигателя, работающего на тяжелом топливе с форсункой, запальным шаром и камерой сгорания, охлаждаемой водой. В 1889 г. появился двигатель Дидерикса, работающий на керосине. Тогда же свой вариант «керосинового двигателя» построил в России лейтенант флота Е.А. Яковлев — этот двигатель демонстрировался на VIII съезде врачей и естествоиспытателей в Петербурге. В том же году сообщалось об изобретении техником В С. Синицыным стационарного двигателя на тяжелом топливе.

В 1890 г. англичанин Герберт Акройд-Стюарт патентует двигатель со специальной камерой сгорания в головке цилиндра и воспламенением паяльной лампой, а с 1892 г. фирма «Горнсби энд Санз» приступила к производству «калоризаторных» двигателей Горнсби-Акройда на тяжелом топливе.

В 1894 г. заводом братьев Бромлей построен нефтяной двигатель с воспламенением от сжатия.

В 1893 г. Рудольф Дизель в Германии разработал модель двигателя, реализующего новый термодинамический цикл, но только в 1896 г. Дизель построил работоспособный двигатель с воспламенением топливной смеси от сжатия. КПД его двигателя достиг 34 %.

В 1900–1902 гг. на Путиловском заводе построили бескомпрессорный нефтяной двигатель Г.В. Тринклера с циклом смешанного типа. В 1903 г. Я.В. Мамин получил патент на двигатель, работающий на сырой нефти, с компактным керосиновым «запальником». Но к этому времени завод Л. Нобеля уже выпускал двигатели Дизеля. В самой Германии к началу XX века двигатели Дизеля выпускали 8 заводов, в Великобритании — 2. Затем двигатели Дизеля перевели с керосина на работу на тяжелом топливе, так что именно Дизелю обязана техника распространения двигателей на тяжелом топливе, которые позже пришли в бронетанковую технику.

Первой «войной моторов» стала именно Первая мировая война. Однако двигатель внутреннего сгорания обратил на себя внимание военных задолго до Первой мировой — им планировали заменить обозных и артиллерийских лошадей. Уже с 1890-х годов военные начинают формулировать соответствующие требования к автомобилям. В те же годы на транспорте, в сельском хозяйстве, на дорожных работах начинают использовать тракторы с двигателями внутреннего сгорания.

И в этот же период в Европе и США возникают предприятия по серийному производству автомобилей, положившие начало известным фирмам — «Даймлер» в 1890 г., «Пежо» в 1896 г., «Рено» в 1899 г., «Фиат» в 1899 г. и др. Франция, надо отметить, одно время опережала другие страны по объемам производства автомобилей, но к началу Первой мировой войны ее опередили США. На 1 января 1914 г. количество автомобилей в разных странах составляло (округленно): в США — 300 000, в Великобритании — 245 000, в Германии — 57 000, в Канаде — 46 000, в Австрии — 13 000. В огромной России на тот момент имелось около 10 000 автомобилей, в подавляющем большинстве импортных (для сравнения — столько же автомобилей имелось тогда, скажем, в Аргентине).

Гусеница. Гусеничный ход гораздо «моложе» колесного — если колесо, посаженное на ось, впервые встречается в VI тысячелетии до н. э., то гусеничный движитель появляется только в XVIII веке н. э.

В 1713 г. во французскую Академию наук поступает проект д'Эрмана «четок из катков» — грузовая платформа ставилась на раму с подобием моногусеницы в виде набора широких деревянных катков, соединенных в цепь и обкатывающихся вокруг рамы снизу платформы. В этом прототипе катковой гусеничной цепи можно увидеть развитие еще более древнего, нежели колесо, способа перемещения грузов волоком с подкладыванием под них деревянных катков. Идея д'Эрмана получила одобрение, но не нашла практического применения.

Целый ряд проектов появляется в конце XVIII — начале XIX века. Тому «виной» и растущая потребность в транспорте, и развитие паровых железных дорог. У последних также были предшественники. Деревянные рельсовые пути использовались на горных разработках Центральной Европы еще в XVI веке. В 60-е годы XVIII века в Англии на горных предприятиях появляются чугунные рельсы, а в начале XIX века уже используются рельсы из кованой стали. В России первые металлические внутризаводские рельсовые дороги выполнил в те же 1760-е годы на р. Кораблихе механик К.Д. Фролов. Появление стальных рельсов потребовало организации рельсопрокатного производства, что способствовало развитию стального проката.



Прообраз гусеничной ходовой части — «четки из катков», предложенные д’Эрманом в 1713 г.

Деревянные, чугунные, а затем стальные рельсовые дороги оказали явное влияние на изобретателей гусеничного движителя. Не случайно в описаниях гусеничных повозок их изобретателями упоминались «бесконечные рельсы» А устройство гусеничных цепей и опорных катков первых серийных гусеничных машин напоминало железнодорожные рельсы и колеса.

В 1770 г. появляется проект англичанина Ричарда Ловела Эджворта — обычный экипаж он предлагал дополнить деревянными «подставками» или «переносными рельсами». Цепь собиралась из скрепленных между собой деревянных брусьев — дорожка из брусьев расстилалась перед колесом повозки по мере ее продвижения. Дерево еще оставалось основным конструкционным материалом, цельномета «лические гусеницы появятся позже.

В 1801 г. Томас Джерман предложил «средство облегчить движение, заменив бесконечной цепью или серией катков обыкновенные колеса». Похожее изобретение предложил Уильям Пальмер в 1812 г.

Там же, в Англии, в 1821 г. Джон Ричард Бари запатентовал цепь, которую нужно было надевать на два колеса, установленные в задней части повозки, а в 1825 г. Джордж Кейль предлагал гусеничную звеньевую цепь, натянутую между двумя колесами, между которыми располагался опорный каток малого диаметра. Не найдя иного способа поворота, Кейль снабдил каждый башмак роликом для движения в поперечном направлении.

Первые проекты гусеничного движителя предполагали облегчить передвижение по слабым грунтам повозок, которые по-прежнему тянули бы лошади либо люди. Но уже существуют паровые повозки, так что появление паровых гусеничных машин было подготовлено, хотя область их применения видится еще узкой. В частности, в 1832 г. англичанин Дж. Гиткот для освоения болотистой местности в Ланкашире ставит паровой локомобиль на моногусеницу — его машину с колесами большого диаметра целиком охватывает широкая полотняная гусеница с наклеенными на нее поперечными деревянными рейками (еще одна древняя идея — гати из циновок).

В 1836 г. во Франции, близ Бордо, испытаниями гусеничного движителя занимался Доминик Кабарюс — на песчаной местности он возил тачку с деревянными рельсами. Причем изобретатель признавал, что «подвижные рельсы» лучше делать «из металла», и предлагал использовать их для «исследования пустынь», экспедиций в Америке и покорения «снегов, покрывающих север Европы».

В 1857 г. В. Ньютон взял патент на «усовершенствованное устройство подвижных рельсов для движения паровых машин по обыкновенным дорогам и вовсе без дорог». В это же время Джемс Уэлч предложил «усовершенствованную переносную рельсовую дорогу» с траками в виде рельсов с массивными опорными башмаками, причем здесь появляется упругая подвеска движителя к корпусу через полуэллиптическую рессору. В 1858 г. предложен гусеничный движитель Бертона.

Возможность увеличить проходимость повозки увеличением диаметра колеса была известна издавна (достаточно вспомнить арбы Средней Азии, Кавказа и других районов), но теперь решили дополнить такое колесо башмаками Башмаки, шарнирно подвешенные по ободу, имелись, например, на ведущих колесах трактора-локомотива «дорожного поезда» братьев Диетц (1835 г.). По сути, те же башмаки, только соединенные друг с другом, представляла собой звеньевая цепь, надеваемая на одно колесо, предложенная в 1831 г. Л. Бампером «Шагающее колесо» запатентовал, например, Джеймс Бойделл по ободу колеса шарнирно крепились длинные башмаки («лыжи» с «рельсами»), по которым колесо и должно было перекатываться В 1846 г. Бойделл предложил ставить такие «рельсы» на переднее и задние колеса трехколесного парового локомотива. Более простой вариант «шагающего колеса» с башмаками еще долго использовался, например, в тяжелой артиллерии — оно так и именовалось «артиллерийским колесом» В 1861 г. Андрью Дюнлоп разработал «ходячее колесо» — к колесу большого диаметра на рычагах крепились опорные рельсы с поперечными башмаками-шпалами. Уже в 1891 г. появилось «ходячее колесо» Кларка — хотя тут уже колеса, собственно, не было, а был стопоходящий движитель, подвешенный на оси на подпружиненных шарнирных рычагах, причем очередная «стопа» опускалась на грунт сразу, после того как поднималась предыдущая.

В России в 1837 г. штабс-капитан Д. Загряжский получил «привилегию» (патент) на экипаж «с подвижными колеями» — в обычном экипаже колеса заменялись ходами, состоящими из опорного катка и шестигранного направляющего колеса, на которые надевалась звеньевая гусеница, такой небольшой «гусеничный ход» еще и снабжался винтовым механизмом регулировки натяжения гусеницы. Загряжский прямо писал, что «цепи сии заменяют до некоторой степени железную дорогу, представляя колесу всегда гладкую и твердую поверхность». Правда, площадь опорной поверхности такого движителя была невелика, и вряд ли его вес и сопротивление движению оправдали бы его применение.

В 1839 г. В. Тертер предложил «переносную подвижную железную дорогу с грузовым снарядом, катящимся по настилающейся подвижной дороге». В 1863 г. крестьянин Маклаков получает привилегию на «дорожный снаряд «Силач» с «катковой цепью» и внешней гусеницей — еще один своеобразный гусеничный движитель для облегчения буксировки грузов.

В 1876 г. штабс-капитан С Маевский предложил проект «способа передвижения поездов с помощью локомотива по обыкновенным дорогам» Ряд шарнирно соединенных тележек опирался своими катками на одну гусеницу, выполненную действительно в виде цепи — ее вертикальные железные звенья несли опорные башмаки и служили траками, горизонтальные — беговой дорожкой для катков. Такая конструкция обеспечивала бы гусенице гибкость, необходимую для поворота он производился изгибом гусеницы поворотом переднего катка (вряд ли это бы сработало). На одной из тележек ставился паровой двигатель. Конструкция включала в себя ведущее колесо в виде восьмигранного вала, коробку перемены скоростей, устройство регулировки натяжения гусеницы, для устойчивости предполагались боковые опорные колеса. В 1878 г. Маевскому была выдана привилегия, но попыток постройки машины не делалось. Вообще опыты с экстравагантными по тем временам гусеничными движителями были редки, так что гусеницу изобретали» не однажды, причем все большее склонялись к стальным.

15 марта того же 1878 г. купец Канунников вошел в Департамент торговли и мануфактур с прошением о выдаче крестьянину Федору Блинову десятилетней привилегии на его изобретение. Заметим, что «крестьянин» относится к сословной принадлежности, а не роду деятельности. Федор Абрамович Блинов был техником-самоучкой, имел опыт работы судовым механиком, делал пожарные насосы, сельхозорудия. Привилегия выдана Блинову 20 сентября 1879 г. на «особого устройства вагон с бесконечными рельсами для перевозки грузов по шоссейным и проселочным дорогам». «Вагон», кроме опорных катков (колес), имел два направляющих колеса в виде звездочек, зацеплявших гусеницу за шарниры звеньев. Предполагалось наличие в «вагоне» поворотного устройства и возможность сцепления нескольких «вагонов» в поезд. Блинов испытал свой «вагон» с двумя крупнозвенчатыми гусеницами на практике на конной тяге, после чего приступил к разработке самоходного варианта. И десять лет спустя построил паровой трактор с крупнозвенчатой гусеницей зубового зацепления с гладкими траками, четырьмя парами опорных катков (каждый служил еще и ведущим колесом) и оригинальной силовой установкой. Каждая гусеница приводилась в действие отдельным паровым двигателем в 10–12 л.с., но паровой котел был единый, топливом служила нефть, поворот осуществлялся изменением скорости хода двигателя одного борта.



Проект одногусеничной повозки штабс-капитана С. Маевского, из привилегии 1878 г. Видны устройство гусеничной цепи, установка двух паровых цилиндров двигателя, «коробка передач» и механизм поворота (изгибом цепи).

В том же 1888 г., кстати, 2-гусеничный трактор, но с более сложной конструкцией гусеничного движителя (внутренние цепи, по которым идут простые и рекордные катки, и более широкие внешние гусеницы) и с рулевыми колесами предлагает Ф. Бэггер в США, причем здесь также имеются две раздельные паровые машины с единым паровым котлом.

В 1896 г. на Нижегородской промышленной выставке Блинов заслужил похвальный отзыв «за паровоз для проселочных дорог с бесконечными рельсами и за трудолюбие по его изготовлении». На это раз трактор имел гусеницы с грунтозацепами на траках. Кстати, на той же Нижегородской выставке 1896 г. представлялись русские автомобили лейтенанта Е. Яковлева и инженера П. Фрезе «Паровоз» Блинова не был первым в мире трактором, но стал первой реально построенной и испытанной машиной такого типа в России, причем разработанной независимо.

Тем временем в 1882 г. Гильом Фандре из Буэнос-Айреса предлагает «портативное железнодорожное полотно», охватывающее все колеса катки) самоходной повозки, с ведущим и направляющим колесами. Но патент получает Джон Ньюберн. А в 1900 г. Фрэнк Брамонд предлагает гусеницу для повозок с резиновыми шинами

В 1886 г. в США Этлькарт разрабатывает полугусеничный паровой трактор, в котором гусеница надевалась на заднее направляющее и ведущее колеса. причем ведущее колесо было меньшего диаметра и приподнято над землей.

В 1904 г. главный инженер фирмы “Р. Горнсби энд Санз» Дэвид Робертс запатентовал конструкцию гусеничного трактора. В 1907 г. британское военное ведомство испытало гусеничный трактор «Горнсби» с нефтяным двигателем и гусеницами системы Робертса. Но ранее патент у Горнсби приобрела американская «Холт Мэнюфэкчуринг Компани», созданная Бенджамином Холтом. Вскоре «Холт» выпускает гусеничные тракторы на рынок и первой добивается успеха (с 1925 г. фирма переименована в «Катерпиллер Трактор Компани»). Трактор имел две гусеницы, управляемые рычагами, для облегчения поворотов служил передний поворотный каток. Тракторам «Холт» суждено было сыграть важную роль в появлении танков.



Гусеничный трактор «Горнсби». Обратим внимание на устройство ходовой части с массивными башмаками гусениц.

Сталь и броня. «Век девятнадцатый — железный», — писал Александр Блок. И в самом деле, сталь и чугун превращались в основной материал во всех отраслях техники, количеством выплавляемого чугуна и стали начали определять уровень промышленного и культурного развития государства. Высокие механические свойства, особенно жесткость, сочетание прочности и пластичности, способность подвергаться различным видам обработки, большое количество давно освоенных месторождений руды делали сталь незаменимой для новой техники. Металлургия стали вступила в XIX век с неплохим активом — были освоены выплавка чугуна с использованием каменного угля, получение стали пудлингованием. Но во второй половине века быстрое развитие машиностроения, возрастающие требования к военной технике, новые отрасли промышленности потребовали количественного и качественного роста металлургии.

В 1847 г. А. Крупп представил изготовленное на его заводе орудие из литой тигельной стали. В 1854 г. на заводе Круппа в Эссене устанавливается прокатный стан, в 1856–1857 гг. — прокатный стан для крупных болванок в Сааре. В 1855 г. британский изобретатель Г. Бессемер запатентовал свой конверторный способ получения стали, который вскоре совершенно вытеснил прежний тигельный способ, применявшийся с конца XVIII в. (кстати, металлургией Бессемер занялся в поисках материалов для новых орудий). В 1864 г. французы Этьен и Пьер Мартен осуществляют переплавку чугуна в отражательной печи с регенеративной установкой В. Сименса (заметим, что ранее Мартены поставляли французскому правительству стальные стволы для штуцеров). В 1878 г. появляется способ англичанина Сидни Дж. Томаса получения литой стали переделом фосфористых сортов чугуна. Высококачественная сталь из лабораторий выходит в массовое производство. Это был один из ключевых моментов развития военной техники. В 1878 г. появляется способ англичанина С. Дж. Томаса получения литой стали переделкой в конверторе фосфористых сортов чугуна. С 1865 по 1870 г. благодаря внедрению бессемеровского и мартеновского способов мировое производство стали возросло на 70 %, а с 1870-х годов до 1900 г. — почти в 17 раз. Развивается техника проката стали, включая бронепрокатные станы.

В России наиболее удачный способ заводского производства литой тигельной стали предложил инженер П.М. Обухов. Его сталь, полученная в 1851 г., обладала такими важными качествами, как упругость и вязкость. В 1853 г. Обухову удалось получить сравнительно тонкую стальную пластину, которую не пробивали ружейные пули, в то время как изготавливавшиеся в Златоусте панцирные кирасы пробивались ими даже при вдвое большей толщине. В 1857 г. Обухов получает привилегию на производство тигельной стали в крупных отливках. Интересно, что стальные пушки Обухова получили золотую медаль на той же Лондонской выставке 1862 г., на которой была представлена «бессемеровская» сталь. К этому времени появляется сложнолегированная сталь Роберта Мюшета — лучшая на тот момент инструментальная сталь, без которой машинное производство трудно представить. Исследования в области сталей, легированных добавлением различных элементов для получения желаемой структуры и свойств, обеспечили прогресс во многих отраслях.

В 1883 г. в Великобритании Роберт Абот Гатфильд получил марганцовистую сталь, отличающуюся высокой износостойкостью, что позволило изготавливать из нее детали, которые в процессе эксплуатации постоянно подвергаются сильному износу и обычно быстро выходят из строя по причине истирания.

К середине XIX века в металлургии наметился переход от чисто эмпирического поиска наилучших способов термической и механической обработки к научному исследованию. Еще в 1835 г. русский военный инженер П.П. Аносов применил микроскоп для изучения структуры стали, положив начало современной металлографии. Ключевое значение для прогресса металлургии имело открытие русским инженером Д.К. Черновым критических точек термической обработки стали и ее фазовых превращений в твердом состоянии (работы, опубликованные в 1868 и 1878 гг.), его исследования термомеханической обработки стали, интенсификации металлургии. В постановку производства стали на научную основу большой вклад внесли Н.В. Калакуцкий, А.С. Лавров. Характерно, что в программу курса металлургии, которую с 1889 г. читал Д.К. Чернов в Михайловской артиллерийской академии, были включены вопросы изготовления орудий, снарядов и броневых плит.

Развитие броневого дела в XIX веке было связано прежде всего с потребностями флота, в меньшей степени — фортификацией. В период гладкостенной артиллерии, стреляющей круглыми ядрами со сравнительно небольшой начальной скоростью, военно-морские флоты вполне удовлетворялись обычно броней из нескольких слоев листов обычной «мягкой» стали. Кстати говоря, броня из нескольких слоев «котельного железа» позже использовалась и для кустарного бронирования автомобилей и поездов.

В 1861 г. Джон Броун в Шеффилде строит прокатный стан для изготовления корабельной брони (пятью годами ранее в России В.С. Пятов построил «листокатальнузо машину» для прокатки брони из раскаленных железных листов), а в 1862 г. в Великобритании заказан первый мореходный броненосный корабль (плавучая батарея) «Первенец».

На флоте начинается и развитие броневых башен. В 1860 г. свои конструкции башен создали швед Т Тимбе и англичанин К Кольз. В 1862 г. в США был спущен на воду «Монитор» с броневой пушечной башней системы Дж. Эриксона на центральном штыре. В том же году на британской броненосной батарее «Ройал Соверейн» использовали башню К. Кольза, вращавшуюся на катках по погону. Вслед за США и Великобританией ряд морских держав, включая Россию, начали строить корабли с башенными установками.

На американских броненосцах времен гражданской войны, кстати, появляется и рациональный наклон броневых листов корпуса.

В России в 1863 г. построена первая броненосная батарея «Не тронь меня», а в 1872 г. спущен на воду первый брустверный башенный броненосец «Крейсер» («Петр Великий»).

В 1876 г. во Франции завод «Шнейдер-Ле Крезо» изготовил броню из высокоуглеродистой стали, отличающейся повышенной твердостью — ее стойкость была на 30 % больше, чем у «железной», но сама броня оказалась хрупкой: при попадании снаряда она не пробивалась, но трескалась.

Соответственно, с 1877 г. в Великобритании использовали двухслойную броню типа «компаунд» с твердым внешним слоем из высокоуглеродистой стали (содержание углерода 0,8 %) и внутренней подушкой из «мягкой» стали (0,1 % углерода). Эта броня удерживала чугунные снаряды, но с появлением стальных снарядов оказалась недостаточно прочной.

В 1889 г. британская «Блочер Стил» изготовила броню из стали, легированной никелем по методу Джона Райли.

В 1890 г. «Сен-Шамон» представила «специальную сталь» с примесью никеля, но в 1891 г. в Германии появляется никелевая броня Круппа (стальная броня с содержанием 0,12 % углерода, 6,8 % никеля), а в США — гетерогенная цементированная никелевая броня Гарвея с насыщенным углеродом поверхностным слоем (содержание углерода в поверхностном слое — 0,9 %). Никелевая и цементированная броня лучше противостояли стальным снарядом. Но состязание брони и снаряда продолжалось непрерывно.

Существенным шагом было появление в конце XIX века хромоникелевой стали. Во Франции Я. Хольтцер рекомендовал использовать сталь, легированную хромом, и для брони, и для бронебойных снарядов — хорошая иллюстрация диалектики развития оружия и средств защиты. Из хромистой, никелевой и хромоникелевой сталей начали изготавливать детали, испытывающие высокие нагрузки. В частности, они использовались для производства подшипников, без которых невозможно представить технику XX века (в Германии, например, заводы по производству подшипников качения работали с 1881 г.).

Хромоникелевая броневая сталь приобрела новые качества. Она также могла подвергаться цементации или изготавливаться гомогенной. В России с 1893 г. изготавливали корабельную броню по методу Гарвея, но с 1898 г. на адмиралтейском Ижорском заводе освоили выпуск хромоникелевой цементированной (гетерогенной) брони по методу Круппа.

Кроме брони большой толщины, для обшивки бортов кораблей и бронебашен изготавливалась более тонкая броня для бронепалуб и крепостных щитов. К тому же успехи сталеделательной промышленности во второй половине XIX века возродили и интерес к легким «противопульным» панцирям и щитам. Правда, те же успехи, используемые в огнестрельном оружии, пока не позволяли создать достаточно легких противопульных закрытий, так что их предлагали в основном для замены земляных корзин («тур») в малоподвижной крепостной войне. В России, например, в 1886 г. прошли испытания легкие щиты полковника Фишера и датского капитана Гольштейна.

В 1890–1900 годы осваивается выпуск броневых плит толщиной 5—10 мм для орудийных и пулеметных щитов — сначала для крепостей, а затем и для полевых войск. После англо-бурской и русско-японской войн бронещиты появляются почти на всей полевой артиллерии и станковых пулеметах. Стоит отметить, что технологии того времени позволяли цементировать только броневые плиты большой толщины. Тонкая броня выполнялась гомогенной, прокаливалась на всю толщину. В то же время совершенствуют методы поверхностного упрочнения стальных деталей.

Огнестрельное оружие. На протяжении XIX века развитие огнестрельного оружия прошло несколько важнейших этапов. Достаточно вспомнить, что в войнах начала века армии были вооружены дульнозарядными гладкоствольными бронзовыми и чугунными орудиями, стрелявшими круглыми ядрами, бомбами и картечью, дульнозарядными кремневыми ружьями, а главным взрывчатым веществом служил дымный порох. К концу же века армии были вооружены скорострельными стальными нарезными орудиями с бездымным порохом и удлиненными снарядами с мощными бризантными взрывчатыми веществами, магазинными винтовками, получили первые пулеметы. Стремительный прогресс в области металлургии определил революционные преобразования в огнестрельном оружии. Речь шла о качественном улучшении всех характеристик. Увеличению дальности и меткости стрельбы способствовал прежде всего переход к массовому нарезному оружию, удлиненным снарядам, повышенным давлениям пороховых газов в канале ствола. Нарезные артиллерийские орудия имели дальность стрельбы почти втрое большую, чем гладкостенные. Показатели меткости стрельбы нарезных орудий на дальности около 1 километра были в 5 раз лучше.

На первые места тут вышли германские, британские и французские артиллеристы. Французы в 1858 г. приняли у себя нарезное дульнозарядное орудие, снаряд которого был снабжен выступами, ведущими его по нарезам ствола. Впервые нарезная артиллерия была использована во время Итальянской войны 1859 г., когда французская нарезная артиллерия продемонстрировала явные преимущества перед гладкостенной австрийской. В том же 1859 г. австрийцы ввели у себя подобную нарезную артиллерию, а в Пруссии приняли нарезные орудия и удлиненные снаряды; казнозарядные пушки Армстронга ввели у себя британцы. Прусские казнозарядное нарезные орудия превзошли австрийские дульнозарядные по скорострельности и дальнобойности в ходе войны 1868 г. Крупп еще в 1847 г. продемонстрировал свою первую стальную пушку, но переход к серийному производству требовал времени. В 1865 г. на стальных пушках Круппа появился клиновый затвор. Во Франции Т. де-Болье предложил тип поворотно-го поршневого затвора, принятый сначала для морских, а затем и для других типов орудий.

Значительное влияние на развитие артиллерии оказала франко-прусская война 1870–1871 гг., когда свое превосходство показали крупповские стальные казнозарядные пушки. В России инженер В.С. Барановский заложил принципы создания новой скорострельной артиллерии, разработав в 1872–1875 гг. орудие, сочетавшее стальной ствол, унитарный патрон, затвор с ударным механизмом и «упругий лафет» с противооткатными устройствами, поглощавшими часть энергии отдачи. Но только в 1890-е годы, когда введение унитарных патронов с металлической гильзой и бездымных порохов сделало качественное увеличение скорострельности насущной реальностью, конструкторы широко обратились к принципам «упругого лафета».

В 1860-е годы начинается распространение в армиях и казнозарядного стрелкового оружия. Распространение унитарных патронов с металлической гильзой и прочных стальных стволов способствовало быстрому его прогрессу. Первой войной, в которой широко применялось казнозарядное оружие под унитарный патрон, стала гражданская война в США 1861–1865 гг. Стремление увеличить скорострельность, используя только мускульную энергию стрелка, породило также многоствольные рукояточные «картечницы» или «митральезы» ружейного калибра, впервые использованные в той же гражданской войне в США. Картечницы привлекли широкое внимание после франко-прусской войны 1870–1871 гг., поступили на вооружение ряда стран, но успех имели ограниченный и остались оружием, «промежуточным» между магазинным и автоматическим. Настоящий путь к автоматизации оружия лежал на пути использования для перезаряжания энергии пороховых газов выстрела. Первый патент на автоматическое орудие с использованием энергии отдачи взял Г. Бессемер в 1855 г., ряд изобретателей получили патенты на автоматическое оружие в 1860–1880 годы (Пилон в 1863 г., Куртис в 1866 г., Люце в 1874 г., Бэйлей в 1876 г., Крика в 1884 г., Манлихер в 1885 г., Рудницкий в 1887 г., братья Клэр в 1888 г. и др.), но не смогли их реализовать. Первым достиг существенного успеха американский изобретатель и предприниматель Хайрем Стевенс Максим, представивший в 1884 г. первый образец автоматического пулемета своей системы, а в 1887-м — новую, значительно усовершенствованную конструкцию. После введения бездымных порохов системы автоматического оружия стали множиться куда активнее. Пулемету суждено было кардинальным образом изменить облик войны, да и танки своим появлением во многом обязаны именно широкому применению пулеметов. «Максим» занял прочные позиции, но уже получил сородичей — появляются пулеметы «Кольт» 1895 г., «Гочкис» 1897 г., «Шкода» 1893 г., «Шварцлозе» 1902 и 1905 гг., ручной «Мадсен» 1900 г.

Скоро возникает мысль придать новому оружию «подвижность», превосходящую пехотную, — в частности, в США уже в 1889 г. полковник Р. Дэвидсон предлагает ставить пулемет на автомобиль (идея боевой колесницы выходит на новый уровень).

В появлении новых взрывчатых веществ, как, кстати, и в исследовании углеводородного топлива, важную роль сыграла нарождающаяся органическая химия. Основные надежды изначально возлагали на пироксилин — «взрывчатый картон», или «огнестрельную бумагу», как его называли. Опыты с бездымным порохом вели А.А. Фадеев в России, Бетчер и Бракан во Франции, Х. Шейнбейн в Швейцарии. В 1868 г. в Германии свой вариант пироксилинового пороха создал Шульце. Но нестабильность пироксилина и склонность к самовоспламенению делали пороха слишком опасными. Стабильный вариант пироксилинового пороха создал во Франции П. Вьель в 1884 г. В 1847 г. А. Собреро в Италии получил жидкий нитроглицерин, в 1854 г. Н.Н. Зинин в России предложил использовать нитроглицерин во взрывчатых веществах. Но только в 1889 г. в Англии Абель и Дьюар впервые получили нитроглицериновый порох. В 1891 г. под руководством Д.В. Менделеева в России создали свой пироколлоидный порох. Бездымный порох позволил резко повысить начальные скорости снарядов и пуль, увеличилась настильность стрельбы, скорострельность, обзор на поле боя стал яснее, управление огнем устойчивее. Наряду с новыми метательными взрывчатыми веществами одно за одним появляются новые мощные вещества бризантного (дробящего) действия — мелинит, аммотол, аммонал, ксилил, тротил и др., заменяющие порох в артиллерийских и инженерных боеприпасах.

Оглавление книги


Генерация: 0.387. Запросов К БД/Cache: 3 / 1