Проект пневматической поршневой пушки Д. Дадли (США)

В конце апреля 1898 года патентное ведомство Соединенных Штатов получило три заявки на регистрацию новых изобретений в области артиллерийского вооружения. Две заявки описывали конструкцию и принцип действия перспективной динамитной пушки с т.н. взрывной камерой, а в третьей предлагалось использовать орудие с подвижным поршнем. 23 июля изобретатель Дана Дадли получил три патента, подтверждающих его права на перспективные идеи и решения. Рассмотрим подробнее конструкцию поршневой динамитной пушки, ставшей предметом патента за номером US407475.По известным данным, конструктор Дана Дадли из г. Линн (шт. Массачуссетс) стал заниматься тематикой динамитных пушек в первой половине девяностых годов XIX века. К этому времени в перспективной области были достигнуты определенные успехи, однако построенные и доведенные до эксплуатации системы имели ряд характерных недостатков. Прежде всего, они отличались неприемлемо большими размерами и весом, из-за чего могли использоваться только в составе береговых батарей или на боевых кораблях. Причиной этого было использование пневматических систем, отвечающих за метание снаряда.В своих проектах Д. Дадли планировал решить проблему габаритов и массы, максимально сократив их, что позволило бы предложить перспективные артиллерийские орудия не только военно-морским силам, но и армии, так же нуждавшейся в системах с высокой огневой мощью. Результатом работ в этом направлении стали две конструкции перспективных пушек, отличавшихся некоторыми основными чертами. При этом проекты имели схожие цели и в дальнейшем даже могли конкурировать друг с другом.

Схема орудия Pneumatic piston gun из патентаВ основе двух новых проектов лежала необходимость уменьшения толчка, перемещающего снаряд по каналу ствола. Дело в том, что снаряды для перспективных орудий планировалось оснащать зарядом динамита или иного схожего взрывчатого вещества, имевшего высокую мощность взрыва, но не отличавшегося стойкостью к механическим воздействиям. Чувствительность динамитов не позволяла применять традиционные пороховые метательные системы, из-за чего конструкторам пришлось искать новые идеи и решения.Первый проект Д. Дадли подразумевал оснащение пушки дополнительной взрывной камерой, при помощи труб соединенной со стволом. Проходя по камере и трубопроводу, пороховые газы метательного заряда должны были терять часть своей энергии, благодаря чему воздействие на снаряд не выходило за требуемые рамки. Такая конструкция орудия в целом решала основные задачи, однако отличалась от конкурирующих систем увеличенными размерами и не слишком высоким удобством эксплуатации.Второй проект должен был основываться на ином принципе передачи энергии метательного заряда боеприпасу. Было предложено отказаться от прямого контакта пороховых газов со снарядом. Вместо этого в оружии должно было присутствовать достаточно простое устройство, обеспечивающее использование энергии пороховых газов и передающее ее снаряду при помощи сжатого воздуха. Суть изобретения заключалась в применении простого поршня, разделяющего две основные камеры пушки. По этой причине разработка Д. Дадли в патенте обозначена как Pneumatic piston gun – «Пневматическая поршневая пушка».Проектом предлагалась не слишком сложная конструкция орудия, состоящая из сравнительно небольшого числа деталей. Все они должны были собираться в единый агрегат, имеющий ствол для метания снаряда и отсек, отвечающий за выработку и передачу энергии. При этом, в связи с оригинальным способом метания боеприпаса, конструкция пушки должна была значительно отличаться от привычных артиллерийских систем «традиционной» пороховой артиллерии.Одной из главных деталей орудия был блок, призванный одновременно выполнять функции каморы заряда и цилиндра пневматической системы. Корпус этого блока представлял собой металлический стакан с цилиндрической внутренней полостью и набором различных креплений для дополнительных деталей. Так, на казеннике блока предусматривались средства установки затвора, на боковых поверхностях располагались цапфы для монтажа тела пушки на лафете, а дульный срез должен был удерживать группу ствола.Внутренняя цилиндрическая полость должна была вмещать подвижный поршень достаточно простой формы. Во время разных этапов выстрела и подготовки к нему цилиндрический поршень должен был совершать возвратно-поступательные движения, обеспечивая правильную работу орудия. Задняя часть канала основного блока имела дно конической формы со сквозным отверстием. Эта небольшая полость выполняла функции зарядной каморы. При открытом затворе расчет орудия мог поместить в нее гильзу с метательным зарядом.В патенте US407475 предлагалась достаточно простая конструкция затвора. На ровной поверхности казенника пушки на оси следовало крепить подвижную пластину. Для отпирания каморы она вращалась вокруг своей оси и отводилась в сторону. Запирание так же производилось при помощи поворота. При запертой каморе затвор должен был удерживаться от перемещений вдоль оси орудия при помощи упора, жестко закрепленного на казенной части. Вероятно, при дальнейшем развитии проекта орудие могло бы получить и иные средства запирания зарядной каморы.В центральной части затвора имелось отверстие для подвода ударника к гильзе. Интересно, что в этом случае тоже описывалась очень простая конструкция. Непосредственно к пластине затвора следовало крепить опору, необходимую для упора боевой пружины. Для производства выстрела ударник при помощи шнура отводился назад, сжимая боевую пружину. Отпустив шнур, артиллерист позволял боевой пружине распрямиться и сдвинуть ударник в направлении зарядной каморы, что должно было приводить к выстрелу.На дульной части комбинированной каморы-пневмоцилиндра предусматривалась резьба для крепления ствольного блока. Это устройство, по задумке Д. Дадли, отвечало за разгон и вывод снаряда на требуемую траекторию. Кроме того, в конструкции ствольного блока применялись некоторые характерные решения, связанные с необходимостью перезарядки оружия после выстрела.Непосредственно на задний блок орудия предлагалось навинчивать массивную металлическую крышку. В ее центральной части предусматривалась нарезка для монтажа вкладыша, отвечавшего за обтюрацию и удаление зазоров внутри пневматической метательной системе. На передней поверхности крышки находились опоры шарнира ствола и защелка, необходимая для его удержания в требуемом положении. На чертеже, приложенном к патентной заявке, была изображена защелка в виде качающегося рычага с пазом на одной из поверхностей, в который должен был входить зубец Г-образного упора, закрепленного на стволе.Ствол поршневого пневматического орудия конструкции Д. Дадли был достаточно простым. Он должен был представлять собой трубчатую деталь необходимого калибра и длины с нарезами или без них. Вероятно, в случае практической реализации оригинальных идей орудие новой конструкции должно было получить ствол сравнительной большой длины, способный обеспечить требуемый разгон снаряда. Ствол предлагалось делать качающимся для выполнения перезарядки, из-за чего его казенная часть получила крепление шарнира и упор для контакта с удерживающей защелкой. В остальном конструкция ствола не имела никаких характерных особенностей.В патенте не описывалась какая-либо конструкция лафета для нового орудия. Пушка получила цапфы для монтажа, которые позволяли применять ее вместе с различными конструкциями на колесном ходу. Кроме того, при дальнейшем развитии предложенной конструкции орудие могло быть адаптировано для использования вместе с лафетами различных систем путем изменения тех или иных деталей.Также документом не оговаривалась конструкция боеприпасов, совместимых с перспективной пушкой. Предложенная идея требовала использовать выстрелы раздельного заряжания, причем габариты самого снаряда и гильзы с метательным зарядом могли иметь большую разницу в размерах, что значительно отличало динамитную пушку от пороховых систем. Соответствующие изменения конструкции орудия в теории позволяли менять калибр и тип боеприпаса, тем или иным образом влияя на боевые характеристики готовой системы.Как и другая динамитная пушка Д. Дадли, пневматическое поршневое орудие не отличалось большой простотой подготовки к выстрелу. Для стрельбы расчет должен был открыть затвор зарядной каморы и защелку ствола, отведя последний в позицию заряжания. Затем в ствол помещался снаряд совместимого типа, а в камору поступала гильза. Кроме того, требовалось вернуть поршень в крайнее заднее положение. После этого ствол возвращался в исходное положение и фиксировался, а зарядная камора запиралась при помощи затвора. Потянув и отпустив шнур ударника, артиллеристы могли произвести выстрел.Воздействие ударника на капсюль приводило к воспламенению метательного заряда с образованием большого количества пороховых газов. Расширяясь в предоставленном им небольшом объеме, газы начинали воздействовать на поршень и смещать его вперед. При движении вперед поршень создавал повышенное давление в передней камере пушки, выполнявшей функции цилиндра пневматической системы. Резко сжатый воздух, в свою очередь, отвечал за разгон снаряда в стволе с последующим его выбросом в направлении цели. После выстрела следовало извлечь пустую гильзу, вернуть поршень в исходное положение и перезарядить орудие.Предложенная конструкция динамитного / пневматического орудия имела большое преимущество перед другими системами своего класса, проявлявшееся в дополнительном уменьшении габаритов. Хотя зарядная камора и пневматический цилиндр и являлись крупным агрегатом, вся пушка в сборе оказывалась значительно компактнее существующих серийных образцов или альтернативных разработок. Также достигалось и определенное сокращение веса. Как следствие, перспективное орудие могло использоваться в качестве основы буксируемой артиллерийской системы.Еще один плюс поршневой пушки виден при ее сравнении с другой разработкой Д. Дадли. Применение поршня, поглощающего часть энергии пороховых газов и не позволяющего слишком резко толкать снаряд, позволило упростить конструкцию орудия. В частности, получилось обойтись без предохранительного клапана с разрываемой диафрагмой, примененного в альтернативном проекте. Напомним, предложение использовать «ослабленные» пороховые газы непосредственно для выталкивания снаряда потребовало предусмотреть средства контроля давления в полостях пушки.Тем не менее, очевидно, что предложенная конструкция не могла показать высокие характеристики огня. Все известные динамитные и пневматические пушки из-за характерных и принципиально неустранимых недостатков не отличались высокой начальной скоростью снаряда и большой дальностью стрельбы. Их единственным реальным преимуществом перед пороховой артиллерией было могущество снаряда, оснащенного динамитным или подобным зарядом. Таким образом, реальные боевые и коммерческие перспективы Pneumatic piston gun конструкции Д. Дадли должны были определяться потенциальным заказчиком, проявившим интерес к такому орудию.В июле 1898 года изобретатель получил три патента на свои новые разработки, в том числе на пневматическое поршневое орудие. Насколько известно, на этом история проекта фактически завершилась. В конце XIX века армии начали осваивать бездымный порох, а также некоторые другие новейшие взрывчатые вещества, позволявшие добиться тех же результатов, что и в случае с динамитными пушками, но без значительного усложнения конструкции орудий. Как следствие, новые варианты пневматических / динамитных пушек уже не представляли интереса для потенциальных заказчиков.Первый вариант динамитной пушки разработки Даны Дадли получил развитие и в улучшенном виде даже был доведен до ограниченной эксплуатации войсками. Вторая разработка, подразумевавшая применение поршня, так и осталась в виде комплекта документации. Интересный и, возможно, многообещающий проект не успел появиться и получить развитие вовремя. Как следствие, ему так и не удалось быть воплощенным в металле.По материаламhttp://douglas-self.com/http://spanamwar.com/https://google.ru/patents/US407475
Автор: Рябов Кирилл

Также по теме: