Глава 9Флагман эпохи легированных сталей
Неравенство сил может быть возмещено неуязвимостью. Не только экономия, но и успехи на море говорят нам о мудрости и целесообразности борьбы железа с деревом, невзирая ни на какие расходы.,,,,
1.В современном производстве металлических изделий легированные стали имеют широчайший спектр применения. Сегодня трудно поверить в то, что на заре своего появления, в середине XIX в., легированная сталь имела, по существу, одного крупного потребителя, но зато какого! Мощнейшим стимулом для развития технологии выплавки и обработки легированных сталей стало появление, быстрое совершенствование и численное увеличение броненосного флота во всех мировых державах.
2.События Крымской войны, в которой французский флот впервые применил бронированные «плавучие батареи», а русская эскадра под командованием адмирала П.С. Нахимова в Синопском сражении уничтожила 16 турецких военных судов, не понеся при этом сколько-нибудь ощутимых потерь, обозначили начало беспрецедентной мировой гонки военных вооружений и, соответственно, металлургических технологий.
3.Специалисты морского дела окончательно убедились в том, что деревянный флот оказывается в бою беззащитным перед чугунными ядрами, минами и торпедами, которые легко разрушают обшивку деревянного судна. Появление и быстрое развитие броненосного флота, «конкуренция» орудия и снаряда, с одной стороны, и броневого листа – с другой, во второй половине XIX в. привели к формированию индустрии ферросплавов и толстолистовой прокатки стали и оформлению новой научной дисциплины – металловедения.
Почему это актуально?
4.Металлургия XXI в. переживает период едва ли не самых революционных изменений за всё время своего существования. Передовые металлургические технологии быстро перепрофилируются на использование вторичного сырья – амортизационного металлолома. В развитии технологий рециклинга металлургия является безусловным лидером, поскольку именно металл предоставляет практически неограниченные возможности повторного использования. Современная ситуация на рынке вторичных ресурсов металлов создаёт уникальную благоприятную ситуацию для смелых решений в «смежных» с металлургией областях.
5.Интересно, что именно освоение ресурсов вышедшей из употребления военной техники после Первой мировой войны привело к формированию металлургических технологий, основанных на рециклинге. Возник мировой рынок вторичных металлов, появились новые сопутствующие производства, в том числе уникальные. Например, технология подъёма крупных затонувших кораблей, по существу, была разработана предпринимателем Эрнстом Ф. Коксом, купившим «на металлолом» затопленный в бухте Скапа-Флоу германский флот из 50 кораблей. Но откуда же взялось такое огромное количество металла, что оно фактически положило начало новой индустрии – вторичному использованию стали?! Этому вопросу и посвящён очерк.
Зарождение броненосного флота
6.Основная отличительная черта броненосцев заключается в самом названии этих кораблей: «ironclads» – в Англии, «cuirasses» – во Франции, «corazzate» – в Италии, «Panzerschiffe» – в Германии, «броненосцы» – в России. Корень в этих словах один – «броня», т.е. «металлическая защита».
7.Использование металла для защиты боевых кораблей от повреждений во время сражений применялось с эпохи Древнего мира. Металлические (как правило, свинцовые) листы иногда использовали для защиты военных судов в Древней Греции. Древние римляне палубы и борта судов оковывали медью, днища – свинцом, а железом усиливались форштевни и тараны. Однако римские пентеры все-таки не были броненосцами, так как тонкий слой металла на их корпусах предназначался лишь для защиты дерева от зажигательных снарядов. Выстреливаемые метательными машинами камни и копья не были опасны даже для сравнительно тонких дощатых бортов. В дальнейшем частичное бронирование применялось в Византии, а позднее и в Западной Европе. Так, в 1530 г. испанское судно «Санта Анна» было обшито свинцовыми листами для защиты от ядер и бомб.
Корабль–черепаха «Кобуксон»
8.Первые «настоящие» броненосцы были созданы в Корее. Необходимость бронирования была вызвана развитием морской артиллерии, а пушка впервые была установлена на корабле именно в Корее в XIV в. Изобретателем «кобуксонов» – «кораблей-черепах» – обычно считают Ли Сунь Сина – корейского адмирала, героя Имджинской войны. Но наиболее ранее упоминание о покрытых бронёй кораблях относится еще к 1423 г.
9.В 1592 г. 130-тысячная японская армия высадилась в корейских портах. Японцы были хорошо экипированы, в том числе огнестрельным оружием европейского образца. Быстро захватив большую часть территории Кореи, японцы потерпели полное поражение на море – флот Ли Сунь Сина полностью парализовал японские коммуникации, высаживал десанты в тылу врага, подвозил оружие и продовольствие партизанам. Благодаря этому через некоторое время с помощью Китая Корея была освобождена от захватчиков.
10.Причиной подавляющего превосходства корейского флота было именно наличие кобуксонов, броню которых не могли пробить даже снаряды выставленных на берегу мощных осадных орудий. При длине около 33 м водоизмещение кобуксона достигало 300 т. Орудия и экипаж располагались в похожем на сундук каземате из дерева и железа. Палуба судна и крыша каземата были усеяны острыми шипами для предотвращения абордажа.
11.В движение кобуксон приводился 18–20 вёслами либо складными циновочными парусами на двух небольших мачтах. Предельная скорость судна не превышала 7 км/ч при попутном ветре и всего 3 км/ч на вёслах. Едва ли такой корабль мог перемещаться на значительные расстояния без помощи буксиров. Зато гребцы помогали наводить орудия, разворачивая судно в нужном направлении. Вооружение кобуксона включало до 40 орудий. Снарядами служили картечь, чугунные ядра, зажигательные и разрывные бомбы, использовались нефтяные огнемёты.
12.После благополучного окончания Имджинской войны упоминания о кобуксонах стали крайне редкими. Связано это с тем, что использование тяжёлой брони в сочетании с маломощными движителями – парусами и вёслами – было малоперспективно. Кроме того, деревянная обшивка в целом обеспечивала необходимый уровень защиты.
«Бомбические» орудия генерала Пексана
13.В 1850-х гг. на флоте получили распространение пушки, стреляющие разрывными снарядами (бомбами). По своей пробивной силе бомбы уступали чугунным ядрам, но начинённый порохом снаряд застревал в борту и, взрываясь, разрушал деревянную обшивку изнутри. Удачный разрыв бомбы, если он происходил вблизи борта, мог разрушить обшивку на площади до 1 м2, что позволяло пустить на дно любой линейный корабль 20–25 удачными попаданиями.
14.Для защиты судов от огня «бомбических» орудий их разработчик – французский артиллерийский офицер, генерал Пексан – предложил использовать железные бортовые листы. Во время Крымской войны французы использовали «плавучие батареи» – небольшие и тихоходные, но бронированные 60-миллиметровыми железными листами пароходы, на которых было установлено небольшое число крупнокалиберных орудий, стрелявших разрывными снарядами. Применение плавучих батарей было очень успешным.
Индустриализация артиллерийского производства
15.Крымская война стала мощным стимулом для развития артиллерийских технологий практически во всех европейских странах. Наиболее интенсивные исследования были предприняты в Англии и Германии. В Англии в 1850 г. лидирующие позиции заняли фирмы Уильяма Армстронга и Джозефа Уитворта.Армстронг до Крымской войны владел предприятием по выпуску гидравлического оборудования в Ньюкасле и был вовлечен в оружейное производство таким же случайным образом, каким Бессемер открыл способ выплавки стали.
16.Армстронг прочитал о том, как британским войскам удалось благодаря двум пушкам одержать победу в Инкерманском бою, и то, с какими трудностями эти громоздкие орудия были доставлены на огневую позицию. По этому поводу Армстронг заметил, что «пришло время поднять военное конструирование на уровень современной инженерной практики». Он разработал конструкцию казнозарядного орудия и изготовил опытный образец, испытания которого показали превосходство в точности над гладкоствольными дульнозарядными пушками.
17.Вместо отливки цельного орудия, как это делалось с XV в., пушки Армстронга изготовлялись на специальной оси-шаблоне, на которую наматывали стальные полосы или последовательно «наращивали» слои стальных обручей. На завершающем этапе технология предусматривала надевание нагретых стальных обручей на уже собранные части орудия. При охлаждении металл сжимался, обеспечивая за счет внутреннего напряжения плотное прилегание обруча к внутренним слоям стали. В результате существенно возрастало усилие, противостоящее энергии расширения пороховых газов в канале ствола при выстреле. Такая конструкция обеспечивала большую устойчивость на разрыв по сравнению с цельнолитыми орудиями и, следовательно, позволяла уменьшить массу пушек.
18.Конкурентом Армстронга был промышленник из Манчестера Джозеф Уитворт, разработавший конструкцию нарезного дульнозарядного чугунного орудия, которое превосходило пушки Армстронга как по точности, так и по «бронепробиваемости». Уитворт удивительным образом умел сочетать занятие наукой, технические эксперименты, предпринимательство и политическую деятельность, сумев обеспечить себе поддержку либеральной партии. Он последовательнее других проводил испытания различных форм нарезки и снарядов и в результате сумел разработать продолговатый тупоконечный бронебойный снаряд, существенно превосходивший все другие образцы. Орудия Уитвотра калибром 152–178 мм устанавливались на поворотных станках, использовали снаряд продолговатой формы и служили для ведения прицельного огня на дистанции 600–700 м (против 300–400 м для гладкоствольных орудий).
19.С британскими производителями соперничал Альфред Крупп, представивший на Всемирной промышленной выставке 1851 г. в Лондоне стальную казнозарядную конструкцию орудий. Первые пушки Крупп продал Египту в 1855 г., через три года последовал заказ Военного министерства Пруссии на 300 орудий. Настоящие прибыли пришли после получения крупных заказов из России в 1863 г. В свою очередь, Армстронг и Уитворт разбогатели на поставках оружия американцам во время Гражданской войны.
20.Таким образом, к 1860 г. возникло глобальное, индустриализованное артиллерийское предпринимательство. Оно затмило нацеленное на международный рынок кустарное производство вооружения, центром которого с XV в. являлись Нидерланды. Государственные арсеналы Франции, Великобритании и Пруссии оказались в состоянии жесткого соперничества с частными предпринимателями, не упускавшими малейшей возможности продемонстрировать преимущества своей продукции. Коммерческая конкуренция сообщила новую энергию в конструирование артиллерийских орудий. В первую очередь и самым радикальным образом результаты стали ощущаться в корабельной артиллерии.
Союз пара и стали
21.Быстрое развитие артиллерии делало заманчивым совмещение всех новинок в конструкции одного судна, которое должно было превратиться в главную ударную силу флота, заменив в этом качестве парусные линейные корабли.
22.Необходимо отметить, что появление и совершенствование бронированных судов стало возможным благодаря двум важным факторам. Первым фактором было появление паровой машины, которая обеспечивала перемещение тяжёлых кораблей с приемлемой скоростью. Без мощной паровой машины корабль, оснащенный тяжёлой броней, просто не смог бы сдвинуться с места. Второй фактор – изобретение мартеновской печи, в которой, в отличие от конвертера Бессемера, можно было производить широкий спектр специальных сталей, в том числе легированных.
23.«Появившись на свет» в результате внедрения двух важнейших достижений Промышленной революции, броненосцы в дальнейшем сами стали основополагающим фактором, определявшим развитие паровой техники и металлургических технологий в течение полувека (практически до Первой мировой войны).
«Слава» и «Воитель»
24.Первым броненосным паровым кораблём, предназначенным для плавания в открытом море, стал французский панцирный броненосец «Слава» (La Gloire, «Глуар»), спущенный на воду в 1859 г. Киль и шпангоуты «Славы» были металлическими, а обшивка – деревянной. Борта корабля от верхней кромки до уровня 1,8 м ниже ватерлинии защищал броневой пояс толщиной 110–119 мм.
25.В 1860 г. в Англии на воду был спущен «цельнометаллический» броненосец «Воитель» (Warrior, «Уориор»). К железному корпусу «Воителя» снаружи крепились композитные броневые плиты, состоящие из листа железа толщиной 110 мм и полуметровой деревянной подложки. Хотя формально «Слава» и «Воитель» назывались фрегатами, фактически они положили начало новому классу кораблей – броненосцам. Железная броня первых броненосцев могла предотвратить проникновение бомб в толщу дерева. Не только корпуса бомб, но и сплошные ядра из хрупкого чугуна раскалывались при ударах о твёрдую поверхность. Эффективность новой технологии была настолько очевидной, что уже в 1860 г. книги и учебники по металлургии железа практически в обязательном порядке содержали разделы о броненосных кораблях. Характерным примером является монография Уильяма Ферберна (William Fairbairn). Она была опубликована в Англии в 1860 г., переведена на русский язык и издана Товариществом «Общественная Польза» в Санкт-Петербурге в 1861 г.
26.В главе «Броненосные суда» Ферберн пишет: «Сооружение покрытого броней корабля Gloire решило тяжбу между деревом и железом, и теперь не существует уже более сомнения относительно больших преимуществ и относительной невредимости железных кораблей. Warrior, Black-Prince и другие военные суда представляют поразительные примеры превосходства обшитых железною бронею кораблей; и хотя они далеко не совершенны, но, несмотря на это, принадлежат к такому роду судов, которым через несколько времени должен уступить место наш деревянный флот.
27.Весь военный флот Великобритании должен быть преобразован в железный, ни одна администрация не должна более решаться на закладку на стапеле хотя бы одного деревянного корабля. Далее, я полагаю, что не только необходима железная броня, но что весь остов корабля должен быть железным с бронею из толстых железных щитов, идущих от верхнего дека вниз на столько, сколько нужно, чтобы корабль был защищен ниже ватерлинии. Тогда — при железном, безопасном от ядер верхнем деке — корабль будет неуязвим для самой тяжелой артиллерии и безопасен при всякой атаке с моря или с суши».
«Монитор» – «дедушка» броненосного флота
28.Броненосцы «развились» из кораблей класса «монитор», которые появились во время Гражданской войны в США (1861–1864 гг.). В самом начале войны, в 1861 г., южане сумели поднять затопленный экипажем 60-пушечный фрегат «Мерримак», снабжённый вспомогательным паровым двигателем. Мачты и корпус корабля были срезаны, а в центральной части главной артиллерийской палубы установлен прямоугольный каземат с наклонными стенами, в два слоя обшитый сплющенными рельсами; полученная таким образом броня имела толщину 50 мм на 550-миллиметровой деревянной подложке. Эрзац-броненосец (он получил новое название «Вирджиния», однако в историю вошёл под первым именем) был вооружён шестью 229-миллиметровыми и четырьмя лёгкими нарезными орудиями, носовая часть корабля была оборудована тараном.
29.Северяне в противовес «броненосцу» южан в 1862 г. построили свой броненосец, получивший название «Монитор» (Monitor). Он был сооружен по проекту шведского инженера Дж. Эриксона и представлял собой плоскодонный броненосный корабль (длина 56,4 м, ширина 12,5 м, осадка 3,6 м, возвышение над водой 61 см; водоизмещение 1250 т, бортовая броня – до 130 мм, башенная – 203 мм (8 плит по 25 мм)). Палуба «Монитора» сплошь была покрыта 25-миллиметровой броней. В носовой части находилась забронированная рубка для управления кораблём. Броня «Монитора» была получена путём прокатки железных болванок.
30.Две 280-миллиметровые пушки, установленные в башне «Монитора», заряжались с дульной части и после выстрела полностью убирались внутрь. Кроме того, у северян имелось «секретное» оружие – ядра из закалённой стали. Предполагалось, что такие снаряды смогут пробить броню толщиной до 110 мм. Чугунные бомбы, выпущенные из орудий «Мерримака», могли «осилить» только 60 мм.
Странный бой с судьбоносными последствиями
31.«Монитор» и «Мерримак» были построены почти одновременно. Утром 8 марта 1862 г. броненосцы вступили в бой на гэмптонском рейде. Оба корабля продемонстрировали высокий «иммунитет» к вражеским ядрам. Отчаявшись, южане прекратили артиллерийский огонь и взялись за ружья, чтобы поразить смотровые щели «Монитора». Однако его амбразуры были очень малы, что обернулось против самих же северян – их броненосец оказался почти слеп. Когда «Мерримак» в пылу боя вылетел на мель, северяне пытались таранить его, но дважды промахнулись. Снявшись с мели, южане, в свою очередь, хотели броситься на абордаж, но «Монитору» удалось уйти. В конце концов экипаж «Мерримака» понял, что даром тратит время, и отступил.
32.Бомбы южан разбивались о броню «Монитора», а стальные ядра северян, пробив слой рельсов, застревали в деревянной подложке. В результате ни один из кораблей не получил серьёзных повреждений и даже не потерял ни одного члена экипажа. Но последствия этого странного боя для развития военно-морского флота были огромны. Стало ясно, что в бою броненосцев главную роль будет играть не число орудий, а их мощность. На новые броненосцы северяне стали устанавливать орудия калибром сначала 381 мм, а затем и 508 мм. Это положило начало настоящей гонке вооружений.
33.Несмотря на то что мореходные качества мониторов были невысоки (один из них пошел ко дну в том же 1862 г. во время бури), именно они стали «первенцами» броненосного кораблестроения. Обычно мониторы вооружали двумя крупнокалиберными пушками, размещенными во вращающейся бронированной башне; они имели очень малую высоту забронированного надводного борта. Последующее развитие конструкции броненосцев происходило в направлении увеличения калибра орудий и высоты надводного борта. При этом главной составляющей стала борьба за качество металла и «инновационные» технологии металлообработки.
Катаная и кованая броня
34.Первые броненосные корабли обшивались катаными плитами из вязкой стали, выплавленной на шихте, состоящей из стального металлолома и жидкого чугуна, сначала тигельным способом, а затем в мартеновских печах. Исключением стала лишь русская канонерка «Смерч», оснащенная литыми плитами (0,25–0,7 % С; до 1,2 % Mn; 0,7–1,0 % Cr) толщиной 178 мм производства Путиловского завода. Несмотря на одинаковую толщину, сопротивляемость катаных плит ударному воздействию снарядов значительно различалась в зависимости от технологии производства металла и структуры броневой защиты.
35.Однородные плиты можно получить не только в результате прокатки, но и проковкой раскаленных железных заготовок. Технические возможности прокатного оборудования середины XIX в. не позволяли получать броневые листы толщиной более 4 дюймов. Поэтому начиная с 1870-х гг. и почти до конца столетия основным способом изготовления брони была ковка листов мощными паровыми молотами.
36.Броневая плита последовательно ковалась (сваривалась) из нескольких тонких стальных и (или) железных листов – пакетов. Сначала сваривались два листа, затем два двухслойных листа, и так – до получения тридцатидвухслойных пакетов. При этом перед каждой следующей сваркой пакеты нагревали до необходимой температуры и очищали от окалины. Трудоемкая технология не гарантировала высокого качества изделия, поскольку пока молотом обрабатывали одну часть броневого листа, другие его участки остывали, образовывая «непровары». Большое количество нагревов снижало важнейшее свойство брони – вязкость.
37.В 1864–73 гг. в Англии было построено несколько броненосцев класса «Монитор» с кованой железной броней. Их водоизмещение, скорость хода и толщина броневой защиты постоянно возрастали.
38.В 1873 г. был спущен на воду броненосец «Опустошение» (Devastation) мониторного типа водоизмещением 9350 т со скоростью хода 13,8 узла. Он был покрыт по всей длине броневым поясом толщиной 300 мм посередине и 254 мм в оконечностях; выше броневого пояса был сооружен еще и 250-миллиметровый бруствер, над которым возвышались две башни, покрытые 350-миллиметровыми железными плитами, с двумя 305-миллиметровыми орудиями в каждой. Менее чем за 10 лет толщина брони мониторов возросла более чем в 2,5 раза; на этом их броневой ресурс был исчерпан.
Бездымные пороха и закаленные снаряды
39.Одновременно с развитием средств броневой защиты происходило совершенствование артиллерийских орудий. В 1866 г. появились закалённые чугунные бронебойные снаряды. В конце 1860 гг. во всех флотах были приняты на вооружение пушки с нарезными стволами, заряжавшиеся с казенной части. Важные нововведения были сделаны в области метательных порохов. Придание зернам пороха формы полого цилиндра позволяло обеспечить одновременное горение как наружной, так и внутренней поверхности. Скорость химической реакции в стволе орудия стала постоянной с момента начала и до окончания процесса горения. Заслуга в появлении этого изобретения в основном принадлежит офицеру американской армии Томасу Дж. Родману. Использование медленно горящего пороха позволило значительно удлинить ствол орудия и увеличить начальную скорость снаряда с 480 до 640 м/с. Такая комплексная модернизация корабельной артиллерии дала ей временные преимущества в «споре» с бронёй и инициировала выход металлургии броневых сталей на новый качественный уровень.
Броня «сэндвич» (1871)
40.Возрастающая мощь артиллерийских орудий вынуждала постоянно увеличивать толщину брони. Металлургия тех лет не была к этому готова, и для получения броневой плиты приходилось сваривать всё большее количество слоев металла. Для этого, в свою очередь, требовалось увеличить число нагревов металла, операций ковки. В результате сильно страдала однородность защиты, надёжность которой зависела от конкретной точки попадания снаряда.
41.Английский металлург-металловед Д. Сорби (его именем названа особая микроструктура стали – «сорбит») предложил использовать две стальные плиты, каждую на подложке из толстых деревянных брусьев, складывая их в виде бутерброда. Подобная схема бронирования – «сэндвич» – с небольшими изменениями используется до сих пор.
42.Проведённые в 1871 г. в Британии испытания показали, что броня из двух плит – 203+152 мм – намного эффективнее сварной брони толщиной 355 мм. Бронебойные чугунные снаряды раскалывались, не нанося ей повреждений. Преимущество «бутерброда» заключалось еще и в том, что плиты могли иметь большие размеры, а стыки можно было расположить в шахматном порядке для предотвращения развития трещин.
Цитадельные броненосцы (1874)
43.Параллельно с совершенствованием брони шло развитие конструкции броненосцев. В 1874 г. в Италии были заложены два однотипных броненосца – Duilio – и Dandolo водоизмещением по 11 200 т. Оригинальное расположение орудий главного калибра и структура размещения броневой позволили отнести эти линкоры к новому классу «цитадельных броненосцев».
44.Легендарным представителем цитадельных броненосцев с броней «сэндвич» является английский линкор «Несгибаемый» (Inflexible, Инфлексибл), построенный в 1881 г., водоизмещением 11 880 т, со скоростью хода 14 узлов. Он был защищён в средней части корпуса поясной бронёй в 600 мм (два слоя по 300 мм) в виде короткой цитадели с траверзами. От цитадели к носовой и кормовой частям судна шла 75-миллиметровая броневая палуба. Над цитаделью по диагонали располагались две башни с двумя 406-миллиметровыми орудиями в каждой. Корабль был дополнительно вооружён восемью 102-миллиметровыми пушками и четырьмя торпедными трубами (две подводные и две надводные).
Броня «компаунд» (1876)
45.В 1876 г. на французском металлургическом заводе «Крезо-Луар» броневая сталь впервые была выплавлена в бессемеровском конвертере. Сталь отличалась высокой степенью однородности, так что удавалось получать болванки полуметровой толщины, которые потом ковались на 100-тонных паровых молотах.
46.Стендовые испытания новой брони провели итальянцы, подбиравшие материал для своих броненосцев Dandolo и Duilio. Плиты из бессемеровской стали и уже ставшие традиционными «сэндвичи» толщиной свыше полуметра подвергли обстрелу из 431-миллиметровых суперпушек и только что появившихся казнозарядных 10-дюймовок, имевших высокую начальную скорость снаряда. Вердикт оказался неоднозначным: бессемеровская сталь задержала все одиночные снаряды, тогда как «сэндвичи» были пробиты насквозь. Однако от повторных попаданий бронелисты из бессемеровской стали страдали куда больше, чем «сэндвичи». Причина заключалась в высокой хрупкости стали, которая уже после первого удара давала трещины, а после второго – разлеталась на куски.
47.Новаторское решение было разработано английской фирмой «Томсон»: прочность бессемеровской стали совместили с вязкостью мартеновской. Так появилась броня «компаунд», включавшая прочный поверхностный слой (для остановки снарядов) и вязкую подложку (для задерживания осколков). Броню «компаунд» изготовляли из двух плит – толстой из вязкой стали и тонкой из прочной стали – с промежутком между ними. Затем конструкция нагревалась в печи до 700–800 °С, свободное пространство заливалось расплавленной сталью, что в совокупности с оригинальными приёмами охлаждения и термообработки обеспечивало получение сплошного бронелиста.
Казематные, барбетные, башенные броненосцы (1876 )
48.В том же 1876 г. во Франции была разработана конструкция броненосцев нового типа – казематных, с барбетной установкой орудий главного калибра. Барбет (фр. barbette) – защитное сооружение вокруг артиллерийского орудия. Название происходит от французской фразы «en barbette», обозначающей стрельбу из полевого орудия поверх парапета (защитной стены), а не через амбразуру. Применительно к броненосному флоту барбетом стали называть цилиндрический бронированный стакан, который служил основанием для вращающейся части артиллерийской башни. До появления полностью закрытых бронированных орудийных башен барбет представлял собой неподвижное бронированное прикрытие, защищающее орудие.
49.Первым в классе казематных броненосцев стал «Грозный» (Redoutable) (1876 г.) водоизмещением 9500 т. Он имел броневой пояс по всей длине ватерлинии толщиной 350 мм, в оконечностях 240 мм. Над корпусом в средней части судна был установлен 240-миллиметровый выступающий каземат для четырех 275-миллиметровых орудий по углам. На верхней палубе дополнительно в барбетных установках были размещены ещё четыре 245-миллиметровых орудия.
50.Построенный в 1879 г. казематный броненосец «Адмирал Дюпрэ» (Amiral Duperre) послужил прототипом для последующих башенных броненосцев типа «Адмирал Бодэн» (Amiral Baudin), «Мажента» (Magenta) и других судов с барбетной установкой одиночных орудий крупного калибра (340–275 мм). Впоследствии, со строительством в 1888 г. двух английских броненосцев «Нил» (Nile) и «Трафальгар» (Trafalgar), был окончательно определен тип башенных броненосцев с увеличенной высотой надводного борта. Эти броненосцы водоизмещением 12000 т, со скоростью хода 17 узлов (при механизмах мощностью 12 тыс. л.с.), с дальностью плавания 6500 миль, имели поясную броню «компаунд» толщиной 300–450 мм. Оконечности броненосцев были покрыты покатой, в виде спины черепахи, так называемой карапасной палубой.
Стальная броня «Ле Крезо» (1881)
51.Ответом на успех английской брони «компаунд» со стороны артиллерии стало применение в 1878 г. литых закалённых снарядов из мартеновской и бессемеровской стали калибром 431 и 452 мм. За свою смертельную разрывную начинку они получили прозвище «чемодан»: снаряды пробивали 12-дюймовую броню «компаунд» даже при «косвенном» попадании и доставляли «чемодан» по назначению – во внутренние помещения броненосцев.
52.Нового прорыва от разработчиков брони долго ждать не пришлось. На французской фирме «Ле Крезо» («Шнейдер-Крезо») получили броневые плиты высокого качества из бессемеровской стали. После прокатки их отпускали в масляной ванне.
53.Роль арбитра, подтвердившего преимущества новой брони, вновь выпала на долю итальянцев. На этот раз они выбирали плиты почти полуметровой толщины для барбетов броненосца «Италия». В городе Специя состоялись показательные полигонные стрельбы 431-миллиметровыми снарядами по броне обоих типов. После второго выстрела образец брони «компаунд» буквально рассыпался на куски, тогда как плита из брони «Ле Крезо» почти не пострадала. В 1881–1914 гг. Шнейдер продал за рубеж половину произведенных им броневых плит. Их приобрели 15 стран; список покупателей возглавляли Италия, Испания и Россия.
Нитроцеллюлозные пороха
54.К началу 1880-х гг. возможности традиционных сплавов железа и углерода – стали и чугуна – оказались практически исчерпанными обеими противоборствующими сторонами: и производителями брони, и разработчиками артиллерийской техники. Настал черёд инновационных материалов – порохов нового поколения и легированных сталей.
55.Открытие в 1880-х гг. нитроцеллюлозных взрывчатых веществ (в этой области первенство принадлежало французам) сделало возможным производить более мощные и бездымные метательные пороха. Всего за семь лет, с 1884 по 1991 г., разрабатываются сразу четыре новых вида бездымных порохов: нитроглицериновый (П. Вьель, Франция), баллистный (А. Нобель, Швеция) пироколлоидный (Д.И. Менделеев, Россия), пироксилиновый (инженеры Охтенского порохового завода, Россия).
56.Постоянный толчок, обусловленный хорошо контролируемым горением, придавал снаряду гораздо более высокую начальную скорость (до 800 м/с). Ранее зерна пороха сгорали за мгновение и рост объема газов падал с уменьшением площади горения. Более продолжительный период горения новых порохов позволял с помощью расширяющихся газов придавать снаряду ускорение в течение гораздо более долгого промежутка времени. В результате стало возможным еще большее удлинение ствола орудия.
57.Новые гигантские пушки были столь громоздки, что обеспечение устойчивости судна требовало их размещения во вращающихся башнях в центральной части судна. Тяжелые гидравлические механизмы поворота башен требовали дополнительной мощности парового двигателя. В результате активных инженерных изысканий в начале 1880-х г. удалось добиться радикального роста мощности и повышения коэффициента полезного действия паровых двигателей. Искусство наводки корабельных орудий и ведения огня стало еще более взыскательным.
«Никелевая» броня (1891)
58.В 1891 г. металлурги завода «Ле Крезо» представили на оружейном рынке «никелевую» броню (с содержанием Ni – 3–4 % масс.) с сопротивляемостью против обстрелов на 40 % выше, чем у брони «компаунд». Легирование стали никелем существенно увеличивает её вязкость, не уменьшая прочности. Бронебойные снаряды проникали в «никелевые» плиты глубже, чем в нелегированную стальную броню, но при этом броневые плиты практически не давали трещин.
59.Появление никелевой стали поставило окончательную точку в истории использования брони «компаунд», слишком явно уступавшей своему конкуренту. Впоследствии технологический процесс, разработанный фирмой «Ле Крезо», был существенно усовершенствован в США на заводах «Вифлеемская сталь» (Bethlehem Steel): в 1894 г. в технологию была добавлена стадия цементации.
60.В России в том же 1891 г. инженер А. Ржешотарский предложил технологию производства брони с содержанием никеля до 7 % масс. В 1892 г. на Обуховском заводе был внедрен новый режим термообработки «никелевой» брони (закалка опрыскиванием). Для ее изготовления была создана специальная термическая мастерская, в которой выполняли цементацию и закалку броневых плит. В 1893 г. началось производство десятидюймовых броневых плит из никелевой цементированной стали для новых русских броненосцев, в том числе и для знаменитых «Потёмкина» и «Императрицы Марии».
Бронебойный наконечник Макарова (1893 г.)
61.Решительные действия изготовителей брони вызвали адекватную реакцию со стороны артиллеристов. Их изобретение стало по-настоящему прорывным: в 1893 г. российским адмиралом С.О. Макаровым для борьбы с кораблями противника, защищёнными цементированной броней, был предложен бронебойный наконечник снаряда.
62.Для повышения боевых свойств снаряда используют баллистический и бронебойный наконечники. Баллистический наконечник предназначен для улучшения аэродинамической формы снаряда. Он представляет собой пустотелый остроконечный колпак, который навинчивается на притупленную головную часть снаряда, изготовляется обычно из лёгких материалов, имеет минимальную толщину стенок. Бронебойный наконечник предназначен для уменьшения «рикошетирования» снаряда, частичного разрушения верхнего слоя брони и предохранения головной части снаряда от разрушения при пробивании брони. При попадании в бронированную цель такой наконечник разбивается. Он изготовляется из более вязкого металла, чем корпус снаряда.
63.Для борьбы с таким серьезным «противником», каким оказался снаряд, снабжённый наконечником Макарова, пришлось вернуться к двухслойной броневой плите и серьезно потрудиться над её усовершенствованием.
Скорострельная пушка Шнейдера
64.В том же 1893 г. компания «Шнейдер-Крезо» представила свою знаменитую 75-мм скорострельную пушку, несравненная устойчивость которой революционизировала все последующие артиллерийские конструкции. Несмотря на малый вес, обеспечивавший легкое и быстрое развертывание и свертывание на поле боя, усовершенствованная в 1898 г. пушка выпускала по цели снаряд за снарядом без дополнительных поправок. Ее скорострельность (до двадцати выстрелов в минуту) четырехкратно превосходила темп стрельбы других орудий – причем без ущерба для точности. Секрет заключался в сбалансированности между импульсом отдачи и давлением сжатого воздуха, возвращавшим после выстрела ствол в исходное положение. Пушки приобрели 34 страны, из которых Россия была основным покупателем; за ней следовали Испания и Португалия.
«Харвеевская» броня (1894)
65.Основной причиной несовершенства двухслойного «компаунда» являлась низкая прочность в местах сварки слоёв. Инженер Г. Харви (Гарвей) предложил принципиально новый вариант изготовления брони. Британец применил местную цементацию броневых плит по такому методу: цементирование с использованием древесного угля при 1200 °С в течение 18–22 ч, затем охлаждение поверхности плиты до 800–850 °С струёй холодной воды и постепенный объёмный отпуск. В результате удалось получить материал с исключительно твёрдой поверхностью, при ударе о которую снаряд разбивался, и вместе с тем с вязкой тыльной частью, препятствующей растрескиванию.
66.Главное коммерческое преимущество «харвеевской» брони заключалось в том, что её можно было обрабатывать прокаткой. При этом из технологической цепочки исключался длительный и дорогой этап ковки огромными паровыми молотами. «Харвеированная» броня быстро вытеснила не только компаундную, но и бессемеровскую никелевую броню «Крезо». В 1895 г. броня Харвея появилась на русских броненосцах «Ослябя» и «Пересвет».
67.Одновременно шёл поиск наиболее эффективных способов легирования броневой стали. Уже в 1894 г. начинают изготовлять цементированную односторонне закалённую броню из хромоникелемолибденовой стали. Эта броня имела твёрдый лицевой слой и мягкую вязкую тыльную сторону. По своим свойствам она превосходила все известные виды брони.
«Крупповская» броня (1900)
3 октября 1895 г. «Ослябя» был зачислен в списки флота и получил название в память об одном из иноков Троице- Сергиевой лавры, которого Сергий Радонежский отправил на Куликовскую битву – Родиона Осляби
68.В то время как в Англии, США, Франции и России развернулось производство «харвеевской» брони, в Германии и Австро-Венгрии на заводах фирмы «Крупп» и чешских заводах «Шкода» шла упорная работа по совершенствованию технологии термообработки броневой стали. Металлургам удалось улучшить харвеевский процесс. Дело в том, что закалка холодной водой по методу Харвея проходила довольно быстро, действовала на большую глубину и нередко вызывала трещинообразование в толще броневого листа. Технология Круппа обеспечивала медленное охлаждение в расплавах селитры и буры, так что получался почти непрерывный постепенный переход от твёрдой лицевой поверхности к мягкой сердцевине.
69.В начале XX в. метод производства брони по Круппу стал в мире монопольным. В Эссене специально была разработана сложнолегированная броневая сталь «№ 1» со следующим химическим составом, % масс.: углерод – 0,25–0,43; марганец – 0,7–1,23; хром – до 2,2; никель – 1,1–3,1; молибден – 0,2–0,65; ванадий – до 0,23. Броневые плиты из крупповской стали толщиной 120 мм выдерживали попадания 283-миллиметровых снарядов без растрескивания.
Ввод в строй самого мощного в истории человечества английского броненосца «дредноут»
Нанес сильнейший удар по самой Великобритании, сделав устаревшими все ее предыдущие броненосцы. Ведущие страны мира тоже начали с троить броненосцы по типу «дредноута»: военно-морская Гонка началась с нуля.
70.Первые образцы «крупповской» брони появились еще в 1895 г., однако на совершенствование процесса ушло несколько лет. Только в 1900-е гг. стало ясно, что немцы оказались впереди: новая броня по прочности превосходила «харвеевскую» примерно на четверть. Англичанам также пришлось перейти на крупповский способ изготовления брони, причем они настолько преуспели в этом деле, что к началу Первой мировой войны производили плиты лучшего качества, чем на берегах Рейна. Отличную «крупповскую» броню научились выпускать французы и американцы. Высоким качеством отличались броневые плиты, выпускавшиеся российскими и чешскими заводами.
Дредноут
71.К 1905 г. сформировался характерный тип броненосного корабля, который с «национальными» модификациями находился на вооружении практически всех ведущих индустриальных держав мира. Броненосные крейсеры имели водоизмещение около 15000 т, скорость хода до 19 узлов, броневой пояс по ватерлинии толщиной 275 мм. Корабли были оборудованы водотрубными (с лёгкими трубами) котлами, что позволяло снизить общую массу энергетических установок и усилить бронирование. Главная артиллерия состояла из нескольких 305-миллиметровых орудий, размещённых в двух башнях.
72.Нарицательным стало название английского броненосца «Дредноут». Он был сконструирован для боя на дальних дистанциях и, благодаря сочетанию высокой скорости и огневой мощи, превосходил все корабли этого класса. Делая 21 узел, он шёл на 2–3 узла быстрее других больших кораблей, залп десяти двенадцатидюймовых орудий по массе был много выше показателей всех остальных линкоров. Топливо на основе нефти и турбинные двигатели невиданных размеров обеспечивали «Дредноуту» впечатляющий запас хода. Сравнительно легкое бронирование мало что значило, так как благодаря скоростным качествам корабля капитан сам принимал решение — когда, где и с какой дистанции нанести противнику удар.
USS Nevada (BB-36) был за ложен в 1912 г.
Считается первым дредноутом ВМС США. Корабль участвовал в обеих мировых войнах: во время Первой мировой войны охранял конвои у побережья Великобритании, во время Второй мировой – был единственным американским кораблём, находившимся в Пёрл-Харбор, который остался на плаву после японской атаки 1941 г. Впоследствии сопровождал конвои в Атлантике, обеспечивал огневую поддержку войск Союзников во время высадки в Нормандии 1944 г.
Броневая индустрия
73.Ведущие морские державы смогли к 1914 г. наладить производство «крупповской» брони примерно одинакового качества. В проигрыше оказались малые страны, вынужденные заказывать плиты за рубежом. Испанские дредноуты и шведские броненосцы застряли на верфях на несколько лет, ожидая поставки своих «доспехов» из-за границы. Но другого пути у них не было – для производства брони требовались огромные средства. Высококачественная сталь, огромные прокатные станы, уникальные строгальные станки, затраты на полигоны и эксперименты оказались по силам только развитым индустриальным державам. Процесс изготовления броневой плиты размером 3×5 м и толщиной 30 см занимал несколько месяцев; только на закалку и цементацию уходило две недели непрерывной работы.
Конструкционные решения
74.Важным фактором броневой защиты был способ крепления плит к корпусу судна. Вначале даже однослойные плиты из «харвеевской» или «крупповской» брони устанавливали на толстую подкладку из дерева, преимущественно тика. Этот метод основывался на представлении, что деревянная «подушка» смягчает удар снаряда и одновременно распределяет усилие по большей площади, увеличивая эффективность защиты.
75.Понадобились многочисленные полигонные испытания и опыт русско-японской войны, чтобы стало ясно: дерево не только не улучшает сопротивляемость брони, но и может сыграть отрицательную роль – иногда плиты вырывались «с мясом», невзирая на множество мощных крепящих болтов. Итоги Цусимского сражения, когда на русских кораблях броневые плиты не пробивались, но смещались от ударов снарядов, деформируя корпус и вызывая затопление судов, заставили конструкторов изменить взгляд на систему их крепления.
76.Главное внимание стали уделять стыкам между плитами, где устанавливались мощные металлические подкрепления. Толстые слои тика уступили место тонкой деревянной прослойке; для герметизации использовали цемент. Место деревянной подкладки заняла металлическая «рубашка» толщиной 25–37 мм.
77.Новаторским решением стало применение вертикально расположенных плит. Вначале броню размещали таким образом, что длинная сторона оказывалась параллельной ватерлинии. При удачном попадании снаряда в край такой плиты она могла развернуться, открывая воде доступ внутрь корабля. На новых судах броневую полосу стали располагать вертикально. Впервые такая система установки броневых плит была применена на русских дредноутах и американских линкорах типа «Невада». Кроме того, конструкторы разработали способ соединения плит с помощью шпонок в форме ласточкина хвоста, в результате чего весь броневой пояс превращался практически в огромный монолит полосой брони. Способ был очень дорогим, но безопасность более дорогостоящего линкора стоила затраченных средств.
78.Пристальное внимание к броневой защите наблюдалось на протяжении всей истории развития линейных кораблей. В итоге было выработано правило: на хорошо защищённом корабле на долю брони должно приходиться около трети водоизмещения. Конструкторы следовали этому правилу на протяжении десятков лет.
79.В 1900 г. бронирование наконец-то распространилось и на сухопутный транспорт. Во время Англо-бурской войны полковник английской армии Темплер предложил бронировать повозки, предназначавшиеся для доставки английских частей с южного побережья Африки в глубь материка. Три повозки, паровой автомобиль-тягач и два 150-миллиметровых артиллерийских орудия составляли безрельсовый блиндированный поезд, который был защищен листовой 6,3-миллиметровой хромоникелевой сталью, которую не могли пробить пули ружей типа «маузер» даже на расстоянии 6 м.
Корни научно-технической революции
80.До 1880-х г. изобретательство почти всегда оставалось уделом одиночек, поддерживаемых техниками и высококлассными механиками, которые изготавляли опытные образцы и воплощали идеи изобретателей. Армстронг, Уитворт, Крупп, Шнейдер применяли этот метод, используя возможности своих фирм для разработки новых видов брони, артиллерийских орудий, корабельных конструкций и механизмов.
81.Предприниматель нес все бремя расходов на исследовательские и опытно-конструкторские работы, и единственным способом оправдать затраты и получить прибыль было добиться заказов у скептически настроенных покупателей. В подобных обстоятельствах капиталовложения в исследования и разработку вооружений оставались сравнительно скромными. Даже успешные фирмы Круппа, Армстронга и Шнейдера не могли рисковать большими расходами на эксперименты при отсутствии заблаговременно гарантированных покупателей.
82.С середины 1880-х г. Адмиралтейства передовых индустриальных стран стали на постоянной основе предоставлять запрашиваемые частными фирмами гарантии. Заказчики стали четко формулировать желательные тактико-технические характеристики новых образцов военной техники. Нововведения приняли характер заранее намеченных: конструкции кораблей стали определяться тактическим и стратегическим планированием. Адмиралтейства и военные фирмы ввели практику формирования «творческих коллективов» и стали существенно облегчать задачу изобретателей, частично покрывая затраты на разработку многообещающих опытных образцов.
83.Даже беглый обзор основных вех флотских технологических перемен 1884–1914 гг. показывает, насколько вырос размах «командной технологии» за этот период. За появлением скорострельных пушек (калибр которых быстро возрастал) последовало повышение скороходности кораблей. Отправной точкой послужило развитие конструкции «трубчатого котла», изобретенной Альбертом Ярроу. Вскоре котлы Ярроу сменились паровыми турбинами, запатентованными в 1884 г. Чарльзом Парсонсом. Очевидно, что именно оружейные компании стали первопроходцами череды инновационных технологий: металлургии легированных сталей, промышленной химии, электроприборов, средств радиосвязи, турбин, дизелей, оптики и механических вычислителей для управления огнем, гидравлических устройств и многого другого.
Первые броненосцы. Слава.