Гармата зі скріпленим стволом — артилерійське озброєння зі спеціально посиленим стволом. Внутрішня металева труба витягується до її границі текучості під тиском порохових газів для передачі напруження на зовнішні циліндри, які перебувають під напругою. Концентричні металеві циліндри або обмотки дротів повинні зменшити вагу які потрібна для протидії тиску порохових газів, які штовхають снаряд стволом. Конструкції зі скріпленим стволом нормою для гармат, які використовували на дредноутах в 20-ому столітті та у сучасних залізничних гарматах, береговій артилерії, а також характерна для облогових гармат часів Другої світової.
Історія
Швидкість та відстань стрільби артилерії напряму залежала від тиску який створював димний або бездимний порох. Гармата може деформуватися (або вибухнути) якщо тиск деформує ствол більше за пружну межу металу з якого зроблено гармату. Товщина гомогенних металевих стволів досягла корисної межі приблизно на половину калібру. Додаткова товщина забезпечувала невелику практичну вигоду, оскільки більш високий тиск утворював тріщини від дулового зрізу до того, як зовнішня частина циліндра могла реагувати, і ці тріщини збільшувалися під час наступних пострілів.
У 1876 році в «Giornale d'Artiglieria» був опублікований трактат Клаверіно «Стійкість порожнистих циліндрів». Ідея полягала в тому, щоб надати зовнішній частині гармати початкову напруженість, яка поступово зменшується при переході до внутрішньої частини, а тому внутрішні частини знаходяться у нормальному стані тиску при цьому внутрішні частини забезпечують нормальний стан стиснення завдяки зовнішнім циліндрам та обмоткам дроту. Теоретично максимальну продуктивність можна отримати коли внутрішній циліндр який утворює нарізний ствол стиснений до свого еластичного ліміту навколишніми елементами перед пострілом, а під час пострілу розширюється до свого еластичного ліміту внутрішніми газами.
Термінологія
Самий внутрішній циліндр який утворює камору та нарізний ствол має назву труба або лейнер. Другий циліндр другого шару має назву кожух і спрямований назад від камори для розміщення затвору. Кожух може простягатися вздовж всього стволу до дула вкриваючи область високого тиску та відкотний повзун. Передня частина може бути конічна до дула тому, що потрібна менша сила для зменшення тиску при проході снаряду. Ця конічна частина стволу має назву дульна частина. Дуже великі гармати інколи мають короткі зовнішні циліндри які мають назву кільця, їх ставлять коли виробничі обмеження роблять кожухи повної довжини не практичними. Кільця перед повзуном мають назву кільця дульної частини. Кожух або переднє кільце дульної частини може вигинатися назовні у формі колоколу для зміцнення конструкції і зменшення розщеплення, тому що у цьому місці метал тонкий. Зазвичай використовують чотири-п'ять шарів кілець. Шари позначені у алфавітному порядку де "A" це внутрішня труба, "B" це кожух та кільця, вкриті ходовим кільцем "C", які вкрите ходовим кільцем "D" тощо. Кожне ходове кільце має свій номер рахуючи від затвору, кожух B1, дульне кільце B2 та кожухове кільце C1, кільце C2 тощо. Послідовні ходові кільця, зазвичай, розташовані в шаховому порядку, а індивідуальні ходові кільця перекривають з'єднання для зменшення слабких місць у точках з'єднань. Діаметр циліндра може змінюватися шляхом включення оброблених буртиків, які допомагають запобігти поздовжньому переміщенню внутрішнього циліндра в зовнішньому циліндрі під час пострілу. Буртики також розташовані в шаховому порядку для зменшення слабкості.
Порядок збірки
Після того як труба, кожух та кільця обточені до потрібних розмірів, кожух обережно нагрівають до 400 градусів Цельсія у вертикальній повітряній печі, що дозволяє встановити кожух, який розширився завдяки теплу, встановити на холодну трубу. Потім коли кожух встановлено на місце, його охолоджують щоб він щільно сів на трубу. Наступне кільце (B2 або C1) також нагріваються, щоб трубу A та кожух B1 можливо було встановити на потрібну позицію. Зібраний блок можна обробити до встановлення наступного кільця. Тож процес нагрівання та охолодження кілець триває до встановлення всіх елементів. Коли замість встановлення ходових кілець використовують обмотку дротами, дріт яким обмотують напружний циліндр також називають кожух.
Лейнери
Після кожного пострілу порохові гази плавлять частину стволу. Цей розплавлений метал окислюється або вистрілюється з дула, через що ствол зношується до такого ступеня, що розсіювання снарядів є неприйнятним. Після кількох сотень пострілів, гармату можна відновити шляхом свердлування стволу та встановлення лейнеру (вкладишу). Зовнішні циліндри нагріваються до температури приблизно у 200 градусів Цельсія для встановлення нового лейнеру, який свердлять після встановлення і роблять нарізку. Новий лейнер можна свердлити під інший калібр. Лейнери можуть бути циліндричними або конічними. Конічні лейнери звужуються в сторону дула, що допомагає вийняти їх через затвор, але і не дає рухатися їм вперед під час пострілу. Конічні лейнери можна вийняти після нагрівання стволу та охолодження самого лейнера водою, а от циліндричні лейнери треба висвердлювати.
Моноблочні гармати
Великі гармати застаріли протягом Другої світової війни, а розвиток металургії призвів до появи моноблочних післявоєнних гармат середнього калібру. Під час процесу автофретирування, трубу моноблочного стволу заповнюються під тиском гідравлічною рідиною, при чому цей тиск більший за тиск який буде при пострілі. Після зменшення гідравлічного тиску, внутрішній діаметр моноблочної труби збільшиться приблизно на 6%. Зовнішня частина стискається до приблизно початкового діаметру і впливає на внутрішню частину так само, як окремі циліндри у гарматі зі скріпленим стволом.
Примітки
- Fairfield (1921) p.161
- Fairfield (1921) p.160
- Fairfield (1921) p.165
- Fairfield (1921) pp.161–2
- Fairfield (1921) pp.200–201
- Fairfield (1921) p.220
- Fairfield (1921) p.229
- Fairfield (1921) p.234
- Fairfield (1921) p.301
- Fairfield (1921) p.235
- Fairfield (1921) pp.309–315
- Fairfield (1921) pp.323–326
- . Slover, Eugene. Архів оригіналу за 23 липня 2018. Процитовано 21 серпня 2010.
Посилання
- Fairfield, A.P., CDR, USN Naval Ordnance (1921) Lord Baltimore Press
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Garmata zi skriplenim stvolom artilerijske ozbroyennya zi specialno posilenim stvolom Vnutrishnya metaleva truba vityaguyetsya do yiyi granici tekuchosti pid tiskom porohovih gaziv dlya peredachi napruzhennya na zovnishni cilindri yaki perebuvayut pid naprugoyu Koncentrichni metalevi cilindri abo obmotki drotiv povinni zmenshiti vagu yaki potribna dlya protidiyi tisku porohovih gaziv yaki shtovhayut snaryad stvolom Konstrukciyi zi skriplenim stvolom normoyu dlya garmat yaki vikoristovuvali na drednoutah v 20 omu stolitti ta u suchasnih zaliznichnih garmatah beregovij artileriyi a takozh harakterna dlya oblogovih garmat chasiv Drugoyi svitovoyi Shema na yakij zobrazheno komponenti garmati zi skriplenim stvolom V comu vipadku ce britanska morska garmata BL 6 inch Mark IV 1880 h IstoriyaShvidkist ta vidstan strilbi artileriyi napryamu zalezhala vid tisku yakij stvoryuvav dimnij abo bezdimnij poroh Garmata mozhe deformuvatisya abo vibuhnuti yaksho tisk deformuye stvol bilshe za pruzhnu mezhu metalu z yakogo zrobleno garmatu Tovshina gomogennih metalevih stvoliv dosyagla korisnoyi mezhi priblizno na polovinu kalibru Dodatkova tovshina zabezpechuvala neveliku praktichnu vigodu oskilki bilsh visokij tisk utvoryuvav trishini vid dulovogo zrizu do togo yak zovnishnya chastina cilindra mogla reaguvati i ci trishini zbilshuvalisya pid chas nastupnih postriliv U 1876 roci v Giornale d Artiglieria buv opublikovanij traktat Klaverino Stijkist porozhnistih cilindriv Ideya polyagala v tomu shob nadati zovnishnij chastini garmati pochatkovu napruzhenist yaka postupovo zmenshuyetsya pri perehodi do vnutrishnoyi chastini a tomu vnutrishni chastini znahodyatsya u normalnomu stani tisku pri comu vnutrishni chastini zabezpechuyut normalnij stan stisnennya zavdyaki zovnishnim cilindram ta obmotkam drotu Teoretichno maksimalnu produktivnist mozhna otrimati koli vnutrishnij cilindr yakij utvoryuye nariznij stvol stisnenij do svogo elastichnogo limitu navkolishnimi elementami pered postrilom a pid chas postrilu rozshiryuyetsya do svogo elastichnogo limitu vnutrishnimi gazami TerminologiyaRizki stupinchasti zmini diametriv vkazuyut na perednyu chastinu zovnishnih napruzhenih cilindriv Samij vnutrishnij cilindr yakij utvoryuye kamoru ta nariznij stvol maye nazvu truba abo lejner Drugij cilindr drugogo sharu maye nazvu kozhuh i spryamovanij nazad vid kamori dlya rozmishennya zatvoru Kozhuh mozhe prostyagatisya vzdovzh vsogo stvolu do dula vkrivayuchi oblast visokogo tisku ta vidkotnij povzun Perednya chastina mozhe buti konichna do dula tomu sho potribna mensha sila dlya zmenshennya tisku pri prohodi snaryadu Cya konichna chastina stvolu maye nazvu dulna chastina Duzhe veliki garmati inkoli mayut korotki zovnishni cilindri yaki mayut nazvu kilcya yih stavlyat koli virobnichi obmezhennya roblyat kozhuhi povnoyi dovzhini ne praktichnimi Kilcya pered povzunom mayut nazvu kilcya dulnoyi chastini Kozhuh abo perednye kilce dulnoyi chastini mozhe viginatisya nazovni u formi kolokolu dlya zmicnennya konstrukciyi i zmenshennya rozsheplennya tomu sho u comu misci metal tonkij Zazvichaj vikoristovuyut chotiri p yat shariv kilec Shari poznacheni u alfavitnomu poryadku de A ce vnutrishnya truba B ce kozhuh ta kilcya vkriti hodovim kilcem C yaki vkrite hodovim kilcem D tosho Kozhne hodove kilce maye svij nomer rahuyuchi vid zatvoru kozhuh B1 dulne kilce B2 ta kozhuhove kilce C1 kilce C2 tosho Poslidovni hodovi kilcya zazvichaj roztashovani v shahovomu poryadku a individualni hodovi kilcya perekrivayut z yednannya dlya zmenshennya slabkih misc u tochkah z yednan Diametr cilindra mozhe zminyuvatisya shlyahom vklyuchennya obroblenih burtikiv yaki dopomagayut zapobigti pozdovzhnomu peremishennyu vnutrishnogo cilindra v zovnishnomu cilindri pid chas postrilu Burtiki takozh roztashovani v shahovomu poryadku dlya zmenshennya slabkosti Poryadok zbirkiPislya togo yak truba kozhuh ta kilcya obtocheni do potribnih rozmiriv kozhuh oberezhno nagrivayut do 400 gradusiv Celsiya u vertikalnij povitryanij pechi sho dozvolyaye vstanoviti kozhuh yakij rozshirivsya zavdyaki teplu vstanoviti na holodnu trubu Potim koli kozhuh vstanovleno na misce jogo oholodzhuyut shob vin shilno siv na trubu Nastupne kilce B2 abo C1 takozh nagrivayutsya shob trubu A ta kozhuh B1 mozhlivo bulo vstanoviti na potribnu poziciyu Zibranij blok mozhna obrobiti do vstanovlennya nastupnogo kilcya Tozh proces nagrivannya ta oholodzhennya kilec trivaye do vstanovlennya vsih elementiv Koli zamist vstanovlennya hodovih kilec vikoristovuyut obmotku drotami drit yakim obmotuyut napruzhnij cilindr takozh nazivayut kozhuh LejneriPislya kozhnogo postrilu porohovi gazi plavlyat chastinu stvolu Cej rozplavlenij metal okislyuyetsya abo vistrilyuyetsya z dula cherez sho stvol znoshuyetsya do takogo stupenya sho rozsiyuvannya snaryadiv ye neprijnyatnim Pislya kilkoh soten postriliv garmatu mozhna vidnoviti shlyahom sverdluvannya stvolu ta vstanovlennya lejneru vkladishu Zovnishni cilindri nagrivayutsya do temperaturi priblizno u 200 gradusiv Celsiya dlya vstanovlennya novogo lejneru yakij sverdlyat pislya vstanovlennya i roblyat narizku Novij lejner mozhna sverdliti pid inshij kalibr Lejneri mozhut buti cilindrichnimi abo konichnimi Konichni lejneri zvuzhuyutsya v storonu dula sho dopomagaye vijnyati yih cherez zatvor ale i ne daye ruhatisya yim vpered pid chas postrilu Konichni lejneri mozhna vijnyati pislya nagrivannya stvolu ta oholodzhennya samogo lejnera vodoyu a ot cilindrichni lejneri treba visverdlyuvati Monoblochni garmatiVeliki garmati zastarili protyagom Drugoyi svitovoyi vijni a rozvitok metalurgiyi prizviv do poyavi monoblochnih pislyavoyennih garmat serednogo kalibru Pid chas procesu avtofretiruvannya trubu monoblochnogo stvolu zapovnyuyutsya pid tiskom gidravlichnoyu ridinoyu pri chomu cej tisk bilshij za tisk yakij bude pri postrili Pislya zmenshennya gidravlichnogo tisku vnutrishnij diametr monoblochnoyi trubi zbilshitsya priblizno na 6 Zovnishnya chastina stiskayetsya do priblizno pochatkovogo diametru i vplivaye na vnutrishnyu chastinu tak samo yak okremi cilindri u garmati zi skriplenim stvolom PrimitkiFairfield 1921 p 161 Fairfield 1921 p 160 Fairfield 1921 p 165 Fairfield 1921 pp 161 2 Fairfield 1921 pp 200 201 Fairfield 1921 p 220 Fairfield 1921 p 229 Fairfield 1921 p 234 Fairfield 1921 p 301 Fairfield 1921 p 235 Fairfield 1921 pp 309 315 Fairfield 1921 pp 323 326 Slover Eugene Arhiv originalu za 23 lipnya 2018 Procitovano 21 serpnya 2010 PosilannyaFairfield A P CDR USN Naval Ordnance 1921 Lord Baltimore Press