Стволы ружей и мушкетов вплоть до середины XIX в. делали из мягкого железа самым примитивным способом — кузнечной сваркой полосы в трубку на оправке. Низкая прочность железа и наличие сварного шва сильно ограничивали возможность повышения скорости пули и соответственно дальности и настильности стрельбы.
Среднеуглеродистая сталь по сравнению с мягким железом имеет гораздо лучшие механические характеристики, однако такая сталь плохо сваривается, да и сварной шов сведет на нет все преимущества стального ствола.
Глубокое сверление, успешно внедренное при производстве пушек еще в XVIII в., в случае ружейного ствола калибра 10-20 мм и длиной около метра является значительно более сложной задачей и требует высокоточных станков и специальных ружейных сверел с принудительной подачей смазывающе-охлаждающей жидкости.
Поэтому попаданцу, освоившему выплавку тигельной стали и желающему применить ее в стрелковом оружии, стоит обратить внимание на другой метод изготовления бесшовных стволов, впервые внедренный в Америке в 1840-х гг. Этот метод состоит в сверлении короткой заготовки и ее последущего вытягивания.
Для винтовочного или ружейного ствола достаточно заготовки диаметром 2 дюйма и длиной 9 дюймов. В заготовке сверлится отверстие диаметром 3/4 дюйма, это легко сделать сверлом типа пушечного. Просверленная заготовка нагревается в горне или печи, надевается на оправку и пропускается через 6-8 ручьев прокатных вальцов, с промежуточными нагревами и сменой оправки на более тонкую.
При этом заготовка вытягивается в 3-4 раза, а внутренний диаметр уменьшается примерно в 2 раза, причем на всю операцию требуется всего лишь несколько минут. После этого остается отрихтовать ствол, обработать разверткой и сделать отпуск для снятия напряжений.
При отсутствии вальцов ковку можно осуществить вручную или под механическим молотом, однако производительность при этом будет сильно ниже, в крайнем же случае сверление тоже можно заменить кузнечной прошивкой разогретой заготовки.
Производство бесшовных стволов привело к снижению брака, выявляемого пробной стрельбой увеличеным зарядом, с 20-30% (а порой и 50%, при неудачных партиях железа), обычных для заваренных из полосы стволов, до 1% и менее.
Кроме того, таким способом гораздо проще производить оружие уменьшенного калибра, 10-12 мм, со значительно лучшей баллистикой, чем нарезные мушкеты, переделанные из 15-20 мм гладкоствольных.
Подобный метод производства ружейных стволов сохранил свое значение до сих пор, особенно для недорогих охотничьих ружей, только просверленную заготовку теперь нагревают токами высокой частоты, а вместо прокатки применяют ротационную ковку двумя парами крестообразно расположенными быстроходными молотами.
// gettyimages com
Я лично загружаю на дропбокс и заменяю домен на dl dropboxusercontent com. Бесплатно и лейблов не добавляет.
—
Я так подозреваю, вытягивание цементированного куска стали из-за неоднородностей приведет к разной степени вытягивания в разных местах?
А оправка просто стальная? Не прилипает за счет плохой свариваемости стали? А сколько она живет известно?
// на всю операцию требуется всего лишь несколько минут
Несколько минут это конечно круто. Такой маленький прокатный стан вообще мега вещь.
// сильно ограничивали возможность повышения скорости пули и соответственно дальности и настильности стрельбы
До середины 19го то и кроме черного порожа ничего не было. А им больше 450-500 м/с и так особо не постреляешь, а столько и старая Бесс давала.
//цементированного куска стали из-за неоднородностей//
Цементированную сталь собирали в пакет и проваривали под молотом или вальцами, затем повторяли этот процесс еше несколько раз, получая вполне однородный металл, который вполне сгодится и для ствола.
//А оправка просто стальная? Не прилипает за счет плохой свариваемости стали? А сколько она живет известно?//
Просто стальной гладкий стержень, такая же оправка использовалась и при изготовлении сварных стволов. Не приваривается потому, что нагрев заготовки под прокатку/ковку нужем меньший, чем под сварку, и флюс не добавляется.
//А им больше 450-500 м/с и так особо не постреляешь, а столько и старая Бесс давала//
Возможно, нечетко выразил. Один из основных факторов совершенствования оружие — это повышение поперечной нагрузки путем уменьшения калибра при сохранении массы заряда и пули. При этом, чтобы разогнать пулю до той же скорости, нужно существенно повысить давление в стволе. Например, .69 пуля той же Брун Бесс массой около 30 г разгонялась до 400 м/с зарядом пороха около 5 г, с пиковым давлением порядка 400-500 атм. Такой же заряд 5 г пороха разгонял .42 пулю берданки (она чуть легче, 25 г) до тех де 400-450 м/с, но давление в стволе при этом получалось значительно более высоким. Разница же в дальности и настильности стрельбы между бесс и берданкой колоссальная.
// Разница же в дальности и настильности стрельбы между бесс и берданкой колоссальная.
Из-за того что в Бесс шарик. Зарядить туда Минье и разница коллосальной уже не будет.
При том же калибре переход на удлинённую пулю (в т.ч. обжимаемую) подразумевает или повышение давления, или снижение скорости.
Кстати, и на ЧП и тем более хлоратах — вполне можно повышать давление и, соответственно скорость. В РИ ИМХО не делали именно из-за качества стволов.
У крупнокалиберного мушкета даже с пулей Минье отвратительная баллистика — пулю с достаточным удлинением не сделать для такого калибра.
Для Энфилда .577 и Спрингфилда .58 (пуля 32-35 г, заряд пороха всего 3.6-3.9 г, начальная скорость около 270м/с) зона поражения ростовой цели при установке прицела на 300 ярдов 100 ярдов (от 250 до 350, ближе пуля пролетит над головами, дальше — попадет в землю), при установке на 500 ярдов — всего 30 (!). Нарезной мушкет .70-.75 калибра будет еще хуже.
Швейцарский Feldstutzer 1851 — вот это оружие принципиально другого уровня. Калибр 10.5 мм, отличная настильность, высокая пробивная способность. Сначала стреляли пулями, обернутыми в просаленный пластырь (забивалась без молотка, как в пенсильванской винтовке), с 1854 применяли сжимающиеся (по типу Лоренца) или расширяющимися (типа Минье) пулями диаметром 10.11.
Вскоре всем стали очевидны преимущества уменьшенного до 45-50 калибра, правда, к этому времени казнозарядное оружие уже было на подходе.
https://capandball.com/the-model-1851-feldstutzer-and-its-impact-on-rifle-development-part-1/
//Дальнобойность и меткость винтовочных пуль были гораздо лучше круглых пуль из гладких ружей, но начальные скорости меньше начальных скоростей ружейных пуль. Так, круглая пуля французского ружья1, весящая 27 г, при заряде в 9 г, имела начальную скорость 450 м/с.
Пуля французской винтовки Тувенена, весящая 47,5 г, при заряде 4,5 г, имела начальную скорость только 312 м/с, а
пуля винтовки Минье, весящая 35 г, при заряде 5 г, имела начальную скорость все-
го 386 м/с. Появление на вооружении швейцарской винтовки 1850 г. показало,
что при уменьшении калибра винтовки можно получить начальную скорость в
400 м/с и больше, улучшить настильность
и дальность боя и облегчить вес патрона, последнее обстоятельство позволит
стрелку носить при себе больше патронов, не увеличивая общего веса носимых боевых припасов.//
//Осторожность, с которой крупные государства при перевооружении перехо-
дили на уменьшенный калибр, объясняется следующими причинами:
?? дороговизной изготовления стволов уменьшенного калибра, это было особенно заметно в технически отсталых государствах;
?? чувствительностью стволов уменьшенного калибра к потере кучности боя от износа канала в дульной части, чему особенно способствовала
система заряжания с дула при помощи шомпола;
?? ломкостью бумажных патронов уменьшенного калибра;
?? трудностью ухода за каналом ствола уменьшенного калибра, это неудобство было особенно чувствительно в системах, заряжаемых с дула.//
Цифры без сравнений с берданкой не о чем не говорят
Дистанция прямого выстрела у мушкета даже немного больше чем берданки (у меня для 1.7 метров получилось 375 м, берданка 350), понятно что шаром на таких дистанциях не попадешь из-за Магнуса, минье 270-300, — 15-20% не то чтобы ужас ужас.
На дистанции 460 метров — Бердан высота траектории 2.4 м
минье 4.5 https://mercersquare.wordpress.com/2014/03/27/minie-ball-and-its-parabolic-trajectory/
но на большие диcтанции все равно стреляют залпами по указаниям командира.
Откуда у вас такие данные для семилинейной пули из гладкоствола? Я встречал информацию лишь о ~200 шагах.
Для берданки в ЭСБЕ приводится 350 шагов (~250 метров) при прицеливании в середину роста человека, т.е. фактически по грудной мишени (для сравнения АКМ 350 метров, АК74 420 метров). В других источниках 390 м по пехоте и 500 по кавалерии.
//На дистанции 460 метров — Бердан высота траектории 2.4 м
минье 4.5 //
Вы считаете, что разница несущественна? Как раз наоборот. Открыв огонь по движущщейся на стрелка кавалерии с дистанции 500 метров из берданки, довольно высока вероятность поразить цель. Из нарезного мушкета — почти нулевая, значительная часть траектории пройдет даже над головами всадников, успевших переместиться на 100 метров.
В любом случае, имхо, разница баллистики 10-11 мм винтовок третьей четверти XIX в по сравнению с нарезными мушкетами более значительна, чем между теми же нарезными мушкетами и оружием наполеоновских войн.
https://www.popadancev.net/besshovnyj-ruzhejnyj-stvol/comment-page-1/#comment-162157
>понятно что шаром на таких дистанциях не попадешь из-за Магнуса,
хотел спросить, а насколько Магнус на самом деле мешает стрелять из гладкого на большие дистанции?
https://www.popadancev.net/minie_ball/#comment-156926
проблема что он накапливается. На первых 20-40 метрах доминирует болтание в стволе, но вклад Магнуса растет по квадрату.
Два вопроса:
1. Почему ссылки на этой же странице ведут на эту же страницу?
2. Почему Tor при попытке соединиться с https://www.popadancev.net заявляет «unable to connect to this site»? (С другими сайтами соединяется нормально.) Из каких «стран» должен быть доступен этот сайт?
пардон, шаги значит а не метры
> 350 шагов (~250 метров) при прицеливании в середину роста человека
кто в рост пишет, кто в середину — я считал в рост.
ЮЮ Откуда у вас такие данные для семилинейной пули из гладкоствола? Я встречал информацию лишь о ~200 шагах.
https://www.popadancev.net/forum/?mingleforumaction=viewtopic&t=56
Все равно получаем ~190 м
Distance: 0 Height 0.0 Speed 450
Distance: 20 Height 0.0 Speed 405
Distance: 40 Height 0.0 Speed 367
Distance: 60 Height 0.1 Speed 334
Distance: 80 Height 0.2 Speed 307
Distance: 100 Height 0.3 Speed 284
Distance: 120 Height 0.5 Speed 264
Distance: 140 Height 0.8 Speed 246
Distance: 160 Height 1.1 Speed 230
Distance: 180 Height 1.5 Speed 217
Distance: 200 Height 1.9 Speed 204
-это отклонение от прямой, удвоенная высота
Хм. Во вращающихся валах не видится чего то сильно сложного, насколько этот метод актуален для мечей в античности?
Вальцы вообще очень полезная штука, значительно более производительная, чем даже молот с механическим приводом.
Для вальцов нужен чугун.
Баллистические характеристики винтовок на дымном порохе с безоболочечными пулями
https://dl.dropboxusercontent.com/s/a270jq80trwg3ft/%D0%B2%D0%B8%D0%BD%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%BA%D0%B8%20%D1%81%20%D0%BF%D1%83%D0%BB%D0%B5%D0%B9%20%D0%B1%D0%B5%D0%B7%20%D0%BE%D0%B1%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D1%87%D0%BA%D0%B8.png?dl=0
Вообще даже с бездымным не сразу поняли полезность острого носа пули и среза на донце.
Для дульнозярядной винтовки ни острый нос пули, ни сужение сзади не нужны, а скорее вредны.
Смысл в том, что для дымного порохаи свинцовой пули при калибре около 10 мм можно вполне получить 5 00-600 м/с
Что-же не нужны? Они работают на сверхзвуке — 500-600 вполне себе сверхзвук и даже самая дохлая минье выдавала сверхзвук.
У самой дохлой минье с 350-400 м/с сверхзвук только первые 100-200 метров.
Преимущества заостренного носа проявляются только при достаточной степени удлинения самой пули, в несколько калибров.
С пулями много экспериментировали, в том числе и заостренными.
Например, REPORTS OF EXPERIMENTS WITH SMALL ARMS FOR THE MILITARY SERVICE ,
BY OFFICERS OF THE ORDNANCE DEPARTMENT, U. S. ARMY.
WASHINGTON : A. 0. P. NICHOLSON , PUBLIC PRINTER . 1856
https://dl.dropboxusercontent.com/s/b91hfqi2q2tu6x8/%D0%BF%D1%83%D0%BB%D0%B8%20%D0%BC%D0%B8%D0%BD%D1%8C%D0%B5%201.png?dl=0
https://dl.dropboxusercontent.com/s/spfdvjb7naq3n8j/%D0%BF%D1%83%D0%BB%D0%B8%20%D0%BC%D0%B8%D0%BD%D1%8C%D0%B5%202.png?dl=0
https://dl.dropboxusercontent.com/s/zkvdraz0uiillqz/%D0%BF%D1%83%D0%BB%D0%B8%20%D0%BC%D0%B8%D0%BD%D1%8C%D0%B5%203.png?dl=0
К той же швейцарской винтовке сначала приняли остроконечные пули с пластырем, потом поменяли на закругленную типа Лоренца.
Без оболочки остроконечную пулю из мягкого свинца легко деформировать при транспортировке.
Сужение сзади же несовместимо с принципом расширяющейся пули.
А как будем рихтовать ствол?