ПИСТОЛЕТ
Т-12 и МТ-12 используют патрон 100x913 мм. Затвор, ствол и противооткатный механизм Т-12 полностью отличаются от Д-48. Хотя Александр Широкорад в своей энциклопедии утверждает, что Т-12 отличалась от Д-48 только стволом, достаточно взглянуть на казенную часть реальных орудий и на чертежи, чтобы увидеть, что у Т-12 казенная часть плоская, а у Д-48 — со скосом. В МТ-12 появился новый уравновешиватель, но в остальном она была идентична Т-12. Главная отличительная особенность ружья — это, конечно же, гладкоствольный ствол.
Основное преимущество гладкоствольного оружия заключается в том, что характер износа ствола при гладкоствольной стрельбе больше подходит для оружия, рассчитанного на высокое давление и скорость пули. В обоих случаях степень эрозии канала ствола является основным фактором, определяющим его состояние, но характер эрозии различается. Это связано с тем, что предельным износом для гладкоствольного ствола является толщина эродированного диаметра канала ствола, в то время как для нарезного орудия предельным износом является продольная длина дульного сужения, поскольку запаздывание взаимодействия с нарезами сильно влияет на кучность стрельбы. Предельный вид эрозии показан на рисунке ниже, взятом из учебника 2004 года «Учебник сержанта танковых войск». Дульная часть ствола изнашивается гораздо быстрее, чем остальная его часть (за исключением дульного среза), независимо от того, нарезной ствол или гладкий. В обоих случаях диаметр дульной части ствола постепенно увеличивается на определенном участке из-за эрозии, но увеличение длины эрозии происходит гораздо быстрее, чем увеличение толщины. Например, если данный боеприпас способен выжечь определенный слой металла с поверхности канала ствола, то диаметр канала будет увеличиваться с номинальной скоростью, которая будет снижаться по направлению к дульному срезу, но длина канала, подверженного эрозии, может быть очень большой, поскольку снаряд и пороховые газы воздействуют на поверхность по всей длине канала. Учитывая это фундаментальное ограничение, в идеале срок службы ствола должен определяться диаметром канала, подверженного эрозии.
Поскольку длина пораженной эрозией части канала ствола оказывает огромное влияние на точность нарезного оружия, увеличение срока службы ствола за счет повышения устойчивости поверхности канала ствола к эрозии дает меньший эффект. Таким образом, в оружии повышенной мощности наличие нарезов приводит к тому, что ствол не может прослужить весь положенный срок. Для гладкоствольного оружия первостепенное значение имеет не длина пораженной эрозией части канала ствола, а его диаметр. Из-за этого при сравнении двух идентичных ружей, стреляющих одними и теми же боеприпасами, но отличающихся только тем, что одно из них нарезное, а другое — гладкоствольное, гладкоствольное прослужит дольше.
На некоторых сайтах утверждается, что Т-12 была переделана под 115-мм танковую пушку У-5ТС, но это совершенно не соответствует действительности. Т-12 и МТ-12 не стали основой для каких-либо новых артиллерийских систем, которые поступали бы в войска серийно; по сути, это были тупиковые разработки.
Как и предыдущие противотанковые орудия, Т-12 имеет полуавтоматический вертикально-скользящий затвор с механическим ударно-спусковым механизмом. С правой стороны казенной части расположен подпружиненный механизм запирания затвора и рычаг ручного открывания. На МТ-12 этот механизм не изменился.
В статье "«РАПИРА. Как рождалась знаменитая пушка»" ("Rapira": How the famous cannon was born) говорится, что во время испытаний у пушки Т-12 возникала проблема с неполным выбросом гильзы. После выстрела гильза слабо выбрасывалась и зависала в открытом казеннике, из-за чего члену экипажа приходилось вручную извлекать ее, прежде чем можно было зарядить следующий снаряд. Это влияло на скорострельность. Оказалось, что проблема заключалась в относительно высоком остаточном давлении в патроннике во время выброса гильзы, из-за чего стальные гильзы прижимались к стенкам патронника и увеличивалось их статическое трение. Проблема была решена путем модификации буфера отката, что позволило замедлить открытие казенника примерно на 2–3 десятых секунды.
Для наведения и поворота орудия использовались два маховика, каждый из которых был соединен с червячными шестернями на люльке и шестерней механизма наведения. Компоновка и конструкция практически такие же, как у любого другого современного буксируемого артиллерийского орудия.
Механический спусковой механизм пушки приводится в действие большим рычагом, прикрепленным к противооткатному устройству. Возможно, рычаг вместо кнопки на маховике вертикальной наводки используется для того, чтобы руку стрелка не отбросило назад, если пушка подпрыгнет во время отдачи. Как и всегда, механизм взвода позволяет при необходимости взвести ударник.
Как уже упоминалось, на спусковом механизме есть точка крепления для фиксации троса, соединяющегося с заслонкой защиты от вспышки ночного прицела АПН-6-40, чтобы при нажатии на спусковой крючок прицел был защищен от дульной вспышки.
Система крепления Т-12 позволяет поворачивать орудие на 27 градусов в каждую сторону и поднимать его от максимального угла склонения -6 градусов до максимального угла возвышения +20 градусов. На МТ-12 диапазон углов возвышения был расширен до -7 градусов — +21 градус. Стоит отметить, что ось канала ствола (М)Т-12 расположена настолько низко, что при подготовке к стрельбе с углом возвышения более 15 градусов под казенником орудия необходимо вырыть яму глубиной 20–30 см. В противном случае при отдаче казенник ударится о землю, и затвор может не открыться полностью. Ограниченный максимальный угол возвышения в сочетании с низкой начальной скоростью фирменного 100-миллиметрового осколочно-фугасного снаряда сильно ограничивал дальность стрельбы из пушки (M)T-12 — всего 8,2 километра.
Этот диапазон движения — и особенно полная дуга горизонтального наведения в 54 градуса — ничем не отличался от предыдущих орудий, но, учитывая увеличенный размер и мощность 100-мм пушки, это был очень хороший показатель. Благодаря низкой оси ствола в 800 мм Т-12 и МТ-12 могут опускать орудие настолько низко, что дуло касается земли.
На фотографии ниже, предоставленной другом автора, показан вид противооткатных устройств Т-12. Как видно, расположение и компоновка противооткатного механизма типичны для всех советских орудий: гидропневматический буфер отката в верхней левой части ствола в паре с одним рекуператором в верхней правой части. Справа от казенника также видны рычаги и пружина механизма открытия затвора. Механизм отдачи очень похож на тот, что использовался в Д-48, но все же не является взаимозаменяемым.
Как и в противооткатном механизме Д-48, буфер имеет воздушный карман, занимающий 2–3 % его внутреннего объема, который служит саморегулирующим механизмом вместо досылателя. Конструкция буфера и рекуператора была почти такой же, как у Д-48, но детали не были взаимозаменяемыми. В рекуператоре отката находится немного больший объем «Стеола-М» — 3,6–4,0 литра, и давление в нем составляет 58 атм.
Такое решение не увеличивает размер и не усложняет конструкцию противооткатного механизма, но оно неприменимо при больших тормозных усилиях, поскольку воздушно-масляная смесь сжимаема, что может существенно повлиять на эффективность торможения. По этой причине данный метод использовался только в противооткатных механизмах орудий калибром до 100 мм, где буфер содержит относительно небольшой объем жидкости. В Т-12 и МТ-12 буфер вмещает 5,45 литра «Стирола-М», а тормозное усилие (из-за силы торможения) ограничено большим ходом отката.
У Т-12 и МТ-12 нормальная длина отката составляет от 680 до 760 мм, с жестким упором на отметке 780 мм. Минимальная длина отката — 675 мм. Длина отката — хороший показатель мощности орудия, поскольку минимальный откат равен максимальному у Д-44.
В оригинальной конструкции 125-мм танковой пушки 2А26 также использовался свободный воздушный карман в качестве самокомпенсирующего механизма, но от этой идеи вскоре отказались из-за неразрешимых проблем с равномерностью тормозного усилия при высоких температурах, обусловленных высокой мощностью орудия, большим объемом буферной жидкости (8,45 литра) и очень коротким ходом отката — всего 270–320 мм.
Как и предыдущие орудия, Т-12 было оснащено пневматическим уравновешивающим механизмом, расположенным с правой стороны орудия. Он был такой же конструкции, как на Д-48. На фотографии ниже, взятой с сайта Wikimedia Commons, видно, что уравновешивающий механизм Т-12 расположен там же, где и на Д-48.
На MT-12 пневматический уравновешиватель был заменен на пружинный, чтобы упростить его использование, поскольку пневматический тип требовал калибровки в различных условиях. Большой и довольно заметный уравновешиватель расположен справа от казенника. Пружинный уравновешиватель — самый простой, надежный и удобный в использовании тип, но его недостатки — большой вес и объем, особенно если он должен выдерживать вес тяжелого орудия и работать в широком диапазоне углов возвышения. Это лишь отчасти компенсируется ограниченной дугой возвышения MT-12. Тем не менее массивные пружины балансира и его корпус, несомненно, способствовали значительному увеличению веса MT-12 по сравнению с T-12.
Это уравновешиватель толкающего типа с пружинами сжатия. Дополнительная нагрузка от передней части орудия, действующая на маховик вертикальной наводки, компенсируется силой, с которой пружины уравновешивателя давят на поршень, соединенный с люлькой орудия.
И у Т-12, и у МТ-12 ствол и казенная часть вместе весят 1337 кг. Противооткатный механизм, включающий ствол, затвор и противооткатный механизм, весит в общей сложности 1420 кг. В целом орудие Т-12 в сборе немного тяжелее Д-48 и легче БС-3. По словам Широкорада в книге "Энциклопедия отечественной артиллерии", орудие Т-12 отличалось от Д-48 только стволом, а весь затвор и его механизмы были идентичны Д-48. Однако противооткатная система не была взаимозаменяемой, поскольку новый 100-миллиметровый патрон создавал более мощную отдачу. В некоторых вторичных источниках даже утверждается, что ствол Т-12 был создан путем простого рассверливания ствола Д-48, при этом стенки остались гладкими, а дульный тормоз был добавлен. Однако существенные различия в конструкции показывают, что это не так.
Камора состоит из двух цилиндрических секций, соединенных усеченной конической рампой, в которой размещается дульце 100-миллиметровых патронов. Переход от каморы к каналу ствола образован нажимным конусом. Нажимной конус выравнивает снаряд относительно канала ствола и обеспечивает образование газового уплотнения при выстреле. При выстреле из орудия обтюрационное кольцо на снаряде сжимается нажимным конусом до тех пор, пока не войдет в канал ствола калибра 100 мм, после чего снаряд может быть выпущен из ствола. При использовании бронебойного снаряда с отделяющимся поддоном полезный объем патронника (объем, заполняемый метательным зарядом) составляет 9,4 литра. При использовании осколочно-фугасных или учебных снарядов — 8,9 литра. При использовании осколочно-фугасного снаряда — 8,188 литра. Для сравнения: объем казенной части полевой пушки БС-3 и танковой пушки Д10 (бронебойным или осколочным снарядом) составляет 7,9 литра, у 105-мм орудий L7 или M68 — 6,6 литра, а у 90-мм орудий M36 и M41 — 4,9 литра.
В гладкоствольном оружии необходимое для равновесия вращение придается за счет наклонных стабилизаторов. Благодаря отсутствию напряжений, возникающих при вращении, снаряды со стабилизаторами могут быть выпущены с более высокой скоростью, чем снаряды со стабилизацией за счет вращения, и боеприпасы со стабилизаторами обычно показывают себя гораздо лучше в гладкоствольном оружии, чем в нарезном. Таким образом, несмотря на то, что бронебойный снаряд с отделяющимся поддоном может быть выпущен из нарезного ствола, гладкоствольное оружие может обеспечить оптимальную внутреннюю баллистику.
Гладкий ствол также повысил эффективность осколочно-фугасных снарядов, полностью устранив ненужное вращение снаряда, и улучшил характеристики подкалиберных бронебойных снарядов за счет возможности использовать более высокое давление пороховых газов и более высокую начальную скорость без ускоренной эрозии канала ствола.
Название пистолета «Рапира» якобы было выбрано из-за длинного и тонкого ствола, напоминающего рапиру, но, несмотря на то, что ствол действительно тонкий, он не такой уж и длинный, если не учитывать дульный тормоз. Общая длина ствола, включая дульный тормоз, составляет 6300 мм, или 63 калибра. Общая длина орудия, включая затвор, ствол и дульный тормоз, составляет 6650 мм, или 66,5 калибра. Для сравнения: общая длина ствола и затвора BS-3 с дульным тормозом составляла 5960 мм, без тормоза — 5604 мм, а длина одного ствола — 5350 мм. Длина ствола (M)T-12, включая нажимной конус, составляет 915 мм. Гильза длиной 913 мм (без выступа) проходит почти по всей длине ствола, но оставляет достаточный зазор для того, чтобы обтюрационное кольцо снаряда прижималось к нажимному конусу. Для всех типов боеприпасов обтюрационное кольцо представляет собой медную ленту, прикрепленную чуть выше нарезов, вокруг которых обжимается гильза.
Общая длина ствола составляет 345 мм, как показано ниже, а длина дульного тормоза — около 400 мм, согласно приведенному выше рисунку. Ствол моноблочной конструкции со встроенным дульным тормозом. Если не учитывать казенную часть и дульный тормоз, длина ствола составляет около 5900 мм, что делает (М)Т-12 орудием с длиной ствола L/59, что значительно больше, чем у стволов Д-48 и БС-3 (5350 мм, L/53,5). Однако часть этой длины приходится на длинный патронник, необходимый для размещения патронов 100x913 мм, поэтому разница в расстоянии, которое снаряд проходит внутри ствола, не так велика, как можно предположить, исходя из длины ствола. Зная длину патронника и приблизительную длину дульного тормоза, можно определить, что длина канала ствола составляет около 4985 мм, то есть эффективная длина ствола больше, чем длина нарезной части стволов BS-3 и D10 (4630 мм), на 355 мм, что значительно меньше разницы в общей длине ствола в 550 мм. Хотя существует некоторая неопределенность в отношении длины дульного тормоза из-за масштабирования рисунка выше, совершенно ясно, что эффективная длина - если судить по длине канала ствола - стволов Т-12 и МТ-12 лишь немного больше, чем у пушек BS-3 и D10.
С технологической точки зрения ствол орудия не превосходит по характеристикам другие артиллерийские стволы того времени, и это видно по тому, что рабочее давление орудия не особенно высокое — при стрельбе стандартным бронебойным снарядом с отделяющимся поддоном, таким как 3УБК1, номинальное рабочее давление Т-12 и МТ-12 составляет 328,5 МПа (3350 кгс/смІ) при стандартных условиях и температуре пороха 15 °C. Это всего на 11,6 % выше, чем у BS-3 и D10, у которых номинальное рабочее давление при стрельбе бронебойным снарядом составляет 294 МПа (3000 кгс/смІ). Судя по имеющимся данным, более высокое давление было достигнуто за счет более тяжелого метательного заряда — 6,85 кг по сравнению с зарядами весом 6,5 кг и 6,585 кг, которые использовались в бронебойных снарядах с отделяющимся поддоном и бронебойных снарядах с отделяющимся поддоном для танковой пушки D10. Более высокая дульная энергия пушки Т-12 объясняется лишь немного более высоким давлением и чуть большим весом метательного заряда. Значительно больший объем самой гильзы, составляющий 9,4 литра, не использовался для увеличения количества метательного заряда, а служит для регулирования максимального давления в гильзе.
В дульной части ствола имеется встроенный перфорированный тормоз с 80 отверстиями, разделенными на пары по 20 отверстий с каждой стороны. В учебнике "Основи будови артилерійських гармат та боєприпасів" (Основы устройства артиллерийских орудий и боеприпасов) А. Я. Деревянчука этот тип тормоза описан как встроенный бескамерный сотовый дульный тормоз. Сотовый дульный тормоз — это разновидность перфорированного тормоза с большим количеством симметричных круглых отверстий, расположенных в виде сот. Отсутствие камеры означает, что внутренний диаметр дульного тормоза совпадает с диаметром канала ствола и является продолжением самого ствола. Согласно техническому описанию МТ-12 из учебника, изданного военным факультетом Санкт-Петербургского государственного университета, тормоз поглощает около 35% силы отдачи.
Такой дульный тормоз прост в изготовлении. Перфорированные дульные тормоза этого типа изготавливаются путем простого удлинения раструба ствола, а после ковки ствола в нем просверливаются отверстия. Для такого тормоза необходимы утолщенные стенки, чтобы создать достаточно длинный вентиляционный канал и компенсировать ослабление конструкции, вызванное перфорацией, в сочетании с ячеистой структурой отверстий. Кроме того, поскольку тормоз является неотъемлемой частью кованой конструкции ствола, он изначально прочнее, чем тормоза, которые не являются частью ствола, поскольку они, как правило, имеют более сложную форму, полученную методом литья, и крепятся с помощью резьбы и штифтов. Благодаря цельной конструкции исключается любая возможность неисправности или самопроизвольного отсоединения тормоза. Как и раструб обычного ствола, толстые стенки тормоза делают его очень устойчивым к царапинам, вмятинам и механическим повреждениям в целом. Допустимая глубина царапины составляет 24 мм, что соответствует максимально допустимому значению для основания ствола.
Тормоз использовался для пристрелки по методу, при котором к стволу прикреплялись две струны, образующие перекрестие, а затем с помощью прицела для пристрелки стрелок смотрел в ствол с казенной части. Стрелок наводит орудие на ориентир на местности, а затем корректирует прицельные приспособления до тех пор, пока линия огня не совпадет с линией прицеливания.
Хотя принято считать, что наличие дульного тормоза на артиллерийском орудии означает, что дульная волна и пыль будут сильнее, чем при использовании орудия без дульного тормоза, важно различать дульные устройства, которые выполняют функцию отражения дульной волны, и те, которые ее не выполняют. Дульные тормоза с перегородками выполняют функцию отражения дульной волны, и отраженная дульная волна может значительно ухудшить видимость для расчета. Несмотря на то, что такие тормоза отводят часть радиального дульного пламени в стороны, якобы снижая давление направленного вниз пламени, боковое пламя распространяется таким образом, что рядом с дулом поднимается больше дыма, что неудобно для наводчика, который сидит справа или слева от орудия.
Отверстия расположены перпендикулярно стволу и являются зеркальными, поэтому струи пороховых газов не направлены обратно на орудийный расчет, а боковая тяга с одной стороны тормоза компенсирует тягу с другой. Тот факт, что отверстия не наклонены, подтвердил друг автора, проведя практический эксперимент: он просунул карандаш с обоих концов через одно из отверстий. На фотографии ниже, изначально опубликованной пользователем sibnarkomat, виден дульный выхлоп польской пушки T-12 во время учебных стрельб.
Снижение отдачи достигается за счет перенаправления значительной части потока пороховых газов в стороны от дульного среза, так что основная передняя струя, возникающая после того, как снаряд покидает тормоз, создает меньшую тягу назад и, следовательно, уменьшает силу отдачи. Необходимая сила противодействия отдаче достигается за счет большого количества отверстий, через которые перенаправляются газы. По сравнению с тормозами, в которых для создания дополнительной тяги вперед используются наклонные поверхности камеры или угловые вентиляционные отверстия, тормозное усилие этого типа перфорированного тормоза ограничено. Таким образом, он обычно считается тормозом средней эффективности. В документе "Симпозиум по дульному пламени и дульным тормозам" сообщается, что аналогичный простой перфорированный тормоз обеспечивает удовлетворительную эффективность в 40–50 % без существенного увеличения дульного пламени.
Кроме того, в отчете "Экспериментальное исследование перфорированных дульных тормозов" было установлено, что простой перфорированный дульный тормоз может обеспечить удовлетворительный тормозной эффект, снизить избыточное давление пороховых газов за счет ослабления дульных взрывных волн и помочь подавить дульную вспышку. Было даже установлено, что дульный тормоз увеличил начальную скорость пули на 1,5 % по сравнению со стволом без тормоза, предположительно потому, что встроенный тормоз выполнял функцию дополнительной длины ствола. Для снаряда APFSDS это эквивалентно примерно 200 метрам дальности.
Такой тип дульного тормоза был естественным выбором для этого орудия из-за использования подкалиберных бронебойных снарядов с поддоном, а также осколочно-фугасных и осколочно-фугасно-осколочных снарядов, стабилизируемых складными стабилизаторами. Основная проблема при использовании дульных тормозов большего калибра с этими типами боеприпасов заключается в их влиянии на механику отделения снарядов с поддоном или снарядов со складными стабилизаторами. Альтернативой перфорированному тормозу является многоперегонная конструкция, использовавшаяся в 100-мм пушке У-8ТС на Т-62А и 122-мм пушке М62-Т2 на Т-10М. Эти тормоза не были встроенными, но и не имели камеры. Влияние дульной волны на снаряд после выхода из ствола минимально, но все же представляет собой серьезную проблему, поскольку из-за неподвижных стабилизаторов может вносить около 6,7 % в разброс бронебойных снарядов с отделяющимся поддоном, в отличие от снарядов со складными стабилизаторами, которые полностью раскрывают стабилизаторы только после того, как дульная волна практически минует снаряд.
В статье «Дульная волна» Эдварда М. Шмидта из Лаборатории баллистических исследований (Ballistic Research Laboratory, BRL), опубликованной в журнале Army R, D & A, том 20, выпуск 4, объясняется относительно незначительное влияние дульной волны, ослабленной дульным тормозом.
Скорость газа в реактивной струе может в три раза превышать начальную скорость снаряда. Таким образом, снаряд подвергается воздействию высокоскоростного потока сзади, то есть фактически летит в обратном направлении. Снаряды с аэродинамическим стабилизатором в таком потоке явно нестабильны, поэтому компания BRL провела исследование возмущений траектории различных снарядов с оперением, вызванных дульной струей.
Исследование показало, что для типичного снаряда с кинетической энергией, выпущенного из танковой пушки, если разброс при стрельбе из одного и того же орудия на определённом расстоянии составляет 0,3 метра, то только 0,02 метра этого разброса можно объяснить возмущениями, вызванными дульной волной. Основной вклад в разброс вносят процессы, происходящие внутри ствола и при отделении снаряда.
В принципе, перфорированный тормоз, подобный тому, что использовался на орудиях Т-12 и МТ-12, не усиливает дульную энергию, действующую на хвостовую часть вылетающего снаряда, а, наоборот, снижает ее, поскольку газы, выходящие через боковые отверстия, выбрасываются в виде высокоскоростных струй, в отличие от тормозов с перегородками, которые создают боковые порывы.
Техническая максимальная скорострельность как Т-12, так и МТ-12 составляет 14 выстрелов в минуту, что незначительно меньше предельного значения в 15 выстрелов в минуту для Д-48. Целенаправленная скорострельность составляет 6 выстрелов в минуту. Согласно американским оценкам, максимальная практическая скорострельность составляет 10 выстрелов в минуту, что соответствует скорострельности оружия, когда после каждого выстрела требуется лишь незначительная корректировка, как при стрельбе по неподвижной цели.
Для сравнения: максимальная скорострельность гораздо более тяжелой пушки БС-3 (без поправок на прицеливание) составляла 8–10 выстрелов в минуту, что вполне приемлемо, но прицельная скорострельность была всего 4–5 выстрелов в минуту. По словам А. В. Широкорада, низкая практическая скорострельность объяснялась тем, что при каждом выстреле орудие сильно подпрыгивало, что создавало опасность для наводчика, если он не отодвигался, и могло даже привести к смещению прицела. Несмотря на то, что (М)Т-12 тоже может сильно подпрыгивать при выстреле, если он не был заранее как следует окопан, он был более устойчивой системой, чем БС-3, хотя и был намного легче.