Теперь при выстреле труба имеет тенденцию расширяться под действием давления, и этому расширению препятствует сначала сжимающее усилие, создаваемое усаженным кольцом, а затем и само кольцо, так что составная система оказывается прочнее и лучше способна сопротивляться взрывному заряду горящего пороха, чем это было бы в случае, если бы орудие было изготовлено из цельного куска и имело ту же толщину металла.
Это краткое пояснение покажет, почему для изготовления готового орудия требуется так много деталей и какова причина большого количества необходимых металлорежущих станков и операций механической обработки для осуществления производства готового изделия. Иногда один или несколько внешних цилиндров заменяются слоями проволоки, намотанной под натяжением.
Как наше 4,7-дюймовое орудие образца 1906 года, которым наши войска были оснащены в течение долгого времени и которое забрасывает снаряд весом 45 фунтов на расстояние около 6 миль, так и французское 75-миллиметровое (2,95-дюймовое) орудие, успешно используемое французами с 1897 года, были спроектированы для буксировки лошадьми, причем орудия лучше всего использовать при буксировке упряжками из 6 или 8 лошадей. Поскольку лошадь обладает постоянной тяговой силой всего в 650 фунтов, очевидно, что вес, буксируемый упряжкою из 6 лошадей, не должен превышать 3900 фунтов. Таким образом, существуют все стимулы для того, чтобы делать мобильную артиллерию такого рода как можно более легкой, совместимо с прочностью, требуемой для выполняемой работы. Таким образом, тяговая сила лошади в сочетании с ее скоростью была лимитирующим фактором при проектировании и определении веса мобильной полевой артиллерии.
Как однажды сказал один из наших ведущих американских артиллерийских инженеров: «ограниченная сила лошади — это то, что определяло вес нашей артиллерии», и «если бы божественное провидение дало лошади скорость оленя и силу слона, мы могли бы иметь гораздо более широкий и эффективный диапазон применения нашей мобильной артиллерии».
УЧАСТОК ЗАВОДА MIDVALE STEEL CO., ПОКАЗЫВАЮЩИЙ ТИПЫ 6-ДЮЙМОВЫХ, 7-ДЮЙМОВЫХ И 8-ДЮЙМОВЫХ НИКЕЛЕВО-СТАЛЬНЫХ КАЗЕНОЗАРЯДНЫХ НАРЕЗНЫХ ОРУДИЙ.
ТРИ ГОТОВЫХ 8-ДЮЙМОВЫХ НАРЕЗНЫХ ОРУДИЯ КАЛИБРОМ 45 КАЛИБРОВ, УСТАНОВЛЕННЫЕ НА ТУРРЕЛЬНЫХ ЛАФЕТАХ НА ЗАВОДЕ КОМПАНИИ MIDVALE STEEL CO., ГДЕ ОНИ БЫЛИ ИЗГОТОВЛЕНЫ.
На переднем плане изображены три крупные орудийные трубы в частично завершенном виде. Эта компания начала производство первого артиллерийского вооружения в Америке в 1880 году.
Одним из ответов американских артиллерийских инженеров на эту проблему, разработанным в ходе недавней войны, стало создание трактора на замену лошади, и этот трактор обладает скоростью оленя и силой слона. Самые мощные тракторы устанавливаются на гусеничных движителях и в разговорной речи известны как «катерпиллеры» (гусеничные). Один из таких мощных гусеничных тракторов, на котором установлена 8-дюймовая гаубица с дальностью стрельбы 6 миль, обслуживаемый и управляемый всего двумя людьми, способный подниматься в гору и спускаться с нее, преодолевать бурелом, деревья и т. д., недавно прошел суровые испытания на Абердинском полигоне. Здесь его пустили через густой лес, в котором он на полном ходу врезался в живое дерево акации диаметром 17 дюймов у основания. Это дерево, почти самое высокое в лесу, было повержено в результате атаки трактора, который переехал через него, а затем выехал из леса, занял позицию и произвел выстрел почти за такое же короткое время, какое требуется для рассказа об этом поступке. Воистину сила слона и скорость оленя были привлечены на помощь артиллерийскому инженеру для любых будущих боевых операций.
Общее число рабочих, занятых в производстве орудий в этой стране одновременно, составило 21 329 человек, и подсчитано, что по меньшей мере столько же было занято в производстве лафетов и приборов управления стрельбой. Следовательно, к октябрю 1918 года к выпуску полностью готовых крупнокалиберных орудий было привлечено в общей сложности не менее 42 000 рабочих. Более того, эти люди приобрели такой навык в своей работе, что можно сказать, что трудное искусство изготовления орудий прочно утвердилось в этой стране и что Соединенные Штаты теперь и в любое время в ближайшем будущем могут полагаться на этот обученный корпус ремесленников в деле производства орудийных металлов высочайшего качества.
ПРОИЗВОДСТВО ПОКОВОК ОРУДИЙ.
Production of cannon forgings during the war at the various plants.
Caliber. Contractor. 1917 1918 Total
Dec. Jan. Feb. Mar. Apr. May. June. July. Aug. Sept. Oct. Nov. Dec.
75-mm. field gun, model 1916 Bethlehem Steel Co., Bethlehem, Pa. 2 1 32 14 13 3 75 23 7 1 180 1
352
Standard Forgings Co., Indiana Harbor, Ind. 1 5 11 10 19 5 67 29 2
149
Buckeye Steel Co., Columbus, Ohio
154
10
164
75-mm. field gun, model 1897 do.
44 162 419 325 322 658 181 224 2335
Standard Forgings Co.
10 32 275 310 471 245 39 1382
75-mm. field gun, model 1917 Bethlehem Steel Co. 1 7 30 38 47 33 62 61 69 121 76 247 47 839
3-inch anti-aircraft gun do.
6 7 5 4 12 10 6 46 112 109 5 322
Heppenstall Forge & Knife Co., Pittsburgh, Pa.
3 51 15 13 82
4.7-inch gun Bethlehem Steel Co.
9 10 8 28
70 94 66 14
43 342
Heppenstall Forge & Knife Co.
6 18 21 25 10 80
155-mm. howitzer Bethlehem Steel Co.
10 26 51 9 37 25 5
11 52 19 32 277
Standard Forgings Co. 2 3
10 20 55 44 89 74 169 127 157 10 760
Standard Steel Co.
15 54 64 82 130 93 100 100 20 658
155-mm. gun Bethlehem Steel Co.
1 9
21 7 5 4 1
48
Edgewater Steel Co., Pittsburgh, Pa.
4 13 21 24 5 67
Standard Steel Car Co., Burnham, Pa.
6 4 21 14 23 41 21 9 139
Tacony Ordnance Co., Philadelphia, Pa.
3 15 31 26
75
American Bridge Co., Gary, Ind.
8 7 10 25
8-inch howitzer Midvale Steel Co. 1 5 11 10 19 5 67 29 2
149
240-mm. howitzer Bethlehem Steel Co.
30 16 16 19 16 97
Edgewater Steel Co.
1
14 15
Tacony Ordnance Co.
4 15 3 12 34
Watertown Arsenal
[10]
7 7
Total
6 26 114 174 175 440 525 872 1074 1259 2031 1214 530 8440
[10] Цифры в первой таблице обозначают поставку только комплектных наборов поковок. Поставки готовых и принятых орудийных поковок не в полных наборах производились вагонами и другими крупными партиями различными заводами до наступления дат, когда получение ими металлорежущих станков позволило им производить готовые комплекты. Например, Арсенал Уотертаун осуществил свою первую вагонную отгрузку поковок 28 октября 1918 года.
МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА И СБОРКА ОРУДИЙ.
Progress of the work of machining and assembling cannon at the various factories during the war.
Caliber. Contractor. 1917 1918 Total
Dec. Jan. Feb. Mar. Apr. May. June. July. Aug. Sept. Oct. Nov. Dec.
75-mm. field gun, model 1916 Symington-Anderson Co., Rochester, N. Y.
1 51 81 61 88 48 74 12
416
Wisconsin Gun Co., Milwaukee, Wis.
8 18 20 38 27 5
116
Watervliet Arsenal, Watervliet, N. Y. 4 38 18 14 26 35 8
8
5 5 5 166
Bethlehem Steel Co.
1 1
2
75-mm.field gun, 1897 model Symington-Anderson Co.
1 52 50 136 239
Wisconsin Gun Co.
1 2 6 26 35
75-mm.field gun, model 1917 Bethlehem Steel Co. 1 7 30 38 47 33 62 61 69 121 76 247 47 839
3-inch antiaircraft gun Chalkis Manufacturing Co., Detroit, Mich.
1 7 19 48 29 30 134
3-inch antiaircraft gun, 15-pdr. Watervliet Arsenal 3 16 24 16 2
11 9 4 3 2 5 1 96
4.7-inch, model 1906 Northwestern Ordnance Co., Madison, Wis.
5 7 31 23 32 98
Watervliet Arsenal
6 8 10 22 40 27 7 120
155-mm howitzer American Brake Shoe & Foundry Co., Erie, Pa.
3 10 16 28 75 110 248 206 350 231 179 1,456
155-mm. gun Bullard Engine Works Co., Bridgeport, Conn.
1
14 28 18 36 97
Watervliet Arsenal
1
23 4 4 32
8-inch howitzer Midvale Steel Co.
34 38 8
28 22 33 14 14 191
240-mm. Watervliet Arsenal
34 38 8
1
1
2
Total
8 61 75 112 130 163 261 272 507 492 769 672 517 4,039
Глава III МОБИЛЬНАЯ ПОЛЕВАЯ АРТИЛЛЕРИЯ.
Случайный наблюдатель мог бы предположить, что как только Артиллерийский департамент преуспел в налаживании производства орудий различных размеров, описанных в предыдущей главе, битва за обеспечение артиллерией была практически выиграна. Но это было не так. Даже после того, как массивные трубы выходили в готовом виде из сложных процессов сталелитейных заводов, задача артиллерийских офицеров только начиналась. Каждое из этих орудий нужно было сделать мобильным в полевых условиях, и оно должно было быть оснащено механизмом для восприятия ретроградного удара при стрельбе («отдачи») и предотвращения подпрыгивания оружия при каждом выстреле с потерей прицела.
Мобильность орудию придает лафет, на котором оно перемещается. Устройство, которое поглощает отдачу и возвращает орудие в исходное положение, называется противооткатным устройством (в случае гидропневматической конструкции французского образца) или механизмом отката. Лафет и противооткатное устройство (или механизм отката) вместе известны как установка.
Ковка, расточка, подкрепление, механическая обработка и отделка корпуса орудия — это еще не половина битвы по производству современного военного оружия; это едва ли ее треть. Ни один артиллерийский офицер 1917–1918 годов никогда не забудет душераздирающий опыт производства установок — работу, которая шла параллельно с производством самих орудий. Производство лафетов часто представляло собой инженерные и производственные проблемы самого сложного порядка. Что касается противооткатных устройств, то краткий анализ той роли, которую они играют в работе орудия, покажет характер проекта по их серийному производству.
Школьная аксиома о том, что действие равно противодействию, приобретает особую значимость применительно к стрельбе из современного артиллерийского орудия большой мощности. Усилие, прилагаемое для того, чтобы забросить тяжелый снаряд на расстояние 7 миль или более из дульного среза орудия, в равной степени прилагается к казенной части оружия при его откате. Некоторые из этих сил, безопасно и легко управляемых механическими средствами, почти непостижимы для человеческого разума.
Не так давно легковой автомобиль весом 2 тонны проехал со скоростью 120 миль в час по пляжу во Флориде. Представьте себе такой автомобиль, движущийся со скоростью 337 миль в час, что намного быстрее, чем когда-либо передвигался человек; затем представьте себе механизм, который остановил бы этот автомобиль, движущийся со скоростью почти 6 миль в минуту, остановил бы его на пространстве в 45 дюймов и за полсекунды времени, без малейшего повреждения автомобиля. Это в точности эквивалентно подвигу, совершаемому противооткатным устройством 240-миллиметровой гаубицы после выстрела.
Представьте себе паровоз весом 150 000 фунтов, движущийся со скоростью 53,3 мили в час. Действие противооткатного устройства 240-миллиметрового орудия после выстрела эквивалентно остановке этого локомотива менее чем за 4 фута за полсекунды без повреждений.
Поковка для противооткатного устройства 155-миллиметровой гаубицы представляет собой стальной блок весом почти 2 тонны — в точных цифрах, 3875 фунтов. Он должен быть расточен и обработан на станке до тех пор, пока его вес вместе со вспомогательными деталями собранного противооткатного устройства, положенными с ним на весы, не составит всего 870 фунтов. Было бы несправедливо по отношению к современному гидропневматическому противооткатному устройству сказать, что оно должно быть отделано с точностью часов. Оно должно быть отделано с механической точностью, сопоставимой только с чистовой обработкой такого деликатного инструмента, как штурманский секстант или механизм, регулирующий телескоп Лика по движению Земли. Никакие тяжелые изделия, выпускавшиеся ранее в американских цехах, не требовали при своей отделке такой степени микроскопического совершенства, которой добивались от противооткатных устройств.
Мы переняли у французов, величайших из всех производителей артиллерии, четыре противооткатных устройства — одно для 75-миллиметрового орудия, одно для 155-миллиметрового орудия, второе для 155-миллиметровой гаубицы и четвертое для 240-миллиметровой гаубицы. Эти механизмы никогда ранее не строились за пределами Франции. Действительно, можно было найти пессимистов, готовых заявить, что никто, кроме французских механиков, не сможет построить их вообще и что наша попытка скопировать их может закончиться только провалом. И тем не менее американский механический гений «одолел» каждую из этих проблем, как выражаются рабочие в замасленных спецовках, и сделал это чуть более чем за год после того, как чертежи поступили в мастерские. Не было ни одного из этих прекрасных механизмов, во Франции являвшихся продуктом кропотливого ручного труда металлистов глубокого и унаследованного мастерства, который в конце концов не стал бы в американских цехах практической задачей серийного производства.
Короче говоря, задачу создания французских противооткатных устройств в Соединенных Штатах можно рассматривать как кульминацию всего американского артиллерийского предприятия в войне против Германии, показатель его успеха. Она бросила самый грозный вызов американскому промышленному мастерству. Нашлись люди, с мнением которых приходилось считаться и которые были убеждены, что пытаться производить французские противооткатные устройства здесь нецелесообразно. Хотя превосходство этих устройств отката в их соответствующих классах общепризнанно, Германия так и не смогла их создать, в то время как Англия при свободно предлагаемом сотрудничестве французских артиллерийских инженеров даже не пыталась этого сделать. Французы строили их поодиночке, как производятся определенные автомобили на заказ и по очень высокой цене. Когда американские заводы предложили не только выпускать французские противооткатные устройства, но и производить их путем изготовления деталей и сборки в соответствии с современной практикой серийного производства, ряды скептиков увеличились.
И тем не менее, как мы уже говорили, это было сделано. Первые из этих противооткатных устройств, когда-либо произведенные за пределами французской промышленности, были произведены в Америке и изготовлены типично американскими методами серийного производства.
Первыми из этих противооткатных устройств, поступившими в серийное производство, стали устройства для 155-миллиметровой гаубицы. Грубые поковки начали выпускаться в больших количествах компанией Mesta Machine Co. весной 1918 года, в то время как Арсенал Уотертаун, другой подрядчик, вышел на серийное производство грубых поковок в сентябре 1918 года. На своем специализированном заводе противооткатных устройств в Детройте компания Dodge Bros. выпустила первое готовое противооткатное устройство 155-миллиметровой гаубицы в июле 1918 года и перешла к их серийному производству в сентябре, выпустив 495 штук только за ноябрь и доведя их общее число до огромной цифры в 1601 штуку к концу апреля 1919 года.
Следующим по порядку времени заводским вопросом, который предстояло решить, стало противооткатное устройство 155-миллиметрового орудия. Грубые поковки на компании Carnegie Steel Co., являвшейся единственным подрядчиком, пошли в серийное производство весной 1918 года. Первое из готовых противооткатных устройств сошло с завода Dodge в октябре 1918 года; и хотя 30 штук были выпущены заводом и приняты до конца года, можно сказать, что серийное производство началось 1 января 1919 года, когда фабрика стала выпускать их со скоростью более четырех штук в день. В марте был достигнут пик производства в 361 противооткатное устройство, а общий объем производства к концу апреля составил 880 штук.
Тяжелое противооткатное устройство 240-миллиметровой гаубицы стало третьим, поступившим в серийное производство. Грубые поковки выпускались серийно весной 1918 года компанией Carnegie Steel Co., в то время как Арсенал Уотертаун, другой подрядчик, выпустил ряд таких грубых поковок в августе 1918 года. Двумя подрядчиками по чистовой обработке и выпуску готовых противооткатных устройств выступали компания Otis Elevator Co. на своем заводе в Чикаго и Арсенал Уотертаун. Арсенал изготовил опытное противооткатное устройство в октябре 1918 года. В январе компания Otis Elevator Co. выпустила свои первые четыре устройства, в то время как серийное производство началось в феврале 1919 года, причем оба подрядчика в том месяце выпустили 19 противооткатных устройств — цифра, которую можно считать хорошим серийным объемом, если принять во внимание размер этого механизма. Оба завода вместе в апреле выпустили большое количество из 89 противооткатных устройств для 240-миллиметровки.
Последним в серийное производство поступило самое трудное в изготовлении из всех четырех, то, которое грозило вообще бросить вызов американской промышленности своей непосильностью — противооткатное устройство 75-миллиметрового орудия. Двумя подрядчиками по грубым поковкам для этого противооткатного устройства были Carbon Steel Co. и Bucyrus Co. Компания Carbon Steel Co. приступила к их крупносерийному производству весной 1918 года, а компания Bucyrus Co. вышла на серийную основу производства в октябре 1918 года. Только за тот месяц оба подрядчика вместе выпустили 1305 комплектов поковок.
Механическая и чистовая обработка 75-го противооткатного устройства находилась в руках Арсенала Рок-Айленд и компании Singer Manufacturing Co., которая построила для этой цели дорогостоящий завод в Элизабетпорте (штат Нью-Джерси). Первое противооткатное устройство этого размера, появившееся и принятое после суровых испытаний, сошло с арсенала в октябре. После этого производство на некоторое время прекратилось. Подрядчики действительно изготавливали противооткатные устройства в этот период, но они не могли пройти испытания. Механическая обработка и производство деталей казались столь совершенными, насколько позволяло человеческое мастерство, но устройства все равно не функционировали безупречно. Приходилось вносить регулировки, казалось бы, самого микроскопического и тривиального характера — возникали проблемы с кожей клапанов и с маслом для цилиндров. Эти вопросы, которые едва ли могли вызвать хоть сколько-нибудь заметную задержку в производстве менее тонких механизмов, свидетельствуют о той бесконечной тщательности, которую необходимо было применять при производстве противооткатных устройств. В конце концов производители преодолели препятствия и изучили все секреты и необходимые процессы, после чего 75-миллиметровые противооткатные устройства начали поступать: 2 в январе 1919 года, а затем 13 в феврале, 20 в марте и 23 в апреле.