Только при этой скорости, по расчету, снаряд может оторваться от Земли, избегнуть притяжения Солнца и улететь в межпланетное пространство.
Возможно ли вообще придать снаряду такую скорость при выстреле из пушки Жюль Верна?
Герои Жюль Верна использовали для метания снаряда пироксилин.
Но никакое взрывчатое вещество, обращенное в газ, не может сообщить снаряду скорость выше некоторого предела.
Этот предел зависит от качеств взрывчатого вещества, веса заряда, веса снаряда и длины ствола.
Если подсчитать эту предельную скорость для снаряда пушки Жюль Верна, то окажется, что снаряд не может быть выброшен из нее со скоростью, большей 4000 метров в секунду.
Значит, скорости в 16 000 метров в секунду таким путем не достигнуть. А при меньшей скорости снаряду не улететь в космическое пространство.
Да и помимо этого, при скорости в 16 000 метров в секунду снаряд испытал бы чудовищное сопротивление воздуха. Это было бы такое же сопротивление, как при проникании обычного снаряда в плотную, твердую среду!
Конечно, при таком сопротивлении начальная скорость очень быстро уменьшилась бы: воздух затормозил бы снаряд в начале его полета.
Мы уже не будем говорить о том, что пассажиры снаряда-вагона были бы раздавлены в первые же сотые доли секунды движения снаряда: они не выдержали бы огромной силы толчка при быстром увеличении скорости от нуля до 16 000 метров в секунду.
Итак, для полета в межпланетное пространство пушечный снаряд непригоден.
Нужен другой «вагон», такой, который увеличивал бы скорость своего движения постепенно. В будущем это требование, пожалуй, как показывают теоретические исследования, сможет удовлетворить только снаряд-ракета, то-есть летательный аппарат с реактивным двигателем.
Ракета может двигаться и в безвоздушном пространстве, а скорость ее может возрастать менее стремительно, чем у пушечного снаряда. Она выбрасывает назад струю газа, образующегося при сгорании пороха или других горючих веществ, заключенных в самой ракете. При этом внутри ракеты возникает давление в сторону, противоположную истечению газов. Это и заставляет ее двигаться вперед.
Этот принцип движения пытаются применить и в артиллерии, в так называемых реактивных снарядах. Их не нужно бросать с большой начальной скоростью, а значит, не нужно тяжелого, прочного ствола.
Все это очень удобно; но реактивные снаряды пока имеют ряд крупных недостатков.
Основным недостатком их является малая меткость. Дело в том, что дальность и направление полета снаряда-ракеты зависят, главным образом, от скорости горения вещества, заключенного в снаряде, и от неизбежного изменения веса снаряда по мере сгорания этого вещества.
Добиться же закономерного горения вещества в полете снаряда-ракеты очень трудно.
Что же такое пушка?
Таким образом, вряд ли мы будем летать в пушечных снарядах на Луну. Но это отнюдь не означает, что не нужны орудия, которые могут бросать снаряды с большой скоростью и на большие расстояния.
Какими же способами достигается большая начальная скорость и дальнобойность?
На этот вопрос теперь ответить нетрудно. И пушка, стрелявшая по Парижу, и пушка Жюль Верна подсказывают нам правильный ответ: нужен большой заряд и длинный ствол. Большой заряд создаст большое давление пороховых газов; длинный ствол позволит газам дольше действовать на снаряд и разогнать его сильнее, дать ему большую начальную скорость.
Такие орудия, от которых мы требуем прежде всего дальнобойности, и называются пушками (рис. 133). Они рассчитаны на большой заряд пороха и имеют всегда относительно длинный ствол. Они выбрасывают снаряды с большими начальными скоростями, обычно не меньшими, чем 500 метров в секунду.
Рис. 133. Основные признаки пушки: сравнительно длинный ствол, большая начальная скорость снаряда, отлогая траектория
Длина современного пушечного ствола никогда не бывает меньше 25-27 калибров; это значит, что диаметр его канала уложится в длине ствола не менее двадцати пяти раз.
Пушечный снаряд вылетает из ствола с большой скоростью. Вследствие этого при стрельбе из пушки по не очень удаленным от нее целям нет надобности придавать ей большой угол возвышения, близкий к 45 градусам. Обычно для этого достаточно угла возвышения до 20 градусов. При таких углах снаряд в полете поднимается невысоко и траектория его не отличается крутизной, – иначе говоря, пушка имеет отлогую траекторию.
Но при стрельбе из пушек бывают и другие траектории. Снаряд пушки, стрелявшей по Парижу, поднимался на 40 километров при дальности полета немного более 100 километров. Угол возвышения этого орудия был очень велик – около 50 градусов. Подобные траектории нужны для пушек, рассчитанных на дальнюю и сверхдальнюю стрельбу.
Большая скорость снаряда, дальнобойность и обычно отлогая траектория – вот основные свойства пушки.
В соответствии с этими свойствами пушка хороша, а иногда и незаменима при стрельбе по одним целям и мало удобна или даже вовсе не пригодна при стрельбе по другим целям.
Пушка хорошо поражает прежде всего открытые цели, в особенности живые.
Рис. 134. При стрельбе шрапнелью отлогая траектория выгоднее крутой (точками показаны следы падения пуль)
Из рисунка 134 ясно, что чем траектория более отлога, тем больше живых целей может быть поражено одной шрапнелью.
Рис. 135. При стрельбе по вертикальной броне выгоднее отлогая траектория: при крутой траектории снаряд может скользнуть по бронз, но дробив ее
Удобна пушка и для стрельбы по вертикальным прочным сооружениям, например по стене или по вертикальной броне (рис. 135). Очевидно, что при отлогой траектории снаряду легче проникнуть в такую броню. А при крутой траектории он может скользнуть по броне, не пробив ее.
Хороша пушка и для стрельбы по быстро движущимся целям – самолетам, танкам. Тут очень важно, чтобы неприятельская машина за время полета снаряда не успела уйти далеко. Для этого нужен быстро летящий снаряд. Пушка как раз отвечает этим требованиям: ее снаряды выбрасываются с большой начальной скоростью, они летят быстро.
Наконец, пушка незаменима для обстрела дальних целей, например удаленных батарей неприятеля, его штабов, тылов, обозов на дорогах. Ведь основное свойство пушки – ее дальнобойность; например, французская 75-миллиметровая пушка образца 1926 года бросает снаряды на 15 километров, а 105-миллиметровые пушки стреляют еще дальше – на 18-20 километров.
И это, как мы знаем, вовсе не предел дальнобойности пушек.
Все дело лишь в их весе. Вспомним огромный вес сверхдальнобойной пушки.
А обычные пушки нельзя делать слишком тяжелыми: они должны обладать подвижностью. Это и ограничивает их дальнобойность.
Трудная цель
Снаряды пушки летят быстро, далеко и по сравнительно отлогой траектории.
Мы знаем уже, что во многих случаях эти свойства пушки очень выгодны. Во многих, но не во всех.
Посмотрите на рисунок 136.
Можно ли из пушки поразить укрывшийся за холмом пулемет неприятеля?
Рис. 136. При стрельбе по цели, укрывшейся за холмом, нужна не отлогая, а крутая траектория
Как видим, при обычной для пушки отлогой траектории – нельзя. Снаряд пролетит высоко над головой пулеметчиков. Для того чтобы разрушить пулеметное гнездо, снаряд должен «обогнуть» холм и упасть сверху. Нужна крутая траектория.
Возможна ли она при стрельбе из пушки?
Конечно, возможна, хотя это на практике очень затруднительно. Придадим пушке большой угол возвышения и выстрелим. Снаряд поднимется высоко и упадет круто. Получим крутую траекторию. При удачно выбранном угле возвышения можно добиться, чтобы снаряд попал как раз в пулеметное гнездо (рис. 136).
Но выгодна ли такая стрельба?
Для того чтобы перекинуть снаряд через небольшой холм, мы забросили его очень высоко, заставили его проделать «окольный путь».
Иначе поступить мы не могли: ведь пушечный снаряд летит с очень большой скоростью. Если бы мы послали его по более отлогой траектории, то он залетел бы слишком далеко, дал бы перелет. Поэтому и выбрали для него крутую траекторию. Но благодаря своей большой скорости он залетел слишком высоко, гораздо выше, чем нам нужно.
Тут ничего нельзя поделать: так уж подобран заряд и ствол пушки, что снаряд вылетает из нее с огромной скоростью.
Конечно, такой полет снаряда «окольным путем» невыгоден. Прежде всего, большинство современных пушек не может обычно стрелять под большими углами возвышения. Их устройство не позволяет этого. Кроме того, нам вовсе не нужна такая длинная, высокая траектория. И снаряд больше, чем нужно, пробудет в воздухе, да и попасть в цель трудно. Много времени уйдет на пристрелку. А сколько бед за это время наделает пулемет!
