Русская артиллерия<br />(От Московской Руси до наших дней)

На Мотовилихинском заводе действовал 50-тонный паровой молот, превосходивший по своей мощности агрегаты этого типа на заводах Круппа. Когда ствол пушки окончательно обработали, его вес оказался равным 2800 пудов (45,9 т) при калибре 20 дюймов (508 мм). Напомним для сравнения данные Царь-пушки, отлитой знаменитым мастером Андреем Чеховым в 1586 г. в Москве по приказу царя Федора Иоанновича. Вес пушки 2400 пудов (39 312 кг). Дульная часть ствола внутри имеет диаметр 92 см. Длина ствола этого огромного орудия 5 метров 34 сантиметра. Однако московская Царь-пушка в отличие от уральской предназначалась для стрельбы только картечью (дробом), а не ядрами. По этой причине ее называли «дробовиком Российским». Долгое время она стояла на специальном деревянном лафете в Китай-городе и в случае нашествия кочевников должна была обстреливать переправу через Москву-реку и охранять главные ворота Кремля.

Уральская «царь-пушка» была много больше, стреляла ядрами и на большую дальность.

Однако этому «суперорудию» не суждено было попасть в Кронштадт. В Златоусте начал варить превосходную пушечную сталь инженер-изобретатель Павел Матвеевич Обухов, надобность в пушке отпала. Однако императором Александром II было принято решение ее сохранить как историческую реликвию для потомства.

Так и простояла пушка за проходной завода более 120 лет.

В 1863 г. под Петербургом был пущен специальный завод по изготовлению крупных орудийных стволов по методике, разработанной Обуховым. Этот завод стал называться Обуховским (ныне завод «Большевик»).

Стальной орудийный ствол крупного калибра в то время было очень трудно изготовить. Сталь варили в тиглях — специальных сосудах из огнеупорного материала, вмещавших всего по несколько десятков килограммов стали. Для ствола же нужна была болванка весом в несколько сот, а то и более тысячи килограммов. Поэтому требовалось варить для одного ствола совершенно одинаковую сталь сразу во многих тиглях. Это представляло большую трудность для литейщиков и требовало от них особого мастерства.

Обуховский сталелитейный завод по тому времени был весьма совершенным. На нем работали прекрасные сталевары, приглашенные Обуховым из Златоуста. Отливаемая на заводе сталь по своему химическому составу была безукоризненной. Однако вскоре обнаружилось, что некоторые стволы, изготовленные из этой стали, при стрельбе разрывались. Выяснением причин этого явления занялись многие специалисты, в том числе молодой инженер Дмитрий Константинович Чернов (1839–1921), снискавший впоследствии всемирную известность как основатель науки о металле. Тщательно анализируя процессы горячей обработки стали и ее структуру (внутреннее строение), он открыл, что при нагревании сталь не остается неизменной, при определенной температуре она претерпевает особые структурные превращения. Ее внутреннее строение (кристаллизация) меняется. Вместе с тем меняются и ее свойства.

Если сталь нагреть до высокой температуры, а затем быстро охладить (в воде или масле), то она закалится. Твердость ее повысится. Д.К. Чернов научно обосновал процессы, происходящие в стали при ее нагреве и охлаждении, и установил температурные пределы, при которых происходят структурные преобразования, резко сказывающиеся на качестве стали.

Чернов установил, что при 700 °C сталь приобретает способность принимать закалку. При 800–850 °C она сохраняет мелкозернистое строение и обладает наилучшими механическими свойствами. Затем сталь становится все более крупнозернистой и при температуре примерно в 1200 °C приобретает наибольшую пластичность. Эти температурные пределы получили в металлургии название «точек Чернова».

После научных открытий Д.К. Чернова ковку стальных стволов начинали при температуре 120 °C, когда сталь особенно хорошо поддается ковке, а заканчивали ее при 850°, когда сталь имеет наиболее выгодную структуру; затем ствол подвергали закалке, в результате чего случаи разрывов стволов прекратились.

Поскольку стальные стволы намного прочнее чугунных и бронзовых, их можно было заряжать более мощными зарядами, что позволяло стрелять на большие дальности. Однако дальнейшее увеличение зарядов вызвало необходимость увеличения толщины стенок стволов, что делало стволы тяжелыми.

Профессор Артиллерийской академии А.В. Гадолин (1828–1892) установил, что после определенного предела дальнейшее увеличение толщины стенок ствола оказывается бесполезным вследствие того, что прочность ствола увеличивается весьма незначительно, а вес его резко возрастает. А.В. Гадолин выяснил, что у толстостенного ствола наружные слои металла почти не участвуют в общем сопротивлении ствола разрыву. Он теоретически обосновал и доказал на опытах, что прочность орудийных стволов можно повысить путем их скрепления стальными кольцами.