Este artigo, infelizmente, não dará respostas inequívocas às perguntas feitas, mas oferecerá ao leitor respeitado uma hipótese consistente sobre o conteúdo dos explosivos nos chamados projéteis altamente explosivos e perfurantes de 305 mm "leves" que nossos frota usada na Guerra Russo-Japonesa.
E qual é a dificuldade?
O problema é que não existem números confiáveis para o conteúdo dos explosivos nas cápsulas mencionadas acima, e fontes disponíveis publicamente fornecem números muito diferentes. Por exemplo, o conhecido navweaps da enciclopédia da Internet fornece os seguintes dados:
AP "modelo antigo" - 11,7 libras. (5, 3 kg);
HE "modelo antigo" - 27,3 libras. (12,4 kg).
Se nos lembrarmos de M. A. Petrova "Revisão das principais campanhas e batalhas da frota a vapor", então veremos 3,5% B (11,6 kg) para alto explosivo e 1,5% (4,98 kg) para munições perfurantes de 305 mm. De acordo com V. Polomoshnov, os projéteis perfurantes da Rússia tinham um conteúdo explosivo de 1,29% (4,29 kg) e os projéteis altamente explosivos - 1,8% (5,77 kg). Mas, de acordo com os "infográficos" anexados abaixo, o conteúdo dos explosivos no projétil russo de 331,7 kg perfurante de armadura era de apenas 1,3 kg!
Documentos oficiais apenas adicionam intriga. "A atitude do Comitê Técnico Naval para com o Presidente da Comissão de Investigação no caso de batalha de Tsushima" (doravante - "Atitude") datada de 1º de fevereiro de 1907 indica que o peso dos explosivos no projétil de alto explosivo 305 mm, com os quais os encouraçados da 2ª esquadra do Pacífico estavam equipados, era de 14, 62 libras, ou aproximadamente 5,89 kg (a libra russa era de 0,40951241 kg), o que corresponde aproximadamente a uma porcentagem de explosivos de 1,8%.
Mas, no próprio texto deste documento, é indicada uma porcentagem completamente diferente do conteúdo dos explosivos - 3,5%.
Bem, como você ordena que tudo isso seja entendido?
Sobre a densidade dos explosivos
Caro leitor, sem dúvida, sabe que qualquer explosivo tem uma característica como a densidade, medida em quilogramas por metro cúbico ou - em gramas por centímetro cúbico (neste artigo, indicarei os valores de densidade em g / cm cúbico). E, claro, o conteúdo dos explosivos em cada projétil específico depende disso. Afinal, o projétil é, na verdade, uma "caixa" metálica para explosivos, na qual é fornecido um determinado volume para enchê-lo de explosivos. Conseqüentemente, se pegarmos dois projéteis absolutamente idênticos com fusíveis idênticos, mas os preenchermos com explosivos de densidades diferentes, então o volume que esses explosivos ocuparão será o mesmo, mas a massa dos explosivos é diferente.
Para onde estou levando?
O fato é que os mesmos projéteis russos podem ser equipados com explosivos completamente diferentes.
Assim, por exemplo, projéteis leves de 305 mm de alto explosivo, que lutamos na Guerra Russo-Japonesa, às vezes chamados de projéteis do "modelo antigo", às vezes - "arr. 1892 ", e às vezes nem um pouco, foi originalmente planejado para equipar-se com piroxilina. Sim, de fato, foi feito dessa forma. Mas, nos casos em que não havia piroxilina suficiente, eles eram equipados com pó sem fumaça - esses eram os projéteis com os quais o 2º esquadrão do Pacífico estava equipado. No entanto, encontrei indicações de que, posteriormente, projéteis não utilizados deste tipo com enchimento de piroxilina (e, talvez, pólvora) foram recarregados com trinitrotolueno (TNT). Isso parece extremamente lógico. A própria concha era em cinco minutos o ápice da fundição, e era irracional enviar conchas antigas para serem derretidas. Mas dar-lhe letalidade adicional equipando-o com explosivos mais avançados é uma coisa muito correta.
A confirmação indireta de tudo isso está contida no "Álbum de projéteis de artilharia naval", publicado por A. N. IM. I. em 1934 (doravante - "Álbum"). Vamos considerar isso usando o exemplo de um projétil de alto explosivo de 254 mm.
Então, o que há com dez polegadas?
De acordo com a "Atitude", cujos fragmentos citei acima, um projétil de alto explosivo de 254 mm da era da Guerra Russo-Japonesa foi completado com 16, 39 libras de piroxilina embalada em uma caixa, e a massa de explosivos juntos com o caso foi de 19,81 libras. A libra russa, como já relatei acima, era de 0,40951241 kg, de onde se segue que a massa da capa era de 1,4 kg, e a massa da piroxilina era de 6,712 kg.
Ao mesmo tempo, de acordo com Album, a massa do explosivo no projétil de estilo antigo é de 8,3 kg. Gostaria de observar que em 1907 a frota recebeu novos projéteis de vários calibres, incluindo 254 mm. Neste caso, o mod de projéteis de 254 mm. Em 1907, de acordo com o Álbum, tinha a mesma massa (225,2 kg), mas o conteúdo explosivo atingiu 28,3 kg, portanto, nenhuma confusão é possível aqui.
Infelizmente, o "Álbum" não contém uma indicação direta de que o projétil de 254 mm com uma massa de BB 8,3 kg era "dotsushima", mas o que mais poderia ser? Não consegui encontrar nenhuma evidência de que entre as conchas "dotsushima" e as conchas arr. Em 1907, surgiram alguns outros projéteis. Portanto, não será um erro presumir que o projétil "dotsushima" de 254 mm com seus 6,712 kg de explosivos e o projétil de 254 mm com massa explosiva de 8,3 kg indicado no Álbum é o mesmo projétil, mas equipou vários explosivos. No primeiro caso, é a piroxilina, no segundo, TNT.
Consideramos a densidade da piroxilina
"Por que contar?" - o caro leitor pode perguntar.
E realmente, não é mais fácil pegar um livro de referência?
Infelizmente, o problema é que publicações diferentes fornecem densidades de piroxilina completamente diferentes. Por exemplo, "Technical Encyclopedia 1927-1934". indica a densidade verdadeira da piroxilina na faixa de 1, 65-1, 71 g / cc. veja Mas aqui a densidade dos blocos de piroxilina em algumas publicações indicam significativamente mais baixo - 1, 2-1, 4 g / cc. consulte O mesmo saper.isnet.ru relata que a densidade da piroxilina com um teor de umidade de 20–30% é 1, 3–1, 45 g / cu. cm.
Onde está a verdade?
Aparentemente, o problema é que a densidade da piroxilina dada nos livros de referência é … a densidade da piroxilina, e nada mais, ou seja, um produto puro. Ao mesmo tempo, a munição geralmente usa piroxilina, cujo teor de umidade é trazido para 25-30%. Assim, se a densidade da piroxilina absolutamente seca for 1,58-1,65 g / cc. (os valores citados com mais frequência), então a piroxilina com um teor de umidade de 25% terá uma densidade de 1,38-1,42, e uma piroxilina com um teor de umidade de 30% terá uma densidade de 1,34-1,38 g / cc.
Vamos verificar essa hipótese calculando um projétil de 254 mm. Para TNT, o aumento na densidade nas fontes é muito menor: geralmente 1,65 é indicado, mas em alguns casos (Rdutlovsky) 1,56 g / cc. cm. Consequentemente, verifica-se que 8,3 kg de TNT tomarão, a uma densidade de 1, 58-1, 65 g / cu. cm, volume igual a 5030-5320 metros cúbicos. cm. E este é o mesmo volume que antes era ocupado pela tampa e piroxilina na configuração "dotsushima" do projétil.
As tampas foram feitas em latão. A densidade do latão é de aproximadamente 8,8 g / cu. cm, respectivamente 1, 4 kg a cobertura ocupará cerca de 159 metros cúbicos. veja A participação da piroxilina permanece, portanto, 4871-5161 metros cúbicos. cm. Levando em consideração o fato de que 6.712 kg de piroxilina foram colocados neles, obtemos a densidade deste último na faixa de 1, 3-1, 38 g / cm cúbico, que corresponde exatamente à densidade da piroxilina seca calculada por nós com uma densidade de 1, 58, "diluído" para um teor de umidade de 25%.
Assim, para cálculos posteriores, tomamos os valores que são mais adequados para as fontes. A densidade do TNT é 1,65 g / cc. cm, e a densidade da piroxilina úmida é 1,38 g / cu. cm.
"Álbum" fornece o seguinte conteúdo explosivo para conchas "dotsushima" de 305 mm. Para um perfurante com ponta - 6 kg de explosivo, para um perfurante sem ponta - 5,3 kg de explosivo e para um alto explosivo - 12,4 kg de explosivo. Tendo em conta a densidade TNT, calculamos o volume sob o explosivo nestas cápsulas - verifica-se que 3 636, 3 212 e 7 515 metros cúbicos. veja em conformidade. Pelo que eu sei, na Guerra Russo-Japonesa, foram usados projéteis "sem tampa", respectivamente, deve-se presumir que lutamos com "blindagem" com uma capacidade de "câmara de carga" de 3.212 metros cúbicos. cm e minas terrestres - com um volume de explosivos de 7 515 metros cúbicos. cm.
Infelizmente, não sei o volume ou a massa da bainha de latão usada para isolar a piroxilina em projéteis de 305 mm. Mas a partir de "Relacionamento", podemos calcular que a massa de tal capa para um projétil de alto explosivo de 254 mm era 2,06 vezes maior do que a massa de uma capa para um projétil de alto explosivo de 203 mm, enquanto o volume sob o explosivo foi de 2,74 vezes. Assim, pode-se estimar aproximadamente que a cobertura de latão para um projétil perfurante de armadura de 305 mm tinha uma massa de 0,67 kg, e para um alto explosivo - 2,95 kg, e ocupavam um volume de 77 e 238 metros cúbicos. cm (arredondado) respectivamente.
Nesse caso, a participação, de fato, da piroxilina, manteve-se no volume de 3.135 e 7.278 metros cúbicos. cm, que adotamos para a densidade da piroxilina 1, 38 g / cu. cm dá a massa do explosivo:
4, 323 kg de piroxilina em um projétil perfurante;
10.042 kg de piroxilina em um projétil de alto explosivo.
Ou seja, levando-se em consideração os erros de cálculo, devemos falar em 4,3 kg de piroxilina em armadura de perfuração e 10 kg em projéteis altamente explosivos de 305 mm.
Mas por que então apenas 6 kg de pólvora "cabem" no projétil altamente explosivo ?
Na verdade, quase todos os livros de referência fornecem a densidade do pó sem fumaça no nível da piroxilina, ou seja, não inferior a 1,56 g / cc. cm, ou ainda mais alto. E dado que uma cobertura de latão não é necessária para o pó sem fumaça, acontece que mais pó sem fumaça deve ser incluído no projétil do que a piroxilina úmida?
Então, mas não é assim.
O fato é que a maioria dos livros de referência nos dá a densidade da pólvora como substância. Mas o problema é que você não pode preencher todo o volume do projétil com pólvora. A pólvora era geralmente produzida em grânulos. E quando esses grânulos eram despejados em qualquer recipiente, ocupavam apenas parte de seu volume, enquanto o resto era ar. Pelo que entendi, é possível comprimir a pólvora a um estado monolítico, mas essa pólvora queimará, não explodirá. Mas para uma explosão em um espaço confinado, ele precisa de uma certa quantidade de ar. No entanto, não sou químico e agradecerei a um leitor competente pelos esclarecimentos sobre este assunto.
Porém, há um fato completamente imutável - junto com a densidade "real", ou seja, a densidade do pó "monolítico", há também a chamada densidade "gravimétrica" do pó - ou seja, a densidade, levando em consideração o espaço livre entre seus grânulos. E essa densidade para pólvora geralmente não ultrapassa um, ou mesmo menor, o que é bem ilustrado pela tabela abaixo.
Além disso, como podemos ver, a densidade gravimétrica do pó sem fumaça é de aproximadamente 0,8-0,9 g / cu. cm.
Portanto, levando em consideração o fato de que a massa de pólvora em um projétil de alto explosivo de 305 mm era, como pode ser visto na "Relação", 14,62 libras ou 5,987 kg, e nossa capacidade calculada sob os explosivos deste projétil foi de 7 515 metros cúbicos. cm, então temos a densidade gravimétrica do pó sem fumaça igual a 0, 796 g / cu. cm, que praticamente coincide com 0,8 g / cu. cm para um dos tipos de pós sem fumaça mostrados na tabela.
conclusões
Em vista do acima exposto, acredito que pode ser afirmado com segurança que os projéteis leves perfurantes de armadura russos de 305 mm usados na Guerra Russo-Japonesa tinham 4,3 kg de piroxilina. E altamente explosivo - ou 10 kg de piroxilina, ou 5, 99 kg de pó sem fumaça.
Poder de fogo do 2º 2º Esquadrão do Pacífico
Como você sabe, as cápsulas de alto explosivo para 2TOE, devido à indisponibilidade de piroxilina, foram equipadas com pó sem fumaça e, muito provavelmente, em uma base de piroxilina.
Infelizmente, é extremamente difícil comparar explosivos entre si em termos da força de seu efeito. Bem, aqui está, por exemplo, o método da bomba de chumbo de Trauzl: segundo ele, o trabalho da piroxilina seca é maior do que o TNT. Portanto, parece que a piroxilina é melhor do que o trinitrotolueno. Mas a questão é que a piroxilina seca de massa igual ao TNT foi testada, apesar do fato de não ser usada piroxilina seca, mas úmida nas cascas. Ao mesmo tempo, mais TNT entrará no volume limitado do projétil do que a piroxilina úmida (a densidade da primeira é maior, além disso, a piroxilina precisa de uma cobertura adicional).
E se você olhar o exemplo do projétil "dotsushima" de 305 mm, você obterá o seguinte.
Por um lado, encontrei dados de que a força da explosão da piroxilina seca é cerca de 1,17 vezes maior do que o TNT.
Mas, por outro lado, o projétil "dotsushima" de 305 mm incluía 12,4 kg de TNT ou 10 kg de piroxilina úmida. Assumindo uma umidade de 25%, obtemos 7,5 kg de piroxilina seca, que é 1,65 vezes menos do que 12,4 kg de TNT. Acontece que, de acordo com a tabela, a piroxilina parece ser melhor, mas na verdade, o projétil equipado com ela perde para o projétil com TNT em até 41%!
E não estou entrando nas nuances de que a energia da explosão da piroxilina será gasta na evaporação da água e no aquecimento do vapor, e a TNT não precisa fazer nada disso …
Infelizmente, não tenho conhecimento para comparar corretamente o poder de explosão da piroxilina e do pó sem fumaça com base nela. Na rede, encontrei opiniões de que essas forças são comparáveis, embora não esteja claro se o pó sem fumaça foi equiparado à piroxilina seca ou úmida. Mas em ambos os casos, deve-se afirmar que os projéteis de 305 mm de alto explosivo do 2TOE eram significativamente mais fracos do que aqueles com os quais o 1º esquadrão do Pacífico estava equipado.
Se a suposição for verdadeira de que o pó sem fumaça correspondia aproximadamente à piroxilina seca, então os projéteis de alto explosivo 2TOE eram cerca de 1,25 vezes mais fracos (5, 99 kg de pólvora contra 7,5 kg de piroxilina seca).
Se a pólvora sem fumaça em termos de força de explosão for igual à piroxilina úmida, então por um fator de 1,67 (5, 99 kg de pólvora contra 10 kg de piroxilina úmida).
No entanto, deve-se ter em mente que ambas as afirmações podem estar erradas.
E é possível que a diferença entre os projéteis altamente explosivos de 305 mm do 1º e do 2º esquadrão do Pacífico realmente tenha se mostrado muito mais significativa.
