Т.Ф.Беляев

Дымный порох — предшественник современных ракетных порохов

Рассматривая вопрос создания ракетных зарядов к реактивным снарядам Советской Армии периода Великой Отечественной войны, нельзя не остановиться, хотя бы кратко, на принципиальной оценке зарядов к ракетам-предшественницам.

Многочисленные исторические свидетельства говорят о наличии в прошлом в армиях ряда стран разнообразных боевых ракет и об успешном применении многих из них, особенно широко в XIX веке, при ведении военных действий.

Однако уже к концу XIX века ни одна армия мира не имела в своем составе ракетных подразделений. Ракеты были сняты с вооружения Австрией, Англией, Россией и другими странами.

Непосредственными причинами этого явились недостатки ракет, выявившиеся при их массовом применении в XIX веке и являвшиеся общими для ракет любой страны, а именно:

— опасность поражения при стрельбе ракетами личного состава применяющих ракеты войск вследствие частых разрушений ракет на пусковых установках и на активном участке траектории;

— большое рассеивание ракет при стрельбе и вследствие этого малая эффективность поражения войск противника;

— недостаточная дальность стрельбы ракетами и невозможность ее значительного увеличения.

При рассмотрении устройства ракет оказалось, что при всем разнообразии конструкторских решений во всех ракетах в качестве источника энергии применялся только один вид ракетного топлива — дымный (или черный) порох.

Из этого пороха, являющегося механической смесью калийной селитры, древесного угля и серы с соотношении, примерно, 75:15:10, изготовлялись ракетные заряды посредством прессования.

Применение дымного пороха для изготовления ракетных зарядов в XIX веке было единственным технически возможным решением и позволило создать достаточно эффективное для того времени боевое ракетное оружие. Однако дымный порох, как ракетное топливо, обладал рядом существенных недостатков, из которых укажем лишь несколько, а именно: высокая хрупкость ракетных зарядов из дымного пороха, большой разброс компонентного состава (а, следовательно, и баллистических характеристик зарядов), невозможность значительного увеличения массы зарядов, низкий уровень энергетики.

Исходя из изложенного, следует считать, что недостатки реактивного оружия XIX в. в значительной, а может быть и в определяющей, степени были обусловлены ограниченными возможностями дымного пороха, как ракетного топлива.

В ствольной артиллерии в XIX в. для изготовления метательных зарядов также применялись дымные пороха, и возможности ствольной и реактивной артиллерии как по дальности, так и по кучности стрельбы были приблизительно одинаковы. Однако создание в конце XIX в. пироксилиновых порохов, имевших значительно более высокие, чем у дымных порохов, энергетические характеристики и стабильность горения, явилось сильным толчком для развития ствольной артиллерии.

Появление нарезной артиллерии и увеличение длины ствола дополнительно сыграли свою роль. В результате дальность стрельбы артиллерийскими снарядами была значительно увеличена, а кучность стрельбы улучшена. Что касается реактивного оружия, то никаких предложений, повышающих его эффективность, прежде всего с точки зрения применения новых порохов для изготовления ракетных зарядов, сделано не было.

Эффективность реактивного оружия оставалась неизменной, более чем на полвека оно исчезло из арсеналов армий всех стран мира. Попытки отдельных энтузиастов ракетной техники создать более эффективные ракеты не выходили за рамки опытных работ и положительных результатов не дали. Для преодоления кризиса реактивного оружия необходимо было создание нового класса ракетных порохов, которою были бы лишены перечисленных выше недостатков дымных порохов.

Начало работ в Советском Союзе по созданию реактивных снарядов

Ракетные заряды из пироксилинотротилового пороха

В марте 1921 г. в Москве, как известно, начала свою деятельность "Лаборатория для разработки изобретений Н.И.Тихомирова". В этой первой советской ракетной научно-исследовательской и опытно-конструкторской организации в самом начале ее работы была проверена возможность использования для изготовления ракетных зарядов штатных артиллерийских пироксилиновых бездымных порохов на летучем спиртоэфирном растворителе. Опыты, проведенные в лаборатории Н.И. Тихомирова, показали невозможность их применения для этой цели. Эти пороха, имея тонкий горящий свод и большую площадь начальной поверхности горения, сгорали очень быстро, создавая неприемлемо высокое давление в ракетной камере. Для снижения давления необходимо было уменьшить начальную поверхность заряда и, при условии сохранения общей массы заряда, увеличить толщину свода порохового элемента.

Однако существенное увеличение толщины свода — (свыше 10 мм) для пироксилиновых порохов, получаемых, как известно, с помощью летучего растворителя, было затруднено из-за длительности удаления его из толстосводных пороховых шашек. Необходимо было разработать принципиально новые пороха, пригодные для изготовления ракетных зарядов.

Одним из таких порохов стал пироксилинотротиловый порох (ПТП), созданный О.Г.Филипповым и С.А.Сериковым. Рецептура ПТП, использованная для изготовления ракетных зарядов, содержала 76,5% пироксилина, 23% тротила и 0,5% централита. Из этого пороха можно было глухим прессованием горячей массы готовить толстостенные цилиндрические шашки с центральным каналом, имеющие плотную структуру и способные гореть параллельными слоями достаточно стабильно.

Несмотря на серьезные недостатки технологического процесса получения шашек из ПТП (низкая производительность вследствие сложности технологической схемы, большая потребность в гидравлических прессах, опасность производства ввиду склонности шашек к пылению), именно на этом пироксилинотротиловом порохе в течение 10 лет велась работа по созданию зарядов к ракетным двигателям различного назначения, в том числе для авиационных реактивных снарядов.

Ракетные заряды для авиационных реактивных снарядов (PC) были прямыми предшественниками ракетных зарядов к основным реактивным снарядам Советской Армия периода Великой Отечественной войны, а потому на их конструкции остановимся подробнее.

Для одного из авиационных реактивных снарядов был установлен первоначально калибр 76 мм, традиционный для русской артиллерии.

Однако при изготовлении матриц для прессования пороховых шашек неточно была учтена усадка пороха, и фактический диаметр шашек оказался равным 24 мм, что не обспечивало входимость заряда из семи шашек в камеру 76-мм снаряда. Переделывать прессовое оборудование не стали, а пошли по пути увеличения калибра снаряда.

Так, исходя из случайно получившегося наружного диаметра пороховых шашек, с учетом толщины стенок ракетной камеры и необходимых местных утолщений по наружному диаметру двигателя, был определен калибр авиационного реактивного снаряда, равный 82 мм, а сам снаряд стал называться PC-82.

Так же случайно определилась и длина пороховой шашки, равная 57,5 мм. По баллистическому расчету необходимая масса заряда для 82-мм PC могла быть получена при длине заряда 230 мм. Прессование шашек такой длины с центральным каналом по технологии глухого прессования оказалось невозможным. Пришлось длину каждой шашки уменьшить в 4 раза. Заряд оказался состоящим из 28 пороховых шашек вместо семи по исходному проекту (рис. 1, а).

Рис.1. Ракетные заряды к авиационному реактивному снаряду РС-82. а — до 1939 г.; б — 1939-1945 гг. Рис.2. Ракетные заряды к авиационному реактивному снаряду РС-132. а — до 1939 г.; б — 1939-1945 гг.

Отметим, что диаметр пороховой шашки, возникший случайно, определил калибр и более мощного реактивного снаряда PC-132. Произошло это таким образом. Для ускорения создания реактивного снаряда большего калибра решили использовать имеющиеся в наличии пороховые шашки диаметром 24 мм. Плотная укладка их по 19 шашек в ряду возможна при внутреннем диаметре ракетной камеры 122-123 мм, что с учетом толщины стенки ракетной камеры и местных утолщений ее определило калибр реактивного снаряда — 132 мм. В дальнейшем отработали технологию прессования пороховых шашек с наружным диаметром 40 мм и диаметром каната 8 мм и перешли к ракетному заряду, состоявшему из пяти рядов таких шашек по семь шашек в ряду. Заряд состоял из 35 таких шашек (рис. 2,а).

Экспериментальная отработка опытных образцов авиационных снарядов РС-82 и PC-132 на основе списанных выше зарядов из пироксилинотротилового пороха была завершена к концу 1933 г., дальность стрельбы этими снарядами была получена соответственно 5 и 6 км. Встал вопрос об их широких испытаниях, для чего необходима была поставка большого количества ракетных зарядов. Однако этого-то и не могла обеспечить технология изготовления пироксилинотротиловых шашек глухим прессованием. Непрерывного прессования шашек из пироксилинотротиловой массы наладить не удалось. Другими словами, ПТП не удовлетворял одному из основных требовании, предъявляемых к боеприпасам — требованию технологичности.

Возможность создания боевых ракет в стране в этот период стала проблематичной. Возникла кризисная ситуация. Изготовленные для испытаний в больших количествах корпуса авиационных реактивных снарядов PC-82 и PC-132 не могли быть использованы и лежали без движения.

Разработка в Советском Союзе нитроглицериновых баллиститных порохов для ствольной артиллерии

Независимо от работ, проводимых в РНИИ по созданию реактивного оружия, в Советском Союзе под руководством А.С.Бакаева, начиная с 1924 г., проводилась разработка отечественных нитроглицериновых порохов для ствольной артиллерии. Так как эти работы, как оказалось впоследствии, решающим образом определили возможность создания в Советском Союзе реактивного оружия, остановлюсь кратко на этих разработках и их результатах.

Баллиститные пороха состоят из уплотненной нитроцеллюлозы, пластифицированной нитроглицерином (или другим высокоэнергетическим растворителем) без удаления растворителя-пластификатора. Впервые баллиститные пороха были разработаны, как известно, в Швеции А.Нобелем и применялись для изготовления метательных артиллерийских зарядов в Швеции, Италии и Германии.

Россия, использовавшая для всех видов артиллерийского вооружения пироксилиновые пороха, рецептур нитроглицериновых порохов не имела и промышленностью для их изготовления не располагала.

Создание отечественных рецептур нитроглицериновых баллиститных порохов, технологического процесса их изготовления, разработка основных принципов проектирования заводов по изготовлению нитроглицериновых порохов, а также решение ряда сложных научно-технических проблем, возникших в ходе серийного производства ракетных зарядов во время Великой Отечественной войны, неразрывно связаны с именем советского ученого Александра Семеновича Бакаева.^х)

^х) Бакаев Александр Семенович (1895-1977 гг.) — разработал в двадцатые годы научно-технические принципы создания отечественных рецептур баллиститных нитроглицериновых артиллерийских и ракетных порохов, а также промышленных способов их производства. Применение разработанных под его руководством и непосредственном участии ракетных порохов Н, НМ-2, H-31 и др. для изготовления зарядов к реактивным снарядам вывело из тупика проблему создания в стране реактивного оружия и явилось одной из решающих предпосылок для широкого развертывания в годы Великой Отечественной войны систем залпового огня M-13, М-8. и др. Дважды лауреат Государственных премий СССР (1946, 1947 гг.), доктор технических наук 1944 г.), профессор (1950-г.), заслуженный деятель науки и техники РСФСР (1970 г.). С 1947 г. до конца жизни заведовал кафедрой МХТИ им. Менделеева.

В 1928 г. А.С.Бакаевым была впервые предложена конкретная рецептура отечественного нитроглицеринового пороха, который мог быть использован, наравне со штатными пироксилиновыми порохами, для изготовления артиллерийских метательных зарядов.

Этот порох, получивший название НГ, имел следующий массовый состав: коллоксилин — 56,5%; нитроглицерин — 26,5%; динитротолуол — 9%; динитроанизол — 5%; централит — 2%.

С 1928 г. работы по нитроглицериновым порохам получили большой размах, особенно после создания под руководством А.С.Бакаева бригады, в которую вошли молодые талантливые сотрудники Б.П.Фомин, И.Г.Лопук и др. В конце 1928 г. на заводе им.Морозова при активном участии его технического директора А.Д.Артющенко была создана опытная установка для рецептурно-технологической обработки пороха. Начальником опытной установки был А.В.Суханов.

В первую очередь изготовлялся трубчатый порох к 76-мм полковой пушке образца 1902 г. Так как при изготовлении пороха встретились большие технологические трудности (высокое давление прессования, большое количество вспышек на вальцах из-за недостаточной пластичности пороховой массы), то были проведены дополнительные исследования по уточнению состава пороха для улучшения его технологических свойств. Проблема была решена введением в состав пороха в качестве технологической добавки 1% вазелина. К названию пороха была добавлена буква В и порох стал называться НГВ.

Окончательный состав баллиститного нитроглицеринового пороха, после некоторых дополнительных уточнений рецептуры получившего индекс Н, приведен ниже /2/:

коллоксилин — 57%;

нитроглицерин — 28%;

динитротолуол — 11%;

централит — 3%;

вазелин — 1%.

Именно этот порох явился основой всех последующих модификаций нитроглицериновых баллиститных порохов. Был разработан и технологический процесс получения этих порохов, который состоял из следующих основных операций: подготовка компонентов пороха, приготовление ("варка") пороховой массы, отжим излишней влаги, вальцевание пороховой массы, рулонирование, формование пороховых трубок на гидравлических прессах, их резка на нужную длину, разбраковка шашек, перемешивание и упаковывание.

Положительные результаты работ по созданию отечественных рецептур нитроглицериновых баллиститных порохов и технологии их изготовления создали предпосылки для проектирования и строительства опытного цеха, способного обеспечить поставки порохов для широких баллистических испытаний и технологической обработки.

Уверенность коллектива ученых, занимавшихся во главе с А.С.Бакаевым разработкой баллиститных порохов, в правильности своих научно-технических и технологических решений, настоятельная необходимость практической реализации результатов выполненных работ, сознание их важности для страны явились стимулом для принятия смелого инженерного решения, связанного с определенным риском, но сулящего в случае успеха огромный выигрыш во времени — решения о проектировании и строительстве не только опытного цеха по производству баллиститных порохов на заводе им. Морозова, но и большого порохового производства на одном из заводов на юге Украины. В проектировании обоих объектов Л.С.Бакаев, как автор рецептур порохов и технологии, пригашал самое непосредственное участие.

Опытный цех на заводе им. Морозова вошел в строй уже в 1931 г. Строительство южноукраинского порохового завода было завершено в 1934 г. и в этом же году на нем началось освоение и выпуск артиллерийских нитроглицериновых баллиститных порохов /3/.

Сведения о работе южноукраинского завода по освоению производства баллиститных порохов приводятся в подробных воспоминаниях Ивана Васильевича Крыжановского, работавшего в описываемый период на этом заводе и принимавшего непосредственное участие в создании технологии производства и освоении выпуска порохов и зарядов /3/. Без этих воспоминаний, написанных в 1977 г., было бы невозможно объективно осветить важнейший этап создания ракетных зарядов из баллиститных порохов.

Первой номенклатурой пороха, освоенной заводом в пусковой период, был баллиститный трубчатый порох К с наружным диаметром трубки 3,2 мм, диаметром каната 1,2 мм длиной 245 мм. Порох предназначался для 76-ми зенитной душки образца 1931 г.

Следует особо отметить значительные трудности, возникшие при изготовлении баллиститного пороха на этапе его освоения.

Прежде всего столкнулись с фактом резкого влияния поставляемого коллоксилина на технологичность состава и качество пороха. Дело в том, что коллоксилиновым производством южноукраинский пороховой завод не располагал и получал коллоксилин от других пороховых заводов.

Наиболее легко подвергалась переработке пороховая масса, изготовленная на коллоксилине завода им. Морозова, и, наоборот, совершенно неудовлетворительными технологическими качествами обладал коллоксилин, поставляемый одним из заводов центральной России. При изготовлении порохов на коллоксилине этого завода не только повысилась аварийность на фазе прессования, но и много продукции браковалось из-за неудовлетворительного внешнего вида пороха (поверхностная "елочка", нецентричность, "тигровость" по каналу и т.д.).

В период освоения состава очень высокая аварийность была при вальцевании пороховой массы на горизонтальных вальцах. Были и другие трудности, дело осложнялось тем, что контроль за соблюдением технологии был практически невозможен, так как на первых порах отсутствовал зафиксированный регламент технологического процесса.

В начале 1935 г. была создана под руководством A.С.Бакаева авторитетная комиссия, в которую вошли сотрудники Московского порохового института Б.П.Фомин, B.C.Дерновой, а также работники порохового завода В.С.Бондарь, И.В.Крыжановский и др. Комиссия провела анализ всего технологического процесса, выявила причины трудностей и разработала мероприятия по их устранению. В частности было установлено, что причиной высокой аварийности при вальцевании на горизонтальных вальцах было травление поверхности валков в результате обработки их соляной кислотой, проводившейся с целью повышения захватывающей способности валков. При этом образовывались глубокие раковины — центры вспышек. Травление было категорически запрещено и заменено натиранием валков наждачным камнем.

На всех фазах производства были внедрены технологические регламенты и обеспечено их строгое соблюдение, повышена производственная дисциплина, организовано обучение персонала.

В результате проведенной работы производство нитроглицериновых баллиститных порохов на заводе стабилизировалось, аварийность на всех фазах резко уменьшилась, снизился технологический брак, повысилась производительность труда.

Уже в 1935 г. завод поставлял в достаточно больших количествах трубчатые пороха, предназначенные для комплектации метательных зарядов к морским артиллерийским системам. Наружный диаметр изготовляемых пороховых трубок доходил до 20 мм, а их длина — до 650 мм, причем и диаметр трубок, и их длина в случае необходимости могли быть увеличены. Таким образом, задача изготовления метательных артиллерийских зарядов из нитроглицериновых баллиститных порохов была решена.

Это значило, что объективные предпосылки для изготовления на южноукраинском заводе ракетных зарядов из баллиститных порохов были созданы.

Однако до поры до времени никаких практических выводов из этого сделано не было. Два научно-технических направления: создание реактивных снарядов, с одной стороны, и разработка нитроглицериновых баллиститных порохов — с другой, в течение почти 10 лет развивались изолировано друг от друга.

Замена в авиационных реактивных снарядах РС-82 и PC-132 пироксилинотротилового пороха на нитроглицериновый баллиститный порох

Как упоминалось выше, испытания авиационных реактивных снарядов РС-82 и PC-132 в 1933 г. из-за невозможности поставок в необходимых количествах ракетных зарядов из пироксилинотротилового пороха практически прекратились. И, как уже не раз было в истории науки и техники, решение проблемы оказалось лежащим на стыке разных научно-технических направлений, развитие которых до определенного момента протекало независимо друг от друга.

О том, как произошла первая встреча сотрудников РНИИ, разрабатывавших конструкции реактивных снарядов, и сотрудников Московского порохового НИИ, создавших рецептуры нитроглицериновых баллиститных порохов, изложено в воспоминаниях непосредственного участника разработки рецептур порохов и ракетных зарядов из этих порохов — Владимира Сергеевича Дернового /4/.

Эти воспоминания написаны им по просьбе автора в октябре 1984 г. и подробно освещают ход работы на первом, самом ответственном этапе создания ракетных зарядов из баллиститных порохов для авиационных снарядов РС-82 и PC-132.

"В середине 1933 г. — вспоминает В.С.Дерновой — лабораторию нитроглицеринового пороха в НИИ, возглавляемую А.С.Бакаевым и Б.П.Фоминым, посетили представители РНИИ — группа в составе трех или четырех человек, в том числе В.А.Артемьев и Ф.Н.Пойда — с целью выяснения и поисков возможности замены в реактивных снарядах РС-82 и PC-132 пироксилинотротилового пороха.

По сообщению прибывших, технология изготовления ПТП (глухое прессование) позволяла получать только шашки ограниченной длины и, главное, исключала возможность массового изготовления их в промышленных условиях вследствие малой своей производительности и повышенной опасности. Для дальнейшего продвижения текущих работ и успешного решения общей задачи настоятельно требовалось заменить в PC порох ПТП, и прибывшие обратились к специалистам НИИ с просьбой порекомендовать им для применения в PC какой-нибудь конкретный порох, который наиболее подходил бы для этой цели, был пригоден для массового изготовления в промышленных условиях и уже сейчас или в самое ближайшее время мог изготовляться в достаточно больших количествах.

В ответ на это представителям РНИИ сразу же было рекомендовано применить для PC порох Н, разработанный к тому времени для артиллерийских систем (других баллиститных порохов, в том числе специальных составов, тогда еще не было).

При этом было подчеркнуто, что специалисты НИИ не сомневаются в возможности изготовления и применения пороха Н для PC, технология этого пороха позволяет легко изготовлять пороховые трубки практически любой требуемой длины и что удлинение пороховых трубок до размеров ракетной камеры не только упростит конструкцию к изготовление заряда, но должно заметно улучшить его баллистические качества ..." /4, с. 1/.

Далее из этих же воспоминаний:

"Так как баллиститный нитроглицериновый порох в то время мог изготовляться только в опытных мастерских завода им. Морозова, то, учитывая важность и срочность дела, представители РНИИ и Московского порохового института незамедлительно выехали на этот завод, где вскоре и было начато опытное изготовление для PC трубчатого нитроглицеринового пороха диаметром 24 и 40 мм.

В начале производства встретились с определенными трудностями. В отдельных случаях при стендовых испытаниях изготовленных зарядов резко увеличивалось давление газов в ракетной камере. Установили, что причиной этих непредусмотренных повышений давления было увеличение площади поверхности горения вследствие наличия в порохе закапсулированного воздуха, так называемых воздушных включений. На борьбу с ними ушло много времени. Но в конце концов технология была доведена до необходимого уровня, и заряды из баллиститного пороха Н в ракетных камерах авиационных снарядов РС-82 и PC-132 стали гореть закономерно. В итоге завод им. Морозова изготовил заряды в количествах, достаточных для "проведения широких стендовых и стрельбовых проверок" /4, с. 2/.

Испытания снарядов РС-82 и PC-132, остановившиеся было, возобновились на одном из полигонов в 1935 г. Подробный рассказ об этих испытаниях содержится в книге "Первые старты" /5/. Особая ценность фактов, приведенных в этой книге, заключается в том, что один из ее авторов, в то время 28-летний инженер, Ю.А.Победоносцев был не только непосредственным участником разработки реактивных снарядов, но и возглавлял бригаду по проведению их испытаний.

"В процессе опытов — вспоминал Ю.А.Победоносцев — неожиданно пришлось столкнуться с непонятным явлением. В один из холодных осенних дней уже проверенные снаряды вдруг отказывались лететь так, как им полагалось: после пуска они вылетали вперед на 3-5 м, падали на землю и, полежав одну-две секунды, срывались с места к улетали в произвольном направлении. В результате тщательного анализа удалось выяснить, что критическое сечение сопла, подобранное при нормальной температуре для шашек ПТП, было непригодно при низких температурах для шашек из пороха Н. Положение оказалось серьезным: снарядов для полигонных испытаний с такими соплами изготовили несколько сотен. Шашек из ПТП больше не изготовляли. Чтобы не сорвать испытания, было принято решение немедленно подобрать и всесторонне проверить новый размер критического сечения сопла для шашек из пороха Н, способный обеспечить их нормальное горение при любой практически возможной температуре.

Для использования уже изготовленных снарядов решено было в горловину из сопла вставить дополнительные втулки, уменьшающие проходное сечение для газов. На полигоне в палатках были переснаряжены сотни снарядов. Люди работали днем и ночью, в дождь и снег. Испытания не прекращались ни на один день. Результаты испытаний, как по кучности стрельбы, так и по эффективности действия снарядов у цели, превзошли все ожидания" /5, с. 30/.

Вопрос массового производства ракетных зарядов для авиационных снарядов РС-82 и PC-132 стал первоочередным, именно поэтому проведенные учеными и инженерами пороховой промышленности в 1927-1934 гг. работы были исключительно важны для страны, т.к. в. результате не только были созданы рецептуры баллиститных порохов, но и построен завод, который смог обеспечить поставку ракетных зарядов в необходимых количествах.

Начиная с 1935 г., изготовление ракетных зарядов к авиационным снарядам РС-82 и PC-132 в связи с ростом потребности в них было переведено на южноукраинский завод. Освоение производства пороха Н и изготовление зарядов из него производилось так же, как и на заводе им. Морозова, под авторским контролем А.С.Бакаева, Б.П.Фомина, В.С.Дернового.

Накопленный заводом опыт изготовления баллиститного пороха для морской артиллерии позволил сразу же приступить к изготовлению зарядов 24/6-57 мм, предназначенных для реактивного снаряда РС-82.

Изготовленные первые образцы шашек из пороха по размерам и внешнему виду полностью удовлетворяли требованиям РНИИ. Необходима была проверка характера горения пороха в условиях ракетной камеры. Показателями, характеризовавшими работу заряда в тот период, являлись величина максимального давления в камере, определяемая по обжатию крешерных столбиков, и разброс давлений в ракетной камере.

Опыты по сжиганию пороховых шашек, проведенные в материальной части, доставленной на завод Ю.А.Победоносцевым, показали вполне приемлемые результаты (из-за отсутствия испытательных стендов испытания проводились на открытой площадке полигона завода) и послужили основанием для проведения следующего этапа — отработки технологии получения шашек диаметром 40 мм к авиационному снаряду PC-132. Чертежи пресс-инструмента разработал И.В.Крыжановский.

Как указывалось выше, длина пороховых шашек (57,5 мм) была установлена в то время вынужденно, исходя из технологических возможностей их изготовления глухим прессованием из ПТП. Хотя технология изготовления баллиститных порохов не ограничивала длину шашек, пришлось все-таки, до проведения сравнительных проверок зарядов из порохов ПТП и Н, заряды из пороха Н изготовлять такими же короткими, т.е. 57,5 мм. Позднее, после проведения сравнительных испытаний зарядов, состоявших из коротких и длинных шашек, перешли к изготовлению зарядов из шашек, длина которых была примерно равна длине ракетных камер, а именно 230 мм для РС-82 и 287,5 мм для PC-132 (см. рис. 1,б и 2,б). Предметом особой заботы специалистов при изготовлении ракетных зарядов была борьба с воздушными включениями в пороховых шашках.

Вопрос решился компромиссным путем: как дальнейшим совершенствованием и регламентацией технологического процесса при одновременном повышении дисциплины производства, так и регламентацией допустимых дефектов в пороховых шашках, которые были определены в процессе стендовых испытаний зарядов с воздушными включениями, различными по из количеству и размерам.

Ю.А.Победоносцев вспоминает: "Пришлось ввести жесткую отбраковку, тщательное перемешивание шашек, изготовленных на разных прессах, и целый ряд других новых операций. Сказались и новые условия производства, и несколько другое оборудование, и наконец, иные климатические условия. Например, было замечено, что если партия пороховых шашек сдавалась отделу технического контроля ранним утром, то давление в камерах при горении было нормальным. Во второй же половине дня давление, как правило, повышалось, и вся партия шашек браковалась. Оказывается, на ракетные заряды сильное воздействие оказывала температура воздуха. Холодными ночами заряды остывали, и партия давала нормальное давление. За день контрольные заряды сильно разогревались и давали повышенное давление, не укладывавшееся в допустимые пределы" /5, с. 33/.

Проведенные на южноукраинском заводе многочисленные стендовые испытания ракетных двигателей с зарядами из нитроглицериновых баллиститных порохов при самых разнообразных условиях снаряжения ракетных двигателей и при различных температурах заряда дали богатый исходный материал для разработки методов расчета заряда, подбора диаметра критического сечения сопел и т.д., а также для серьезных теоретических обобщений.

В ежегодных сборниках статей "Ракетная техника", выпускавшихся в РНИИ, начали систематически появляться статьи, посвященные вопросам проектирования и расчета ракетных зарядов и двигателей.

Первой такой публикацией стала статья Ю.А.Победоносцева "О горении длинного заряда в ракетной камере при свободной укладке шашек" (1937 г.) /6/. В 1938 г. в этом же сборнике публикуется вторая статья Ю.А.Победоносцева "Подбор сопла к ракетному заряду" /7/. В 1937 г. сборник "Ракетная техника" публикует статью В.Г.Бессонова "Аналитическое определение размеров критического сечения сопла и условий нормального горения порохового заряда ракетного двигателя" /8/.

Особенно важное значение для всей последующей практики проектирования и расчета зарядов имело введение Ю.А.Победоносцевым параметра или критерия заряжания ракетного двигателя, получившего впоследствии имя его автора. Как известно, параметр Победоносцева равен отношению площади полной горящей поверхности ракетного заряда (кроме поверхности одного торца) к площади свободного прохода для газов в плоскости контакта заряда с опорной диафрагмой.

Расчеты, проведенные Ю.А.Победоносцевым, показали, что для зарядов из трубчатых шашек нитроглицеринового баллиститного пороха Н, геометрическое значение параметра заряжания и наибольшая скорость движения потока газов в камере (в плоскости диафрагмы) приблизительно равны.

В начале 1937 г. полигонные испытания авиационных снарядов РС-82 с зарядами из баллиститного пороха Н, изготовленными пороховым заводом, были повторены в большом объеме с использованием самолетов различных типов и, по свидетельству Ю.А.Победоносцева, показали хорошие результаты /5, с. 37/. После успешного проведения испытаний на семи самолетах-истребителях в декабре 1937 г. 82-мм реактивные снаряды были приняты на вооружение ВВС СССР. В июле 1938 г. после успешных войсковых испытаний были приняты на вооружение бомбардировочной и штурмовой авиации реактивные снаряды PC-132.

Ракетные заряды из нитроглицериновых баллиститных порохов к реактивным снарядам сухопутных войск

Наиболее массовым реактивным снарядом, применявшимся сухопутными войсками Советской Армии в период Великой Отечественной войны, был 132-мм снаряд M-13. Большой интерес представляет история разработки ракетного заряда для этого снаряда, тесно связанная с историей создания реактивного снаряда в целом.

Тактико-техническое задание на его разработку Главное артиллерийское управление выдало РНИИ в июне 1938 г. /5, с. 40/. Для быстрейшего выполнения задания был максимально использован опыт создания авиационного снаряда PC-132. К декабрю 1938 г. была уже изготовлена опытная партия 132 мм реактивных снарядов, конструкция и баллистические характеристики которых мало отличались от характеристик ранее разработанного авиационного снаряда PC-132. С декабря 1938 г. по февраль 1939 г. проходили полигонные испытания изготовленных снарядов /5, с. 42/.

Комиссия, проводившая испытания, указав на ряд недостатков этих снарядов (отказы и задержки в воспламенении, недостаточная дальность стрельбы, низкая кучность, а также ряд серьезных недостатков пусковых установок), в своем заключении, тем не менее, отметила, что представленные на войсковые испытания ракетные снаряды при устранении указанных недостатков являются надежным средством артиллерийского вооружения и ценным вкладом в развитие ракетно-артиллерийского дела /5, с. 42/.

В связи с замечаниями комиссии коллективы РНИИ и Московского порохового НИИ провели доработку как снаряда в целом, так и его ракетного заряда, прежде всего с целью устранения крупнейшего недостатка снаряда — малой дальности. Оказалось возможным устранить этот недостаток простейшим способом: увеличить длину пороховых шашек, а, следовательно, и массу заряда примерно в два раза, без изменения других геометрических размеров пороховых шашек. Дальность снаряда M-13 возросла до 8,5 км (вместо 6 км у PC-132) при одновременном увеличении массы боевой части /5,с.46/.

"Значительная работа была проведена с целью увеличения кучности снаряда. Для этого, во-первых, улучшили конструкцию опорной диафрагмы, что уменьшило и стабилизировало выброс несгоревших частиц пороха, и, во-вторых, увеличили жесткость стабилизаторов снаряда заменой литых дюралевых стабилизаторов штампованными стальными с продольными гофрами.

Наконец, были устранены задержки и отказы в воспламенении зарядов за счет замены воспламенителя в миткалевом картузе на влагоустойчивый воспламенитель в жестком футляре, а также путем введения дублирования системы зажигания.

Общий вид ракетного заряда для М-13, определившегося в результате описанных выше работ, представлен на рис. 3.

Рис.3. Ракетный заряд к реактивному заряду М-13

Рис.4. Реактивнsq заряд М-13

Заряд состоял из семи цилиндрических одноканальных шашек с наружным диаметром 40 мм и диаметром канала 3 мм. Длина заряда составляла 550 мм. Заряд изготовлялся первоначально из пороха Н, а затем из порохов НДК, НМ-2, НМ-4Ш. Масса заряда была установлена равной (7050±35) г, а для порохов НМ-2 и НМ-4Ш.(7130±35) г.

Воспламенение заряда обеспечивалось одним воспламенителем из пороха типа ДРП массой 50 г, находящимся в донной части ракетной камеры. Зажжение воспламенителя осуществлялось с помощью двух пиросвечей, в которые вставлялись пиропатроны ПП-5. Заряд с воспламенителем размещался в ракетной камере, схема которой приведена на рис. 4. Характеристики ракетных двигателей M-13 даны в таблице I.

Таблица I.

Основные характеристики ракетных двигателей реактивных снарядов (корпус стальной, термоизоляция отсутствует)

Параметры	M-13	М-8	M-31
Масса корпуса ракетного двигателя, кг	14	4,1	29
Внутренний диаметр корпуса, мм	123,5	73	128
Толщина стенки корпуса, мм	4	3,5	5
Диаметр критического сечения сопла αкр, мм	37,5	19	45
Диаметр соплового раструба αа, мм	75	43	76,5
Отношение αа/αкр	2	2,26	1,7
Критерий Победоносцева	170	100	160
Плотность заряжения, г/см3	1,15	1,0	1,0
Коэффициент массового совершенства двигателя α	1,95	3,5	2,6
Показатель интенсивности двигателя β, кгс.с/кг	95	55	70

Примечания:

1. Коэффициент массового совершенства двигателя — отношение пассивной массы ракетного двигателя к массе ракетного заряда;

2. Показатель интенсивности двигателя — отношение полного практического импульса реактивной силы двигателя к его пассивной массе.

Характеристики ракетного двигателя для M-13 могут быть использованы в качестве исходных ориентиров для проведения сравнительных оценок новых разработок.

С 29 сентября по 9 ноября 1939 г. реактивный снаряд M-13 с описанным выше ракетным зарядом был подвергнут широким полигонным испытаниям. Во всех случаях ракетный заряд работал стабильно. Испытания прошли с положительным результатом. Однако ничем но существу не оправданная полуторагодичная задержка с проведением последующих испытаний, привела к тому, что серийное производство реактивных снарядов M-13 перед войной развернуто не было.

Маршал Советского Союза Г.К.Жуков в своей книге " Воспоминания и размышления" отмечая: "Маршал Г.И.Кулик, являясь главным докладчиком И.В.Сталину по вопросам артиллерии, не всегда правильно ориентировал его в эффективности того или иного образца артиллерийско-минометного вооружения. К началу войны Главное артиллерийское управление не оценило полностью такое мощное реактивное оружие, как БМ-13 (Катюши)" /9, с.198/.

И действительно, промышленность получала заказы только на изготовление опытных партий. Так, в 1940 г. заводами было изготовлено всего 1000, а до 1 мая 1941 г. — 10788 снарядов M-13 /5, с.48/."

С 15 по 17 июня 1941 г. на полигоне под Москвой состоялся смотр образцов нового вооружения. Были проведены, в частности, и залповые стрельбы снарядами M-13. Присутствовавшие на смотре народные комиссары обороны С.К.Тимошенко, вооружения Д.Ф. Устинов, боеприпасов П.Н. Горемыкин и начальник Генерального штаба Г.К. Жуков дали высокую оценку новому реактивному оружию.

21 июня, буквально за несколько часов до качала войны, было принято решение о развертывании серийного производства реактивных снарядов M-13 и пусковых установок БМ-13 и о начале формирования ракетных войсковых частей /5, с.49/.

До Великой Отечественной войны для сухопутных войск был также создан реактивный снаряд М-8 калибром 82 мм. Этот снаряд, разработанный на базе авиационного снаряда РС-82, был принят на вооружение в августе 1941 г. Ракетный заряд к реактивному снаряду М-8 вначале изготовлялся из пороха Н, состоял из семи цилиндрических шашек с наружным диаметром 24 мм и диаметром канала 6 мм. Длина заряда была 230 мм (рис. 5,а). Масса заряда составляла, 1040±10 г.

Рис.5. Ракетный заряд к реактивному снаряду М-8. а — до 1943 г.; б — 1943-1945 гг.

Рис.6. Реактивный снаряд М-8

С целью увеличения дальности полета снаряда М-8 Особое бюро среднеуральского завода провело в 1942 г. опытно-конструкторскую работу, использовав ракетные камеры с увеличенной до 290 мм длиной. Сотрудники Особого бюро спроектировали ряд вариантов зарядов, в том числе телескопический, одношашечный семиканальный и др. После проведения стендовых и стрельбовых испытаний всех вариантов был принят для М-8 заряд из пороха НМ-2, состоявший из пяти шашек с наружным диаметром 26,6 мм, диаметром канала 6 мм, длиной 287 мм (рис. 5,б) и массой заряда (1180±10) г. Этот заряд обеспечил повышение дальности полета снаряда М-8 до 5,5 км /10;11/.

Воспламенение заряда осуществлялось двумя воспламенителями их пороха типа ДТП массой по 11 г, помещенными в донной и хвостовой частях ракетной камеры. Зажжение воспламенителей обеспечивалось пиропатронами ПП-5. Заряд с воспламенителями размещались в ракетной камере (рис. 6). Характеристики ракетных двигателей для М-8 даны в таблице I.

В ходе Великой Отечественной войны перед реактивной артиллерией возникали все новые боевые задачи: увеличение дальности стрельбы и мощности боевой части ракеты, повышение кучности. Главной предпосылкой, определившей успех решения в самое кратчайшее время этих весьма сложных задач, был правильный выбор генерального направления разработок, а именно, проведение их на основе унификации наиболее ответственного к трудоёмкого элемента снаряда — ракетного заряда.

В качестве основного был использован разработанный для снаряда M-13 ракетный заряд, который без каких-либо изменений состава пороха, а также массовых и геометрических характеристик заряда был применен для создания еще четырех реактивных снарядов (рис. 7). Так, в июне 1942 г. были сданы на вооружении армии снаряды с массой боевых частей примерно в 1,5 и 2,5 раза больше, чем у снаряда M-13. Они получили соответственно наименования М-20 и М-30. Естественно, что дальность стрельбы этими снарядами уменьшилась и составила 5 км для М-20 и 2,8 км для М-30 /5, с.59/.

Рис.7. Реактивные снаряды, разработанные на основе ракетного заряда для М-13.

В апреле 1944 г. армии был передан снаряд с кучностью, почти в два раза лучшей, чем кучность снаряда M-15. Улучшение было достигнуто без ужесточения требований к ракетному заряду и без какого-либо его изменения, только за счет введения в конструкцию двигателя 12 косорасположенных периферийных отверстий, обеспечивавших проворот снаряда на траектории и тем самым резко уменьшавших отрицательное влияние на кучность эксцентриситета снаряда. Этот снаряд стал называться М-13УК (улучшенной кучности). В октябре 1944 г. на базе ракетного заряда для М-13 был сдан на вооружение снаряд, у которого дальность стрельбы составила около 11,8 км, т.е. почти в 1,5 раза больше, чем у снаряда М-13. Увеличение дальности было достигнуто за счет применения двух двигателей M-13, работавших одновременно. Снаряд получил название М-13ДД (дальнего действия).

Как упоминалось выше, снаряд М-30 с мощной боевой частью имел дальность стрельбы всего 2,8 км, т.е. в три раза меньше, чем дальность стрельбы снарядом M-13. Это было серьезным недостатком. Для повышения дальности стрельбы, хотя бы в полтора раза, необходимо было создание нового ракетного заряда.

Такой заряд был разработан сотрудниками Особого бюро среднеуральского завода А.С.Бакаевым, С.Н.Разумовским, С.А.Ильюшенко, Д.И.Гальпериным /12/. Он состоял из пяти пороховых шашек с наружным диаметром 46 мм, диаметром канала 8 мм и длиной шашек 900 мм (рис. 8). Заряд изготовлялся из порохов HM-31 и H-31, специально разработанных для нового снаряда /13/. Масса заряда была около 11,2 кг, т.е. почти в 1,5 раза больше, чем масса заряда для M-13.

Рис.8. Ракетный заряд к реактивным снарядам М-31 и М-31 УК. а — до 1943 г.; б — 1943-1945 гг.

Рис.9. Реактивный снаряд М-31

Воспламенение заряда обеспечивалось воспламенителем массой 75 г из пороха ДТП, расположенным в донной части ракетного двигателя. Зажжение воспламенителя осуществлялось с помощью платиново-иридиевого электрозапала. Заряд с воспламенителем размещались в ракетной камере (рис. 9). Характеристики ракетных двигателей Для M-31 даны в таблице I.

На основе описанного выше заряда был разработан и в марте 1943 г. поступил на вооружение армии новый реактивный снаряд M-31 дальностью до 4,3 км. С целью повышения кучности этого снаряда несколько позднее его ракетный двигатель был снабжен четырьмя штуцерами с Г-образными отверстиями, обеспечивающими проворот снаряда. Этот снаряд поступил на вооружение армии в апреле 1944 г. Он получил наименование М-31УК.

Неоценимое значение для повышения качества, а следовательно, и количества выпускавшихся пороховыми заводами ракетных зарядов для реактивных снарядов имела разработка Особым бюро среднеуральского порохового завода обоснованных требований к ракетным зарядам. Эти требования учитывали как практический опыт изготовления зарядов пороховыми заводами, так и опыт боевого применения реактивных снарядов на фронтах Великой Отечественной войны.

Требования были сформулированы в виде технических условий на изготовление и прием ракетных зарядов для M-13, М-8 и M-31. Все три документа были утверждены руководством НКБ СССР и командованием Главного управления вооружения гвардейских минометных частей Ставки Верховного Главнокомандования (ГУВГМЧ СВГК) 6 июля 1943 г. /14;15;16/.

Эти ТУ не только сыграли "исключительную роль при производстве ракетных зарядов в 1943-1945 гг., но и послужили фундаментом для разработки технической документации на ракетные заряды послевоенного периода. Учитывая, что эта техническая документация аккумулирует в себе бесценный опыт производства ракетных зарядов в период войны, приведу краткое изложение основного содержания описываемых технических условий, взяв за основу ТУ на изготовление и прием зарядов для снаряда M-13. Требования и структура ТУ для зарядов к М-8 и M-31 аналогичны ТУ на заряда к M-13.

ТУ состоял из десяти разделов (определение и назначение, индексация, технические требования, ТУ на исходные материалы, комплектование зарядов, укупорка, маркировка, правила приема, методы испытаний и правила хранения), и трех приложений (перечень ТУ и ОСТ, необходимых при изготовлении и приемке, инструкции на производство стендовых испытаний и химический анализ порохов). Чертеж на пороховой заряд не разрабатывался. Все необходимые для изготовления зарядов данные содержались в ТУ.

Остановлюсь подробнее на некоторых формулировках и требованиях ТУ. Впервые в техническую документацию была введена индексация ракетного заряда, содержавшая в очень краткой форме необходимый минимум информации об изготовленном заряде.

Индекс партии зарядов был представлен дробью, в числителе которой указывались наименование пороха, условное обозначение реактивного снаряда, для которого изготовлена партия зарядов, (номер партии пороха, год ее выпуска и условное обозначение завода-изготовителя. В знаменателе указывался номер партии зарядов, год ее выпуска и условное обозначение завода-изготовителя.

В разделе "Технические требования" приводился химический состав порохов, применявшихся для изготовления зарядов, и указывались допуска на содержание компонентов, а также требования по калорийности пороха.^х)

х) В послевоенные годи вместо термина "калорийность" применяется термин "теплота сгорания". В настоящей работе автор сохраняет терминологию 1941-1945 гг.

Подчеркивалось, что калорийность пороха должна определяться как при пофазном контроле пороховых смесей, так и в готовых изделиях. Непосредственно в ТУ приводились требования к размерам пороховых шашек (наружный диаметр, диаметр канала и длина), с допусками. Указывалось, что в заряд может быть введена одна шашка диаметром на 0,2 мм ниже нижнего предела и одна шашка укороченная при условии обеспечения требований по массе заряда. Допускалась разносводность шашки (но не более 1,5 мм), а также непараллельность торцов, овальность и косина среза (в пределах допусков по размерам). Прямолинейность отдельных шашек не проверялась, но полный заряд должен был свободно, без усилий входить в контрольную камеры.

В ТУ были сформулированы требования по внешнему виду пороховых шашек. Не допускались шашки, имевшие внешние дефекты четырех видов: торцевые воздушные включения, трещины на поверхности, отчетливую слоистую структуру на торцах, ясно выраженные следы иглодержателей на торцах и боковой поверхности. Допускались шашки с отколами по торцу с наружной поверхности, если длина и толщина откола менее 5 мм, с инородными включениями (дерево, бумага) площадью до 5 мм², и числом не более трех, с шероховатой поверхностью (устанавливался эталон), с поверхностными воздушными включениями по всей длине, шашек шириной до 2 мм и глубиной до 1 мм.

Устанавливалось, что влажность пороха не должна превышать 1%, а удельный вес пороха должен быть не менее 1,57 г/см . Предъявлялись требования по химической стойкости пороха:

проба Абеля при 82°С — не менее 8 мин;

проба Абеля (повторная) при 106,5°С — не менее 25 ч,

проба до появления бурых паров при 132°С — не менее 100 мин.

Изготовленные заряды подвергались стендовым испытаниям сериями по семь счетных сжиганий только при положительной температуре заряда 40°С (испытания при отрицательной температуре заряда, как правило, не проводились). При испытаниях определялось только давление газов.

Давление в каждом из опытов не допускалось выше 285 кг/см², причем среднее давление в серии не должно было превышать 250 кг/см2. Для рецептур Н и НДК дополнительно требовалось, чтобы среднее давление в серии было не менее 175 кг/см2, в противном случае проводились испытания при температуре минус 40°С. Партия принималась, если не было затуханий и хлопков. Если при испытаниях не выдерживались требования по среднему или максимальному давлению газов, то партия зарядов возвращалась заводу на исправление и при повторном предъявлении испытывалась серией из 14 опытов.

Предъявлялись требования и по стабильности баллистических характеристик в партии. Отклонение максимального и минимального давлений от среднего не могло превышать ±13%. Требования по полному импульсу реактивной силы, а также по времени работы заряда не предъявлялись. В разделе "Комплектация" указывалось число шашек в заряде, масса заряда с допуском и др.

В разделе "Правила приема" указывалось, что заряды предъявляются военному представителю партиями от 500 до 5000 комплектов (можно частями, но не менее 10 ящиков). Для наружного осмотра и обмера бралось не менее 5% зарядов, а для обмера и производства физико-химических испытаний отбиралось 20-30 шашек. В ТУ подчеркивалось, что заряды должны изготовляться по технологическому регламенту, утвержденному НКБ СССР.

В таблице 2 даны характеристики зарядов для авиационных снарядов РС-82 и PC-132, а также для снарядов M-13, М-8 и M-31 с указанием производственных допусков, которыми руководствовались при изготовлении зарядов во время Великой Отечественной войны.

Таблица 2

В таблице 3 приведены взятые из ТУ составы баллиститных порохов, использованных во время Великой Отечественной войны для изготовления ракетных зарядов к снарядам M-13, М-8, M-31 с указанием допусков на содержание компонентов.

Таблица 3

В таблице 4 приведены для справки некоторые характеристики основных реактивных снарядов периода Великой Отечественной войны.

Таблица 4

Сразу же после начала Великой Отечественной войны изготовление ракетных зарядов для реактивных снарядов сухопутных войск M-13 и М-8 было поручено южноукраинскому пороховому заводу. Накопленный этим заводом опыт изготовления ракетных зарядов к авиационным реактивным снарядам РС-82 и PC-132, естественно, был использован при изготовлении ракетных зарядов для М-8 и M-13, а потому экспериментально-технологическое освоение заводом производства этих зарядов было быстро и успешно завершено.

Однако разработка и утверждение технической документации на изготовление пороха, зарядов из него и правил приемки контролирующими службами заметно отставали. Приказом НКБ СССР разработка технической документации была возложена на комиссию под председательством начальника технического отдела южноукраинского завода И.В.Крыжановского. В комиссию были включены научные сотрудники Московского порохового института — В.С.Дерновой и РНИИ — В.Г.Бессонов, представитель завода им.Морозова и представители военной приемки ВВС.

При разработке технической документации одним из существенных разногласий явилась величина допуска на наружный диаметр пороховой шашки для заряда к снаряду M-13. Особенности технологического процесса, релаксационные свойства прессуемого пороха, статистические данные обмера шашек от установочных партий свидетельствовали о том, что приемлемой величиной допуска на наружный диаметр пороховой шашки, равный 40 мм, при массовом изготовлении продукции мог быть допуск в 1 мм. Такая величина допуска считалась обоснованной большинством членов комиссии и была представлена на утверждение.

Однако вопреки возможностям производства ТУ были утверждены с допуском по наружному диаметру 0,5 мм. Указанное обстоятельство немедленно уменьшило, из-за большого брака по наружному диаметру шашек, выпуск зарядов для М-13. Эффективность действия первых залпов гвардейских минометов — "катюш" потребовала принятия неотложных мер для увеличения выпуска зарядов к М-13. Одной из таких мер было установление допуска по наружному диаметру шашек, равного 1 мм.

Это было оформлено приказом по заводу начальником 3-го Главного управления НКБ СССР Ф.С.Рябцевым и начальником технического отдела того же главка В.К.Постниковым. Увеличение допуска до 1 мм при сохранении всех прочих требований ТУ (в том числе и по баллистическим характеристикам) явилось поворотным пунктом к резкому увеличению выпуска зарядов. Буквально со следующего дня после утверждения нового допуска все производственные мощности были переключены на выпуск зарядов к M-13. Необходимо отметить положительную роль в вопросе увеличения выпуска зарядов к M-13 руководителя военной приемки Л.М.Полякова, который в инициативном порядке предложил некоторое ослабление требований к тем дефектам внешнего вида пороховых шашек, которые не могли оказывать отрицательного действия на баллистические качества зарядов (размер поверхностных царапин, вмятин, инородных включений, торцовых сколов). Решение о принятии зарядов с подобными отклонениями от требований принималось военным представителем на основании положительных результатов контрольных испытаний зарядов, в комплекты которых были равномерно введены шашки с названными отклонениями. Реализация такого предложения способствовала увеличению поставок зарядов для фронта без ущерба для качества зарядов.

Подлинным героизмом отличалась работа коллектива завода в тяжелые для Родины первые месяцы войны. За самоотверженную работу по организации в условиях приближавшегося фронта массового выпуска ракетных снарядов для M-13 и М-8 группа сотрудников завода была награждена высокими правительственными наградами.

Нельзя не отметить огромную роль, которую сыграл южноукраинский завод в подготовке квалифицированных кадров для производства баллиститных порохов. Вот далеко не полный перечень работников этого завода, внесших значительный вклад в организацию производства зарядов из баллиститных порохов на других пороховых заводах страны: К.И.Баженов, Б.И.Пашков, М.Д.Гусакова, Б.С.Бондарь, уже упоминавшийся ранее И.В.Крыжановский и многие другие.

В октябре 1941 г. завод был за 17 суток эвакуирован. Все технологические оборудование, необходимое для организации производства порохов на новом месте, было демонтировано, погружено на платформы и в вагоны и вывезено в основном на Урал.

С этими же эшелонами выехали инженерно-технические работники и квалифицированные рабочие. Все производственные здания и сооружения (котельная, водонапорная башня, коммуникации и др.) были взорваны.

В начале осени 1941 г, в связи с эвакуацией южноукраинского завода производство ракетных зарядов для PC в стране прекратилось. Потребности фронта в реактивных снарядах M-13 и М-8 не обеспечивались, в том числе и из-за недостатка ракетных зарядов. В своих воспоминаниях, относящихся к этому периоду, Г.К.Жуков писал, что из-за отсутствия боеприпасов для реактивной артиллерии ее пришлось частично отводить в тыл /9, с.357/.

Однако перерыв в производстве ракетных зарядов не превышал полутора-двух месяцев. После вывода из строя южноукраинского завода основную тяжесть обеспечения потребностей Советской Армии в ракетных зарядах для PC всех калибров принял на себя средне-уральский завод. Остановлюсь подробнее на его работе. Площадка для строительства завода была выбрана еще в 1930 г. при участии А.С.Бакаева. Затем было начато проектирование и строительство завода. Однако у началу Великой Отечественной войны к выпуску порохов, в том числе и ракетных, завод не был готов — предстояло выполнить еще большой объем строительно-монтажных работ.

И вот в начале июля 1941 г. Государственный комитет обороны поставил перед руководством завода боевую задачу: в течение июля-октября закончить первую очередь строительства завода, разместить на его площадках эвакуированное оборудование, необходимое для выпуска нитроглицериновых баллиститных порохов и зарядов из них и начать их производство. Эта труднейшая задача была выполнена.

В октябре 1941 г. строительство первой очереди завода было завершено и в этом же месяце была выдана первая партия ракетных зарядов. Перерыв в изготовлении и поставке ракетных зарядов был ликвидирован /17,18/.

Более года среднеуральский завод оставался единственным в стране крупным заводом, выпускавшим ракетные нитроглицериновые баллиститные пороха. Огромную роль в деятельности завода играл командный состав. Директором был Д.Г.Бидинский, главным инженером — Д.Е.Горбачев, главным технологом — А.Г.Каллистов. Начальниками цехов работали А.И.Соколов, И.В.Крыжановский, B.C.Бондарь, Д.Я. Орлов и др.

Самым трудным было лето 1942 г., когда завод обязали увеличить выпуск зарядов для реактивной и крупнокалиберной артиллерии за три месяца в несколько раз против первоначально намеченного. Был разработан план-график круглосуточного ведения работ по строительству второй очереди завода. Намеченные темпы работ в довоенное время сочли бы фантастикой.

Строители еще только заканчивали кладку стен, а монтажники уже устанавливали оборудование. Были выделены дополнительно продовольствие, обувь, одежда, большой премиальный фонд.

Задание Государственного комитета обороны было выполнено за два с половиной месяца. Страна высоко оценила этот подвиг. Более 1000 человек были награждены орденами и медалями /19, с.313-322/.

Огромное значение для страны имели завершенные на средне-уральском заводе во время войны работы по созданию новой более производительной технологии изготовления ниртоглицериновых порохов на основе применения системы аппаратов непрерывного действия. Эти работы были начаты в предвоенный период. Еще в ноябре 1940 г. результаты предварительных испытаний лабораторных установок непрерывного действия рассматривались НКБ СССР и получили положительную оценку /20/. После этого были изготовлены укрупненные полузаводские аппараты, позволившие провести широкие технологические исследования, которые показали, что новая технология, кроме несравненно более высокой производительности, имеет ряд существенных преимуществ перед гидропрессовой технологией. Она обеспечивала: улучшение качества пороха; менее опасные условия работы для обслуживающего персонала; возможность использования женского труда, что в условиях войны имело исключительно важное значение; резкое, в 15-20 раз, снижение количества возвратного брака; уменьшение примерно в три раза расхода пара и электроэнергии на тонну пороха.

Полученные результаты были в начале 1942 г. рассмотрены и одобрены Коллегией НКБ СССР. По ее представлению Государственный комитет обороны принял Постановление от 18 мая 1942 г. о строительстве на среднеуральском заводе производственной линии на большую мощность.

5 апреля 1943 г. строительство производственной линии по новой технологии коллективом среднеуральского завода было завершено. Таким образом, огромный объем работы в тяжелых условиях военного был выполнен менее чем за один год.

В апреле 1943 г. по новой технологии были изготовлены три становочно-валовые партии зарядов для M-13 по 3 тыс. штук в партии. Особым техническим бюро завода параллельно велись всесторонние исследования пороха, изготовляемого по новой технологии, прежде всего его баллистических характеристик. Было установлено, что скорость его горения примерно на 9% выше, чем у пороха, изготовленного по гидропрессовой технологии, а потому для обеспечения требований по максимальному давлению газа в двигателе, калорийность пороха, изготовляемого по новой технологии, была снижена на 4%.

Изготовленные заряды были подвергнуты стендовым и стрельбовым испытаниям во всем интервале эксплуатационных температур.

Результаты испытаний открыли широкую дорогу новой технологии изготовления зарядов. Все работы по ее созданию проводились под научным руководством А.С. Бакаева, техническим руководителем разработки аппаратуры и внедрения ее в производство был инженер А.Э. Спориус. Ведущими инженерами основных узлов — Ф.М. Хритинин, Б.А. Парфенов и др. /21;22;23/.

Кроме трудностей, типичных для работы всей промышленности в тяжелейших условиях войны, не раз возникали в ходе изготовления порохов и зарядов серьезные технические проблемы, специфичные для порохового производства. Многие из этих проблем требовали для правильного и быстрого решения глубокого научного подхода и широких научно-технических исследований. Огромную помощь заводу в преодолении этих трудностей оказало Особое бюро, переведенное в начале войны из Московского порохового института на среднеуральский завод.

На Особое бюро, научно-техническая деятельность которого возглавлялась главным инженером А.С.Бакаевым, было возложено не только научно-техническое обеспечение текущего производства, но и проведение работ по совершенствованию порохов и зарядов, а также по повышению производительности основных фаз технологического процесса /24;25;26/.

Приведу несколько примеров, характеризующих научно-техническую деятельность Особого бюро в период Великой Отечественной Войны.

Вопросы обеспечения сырьем для изготовления нигроглицериновых порохов в условиях военного времени приобрели особую остроту. Отсутствие любого из компонентов пороха ставило под угрозу возможность производства ракетных зарядов. Поэтому исключительную важность имели работы по изысканию заменителей, прежде всего централита. Централит, вводимый в состав пороха в качестве стабилизатора химической стойкости, и до войны был самым дорогим и дефицитным компонентом нитроглицериновых порохов, что объяснялось сложностью изготовления как его самого, так и основного сырья для него.

После эвакуации из Москвы Дорогомиловского химзавода, единственного в тот период производителя централита, выпуск его в стране был прекращен. В середине 1942 г. запасы централита на среднеуральском заводе иссякали. Производство зарядов для PC вот-вот должно было остановиться. Однако выход был найден. В связи с отсутствием централита возникла идея вводить в качестве стабилизатора химической стойкости пороха окись магния, являющуюся слабым основанием. На этом порохе, получившем наименование НМ-2, были изготовлены опытные партии зарядов к М-8 и M-13.

Широкие стендовые проверки, а также контрольные стрельбовые испытания, проведенные на полигоне, прошли с положительными результатами. При этих испытаниях было установлено, что если заряды, изготовленные из пороха Н, не всегда нормально работали при температурах минус 30°С и ниже, то заряды из пороха, содержавшего окись магния, устойчиво работали во всем диапазоне возможных температур боевого применения РС, давая одновременно более низкий уровень давлений при максимальной положительной температуре заряда.

Оказалось, что окись магния, введенная только как стабилизатор химической стойкости пороха, заметно улучшила и баллистические качества его. Работы Особого бюро в этом направлении положили начало исследованиям каталитических процессов при горении порохов, поискам наиболее эффективных катализаторов горения и т.д.

7 сентября 1942 г., в связи с полным израсходованием запасов централита, порох с окисью магния был введен в производство. Всего три дня потребовалось заводу, чтобы наладить его внедрение и перейти к массовому изготовлению зарядов. За четыре месяца (по 1 января 1943 г.) среднеуральским заводом было изготовлено более 3000 т пороха НМ-2 для M-13 и М-8. Невозможно переоценить важность этих работ для обеспечения непрерывных поставок зарядов для нужд фронта.

Еще один пример. В феврале 1942 г. пороховому заводу грозила полная остановка из-за отсутствия вазелина. Особое бюро в результате напряженных исследований предложило заменить вазелин менее дефицитным трансформаторным маслом. Проведенные эксперименты подтвердили не только возможность, но и целесообразность такой замены, так как жидкое трансформаторное масло вводить в пороховую массу значительно удобнее, чем густой и вязкий вазелин. Остановка работы завода была предотвращена.

Особым бюро были выполнены и другие, направленные на ликвидацию помех производству зарядов, работы, из которых упомянем следующие. Еще в конце 1941 г. при стендовых испытаниях ряда парий зарядов к M-13 и М-8 были получены в ракетных камерах давления газов, уровень которых превышал требования технической документации, причем по химическому составу и прочим показателям партии зарядов удовлетворяли требованиям ТУ. Приемка ракетных зарядов была приостановлена. В связи с этим сотрудники Особого бюро провели детальное исследование причин, вызывающих некондиционность изготовляемых заводом зарядов и выявили важное влияние калорийности пороховой массы на их баллистические характеристики.

Итогом работы являлось установление и введение в техническую документацию нормы на калорийность пороха, а также разработка и внедрение в производство уточненного дозирования компонентов пороха при варке пороховой массы.

Одновременно были улучшены условия вальцевания и прессования пороха. Реализация этих мероприятий обеспечила уже с января 1942 г. стабильный выпуск зарядов, полностью удовлетворяющих требованиям документации.

Существенная помощь со стороны Особого бюро была оказана заводу по выяснению причин брака, получавшегося при прессовании пороховых шашек на прессах Круппа. Так, например, в феврале 1942 г. брак на фазе прессования зарядов М-8 и M-13 составлял в среднем 30-35%, доходя в отдельные дни до 55-60%. Бригада Особого бюро тщательно проанализирована причины брака и дала точные и конкретные рекомендации. В настоящее время нет необходимости перечислять все рекомендации, но нельзя не дать высокой оценки методической стороне работы Особого бюро, серьезности подхода к поискам причин трудностей, убедительности и доказательности рекомендаций. Достаточно сказать, что после разработки рекомендаций очередное изготовление зарядов круглосуточно во всех сменах проводилось под непосредственным и непрерывным контролем работников Особого бюро. В результате брак на фазе прессования был резко уменьшен, а по воздушным включениям ликвидирован полностью.

К концу 1944 г. объем продукции завода вырос в десятки раз по сравнению с 1942 г., и хотя к этому времени уже работали на полную мощность другие пороховые заводы, построенные за это время, темпы работы среднеуральского завода непрерывно нарастали.

В период битвы за Москву в 1941 г. ближайшим к фронту поставщиком ракетных зарядов к реактивным снарядам M-13 и М-8 оказался завод 562, созданный в ноябре 1941 г. на базе Московского порохового института.

Цех по производству ракетных зарядов на этом заводе располагал двумя гидропрессами Круппа и другим необходимым оборудованием. Возглавлялся цех опытным инженером B.C.Дерновым, принимавшим в предвоенный период непосредственное участие в разработке ракетных зарядов и внедрении их в производство на заводах.

Благодаря самоотверженной работе коллектива завода 562 во время ожесточенных боев за Москву поставки зарядов для PC этим заводом были резко увеличины.

Важную роль в поставках ракетных зарядов к PC, предназначенных для частей Советской Армии, участвовавших в обороне Москвы, а также и последующий период, сыграл завод 512, созданный в одном из подмосковных поселков в конце 1941 г.

Завод 512 получил часть эвакуированного с южноукраинского завода оборудования: два гидравлических пресса Круппа, два пресса "Верне-Пфтейдер", четыре штуки калибровочных вальцев и четыре резательных станка. Для организации производства порохов и зарядов были направлены опытные пороховики с других заводов, а также молодые специалисты (С.А.Мекалина, В.О.Морозов, Я.П.Миронов, В.И.Тихонов, Н.И.Тихонова, Н.К.Воловинская и др.).

Освоение производства зарядов было серьезно задержано крупной аварией 11 февраля 1942 г. на фазе прессования. Пресс Круппа был выведен из строя. Не обошлось и без человеческих жертв. Однако уже в марте 1942 г. начался выпуск зарядов, вначале минометных. Производство ракетных зарядов завод начал в мае 1942 г. с выпуска зарядов для M-13 путем переделки привезенных на завод некондиционных артиллерийских нитроглицериновых порохов. В последующие месяцы 1942 г. изготовление и поставка ракетных зарядов шли нарастающим потоком. Важность этих поставок была особенно велика, т.к. время с момента сдачи зарядов до их поступления на сборочные базы, а затем в воинские части, было минимальным — после стабилизации фронта под Москвой в апреле 1942 г. расстояние от завода 512 до позиций советских войск в этом районе не превышало 120 км.

Параллельно с выпуском зарядов из привозных переделочных порохов завод 512 создавал необходимую производственную базу для комплексного изготовления порохов. Так, в начале 1943 г. было завершено строительство нитроузла. 3 марта была проведена первая нитрация глицерина, а 25 марта нитроузел был принят комиссией НКБ СССР в постоянную эксплуатацию. Создание собственной производственной базы позволило заводу резко увеличить выпуск ракетных зарядов, в том числе для ракетного снаряда M-31, разработанного во время войны и принятого на вооружение в марте 1943 г. Уже в апреле 1943 г. завод изготовил для этого снаряда первую партию зарядов — 4300 комплектов.

Большое значение для повышения эффективности работы завода имел перевод в июле 1943 г. на завод 512 Особого бюро, находившегося ранее на среднеуральском пороховом заводе. Главным инженером Особого бюро был А.С.Бакаев. Несколько позднее он был переведен на должность главного инженера завода 512.

Особенно возрос объем производства завода в 1944 г. Одной из важных предпосылок для этого явилось продолжавшееся расширение производственной базы завода. Мастерская варки пороховой массы, получив новое оборудование, изготовленное на среднеуральском заводе, перешла на новый прогрессивный полунепрерывный способ изготовления пороховой массы.

В феврале 1944 г. было закончено строительство испытательной базы, что резко сократило время, затрачиваемое на приемные стендовые испытания зарядов, проводившиеся ранее на стендах других предприятий. Первое испытание ракетных зарядов на своей базе было проведено 20 октября 1944 г.

В мае 1944 г. вступила в строй центральная заводская лаборатория. Результаты проводимых ею анализов приобрели с этого времени официальный характер и начали вноситься в формуляры на выпускаемую продукцию. До мая 1944 г. все необходимые анализы порохов проводились Московским пороховым институтом, что неизбежно удлиняло сроки сдачи готовой, продукции.

В результате выпуск порохов в 1944 г. почти в два раза превысил выпуск в 1943 г. В 1945 г. планы производства ракетных зарядов на заводе 512 были уменьшены. Причиной этого явилось полное развертывание в 1944 г. производства ракетных зарядов на ряде мощных пороховых заводов на востоке страны.

Всего за годы Великой Отечественной войны завод 512 изготовил около 550 тыс. ракетных зарядов, в том числе для снарядов M-13 около 217 тыс. и для M-13 около 308 тыс. [Так в тексте. вероятно имелось в виду М-13 и М-8 — im]. Все поставленные заряды отличались исключительно высоким качеством. Завод не имел ни одной рекламации от войск за весь период Великой Отечественной войны.

В 1945 г. после окончания Великой Отечественной войны завод 512 как валовый завод по выпуску порохов и зарядов из них прекратил свое существование и был преобразован в научно-исследовательский институт. [НИИ-125, г.Дзержинский Московской обл., МАП (1947), МОМ (1965), позднее Научно-исследовательский химико-технологический институт — im]

Всего в годы Великой Отечественной войны пороховая промышленность страны поставила в Армию более 14 млн. ракетных зарядов. Особенно велик был вклад среднеуральского завода, который изготовил около 2/3 общего производства зарядов. Около 16% зарядов изготовил североуральский завод, развернувший свою работу по производству ракетных зарядов во второй половине 1942 г. Около 10% зарядов изготовил южноуральский завод, выпустивший первые партии зарядов для M-13 и М-8 23 февраля 1943 г. Ракетные пороха и заряды перестали быть узким местом в обеспечении потребностей фронта реактивными снарядами всех калибров.

Ракетные заряды из пироксилиновых порохов к реактивным снарядам M-13 и М-8

В первые месяцы Великой Отечественной войны, особенно после вывода из строя южноукраинского завода, пороховая промышленность страны, производившая баллиститные пороха, не могла обеспечить поставки зарядов для комплектации ракет M-13 и М-8 в необходимых количествах. А между тем потребность в зарядах была не только огромной, но и все возрастала.

Перед пороховой промышленностью встала задача — организовать производство ракетных зарядов к реактивным снарядам M-13 и М-8 на имевшихся в стране заводах пироксилиновых порохов и тем самым обеспечить снабжение фронта реактивными снарядами до ввода в строй новых заводов по производству нитроглицериновых баллиститных порохов. Работа по созданию ракетных пироксилиновых порохов производилась Особым техническим бюро (ОТБ) приволжского завода пироксилиновых порохов /27;28/.

Первоначально пошли по пути, который в случае успеха позволил бы в кратчайшее время организовать производство зарядов, а именно, по пути разработки ракетных зарядов для M-13 и М-8 из штатных пироксилиновых порохов.

Однако эти попытки окончились неудачей. Проведенные в августе-октябре 1941 г. испытания зарядов из пироксилинового пороха стандартного состава, изготовленных по обычной технологии пироксилиновых порохов, показали, что при низкой температуре зарядов горение их было нестабильным, сопровождалось или затуханиями или же незакономерными подъемами давлений в ракетных камерах М-8 и M-13.

Пришлось сосредоточить усилия прежде всего на разработке новых составов пироксилиновых порохов. Выполнение задачи затруднялось тем, что по требованию разработчиков снарядов диаметры критических сечений сопел ракетных двигателей (19 мм для М-8 и 37,5 мм для M-13) при переходе на заряды из новых порохов должны были остаться без изменений. Это требование, хотя и очень усложняло работу создателей порохов и зарядов, было принято пороховиками к обязательному исполнению, как одно из основных требований.

Действительно, только при его выполнении обеспечивалась полная взаимозаменяемость ракетных зарядов из пироксилиновых и штатных баллиститных порохов. Взаимозаменяемость зарядов не только упрощала работу при организации производства ракетных двигателей на множестве привлеченных для этой цели механических заводов, но и обеспечивала правильность комплектации зарядами реактивных снарядов М-8 и M-13 в любых самых неожиданных ситуациях, которые могли возникнуть в сложных и не всегда управляемых условиях военного времени, что в конце концов являлось одним из условий, обеспечивающих безопасность применения ракет при их боевом использовании.

В декабре 1941 г. ОТБ уже разработало рецептуру пороха, которая могла быть использована для изготовления зарядов к PC M-13 и М-8. Порох получил название ПС, что означало пироксилино-селитренный. Массовый состав этого пороха приводится ниже в % :

пироксилин — 68±2 ;

калиевая селитра — 20,6±2 ;

канифоль — — 2,2±0,3;

дифениламин — 1,0±0,3;

летучие (спирт, эфир, вода) — 7,5-9,0.

Плотность пороха — 1,58 г/см³, а калорийность (теплота сгорания) составляла (745±15) ккал/кг.

Канифоль была введена в порох как флегматизатор с целью снижения скорости горения пороха до уровня, обеспечивающего возможность его применения в камерах PC М-8 и M-13 без изменения диаметров критических сечений сопел, дифениламин вводился для обеспечения необходимой химической стойкости порохов.

Порох отвечал главному для того периода требованию: мог изготовляться на существующем оборудовании заводов пироксилиновых порохов. Длительность технологического цикла составляла 13-14 суток.

Из пироксилино-селитренного пороха были спроектированы заряды для M-13 и М-8. Конструкция ракетного заряда, разработанного для M-13, представлена на рис.10. Для сокращения длительности процесса удаления растворителя из пороховой шашки для снаряда M-13 необходимо было максимально уменьшить толщину горящего свода пороховой шашки. Эта задача была решена созданием трехлепестковой шашки с тремя каналами диаметром около 5 мм и толщиной горящего свода около 8 мм.

Ракетный заряд комплектовался из восьми шашек длиной 500 мм и обеспечивал нормальную работоспособность ракетного двигателя без изменения критического сечения сопла и других элементов двигателя. Масса заряда была установлена 6000±50 г вместо 7050±35 г для заряда из пороха Н, т.е. на 15% меньше массы штатного заряда.

Уменьшение массы заряда из пироксилино-селитренного пороха по сравнению с массой, установленной для зарядов из штатных баллиститных порохов, произошло вследствие того, что при определении описанного диаметра шашки из пороха ПС пришлось считаться с тем, что при удалении летучего растворителя из пироксилинового пороха прямолинейность отпрессованных шашек нарушалась. Возникала довольно значительная кривизна. Чтобы на сборочных базах обеспечить безусловную входимость порохового заряда в ракетную камеру, пришлось искусственно занижать описанный диаметр пороховых шашек по сравнению с теоретически возможным. Это уменьшило поперечное заполнение ракетной камеры, а следовательно и массу заряда.

Так как удельный импульс реактивной силы пороха ПС был также меньше, чем у баллиститного пороха Н, то дальность полета снаряда M-13 с зарядом из пороха ПС оказалась на 25-30% меньше дальности полета снаряда M-13 с зарядом из пороха Н.

При проектировании ракетного заряда для М-8 исходили из того, что уменьшение дальности снаряда М-8 еще на 25-30% при переходе на пироксилино-селитренный порох ПС было крайне нежелательным. С целью сохранения дальности полета снаряда М-8 решили удлинить ракетную камеру, увеличив за счет этого массу заряда, и компенсировать таким образом потерю полного импульса реактивной силы при переходе на порох ПС.

Был спроектирован ракетный заряд, состоявший из семи одноканальных цилиндрических шашек с наружным диаметром 23,5 мм и диаметром канала 5 мм при длине шашки 287 мм (рис.11). Масса заряда составляла 1175±10 г вместо 1040±10 г для заряда из пороха Н до его модернизации. В итоге проведенной работы дальность полета снаряда М-8 после перехода на порох ПС не изменилась. Это было серьезным достижением ОТБ приволжского завода.

Работа по созданию пироксилино-селитренных порохов и зарядов из них проводились в ОТБ под руководством Н.П.Путимцева. В работе принимали участие И.М.Силаев, О.П.Михайлусов, В.В.Шнегас, Ф.Н.Пойда и др. Производство ракетных зарядов из пироксилино-селитренных порохов кроме приволжского завода было организовано также на одном из сибирских заводов.

Пироксилино-селитренный порох ПС, позволивший использовать мощности заводов пироксилиновых порохов и ликвидировать разрыв между производством корпусов реактивных снарядов и пороховых зарядов к ним, несомненно сыграл в 1942 г. положительную роль, т.к. позволил Красной Армии применять реактивные снаряды М-8 и M-13 в достаточно широких масштабах. Однако пироксилино-селитренный порох ПС имел серьезные недостатки, главным из которых был наблюдавшийся в ряде случаев разрыв ракетных камер при стрельбе (один случай на 300).

Последнее обстоятельство приводило к тому, что только в 1942 г. сибирскому заводу, производившему эти пороха, была возращена из Армии каждая четвертая партия зарядов (18 из 68). С целью усиления контроля за качеством изготовления зарядов были введены приемные стендовые испытания в расширенном объеме (50 опытов вместо 7).

Одновременно были разработаны новые ТУ на заряд, в которых требования на разбраковку пороховых шашек по наружному виду были значительно жестче. Однако опыт работы заводов по новым ТУ показал, что никакого улучшения не произошло. Так, например, при стендовых испытаниях зарядов из пороха ПС на каждые 60 выстрелов в одном случае давление газов в ракетной камере превышало установленную норму. При этом пороха по наружному виду не имели никаких внешних признаков, по которым можно было бы отделить годные от некондиционных. Таким образом, принятый способ производства пороха ПС и весьма жесткие методы разбраковки по внешнему виду не гарантировали получения ракетных шашек удовлетворительного качества. Причины этого явления были тщательно исследованы сотрудниками Московского порохового института Г.К.Клименко, А.Н.Гукасовым и др. /29/. Они доказали, что основным и определяющим фактором, приводящим к нарушению стабильности горения пороха ПС, является его структурная неоднородность за счет присутствия в нем неорганических твердых включений (селитры) и наличия в шашках трещин, пузырей, непрожелатинированного пироксилина и т.д. При неблагоприятных сочетаниях этих факторов площадь поверхности горения могла увеличиться в 4-5 раз, что неизбежно приводило к резкому росту давления в двигателе, к возможному его разрушению.

Начиная с 1943 г. пороховая промышленность страны была уже в состоянии обеспечить нужды фронта поставками ракетных зарядов только из нитроглицериновых баллиститных порохов, и необходимость в изготовлении зарядов из пироксилиновых порохов отпала. Их производство было прекращено.

О состоянии реактивного вооружения Германии

Представляет большой интерес оценка ракетного вооружения Германии — нашего противника в период Великой Отечественной войны.

Наиболее полный ответ на этот вопрос дает отчет комиссии по изучению германского реактивного вооружения, изданный в сентябре 1946 г. и утвержденный Главным Управлением вооружения, гвардейских минометных частей /30/. Эта комиссия (под председательством генерала А.И.Соколова) была направлена в Германию сразу же после окончания войны и провела глубокое исследование всех попавших в ее распоряжение материалов.

В своем отчете комиссия отметила, что в Германии в предвоенные и военные годы было разработано 64 номенклатуры реактивных снарядов различных классов, в том числе:

PC полевой артиллерии — 13

Авиационные PC и бомбы — 16

Зенитные PC — 11

PC для ВМФ — 8

Противотанковые PC — 5.

Однако, как известно, применение немцами ракетного оружия носило весьма ограниченный масштаб, не идущий ни в какое сравнение с массовым и весьма эффективным применением РСЗО нашими войсками. В чем же дело? Для ответа на этот вопрос привлечем материалы Академии Артиллерийских наук /31/.

В марте 1948 г. на собрании 3-го отделения этой Академии был заслушан доклад А.С.Бакаева о состоянии реактивного вооружения Германии и причинах ограниченного применения его во время войны с СССР. В этом докладе была приведена таблица с данными о производстве порохов в Германии. Воспроизведем ее (табл.5).

Таблица 5.

* Максимальный выпуск порохов в России на всех заводах в 1916 году составлял приблизительно 15 тыс.тонн (только пироксилиновые и черные пороха). Недостающие пороха Россия ввозила из Франции, Англии, Японии.

Из этой таблицы следует, что уже в годы войны 1914-1918 гг. в Германии не только были известны рецептуры порохов баллиститного типа, пригодных для создания ракетных зарядов, но и имелись достаточные мощности в промышленности для их производства. Это означает, что уже в те годы немецкие военные конструкторы располагали в принципе, возможностями для разработки эффективного реактивного вооружения и его массового производства. Однако эти возможности использованы ими в тот период не были.

Эти возможности не были использованы в Германии и позднее, когда в 1929 г. возродились работы по созданию оружия, использующего реактивный принцип. Отработка ракетных зарядов проводилась, как в XIX веке, на дымном (черном) порохе, обладавшем, как ракетное топливо, рядом недостатков (нетехнологичность, хрупкость, низкая энергетика).

А.С.Бакаев в своем докладе, упомянутом выше, говорил: "Как это ни странно на первый взгляд, но несмотря на преобладающее значение в Германии тех порохов, которые наилучшим образом подходят в качестве твердого топлива для реактивных двигателей, немцы использовали эти пороха для PC позднее, чем СССР".

И действительно, первые опыты по замене черного пороха в реактивных двигателях порохом баллиститного типа, а именно динитродиэтиленгликолевым, начались в Германии только в 1935-36 гг.

И далее А.С.Бакаев отмечал: "Во время войны, испытав на себе эффективность массового применения реактивной артиллерии Красной Армией, немцы начали лихорадочными темпами развивать этот новый (точнее говоря, вновь возрожденный) вид оружия" /31/.

К концу войны ракетной техникой в Германии и оккупированной Чехословакии занимались 9 заводов, 13 НИИ, а также крупнейшая фирма Рейнметалл-Борзиг /31/.

Однако огромным препятствием на пути вооружения немецкой армии новыми пороховыми PC явилась невозможность для германской пороховой промышленности, основанной на использовании гидропрессов Круппа, готовить в массовом масштабе ракетные шашки большого диаметра и длины. Для решения этой задачи немцы пошли по пути увеличения мощности, а, следовательно, и размеров гидравлических прессов, что было несомненной ошибкой. Работая в этом направлении, они дошли до изготовления гигантских "мамонт-прессов" около 14 м высотой и массой до 100 тонн.

В Советском Союзе был избран принципиально другой путь — создание непрерывной шнековой технологии изготовления ракетных порохов. Эта технология имела не только во много раз большую производительность, чем гидропрессовая по выпуску ракетных зарядов, но и сняла практически все ограничения с точки зрения габаритов выпускаемых пороховых элементов.

Таким образом, можно сделать вывод. Решающее превосходство в годы Великой Отечественной войны советского реактивного вооружения над германским объясняется двумя главными факторами:

— использованием порохов баллиститного типа, наилучшим образом пригодных для создания ракетных зарядов;

— разработкой и внедрением высокопроизводительной непрерывной технологии изготовления зарядов, что обеспечило возможность их массовых поставок в Армию.

Заключение

В 1941-1945 гг. советская реактивная артиллерия внесла огромный вклад в дело нашей победы в Великой Отечественной войне.

Важнейшими предпосылками, обусловившими возможность создания реактивной артиллерии, явились разработка в Советском Союзе под руководством А.С.Бакаева в конце 20-х — начале 30-х годов отечественных рецептур нитроглицериновых баллиститных порохов для ствольной артиллерии и технологического процесса их изготовления, а также строительство южноукраинского завода, способного производить эти пороха в массовых количествах.

Возникновение в 1933 г. идеи о возможности использования нитроглицериновых баллиститных порохов для изготовления ракетных зарядов имело первостепенное значение для успешного решения задачи создания советских реактивных снарядов. Реализация этой идеи не только вывела из тупика разработку реактивных снарядов, начатую РНИИ на пироксилинотротиловом порохе, оказавшемся крайне нетехнологичным, но и позволила в кратчайшее время завершить отработку авиационных снарядов РС-82 и PC-132 и принять их на вооружение ВВС СССР уже в 1937-1938 гг. намного раньше, чем это было сделано за рубежом.

Правильность найденного технического решения была подтверждена и в дальнейшем при разработке из нитроглицериновых баллиститных порохов зарядов для реактивных снарядов M-13, М-8, M-31 и др., предназначенных для сухопутных войск Советской Армии и созданных в очень короткое время. Эти заряды, отличаясь крайней простотой конструкции, в то лее время удовлетворяли всем требованиям, которые предъявлялись к боеприпасам и прежде всего требованиям высокой технологичности изделий в производстве и высокой надежности их работы при боевом применении.

Наиболее совершенным для того времени зарядом был заряд для M-13, и его расчетные характеристики (плотность заряжания, показатель интенсивности, коэффициент массового совершенства) могут рассматриваться как исходные для оценки научно-технического прогресса в области ракетостроения на твердом топливе.

Крайне важное значение для быстрейшего создания реактивных снарядов различного назначения имел реализованный в годы Великой Отечественной войны принцип унификации ракетных зарядов, благодаря которому на базе одной конструкции ракетного заряда была создана в самое короткое время целая гамма реактивных снарядов (M-13, М-20, М-30, М-13ДЦ, М-13УК). Этот принцип не потерял своего значения и в настоящее время.

Задержки в начале войны поставок ракетных зарядов, связанные с эвакуацией в октябре 1941 г. южноукраинского завода, были устранены пороховой промышленностью в минимальное время посредством создания новых мощностей по производству порохов на востоке и в центре страны.

Выполнению все возраставших в ходе войны планов выпуска ракетных зарядов способствовало оперативное решение учеными и конструкторами Особого бюро среднеуральского завода и инженерами заводов, производивших пороха, научно-технических проблем, возникавших в ходе массового производства зарядов и не раз грозивших полной остановкой производства.

Так, были найдены вместо дефицитных компонентов порохов (вазелин, централит) их полноценные заменители и обеспечено их быстрое внедрение в производство. Особое значение имело проведение под руководством А.С.Бакаева комплекса мероприятий по увеличению объема производства и прежде всего завершение разработки и создание на среднеуральском заводе нового непрерывного высокопроизводительного технологического процесса изготовления зарядов.

Все изложенное выше позволило Советским войскам применять в время Великой Отечественной войны реактивное оружие в массовом масштабе с высочайшей эффективностью. Залпы победоносной советской реактивной артиллерии, гремевшие на всех фронтах Великой Отечественной войны, были и салютами героическому труду ученых, инженеров и рабочих пороховой промышленности Советского Союза, выполнивших свой долг перед Родиной.

Литература и источники

1. Автобиография А.С.Бакаева, личное дело. Архив НИХТИ.

2. Клименко Г.К. Страницы из истории пороховой промышленности. М., 1980.

3. Крыжановский И.В. Справка о становлении и развитии нитроглицеринового баллиститного пороха. 1977 // Информационный материал № 820 (Библиотека НИХТИ).

4. Дерновой В.С. Воспоминания о том, как это было. 1985 // Информационный материал № 819 (Библиотека НИХТИ).

5. Победоносцев Ю.А., Кузнецов К.М. Первые старты. М., 1972.

6. Победоносцев Ю.А. О горении длинного заряда в ракетной камере при свободной укладке шашек // Ракетная техника. 1937, вып.6.

7. Победоносцев Ю.А. Подбор сопла к ракетному заряду // Ракетная техника. 1938, вып.7.

8. Бессонов В.Г. Аналитическое определение размеров критического сечения сопла и условий нормального горения порохового заряда ракетного двигателя // Ракетная техника. 1939, вып.8.

9. Жуков Г.К. Воспоминания и размышления. М., 1971.

10. Бакаев А.С., Разумовский СИ., Гальперин Д.И., Степанов Н.С. Отчет Особого бюро НКВД СССР — НКБ СССР "Повышение дальности выстрела М-8". Ноябрь 1942. Архив НИХТИ. Инв. № 99.

11. Бакаев А.С, Разумовский С.Н. Об изготовлении опытных партий зарядов из пороха НФМ для реактивных снарядов М-8 с удлиненной камерой. Январь 1943 г. Архив НИХТИ. Инв. № 100.

12. Бакаев А.С, Разумовский О.Н., Ильюшенко С.А., Гальперин Д.И. Разработка заряда M-31 из нитроглицеринового пороха, изготовленного на шнек-прессах. Июль 1943 г. Архив НИХТИ. Инв. № 150.

13. Гальперин Д.И., Разумовский С.Н., Давыдов А.Ф. Разработка состава пороха типа Н для зарядов M-31 (Состав H-31). Март 1943 г. Архив НИХТИ. Инв. № 145.

14. Технические условия военного времени (ТУ в.в. № Т-00423 взамен ТУ-00761) на изготовление и прием шашек-зарядов из нитроглицеринового пороха "Н", "НМ-2", "НМ-4Ш", "НДК" для снаряда M-13. Архив НИХТИ. Инв. №176.

15. Технические условия военного времени (ТУ в.в. № Т-00440 взамен ВТУ Т-00426) на изготовление и прием зарядов из нитроглицеринового пороха состава HM-31 и H-31 для снарядов №-31. 1943. Архив НИХТИ. Инв. № 177.

16. Технические условия военного времени (ТУ в.в. № Т-00439) на изготовление и прием шашек-зарядов из нитроглицеринового пороха НМ-2 для снарядов М-8 с длиной ракетной камеры 290 мм. 1943. Архив НИХТИ. Инв. № 178.

17. Бакаев А.С. Краткий отчет о работе Особого бюро с 12 августа по 1 октября 1941 г. Архив НИХТИ. Инв. № 122.

18. Бакаев А.С. Краткий отчет по работам Особого бюро за декабрь 1941 г. Архив НИХТИ. Инв. № 123.

19. Хмелевский К.М. На пороховом заводе. Кузница победы. М., 1980.

20. Докладная записка об организации работ ОКБ на 1941 г. от 27 ноября 1940 г. Архив НИХТИ. Инв. № 127.

21. Бакаев А.С, Спориус А.Э., Хритинин Ф.М., Ковалевский К.А., Кудрявцев В.И. Разработка новой технологии нитроглицериновых порохов. Разработка шнек-пресса для отжима от воды пороховой массы нитроглицериновых порохов. 1942. Архив НИХТИ. Инв.№132.

22. Бакаев А.С, Спориус А.Э., Хритинин Ф.М. Новая технология трубчатых нитроглицериновых порохов. Разработка и внедрение шнек-прессов Ш-3 и Ш-4. Освоение новой технологии в валовом производстве на объекте 347-б. Архив НИХТИ. Инв.№ 136. Бакаев А.С., Спориус А.Э., Хритинин Ф.М. и др. Новая технология трубчатых нитроглицериновых порохов. Архив НИХТИ. Инв. № 138.

23. Бакаев А.С. Выяснение причин брака на прессах при изготовлении реактивных шашек и разработка способа снижения брака. Февраль 1942. Архив НИХТИ. Инв. № 67.

24. Бакаев А.С. и др. Снижение брака на прессах Круппа по воздушным включениям. Июль 1942. Архив НИХТИ. Инв. № 58.

25. Бакаев А.С. Отчет о работах Особого бюро за 1942 год. Архив НИХТИ. Инв. № 124.

26. Путимцев Н.П., Силаев И.М. Разработка порохов под снаряды реактивного действия на базе заводов пироксилиновых порохов. Апрель. 1942. Архив НИХТИ. Инв. № 225.

27. Путимцев Н.П., Силаев И.М., Михайлусов О.П., Шнегас В.В., Пойда Ф.Н. Пироксилиновые пороха к реактивным снарядам (Основные технические характеристики). 1943. Архив НИХТИ. Инв. №236.

28. Дуков Б.П. Исследование и разработка баллиститных ракетных порохов. Дис.

д-ра техн. наук. М., 1951.

29. Соколов А.И. и др. Отчет комиссии по изучению германского реактивного вооружения. Управление вооружения гвардейских минометных частей ГАУ КА. Сентябрь 1946. М., 1946.

30. Бакаев А.С. Доклад на собрании 3-го отделения Академии артиллерийских наук в марте 1948 г. Библиотека НИХТИ.