1.2. Обзор технологий утилизации артиллерийских снарядов

1.2.1. Классификация снарядов, подлежащих утилизации

Современная артиллерия использует для решения боевых задач большое количество разных по конструкции, особенностям действия и калибру снарядов. Это объясняется необходимостью решать ту или иную боевую задачу при максимальной эффективности огня артиллерии и при минимальных экономических затратах. В настоящее время принята следующая классификация артиллерийских снарядов:

1. По назначению все артиллерийские снаряды делятся на снаряды основного, специального и вспомогательного назначения. К снарядам основного назначения относятся: осколочные, фугасные, осколочно - фугасные, бронебойные, кумулятивные, бронебойно-фугасные, бетонобойные и др. К снарядам специального назначения относятся: дымовые, осветительные, пристрелочно - целеуказательные, агитационные и противорадио - локационные. К снарядам вспомогательного назначения относятся: учебные, практические и системопробные.

2. По калибрам все снаряды к наземной артиллерии делятся на:

- снаряды малого калибра – менее 75 мм;

- снаряды среднего калибра – от 75 до 155 мм;

- снаряды крупного калибра – свыше 155мм.

3. По калибру активной части снаряды делятся на калиберные, подкалиберные и надкалиберные.

4. По способу стабилизации на полёте все снаряды делятся на вращающиеся и оперенные.

5. По способу метания снаряды делятся на активные и активно – реактивные. В общем случае артиллерийский снаряд состоит из корпуса, снаряжения и ведущего устройства. Окончательно снаряжённый снаряд имеет также взрыватель. Кроме того, у отдельных видов снарядов могут быть следующие устройства и детали: запальный стакан, сердечник, баллистический и бронебойный наконечники, стабилизатор, боевые элементы, реактивный двигатель и др.

Корпус снаряда является основной несущей и поражающей деталью, предназначенной для снаряжения и крепления взрывателя и других устройств и деталей.

В зависимости от конструкции корпуса снаряды могут быть цельнокорпусными, с привинтной головкой или ввинтным дном.

Цельнокорпусные снаряды обеспечивают наилучшую кучность при стрельбе. Такие корпуса широко применяются для изготовления осколочных и осколочно – фугасных снарядов.

Корпуса с привинтной головкой применяются с целью обеспечения их снаряжения, обеспечения определённого вида действия снаряда или с целью обеспечения комплектации снаряда взрывателями с различными диаметрами резьбы.

Корпуса с ввинтным дном применяются в снарядах, где необходимо обеспечивать прочность головной части при ударе в преграду (у бронебойных, фугасных и бетонобойных снарядов) или определённый вид действия (зажигательное, осветительное и др.) снаряда.

В зависимости от типа и назначения снаряда для материала корпуса выбираются специальные снарядные углеродистые или легированные стали, а также сталистый или высокопрочный чугун. Внутренняя полость корпуса снаряда называется каморой и предназначенная для размещения снаряжения.

Снаряжения снаряда зависит от его назначения и типа. Это может быть разрывной заряд из взрывчатого вещества, дымообразующее вещество, осветительный состав и т.д. Снаряжение размещается или непосредственно в каморе снаряда, или в боевых элементах кассетного заряда, или в специальных элементах.

В кумулятивных снарядах снаряжение включает ряд элементов (кумулятивный заряд, воронку, линзу и др.), объединённых в виде кумулятивного узла.

Отдельные виды снарядов могут не иметь снаряжения (например, бронебойные, подкалиберные снаряды).

На корпус снаряда наносится предохранительная и отличительная окраски.

С точки зрения утилизации наибольший интерес представляет классификация артиллерийских снарядов по степени сложности разделения на корпус, снаряжение и ведущее устройство.

Из вышеизложенного очевидно, что наибольшую сложность при разборке на составляющие элементы представляют собой цельнокорпусные снаряды, снаряжённые взрывчатым веществом, т.е. осколочные, осколочно – фугасные, фугасные снаряды.

По масштабам производства и расхода прошедших войнах фугасные, осколочные, осколочно – фугасные снаряды по сравнению со снарядами других видов занимают первое место. При этом наибольшее значение среди них в настоящее время имеют осколочно – фугасные снаряды, которые составляют основу боекомплектов орудий среднего калибра.

Фугасные снаряды представляют собой один из старейших видов артиллерийских снарядов. Все они, за исключением 180-мм снаряда, были разработаны ещё до Великой Отечественной войны и в настоящее время не проектируются. Ранее применялись фугасные артиллерийские снаряды калибром от 76 до 305 мм. Однако опыт первой мировой войны показал, что они целесообразны только в крупных калибрах. В настоящее время на вооружении российской артиллерии существуют 180-, 210-мм снаряды к пушкам и гаубицам.

Корпуса фугасных снарядов изготавливаются из качественных хромистых сталей марок С-45Х, С-45Х1 и других с термообработкой.

Каморы корпусов снарядов покрываются чёрным асфальтовым лаком. Фугасные снаряды снаряжаются тротилом заливкой. Разрывной заряд содержит также дополнительный детонатор в виде шашек прессованного тетрила или тротила.

Осколочные снаряды находят применение в орудиях малого и среднего калибров.

Осколочные снаряды малого калибра имеют специфическую форму. Такая форма корпуса предложена В. И. Рдултовским с целью повышения могущества осколочного действия. Корпуса изготавливаются из снарядных сталей С-50, С-60 или из сталистого чугуна. Для снаряжения стальных корпусов применяются тротил, а корпусов из сталистого чугуна – менее мощные взрывчатые вещества (ВВ). Наличие цилиндрической каморы позволяет производить снаряжение или непосредственно прессованием в корпус, или вставкой отдельных прессованных шашек ВВ.

Осколочные снаряды среднего калибра имеют хорошую аэродинамическую (дальнобойную) форму с целью получения большой дальности стрельбы. По конструкции снаряды могут быть цельнокорпусными и с привинтной головкой. Корпуса изготавливаются из снарядных сталей (С-50 и др.), сталистого и высокопрочного чугуна снарядов применяется тротил, а сталистого чугуна – менее мощные ВВ (ТД и др.).

Ведущие пояски осколочных снарядов изготавливаются из меди или железокерамики.

Осколочно – фугасные снаряды предназначаются для решения тех же задач, что фугасные и осколочные снаряды. Они являются унифицированными по действию снарядами. В настоящее время осколочно – фугасные снаряды составляют основу боекомплектов орудий полевой артиллерии средних (85 – 152-мм) и крупных (203-мм) калибров, а также входят в боекомплекты танковых и противотанковых орудий (100 – 125-мм).

Совершенствованию осколочно – фугасных снарядов придаётся особое значение, о чём свидетельствует большое количество новых образцов повышенного могущества действия, принятых на вооружение за последнее время (100-мм – ОФ32; 122-мм – ОФ24; 130-мм – ОФ33; 152-мм – ОФ25; 203-мм – ОФ43 – к нарезной артиллерии; 115-мм – ОФ27 и ОФ28; 125-мм – ОФ26 – к гладкоствольной артиллерии).

С учётом требований по обеспечению наибольшей дальности стрельбы все вращающиеся осколочно – фугасные снаряды имеют дальнобойную форму. Снаряды могут быть цельнокорпусными или иметь привинтную головку. Последняя применяется в том случае, когда необходимо облегчить процесс снаряжения. В качестве материалов для изготовления корпусов применяются:

- снарядная сталь С-60 (для большинства снарядов);

- высокопрочный чугун (152-мм снаряд ОФ-540В);

- сталь марки 45Х1 (203-мм снаряд ОФ43);

- сталистый чугун (125-мм снаряд).

Для снижения осколочно – фугасных снарядов раньше применялись тротил или смесь тротила с динитронафталином (в снарядах с корпусами из сталистого чугуна). В последних образцах осколочно – фугасных снарядов повышенного могущества действия (122-мм – ОФ24, 152-мм – ОФ25, 203-мм – ОФ43 и др.) для снаряжения применяются ВВ А-IX-20. В этом случае используется новый метод снаряжения – порционное прессование.

В табл. 1 представлены конструктивные характеристики цельнокорпусных осколочных, фугасных и осколочно – фугасных снарядов, а также материалы корпусов снарядов и снаряжения. Анализ данной таблицы показывает, что в настоящее время имеется 23 варианта комбинаций материала корпуса снаряда и взрывчатого вещества, применяемого в качестве снаряжения. Эти варианты представлены в табл. 2. Из данной таблицы видно, что материалы корпусов снарядов и снаряжения, их химический состав и физико – механические свойства регламентированы различными документами, в зависимости от года их изготовления.

Анализ данных документов показывает, что один и тот же тип снаряда имеет различное процентное содержание химических элементов, а как следствие этого, и различные физико – механические свойства.

Важное значение при разделке снарядов на составляющие (корпус и снаряжение) играет степень поднутрения каморы снаряда, под которой понимается полуразность наибольшего и наименьшего диаметра каморы.

В зависимости от степени поднутрения каморы снаряды целесообразно подразделить на три группы: снаряды без поднутрения, с малой степенью поднутрения и с большей степенью поднутрения. Анализ табл. 1 показывает, что величина поднутрения каморы снаряда увеличивается с возрастанием калибра снаряда. У снарядов калибра до 100 мм включительно величина поднутрения находится в пределах 4-18 мм. Данную группу снарядов отнесём к снарядам с малой степенью поднутрения. У снарядов калибра более 100 мм величина поднутрения каморы находится в пределах 20-35 мм .Данную группу отнесём к снарядам с большой степенью поднутрения.

Анализ таблиц 1 и 2 позволил рассчитать процентные соотношения конструкционных материалов корпусов снарядов и их наполнения (рис. 3), а также процентное соотношение различных вариантов сочетаний конструкционных материалов, применяемых в производстве артиллерийских боеприпасов (рис. 4).

Т а б л и ц а 1

Конструктивные характеристики артиллерийских снарядов

Индекс снаряда	Калибр, мм	Материал			Конструкция каморы
		корпуса	ВВ	покрытия
ОФ-3 53-ОР-167Н 53-ОР-211 53-0-240 53-0-271У 53-0-350А 53-ОФ-350 53-0-365 53-0-367 53-ОФ-372 3-О-2 53-0415 3ОФ12 3ОФ35 3ОФ27 53-О-460А 53-ОФ-463Р 3ОФ19	30 37 40 45 57 76 76 85 85 85 85 100 100 100 115 122 122 125	Ст. 15 С-55 Ст. 45 С-63 С-55 Сталист. чугун С-60 С-60 Сталист. чугун С-60 Чугун высоко- прочный С-60 С-60 С-60 Ст. 45X1 Сталист. Чугун С-60 Ст. 45X1	А-IX-2 Тротил Тротил Тротил Шнейдерит Тротил ТДУ ТД-50 Тротил Тротил Тротил Тротил А-IX-2 А-IX-2 Амматол 90/10 Тротил Тротил	ЦПС Лак БТ-5100 Лак № 67 Лак № 67 Лак № 67 Лак № 67 Лак № 67 Лак № 67 Лак БТ-5100 Лак № 67 Лак БТ-5100 Лак БТ-5100 Лак БТ-5100 Лак № 67 Лак БТ-5100	СК Поднутрен. Поднутрен. Поднутрен. Поднутрен. Поднутрен. Поднутрен. Поднутрен. Поднутрен. Поднутрен. Поднутрен. Поднутрен. Поднутрен. Поднутрен.
3ОФ43	203	Ст. 45X1	А-IX-2	Лак БТ-5100	Поднутрен.

Сокращение: СК – камора сложной конфигурации.

Т а б л и ц а 2

Сочетания конструкционных материалов артиллерийских снарядов

осколочно – фугасного действия

№ п/п	Материал корпуса снаряда	ГОСТ	Материал ВВ	ГОСТ
1	2	3	4	5
1 2 3 4 5 6 1	Ст. 15 Ст. 15 Ст. 15 Сталистый Чугун С-60 С-60 2	ТУ-14-1-3697-84 ТУ-14-1-3697-84 ТУ-14-1-3697-84 ОСТ В84-485-71 ГОСТ В 10230-75 ГОСТ В 10230-75 3	А-IX-2Г А-IX-2 А-IX-2 Шнейдерит + тротиловая пробка Тротил АТ-80+ тротиловая пробка 4	ОСТ В 84-1067-81 ОСТ В 84-1067-81 ОСТ В 84-1067-81 ОСТ В 84-1067-81 ГОСТ В 7059-73 ОСТ В 84-739-82В 5
7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23	С-60 С-60 С-60 Сталистый чугун Сталистый чугун Чугун высокопроч. С-60 Ст45X1 Ст45X1 Сталистый чугун Сталистый чугун Ст45Х3 Ст.45Х12 Ст.45Х10 Ст.35Х3НМ Ст.35Х3НМ Ст.45Х	ГОСТ В 10230-75 ГОСТ В 10230-75 ГОСТ В 10230-75 ТУ ГАУ 04422-54 ТУ ГАУ 04422-54 ВТУ ГАУ 05099-58 ГОСТ В 10230-75 ГОСТ В 10230-75 ГОСТ В 10230-75 ОСТ В84-485-71 ОСТ В84-485-71 ГОСТ В 10230-75 ТУ 01133 ГАУ ТУ 2919 АУКА ГОСТ В 10230-75 ГОСТ В 10230-75 ГОСТ 1230-62	АТ 40/60+ тротиловая пробка ТДУ А-IX-2 ТД-50 АТ-80/20 Тротил А-IX-2 А-IX-2 А-IX-2 АТ-90/10 ТД-60 А-IX-2 Тротил Тротил А-IX-2 Тротил Тротил	ОСТ В 84-739-82В ОСТ В 84-739-82В ОСТ В 84-1067-81 ТУ ГАУ 04450-55 ТУ МСХМ 290-52 ГОСТ 7059-54 ОСТ В 84-1067-81 ОСТ В 84-1067-81 ОСТ В 84-1067-81 ОСТ В 84-739-82В ОСТ В 84-1822-80 ОСТ В 84-739-82В ГОСТ 3471-46 ТУ 2432 ГАУ ОСТ В 84-1067-75 ГОСТ В 7059-73 ГОСТ 3471-46