"Для защиты свободы и мира есть гранаты, готова шрапнель..." (Песня артиллеристов)
Можно без преувеличения сказать, что шрапнель даже в большей степени чем пулемёты способствовала утрате пехотой титула "Царицы полей" и превращению её в царицу лесов, городов, гор, в общем, боя в особых условиях, но только не полей.
Сколько шрапнельных пуль в минуту выпускает орудие?
Например, 12-фунтовая полевая гладкоствольная пушка может делать 2 встр./мин. (это далеко не предел, а достаточно консервативно) Если она стреляет обычной пороховой гранатой, то та даёт около 30 осколков, которые разлетаются конусом, подобной шрапнели. И того 60/мин.
Если это шрапнель Боксера, то в ней может быть 100 пуль и того 200/мин.
Если это казнозарядное нарезное орудие на дымном порохе, то при той же размерности в снаряде примерно столько же пуль, однако скорострельность уже 6 встр./мин. и того 600 пуль в минуту. (как у пулемёта с водяным охлаждением)
Если это скорострельная 3-диймовая пушка, то это 270 пуль в снаряде (они легче из-за больше скорости) и 20 выстрелов в минуту. И того 5400/мин, как у шестиствольного пулемёта, только дальность больше.
Наконец, если рассмотреть предельные параметры, то для автоматической 76 мм пушки с жидкостным охлаждением максимальную долговременную скорострельность можно оценить примерно в 75 выстр/мин по тепловому режиму. В каждом снаряде может быть 6000 (!) полуграммовых стреловидных поражающих элементов из вольфрамового сплава. И того 450 000 в мин. или 7500 в секунду.
Наступление пехоты на шрапнель
Рассмотрим идеальную равнину. Пусть пехота наступает в полностью рассредоточенном строю бесконечной глубины. Это наиболее сложный для артиллерии случай, так как здесь может быть применён только неподвижный заградительный огонь.
Процент потерь пехоты можно оценить по очень приближённой формуле
П = 1 - (1 - ((S*K)/(1000*sin(a))))^(n1*ню*n2/(60*V)), где
S - площадь лобовой проекции пехотинца (0,5 м.кв.)
K - поправочный коэффициент(произвольно принятый 0,8)
а - средний угол падения, который для случая наиболее эффективного огня принят 5 град, т.к. это примерный полуугол конуса разлёта пуль (да, я знаю, что этот угол зависит от скорости).
n1 - количество орудия на 1 км фронта
ню - скорострельность (выстр/ мин)
n2 - количество пуль в снаряде
V - скорость наступления (1,4 м/с - шагом)
Для случая аля-ПМВ у нас n1=10, n2=263, ню = 15. В принципе, примерно столько орудий и было на километр западного фронта примерно.
П = 0,88
Если же плотность огня вдвое больше, то
П = 0,987
Т.е. 50-100 пуль в минуту на метр фронта достаточно для полного уничтожения наступающих. Это на порядок больше знаменитых 5 пуль в минуту для стрелкового оружия, но тут траектория не такая настильная.
Если же рассматривать автоматическую 76 мм пушку с флешеттами, то её одной достаточно на 4,5 км фронта.
Если рассмотреть сражение наполеоновской эпохи, то тут могло иметь место концентрация 100 орудий на км фронта (я не знаю, замечали ли вы, но в то время количество орудий на 1000 человек было больше, чем в начале ПМВ...). В этом случае для обычных гранат потери наступающей пехоты 27%, а для шрапнели Боксера 66%. Впрочем, тут погрешности дистанционных трубок, которые мы не учитывали, могут существенно снизить эти цифры. А для обычной гранаты ещё и угол разлёта много больше, так что эти цифры скорее верхняя оценка.
Если же рассмотреть наступление пехоты в боевых порядках конечной глубины, то здесь возможен подвижный заградительный огонь, когда огневой вал сдвигается по мере продвижения пехоты. Если диапазон его ведения равен 3000 м, а глубина построения 500 м, то он теоретически в 6 раз более эффективен, чем неподвижный.
В принципе, возможно, по данной формуле мы несколько завысили могущество шрапнельного огня. В будущем попробуем проанализировать более детально. (по крайней мере, нужно проверить динамику торможения СПЭ) Однако, уже видно, что запас по огневой мощи современной артиллерии в любом случае огромен, даже если мы (вдруг) завысили в несколько раз.
Вывод из этого такой, что наступление пехоты на неподавленную артиллерию по открытой местности практически невозможно.