Итак, разберем в деталях причудливую венецианскую бомбарду и ее современниц. А поскольку речь о треченто и прочей петрарке, есть повод скосплеить Платона. Добавив в сокровищницу мировой философской мысли диалог «Чугуний».
Что это за странные штуки?
Это очень ранняя форма бомбарды. Практически это второе поколение европейской артиллерии вообще, и первое – крупнокалиберной. Самое раннее упоминание орудия весом примерно в тонну датировано 1362-м годом, и следующие примерно полсотни лет крупные и средние бомбарды будут выглядеть более или менее так.
Ибо дурная наследственность. Напомню, что первый артиллерийский артефакт Европы вполне описательно назывался «мантуйской вазой». С 1330-х гламурные итальянцы «направляли на город «вазы», а циничные французы следом за арабами – «железные горшки», пот де фер.
И, кстати, то, что бомбарда «кожаная» – глубоко вторично. Из-за низкого давления в стволе, характерного для тогдашней цельнометаллической артиллерии, «композитные» орудия, построенные по схеме металл-веревки-кожа, имели почти тот же дизайн, что и мейнстрим.
Впрочем, для очистки совести всегда можно использовать в качестве дополнительного ненаглядного пособия металлический эквивалент с заставки.
Что у них торчит сзади?
Это зарядная камора. Собственно, то, что, кроме калибра, отличает «горшки» поколения 1 от «больших горшков» поколения 2. С увеличением калибра размазывать порох по всему дну «вазы» стало особенно контрпродуктивно.
При этом камора «неотъемная» - первое и второе поколение "горшков" были строго дульнозарядными. Дальше будет интереснее – прежде чем эволюционировать в каноничную дульнозарядную пушку, привычную по Петру и Наполеонике, дизайн артиллерии проделает весьма специфический финт.
Почему она такая крупнокалиберная?
Причин две: главная и основная.
1. Очень низкая скорость ядра, которую приходилось компенсировать массой. Причин этого много, одна из весьма существенных идет сразу следующим пунктом. При этом являясь и самостоятельным поводом для крупнокалиберности.
2. Это камнестрел. Кстати, хотя слово «каменный» вызывает светлый образ немытого пещерного мужыка с топором из сабжа, реальность, как обычно, сложнее.
Топор довольно хайтечная штука и его юзер, скорее всего, был уже «продвинутым собирателем», а то и вовсе скотоводом/земледельцем. Равным образом, каменные ядра стали модными только в эпоху продвинутых «больших горшков» (первое упоминание – 1364). Металлические упоминаются почти на 20 лет раньше. «Кузнец Пьер в 1346 году отливает для города Брюгге бронзовую пушку, стреляющую 2-фунтовыми свинцовыми ядрами. Город Нюрнберг в 1356 имеет «много железных и медных пушек, стреляющих железными шарами».
Сущая проблема состояла в том, что свинец мягкий, ковать железное ядро из нескольких «криц» - головоломное занятие с крайне сомнительным результатом, а стрелять в оппонента массивными бронзовыми ядрами – прямой путь к разорению. При этом чугун тогдашних европейских печей считался отходами не только по причине предрассудков – по сути, это был скорее шлак с примесью чугуна, чем наоборот. В итоге сей довольно условный чугуний был весьма хрупким и достаточно легким. В общем, каменный век в артиллерии был закономерен – и наступил.
Между тем, заявления научпопа о том, что разница в плотности каменного и чугунного ядра могла доходить до трех раз, вполне соответствуют действительности. Чугуний бывает сильно разный, однако для классических ядер (того же. 1812-го) использовалась вариант с плотностью примерно 7,1 г/см3. В нашей реальности такое классифицируется как СЧ-20.
Известняк еще более разный – «плотность известняков изменяется от 1,55 г/см3 у сильнопористых травертинов до свыше 2,8 г/см3 и более у плотных микрокристаллических известняков». Однако использовать совсем уж «воздушный» камень было откровенно бессмысленно. В общем, 7,1/3 = 2,37 выглядит пристойным компромиссом между качеством и доступностью. При этом, с учетом тотального доминирования англоязычных источников, можно предположить, что речь конкретно о сером кентском известняке, из которого британцы норовили делать почти все, включая, собственно, и ядра.
При этом очевидно, что оборотной стороной низкой плотности является больший диаметр ядра. В условно «кентском» случае он будет больше в 1,45 раза.
Известняк/песчаник – это наиболее дешевый вариант. Параллельно использовались ядра из мрамора, алебастра, гранита и в порядке экзотики – габбро-диорита. При этом крайний, гранитный, случай, предполагает калибр в 1,35 раза больше, чем чугун.
Вряд ли стоит уточнять, что большое поперечное сечение сильно добавляло ядрам «задумчивости» - и… побуждало еще больше увеличивать калибр. При этом путь был привлекательным, ибо эффективным: с ростом калибра масса росла много быстрее, чем поперечное сечение (классический квадрат/куб).
Заметка на полях: каменные ядра эпизодически пробовали калить.
При этом, ядро уже изначально не было единственным боеприпасом. Между тем, сплошной каменный шар был самым плотным из возможных вариантов.
Уже самое раннее пороховое метательное оружие – китайские огненные копья - использовали картечь, в т.ч. каменную.
Она же использовалась и европейской артиллерией 14 века. В качестве ближайшего аналога щебенки мог использоваться кузнечный шлак (практика достоверно известна для 15 века).
Кстати говоря, мусорная стоимость и шаговая доступность позволили мелким камням задержаться в качестве эрзац-картечи вплоть до самого конца эпохи гладкоствольных пушек – так, в боекомплекте пятипудовых мортир обр. 1838 года она вполне предусмотрена для «крайних случаев». И археология подсказывает, что для кого-то этот случай наступил в Крымскую войну.
При этом использование эрзац-картечи именно мортирами не случайно. Каменный «дроб», вовсю «обрабатывавший» стенки канала ствола, штатно можно было применять именно и только из орудий с низкой начальной скоростью боеприпаса. В остальных случая экономия оборачивалась покоцанной матчастью.
Как нетрудно догадаться, в 14 веке каменная картечь процветала. И она только открывает список боеприпасов с еще более низкой «плотностью», чем каменное ядро.
Зажигательные снаряды в громадных количествах присутствуют на изображениях 15 века. С 14-м веком сложнее, однако, следует учитывать, что «зажигалки» вовсю использовали те же требюше. Равным образом, упоминание «железных горшков для метания огненных болтов» относится уже к 1338 году. Иными словами, ранняя малокалиберная артиллерия начала использовать зажигательные боеприпасы мгновенно, а для крупнокалиберной был готовый прототип.
Равным образом, начиненные порохом бомбы старше самой огнестрельной артиллерии. Китайцы использовали их как снаряды для метательных машин.
Идея очевидна, и бомбы «с корпусом из двух медных полушарий применялся венецианцами уже в 1376 году. Видимо, такие же снаряды в 1388 году применяло войско герцога баварского против города Регенсбурга. Войско герцога риминийского Малатесты применяло бронзовые снаряды, начинённые порохом, в 1434 году».
Примечательно, что сколько-то массовое использование артиллерийских бомб начнется лет на… 300 позже. Однако, как видно из вышесказанного, связано это не с дефицитом идей. Бронза – это слишком дорогобогато. В то же время, попытки использовать для бомб альтернативы были весьма осторожными даже в 17 веке: изначально разрывные боеприпасы были приняты только для мортир. Причина – риск того, что бомба расколется и взорвется уже в стволе; такова была мощь европейской металлургии.
Однако 14 век – это еще редкие выстрелы из очень редких крупнокалиберных пушек, и доля бронзовых бомб в общей массе снарядов могла быть относительно заметной.
Хех, но калибр в 1,45 – недостаточное основание для совсем радикального снижения скорости ядра.
Верно. Это не единственная и не главная причина.
Простых способов увеличить скорость снаряда ровно три: 1. уменьшить аэродинамическое сопротивление, 2. повысить давление в стволе – за счет более мощного пороха или/и его большего количества 3. удлинить ствол – то есть, продлить действие пороховых газов на снаряд.
Что у нас по первому пункту, было показано выше. Добавлю лишь, что в случае с круглым ядром в качестве множителя втыкается очень внушительный коэффициент сопротивления формы (КСФ) – 0,47.
По второму пункту все тоже очень печально. В литье крупных пушек из бронзы сразу не смогли. Как следствие, их ствол представлял собой набор железных брусов/полос, соединенных кузнечной сваркой и скрепленный поверх обручами. В итоге получалась... полая труба, казенник к которой приходилось присоединять отдельно. Прочность была очень так себе, возможное давление – тоже.
Что касается длины ствола…
Кстати, а почему она такая «короткая» - при том, что лафет явно обеспечивает и настильную стрельбу?
1. Потому, что для начала надо хотя бы знать, что удлинение ствола хоть что-то дает. Между тем, об увеличении начальной скорости по этому поводу не говорил никакой предыдущий опыт. Привычные механические металки разгоняли снаряд ровно до тех пор, пока «привод» контактировал с боеприпасом.
С теорией было немногим лучше. О том, что персонально воздух имеет объем и вес, знали со времен античности. Однако огонь, явственно отличающий внутрипушечное бытие от окружающей атмосферы, столь же официально считался невесомым.
В итоге первое приблизившееся к действительности объяснение работы пороха зафиксировано только лет на 200 позже. «Ванноччо Бирингуччо подытожил эти теории в 1540 году: огонь, считал он, занимает в десять раз больший объем, чем воздух, воздух — в десять раз больший, чем вода, вода — вдесятеро больший, чем земля. Так что, когда землистый порох превращается в огонь, воздух и сырой дым, все эти элементы мгновенно расширяются, толкая перед собой снаряд».
Метод научного тыка тоже работал плохо. Незначительное удлинение ствола дает чрезвычайно слабый эффект. Между тем, баллистический маятник в 14 век не завезли. Стрельба на дальность при этом демонстрирует разный результат при разных метеоусловиях, причем особенно это выражено для низкоскоростных снарядов. И все меркнет на фоне припадочного поведения негранулированного пороха/пороховой мякоти: скорость сгорания последнего сильнейшим образом зависит от трудноконтролируемой на глаз степени уплотнения. И при этом может быть очень высокой при низкой плотности. Между тем, чем медленнее горит порох, тем больше эффект от длинного ствола – и наоборот.
В общем, превращение «горшков» в трубы отмечается очень рано – но, увы, по совершенно другому поводу. Несколько удлиненный конический ствол просто позволял использовать снаряды разного калибра. При этом то, что ближе к дулу размещались более тяжелые и большие в сечении снаряды, надежно смазывало и без того небольшой эффект.
Относительно длинноствольными получались пушки-стрелометы (банально потому, что хвостовик стрелы-карро нужно было куда-то девать). Возможно, необходимые наблюдения были сделаны именно по их поводу – однако очень не скоро.
2. Даже осознав длинноствольные бонусы, теоретики неизбежно сталкивались с суровой практикой в виде ствола, собранного из полос мягкого железа. При этом если мелкосредние пушки просто таскали по неокультуренному рельефу на предельно жестких платформах, то работа с крупным калибром предусматривала еще и лом с такой-то матушкой Бертольда Шварца. И это было важным, но не единственным способом придать стволу элегантный изгиб.
Между тем, типичные для ранних пушек узкие обручи прилично работали против разрыва ствола, но практически никак – против изгиба. Конструкцию нужно было пересмотреть – а на это требовалось время.
При этом вполне вероятно, что прогресс опять пошел по кривой дороге и превращение обручей-ребер в сплошной слой широких колец произошло просто ради увеличения прочности коротких пушек. «Штайр» как раз демонстрирует этот пересмотр – и примерно в это же время большие пушки начинают расти в длину.
Эммм… А почему у нее такой странный лафет?
Потому что первой и очевидной мыслью юзеров по поводу «лафета» было воткнуть пушку в какую-нибудь колоду. Второй – что эту колоду все же придется как-то поднимать и опускать.
При этом конструкция на фото буквально показывает, как работала незатейливая мысль юзеров.
1. Надо задрать. Подложим спереди под колоду какое-нибудь бревно.
2. Надо выше? Подложим под бревно что-то еще - другие бревна, брусья, кирпичи и т.д.
3. Теперь гламурно оформим. Подставку - в виде вертикальной стойки с дырками и назовем кремальерой.
Очевидное, вроде бы, устройство с цапфами изобрели не только поздно, но и как всегда. Т.е. довольно кривым путем. Изначально цапфы предназначались просто для удержания орудия на лафете: в ранних вариантах их четыре.
Эээ… Но почему стоек-кремальер целых две пары? Фэнтэзи?
На самом деле, что очевидно, парность дает возможность более лучшего наведения без перфорации стоек плотной кучей дырок с понятными последствиями для. При этом если на большом расстоянии такое прицеливание будет бесполезно из-за аццкого рассеивания «ядерных» гладкостволок, то на малом оно может иметь смысл.
Между тем, именно для своего периода пушка не одинока – например, аналог ее лафета с парными кремальерами вполне попал на иллюстрации в Большой советской энциклопедии.