4.2 Матеріали для виготовлення стволів

Як вже відомо, для виготовлення гарматних стволів застосовувалися до середини минулого століття (інакше кажучи, в період гладкостінної артилерії) бронза і чавун. Снаряди виготовлялися з різних матеріалів, але головним чином з чавуну; лафети - з дерева, за винятком зміцнюючих їх залізних частин.

При переході до нарізних знарядь бронза і особливо чавун в старому їх виробленні рисо задовольняли збільшеним вимогам до гарматного металу. Тому усюди провадилися досліди з найбільш відповідним для цього матеріалом і, перш за все з давно вже вживаними металами, з технологією яких були достатньо знайомі, в надії поліпшити їх якість, тобто з чавуном

і бронзою. В Америці Родман запропонував відливати чавунні знаряддя з внутрішнім охолоджуванням і зовнішнім підігріванням. В результаті ствол одержував таку будову стін, при якій внутрішні їх шари, остигаючи раніше стягувалися зовнішніми більш пізно остигаючими шарами, а останні залишалися розтягнутими. Отже, тиск порохових газів при пострілі повинен був знищити спочатку стиснення внутрішніх шарів і потім їх розтягувати наскільки це допустимо міцністю матеріалу. Шари стін, більш видалені від осі каналу ствола, випробовували тиск, поступово що зменшуються у міру їх видалення від осі каналу, оскільки тиск провів вже роботу по розтягуванню попередніх шарів. Тому їх попереднє розтягування, отримане при виготовленні ствола, не представлялося для них небезпечним.

Одночасно Армстронг запропонував особливий спосіб для виготовлення стволів знарядь із зварювального заліза. Як відомо, зварювальне залізо складається з волокон чистого заліза, розділених шлаковими включеннями. Внаслідок цього залізо краще чинить опір навантаженням, направленим уздовж волокон, і гірше - при їх напрямі упоперек.

Виходячи з цього, Армстронг готував знаряддя наступним способом.

З пакету заліза витягувалася смуга прямокутного перетину і в гарячому вигляді навивалася на облямовування, причому так, щоб навивні кільця тісно стикалися один з одним. Спіраль знірисася з облямовування і проковувалася при варовом нагріві і по довжині і по товщині. В результаті зразкаобки виходила труба. Волокна металу були направлені по колу і дзразкае протистояли тангенціальним і радіальним напругам виникаючим в стінках ствола при пострілі. Осьові ж напруги, взагалі кажучи, невеликі. Залізні стволи, виготовлені по

методу Армстронга виявилися міцніше витвортовских, виготовлених із сталі і проіснували в Англії на озброєнні до восьмидесятих років XIX в.

В цей же час почалися дослідження над вживанням для виготовлення гарматних стволів литої сталі. Особливо настирливо і плідно працювали в цьому напрямі Обухів і Аносов (в Росії), Вітворт (в Англії) і Крупп (в Німеччині). Аносов ще в сорокових роках XIX в. виготовив з литої некованої сталі гармату, яка, втім, розірвалася при перших пострілах.

В 1860 р. Обухів на Златоустовськом заводі відлив сталеву гладкостенную 12-фн гармату яка витририса близько 4000 пострілів так само дзразкае, як і гармата Круппа. Проте, надалі досліди були не такі вдалі.

Особливе значення рисо вживання сталі для знарядь берегової і морської артилерії, і найголовніші, обширні досліди проводилися усюди саме над відливанням сталевих знарядь крупного калібру (230, 280 мм).

В 1864 р. в Росії було приступлено до споруди заводів Пермського і Обуховського (нині завод 'Большевик') для відливання сталевих знарядь крупного калібру. До встановлення на цих заводах виробництва постачальником сталевих знарядь для російської артилерії був німецький завод Круппа в Ессене. Проте стволи знарядь готувалися за проектами наших відомих артилеристів Маїевського і Гадоліна вихованців Артилерійської академії.

Досліди почалися із знаряддями 8-дм і 9-дм, що заряджають з дула.

Як показав досвід, стволи швидко розгоралися і рвалися: 8-дм після 109 пострілів, а 9-дм при 66 пострілі. Це привело до необхідності перейти до заряджання з казни і робити стінки стволів скріпляючими.

Вітворт виготовив гарматні стволи з розплавленої сталі, пресованої в рідкому вигляді сильними пресами.

Разом з цим, майже одночасно, в Росії Лавров, в Австрії Ухациус і в Італії Россет запропонували спосіб виготовлення стволів з бронзи високих якостей. Єство цього способу полягало в тому, що через канал ствола протягували пологі конуси найбільший діаметр яких був дещо більше діаметра каналу. В результаті такої зразкаобки внутрішні шари стінок ствола поблизу поверхні каналу одержували наклеп і механічні якості металу цих шарів різко підвищувалися.

Більш видалені шари одержували лише пружні деформації і завдяки що розвивалися в цих шарах пружним силам стискали внутрішні шари. Виходило те ж, що і в стінках чавунних знарядь, відлитих за способом Родмана.

Досліди показали, що такі виготовлені стволи володіли великою міцністю і живучістю. В Росії, проте, не дивлячись на дзразкаі результати дослідів, виготовлення стволів із сталебронзы (так називали метал, зразкаоблений вказаним шляхом) не отририсо розповсюдження унаслідок переходу до сталі. В Австрії знаряддя невеликих калібрів до війни 1914 - 1918 рр. готувалися з бронзи за способом Ухациуса.