Стальная шелуха для советской артиллерии.
Всё дело том ,что у нас в СССР в 30-х годах был острый дефицит меди .
Её хронические не хватало . В стране шла масштабная электрификация и на неё была нужна воистину пропасть меди ! И в те годы ещё и алюминиевых проводов , алюминиевых силовых кабелей и алюминиевых токоведущих шин тоже не было. Сейчас например все провода ЛЭП и все силовые кабели делаются из алюминия. Но до войны алюминий у нас был ещё большим дефицитом. По этой причине артиллеристов заставили ужаться насколько возможно. И от них требовали постараться использовать как можно меньше меди для производства артиллерийских гильз. Вот если-бы в СССР до войны производилось меди в два раза больше , то скорее всего никто артиллеристов и не заставил-бы сокращать потребление меди .
Ну вот до войны несколько раз всплывал вопрос об переводе дивизионной артиллерии на баллистику зенитной пушки 1931 3-К .
Но не получилось !
Гильза 76мм пушки обр. 1902/1930 года ( как и последующих дивизионок этого калибра ) весила 830-850 грамм .
А вот гильза зенитной пушки образца 1931 3-К года весила уже 2 кг 760 грамм .
Т.е. в 3,1 раза больше меди .
Гильза зенитной пушки калибра 85мм весила 2,85-2,92кг и была несколько толще , но по геометрическим была практически идентична гильзе пушки 1931 3-К .
"Для 100мм зенитной пушки Л-6 был подобран заряд весом 5,6 кг марки 100/50 для снаряда чертежа 2-1676 весом 15,6 кг и начальной скоростью 902 м/с, давление в канале 2675 кг/ см2."
Вес патрона был 32 кг.
Гильза 100 мм пушки таким образом весила 10.8 кг .
Конечно дивизионной пушеке калибра 85мм возможно ,что не требовалась гильза такой-же прочности как для зенитной пушки , но к сожалению однако не на много .
Меньше 2-2,3 кг такая гильза весить не может .
Вот ещё почему у нас не прижилась зенитная пушка калибра 76мм и почему перешли к калибру 85мм .
Так там гильза почти одна и та-же и расход меди на производство артиллерийских выстрелов был почти одним и тем-же , а поражающая способность 85 мм снарядов много выше .
С точки зрения расхода стратегического сырья - меди 85мм калибр зенитных орудий выгоднее ,чем 76мм .
Вот и держались за гильзу от пушки 3-К при переходе на калибр 85мм .
По этой причине и переход на мощную дивизионную и танковую артиллерию калибра 76мм с выстрелом от 76мм зенитной пушки 3-К у нас не произошел , хотя очень хотелось и с переходом на калибр 85мм не получилось .
И тут расход меди для выстрелов 3-К будет почти одинаковым с расходом меди полевой артиллерии калибра 85мм .
Но эффективность 85мм полевой артиллерии при одном и том-же расходе меди на гильзы будет конечно выше .
А орудия 100мм требуют меди для гильз ещё в 3,7 раза больше чем 85мм .
И грабинская дивизионная пушка калибра 95мм требовала меди для гильз примерно в три или скорее наверное в четыре раза больше ,чем для 76мм дивизионнки .
До Войны и так меди остро не хватало .
Почему у нас так держались за картузное заряжание крупных орудий - для больших гильз просто не было меди .
Почему и выпускали у нас много миномётов разного калибра , а не полевые мортиры малого калибра и не легкие гаубицы калибра 76-85ммм .
Для миномётных выстрелов меди нужно очень мало и можно без неё по нужде вовсе обойтись .
А выстрелы полевых мортир и малых гаубиц требуют много меди и цветных металлов на пояски снарядов и особо много на гильзы .
И где-же это брать ?
Этого даже сам Широкорад не понимает , когда говорит о мнимом миномётном лобби якобы не дававшем хода малым полевым мортирам и малым полевым гаубицам .
Потому и не давали ,что не хватало меди и правильно делали !
Нужно осваивать производство стальных плакированных или меднённых гильз .
Это в любом случае придется делать и без этого перейти к выстрелу и гильзе зенитного орудия 3-К не удастся .
И даже со стальной плакированной или меднённой гильзой от 3-К будет выгоднее использовать калибр 85мм .
Медногорские медные рудники стали нормально работать только после войны .
Медные месторождения Монголии ( Эрденет ) были освоены только после войны .
Плохо было и с полиметаллическими рудами .
Прикиньте сами, сколько у вас уйдет меди, олова, цинка, свинца для массового производства гильз дивизионной артиллерии калибра 85мм или ещё хуже 95мм
Много , очень много ,и много больше чем в реальности .
В реальности старались экономить даже на винтовочных и пистолетных гильзах - стальные меднённые гильзы неспроста ведь появились .
Вот почему у нас неохотно шли на калибр около 100мм .
90-100мм унитарный патрон для довоенного СССР в массовом производстве был-бы излишне дорог и расточителен.
Вот если-бы удалось освоить стальной плакированный или меднённый патрон такого калибра !
В ходе Войны мы получали много чилийской меди по ленд-лизу и это решило в основном проблему .
Но до войны у нас никто не мог рассчитывать на чилийскую медь !
В реальности наладить производство стальных( железных ) гильз у нас получилось очень и очень плохо и по словам генерального директора ОАО 'НПО 'СПЛАВ' Николая Макаровеца действительного массового производства стальных гильз в ходе войны у нас налажено не было :
" Федеральное государственное унитарное предприятие, а теперь акционерное общество 'Сплав' выросло из НИИ гильзовой промышленности, днем организации которого считается 24 июля 1945 года.
Чем интересен сам факт?
В конце Великой Отечественной войны правительство принимает решение образовать ряд новых оборонных предприятий, уже сделав предварительные выводы прошедших сражений.
Дело в том, что во время второй мировой войны немцы воевали стальными гильзами, а мы - латунными.
Были и такие грустные факты, когда командир орудия получал новый выстрел (снаряд), сдавая гильзу.
Поэтому, как только провозгласили мир, перед специалистами была поставлена задача срочно организовать производство гильз и конструкций новой модификации из стали.
Заслуга образованного института заключается в том, что ученые разработали конструкции и технологии производства как нестандартного оборудования, так и самих гильз."
Рудольф Кобылин, заместитель генерального директора по инновациям ОАО 'НПО 'СПЛАВ' :
" Рудольф Анатольевич, с точки зрения обывателя, гильзы для снарядов выпускаются десятилетиями. Что нового можно еще придумать? Поле деятельности для конструкторов кажется таким небольшим...
- Чтобы ответить на этот вопрос, нужно немного заглянуть в прошлое.
До Великой Отечественной войны вся оборонная промышленность была ориентирована на изготовление гильз из латуни.
Разумеется, во время войны объемы их выпуска были большие и выяснилось, что не хватает самого металла и прокатного производства. Иосиф Сталин даже подписал приказ о формировании специальных групп, которые собирали с поля боя отстрелянные гильзы.
Их использовали повторно по 7-8 раз.
А в музее 'СПЛАВа' есть гильза из блокадного Ленинграда, она была отстреляна 19 раз.
Когда война закончилась, провели анализ не только военной тактики, стратегии, но и состояния оборонных технологий.
Он, в частности, показал, что Германия с 1942 года использовала стальные гильзы, более дешевые и, скажем так, удобные в производстве.
Стало понятно, что срочно нужна модернизация отечественного ВПК.
Нужно было снижать расходы и повышать качество продукции.
Это и было задачей 'СПЛАВа', созданного в 1945 году как институт по разработке артиллерийских гильз.
И уже через 12 лет мы придумали собственную технологию их изготовления, получили за нее Государственную премию.
- Но на первый взгляд снаряд сделать труднее, чем гильзу...
- Так только кажется.
Это сложнейшая и очень энергоемкая технология пластической деформации металла.
Он, кстати, сейчас стал настолько дорогим, что мы начали искать альтернативные материалы. "
Вот так !
Даже после войны , уже имея доступ к немецким технологиям для освоения годных стальных ( железных ) гильз понадобилось целых 12 лет !
Стальные или железные гильзы или как довоенные попытки их производствам пошли прахом .
Немцами использовались стальные ( железные ) гильзы ещё в ходе ПМВ .
Делили их для тяжелых полевых гаубиц калибра 150мм , полевой пушки калибра 75мм и легкой полевой гаубицы калибра 105мм .
Технология их производства отработана ими ещё толком не была и бывали случаи застревания таких гильз в канале ствола орудия и казеннике , не редко такие гильзы лопались или прогорали .
Эти немецкие гильзы были ещё не цельнотянутыми глубокой вытяжкой ,а сборными - из железного штампованного или точеного дна и железного цилиндрического корпуса - тонкой обтюрирующей оболочки .
Были у немцев и свертные гильзы , когда цилиндрическая часть гильзы делалась пайкой из тонкого листового железа .
Проблема при производстве стальных( железных ) гильз была в обеспечении их нужной жесткости , что достигалось тщательным выбором режима термообработки .
Слишком хрупкие гильзы трескались и лопались при выстреле , а слишком уж мягкие растягивались при выстреле и намертво застревали и вытащить их из казённика было весьма трудным делом .
Однако технология производства стальных( железных ) сборными или свертными была малопроизводительной и дорогой и только дефицит меди привел немцев к использованию стальных гильз .
Но они это дело не забросили и в конце-концов довели к середине 30х годов ( а скорее всего возможно ,что и уже в конце 20х ) стальные( железные) гильзы до ума .
Но у нас на эти немецкие успехи в производстве отличных стальных ( железных ) гильз не обратили ровно никакого внимания .
И не было никаких попыток воспользоваться немецкой помощью для организации производства стальных( железных ) гильз и у нас .
В 20-х годах производство стальных( железных ) гильз попытались наладить и у нас .
Пермский завод в 1924 году изготовил 5 различных образцов таких гильз для 48-линейной гаубицы.
Из изготовленных гильз выбрали наилучший вариант .
На испытаниях железные гильзы самого лучшего варианта выдержали по 44-48 выстрелов ( латунные гильзы выдерживали по 5 выстрелов ) и были годны к дальнейшему использованию .
В те же годы испытывались железные гильзы к трехдюймовым орудиям , и к шестидюймовым пушкам и гаубицам .
Несмотря на вполне приемлемые результаты и острую нехватку меди производство стальных ( железных ) развернуто тогда не было .
Не ясно было как собственно обеспечить сохранность железных гильз при длительном хранении .
Испытывались железные гильзы и луженые и оцинкованные и все они хранились плохо .
Меднённых и лакированных железных гильз не испытывали .
Кроме того технология производства таких гильз ( а они были сборными и свертными ) была рассчитана на ручной труд и была сложной и малопроизводительной .
Позже в конце 30-х годов вопрос о производстве стальных ( железных ) гильз всплыл вновь .
Предполагалось ,что в 1939 году заводы ? 176 , 187 и 184 освоят производство стальных гильз для дивизионок .
Причем по разным технологическим процессам .
Оборудование этих заводов было совершенно не приспособлено для производства стальных (железных ) гильз .
На заводе ? 187 производство стальных (железных )гильз предполагалось вести горячей штамповкой т.н. "горячий способ" производства стальных (железных ) гильз .
Гильз калибра 76мм по этой технологии было выпущено мало , а брак составил более 50% .
На заводе ?187 налаживали выпуск свертных 76мм железных гильз с планом в 1 миллион штук , но ни одной такой гильзы выпущено не было .
Несмотря на полнейший провал производства стальных (железных ) гильз в 1-м квартале 1940 года было принято решение НКБ о приостановке производства 76мм гильз из латуни для дивизионных пушек .
В 1940 году предполагалось выпустить 5,7 миллионов штук стальных (железных ) гильз калибра 76мм , с качественной термообработкой таких гильз были большие проблемы , поэтому её вовсе изъяли из техпроцесса .
Результат - массовый брак - 0,963 млн штук гильз из 1,117 млн сделанных в 1940 году стальных (железных ) гильз !
Стальные( железные) гильзы для гаубиц калибра 122 и 152мм освоить в 1939-1940 году так и не удалось .
Не было утвержденных чертежей таких гильз , ни оборудования для их производства .
Производство 122-мм пушечных стальных (железных ) гильз было сорвано , по причине поставки совершенно негодного металла .
Таким образом к началу войны стальных( железных ) гильз у нас не было !
Для массового производства стальных (железных ) гильз технология их изготовления сборным способом или свертным способом весьма плоха , требует много ручного труда и весьма малопроизводительна .
Надо их делать штамповкой - глубокой вытяжкой .
Так делали немцы до начала войны и в ходе её , так и у нас стали делать в 50-х годах .
Для этого нужны мощные пресса высокой производительности .
Кривошипные или хуже гидравлические .
Гидравлические пресса хуже по производительности .
Например , что получится при толщине стенок железной гильзы в 1,5мм и её габаритах 121,92x285 к 122-мм гаубице М-30 .
Для производства таких железных гильз нужна специальная качественная сталь для глубокой вытяжки типа нашей 08Ю или её аналоги .
Технические требования :
Содержание азота в таких сталях должно быть самым минимальным или даже желательно его и вовсе в ней не иметь .
Нужна для такой глубокой вытяжки специальная сталь с низким нормированным содержанием углерода и примесей : серы , фосфора , кремния , азота и нормированным содержанием алюминия и марганца .
Причем в виде тонкого холоднокатаного листа хорошей выделки .
Состав такой стали 08Ю :
C до 0,07
Si до 0,01
Mn 0,2 - 0,35
Ni до 0,06
S до 0,025
P до 0,02
Cr до 0,03
Al 0,02 - 0,07
Cu до 0,06
Fe ~99
Азот допускается менее 0,004% .
Кислорода менее 0,002%
Стали для изготовления винтовочных и пулемётных гильз содержат больше углерода ,чем стали для изготовления орудийных гильз и требования к ним более мягкие .
Такие стали производятся путём продувки чугуна с низким содержанием серы и фосфора в томасовском конвертере с пар-кислородной донной продувкой .
Низкое содержание серы обеспечивают предварительным удалением серы , путём например обработки чугуна содой , карбидом кальция или магнием в ковше .
В ходе плавки в конвертер заваливают известь - для удаления фосфора или-же вдувают порошок извести вместе с дутьём , для того-же удаления фосфора .
Чистота кислорода должна быть около 99,6% .
Чугун желательно перегревать перед продувкой или-же надо подогревать пар-кислородное дутьё ( что хуже ) .
Так как пар-кислородное дутьё вызывает очень быстрое разрушение днища (через отверстия ( фурмы ) в котором и подаётся дутьё ) конвертера , то все отверстия ( фурмы ) в днище армируют медными трубками , такие днища конвертера выдерживают по 50-70 плавок или около 2 суток работы ,считая цикл плавки от начала загрузки , до окончания слива стали и шлака в 40 минут .
Готовая сталь раскисляется только алюминием или-же кальцием до спокойного состояния , до получения содержания кислорода менее ,0,002%
Применение других раскислителей ( кремний , ферросилиций , ферромарганец ) вызывает такое ухудшение способности стали к глубокой вытяжке , что получается только один брак !
Но однако не допускается и увеличения содержания алюминия выше 0,07% , сталь получается плохой .
Сейчас появилась новая сталь для глубокой вытяжки легированная титаном
до 0,02-0,08% .
Она ещё лучше чем 08Ю .
Для такой глубокой вытяжки стальной орудийной гильзы калибра 122 мм для гаубицы М-30 нужен пресс номинальным усилием около 25.000Кн или 2500тонн с ходом ползуна 400 мм .
Из нынешнего оборудования подошел-бы кривошипный пресс К2544 .
Очень дорогое и громоздкое оборудование .
Для глубокой вытяжки гильз из латуни нужны в несколько раз меньшие усилия .
Но для глубокой вытяжки стальных гильз он нужен не один .
За один раз выдавить стальную гильзу никак не получится .
Вытяжкой за одну операцию можно получить только неглубокие детали высота которых не больше 0,8 их диаметра .
В противном случае напряжения в заготовке будут такими ,что произойдет её разрыв .
По этой причине процесс глубокой вытяжки делят на несколько последовательных операций ,что позволяет уменьшить напряжения в заготовке .
Кроме того для глубокой вытяжки стальной гильзы обязательно придется после каждой штамповочной операции делать отжиг заготовки , так как образуется наклёп и его надо отжечь - в противном случае заготовка может лопнуть , а после термообработки обязательно производить ещё и травление для удаления окалины .
Для стальной гильзы 122мм гаубицы М-30 придется использовать минимум три штамповки , три термообработки и три травления ( не считая других операций ) .
Для дивизионной 76мм пушки длинна гильзы 385мм , т.е. при её холодной штамповке из железа надо использовать уже шесть штамповок , шесть термообработок и шесть травлений ( не считая других операций ) .
76 мм зенитка 3-К , гильза в длину 560 см .
Для производства такой гильзы нужно уже 9-10 штамповочных операций , 9-10 термообработок и 9-10 травлений ( не считая других операций ) .
Правда усилие пресса при производстве стальных 76мм гильз нужно будет несколько меньше - около 600-800 тонн , но ход пресса должен быть больше 600 мм .
Таким образом для организации поточного производства стальных гильз типа 3-К нужна штамповочная линия из 9-10 кривошипных прессов
усилием 500-600 тонн и ходом ползуна пресса от 250-300мм для первых операций вытяжки , до 600-700 мм - последние операции вытяжки гильзы .
Прессы бывают кривошипные и гидравлические .
Кривошипные прессы бывают простого и двойного действия .
Для массового производства тонкостенных изделий из мягкой стали глубокой вытяжкой более всего подходят кривошипные пресса .
У них намного большая производительность , чем у гидравлических прессов .
Гидравлические прессы весьма тихоходные .
Они дают по одному рабочему ходу в минуту .
Кривошипные прессы на разные усилия выпускались в 20-30-х годах и использовались например в автомобильной промышленности для штамповки деталей кузовов автомобилей и рам автомобилей .
В " Техническом словаре для работников тяжелой промышленности " изданном в 1939 году на странице 1250 упоминаются обыкновенные кривошипные прессы советского производства (?) на 1500 тонн и кривошипные прессы для глубокой вытяжки в 2000 тонн и более .
Между тем например частота рабочих ходов ползуна пресса К2544 составляет 6 раз в минуту .
Т.е. такой пресс будет давить по шесть гильз в минуту или 360 гильз в час или в сутки 8640 гильз .
Линия из трех-четырёх прессов ( из них один резервный ) даст в год около 3 миллионов стальных гаубичных гильз калибра 122 мм .
В 1943 году было промышленностью выдано 5,475 миллиона выстрелов к 122 мм гаубицам .
Т.е. две поточных линии из восьми кривошипных прессов типа К2544 или его аналогов могут дать в год минимум 6 миллионов стальных гаубичных гильз калибра 122 мм .
И этого хватит выше крыши ,особенно если учесть ,что латунные гильзы для 122 гаубиц выдерживали 5-6 переснаряжеий , а даже первые наши опытные стальные( железные ) гильзы Пермского завода выдерживали и по 40 переснаряжений .
Если использовать гидравлические пресса их будет нужно в 6 раз больше .
Кривошипные прессы с меньшим усилием по 500-600 тонн и ходом 600-700мм могут делать минимум 10 рабочих ходов в минуту , и даже 20-30 рабочих ходов в минуту .
Т.е. они могут давить минимум по 10 железных гильз калибра 76мм 3-К в минуту .
Линия из 9-10 кривошипных прессов ( один в запасе ) даст в час 600 стальных гильз или 14 400 штук в сутки .
В год это будет 5,25 миллионов гильз .
В 1943 году было изготовлено 20,781 миллиона выстрелов к орудиям дивизионной артиллерии калибра 76мм .
Т.е. надо иметь минимум 4 линии по 9-10 кривошипных прессов в 500 тонн .
Стоимость стальных гильз будет меньше латунных .
В 1928 году стоимость стальных ( железных ) гильз конструкции Пермского завода была :
http://rudocs.exdat.com/docs/index-58397.html?page=6
48-линейная( 122мм ) гильза дешевле латунной на 1 руб. 20 коп.
6-дюймовая гаубичная дешевле латунной на 3 руб. 40 коп.
42-линейная пушечная дешевле латунной на 2 руб. 30 коп.
6-дюймовая к пушке Шнейдера дешевле латунной на 3 руб. 60 коп.
6-дюймовая к пушке Кане дешевле латунной на 11 руб. 40коп.
3-дюймовая к полевой пушке дешевле латунной на 1рубль 20 копеек
Причем это были сборные и свертные гильзы - т.е. дорогие в производстве и требовавшие много ручного труда .
Цельнотянутые гильзы будут ещё дешевле .
Экономия составит многие миллионы рублей .
И без того в ходе Войны были хронические проблемы со снабжением заводов боеприпасов латунью для гильз , несмотря на поставки чилийской меди .
Это было самым узким местом нашего снарядного производства .
И отстрелянные гильзы собирать заставляли .
А вот немецкие железные гильзы мы использовать не могли .
Немцы наши собирали и перерабатывали .
Вот интересные документы касающиеся попытки поставить производство стальных (железных ) гильз у нас в 20-х годах ещё старым свертным способом :
http://istmat.info/node/26826
http://istmat.info/node/26808
Инициатор внедрения у нас стальных (железных ) артиллерийских гильз инженер Пермского завода и бывший полковник царской армии Борис Васильевич Самойлов в 1929 году был арестован ОГПУ и погиб в тюрьме в этом-же году при сомнительных обстоятельствах .
После его ареста и смерти заниматься у нас стальными ( железными ) гильзами перестали на 10 лет и время было полностью упущено .
Её хронические не хватало . В стране шла масштабная электрификация и на неё была нужна воистину пропасть меди ! И в те годы ещё и алюминиевых проводов , алюминиевых силовых кабелей и алюминиевых токоведущих шин тоже не было. Сейчас например все провода ЛЭП и все силовые кабели делаются из алюминия. Но до войны алюминий у нас был ещё большим дефицитом. По этой причине артиллеристов заставили ужаться насколько возможно. И от них требовали постараться использовать как можно меньше меди для производства артиллерийских гильз. Вот если-бы в СССР до войны производилось меди в два раза больше , то скорее всего никто артиллеристов и не заставил-бы сокращать потребление меди .
Ну вот до войны несколько раз всплывал вопрос об переводе дивизионной артиллерии на баллистику зенитной пушки 1931 3-К .
Но не получилось !
Гильза 76мм пушки обр. 1902/1930 года ( как и последующих дивизионок этого калибра ) весила 830-850 грамм .
А вот гильза зенитной пушки образца 1931 3-К года весила уже 2 кг 760 грамм .
Т.е. в 3,1 раза больше меди .
Гильза зенитной пушки калибра 85мм весила 2,85-2,92кг и была несколько толще , но по геометрическим была практически идентична гильзе пушки 1931 3-К .
"Для 100мм зенитной пушки Л-6 был подобран заряд весом 5,6 кг марки 100/50 для снаряда чертежа 2-1676 весом 15,6 кг и начальной скоростью 902 м/с, давление в канале 2675 кг/ см2."
Вес патрона был 32 кг.
Гильза 100 мм пушки таким образом весила 10.8 кг .
Конечно дивизионной пушеке калибра 85мм возможно ,что не требовалась гильза такой-же прочности как для зенитной пушки , но к сожалению однако не на много .
Меньше 2-2,3 кг такая гильза весить не может .
Вот ещё почему у нас не прижилась зенитная пушка калибра 76мм и почему перешли к калибру 85мм .
Так там гильза почти одна и та-же и расход меди на производство артиллерийских выстрелов был почти одним и тем-же , а поражающая способность 85 мм снарядов много выше .
С точки зрения расхода стратегического сырья - меди 85мм калибр зенитных орудий выгоднее ,чем 76мм .
Вот и держались за гильзу от пушки 3-К при переходе на калибр 85мм .
По этой причине и переход на мощную дивизионную и танковую артиллерию калибра 76мм с выстрелом от 76мм зенитной пушки 3-К у нас не произошел , хотя очень хотелось и с переходом на калибр 85мм не получилось .
И тут расход меди для выстрелов 3-К будет почти одинаковым с расходом меди полевой артиллерии калибра 85мм .
Но эффективность 85мм полевой артиллерии при одном и том-же расходе меди на гильзы будет конечно выше .
А орудия 100мм требуют меди для гильз ещё в 3,7 раза больше чем 85мм .
И грабинская дивизионная пушка калибра 95мм требовала меди для гильз примерно в три или скорее наверное в четыре раза больше ,чем для 76мм дивизионнки .
До Войны и так меди остро не хватало .
Почему у нас так держались за картузное заряжание крупных орудий - для больших гильз просто не было меди .
Почему и выпускали у нас много миномётов разного калибра , а не полевые мортиры малого калибра и не легкие гаубицы калибра 76-85ммм .
Для миномётных выстрелов меди нужно очень мало и можно без неё по нужде вовсе обойтись .
А выстрелы полевых мортир и малых гаубиц требуют много меди и цветных металлов на пояски снарядов и особо много на гильзы .
И где-же это брать ?
Этого даже сам Широкорад не понимает , когда говорит о мнимом миномётном лобби якобы не дававшем хода малым полевым мортирам и малым полевым гаубицам .
Потому и не давали ,что не хватало меди и правильно делали !
Нужно осваивать производство стальных плакированных или меднённых гильз .
Это в любом случае придется делать и без этого перейти к выстрелу и гильзе зенитного орудия 3-К не удастся .
И даже со стальной плакированной или меднённой гильзой от 3-К будет выгоднее использовать калибр 85мм .
Медногорские медные рудники стали нормально работать только после войны .
Медные месторождения Монголии ( Эрденет ) были освоены только после войны .
Плохо было и с полиметаллическими рудами .
Прикиньте сами, сколько у вас уйдет меди, олова, цинка, свинца для массового производства гильз дивизионной артиллерии калибра 85мм или ещё хуже 95мм
Много , очень много ,и много больше чем в реальности .
В реальности старались экономить даже на винтовочных и пистолетных гильзах - стальные меднённые гильзы неспроста ведь появились .
Вот почему у нас неохотно шли на калибр около 100мм .
90-100мм унитарный патрон для довоенного СССР в массовом производстве был-бы излишне дорог и расточителен.
Вот если-бы удалось освоить стальной плакированный или меднённый патрон такого калибра !
В ходе Войны мы получали много чилийской меди по ленд-лизу и это решило в основном проблему .
Но до войны у нас никто не мог рассчитывать на чилийскую медь !
В реальности наладить производство стальных( железных ) гильз у нас получилось очень и очень плохо и по словам генерального директора ОАО 'НПО 'СПЛАВ' Николая Макаровеца действительного массового производства стальных гильз в ходе войны у нас налажено не было :
" Федеральное государственное унитарное предприятие, а теперь акционерное общество 'Сплав' выросло из НИИ гильзовой промышленности, днем организации которого считается 24 июля 1945 года.
Чем интересен сам факт?
В конце Великой Отечественной войны правительство принимает решение образовать ряд новых оборонных предприятий, уже сделав предварительные выводы прошедших сражений.
Дело в том, что во время второй мировой войны немцы воевали стальными гильзами, а мы - латунными.
Были и такие грустные факты, когда командир орудия получал новый выстрел (снаряд), сдавая гильзу.
Поэтому, как только провозгласили мир, перед специалистами была поставлена задача срочно организовать производство гильз и конструкций новой модификации из стали.
Заслуга образованного института заключается в том, что ученые разработали конструкции и технологии производства как нестандартного оборудования, так и самих гильз."
Рудольф Кобылин, заместитель генерального директора по инновациям ОАО 'НПО 'СПЛАВ' :
" Рудольф Анатольевич, с точки зрения обывателя, гильзы для снарядов выпускаются десятилетиями. Что нового можно еще придумать? Поле деятельности для конструкторов кажется таким небольшим...
- Чтобы ответить на этот вопрос, нужно немного заглянуть в прошлое.
До Великой Отечественной войны вся оборонная промышленность была ориентирована на изготовление гильз из латуни.
Разумеется, во время войны объемы их выпуска были большие и выяснилось, что не хватает самого металла и прокатного производства. Иосиф Сталин даже подписал приказ о формировании специальных групп, которые собирали с поля боя отстрелянные гильзы.
Их использовали повторно по 7-8 раз.
А в музее 'СПЛАВа' есть гильза из блокадного Ленинграда, она была отстреляна 19 раз.
Когда война закончилась, провели анализ не только военной тактики, стратегии, но и состояния оборонных технологий.
Он, в частности, показал, что Германия с 1942 года использовала стальные гильзы, более дешевые и, скажем так, удобные в производстве.
Стало понятно, что срочно нужна модернизация отечественного ВПК.
Нужно было снижать расходы и повышать качество продукции.
Это и было задачей 'СПЛАВа', созданного в 1945 году как институт по разработке артиллерийских гильз.
И уже через 12 лет мы придумали собственную технологию их изготовления, получили за нее Государственную премию.
- Но на первый взгляд снаряд сделать труднее, чем гильзу...
- Так только кажется.
Это сложнейшая и очень энергоемкая технология пластической деформации металла.
Он, кстати, сейчас стал настолько дорогим, что мы начали искать альтернативные материалы. "
Вот так !
Даже после войны , уже имея доступ к немецким технологиям для освоения годных стальных ( железных ) гильз понадобилось целых 12 лет !
Стальные или железные гильзы или как довоенные попытки их производствам пошли прахом .
Немцами использовались стальные ( железные ) гильзы ещё в ходе ПМВ .
Делили их для тяжелых полевых гаубиц калибра 150мм , полевой пушки калибра 75мм и легкой полевой гаубицы калибра 105мм .
Технология их производства отработана ими ещё толком не была и бывали случаи застревания таких гильз в канале ствола орудия и казеннике , не редко такие гильзы лопались или прогорали .
Эти немецкие гильзы были ещё не цельнотянутыми глубокой вытяжкой ,а сборными - из железного штампованного или точеного дна и железного цилиндрического корпуса - тонкой обтюрирующей оболочки .
Были у немцев и свертные гильзы , когда цилиндрическая часть гильзы делалась пайкой из тонкого листового железа .
Проблема при производстве стальных( железных ) гильз была в обеспечении их нужной жесткости , что достигалось тщательным выбором режима термообработки .
Слишком хрупкие гильзы трескались и лопались при выстреле , а слишком уж мягкие растягивались при выстреле и намертво застревали и вытащить их из казённика было весьма трудным делом .
Однако технология производства стальных( железных ) сборными или свертными была малопроизводительной и дорогой и только дефицит меди привел немцев к использованию стальных гильз .
Но они это дело не забросили и в конце-концов довели к середине 30х годов ( а скорее всего возможно ,что и уже в конце 20х ) стальные( железные) гильзы до ума .
Но у нас на эти немецкие успехи в производстве отличных стальных ( железных ) гильз не обратили ровно никакого внимания .
И не было никаких попыток воспользоваться немецкой помощью для организации производства стальных( железных ) гильз и у нас .
В 20-х годах производство стальных( железных ) гильз попытались наладить и у нас .
Пермский завод в 1924 году изготовил 5 различных образцов таких гильз для 48-линейной гаубицы.
Из изготовленных гильз выбрали наилучший вариант .
На испытаниях железные гильзы самого лучшего варианта выдержали по 44-48 выстрелов ( латунные гильзы выдерживали по 5 выстрелов ) и были годны к дальнейшему использованию .
В те же годы испытывались железные гильзы к трехдюймовым орудиям , и к шестидюймовым пушкам и гаубицам .
Несмотря на вполне приемлемые результаты и острую нехватку меди производство стальных ( железных ) развернуто тогда не было .
Не ясно было как собственно обеспечить сохранность железных гильз при длительном хранении .
Испытывались железные гильзы и луженые и оцинкованные и все они хранились плохо .
Меднённых и лакированных железных гильз не испытывали .
Кроме того технология производства таких гильз ( а они были сборными и свертными ) была рассчитана на ручной труд и была сложной и малопроизводительной .
Позже в конце 30-х годов вопрос о производстве стальных ( железных ) гильз всплыл вновь .
Предполагалось ,что в 1939 году заводы ? 176 , 187 и 184 освоят производство стальных гильз для дивизионок .
Причем по разным технологическим процессам .
Оборудование этих заводов было совершенно не приспособлено для производства стальных (железных ) гильз .
На заводе ? 187 производство стальных (железных )гильз предполагалось вести горячей штамповкой т.н. "горячий способ" производства стальных (железных ) гильз .
Гильз калибра 76мм по этой технологии было выпущено мало , а брак составил более 50% .
На заводе ?187 налаживали выпуск свертных 76мм железных гильз с планом в 1 миллион штук , но ни одной такой гильзы выпущено не было .
Несмотря на полнейший провал производства стальных (железных ) гильз в 1-м квартале 1940 года было принято решение НКБ о приостановке производства 76мм гильз из латуни для дивизионных пушек .
В 1940 году предполагалось выпустить 5,7 миллионов штук стальных (железных ) гильз калибра 76мм , с качественной термообработкой таких гильз были большие проблемы , поэтому её вовсе изъяли из техпроцесса .
Результат - массовый брак - 0,963 млн штук гильз из 1,117 млн сделанных в 1940 году стальных (железных ) гильз !
Стальные( железные) гильзы для гаубиц калибра 122 и 152мм освоить в 1939-1940 году так и не удалось .
Не было утвержденных чертежей таких гильз , ни оборудования для их производства .
Производство 122-мм пушечных стальных (железных ) гильз было сорвано , по причине поставки совершенно негодного металла .
Таким образом к началу войны стальных( железных ) гильз у нас не было !
Для массового производства стальных (железных ) гильз технология их изготовления сборным способом или свертным способом весьма плоха , требует много ручного труда и весьма малопроизводительна .
Надо их делать штамповкой - глубокой вытяжкой .
Так делали немцы до начала войны и в ходе её , так и у нас стали делать в 50-х годах .
Для этого нужны мощные пресса высокой производительности .
Кривошипные или хуже гидравлические .
Гидравлические пресса хуже по производительности .
Например , что получится при толщине стенок железной гильзы в 1,5мм и её габаритах 121,92x285 к 122-мм гаубице М-30 .
Для производства таких железных гильз нужна специальная качественная сталь для глубокой вытяжки типа нашей 08Ю или её аналоги .
Технические требования :
Содержание азота в таких сталях должно быть самым минимальным или даже желательно его и вовсе в ней не иметь .
Нужна для такой глубокой вытяжки специальная сталь с низким нормированным содержанием углерода и примесей : серы , фосфора , кремния , азота и нормированным содержанием алюминия и марганца .
Причем в виде тонкого холоднокатаного листа хорошей выделки .
Состав такой стали 08Ю :
C до 0,07
Si до 0,01
Mn 0,2 - 0,35
Ni до 0,06
S до 0,025
P до 0,02
Cr до 0,03
Al 0,02 - 0,07
Cu до 0,06
Fe ~99
Азот допускается менее 0,004% .
Кислорода менее 0,002%
Стали для изготовления винтовочных и пулемётных гильз содержат больше углерода ,чем стали для изготовления орудийных гильз и требования к ним более мягкие .
Такие стали производятся путём продувки чугуна с низким содержанием серы и фосфора в томасовском конвертере с пар-кислородной донной продувкой .
Низкое содержание серы обеспечивают предварительным удалением серы , путём например обработки чугуна содой , карбидом кальция или магнием в ковше .
В ходе плавки в конвертер заваливают известь - для удаления фосфора или-же вдувают порошок извести вместе с дутьём , для того-же удаления фосфора .
Чистота кислорода должна быть около 99,6% .
Чугун желательно перегревать перед продувкой или-же надо подогревать пар-кислородное дутьё ( что хуже ) .
Так как пар-кислородное дутьё вызывает очень быстрое разрушение днища (через отверстия ( фурмы ) в котором и подаётся дутьё ) конвертера , то все отверстия ( фурмы ) в днище армируют медными трубками , такие днища конвертера выдерживают по 50-70 плавок или около 2 суток работы ,считая цикл плавки от начала загрузки , до окончания слива стали и шлака в 40 минут .
Готовая сталь раскисляется только алюминием или-же кальцием до спокойного состояния , до получения содержания кислорода менее ,0,002%
Применение других раскислителей ( кремний , ферросилиций , ферромарганец ) вызывает такое ухудшение способности стали к глубокой вытяжке , что получается только один брак !
Но однако не допускается и увеличения содержания алюминия выше 0,07% , сталь получается плохой .
Сейчас появилась новая сталь для глубокой вытяжки легированная титаном
до 0,02-0,08% .
Она ещё лучше чем 08Ю .
Для такой глубокой вытяжки стальной орудийной гильзы калибра 122 мм для гаубицы М-30 нужен пресс номинальным усилием около 25.000Кн или 2500тонн с ходом ползуна 400 мм .
Из нынешнего оборудования подошел-бы кривошипный пресс К2544 .
Очень дорогое и громоздкое оборудование .
Для глубокой вытяжки гильз из латуни нужны в несколько раз меньшие усилия .
Но для глубокой вытяжки стальных гильз он нужен не один .
За один раз выдавить стальную гильзу никак не получится .
Вытяжкой за одну операцию можно получить только неглубокие детали высота которых не больше 0,8 их диаметра .
В противном случае напряжения в заготовке будут такими ,что произойдет её разрыв .
По этой причине процесс глубокой вытяжки делят на несколько последовательных операций ,что позволяет уменьшить напряжения в заготовке .
Кроме того для глубокой вытяжки стальной гильзы обязательно придется после каждой штамповочной операции делать отжиг заготовки , так как образуется наклёп и его надо отжечь - в противном случае заготовка может лопнуть , а после термообработки обязательно производить ещё и травление для удаления окалины .
Для стальной гильзы 122мм гаубицы М-30 придется использовать минимум три штамповки , три термообработки и три травления ( не считая других операций ) .
Для дивизионной 76мм пушки длинна гильзы 385мм , т.е. при её холодной штамповке из железа надо использовать уже шесть штамповок , шесть термообработок и шесть травлений ( не считая других операций ) .
76 мм зенитка 3-К , гильза в длину 560 см .
Для производства такой гильзы нужно уже 9-10 штамповочных операций , 9-10 термообработок и 9-10 травлений ( не считая других операций ) .
Правда усилие пресса при производстве стальных 76мм гильз нужно будет несколько меньше - около 600-800 тонн , но ход пресса должен быть больше 600 мм .
Таким образом для организации поточного производства стальных гильз типа 3-К нужна штамповочная линия из 9-10 кривошипных прессов
усилием 500-600 тонн и ходом ползуна пресса от 250-300мм для первых операций вытяжки , до 600-700 мм - последние операции вытяжки гильзы .
Прессы бывают кривошипные и гидравлические .
Кривошипные прессы бывают простого и двойного действия .
Для массового производства тонкостенных изделий из мягкой стали глубокой вытяжкой более всего подходят кривошипные пресса .
У них намного большая производительность , чем у гидравлических прессов .
Гидравлические прессы весьма тихоходные .
Они дают по одному рабочему ходу в минуту .
Кривошипные прессы на разные усилия выпускались в 20-30-х годах и использовались например в автомобильной промышленности для штамповки деталей кузовов автомобилей и рам автомобилей .
В " Техническом словаре для работников тяжелой промышленности " изданном в 1939 году на странице 1250 упоминаются обыкновенные кривошипные прессы советского производства (?) на 1500 тонн и кривошипные прессы для глубокой вытяжки в 2000 тонн и более .
Между тем например частота рабочих ходов ползуна пресса К2544 составляет 6 раз в минуту .
Т.е. такой пресс будет давить по шесть гильз в минуту или 360 гильз в час или в сутки 8640 гильз .
Линия из трех-четырёх прессов ( из них один резервный ) даст в год около 3 миллионов стальных гаубичных гильз калибра 122 мм .
В 1943 году было промышленностью выдано 5,475 миллиона выстрелов к 122 мм гаубицам .
Т.е. две поточных линии из восьми кривошипных прессов типа К2544 или его аналогов могут дать в год минимум 6 миллионов стальных гаубичных гильз калибра 122 мм .
И этого хватит выше крыши ,особенно если учесть ,что латунные гильзы для 122 гаубиц выдерживали 5-6 переснаряжеий , а даже первые наши опытные стальные( железные ) гильзы Пермского завода выдерживали и по 40 переснаряжений .
Если использовать гидравлические пресса их будет нужно в 6 раз больше .
Кривошипные прессы с меньшим усилием по 500-600 тонн и ходом 600-700мм могут делать минимум 10 рабочих ходов в минуту , и даже 20-30 рабочих ходов в минуту .
Т.е. они могут давить минимум по 10 железных гильз калибра 76мм 3-К в минуту .
Линия из 9-10 кривошипных прессов ( один в запасе ) даст в час 600 стальных гильз или 14 400 штук в сутки .
В год это будет 5,25 миллионов гильз .
В 1943 году было изготовлено 20,781 миллиона выстрелов к орудиям дивизионной артиллерии калибра 76мм .
Т.е. надо иметь минимум 4 линии по 9-10 кривошипных прессов в 500 тонн .
Стоимость стальных гильз будет меньше латунных .
В 1928 году стоимость стальных ( железных ) гильз конструкции Пермского завода была :
http://rudocs.exdat.com/docs/index-58397.html?page=6
48-линейная( 122мм ) гильза дешевле латунной на 1 руб. 20 коп.
6-дюймовая гаубичная дешевле латунной на 3 руб. 40 коп.
42-линейная пушечная дешевле латунной на 2 руб. 30 коп.
6-дюймовая к пушке Шнейдера дешевле латунной на 3 руб. 60 коп.
6-дюймовая к пушке Кане дешевле латунной на 11 руб. 40коп.
3-дюймовая к полевой пушке дешевле латунной на 1рубль 20 копеек
Причем это были сборные и свертные гильзы - т.е. дорогие в производстве и требовавшие много ручного труда .
Цельнотянутые гильзы будут ещё дешевле .
Экономия составит многие миллионы рублей .
И без того в ходе Войны были хронические проблемы со снабжением заводов боеприпасов латунью для гильз , несмотря на поставки чилийской меди .
Это было самым узким местом нашего снарядного производства .
И отстрелянные гильзы собирать заставляли .
А вот немецкие железные гильзы мы использовать не могли .
Немцы наши собирали и перерабатывали .
Вот интересные документы касающиеся попытки поставить производство стальных (железных ) гильз у нас в 20-х годах ещё старым свертным способом :
http://istmat.info/node/26826
http://istmat.info/node/26808
Инициатор внедрения у нас стальных (железных ) артиллерийских гильз инженер Пермского завода и бывший полковник царской армии Борис Васильевич Самойлов в 1929 году был арестован ОГПУ и погиб в тюрьме в этом-же году при сомнительных обстоятельствах .
После его ареста и смерти заниматься у нас стальными ( железными ) гильзами перестали на 10 лет и время было полностью упущено .