С самого своего появления на флоте орудия Армстронга оказались источником трудностей, сомнений и опасности – особенно 110-фунтовые (7") орудия. Вуличский арсенал стал просто национальным унижением. Вместо того, чтобы хранить современную артиллерию для будущего использования, арсенал превратился в склад реликвий, где хранились разломанные или списанные нарезные орудия нескольких последних лет и сотни орудий, ожидающих ремонта. Стало даже традицией включать в списки всё больше орудий с дефектами в канале ствола, полученными при изготовлении, и многие рапорты морских офицером звучали примерно так же, как донесение артиллерийского капитана с «Кембриджа»:
«Ни одно из орудий Армстронга, которые я видел, не было свободно от изъянов. До того, как они разорвутся, проходит довольно много времени, но с точки зрения артиллериста весьма неприятно стоять рядом с пушкой, имеющей несколько трещин в стволе. Я полагаю, что производителям этих орудий следовало бы самим испытывать свои изделия до того, как подпускать к ним нас».
То, как действовали эти казнозарядные орудия во время боя у Кагосимы 14 августа 1863 г., практически решило их судьбу. Командующий силами Ист-Индийской и Китайской станций вице-адмирал А.Л.Купер отдал приказ о проведении карательной акции против господствующих над бухтой фортов за нападение, которой подвергались британские подданные около Канагавы по приказу Шимадзу Сабуры.
Во время бомбардировки на кораблях, вооруженных казнозарядными орудиями Армстронга, произошло 28 разрывов, отказов и т.п. на 21 орудие, которое выпустили 365 снарядов с пяти кораблей, т.е. в среднем один случай на 13 выстрелов:
"Юриэлис"
35 орудий (из них 13 казнозарядных)
14 случаев на 144 выстрела
"Персей"
17 орудий (из них 5 казнозарядных)
5 случаев на 111 выстрелов
"Аргус"
8 орудий (из них 1 казнозарядное)
4 случая на 22 выстрела
"Рейсхорс"
4 орудия (из них 1 казнозарядное)
4 случая на 51 выстрел
"Кокетт"
4 орудия (из них 1 казнозарядное)
1 случай на 37 выстрелов
К тому же стрельба из казнозарядных орудий была неравномерной, с частными задержками; снаряды летели «куда угодно, но только не прямо, а отклонялись влево до 600 ярдов [т.е. 550 м. – Ред.], многие из них не взрывались». Вскоре после этой акции было отдано распоряжение о снятии с вооружения 110-фунтовых орудий, и в 1864 г. первая фаза казнозарядных орудий в британском флоте закончилась. Если не считать отработку способа производства этих орудий, система Армстронга оказалась разорительной неудачей, и теперь флот оставался лицом к лицу с вопросом, где взять бронебойное орудие для своих почти готовых кораблей?
При выборе нового типа предстояло решить два вопроса. Во-первых, следовало ли создавать новую систему нарезной морской артиллерии или просто возвратиться к гладкоствольным орудиям и сферическим снарядам, и во-вторых, следовало ли создавать новую казнозарядную артиллерийскую систему или же вернуться к дульнозарядным?
В то время 68-фунтовое орудие, которое, хоть и не могло пробить борт "Уорриора" снарядом из литого железа, пробивало его 114 мм броневую плиту на 180мм деревянной подкладке, если использовалось стальное ядро. Поэтому и возникло сомнение – не стоит ли вернуться к привычному оружию и снабдить его стальными бронебойными и разрывными снарядами, а также новым порохои для заряда (пироксилиновым вместо чёрного дымного пороха). Используя это орудие, можно было совершенно избежать всяких революционных перемен в вооружении и защите, в которых флот совершенно не нуждался и которых не желал. Более того, Совет не хотел иметь дело с постройкой кораблей, которые содержали бы в себе такие перемены, когда можно было предпринять два простых и приемлемых шага, дающих такие хорошие результаты. Действительно, причин для замены 68-фунтового орудия более мощным не было, так же как и увеличения толщины брони свыше 140 мм. Французские корабли класса "Фландр", вступившие в строй в 1863-1868 гг., имели деревянные корпуса, броневой пояс по ватерлинии в 150 мм и 110-мм броню батареи, но из-за менее развитых способов производства броневых плит во Франции для пробития борта этих кораблей достаточно было иметь энергию 0,76 тонно-метров на один квадратный сантиметр поперечного сечения сплошного снаряда, в то время как бронирование "Уорриора" выдерживало вдвое большую величину. Таким образом, броню французских кораблей можно было пробить и 68-фунтовым орудием, а броня британского броненосца могла противостоять нарезным 55-фунтовым и обоим 110-фунтовым орудиям, которые несли эти французские корабли.
Американцы же разрабатывали свои новые системы крупнокалиберных орудий , предпочитая иметь тяжёлый снаряд большого диаметра при относительно невысокой скорости его полёта,, который бы при ударе не пробивал, а ломал броню. Так, 15" пушки Дальгрена, устанавливаемые на мониторах, были гладкоствольными, отливались из железа и стреляли 205-кг литыми железными ядрами при заряде пороха 27 кг (что примерно соответствовало 25 кг британского пороха). В своём рапорте "О пробивании железных плит ятальными ядрами" кэптен Нобл показывал, что это орудие не пробило бы броню "Уорриора" с дистанции более 450 м при стальном ядре, не говоря уже о железном, поскольку скорость снаряда быстро падала с увеличением дальности. Американская броня также была хуже британской вследствие того, что составлялась из нескольких слоев общей толщиной до 150 мм, и легко пробивалась поэтому снарядами, надёжно отражаемыми 100-мм сплошной бронёй.
Поэтому, что касалось брони и вооружений, британский флот вполне устраивало 114 – 140-мм бронирование в сочетании с 60-фунтовым орудием, и эти условия признавались достаточными, чтобы противостоять возможным противникам из числа французских и американских кораблей. Однако, против консервативной политики Адмиралтейства дружно выступили "объединённые силы прогресса", состоящие из многочисленных конструкторов орудий, заводчиков и металлургов, производивших броню. Они разрабатывали новые методы изготовления орудий, нарезки стволов, прокатки более толстых броневых плит. Они конструировали новое оружие безо всякого интереса к тому, как посмотрит флот на их инженерные и изобретательские начинания. На их стороне было и общественное мнение, выступающее за принятие любого улучшения в наступательной или оборонительной мощи кораблей. Те, кто кричал об этом больше всех, были менее всего способны оценить те проблемы, которые возникнут при установке на новых кораблях всё более мощных орудий и всё более толстой брони.
Оказавшись лицом к лицу со сложной проблемой противостояния орудия и брони, флот попал в весьма невыгодное положение. В тот момент в Адмиралтействе не было ещё ни Управления морской артиллерии, ни Артиллерийского штаба. Все решения по артиллерии оставались за Советом, а практически – за одним из морских лордов, который не имел никакого штаба, а мог иногда только консультироваться с главным строителем. На принятие новых моделей орудий большого калибра настаивали королевский орудийный завод (Royal Gun Factory) в Вуличе и лично сэр Уильям Армстронг, конкурирующий с предприятием Дж.Уитворта – все они добились заметных успехов в дальности и пробивной способности в своих последних моделях. Активными сторонниками новых технологий орудийных стволов и способов их нарезки выступали также Блэйкни, Ланкастер, Хэдден, Скотт, Джеффри и Хорсфолл.
Выпуск орудийных станков контролировался Королевским лафетным управлением в Вуличе, хотя государственные верфи пытались распространить своё поле деятельности и на эту область. Над этим вопросом работало также много частных изобретателей, из которых наиболее известными были Скотт, Каннингхэм и Армстронг. Они пытались выполнить требования, выдвигаемые конструкторами орудий и производителями брони, которые внесли совершенно новую концепцию в обслуживание больших орудий на борту корабля, прямо противоположную старым привычкам моряков.
Задача координации всех этих усилий выпала на долю командира артиллерийской школы "Экселлент", который один имел штат компетентных специалистов, способных оценить все проблемы морской артиллерии и вынести по ним здравое суждение. Но поскольку окончательное решение было за Военным министерством, которое отвечало за все, что касалось выпуска орудий, Совет временами попадал в исключительно трудное положение.
Первое предложение по изменению вооружения высказал Армстронг, который старался искупить свою вину за неудачные казнозарядные орудия и разработал новый тип нарезного орудия. В 1863 г. он попросил "Экселлент" рассмотреть достоинства его новой клиновой системы затвора казнозарядного орудия, которая была сродни системе Круппа, а также высказать суждение о способе нарезки канала ствола, впоследствии известного как "шунтовая", когда снаряд, снабжённый медными выступами-штырьками, досылался в канал ствола с дула. Причём при заряжании эти медные выступы двигались по одним нарезам в стволе, а при последующем выстреле- по другим, в процессе движения по которым снаряд приобретал необходимое вращение.
Вскоре после этого на испытания поступил новый тип орудия, получившившего прозвище "сомерсет" – гладкоствольо 9,2" (234-мм) дульнозарядное орудие весом в 6,5 т, стрелявшее 45-кг бронебойным снарядом при заряде пороха 11 кг. Проект был разработан в Адмиралтействе, а само орудие изготовлено фирмой Армстронга. Оно могло пробить сплошным стальным ядром 140мм плиту с дистанции 200 м. При заряде пороха 15 кг (большего орудие выдержать не могло) плита в 140 мм пробивалась с 700 м.
100-фунтовый «сомерсет»
Однако когда орудия таких размеров начали устанавливать на корабли, возникли большие трудности с надёжными станками для них. Установок, которые могли бы обеспечить нормальное обслуживание такого орудия, ещё не существовало, и когда командир школы "Экселлент" кэптен Ки был в сентябре 1863 г. вызван для доклада по вопросу о подходящих орудийных станках, он был вынужден сказать, что не может рекомендовать что-либо определённое. Не считая орудий на бортовом штыре, которые перемещались по верхней палубе от исходного положения в диаметрально плоскости к бортам по дуговым погонам, все тогдашние морские орудия устанавливались на колёсных лафетах образца вековой давности. Эти лафеты были очень просты, но требовали для обслуживания много людей, а в море оказывались весьма опасными дл прислуги. На многих кораблях существовало учение – перетаскивать орудия от одного порта к другому, поскольку по опыту знали, что часто в бою из-за ветра и положения неприятеля корабль может всё время находится в одном и том же положении. И его боевая мощь будет ограничена, если не перетащить орудия к свободным портам.
Судьбоносное усовершенствование этого традиционного станка было сделано сэром Томасом Харди – он поместил орудие с кронштейнами на скользящую раму, подбитую железом и установленную на платформе, которая благодаря шарниру в передней части могла поворачиваться в горизонтальной плоскости на довольно большой угол в пределах орудийного порта (вертикальный шкворень – ось шарнира – располагался у нижнего косяка порта). При выстреле орудие со станком отъезжало назад по платформе, а длина отката ограничивалась "компрессором"'' на её раме. Этот компрессор, представляющий собой продольную пластину, выступающую из паза на платформе, в конце процесса отката «схватывал» платформу и станок с орудием, уменьшая резкие напряжения в казённой части ствола (где раньше имелся рым для откатного каната) насколько позволяла длина отката. Тяжёлые бомбические 8" и 10" орудия в установках на верхней палубе в носу и корме колёсных пароходо-фрегатов имели эти станки со скользящей рамой, и они считались удовлетворительными. Но это были «орудия верхней палубы», а в соответствии с воззрениями того времени считалось непозволительно устанавливать орудия закрытых деков на станках, которые нельзя было перетащить от одного порта к другому. То, что с приходом паровой машины на разворот всего корабля требовалось меньше времени, чем на перетаскивание орудий, было аргументом, еще не в полной мере осознанным, и не соответствовало взглядам "классического" морского боя.
В октябре 1863 г. кэптен Ки рекомендовал принять на вооружение 100-фунтовое орудие "сомерсет" и 51 ствол был передан для установки на деревянные горизонтально-скользящие станки, модифицированной модели Харди. 35 таких орудий пошло на вооружение "Ахиллеса", "Энтерпрайза","Фаворита" и "Рисёрча"", но их боевые качества оказались настолько неважными, что выпуск этих орудий прекратили, а оставшиеся сдали на хранение в арсенал. Сомнение было, в основном из-за трудностей в управлении орудием такого большого размера, стреляющего при большом заряде пороха (даже больше, чем в 112-фунтовом казнозарядном, в котором заряд пришлось уменьшить из-за слишком длинного отката). Армстронг хотел переделать его в 7" орудие с "шунтовыми" нарезами, а Ки, с другой стороны, надеялся на возможность сохранения 9" калибра для стрельбы сплошными стальными ядрами, чтобы пробивать броню, а лёгкое нарезное орудие, стреляющее продолговатыми пустотелыми снарядами в 65,8 кг, использовать для бомбардировки берега и деревянных кораблей.
Гладкоствольное орудие против нарезного
Ки взвесил все «за» и «против» этих двух типов орудий, подчеркивая, что в «Экселлент» ещё не испытывалось ни одно нарезное орудие, которое оказалось бы эффективным как бортовое. Преимуществами нарезных орудий были: большая дальность, большая точность, использование мощных разрывных снарядов, а также сохранение скорости снаряда на значительном расстоянии и, соответственно, способности пробивать броню. Два первые преимущества имели ценность только при определенных обстоятельствах. Преимущества гладкоствольных пушек являлись простота конструкции, высокая скорострельность (сравнительно с нарезными), пониженные напряжения в канале ствола и, как следствие, большая живучесть орудия и большая начальная скорость полета снаряда. Из них второе и четвёртое качества не были присущи гладкоствольному орудию более, чем нарезному, хотя и имели место в условиях тех лет. В обычных условиях точность гладкоствольного орудия могла считаться равной точности нарезного на дистанциях только до 1400 м, причём всё зависело от мастерства наводчика. На более коротких дистанциях гладкоствольные пушки были лучше, а большая точность и дальность стрельбы в этом случае имели меньшую ценность, нежели скорострельность, безопасность в обслуживании и большая пробивная мощь (из-за большой скорости полета снаряда на малой дистанции). Кэптен Ки полагал, что гладкоствольная артиллерия останется основой бортового вооружения, а нарезные орудия будут устанавливаться только на верхней палубе и в качестве погонных и ретирадных в оконечностях на батарейной палубе. К маю 1864 г. на «Экселлент» было испытано 7" «шунтовое» орудие, которое значительно ослабило позиции «сомерсетов», и было признано как «более чем равное» и вполне отвечающее требованиям флота.
12-тонное гладкоствольное орудие
Параллельно с испытаниями 6,5-тонного орудия, в Вуличе изготовили также несколько 12-тонных 10,5" орудий. По типу нарезки они предназначались для стрельбы 136кг продолговатыми снарядами. Однако в действительности только два из них были полностью закончены в соответствии с этой идеей, в итоге первое оказалось непригодным, а второе оставили для опытов в Шёбюринессе. Еще 13 были гладкоствольными, они могли стрелять литыми железными ядрами весом 71 кг при заряде пороха в 22,7 кг. Но когда первое такое нарезное орудие на испытаниях разорвалось в казенной части, заряд уменьшили до 16 кг – с таким зарядом эти пушки могли пробить борт «Уорриора» с 200 м. Пять из этих гладкоствольных орудий предназначались для «Ройал Соверена», а еще четыре для «Скорпиона», но последний их так и не получил.
Гладкоствольные 22,5-тонные орудия
Когда на вооружение приняли 100-фунтовые «сомерсеты», дальнейшее развитие гладкоствольных орудий продолжалось, и в 1865 г. завод Армстронга изготовил четыре «исключительных монстра» калибром 13", стреляющих 272кг бронебойными снарядами. Первоначально предполагалось, что они будут нарезными, но поскольку не знали, как это сделать при таком калибре, орудия остались гладкоствольными. Кольз предлагал вооружить ими спроектированный им однобашенный корабль, и в процессе обсуждения этого проекта комиссией это орудие фигурировало под названием «Большой Уилл». Секретарь Адмиралтейства приписывал ему необычайно сильную бронепробиваемость на больших дистанциях, однако подобные качества основывались на основании теоретических расчетов, проведенных по результатам испытаний на коротких дистанциях и с уменьшенным зарядом.
Точность стрельбы из этих орудий была настолько низкой, что рассчитывать на попадание с большого расстояния не приходилось. Они стали последними гладкоствольными, и вместе с 12-тонными пушками, установленными на «Ройал Соверен», были забракованы заместителем военного министра и не включены в стратегический запас артиллерии для установки на корабли.
В качестве альтернативы имелось 64-фунтовое казнозарядное орудие Армстронга с клиновым затвором, всего этих пушек было изготовлено 83. Кэптен Ки высказывался за то, чтобы принять эту артиллерийскую систему на вооружение, но оказалось, что орудие выпускалось не для флота. Время от времени на испытания поступали также казнозарядные орудия и от других изобретателей, но все они уступали продукции Армстрона. В начале 1866 г. область применения казнозарядных орудий ограничивалась только полевой и шлюпочной артиллерией; не было никаких реальных причин для замены ими дульнозарядных пушек, и Ки считал, что, поскольку нет достаточно веских причин для сохранения казнозарядных орудий мелкого калибра, их можно также изъять со службы. Однако эти небольшие пушки были оставлены для салютов, шлюпок, а позднее и в качестве оружия противоторпедной защиты.
В феврале 1865 г. Фрезер, суперинтендант королевских орудийных заводов, разработал дульнозарядное орудие, изготовленное на основе модифицированной системы Армстронга с более простой формой нарезки ствола для стрельбы «штырьковыми» снарядами. Это 64-фунтовое орудие весом в 2,9 т и было принято на вооружение вместо орудия с клиновым затвором. Фрезер заменил дешёвым мягким железом, имевшим большую вязкость, дорогое твёрдое железо, которое хуже выдерживало динамические нагрузки, и уменьшил число деталей орудия с 15 или 24 до четырёх или шести. Стальная внутренняя часть, называемая также «трубой А», закаливалась в масле и нарезалась. Эти орудия стоили по 65 ф.ст. за тонну против 100 ф.ст. за тонну у орудий Армстронга, не говоря о том, что система нарезки была гораздо лучшей. Такая нарезка, сначала называемая «французской», была переименована в «вуличскую», когда уменьшили глубину нарезов. Она представляла собой глубокие широкие нарезы с увеличенной кривизной, в каждый из которых входили по два круглых штырька из мягкого металла, зафиксированных на корпусе снаряда. Изгиб нарезов был таким, чтобы снаряд получал вращение не сразу, а лишь после развития им в канале ствола высокой скорости.
«Французская» нарезка была выбрана комитетом по морской артиллерии после конкурса на лучший проект 7" орудия в 1865 г. в противоположность овальному каналу ствола системы Ланкастера, полигональному системы Уитворта и системе Скотта с железными ребордами. Основными причинами были простота выделки штырьков на снарядах, простота нарезки, преимущество в увеличении числа витков над общей спиралью, которые лучше может быть реализовано при небольшом расстоянии между штырьками.
На практике «вуличская нарезка» со штырьковыми снарядами успеха не имела. Штырьки часто отклонялись в сторону, расстояние между ними было слишком малым, прогрессивная крутизна нарезов приводила к повреждению орудия и временами к заклиниванию снаряда в стволе: при проходе по стволу снаряд «шатался и стучал», во время полета «пыхтел», что показывало неправильность его движения в воздухе. Иногда в этом обвиняли орудие, иногда снаряд, но в результате флот снова получил плохую артиллерийскую систему, которую пришлось терпеть следующие 15 лет.
Тяжелые морские орудия, 1863-1878 гг. Гладкоствольные
Вес орудия, т
Вес снаряда, кг
Вес заряда, кг
Производитель
9"
6: 5
45
11,4
Вулич "Сомерсет"
10,5"
12
71
16
Вулич
13"
22.5
272
Армстронг (на вооружение не принято]
Нарезные дульнозарядные (взято по List of Service Rifled Ordnance, 1886)
Вес
орудия, т
Вес снаряда, кг
Вес заряда, кг
Начальная скорость, м/с
Дульная энергия, т-м
Пробиваемость у дула,
мм (мягкого железа)
Тип нарезки
1864
6.3"
2.9
29,0
2,7 ВКЗ
343
174
шунтовая
1864
6.6"
3.2
44,0
11,3 КЗ
432
414
прямые нарезы
1865
7"
6,5
50,8
13,6 КЗ
465
565
196
В, постоянная
1866
8"
9,0
78,9
15,9 КЗ
422
708
244
В. прогрессивная
1865
9"
12.0
114,8
22,7 КЗ
439
1111
287
В. прогрессивная
1868
10"
18.0
184.2
31.8 КЗ
420
1632
328
В. прогрессивная
1867
11"
25.0
246,3
38,6 КЗ
415
2139
363
В. прогрессивная
1870
12"
25.0
275,8
38,6 КЗм
394
2148
343
В. прогрессивная
1871
12"
35.0
320,2
63,5 КЗм
424
2887
404
В. прогрессивная
1875
12,5"
38,0
367,0
95.3 КЗм
480
4247
467
В. прогрессивная
1878
16"
80,0
763.9
204.0 ПБ
485
9003
627
В. прогрессивная
Тип пороха в графе «Вес заряда»: ВГЗ – винтовочный крупнозернистый, КЗ – крупнозернистый, КЗм – крупнозернистый модифицированный, ПБ – призматический бурый.
В графе «Тип нарезки»: В. – «Вуличская».