Автоскрепление

Автоскрепление стволов орудийАВТОСКРЕПЛЕНИЕ, искусственное повышение механических упругих свойств во внутренних слоях стальных труб сверх тех, которые были приданы металлу путем термической обработки. Идея автоскрепления современных артиллерийских орудий предложена недавно французским артиллерийским инженером Малавалем. Она основана на том, что, если сталь подвергнуть действию усилий, превосходящих предел ее упругости, то этот последний в определенных условиях может повышаться. Впервые подобного рода идея была предложена для бронзовых орудий в Австрии - Ухациусом и в Италии - Россетом. По способу Ухациуса, через канал бронзового орудия протаскивались последовательно конуса, диаметр основания которых был несколько более диаметра канала. При этом внутренние слои подвергались растягивающим усилиям и получали повышенный предел упругости (сталебронза). По методу Малаваля, повышенных давлений в каналах стальных орудийных труб достигают гидравлическим способом. Труба перед окончанием всех механических обработок закрывается с концов ввинтными пробками и подвергается гидравлическому давлению, значительно превышающему (до 5000 atm) давление пороховых газов при выстреле. Внутренние слои этим давлением будут растянуты за предел упругости на определенную величину и получат некоторую остающуюся деформацию и повышенный предел упругости.

По окончании механической обработки орудия процесс заканчивается стрельбой на «автоскрепление», при повышенном давлении пороховых газов, которое углубляет и завершает воздействие на тело орудия гидравлического давления. Т. к. внутреннее давление различно действует на отдельные концентрические слои трубы, то в результате автоскрепления дает орудийный ствол, как бы составленный из бесконечно-большого числа бесконечно-тонких слоев с различными упругими свойствами. Эти слои, действуя друг на друга подобно взаимодействию частей обычно скрепленного орудия, повышают общее сопротивление орудия, согласно теории скрепления орудийных стволов. Опытные «автоскрепленные» орудия иностранных заводов нормально выдерживали внутреннее давление в 4000 atm, чего нельзя достичь в обыкновенных «скрепленных» орудиях.

Метод автоскрепления еще не вошел в практику орудийных заводов, но изучается ими на опытных образцах. Полученные результаты работ говорят о следующих выгодах и трудностях автоскрепления:

1) Повышается прочное упругое сопротивление орудийного ствола, т. е. из металла извлекается больше, чем при обычном, многослойном скреплении. Нужно, однако, иметь в виду, что если предел упругости металла поднят автоскреплением на 20%, то прочное упругое сопротивление ствола повысится только на 12—14% (примерно в отношении 2 к 3). Значит, автоскрепление имеет особое значение для углеродистой стали, у которой предел упругости составляет около половины разрывающего усилия, при соблюдении требований вязкости и пластичности. Значение автоскрепления падает для специальных сортов стали, у которых предел упругости доходит до 0,75 величины разрывающего груза; автоскреплением можно поднять упругое сопротивление такого орудия только на 6—8%.

2) Для успешного осуществления автоскрепления прежде всего требуется однообразный, изотропный и здоровый металл, и нужно точно знать его упругие свойства.

3) Можно изготовлять однослойные орудийные стволы - это исключает необходимость дорогих, продолжительных (в течение месяца) и сложных операций, требующихся при изготовлении многослойных скрепленных орудий обычного типа, когда необходимо тщательно и точно подготовить под скрепление несколько поверхностей; в то же время задача скрепления достигается более совершенным образом.

4) Встречаются большие затруднения с оборудованием процесса автоскрепления для достижения в канале орудия гидравлического давления в 5000—6000 atm, а тем более - желаемого давления в 10000 atm. Т. к. ствол не обладает одинаковым сопротивлением по длине, то процесс автоскрепления должен проводиться при стволе, вставленном в специальный «ограничитель», регулирующий и ограничивающий расширение до желаемой величины.

5) В процессе автоскрепления металл подвергается напряжениям выше предела упругости, т. е. молекулы выводятся из равновесия, и металл оказывается в перенапряженном состоянии, в виду чего будет подвергаться более быстрому разъеданию под действием пороховых газов.

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 1 - 1927 г.