Известный советский военный историк Л.Г. Бескровный на основе документов русского Военного ведомства приводит такие цифры в 1904—1905 г. казенными и частными военными заводами для легкой полевой артиллерии было изготовлено 247000 легких шрапнелей (к легким полевым пушкам), 317800 легких гранат и 45590 мелинитовых гранат. То есть война вызвала рост спроса именно на гранаты.
После Русско-японской войны военное руководство России провело анализ боевого применения артиллерии в части изменения тактики боя, а также использования артиллерии для борьбы с полевыми фортификационными сооружениями и сделало определенные выводы. В результате, в 1908 г. в состав боекомплекта полевых орудий были включены осколочные и фугасные гранаты. Однако большую часть по-прежнему занимала шрапнель. Бывший руководитель ГАУ Е.3. Барсуков указывает такие соотношения: в боевом комплекте пушек 1/7 в мелинитовых гранатах, 6/7 в шрапнелях, а в боевых комплектах гаубиц — 2/3 в мелинитовых гранатах, 1/3 в шрапнелях. В «Артиллерийском журнале» в 1906 г. отмечалось, что «количество гранат в различных государствах колеблется между 1/9 и 1/4 общего числа снарядов» и признавал: «Без гранаты тоже очень трудно обойтись». Так что русская артиллерия в этом отношении не выбивалась из общих рамок.
Рассмотрим действие шрапнели у цели. В целом оно зависит:
- от скорости шрапнели в момент разрыва;
- от дополнительной скорости, сообщаемой пулям вышибным зарядом;
- от количества пуль и массы каждой пули в шрапнели, а также способности пуль сохранять скорость на полете;
- от угла разлета пуль при разрыве;
- от закона распределения пуль по поражаемой площади.
Схема действия шрапнельного снаряда и разлета пуль.
При разрыве шрапнели пули приобретают добавочную скорость (приблизительно 77 м/с для 76-мм отечественной шрапнели). В результате сложения этих скоростей пули образуют конус разлета, ось которого практически совпадает с касательной к траектории в точке разрыва, а угол 2φ, образованный вершиной этого конуса, называется утлом разлета пуль.
Площадь поражения имеет форму эллипса, и ее величина зависит от угла разлета 2φ, интервала разрыва I и угла падения Θс. Выбор угла падения шрапнели зависит от положения цели и условий местности, по которой ведется стрельба. При открытых незащищенных целях выгодно уменьшать угол падения, при этом глубина поражения возрастает. Интервал разрыва и угол падения связаны с высотой разрыва шрапнели h зависимостью h=ItgΘс.
При средних дальностях и нормальной высоте разрыва 76-мм шрапнели глубина поражаемой площади составляет 150—200 м, а ширина — 20—25 м.
Поражение цели шрапнельными пулями наиболее вероятно в пределах так называемого убойного интервала, на котором 50% пуль сохраняют убойную энергию. Для отечественной 76-мм шрапнели убойный интервал колеблется от 320 м (при дальности 2000 м) до 280 м (при дальности 5000 м). С увеличением интервала разрыва число убойных пуль уменьшается.
В зависимости от дальности менялся и угол разлета шрапнели, поскольку он зависел от скорости снаряда и скорости его вращения. Так, при стрельбе из 76-мм пушки обр. 1902 г., например, угол 2φ на дальности 1000 м составлял 11°, 2000 м — 13°, а 500 м — 17,5°.
Что касается конструкции шрапнели, то величина убойного интервала зависит от массы пули. В качестве основного материала, используемого для изготовления пуль, во многих странах применяли свинец с добавлением сурьмы для большей твердости. В военное время с увеличением выпуска боеприпасов и, в частности, шрапнели в качестве материала для изготовления пуль использовали сталь и чугун, что уменьшало массу пуль.
Закон распределения пуль по площади был установлен стрельбой по трем щитам (одновременно с определением утла разлета), которые устанавливались перпендикулярно к направлению стрельбы. После выстрела на втором и третьем щитах проводились окружности, захватывавшие 95% всех пуль, после чего по диаметрам этих окружностей определялись точка разрыва и угол разлета пуль.
Площадь круга на третьем щите делилась концентрическими окружностями на 10 колец равной ширины, и для каждого кольца определялось число пуль, приходящееся на единицу площади. В результате опытных стрельб было установлено, что пули шрапнелей различного калибра распределяются по-разному.
Для 76-мм шрапнели наибольшая плотность поражения приходилась на 6-е и 8-е кольца, тогда как для 120-мм шрапнели — на внутренние (центральные) кольца, убывая постепенно по мере приближения к наружному кольцу. Это явление можно объяснить различным расположением пуль в шрапнелях разного калибра.
120-мм шрапнель 76-мм шрапнель
Распределение пуль 76-мм и 120-мм шрапнелей.