Великие артиллеристы России

К.И. Константинов, произведя большое количество опытов с использованием своих приборов над различными ракетами русского и иностранного происхождения, в начале 50-х гг. XIX в. создал новые боевые ракеты, которые были приняты на вооружение русской армии. К.И. Константинову удалось найти наиболее выгодное сочетание размеров, формы, веса ракет и порохового заряда для достижения наибольшей дальности и правильности полета ракет.

На вооружение русской армии были приняты следующие ракеты системы Константинова: 2-, 2,5- и 4-дюймовые (51-, 64- и 102-мм). В зависимости от назначения и характера стрельбы были введены и новые названия ракет – полевые и осадные (или крепостные)[79 - История отечественной артиллерии. Т. I. Кн. 3. С. 492–493.].

Дальности стрельбы из ракет системы Константинова, созданных им в 1850–1853 гг., были весьма значительны для того времени. Так, 4-дюймовые ракеты, снаряженные 10-фунтовыми (4 кг) гранатами, имели максимальную дальность стрельбы 4150 метров, а 4-дюймовые зажигательные ракеты – 4260 м[80 - История отечественной артиллерии. Т. I. Кн. 3. С. 495.].

Сравнивая русские боевые ракеты с рядом иностранных образцов, можно прийти к выводу, что в отношении веса ракет и дальности стрельбы они мало отличались друг от друга. Однако кучность русских боевых ракет значительно превосходила кучность ракет иностранных образцов. Так, сравнительное испытание американских (ракеты Геля) и русских ракет летом 1850 г. показало, что боковое отклонение русских ракет было не более 30 шагов, в то время как американские ракеты имели боковое отклонение до 240 шагов[81 - История отечественной артиллерии. Т. I. Кн. 3. С. 495.].

Таким образом, благодаря плодотворной деятельности выдающегося изобретателя К.И. Константинова русская артиллерия перед Крымской войной получила более совершенные боевые ракеты, превосходившие по своим качествам иностранные образцы.

В 1848 г. полковник К.И. Константинов предложил привесной прицел для навесной стрельбы из длинных орудий, который после длительных испытаний в 1852 г. был принят на вооружение. Прицел Константинова имел раздвижную прицельную линейку, состоящую из трех отдельных линеек: нижней, средней и верхней. Линейки между собой были соединены винтами и по необходимости могли быть выдвинуты на соответствующую высоту. На нижней линейке укреплен уровень, с помощью которого прицел, навешенный на выступы затыльника орудия, устанавливался в вертикальной плоскости. Шкала прицелов на нижней линейке нанесена от 0 до 90 линий, на средней линейке – от 90 до 180 линий и на верхней – от 180 до 260 линий.

При наводке осадного орудия в цель при помощи прицела Константинова пользовались специальными таблицами стрельбы, в которых дана зависимость делений шкалы прицелов от дальностей стрельбы, то есть показано количество делений шкалы прицелов в линиях, соответствующих определенным дальностям стрельбы в саженях при стрельбе различными снарядами.

Прицел системы Константинова благодаря значительной высоте раздвижной прицельной линейки позволял производить наводку осадных длинноствольных орудий по цели под большими углами возвышения.

Данный прицел также приходилось перед каждым выстрелом во избежание поломок снимать с орудийного ствола. Естественно, что это создавало известные неудобства и увеличивало время, необходимое для наводки орудия.

В 1849 г. назначен командиром Петербургского ракетного и по совместительству Охтинского капсюльного заведения (заводов), руководил проектированием и строительством Николаевского ракетного завода. С 1867 г. возглавил этот завод.

Чебышев Пафнутий Львович

(1821–1894)

Пафнутий Львович Чебышев родился 4 мая 1821 г. По окончании в 1841 г.

Московского университета был оставлен при нем как проявивший выдающиеся математические способности для подготовки к профессорскому званию. Через год вышел его первый научный труд. Эта и другие работы принесли известность молодому ученому, и он был приглашен в Петербургский университет, где с 1847 по 1882 г. преподавал высшую математику. Наряду с педагогической деятельностью Пафнутий Львович уделял большое внимание научным исследованиям, сделав при этом ряд фундаментальных открытий непреходящей ценности, во многом предопределивших развитие неуки и техники и сохранивших свое значение до наших дней.

Труды П.Л. Чебышева, посвященные актуальным проблемам современной техники, особенно артиллерии, снискали автору признание и предопределили его дальнейшую карьеру. В конце 1855 г. Пафнутия Львовича назначают действительным членом Артиллерийского отделения военно-ученого комитета (с 1859 г. – Артиллерийского комитета). В Комитете он вошел в состав «Комиссии по математическим артиллерийским вопросам и опытам, относящимся до теории стрельбы».

Крымская война 1853–1856 гг. показала преимущество нарезного оружия перед гладкостенным. Однако по этому вопросу, не вызывающему сейчас никакого сомнения, длительное время шла оживленная дискуссия. Даже среди членов артиллерийского Комитета не было единства: сторонники гладкостенного оружия доказывали, что достаточно дать этим орудиям продолговатый снаряд и они ни в чем не уступят нарезным, в то время недостаточно совершенным. Предприняв в 1856 г. попытку создать по заданию Артиллерийского Комитета такой снаряд, Пафнутий Львович вскоре доказал, что обеспечить его устойчивость в полете без вращения невозможно. Следовательно, продолговатым снарядам необходимы только нарезные орудия. На основе проведенной работы ученый выдал рекомендации по расчету длины снаряда, обеспечению его устойчивости при полете, толщине стен, форме оживальной части. «За… усердные и полезные… труды по математическим изысканиям… весьма много способствовавшим разрешению вопроса о нарезных орудиях и продолговатых снарядах» его награждают в 1859 г. орденом Святой Анны II степени[82 - Трифонов В.В. Вклад братьев Чебышевых в развитие военной науки и техники. С. 88–89.].

Рассматривая вклад Пафнутия Львовича в развитие артиллерии, следует отметить его работы по теории вероятностей, которая в то время «как математическая дисциплина находилась в младенческом состоянии»[83 - Трифонов В.В. С. 89.]. О практическом применении этой теории в артиллерии даже не помышляли, для этого требовалось поставить ее на строго научную, доступную для практиков основу. Эту задачу выполнил П.Л. Чебышев в своих работах «Опыт элементарного анализа теории вероятностей» (1845) и «Элементарное доказательство одного общего соотношения теории вероятностей» (1846), в которых впервые ввел ключевое понятие «случайной величины», сформулировал и доказал основные теоремы этой науки по методологии, принятой в дальнейшем во всех курсах артиллерии. «Можно сказать, – указывал академик Ю.В. Линник, – что именно он (Чебышев. – Ю. Р.) создал теорию вероятностей как науку»[84 - Цит. по: Трифонов В.В. Вклад братьев Чебышевых в развитие военной науки и техники. С. 89.].

В 1858 г. ученик П.Л. Чебышева – Н.В. Майевский по рекомендации своего учителя впервые дополнил курс баллистики, который читал в Артиллерийской академии, разделом «О применении теоретических вероятностей к стрельбе из артиллерийских орудий», положив тем самым начало применению теории вероятностей в практике артиллерийского дела. Значение еще двух фундаментальных трудов Пафнутия Львовича, определивших веху в развитии многих наук, современники признали сразу. Первый, «О средних величинах», опубликован в 1867 г.; второй, «О двух теоремах теории вероятностей», – в 1887 г.

В развитии баллистики нарезного оружия и теории стрельбы чрезвычайно важную роль играли также труды П.Л. Чебышева по теории интерполирования. Некоторые из них: «Об одном новом ряде» (1858), «Об интерполировании величин, доставленных наблюдениями» (1859), «Об интерполировании по способу наименьших квадратов» (1859) – были выполнены по заданию Артиллерийского комитета. Упомянутые труды позволили перейти к составлению таблиц стрельбы на новой научной основе[85 - Трифонов В.В. С. 89.].

Работы П.Л. Чебышева позволили поставить развитие артиллерии как науки в России на прочный математический фундамент. Так их оценивали современники Пафнутия Львовича. В наше время значение этих трудов еще более возросло. Они находят широкое применение в математической статистике, теории надежности, эконометрии, теории автоматического управления и в других областях науки. П.Л. Чебышев был не только гениальным математиком, основоположником Петербургской математической школы, но и талантливым педагогом-воспитателем.

Его учениками были многие выдающиеся русские ученые, в том числе и младшие братья, особенно Николай Львович и Владимир Львович.

Пафнутий Львович Чебышев умер 26 ноября 1894 г.

Генерал от артиллерии

Майевский Николай Владимирович

(1823–1892)

Николай Владимирович Майевский родился в семье офицера. Шестнадцати лет, в 1839 г., он сдал экзамены в Московский университет, а в 1843 г. блестяще его закончил с дипломом кандидата математических наук и поступил юнкером в 16-ю артиллерийскую бригаду[86 - Трифонов В.В. Основоположник русской баллистической школы (К 150-летию со дня рождения Н.В. Майевского) // Военно-исторический журнал. 1973. № 5. С. 125.].

26 января 1844 г. Н.В. Майевский был произведен в прапорщики полевой артиллерии и в том же году зачислен слушателем артиллерийских классов Михайловского артиллерийского училища. После окончания училища он получил назначение в гвардейскую конную артиллерию, а спустя четыре года был назначен ученым секретарем Артиллерийского отделения Военно-ученого комитета.

Существенный вклад Н.В. Майевский внес в развитие внутренней баллистики. Еще в начале 1850-х гг. в связи с проектированием 60-фунтовой береговой пушки он занялся проблемами внутренней баллистики, и в частности проблемой определения кривой давления пороховых газов в канале ствола.

С 1850 по 1855 г. Н.В. Майевский под руководством генерала А.В. Дядина успешно занимался составлением таблиц стрельбы, полигонными испытаниями, проведением опытных стрельб, созданием баллистической лаборатории, редактированием курса артиллерии для военно-учебных заведений.

В 1855 г. ему поручается проектирование новой 60-фунтовой береговой гладкостенной пушки. В то время еще не было формулы, позволяющей производить рациональный расчет толщины стенок ствола. Н.В. Майевский решил при проектировании заданного орудия взять кривую давления 12-фунтовой пушки, установленную на основе опытных данных, и пересчитать ее, используя элементы разработанной им теории баллистического подобия. Одновременно он предложил оригинальный способ определения давления пороховых газов в различных сечениях канала ствола орудия. Тем самым было положено начало рациональному проектированию артиллерийских орудий.

В первой половине XIX в. о величине максимального давления пороховых газов судили по начальной скорости снаряда и износу канала ствола орудия. Это давало лишь очень грубое представление о величине максимального давления.

Проведя соответствующие опыты и исследования, Н.В. Майевский опубликовал в 1854 г. статью «Об измерении разрушительной силы пороха», в которой был дан анализ методов определения максимального давления пороховых газов в канале ствола орудия и предложен способ нахождения кривой давления в канале ствола по методу живых сил. Решение данной проблемы открывало новые возможности для рационального выбора толщины стенок орудийного ствола. Кроме того, Н.В. Майевский оказался одним из первых ученых-артиллеристов, обративших внимание на зависимость скорости горения порохового зерна от давления.

В конце 1855 г. 60-фунтовая пушка конструкции Н.В. Майевского была отлита на Александровско-Олонецком заводе в Петрозаводске и успешно прошла испытания.

В 1856 г. был опубликован капитальный труд Н.В. Майевского по внутренней баллистике, озаглавленный «О давлении пороховых газов на стены орудий и о приложении результатов опытов, произведенных по этому предмету в Пруссии к определению толщины стен орудий». Это исследование имело практическое значение и сыграло большую роль при конструировании первых образцов нарезных орудий. Труд Н.В. Майевского был удостоен Большой Михайловской премии[87 - История отечественной артиллерии. Т. II. Кн. 4. М.; Л.: Воениздат, 1966. С. 120.].

В конце 60-х гг. Н.В. Майевский вновь обращается к изучению кривой давления в канале ствола нарезных орудий, стреляющих продолговатыми снарядами, так как прежний способ, основанный на использовании уравнения живых сил, к этим системам оказался непригодным. В 1866–1867 гг. Н.В. Майевский нашел оригинальное решение определения изменения давления пороховых газов по длине канала орудия. Это решение было основано на экспериментальном определении времени прохождения снарядом отдельных участков канала ствола, что позволило установить кривую пути в функциональной зависимости от времени. Проводя в 1867 г. соответствующие опыты с использованием хронографа Лебуланже, Н.В. Майевскому удалось впервые в истории артиллерийской науки установить кривую распределения пороховых газов в канале нарезного орудия.

Работа Н.В. Майевского, посвященная экспериментальному определению кривой давления в канале нарезного орудия, была напечатана в 1868 г. в сборнике Московского математического общества, а через год на страницах «Артиллерийского журнала» в статье, озаглавленной «Об опытах, произведенных в ноябре 1867 г. на сталелитейном заводе Круппа над определением давлений пороховых газов в канале орудия».

После Крымской войны 1853–1856 гг. в артиллерии стала актуальной проблема стрельбы из орудий с нарезными стволами продолговатыми снарядами. Это также было в сфере работ Н.В. Майевского, особенно в 1865 г., когда он исследовал движение центра тяжести снаряда в канале ствола, а также факторы полета снаряда в воздухе.

Свои исследования в области внутренней баллистики он опубликовал в 1856 г. в статье, которая вскоре была переведена рядом иностранных журналов. В предисловии к французскому переводу статьи говорится: «При героической обороне Севастополя русская артиллерия выказала себя с блестящей стороны в боевом отношении, а работа штабс-капитана Майевского… показывает, что русская артиллерия находится на высоте наилучших артиллерий континента не только в боевом, но и в научном отношении»[88 - Цит. по ст.: Трифонов В.В. Основоположник русской баллистической школы (К 150-летию со дня рождения Н.В. Майевского). С. 125.]. За эти исследования Н.В. Майевский в 1859 г. был удостоен Большой Михайловской премии.

Плодотворная научная и организационная деятельность Н.В. Майевского получила признание. В 1858 г. его назначили действительным членом Артиллерийского отделения Военного-ученого комитета (преобразованного в 1859 г. в Артиллерийский комитет) и пригласили читать курс баллистики в Михайловской артиллерийской академии. Он был первым артиллеристом, занявшим эту кафедру.[585 - Предшественники Н.В. Майевского на этой кафедре профессор В.А. Анкудович и академик М.В. Остроградский специального артиллерийского образования не имели.]

При чтении курса баллистики Н.В. Майевский стремился сблизить теорию предмета с практикой. Программа баллистики пересматривается и пополняется рядом новых разделов. Впервые был введен раздел о применении теории вероятностей к оценке стрельбы. Н.В. Майевский настойчиво внушал слушателям мысль о том, что «если формулы не выражают истинных результатов стрельбы, то в таком случае баллистика входит в область наук отвлеченных и не может приносить никакой пользы артиллерийской службе»[89 - Цит. по: Трифонов В.В. Основоположник русской баллистической школы… С. 126.].

3 сентября 1859 г. Н.В. Майевского утвердили в звании профессора[90 - Трифонов В.В. Основоположник русской баллистической школы… С. 126.].

Преподавательская деятельность не помешала научной работе Н.В. Майевского. Под его руководством в 1853–1859 гг. были проведены сравнительные испытания нарезных и гладкостенных орудий, подтвердившие неоспоримые преимущества нарезных систем. Завершая эти испытания, он одновременно руководил проектированием многих нарезных орудий, вскоре принятых на вооружение.

Представляя Н.В. Майевского к званию генерал-майора, А.В. Дядин писал, что «Майевский был душой всего сделанного в Комитете по введению на вооружение русской артиллерии нарезных артиллерийских систем»[91 - Цит. по: Трифонов В.В. Основоположник русской баллистической школы… С. 126.].

Наряду с многообразной опытно-конструкторской деятельностью в комитете и педагогической работой в академии Н.В. Майевский настойчиво работал в области теории внешней баллистики. Итогом его исследований явился труд «О влиянии вращательного движения на полет продолговатых снарядов в воздухе», опубликованный в «Артиллерийском журнале» в 1865 г. Здесь впервые была дана теория вращательного движения снаряда в воздухе и научное объяснение рациональной крутизны нарезов, причин деривации снарядов и других вопросов. В эти же годы Н.В. Майевский заинтересовался поведением вращающегося продолговатого снаряда при углублении его в твердую среду. Теоретическое исследование этого вопроса было затруднено из-за полного отсутствия экспериментального материала. Тем не менее уже в 1866 г. на страницах «Артиллерийского журнала» он публикует свой новый труд: «О влиянии вращательного движения на углубление продолговатого снаряда в твердые среды». Это было оригинальное исследование, в котором поставленная задача решалась аналитически.

Обе работы Н.В. Майевского (1865 и 1866) имели огромное практическое значение и в 1867 г. были отмечены Большой Михайловской премией[92 - История отечественной артиллерии. Т. II. Кн. 4. М.; Л.: Воениздат, 1966. С. 118.]. Труд Н.В. Майевского «О влиянии вращательного движения на полет продолговатых снарядов в воздухе» являлся до 1870 г. основным руководством при изучении новых проблем внешней баллистики.

Весьма значительны заслуги Н.В. Майевского в создании первых отечественных нарезных стальных орудий, заряжающихся с казны. В содружестве с профессором А.В. Гадолиным, разработавшим теорию скрепления артиллерийских стволов стальными кольцами, Н.В. Майевский создает 8-дюймовую береговую пушку, явившуюся во многих отношениях историческим образцом. После этого они проектируют 9- и 11-дюймовые береговые орудия – самые мощные орудия того времени. Для получения высоких баллистических качеств и требуемой дальнобойности им пришлось разработать заряды из особого призматического пороха, помещенного в холщовые картузы. Эти орудия приняли на вооружение русской артиллерии под наименованием систем 1867 г. С разрешения царского правительства их взяли на вооружение своих армий Пруссия, Бельгия и Австрия.

Почти одновременно с этим Н.В. Майевский проектирует ряд полевых артиллерийских систем, в том числе 4-фунтовую (87-мм) пушку, стрелявшую снарядами с медными ведущими поясками.

Следует отметить, что к концу 60-х гг. внешняя баллистика в своем развитии шагнула далеко вперед. Назрела необходимость в создании фундаментального академического курса внешней баллистики с отражением последних достижений артиллерийской науки. Свои многочисленные и разнообразные исследования в области баллистики Н.В. Майевский обобщил в фундаментальном труде «Курс внешней баллистики», опубликованном в 1870 г., в канун 50-летия Михайловской артиллерийской академии и училища. Второе сокращенное и переработанное издание этого курса на французском языке вышло в Париже в 1872 г. По объему и полноте изложения труд Н.В. Майевского превосходил все ранее опубликованные работы такого рода. На протяжении более четверти века он являлся основным руководством для артиллеристов всех армий и принес автору всемирную известность и славу, выдвинув его на положение «первого баллистика в Европе»[93 - Трифонов В.В. Основоположник русской баллистической школы… С. 127.].

17 октября 1870 г. Ученый совет Московского университета единогласно присудил генерал-майору Н.В. Майевскому ученую степень доктора прикладной математики, а в 1873 г. он был удостоен премии имени А.В. Дядина[94 - История отечественной артиллерии. Т. II. Кн. 4. С. 119.].

Последующие годы Н.В. Майевский руководил Первым отделением Артиллерийского комитета, в задачу которого входили проектирование орудий и снарядов и проведение баллистических стрельб и опытов.