Что же до формы снаряда и конструкции пуансонов, то здесь следовало поручить Карно порекомендовать нескольких толковых людей.
Жозеф вовсе не собирался допускать отца к каким-либо иным оружейным проектам до тех пор, пока не будет завершена разработка парового ковочного пресса.
На следующее утро, когда Жозеф прибыл в конференц-зал при Королевском арсенале, члены проектной группы по казнозарядным орудиям — именно здесь отныне должны были вестись работы по их конструированию — ещё не все собрались.
Заметив, что Карно уже здесь и сидит у окна, изучая чертежи, Жозеф хотел было обсудить с ним дело о пуле Минье. Однако директор Инженерно-конструкторского института сам поднял голову, увидел его и с воодушевлением шагнул навстречу.
— Ваше Высочество, — Карно торопливо поклонился и развернул чертёж, что держал в руках. — Вот проект цельнокованого железного орудийного ствола, который я изготовил минувшей ночью.
Только теперь Жозеф заметил, что глаза господина директора были воспалены и полны красных прожилок — минувшей ночью ему явно было не до сна.
— Как вам пришла в голову мысль отливать пушки из железа? — с любопытством спросил он.
В настоящее время основным материалом для артиллерийских стволов служила бронза.
Ибо бронза обладала превосходной вязкостью, была не склонна к разрыву, а вдобавок имела низкую точку плавления, что облегчало литьё.
К тому же при самом передовом способе производства сперва отливали грубую заготовку, а затем рассверливали канал ствола на горизонтально-сверлильном станке. Орудия, изготовленные таким способом, были гораздо прочнее, чем отлитые сразу в готовую форму, а стенки канала ствола выходили куда глаже.
Бронза же, будучи металлом сравнительно мягким, легче поддавалась сверлению.
Правда, некоторые государства ради удешевления артиллерии применяли чугунные стволы. Однако из-за дурной ковкости чугуна, чтобы избежать разрыва, приходилось наращивать толщину стенок, отчего чугунная пушка оказывалась тяжелее бронзовой более чем на двадцать процентов.
Для артиллеристов же каждый сбережённый фунт веса означал выигрыш в подвижности. Потому железные орудия так и не вошли в главное русло.
Карно поспешно указал на чертёж, изображавший пушечный ствол:
— Ваше Высочество, вчера я тщательно всё обдумал. Скрепляющие болты казённика и пазы под них, о которых вы говорили, лучше всего изготовить из железа. Медь слишком мягка, её резьба под ударной отдачей при выстреле легко деформируется.
— В таком случае, если использовать бронзовый ствол, непременно встанет вопрос, как склёпывать газонепроницаемую часть между телом орудия и казёнником.
— Я полагаю, что, сколь бы превосходна ни была клёпка, после многих выстрелов она неизбежно расшатается.
— Поэтому наилучшим решением будет отливать ствол из железа заодно с казёнником. Только так можно гарантировать совокупную надёжность всего орудия.
Жозеф с изумлением взглянул на директора. Он и впрямь упустил эти подробности, а тот не только мгновенно их осмыслил, но и за одну ночь начертил эскиз.
Жозеф кивнул: замысел Карно был и впрямь прочнее. Но тут же он засомневался:
— Однако же вес орудия...
Лицо Карно немедленно озарилось сияющей, самодовольной улыбкой:
— Ваше Высочество, я просмотрел техническую документацию Намюрского королевского чугунолитейного завода. Твёрдость выплавляемой ими легированной стали в два с половиной раза выше, чем у обычной, а износостойкость превосходит её более чем вчетверо.
Из-за строгой секретности, окружавшей марганцовистую сталь, он знал лишь, что это некий легированный металл, но не ведал точного состава.
— Если мы изготовим внутреннюю оболочку канала ствола из такой легированной стали, а снаружи облечём её сварочным железом, то вес, я полагаю, не превысит бронзового орудия. Вот, взгляните на мои расчёты...
От густого частокола формул у Жозефа пошла кругом голова. Однако он не сомневался, что директор Инженерно-конструкторского института не мог ошибиться: этот человек написал и «Основы механики», и «Начертательную геометрию» — фундамент его знаний был несокрушим.
К тому же Жозеф знал из последующей истории артиллерии, что железные пушки в конце концов станут даже легче бронзовых.
В прежние времена чугунные орудия, дабы обеспечить износостойкость канала, приходилось отливать из высокоуглеродистой стали. Но этот материал, при всей своей твёрдости, был хрупок, и, чтобы избежать разрыва, оставалось лишь наращивать толщину стенок.
Теперь же, с появлением сверхтвёрдой марганцовистой стали, достаточно было тончайшего внутреннего слоя, чтобы гарантировать тысячи выстрелов без износа. Снаружи же его облекало вязкое, пусть и не стойкое к истиранию, сварочное железо или низкоуглеродистая сталь, принимавшая на себя давление газов.
Плотность железа много ниже, чем у меди, а потому было вполне возможно создать орудие, не уступавшее по весу бронзовому.
Жозеф одобрительно кивнул:
— Полагаю, ваша идея вполне осуществима.
Теперь, когда во Франции действовали патентный закон и целая система поощрения талантов, технические специалисты пребывали в состоянии величайшего воодушевления. Вкупе с прорывами в точной обработке это сулило в ближайшее время настоящий взрыв всевозможных изобретений.
Пушка Карно была одним из его предвестников.
Возбуждённо потирая руки, Карно проговорил:
— Вот только не знаю, не возникнет ли трудностей при литье.
Едва он это произнёс, как увидел входящего в зал полноватого мужчину ростом под метр девяносто, и поспешно замахал ему:
— Господин Ведрин! Превосходно, нам как раз нужны ваши познания.
Этот дюжий господин был одним из литейщиков-экспертов, включённых в проектную группу.
Через несколько минут Ведрин, разглядывая чертёж, чуть нахмурился:
— Честно говоря, для лёгких орудий проблем не будет. Но для тяжёлых пушек, от двадцатичетырёхфунтовых и выше, толщину стенок ствола, как она здесь намечена, придётся увеличить по меньшей мере на пятнадцать, а то и на двадцать процентов.
Карно, чувствуя, что его техническая компетентность поставлена под сомнение, запротестовал:
— Это невозможно! Я многократно всё перепроверил. Даже с увеличением порохового заряда на пятнадцать процентов, этой толщины достаточно, чтобы выдержать давление!
— Вы упустили разрушительные напряжения, возникающие при остывании стали, — терпеливо пояснил Ведрин. — Если стенки ствола очень толсты, разница температур между внешним и внутренним слоем окажется огромной.
— Когда внешний слой остывает и даёт усадку, внутренний всё ещё пребывает в раскалённом добела состоянии.
— Когда же наконец начинает остывать и внутренняя стенка, внешняя оболочка уже практически затвердела. В этот миг внутренняя стенка сжимается и отрывается от внешнего слоя.
— Вы вели расчёт по прочности совершенно остывшей стали. Но в действительности литая пушка далеко не так крепка.
Карно замер, ошеломлённый. Да, неравномерное охлаждение и впрямь могло снизить структурную прочность орудийного тела.
Ведрин предложил альтернативу:
— Или можно снаружи использовать бронзу. Сами знаете, её точка плавления весьма низка. При такой заливке внутренний слой легированной стали не будет нагрет до размягчения.
Карно удручённо покачал головой:
— Нет. С бронзовым кожухом мы вновь столкнёмся с проблемой клёпки и казённика.
Внезапно Жозеф, кажется, что-то припомнил. Он посмотрел на Ведрина и спросил:
— Иными словами, если внутренний слой легированной стали сможет постоянно сохранять достаточную твёрдость, то нам не придётся увеличивать толщину стенок?
— Теоретически, Ваше Высочество, так и есть, — кивнул тот. — Потребуется лишь прибавить процентов пять к тому, что рассчитал господин Карно.
Жозеф немедленно произнёс:
— Тогда у меня есть одна мысль. Что, если в самой сердцевине литейной формы проделать отверстия и пропускать через них холодную воду? Тогда в продолжение всего процесса заливки внутренняя поверхность ствола будет непрерывно оставаться холодной.
Да, это был не кто иной, как метод Родмана, появившийся в эпоху Гражданской войны в Соединённых Штатах. С помощью этого простого, как всё гениальное, приёма срок службы чугунных орудий удалось увеличить в пять раз.
(Конец главы)

Комментарии

Загрузка...