Деревянные, чугунные, а затем стальные рельсовые дороги оказали явное влияние на изобретателей гусеничного движителя. Не случайно в описаниях гусеничных повозок их изобретателями упоминались «бесконечные рельсы» А устройство гусеничных цепей и опорных катков первых серийных гусеничных машин напоминало железнодорожные рельсы и колеса.
В 1770 г. появляется проект англичанина Ричарда Ловела Эджворта — обычный экипаж он предлагал дополнить деревянными «подставками» или «переносными рельсами». Цепь собиралась из скрепленных между собой деревянных брусьев — дорожка из брусьев расстилалась перед колесом повозки по мере ее продвижения. Дерево еще оставалось основным конструкционным материалом, цельномета «лические гусеницы появятся позже.
В 1801 г. Томас Джерман предложил «средство облегчить движение, заменив бесконечной цепью или серией катков обыкновенные колеса». Похожее изобретение предложил Уильям Пальмер в 1812 г.
Там же, в Англии, в 1821 г. Джон Ричард Бари запатентовал цепь, которую нужно было надевать на два колеса, установленные в задней части повозки, а в 1825 г. Джордж Кейль предлагал гусеничную звеньевую цепь, натянутую между двумя колесами, между которыми располагался опорный каток малого диаметра. Не найдя иного способа поворота, Кейль снабдил каждый башмак роликом для движения в поперечном направлении.
Первые проекты гусеничного движителя предполагали облегчить передвижение по слабым грунтам повозок, которые по-прежнему тянули бы лошади либо люди. Но уже существуют паровые повозки, так что появление паровых гусеничных машин было подготовлено, хотя область их применения видится еще узкой. В частности, в 1832 г. англичанин Дж. Гиткот для освоения болотистой местности в Ланкашире ставит паровой локомобиль на моногусеницу — его машину с колесами большого диаметра целиком охватывает широкая полотняная гусеница с наклеенными на нее поперечными деревянными рейками (еще одна древняя идея — гати из циновок).
В 1836 г. во Франции, близ Бордо, испытаниями гусеничного движителя занимался Доминик Кабарюс — на песчаной местности он возил тачку с деревянными рельсами. Причем изобретатель признавал, что «подвижные рельсы» лучше делать «из металла», и предлагал использовать их для «исследования пустынь», экспедиций в Америке и покорения «снегов, покрывающих север Европы».
В 1857 г. В. Ньютон взял патент на «усовершенствованное устройство подвижных рельсов для движения паровых машин по обыкновенным дорогам и вовсе без дорог». В это же время Джемс Уэлч предложил «усовершенствованную переносную рельсовую дорогу» с траками в виде рельсов с массивными опорными башмаками, причем здесь появляется упругая подвеска движителя к корпусу через полуэллиптическую рессору. В 1858 г. предложен гусеничный движитель Бертона.
Возможность увеличить проходимость повозки увеличением диаметра колеса была известна издавна (достаточно вспомнить арбы Средней Азии, Кавказа и других районов), но теперь решили дополнить такое колесо башмаками Башмаки, шарнирно подвешенные по ободу, имелись, например, на ведущих колесах трактора-локомотива «дорожного поезда» братьев Диетц (1835 г.). По сути, те же башмаки, только соединенные друг с другом, представляла собой звеньевая цепь, надеваемая на одно колесо, предложенная в 1831 г. Л. Бампером «Шагающее колесо» запатентовал, например, Джеймс Бойделл по ободу колеса шарнирно крепились длинные башмаки («лыжи» с «рельсами»), по которым колесо и должно было перекатываться В 1846 г. Бойделл предложил ставить такие «рельсы» на переднее и задние колеса трехколесного парового локомотива. Более простой вариант «шагающего колеса» с башмаками еще долго использовался, например, в тяжелой артиллерии — оно так и именовалось «артиллерийским колесом» В 1861 г. Андрью Дюнлоп разработал «ходячее колесо» — к колесу большого диаметра на рычагах крепились опорные рельсы с поперечными башмаками-шпалами. Уже в 1891 г. появилось «ходячее колесо» Кларка — хотя тут уже колеса, собственно, не было, а был стопоходящий движитель, подвешенный на оси на подпружиненных шарнирных рычагах, причем очередная «стопа» опускалась на грунт сразу, после того как поднималась предыдущая.
В России в 1837 г. штабс-капитан Д. Загряжский получил «привилегию» (патент) на экипаж «с подвижными колеями» — в обычном экипаже колеса заменялись ходами, состоящими из опорного катка и шестигранного направляющего колеса, на которые надевалась звеньевая гусеница, такой небольшой «гусеничный ход» еще и снабжался винтовым механизмом регулировки натяжения гусеницы. Загряжский прямо писал, что «цепи сии заменяют до некоторой степени железную дорогу, представляя колесу всегда гладкую и твердую поверхность». Правда, площадь опорной поверхности такого движителя была невелика, и вряд ли его вес и сопротивление движению оправдали бы его применение.
В 1839 г. В. Тертер предложил «переносную подвижную железную дорогу с грузовым снарядом, катящимся по настилающейся подвижной дороге». В 1863 г. крестьянин Маклаков получает привилегию на «дорожный снаряд «Силач» с «катковой цепью» и внешней гусеницей — еще один своеобразный гусеничный движитель для облегчения буксировки грузов.
В 1876 г. штабс-капитан С Маевский предложил проект «способа передвижения поездов с помощью локомотива по обыкновенным дорогам» Ряд шарнирно соединенных тележек опирался своими катками на одну гусеницу, выполненную действительно в виде цепи — ее вертикальные железные звенья несли опорные башмаки и служили траками, горизонтальные — беговой дорожкой для катков. Такая конструкция обеспечивала бы гусенице гибкость, необходимую для поворота он производился изгибом гусеницы поворотом переднего катка (вряд ли это бы сработало). На одной из тележек ставился паровой двигатель. Конструкция включала в себя ведущее колесо в виде восьмигранного вала, коробку перемены скоростей, устройство регулировки натяжения гусеницы, для устойчивости предполагались боковые опорные колеса. В 1878 г. Маевскому была выдана привилегия, но попыток постройки машины не делалось. Вообще опыты с экстравагантными по тем временам гусеничными движителями были редки, так что гусеницу изобретали» не однажды, причем все большее склонялись к стальным.
15 марта того же 1878 г. купец Канунников вошел в Департамент торговли и мануфактур с прошением о выдаче крестьянину Федору Блинову десятилетней привилегии на его изобретение. Заметим, что «крестьянин» относится к сословной принадлежности, а не роду деятельности. Федор Абрамович Блинов был техником-самоучкой, имел опыт работы судовым механиком, делал пожарные насосы, сельхозорудия. Привилегия выдана Блинову 20 сентября 1879 г. на «особого устройства вагон с бесконечными рельсами для перевозки грузов по шоссейным и проселочным дорогам». «Вагон», кроме опорных катков (колес), имел два направляющих колеса в виде звездочек, зацеплявших гусеницу за шарниры звеньев. Предполагалось наличие в «вагоне» поворотного устройства и возможность сцепления нескольких «вагонов» в поезд. Блинов испытал свой «вагон» с двумя крупнозвенчатыми гусеницами на практике на конной тяге, после чего приступил к разработке самоходного варианта. И десять лет спустя построил паровой трактор с крупнозвенчатой гусеницей зубового зацепления с гладкими траками, четырьмя парами опорных катков (каждый служил еще и ведущим колесом) и оригинальной силовой установкой. Каждая гусеница приводилась в действие отдельным паровым двигателем в 10–12 л.с., но паровой котел был единый, топливом служила нефть, поворот осуществлялся изменением скорости хода двигателя одного борта.
В том же 1888 г., кстати, 2-гусеничный трактор, но с более сложной конструкцией гусеничного движителя (внутренние цепи, по которым идут простые и рекордные катки, и более широкие внешние гусеницы) и с рулевыми колесами предлагает Ф. Бэггер в США, причем здесь также имеются две раздельные паровые машины с единым паровым котлом.
В 1896 г. на Нижегородской промышленной выставке Блинов заслужил похвальный отзыв «за паровоз для проселочных дорог с бесконечными рельсами и за трудолюбие по его изготовлении». На это раз трактор имел гусеницы с грунтозацепами на траках. Кстати, на той же Нижегородской выставке 1896 г. представлялись русские автомобили лейтенанта Е. Яковлева и инженера П. Фрезе «Паровоз» Блинова не был первым в мире трактором, но стал первой реально построенной и испытанной машиной такого типа в России, причем разработанной независимо.
Тем временем в 1882 г. Гильом Фандре из Буэнос-Айреса предлагает «портативное железнодорожное полотно», охватывающее все колеса катки) самоходной повозки, с ведущим и направляющим колесами. Но патент получает Джон Ньюберн. А в 1900 г. Фрэнк Брамонд предлагает гусеницу для повозок с резиновыми шинами
В 1886 г. в США Этлькарт разрабатывает полугусеничный паровой трактор, в котором гусеница надевалась на заднее направляющее и ведущее колеса. причем ведущее колесо было меньшего диаметра и приподнято над землей.
В 1904 г. главный инженер фирмы “Р. Горнсби энд Санз» Дэвид Робертс запатентовал конструкцию гусеничного трактора. В 1907 г. британское военное ведомство испытало гусеничный трактор «Горнсби» с нефтяным двигателем и гусеницами системы Робертса. Но ранее патент у Горнсби приобрела американская «Холт Мэнюфэкчуринг Компани», созданная Бенджамином Холтом. Вскоре «Холт» выпускает гусеничные тракторы на рынок и первой добивается успеха (с 1925 г. фирма переименована в «Катерпиллер Трактор Компани»). Трактор имел две гусеницы, управляемые рычагами, для облегчения поворотов служил передний поворотный каток. Тракторам «Холт» суждено было сыграть важную роль в появлении танков.
Сталь и броня. «Век девятнадцатый — железный», — писал Александр Блок. И в самом деле, сталь и чугун превращались в основной материал во всех отраслях техники, количеством выплавляемого чугуна и стали начали определять уровень промышленного и культурного развития государства. Высокие механические свойства, особенно жесткость, сочетание прочности и пластичности, способность подвергаться различным видам обработки, большое количество давно освоенных месторождений руды делали сталь незаменимой для новой техники. Металлургия стали вступила в XIX век с неплохим активом — были освоены выплавка чугуна с использованием каменного угля, получение стали пудлингованием. Но во второй половине века быстрое развитие машиностроения, возрастающие требования к военной технике, новые отрасли промышленности потребовали количественного и качественного роста металлургии.
В 1847 г. А. Крупп представил изготовленное на его заводе орудие из литой тигельной стали. В 1854 г. на заводе Круппа в Эссене устанавливается прокатный стан, в 1856–1857 гг. — прокатный стан для крупных болванок в Сааре. В 1855 г. британский изобретатель Г. Бессемер запатентовал свой конверторный способ получения стали, который вскоре совершенно вытеснил прежний тигельный способ, применявшийся с конца XVIII в. (кстати, металлургией Бессемер занялся в поисках материалов для новых орудий). В 1864 г. французы Этьен и Пьер Мартен осуществляют переплавку чугуна в отражательной печи с регенеративной установкой В. Сименса (заметим, что ранее Мартены поставляли французскому правительству стальные стволы для штуцеров). В 1878 г. появляется способ англичанина Сидни Дж. Томаса получения литой стали переделом фосфористых сортов чугуна. Высококачественная сталь из лабораторий выходит в массовое производство. Это был один из ключевых моментов развития военной техники. В 1878 г. появляется способ англичанина С. Дж. Томаса получения литой стали переделкой в конверторе фосфористых сортов чугуна. С 1865 по 1870 г. благодаря внедрению бессемеровского и мартеновского способов мировое производство стали возросло на 70 %, а с 1870-х годов до 1900 г. — почти в 17 раз. Развивается техника проката стали, включая бронепрокатные станы.
В России наиболее удачный способ заводского производства литой тигельной стали предложил инженер П.М. Обухов. Его сталь, полученная в 1851 г., обладала такими важными качествами, как упругость и вязкость. В 1853 г. Обухову удалось получить сравнительно тонкую стальную пластину, которую не пробивали ружейные пули, в то время как изготавливавшиеся в Златоусте панцирные кирасы пробивались ими даже при вдвое большей толщине. В 1857 г. Обухов получает привилегию на производство тигельной стали в крупных отливках. Интересно, что стальные пушки Обухова получили золотую медаль на той же Лондонской выставке 1862 г., на которой была представлена «бессемеровская» сталь. К этому времени появляется сложнолегированная сталь Роберта Мюшета — лучшая на тот момент инструментальная сталь, без которой машинное производство трудно представить. Исследования в области сталей, легированных добавлением различных элементов для получения желаемой структуры и свойств, обеспечили прогресс во многих отраслях.
В 1883 г. в Великобритании Роберт Абот Гатфильд получил марганцовистую сталь, отличающуюся высокой износостойкостью, что позволило изготавливать из нее детали, которые в процессе эксплуатации постоянно подвергаются сильному износу и обычно быстро выходят из строя по причине истирания.
К середине XIX века в металлургии наметился переход от чисто эмпирического поиска наилучших способов термической и механической обработки к научному исследованию. Еще в 1835 г. русский военный инженер П.П. Аносов применил микроскоп для изучения структуры стали, положив начало современной металлографии. Ключевое значение для прогресса металлургии имело открытие русским инженером Д.К. Черновым критических точек термической обработки стали и ее фазовых превращений в твердом состоянии (работы, опубликованные в 1868 и 1878 гг.), его исследования термомеханической обработки стали, интенсификации металлургии. В постановку производства стали на научную основу большой вклад внесли Н.В. Калакуцкий, А.С. Лавров. Характерно, что в программу курса металлургии, которую с 1889 г. читал Д.К. Чернов в Михайловской артиллерийской академии, были включены вопросы изготовления орудий, снарядов и броневых плит.
Развитие броневого дела в XIX веке было связано прежде всего с потребностями флота, в меньшей степени — фортификацией. В период гладкостенной артиллерии, стреляющей круглыми ядрами со сравнительно небольшой начальной скоростью, военно-морские флоты вполне удовлетворялись обычно броней из нескольких слоев листов обычной «мягкой» стали. Кстати говоря, броня из нескольких слоев «котельного железа» позже использовалась и для кустарного бронирования автомобилей и поездов.
В 1861 г. Джон Броун в Шеффилде строит прокатный стан для изготовления корабельной брони (пятью годами ранее в России В.С. Пятов построил «листокатальнузо машину» для прокатки брони из раскаленных железных листов), а в 1862 г. в Великобритании заказан первый мореходный броненосный корабль (плавучая батарея) «Первенец».
На флоте начинается и развитие броневых башен. В 1860 г. свои конструкции башен создали швед Т Тимбе и англичанин К Кольз. В 1862 г. в США был спущен на воду «Монитор» с броневой пушечной башней системы Дж. Эриксона на центральном штыре. В том же году на британской броненосной батарее «Ройал Соверейн» использовали башню К. Кольза, вращавшуюся на катках по погону. Вслед за США и Великобританией ряд морских держав, включая Россию, начали строить корабли с башенными установками.
На американских броненосцах времен гражданской войны, кстати, появляется и рациональный наклон броневых листов корпуса.
В России в 1863 г. построена первая броненосная батарея «Не тронь меня», а в 1872 г. спущен на воду первый брустверный башенный броненосец «Крейсер» («Петр Великий»).
В 1876 г. во Франции завод «Шнейдер-Ле Крезо» изготовил броню из высокоуглеродистой стали, отличающейся повышенной твердостью — ее стойкость была на 30 % больше, чем у «железной», но сама броня оказалась хрупкой: при попадании снаряда она не пробивалась, но трескалась.
Соответственно, с 1877 г. в Великобритании использовали двухслойную броню типа «компаунд» с твердым внешним слоем из высокоуглеродистой стали (содержание углерода 0,8 %) и внутренней подушкой из «мягкой» стали (0,1 % углерода). Эта броня удерживала чугунные снаряды, но с появлением стальных снарядов оказалась недостаточно прочной.
В 1889 г. британская «Блочер Стил» изготовила броню из стали, легированной никелем по методу Джона Райли.
В 1890 г. «Сен-Шамон» представила «специальную сталь» с примесью никеля, но в 1891 г. в Германии появляется никелевая броня Круппа (стальная броня с содержанием 0,12 % углерода, 6,8 % никеля), а в США — гетерогенная цементированная никелевая броня Гарвея с насыщенным углеродом поверхностным слоем (содержание углерода в поверхностном слое — 0,9 %). Никелевая и цементированная броня лучше противостояли стальным снарядом. Но состязание брони и снаряда продолжалось непрерывно.
Существенным шагом было появление в конце XIX века хромоникелевой стали. Во Франции Я. Хольтцер рекомендовал использовать сталь, легированную хромом, и для брони, и для бронебойных снарядов — хорошая иллюстрация диалектики развития оружия и средств защиты. Из хромистой, никелевой и хромоникелевой сталей начали изготавливать детали, испытывающие высокие нагрузки. В частности, они использовались для производства подшипников, без которых невозможно представить технику XX века (в Германии, например, заводы по производству подшипников качения работали с 1881 г.).
Хромоникелевая броневая сталь приобрела новые качества. Она также могла подвергаться цементации или изготавливаться гомогенной. В России с 1893 г. изготавливали корабельную броню по методу Гарвея, но с 1898 г. на адмиралтейском Ижорском заводе освоили выпуск хромоникелевой цементированной (гетерогенной) брони по методу Круппа.
Кроме брони большой толщины, для обшивки бортов кораблей и бронебашен изготавливалась более тонкая броня для бронепалуб и крепостных щитов. К тому же успехи сталеделательной промышленности во второй половине XIX века возродили и интерес к легким «противопульным» панцирям и щитам. Правда, те же успехи, используемые в огнестрельном оружии, пока не позволяли создать достаточно легких противопульных закрытий, так что их предлагали в основном для замены земляных корзин («тур») в малоподвижной крепостной войне. В России, например, в 1886 г. прошли испытания легкие щиты полковника Фишера и датского капитана Гольштейна.
В 1890–1900 годы осваивается выпуск броневых плит толщиной 5—10 мм для орудийных и пулеметных щитов — сначала для крепостей, а затем и для полевых войск. После англо-бурской и русско-японской войн бронещиты появляются почти на всей полевой артиллерии и станковых пулеметах. Стоит отметить, что технологии того времени позволяли цементировать только броневые плиты большой толщины. Тонкая броня выполнялась гомогенной, прокаливалась на всю толщину. В то же время совершенствуют методы поверхностного упрочнения стальных деталей.
Огнестрельное оружие. На протяжении XIX века развитие огнестрельного оружия прошло несколько важнейших этапов. Достаточно вспомнить, что в войнах начала века армии были вооружены дульнозарядными гладкоствольными бронзовыми и чугунными орудиями, стрелявшими круглыми ядрами, бомбами и картечью, дульнозарядными кремневыми ружьями, а главным взрывчатым веществом служил дымный порох. К концу же века армии были вооружены скорострельными стальными нарезными орудиями с бездымным порохом и удлиненными снарядами с мощными бризантными взрывчатыми веществами, магазинными винтовками, получили первые пулеметы. Стремительный прогресс в области металлургии определил революционные преобразования в огнестрельном оружии. Речь шла о качественном улучшении всех характеристик. Увеличению дальности и меткости стрельбы способствовал прежде всего переход к массовому нарезному оружию, удлиненным снарядам, повышенным давлениям пороховых газов в канале ствола. Нарезные артиллерийские орудия имели дальность стрельбы почти втрое большую, чем гладкостенные. Показатели меткости стрельбы нарезных орудий на дальности около 1 километра были в 5 раз лучше.
На первые места тут вышли германские, британские и французские артиллеристы. Французы в 1858 г. приняли у себя нарезное дульнозарядное орудие, снаряд которого был снабжен выступами, ведущими его по нарезам ствола. Впервые нарезная артиллерия была использована во время Итальянской войны 1859 г., когда французская нарезная артиллерия продемонстрировала явные преимущества перед гладкостенной австрийской. В том же 1859 г. австрийцы ввели у себя подобную нарезную артиллерию, а в Пруссии приняли нарезные орудия и удлиненные снаряды; казнозарядные пушки Армстронга ввели у себя британцы. Прусские казнозарядное нарезные орудия превзошли австрийские дульнозарядные по скорострельности и дальнобойности в ходе войны 1868 г. Крупп еще в 1847 г. продемонстрировал свою первую стальную пушку, но переход к серийному производству требовал времени. В 1865 г. на стальных пушках Круппа появился клиновый затвор. Во Франции Т. де-Болье предложил тип поворотно-го поршневого затвора, принятый сначала для морских, а затем и для других типов орудий.
Значительное влияние на развитие артиллерии оказала франко-прусская война 1870–1871 гг., когда свое превосходство показали крупповские стальные казнозарядные пушки. В России инженер В.С. Барановский заложил принципы создания новой скорострельной артиллерии, разработав в 1872–1875 гг. орудие, сочетавшее стальной ствол, унитарный патрон, затвор с ударным механизмом и «упругий лафет» с противооткатными устройствами, поглощавшими часть энергии отдачи. Но только в 1890-е годы, когда введение унитарных патронов с металлической гильзой и бездымных порохов сделало качественное увеличение скорострельности насущной реальностью, конструкторы широко обратились к принципам «упругого лафета».
В 1860-е годы начинается распространение в армиях и казнозарядного стрелкового оружия. Распространение унитарных патронов с металлической гильзой и прочных стальных стволов способствовало быстрому его прогрессу. Первой войной, в которой широко применялось казнозарядное оружие под унитарный патрон, стала гражданская война в США 1861–1865 гг. Стремление увеличить скорострельность, используя только мускульную энергию стрелка, породило также многоствольные рукояточные «картечницы» или «митральезы» ружейного калибра, впервые использованные в той же гражданской войне в США. Картечницы привлекли широкое внимание после франко-прусской войны 1870–1871 гг., поступили на вооружение ряда стран, но успех имели ограниченный и остались оружием, «промежуточным» между магазинным и автоматическим. Настоящий путь к автоматизации оружия лежал на пути использования для перезаряжания энергии пороховых газов выстрела. Первый патент на автоматическое орудие с использованием энергии отдачи взял Г. Бессемер в 1855 г., ряд изобретателей получили патенты на автоматическое оружие в 1860–1880 годы (Пилон в 1863 г., Куртис в 1866 г., Люце в 1874 г., Бэйлей в 1876 г., Крика в 1884 г., Манлихер в 1885 г., Рудницкий в 1887 г., братья Клэр в 1888 г. и др.), но не смогли их реализовать. Первым достиг существенного успеха американский изобретатель и предприниматель Хайрем Стевенс Максим, представивший в 1884 г. первый образец автоматического пулемета своей системы, а в 1887-м — новую, значительно усовершенствованную конструкцию. После введения бездымных порохов системы автоматического оружия стали множиться куда активнее. Пулемету суждено было кардинальным образом изменить облик войны, да и танки своим появлением во многом обязаны именно широкому применению пулеметов. «Максим» занял прочные позиции, но уже получил сородичей — появляются пулеметы «Кольт» 1895 г., «Гочкис» 1897 г., «Шкода» 1893 г., «Шварцлозе» 1902 и 1905 гг., ручной «Мадсен» 1900 г.
Скоро возникает мысль придать новому оружию «подвижность», превосходящую пехотную, — в частности, в США уже в 1889 г. полковник Р. Дэвидсон предлагает ставить пулемет на автомобиль (идея боевой колесницы выходит на новый уровень).
В появлении новых взрывчатых веществ, как, кстати, и в исследовании углеводородного топлива, важную роль сыграла нарождающаяся органическая химия. Основные надежды изначально возлагали на пироксилин — «взрывчатый картон», или «огнестрельную бумагу», как его называли. Опыты с бездымным порохом вели А.А. Фадеев в России, Бетчер и Бракан во Франции, Х. Шейнбейн в Швейцарии. В 1868 г. в Германии свой вариант пироксилинового пороха создал Шульце. Но нестабильность пироксилина и склонность к самовоспламенению делали пороха слишком опасными. Стабильный вариант пироксилинового пороха создал во Франции П. Вьель в 1884 г. В 1847 г. А. Собреро в Италии получил жидкий нитроглицерин, в 1854 г. Н.Н. Зинин в России предложил использовать нитроглицерин во взрывчатых веществах. Но только в 1889 г. в Англии Абель и Дьюар впервые получили нитроглицериновый порох. В 1891 г. под руководством Д.В. Менделеева в России создали свой пироколлоидный порох. Бездымный порох позволил резко повысить начальные скорости снарядов и пуль, увеличилась настильность стрельбы, скорострельность, обзор на поле боя стал яснее, управление огнем устойчивее. Наряду с новыми метательными взрывчатыми веществами одно за одним появляются новые мощные вещества бризантного (дробящего) действия — мелинит, аммотол, аммонал, ксилил, тротил и др., заменяющие порох в артиллерийских и инженерных боеприпасах.
Проекты «самодвижущихся батарей» и «блиндированных» колесниц появлялись все чаще. Пример тому — «подвижная батарея Смита» в Англии (1852 г.) с защитой от артиллерийского огня — очевидно, картечного. В 1856 г. в России некий «титулярный советник Е.Е.», видимо, под впечатлением событий Крымской войны и применения британцами паровых тракторов («дорожных локомотивов»), подал предложение «пускать в неприятельские ряды локомотивы, окруженные цельною высокою и толстою чугунной стеной», на широких колесах, причем его «оружие должно стрелять залпами посредством особой машины». Большинство подобных проектов оставалось на бумаге. Некоторые — как паровая «полевая локомобильная батарея» Джеймса Коуэна — даже строились, но не прошли испытания и не вызывали интереса специалистов в силу не только своего несовершенства, но и отсутствия явной потребности в подобных боевых средствах. «Батарея» Коуэна представляла собой шлемообразный корпус, водруженный на паровую повозку с четырьмя ведущими и одним поворотным колесами, причем ведущие колеса должны были иметь башмаки по типу трактора Бойделла. В амбразурах корпуса ставились 8 малокалиберных пушек, а снизу выступали 4 вращающихся серпа-ножа (снова образ «серпоносных» колесниц). В 1900 г. Паннинггон предлагал слабо разработанный проект колесной боевой машины с широким обтекаемым броневым корпусом и тремя орудиями в поворотных полубашнях.
Появились и проекты вездеходных бронированных боевых машин. Первым «свел воедино» двигатель, бронирование, гусеничный ход и скорострельное вооружение французский изобретатель Э. Буйен. В 1874 г. он предложил новое средство передвижения в виде поезда, движущегося по железнодорожному полотну, выполненному в виде бесконечной ленты, охватывающей весь поезд. Замкнутое железнодорожное полотно было разработано так, чтобы его звенья могли поворачиваться относительно друг друга не только в вертикальной, но и в горизонтальной плоскостях. Поворот должен был производиться изгибом этой моногусеницы, хотя собственно механизм поворота продуман не был. Главным назначением машины было освоение колоний. «Достаточно снабдить мой поезд парой небольших пушек и несколькими митральезами, — писал Буйен — чтобы в течение нескольких минут отбить нападение тысяч дикарей». Но Буйен пошел и дальше. В ходе недавно окончившейся франко-прусской войны 1870–1871 гг. нашло применение подобие бронированного поезда, что, видимо, вдохновило Буйена придать своему изобретению более грозный боевой вид. «Самое грозное орудие войны», каким он считал свою машину, «несло» броню, 12 пушек и 4 митральезы, распределенные по шарнирно соединенным друг с другом бронированным звеньям вагонам). Команда — надо полагать вместе с десантом — должна была включать 200 (!) человек. Конечно, предложенная Буйеном 40-сильная паровая машина не смогла бы сдвинуть эту 120-тонную (согласно расчетам) махину с места. Фантастический проект, конечно, не имел никаких реальных последствий. Любопытно, впрочем, что Буйен рекомендовал доверять управление своей машиной «надежным людям с безупречной нравственностью», имея в виду их лояльность государству — и это за полстолетия до идей отборных «малых профессиональных» мотомеханизированных армий Фуллера, де Голля, Секта.
Тем временем началась моторизация армии. Самая старая задача, решавшая на практике механическим двигателем снабжение в армии. Паровые тракторы доставляли грузы еще британским войскам во время Крымской войны 1855–1856 гг. С началом XX века в армию пришел автомобиль с бензиновым двигателем. Накануне Первой мировой войны в ряде армий уже имелись автомобильные подразделения. Речь пока шла в основном о моторизации тылов и штабов, хотя уже планировали использовать автомобили под самоходные радиостанции и прожектора, под установку орудий, для эвакуации раненых. Даже первая «бронемашина» — если не считать, конечно, бронепоездов — нашла себе применение в армии для решения именно транспортных задач. Речь идет о «дорожных поездах», применявшихся британской армией в Южной Африке в ходе англо-бурской войны. Каждый такой «поезд» состоял из парового колесного тягача и 4 «вагонов», защищенных противопульной броней по предложению полковника Темплера. Любопытно замечание о таких «поездах» подполковника германской армии О. Лаирица сразу после войны: «Предлагалось направлять их за передовые позиции к линии обороны противника, чтобы прикрыть переходящие в атаку свои войска… Можно предположить, что дорожный бронированный поезд мог бы использоваться в качестве подвижного форта, который бы направлялся к важным пунктам — таким, например, как мосты, находящиеся под угрозой нападения летучих отрядов противника без артиллерии».
Выявленная англо-бурской (1899–1902 гг.) и в еще большей степени русско-японской (1904–1905 гг.) войнами роль огня скорострельного оружия — а в этих войнах с обеих сторон использовались и магазинные винтовки под патроны с бездымным порохом и оболочечными пулями, и пулеметы, и полевые орудия с фугасной гранатой — породила ряд проектов бронемашин для решения уже боевых задач. В первую очередь привлекли внимание автомобили с двигателем внутреннего сгорания. В 1902 г. французская фирма «Шаррон, Жирардо э Вуа» (C.G.V.) представила на Парижской автомобильной выставке частично бронированный автомобиль с пулеметом «Гочкис» в кормовой части, а в Великобритании Фредерик Симмс продемонстрировал в Хрустальном Дворце в Лондоне «Машину войны» (War car). Машина Симмса имела четыре приводных стальных колеса, бронекорпус в виде перевернутой ванны или лодки-плоскодонки, два пулемета «Максим» либо пулемет и автоматическую пушку «Максим» (Симмс предлагал также установку пулемета «Максим» на моторный квадрицикл со щитом и на бронедрезину). Полубронированный автомобиль C.G.V. был отражением опыта колониальной войны французов в Марокко, машина Симмса — англо-бурской войны. В Австро-Венгрии в 1904 г. полноприводный (4×4) бронеавтомобиль с установкой одного-двух пулеметов во вращающейся башне представил Пауль Даймлер через фирму «Эстеррайхише Даймлер-Гезельшафт» («Аустро-Даймлер»). Несмотря на хорошие характеристики, развития эта машина не получила, и к созданию бронеавтомобилей Австро-Венгрия вернулась только в 1915 г. В 1905 г. в США Э. Дайтон предлагал «форт на колесах». В Германии в 1906 г. были показаны бронированные автомобили Генриха Эрхарда и Опеля (последний под маркой 18/32 PS был представлен без вооружения как штабной), в том же году в России испытали бронеавтомобиль C.G.V. с пулеметной башней кругового вращения. Но особого интереса они также не вызвали, пока итальянцы не без успеха применили свои бронеавтомобили в Триполитанской войне 1911–1912 гг. (характерно, что в этой же войне впервые применили и военную авиацию). В 1913 г. «Эрхард» в Германии показала новый вариант бронеавтомобиля BAK с бронированной установкой 50-мм «противоаэростатной» пушки C/1908, «Армстронг-Уитворт» в Великобритании — полубронированный двухосный высококолесный артиллерийский тягач, а русское военное ведомство изучало германский «бронеавтобус Бенц».
Параллельно продолжались попытки установить вооружение и броню на гусеничный ход. В 1903 г. свой проект предложил капитан артиллерии Ле Вавассер во Франции под наименованием «автомобильной пушки» — машина с бензиновым двигателем в 80 л.с. должна была нести 75-мм пушку, бронекорпус и экипаж из 4 человек. Проект в течение двух лет рассматривался Артиллерийским техническим комитетом и был передан в Военное министерство с неблагоприятным заключением, причем кроме недостатков самого проекта (в частности, не был разработан механизм поворота) указывалось и отсутствие необходимости в подобном средстве. Любопытно, что в том же году журнал «Стрэнд Мэгэзин» опубликовал рассказ Герберта Дж. Уэллса с описанием «путешествующих крепостей» (или «наземных броненосцев») огромных бронированных машин, передвигавшихся на «шагающих» колесах, вооруженных большим количеством пулеметов со своеобразной автоматизированной системой управления огнем. Впрочем, еще в 1880-е годы французский художник и писатель-фантаст Альбер Робида на одной из своих карикатур изобразил ряды велосипедистов, идущих в атаку в сопровождении вооруженных пушками шлемообразных машин, а за ними движется грозный бронированный гигант (прототип «танков непосредственной поддержки» и «танков усиления»). На другой его карикатуре при виде вездеходной бронированной машины в панике разбегается из окопов женский полк. Можно упомянуть и карикатуру британца Рольстона «Война в будущем: посаженная на тракторы пехота в бою»,
В 1911 г. обер-лейтенант железнодорожного полка Австро-Венгрии Гюнтер Бурштынь разработал вполне реализуемый проект бронированной машины «Моторгешютц» (Motorgeschutz). Машина должна была двигаться на непрерывных гусеничных лентах тросовой системы, иметь индивидуальную пружинную подвеску опорных катков, весить около 5 т, нести экипаж из 3 человек, 30-мм или 40-мм пушку в поворотной башне, броню толщиной 8–4 мм. Двигатель мощностью 50–60 л.с. должен был обеспечить скорость от 3 до 8 км/ч (весьма трезвая оценка), а оригинальное рычажно-роликовое приспособление в передней и задней частях — преодоление различных препятствий. Для движения по дорогам со скоростями до 20–30 км/ч Бурштынь предполагал снабдить машину съемными ведущими и управляемыми колесами. В октябре 1911 г. проект был предложен военному министерству Австро-Венгрии, а чуть позже — Германии. Хотя 28 февраля 1912 г. Бурштынь получил на него германский патент, а 25 апреля — австро-венгерский, «Милитарише Цайтшрифт» за 1912 г. отметила его как «остроумное изобретение», военные ведомства им совершенно не заинтересовались. По другой версии, впрочем, проект не мог быть реализован, поскольку нарушал бы действующие патенты на гусеничные сельскохозяйственные тракторы — что же, достаточно веский повод для отписки. В том же 1911 г. британский офицер капитан Т. Туллок предложил построить на гусеничном шасси «Горнсби» бронированный транспортер для доставки солдат к полю боя. Причем здесь якобы и прозвучало впервые слово «tank» по отношению к бронетехнике — Туллок назвал так корпус машины.
В 1912 г. постройку бронированной гусеничной машины предлагал британскому военному ведомству австралийский конструктор Ланселот Э. де Моль. Свое изобретение он назвал «цепнорельсовой машиной, способной легко управляться и нести тяжелые грузы по пересеченной местности и канавам». Согласно проекту машина должна была иметь упругую подвеску с вертикальными цилиндрическими пружинами, специальные штыри для преодоления препятствий, поворачивать за счет изгиба гусениц в горизонтальной плоскости — укрепление траков в гусеничные цепи было разработано соответствующим образом. К достоинствам проекта де Моля относится и гусеничный обвод, приподнятый над опорной поверхностью в передней и задней частях. Часть чертежей и пояснений военное министерство в 1913 г. вернуло де Молю с отказом и указанием, что эксперименты с гусеничными машинами уже окончены, часть документов осталась в министерстве. В это же время подал свой проект изобретатель, увлекавшийся изготовлением игрушечных машин и оставшийся в истории как «водопроводчик из Ноттингема» него именуют также «ноттингемским слесарем», одно другому не противоречит) Но его проект тоже «откопали» в архиве военного министерства уже после войны, без отзыва, но с краткой резолюцией «Этот человек — сумасшедший»
Что касается де Моля, то он напомнил о своем изобретении уже во время войны в 1916 г. а в конце 1917 г. даже представил в Министерство снабжения построенную при финансовой поддержке Г. Бойса самоходную модель в масштабе 1/8, но без результата (в 1916 г. проект даже не переслали вовсю действовавшему Комитету по сухопутным кораблям) Только после войны комиссия, разбиравшая вопрос об «авторстве» танка, отметила, что из всех предвоенных британских проектов (а Австралия входит в Британское содружество) этот был наиболее реален и перспективен. Хотя де Моль не указывал ни двигателя, который намеревался установить на свою машину, ни вооружения, считая, что этот выбор сделают соответствующие специалисты. Де Молю даже выписали 9б5 фунтов стерлингов в возмещение расходов. Модель машины де Моля хранится в австралийском Военном мемориале в Канберре.
Германские исследователи нашли сообщения о Б. Гебеле, который в 1913 г. якобы испытывал в Познани вооруженную пушками вездеходную машину, а в 1914 г. даже пытался показать ее в Берлине. Проект «сухопутного крейсера» Гебеля рассматривался комиссией военного министерства и был признан нереализуемым.
Причины и условия появления танков
Только позиционный тупик Первой мировой войны заставил изменить отношение к подобным проектам. Все вступившие в войну стороны стремились решить свои задачи стремительным наступлением, но маневренный период войны закончился на Западном ее фронте в декабре 1914 г. Последний период кампании 1914 г. здесь характеризовался операциями так называемого «бега к морю». Германские войска и войска союзников пытались опередить друг друга в обходном маневре и выиграть открытый северный фланг. Но ни одна из сторон не имела превосходства ни в маневренности, ни в способности преодолеть огонь противника, ни в средствах подвоза. Новые массы войск вводились в дело одинаковыми порциями, последовательно набегали друг на друга, быстро обескровливались в горячих, но кратковременных схватках, чтобы затем вынужденно перейти к обороне, которую приходилось последовательно укреплять и прикрывать огнем и заграждениями от внезапных атак противника. Линия позиционного фронта все тянулась на северо-запад, к берегам Ла-Манша. Уже к середине ноября активные операции затихли, противники зарылись в землю, и на всем протяжении от швейцарской границы до фландрского побережья установился позиционный фронт со сплошными линиями постоянных окопов, прикрытых проволочными заграждениями и пулеметным огнем, срывавшим любые атаки. Прорыв такой обороны массами пехоты уже в этот период стоит больших потерь. Имеющиеся инженерные средства позволяют развивать и совершенствовать позиции обороны, но не дают наступлению достаточных средств для ее прорыва. Противопоставление окопу, колючей проволоке, пулеметам и гаубицам противника массы собственной артиллерии и долгие — до нескольких суток и даже недель — артобстрелы только усугубили проблему. Разрушая оборонительные сооружения, заграждения, уничтожая живую силу и огневые средства на определенном участке фронта, такая подготовка при невиданном ранее расходе боеприпасов вполне ясно раскрывала планы наступающего, оставляя противнику время для подтягивания резервов и организации обороны заново. Противники развивают позиции в глубину, создают сети траншей и ходов сообщений, громоздят блиндажи и убежища, увеличивают число рядов колючей проволоки, дополняя его минами, наращивают плотность пулеметов в траншеях, тщательнее маскируют огневые точки. Пехота, даже заняв разрушенные артиллерийским огнем передовые окопы противника, быстро теряла темп атаки, при дальнейших атаках встречала упорное сопротивление и часто вынуждена была возвращаться обратно под воздействием ответного огня и контратак. Не решило проблему и применение боевых отравляющих веществ, начавшееся в 1915 г., — «боевые газы» ужасали, но не потрясали фронт. Расчищая от противника передовые траншеи на определенном участке, они не могли ни перенести через них пушки и пулеметы наступающего, ни увеличить темп атаки. Воплощением позиционного тупика стали две операции 1916 г., беспримерные по длительности, затрате ресурсов, людским потерям и мизерности результатов — германское наступление на Верден и британское на Сомме. «Верденская мясорубка», например, только в первой своей фазе, с 21 февраля по 15 июня 1916 г., стоила германской армии 357 тысяч убитых и искалеченных, а французской — 362 тысячи, общий расход снарядов всех калибров за это время составил 14 350 117 шт. (всего же операция длилась до 21 декабря). Наступление союзников на Сомме началось 1 июля 1916 г., захватило фронт до 70 км, при этом к северу от Соммы наступали две британские армии, к югу — две французские. К началу операции сосредоточили 1160 тяжелых, 1300 легких и 1473 траншейных орудия (средняя плотность артиллерии — 99 стволов на 1 км, у германцев под Верденом было 30 на 1 км) и свыше 300 самолетов. За первые десять дней боев французы на разных участках продвинулись в глубину германской обороны от 4,5 до 6,5 км, британцы — от 0,5 до 2,6 км. Уже в августе в операции участвовала 51 дивизия союзников против 31 германской дивизии. За два первых месяца боев британцы потеряли около 200 тысяч, французы — более 80 тысяч, германцы — свыше 200 тысяч человек, при этом продвижение союзников в глубь обороны противника составило 3–8 км.
В армиях западных и центральных держав уже шел процесс моторизации. Французская армия на 1914 г. располагала 6000 автомобилей, германская — 4000 (в основном это были грузовики грузоподъемностью от 3 до 7 т), британская планировала к 1914 г. иметь около 900 машин, но реально располагала 80 грузовиками, 15 мотоциклами. Однако имелась весьма солидная база и для срочной мобилизации транспорта, и для его производства по военным заказам. На 1 января 1914 г. количество автомобилей в разных странах составляло (округленно): в США — 300 000, в Великобритании — 245 000, в Германии — 57 000, в Канаде — 46 000, в Австрии — 13 000. В обширной России на тот момент имелось около 10 000 автомобилей, в подавляющем большинстве импортных (для сравнения — столько же автомобилей имелось тогда, скажем, в Аргентине). В 1918 г. у той же британской армии было уже 80 000 автомашин, у французской — более 90 000, у германской — 60 000 (русская армия за счет зарубежных закупок к октябрю 1917 г. получила чуть более 21 000 автомобилей). Кроме автомобилей и колесных тягачей, в армиях появились и гусеничные тракторы. При весьма незначительном запасе хода гусеничные тракторы демонстрировали недоступные колесным машинам и лошадям проходимость и тяговые свойства. Английская, французская и русская тяжелая артиллерия выбрала трактор «Холт» в качестве тягача. В Великобритании гусеничные трактора производились по лицензии под марками «Клейтон» и «Рустон».
Но, как ни странно, повышая оперативную подвижность войск и тылов, автомобили и тракторы только способствовали позиционной войне — подвозились войска, боеприпасы и материалы, подтягивалась тяжелая артиллерия, производились инженерные работы по укреплению позиций и улучшению дорог. Но требовалось средство, способное повысить тактическую подвижность непосредственно на поле боя, обеспечить внезапность атаки, подвести защищенные броней пулеметы или легкие пушки через простреливаемую полосу «ничейной земли» к позициям противника и перенести их за передовые траншеи, проложить путь в заграждениях, прикрыть подвижным огнем атаку пехоты, уничтожить неподавленные огневые точки противника и продвинуться на всю глубину хотя бы первой полосы обороны.
Переносные и колесные пехотные щиты, которые использовали воюющие армии, оказались слишком громоздки и в лучшем случае позволяли выдвинуть вперед наблюдателей, подвести саперов и гранатометчиков к проволочным заграждениям. В первые месяцы войны в Бельгии и Франции не без успеха применялись бронеавтомобили. Бельгийцы уже в начале войны начали использовать для целей патрулирования автомобили «Минерва», вооруженные пулеметами «Сент-Этьен» и «Гочкис» и оснащенные прожекторами. Вскоре к вооружению добавили легкое противопульное бронирование. В начале августа 1914 г. французский кавалерийский корпус «Сордэ» реквизировал в Седане легковые и грузовые автомобили, вооружил их пулеметами и использовал для разведки, связи и сопровождения автоколонн. В начале сентября корпусу придали один бронированный («блиндированный») автомобиль, а в конце того же месяца — уже партию бронированных и полубронированных автомобилей «Пежо» и «Рено», вооруженных 37-мм пушками и пулеметами. В Великобритании уже в 1914 г. начали строить пулеметные бронеавтомобили на шасси «Роллс-Ройс» (к тому времени закупались как штабные автомобили) и «Делано-Бельвиль». Но с установкой позиционного фронта их возможности резко упали — бронеавтомобили на обычном автомобильном шасси были привязаны к хорошим дорогам и в условиях сплошного позиционного фронта не могли проникать в глубь расположения противника, действия же на поле боя с «мягким» грунтом, тем более изрытом воронками от снарядов, для них были немыслимы. В результате бронеавтомобили на Западном фронте использовались ограниченно. Бельгийский бронедивизион, например, в 1915 г. перебросили в Россию. Во Франции же в мае 1915 г. бронеавтомобили перевели в состав артиллерии.
Британские танки
Боевая вездеходная машина теперь не казалась беспочвенной фантазией. Одним из первых в Великобритании это обосновал военный инженер, член Имперского комитета обороны подполковник Эрнест Данлоп Суинтон (Ernest D. Swinton, 1868–1951 гг.), прикомандированный в сентябре 1914 г. к штабу британской экспедиционной армии во Франции в качестве военного корреспондента. Суинтон был известен и как квалифицированный военный инженер, участник англо-бурской войны, и как военный писатель (в 1909 г. он выпустил книгу рассказов о будущей войне «Зеленая кривая»), и как составитель официальной британской версии истории русско-японской войны (в 1913 г. эта его работа была удостоена Золотой медали Чесни). Еще собирая материал о русско-японской войне, Суингон оценил действенность пулеметного огня и заграждений, теперь же имел случай пополнить материал на эту тему. Военные наблюдения вкупе с опытом инженера подвигли его уже в октябре выступить с предложением использовать в боевых целях гусеничное шасси трактора «Холт», испытания которого он наблюдал близ Антверпена. «Так как я находился на фронте, — писал позже Суинтон в своей автобиографии, — вся информация, которую я собирал — из официальных донесений, из госпиталей и других источников, — постоянно подчеркивала тот факт, что главная сила оборонительных позиций противника, не считая артиллерии, кроется в умелом сочетании пулеметов и проволочных заграждений. Все это время я ломал голову над поисками противоядия. Через две недели у меня четко выкристаллизовалась идея бронированной машины Она должна быть самоходной, иметь противоположную броню, вооружение, способное подавить вражеские пулеметы. Машина должна пересекать местность, несмотря на окопы, проламывать заграждения и взбираться на эскарпы.
Но трудность заключалась в том, чтобы найти машину, которая удовлетворяла бы всем этим условиям, особенно последним трем.
Идея молнией сверкнула у меня в голове. Американский гусеничный трактор в Антверпене! Я вспомнил его хваленые характеристики. Если эта сельскохозяйственная машина действительно может делать все, что ей приписывают, почему бы не переоборудовать ее и приспособить для наших требований? Ключом к проблеме был гусеничный трактор!» Возможно, в действительности идея формировалась несколько по-другому, но, так или иначе, «ключ к проблеме» был определен. Известный британский военный историк и теоретик Б. Лиддел-Гарт не без иронии заметил, что американский трактор Холта дал «протнвоядие» против изобретения другого американца — пулемета «Максим» Можно добавить, что и изобретение заборов из колючей проволоки принято приписывать американцам — точнее, американским фермерам (хотя многорядные заграждения из гладкой проволоки применялись ранее в европейских крепостях независимо от проблем североамериканского скотоводства).