Серія дописів, яка присвячена опису конструкції та принципу роботи механізмів радянської дивізійної гармати ЗіС-3 зразка 1942 року. Третя частина присвячена стволу гармати.
Потреба вивчити основи конструкції гармати виникла під час створення СУ-76М з відкритою бойовою рубкою, в якій повністю видно всі механізми гармати. Ця серія статей не є навчальним посібником і орієнтований на художників та моделістів, тому можуть містити деякі неточності. Для детального ознайомлення з будовою гармати, я лишаю посилання на технічну літературу в кінці допису.
Спочатку буде теоретична частина, а в кінці поясню, як я застосовую ці знання на практиці у 3д-моделюванні.
Загалом ствол гармати складається зі ствольної труби та казенної частини, але казенну частину ми розглянули в попередньому дописі, тому тут мова буде йти про трубу.
Труба – це основна частина ствола, яка виконує головне його призначення. Її передня частина називається дульною частиною ствола, а задня – казенною частиною. Внутрішня частина труби називається каналом ствола. У каналі ствола під час пострілу відбувається запалювання і швидке згоряння порохового заряду, яке супроводжується переходом хімічної енергії пороху у теплову, а потім у кінетичну енергію руху системи. Канал ствола поділяється на каморну і напрямну частини.
Для забезпечення стійкості снаряда у польоті ствол виготовляється з гвинтовими нарізами, які завдяки ведучому пояску снаряда надають йому обертального руху. Якщо ствол виготовляється гладким (без нарізів), то сам снаряд має спеціальні стабілізуючі пристрої.
Таким чином, ствол призначений для: спрямування польоту снаряда; надання снаряду необхідної початкової швидкості (залежно від бойового заряду); надання снаряду обертального руху, необхідного для стійкості снаряда у польоті.
Розглянемо трубу ствола гармати ЗіС-3. За виглядом зовнішньої поверхні трубу поділяють на конічну і циліндричну ділянки. Циліндрична ділянка труби сприймає найбільший тиск порохових газів під час пострілу, тому стінки її виготовляють більш товстими, ніж стінки конічної ділянки. Перехід від циліндричної до конічної є плавним.
В казенній частині труби є бурт, яким труба вставляється в казенник до упора, та циліндричну ділянку для муфти. Муфта надівається на трубу та має зовнішною різьбу, якою вкручується в казенник і таким чином з’єднує трубу з казенником.
У середній частині є циліндричні ділянки та виступи для надівання обойм противідкотних механізмів (нижні отвори) та накатинка (верхні отвори). Знизу обойми мають приливи для кріплення направляючих люльки.
Дульна частина ствола має різьбу для кріплення дульного гальма, яке призначене для зменшення дії пострілу на лафет за рахунок використання енергії порохових газів, які витікають з каналу ствола після вильоту снаряда.
Напрямна частина каналу ствола гармати ЗіС-3 є нарізною. Нарізна частина містить 32 нарізи з довжиною ходу 25 калібрів. Глибина нарізу: 0,76мм; ширина: 5,38мм; ширина поля: 2,1мм.
Процес 3д-моделювання
Модель будь-якого ствола варто починати створювати з…. боєприпаса! Та і взагалі, будь-яку вогнепальну зброю потрібно починати з боєприпасу, адже вся конструкція і труби і казенника зав’язана саме на на ньому. В данному випадку, снаряд з гільзою дозволить нам більш правильно змоделювати камору. Так як я зробив боєприпас лише на цьому етапі, то одразу ж помітив і недоліки в казенній частині, які змушений був виправляти вже на хай-польній моделі.
Боєприпас має мідний ведучий поясок, який врізається в нарізи каналу ствола. Якщо бути точним, то пишуть, що калібр ЗіС-3 – 76,2мм. Додаємо до цього значення глибину нарізу, і отримаємо приблизно діаметр ведучого пояска – 76,96 мм. Довжина гільзи: 385мм. Довжина снаряда: 303 мм.
Фото стріляної гільзи Джерело: Reibert
Дуже цікаві фотографії навчального снаряду УБР-354 в розрізі. Джерело
Роблю просту 3д-модель 76-мм боєприпаса УБР-354Б зі снарядом БР-350Б.
Маючи точні характеристики нарізної частини каналу ствола, може відтворити її у 3д. Створюю циліндр діаметром 76мм (калібр) з кількістю граней 32 (кількість нарізів). Видаляю у циліднда кришки, роблю bevel з величиною 1,05 мм (ширина поля нарізів, 2,1 мм) всіх ребер на граях. Обираю 32 новоутворені грані (ті що більші) і роблю extrude на мінус 0,76мм (глибина нарізу). Отримую профіль (spline) нарізу.
З технічної літератури знаємо, що довжина ходу нарізу – 25 калібрів (25 X 76мм = 1,9 м). Це означає, що наш сплайн робить оберт на 360 градусів на відтинку довжиною 1,9 метри. Щоб змоделювати нарізну частину, я використовую у Blender модифікатор Screw з відповідними параметрами. По суті цей модифікатор дублює мій сплайн, обертає його на певний градус і з’єдунує із попереднім. І так поки сплайн не зробить оберт на 360 градусів. Тому роботу цього модифікатора можна відтворити і вручну, якщо у вашому софті немає такого інструмента.
Інколи в технічній літературі можна зустріти загальну довжину нарізної частини каналу ствола. У ЗіС-3 я не знайшов це значення, тому роблю від дульного зрізу до кінця камори – ведучий поясок снаряду має впиратися в початок нарізної частини каналу ствола.
Решта деталей з точки зору 3д-моделювання досить звичайні, тому вже просто показую фінальний результат.
Читайте також з цієї ж серії:
Використана та рекомендована література:
- Основи будови артилерійських гармат та боєприпасів. А. Й. Дерев’янчук.
- Советская 76-мм дивизионная пушка обр. 1943 г. ЗИС-3 (1943 Soviet 76-mm ZIS-3 battalion cannon)
- СУ-76. Самоходная установка СУ-76. [фрагменты]
- 76-мм самоходная артиллерийская установка СУ-76. [фрагмент]
- Техничесоке обслуживание самоходного орудия СУ-76 и танка Т-70 (1944)
- Боеприпасы к 76-мм орудиям. Цветные рисунки и чертежи (1949)
- Основания устройства материальной части артиллерии (1954)
- Артиллерийское вооружение. Основы устройства и конструирование (1975)
Окрема рекомендація: завантажити гру World of Guns Gun Disassembly (безкоштовно на Steam). В ній є гармата, яку можна розібрати/зібрати або подивитися як вона працює. Це дуже круто з точки зору освіти.
Підписуйтеся на мої сторінки: Artstation | Telegram | Instagram | Facebook | YouTube
Магазин 3д-моделей: CGTrader