Подземно-минная борьба 
в последней трети XIX века
Часть 4.  Техника взрывания.

Итак, рукав доведен до нужного места. Время закладывать заряд взрывчатки и взрывать противника.  Прежде всего, какова должна быть масса заряда ?
Заметим, что правила подземно-минной борьбы XIX века предусматривали в качестве взрывчатки исключительно черный порох, хотя к последней трети  века военные уже могли располагать   более современными  взрывчатками - пироксилином (1846),  динамитом (1876). Но черный порох в артиллерии  в этот период начинает быстро уступать место бездымному пороху на основе пироксилина и нитроглицерина, и он становится ненужным для артиллеристов. А запасы черного пороха во всех странах к этому времени были созданы огромные. Вот и "на тебе боже, что нам негоже". И отдали черный порох минерам, которые всегда остро нуждались во взрывчатке. Он использовался для подземных мин еще и в Первую Мировую войну. Во всяком случае французскими минерами это точно. Пока не иссякли запасы.
Впрочем, порох обладает такой же фугасностью, что и тротил. Т.е. и того и другого для подземных взрывов требуется в общем то одинаковое количество. Преимущество тротила в том, что его взрывные качества не зависят от влажности. А вот черный порох весьма гигроскопичен. А отсырев, он теряет способность к взрыву.

Немного теории.

При взрыве какого то количества пороха, размещенного на определенной глубине, в земле образуется  выемка характерной формы, называемой и в общем обиходе и в служебной терминологии "воронка". Само слово указывает на форму этой выемки. Часть грунта, выброшенного при взрыве, падает обратно в воронку, а часть падает вокруг воронки, образуя кольцевой вал.

Воронка характеризуется двумя основными величинами:
1. Радиус воронки (R).
2. Линия наименьшего сопротивления (ЛНС) иначе обозначаемая латинской буквой H.

Не следует путать глубину воронки (которая к тому же делится на истинную глубину и видимую глубину) с линией наименьшего сопротивления. ЛНС это расчетная величина, равная расстоянию от центра заряда до поверхности земли. От нее зависит глубина воронки и радиус, которые возникнут после взрыва.

Полость в земле,  предназначенная для размещения порохового заряда,  называется "Камора".
От автора. Все,  о чем написано в предыдущей части статьи, имеет одну единственную цель -  добраться до определенной точки в земле и создать там камору.
А камора, в которую уже заложен пороховой заряд, называется "Горн".

Горны подразделяются на:
1. Простой горн.Это когда ЛНС равна R. Т.е. после взрыва радиус получившейся воронки будет равен глубине, на которой был заложен заряд пороха.
2. Усиленный горн. Это когда  R больше, чем ЛНС. Т.е. после взрыва радиус получившейся воронки будет больше глубины заложения заряда. Проще говоря, воронка получается более пологая. Несложно догадаться, что для этого потребуется больше пороха, чем для обычного горна.
3.Уменьшенный горн. Это когда R меньше ЛНС. В этом случае получается воронка с крутыми откосами.
4. Камуфлет. Это когда при взрыве порохового заряда в земле ни продукты взрыва (пороховые газы), ни грунт наружу не выбрасываются. И только там в земле, где был размещен пороховой заряд, образуется полость сферической формы. Камуфлеты обычно используются обороняющимися с тем, чтобы разрушить галерею и горн атакующих, но чтобы на поверхности земли не образовалась  воронка. Ведь воронки обычно выгодны только атакующим, которые стремятся  иметь на гласисе укрытия для своих пехотинцев. А воронка как раз и становится таким укрытием.

Если одновременно устраиваются два и больше горнов, которые предполагается взорвать одновременно, то в зависимости от расстояний между ними они могут быть разнесенными (когда воронки от соседних взрывов не касаются друг друга), сближенными (когда воронки частично сливаются) и ярусными ( это когда   горны  закладываются на различные глубины, уступами, в шахматном порядке так, чтобы взрыв одного не разрушал бы соседних; такие горны служат для подрывания одного и того же места несколько раз.).

Как же определить, на какой глубине разместить горн и сколько в него должно быть заложено пороха, чтобы получить желательный результат? Для этого существуют определенные формулы.

От автора.  Пусть вас не смущает эта странная формула. Это следствие того, что в XIX веке в России метрическая система мер и весов не была распространена и приходилось идти на ухищрения, чтобы состыковать между собой футы, фунты, дюймы, пуды и т.п.
Заметим также, что современные формулы расчетов подрывания грунта очень отличаются от вышеприведенной. Во-первых из-за употребления современных взрывчаток, во-вторых из-за современной метрической системы. Не скажу, что сами по себе они проще и не требуют таблиц, но считать по ним гораздо  удобнее.

Линию наименьшего сопротивления (Н)  определяет  инженерный офицер или унтер-офицер, руководящий минными работами, исходя из того, какой требуется получить результат взрыва. Т.е. то ли нужна ли воронка с пологими краями (усиленный горн) и заданного диаметра и глубины, то ли нужен камуфлет, который разрушит вражескую галерею, но не создать воронки на поверхности. То ли иной результат.

Для определения Р, т.е. количества пороха, потребного для взрывания 1 куб сажени грунта (9.71 куб.м.) требуются таблицы, которые дают данные для каждого типа грунта. Если кого то интересуют эти расчеты и формулы подробнее, то отсылаю к книге профессора М.Сухаревского "Взрывчатые вещества и взрывные работы. Том II" (стр.1075).

От автора.  Заметим, что минерный унтер-офицер, не говоря уж о саперном офицере, мало того, что он должен быть грамотным, но еще должен уметь производить довольно сложные математические расчеты, пользоваться таблицами, уметь определять тип грунта. А вот этому  даже современный солдат срочной службы  не научится  в один год, который современные российские власти ему отводят на освоение всех солдатских премудростей. Не знаю, может быть в один год можно освоить актерское мастерство, менеджмент, экономику, медицину. Но только не солдатское  ремесло.
Контрактники? Что-то я не вижу, чтобы молодежь толпами рвалась в военкоматы даже сегодня, когда нет войны. И откуда же их полагают брать наши президенты, когда загрохочут пушки? Или вернемся к отцовскому методу набора в армию, то бишь принудительному? Так ведь учить будет уже поздно. Нужны будут готовые солдаты и сержанты. Худо-бедно, но за три года срочной службы в советские времена солдат  что то осваивал. И как говорят, "мастерство не пропьешь". Я хочу сказать, что страна располагала резервом подготовленных солдат и сержантов. Не будем здесь говорить  о качестве этого резерва. Сегодня то  этого резерва просто нет. Никакого.

Для  рыхлого грунта  на 1 кубическую сажень грунта требовалось 21,2 фунта (8.66 кг.)  черного пороха.

В качестве примера возьмем случай, когда нам нужно взорвать заряд на глубине, на которой проходит галерея. Примем  линию   наименьшего сопротивления 18 футов, то бишь 5.49 м. Грунт - рыхлая земля. Дабы не утомлять читателя расчетами, сразу скажем, что потребуется 16 пудов и 12 фунтов пороха (316 кг.). При этом воронка на поверхности будет иметь диаметр  около 10-11 метров при глубине около 5-5.5 метров.

От автора. Любопытно, что при расчетах по современным формулам для тротила получаются примерно те же самые 316 кг. Удивляться тут не приходится. Черный порох по фугасности, т.е. способности производить  механическую работу, а проще говоря, бросать что то, ничуть не уступает тротилу, аммониту и другим современным взрывчаткам. Порох уступает им лишь по бризантности, т.е. дробящему действию.

При расчетах для усиленных и уменьшенных горнах используются  поправочные коэффициенты.

Однако, минеру далеко не всегда требуется получить на поверхности земли воронку. Это лишь частный случай, когда осажденным, например, нужно разрушить вражескую траншею на поверхности земли, или наоборот, атакующим устроить воронку на гласисе форта, чтобы, захватив ее, получить возможность повести в сторону форта минную галерею с более близкого расстояния.
Гораздо чаще основная задача минеров той и другой стороны состоит в разрушении вражеской галереи. А для этого, например, зная или предполагая на каком расстоянии находится галерея противника, нужно рассчитать заряд, который наверняка ее разрушит.

Снова немного теории, без которой   сложно понять тактику подземных взрывных работ.

При взрыве порохового заряда на  достаточно большой глубине взрывные газы не могут вырваться наружу. В зоне взрыва образуются (по теории XIX века):
*сфера разрушения;
* сфера сотрясения.

Сфера разрушения это область, в которой частицы грунта и  предметов, находящихся в ней, будут сдвинуты к ее внешним границам, а сфера сотрясения, это область, в которой частицы грунта и предметов, находящихся в ней, будут сотрясены и повреждены.

Современная же теория говорит от трех сферах воздействия заряда на грунт:
*сфера вытеснения,
*сфера разрушения,
* сфера сотрясения.

Сфера вытеснения это область, из которой при взрыве полностью вытесняются частицы грунта и прочее. Проще говоря,  при взрыве образуется полость, заполненная взрывными газами, находящимися под высоким давлением. Через какое то время эти газы просачиваются наружу сквозь трещины и давление постепенно падает. А сама полость остается. По современным взглядам все сферы имеют шарообразную форму. Теория же XIX века   полагала сферы. имеющими форму эллипсоида, малая  ось которого вертикальна по отношению к поверхности земли,  а большая горизонтальна.

Собственно, если грунт не выбрасывается на поверхность при взрыве, то такой горн называется камуфлетом. Он рассчитывается как и  простой горн. При этом вертикальный радиус сферы разрушения R в расчетах принимается за ЛНС (Н).

Соотношения между остальными радиусами видны из схемы слева.

Таким образом, минер, узнав или предположив расстояние до галереи противника, назначает  ЛНС примерно равную радиусу разрушения или несколько больше, а от нее ведутся все расчеты по формуле, приведенной выше.

Например, минер полагает, что галерея противника находится над   его  галереей выше на 5 метров. Следовательно, если принять   ЛНС  6-7 метров, то при взрыве галерея противника обязательно будет разрушена.

Естественно, что взрыв можно   устроить и на гораздо большем удалении. Тогда надо принять большую величину ЛНС. Но и расход пороха сильно возрастет. При этом нужно учитывать и расстояние до поверхности земли. Особенно, если образование воронки нежелательно.

Не нужно пренебрегать и учетом размеров сферы сотрясения. Ведь галерея, оказавшаяся в этой зоне будет если и не разрушена, то сильно повреждена, а вражеские минеры получат тяжелые контузии.

После того, как определена ЛНС и рассчитана  масса порохового заряда, минер рассчитывает размеры каморы. За основу принимается что 1 куб.фут (28 литров, ну или правильнее 28 куб дециметров) вмещает 64 фунта (29 кг.) пороха.

Например, выше было подсчитано, что заряд должен быть массой 19 пудов 12 фунтов (316 кг.).   Следовательно объем каморы должен быть  305 куб. дециметров. Предпочтительными считаются каморы кубической формы. Такой объем имеет камора со сторонами 6.8 на 6.8 и на 6.8 дециметров. Проще говоря куб размерами 70 на 70 и на 70 сантиметров.
Если принимать во внимание размеры голландских рам, то такую камору с некоторым запасом можно сделать из трех голландских рам при ширине досок 21см.

Если же масса заряда велика и исчисляется тоннами, то камор может устраиваться от двух до шести. Располагаются они возможно ближе друг к другу.

Камора должна устраиваться в конце рукава ниже  его пола и в сторону.
На рисунке слева показана камора для порохового заряда массой пороха 316 кг.

Одежда каморы, если предполагается, что взрыв будет произведен немедленно после закладки пороха, а грунт достаточно плотный, не делается совсем.
В остальных случаях для одежды каморы используются голландские рамы или их элементы, а также пиломатериалы (брусья и доски).

Такое расположение каморы диктуется тем, что после создания горна (горн это камора, в которую уложен пороховой заряд) необходимо устраивать т.н. "забивку". Проще говоря, часть рукава, в конце которого находится горн должен быть заполнен грунтом для того, чтобы взрывные газы просто не вырвались бы через рукав наружу, как они вырываются из ствола пушки или ружья.

Забивка должна иметь длину не менее чем 1.5-2.0  горизонтального радиуса разрушения, т.е. примерно в полтора раза больше, чем ЛНС. При этом она должна быть герметична и не пропускать дым.

Должен сказать, что забивка это не просто засыпание рукава грунтом. Устройство забивки более сложное. Дело в том, что нередко забивку приходится удалять. Например, при отказе заряда. Или же для того, чтобы использовать сохранившуюся часть рукава для дальнейших минных работ.

 Для заполнения каморы порохом в нее обычно устанавливается  соответствующих размеров ящик и с помощью медной воронки в него засыпается порох, который доставляется к каморе в кожаных или парусиновых мешках.

После заполнения ящика порохом он укрывается парусиной и все оставшееся в каморе свободное пространство заполняется мятой глиной, дерном или грунтом. Предпочтительна глина как средство предохранения от сырости.

Затем горн (а камора, заполненная порохом это уже горн) запирается дощатым щитом, который  припирается с помощью распорок. Свободное пространство, в котором находятся распорки заполняется грунтом до уровня пола рукава.

Разумеется, в ящик с порохом уже вставлен "сосис" (парусиновая просмоленная или кожаная длинная трубка, заполненная порохом). Или же, появившийся в это время "бикфордов шнур". Или электрический провод, которые русские минеры использовали еще в Севастополе в 1854-55 годах.

После этого начинается устройство забивки. Рукав закладывается парусиновыми мешками с грунтом. Предпочтителен песок. Мешки укладываются по принципу кирпичной кладки. Промежутки между мешками и все пустоты засыпаются грунтом.
Через 2-3 метра поперек рукава устанавливается щит из бревен или брусьев сечением не менее 7.6 см. (3 дюйма). Щит делается плотным без щелей. Желательно перед установкой щита сделать глиняный замок толщиной 10-15 см.
Щит подпирается внизу брусом сечением 15 на 15 см., а сверху раскосами из такого же бруса, верхние концы которых упираются в верхнюю часть щита, а нижние в прибитый к полу поперечный брус. Затем от щита укладываются вновь мешки с грунтом. И такой "бутерброд" устраивается вплоть до требуемого удаления от горна. Т.е. на 1.5-2.0  горизонтального радиуса разрушения.
Для нашего случая с горном массой 316 кг. длина забивки должна быть 36-48 метров.

Создание забивки не просто засыпанием или обваливанием рукава, а с помощью мешков с грунтом имеет преимущества, состоящие в следующем:
*обеспечивается большая плотность забивки и исключается наличие незаполненного пространства под потолком, чего избежать невозможно если просто заполнять рукав простым засыпанием грунтом,
*сохраняется возможность разобрать забивку при необходимости.

Дело в том, что после взрыва свободно засыпанный грунт уплотняется до состояния почти целика и  чтобы использовать рукав в дальнейшем, его фактически приходится отрывать вновь.

Не всегда есть возможность сделать забивку нужной длины. Например, если длина самого рукава меньше требуемой длины забивки. В этом случае приходится идти на увеличение массы заряда настолько, насколько длина рукава меньше расчетной длины забивки. Если забивку невозможно устроить (например, на это просто нет времени и нужно упредить противника во взрыве), то заряд удваивается против расчетного.

Обязательным элементом горна является дублирование систем воспламенения. В горн должны входить не менее двух запальных устройств (сосис, огнепроводный шнур, электропровод с электровоспламенителем). Запальные линии основная и дублирующая должны проходить по противоположным стенкам рукава. Предпочтительно, чтобы системы воспламенения были различного типа. Например, основная электрическая, дублирующая из огнепроводного шнура.
Заметим, что если исправность электрической цепи можно проверять практически непрерывно до самого окончания работ по устройству забивки, то неисправность огнепроводного шнура или сосиса выявляется только после его воспламенения, когда поправить что то уже невозможно.

Источники и литература

1.Подчертковъ, Яковлевъ.Саперное дъло для пъхоты и кавалерi. Типографiя П.П.Сойкина.С-Петербургъ.1897г
2..А.Iохеръ. Осадная война и минное искусство. Курсъ военныхъ училищъ. С.-Петербургъ 1888г.
3. Руководство и программа по подземному минному делу. Литературно-издат. отдел Политуправления РВСР. Москва. 1920г.
4.В.В.Яковлев. История крепостей. АСТ. Полигон. Москва. Санкт-Петербург 2000г.
5. Руководство по войсковым фортификационным сооружениям. Военное издательство МО СССР. Москва. 1962г.
6.А.Д. Сташевский. Кръпостная (сухопутная) и осадная артиллерiя. Кiевъ. 1890г.
7.Отчетъ о военно-инженерной дъятельности въ Восточную войну 1877 года. Тифлисъ. 1878г.
8. Г.А.Дашевский. Подземно-минные работы. Военное издательство Наркомата обороны. Москва. 1944г.
9. I.Landmann. A treatise of mines. Printed by T.Bensley. London. 1815.
10. Руководство по подрывным работам.  Военное издательство. Москва. 1969г.
11. М.Сухаревский. Взрывчатые вещества и взрывные работы. Том II. Государственное техническое издательство. Москва. 1923г.
12. Н.Лангеншёльдъ. Орудiя нынъшней осадной артиллерiи. I. Типографiя "Артиллерiйскаго журнала". С-Петербургъ. 1885г.
13. Лёближуа. Долговременная фортификация. Государственное военное издательство. Москва. 1934г.