Сосновый лес применялся не только для постройки жилых и нежилых строений, но и для изготовления зарядных ящиков и повозок полевой артиллерии. Для изготовления лафетов, передков, зарядных ящиков легкой и батарейной артиллерии использовался дубовый лес, а из березы делали оглобли к зарядным ящикам. При этом максимальная толщина деревянных элементов конструкции артиллерийской установки, например, системы обр. 1797/1805 гг. достигала 9 сантиметров (для лафетной доски) и 13 сантиметров у повозок (для продольных брусьев рамы зарядного ящика). Стены жилых и нежилых строений в основном из дерева (обычно сосны) и реже из кирпича, обычно имея толщину 20…30 сантиметров и 12…50 сантиметров соответственно. Полевые укрепления рассматриваемой эпохи представляли собой надземные сооружения, состоявшие из земляного вала (бруствера) толщиной от 122 до 427 сантиметров111 и рва (последний обычно возникал сам собой перед первым как место, откуда бралась земля для вала).
У Г.М. Третьякова («Боеприпасы артиллерии», 1947 год) сказано, что для расчета углубления ядра в преграду использовалась формула, по которой далее произведем расчет пробивной силы снарядов у дульного среза орудий применительно к ядрам для всех типов материалов объектов и применительно к гранатам только для преград из дерева или грунта112 (см. Приложение № 3). Результаты расчета поместим в таблицу № 27.
Далее следует сравнить расчетные значения глубины проникновения снарядов в преграду из таблицы № 27 с результатами практических исследований. В виду отсутствия таких исследований в России нам придется использовать сведения из Пруссии и Франции. Так, из таблицы № 27 видно, что независимо от типа орудия расчетное углубление снарядов в дуб примерно в 1,8 раза меньше, чем сосну или березу. Однако по результатам опытов 1828 г. над силой удара ядер (статья «Опыты над силой удара снарядов, проделанные в Пруссии», «Артиллерийский журнал» № 6 за 1842 год), проведенных около Берлина в том числе с полевыми 12-фунтовыми и 6-фунтовыми пушками, углубление снарядов в дуб оказалось в 1,5 раза меньше, чем сосну (см. таблицу № 28). При этом абсолютное значение степени пробития соснового леса для прусского ядра калибром 12 фунтов при массе заряда в ⅓ от веса ядра на дистанции 35,5 метров, превысило расчетное значение данного показателя для русской 12-фунтовой пушки средней пропорции при выстреле в упор на 7,5…11,5 %.
Кроме этого значения в таблице № 28 позволяют оценить снижение ударной силы ядер с увеличением расстояния до предмета. Так, например, при удалении предмета от орудия с 35,5 до 427 метров (т.е. в 12 раз) углубление 12-фунтового ядра в сосну снижается с 180,3 до 94 сантиметров (в 1,9 раза) и в дуб с 121,9 до 50,8 сантиметров (в 2,4 раза).
Сравнение действие ядер калибром 12 фунтов при массе заряда в ⅓ от веса ядра на дистанции 35,5 метров по свежей насыпи из глины или песка из таблицы № 28 с результатами расчета по пробитию 12-фунтовым ядром (при аналогичном заряде) свеженасыпанной земли из таблицы № 27 не совсем корректно, поскольку, во-первых, неизвестно какая именно земля с точки зрения вида грунта подразумевалась Г.М. Третьяковым и, во-вторых, по мнению самого автора прусского первоисточника выводы из опытов могут быть не точны из-за сильных дождей, которые безусловно оказали влияние на сопротивление насыпей, а может быть и на свойства пороха.
На обширных опытах французской артиллерии 1834 г. («Артиллерийский журнал» №№ 3 и 6 за1839 г.), проведенных в г. Мец, при исследовании углубления ядер в дерево получилось, что соотношение между глубиной пробития ели и дуба для ядер калибром 12 фунтом при весе заряда в ½4 от веса ядра составило 2,88, а для ядер калибром 8 фунтов при весе заряда в 1/16 от веса ядра – 1,94113, что в последнем случае довольно близко к закономерности, установленной в таблице № 26. Интересно, что в 8-дюймовые и 6-дюймовые гаубицы французами были употреблены только слабые заряды, чтобы бомбы и гранаты от удара в дерево не разбились. Кроме этого, на этих опытах обстрелу с 20…26 метров подверглись отвесная каменная скала (известняк оолитовый), из которого в основном была составлена каменная одежда эскарпа цитадели Меца, а также земля плотно осевшей (слежавшейся) насыпи (бруствера) и в таблице № 29 показаны средние результаты углублений ядер, выстрелянных из 12-фунтовой осадной пушки, которые для относительной массы заряда в ⅓ от веса ядра оказались близки к абсолютным результатам таблицы № 26 для 12-фунтовых пушек.
В итоге значения углублений снарядов в преграду, рассчитанные по предложенной Г.М. Третьяковым формуле, в целом оказались сопоставимы с результатами практических исследований. На этом основании можно сделать заключение, что в полевом сражении деревянные элементы конструкции артиллерийских установок и повозок были уязвимы для ядер и гранат на всей траектории полета этих снарядов.
Ну, а прежде чем оценить эффективность ударного действия снарядов против земляных насыпей (валов), деревянных и каменных построек необходимо определить дистанции, с которых предполагалось вести огонь по этим объектам. Из тактических рассуждений полковника Фицтума в статье «Отрывки, касательно полевых орудий» («Артиллерийский журнал» №№ 3 и 4 за 1811 г.) следует, что при планировании захвата поста или укрепления противника стрельба из полевых пушек должна была вестись с дистанции не ближе 600 шагов (427 метров), чтобы не подвергать себя неприятельским картечным выстрелам, и не далее 750…1 000 шагов (533…711 метров), чтобы обеспечить достаточное действие 6-фунтовым и 12-фунтовым орудиям для разрушения палисадов, засек, парапетов, стен и других препятствий, используемых противником для обороны. При этом постом могло являться как отдельное строение, так и деревня в целом, занятые противником. Если такая деревня была дополнительно укреплена, то артиллерия должна была действовать против укреплений, чтобы заставить молчать вражеские орудия и при необходимости сделать пролом в укреплении, используя только 12-фунтовые пушки средней пропорции и ½-пудовые единороги. В завершении, чтобы выбить противника из отдельных домов или дворов, где нахождение вражеских орудий было маловероятно, единорогам следовало приблизиться к ним на 350…400 шагов (249…284 метра) и сделать несколько выстрелов гранатами по окнам. Редуты и другие огражденные шанцы противника перед атакой обычно подвергались обстрелу из 12-фунтовых пушек и ½-пудовых единорогов в течение нескольких часов. При этом расположение единорогов против редута должно было быть в направлении его диагональной линии при удалении от цели не менее 1 000 шагов (711 метров), что при возвышении ствола орудий не более 2…3º исключался перелет гранат через укрепление, а низкие и частые рикошеты (обычно 2…3) могли нанести урон противнику, находящемуся за парапетом. Пушки устанавливались против одной стороны укрепления на расстоянии 800 шагов (569 метров) и наводились так, чтобы ядра попадали в верхней край парапета (бруствера), поскольку несколько выстрелов ядрами с пробитие верха парапета должны были привести защищающих его солдат в расстройство. По словам Фицтума опытным путем было доказано, что с дистанции 800 шагов (569 метров) 240 выстрелов из 12-фунтовых пушек способны сбить парапет (бруствер) толщиной 3,6 метра до половины его высоты114 из расчета того, что ⅔ всех выстрелянных ядер попадут в цель. При этом для полного разрушения амбразуры укрепления шириной 8…9 футов (2,44…2,74 метра) и высотой 4 фута (1,22 метра) было достаточно 20 попаданий в нее, и считалось, что орудия плохо нацелены, если на расстоянии 800 шагов (569 метров) из 160 выстрелов 12-фунтовых пушек в амбразуру не попало бы по крайней мере 30 выстрелов.
Из сказанного выше следует, что в рамках указанного Фицтумом диапазона дальностей прицельной стрельбы по неприятельским постам и укреплениям 12-фунтовые и 6-фунтовые ядра были способны пробить стену сруба из сосны на всей траектории своего полета, чего нельзя сказать в отношении построек из кирпича, поскольку действие 12-фунтового ядра по стене толщиной в 1 кирпич на минимальной дистанции (427 метров) уже получалось на грани пробития. При обстреле земляного вала (бруствера) объектов полевой фортификации приоритетной задачей являлось срытие ядрами его верхней части и разрушение амбразур артиллерийских орудий с целью ослабить или вообще лишить возможности вести ответный огонь из укрепления, поэтому даже максимальная толщина профиля последнего не гарантировала его защитникам безопасность. Обстрел ½-пудовыми гранатами постов и укреплений был в первую очередь направлен на получение осколочного действия, поэтому гранату стремились забросить прицельным выстрелом внутрь укрепления или внутрь строения соответственно через его бруствер либо оконный проем. Кроме этого, ½-пудовые единороги могли использоваться и для проделывания пролома в укреплении такого поста, но при этом следовало учитывать материал самой преграды, поскольку ударное воздействие гранаты даже по дереву было сопряжено с риском разбития снаряда.
Теперь рассмотрим фугасное действие гранат по земляным насыпям укреплений. По мнению Е.Х. Весселя («Артиллерийское искусство», 1831 год) несмотря на то, что гранаты углублялись в землю меньше чем ядра, но в земляном бруствере ими удобнее производить обвал, нежели ядрами, поскольку действием разрывного заряда (т.е. фугасным действием) выбрасывало землю. По опытам, проведенным у нас в 1828 г., 50 гранат калибром ½ пуда произвели обвал во всю высоту вала и шириной 2 сажени (4,267 метра), удобный для входа пехота, поэтому Е.Х. Вессель сделал вывод, что с расстояния 250…300 саженей (533…640 метров) можно разрушать ½-пудовыми гранатами земляные укрепления и проделывать входы на них. В 1852 году в саперном лагере под Петергофом Артиллерийским Отделением Военно-ученого комитета были произведены опыты, имевшие целью разрешить и в том числе вопрос: с каким успехом можно сделать обвал в земляной насыпи ½-пудовыми гранатами. Для этих опытов был построен земляной вал, длиной 16 саженей (34,1 метра), толщиной 18 футов (5,49 метров)