Со временем появлялись все более сложные приспособления, такие как тали, лебедки, рычаги, тяги, такелажные средства и т. д. – набор инструментов артиллериста. Они использовались для перемещения, установки и снятия пушек с позиций.
Поначалу пушки не имели приспособлений для прицельной стрельбы. На поле боя обычно стреляли по видимым целям, в досягаемости выстрела прямой наводкой, и большого смысла в приспособлениях для прицельной стрельбы не было. Однако при стрельбе под углом дальность полета снаряда увеличилась; при осаде крепости стволы пушек поднимались либо на клиньях, либо на крестовинах, либо опуская казенную часть в вырытую для этих целей яму. Если ядро не долетало, то командовали «подкинь ее немного, господин канонир» («Cock her up a bit, master gunner»). Тогда еще не существовало методов иного увеличения дальности полета.
Первой попыткой ввести какую-то оценку наведения орудия на цель было изобретение Никколо Тарталья (Tartaglia) квадранта в 1545 году. Идея настолько проста и фундаментальна, что ее принцип используется и по сей день. Инструмент напоминает плотницкий квадрат с четвертью круга, закрепленного на направляющих. Из угла квадрата свешивается отвес. Канонир закрепляет длинную сторону квадрата на стволе, и отвес, показывая отметку на полукруге, указывает угол поднятого ствола. Появление квадранта в арсенале канонира стимулировало математиков разработать сложное и ревниво охраняемое руководство по обучению канониров. Теория, лежащая в основе применения этого инструмента, – сама простота. Сам Тарталья, с проницательностью пророка, предсказал, что максимальная дальность полета снаряда достигается при угле подъема ствола орудия на 45° и что при этом дальность полета увеличивается в десять раз по сравнению с горизонтальным выстрелом. Поэтому все, что оставалось сделать, – это разделить квадрант на десять равных частей, так что каждое его деление увеличивало дальность полета ядра на одну десятую. Другими словами, канонир получил возможность оценить дальность полета ядра, подняв ствол пушки на требуемый угол / деление. Колладо (Collado) объяснял в конце XVI века, как это работает. Он говорит: «Мы экспериментировали с кулевриной, стреляющей 20-фунтовыми ядрами. Дальность выстрела прямой наводкой составляла 200 шагов, а при выстреле под углом 45° в десять раз дальше – 2000 шагов. <…> При дальности полета прямой наводкой в 200 шагов поднятие ствола на угол до первой отметки квадранта увеличило дальность полета на 180 шагов, и подъем на следующее деление увеличил дальность на столько же. То же имело место и на последующих делениях, вплоть до 45°, – увеличение дальности полета на 180 шагов». Колладо был достаточно честен, чтобы признать, что на практике результаты не всегда совпадали с расчетами. Это была хорошая концепция, но в ее основе не было надежного принципа, в частности, она не учитывала эффекта сопротивления воздуха, так что реально это были небылицы. Прошло почти два века, пока артиллеристы поняли различия между полетом снаряда в атмосфере и в вакууме. Это считалось большим достижением. Благие надежды – канониры XVI века не имели ни средств для точного определения расстояния до цели, ни методов контроля дульной скорости ядра. Так что стрельба оставалась, несмотря на наличие квадранта, скорее искусством, чем наукой.
Как уже говорилось выше, систем наведения (прицеливания) в то время не было. В 1610 году использовалась компенсация непараллельности линии прицеливания и оси канала ствола, но большинство артиллеристов того времени предпочитали прицеливаться через ствол. Испанский канонир использовал прием, позволяющий выставить ствол параллельно линии прицела. Он называл это matar el vivo, или «убить vivo». Несложно понять, как так называемый vivo влияет на прицеливание: дальность выстрела 4-фунтового фальконета 250 шагов при горизонтальном положении ствола, но, когда поверхность земли немного подчистили, ствол слегка поднялся так, что ядро летело уже на 440 шагов. Чтобы убить vivo, надо прежде всего в этом убедиться. Для этого канонир вставлял свою иглу в запальное отверстие как можно глубже и отмечал это положение, затем вставлял иглу в отверстие со стороны дула и отмечал его высоту. Разница между этими двумя метками, отражающая поправку кольцевого основания, которое было выше, чем запальное отверстие, и есть vivo. Клин соответствующего размера, подставленный под казенник, устранял это vivo.
В первой половине XVIII века испанские пушки изготовлялись с надрезом на верхней кромке кольцевого основания и выступом на дуле. Это новшество было принято и во Франции. Однако от него вскоре отказались. Вплоть до 1750 года шли дебаты о том, чтобы отливать дульное кольцо одного размера с кольцевым основанием, чтобы линия прицела была параллельна стволу, но поскольку ствол необходимо было поднимать под углом к горизонту, то канониры жаловались, что увеличенное кольцо на дуле загораживает им цель.
Обычная практика прицеливания, используемая вплоть до середины XIX века, состояла в определении осевой линии по верху пушки и пропиливании надреза как продолжения линии прицела. Для определения осевой линии канонир ставил уровень сначала на кольцевое основание, а затем на дуло. Когда уровни на обоих концах выравнивались, то, теоретически, отвес проходил по осевой линии пушки. Однако пушки изготавливались достаточно грубо, и определяемая таким образом линия на боку орудия редко совпадала с осевой линией пушки, оставляя канониру свободное поле для применения своего искусства.
Фиксированный задний прицел стал применяться в начале XIX века и вскоре получил свое продолжение в виде прямоугольного прицела. Такой прицел состоял из пластины, устанавливаемой в крепление со стороны казенной части, которое могло подниматься и опускаться в вертикальной плоскости прицела. На пластину наносились отметки в ярдах дальности выстрела или градусах углов наклона, а на верхней части имелась прорезь. На дуле, или вблизи цапфы, в зависимости от длины пушки, устанавливалась мушка. Подняв пластину прицела до требуемого значения дальности выстрела или уровня наклона, прицелы совмещались, рычагами устанавливались угол и направление, выставляя ось орудия по углу квадранта. К орудию прилагалась таблица отклонений. Прямоугольный прицел был заменен на дуговой, а позднее на прицел с качающимся стеблем.
В дуговом прицеле прямоугольную шкалу заменили на изогнутую, радиус кривизны которой соответствовал расстоянию между задней и передней засечками, передняя засечка могла сдвигаться вверх и вниз по направляющим на пушке или станине. В более поздних моделях дуговой прицел включал всю систему за счет применения телескопа. Если прицел включает в себя телескоп, то его оптическая ось выводится на цель, поскольку при этом прицел выставляется по одной точке, его ось будет выведена на цель, когда она окажется в центре перекрестья (иногда центрального кружка). Прицел с качающимся стеблем – более универсальная модель. Обычно такой прицел имеет две подставки: наводящую и качающуюся. Наводящая подставка несет переднюю и заднюю засечки на концах и телескопический прицел. Он прикрепляется к качающемуся стержню вертикальным штифтом, что позволяет сдвигать его вправо-влево по азимуту с помощью прецизионных винтов, задавая отклонения. Качающийся стержень имеет горизонтальную ось поворота в раме вблизи цапф, и его задний конец поднимается или опускается по дуге червячной передачей. Диапазон дистанций может наноситься на дугу, но, как правило, он наносится на ручку или круговую шкалу механизма, вращающего эту дугу.
Оба этих прибора наведения применяются в пределах прямой видимости, что в современных боевых условиях практически не встречается. Когда наводчик не видит цели, ему приходится полагаться на то, что называется «точка наведения», или наводить орудие по двум предметам, выбирая направление выстрела. Расстояние выбирается по карте или другими методами. Для наведения на невидимую цель используются следующие инструменты:
стрельба по записанным установкам;
орудийный квадрант;
индикатор дальности.
Существует несколько различных типов квадрантов, заменивших уровни канониров прошлого.
Системы наведения береговой артиллерии отличаются от таких систем полевой артиллерии. Во многом они проще, поскольку прочно закреплены на месте и выставлены на определенном уровне моря. Поэтому в этом случае орудие может наводиться либо телескопическим прицелом, либо средствами ручного наведения с системами дальномеров. В случае скорострельной артиллерии, предназначенной для атак на быстро перемещающиеся цели, используются автоматические системы наведения. Такие системы управляются специальными средствами видеокамер и автоматики, определяющими положение объекта и пере дающими эти сведения непосредственно на управление орудием. Система организована таким образом, что, настроившись на цель посредством телескопа, орудие выставляется на нее с точностью, ограниченной лишь теорией ошибок.
