Film „Wożąc panią Daisy” a zużycie paliwa

Dziś wpis motoryzacyjny, zahaczający nieco o kinematografię. Otóż w filmie Wożąc panią Daisy występuje scena w której to tytułowa pani Daisy strofuje swojego szofera za zbyt szybką (jej zdaniem) jazdę. Szofer argumentuje że przecież jadą raptem 19 mil na godzinę (około 31 kilometrów na godzinę) na drodze gdzie ograniczenie jest do 35 mil na godzinę (około 56 kilometrów na godzinę). Pani Daisy odpowiada z kolei szoferowi że ma jechać wolniej, bowiem im wolniej, tym mniejsze zużycie paliwa.

No właśnie, czy pani Daisy miała rację? Otóż okazuje się że niekoniecznie. Według posiadanej przeze mnie wiedzy tłokowy silnik spalinowy osiąga najwyższą sprawność przy dużym obciążeniu. Jednocześnie przy jeździe z prędkością około 50-60 kilometrów na godzinę silnik pracuje pod większym obciążeniem względem jazdy z prędkością 30 kilometrów na godzinę (zakładam że w obu przypadkach wybrano takie przełożenie w skrzyni biegów aby silnik pracował na niskich obrotach). Ergo, silnik samochodu osobowego może zużyć mniej paliwa podczas jazdy z prędkością 50-60 kilometrów na godzinę, względem jazdy z prędkością 30 kilometrów na godzinę. Czyli wychodzi na to że pani Daisy we wspomnianej scenie powinna nie tyle kazać jechać wolniej, co wręcz nakazać zwiększenie prędkości!

Oczywiście, na zużycie paliwa ma wpływ nie tylko sprawność silnika, lecz również opór powietrza. Stąd też samochód zużyje więcej paliwa jadąc z prędkością 120 kilometrów na godzinę, względem jazdy z prędkością 50-60 kilometrów na godzinę. Ot, podczas jazdy z prędkością 120 kilometrów na godzinę silnik będzie pracować pod dużym obciążeniem (to dobrze), ale jednocześnie podczas jazdy z tak dużą prędkością będzie występować duży opór powietrza (to z kolei niedobrze).

Film „Wożąc panią Daisy” a zużycie paliwa

Panzer III versus Panzer IV

Dziś wpis o broni pancernej, a konkretnie wpis o niemieckich czołgach średnich Panzer III oraz Panzer IV. Uważam że wpis jest interesujący, bowiem oba czołgi powstały w tym samym kraju, oba też zostały opracowane w latach 30. Ale do rzeczy, otóż na początku drugiej wojny światowej Wehrmacht miał na stanie dwa modele czołgu średniego- Panzer III oraz Panzer IV. Zasadniczo podczas pierwszej połowy wojny czołg Panzer III uzbrojony był w armatę niewielkiego kalibru, która to miała służyć w dużej mierze do zwalczania wrogich wozów bojowych. Początkowo była to armata kalibru 37 mm (3,7 cm KwK), później armata kalibru 50 mm. Przy czym co do armaty kalibru 50 mm- pierwsza armata kalibru 50 mm stanowiąca uzbrojenie czołgu Panzer III miała lufę o długości 42 kalibrów (5 cm KwK), następnie Panzer III otrzymał armatę kalibru 50 mm z lufą o długości 60 kalibrów (5 cm KwK 39). Warto nadmienić że w 1939 roku, podczas kampanii wrześniowej, czołgi Panzer III nie miały w swojej jednostce ognia amunicji odłamkowo-burzącej. Jestem w stanie to zrozumieć, bowiem podczas kampanii wrześniowej uzbrojenie główne czołgu Panzer III stanowiła armata 3,7 cm KwK, a można mieć wątpliwości co do efektywności amunicji odłamkowo-burzącej tak mizernego kalibru.

Spójrzmy teraz na czołg Panzer IV. Podczas pierwszej połowy drugiej wojny światowej uzbrojenie główne czołgu Panzer IV stanowiła krótkolufowa armata kalibru 75 mm (7,5 cm KwK). Biorąc pod uwagę niewielką prędkość początkową pocisku, armata 7,5 cm KwK słabo nadawała się do zwalczania wrogich czołgów. Owa armata strzelała jednak skuteczną amunicją odłamkowo-burzącą. Stąd też podczas pierwszej połowy wojny czołg Panzer IV pełnił rolę uzupełniającą względem czołgu Panzer III. Warto nadmienić że podczas pierwszej połowy wojny czołg Panzer III produkowany był w większych ilościach od czołgu Panzer IV.

Jak na razie można wywnioskować że Niemcy mieli koncepcję zgodnie z którą jeden czołg średni uzbrojony jest w armatę stosunkowo małego kalibru, która to służy w dużej mierze do zwalczania wrogich wozów bojowych, natomiast drugi czołg średni ma za uzbrojenie główne krótkolufową armatę dużego kalibru, która to służy do zwalczania umocnień polowych. Jednak w mojej ocenie aby zrealizować taką koncepcję, nie trzeba wcale dwóch różnych czołgów. Uważam że aby zrealizować wspomnianą koncepcję, wystarczył by jeden czołg w dwóch wersjach. Ot, zamiast mieć czołg Panzer III z armatą kalibru 37 mm i czołg Panzer IV z armatą kalibru 75 mm, wystarczył by Panzer III (bądź Panzer IV) w dwóch wersjach różniących się uzbrojeniem głównym. Mam wrażenie że sytuacja w której to Niemcy produkowali równolegle czołgi Panzer III i Panzer IV, była po części wynikiem przypadku. Na forum DWS była zresztą dyskusja na ten temat.

Przyjrzyjmy się teraz podobieństwom które to występują pomiędzy czołgiem Panzer III a czołgiem Panzer IV. Zasadniczo oba wozy miały zbliżone wymiary i masę- wczesne wersje obu czołgów ważyły kilkanaście ton, późne wersje obu czołgów ważyły ponad 20 ton (23 tony w przypadku późnych Panzer III, 25 ton w przypadku późnych Panzer IV). Oba czołgi napędzane były zbliżonym silnikiem- był to chłodzony cieczą silnik benzynowy Maybach HL 120 o mocy około 300 koni mechanicznych. Oba czołgi miały zbliżony mechanizm skrętu- był to jednostopniowy planetarny mechanizm skrętu, czyli rozwiązanie gdzie czołg skręca poprzez wysprzęglenie i zahamowanie jednej z gąsienic, w którym to rolę sprzęgła bocznego pełni przekładnia planetarna. Oba wozy miały układ silnik umieszczony z tyłu plus skrzynia biegów umieszczona z przodu, czyli rozwiązanie które nazwałem czołgowym napędem przednim. Oba czołgi charakteryzowały się zbliżonym poziomem ochrony pancernej, choć warto zauważyć że przedni pancerz kadłuba był bardziej odporny na ostrzał w przypadku późnych czołgów Panzer IV względem późnych wersji czołgu Panzer III. Oba czołgi miały pięcioosobową załogę z dwoma załogantami umiejscowionymi w kadłubie i trzema załogantami siedzącymi w wieży. Archetypiczne wersje obu wozów miały zbliżony układ przyrządów obserwacyjnych z wieżyczką obserwacyjną pełniącą rolę przyrządu obserwacyjnego dowódcy.

Teraz czas na różnice pomiędzy czołgiem Panzer III a czołgiem Panzer IV. Jeśli idzie o kształt kadłuba, czołg Panzer III charakteryzował się krótkim przedziałem kierowania. Pisząc o krótkim przedziale kierowania mam na myśli koncepcję w której to występuje bardzo mała odległość pomiędzy siedziskiem kierowcy a pierścieniem oporowym wieży. Zastosowanie krótkiego przedziału kierowania powoduje mniejszą długość kadłuba, a tym samym lepszy stosunek masy do poziomu ochrony pancernej. Krótki przedział kierowania ma jednak wady, otóż w czołgach z takim rozwiązaniem zazwyczaj dach przedziału kierowania ma zbyt małą długość aby umieścić na nim właz kierowcy i właz strzelca kadłubowego kaemu. Tak też było w czołgu Panzer III, otóż w czołgu tym właz kierowcy umieszczony był nie ponad jego głową, lecz ponad jego nogami. To samo tyczy się włazu strzelca kadłubowego kaemu. Warto nadmienić że kierowca czołgu Panzer III nie mógł prowadzić wozu z głową wystawioną przez otwarty właz.

Na powyższej grafice czołg numer 4 ma krótki przedział kierowania i właz kierowcy umieszczony ponad nogami kierowcy (czyli tak jak w Panzer III).

Jeśli idzie o czołg Panzer IV, nie uznał bym go za wóz z krótkim przedziałem kierowania. W czołgu Panzer IV właz kierowcy i właz strzelca kadłubowego kaemu umieszczone zostały na dachu przedziału kierowania. Warto jednak zauważyć że w czołgu Panzer IV właz kierowcy nie został umieszczony optymalnie- otóż w wozie tym właz przesunięty był na lewo względem głowy kierowcy. Ergo, mam wątpliwości czy kierowca czołgu Panzer IV mógł prowadzić wóz z głową wystawioną przez otwarty właz, a nawet jeśli było to możliwe, to raczej nie było przesadnie wygodne. Więcej na ten temat włazu kierowcy czołgu Panzer IV w oddzielnym wpisie.

Czołg Panzer IV widoczny od góry. Jak widać na rysunku, właz kierowcy nie znajduje się idealnie ponad głową kierowcy. Luki koloru zielonego to włazy serwisowe zapewniające dostęp do skrzyni biegów i mechanizmu skrętu.

Kolejna różnica tyczy się sponsonów, czyli bocznych nawisów kadłuba. Czołg Panzer III sponsonów nie miał, czyli w jego przypadku górna część kadłuba miała taką samą szerokość jak część dolna. Inaczej było w Panzer IV, miał on sponsony, stąd też górna część kadłuba czołgu Panzer IV była szersza od części dolnej. Warto nadmienić że czołg Panzer IV przewoził we wnętrzu sponsonów amunicję armatnią, czyli pod względem przechowywania amunicji przypominał suche wersje amerykańskiego czołgu M4 Sherman. Przewożenie amunicji armatniej we wnętrzu sponsonów nie było przesadnie dobrym rozwiązaniem jeśli idzie o palność czołgu w wyniku trafienia, bowiem amunicja umieszczona we wnętrzu sponsonów mogła zostać łatwo trafiona przez pocisk któremu to udało się przebić pancerz wozu. Jak łatwo się domyślić, czołg Panzer III amunicji w sponsonach nie miał (bowiem nie miał sponsonów). Czołg Panzer III miał natomiast pojemniki z amunicją umieszczone w tylnej części przedziału bojowego, przy jego bocznych ścianach.

Na powyższej grafice czołg numer 1 ma pionowy boczny pancerz bez sponsonów, tak jak Panzer III. Natomiast czołg numer 3 i czołg numer 4 mają układ „pionowy boczny pancerz plus sponsony”, tak jak Panzer IV.

Różnice pomiędzy czołgiem Panzer III a czołgiem Panzer IV tyczą się nie tylko sposobu przechowywania amunicji, lecz również umieszczenia zbiornika paliwa. Otóż czołg Panzer III miał zbiornik paliwa umieszczony w przedziale napędowym, co było bardzo dobrym rozwiązaniem jeśli idzie o bezpieczeństwo załogi w razie przebicia pancerza. Z drugiej jednak strony, czołg Panzer III charakteryzował się nieprzesadnie dużą pojemnością zbiornika paliwa (300-320 litrów). W czołgu Panzer IV zbiornik paliwa umieszczony był na dnie przedziału bojowego, czyli czołgiści wieżowi poniekąd siedzieli na zbiorniku paliwa. W mojej ocenie umieszczenie zbiornika paliwa na dnie przedziału bojowego nie musiało być wcale złym pomysłem jeśli idzie o bezpieczeństwo załogi. Uważam tak, bowiem dolna część kadłuba trafiana jest przez wrogie pociski zdecydowanie rzadziej od części górnej, czyli zbiornik paliwa umieszczony na dnie kadłuba nie jest mocno narażony na trafienie. Warto zauważyć że zbiornik paliwa czołgu Panzer IV mieścił 470 litrów benzyny, czyli zauważalnie więcej niż zbiornik czołgu Panzer III.

Jak już wspominałem, oba czołgi miały układ silnik umieszczony z tyłu plus skrzynia biegów umieszczona z przodu. Pomiędzy oboma wozami występowały jednak pewne różnice jeśli idzie o rozmieszczenie elementów układu napędowego. Przykładowo, w czołgu Panzer III zarówno silnik, jak i skrzynia biegów, umieszczone zostały na osi wzdłużnej wozu. Dla porównania, w Panzer IV silnik i skrzynia biegów przesunięte były na prawo względem osi wzdłużnej wozu (oba elementy znajdowały się bliżej prawej ściany kadłuba niż ściany lewej). W obu czołgach ponad skrzynią biegów umieszczona była radiostacja obsługiwana przez strzelca kadłubowego kaemu.

Czołg Panzer III. Żołnierz koloru czerwonego to kierowca, żołnierz koloru różowego to strzelec kadłubowego kaemu. Zarówno silnik, jak i skrzynia biegów, znajdują się na osi wzdłużnej kadłuba.
Czołg Panzer IV widoczny od góry. Zarówno silnik, jak i skrzynia biegów, znajdują się na prawo od osi wzdłużnej kadłuba. Za kierowcą (żołnierz koloru czerwonego) umieszczony został pojemnik na amunicję armatnią (czerwony prostokąt). Za strzelcem kadłubowego kaemu (żołnierz koloru różowego) znajduje się żółty kształt który ma za zadanie symbolizować denny właz ewakuacyjny. Co ciekawe, strzelec kadłubowego kaemu jest bardziej oddalony od przedniego pancerza względem kierowcy.

Na początku wpisu dałem do zrozumienia że czołgi Panzer III i Panzer IV były zbliżone jeśli idzie o silnik i mechanizm skrętu. Nieco inaczej sprawa ma się odnośnie skrzyni biegów. Cześć czołgów Panzer III miała preselekcyjną skrzynię półautomatyczną Maybach-Variorex SRG 328 145 z dziesięcioma przełożeniami do jazdy w przód. Było to zupełnie inne urządzenie względem skrzyni biegów czołgu Panzer IV. Z drugiej jednak strony, część czołgów Panzer III miała ręczną synchronizowaną skrzynię biegów ZF SSG 77 Aphon z sześcioma biegami do jazdy w przód. Było to najpewniej urządzenie zbliżone do sześciobiegowej synchronizowanej skrzyni biegów ZF SSG 76 Aphon stosowanej w czołgu Panzer IV.

Skoro już zeszło na skrzynię biegów, warto nadmienić że w czołgu Panzer III trzeba było zdemontować wieżę aby wyjąć z pojazdu skrzynię biegów. Co prawda we wczesnych czołgach Panzer III były dwa luki serwisowe umieszczone na przedniej dolnej płycie pancernej, ale nie dało się przez nie wyjąć skrzyni biegów. Owe luki osłabiały zresztą poziom ochrony pancernej, stąd też zanikły w późniejszych wersjach wozu. W przypadku czołgu Panzer IV luki serwisowe umieszczone były na poziomej płycie pancernej znajdującej się pomiędzy przednią górną a przednią dolną płytą kadłuba. Przez centralny luk serwisowy można było wyjąć skrzynię biegów, stąd też w czołgu Panzer IV nie występowała konieczność demontażu wieży w celu wyjęcia z wozu skrzyni biegów.

Wczesny czołg Panzer III widoczny od przodu. Kolorem zielonym zaznaczono luki serwisowe. W późniejszych wersjach wozu nastąpił zanik luków serwisowych widocznych na rysunku.
Czołg Panzer IV widoczny od przodu. Kolor niebieski to właz kierowcy i właz strzelca kaemu. Kolor zielony to luki serwisowe. Według posiadanych przeze mnie informacji, przez centralny luk serwisowy można było wyjąć skrzynię biegów.

Istotne różnice pomiędzy Panzer III a Panzer IV tyczą się zawieszenia. Archetypiczny czołg Panzer III to wóz z zawieszeniem bazującym na drążkach skrętnych. Warto zauważyć że w czołgu Panzer III pierwsza i ostatnia para kół jezdnych wyposażona była w hydrauliczne amortyzatory. Skok zawieszenia czołgu Panzer III wynosił 250 mm. Czołg Panzer IV miał mniej nowoczesne zawieszenie- w wozie tym zastosowano wózki jezdne z resorem piórowym. Dodatkowo Panzer IV miał zawieszenie bez amortyzatorów. Skok zawieszenia czołgu Panzer IV wynosił 100 mm.

Zawieszenie bazujące na drążkach skrętnych mogło być powodem dla którego czołg Panzer III nie miał dennego włazu ewakuacyjnego. Zamiast niego zastosowano włazy ewakuacyjne umieszczone u dołu bocznych ścian kadłuba (jeden na lewej ścianie kadłuba, drugi na prawej). Przy czym włazy ewakuacyjne umieszczone po bokach kadłuba zanikły w późnych wersjach czołgu Panzer III. Nadmienię że na dnie kadłuba czołgu Panzer III znajdował się niewielki właz służący do usuwania łusek z wnętrza pojazdu. Inaczej było w Panzer IV, czołg ten miał denny właz ewakuacyjny umieszczony częściowo za, a częściowo pod siedziskiem strzelca kadłubowego kaemu (ów właz znajdował się przed zbiornikiem paliwa, który to umieszczony był na dnie przedziału bojowego).

Czołg Panzer III widoczny od boku. Element koloru czerwonego to właz ewakuacyjny umieszczony u dołu bocznego pancerza kadłuba. Ów właz zanikł w późnych wersjach czołgu Panzer III.

Wczesne wersje czołgu Panzer III nie były wyposażone w obrotową podłogę wieży (kosz wieży). Dodatkowo we wczesnym Panzer III czołgiści wieżowi dysponowali nierówną podłogą przedziału bojowego, bowiem ponad dnem przedziału bojowego przechodził wał napędowy łączący silnik ze skrzynią biegów. Oczywiście, wokół wału napędowego znajdowała się osłona, aby wał nie zrobił krzywdy czołgistom siedzącym we wnętrzu przedziału bojowego. Obrotowa podłoga wieży umieszczona ponad wałem napędowym to podobno cecha późnych wersji czołgu Panzer III, choć spotkałem się również z tezą że nawet późne Panzer III kosza wieży nie miały. Inaczej było w przypadku czołgu Panzer IV, nawet wczesne wersje tego wozu charakteryzowały się obrotową podłogą wieży. Jak można się domyślić, w czołgu Panzer IV pod obrotową podłogą wieży znajdował się zbiornik paliwa.

Przejdźmy do wieży obu czołgów. Oba wozy miały wieżę trzyosobową, czyli optymalny podział zadań wśród członków załogi, w którym to dowódca nie musi pełnić roli działonowego bądź ładowniczego. W obu czołgach działonowy siedział po lewej stronie wieży, ładowniczy po prawej, a dowódca z tyłu wieży (za armatą). Zarówno w Panzer III, jak i w Panzer IV, na bocznych ścianach wieży znajdowały się włazy- na lewej ścianie wieży właz przeznaczony dla działonowego, na prawej ścianie wieży właz przeznaczony dla ładowniczego. Jak już wspominałem, archetypiczne wersje obu wozów miały wieżyczkę obserwacyjną która to pełniła rolę przyrządu obserwacyjnego dowódcy. Wieżyczka obserwacyjna obu wozów miała wieniec szczelin obserwacyjnych które to otaczały głowę dowódcy. W obu czołgach na dachu wieżyczki obserwacyjnej znajdował się właz dowódcy czołgu.

Zarówno w Panzer III, jak i w Panzer IV, działonowy dysponował teleskopowym celownikiem przegubowym, czyli celownikiem w którym to użycie mechanizmu podniesieniowego armaty nie powodowało przemieszczania się okularu względem wnętrza wieży czołgu. Według posiadanych przeze mnie informacji czołgi Panzer III i Panzer IV charakteryzowały się brakiem celownika peryskopowego bądź też skierowanego do przodu peryskopu przeznaczonego dla działonowego. Brak skierowanego do przodu peryskopu może oznaczać niezbyt dobrą widoczność ze stanowiska działonowego, z drugiej jednak strony, jestem zdania że brak peryskopu na stanowisku działonowego mógł być rekompensowany przez urządzenie ułatwiające wskazywanie celów działonowemu.

Zarówno w czołgu Panzer III, jak i w czołgu Panzer IV, na bocznych ścianach kadłuba i wieży umieszczone były szczeliny obserwacyjne. Warto zauważyć że w obu czołgach owe boczne szczeliny stały się bezużyteczne po wprowadzeniu pancernych fartuchów które to miały za zadanie chronić boki czołgu (schürzen).

Pomiędzy wieżą czołgu Panzer III a wieżą czołgu Panzer IV występowały pewne istotne różnice. Otóż w czołgu Panzer III, przez cały okres produkcji wozu, stosowano jedynie ręczny mechanizm obrotu wieży. Czyli działonowy musiał kręcić korbką aby obrócić wieżę. Dla porównania, czołg Panzer IV miał zarówno ręczny, jak i elektryczny mechanizm obrotu wieży (pomijam tutaj ostatnią wersję czołgu Panzer IV, czyli wersję J, gdzie był jedynie ręczny mechanizm obrotu wieży).

Inna różnica tyczy się średnicy pierścienia oporowego wieży. W czołgu Panzer III średnica pierścienia oporowego wieży to 1520 mm, natomiast w Panzer IV średnica pierścienia oporowego to 1650 mm (1680 mm ?). Im większa średnica pierścienia oporowego, tym bardziej potężną armatą można w wieży umieścić, stąd też w 1942 roku Panzer IV otrzymał nowe uzbrojenie główne pod postacią długolufowej armaty kalibru 75 mm (armata KwK 40). Armata KwK 40 miała lepszą przebijalność względem niemieckich armat czołgowych kalibru 50 mm, co było ważne w przypadku zwalczania radzieckich czołgów średnich T-34 i ciężkich KW. Dla porównania, czołg Panzer III nie otrzymał armaty KwK 40, a stosowana w Panzer III długolufowa armata kalibru 50 mm (KwK 39) była zasadniczo bronią niewystarczającą na przód kadłuba czołgu T-34. Co ciekawe, ostatnia wersja czołgu Panzer III (wersja N) otrzymała uzbrojenie główne pod postacią krótkolufowej armaty 7,5 cm KwK, która to stanowiła również uzbrojenie wczesnych wersji czołgu Panzer IV. Można więc przyjąć że ostatnia wersja czołgu Panzer III pełniła taką samą rolę jaką pełniły wczesne wersje czołgu Panzer IV.

Swoją drogą, skoro ostatnia wersja czołgu Panzer III (wersja N) miała taką samą armatę jaka stanowiła uzbrojenie wczesnych wersji czołgu Panzer IV, to porównując jednostkę ognia czołgu Panzer III N do jednostki ognia wczesnych czołgów Panzer IV, można ocenić który czołg miał więcej miejsca które to można było przeznaczyć na przechowywanie amunicji armatniej. Według posiadanych przeze mnie informacji Panzer III N przewoził 64 naboje armatnie, natomiast wczesne Panzer IV przewoziły 80 naboi armatnich (w obu przypadkach idzie o amunicję 75x243R mm). Ergo, można co prawda argumentować że sposób przechowywania amunicji zastosowany w czołgu Panzer IV nie był przesadnie bezpiecznym rozwiązaniem (duże szanse na to że amunicja zostanie trafiona w razie przebicia pancerza), z drugiej jednak strony sposób przechowywania amunicji zastosowany w czołgu Panzer IV pozwalał na uzyskanie dość dużej jednostki ognia.

Produkcję czołgu Panzer III zakończono w 1943 roku, choć praktycznie do końca wojny produkowano działa samobieżne wykorzystujące podwozie tego wozu (głównie StuG III). Ogółem wyprodukowano ponad 5700 egzemplarzy czołgu Panzer III (nie licząc dział samobieżnych bazujących na podwoziu tego czołgu). Czołg Panzer IV produkowany był natomiast do końca wojny, ogółem wyprodukowano ponad 8500 egzemplarzy tego czołgu (ponownie, nie licząc dział samobieżnych bazujących na podwoziu tego wozu). Przy czym o ile czołgów Panzer IV wyprodukowano więcej niż czołgów Panzer III, to najbardziej popularnym niemieckim drugowojennym gąsienicowym wozem bojowym było działo samobieżne StuG III, wykorzystujące podwozie czołgu Panzer III (wyprodukowano ponad 10 000 egzemplarzy działa samobieżnego StuG III).

Panzer III versus Panzer IV

Zapasowe odcinki gąsienicy jako dodatkowy pancerz czołgu

Dziś wpis o broni pancernej, a konkretnie o dopancerzaniu czołgów i innych wozów bojowych. Ale do rzeczy, patrząc na zdjęcia z okresu drugiej wojny światowej można zauważyć że przynajmniej czołgi miały pancerz wręcz obwieszony zapasowymi odcinkami gąsienicy. Owe zapasowe odcinki gąsienicy zamocowane na pancerzu miały za zadanie pełnić rolę dodatkowego pancerza (pancerz applique). Tutaj można zadać następujące pytanie- czy przymocowanie do pancerza zapasowego odcinka gąsienicy faktycznie zwiększa efektywność pancerza?

Co do odpowiedzi na powyższe pytanie, spotkałem się z tezą że zapasowe odcinki gąsienicy zamocowane na pancerzu nie poprawiały poziomu ochrony pancernej. Powiem więcej, spotkałem się wręcz z tezą że zamocowanie na pancerzu zapasowego odcinka gąsienicy mogło wręcz pogorszyć poziom ochrony pancernej! Otóż zgodnie z ową tezą, jeśli mamy pochyły pancerz i zamocowany na nim zapasowy odcinek gąsienicy, wtedy klasyczny pocisk przeciwpancerny może nieznacznie zmienić tor lotu po trafieniu w zapasowy odcinek gąsienicy, co z kolei może spowodować że nachylony pancerz będzie chronić gorzej niż gdyby zapasowego odcinka gąsienicy nie było. Ujmując to inaczej, zgodnie z ową tezą możemy mieć sytuację w następującym stylu: pocisk trafia w zamocowany na pochyłym pancerzu odcinek gąsienicy, owe trafienie powoduje że pocisk zmienia nieco swój tor lotu, co z kolei powoduje że pocisk przebywa wnętrza pochyłego pancerza po torze bardziej zbliżonym do optymalnego (z perspektywy pocisku), względem sytuacji w której to pocisk trafił by bezpośrednio w pancerz.

Teza przedstawiona powyżej nie przekonuje mnie jednak. Otóż Sowieci przetestowali efektywność zapasowego odcinka gąsienicy jako dodatkowego pancerza- zgodnie z radzieckim testem, odcinek gąsienicy zamocowany na przedniej górnej płycie kadłuba czołgu T-34, zwiększył efektywność pancerza. Otóż zgodnie z testem, przedni górny pancerz kadłuba czołgu T-34 mógł zostać przebity przez niemiecką armatę 7,5 cm PaK 40 z odległości 1000 metrów, lecz już nie z 1100 metrów. Zamocowanie na przednim pancerzu zapasowego odcinka gąsienicy spowodowało że niemiecka armata była w stanie przebić przedni pancerz radzieckiego wozu z odległości 800 metrów, lecz już nie z 900 metrów. Warto nadmienić że przedni górny pancerz kadłuba czołgu T-34 to pancerz mocno nachylony.

Zapasowe odcinki gąsienicy jako dodatkowy pancerz czołgu

Sterowce

Jakieś kilkanaście lat temu, idąc do domu, zauważyłem że nad moim miejscem zamieszkania przelatuje… sterowiec. Duży statek powietrzny z reklamą znanego portalu aukcyjnego leciał po cichu na niewielkiej wysokości. Jako że już wtedy uważałem sterowce za coś interesującego, szybko pobiegłem do domu po aparat fotograficzny. Niestety, okazało się że aparatu nie było- ktoś go wziął, dodam że w celu innym niż fotografowanie sterowców. Pobiegłem więc na balkon aby chociaż przyjrzeć się odlatującemu sterowcowi.

Jak dałem do zrozumienia w powyższym wstępie, sterowce od dawna mi się podobały. Kojarzyły mi się z czymś majestatycznym, z jakąś pozostałością dawnych czasów. Już wiele lat temu wiedziałem że nawet wielkie samoloty pokroju Boeinga 747 bądź Antonowa AN-124, wyglądały by jak miniaturki przy sterowcu Hindenburg. W sumie Hindeburg miał wymiary bliższe statkowi Titanic bądź pancernikowi Yamato, niż samolotom pasażerskim i transportowym. Ale do rzeczy- postanowiłem napisać wpis o sterowcach. Wpis bazuje w dużej mierze na książce Balony i sterowce. Książka została wydana w 1968 roku w ramach serii Biblioteka Popularnej Wiedzy Technicznej (BPWT). Autor książki to Zbigniew Jankiewicz.

Sterowiec to aerostat, czyli statek powietrzny lżejszy od powietrza. Można chyba przyjąć w pewnym uproszczeniu że sterowiec lata, bowiem metr sześcienny sterowca waży mniej od metra sześciennego powietrza. W odróżnieniu od balonów, sterowiec ma własny napęd, najczęściej pod postacią śmigła napędzanego silnikiem tłokowym. Aby sterowiec był lżejszy od powietrza, musi być napełniony gazem lżejszym od powietrza- czyli wodorem bądź helem. Kiedyś stosowano wodór, bowiem dostępność wodoru była większa od dostępności helu. Dodatkowo wodór jest lżejszy od helu, czyli sterowiec napełniony wodorem będzie miał większy udźwig od sterowca napełnionego helem. Z drugiej jednak strony, wodór to gaz łatwopalny, stąd też pomysł aby napełnić sterowiec wodorem nie wygląda na przesadnie bezpieczny, vide katastrofa Hindenburga.

Sterowce dzielą się na ciśnieniowe, szkieletowe i półszkieletowe. Sterowiec ciśnieniowy zbudowany jest mniej więcej tak jak napełniony helem balonik kupiony na jakimś festynie- czyli gdyby wypuścić gaz nośny (hel bądź wodór), to sterowiec ciśnieniowy stracił by swój kształt. Ujmując to inaczej, po wypuszczeniu gazu sterowiec po prostu by sflaczał. Aby sterowiec nie sflaczał po upuszczeniu niewielkiej części gazu nośnego, stosowano balonety, czyli napełnione powietrzem komory kompensacyjne.

Inaczej sprawa wygląda w przypadku sterowców szkieletowych. Sterowiec szkieletowy ma sztywny kadłub, przy czym kadłub najczęściej miał postać szkieletu zbudowanego ze stopu aluminium, pokrytego poszyciem wykonanym z płótna. Należy zaznaczyć że widoczny z zewnątrz kadłub nie był komorą zawierającą gaz nośny- wewnątrz kadłuba znajdowało się kilka (kilkanaście?) elastycznych komór zawierających wodór bądź hel. Ergo, nawet gdyby wypuścić cały gaz nośny, to sterowiec nie utracił by swojego kształtu. Tutaj pewna uwaga terminologiczna- spotkałem się ze stosowaniem terminu balonety w odniesieniu do elastycznych komór z gazem nośnym, które to stosowane były w sterowcach szkieletowych. Jednak z tego co wiem balonety to tak naprawdę napełnione powietrzem komory kompensacyjne, stosowane w sterowcach ciśnieniowych. Jeśli przyjąć że mam rację, wtedy należy uznać że sterowce szkieletowe balonetów nie miały. Warto zauważyć że przynajmniej w niektórych sterowcach szkieletowych elastyczne komory z gazem nośnym nie zajmowały całej objętości kadłuba. Przykładowo, w Hindenburgu dolna część kadłuba zawierała pokład przeznaczony dla pasażerów (komory z gazem nośnym nie zajmowały najniższej części kadłuba).

Zostały nam sterowce półszkieletowe. W ich przypadku dolna część kadłuba ma postać sztywnego szkieletu, a górna elastycznej komory z gazem nośnym. Czyli sterowiec półszkieletowy to rozwiązanie pośrednie pomiędzy sterowcem ciśnieniowym a szkieletowym.

Przyjrzyjmy się teraz bojowemu użyciu sterowców podczas pierwszej wojny światowej. Jak pewnie niektórzy czytelnicy mojego bloga wiedzą, podczas pierwszej wojny światowej Niemcy bombardowali Wielką Brytanię przy pomocy sterowców. Użycie sterowców, przynajmniej w teorii, miało swoje zalety. Otóż podczas pierwszej wojny światowej sterowce mogły przenosić znacznie większy ładunek bomb niż ówczesne samoloty. Sterowce miały duży zasięg na tle ówczesnych samolotów. Sterowce mogły operować kilka tysięcy metrów nad ziemią, czyli na wysokościach trudno osiągalnych dla wczesnych samolotów. Warto również zauważyć że sterowce nie były wcale powolne na tle samolotów z wczesnego okresu pierwszej wojny światowej. Ot, jeśli sterowiec leciał 90-100 kilometrów na godzinę, to trudno było taki sterowiec przechwycić przy pomocy samolotu osiągającego 110 kilometrów na godzinę (prędkość maksymalna samolotu Vickers F.B.5 Gunbus). Tym bardziej że podczas pierwszej wojny światowej nie stosowano radarów, więc trudno było odpowiednio wcześnie wykryć wrogi sterowiec. Sterowce miały jednak pewne wady. Przykładowo, sterowce charakteryzowały się powolną reakcją na wychylenie sterów i dodanie gazu, stąd też celność bombardowań była bardzo słaba. Sterowce były w stanie trafić cel powierzchniowy, taki jak miasto, ale już niekoniecznie były w stanie trafić cel punktowy. Sterowce były również bardzo wrażliwe na złe warunki pogodowe.

Co ciekawe, choć niemieckie pierwszowojenne sterowce napełnione były wodorem, to były mniej skłonne zapalić się pod wpływem ostrzału niż mogło by się wydawać. Mam tutaj na myśli głównie ostrzał prowadzony przez samolot uzbrojony w karabin maszynowy. Otóż aby wodór się zapalił, musi on być zmieszany z powietrzem. Stąd też pocisk smugowy bądź zapalający przelatujący przez komorę napełnioną wodorem niekoniecznie musiał spowodować zapalenie się wodoru. Oczywiście, odpowiednio podziurawiona ostrzałem komora zaczynała upuszczać wodór, stąd też przestrzeń pomiędzy poszyciem kadłuba a komorą z wodorem zaczynała być wypełniona mieszaniną wodoru i powietrza, jednak pocisk przelatywał przez ową przestrzeń na tyle szybko, że niekoniecznie musiał spowodować zapalenie się łatwopalnej mieszaniny (jak można się domyślić z kontekstu, Niemcy bombardowali Wielką Brytanią przy pomocy sterowców szkieletowych). Oprócz klasycznych pocisków smugowych i zapalających, stosowano pociski wskaźnikowe, czyli niewielkie pociski wybuchowe. Jednak pocisk wskaźnikowy najczęściej wybuchał przy kontakcie z zewnętrznym poszyciem sterowca, co nie musiało spowodować zapalenia się wodoru umieszczonego we wnętrzu elastycznej komory, bowiem pomiędzy poszyciem a komorą z gazem nośnym była pewna przestrzeń. Oczywiście, mieszanina wodoru i powietrza jak najbardziej mogła się zapalić pod wpływem intensywnego ostrzału, jednak czytałem również o przypadkach kiedy to sterowiec spadł pod wpływem ostrzału nie z powodu pożaru, lecz z powodu ulatniającego się gazu nośnego. Więcej na temat pocisków strzeleckich stosowanych do zwalczania sterowców można znaleźć w poście napisanym przez człowieka ukrywającego się pod pseudonimem Speedy- link.

Niemieckie pierwszowojenne sterowce miały uzbrojenie obronne- czyli karabiny maszynowe. W sieci można znaleźć zresztą ładne zdjęcie na którym to widać umieszczone na grzbiecie sterowca stanowisko wyposażone w karabiny maszynowe. Według posiadanych przeze mnie informacji skuteczność uzbrojenia obronnego sterowców była nikła, choć pewnie kaemy poprawiały samopoczucie załogi.

Podczas pierwszej wojny światowej niemieckie sterowce używane były zarówno przez wojska lądowe, jak i przez marynarkę wojenną. Pomiędzy sterowcami wojsk lądowych a sterowcami marynarki występowały pewne różnice. Przykładowo, załogi sterowców wojsk lądowych nawigowały przy pomocy astronawigacji, co utrudniało przeciwnikowi wykrycie sterowca. Natomiast załogi sterowców marynarki nawigowały poprzez przesyłanie meldunków przez radio, dzięki czemu niemieckie stacje goniometryczne mogły ustalić położenie sterowca. Metoda ta była jednak problematyczna- jej wykorzystanie powodowało że położenie sterowca mogło być również ustalone przez brytyjskie stacje goniometryczne. Inna różnica tyczy się gondoli obserwacyjnej- otóż sterowiec wojsk lądowych, przebywając w chmurach bądź ponad chmurami, mógł opuścić gondolę obserwacyjną ze znajdującym się w środku obserwatorem. Obserwator, dzięki łączności telefonicznej, mógł meldować załodze sterowca o tym co widzi. Gondola mogła być opuszczona nawet 1000 metrów poniżej poziomu lotu sterowca. Czyli sterowiec pozostawał trudny do wykrycia z ziemi (lecąc w chmurach bądź ponad nimi), a jednocześnie dowódca sterowca mniej więcej wiedział nad czym przelatuje sterowiec (dzięki łączności telefonicznej z obserwatorem). Tutaj pewna ciekawostka- otóż podobno w gondoli obserwacyjnej można było palić papierosy, co nie było dozwolenie na pokładzie sterowca. Sterowce marynarki nie miały natomiast opuszczanej gondoli obserwacyjnej, bowiem podczas testów owego urządzenia wypadkowi uległ kapitan Peter Strasser, dowódca sterowców marynarki. Informacje odnośnie różnic pomiędzy sterowcami wojsk lądowych a sterowcami marynarki pochodzą z książki Balony i sterowce.

Ogólnie rzecz biorąc, efektywność niemieckich pierwszowojennych bombardowań sterowcowych, była znacznie mniejsza względem tego jak efektywne były samoloty bombowe używane podczas drugiej wojny światowej. Dodatkowo im późniejszy okres pierwszej wojny światowej, tym większe straty niemieckich sterowców (coraz lepsze samoloty myśliwskie, coraz bardziej rozbudowana obrona przeciwlotnicza). Oto garść linków odnośnie pierwszowojennego użycia sterowców: link pierwszy, link drugi, link trzeci, link czwarty.

Odnośnie budowy sterowców- rozwój sterowców powodował że sterowce stawały się coraz bardziej pękate. Ujmując to inaczej, średnica sterowców rosła bardziej niż ich długość. Zgodnie z książką Balony i sterowce, we wczesnych sterowcach współczynnik wydłużenia wynosił 9:1, czyli długość kadłuba była 9 razy większa niż jego średnica. W późnych sterowcach współczynnik ten wynosił 6:1. Jak już wspominałem, sterowce zazwyczaj napędzane były tłokowymi silnikami spalinowymi. Silniki mogły być umieszczone zarówno w gondolach przymocowanych do kadłuba, jak i we wnętrzu kadłuba, w zależności od modelu sterowca (mam na myśli przede wszystkim sterowce szkieletowe). Wśród sterowców były zarówno takie napędzane silnikiem o zapłonie iskrowym, jak i takie napędzane silnikiem o zapłonie samoczynnym (silnik Diesla). Według posiadanych przeze mnie informacji prędkość maksymalna sterowców wynosiła zasadniczo do 140 kilometrów na godzinę.

Często przyjmuje się że koniec złotej ery sterowców nastąpił w latach 30., wraz z katastrofą niemieckiego sterowca Hindenburg. Jednak uważam że nie tylko katastrofa Hindenburga miała tutaj znaczenie. Przykładowo, wcześniej rozbiły się amerykańskie sterowce Acron i Macon. Warto nadmienić że Acron i Macon wykorzystywały hel jako gaz nośny, więc przynajmniej teoretycznie powinny być bardziej bezpieczne od sterowców napełnionych wodorem. Niektóre katastrofy sterowców miały dość nietypowy przebieg jak na katastrofę statku powietrznego. To znaczy, jeśli mamy katastrofę statku powietrznego cięższego od powietrza (aerodyna, czyli samolot bądź śmigłowiec), wtedy wrak samolotu bądź śmigłowca znajduje się zasadniczo w miejscu katastrofy (pomijając uderzenie o powierzchnię wody skutkujące zatonięciem wraku). Natomiast czytałem o katastrofach sterowców w stylu sterowiec uderzył w podłoże, w wyniku uderzenia odpadła jakaś część sterowca, reszta sterowca wraz z załogantami poleciała nie wiadomo gdzie.

Co jakiś czas pojawia się teza że sterowce powrócą jako potężne powietrzne transportowce, jednak mam co do tego poważne wątpliwości. Przykładowo, teza o możliwym powrocie sterowców pada w książce Balony i sterowce, jednak sterowce nie powróciły, choć od napisania książki minęło ponad 50 lat. Co ciekawe autor książki argumentuje że sterowce lepiej od innych statków powietrznych nadają się do zastosowania napędu atomowego. Taka argumentacja w dzisiejszych czasach raczej nie przejdzie, skoro dzisiaj społeczeństwo boi się energii atomowej. Ot, skoro dzisiaj w wielu krajach opinia publiczna negatywnie nastawiona jest do stacjonarnych elektrowni atomowych, to raczej wątpliwe aby ta sama opinia publiczna zaakceptowała sterowce o napędzie atomowym (zakładam że stacjonarna elektrownie atomowa jest bardziej bezpieczna od atomowego sterowca).

Na zakończenie napiszę nieco o sterowcach w popkulturze. Otóż wiele lat temu grałem w symulator lotniczy Air Power z 1995 roku, w którym to dużą rolę odgrywają sterowce. Aby wyjaśnić dużą rolę sterowców, autorzy gry stworzyli fikcyjny świat przypominający nieco lata 30. XX wieku, w którym to zamiast kilku kontynentów pooddzielanych oceanami, istnieje jeden duży kontynent. W owej grze pilotujemy co prawda samolot, ale widzimy sporo sterowców, które to pełnię między innymi rolę powietrznych lotniskowców.

Inne dzieło popkultury traktujące o sterowcach to film Gunbus z lat 80. (występujący również pod tytułem Sky Bandits oraz pod tytułem Dynamitardzi). Akcja filmu dzieje się podczas pierwszej wojny światowej, ale film to raczej mieszanka westernu z gatunkiem Dieselpunk.

Warto również wspomnieć o książce Wojna w przestworzu (The War in the Air). Jest to książka z gatunku fantastyki naukowej, napisana na początku XX wieku. Autor książki to Herbert George Wells, bardziej znany jako autor Wehikułu czasu oraz Wojny światów. Co ciekawe, choć książka powstała przed pierwszą wojną światową, to autor opisuje w niej bombardowania strategiczne prowadzone przy pomocy sterowców.

Sterowce

Silnik i elastyczność rozumiana potocznie

Jakiś czas temu napisałem wpis o elastyczności silnika spalinowego. Ów wpis był o elastyczności rozumianej naukowo. Dziś natomiast wpis o elastyczności rozumianej potocznie. Ale do rzeczy, jestem zdania że jeśli w przypadku pojazdu z danym silnikiem nie trzeba utrzymywać wysokiej prędkości obrotowej silnika, aby pojazd dynamicznie przyspieszał, to wtedy mówimy że silnik charakteryzuje się dobrą elastycznością. No i odwrotnie, jeśli w przypadku pojazdu z innym silnikiem trzeba utrzymywać wysokie obroty silnika, aby pojazd dynamicznie przyspieszał, wtedy mówimy że silnik charakteryzuje się słabą elastycznością.

Dochodzimy tutaj do pewnej książki- mam na myśli książkę zatytułowaną The Tanks of Operation Barbarossa (autor: Borys Kawalerczuk). Autor w owej książce daje do zrozumienia że zmiana biegów w radzieckim czołgu średnim T-34 była bardziej problematyczna niż w przypadku czołgów zachodnich. Autor daje również do zrozumienia że mała ilość przełożeń we wczesnej skrzyni biegów czołgu T-34 (skrzynia czterobiegowa) była problematyczna, bowiem silnik W-2 zastosowany w radzieckim wozie charakteryzował się małym zakresem obrotów użytecznych. W mojej ocenie nie jest to jednak obiektywne podejście. Otóż z jednej strony silnik W-2, podobnie jak inne silniki Diesla, charakteryzował się mniejszym zakresem obrotów użytecznych od silników benzynowych (mam na myśli zakres obrotów od obrotów biegu jałowego do obrotów maksymalnych). Z drugiej jednak strony, silnik W-2 generował bardzo duży moment obrotowy. Otóż maksymalny moment obrotowy silnika W-2 to około 2200 niutonometrów. Dla porównania, benzynowy silnik Ford GAA stosowany w amerykańskim czołgu M4A3 Sherman, generował jedynie 1400 niutonometrów. Jednocześnie, zgodnie z moimi książkami, jeśli mamy silnik o małych obrotach maksymalnych i dużym momencie obrotowym (sytuacja taka jak w radzieckim silniku W-2), to wtedy nie trzeba często zmieniać biegów. Dodatkowo w takiej sytuacji nie trzeba dużej liczby przełożeń w skrzyni biegów. No i odwrotnie, jeśli mamy silnik o wysokiej maksymalnej prędkości obrotowej i małym momencie obrotowym, wtedy trzeba często zmieniać biegi. Dodatkowo w takiej sytuacji trzeba skrzyni biegów o dużej liczbie przełożeń. Taki link do dyskusji odnośnie charakterystyki silnika W-2.

Teraz czas na dwa cytaty z pewnej książki. Mam na myśli książkę zatytułowaną Silniki samochodowe. Jest to książka z 1965 roku, napisana przez Macieja Bernhardta, Stanisława Dobrzyńskiego i Edwarda Lotha. Poniżej owe cytaty:

Jeśli dla założonej mocy silnik ma mniej cylindrów, a więc pracuje na niższym zakresie obrotów i rozwija większy moment obrotowy, to skrzynia biegów będzie cięższej konstrukcji, ale będzie mogła mieć mniej biegów, które w czasie jazdy trzeba będzie rzadziej zmieniać. Główna zaś przekładnia napędowa będzie miała mniejsze przełożenie. Jeśli zaś silnik będzie miał więcej cylindrów, a więc pracowałby na wyższym zakresie obrotów i rozwijał mniejszy moment obrotowy, to skrzynia biegów może być lżejszej konstrukcji, ale za to musi mieć więcej biegów, a główna przekładnia napędowa większe przełożenie.

Silniki samochodowe pracują ze zmienną prędkością obrotów. Ważna jest moc maksymalna i obroty, przy których się ją otrzymuje, ale również ważny jest maksymalny moment obrotowy i obroty, przy których występuje. Jeżeli obroty te są małe, to silnik jest „elastyczny”, a więc samochód można rozpędzić od stosunkowo małej prędkości na biegu bezpośrednim. Również gdy wzrastają opory jazdy, np. w czasie jazdy pod górę, to w miarę obniżania się prędkości obrotowej silnika, moment obrotowy rośnie aż do obrotów momentu maksymalnego, nie trzeba więc natychmiast zmieniać biegu. Im silnik jest bardziej szybkoobrotowy i wysilony, tym obroty momentu maksymalnego są większe, a więc silnik mniej elastyczny.

Silnik i elastyczność rozumiana potocznie

Działo samobieżne SU-85

Dziś wpis o radzieckim dziale samobieżnym SU-85 z okresu drugiej wojny światowej, które to zostało opracowane na bazie podwozia czołgu średniego T-34. Wpis napisałem, bowiem zauważyłem że w dziale samobieżnym SU-85 ładowniczy umiejscowiony był dość nietypowo jak na pojazd produkcji radzieckiej. Ale do rzeczy, spójrzmy najpierw na rysunek przedstawiający radziecki czołg średni T-34. Rysunek pochodzi z pracy zatytułowanej Czołg T-34. Krótkie wskazówki dla załogi.

Czołg T-34. MK oznacza mechanik-kierowca, RS to radiotelegrafista-strzelec kaemu, DW to dowódca wieży (czyli ładowniczy), a DC to dowódca czołgu.

Jak widać na rysunku zamieszczonym powyżej, w czołgu T-34 dowódca siedzi po lewej stronie wieży, a ładowniczy po prawej stronie wieży. Jest to zresztą typowe rozwiązanie dla czołgów radzieckich. Również w radzieckich wozach powojennych ładowniczy siedzi po prawej stronie wieży (T-54/T-55, T-62). Biorąc pod uwagę że większość populacji to ludzie praworęczni, wydawać by się mogło że ładowniczy siedzący po prawej to gorsze rozwiązanie od ładowniczego siedzącego po lewej, aczkolwiek warto pamiętać że ładowniczy siedzący po prawej to nie jest jakiś radziecki ewenement- podobnie było w niemieckich czołgach z okresu drugiej wojny światowej.

Spójrzmy teraz na analogiczny rysunek, tyle że przedstawiający działo samobieżne SU-85. Poniżej rysunek z pracy zatytułowanej 85 mm działo szturmowe. Krótkie wskazówki dla załogi:

SU-85. Litera K oznacza kierowcę, C to celowniczy (działonowy), Ł to stanowisko ładowniczego, a D oznacza dowódcę wozu.

Jak widać na powyższym rysunku, w dziale samobieżnym SU-85 dowódca siedzi po prawej stronie wozu, a ładowniczy po lewej stronie wozu. Czyli rozmieszczenie dowódcy i ładowniczego przypomina bardziej sytuację występującą we współczesnym czołgach zachodnich, niż sytuację znaną z czołgów produkcji radzieckiej.

Co ciekawe, w sieci można znaleźć rysunek zgodnie z którym we wnętrzu działa samobieżnego SU-85 znajdowało się pięć siedzeń, mimo pięcioosobowej załogi wozu. Poniżej ów rysunek:

SU-85. Kolor zielony to siedzenie kierowcy, kolor niebieski to siedzenie działonowego, kolor fioletowy to siedzisko ładowniczego, kolor czerwony to siedzenie dowódcy, a kolor różowy to drugie siedzenie umieszczone na stanowisku dowódcy. Kolorem żółtym zaznaczono denny właz ewakuacyjny.

Zgodnie z powyższym rysunkiem, we wnętrzu działa samobieżnego SU-85 było aż pięć siedzeń. Tutaj można zadać następujące pytanie- po co dwa siedzenia umieszczone na stanowisku dowódcy? Być może dowódca siedząc na przednim siedzeniu (kolor czerwony) patrzył przez peryskopy umieszczona na pseudo-wieżyczce obserwacyjnej, a siedząc na tylnym siedzeniu (kolor różowy) patrzył przez peryskopy umieszczone za ową pseudo-wieżyczką obserwacyjną. Aczkolwiek wydaje mi się że w wozach produkowanych seryjnie dowódca dysponował jedynie jednym siedzeniem (brak siedzenia koloru różowego).

Na powyższym rysunku kolorem żółtym zaznaczono pseudo-wieżyczkę obserwacyjną dowódcy. Czemu stosuję termin pseudo-wieżyczka obserwacyjna? Otóż w dziale samobieżnym SU-85 owa pseudo-wieżyczka miała formę prostopadłościennego wybrzuszenia na którym umieszczono raptem trzy przyrządy obserwacyjne- dwa nieruchome peryskopy (kolor niebieski) i peryskop panoramiczny (kolor czerwony). Tak mała ilość przyrządów obserwacyjnych powoduje że termin pseudo-wieżyczka obserwacyjna jest w moich oczach bardziej adekwatny niż po prostu wieżyczka obserwacyjna. Dodam że najpewniej głównym przyrządem obserwacyjnym pseudo-wieżyczki był peryskop panoramiczny, bowiem było to urządzenie zapewniające możliwość obserwacji okrężnej. Spośród nieruchomych peryskopów umieszczonych na pseudo-wieżyczce, jeden z nich skierowany był do przodu, a drugi do tyłu-w lewo.

Za pseudo-wieżyczką dowódcy, na dachu przedziału bojowego, umieszczono kolejne dwa nieruchome peryskopy (kolor niebieski). Jeden z nich skierowany był do tyłu, a drugi na prawo. Były to kolejne peryskopy przeznaczone dla dowódcy wozu. Dodatkowo na dachu przedziału bojowego, na lewo od włazu działonowego (właz oznaczony literą C), umieszczono nieruchomy peryskop skierowany na lewo. Był to nieruchomy peryskop przeznaczony dla działonowego.

Przy czym co do włazów- na rysunku włazy zaznaczono kolorem szarym. Przedni właz, umieszczony na przedniej górnej płycie pancernej, przeznaczony był dla kierowcy. Właz zawierał dwa peryskopy zaznaczone na rysunku kolorem zielonym. Na dachu przedziału bojowego umieszczono dwa kolejne włazy- właz działonowego (litera C) i właz ładowniczego (litera Ł). Co ciekawe, w dziale samobieżnym SU-85 dowódca nie dysponował swoim własnym włazem. Brak włazu dowódcy oznacza że dowódca nie mógł prowadzić obserwacji poprzez wystawienie głowy przez otwarty właz. Nieco inaczej było w zmodernizowanym wariancie wozu (SU-85M). Dowódca działa samobieżnego SU-85M dysponował wieżyczką obserwacyjną zbliżoną do tej z czołgu T-34-85. Stąd też w dziale samobieżnym SU-85M dowódca dysponował zarówno wieńcem szczelin obserwacyjnych, peryskopem Gundlacha, jak i swoim własnym włazem.

Działo samobieżne SU-85 widoczne od tyłu. Kolorystyka taka jak wcześniej, przy czym kolor różowy to szczelina obserwacyjna umieszczona z tyłu nadbudówki.

Działo samobieżne SU-85 charakteryzowało się mniejszą wysokością od czołgu średniego T-34. Nie jest to zresztą dziwne- dość powszechna jest sytuacja w której to działo samobieżne z armatą umieszczoną w kadłubie (brak wieży) charakteryzuje się mniejszą wysokością od klasycznego czołgu z obrotową wieżą. Jednak brak obrotowej wieży to nie jedyny powód małej wysokości działa samobieżnego SU-85. Inna powód to zmiana rozmieszczenia amunicji armatniej względem czołgu T-34. Otóż w czołgu T-34 główny zapas amunicji umieszczono na dnie kadłuba, stąd też pokrywy pojemników na amunicję pełniły rolę podłogi dla czołgistów siedzących w wieży. Poniżej odpowiedni rysunek:

Czołg T-34. Na rysunku kolorem czerwonym zaznaczono pojemniki zawierające główny zapas amunicji. Zielona pozioma linia oznacza gdzie znajduje się dolny metr czołgu, a czerwona pozioma linia oddziela górną część kadłub od części dolnej.

Jak widać na powyższym rysunku, w czołgu T-34 stopy czołgistów wieżowych znajdowały się sporo ponad dnem kadłuba. Inaczej było w dziale samobieżnym SU-85. Tam stopy czołgistów siedzących wewnątrz przedziału bojowego znajdowały się tuż ponad dnem kadłuba wozu. Przy czym w dziale samobieżnym SU-85 nie było pojemników z amunicją armatnią, umieszczonych na dnie przedziału bojowego. Zamiast nich zastosowano stelaż z amunicją umieszczony na prawo względem siedziska kierowcy. Poniżej odpowiedni rysunek:

Działo samobieżne SU-85. Kolor zielony to siedzisko kierowcy. Kolor czerwony to stelaż z amunicją armatnią.

Inne różnice pomiędzy czołgiem T-34 a działem samobieżnym SU-85 tyczą się rozmieszczenia zbiorników paliwa i dennego włazu ewakuacyjnego. Jeśli idzie o zbiorniki paliwa, oba wozy miały zarówno zbiorniki umieszczone w przedziale napędowym, jak i zbiorniki umieszczone w przedziale załogi. Przy czym w T-34 zbiorniki umieszczone w przedziale załogi znajdowały się po bokach przedziału bojowego, natomiast w SU-85 owe zbiorniki umieszczono przy prawej burcie przedziału kierowania (na prawo względem stelaża z amunicją armatnią). Jeśli idzie o denny właz ewakuacyjny, czołg T-34 miał ów właz umieszczony w przedziale kierowania, przed siedziskiem strzelca kadłubowego kaemu. W dziale samobieżnym SU-85 denny właz ewakuacyjny umieszczono w przedziale bojowym, na stanowisku dowódcy.

Czołg T-34. Żołnierz koloru czerwonego to kierowca, żołnierz koloru różowego to strzelec kaemu. Po bokach przedziału bojowego umieszczono zbiorniki paliwa (prostokąty koloru różowego).
Działo samobieżne SU-85. Żołnierz koloru czerwonego to kierowca. Duży czerwony prostokąt to stelaż z amunicją armatnią. Na prawo od stelaża z amunicją znajdują się zbiorniki paliwa (prostokąt koloru różowego).

Warto nadmienić że działo samobieżne SU-85 nie miało żadnego karabinu maszynowego. Ergo, brak karabinu maszynowego to nie tylko niemiecki niszczyciel czołgów Ferdinand z okresu drugiej wojny światowej. Przy czym w mojej ocenie brak kaemu nie jest czymś dziwnym w dziale samobieżnym z armatą umieszczoną w kadłubie – uważam że najbardziej skuteczny karabin maszynowy to taki umieszczony w obrotowej wieży, a jeśli pojazd nie ma obrotowej wieży, to zastosowanie takiego kaemu odpada. Dodatkowo uważam że brak karabinu maszynowego mógł być mniejszym problemem w dziale samobieżnym niż w czołgu, bowiem zastosowanie taktyczne działa samobieżnego jest inne niż czołgu.

Na tle klasycznego czołgu T-34 z armatą kalibru 76,2 mm (T-34-76), zaletą działa samobieżnego SU-85 był podział zadań wśród członków załogi. Otóż działo samobieżne SU-85, pod względem podziału zadań wśród członków załogi, przypominało czołgi z wieżą trzyosobową. Ergo, w dziale samobieżnym SU-85 dowódca wozu nie musiał ani strzelać z armaty, ani jej ładować- czyli dowódca mógł się skupić na dowodzeniu. Natomiast w czołgu T-34 z armatą kalibru 76,2 mm zastosowano wieżę dwuosobową, stąd też dowódca musiał prowadzić ogień z armaty. Dowódca pełniący jednocześnie rolę działonowego to rozwiązanie odległe od optymalnego.

Pod względem jednostki ognia działo samobieżne SU-85 wypadało gorzej od czołgu T-34. We wnętrzu działa samobieżnego SU-85 przewożono 48 naboi armatnich do armaty kalibru 85 mm. Dla porównania, w czołgu T-34 z armatą kalibru 76,2 mm przewożono od 77 naboi armatnich (wczesne wozy) do 100 naboi armatnich (T-34 Model 43). Czołg T-34-85 przewoził około 55 naboi armatnich do armaty kalibru 85 mm (taka sama amunicja jak w przypadku SU-85).

Działo samobieżne SU-85

Czołgowa amunicja odłamkowo-burząca

Dziś wpis o broni pancernej, a konkretnie o używanej w armatach czołgowych amunicji odłamkowo-burzącej. Ale do rzeczy- otóż można przyjąć że podczas drugiej wojny światowej czołgi prowadziły ogień ze swojej armaty zarówno amunicją przeciwpancerną, jak i amunicją odłamkowo-burzącą. Amunicja przeciwpancerna służyła do zwalczania wrogich czołgów i innych pojazdów pancernych, natomiast amunicja odłamkowo-burząca służyła do zwalczania celów miękkich.

Powyższa generalizacja nie zawsze jednak się sprawdza. Przykładowo, swego czasu nieco zdziwiłem się że w 1939 roku, podczas kampanii wrześniowej, jednostka ognia niemieckiego czołgu Panzer III nie zawierała pocisków odłamkowo-burzących. Ujmując to inaczej, w 1939 roku Niemcy zakładali że Panzer III będzie zwalczać wrogie czołgi i wrogie armaty przeciwpancerne używając amunicji przeciwpancernej, a wrogą piechotę zwalczać będzie używając karabinów maszynowych. Oczywiście, warto pamiętać że wczesne wersje czołgu Panzer III uzbrojone były w armatę kalibru 37 mm- w mojej ocenie można mieć wątpliwości co do skuteczności amunicji odłamkowo-burzącej tak mizernego kalibru. Z drugiej jednak strony, w 1939 roku Niemcy używali amunicji odłamkowo-burzącej w holowanych armatach przeciwpancernych kalibru 37 mm. Warto nadmienić że niemiecka holowana armata przeciwpancerna 3,7 cm PaK (potocznie PaK 36) strzelała tym samym nabojem armatnim co armata czołgowa 3,7 cm KwK (potocznie KwK 36) stanowiąca uzbrojenie wczesnych wersji czołgu Panzer III. Był to nabój 37x249R mm. Aby dowiedzieć się więcej, warto zajrzeć tutaj.

Odnośnie powyższego tekstu o czołgu Panzer III- warto nadmienić że w 1939 roku Niemcy używali nie tylko czołgów Panzer III, lecz również czołgów Panzer IV. Wczesne wersje czołgu Panzer IV uzbrojone były w krótkolufową armatę kalibru 75 mm (7,5 cm KwK, potocznie KwK 37). Podczas kampanii wrześniowej czołgi Panzer IV jak najbardziej strzelały amunicją odłamkowo-burzącą.

Przyjrzyjmy się teraz czołgom radzieckim. W mojej ocenie Sowieci kładli duży nacisk na efektywność amunicji odłamkowo-burzącej. Przykładowo, spotkałem się z tezą że w latach 30. Sowieci wybrali dla swoich armat czołgowych i przeciwpancernych kaliber 45 mm zamiast powszechnie używanego kalibru 37 mm, aby uzyskać większą efektywność amunicji odłamkowej. Kolejny przykład- czołg T-34. Otóż w drugiej połowie 1941 roku Sowieci wyprodukowali 10 egzemplarzy czołgu T-34 w wersji z armatą ZiS-4 kalibru 57 mm. Armata ZiS-4 charakteryzowała się lepszą przebijalnością amunicji przeciwpancernej względem standardowego uzbrojenia czołgu T-34 (armata F-34 kalibru 76,2 mm), lecz mimo tego wersja czołgu uzbrojona w armatę kalibru 57 mm nie była produkowana masowo. Spotkałem się z tezą że Sowieci nie rozpoczęli masowej produkcji czołgu T-34 w wersji z armatą kalibru 57 mm między innymi z powodu słabej efektywności armaty ZiS-4 przeciwko celom miękkim. W przypadku armaty ZiS-4 do zwalczania celów miękkich służył pocisk odłamkowy O-271 zawierający około 200 gram materiału wybuchowego. W przypadku standardowego uzbrojenia głównego czołgu T-34 (armata F-34) do zwalczania celów miękkich służył między innymi pocisk odłamkowo-burzący OF-350 zawierający 710 gram materiału wybuchowego.

Teraz czas na czołgi amerykańskie. Podczas drugiej wojny światowej najbardziej popularnym amerykańskim czołgiem był M4 Sherman. Klasyczna wersja czołgu Sherman uzbrojona była w armatę M3 kalibru 75 mm. Armata M3 75 mm strzelała skutecznym pociskiem odłamkowo-burzącym M48 który to zawierał 680 gram materiału wybuchowego.

W drugiej połowie 1944 roku na polach bitew pojawiły się Shermany uzbrojone w potężniejszą armatę M1 kalibru 76 mm. Naboje armatnie przeznaczone do armaty M1 76 mm miały znacznie większą łuskę względem naboi do armaty M3 75 mm, stąd też armata M1 wystrzeliwała pociski ze znacznie większą prędkością wylotową względem armaty M3. Aby nie był gołosłownym- armata M1 używała amunicji 76x539R mm i wystrzeliwała pocisk przeciwpancerny M62 z prędkości 792 m/s, natomiast starsza armata M3 używała amunicji 75x350R mm i wystrzeliwała pocisk przeciwpancerny M61 z prędkością 618 m/s. Im większa prędkość klasycznego pocisku przeciwpancernego, tym większa przebijalność.

Jak na razie wszystko wydaje się sensowne- Niemcy wprowadzali coraz lepiej opancerzone czołgi, więc Amerykanie wprowadzili do użytku dozbrojoną wersję Shermana. Jest jednak pewne ale. Otóż armata M1 kalibru 76 mm strzelała mniej efektywną amunicją odłamkowo-burzącą względem armata M3 kalibru 75 mm. Pocisk odłamkowo-burzący M42A1 przeznaczony do armaty M1 zawierał 390 gram materiału wybuchowego. Dla porównania, jak już wcześniej wspominałem, pocisk odłamkowo-burzący M48 przeznaczony do armaty M3 zawierał 680 gram materiału wybuchowego.

Czemu nowsza Shermanowska armata strzelała mniej skuteczną amunicją odłamkowo-burzącą względem armaty starszej? Spotkałem się w tej sprawie z dwoma tezami, które zresztą mogą współistnieć. Zgodnie z tezą pierwszą im większa jest prędkość pocisku odłamkowo-burzącego, tym grubsze muszą być ścianki pocisku, a im grubsze ścianki, tym mniej materiału wybuchowego pocisk będzie zawierać. Jak już zaznaczono, armata M1 wystrzeliwała pociski z większą prędkością wylotową względem starszej armaty M3. Teza druga- boczne ścianki pocisku odłamkowo-burzącego muszą być grubsze w tylnej części pocisku, względem tego jak muszą być grube w przedniej części pocisku. Ergo, jeśli pocisk odłamkowo-burzący ma zawierać możliwie dużą ilość materiału wybuchowego (duży współczynnik napełnienia), wtedy najlepiej aby przestrzeń przeznaczona na materiał wybuchowy miała kształt ściętego stożka. Natomiast pocisk odłamkowo-burzący przeznaczony do armaty M1 76 mm miał przestrzeń przeznaczoną na materiał wybuchowy o kształcie cylindrycznym. Ujmując to inaczej, pocisk odłamkowo-burzący przeznaczony do armaty M1 miał mało nowoczesną konstrukcję. Więcej na ten temat tutaj, tutaj oraz tutaj.

Wróćmy do niemieckich czołgów z okresu drugiej wojny światowej. Jak przed chwilą wspomniałem, im większa prędkość pocisku odłamkowo-burzącego, tym grubsze muszą być jego ścianki, a im grubsze ścianki pocisku, tym mniej materiału wybuchowego pocisk będzie zawierać. Istnieje jednak sposób aby połączyć wysoką prędkość wylotową pocisku przeciwpancernego z dużą skutecznością pocisku odłamkowo-burzącego. Otóż wystarczy zastosować słabszy ładunek miotający w naboju z pociskiem odłamkowo-burzącym względem ładunku miotającego w naboju z pociskiem przeciwpancernym. Tak też było w czołgu Panzer IV z długolufową armatą kalibru 75 mm (armata KwK 40) oraz w czołgu Panzer V Panther (armata KwK 42). W przypadku armaty KwK 40 prędkość wylotowa pełnokalibrowego pocisku przeciwpancernego to 750 m/s, a prędkość wylotowa pocisku odłamkowo-burzącego to 550 m/s. Stąd też pocisk odłamkowo-burzący przeznaczony do armaty KwK 40 zawierał 660 gram materiału wybuchowego, co było dość dobrą wartością. Jeśli idzie o armatę KwK 42 z Pantery, prędkość wylotowa pełnokalibrowego pocisku ppanc. to 935 m/s, prędkość wylotowa pocisku odłamkowo-burzącego to 700 m/s, przy czym pocisk odłamkowo-burzący zawierał 600 (660?) gram materiału wybuchowego. Można więc uznać że również Pantera mogła strzelać dość skuteczną amunicją odłamkowo-burzącą.

Rozwiązanie opisane powyżej ma jednak pewne wady. Jeśli pocisk odłamkowo-burzący ma mniejszą prędkość wylotową względem pocisku ppanc., wtedy budowa celownika musi to uwzględniać (bardziej stromy tor lotu pocisku odłamkowo-burzącego). Dodatkowo mniejszy ładunek miotający w naboju z pociskiem odłamkowo-burzącym może powodować niepoprawną pracę półautomatycznego zamka klinowego podczas strzelania tego typu amunicją- link.

Czas na okres zimnej wojny. Otóż podczas średniego i późnego etapu zimnej wojny, spora część armii zachodnich nie używała w swoich czołgach klasycznej amunicji odłamkowo-burzącej. Przykładowo, Brytyjczycy uważali że rolę amunicji odłamkowo-burzącej może z powodzeniem pełnić pocisk przeciwpancerny z plastycznym materiałem wybuchowym (amunicja HESH, czyli High Explosive Squash Head). Według posiadanej przeze mnie wiedzy używanie amunicji HESH jako ekwiwalentu amunicji odłamkowo-burzącej występowało w późnych wersjach czołgu Centurion (wersje z armatą kalibru 105 mm), w czołgu Chieftain oraz w czołgu Challanger 1.

Jeśli idzie o inne armie zachodnie, z tego co wiem w wielu armiach zakładano że przeciwpancerny pocisk kumulacyjny może pełnić rolę amunicji odłamkowo-burzącej. Stąd też podczas zimnej wojny Amerykanie nie stosowali klasycznej amunicji odłamkowo-burzącej w czołgu M60 oraz w czołgu Abrams (to co napisałem tyczy się zarówno Abramsa w wersji M1 z armatą kalibru 105 mm, jak i czołgu w wersji M1A1 z armatą kalibru 120 mm). Podobnie było w przypadku zachodnioniemieckich czołgów Leopard 1 oraz Leopard 2.

Zimna wojna to jednak nie tylko czołgi zachodnie, lecz również czołgi radzieckie. Sowieci przez cały okres zimnej wojny korzystali w swoich czołgach z klasycznej amunicji odłamkowo-burzącej. Można chyba postawić tezę że podczas zimnej wojny na zachodzie patrzono na czołg bardziej jak na broń przeciwpancerną, podczas gdy na wschodzie zakładano że czołg to broń bardziej uniwersalna.

Czołgowa amunicja odłamkowo-burząca

Po co czołg ma pancerz?

Dziś wpis o broni pancernej, a konkretnie o ochronie pancernej wozu. Ale do rzeczy. Otóż w mojej ocenie wiele osób zainteresowanych bronią pancerną stosuje argumentację pancerz kontra pancerz. Ujmując to inaczej, wiele osób stosuje argumentację w stylu Sherman nie był słabo opancerzony, bo miał lepszy pancerz niż niemiecki czołg Panzer IV. Czy jednak taka argumentacja ma sens? Cóż, w mojej ocenie nie bardzo. Otóż pancerz czołgu nie ma być bardziej odporny niż pancerz wozu przeciwnika. Pancerz czołgu ma chronić przed wrogimi pociskami. Ergo, jeżeli wróg dysponuje jedynie zwykłymi karabinami piechoty, wtedy pancerz o grubości 20 mm będzie pancerzem dobrym. Natomiast jeśli wróg dysponuje potężnymi armatami przeciwpancernymi, wtedy pancerz o grubości 50 mm może okazać się pancerzem słabym. Tym samym dyskutując o poziomie ochrony pancernej czołgu Sherman, należy stosować nie argumentację pancerz Shermana kontra pancerz czołgu Panzer IV, lecz argumentację pancerz Shermana kontra niemieckie armaty. Jak więc było z tym Shermanem? Otóż w roku 1942 amerykański czołg Sherman był dobrze opancerzony, bowiem jego przedni pancerz dobrze chronił przed niemieckimi armatami przeciwpancernymi kalibru 50 mm. Jednak w roku 1944 pancerz czołgu Sherman był już słaby, bowiem w 1944 roku typową niemiecką armatą przeciwpancerną była długolufowa armata kalibru 75 mm, a przed tego typu bronią pancerz Shermana chronił słabo. Ot, uważam że błędna jest argumentacja w stylu to nie Sherman był słabo opancerzony, to Niemcy mieli dobre armaty. Uważam tak, bowiem według mnie nie można oddzielać pancerza czołgu od osiągów broni przeciwpancernej przeciwnika, skoro pancerz ma przed taką bronią chronić.

Dodam że to samo tyczy się radzieckiego czołgu T-34. Wiele lat temu dyskutowałem o tym czołgu z pewnym człowiekiem o bardzo dużej wiedzy odnośnie techniki wojskowej. Stosowałem argumentację nawet późne czołgi Panzer IV nie były lepiej opancerzone od T-34. Mój interlokutor dał mi jednak do zrozumienia że moja argumentacja nie ma sensu, bowiem pancerz czołgu T-34 nie walczył z pancerzem czołgu Panzer IV, lecz z niemieckimi pociskami, a w późnym okresie wojny niemieckie pociski bez problemu przebijały pancerz radzieckiego wozu (idzie tutaj głównie o pociski wystrzeliwane z niemieckich armat przeciwpancernym kalibru 75 mm).

Po co czołg ma pancerz?

Anglojęzyczny tekst o czołgu T-34

Dziś wpis będący swego rodzaju reklamą. Otóż napisałem anglojęzyczny tekst o radzieckim czołgu średnim T-34! Co prawda ktoś złośliwy mógł by napisać że tekst został napisany w języku Ponglish, a nie w języku English, ale mimo wszystko uważam że tekst jest zrozumiały. Oto link do mojego tekstu.

Anglojęzyczny tekst o czołgu T-34

Liczba oktanowa paliwa

Dziś wpis tyczący się motoryzacji i broni pancernej, a konkretnie o wpis o liczbie oktanowej paliwa. Dodam że skoro wpis tyczy się liczby oktanowej paliwa, to zahacza również o silniki tłokowe z zapłonem iskrowym, czyli silniki benzynowe.

Otóż wiele lat temu, jako bardzo młody człowiek, byłem przekonany że w przypadku liczby oktanowej występuje zasada im większa liczba oktanowa, tym lepiej. Ujmując to inaczej, byłem przekonany że benzynowy silnik samochodowy zasilany paliwem o wyższej liczbie oktanowej, osiągnie większą moc, względem takiego samego silnika zasilanego paliwem o niższej liczbie oktanowej. Okazuje się jednak że jest to znacznie bardziej skomplikowane. Powiem więcej, okazuje się wręcz że w niektórych sytuacjach paliwo o wyższej liczbie oktanowej wcale nie będzie lepsze od paliwa o niższej liczbie oktanowej.

Tutaj należy poruszyć zagadnienie zwane stopniem sprężania. Otóż stopień sprężania silnika tłokowego to stosunek objętości roboczej części cylindra przy tłoku w dolnym położeniu do objętości roboczej części cylindra przy tłoku w górnym położeniu. Ujmując to inaczej, jeżeli objętość tej części wnętrza cylindra, która to znajduje się ponad tłokiem przy tłoku w dolnym położeniu, jest 8 razy większa, względem objętości tej części wnętrza cylindra, która to znajduje się ponad tłokiem przy tłoku w górnym położeniu, to stopień sprężania będzie wynosić 8. Poniżej rysunek z książki Benzyny samochodowe i lotnicze, który to ilustruje czym jest stopień sprężania:

Zasadniczo, w przypadku silnika z zapłonem iskrowym (silnik benzynowy), im większy stopień sprężania, tym większa moc i tym mniejsze zużycie paliwa. Jednak jest pewne ale. Otóż im większy stopień sprężania, tym wyższa liczba oktanowa paliwa jest wymagana. Jeżeli silnik benzynowy o wysokim stopniu sprężania będzie zasilany przy pomocy paliwa o niskiej liczbie oktanowej, wtedy nastąpi tak zwane spalanie stukowe (zwane też spalaniem detonacyjnym). Spalanie stukowe to zjawisko bardzo niekorzystne- otóż spalanie stukowe nie dość że może uszkodzić silnik, to jeszcze powoduje spadek mocy silnika. Czyli spalania stukowego należy unikać, stosując paliwo o odpowiednio wysokiej liczbie oktanowej.

Przykład- mamy silnik z zapłonem iskrowym, a producent silnika zaleca aby stosować paliwo o liczbie oktanowej 90. Jeśli zaczniemy ów silnik zasilać paliwem o niższej liczbie oktanowej, wtedy może dojść do spalania stukowego (ryzyko uszkodzenia silnika, spadek mocy). Jeśli silnik będzie zasilany paliwem 90 oktanowym, wtedy spalania stukowego nie będzie- co oznacza poprawną pracę silnika. Natomiast co się stanie jeśli zaczniemy ów silnik zasilać paliwem o wyższej liczbie oktanowej niż 90? Cóż, wtedy też nie będzie spalania stukowego. Innymi słowy, jeśli mamy silnik dostosowany do benzyny 90 oktanowej, spalania stukowego nie będzie jeśli zastosujemy paliwo 90 oktanowe. Natomiast jeśli zastosujemy paliwo 100 oktanowe, to wtedy również spalania stukowego nie będzie. Czyli zastosowanie paliwa 100 oktanowego w tej sytuacji nie ma sensu, skoro wystarcza paliwo 90 oktanowe aby nie wystąpiło spalanie stukowe.

Reasumując, liczba oktanowa paliwa nie oznacza wartości opałowej paliwa, lecz odporność paliwa na spalanie stukowe. Jeśli mamy samochód z silnikiem benzynowym w przypadku którego producent zaleca stosowanie benzyny 90 oktanowej, wtedy zastosowanie paliwa 100 oktanowego nie poprawi osiągów samochodu- no chyba że na zasadzie efektu placebo (kierowca po zatankowaniu benzyny 100 oktanowej może sobie samoczynnie wmówić że samochód ma lepsze osiągi).

Warto zauważyć że silnik benzynowy nominalnie przeznaczony do pracy na paliwie (przykładowo) 90 oktanowym, może zostać dostosowany do pracy na paliwie o niższej liczbie oktanowej. Aby dostosować silnik o wysokim stopniu sprężania do pracy na paliwie o niskiej liczbie oktanowej, można przykładowo zmniejszyć kąt wyprzedzenia zapłonu (opóźnić zapłon). Opóźnienie zapłonu zmniejszy co prawda moc silnika i zwiększy zużycie paliwa, lecz lepsza mniejsza moc i większe zużycie paliwa niż spalanie stukowe.

Na wystąpienie spalania stukowego ma wpływ wiele czynników- wśród nich jest między innymi prędkość obrotowa silnika i obciążanie silnika. Im większa prędkość obrotowa silnika, tym mniejsze szanse na wystąpienie spalania stukowego. Jednocześnie im większe obciążenie silnika, tym większe szanse na pojawienie się spalania stukowego. Ergo, największe szanse na spalanie stukowe występują przy silniku pracującym na niskich obrotach, przy dużym obciążeniu. Według posiadanej przeze mnie wiedzy, sytuacja niskie obroty silnika plus duże obciążanie, występuje bardzo rzadko. Stąd też spotkałem się z tezą że jeśli przy danym paliwie spalanie stukowe występuje tylko i wyłączenie w sytuacji niskie obroty plus duże obciążenie, to dane paliwo można na upartego stosować do zasilania silnika.

Silniki benzynowe to nie tylko samochody, lecz również leciwe czołgi. Dość powszechna jest teza że amerykańskie drugowojenne czołgi napędzane silnikiem gwiazdowym musiały korzystać z wysokooktanowej benzyny lotniczej. W rzeczywistości, spośród produkowanych masowo amerykańskich drugowojennych czołgów, jedynie czołg średni M3 Lee musiał korzystać z wysokooktanowego paliwa- co zresztą było krytykowane w pewnym radzieckim dokumencie. Czołg średni M4 Sherman, choć był napędzany benzynowym silnikiem gwiazdowym o lotniczej proweniencji (czołg w wersji M4 oraz M4A1), nie musiał korzystać z wysokooktanowego paliwa. To samo tyczy się czołgu lekkiego M3 Stuart.

Oczywiście, wszystko to co napisałem powyżej tyczy się silników z zapłonem iskrowym (silniki benzynowe). W przypadku silnika o zapłonie samoczynnym (silnik Diesla) liczy się nie liczba oktanowa, lecz liczba cetanowa. Ale to materiał na osobny wpis.

Liczba oktanowa paliwa