Sherman- kompozycja pancerza

Dziś wpis o amerykańskim czołgu średnim M4 Sherman z okresu drugiej wojny światowej. Wpis tyczyć się będzie kompozycji przedniego pancerza wozów tego typu. Ale do rzeczy, wśród Shermanów były zarówno wozy z kadłubem wykonanym z płyt walcowanych (wersje M4, M4A2, M4A3, M4A4, M4A6), jak i wozy z kadłubem odlewanym (wersja M4A1). Istniały też czołgi znane jako M4 Composite Hull, gdzie cały kadłub był z płyt walcowanych, poza przednim górnym pancerzem, który to był odlewem. Zazwyczaj przyjmuje się że pancerz walcowany jest bardziej odporny od odlewanego (choć to oczywiście uproszczenie). Wśród czołgów Sherman dominowały wozy z kadłubem walcowanym– podczas drugiej wojny światowej wyprodukowano około 49 000 czołgów Sherman, z czego około 10 000 to były odlewane M4A1. Wyprodukowano też poniżej 2000 czołgów M4 Composite Hull, w których to przedni górny pancerz był odlewem. We wpisie tym stosuję pewien skrót myślowy- pisząc walcowany Sherman bądź odlewany Sherman, mam na myśli jedynie technologię wykonania kadłuba. Pomijam tym samym wieżę, która w Shermanach zawsze wykonana była poprzez odlewanie.

Zarówno wśród Shermanów walcowanych, jak i wśród Shermanów odlewanych, były spotykane dwa kąty nachylenia przedniego górnego pancerza. Najpierw stosowano przedni górny pancerz kadłuba o grubości 2 cali (około 51 mm) nachylony pod kątem 57 stopni od pionu- dawało to około 90 mm grubości sprowadzonej. Od drugiej połowy 1943 roku zaczęto stosować przedni górny pancerz kadłuba o grubości 2,5 cala (około 63,5 mm), nachylony jednak pod mniejszym kątem (47 stopni od pionu)- stąd też pancerz nadal miał około 90 mm grubości sprowadzonej. Nowy typ pancerza był jednak lepszy jeśli idzie o kompozycję, szczególnie jeśli idzie o wozy walcowane.

No właśnie- zbliżamy się do clou tego wpisu. Otóż w mojej ocenie te Shermany które miały walcowany kadłub i jednocześnie przedni górny pancerz nachylony pod kątem 57 stopni, miały bardzo, ale to bardzo słabą kompozycję przedniego pancerza kadłuba. Poniżej rysunek ilustrujący moją tezę:

M4_kompozycja_1bm

Czołg Sherman z walcowanym kadłubem i przednim górnym pancerzem nachylonym pod kątem 57 stopni od pionu. Jak widać na rysunku, przedni górny pancerz tego wozu składa się z pięciu płyt pancernych łączonych spawami (spawy zaznaczono kolorem czerwonym). Płyty oznaczone kolorem zielonym zostały wykonane poprzez walcowanie, płyty zaznaczone na pomarańczowo wykonane zostały poprzez odlewanie.

 

Jak widać powyżej, przedni górny pancerz kadłuba Shermanów walcowanych początkowo (przed wprowadzeniem przedniego górnego pancerza nachylonego pod kątem 47 stopni od pionu) wykonany był przy pomocy zespawania ze sobą kilku niewielkich płyt pancernych. Na powyższym rysunku widać przedni górny pancerz kadłuba powstały poprzez połączenie pięciu płyt pancernych. Nie zawsze było to pięć płyt- stosowano również inne układy, między innymi układ ośmiopłytowy i trójpłytowy (aczkolwiek najbardziej popularny był chyba układ pięciopłytowy). Pomysł aby przedni górny pancerz kadłuba wykonać poprzez zespawanie ze sobą kilku niewielkich płyt pancernych uważam za słaby- pocisk trafiający w pobliżu krawędzi płyty (w pobliżu spawu) miał ułatwione zadanie. Dobrze też zauważać że Shermany klasyfikowane jako walcowane, wbrew nazwie, nie zawsze miały przedni górny pancerz wykonany jedynie z płyt walcowanych- w Shermanach gdzie przedni górny pancerz nachylony był pod kątem 57 stopni od pionu, standardem była sytuacja w której część płyt pancernych tworzących przedni górny pancerz to były odlewy. Przykładowo, na powyższym rysunku, spośród pięciu niewielkich płyt pancernych tworzących przedni górny pancerz, dwie płyty są odlewane. Wyjątek stanowiła pewna seria produkcyjna czołgów M4A2 (Sherman z Dieslem), w której to wszystkie niewielkie płyty pancerne z których budowano przedni górny pancerz nachylony pod kątem 57 stopni, były walcowane.

Jeśli idzie o Shermany z przednim górnym pancerzem nachylonym pod kątem 57 stopni od pionu, pod względem kompozycji pancerza, lepiej od wozów walcowanych, wyglądały Shermany odlewane (M4A1). W Shermanach odlewanych, niezależnie od kąta nachylenia przedniego górnego pancerza (57 bądź 47 stopni), ów pancerz nigdy nie stanowił kilku zespawanych ze sobą niewielkich płyt pancernych. Podobnie było w czołgach M4 Composit Hull– tam też przedni górny pancerz był jednym odlewem, a nie kilkoma małymi płytami połączonymi ze sobą poprzez spawy.

Wśród Shermanów walcowanych zdecydowana poprawa jeśli idzie o kompozycję przedniego górnego pancerza kadłuba nastąpiła wraz z wprowadzeniem przedniego górnego pancerza nachylonego pod kątem 47 stopni- w wozach walcowanych z takim nachyleniem przedniego górnego pancerza, ów pancerz był dużą, jednolitą płytą pancerną. Ów poprawa to druga połowa 1943 roku, tym samym multum walcowanych Shermanów miało przedni górny pancerz o kompozycji bardzo odległej od ideału.

Problemy z kompozycją przedniego górnego pancerza to jednak nie tylko pomysł aby pancerz tworzyć poprzez zespawanie ze sobą kilku niewielkich płyt pancernych. Istniał też problem związany z budkami. Czym były ów budki? Otóż były to swego rodzaju wybrzuszenia w przednim górnym pancerzu- jedna budka znajdowała się przed stanowiskiem kierowcy, druga przed stanowiskiem strzelca kadłubowego kaemu. Przednia ścianka budek nachylona była pod mniejszym kątem względem reszty przedniego górnego pancerza- tym samym pocisk trafiający w przednią ściankę budki miał ułatwione zadanie względem pocisku trafiającego w inny fragment przedniego górnego pancerza. Poniżej dwa rysunki ilustrujące ów budki:

M4_kompozycja_budki_1bm

Czołg Sherman widoczny od przodu (wersja z kadłubem walcowanym, przednim górnym pancerzem nachylonym pod kątem 57 stopni, nie wyposażona w szczeliny obserwacyjne umieszczone na przednim pancerzu kadłuba). Kolorem fioletowym zaznaczono budkę kierowcy i budkę strzelca kadłubowego karabinu maszynowego.

 

M4_kompozycja_budki_2

Czołg Sherman widoczny od przodu (wersja z kadłubem walcowanym, przednim górnym pancerzem nachylonym pod kątem 57 stopni, nie wyposażona w szczeliny obserwacyjne umieszczone na przednim pancerzu kadłuba). Kolorem zielonym zaznaczono kąt nachylenia przedniego górnego pancerza. Kolorem fioletowym budkę kierowcy. Czerwona strzałka wskazuje na praktycznie pionowy przód budki kierowy, kontrastujący z dość mocno nachylonym przednim górnym pancerzem kadłuba.

 

Budki występowały zarówno w wozach walcowanych, jak i w wozach odlewanych. W wozach walcowanych budki całkowicie zanikły wraz z wprowadzeniem przedniego górnego pancerza nachylonego pod kątem 47 stopni. Część wozów z budkami miało przed ów wybrzuszeniami umieszczone dodatkowe płyty pancerne (jedna dodatkowa płyta przed budką kierowcy, druga przed budką strzelca kadłubowego kaemu). Miało to zlikwidować (bądź chociaż zredukować) osłabienie przedniego górnego pancerza związane z występowaniem budek.

Tutaj pewna uwaga terminologiczna- we wczesnych Shermanach z przednim górnym pancerzem nachylonym pod kątem 57 stopni, kierowca i strzelec kadłubowego kaemu spoglądali do przodu nie przez peryskopy, lecz przez szczeliny obserwacyjne (Shermany z tak zwanym direct vision). Później w Shermanach z przednim górnym pancerzem nachylonym pod kątem 57 stopni zrezygnowano ze szczelin i wprowadzono skierowane do przodu peryskopu. Skierowane do przodu peryskopy i brak szczelin obserwacyjnych to też cecha Shermanów z przednim górnym pancerzem nachylonym pod kątem 47 stopni. Wśród Shermanów z przednim górnym pancerzem nachylonym pod kątem 57 stopni, wybrzuszenia na przednim górnym pancerzu, to zarówno cecha wozów ze szczelinami obserwacyjnymi, jak i cecha wozów z peryskopami skierowanymi do przodu (czyli wozów z brakiem szczelin obserwacyjnych na przednim pancerzu kadłuba). Jednak kiedyś termin budki stosowałem jedynie w stosunku do tych czołgów, które miały zarówno przedni górny pancerz nachylony pod kątem 57 stopni, jak i skierowane do przodu peryskopy. Nie stosowałem terminu budki w odniesieniu do wybrzuszeń znajdujących się na przednim górnym pancerzu Shermanów z direct vision. Jakiś czas temu zauważyłem jednak że w świecie anglojęzycznym termin hoods (protoplasta polskiego terminu budki) stosowany jest również w odniesieniu do wybrzuszeń znajdujących się na Shermanach z direct vision. Uznałem więc że będę stosował termin budki w odniesieniu do wybrzuszeń na przednim górnym pancerzu Shermana, niezależnie od tego czy ów wybrzuszenia spowodowane były występowaniem skierowanych do przodu peryskopów, czy występowaniem szczelin obserwacyjnych (direct vision).

Jak na razie, jeśli idzie o problemy z kompozycją przedniego pancerza Shermana, mamy zarówno przedni górny pancerz wykonany z kilku niewielkich płyt pancernych, jak i budki na przednim górnym pancerzu. Czy to wszystko? Otóż nie. Jest jeszcze osłona przekładni. Otóż przedni dolny pancerz Shermana to była mocowana przy pomocy śrub osłona przekładni, której to demontaż umożliwiał dostęp do elementów układu przeniesienia napędu (przekładnie boczne, mechanizm skrętu, skrzynia biegów). Było to związane z tym że Sherman miał rozmieszczenie elementów układu napędowego zbliżone do tego stosowanego w czołgach niemieckich (silnik z tyłu, ale skrzynia biegów z przodu i napęd przekazywany na przednie koła). Występowały trzy typy osłony przekładni: trzyczęściowa, wczesna jednoczęściowa i późna jednoczęściowa. Osłona przekładni, niezależnie od typu, wykonana była poprzez odlewanie. Uważam że jedynie późna jednoczęściowa osłona przekładni miała konstrukcję zbliżoną do optymalnej. Czemu tak uważam? Cóż, najpierw spójrzmy na rysunek przedstawiający osłonę trzyczęściową:

M4_kompozycja_2bm

Czołg Sherman widoczny od przodu. Wóz ma trzyczęściową osłonę przekładni. Kolorem niebieskim zaznaczono te fragmenty osłony gdzie jej poszczególne części łączone są ze sobą przy pomoc śrub.

 

Jak widać na powyższym rysunku, osłona trzyczęściowa, jak sama nazwa wskazuje, składa się z trzech połączonych ze sobą elementów. Elementy te wykonane były poprzez odlewanie i połączone ze sobą przy pomocy śrub. Jeśli pocisk trafiał w miejsce znajdujące się blisko śrubowego łączenia, miał ułatwione zadanie.

No dobra, ale przecież w Shermanach stosowane też jednoczęściowe osłony przekładni. Czemu więc uważam że jedynie późna jednoczęściowa osłona miała dobrą konstrukcję? Ujmując to inaczej, czemu uważam że wczesna jednoczęściowa osłona była słabo skonstruowana? Aby odpowiedzieć na to pytanie, spójrzmy na poniższy rysunek:

M4_kompozycja_przekladnia_1Przekrój osłony przekładni czołgu Sherman. Osłona przekładni widoczna jest na nim od boku. Jej kształt zbliżony jest do jednoczęściowej wczesnej osłony przekładni i trzyczęściowej osłony przekładni. Zielona strzałka wskazuje mocno odchylony od piony fragment osłony przekładni. Czerwona- fragment mało odchylony od pionu.

 

Na powyższym rysunku widać że kształt wczesnej jednoczęściowej osłony przekładni (trzyczęściowej osłony zresztą też) powodował że jej grubość sprowadzona w miejscu mało odchylonym od pionu (czerwona strzałka) była mniejsza niż w miejscu mocno odchylonym od pionu (zielona strzałka). Ujmując to inaczej, jeśli pocisk trafił w miejsce mało odchylone od pionu (miejsce zaznaczone czerwoną strzałką), to musiał przebyć we wnętrzu pancerza krótszą drogę, niż trafiając w ten fragment osłony przekładni, który był mocno odchylony od pionu. Z tego co wiem, w najgorszy miejscu, wczesna jednoczęściowa osłona przekładni miała grubość sprowadzoną wynoszącą około 2 cale (51 mm). Jak już wspominałem, ten sam problem występował w przypadku osłony trzyczęściowej.

Dobrą konstrukcję miała w mojej ocenie późna jednoczęściowa osłona przekładni. Oto rysunek mający za zadanie ją przedstawiać:

M4_kompozycja_przekladnia_2Przekrój osłony przekładni Shermana. Osłona przekładni widoczna jest od boku. Jej kształt zbliżony jest do późnej jednoczęściowej osłony przekładni. Ciemnozielona strzałka wskazuje mocno odchylony od piony fragment osłony przekładni. Jasnozielona- fragment mało odchylony od pionu.

 

Jak widać powyżej, w przypadku pocisku trafiającego w późną jednoczęściową osłonę przekładni, trafienie we fragment mało odchylony od pionu, niekoniecznie zwiększało szanse na przebicie osłony. Ot, po prostu ten fragment osłony, który był mało odchylony od pionu, wcale nie miał mniejszej grubości sprowadzonej, względem fragmentu mocno odchylonego od pionu.

Swoją drogą, jak już wspomniałem, osłona przekładni Shermana była odlewana. Ale i w przednim górnym pancerzu sporej części Shermanów walcowanych, można było znaleźć odlewy (nie mam wcale na myśli M4 Composite Hull). Ergo, spora część Shermanów walcowanych, to były wozy raczej pseudo walcowane, niż naprawdę walcowane. Poniżej rysunek wyjaśniający o co mi chodzi:

M4_kompozycja_calosc_bm

Walcowany Sherman z przednim górnym pancerzem powstałym poprzez zespawanie ze sobą pięciu niewielkich płyt pancernych. Wóz ma trzyczęściową osłonę przekładni. Zarówno dwie niewielkie płyty pancerne stanowiące fragment przedniego górnego pancerza (te zaznaczone kolorem pomarańczowym), jak i osłona przekładni (również zaznaczona kolorem pomarańczowym, choć o nieco innym odcieniu) to elementy odlewane. Kolorem zielonym zaznaczono te fragmenty przedniego pancerza kadłuba, które wykonano poprzez walcowanie.

 

Patrząc na powyższy rysunek można odnieść wrażenie że ów Sherman, klasyfikowany jako walcowany (z kadłubem wykonanym z płyt walcowanych), ma przedni pancerz kadłuba wykonany w większej części z płyt odlewanych, niż walcowanych. Ujmując to innymi słowami, na powyższym Shermanie, płyty odlewane stanowią chyba większy procent powierzchni przedniego pancerza kadłuba, niż płyty walcowane- mimo tego że nazwa Sherman walcowany sugeruje sytuację odwrotną. Dodam że taka kompozycja pancerza jak na rysunku powyżej (pięcioczęściowy przedni górny pancerz, trzyczęściowa osłona przekładni) jak najbardziej występowała w rzeczywistych Shermanach. Taka kompozycja przedniego pancerza występuje przykładowo w tym Shermanie Firefly który stoi w gdańskim Muzeum II Wojny Światowej (jest to wóz bazujący na wersji M4A4).

Na zakończenie- uważam że o ile walcowane Shermany z przednim górnym pancerzem nachylonym pod kątem 57 stopni miały bardzo słabo skomponowany przedni pancerz kadłuba, to jednocześnie uważam że walcowane Shermany z przednim górnym pancerzem nachylonym pod kątem 47 stopni miały całkiem niezłą kompozycję pancerza. Jestem więc skłonny uznać że jeśli idzie o kompozycję pancerza, w przypadku Shermana następował wyraźny progres, widoczny szczególnie mocno w wozach walcowanych.

 

 

 

 

Reklamy
Sherman- kompozycja pancerza

2 uwagi do wpisu “Sherman- kompozycja pancerza

  1. Hurgot Sztancy pisze:

    kilka rzeczy mnie ciekawi – po pierwsze dlaczego pochylenie pancerza mierzy się od pionu,a nie od poziomu?
    po drugie, dlaczego w nowszej wersji konstruktorzy odeszli od poprzedniego pochylenia – miało to coś wspólnego z obecnością tych budek, albo ilością miejsca w środku? ładujemy grubszą blachę, jednocześnie niwelując jej pochylenie…

    Polubienie

    1. Co do mierzenia od pionu- ot, tak się obecnie przyjęło. Podczas IIwś Niemcy mierzyli od poziomu. A co do budek- z tego co wiem, w Shermanach z przednim górnym pancerzem nachylonym pod kątem 57 stopni, trzeba było ów budek, aby zmieścić skierowany do przodu peryskop przed głową kierowcy i strzelca kadłubowego kaemu (zakładam że nie chcemy aby peryskopy przechodziły przez przedni górny pancerz). Tym samym mniejszy kąt nachylenia umożliwił eliminację budek, a tym samym poprawę kompozycji pancerza. Ale aby zachować poprzednią grubość sprowadzoną, trzeba było zwiększyć rzeczywistą. Dodam że tutaj wyróżniały się niszczyciele czołgów M10- tam nie trzeba było budek przy peryskopach skierowanych do przodu (peryskop kierowcy i strzelca kaemu), mimo nachylenia przedniego górnego pancerza pod kątem 57 stopni (czy tam zbliżonym). Taka garść linków:

      http://the.shadock.free.fr/sherman_minutia/vocabulary/vocabulary.html

      http://the.shadock.free.fr/sherman_minutia/hoods_hatches/hoods_hatches.html

      http://the.shadock.free.fr/sherman_minutia/index.html

      Schemat pancerza czołgu Panzer IV. To chyba oryginalny, niemiecki rysunek. Widać mierzenie nachylenia od poziomu:

      Polubienie

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie na Google+

Komentujesz korzystając z konta Google+. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie na Facebooku

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Wyloguj /  Zmień )

Connecting to %s