Hamulce wylotowe

Dziś wpis o hamulcach wylotowych. Czym jest urządzenie zwane hamulcem wylotowym? Otóż jest to zamontowane na końcu lufy urządzenie wylotowe, mające za zadanie zmniejszyć odrzut broni, poprzez wykorzystanie powstałych podczas strzału gazów prochowych. Hamulce wylotowe stosowane są zarówno w przypadku broni strzeleckiej, jak i w broni artyleryjskiej. Hamulce wylotowe dzielą się na akcyjne (zwane też aktywnymi), reakcyjne (reaktywne) i akcyjno-reakcyjne (aktywno-reaktywne). Poniżej opisuję poszczególne typu hamulców wylotowych:

 

 

hamulec_aktywny_z

Akcyjny (aktywny) hamulec wylotowy.

W przypadku akcyjnego hamulca wylotowego, część gazów prochowych uderza w ścianki hamulca ustawione prostopadle do lufy. Gdyby odrzut broni nie istniał, uderzenie gazów prochowych w ścianki hamulca ustawione prostopadle do lufy, powodowało by ruch broni do przodu. Ale odrzut broni istnieje, tym samym wspomniane uderzenie jedynie zmniejsza odrzut. Na powyższym rysunku czerwonymi strzałkami zaznaczono gazy prochowe uderzające w ścianki hamulca prostopadłe do lufy (ów ścianki również zaznaczono kolorem czerwonym).

 

 

hamulec_reaktywny_z

Reakcyjny (reaktywny) hamulec wylotowy.

W przypadku reakcyjnego hamulca wylotowego, część gazów prochowych zostaje skierowanych przez hamulec do tyłu. Przy braku odrzutu, ruch gazów do tyłu, powodował by ruch broni do przodu. Jednak odrzut istnieje, tym samym skierowanie części gazów prochowych do tyłu jedynie zmniejsza odrzut. Na powyższym rysunku niebieskimi strzałkami zaznaczono gazy prochowe skierowane do tyłu przez reakcyjny hamulec wylotowy.

 

 

hamulec_aktywno_reaktywny_z

Akcyjno-reakcyjny (aktywno-reaktywny) hamulec wylotowy.

Akcyjno-reakcyjny hamulec wylotowy to skrzyżowanie hamulca akcyjnego z reakcyjnym. W przypadku akcyjno-reakcyjnego hamulca wylotowego, za zmniejszenie odrzutu częściowo odpowiada uderzenie gazów prochowych w ścianki hamulca prostopadłe do lufy, a częściowo skierowanie gazów prochowych do tyłu. Na powyższym rysunku czerwone strzałki to gazy prochowe uderzające w ścianki hamulca ustawione prostopadle do lufy (również zaznaczone kolorem czerwonym). Strzałki niebieskie to gazy prochowe skierowane do tyłu.

 

Zgodnie z pracą Teoria strzału (Wydawnictwo MON, rok wydania: 1970) hamulce wylotowe pochłaniają około 30-40% energii odrzutu. Natomiast zgodnie z książką Broń i amunicja strzelecka LWP (autor: Stanisław Torecki, Wydawnictwo MON, rok wydania: 1985) istniejące hamulce wylotowe mogą zmniejszać energię odrzutu swobodnego nawet o 60%. Hamulce wylotowe mają jednak pewne wady. Zgodnie z Teorią strzału wady hamulców wylotowych to:

-demaskowanie broni;

-kierowanie strumienia gazów na strzelającego;

-powodowanie wznoszenia pyłu przez gazy prochowe utrudniającego prowadzenie celnego ognia.

Przy czym ów pył wznoszony przez gazy prochowe to po prostu pył porywany z podłoża podczas strzału w wyniku działania gazów prochowych.

Dodatkowo, zgodnie z książką Broń i amunicja strzelecka LWP, wadą hamulców wylotowych są ich duże wymiary.

 

Reklamy
Hamulce wylotowe

Kąt położenia celu a tor lotu pocisku

kat_celu_tor_lotu

Rysunek z wydanej w 1947 roku polskiej książki „Podręcznik balistyki”. Książka ta została napisana przez majora Stanisława Rajewskiego. Oryginalny podpis pod rysunkiem głosi „Zwiększenie płaskości toru lotu pocisku z kb. wz. 1890/30 przy strzelaniu na 850 m w miarę zwiększania się kąta położenia celu”.

 

Jednym z kluczowych parametrów broni i amunicji podczas strzelania ogniem bezpośrednim (widoczność celu ze stanowiska ogniowego) jest płaskość toru lotu pocisku. Im tor lotu pocisku jest bardziej płaski, tym ewentualny błąd w ocenie odległości położenia celu ma mniejszy negatywny wpływ na szanse trafienia celu. Płaskość toru lotu pocisku ma szczególnie duże znaczenie jeśli dany środek ogniowy nie jest wyposażony w dalmierz, bowiem brak dalmierza sprzyja pomyłkom w ocenie odległości do celu. Zagadnienie które wiąże się bezpośrednio z płaskością toru lotu pocisku to odległość strzału bezwzględnego. Im bardziej płaski tor lotu pocisku, tym większa odległość strzału bezwzględnego. Płaskość toru lotu pocisku zależy od wielu czynników, jednym z tych czynników jest kąt położenia celu względem strzelającego. Jeśli kąt położenia celu jest zerowy (cel znajdujący się na tej samej wysokości co strzelający), wtedy tor lotu pocisku jest najbardziej stromy. Im kąt położenia celu jest bardziej odległy od zera, tym tor lotu pocisku jest bardziej płaski. Jeśli kąt położenia celu względem strzelającego wynosi +90 stopni (cel znajdujący się idealnie nad strzelającym), bądź –90 stopni (cel znajdujący się idealnie pod strzelającym), wtedy tor lotu pocisku jest teoretycznie idealnie płaski. Zgodnie z wydanym w 1947 roku polskim Podręcznikiem balistyki, przy kącie położenia celu wynoszącym od –15 stopni do +15 stopni, zmiana trajektorii lotu pocisku spowodowana niezerowym kątem położenia celu jest tak mała, że w praktyce można ją pominąć (można celować tak jak gdyby cel był na tej samej wysokości co strzelający).

Kąt położenia celu a tor lotu pocisku

Armata ćwierćautomatyczna

Dzisiejszy wpis to pewna anegdota dotycząca artylerii i związanej z nią terminologii. Otóż radzieckie przeciwpancerne armaty holowane i czołgowe kalibru 45 mm, strzelające amunicją 45×386 SR mm, były bronią półautomatyczną. To znaczy, przed oddaniem strzału należało ręcznie włożyć nabój do komory nabojowej, natomiast po oddaniu strzału następowało automatyczne wyrzucenie łuski. Tyle teoria. W praktyce automatyczne wyrzucenie łuski występowało podczas strzelania amunicją przeciwpancerną, jednak nie występowało podczas strzelania amunicją odłamkowo burzącą. Tym samym po wystrzeleniu pocisku odłamkowo burzącego, należało ręcznie usunąć łuskę z komory nabojowej, tak jak w przypadku niewypału (nie mylić z niewybuchem). W związku z tym że półautomatyka wspomnianych radzieckich armat działała poprawnie podczas strzelania amunicją przeciwpancerną, a jednocześnie nie działała poprawnie podczas strzelania amunicją odłamkowo burzącą, spotykany na wielu internetowych forach dyskusyjnych znany i lubiany użytkownik Speedy ukuł żartobliwy termin zgodnie z którym wspomniana broń była bronią ćwierćautomatyczną. Właśnie zbliżamy się do clou anegdoty. Otóż po jakimś czasie okazało się że termin armata ćwierćautomatyczna istniał w ZSRR na długo przed tym jak ukuł go Speedy, jednocześnie termin ten stosowany był przez Sowietów właśnie w odniesieniu do przeciwpancernych i czołgowych armat kalibru 45 mm, strzelających amunicją 45×386 SR mm. Sowieci stosowali termin armata ćwierćautomatyczna w związku z tym że półautomatyka armat strzelających amunicją 45×386 SR mm nie działała poprawnie podczas strzelania amunicją odłamkowo burzącą. Można więc powiedzieć że Speedy dokonał powtórnego wynalezienia terminu ćwierćautomat. Dodatkowo Speedy wynalazł termin ćwierćautomat niezależnie do Sowietów, którzy byli pierwotnymi twórcami tego pojęcia. Więcej na ten temat można znaleźć na forum DWS, konkretnie tutaj oraz tutaj.

Armata ćwierćautomatyczna

Niewypały w artylerii

Czasami podczas strzelania może wystąpić niewypał. Spłonka bądź zapłonnik zostają zbite, ale ładunek miotający nie zostaje odpalony. Często spotykałem się z tezą że niewypał to mniejszy problem w przypadku broni strzeleckiej, niż w przypadku broni artyleryjskiej (zaznaczam że nie mam na myśli niewybuchów artyleryjskich, ale właśnie niewypały). W mojej ocenie można uznać taką tezę za prawdziwą, biorąc pod uwagę że amunicja artyleryjska jest znacznie potężniejsza od amunicji strzeleckiej. Tutaj można zadać następujące pytanie: co robić w przypadku wystąpienia niewypału podczas strzelania z broni artyleryjskiej? Aby odpowiedzieć na to pytanie, zamieszczam fragmenty wydanej w 1972 roku polskiej instrukcji wojskowej występującej pod tytułem Instrukcja artylerii. Działoczyny artylerii naziemnej. Instrukcja ta została wydana w 1972 roku. Poniższy cytat pochodzi ze stron 78 i 79, z rozdziału Obchodzenie się z amunicją w czasie strzelania.

 

W razie niewypału należy jeszcze dwukrotnie odpalić i jeśli strzał nie nastąpił, odczekać 1-2 minuty, otworzyć zamek, wymienić łuskę z ładunkiem, ładunek zasadniczy lub pocisk moździerzowy.

 Jeżeli w czasie otwierania zamka w dziale o ładowaniu nabojami zespolonymi pocisk pozostał w lufie, a łuska się oddzieliła, należy włożyć skróconą łuskę ze zmniejszonym ładunkiem (dla takiego wypadku w każdej baterii należy je mieć) i dać strzał.

 Jeżeli w czasie strzelania z prowadnic wyrzutni artyleryjskich nie zszedł jeden lub kilka pocisków, należy ponownie uruchomić przyrząd odpalający i powtórzyć strzelanie; jeśli i w tym wypadku pociski nie zejdą, należy odczekać 1-2 minuty, po czym rozładować wyrzutnię artyleryjską.

 

 

W powyższym cytacie zainteresował mnie brak wzmianki o ręcznym usuwaniu pocisku z lufy w przypadku niewypału występującego przy dziale strzelającym amunicją rozdzielnego ładowania (oddzielnie ładowany pocisk, oddzielnie ładunek miotający). Jednak jak się zastanowić, nie jest to dziwne, bowiem niewypał oznacza problem z ładunkiem miotającym bądź zapłonnikiem, a nie z pociskiem, tym samym przy niewypale występującym w amunicji rozdzielnego ładowania nie trzeba ręcznie usuwać pocisku z lufy, wystarczy wymienić ładunek miotający i zapłonnik na nowy egzemplarz (oba elementy mogą występować razem pod postacią łuski zawierającej ładunek miotający i zapłonnik), ewentualnie wymienić sam zapłonnik, bez wymiany ładunku miotającego. Tutaj dobrze zaznaczyć że przy broni strzelającej amunicją rozdzielnego ładowania, usuwanie pocisku z lufy w sposób inny niż poprzez wystrzał może być czasochłonne, bowiem może występować konieczność ręcznego wybijania (od strony wylotu lufy) pocisku którego pierścienie wiodące werżnęły się w gwint. Zgodnie z powyższym cytatem, jeśli scalony nabój armatni ulegnie rozcaleniu podczas rozładowywania działa strzelającego amunicją scaloną, a pocisk pozostanie w lufie, należy usunąć pocisk z lufy poprzez oddanie strzału przy pomocy skróconej łuski ze zmniejszonym ładunkiem miotającym (łuska pozbawiona pocisku, tym samym można ją uznać za odmianę naboju ślepego). Brak wzmianki o ręcznym usuwaniu pocisku z lufy dotyczy również sytuacji opisanej powyżej (działo na amunicję scaloną, rozcalenie naboju podczas rozładowywania, pozostanie pocisku w lufie). Poniżej zamieszczam drugi cytat z instrukcji zatytułowanej Instrukcja artylerii. Działoczyny artylerii naziemnej. Tym razem jest to cytat dotyczący rozładowywania broni artyleryjskiej. Cytat pochodzi ze strony 79, z rozdziału Obchodzenie się z amunicją pozostałą po strzelaniu.

 

Działa o ładowaniu rozdzielnym, które po strzelaniu są załadowane rozładowuje się tylko strzelaniem. Pozostałe działa oraz moździerze można rozładowywać przez wyjęcie naboju z lufy przy zachowaniu środków ostrożności.

Wyrzutnie artyleryjskie rozładowuje się przez zdjęcie pocisku z prowadnicy.

 

 

W powyższym cytacie nie ma informacji na temat tego jak usuwać pocisk z lufy przy ręcznym rozładowywaniu działa strzelającego amunicją rozdzielnego ładowania. Jest natomiast wzmianka zgodnie z którą rozładowanie działa strzelającego amunicją rozdzielnego ładowania powinno odbywać się tylko poprzez wystrzał. Najwidoczniej w Wojsku Polskim w latach 70. uważano że rozładowywanie działa strzelającego amunicją rozdzielnego ładowania nie powinno odbywać się w sposób ręczny.

Niewypały w artylerii

Głębokość pola rozrzutu

pole_rozrzutu_m

 

Na powyższej grafice widać różnicę w głębokości pola rozrzutu, w zależności od tego czy pociski poruszają się stromotorowo, czy płaskotorowo. Na powyższej grafice szare ukośne linie wyznaczają tor lotu pocisków oraz ich rozrzut w płaszczyźnie pionowej. Kolorem purpurowym zaznaczono głębokość pola rozrzutu. Kolorem zielonym zaznaczono szerokość pola rozrzutu. Rysunki A i C odnoszą się do pocisków poruszających się stromotorowo, natomiast rysunki B i D odnoszą się do pocisków poruszających się płaskotorowo. Na powyższej grafice widać że im bardziej płaski jest tor lotu pocisków, tym większa jest głębokość pola rozrzutu. Tutaj dobrze zaznaczyć że szare linie wyznaczające tor lotu pocisków i ich rozrzut w płaszczyźnie pionowej różnią się jedynie kątem nachylenie względem podłoża (kąt ich nachylenia względem podłoża inny jest na rysunkach A i C względem rysunków B i D), odległość pomiędzy szarymi liniami jest jednak taka sama na wszystkich rysunkach, co wskazuje na to że w przypadku przedstawionym na powyższej grafice, pociski poruszające się płaskotorowo będą tworzyć pole rozrzutu o większej głębokości względem pola rozrzutu tworzonego przez pociski poruszające się stromotorowo, nie ze względu na większy rozrzut broni wystrzeliwującej pociski poruszające się płaskotorowo, a z tego względu że sama płaskość toru lotu powoduje wzrost głębokości pola rozrzutu.

 

Praktycznie zawsze byłem pewien że podczas strzelania ogniem bezpośrednim (widoczność celu ze stanowiska ogniowego), niezależnie od tego czy strzelanie odbywa się do celu punktowego (przykładowo strzelanie z armaty przeciwpancernej do wrogiego czołgu), czy strzelanie odbywa się do celu powierzchniowego (przykładowo strzelanie z armaty do wrogiego oddziału piechoty), im bardziej płaski jest tor lotu pocisku, tym lepiej. Duża płaskość toru lotu jest zaletą z tego względu że przy pocisku poruszającym się płaskotorowo błąd w ocenie odległości nie powinien powodować pudła. Znaczenie płaskiego toru lotu pocisku jest szczególnie duże jeśli dany środek ogniowy nie jest wyposażony w dalmierz umożliwiający dokładną ocenę odległości do celu. W tezie że podczas strzelania ogniem bezpośrednim praktycznie zawsze prawdziwa jest zasada zgodnie z którą im bardziej płasko, tym lepiej, utwierdzały mnie takie konstrukcje jak opracowany w latach 70. system RAW (Rifleman’s Assault Weapon), w przypadku którego widać silne dążenie do zapewnienia pociskowi płaskiego toru lotu. Jednak po przeczytaniu książki World War II Ballistics: Armor and Gunnery doszedłem do wniosku że przynajmniej w teorii płaskość toru lotu pocisków nie musi być zaletą podczas strzelania ogniem bezpośrednim do celów powierzchniowych. Otóż we wspomnianej książce znajduje się rozdział w którym poruszane zostało ciekawe w mojej ocenie zagadnienie. Zagadnieniem tym jest zjawisko zgodnie z którym im bardziej płaski jest tor lotu pocisków, tym wzrasta głębokość pola rozrzutu. Dodatkowo rozdział książki World War II Ballistics: Armor and Gunnery, w którym poruszone zostało zagadnienie wzrostu głębokości pola rozrzutu wraz z rosnącą płaskością toru lotu pocisków, zawiera rysunek podobny do grafiki zamieszczonej na początku tego wpisu. Zarówno rysunek umieszczony w książce World War II Ballistics: Armor and Gunnery, jak i grafika zamieszczona na początku wpisu, dobrze w mojej ocenie obrazują na czym polega wzrost głębokości pola rozrzutu wraz z rosnącą płaskością toru lotu pocisków. Wzrost głębokości pola rażenia wraz z rosnącą płaskością toru lotu pocisków, może mieć w mojej ocenie istotny negatywny wpływ na skuteczność prowadzonego ognia podczas strzelania z armaty (czołgowej bądź holowanej) pociskami odłamkowo burzącymi do celu powierzchniowego, przykładowo do wrogiego oddziału piechoty. Napisałem może mieć, bowiem mam wątpliwości czy podczas strzelania do celu powierzchniowego, wzrost głębokości pola rozrzutu powodowany przez wzrost płaskości toru lotu pocisku, jest bardziej istotny od zalet wynikających z płaskiego toru lotu pocisku. Pisząc o zaletach wynikających z płaskiego toru lotu pocisku mam na myśli przede wszystkim spadek wpływu prawidłowej oceny odległości na celność prowadzonego ognia. Tutaj dobrze według mnie zaznaczyć że czołgi z okresu drugiej wojny światowej, oraz spora część czołgów z wczesnego okresu zimnej wojny, nie miały dalmierza (pomijam tutaj mało dokładną skalę dalmierczą stanowiącą element siatki celowniczej celownika). Jednocześnie im armata (czołgowa bądź holowana) znajduje się wyżej nad celem, tym mniejsze są różnice pomiędzy głębokością pola rozrzutu generowanego przez pociski poruszające się płaskotorowo, a głębokością pola rozrzutu generowanego przez pociski poruszające się stromotorowo. Z drugiej jednak strony, można według mnie założyć że pociski odłamkowo burzące uderzające w podłoże pod niewielkim kątem od poziomu (pociski poruszające się płaskotorowo) mogą dawać większe szansa na niewybuch od pocisków uderzających pod dużym kątem od poziomu (pociski poruszające się stromotorowo). Jednocześnie podczas wybuchu pocisku odłamkowo burzącego, odłamki generowane są głównie ze ścianek pocisku, tym samym można założyć że pocisk uderzający w podłoże pod niewielkim kątem od poziomu (pocisk poruszający się płaskotorowo) może mieć słabsze działanie odłamkowe od pocisku uderzającego w podłoże pod dużym kątem od poziomu (pocisk poruszający się stromotorowo). Postaram się tutaj wyjaśnić to ostatnie stwierdzenie. Jeśli pocisk odłamkowo burzący wybuchnie w pozycji poziomej, a odłamki zostaną wygenerowane głównie przez ścianki pocisku, to spora część odłamków poleci prosto w podłoże, bądź pionowo do góry. Jednocześnie odłamki które polecą prosto w podłoże, bądź pionowo do góry, raczej nie będą skuteczne (zakładam że pocisk styka się z podłożem, a nie znajduje się nad celem). Natomiast jeśli pocisk odłamkowo burzący wybuchnie w pozycji pionowej, a odłamki zostaną wygenerowane głównie przez ścianki pocisku, to znaczna większość odłamków poleci na boki, co powinno być sytuacją optymalną jeśli chcieć zapewnić pociskowi skuteczne działanie odłamkowe. Nie jestem pewien czy podczas strzelania z armat ogniem bezpośrednim do celów powierzchniowych zalety wynikające ze stromego toru lotu pocisków (między innymi mała długość pola rozrzutu) mogą w praktyce przeważać nad wadami wynikającymi ze stromego toru lotu pocisków (między innymi większy wpływ błędnej oceny odległości na celność prowadzonego ognia). Jednak po przeczytaniu książki World War II Ballistics: Armor and Gunnery nie mam już pewności czy zawsze płaski tor lotu pocisku jest zaletą podczas prowadzenia ognia bezpośredniego. Na zakończenie dodam że wspomniane zjawisko (głębokość pola rozrzutu rosnąca wraz z rosnącą płaskością toru lotu pocisków) powoduje że przynajmniej w przypadku niektórych wzorów broni artyleryjskiej wzrost odległości strzelania oznacza zmniejszenie się głębokości pola rozrzutu przy jednoczesnym wzroście szerokości pola rozrzutu. Zmniejszenie się głębokości pola rozrzutu wraz ze wzrostem odległości strzelania powodowane jest tym że wraz ze wzrostem odległości strzelania tor lotu pocisków staje się bardziej stromy. Natomiast wzrost szerokości pola rozrzutu wraz ze wzrostem odległości strzelania powodowany jest tym że im większa jest odległość strzelania, tym większy jest rozrzut pocisków w płaszczyźnie prostopadłej do toru lotu pocisków. Tutaj zakładam że stromość toru lotu pocisków rosnąca wraz ze wzrostem odległości strzelania ma większy wpływ na głębokość pola rozrzutu od rosnącego wraz ze wzrostem odległości strzelania rozrzutu pocisków w płaszczyźnie prostopadłej do ich toru lotu. Mam jednak wątpliwości czy powyższe założenie (większy wpływ na głębokość pola rozrzutu rosnącej stromości toru lotu pocisków wraz ze wzrostem odległości strzelania od rosnącego wraz ze wzrostem odległości strzelania rozrzutu pocisków w płaszczyźnie prostopadłej do ich toru lotu) jest prawdziwe w odniesieniu do każdego wzoru broni artyleryjskiej.

 

Głębokość pola rozrzutu

Pancerz przestrzenny i pancerz appliqué

Dzisiejszy wpis poświęcony będzie odporności pancerza przestrzennego i pancerza appliqué wobec odporności pojedynczej płyty pancernej. Na początek jednak wyjaśnię czym jest pancerz przestrzenny i pancerz appliqué. Pancerz przestrzenny to rozwiązanie polegające na zastosowaniu płyt pancernych (dwóch lub więcej) pomiędzy którymi znajduje się pusta przestrzeń (wypełniona powietrzem). Prostą formą pancerza przestrzennego mogą być przykładowo pancerne fartuchy umieszczone po bokach kadłuba czołgu. Tego typu fartuchy stosowano przykładowo jako pancerz dodatkowy późnych wersji niemieckich czołgów średnich Panzer III i Panzer IV z okresu drugiej wojny światowej (fartuchy stosowane na Panzer III i Panzer IV określane były po niemiecku mianem schürzen). Tym samym o ile pocisk trafiający w nie osłonięty fartuchami bok kadłuba czołgu Panzer III bądź Panzer IV musiał pokonać jedynie pancerz boczny kadłuba o grubości 30 mm, to pocisk trafiający w osłonięty fartuchami bok kadłuba czołgu Panzer III bądź Panzer IV musiał najpierw pokonać oddalony od kadłuba pancerny fartuch o grubości 5 mm, a następnie boczny pancerz kadłuba o grubości 30 mm. Mogło by się wydawać że pancerz o grubości 30 mm, razem z oddalonym od niego pancernym fartuchem o grubości 5 mm, stanowią idealny ekwiwalent płyty pancernej o grubości 35 mm. Tak jednak nie jest, przy czym podczas internetowych dyskusji zazwyczaj spotykałem się z tezą że dwie oddalone od siebie płyty pancerne o sumarycznej grubości X stanowią lepszą ochronę pancerną od jednej płyty pancernej o grubości X. Teraz wyjaśnię czym jest pancerz określany z francuska mianem appliqué. Otóż pancerz appliqué to dodatkowa płyta (bądź płyty) pancerna mocowana bezpośrednio na pancerzu zasadniczym. Pomiędzy dodatkową płytą pancerza appliqué a pancerzem zasadniczym nie ma praktycznie żadnej pustej przestrzeni. Tego typu pancerz stosowano między innymi w niektórych wersjach niemieckiego czołgu średniego Panzer IV, gdzie prawie pionowy przedni górny pancerz kadłuba i prawie pionowy przedni dolny pancerz kadłuba, mógł mieć postać zasadniczej płyty pancernej o grubości 50 mm oraz przymocowanej do niej dodatkowej płyty pancernej o grubości 30 mm. Mogło by się wydawać że pancerz zasadniczy o grubości 50 mm, razem z umieszczoną na nim dodatkową płytą pancerną o grubości 30 mm, stanowić będą idealny ekwiwalent jednej płyty pancernej o grubości 80 mm. Jednak podobnie jak w przypadku pancerza przestrzennego, również w przypadku pancerza appliqué dwie płyty pancerne o sumarycznej grubości X nie stanowią idealnego ekwiwalentu jednej płyty pancernej o grubości X. Tutaj dodam że podczas internetowych dyskusji często spotykałem się z tezą zgodnie z którą dwie przymocowane do siebie płyty pancerne o sumarycznej grubości X stanowią słabszą ochronę pancerną od jednej płyty pancernej o grubości X. Jednak internetowe dyskusje nie są idealnym źródłem wiedzy. Postanowiłem więc zajrzeć do książki World War II Ballistics: Armor and Gunnery i zamieścić we wpisie fragmenty dotyczące pancerza przestrzennego i pancerza appliqué. Książka została napisana po angielsku, tym samym cytaty zamieszczone w dalszej części wpisu są moim tłumaczeniem oryginalnego tekstu. Niestety, jest to tłumaczenie nie najwyższej jakości.

 

 

Na początek pochodzący ze strony 36 fragment dotyczący odporności pancerza przestrzennego złożonego z dwóch pionowych płyt pancernych o grubości 40 mm każda (grubość sumaryczna dwóch płyt wynosząca 80 mm). W poniższym cytacie następuje porównanie odporności wspomnianego pionowego pancerza przestrzennego do odporności jednej pionowej płyty pancernej o grubości 80 mm. Cytowany fragment książki dotyczy odporności płyt pancernych na ostrzał amerykańską amunicją przeciwpancerną M61 APCBC (pocisk pełnokalibrowy z czepcem ochronnym i czepcem balistycznym) kalibru 75 mm:

 

Amerykańskie dane mogą zostać wykorzystane do zilustrowania jak dwie pionowe, oddzielone od siebie płyty, o grubości 40 mm każda, zapewniają mniejszą odporność na przebicie od jednej płyty o grubości 80 mm, ustawionej pod takim samym kątem.

Zgodnie z danymi dla 75 mm M61 APCBC, prędkość 1850 stóp na sekundę (563 metrów na sekundę) jest wymagana do przebicia pojedynczej płyty o grubości 80 mm w przypadku połowy trafień. Przeciwko jednej płycie o grubości 40 mm, prędkość 1140 stóp na sekundę (347 m/s) powoduje przebicie w przypadku połowy trafień, a prędkość 1257 stóp na sekundę (383 m/s) jest wymagana do przebicia płyty przy wszystkich trafieniach.

Jeśli prędkość 1257 stóp na sekundę (383 m/s) jest wymagana do przebicia pierwszej 40 mm płyty przy wszystkich trafieniach, pociski kalibru 75 mm trafiające w pierwszą płytę z prędkością 1850 stóp na sekundę (563 m/s), opuszczają pancerz (pierwszą płytę) z prędkością 1357 stóp na sekundę (414 m/s), bez czepca ochronnego, ale z mniejszą masą, co umożliwia pokonanie płyty o grubości 52 mm w przypadku połowy trafień. Zatem jedna płyta o grubości 80 mm jest ekwiwalentem oddzielonych płyt pancernych o grubości 40 mm i 52 mm…

 

…Słabość dwóch płyt o grubości 40 mm każda względem jednej płyty o grubości 80 mm ma związek z mechaniką przebijania pancerza. Jeśli kaliber pocisku jest większy od grubości płyty, jak w przypadku pocisku kalibru 75 mm trafiającego w płytę o grubości 40 mm, przebicie pancerza ma tendencję do bycia realizowanym poprzez wybicie korka. Wybicie korka związane jest z wybiciem pancerza w okolicy trafiającego pocisku, do wewnątrz wlatuje duży kawałek metalu i jest to zjawisko zabierające stosunkowo mało energii.

W porównaniu do wybijania korka, kiedy pocisk kalibru 75 mm uderza płytę o grubości 80 mm, pancerz ma wystarczającą odporność na zostanie wybitym, w rezultacie mechanika przebijania polega na punktowym pokonaniu pancerza przed nosem pocisku i przejściu pocisku przez płytę lub odlew. Punktowe pokonanie pancerza wymaga więcej energii od wybicia korka.

Jednakże, pancerz przestrzenny może udaremnić przebicie poprzez spowodowanie wybuchu ładunku wybuchowego pocisku przeciwpancernego po przejściu pocisku przez pierwszą płytę, jeśli druga płyta jest w stanie zatrzymać fragmenty wybuchającego pocisku i jeśli pierwsza płyta ma odpowiednią grubość.

Brytyjskie testy polegające na strzelaniu pod kątem do pancerza przestrzennego czołgu Panzer III pokazały że 20 mm płyta zewnętrza może spowodować wybuch pocisku kalibru 75 mm podczas przechodzenia pocisku przez przestrzeń między płytami, podczas gdy 50 mm wewnętrzna powierzchniowo utwardzana płyta zatrzymywała odłamki, nawet mimo tego że zewnętrzna płyta kierowała odłamki w kierunku płyty wewnętrznej. Zaleceniem było zdeaktywowanie ładunku wybuchowego przeciwko pancerzowi przestrzennemu.

 

 

Na bazie powyższego cytatu można dojść do wniosku że teza zgodnie z którą dwie oddzielone od siebie płyty pancerne o grubości sumarycznej X chronią lepiej od jednej płyty pancernej o grubości X, jest przynajmniej w niektórych przypadkach nieprawdziwa. Piszę o niektórych przypadkach, bowiem gdyby powyższy test dotyczył pocisków o innych kalibrze bądź płyt pancernych o innej grubości, to być może wyniki były by inne.

Teraz pochodzący ze strony 66 fragment dotyczący brytyjskich testów odporności pancerza appliqué stosowanego na niemieckich czołgach średnich Panzer III i Panzer IV:

 

Brytyjskie testy przeciwko PzKpfw III H sugerują że dwie połączone ze sobą powierzchniowo utwardzane płyty o grubości 32 mm/30 mm (jedna o grubości 32 mm, druga o grubości 30 mm) mają odporność na przebicie takie jak jedna powierzchniowo utwardzana płyta o grubości 69 mm. To może sugerować że dwie połączone ze sobą płyty o grubości 30 mm/50 mm (jedna o grubości 30 mm, druga o grubości 50 mm) stosowane na przodzie PzKpfw IV G i niektórych PzKpfw IV H mogą być lepsze od jednej powierzchniowo utwardzanej płyty o grubości 80 mm.

Interpretacja brytyjskich testów przeciwko PzKpfw H przypuszczalnie nie zawiera strzałów oddanych pod kątem do przodu kadłuba, ponieważ brak takich wzmianek w raporcie. Jeśli testy zawierały strzelanie pod kątem 30 stopni do przodu kadłuba, efektywna odporność połączonych płyt 32 mm/30 mm może być taka sama jak pojedynczej powierzchniowo utwardzanej płyty o grubości 57 mm, co może powodować wyraźną zmianę odległości na jaką różna broń jest w stanie przebić kadłub PzKpfw III H.

Niektórzy niemieccy specjaliści z okresu drugiej wojny światowej twierdzili że dwie przylegające do siebie walcowane płyty są gorsze od jednej płyty o takiej samej grubości całkowitej, niezależnie od tego czy pojedyncza płyta jest walcowana czy odlewana. Te twierdzenia wyglądają cokolwiek drakońsko.

Pojedyncza odlewana płyta o grubości 62 mm trafiania przez pocisk kalibru 50 mm bądź 75 mm może mieć odporność walcowanej płyty o grubości 54 mm bądź 55 mm. Rezultaty brytyjskich testów mogły pokazać że jedna płyta o grubości 57 mm jest ekwiwalentem dwóch płyt o grubości 32 mm/30 mm, co nie jest zgodne z powyższym akapitem.

W tym miejscu nie jest jasne czy dwie przylegające do siebie powierzchniowo utwardzane płyty mają większą odporność, czy może mniejszą, od jednej płyty o takiej samej grubości całkowitej.

 

 

Powyższy cytat wskazuje że często spotykana teza zgodnie z którą dwie przylegające do siebie płyty pancerne o grubości sumarycznej X chronią słabiej od jednej płyty pancernej o grubości X, przynajmniej w niektórych przypadkach nie jest tezą prawdziwą. Zgodnie z powyższym cytatem nie jest jasne czy dwie przylegające do siebie płyty pancerne mają odporność mniejszą, czy większą, od jednej płyty pancernej o takiej samej grubości co grubość sumaryczna dwóch przylegających do siebie płyt pancernych.

 

Na zakończenie napiszę że jeśli ktoś chce uzyskać informacje na temat drugowojennej amunicji przeciwpancernej i na temat drugowojennych pancerzy, to książka z której korzystałem (World War II Ballistics: Armor and Gunnery) jest chyba jedną z najlepszych pozycji na ten temat.

Pancerz przestrzenny i pancerz appliqué

Siła Coriolisa a celność broni strzeleckiej

Pewnie wiele osób interesujących się bronią snajperską, bądź działaniami snajperów, zastanawiało się na ile istotny jest wpływ siły Coriolisa na celność broni strzeleckiej. Na początek rozważań napiszę skrótowo czym jest siło Coriolisa. Otóż zgodnie z książką „Balistyka dla snajperów” siła Coriolisa jest siłą pozorną, której efekt polega na odchyleniu od linii prostej toru ruchu ciała poruszającego się w układzie obracającym się, jakim na przykład jest Ziemia. Zgodnie ze wspomnianą książką na powierzchni Ziemi siła Coriolisa powoduje odchylanie w kierunku zachodnim toru lotu pocisku poruszającego się ku równikowi, a jednocześnie powoduje odchylenie w kierunku wschodnim toru lotu pocisku poruszającego się ku biegunowi (mam na myśli biegun północny jeśli jesteśmy na półkuli północnej i biegun południowy jeśli jesteśmy na półkuli południowej). Ogólnie rzecz biorąc, jeśli strzelamy na półkuli północnej, siła Coriolisa będzie powodować odchylanie toru lotu pocisku w prawo. Siła Coriolisa ma większy wpływ na położenie średniego punktu trafienia w płaszczyźnie poziomej podczas strzelania w pobliżu biegunów, a mniejszy wpływ podczas strzelania w pobliżu równika. Dodać można że siła Coriolisa będzie wywierać największy wpływ na położenie średniego punktu trafienia w płaszczyźnie poziomej w sytuacji kiedy strzelamy idealnie w kierunku północnym bądź idealnie w kierunku południowym. Jeśli będziemy strzelać (przykładowo) w kierunku północno zachodnim bądź południowo wschodnim, to wtedy wpływ siły Coriolisa na położenie średniego punktu trafienia w płaszczyźnie poziomej będzie mniejszy.

Co się jednak dzieje kiedy strzelamy w kierunku wschodnim bądź zachodnim? Cóż, wtedy siła Coriolisa nie powoduje odchylenia toru lotu pocisku w płaszczyźnie poziomej. Podczas strzelania w kierunku wschodnim bądź zachodnim siła Coriolisa (czy raczej siła Eötvösa w tych przypadkach) powoduje natomiast zmianę położenia średniego punktu trafienia w płaszczyźnie pionowej. Podczas strzelania w kierunku wschodnim następuje podwyższenie położenia średniego punktu trafienia, natomiast podczas strzelania w kierunku zachodnim następuje obniżenie położenia średniego punktu trafienia. Siła Eötvösa ma większy wpływ na położenie średniego punktu trafienia podczas strzelania w pobliżu równika, a mniejszy wpływ podczas strzelania w pobliżu biegunów. Siła Eötvösa będzie wywierać największy wpływ na położenie średniego punktu trafienia w płaszczyźnie pionowej w sytuacji kiedy strzelamy idealnie w kierunku wschodnim bądź idealnie w kierunku zachodnim. Jeśli będziemy strzelać (przykładowo) w kierunku północno wschodnim bądź południowo zachodnim, to wtedy wpływ siły Eötvösa na położenie średniego punktu trafienia w płaszczyźnie pionowej będzie mniejszy.

Czy siła Coriolisa i siła Eötvösa mają istotny wpływ na celność broni strzeleckiej? Cóż, w mojej ocenie nie. Otóż zgodnie z książką „Celność broni strzeleckiej”, w Europie środkowej, na odległości 1000 metrów, siła Coriolisa powoduje maksymalne odchylenie toru lotu pocisku z naboju .308 Winchester jedynie o 7 centymetrów. Tutaj dodać należy że odległość rzędu 1000 metrów to odległość bardzo duża jak na broń strzelającą nabojem .308 Winchester. Jednocześnie dla porównania, stosunkowo słaby wiatr boczny wiejący z prędkością 4 metrów na sekundę, na odległości 700 metrów, znosi pocisk Nosler Solid Base BT wystrzelony z prędkością 820 metrów na sekundę, z broni na nabój .308 Winchester, o prawie 1,5 metra. Dodam że masa pocisku Nosler Solid Base BT wynosi 165 granów (około 10,7 grama), a jego współczynnik balistyczny BC (Ballistic Coefficient) wynosi 0,427. Zaznaczę że mam na myśli współczynnik balistyczny zgodny z definicją stosowaną w literaturze anglojęzycznej, tym samym współczynnik balistyczny w przypadku którego im wyższa jego wartość, tym pocisk lepiej przeciwstawia się oporom aerodynamicznym, co jednocześnie oznacza że im wyższy współczynnik balistyczny, tym pocisk jest mniej podatny na wiatr. Dodam że w polskiej literaturze bywa stosowany inna definicja współczynnika balistycznego, zgodnie z którą im wartość współczynnika balistycznego jest wyższa, tym pocisk szybciej traci prędkość na torze lotu, tak więc w tym przypadku im wyższa jest wartość współczynnika balistycznego, tym pocisk jest bardziej podatny na wpływ wiatru.

Jak już wspomniałem, w przypadku broni strzeleckiej siła Coriolisa i siła Eötvösa mają niewielki wpływ na miejsce trafienia pocisku. Inaczej sprawa wygląda jeśli idzie o artylerię strzelającą na duże odległości. Przykładowo, w przypadku działa paryskiego, przy pomocy którego Niemcy ostrzeliwali Paryż podczas pierwszej wojny światowej, przy strzelaniu na odległość 120 kilometrów, siła Coriolisa i siła Eötvösa powodowały że miejsce upadku pocisków położone było o 400 metrów bliżej i 1350 metrów w prawo, względem sytuacji w której siła Coriolisa i siła Eötvösa nie istniały by. Dane dotyczące wpływu wiatru na pocisk Nosler Solid Base BT oraz wpływu siły Coriolisa i siły Eötvösa na ostrzał prowadzony z działa paryskiego pochodzą z książki „Celność broni strzeleckiej”. Zarówno książka „Balistyka dla snajperów”, jak i książka „Celność broni strzeleckiej”, napisane została przez Jerzego Ejsmonta. Obie książki bardzo polecam czytelnikom zainteresowanym bronią strzelecką.

Siła Coriolisa a celność broni strzeleckiej