Amunicja przeciwpancerna typu APHE

BR-350B_colour

Powyżej przekrój radzieckiego tępogłowicowego pocisku przeciwpancernego BR-350B który to stosowany był między innymi w armacie czołgowej F-34 i armacie holowanej ZiS-3. Kolor szary to skorupa pocisku, kolor czerwony to ładunek wybuchowy, a kolorem niebieskim zaznaczono zapalnik.

 

Dziś wpis o przeciwpancernej amunicji armatniej z okresu drugiej wojny światowej, a konkretnie o pociskach armatnich określanych z angielska mianem APHE, czyli Armour-Piercing High-Explosive. Idzie tutaj o pełnokalibrowe pociski przeciwpancerne przebijające pancerz dzięki energii kinetycznej wynikłej z prędkości lotu pocisku (czyli przebijające pancerz w sposób klasyczny), mające w swojej dennej części niewielki ładunek wybuchowy. Ów niewielki ładunek wybuchowy to cecha charakterystyczna pocisków APHE- ma on za zadanie wybuchnąć we wnętrzu trafionego wozu. Jak łatwo się domyślić, wybuch ma za zadanie zwiększyć efekt popenetracyjny, przy czym głównym czynnikiem rażącym jest nie tyle fala uderzeniowa wybuchu, co raczej odłamki wygenerowane ze skorupy pocisku poprzez wybuch. Nadmienię że amunicja APHE o typowej konstrukcji ma zapalnik bezwładnościowy umieszczony w części dennej pocisku.

 

Zgodnie z pracą zatytułowaną Podręcznik artylerii (autor: A. D. Blinow), w przypadku amunicji APHE materiał wybuchowy stanowi przeciętnie od 2% do 3% masy pocisku. Zgodnie z tą samą pracą, w przypadku amunicji odłamkowo-burzącej materiał wybuchowy stanowi od 10% do 15% masy pocisku. Więcej o współczynniku napełnienia pocisków artyleryjskich można znaleźć tutaj.

Przykładem pocisku typu APHE jest radziecki tępogłowicowy pocisk przeciwpancerny BR-350B stosowany w radzieckich drugowojennych armatach kalibru 76,2 mm (między innymi armata czołgowa F-34 i holowana ZiS-3). Zawierał on 119 gram materiału wybuchowego. Dla porównania, wystrzeliwany z tych samych armat pocisk odłamkowo-burzący OF-350 zawierał 710 gram materiału wybuchowego.

 

Wydawać by się mogło że pocisk APHE powinien po przebiciu pancerza zadać znacznie większe straty załodze trafionego wozu, względem niewybuchowego pocisku przeciwpancernego. Tak jednak nie było. Zgodnie z brytyjskim dokumentem zatytułowanym A survey of casualties amongst armoured units in north west Europe (badanie strat wśród jednostek pancernych w północno-zachodniej Europie), różnica pomiędzy efektywnością pocisków APHE a efektywnością niewybuchowych pocisków przeciwpancernych, była mniejsza niż 20% (choć oczywiście różnica była na korzyść pocisków APHE). Pisząc o efektywności mam na myśli straty zadane załodze trafionego wozu w razie przebicia pancerza.

 

Pociski APHE miały nie tylko zaletę pod postacią nieznacznie większego efektu popenetracyjnego, ale również wady. Przykładowo, spotkałem się z tezą zgodnie z którą pociski APHE miały nieznacznie mniejszą przebijalność względem niewybuchowych pocisków przeciwpancernych (zakładam że porównujemy pociski wystrzeliwane z takiej samej armaty, stojące na tym samym etapie rozwoju technicznego). Spotkałem się również z informacją że pociski APHE mogły mieć problem z przebiciem pancerza przestrzennego– spójrzmy zresztą na poniższy rysunek:

Panzer_III_spaced_armour

Na powyższym rysunku widać niemiecki czołg średni Panzer III J z okresu drugiej wojny światowej. Czerwona strzałka wskazuje na przedni górny pancerz kadłuba wozu- przy czym płyta pancerna koloru czerwonego to płyta zewnętrzna, a płyta pancerna koloru niebieskiego to płyta wewnętrzna. Pomiędzy obiema płytami jest pusta przestrzeń. Można więc uznać że przedni górny pancerz kadłuba czołgu Panzer III J to pancerz przestrzenny. Podobno przy tego typu pancerzu, pocisk typu APHE mógł wybuchnąć tuż po przebiciu zewnętrznej płyty pancernej, nie przebijając płyty wewnętrznej. Taka sytuacja najpewniej prowadziła jedynie do uszkodzenia wozu, a nie do jego zniszczenia. Przy trafieniu niewybuchowym pociskiem przeciwpancernym problem nie występuje- taki pocisk nie wybuchnie zbyt wcześnie podczas przebijania pancerza przestrzennego.

 

Na zakończenie, podczas drugiej wojny światowej amunicja APHE stosowana była przez Niemców, Sowietów i Amerykanów. Brytyjczycy natomiast byli do tego typu amunicji negatywnie nastawieni- podobno Brytyjczycy wręcz deaktywowali wybuchowość pocisków APHE otrzymywanych od Amerykanów. Pociski APHE stosowane były również po zakończeniu drugiej wojny światowej- tego typu amunicją mogły strzelać między innymi radzieckie zimnowojenne czołgi średnie T-54/T-55.

Amunicja przeciwpancerna typu APHE

T-34 in Action- ciekawe cytaty

Dzisiejszy wpis tyczy się radzieckiego czołgu średniego T-34 z okresu drugiej wojny światowej, przy czym wpis bazuje na cytatach z książki T-34 in Action. Muszę zaznaczyć że mam na myśli książkę Artioma Drabkina i Olega Szeremieta, a nie książkę Stevena Zalogi o tym tytule.

 

Spójrzmy więc na pierwszy cytat:

Ogólnie rzecz biorąc, pozycja kierowcy była najlepsza z perspektywy czołgisty: „Kierowca miał największe szanse przeżycia”, według Bodnara, dowódcy plutonu. „On siedział nisko i był pochyły pancerz przed nim”. Kiriczenko argumentuje że: „zasadniczo dolna część kadłuba była ukryta przez nierówności terenu, więc była trudna do trafienia. Jednak górna część kadłuba była wysoko nad podłożem i otrzymywała większość trafień. Więc ludzie którzy siedzieli w wieży ginęli częściej niż ci którzy siedzieli poniżej”. Statystycznie, podczas wcześniejszej części wojny, większość trafień przypadała na kadłub czołgu. Zgodnie ze wspomnianym wcześniej raportem z NII-48, 81 procent trafień przypadało na kadłub i 19 na wieżę. Jednakże, więcej niż połowa trafień była niegroźna (brak przebicia bądź jedynie częściowe przebicie pancerza): 89 procent trafień w przednią górną część kadłuba, 66 procent trafień w przednią dolną część kadłuba i 40 procent trafień w boki kadłuba nie przebijało pancerza. Na koniec, 42 procent trafień przypadało na przedziały silnikowy i transmisji, które to trafienia były niegroźne dla załogi. Z drugiej strony, wieża była przebijana stosunkowo łatwo, jej słabszy pancerz odlewany zapewniał słabą ochronę nawet przed pociskami kalibru 37 mm wystrzeliwanymi z działek przeciwlotniczych. Sytuację pogarszał fakt że wieża T-34 często stanowiła cel dla potężniejszych dział takich jak działo przeciwlotnicze kalibru 88 mm i długolufowe działo kalibru 75 mm i 50 mm niemieckich czołgów. Nierówności terenu wspomniane przez Kiriczenkę miały około jednego metra wysokości w warunkach prowadzenia działań w Europie. Połowa tego metra przypadała na prześwit pojazdu, reszta- na 1/3 wysokości kadłuba. Większa część przodu kadłuba nie była osłonięta przez nierówności terenu.

Podczas gdy właz kierowcy był opisywany jako wygodny przez wszystkich weteranów z którymi rozmawiano, byli oni jednomyślni w krytyce włazu wieży wczesnych wersji T-34, którą to wieżę przezywali oni „pirożok” (pieróg) z powodu jej charakterystycznego kształtu. Briuchow opisał go [właz] jako zły: „Był bardzo ciężki i trudny do otworzenia, jeśli się zaciął- nikt nie mógł wyjść”. Wtóruje mu dowódca czołgu, Nikołaj Jedwokimowicz Głuchow: „Duży właz- bardzo niewygodny, bardzo ciężki”.

 

Powyższy cytat zawiera tezy, z którymi to już się spotykałem, a które to jednocześnie wydają mi się sensowne. W cytacie pada teza zgodnie z którą w czołgu T-34 pozycje kadłubowe (kierowca i strzelec kaemu) były bardziej bezpieczne od pozycji wieżowych (dowódca i ładowniczy). W mojej ocenie ta teza ma sens- jeśli wrogi pocisk przebił pancerz kadłuba, to mógł bezpośrednio trafić nie tylko czołgistów kadłubowych, lecz również czołgistów wieżowych. Uważam tak, bowiem w typowym czołgu, dolna część ciała czołgistów wieżowych znajduje się tak naprawdę w kadłubie. Natomiast jeśli wrogi pocisk przebił pancerz wieży, to raczej nie miał istotnych szans trafić czołgistów siedzących w kadłubie. Pada też teza jakoby to w typowej sytuacji dolny metr czołgu był zasłonięty przez nierówności terenu- również ta teza nie jest dla mnie nowością. Uważam zresztą że jest to teza sensowna- pole bitwy nie jest równe jak stół. Dane zgodnie z którymi podczas drugiej wojny światowej czołgi częściej trafiane były w kadłub niż w wieżę to też jak dla mnie nic dziwnego- jestem zdania że w przypadku typowego czołgu drugowojennego mamy do czynienia z sytuacją w której to wieża jest znacznie mniejsza od kadłuba. Co do informacji zgodnie z którą w czołgu T-34 duży procent trafień przypadał na przedział napędowy wozu (przedział silnikowy i transmisji)- informacja ta potwierdza moje przypuszczenia. Otóż jakiś czas temu natrafiłem na informacje zgodnie z którymi w okresie drugiej wojny światowej bardzo duży procent trafień przypadał na boki kadłuba czołgu. Jednocześnie patrząc od boku na T-34 można zauważyć że około połowa długości kadłuba tego czołgu to przedział napędowy. Doszedłem więc do wniosku że jeśli jakiś pocisk trafiał w bok kadłuba T-34, to były istotne szanse na to że trafienie przypadnie na przedział napędowy.

 

Poniżej kolejny cytat z książki T-34 in Action, tym razem cytat tyczy się badania przeprowadzonego przez NII-48 na jesieni 1942 roku:

Duży procent groźnych uszkodzeń przypadający na boki a nie na przód (270 spośród 432 trafień przypadających na badane kadłuby było na ich bokach) może być wyjaśniony słabym zapoznaniem załóg z technicznymi charakterystykami ochrony pancernej czołgu bądź słabą widocznością z czołgu skutkującą tym że załogi nie są w stanie zauważyć rozstawionego działa i obrócić wieży w pozycję najmniej zagrożoną pociskami przeciwpancernymi. Jest konieczne lepsze poznanie załóg z taktyczną charakterystyką pancerza ich maszyn i zapewnienie lepszej widoczności z nich.

 

Mój komentarz do powyższego cytatu: wyszkolenie załóg i widoczność z wnętrza wozu nie musiały mieć według mnie istotnego związku z sytuacją w której to boki czołgu trafiane były częściowej niż przód. Według znanych mi danych, w okresie drugiej wojny światowej, również czołgi zachodnie częściej trafiane były w boki niż w przód. Takie informacje padają między innymi w raporcie ORO-T-117 (Survey of allied tank casualties in World War II).

T-34 in Action- ciekawe cytaty

PPK z systemem kierowania MCLOS- tor lotu pocisku

Dziś wpis o przeciwpancernych pociskach kierowanych (PPK), a konkretnie o PPK z systemem kierowania MCLOS (Manual Command to Line Of Sight, czyli po polsku kierowanie ręczne z wykorzystaniem metody trzech punktów). We wpisie poruszona zostanie problematyka toru lotu takiego pocisku. Wpis bazuje na pracy zatytułowanej Szkolenie operatorów przeciwpancernych pocisków kierowanych. Praca ta, wydana w 1967 roku jako dodatek do piątego numeru Przeglądu wojsk lądowych, została napisana przez podpułkownika dyplomowanego magistra Kazimierza Grzeszczaka.

Ujmując to innymi słowami, clou dzisiejszego wpisu to cytat z pracy Szkolenie operatorów przeciwpancernych pocisków kierowanych, przy czym cytat ten tyczy się toru lotu przeciwpancernego pocisku kierowanego, charakteryzującego się systemem kierowania MCLOS. Oto cytat ze wspomnianej pracy, z rozdziału zatytułowanego Charakterystyka optymalnego nawyku śledzenia w kierowaniu pociskiem bojowym:

 

Obserwacja strzelań prowadzonych z grupami eksperymentalnymi i kontrolnymi w większości wypadków potwierdziła założenie, że jeżeli operator miał ukształtowany optymalny nawyk śledzenia na trenażerze i podczas kierowania pociskiem bojowym stosował zasady teorii strzału, to trafiał w cel pierwszymi bojowymi pociskami.

Jednocześnie obserwacja operatorów dopuszczonych do strzelania po raz pierwszy dowiodła, że są oni niezmiernie zaangażowani pod względem emocjonalnym. To emocjonalne zabarwienie czynności śledzenia pocisku bojowego ma negatywny wpływ na większość operatorów, zwłaszcza podczas kierowania pierwszym pociskiem.

Posługując się rysunkiem 10, na którym przedstawiono wykresy optymalnych sposobów śledzenia podczas strzelania pociskiem bojowym, spróbujemy przedstawić psychologiczną analizę czynności śledzenia operatora.

ppk_tor_lotu_m

[aby zobaczyć rysunek w większej rozdzielczości, należy kliknąć tutaj– przypis autora bloga]

Na rysunku 10a pokazano idealny sposób kierowania pociskiem wykluczający wypadek zetknięcia się pocisku z ziemią. Operator w tym wypadku sterowałby pociskiem na wysokości wykluczającej zetknięcie się pocisku z ziemią i obniżałby go do linii celowania tuż przed celem. Wymagałoby to od operatora znajomości odległości pocisku od celu w każdym punkcie toru lotu. A to przekracza jego możliwości. Dlatego takiego sposobu naprowadzenia nie można zastosować.

Na rysunku 10b, c, d przedstawiono najdoskonalsze sposoby naprowadzenia pocisku na różne odległości. Sposoby te polegają na tym, że lot pocisku jest stopniowo obniżany, tak aby na linię celowania mógł wejść w określonym czasie. Od punktu P2 linii celowania pocisk jest naprowadzany metodą trzech punktów (oko-pocisk-cel) na tzw. odcinku bojowym (ataku). Sterując pociskiem na odcinku bojowym operator musi skupić uwagę i spokojnie kierować. Na tym odcinku istnieje największe prawdopodobieństwo zetknięcia się pocisku z ziemią.

Jest zrozumiałe, że z punktu widzenia możliwości psychicznych operatora odcinek naprowadzenia metodą trzech punktów powinien być jak najkrótszy. Ponadto obliczono, że prawdopodobieństwo zetknięcia się pocisku z ziemią zwiększa się wraz z upływem czasu lotu pocisku na linii celowania. Dlatego czas naprowadzania metodą trzech punktów na różnych odległościach strzelania będzie różny, co będzie się łączyło z koniecznością wykonywania przez operatora odpowiednich czynności śledzenia i oceny czasu lotu.

Podczas obserwowania strzelań pociskiem bojowym w wielu wypadkach stwierdzono u operatorów brak odporności psychicznej pod wpływem napięcia emocjonalnego w naprowadzeniu pocisku już na odcinku zbliżania do celu. Niektórzy pod wpływem złudzeń psychicznych dążyli do jak najszybszego sprowadzania pocisku na linię celowania (oko-pocisk-cel). Ponadto duże napięcie emocjonalne operatora doprowadziło do tego, że strzelanie takie kończyło się przeważnie uderzeniem pocisku w ziemię.

Operatorzy, którzy poznali technikę kierowania pociskiem bojowym i przestrzegali na odcinku zbliżania się do celu zasad kierowania nim w określonym czasie i na odpowiedniej wysokości, potrafili pocisk odpowiednio wystabilizować i płynnie wprowadzić na odcinek bojowy (ataku).

Jeden z operatorów, który w czasie strzelania trafił pierwszym pociskiem, powiedział:

 

„Pierwszy pocisk zaobserwowałem w środku górnego pola widzenia lunety celowniczej i spostrzegłem, że pocisk miarowo schodził w dół, dałem mu więc lekki sygnał do góry.

Pocisk po ułamku sekundy zareagował i wzniósł się się nieco do góry. Przez kilka sekund prowadziłem pocisk nad celem; był dokładnie zgrany z kierunkiem obserwacji.

Drugi pocisk prowadziłem w identyczny sposób”.

 

Z wypowiedzi tej wynika, że operator stosował dobrą technikę śledzenia pocisku bojowego, zapewniającą właściwe wykonanie zadania.

PPK z systemem kierowania MCLOS- tor lotu pocisku

Alianckie armaty kontra Pantera i Tygrys

Dziś wpis o dwóch niemieckich czołgach z okresu drugiej wojny światowej- a konkretnie o czołgu średnim Panzer V Panther (Pantera) i czołgu ciężkim Panzer VI Tiger (Tygrys). Oba wozy uchodzą za pojazdy bardzo dobrze opancerzone jak na drugowojenne standardy. Tym samym dziś przyjrzymy się temu, jaki poziom ochrony pancernej oferował pancerz obu pojazdów.

 

Najpierw spójrzmy na grubość sprowadzoną pancerza obu wozów (sprowadzoną do pionu). Tygrys miał przedni pancerz kadłuba o grubości rzeczywistej wynoszącej 100 mm. Boczne górne płyty kadłuba miały 80 mm grubości rzeczywistej, a boczne dolne 60 mm. W przypadku Tygrysa można przyjąć że grubość rzeczywista odpowiada mniej więcej grubości sprowadzonej, bowiem pancerz czołgu Tiger był odchylony od pionu pod bardzo małym kątem (pancerz praktycznie pionowy).

Teraz przyjrzymy się Panterze. Przedni górny pancerz Pantery miał 80 mm grubości rzeczywistej, przy czym był on nachylony pod kątem 55 stopni od pionu, co dawało trochę poniżej 140 mm grubości sprowadzonej. Warto też zauważyć że pancerz nachylony potrafi być bardziej skuteczny niż by to wynikało z grubości sprowadzonej. Ego, przedni górny pancerz Pantery był bardziej odporny od przedniego pancerza Tygrysa. Co innego boki kadłuba- początkowo boczny górny pancerz Pantery miał 40 mm grubości rzeczywistej, przy nachyleniu pod kątem 40 stopni od pionu. Dawało to 52 mm grubości sprowadzonej. W późniejszych wersjach Pantery zastosowano boczny górny pancerz o grubości rzeczywistej wynoszącej 50 mm, przy nachyleniu pod kątem 30 stopni od pionu, co dawało 57 mm grubości sprowadzonej. Boczny dolny pancerz Pantery miał 40 mm grubości (zarówno rzeczywistej, jak i sprowadzonej, bowiem był to pancerz pionowy). Boczny dolny pancerz mógł być dodatkowo zasłonięty fartuchem o grubości 5 mm- dawało to 45 mm bocznego dolnego pancerza. Można więc uznać że boczny pancerz Pantery był zdecydowanie słabszy od bocznego pancerza Tygrysa.

Tutaj warto zauważyć że grubość sprowadzona przedniego pancerza kadłuba czołgu Tiger (100 mm), nie wydaje się ekstremalnie wielka, szczególnie jeśli wziąć pod uwagę bardzo dużą masę wozu (57 ton). Dla porównania- znacznie lżejszy radziecki czołg średni T-34 (masa w granicach 26-32 ton) miał przedni górny pancerz o grubości sprowadzonej wynoszącej około 90 mm. Również amerykański czołg średni M4 Sherman (masa w okolicach 30 ton) miał grubość sprowadzoną przedniego górnego pancerza wynoszącą 90 mm. Taka argumentacja jest jednak w moich oczach naciągana. Otóż pancerze nie walczą z wrogimi pancerzami, lecz z wrogimi armatami. Jeżeli mamy w czołgu pancerz o grubości (dajmy na to) 50 mm, który dobrze chroni przed wrogimi pociskami, to jest to pancerz dobry. Jeżeli mamy w czołgu pancerz o grubości 80 mm, który słabo chroni przed wrogimi pociskami, to jest to pancerz słaby. Tutaj należy zadać pytanie: jak dobrze pancerz Tygrysa (i Pantery) chronił przed wrogimi pociskami?

 

Aby odpowiedzieć na to pytanie, posłużę się kilkoma grafikami. Z tego co wiem grafiki te pochodzą z okresu drugiej wojny światowej. Dodam że w zamieszczonych poniżej grafikach brano pod uwagę nie tylko czołg ustawiony do armaty idealnie przodem oraz idealnie bokiem, lecz również czołg ustawiony do armaty przednim rogiem. W mojej ocenie to istotne, bowiem czołg ustawiony do armaty przednim rogiem, może być bardziej odporny na ostrzał, niż taki sam czołg ustawiony do armaty idealnie przodem bądź idealnie bokiem. Spójrzmy więc na pierwszą grafikę:

 

75mm_panther_tiger

Powyższa grafika przedstawia odporność Tygrysa i Pantery na ostrzał prowadzony z armaty M3 75 mm, przy użyciu amunicji przeciwpancernej M61 (pełnokalibrowy pocisk z czepcem ochronnym i czepcem balistycznym, w terminologii anglojęzycznej APCBC). Armata M3 75 mm stanowiła uzbrojenie amerykańskich czołgów średnich M4 Sherman (była to ta słabsza armata montowana w Shermanach). Jak widać, przód obu niemieckich pojazdów był wręcz kuloodporny dla armaty M3. Również boczny pancerz obu niemieckich wozów, był w stanie ochronić przed ostrzałem prowadzonym z armaty M3, przy odpowiednim nachyleniu w płaszczyźnie poziomej. Widać też że boczny pancerz Tygrysa chronił lepiej niż boczny pancerz Pantery. Teraz kolejna grafika:

 

M7_gun_panther_tiger

Grafika zamieszczona powyżej przedstawia odporność Tygrysa i Pantery na ostrzał prowadzony z amerykańskiej armaty M7, przy użyciu amunicji przeciwpancernej M62 (pełnokalibrowy pocisk z czepcem ochronnym i czepcem balistycznym). Armata M7 stanowiła uzbrojenie amerykańskiego niszczyciela czołgów M10. Warto zauważyć że pod względem osiągów, armata M7 była bardzo zbliżona do armaty M1 76 mm, stanowiącej uzbrojenie późnych czołgów Sherman (ta mocniejsza armata Shermanowska). Zgodnie z powyższą grafiką, armata M7 mogła przebić pancerz Tygrysa jeśli stał on przodem bądź bokiem do armaty. Jeśli jednak Tygrys stał przednim rogiem do armaty, wtedy zarówno pancerz przedni, jak i boczny, chroniły przed ostrzałem. Na powyższej grafice widać również wysoką odporność przedniego górnego pancerza Pantery i znacznie mniejszą odporność jej pancerza bocznego. Czas na kolejną grafikę:

 

17pdr_panther_tiger_front

Tym razem odporność obu niemieckich wozów na ostrzał prowadzony z brytyjskiej armaty 17 funtowej, przy użyciu pełnokalibrowych pocisków przeciwpancernych z czepcem ochronnym i czepcem balistycznym. Dodam że armata 17 funtowa stanowiła między innymi uzbrojenie czołgów Sherman Firefly (brytyjski tuning Shermana). Zgodnie z powyższą grafiką, armata 17 funtowa miała duże szanse przebić pancerz obu niemieckich wozów, lecz widać również że w niektórych sytuacjach pancerz obu pojazdów był w stanie ochronić przed brytyjską armatą. Oto kolejna grafika:

 

17pdr_panther_tiger_rear

Tym razem znów ostrzał prowadzony przez armatę 17 funtową przy użyciu amunicji APCBC, lecz w tym przypadku niemieckie wozy ustawione są tyłem bądź tylnym rogiem do armaty. Powyższa grafika nie zainteresowała mnie zbytnio, bowiem raczej niewiele pocisków trafia w tylny pancerz wozu.

 

Na koniec przydała by się jakaś konkluzja. Tak więc w mojej ocenie prawdziwa jest powszechna opinia, zgodnie z którą czołgi Panther i Tiger, charakteryzowały się dobrym poziomem ochrony pancernej. Szczególnie jeśli wziąć pod uwagę że jeszcze w pierwszej połowie 1944 roku Amerykanie nie używali bojowo Shermanów z armatą M1 76 mm (ta mocniejsza armata). Sowieci co prawda w pierwszej połowie 1944 roku używali bojowo czołgów T-34-85, lecz nadal w tym okresie u Sowietów dominowały T-34 (T-34-76) uzbrojone w armatę F-34, która nie była wcale lepsza od amerykańskiej armaty M3 75 mm, stanowiącej uzbrojenie wczesnych i średnich Shermanów. A jak można zobaczyć na pierwszej grafice, armata M3 75 mm nie była przesadnie dobrą bronią, jeśli chcieć zwalczać Pantery i Tygrysy.

Alianckie armaty kontra Pantera i Tygrys

Przed zwalczaniem czołgów wypij kawę

Jakiś czas temu napisałem wpis o pociskach kierowanych wykorzystujących system kierowania MCLOS. W przypadku systemu kierowania tego typu, operator kieruje pociskiem mniej więcej tak jak samochodem zabawką bądź modelem latającym. Na pocisku znajduje się flara, a operator kieruje pociskiem przy pomocy drążka (joysticka), patrząc na świetlną kropkę generowaną przez flarę. Taki system kierowania wymaga od operatora dużej wprawy. Pożądana jest również dobra kondycja psychofizyczna operatora podczas kierowania pociskiem.

No właśnie, dochodzimy do kondycji psychofizycznej i czynników mających na nią wpływ. Jeden z czynników mogących mieć wpływ na kondycję psychofizyczną to spożycie kofeiny. Czy więc spożycie kofeiny ma wpływ na skuteczność prowadzenia ognia przy pomocy pocisków rakietowych wykorzystujących system kierowania MCLOS? Aby znaleźć odpowiedź na to pytanie, należy zajrzeć do pracy zatytułowanej Szkolenie operatorów przeciwpancernych pocisków kierowanych, która to tyczy się pocisków wykorzystujących system kierowania MCLOS. Ów praca została wydana w 1967 roku, jako dodatek do piątego numeru Przeglądu wojsk lądowych. Autor pracy to podpułkownik dyplomowany magister Kazimierz Grzeszczak. Oto cytat ze wspomnianej pracy:

 

Celem przeprowadzonych eksperymentalnych badań wpływu kofeiny na czynności psychomotoryczne operatora było ustalenie, jaki wpływ kofeina wywiera na podniesienie wskaźników śledzenia i zmniejszenie popełnianych błędów.

Badania przeprowadzono z grupą 10 operatorów. Przebiegały one następująco:

-przed podaniem kofeiny przeprowadzono strzelanie wstępne (zadanie 1s), połączone ze sprawdzeniem koordynacji ruchów za pomocą trenometru;

-każdemu operatorowi podano szklankę mocnej naturalnej kawy o zawartości około 0,2 g kofeiny.

Następnie przeprowadzono strzelania kontrolne (zadanie 1s) po upływie 1 godziny, 2 godzin i 3 godzin od chwili podania operatorom kofeiny.

Badania wykazały, że kofeina ogólnie dodatnio wpływa na czynności psychomotoryczne operatora i zmniejsza liczbę popełnianych błędów. Kofeina sprawa, że na pewien czas poprawia się u operatorów wskaźnik częstotliwości trafiania i polepsza się precyzja ruchu rąk podczas badań prowadzonych za pomocą trenometru. Najbardziej dodatni wpływ kofeiny uwidocznił się w pierwszej i drugiej godzinie od jej podania.

Na rysunku 12 widać, że grupowy wskaźnik częstotliwości trafienia w stosunku do badań wstępnych był po pierwszej godzinie większy o 15%, po drugiej- o 8% i po trzeciej- o 3%. Stopniowy spadek wskaźnika należy tłumaczyć zmniejszeniem wpływu kofeiny na organizm operatorów i wzrostem zmęczenia…

…Stwierdzono wyraźną poprawę w szybkości reakcji, zwłaszcza podczas strzelania do celów ruchomych na małe odległości, gdy prędkość tych celów była duża.

Na podstawie jednorazowego badania wpływu kofeiny na poprawę czynności śledzenia oraz psychikę operatora nie można wyciągać ogólnych wniosków. Ostateczne wnioski muszę być poparte dodatkowymi badaniami. Można jednak z pewnością stwierdzić, że zarówno w praktyce szkoleniowej, jak i w warunkach bojowych, gdy operator jest bardzo zmęczony, podanie mu kofeiny dodatnio wpłynie na wyniki strzelań.

 

ppk_kofeina_m

Grafika z pracy zatytułowanej „Szkolenie operatorów przeciwpancernych pocisków kierowanych”.

 

Przed zwalczaniem czołgów wypij kawę

Pociski artyleryjskie- współczynnik napełnienia

Dziś wpis o amunicji artyleryjskiej, a konkretnie o parametrze który zwie się współczynnikiem napełnienia, bądź też współczynnikiem wypełnienia. Co określa współczynnik napełnienia? Otóż współczynnik ten określa jak duży procent masy pocisku stanowi kruszący materiał wybuchowy znajdujący się w pocisku. Przykładowo, zgodnie z książką Podręcznik artylerii, tom I (autor: A. D. Blinow, Wydawnictwo MON, 1953 rok) od 10 do 15% masy pocisku odłamkowo-burzącego stanowi materiał wybuchowy. Czyli współczynnik napełnienia pocisków odłamkowo-burzących wynosi od 0,10 do 0,15. Dodam że zgodnie ze wspomnianym już Podręcznikiem artylerii, grubość ścianek pocisków odłamkowo-burzących wynosi od 1/8 do 1/7 kalibru. Zaznaczę również że pociski odłamkowo-burzące mają za zadanie zwalczać przeciwnika zarówno siłą wybuchu, jak i odłamkami.

Oprócz pocisków odłamkowo-burzących, istnieją również pociski burzące. Tego typu pociski mają za zadanie zwalczać przeciwnika głównie siłą wybuchu. Pociski burzące charakteryzują się większym współczynnikiem napełnienia od pocisków odłamkowo-burzących, czyli w przypadku pocisku burzącego ponad 15% jego masy stanowi materiał wybuchowy. Zgodnie z Podręcznikiem artylerii, materiał wybuchowy stanowi do 20% masy pocisku burzącego, a grubość ścianek pocisków tego typu wynosi od 1/15 do 1/10 kalibru.

Występują także pociski odłamkowe, mające za zadanie zwalczać przeciwnika głównie odłamkami wygenerowanymi podczas wybuchu. Pociski odłamkowe mają mniejszy współczynnik napełnienia od pocisków odłamkowo-burzących. Czyli w przypadku pocisków odłamkowych mniej niż 10% masy pocisku stanowi materiał wybuchowy.

 

Kruszący materiał wybuchowy stosowano nie tylko w pociskach przeznaczonych do zwalczania celów nieopancerzonych (pociski odłamkowo-burzące, burzące i odłamkowe). Również używane w okresie drugiej wojny światowej klasyczne pełnokalibrowe pociski przeciwpancerne potrafiły zawierać ładunek kruszącego materiału wybuchowego. Tego typu pociski miały za zadanie najpierw przebić pancerz wrogiego czołgu bądź innego wozu bojowego, a następnie wybuchnąć w jego wnętrzu. W anglojęzycznej terminologii, klasyczne pełnokalibrowe pociski przeciwpancerne wyposażone w ładunek kruszącego materiału wybuchowego, określane są mianem APHE (Armor-Piercing High-Explosive). Zgodnie z Podręcznikiem artylerii, w przypadku tego typu amunicji, od 2 do 3% masy pocisku stanowił materiał wybuchowy. W książce tej można znaleźć również wzmiankę zgodnie z którą w przypadku amunicji APHE grubość ścianek pocisku wynosiła od 1/4 do 1/3 kalibru.

Pociski artyleryjskie- współczynnik napełnienia

Pociski rakietowe- MCLOS

Dziś wpis o kierowanych pociskach rakietowych, przy czym wpis ten tyczyć się będzie systemu kierowania określanego w anglojęzycznej terminologii jako MCLOS (Manual Command to Line Of Sight). Zgodnie z polską terminologią system ten to kierowanie ręczne z wykorzystaniem metody trzech punktów (ów 3 punkty to oko-pocisk-cel). Na czym polega system MCLOS? Cóż, w systemie tym pociskiem rakietowym steruje się mniej więcej tak, jak samochodem zabawką, bądź modelem latającym. Ujmując to inaczej, na pocisku znajduje się flara, operator pocisku widzi ów flarę, a jednocześnie operator, używając drążka sterowniczego (joysticka), stara się tak pokierować pociskiem, aby świetlna kropka generowana przez flarę, znalazła się na tle celu. Patrząc z perspektywy operatora, żołnierz ten kieruje świetlną kropką w sposób niejako bezpośredni. Pisząc o kierowaniu świetlną kropką w sposób bezpośredni, mam na myśli przykładowo rozwiązanie, w którym ruch drążka w lewo powoduje ruch kropki w lewo, a ruch drążka w prawo powoduje ruch kropki w prawo. Podobnie może być rozwiązane sterowanie kropką góra/dół- ruch drążka do siebie powodujący ruch kropki w górę, ruch drążka od siebie generujący ruch kropki w dół. Jeśli świetlna kropka znajduje się na tle celu, wtedy pocisk powinien trafić w cel. Spójrzmy zresztą na poniższą grafikę:

 

mclos_m

Na powyższej grafice widać pulpit sterowniczy, cel (czołg wroga) i świetlną kropkę generowaną przez flarę umieszczoną na pocisku.

 

Istnieją zasadniczo dwa warianty systemu MCLOS. Pierwsze to sterowanie prędkością kropki, drugi to sterowanie jej przyspieszeniem. Poniżej opisałem oba warianty. Ów opisy napisane są z perspektywy operatora- założyłem że kropka i cel to dwuwymiarowe obiekty na dwuwymiarowym tle.

 

-Przy sterowaniu prędkością kropki, wychylenie drążka sterowniczego powoduje ruch kropki. Przykładowo, jeśli przechylamy drążek w prawo, to świetlna kropka też zaczyna poruszać się w prawo. Jednocześnie jeśli drążek pozostaje wychylony pod takim samym kątem, to prędkość świetlnej kropki nie wzrasta (ruch jednostajny prostoliniowy). Mocniejsze wychylenie drążka powoduje wzrost prędkości świetlnej kropki. Ustawienie drążka sterowniczego w pozycję neutralną powoduje że kropka przestaje się przemieszczać. Ujmując to inaczej: przyjmijmy że cel znajduje się na prawo od świetlnej kropki. Czyli operator wychyla drążek w prawo. Kropka przemieszcza się na cel. Jak już kropka znajdzie się na tle celu, to wtedy wystarczy ustawić drążek w pozycję neutralną- kropka przestanie się przemieszczać. Zamieszczona wcześniej grafika przedstawia taką właśnie sytuację. Sterowanie prędkością kropki ułatwia sterowanie pociskiem, lecz komplikuje też układ kierowania (względem sterowania przyspieszeniem kropki).

 

-Przy sterowaniu przyspieszeniem kropki, wychylenie drążka również powoduje ruch kropki. Czyli jak poprzednie, wychylenie drążka w prawo, to ruch kropki w prawo. Jest jednak pewna różnica. Jeśli drążek pozostaje wychylony pod takim samym kątem, to kropka będzie przyspieszać (ruch jednostajny przyspieszony). Jeśli wychylić drążek mocniej, to przyspieszenie kropki wzrośnie. Po ustawieniu drążka w pozycję neutralną, świetlna kropka nadal będzie się przemieszczać, lecz będzie to ruch jednostajny prostoliniowy. Aby kropka przestała się przemieszczać, należy wychylić drążek w kierunku przeciwnym do jej ruchu, a następnie ustawić drążek w pozycję neutralną. Ujmując to inaczej: przyjmijmy że cel znajduje się na prawo od kropki. Operator wychyla drążek w prawo. Kropka zaczyna przemieszczać się ruchem jednostajnym przyspieszonym w prawo. Operator ustawia drążek w pozycję neutralną, kropka nadal przemieszcza się w prawo. Jak już kropka znajdzie się na tle celu, operator wychyla drążek w lewo, a następnie ustawia go w pozycję neutralną- aby zahamować dryf kropki. Sterowanie prędkością kropki upraszcza układ kierowania, lecz jednocześnie utrudnia sterowanie pociskiem (względem sterowania prędkością kropki).

 

Tutaj kilka uwag:

-System MCLOS największą popularność zyskał w przeciwpancernych pociskach kierowanych, choć istniały też pociski innego typu z takim systemem kierowania. Istniał między innymi brytyjski rakietowy zestaw przeciwlotniczy Blowpipe wykorzystujący system MCLOS.

-Zastosowanie systemu MCLOS nie ma związku z tym w jaki sposób informacje przesyłane są od pulpitu operatora do pocisku. Pociski z systemem kierowanie MCLOS mogą być zarówno sterowane poprzez kabel ciągnący się od wyrzutni do pocisku, jak i radiowo.

-Podobno maksymalna prędkość przeciwpancernego pocisku kierowanego z systemem kierowania MCLOS to około 150 metrów na sekundę. Powyżej tej prędkości operator nie jest w stanie skutecznie kierować pociskiem. Choć warto zauważyć że pocisk przeciwlotniczy Blowpipe, też mający system kierowania MCLOS, był pociskiem ponaddźwiękowym (prędkość dźwięku to około 340 metrów na sekundę).

-Spotkałem się z opinią według której przy przeciwpancernym pocisku kierowanym wykorzystującym system MCLOS, największym problemem nie jest kierowanie lewo/prawo, lecz kierowanie góra/dół. Ot, trzeba kierować pociskiem tak aby nie przeleciał nad celem, ale też trzeba uważać aby pocisk nie uderzył w podłoże znajdujące się przed celem.

-Jestem zdanie że w typowej sytuacji, przeciwpancerny pocisk kierowany z systemem kierowania MCLOS, leci po krzywej pogoni, a nie po krzywej wyprzedzenia. Oto cytat z pracy zatytułowanej Szkolenie operatorów przeciwpancernych pocisków kierowanych (praca z 1967 roku, tycząca się operatorów przeciwpancernych pocisków kierowanych z systemem kierowania MCLOS): W czasie obserwacji śledzenia stwierdzono u niektórych operatorów nawrót pewnych typowych błędów (np. wyprzedzanie imitatorem pocisku ruchomego imitatora celu zamiast śledzenia po krzywej pogoni).

-Przynajmniej niektóre pociski z systemem kierowania MCLOS miały duży zasięg minimalny. Przykładowo, radziecki pocisk przeciwpancerny Malutka (AT-3 Sagger) miał zasięg od 500 metrów do 3000 metrów. Ergo, poniżej 500 metrów była martwa strefa nieskuteczności pocisku. Być może zastosowanie systemu MCLOS powoduje wzrost zasięgu minimalnego (czyli zjawisko negatywne). Uważam tak, bowiem przy systemie MCLOS, pewnie musi minąć jakiś czas zanim operator zorientuje się gdzie w przestrzeni znajduje się świetlna kropka generowana przez flarę umieszczoną na pocisku. Jak operator zorientuje się gdzie jest świetlna kropka, to pewnie też mija chwila zanim operator podejmie działanie zmierzające do umieszczenia kropki na celu (odpowiednie wychylenie drążka sterowniczego). Pisząc „jakiś czas” oraz „chwila”, mam na myśli czas liczony w sekundach, ale nawet przez sekundę pocisk rakietowy jest w stanie przebyć zauważalną odległość. Gdyby w śledzeniu kropki i jej umieszczaniu na celu, ludzkiego operatora zastąpić maszyną (kierowanie półautomatyczne goniometryczne, zwane z angielska SACLOS), to najpewniej maszyna szybciej zorientuje się gdzie jest kropka i szybciej podejmie kroki mające za zadanie umieścić kropkę na celu. Z drugiej jednak strony, spotkałem się z opinią według której zastosowanie systemu kierowania MCLOS ma niewielki związek z zasięgiem minimalnym. Niezależnie od systemu kierowania, pocisk rakietowy musi nabrać odpowiedniej prędkości, aby jego powierzchnie aerodynamiczne przeznaczone do kierowania (stery bądź interceptory) zaczęły działać. Ów nabieranie prędkości odbywa się na jakimś dystansie. Dodatkowo pocisk rakietowy może mieć na pokładzie urządzenie które zaczyna poprawnie działać dopiero po jakimś czasie. Przykładowo, może być to żyroskop, który musi się rozkręcić do odpowiedniej prędkości, aby spełniać swoje zadanie.

-Poza prostotą systemu kierowania, jedną z zalet system MCLOS jest możliwość umieszczenia operatora w innym miejscu niż wyrzutnia. Podobno przy kierowaniu ręcznym oddalenie operatora od wyrzutni wręcz ułatwia celne kierowanie pociskiem. Jednocześnie przy operatorze oddalonym od wyrzutni, spadają szanse na to że przeciwnik skutecznie ostrzela stanowisko operatora. Ot, jeśli przeciwnik zauważy start rakiety i namierzy jej wyrzutnię, to celne ostrzelanie wyrzutni nie powinno skończyć się tragicznie dla operatora, jeśli operator znajduje się w innym miejscu niż wyrzutnia.

-Główną wadą systemu MCLOS jest słaba celność. Przykładowo, dane tyczące się radzieckiego przeciwpancernego pocisku kierowanego Malutka, wskazują że w warunkach bojowych, w cel trafiało od 2 do 25 procent wystrzelonych pocisków.

 

Więcej na temat systemu kierowania MCLOS można znaleźć w tej dyskusji na forum strzelecka.net. Polecam też książkę Rakieta- wróg pancerza (autor: Jerzy Grzegorzewski, Wydawnictwo MON, rok wydania: 1970), ewentualnie wcześniejszą wersję tej książki, zatytułowaną Wrogowie pancerza (książka z 1962 roku).

Pociski rakietowe- MCLOS