Stabilizacja armat czołgowych, część 1

Zazwyczaj przyjmuje się że podczas drugiej wojny światowej, aby oddać celny strzał z armaty czołgowej, należało zatrzymać czołg, a strzał oddać podczas postoju. Jest to słuszna teza, bowiem większość czołgów z okresu drugiej wojny światowej nie miała stabilizatora armaty, umożliwiającego celne strzelania w ruchu. Jednak większość czołgów, to nie wszystkie czołgi. Istniały podczas drugiej wojny światowej czołgi wyposażone w stabilizator armaty, bądź w urządzenie mające pełnić zbliżoną rolę do stabilizatora. We wpisie tym podam przykłady tego typu urządzeń które znalazły zastosowanie w pojazdach produkowanych seryjnie.

 

Choć czołgi brytyjskie nie miały stabilizatora, to sposób naprowadzania uzbrojenia głównego w pionie zastosowany w niektórych brytyjskich czołgach (przykładowo w wozach z armatami 2 funtowymi) umożliwiał podobno, albo przynajmniej miał umożliwiać, stosunkowo celne strzelanie podczas jazdy. Otóż w przypadku niektórych brytyjski drugowojennych armat czołgowych nie zastosowano mechanizmu podniesieniowego wyposażonego w korbkę, ale system czysto ręczny, w którym naprowadzania armaty na cel w płaszczyźnie pionowej odbywało się dzięki swego rodzaju kolbie. Dzięki takiemu rozwiązaniu działonowy mógł rzekomo wczuć się w bujanie czołgu na nierównościach i kompensować ruch armaty w pionie powodowany bujaniem się całego pojazdu. Mam jednak bardzo duże wątpliwości czy takie rozwiązanie umożliwiało zachowanie sensownej celności podczas strzelania w ruchu. Rozwiązanie które tutaj opisałem zanikło w brytyjskich czołgach wraz z wprowadzeniem coraz potężniejszych armat czołgowych (wraz z wprowadzaniem coraz potężniejszych armat czołgowych wprowadzono również mechanizm podniesieniowy wyposażony w korbkę).

 

Bliższy współczesnym stabilizatorom od drugowojennego rozwiązania brytyjskiego był radziecki stabilizator linii celowniczej stosowany w czołgach lekkich T-26. Urządzenie to miało umożliwiać celne strzelanie w ruchu w podobny sposób do urządzeń stosowanych na drugowojennych okrętach. Otóż stabilizator linii celowniczej nie miał za zadania stabilizować armaty, miał natomiast za zadanie spowodować że armata odda strzał kiedy czołg (a tym samym jego wieża i armata) będzie w odpowiedni sposób bujnięty. Strzał miał po prostu zostać oddany w tej krótkiej chwili podczas bujania się wozu kiedy armata jest wycelowana w cel. Stabilizator linii celowniczej stosowany w czołgach T-26 miał więc pełnić rolę jednopłaszczyznowego stabilizatora stabilizującego armatę w pionie, choć w inny od stabilizatora sposób. Stabilizator linii celowniczej nie okazał się udanym urządzeniem i po jakimś czasie został zdemontowany z używanych przez armię radziecką czołgów T-26. Prawdziwa stabilizacja armaty pojawiła się w wozach radzieckich we wczesnym okresie zimnej wojny, początkowo w czołgach T-54/T-55.

 

Opisane wcześniej rozwiązania brytyjskie i radzieckie nie były prawdziwymi stabilizatorami armaty. Rozwiązania te miały pełnić rolę stabilizatora, ale działały inaczej od stabilizatora. Istniało jednak podczas drugiej wojny światowej urządzenie będące prawdziwym stabilizatorem, na dodatek stosowane w czołgach produkowanych seryjnie. Był to opracowany w firmie Westinghouse jednopłaszczyznowy stabilizator Junior, stabilizujący armatę w płaszczyźnie pionowej. Urządzenie to miało postać współpracującego z kołyską armaty siłownika hydraulicznego, pompy hydraulicznej zasilającej siłownik i żyroskopu umieszczonego na kołysce armaty. Co ciekawe, stabilizator ten był niezależnym urządzeniem od mechanizmu podniesieniowego armaty, stąd też urządzenie to dało się zastosować w pojazdach które miały jedynie ręczny mechanizm podniesieniowy. Nie trzeba było mechanicznego, tak więc hydraulicznego lub elektrycznego, mechanizmu podniesieniowego. Stabilizator stosowany był między innymi w amerykańskim czołgu lekkim M3/M5 Stuart oraz w amerykańskich czołgach średnich M3 Lee/Grant i M4 Sherman. Czołg średni M3 to pojazd o tyle ciekawy, że był to chyba jedyny pojazd pancerny ze stabilizowaną armatą umieszczoną w kadłubie, która zresztą miała jedynie ręczny mechanizm kierunkowy i podniesieniowy. Stabilizator stosowany był nie tylko w amerykańskich czołgach, ale również w amerykańskich samochodach pancernych. Zazwyczaj spotykałem się z tezą zgodnie z którą stosowany podczas drugiej wojny światowej amerykański stabilizator był urządzeniem zawodnym, wymagającym starannej obsługi, a na dodatek nie zapewniającym szczególnie dobrej celności podczas strzelania w ruchu. Podobno załogi amerykańskich czołgów zazwyczaj wyłączały stabilizator. Można dyskutować ile prawdy w krytyce amerykańskiego stabilizatora, jednak przynajmniej jedna cecha amerykańskich czołgów mogła utrudniać użycie stabilizatora. Otóż większość amerykańskich czołgów z okresu drugiej wojny światowej nie miała teleskopowego celownika przegubowego. Tym samym w wozach tych ruch armaty w pionie powodował nie tylko ruch obiektywu celownika w pionie, ale również okularu. Rozwiązanie to powodowało że wraz w włączonym stabilizatorem, podczas jazdy w terenie, okular celownika poruszał się w pionie względem wnętrza wozu, co mogło utrudniać korzystanie w celownika podczas jazdy przy włączonej stabilizacji. Argumentem za tym że amerykański drugowojenny stabilizator raczej nie był szczególnie skutecznym urządzeniem jest to że zarówno opracowany pod koniec drugiej wojny światowej czołg M26 Pershing, jak i amerykańskie czołgi z wczesnego okresu zimnej wojny, stabilizatora nie miały. Brak stabilizatora to między innymi amerykańskich zimnowojennych czołgów średnich M46, M47, M48 określanych mianem Patton. Również wczesne wersje opracowanego w latach 60. czołgu podstawowego M60, wobec którego też stosowano nazwę Patton (choć nieoficjalnie), nie miały stabilizacji armaty. Kolejnym amerykański zimnowojenny czołg bez systemu stabilizacji armaty to opracowany w latach 50. czołg ciężki M103. Gdyby stabilizator stosowany w amerykańskich wozach podczas drugiej wojny światowej był skutecznym urządzeniem, najpewniej amerykańskie czołgu z wczesnego okresu zimnej wojny otrzymały by takie urządzenie bądź urządzenie zbliżone. Amerykańskie zimnowojenne czołgi otrzymały stabilizację armaty we wczesnych latach 70. wraz z modernizacją czołgów M60.

 

Na podstawie powyższych informacji można wywnioskować że podczas drugiej wojny światowej to Amerykanie byli najbliżej umożliwienia czołgom skutecznego prowadzenia ognia ruchu. Mam jednak spore wątpliwości czy faktycznie amerykańskie czołgi z okresu drugiej wojny światowej mogły skutecznie prowadzić ogień w ruchu, skoro zrezygnowano z użycia stabilizatora w opracowanym pod koniec drugiej wojny światowej amerykańskim czołgu M26 Pershing, podobnie zrezygnowano z użycia stabilizatora w amerykańskich czołgach wczesnego okresu zimnej wojny.

Reklamy
Stabilizacja armat czołgowych, część 1

Ręczny napęd wieży czołgowej

Uzbrojenie główne czołgu zazwyczaj znajduje się w wieży. Tym samym aby naprowadzić uzbrojenie główne czołgu na cel należy dokonać obrotu wieży. Obrót wieży może zostać wykonany ręcznie (napęd ręczny) lub mechanicznie (napęd mechaniczny realizowany hydraulicznie bądź elektrycznie). Nie wszystkie czołgi i inne wozy bojowe wyposażone w wieżę mają mechanizm umożliwiający mechaniczny obrót wieży, jednak praktycznie wszystkie wozy bojowe wyposażone w wieżę mają możliwość ręcznego obrotu wieży, przy czym w wozach z hydraulicznym bądź elektrycznym systemem mechanicznego obrotu wieży, możliwość ręcznego obrotu wieży traktowana jest zazwyczaj jako rozwiązanie zapasowe. Zdarzały się jednak starsze wozy bojowe w których hydrauliczny bądź elektryczny mechanizm obrotu wieży był wystarczająco dokładny do zgrubnego naprowadzenia armaty na cel, lecz zbyt mało dokładny do dokładnego celowania. W wozach takich zazwyczaj najpierw zgrubnie naprowadzano armatę na cel przy pomocy mechanicznego systemu napędu wieży, a następnie dokładnie celowano w sposób ręczny. Tak było przykładowo w radzieckim czołgu średnim T-34 z okresu drugiej wojny światowej. Ręczny napęd wieży może odbywać się albo w sposób czysto ręczny, albo przy pomocy przekładni napędzanej korbką. Aby obrócić wieżę przy napędzie czysto ręcznym działonowy (bądź inny członek załogi znajdujący się w wieży) musiał przyłożyć siłę swojego ramienia do uchwytu zamontowanego w wieży. Rozwiązanie takie występowało między innymi we francuskich pierwszowojennym czołgu Renault FT i polskim samochodzie pancernym wzór 1934 z okresu międzywojennego. Mam wrażenie że tego typu rozwiązanie zazwyczaj spotykane było w lekkich, jednoosobowych wieżach. Jednocześnie mam wątpliwości czy napęd czysto ręczny był by skuteczny przy stosunkowo ciężkich wieżach (mam na myśli przykładowo wieże czołgów średnich z okresu drugiej wojny światowej). Skłonny jestem postawić tezę że w przypadku czołgów czysto ręczny napęd wieży zanikł już w okresie międzywojennym. Przynajmniej w przypadku czołgów czysto ręczny napęd wieży występował chyba jedynie jako jedyny system napędu wieży. Nie kojarzę czołgu który miał by główny mechaniczny system napędu wieży (elektryczny bądź hydrauliczny), a w którym dodatkowy ręczny system napędu wieży był by czysto ręczny. Inny system ręcznego napędu wieży to napęd przy pomocy przekładni napędzanej korbką. Tego typu rozwiązanie stosowane było zarówno jako jedyny system napędu wieży, jak i jako dodatkowy napęd wieży, uzupełniający system elektryczny bądź hydrauliczny. Jeszcze podczas drugiej wojny światowej produkowano czołgi których jedynym systemem napędu wieży był napęd ręczny korbkowy, czego przykładem niemiecki czołg średni Panzer III i późne wersje niemieckiego czołgu średniego Panzer IV. Jednocześnie podczas drugiej wojny światowej napęd ręczny korbkowy coraz częściej pełnił rolę napędu który miał za zadanie jedynie uzupełniać mechaniczny napęd wieży. Wiązało się to zarówno z coraz większą doskonałością mechanicznych napędów wieży, jak i z tym że czołgi miały coraz silniej opancerzone wieże, wyposażone w coraz potężniejsze uzbrojenie główne, co powodowało wzrost masy wież czołgowych, a tym samym coraz częstszą konieczność stosowania mechanicznych napędów wieży. Jednocześnie rozwiązanie w którym napęd ręczny korbkowy był jedynym systemem napędu wieży, nie zanikło po drugiej wojnie światowej, choć występowało jedynie w pojazdach ze stosunkowo lekkimi wieżami, czego przykładem radziecki samochód pancerny BRDM-2 z lat 60. Napęd wieży ręczny korbkowy może występować zarówno pod postacią jednej korbki umożliwiającej obrót wieży, umieszczonej zazwyczaj tak aby działonowy miał do niej łatwy dostęp, jak i pod postacią większej liczby korbek, dzięki czemu więcej niż jeden członek załogi może obracać wieżą przy wykorzystaniu napędu ręcznego. To drugie rozwiązanie może być szczególnie przydatne przy ciężkich wieżach, w przypadku których jeden członek załogi mógł by mieć trudność z obrotem wieży z sensowną prędkością przy użyciu ręcznego korbkowego mechanizmu obrotu. Dwie korbki umożliwiające obrót wieży zastosowano między innymi w niemieckim drugowojennym czołgu ciężkim Tygrys, gdzie jedna korbka była przeznaczona dla działonowego, a druga dla dowódcy bądź ładowniczego. Tutaj zauważę że korba przeznaczone dla działonowego Tygrysa miała inne przełożenie od korbki przeznaczonej dla dowódcy bądź ładowniczego. Aby dokonać pełnego obrotu wieży przy użyciu korbki działonowego, należało wykonać 720 obrotów korbką, natomiast aby dokonać pełnego obrotu wieży przy użyciu korbki przeznaczonej dla dowódcy bądź działonowego, należało wykonać 595 obrotów korbką. W Tygrysie korbki ręcznego napędu wieży pełniły rolę uzupełniającą wobec hydraulicznego napędu wieży.

 

W przypadku czołgu o typowej konstrukcji, aby naprowadzić na cel uzbrojenie główne, należy nie tylko wykonać obrót wieży zapewniający naprowadzenie uzbrojenia głównego w płaszczyźnie poziomej, ale również wykonać ruch uzbrojenia głównego w płaszczyźnie pionowej. Ruch uzbrojenia głównego w płaszczyźnie pionowej może być realizowany ręcznie, bądź mechanicznie (hydraulicznie bądź elektrycznie). Ruch uzbrojenia głównego w pionie może być realizowany czysto ręcznie, jak i ręcznie korbkowo. Ruch uzbrojenia głównego w pionie realizowany czysto ręcznie występował między innymi w brytyjskich drugowojennych czołgach z armatą 2 funtową, w których działonowy naprowadzał armatę na cel w pionie przy pomocy swego rodzaju kolby. Jednocześnie można przyjąć że wraz ze stosowaniem w czołgach coraz potężniejszego uzbrojenia głównego, nastąpił zanik czysto ręcznego naprowadzania na cel uzbrojenia głównego w pionie. Ruch uzbrojenia głównego czołgu w pionie może być również realizowany ręcznie przy pomocy mechanizmu podniesieniowego wyposażonego w korbkę. Tutaj zauważę że mechaniczne (hydrauliczne bądź elektryczne) systemy zapewniające obrót wieży spopularyzowały się szybciej niż mechaniczne (hydrauliczne bądź elektryczne) systemy zapewniające ruch uzbrojenia głównego w pionie. Najpewniej wynikało to z tego że w przypadku czołgow zakres ruchu uzbrojenia głównego w pionie jest znacznie mniejszy niż zakres ruchu uzbrojenia głównego w poziomie. Po prostu armatę czołgu można zazwyczaj podnieść o kilkanaście, kilkadziesiąt stopni (choć prawie zawsze mniej niż 30 stopni), a opuścić o kilka, kilkanaście stopni. Nie jest to szczególnie duży zakres ruchu. Natomiast wieża czołgu zazwyczaj może wykonać obrót o 360 stopni (pełny obrót). Ogólnie rzecz biorąc, można znaleźć wiele czołgów w których zastosowano system mechanicznego obrotu wieży, a w których można było jedynie ręcznie naprowadzić armatę na cel w pionie. Jednocześnie trudno znaleźć czołg który miał by hydrauliczny bądź elektryczny mechanizm podniesieniowy, a który nie miał by jednocześnie elektrycznego bądź hydraulicznego systemu obrotu wieży. Oczywiście, rozwiązanie w którym mechaniczny (hydrauliczny bądź elektryczny) jest zarówno system obrotu wieży, jak i mechanizm podniesieniowy armaty, występowało i występuje w konstrukcji czołgów. Ręczny system naprowadzania uzbrojenia głównego w pionie może być jedynym systemem tego typu w czołgu, bądź też pełnić rolę uzupełniającą wobec systemu hydraulicznego bądź elektrycznego. Nie kojarzę aby w jakimś czołgu czysto ręczny system naprowadzania uzbrojenia głównego na cel w pionie został zastosowany jako uzupełnienie hydraulicznego bądź elektryczny system tego typu, jednak powszechnie stosowano i stosuje się ręczny korbkowy system naprowadzania uzbrojenia głównego na cel w pionie uzupełniający system hydrauliczny bądź elektryczny.

 

Poza pojazdami pancernymi z uzbrojeniem głównym umieszczonym w obrotowej wieży, istniały pojazdy pancerne z uzbrojeniem głównym umieszczonym w kadłubie. Tego typu pojazdami były niektóre czołgi (Char B1, M11/39, M3 Lee/Grant, Stridsvagn 103), jak i wiele dział samobieżnych (między innymi Marder, StuG III, Jagdpanzer IV, Nashorn, Jagdpanther, SU-76, SU-85, ISU-152). Jeśli w jakimś pojeździe pancernym umieszczona w kadłubie armata miała możliwość ruchu w poziomie względem kadłuba, to wtedy najczęściej stosowano jedynie ręczny korbkowy mechanizm kierunkowy armaty (mechanizm umożliwiający naprowadzanie uzbrojenia na cel w płaszczyźnie poziomej). Występowały jednak wyjątki od tej reguły, czego przykładem późne wersje włoskiego drugowojennego czołgu lekkiego M11/39, w których kadłubowa armata miała hydrauliczny mechanizm kierunkowy. Co ciekawe, istniały pojazdy z umieszczoną w kadłubie armatą, pozbawioną możliwości ruchu w płaszczyźnie poziomej względem kadłuba. W takich pojazdach celowanie w płaszczyźnie poziomej odbywało się przy pomocy mechanizmu skrętu pojazu (celowano całym pojazdem). Przykładem takiego pojazdu jest francuski czołg drugowojenny ciężki Char B1. Jednocześnie pojazdy z armatą umieszczoną w kadłubie miały zazwyczaj ręczny korbkowy mechanizm podniesieniowy (mechanizm umożliwiający naprowadzanie uzbrojenia na cel w płaszczyźnie pionowej). Jednak i od tej reguły można znaleźć wyjątki, czego przykładem szwedzki zimnowojenny czołg Stridsvagn 103 z armatą pozbawioną możliwości ruchu względem kadłuba, zarówno w płaszczyźnie poziomej, jak i pionowej. Celowanie czołgiem Stridsvagn 103 w płaszczyźnie poziomej i pionowej odbywało się poprzez ruch całego pojazdu. Za celowanie w płaszczyźnie poziomej odpowiadał mechanizm skrętu czołgu, a za celowanie w płaszczyźnie pionowej odpowiadało hydropneumatyczne zawieszenie wozu, dzięki któremu można było podnieść bądź opuścić przód lub tył pojazdu.

 

Pojazdy w których naprowadzanie uzbrojenia głównego na cel możliwe było jedynie ręcznie zazwyczaj nie były wyposażone w stabilizację uzbrojenia głównego, ale zdarzały się wyjątki. Takim wyjątkiem był między innymi amerykański drugowojenny czołg średni M3 Lee/Grant w którym umieszczona w kadłubie armata miała ręczny korbkowy mechanizm kierunkowy i ręczny korbkowy mechanizm podniesieniowy. Jednocześnie znajdująca się w kadłubie armata była stabilizowana w pionie. Armata kadłubowa czołgu średniego M3 mogła być stabilizowana w pionie, mimo zastosowania w tym czołgu jedynie ręcznego korbkowego mechanizmu podniesieniowego, bowiem stabilizator nie był integralną częścią mechanizmu podniesieniowego, lecz oddzielnym od tego mechanizmu elementem. M3 Lee/Grant to również chyba jedyny produkowany seryjnie pojazd pancerny w którym umieszczona w kadłubie armata była stabilizowana.

Ręczny napęd wieży czołgowej

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