Próba określenia wytrzymałości staliwnego pancerza na ostrzał – badania doświadczalne w Modlinie w 1935 roku

Posted on Posted in Fortyfikacje polskie

Opracował:
Franz Aufmann

Fot. 01. Kopuła bojowa wg. Instrukcji Fort 22-1934, osadzona w stropie schronu na zapolu grupy fortowej Carski Dar.

 

Fot. 02. Kopuła bojowa wg. Instrukcji Fort 22-1934, osadzona pionowo przed próbami balistycznymi.
Fot. 03. Kopuła bojowa wg. Instrukcji Fort 22-1934 po próbach balistycznych w 1935 roku w Modlinie.

W procesie produkcyjnym kopuły dla ckm, wykonywano standardowe badania wytrzymałościowe w celu określenia własności mechanicznych pancerza. Do prac laboratoryjnych pobierano próbki z odlewu korpusu. Podstawowymi parametrami pancerza, jakie standardowo określano, była jego wytrzymałość na rozerwanie, udarność oraz procentowe wydłużenie. Natomiast zachowanie się elementów pancernych i żelbetonowych ścian schronów w warunkach walki oraz ich odporność na przebicie można było określić tylko na podstawie doświadczalnego ostrzału. Takim badaniom poddano jeden z wyprodukowanych egzemplarzy jednostrzelnicowej kopuły według instrukcji Fort. 22-1934 [01]. Przeprowadzono je w 1935 roku na terenie Twierdzy Modlin [02]. Zgodnie z opracowaną doktryną zakładano, że fortyfikacje będą zwalczane przy pomocy armat dużego kalibru. Do wykonania próbnego ostrzału przeznaczono 155 mm haubicę polową wz. 1917. Przyjęto, że sprawdzenie wytrzymałości pancerza na uderzenia pocisków, powinno być przeprowadzone w warunkach jak najbardziej zbliżonych do bojowych. Odpowiadały one ostrzałowi z dystansu 3500 metrów. Wystrzelony pocisk uderzał prostopadle w górną powierzchnię kopuły z prędkością 330 m/sek.

W próbach użyto pocisków produkowanych w Polsce [03]:
– granatu wz. 15-b o wadze 43,2 kg, ale bez materiału wybuchowego,
– granatu wz. 15-b o wadze 43,2 kg z materiałem wybuchowym 7,2 kg.

W celu przeprowadzenia badań i zapewnienia prostopadłego uderzenia pocisku w pancerz, kopułę osadzono pionowo w betonowym bloku. Dla łatwiejszego celowania przez otwór lufy, na górnej powierzchni pancerza wymalowano trzy czarne punkty, tworzące wierzchołki trójkąta równobocznego. Każdy czarny punkt wpisano w białe koło. Punkty rozmieszczono w równych od siebie odległościach.

Stanowisko 155 mm haubicy polowej wz. 1917 znajdowało się w odległości 100 metrów od osadzonego w betonowym bloku pancerza. Do wystrzelenia pocisków zastosowano naważki prochowe o zmniejszonej wadze. Odpowiednio dobrany ładunek miotający o mniejszej wadze miał gwarantować uderzenie pocisku w cel z prędkością 330 m/sek, czyli z prędkością końcową odpowiadającą standardowemu strzałowi z dystansu 3500 metrów.


Wyniki badań

Stwierdzono, że pancerze o grubości 100 mm, wykonane ze staliwa węglowego, odporne są na oddziaływanie pocisków o kalibrze 155 mm. Uderzenie granatu wz. 15-b bez materiału wybuchowego pozostawiło tylko nieznaczny powierzchniowy ślad na zewnętrznej powierzchni pancerza. Uderzenie granatu wz. 15-b z zapalnikiem bez zwłoki pozostawiło „również powierzchniowy ślad, nieco większy od poprzedniego”. W obu przypadkach nie stwierdzono odkształceń wewnętrznej powierzchni pancerza.

Zwrócono uwagę, że pancerz w wyniku uderzeń pocisków ma tendencję do wyrywania się z betonowego cokołu, w którym został osadzony.


[01] – więcej w opracowaniu Kopuła bojowa na ckm z 1934 roku – HAUBA nowatorski pancerz

[02] – Szymon Kucharski. Zarys historii polskich fortyfikacji w latach 1929-1935. Do Broni nr 4-6/2009.

[03] – Departament Uzbrojenia nie przewidział produkcji 155 mm granatów przeciwpancernych w Polsce. Zgodnie z przyjętą doktryną do zwalczania fortyfikacji stosowało się pociski odłamkowo-burzące, wywołujące efekt fali uderzeniowej.

Wybór optymalnej stali do produkcji kopuł

Posted on Posted in Fortyfikacje polskie

Opracował: Franz Aufmann

Fot. 01. Kopuła przewoźna, zgodna z Instrukcją Fort. 47-1935, na poligonie w Rembertowie w 1934 roku.
Fot. 02. Strona czynna blachy ze stali chromoniklowej. Nastąpiło całkowite przebicie blachy przy prędkości 340 m/sek. Pocisk utkwił w płycie. Liczba przy śladzie uderzenia pocisku odpowiada prędkości pocisku w metach/sekundę.

 

Fot. 03. Strona bierna blachy ze stali chromoniklowej.
Fot. 04. Strona czynna blachy ze stali węglowej, poddanej obróbce cieplnej. Nastąpiło całkowite przebicie oraz pęknięcie blachy przy prędkości 280 m/sek.
Fot. 05. Strona bierna blachy ze stali węglowej, poddanej obróbce cieplnej.

Wypracowywana na początku lat trzydziestych koncepcja wojny manewrowej wymagała zdaniem Inspektora Armii gen. dywizji Edwarda Rydza Śmigłego nowych rozwiązań stanowisk ogniowych. Karabiny maszynowe miały znajdować się w schronach łatwych  w transporcie, szybkich w montażu i demontażu, nawet przy dopuszczeniu ich ograniczonej wytrzymałości. Projekt kopuły, jako przewoźnego stanowiska ogniowego dla broni maszynowej, został opracowany przez Wydział Fortyfikacyjny Departamentu Budownictwa Ministerstwa Spraw Wojskowych, zarządzany przez ppłk Józefa Siłakowskiego. W celu wyłonienia optymalnej konstrukcji,  kopuła wraz z schronami przewoźnymi według projektu ppłk Stefana Ruegera, miała zostać poddana próbnemu ostrzałowi. Taką decyzję podjął Szef Sztabu Głównego gen. bryg. Janusz Gąsiorowski. Badania balistyczne przeprowadzono na poligonie w Rembertowie w 1934 roku.

Kopuła przewoźna, według Instrukcji Fort. 47-1935 [01], została wykonana z blach ze stali węglowej [02] A-65 zgodną z polską normą PN H-210. Nie została zniszczona podczas prób balistycznych w Rembertowie. Zdaniem prowadzących badania brak przebicia przez uderzające pod ostrym kątem pociski lub ich odłamki w głównej mierze wynikało z kształtu kopuły, a nie z właściwości mechanicznych zastosowanej 25 mm blachy. Dlatego też już w 1935 roku postanowiono przeprowadzić badania, umożliwiające optymalny wybór gatunku stali na blachy. Miały one gwarantować zwiększenie odporności na przebicie bez znacznego podwyższenia kosztów produkcji przewoźnej kopuły, jak i utraty jej podstawowej zalety jaką była jej mobilność.


Przygotowania

Wydział Fortyfikacyjny Departamentu Budownictwa Ministerstwa Spraw Wojskowych przygotował 6 stalowych płyt. Każda z nich posiadała grubość 25 mm. O odporności na przebicie płyt decydował ich skład chemiczny stali, dlatego do prób przeznaczono po dwie płyty o tym samym składzie chemicznym, ale o odmiennej obróbce termicznej. Obróbka cieplna umożliwiała celową zmianę podstawowych parametrów stali takich jak wytrzymałości na rozerwanie i udarność. Podczas doświadczalnych badań balistyczny w Modlinie w 1935 roku postanowiono ostrzelać:

– dwie płyty ze stali węglowej A-65, po jednej z i bez obróbki cieplnej,
– dwie płyty ze stali chromokrzemowej, obie procesowi obróbki cieplnej o zbliżonych parametrach,
– dwie płyty ze stali chromoniklowej, obie poddane procesowi obróbki cieplnej o identycznych parametrach.


Badania balistyczne

Płyty ostrzelano z 47 mm armatki przeciwpancernej Beardmore.  Ostrzał prowadzono z odległości 100 metrów. Do każdej z płyt strzelano pociskami przeciwpancernymi. Zastosowano zasadę, że każdy kolejny pocisk, wystrzelony do tej samej płyty, posiadał skokowo zwiększoną prędkość wylotową. Zmianę prędkości uzyskiwano przez zwiększenie naważki prochowej w łusce naboju.

W wyniku badań ustalono, że najlepszą odporność na przebicie posiada kolejno blacha ze stali chromoniklowej poddanej obróbce termicznej oraz balach ze stali chromokrzemowa, również po obróbce cieplnej. Właściwą obróbką termiczną jest taka, która umożliwia uzyskanie stalowych blach o wysokiej udarności.


Podsumowanie

Badania balistyczne przeprowadzone w 1935 roku w Modlinie wykazały, że celowe byłoby wykonywanie kopuł przewoźnych wykonanych z płyt ze stali chromoniklowej poddanej odpowiedniej obróbce termicznej.  Przy zastosowaniu tych blach następuje nieznaczny wzrost kosztów produkcji kopuły przewoźnej ze względu cenę stali chromoniklowej równej 1,95 zł/kg, przy cenie stali węglowej równej 1,40 zł/kg.

W okresie wojny i braku dostępu do importowanych składników, chromu i niklu, dopuszczalne jest wykonanie kopuły przewoźnej wg Instrukcji Fort. 47-1935 z ulepszonych cieplnie blach ze stali węglowej A 65 wg. polskiej normy hutniczej PN H-210.


[01] – kopuła wykonana z blach stalowych, więcej w opracowaniu Kopuła przewoźna – mobilny pancerz dla stanowiska ckm.

[02] – w materiałach archiwalnych z okresu międzywojennego funkcjonuje nazwa „stal węglista”, obecnie już nie używana.  Poprawna nazwa to stal węglowa.

Ćwiczenia doświadczalne – ostrzał obiektów i elementów pancernych. Część I

Posted on Posted in Fortyfikacje polskie
Opracował: Franz Aufmann
Fot. 01. Pozostałości po wyciętej staliwnej kopule bojowej na ckm, wykonanej w Hucie Zygmunt. Kopułę osadzono w żelbetowym bloku w fosie Fortu XVIa zewnętrznego pierścienia Twierdzy Modlin. Grubość ścianki pancerza wynosiła g = 60 mm.
Fot. 02. Widok wyciętej staliwnej kopuły bojowej na ckm wykonanej w Hucie Zygmunt. Kopułę osadzono w żelbetowym bloku w fosie Fortu XVIa zewnętrznego pierścienia Twierdzy Modlin.

 

Wytrzymałość elementów pancernych i żelbetonowych ścian schronów oraz ich zachowanie pod ostrzałem można było określić tylko na podstawie doświadczeń. Powtarzającym się problemem podczas ćwiczebnych strzelań był stosunkowo duży rozrzut na wyznaczonym dystansie dla wytypowanej do prób broni. Podczas badań na poligonie w Zielonce we wrześniu 1934 roku, mających określić odporność przewoźnych schronów na ostrzał, strzelanie z moździerza wz. 81 pociskami lekkimi ograniczono tylko do jednego obiektu. Do badań przeznaczono trzy schrony przewoźne zaprojektowane przez ppłk. Stefana Rueger na zlecenie Inspektora Armii gen. dywizji Edwarda Rydza Śmigłego. Czwartym obiektem była kopuła przewoźna [01], wykonana zgodnie z projektem Wydziału Fortyfikacyjnego Departamentu Budownictwa Ministerstwa Spraw Wojskowych. Decyzja wynikała z małej celności moździerza wz. 81 i wyczerpania amunicji przeznaczonej do prób. Wystrzelono łącznie 60 sztuk lekkich pocisków.

Szczególnie istotne próby ostrzału przeprowadzono pod koniec 1936 roku [02]. Do wykonania ostrzału wyznaczono moździerz 220 mm wz. 32. Zazwyczaj podczas ćwiczeń ogień prowadzono do wolnostojących ścian żelbetowych. W tym przypadku do ćwiczebnego ostrzału wytypowano nowoczesny dwukondygnacyjny schron bojowy w celu sprawdzenia zachowania się elementów pancernych podczas ostrzału i określenia rzeczywistej odporności konstrukcji żelbetonowej na ostrzał. Obiekt wzniesiono na wiosnę 1936 roku  na zapolu grupy fortowej “Carski Dar”. Próbny ostrzał schronu przy pomocy moździerzy 220 mm wz. 32 wykonano dwukrotnie. W drugim strzelaniu z dystansu 8700 metrów uzyskano na sto strzałów dwa trafienia. Należy pamiętać, że w Wojsku Polskim w drugiej połowie lat trzydziestych jednostka ognia (norma zużycia amunicji na dobę walki) dla 220 mm moździerza wz. 32 wynosiła 9 naboi. Trwałość lufy moździerza 220 mm określano na 1000 strzałów. Uznano, że moździerz kalibru 220 mm nie nadaje się do niszczenia obiektów fortyfikacji stałej ze względu na zbyt duży rozrzut.

 


Próby balistyczne z obniżoną naważką ładunku miotającego

 

Fot. 03. Archiwalne zdjęcie stanowiska z prób doświadczalnego ostrzału w marcu 1938 roku w Forcie XVIa w Modlinie. Od lewej: płyta pancerna o grubości ścianki g=40 mm; kopuła wykonana z tłoczonej blachy ze stali węglowej o grubości g= 30 mm, Kopuła wykonana z chromoniklowego staliwa o grubości ścianki g=60 mm.
Fot. 04. Kopuła ze staliwa chromoniklowego po ostrzale  7,92 pociskami typu P z ckm i 37 mm pociskiem przeciwpancernym z armaty przeciwpancernej.

Problem dużego rozrzutu podczas strzelań doświadczalnych został wyeliminowany poprzez zastosowanie specjalnie przygotowanej do prób amunicji. Amunicję dostarczało Centrum Badań Balistycznych w Zielonce pod Warszawą. Ostrzał wyznaczonego obiektu prowadzono z odległości, która gwarantowała każdorazowe trafienie. Za pomocą odpowiedniej naważki ładunku miotającego uzyskiwano prędkość końcową pocisku, która odpowiadała w normalnych warunkach prędkości uderzenia pocisku po pokonaniu odległości na żądanym dystansie dla wyznaczonej do prób broni mimo, że stanowisko bojowe znajdowało się w odległości około 150 m od celu. Jedną z takich prób przeprowadzono w marcu 1938 roku w Forcie XVIa w Modlinie.

Do ostrzału przeznaczono elementy pancerne o małych gabarytach (Fot. 03), dwie kopuły oraz stalową płytę o grubości 40 mm [03]. Pierwsza z kopuł została wykonana z tłoczonej blachy ze stali węglowej A-45 o grubości 30 mm. Druga kopuła, odlana w Hucie Zygmunt ze staliwa chromoniklowego, posiadała grubość pancerza równą 60 mm (Fot. 01). Obie kopuły osadzono obok siebie na tej samej wysokości w żelbetonowej ścianie.

Ostrzał wybranych do prób pancerzy prowadzono z odległego o 150 metrów stanowiska bojowego. Cele ostrzelano z 7,92 mm ciężkiego karabinu maszynowego, 37 mm armaty przeciwpancernej wz. 36, 75 mm armaty polowej wz. 02/26 i 155 mm haubicy wz. 17. W niniejszym opracowaniu omówiony zostanie próba ostrzału z ciężkiego karabinu maszynowego i 37 mm armaty przeciwpancernej. Zbyt niska wytrzymałość mocowania płyty spowodowała jej wyrwanie przy uderzeniu pocisku o kalibrze 155 mm. W drugiej części opracowania zostanie zaprezentowana metodyka badań balistycznych przeprowadzonych na poligonie w Niemczech w 1938 roku.

Podczas ostrzału z ciężkiego karabinu maszynowego zastosowano amunicję typu „P” [04] z pociskiem przeciwpancernym. Oczekiwanej prędkości uderzenia opowiadała prędkości końcowej pocisku dla dystansu 400 metrów w warunkach normalnych. W przypadku trafienia przez pocisk kopuły tłoczonej i staliwnej wystąpiło zagłębienie o głębokości 15-16 mm. Na powierzchni płyty pancernej zaobserwowano wgłębienia na głębokości około 2 mm.
Dla chromoniklowej staliwnej kopuły o grubości ściany g= 60 mm i blachy pancernej o grubości g= 40 mm prędkość pocisków o kalibrze 37 mm wystrzelonych z  armaty przeciwpancernej wz. 36 miała odpowiadać prędkości końcowej na dystansie 600 metrów w warunkach normalnych. Celowanie do celu prowadzono poprzez przewód lufy armatki. W ściance chromoniklowej kopuły uzyskano zagłębienie o średnicy 42 mm i głębokości 41-42 mm (Fot. 04). W płycie pancernej powstał krater o wymiarach 20 x 30 mm i głębokości 4 mm. W przypadku tłoczonej kopuły o grubości ścianki g= 30 mm, prędkość uderzenia w cel pocisków o kalibrze 37 mm miała odpowiadać prędkości końcowej na dystansie 1000 metrów. Uzyskano przebicie o średnicy 42 mm.

 

Wprowadzenie amunicji o zmniejszonej naważce ładunku miotającego poprawiło wyniki prób doświadczalnych ostrzału obiektów fortecznych. W niektórych wypadkach umożliwiło wykorzystanie do doświadczalnego ostrzału broni, której użycie zgodnie z przeznaczeniem nie gwarantowało trafienia w wyznaczony cel. Badania te były niezbędne do oceny odporności zastosowanego wyposażenia, wpływu zastosowanych komponentów na wytrzymałość zaprojektowanych żelbetonowych konstrukcji  na ostrzał.

 


[01] – więcej o kopule, nazywanej początkowo „przewoźną” w opracowaniu Kopuła przewoźna – mobilny pancerz dla stanowiska ckm

[02] – więcej w Ćwiczebny ostrzał z moździerzy kalibru 220 mm wz. 1932

[03] – Ciekawostką może być fakt, że wyznaczona do prób płyta stalowa nie była pancerzem jednorodnym (więcej w opracowaniu Stahl – und Panzer- Platten – Stalowe i pancerne płyty). W czasie produkcji płyta została poddana procesowi nawęglania (cementowanie – nazwa historyczna). Obróbka cieplno-chemiczna stosowana była już przez niemiecką firmę Krupp przy produkcji własnych pancerzy. Dzięki niej uzyskiwano twardszą powierzchnię zewnętrzną płyty, która zwiększała odporność na przebicie rdzeniowym pociskiem przeciwpancernym. Twardość płyty malała w funkcji odległości od nawęglonej zewnętrznej powierzchni. Zachowano tylną – plastyczną część płyty, która  miała przeciwdziałać powstawaniu odprysków pancerza podczas uderzeń pocisków.

[04] – Nabój 7,92 x 57 z pociskiem „P“ był kopią niemieckiego naboju z pociskiem przeciwpancernym typu SmK. Charakterystyka naboju „P”. Wymiary: długość naboju – 80,3 mm; długość pocisku – 37 mm; masa naboju – 25,3 g; masa pocisku – 11,55 g; naważka materiału miotającego – 2,95 g; Prędkość wylotowa: 800 m/s. Nabój przeciwpancerny przeznaczony do zwalczania celów osłoniętych lekkim pancerzem i obiektów fortyfikacji polowej. W przypadku prowadzenia ognia do celów opancerzonych uzyskiwano z odległości 100 metrów następującą przebijalność pancerza jednorodnego: – 15 mm przy uderzeniu pod kątem 90°, – 6 mm przy uderzeniu pod kątem 45°.

Ćwiczebny ostrzał z moździerzy kalibru 220 mm wz. 1932

Posted on Posted in Fortyfikacje polskie
Opracował: Franz Aufmann
Fot. 01. Kolumna marszowa ciągników artyleryjskich C7P z przyczepami na lufę (lewa strona zdjęcia) do moździerzy 220 mm wz. 32 oraz na łoże z  kołyską i oporopowrotnikami (prawa strona zdjęcia). (Narodowe Archiwum Cyfrowe, Sygnatura: 1-W-1529-11).

 

Zakłady Skody dostarczyły w 1935 roku 27 sztuk 220 mm moździerzy z zapasem 2700 pocisków, zamówionych dla potrzeb Wojska Polskiego w marcu 1933 roku. Moździerze weszły w skład 1 Pułku Artylerii Najcięższej, stacjonującego w Górze Kalwarii. Do przewozu zdemontowanego moździerza niezbędne były trzy jednostki marszowe o łącznej wadze po 8-9 ton każda. Pierwsza jednostka przeznaczona była do transportu dla platformy – podłoża, druga dla łoża z kołyską i oporopowrotnikami, a trzecia lufy moździerza z zamkiem śrubowym. Obsługa moździerza, składająca się z 15-17 żołnierzy, miała zagwarantować osiągnięcie pozycji bojowej w ciągu 3,5 godziny. Pociski półpancerne o wadze 128 kg były wystrzeliwane na maksymalny dystans 13 500 metrów z szybkostrzelnością 1 pocisk  na minutę. Amunicję przewożono oddzielnie. Do tego celu używano ciężarówek Polski Fiat 621 a w późniejszym okresie ciągników C7P z dwoma przyczepami.

 

Fot. 02. Bateria ciągników artyleryjskich C7P z przyczepami załadowanymi lufami do moździerzy 220 mm wz. 32. (Narodowe Archiwum Cyfrowe, Sygnatura: 1-W-1529-2).

Próbne strzelania z moździerzy kalibru 220 mm przeprowadzono w ramach odbioru technicznego na poligonie w Malacky (Czechosłowacja), jak i później w 1936 roku na poligonie w Zielonce do wolnostojących ścian żelbetonowych. Zdaniem Inspektora saperów w Sztabie Głównym gen. bryg. Mieczysława Dąbkowskiego próba ta nie pozwalała na wiarygodną ocenę przebijalności konstrukcji żelbetonowych obiektów fortecznych przez półpancerne pociski. Podważana była również jakość betonu użyta do wykonania tych konstrukcji. Zastosowany beton o wytrzymałości na ściskanie rzędu 190 Kg/cm2 nie można było uznać za pełnowartościowy beton fortyfikacyjny. Jednocześnie Inspektor saperów zainteresowany był określeniem rzeczywistej odporności obiektów fortyfikacji na ostrzał artyleryjski oraz weryfikacji założeń dla nowo opracowanych Instrukcji Fort. Wydziału IIIa Sztabu Głównego. Na budowę fortyfikacji miano w 1937 roku przeznaczyć znacznie większe środki niż w latach ubiegłych.
W stosunkowo krótkim okresie wykonano dwa ostrzały ćwiczebne tego samego obiektu fortyfikacji stałej. Podczas ćwiczebnego ostrzału, wykonanego z rozkazu I wiceministra spaw wojskowych gen. bryg. Janusza Głóchowskiego na wniosek Inspektortu Saperów w Sztabie Głównym w grudniu 1936 roku uzyskano zaledwie jedno trafienie. Koziołkujący pocisk po odbiciu się (tylną częścią) od powierzchni schronu nie eksplodował. Upadł w odległości 360 metrów od obiektu.

 

Fot. 03. Schron bo­jo­wy na za­po­lu grupy for­to­wej “Car­ski Dar”. Widok od stro­ny po­łu­dnio­wo-wschod­niej.

Schron bojowy na zapolu grupy fortowej Carski Dar

Do ćwiczebnego ostrzału wytypowano nowoczesny dwukondygnacyjny schron bojowy, wzniesiony na wiosnę 1936 roku  na zapolu grupy fortowej “Carski Dar”. Wybudowano go z funduszy przyznanych na  modernizację obiektów fortecznych zewnętrznego pierścienia Twierdzy Modlin. Dwukondygnacyjna konstrukcja schronu pozwoliła na zredukowanie powierzchni narażonej na ostrzał przy ognia stromotorowego. Odległość (wzdłuż kierunku ognia) miedzy ścianą czołową obiektu a tylną wynosiła około 11,7 m a odległość ścian bocznych 14,0 m. Grubość stropu wynosiła 1,60 m oraz ścian bocznych 1,75 m.  Schron został zaprojektowany przez zespół dowodzony przez ppłk. Józefa Siłakowskiego [01].

 

Fot. 04. Schron bojowy na zapolu grupy fortowej “Carski Dar. Po lewej strony wejścia do przelotni. Po prawej stronie dwie strzelnice ckm, poniżej pancerz dla dwóch 81 mm moździerzy i wejście – wyjście ewakuacyjne ze schronu.
Rys. 01. Rozrzut pocisków w czasie ostrzel. obiektu około Modlina (dn. 23. VIII. 1937 r.) – oryginalny rysunek i podpis ze sprawozdania komisji.

 

Rys. 02. Wymiary leja (po uderzeniu półpancernego granatu kalibru 220mm z moździerza wz.32 w żelbetonowy strop) w przekroju wzdłużnym i poprzecznym.

Próba ostrzału schronu fortyfikacji stałej w sierpniu 1937 roku

Drugą próbę ostrzału wykonano zgodnie z „Wytycznymi szkolenia w półroczu letnim 1937 r.”, opracowanych przez Departament Dowodzenia Ogólnego MSWojsk. jako ćwiczenie doświadczalne. Podstawowym zadaniem próby ostrzału było określenie oddziaływania pocisków  półpancernych kalibru 220 mm na schron żelbetowy oraz osadzone w nim elementy pancerne, efektu wybuchu oraz rozrzutu pocisków. W próbnym ostrzale wzięły udział dwie komisje techniczne. Druga została powołana przez inspektora saperów gen. bryg. M. Dąbkowskiego. Do jej podstawowych zadań należało przeprowadzenie analizy odporności schronu bojowego.
Próbę ostrzału przeprowadzono 23 sierpnia 1937 roku na dystansie około 8.700 m przy maksymalnej donośności moździerza wynoszącej 13.500 m. Odległość ostrzału rekomendował Instytut Techniczny Uzbrojenia w Zielonce. Zgodnie z doświadczeniem Centralnego Biura Balistycznego tegoż instytutu kąt podniesienia lufy moździerza równy 650 gwarantował na dystansie około 8.700 metrów stabilizację lotu pocisku, eliminował jego koziołkowanie.

Przebieg próby ostrzału

Ostrzał wyznaczonego schronu trwał od godziny 8:40 do 15:00. Początkowo prowadzono ogień siłą baterii (dwa moździerze), a po stwierdzeniu zbyt dużego rozrzutu, tylko jednym moździerzem. Łącznie wystrzelono 100 pocisków [03] przy założonej trwałości lufy na 1000-1500 strzałów. Przyjęto, że uzyskano dwa trafienia. Pierwszy z pocisków uderzył w skarpę w odległości 3 metrów od strony strzelnic dwóch moździerz, których stanowiska znajdowały się w dolnej kondygnacji schronu (Fot. 04). Eksplozja spowodowała przysypanie ziemią strzelnic stanowisk moździerzy i strzelnic ckm [02], co spowodowało trudności w ich otwieraniu. Drugi z pocisków eksplodował w na powierzchni stropu, za kopułą ckm nad lewym stanowiskiem ckm do ognia bocznego. W stropie powstał lej o długości 2,13 metra, mierzony zgodnie z kierunkiem ostrzału i 0,42 m głębokości po oczyszczeniu z gruzu. Eksplozja półpancernego granatu zniszczyła dwie warstwy z dziecięciu siatek zbrojenia stropu, wykonanego z betonu o wytrzymałości na ściskanie około 500 kG/cm2. Przełom nastąpił poprzez kruszywo, zastosowane do wykonania stropu [04].

Podsumowanie wyników próby ostrzału

Przeprowadzony ostrzał wykazał, że trafienie pojedynczym półpancernym granatem o kalibrze 220 mm w żelbetowy strop o grubości 1,5 (z betonu o wytrzymałości około 500 kg/cm2) metra nie powoduje jego przebicia.  Potwierdzono prawidłowe zadziałanie zapalników w zastosowanej amunicji. Określono rozrzut pocisków (Rys. 01). Błąd wstrzeliwania się w kierunku ognia wynosił około 160 metrów a rozrzut 60 metrów.
Komisja stwierdziła, co zostało potwierdzone przez Departament Artylerii MSWojsk., że moździerz kalibru 220 mm nie nadaje się do niszczenia obiektów fortyfikacji stałej. Może być stosowany do samodzielnego zwalczania umocnień fortyfikacji półstałej w warunkach walki pozycyjnej.


[01] – Więcej informacji na temat schronu i jego stanu zachowania w opracowaniu  Schron bojowy na zapolu grupy fortowej Carski Dar
[02] – konstrukcja strzelnic ckm została opisana w opracowaniu  Mała płyta pancerna ze strzelnicą ckm – 1936 r.
[03] – W drugiej połowie lat trzydziestych jednostka ognia (norma zużycia amunicji na dobę walki) dla 220 mm moździerza wz. 32 w Wojsku Polskim wynosiła 9 naboi.
[04] – Jeżeli przełom próbki występuje przez kruszywo oznacza to, że zastosowany beton ma właściwą wytrzymałość i poprawnie związał elementy kruszywa.

Literatura:
1. Tomasz Wesołowski, Eksperymenty modlińskie z moździerzami kalibru 220 mm z lat 1936-1937 jako przyczynek do studiów nad odpornością polskich fortyfikacji stałych okresu międzywojennego – Śląski Zeszyt Historyczny 2005,

Strzelanie do stropów. Porównawcze strzelania z ciężkich moździerzy 220 mm wz. 32 i 310 mm projektu I.T.U. w lipcu 1939 roku w Modlinie. Część II.

Posted on Posted in Fortyfikacje polskie
Opracował: Franz Aufmann
Fort_VI_-_Czeczotki_735597_Fotopolska-Eu
Fot. 01. Archiwalne zdjęcie stanowiska balistycznego w forcie VI Czeczotki Twierdzy Modlin. [01]

Porównawcze strzelania z ciężkich z ciężkich moździerzy 220 mm wz. 32 i 310 mm projektu I.T.U. wykonano w  Modlinie na forcie VI Czeczotki  6 lipca 1939 roku. Celem przeprowadzonych badań balistycznych było określenie skuteczności działania pocisków wystrzelonych z ciężkich moździerzy obu typów na stropy żelbetowe i kopuły stalowe. Skutek działania uzależniono od:

  1. cech balistycznych moździerzy,
  2. zastosowanej amunicji,
  3. danych wytrzymałościowych stropów i kopuł.

Strzelanie przeprowadzono w jednakowych warunkach z obu moździerzy umieszczonych na specjalnych podstawach stałych. Odległość do celu określono na 114 metrów. Dla obu moździerzy zastosowano zmniejszony ładunek miotający, taki aby pociski uderzały w cel z prędkością i kątem odpowiadającym 2/3 pola ostrzału w głąb. Prędkość pocisków były mierzone po każdym strzale ślepym. Kąt upadku miał wynosić około 70 stopni. Prędkość uderzenia pocisku w cel powinna wynosić około 333 m/sek dla pocisków kalibru 220 mm i 347 m/sek dla kalibru 310 mm. Zastosowano pociski – granaty pancerne ślepe i ostre z jednakowymi zapalnikami dennymi P.V.Z.68 ze zwłoką około 0,15 sek. W przypadku kalibru 220 mm ciężar pocisku ostrego wynosił 128 kg przy ciężarze ładunku trotylu 9 kg. Pocisk ostry kalibru 310 mm posiadał wagę 400 kg a ładunek trotylu 32 kg.
Celowanie do celu z moździerzy ustawionych na stałych podstawach przeprowadzono przez przewód lufy tak, aby punkty trafień leżały w środku obiektu. Graniczne przebicia stropów usiłowano uzyskać najpierw dla moździerza o kalibrze 220 mm a następnie dla 310 mm.


Rys. 01
Rys. 01. Oddziaływanie granatów przeciwpancernych na stropy żelbetowe. -a. wnikanie w przeszkodę ślepego pocisku, -b. przebiciu na wylot przeszkody przez ślepy pocisk, -c. zniszczeniu przeszkody przez ostry pocisk. Eu – energia uderzenia pocisku, Lo – praca oporu stropu żelbetowego, Lt – energia detonacji ładunku trotylu wykorzystana do zniszczenia stropu żelbetowego, g1, g2 i g3 – grubości stropów.
Strzał nr 1
Rys. 02. Strzał nr 1 ślepym pociskiem przeciwpancernym kalibru 220 mm do stropu o grubości 70 cm. Nastąpiło przebicie przeszkody.
Strzał nr 3
Rys. 03. Strzał nr 3 ślepym pociskiem kalibru 220 mm do stropu o grubości 120 cm. Pocisk wniknął na głębokość 55 cm.
Rys. 04.
Rys. 04. Strzał nr 4 ślepym pociskiem przeciwpancernym kalibru 310 mm do stropu o grubości 150 cm. Nie nastąpiło przebicie przeszkody.
Rys. 05.
Rys. 05. Strzał ślepym pociskiem przeciwpancernym kalibru 310 mm do stropu o grubości 120 cm. Nastąpiło przebicie przeszkody.

 

 

 

 

 

 

Konstrukcja stropów

Strzelanie prowadzono do żelbetowych stropów pochylonych dla uzyskania przyjętego kąta uderzenia. Do testu wykonano 8 stropów, po dwa o grubościach 0,7 m, 0,9 m, 1,2 m i 1,5 m o jednakowej konstrukcji. Do zbrojenia wykorzystano pręty stalowe o średnicy 10 i 20 mm. Stropy wzmocniono teowymi profilami normalnymi nr 8. Pomiędzy stalowymi profilami zostały ułożone arkusze blachy stalowej tworząc zabezpieczenie przeciw odpryskowe.
Zgodnie z wymaganiami określonymi w Instrukcji Fort. „Instrukcja robót betonowych i żelazobetonowych przy budowie obiektów fortyfikowanych” należało wykonać betonowe próbki o wymiarach 20 x 20 x 20 cm do badań wytrzymałościowych. Przygotowano 6 sztuk próbek, które poddawano obciążeniu równoległym i prostopadłym do kierunku ubijania betonu. Średnia wytrzymałość na ściskanie Ko wynosiła odpowiednio 483 kg/cm2 i  471 kg/cm2.


Przebieg badań balistycznych

Oddziaływanie granatów przeciwpancernych na stropy żelbetowe polegało na (Rys. 01):

a. wnikaniu w przeszkodę ślepego pocisku, którego energia uderzenia została całkowicie pochłonięta przez opór środowiska,
b. przebiciu na wylot przeszkody przez ślepy pocisk, posiadający energię uderzenia większą niż opór środowiska,
c. zniszczeniu przeszkody przez ostry pocisk o energii uderzenia pochłoniętej przez przeszkodę.

Graniczne przebicia stropów usiłowano uzyskać przy prowadzeniu ognia z moździerza o kalibrze 220 mm a następnie dla 310 mm. Pierwsze trzy strzały pociskami przeciwpancernymi oddano kolejno do stropów o grubości 70 cm, 90 cm i 120 cm. W dwóch pierwszych strzałach ślepe pociski przeciwpancerne uderzyły z prędkością 339,7 m/sek i 332 m/sek.  W obu przypadkach nastąpiło przebicie stropów na wylot (Rys. 02). Profile teowe zostały przecięte lub rozchylone na boki w zależności od miejsca uderzenia pocisku. Blacha lub sąsiadujące blachy zostały wyrwane.
Trzeci wystrzelony pocisk uderzył w strop o grubości 120 cm i odbił się. W przeszkodzie powstał stożkowaty lej o głębokości 55 cm. Posiadał średnicę 160 cm, mierzoną na powierzchni czołowej i 45 cm na głębokości wniknięcia równej 55 cm (Rys. 03).

Zgodnie z przyjętymi założeniami określenia granicznego przebicia przeszkody, strzał nr 4 granatem ślepym oddano już z moździerza kalibru 310 mm projektu I.T.U. do stropu o grubości 150 cm. Pocisk osiągnął prędkość 330 m/sek. W przeszkodzie powstał stożkowaty lej o głębokości 80 cm. Posiadał średnicę 250 cm, mierzoną na powierzchni czołowej i 38 cm na głębokości wniknięcia 55 cm. Przed pociskiem beton został skruszony (Rys. 04). Blacha przeciw odłamkowa wyobliła się na wysokość 18 cm wysuwając się jednocześnie z pomiędzy stalowych profili nr 8.
Moździerz został przesunięty na nowe stanowisko. Strzał nr 5 oddano do stropu o grubości 120 cm. Ślepy pocisk o wadze 400 kg uderzył w przeszkodę z prędkością 353 m/sek. Przeszkoda została przebita. Na powierzchni zewnętrznej stropu lej posiadał średnicę 310 cm. Zwężał się zgodnie z kierunkiem lotu granatu. Na głębokości 70 cm posiadał minimalną średnicę 70 cm. Dwa kształtowniki zostały wyrwane. Dwie blachy wraz ze skruszonym betonem przemieściły się na 49 cm (Rys. 05).
Podjęto decyzję na przesunięciu moździerza na przeciwko przeszkody o grubości 150 cm. Dystans do celu wynosił 114 metrów. Do próby nr 6 został przygotowany ostry pocisk przeciwpancerny.  Uderzył w przeszkodę z prędkością 348 m/sek. Zapalnik denny P.V.Z.68 ze zwłoką około 0,15 sek detonował ładunek trotylu o wadze 38 kg. Nie uzyskano przebicia stropu. Powstał lej o średnicy zewnętrznej 250 cm i 48 cm na głębokości 90-100 cm. Przed miejscem uderzenia pocisku beton został skruszony. Blachy przeciw odłamkowe odkształciły się plastycznie i wysunęły się z oparcia na teownikach o 30 cm.

 


 

[01] Zdjęcie bez opisu pochodzi ze strony internetowej: http://fotopolska.eu/ Link do zdjęcia: http://fotopolska.eu//foto/735/735597.jpg

Strzelanie do kopuł pancernych. Porównawcze strzelania z ciężkich moździerzy 220 mm wz. 32 i 310 mm projektu I.T.U. w lipcu 1939 roku w Modlinie, Część I

Posted on Posted in Fortyfikacje polskie
Opracował: Franz Aufmann

Fort_VI_-_Czeczotki_735597_Fotopolska-Eu
Fot. 01. Archiwalne zdjęcie stanowiska balistycznego w forcie VI Czeczotki Twierdzy Modlin. [01]
Niniejsze opracowanie powstało tylko dzięki przypadkowemu odnalezieniu w Internecie archiwalnego zdjęcia. Na stronie internetowej http://fotopolska.eu/ znalazłem zdjęcie bez opisu (http://fotopolska.eu//foto/735/735597.jpg).  Zdjęcie prezentuje stanowisko balistyczne do oceny skuteczności działania pocisków pancernych na forcie VI Czeczotki Twierdzy Modlin. Po prawej stronie znajduje się żelbetowa ściana o zróżnicowanej grubości, wykonana specjalnie do testu. Po prawej stronie widoczne są cztery kopuły (na zdjęciu koła) osadzone w żelbetowej cokole.

Fort_VI_-_Czeczotki_735597_Fotopolska-Eu 1
Fot. 02. Kadr zdjęcia 01. Zdjęcie prezentuje stanowisko balistyczne do oceny skuteczności działania pocisków przeciwpancernych na forcie VI Czeczotki Twierdzy Modlin. Po lewej stronie znajduje się żelbetowa ściana o zróżnicowanej grubości, wykonana specjalnie do testu. Po prawej stronie widoczne są cztery kopuły (na zdjęciu koła) osadzone w żelbetowej cokole.

 

Schemat Fort VI Czeczotki1
Rys. 01. Wyniki badań balistycznych -A. Strzał nr 7 do kopuły bojowej ckm Z.O.. Pocisk przeciwpancerny ostry ze zwłoką. Zupełna fragmentacja pocisku wewnątrz kopuły. -B. Strzał nr 8 do kopuły Huty Trzyniec. Pocisk przeciwpancerny ostry ze zwłoką. Zupełna fragmentacja pocisku na zewnątrz kopuły. -C. Strzał nr 9 do kopuły bojowej ckm W.I. Pocisk przeciwpancerny ostry bez zwłoki. Zupełna fragmentacja pocisku na zewnątrz kopuły. – D. Strzał nr 10 do kopuły Huty Trzyniec. Pocisk przeciwpancerny ostry bez zwłoki. Zupełna fragmentacja pocisku na zewnątrz kopuły.

Porównawcze strzelania z ciężkich z ciężkich moździerzy 220 mm wz. 32 i 310 mm projektu I.T.U. przeprowadzono w  Modlinie na forcie VI Czeczotki  6 lipca 1939 roku. Celem przeprowadzonych badań balistycznych było określenie skuteczności działania pocisków wystrzelonych z ciężkich moździerzy obu typów na stropy żelbetowe i kopuły pancerne. Skutek działania uzależniono od:

– cech balistycznych moździerzy,
– zastosowanej amunicji,
– danych wytrzymałościowych stropów i kopuł.

Strzelanie przeprowadzono w jednakowych warunkach z obu moździerzy umieszczonych na specjalnych podstawach stałych. Odległość do celu określono na 114 metrów. Dla obu moździerzy zastosowano zmniejszony ładunek miotający, taki aby pociski uderzały w cel z prędkością i kątem odpowiadającym 2/3 pola ostrzału w głąb. Prędkość pocisków były mierzone po każdym strzale ślepym. Kąt upadku miał wynosić około 70 stopni. Prędkość uderzenia pocisku w cel wynosiła 333 m/sek dla pocisków kalibru 220 mm i 347 m/sek dla kalibru 310 mm.  Zastosowano pociski – granaty pancerne ślepe i ostre z jednakowymi zapalnikami dennymi P.V.Z.68 ze zwłoką około 0,15 sek. W przypadku kalibru 220 mm ciężar pocisku ostrego wynosił 128 kg przy ciężarze ładunku trotylu 9 kg. Pocisk ostry kalibru 310 mm posiadał wagę 400 kg a ładunek trotylu 32 kg.
Celowanie do celu z moździerzy ustawionych na stałych podstawach przeprowadzono przez przewód lufy tak, aby punkty trafień leżały w osi kopuł.
Strzelanie prowadzono do czterech kopuł osadzonych w żelbetowym cokole. Pochylenie cokołu miało zapewnić odpowiedni kąt uderzenia pocisku, odpowiadający 2/3 zasięgu moździerzy. Badaniom balistycznym poddano cztery kopuły pancerne:

– jedną kopułę obserwacyjną z 1939 roku wykonaną w Hucie Trzyniec o grubości pancerza 190 mm,
– dwie kopuły bojowe na ckm z 1937 roku wykonane przez Zakłady Ostrowieckie o grubości pancerza 150 mm,
– jedną kopułę bojową na ckm z 1938 roku wykonaną przez Wspólnotę Interesów o grubości pancerza 161 mm.

Dla wybranych do prób balistycznych pancerzy wykonano stosowne badania właściwości mechanicznych przewidziane  przy odbiorze technicznym.  W statycznej próbie na rozciąganie najlepiej wypadła kopuła bojowa na ckm W.I., której wytrzymałość na rozciąganie określono na 74,7 kg/mm2. Najniższą wytrzymałość na rozciąganie wykazała próbka pancerza staliwnego wyprodukowanego przez Hutę Trzyniec. Wynosiła ona 53 kg/mm2. Obie próbki pancerzy Zakładów Ostrowieckich posiadały wytrzymałość na rozerwanie rzędu 63 kg/mm2. Właściwości plastyczne określane w próbie rozciągania charakteryzuje wydłużenie względne. Dla pancerza Huty Trzyniec wydłużenie względne badanej próbki wynosiło A5=25%, dla próbki W.I. 15,5% a dla próbki Z.O. 13,5%. Wyniki próby udarnościowej dla próbki W.I. i Huty Trzyniec były porównywalne i wynosiły U=9 a dla Z.O udarność osiągnęła wartość U= 7.


Wyniki badań balistycznych.

Wyniki badań balistycznych prezentuje rysunek 01. Tylko w przypadku kopuły bojowej na ckm produkcji Zakładów Ostrowieckich osiągnięto przebicie pancerza i całkowitą fragmentację pocisku wewnątrz kopuły. Nie oznacza, że w pozostałych trzech przypadkach zaistniała możliwość przeżycia obsady kopuły. Wszystkie polskie pancerze produkowane w okresie międzywojennym nie były wyposażone w wewnętrzny pancerz chroniący przed odpryskami powstającymi podczas uderzenia konwencjonalnego pocisku przeciwpancernego w strefie narażonej na ostrzał. W większości typów kopuł wewnętrzny pancerz umieszczano jedynie pod sklepieniem.


[01] Zdjęcie bez opisu pochodzi ze strony internetowej: http://fotopolska.eu/ Link do zdjęcia: http://fotopolska.eu//foto/735/735597.jpg