Układ chłodzenia ciężkiego karabinu maszynowego w fortyfikacji stałej

1.0. Chłodnica ciężkiego karabinu maszynowego wz. 30

 

Rys. 01. Ciężki karabin maszynowy wz. 30.
Rys. 01. Ciężki karabin maszynowy wz. 30 [01].

 

Fot. 01. Rekonstrukcja stanowiska ckm za pancerzem ściennym z 1937 roku w schronie nr 52 w miejscowości Dobieszowice-Wesoła [04].
Fot. 01. Rekonstrukcja stanowiska ckm za pancerzem ściennym z 1937 roku w schronie nr 52 w miejscowości Dobieszowice-Wesoła [04].

Podstawowym uzbrojeniem polskich schronów dla broni maszynowej [02] był w okresie międzywojennym 7,9 mm ciężki karabin maszynowy wz. 30. Prowadzenie ognia odbywało się na zasadzie wykorzystania krótkiego odrzutu lufy. Celownik krzywkowy z muszką wyskalowany był w zakresie 300 – 2000 metrów. Skuteczny zasięg wynosił 1200 m. W wersji podstawowej  na podstawie wz. 30 lub wz. 34 stosowany był w schronach fortyfikacji polowej. Ustawiany był za strzelnicą na drewnianym stole. Tylko nieliczne żelbetowe schrony fortyfikacji polowej zaprojektowano z ambrazurą chronioną dwudzielnym pancerzem. W tych obiektach wykorzystywano jeden z typów podstaw fortecznych.  W schronach fortyfikacji stałej ciężki karabin maszynowy ustawiony był wyłącznie na podstawie fortecznej. Zrekonstruowane stanowisko ckm wz. 30 za pancerzem ściennym z 1937 roku znajduje się w schronie nr 52 w miejscowości Dobieszowice-Wesoła. Opiekę nad schronem sprawuje koło terenowe „Dobieszowice” Stowarzyszenia na Rzecz Zabytków Fortyfikacji „Pro Fortalicium”.
Prowadzenie intensywnego ognia wymagało odpowiedniego schładzania lufy [03]. Szybkostrzelność teoretyczna wynosiła 600 strzałów na minutę a praktyczna 400 -450 strzałów na minutę. Zasilnie następowało z parcianej taśmy z 330 nabojami. Ckm wz. 30 wyposażono w  chłodnicę wodną o pojemności około 4 litrów. Podczas przerw w prowadzeniu ognia należało pamiętać o dokręceniu tłumika płomieni i o uzupełnieniu wody w chłodnicy. Czynność tę zalecano wykonywać mniej więcej po wystrzeleniu dwóch taśm nabojów. Do tego celu służył wodnik (Rys. 05.)  – pojemnik z wodą o wadze ok0ło 6,5 kg. Posiadał odpowiednio uformowany kran ułatwiający nalewanie wody. Wlew wody do chłodnicy, zamykany korkiem, znajduje się w tylnej górnej części chłodnicy. Korek posiada uchwyt wyłożony fibrą, chroniącą przed oparzeniami.
W przedniej części  na osadzie sprzęgła (Rys. 02. -13) mocowano podczas prowadzenia ognia wąż parowy (Rys. 04. -65). Skraplającą się parę wodną można było zbierać do wodnika. W części przedniej, w dolnej części chłodnicy, znajdował się również otwór wylewowy, zamykany kurkiem, do spuszczania chłodziwa z chłodnicy.
W okresie zimowym chłodnicę napełniano środkiem o niższej temperaturze zamarzania. W przypadku mrozów należało stosować roztwór wody ze spirytusem lub wody z gliceryną w proporcji objętości 1 menażki na jedną objętość chłodnicy (tj. 350 g na litr wody). Tylko w podczas działań wojennych dopuszczano zastosowanie soli kuchennej w ilości 1/2 menażki na jeden litr wody (350g na litr wody).

Rys. 02. Chłodnica ckm wz.30. Po prawej stronie widok części przedniej.
Rys. 02. Chłodnica ckm wz.30. Po prawej stronie widok części przedniej.

Oznaczenia na rys. 02. 03. i 04.  są zgodne z „Instrukcją o broni piechoty, Część III, Ciężki karabin maszynowy wz. 30.” z 1933 roku. Odnośniki dotyczące omawianego tematu zostały podane pogrubioną czcionką.   -1. Część przednia chłodnicy, -2. Gwint łączący część przednią z kadłubem chłodnicy. -3. Podstawa muszki, -4. Śruby podstawy muszki, -5. Muszka, -6. Klin muszki, -7. Osada rury parowej, -8. Otwór na śrubę ograniczającą, -9. Osada tłumika, -10. Dławica, -11. Uszczelnienie, -12. Pochylnia, -13. Osada sprzęgła, -14. Kadłub chłodnicy, -15. Gwinty kadłuba, -16. Komora wylewnika, -17. Wspornik osady muszki kołowej, 18. Osada podstawy muszki kołowej, -19. Gniazdo nasady muszki, -20. Przecięcia na zaczep muszki, -21. Wlewnik, -22. Część tylna chłodnicy, -23. Gniazdo rury parowej, -24. Tylne łożysko lufy, -25. Nasady łączące ściany komory, -26. Gniazda przytrzymywacza nabojowego, -27. Wycięcie na zawiasę pokrywy, -28. Otwór na oś pokrywy, -29. Otwory na nity łączące, -30. Otwór na sworzeń podstawy,  -31. Urządzenie parowe, -32. Rura parowa, -33. Czop rury parowej, -34. Śruba rury parowej, -35. Otwory rury parowej, -36. Rura zaporowa, -37. Pierścienie rury zaporowej, -38. Przewód parowy, -39. Otwór wylewowy, -54. Korek wlewnika.


Rys. 03. Wylewnik. –39. Otwór wylewowy, -40. Wyżłobienie na zatrzask, -41. Śruba ograniczająca, -42. Kurek wylewnika, -43. Otwory gwintowane kurka, -44. Czop gwintowany kurka, -45. Otwór na przetyczkę, -46. Podkładka sprężynowa, -47. Nakrętka czopa kurkowego, -48. Przetyczka nakrętki, -49. Dźwignia kurkowa, -50. Śruby dźwigni kurkowej, -51. Wycięcia ograniczające, -52. Zatrzask dźwigni kurka.
Rys. 03. Wylewnik. –39. Otwór wylewowy, -40. Wyżłobienie na zatrzask, -41. Śruba ograniczająca, -42. Kurek wylewnika, -43. Otwory gwintowane kurka, -44. Czop gwintowany kurka, -45. Otwór na przetyczkę, -46. Podkładka sprężynowa, -47. Nakrętka czopa kurkowego, -48. Przetyczka nakrętki, -49. Dźwignia kurkowa, -50. Śruby dźwigni kurkowej, -51. Wycięcia ograniczające, -52. Zatrzask dźwigni kurka.
Rys. 04. -65. Wąż parowy, -66. Sprzęgło, -67. Tłumik płomieni.
Rys. 04. -65. Wąż parowy, -66. Sprzęgło, -67. Tłumik płomieni, -10. Dławica.
Rys. 05. - Wodnik. -1. Uchwyt transportowy, -2. Wylewnik (kran), -3. Wlewnik.
Rys. 05. – Wodnik. -1. Uchwyt transportowy, -2. Wylewnik (kran), -3. Wlewnik.

 

1.1. Chłodnica ckm

Korpus chłodnicy (rys. 02,-14) zamknięty jest od czoła częścią przednią (rys. 02, -1) a od tyłu częścią tylną (rys. 02, -22), mocującą chłodnicę do komory zamkowej. Elementy łączone są za pomocą połączeń gwintowych. Lufa karabinu maszynowego przechodziła przez chłodnicę. Podparta była od tyłu łożyskiem (rys. 02, -1) a od czoła tłumikiem lub dławicą (rys. 04, -10) wkręconą w gwintowany otwór ze stożkowym zakończeniem, nazywany – osadą tłumika (rys. 02, -9). Tłumik lub dławica – tulejka z zewnętrznym gwintem prowadząca lufę, musiała być dokręcona odpowiednim momentem, tak aby dociskając azbestowa uszczelkę do stożkowego zakończenia otworu nie dopuścić do wypływu wody z chłodnicy ale również nie utrudniać przesuwania się lufy. Kontrolę uszczelnienia należało przeprowadzać w czasie przerwy w walce mniej więcej co dwie wystrzelone taśmy nabojów.


1.2. Urządzenie parowe.

Podczas prowadzenia ognia rozgrzana lufa chłodzona była przez wodę znajdującą się w chłodnicy. Poswatała  para wodna zbierała się w górnej części chłodnicy. Tam też umieszczono urządzenie parowe (rys. 02, -31). Zadaniem urządzenia było odprowadzanie powstałej pary wodnej na zewnątrz po przez przewód parowy (rys. 02, -38), znajdujący się w przedniej części (rys. 02, -1). Urządzenie parowe zapobiegało wzrostowi ciśnienia w chłodnicy.
Dwa podstawowe elementy urządzenia parowego to rura parowa (rys. 02, 32) i rura zaporowa (rys. 02, -36). Rura parowa zamocowana jest równolegle do przewodu lufy znajduje się w górnej części chłodnicy. Posiada dwa otwory na cylindrycznej części (rys. 02, -35), skierowane ku górze, którymi przedostaje się para wodna. Rura zaporowa nasunięta jest na rurę parową. Ma możliwość przesuwania się po rurze parowej. Zadanie to ułatwiają dwa pierścienie ślizgowe (rys. 02, -37). Długość rury zaporowej została tak dobrana aby w skrajnych położeniach przysłaniała jeden z dwóch otworów na cylindrycznej części rury parowej. Przy prowadzeniu ognia w górę, rura zaporowa opada w dół i przykrywa otwór rury parowej znajdujący się w tylnej części chłodnicy. Uniemożliwia wpływanie wody do rury parowej. Para wodna wpływa przednim otworem do wnętrza rury parowej i przewodem parowym (rys. 02, -38) wydostaje się na zewnątrz chłodnicy. W przypadku prowadzenia ognia w dół. Rura zaporowa opada i przesłania przedni otwór rury parowej, który w opisywanym położeniu znajduje się niżej niż tylny. Para wodna zbiera się w tylnej części chłodnicy. Nadciśnienie panujące w chłodnicy powodowało, że para wodna przedostawała się do rury parowej przez odkryty tylni otwór. Następnie przez przewód parowy (rys. 02, -38) wydostawała się na zewnątrz.

Prawidłowe mocowanie rury parowej zapewniał w części tylnej czop (rys. 02, -33) a w przedniej śruba rury parowej (rys. 02, -34). Kątowe położenie rury parowej, tak aby osie otworów na części cylindrycznej rury parowej były w pionie a ich wyloty skierowane w kierunku górnej części chłodnicy, zapewniała śruba ustalająca, niewidoczna na zaprezentowanych rysunkach.


 

[01] Rys. 01-05. pochodzą z „Instrukcji o broni piechoty, Część III, Ciężki karabin maszynowy wz. 30.” z 1933 roku.
[02] Podstawowym uzbrojeniem schronów dla broni maszynowej na wschodnich terenach Polski był ciężki karabin maszynowy Maxim wz. 10/28.
[03] Na wyposażeniu ckm wz. 30 były dwie lufy.
[04] Opiekę nad schronem sprawuje koło terenowe „Dobieszowice” Stowarzyszenia na Rzecz Zabytków Fortyfikacji „Pro Fortalicium”.

 

 


Część II

2.0. Układ chłodzenia ckm

SONY DSC
Fot. 02. Widok zrekonstruowanego układu chłodzenia ckm w schronie nr 39 II linii obrony w Świętochłowicach.

Układ chłodzenia karabinu maszynowego stosowany w polskich schronach, został opisany przez funkcjonariuszy „Wydziału rozpoznania obcych fortyfikacji” (niem. Abteilung auswertung fremder Landesbefestigungen) Sztabu Głównego podczas inwentaryzacji wybranych dzieł fortyfikacyjnych po zakończeniu działań wojennych we wrześniu 1939 roku. Układ zastosowany w polskich schronach budził zainteresowanie, gdyż podstawowym uzbrojeniem niemieckich schronów dla broni maszynowej z początku lat trzydziestych zeszłego stulecia był ciężki karabin maszynowy Maxim MG 08 (niem. Maschinengewehr MG 08). Podobnie jak nasz ckm wz. 30 posiadał lufę chłodzoną wodą. Opis polskiego układu chłodzenia ckm (Rys. 06) został umieszczony w opracowaniu „Denkschrift über die polnische Landesbefestigungen” z 1941 roku.
Układ chłodzenia ciężkiego karabinu maszynowego został zrekonstruowany w schronie nr 39. Obiekt jest pod opieką terenowego koła „Świętochłowice” Stowarzyszenia na Rzecz Zabytków Fortyfikacji „Pro Fortalicium”.


2.1. Układ chłodzenia ckm w polskich schronach fortyfikacji stałej

rys-01f-denkschrift
Rys. 06. Schemat układu chłodzenia dla dwóch ckm. (skorygowany rysunek z publikacji „Denkschrift über die polnische Landesbefestigungen”). -a. zbiornik z chłodziwem, -b. ręczna pompa wodna, -c. pomocniczy zbiornik z wodą, -d. sztywny przewód doprowadzający zimną wodę, -e. giętki przewód doprowadzający zimną wodę do chłodnicy, -f.przewód odprowadzający podgrzaną wodę z chłodnicy, -g. przewód odprowadzający podgrzaną wodę, -h. przewód doprowadzający.

 

Układ chłodzenia ckm pracował w zamkniętym obiegu przy wymuszonym lub grawitacyjnym przepływie chłodziwa. Podstawowym elementem układu był zbiornik (Rys. 06, a) o pojemności 50 litów (wymiary: 0,60 x 0,40 x 0,25 m) z bocznym wskaźnikiem poziomu wody. Zbiornik umieszczony był pod stropem schronu na dwóch wspornikach (Fot. 01).
Do napełniania zbiornika oraz uzyskania wymuszonego przepływu chłodziwa służyła ręczna pompa skrzydełkowa (Rys. 06, b.). Przy napełnianiu układu zawór „1” oraz „2” powinien znajdować się w położeniu „otwarte” a zawór „7” w pozycji zamknięte”. Rura ssąca, zamocowana do zaworu „1” umieszczona w pomocniczym zbiorniku „c” z chłodziwem.

Przy wymuszonej cyrkulacji chłodziwa, woda zasysana jest przez pompę przewodem doprowadzającym „h” ze zbiornika. Przewód ten powinien posiadać wlot w bocznej ściance zbiornika, przy jego dnie. Zimna woda tłoczona jest dolnym przewodem „d”. Doprowadzenie wody bezpośrednio do chłodnicy i odbiór podgrzanej realizowany był przez dwa gumowe przewody o oznaczeniu „e” i „f”. Giętkie gumowe przewody nie ograniczały możliwości manewrowania broni osadzonej na podstawie fortecznej.

Podgrzana woda dostawała się do zbiornika przewodem „g”. Wylot przewodu znajdował się bocznej ściance zbiornika poniżej jego górnej krawędzi. W opisanym cyklu pracy układu zawory „7”, „3” i „4” pozostają w położeniu „otwarte” a „1”, „2”, „5” i „6” w położeniu „zamknięte”.

W przypadku uszkodzenia zbiornika, układ chłodzenia o wymuszonej cyrkulacji mógł nadal pracować w trybie awaryjnym. Należało zanurzyć przewód ssący podłączony do zaworu „1” w pomocniczym zbiorniku „c” z chłodziwem. Giętki gumowy przewód należy zamocować w otworze wlewowym chłodnicy. Znajduje się w tylnej górnej części chłodnicy. Podgrzana woda będzie usuwana z chłodnicy w postaci pary wodnej przez urządzenie parowe. Zasada działania chłodnicy i urządzenie parowe opisano w punkcie 1.2. pt. „Urządzenie parowe”. W opisanym cyklu pracy układu zawór „1” pozostaje w położeniu „otwarte” a „7”, „2”, „5” i „6” w położeniu „zamknięte”.

Przedstawiony na rysunku 06 układ miał możliwość pracy w wyniku grawitacyjnego przepływu wody. Układ pracował poprawnie przy różnicy poziomów dochodzących do 2 metrów pomiędzy chłodnicą ckm a zbiornikiem. Skuteczność działania grawitacyjnego schładzania ckm ograniczały opory przepływu wody. Uzależnione były w głównej mierze od wielkości przekroju poprzecznego zastosowanych przewodów, ich przewężeń oraz obecności „syfonów”. Były zdecydowanie większe przy mniejszych przekrojach przewodów. W układzie  chłodzenia zastosowano półcalowe ocynkowane rurki hydrauliczne. W opisanym cyklu pracy układu zawory „5”, „3” i „4”  pozostają w położeniu „otwarte” a „7”, „1”, „2” i „6” w położeniu „zamknięte”.

W okresie zimowym układ chłodzenia napełniano środkiem o niższej temperaturze zamarzania. W przypadku mrozów należało stosować roztwór wody ze spirytusem lub wody z gliceryną. Do spuszczania chłodziwa z układu chłodzenia niezbędny był zawór „6”. Po wykonanej tej czynności zawory „7”, „1” i „2” powinny być otwarte w celu spuszczenia chłodziw z objętości rur.


str-01
Rys. 07. Rysunek holenderskiego stanowiska bojowego ckm, chłodzonego wodą. Zastosowano pojemnik z wodą oraz ręczną pompę wodną.

 

2.2. Rozwiązania układu chłodzenia w innych krajach

Rozwiązanie holenderskie

Rys. 07 prezentuje znacznie prostsze rozwiązanie układu chłodzenia zastosowanego w holenderskiej fortyfikacji stałej. Koncepcja układu chłodzenia zbliżona jest do polskiego rozwiązania pracy w trybie awaryjnym z uszkodzonym zbiornikiem. Chłodziwo nie pracuje w układzie zamkniętym. Po prawej stronie umieszczono zbiornik z wodą (niem. Wassereimer). Uzupełnianie niezbędnej ilości wody w chłodnicy realizowano za pomocą ręcznej pompki (niem. Kühlwasserpumpe) zamocowanej do ściany. Przewód doprowadzający chłodziwo zamontowano w otworze wlewowym. Ciśnienie w chłodnicy regulowało urządzenie parowe usuwające parę wodną na zewnątrz.

 

Rozwiązanie francuskie

Do podstawowego uzbrojenia francuskich schronów fortyfikacji stałej należał 7,5 mm karabin maszynowy MAC 31 F (Jumelage de Mitrailleuses modèle 1931F).  Posiadał niewymienną lufę chłodzoną powietrzem. Ze względu na ten mankament opracowano podstawę forteczną, na której mocowano równolegle dwa egzemplarze. Prowadzono z nich naprzemienny ogień krótkimi seriami, co miało eliminować  szybkie przegrzewanie się luf. Trwałość lufy określana była na 15 000 strzałów.
7,5 mm karabin maszynowy MAC 31 miał szybkostrzelność teoretyczną 750 pocisków na minutę  i zasięg skuteczny określany na 1200-1600 metrów. Zasilane broni  odbywało się z cylindrycznych magazynków potocznie nazywanych “camembert”, które mocowano z boku (Fot. 01), od zewnętrznej strony każdego karabinu maszynowego. Każdy z nich zawierał 150 sztuk nabojów. Karabin maszynowy 1931F nie miał szybko wymiennej lufy. Dlatego też opracowano system chłodzenia luf karabinów maszynowych, który został zastosowany w pierwszej kolejności w wieżach obrotowych ckm (fr. Tourelle de mitrailleuses). Polegał on na wtrysku wody przez dyszę od strony komory zamkowej w przegrzany przewód lufy. „Spryskiwacz” uruchamiany był przez celniczego za pomocą pedału.

SONY DSC
Fot. 01. Dwa 7,5 mm karabiny maszynowe na podstawie fortecznej. Zaznaczono po prawej stronie stanowiska rurę usuwającą parę wodną. W tym miejscu powinien znajdować się cylindryczny zbiornik z wodą do schładzania ckm, widoczny po lewej stronie zdjęcia.

SONY DSC
Fot. 02. Szyb jednostrzelnicowej kopuły bojowej z opuszczoną platformą. Po prawej stronie zbiornik na wodę do schładzania karabinów maszynowych.

004
Fot. 03. Widok platformy ze zbiornikiem do schładzania karabinów maszynowych.

Dla stanowisk bojowych za strzelnicami ściennymi opracowano znacznie prostszą aczkolwiek skuteczną metodę. Wysoki cylindryczny zbiornik z wodą umieszczono po prawej stronie stanowiska bojowego. Na Fot. 01 cylindryczny zbiornik z wodą został niewłaściwie ustawiony. Boczna ścianka zbiornika powinna znajdować się między ścianą a zgiętym w dół zakończeniem rury (zaznaczono na zdjęciu czerwonym okręgiem). Wlot rury powinien być oddalony o 15-20 cm od poziomu wody w zbiorniku. Rura służyła do odprowadzania pary wodnej powstającej przy zanurzaniu rozgrzanego karabinu maszynowego. Fot. 01 prezentuje stanowisko bojowe dla dwóch karabinów maszynowych (zamiennie z 45 mm armatą przeciwpancerną) w bloku wejściowym grupy warownej „Schoenenbourg”.  Na zdjęciu zaznaczono położenie wylotu rury odprowadzającej parę wodną na zewnątrz schronu. Panujące w izbie nadciśnienie ułatwiało usuwanie pary wodnej.

W jednostrzelnicowych kopułach wz. 1930 na dwa karabiny maszynowe (fr. Cloche Jumelage de Mitrailleuses modèle 1930) zbiornik z wodą do schładzania lufy broni umieszczono w platformie po prawej stronie stanowiska bojowego. Zbiornik na stałe zamocowano do platformy (Fot. 02). W dnie umieszczono zawór spustowy.

 

Rozwiązanie radzieckie stosowane w schronach „Linii Mołotowa”

Rozwiązanie radzieckie układu chłodzenia 7,62 mm karabinu maszynowego Maxim wz. 1919/28 stosowane w schronach „Linii Mołotowa” będzie przedmiotem odrębnego opracowania. Rosyjscy saperzy mieli okazję przeprowadzić inwentaryzację polskich schronów [o4]. Rozwiązania konstrukcyjne zastosowane w polskiej  fortyfikacji stałej zostały rozpoznane i opisane.
W fortyfikacjach stałych Linii Mołotowa został wdrożony układ chłodzenia ckm oparty na grawitacyjnym zasilaniu chłodnicy. Zastosowano dwa zbiorniki na wodę. Do dolnego, ustawionego na poziomie posadzki spływała podgrzana woda z chłodnicy ckm. Za pomocą ręcznej pompki przepompowywano chłodziwo do górnego zbiornika ustawnego na dwóch wspornikach pod stropem obiektu.  Górny zbiornik zasilał chłodnicę ckm.


[04] 23 maja 1940 marszałek Grigorij Kulik, zastępca Ludowego Komisarza Obrony ZSRR, podpisał tajną dyrektywę dotyczącą powołania specjalnej komisji do zbadania umocnień utworzonych w Polsce przed II wojną światową.