Opracował:
Dominik Polawski
Franz Aufmann
1.0. Wstęp
Obiekty fortyfikacji stałej przeznaczone były do prowadzenia działań obronnych. Żelbetonowe stropy lub elementy pancerne miały zapewnić bezpieczeństwo obrońcom w przypadku ataku nieprzyjaciela. Niemiecka technika wojskowa, a w tym przypadku fortyfikacyjna lat 30-tych XX-go wieku, stworzyła szereg elementów pancernych chroniących załogi i zgromadzone w nich wyposażenie przed ostrzałem. Do nich zaliczały się kopuły pancerne obserwatorów piechoty i artylerii. Na przestrzeni kilku lat opracowano szereg projektów kopuł, począwszy od małych i skromnie wyposażonych, po duże, grubościenne osłaniające skomplikowane i precyzyjne układy optyczne. Przykładem stosowanych rozwiązań konstrukcyjnych jest kopuła obserwatora artylerii 441 P01 (niem. Panzer-Turm für Artillerie Beobachter).
2.0. Kopuła obserwatora artylerii typu 441 P01
Kopuła obserwatora artylerii 441 P01 to jednorodny pancerz odlewany z wysokostopowego staliwa na bazie niklu, chromu i molibdenu. Grubość ściany pancerza w części górnej wysuniętej ponad żelbetonowy strop schronu, czyli narażonej na bezpośredni ostrzał, była równa 250 mm i odpowiadała klasie odporności B. Masa samej kopuły wynosi 24 tony, zaś z pełnym wyposażeniem szacowana jest na 30 ton.
Widoczna na zdjęciu 01 kopuła została wyprodukowana przez zakłady BVG Bochumer Verein für Bergbau und Gußstahlfabrikation w 1939 roku. W 1941 roku osadzono ją w stropie schronu Regelbau 120a na Dąbrowieckiej Górze pod Karczewem. Schron wchodził w skład nowo wznoszonej pozycji obronnej „Przedmoście Warszawy”. Obiekt znajduje się pod opieką Koła Terenowego „Przedmoście Warszawa” Stowarzyszenia na Rzecz Zabytków Fortyfikacji Pro Fortalicium, które sukcesywnie przywraca jego pierwotny stan [01]. Zdjęcie 02 prezentuje cechę fabryczną producenta zawierającą numer seryjny, datę numer odbioru oraz stempel kontroli jakościowej Urzędu Uzbrojenia (niem. Waffenamt) o numerze WaA 704. Ogólnie zamówiono 1500 sztuk tego typu kopuł, lecz z różnych powodów wykonano i oddano do montażu zaledwie 172 sztuki.
Korpus kopuły (Rys. 01. 1) osadzano w stropie dopiero po zakończeniu wylewania bryły schronu. Ustawiano go w szybie technologiczny na dokładnie wypoziomowanej podstawie (Rys. 01. 2) w przypadku obiektów o klasie odporności B neu. Mocowany był za pomocą 6 kotw, osadzonych w bryle schronu. Następnie przestrzeń pomiędzy pancerzem a stropem zalewano betonem. Taka kolejność prac ułatwiała montaż zasadniczych części wyposażenia, takich jak zespół platformy (Rys. 01. 3, 4), czy też kolumny peryskopu (Rys. 01. 9) wraz mechanizmem podnoszenia (Rys. 01. 6) i przeciwwagą (Rys. 01. 10).
2.1. Stanowisko obserwatora artylerii w kopule 441 P01
Przestrzeń chroniona kopułą oraz podszybie w schronie R 120a zostało wydzielone przy pomocy pary drzwi. Pierwsze z nich lekkie drzwi 19 P7, zamocowane od strony izby operacyjnej zapewniały gazoszczelność. Drugie, ciężkie, dwudzielne drzwi 434 P01, otwierane były w kierunku podszybia miały chronić przed oddziaływaniem ewentualnej eksplozji w przestrzeni kopuły. Wydzielona przestrzeń podszybia i kopuły została wyłączona w układ wentylacji schronu.
Osadę stanowiska obserwatora artylerii w kopule 441 P01 stanowiło dwóch żołnierzy. Stanowisko obserwacyjne umieszczono na platformie, składającej się z dwóch podstawowych części: nieruchomej (Rys. 01. 4) i obrotowej (Rys. 01. 3). Platformę mocowano trzema uchwytami do podstawy kopuły (Rys. 01. 2), która znajdowała się na wysokości 0koło 2,90 metra nad posadzką podszybia. Obsadzenie stanowiska obserwacyjnego umożliwiała drabinka (Rys. 01. 16). Zamocowano ją u góry do obrotowej części platformy. W platformie wykonano właz zamykany uchylną klapą. Platforma, a w zasadzie jej obrotowa część, była konstrukcją nośną dla szeregu urządzeń niezbędnych do prowadzenia obserwacji. Po środku, w osi obrotowej części platformy, zamocowano kolumnę (Rys. 01. 9) – konstrukcję nośną dla głównego peryskopu (Rys. 01. 6) do obserwacji okrężnej pola walki. Stosowano peryskop typu Pz.B.F.2. Dla operatora peryskopu przewidziano siedzisko (Rys. 01. 12).
(Opis do Rys 01.) 1. Korpus kopuły, 2. Podstawa, 3. Platforma – część obrotowa, 4. Platforma – część stała, 5. Mocowanie platformy do bryły schronu, 6. Główny peryskop Pz.B.F.2 lub Pz.B.F.5 do obserwacji okrężnej pola walki 7. Pokrętło mechanizmu podnoszenia i opuszczania peryskopu, 8. Pokrętło mechanizmu obrotu platformy, 9. Kolumna peryskopu, 10. Przeciwwaga, 11. Krąg kątomierza. 12. Siedzisko, 13. Peryskop do obserwacji bliskiej, 14. Obrotowe złącze ślizgowe, 15. Kanał wentylacyjny, 16. Drabina, 17. Rura wentylacyjna z zaworem nadciśnieniowym.
Po lewej stronie umieszczono koło ręcznego napędu mechanizmu podnoszenia peryskopu (Rys. 01. 7). Na czas prowadzenia obserwacji peryskop wysuwany był ponad kopułę poprzez otwór w jej czaszy. Po zakończeniu obserwacji peryskop obniżany był do dolnego, skrajnego położenia i mechanicznie unieruchamiany przez zatrzask. Manewrowanie ciężkim peryskopem o wadze około 70 kg ułatwiała przeciwwaga. Otwór na peryskop w czaszy kopuły zabezpieczano przy pomocy zamknięcia. W zależności od sytuacji stosowano jedno z dwóch typów przewidzianych zamknięć (Rys. 03).
Po prawej stronie stanowiska obserwacyjnego znajduje się pokrętło mechanizmu obrotu platformy (Rys. 01. 8). Obrót platformy wraz z zamocowanym do niej peryskopem umożliwiał zmianę kierunku obserwacji. Kierunek obserwacji w płaszczyźnie odczytywano na specjalnie wykonanej podziałce, określanej mianem kręgu kątomierza (Rys. 01. 11). Krąg kątomierza został sztywno zamocowany do wewnętrznej powierzchni korpusu kopuły.
Do obserwacji bliskiej przeznaczono peryskopy typu Pz.B.W.F.8 (Rys. 01. 11) o konstrukcji opracowanej przez firmę Busch. Zgodnie z instrukcją obsługi z 1.12.1939 roku [02]. miały być równomiernie, co 1200 rozmieszczone na obwodzie pancerza. Sektor obserwacji dla tego typu peryskopu wynosił wprawdzie prawie 170 stopni, ale prawdopodobnie ze względu na specyfikę działania tego typu urządzenia, podjęto decyzję o zastosowaniu dodatkowego, czwarty peryskop Pz.B.W.F.8. w kierunku spodziewanego ataku wroga.
Łączność stanowiska obserwacyjnego zapewniał telefon forteczny typu D (niem. Festungsfernsprecher D). Stosowano go od 1938 roku w przypadkach ograniczonej przestrzeni, przy wymogu dwóch stanowisk rozmówczych. Był mocowany do wspornika na platformie zaraz obok induktora sygnału alarmowego i dzwonka alarmowego. Dwie duże kasety na baterie umieszczono na wsporniku pod platformą. Jednoczesne prowadzenie obserwacji oraz składanie meldunków ułatwiał zakładany na głowę zestaw słuchawkowy z mikrofonem.
Obserwacja prowadzona była przy ograniczonym świetleniu. Obserwator dysponował lamką, która umożliwiała mu podgląd mapy. Kolejna lampka, z ograniczonym polem oświetlenia, służyła do podświetlenia strzałki kręgu kątomierza w celu odczytu kierunku obserwacji. Układ elektryczny zapewniał możliwość podłączenia przenośnej lamki do jednego z kilku gniazd podłączeniowych.
Zastosowany w kopule sprzęt do prowadzenia obserwacji wymagał również elektrycznego zasilania. Linie z podziałką, widoczne na tle obserwowanego sektora, niezbędne do określenia pozycji celu, były podświetlane przy pomocy elektrycznych żarówek. W celu możliwości zapewnienia zasilania elektrycznego dla wyposażenia stanowiska obserwacyjnego na obrotowej platformie zastosowano obrotowe złącze ślizgowe (Rys. 01. 14).
2.2. Mechanizm obrotu platformy
Po prawej stronie siedziska obserwatora znajduje się koło napędu ręcznego obrotu platformy (Rys. 01. 8). Umieszczono je na kolumnie z reduktorem prędkości obrotowej o nieskompilowanej konstrukcji. Szybki obrót platformy wraz z głównym peryskopem do okrężnej obserwacji pola walki stosowano w przypadku zgrubnego ustawienia osi peryskopu Pz.B.F.2 w kierunku wyznaczonego celu. Przekładnię reduktora załączano w momencie osiągnięcia zgrubnego kierunku celu.
Zmiana przełożenia reduktora powodowała spowolnienie ruchu obrotowego platformy, co pozwalało na dokładniejszą kontrolę jej obrotu. Przestrzeganie opisanej procedury gwarantowało precyzyjne ustawienie osi peryskopu na wyznaczony cel. Wartość kąta położenia celu w tysięcznych odczytywana była na podziałce kręgu kątomierza.
W starszych typach kopuł do zatrzymania ruchu obrotowego kopuły stosowano hamulec cierny. Zazwyczaj znajdował się tuż nad poziomem platformy, przy kolumnie peryskopu. Uruchomienie hamulca następowało przez wciśnięcie drążka hamulca. Aby lewa stopa operatora mogła odpocząć podczas dłuższych cyklów pracy, wciśnięty drążek hamulcowy można przesunąć w lewo.
Na uwagę zasługuje zewnętrzne koło zębate (Fot. 08) zamocowane do nieruchomej części platformy. Jego wielkość odpowiadała średnicy szybu kopuły (Fot. 05). Wewnętrzne koło zębate współpracowało z kołem (Fot. 07) przenoszącym napęd z przekładni reduktora, zamocowanego do obrotowej części platformy.
Do obrotu platformy nie zastosowano napędu mechanicznego, który zazwyczaj w dużym stopniu komplikował konstrukcję i podnosił koszty produkcji. Podjęto decyzję o wykorzystaniu tylko napędu ręcznego, którego właściwe działanie zapewniało starannie opracowane łożyskowanie (Fot. 8) części obrotowej platformy.
Pomiędzy częściami platformy, nieruchomą i obracającą się, umieszczono wzdłużne łożysko kulkowe o zewnętrznym gabarycie odpowiadających w przybliżeniu średnicy szybu kopuły. Platformę, wraz z zamontowanym wyposażeniem, posadowiono na sześćdziesięciu czterech kulkach o średnicy 38 mm każda. Zapewniały niskie opory tarcia przy obrocie platformy, obtaczając się po wypolerowanych i pokrytych smarem bieżniach.
2.2.1. Obrotowe złącze ślizgowe
Obrotowe złącze ślizgowe (Fot. 11) to urządzenie umożliwiające podłączenie obwodów elektrycznych do obracającej się platformy ze stanowiskiem obserwacyjnym. Na platformie obrotowej zainstalowano urządzenia wspomagające stanowisko obserwacyjne takie jak: telefony, dzwonek alarmowy, induktor dzwonka alarmowego, czy lampki oświetlenia wnętrza i podświetlenia peryskopu. Urządzenia te wymagały stałego podłączenia do infrastruktury schronu. Złącze zostało zamontowane pomiędzy obracaną wraz platformą kolumną peryskopu (Rys. 01. 9) a pionowo zamocowaną rurą wentylacyjną wychodzącą z kanału powietrznego (Rys. 01. 15).
Transmisję sygnału lub zapewnienie zasilana urządzeń prądem stały o napięciu 24 V uzyskano poprzez złącza ślizgowe, tworzone przez zestaw izolowanych, ustawionych współosiowo pierścieni ślizgowych (Fot. 13) i odpowiadającym im sprężystym stykom, popularnie nazywanych szczotkami (Fot. 12). Element z pierścieniami ślizgowymi zamocowany był na stałe wokół pionowej rury podającej powietrze do wnętrza kopuły. Podczas obrotu platformy ze stanowiskiem obserwacyjnym, zestaw sprężystych styków – szczotek obtaczał się po pierścieniach ślizgowych. W celu zwiększenia bezawaryjności działania urządzenia w trudnych warunkach walki (np. drgań przy ostrzale artyleryjskim), ilość szczotek obtaczających się po jednym pierścieniu ślizgowym zwiększono do trzech. Zostały rozstawione co 120 stopni na obwodzie pierścieni ślizgowych. Obie współpracujące części obrotowego złącza ślizgowego otrzymały wzdłużne łożysko (Fot. 10) w celu obniżenia oporów tarcia przy obrocie platformy.
Konstrukcję złącza ślizgowego zabezpieczono masywną obudową z dwoma kompletami gniazd wielopionowych do podłączenia kabla obsługującego urządzenia wspomagające pracę stanowiska obserwacyjnego.
2.2.3. Krąg kątomierza
Krąg kątomierza służył do określania kierunku obserwacji, którą prowadzono przy pomocy przyrządów optycznych w kopule. Główna podziałka kręgu była zorientowana względem siatki kartograficznej tak aby wskazane cele były łatwe do określenia na mapie topograficznej.
Na górnej części kręgu kątomierza (Rys. 2. A.) umieszczono podziałki, po jednej dla każdego z czterech bocznych peryskopów PzBWF 8 firmy Busch do obserwacji bliskiej. Trzy peryskopy do obserwacji bliskiej były rozłożone co 120 stopni na obwodzie względem osi kopuły a czwarty symetrycznie między nimi w kierunku spodziewanego ataku wroga. Podziałki dla peryskopów zostały wyskalowane od – 1340 do 1340 zawsze z zerem w osi danego peryskopu.
Kolejna podziałka, zamocowana poniżej wcześniej wspomnianych, służy do określenia kierunku obserwacji przy pomocy głównego peryskopu. Jest wyskalowana w tysięcznych w zakresie od 0 do 6400, co odpowiada obrotowi platformy (Rys. 2. B.) o 360 stopni. Pod podziałkami w tysięcznych znajduje się wydzielony pas opisowy (Rys. 2. C.). Można było na nim dokonywać opisów topografii terenu w danym kierunku obserwacji. Na samym dole kręgu (Rys. 2. D.) przeznaczono miejsce dla grafik, zdjęć lub rysunków przedstawiających stałe charakterystyczne obiekty topografii terenu wkoło kopuły, co umożliwiało szybkie i jasne określenie kierunku namiaru.
Ruchomym elementem układu pomiarowego jest wskaźnik ze strzałkami. Został sztywno zamocowany do statywu – wspornika (Rys. 2. G.) integralnego elementu platformy obrotowej. Kierunek obserwacji za pomocą głównego peryskopu wskazuje strzałka (Rys. 2. E.) na skali o podziałce w tysięcznych od 0 do 6400, natomiast na znaki graficzne i ewentualne opisy wskazuje strzałka pomocnicza (Rys. 2. F.). Odczyt wskazania strzałki odpowiada kierunkowemu ustawieniu osi obserwacji peryskopu głównego. Odczyt tej wartości jest meldowanym namiarem kierunkowym.
2.3. Sprzęt optyczny stanowiska obserwacyjnego w kopule
2.3.1. Peryskop do obserwacji okrężnej pola walki
Podstawowe wyposażenie stanowiska w kopule stanowił peryskop do obserwacji okrężnej pola walki. Stosowano peryskop typu Pz.B.F.2. (niem. Panzer Beobachtungs Fernrohre Pz.B.F.2) i Pz.B.F.5. Peryskop umieszczono centralnie w osi obrotu platformy. Sprzęt optyczny posiadał podziałki określone w tak zwanych „tysięcznych” w celu zwiększenia dokładności określania położenia celów. Pełny obrót peryskopu głównego o 360°, odpowiadał 6400 „tysięcznym”!
Peryskop Pz.B.F.2, zaliczany do grupy sprzętu optycznego pierwszej generacji, przeznaczony był do precyzyjnego namierzania celów dla potrzeb artylerii. Długotrwałą obserwację pola walki ułatwiał stereoskopowy układ optyczny z dwoma okularami. Wyjątkowo jasny układ optyczny, poprzez zastosowanie soczewek optycznych o wyjątkowo dużej średnicy rzędu 70 mm, pozwalał na prowadzenie skutecznej obserwacji w nocy. Ruchome lustro głowicy peryskopu umożliwiało prowadzenie obserwacji w płaszczyźnie pionowej z ustawieniami zakresie od +150 do – 150. Zmiana kierunku obserwacji w płaszczyźnie poziomej odbywa się poprzez obrót całej platformy, do której zamocowano kolumnę peryskopu. Dziesięciokrotne powiększenie obrazu przy polu widzenia 70 umożliwiało precyzyjne rozpoznanie celu.
Następca Pz.B.F.2, o oznaczeniu Pz.B.F.5, otrzymał już nieco ciemniejszy układ optyczny. Średnicę soczewek zredukowano do 50 mm [03]. Posiadał wyjątkowo praktyczne rozwiązanie, które zaistniało również w peryskopach Pz.B.W.F. 8 do obserwacji bliskiej otoczenia. Była nim mechanicznie sterowana przesłona układu optycznego. Przesłona otwierana była mechanicznie przy pomocy popychacza. Zbliżenie głowy przez do obserwatora do okularów peryskopu powodowało wciśnięcie popychacza z poduszką. Znajdował się tuż nad okularami. Po zwolnieniu nacisku popychacz pod wpływem sprężyny powracał w pierwotne położenie. Popychacz otwierał lub zamykał przesłonę w peryskopie, a ta odcinała przepływ światła przez przyrząd. Zamknięcie przesłony po zakończeniu obserwacji uniemożliwiało podświetlenie układu optycznego głowicy peryskopu, która jako jasny punkt byłaby łatwa do lokalizacji peryskopu w nocy przez wroga.
Zawór powietrzny, zastosowany w peryskopie Pz.B.F.5 umożliwiał pracę przy podniesionym ciśnieniu w środku obudowy, co zapobiegało zaparowywaniu optyki w przypadku wysokiej wilgotności.
2.3.1.1. Otwór na główny peryskop w czaszy kopuły
Po zakończonej obserwacji lub przerwie w jej prowadzeniu następowało opuszczenie peryskopu. Załoga zabezpieczała otwór w stropie kopuły. Do dyspozycji były dwa zamknięcia. Pierwsze typu lekkiego (Rys. 03. b). Było łatwe w obsłudze. Stosowano je w przypadkach krótkich przerw w obserwacji. Zostało uchylnie zamocowane przy otworze.
Po ustawieniu w osi otworu i zwolnieniu sprężyny dociskowej, element zamykający przysłaniał otwór na peryskop.
Drugie typu ciężkiego (Rys. 03. a) stosowano podczas ostrzału lub dłuższej bezczynności stanowiska obserwacyjnego. Zamknięcie należało wsunąć w otwór po peryskopie, umieścić blokadę w gnieździe i zablokować mocno dokręcając śrubę.
2.3.2. Peryskop do obserwacji bliskiej
Do obserwacji otoczenia kopuły przeznaczono cztery peryskopy boczne typu Pz.B.W.F. 8 (niem. Panzer Beobachtungs Winkel Fernrohre Pz.B.F.2) produkcji firmy Emil Busch A-G Optische Industrie Rathenow. Trzy z nich rozmieszczono symetrycznie na obwodzie kopuły co 1200 a czwarty w celu zagęszczenia sektorów obserwacji w głównym kierunku – przewidywanym kierunku ataku wroga.
W obu typach zastosowanych peryskopów, do obserwacji okrężnej i bliskiej, możliwa była szybka wymiana głowicy z ruchomym lustrem, czyli części, która wystając ponad pancerz kopuły narażona była na uszkodzenia w wyniku ostrzału przeciwnika. Peryskop wraz z częściami zapasowymi dostarczano do schronu w jednej skrzyni.
Obserwator peryskopu Pz.B.W.F.8 w okularze przyrządu otrzymywał obraz nadzorowanego terenu o sektorze 190 przy 2,5 krotnym powiększeniu. Firma Buch poprzez zastosowanie w przyrządzie obracanego pryzmatu głowicy rozszerzyła zakres prowadzenia obserwacji praktycznie do około 170 stopni, przy czym w każdym momencie prowadzenia obserwacji widoczny był jego wycinek równy 190. Obrót pryzmatu o 750 w lewo i 750 w prawo od osi zerowej umożliwiało pokrętło.
Z powodu braku możliwości jednoczesnej obserwacji w zakresie równym około 1700 w newralgiczny kierunku umieszczono dodatkowy, czwarty peryskop. Kierunek obserwacji wyskalowano w tysięcznych -1340-0-1340 z podziałkami w kolorze czerwonym w lewo i w niebieskim w prawo (Fot. 16) .
Firma Busch podjęła prace nad zapewnieniem pracy urządzeń w trudnych warunkach atmosferycznych ze szczególnym uwzględnieniem pracy niskich temperaturach. Zdaniem firmy Busch wprowadzony w 1940 roku smar o nazwie Busch-C-Fett (lub nowo opracowany „Invarol”) zapewniał pracę peryskopu Pz.B.W.F.8 w skrajnie niskich temperaturach do – 20 Stopni C. W sierpniu 1942, z uwagi na skrajne temperatury na wschodnim teatrze walk, przygotowano smar umożliwiający pracę w temperaturach do – 400 C [04].
Bezpieczeństwo podczas obserwacji zapewniał specjalnie do tego celu opracowany pancerz. Peryskop, wsunięty w otwór pancerza, zabezpieczony był od strony wnętrza kopuły przy pomocy masywnego zamknięcia. Mimo to firma Busch uznała głowicę z obrotowym pryzmatem oraz płytkami szklanymi za elementy mogące ulec zniszczeniu. Konstrukcja przyrządu umożliwiała jej szybką wymianę. Do korpusu przyrządu mocowano ją za pomocą dwóch zaczepów (Fot. 15) w kształcie podwójnej litery „T”.
Otwór w gnieździe pancerza, w przypadku wysunięcia uszkodzonego peryskopu do obserwacji bliskiej z gniazda, należało w sposób właściwy zabezpieczyć. W otwór wsuwano stalowy cylinder z uszczelką zapewniającą gazoszczelność. Zestaw ten unieruchamiano przy pomocy tego samego zamknięcia, stosownego dla peryskopu Pz.B.W.F.8.
Zdjęcie 18 przedstawia peryskopu Pz.B.W.F.8 osadzony w ochronnym pancerzu:
– z dwukolorową podziałką wyskalowaną w tysięcznych x 100,
– z popychaczem (z miękką tapicerską poduszką) przesłony układu optycznego,
– okularem z regulacja ostrości widzenia oraz gniademu (po lewej stronie okularu) dla żarówki podświetlającą podziałkę na matówce peryskopu (Fot. 19),
– pokrętłem do zmiany kierunku obserwacji w płaszczyźnie poziomej.
Przypisy:
[01] – Fortyfikacje Przedmościa Warszawy 1940 -1941. Dąbrowiecka Góra i odcinek południowy pozycji, Hubert Trzepałka, Piotr Orleański, Dominik Popławski. Wydawca: Stowarzyszenie na Rzecz Zabytków Fortyfikacji „Pro Fortalicjum” 2021, ISMB978-83-963742-0-2
[02] – D 582/1. Panzertürme für Artilleriebeobachtung 44 P8, 21 P7, 38 P8, 441 P01, 442 P01. Vorläufige Beschreibung und Behandlungsvorschriftet, vom 1.12.39 Berlin.
[03] – zgodnie z https://www.bunkersite.com/
[04] – Lubricant markings on Optical Instruments.