Opracował: Franz Aufmann
Kopuła obserwacyjna według pomysłu gen. mjr. P. N. Kłokaczjewa została pośpieszcie zatwierdzona w 1911 roku przez Główny Zarząd Inżynieryjny (ros. Главное Инженерное Управление -ГИУ). Pancerz, zgodnie z zaleceniami z 20 czerwca 1909 roku, miała chronić stanowisko obserwatora przed pojedynczym uderzeniem pocisku kalibru 280 mm. Jego zastosowanie przewidziano w modernizowanych twierdzach w Modlinie, Osowcu i Grodnie, broniących zachodniej granicy imperium. Plany budowy schronów dla artyleryjskich stanowisk obserwacyjnych w Osowcu został zatwierdzony przez Komitet Inżynieryjny 20 września 1911 roku. Po wcześniejszym rozeznaniu możliwości produkcyjnych zakładów metalurgicznych w Rosji, zlecenie na wykonanie 11 pancerzy otrzymał Zakład Izorski. Zakład dysponował odpowiednim zapleczem technicznym. Już wcześniej podjął się wykonania staliwnych kopuł obserwacyjnych według pomysłu płk F. Golienkina dla Twierdzy Osowiec. Zakład mieścił się w miejscowości Kolipino (aktualnie jedna z dzielnic Petersburga). Uzupełniające zamówienie na 3 pancerze złożono po akceptacji (w lutym 1912 roku) budowy kolejnych stanowisk na Forcie Centralnym i Forcie Szwedzkim.
Kopuły według pomysły gen. mjr. Kłokaczjewa a pochodzące z pierwszego zamówienia zostały osadzone na wybranych stanowiskach Twierdzy Osowiec do końca października 1912 roku.
Opis pancerza gen. mjr. Kłokaczjewa
Pancerz posiada charakterystyczny kształt ściętego stożka. Otrzymał trzy otwory do prowadzenia obserwacji w sektorze 1800. Wyposażono go w wewnętrzną osłonę przeciwodpryskową, wykonaną z miękkiej blachy. U podstawy pancerza, przestrzeń robocza obserwatora posiadała średnicę 110 cm a pod sklepieniem 95 cm. Wysokość wewnętrzna wynosiła 100 cm i tym samym nie obejmowała w całości przestrzeni roboczej dla obserwatora. Proces technologiczny kopuł obserwacyjnych był typowy dla produkcji jednostkowej. Nie występowała zamienność części. Elementy pancerza były pasowane indywidualnie. Tolerancje wykonania wymiarów wewnętrznej części pancerza wynosiły 25 mm. Grubość zastosowanych płyty do wykonania zewnętrznej – podstawowej części pancerza musiała zmieścić się w tolerancji 3,18 mm. Całkowita waga pancerza wynosi 650 pudów, co odpowiada 10 647 kg.
Do wykonania pancerza przewidziano płyty walcowane ze stali, odpowiadającej składowi chemicznemu stali Kruppa. Była ona stosowana do wykonywania pancerzy o jednorodnej strukturze w przekroju poprzecznym. Zawartość węgla określono na 0,3-0,4%, chromu na 1,2-2,0%, niklu 3-4%. Zawartość fosforu i siarki, składników niekorzystnie wpływających na właściwości stali stosowanej na pancerze, ograniczono do 0,04%. Ściany boczne zostały wykonane z dwóch walcowanych płyt o różnej grubości. Płyta na przednią ścianę, narażona na bezpośredni ostrzał od strony przedpola, posiadała grubość 178 mm. Na ścianę tylną przeznaczono płytę o grubości 100 mm. W grubszej płycie, przed procesem gięcia na rdzeniu, tym samym dla obu płyt, wykonano trzy otwory obserwacyjne. W celu połączenia wyprofilowanych przez gięcie stalowych płyt, na powierzchniach ich styku, wyfrezowano kanałki. Każdy z nich posiadał przekrój poprzeczny trapezu. Obie części pancerza zostały trwale połączone przez kliny wbite w kanałki. W mechanice metoda ta określana jest jako łącznie na „jaskółczy ogon”. Trzecim elementem pancerza był strop. Wycinano go z płyty o grubości 230 mm. Nadano mu zarys sferyczny. Wykonano w nim cztery gwintowane otwory do umieszczenia uchwytów, ułatwiających transport i niezbędnych przy osadzaniu pancerza. Do połączenia stropu ze ścianami bocznymi zastosowano stalowe kołki o średnicy 40 mm. Po współosiowym ustawieniu płyty stropowej względem ścian bocznych, wywiercono w niej, po przez ściany zewnętrzne, sześć promieniowych otworów. Kołki wbijano po wykonaniu każdego kolejnego otworu.
Wewnątrz tak zmontowanego pancerza umieszczono osłonę przeciwodpryskową, wykonaną z miękkiej blachy o grubości 25 mm. Składała się z dwóch części. Czasza, górna część została wykonana z przez tłoczenie a dolna przez gięcie walcowanej blachy. Przestrzeń pomiędzy osłoną a pancerzem wypełniała wata azbestowa.
Osadzanie pancerza
Pancerz ustawiany był nad otworem stanowiska obserwacyjnego. Mocowano go do stropu obiektu za pomocą kotw. Następnie wokół kopuły wykonywano żelbetowy pierścień o grubości 240 cm i zmiennej wysokości. Od strony przedpola, pancerz zagłębiony był na wysokość 50 cm a już od strony zapola opierał się o żelbetonową konstrukcję na całej swojej wysokości.
Poszukiwanie nowych rozwiązań i zmiany konstrukcyjne.
Pierwsze zmiany konstrukcji kopuły nastąpiły po przeprowadzonych testach na wyspie Bieriezań. Główny Zarząd Inżynieryjny podjął decyzję o wybudowaniu na jednym z poligonów dzieł fortecznych o różnej konstrukcji i przeznaczeniu, z zamiarem późniejszego ostrzelania przez ciężką artylerię. Zakładano, że w warunkach najbardziej zbliżonych do bojowych, będzie można ocenić przydatność zastosowanych rozwiązań konstrukcyjnych i ich odporność na bezpośrednie trafienie pociskami różnych kalibrów. Do przeprowadzenia testu wybrano poligon na wyspie Bieriezań na Morzu Czarnym. W sierpniu 1912 roku zakończono budowę eksperymentalnych dzieł fortecznych. Próbę ostrzału przeprowadzona na przełomie września i października 1912 roku. Obiekt z osadzoną staliwną kopułą [01] został ostrzelany pociskami kalibru 152 i 283 mm. Żaden z wystrzelonych pocisków nie uderzył w kopułę lub w jej bezpośrednim otoczeniu. Nie można było ocenić wpływ eksplozji na wytrzymałość pancerza lub sposobu jego osadzenia. Również próba bezpośredniego ostrzelania pancerza z małego dystansu z 76 mm armaty polowej nie mogła być uznana za podstawę do oceny pancerza. Tylko jeden z osiemnastu wystrzelonych pocisków odłamkowych uderzył w kopułę i eksplodował w pobliżu otworu obserwacyjnego. Siła eksplozji nie zniszczyła zamknięcia otworu obserwacyjnego. Stwierdzono jednak przenikanie do wnętrza kopuły fali uderzeniowej zawierającej trujące gazy po wybuchowe.
Projekt nowej kopuły „GIU”
W drugiej połowie 1913 roku Forteczne Zarządy Inżynieryjne otrzymały opis nowego pancerza oraz wymiary pancerza. Informacja ta umożliwiała prowadzenie przerwanych prac modernizacyjnych twierdz.
Określono nowe wymagania dotyczące pancerza uniwersalnego, przeznaczonego dla obserwatora piechoty lub artylerii. Nowa kopuła „GIU” zachowała podstawowe rozwiązania konstrukcyjne zastosowane w pancerzu gen. mjr. Kłokaczjewa. Przeprowadzone testy na wyspie Bierezań wykazały konieczność zwiększenia wysokość pancerza. Uzyskano w ten sposób jego głębsze osadzenie w stropie i wyeliminowano dotychczasowo wymagany żelbetonowy pierścień, który mógł ulec rozbiciu przy ostrzale pociskami kalibru 152 i 283 mm. Zmniejszono do 203 mm grubość płyty stropowej. Zwiększono wymiary przestrzeni obserwatora. Pancerz obejmuje całą przestrzeń stanowiska. Jego wysokość wewnętrzna wynosi 185 cm. Zwiększono średnicę wewnętrzną u podstawy do 120 cm, a górną do 100 cm, tak aby można było prowadzić pomiary przy pomocy kątomierza artyleryjskiego Lałnica. Obserwator miał do dyspozycji siedzisko o regulowanej wysokości. Zamocowane do obrotowego wysięgnika pozwalało na jego ustawienie w dowolnej pozycji (w pozycji roboczej – w osi kopuły). Wysięgnik zamocowany został do wewnętrznego pancerza ponad poziomem drewnianego podestu. Dwa uchwyty poniżej skrajnych otworów obserwacyjnych ułatwiały obserwatorowi jego ustawienie, bez konieczności opuszczania siedziska.
Nie udało się jednak rozwiązać w krótkim czasie zalecenia zastosowania peryskopów, niezbędnych do obserwacji pola walki podczas ostrzału artyleryjskiego. Opracowanie konstrukcji peryskopów i ich wdrożenie do produkcji było kosztowne i wymagało czasu. Peryskop musiał być przyrządem szybko wymienialnym w razie uszkodzenia a jego demontaż powinien być przeprowadzony z wnętrza pancerza. Ze względu na ograniczony czas, zadecydowano o tymczasowym rozwiązaniu zamknięcia otworów obserwacyjnych. Każdy otwór obserwacyjny otrzymał uchylną w poziomie wyprofilowaną stalową płytę o wymiarach 40 x 19 cm i grubości 2,5 cm. Musiała przykryć otwór obserwacyjny, którego zarys na wewnętrznym pancerzu miał wymiary 30 x 12 cm. W pozycji „otwarte” płyta zamknięcia znajdowała się poniżej otworu obserwacyjnego. W pozycji zamknięte ściśle przylegała do cylindrycznej powierzchni wewnętrznego pancerza. W tym położeniu nieruchomiano ją za pomocą obrotowej dźwigni, znajdującej się nad otworem obserwacyjnym. Takie zamknięcia otrzymała kopuła obserwacyjna „GIU”, osadzona w Forcie X, zewnętrznego pierścienia Twierdzy Modlin. W tym przypadku, kopuła pozbawiona została stalowego podestu. Zastosowano demontowany podest z drewnianych desek. Deski, wsuwano w szczelinę, która znajdowała się poniżej stalowej płyty z wyciętym otworem [02]. Płyta stanowiła podstawę kopuły. Szczelina posiada wysokość 10 cm. Rozbieralny pomost miał umożliwić ewakuację rannego lub zabitego obserwatora.
Kopuła przetrwała do naszych czasów z małymi ubytkami wyposażenia. Problemem jest jednak korozja wewnętrznego pancerza, wykonanego z miękkiej blachy o niskiej zawartości składników stopowych. Problem ten dotyczy również płyty podstawy kopuły. Zewnętrzny – podstawowy pancerz jest w świetnym stanie. Wysoka zawartość chromu i niklu czyni go odpornym na korozję.
Próba ognia
Podczas działań wojennych twierdza w Osowcu była oblegana i dwukrotnie poddana silnemu ostrzałowi przez pruską artylerię. Krytyczne było bombardowanie przeprowadzone w dniach 25 luty – 25 marca 1915 roku. 2,5 metrowy żelbetonowy masywny pierścień, otaczający kopułę Kłokaczjewa (osadzoną w Forcie Szweckim), uzyskał 4 uderzenia pociskami kalibru 210 mm. Konstrukcja wytrzymała bezpośrednie trafienia. Pancerz nie został uszkodzony. Natomiast 8 marca kopuła osadzona w 1912 roku (z pierwszej dostawy) w Forcie Centralnym uzyskała bezpośrednie trafienie pociskiem kalibru 305 mm o wadze blisko 250 kilogramów. Pocisk wystrzelonego z moździerza. Uderzenie spowodowało rozerwanie bocznych płyt połączonych na „jaskółczy ogon”. Fala uderzeniowa wtargnęła do środka niszcząc całkowicie stanowisko obserwacyjne.
Główny Zarząd Wojenno-Techniczny [03] (ros. Главное военно-техническое управление -ГВТУ ) delegował swojego przedstawiciela do oceny zniszczeń kopuły obserwacyjnej. Wstrzymano produkcję pancerzy w Zakładzie Izorskim. Kolejny przedstawiciel został wysłany do producenta w celu rozeznania zaawansowania produkcji zamówionych kopuł. Raport z Osowca został przedstawiony Komitetowi Inżynieryjnemu jeszcze w maju 1915 roku. Kaliber pocisku, który uderzył w kopułę, przewyższał założony w wytycznych konstrukcji pancerza. Zdobyte doświadczenia podczas działań wojennych nie potwierdzały założonej wytrzymałości kopuł o konstrukcji zgodnej z pomysłem gen. mjr Kłokaczjewa.
Raport z zaawansowania uruchomionej produkcji pancerzy „GIU” w Zakładzie Izorskim został przedstawiony Komitetowi Inżynieryjnemu 8 marca 1915 roku. W procesie produkcyjnym znajdowało się 25 kopuł o różnym stopniu zaawansowania. W celu uniknięcia strat gospodarczych, Komitet Inżynieryjny postanowił, będące w produkcji kopuły „GIU”, wyposażyć w dwa wzmacniające pierścienie (Fot. 07). W przypadku bezpośredniego trafienia pociskiem pancerza w Osowcu, czynnikiem determinującym wytrzymałość było łączenie ścian bocznych na „jaskółczy ogon”. W celu wzmocnienia konstrukcji zastosowano dwa pierścienie. Dolny pierścień tworzył przedpancerz i jego górna powierzchnia pokrywała się z zarysem betonowego stropu, w którym był osadzony. Drugi pierścień umieszczono powyżej otworów obserwacyjnych. Ich ewentualnemu osunięciu zapobiegało pochylenie ścian bocznych. Pierścienie posiadały grubość 130 mm i wysokości około 305 mm.
Kolejne zastosowanie kopuł obserwacyjnych o konstrukcji według pomysłu gen. mjr. Kłokaczjewa
Kopuły obserwacyjne, znajdujące się w Zakładzie Izorskim w różnym stadium produkcji i wyposażenia , doczekały końca wojny. Zakład wraz z jego produkcją został przejęty przez Armię Czerwoną.
Trudno jest ustalić datę zmiany sposobu mocowania płyty górnej do bocznych ścian pancerza. W niektórych kopułach zamiast połączeń kołkowych zastosowano połączenia gwintowane, wzmacniające sztywność konstrukcji. Łby wkręconych śrub były urywane a powierzchnia gwintu w miejscu łączenia została punktowo mechanicznie odkształcona. Zabieg ten miał zapobiegać luzowaniu się połączeń podczas odkształceń sprężystych płyt spowodowanych uderzeniami pocisków.
Kopuły otrzymały czwarty otwór obserwacyjny (Rys. 01). Zmieniono konstrukcję zamknięcia otworów obserwacyjnych. Jedno z możliwych rozwiązań prezentuje zdjęcie 08. Otwory obserwacyjne wypełniły wkładki z klejonego szkła pozwalające na obserwację podczas ostrzału.
Kopuły uzyskały ponownie stalowy podest. Właz do kopuły wyposażono w uchylną gazoszczelną klapę (Fot. 09). Otwierała się do wnętrza kopuły, co wcześniej uważano za niewłaściwe rozwiązanie. Ewakuacja rannego obserwatora, leżącego na podeście i dociskającego swoim ciałem klapę, była utrudniona. Taki przypadek zaistniał podczas I Wojny Światowej w Twierdzy Grodno. Klapę w pozycji „zamknięte” nieruchomiano za pomocą obrotowych rygli. Konstrukcja rygli umożliwiała ich obrót od strony przestrzeni roboczej obserwatora jak i szybu. Kopuły „GAU” znalazły zastosowanie jako pancerze chroniące obserwatorów artylerii na Kijowskim, Połockim i Letyczewskim RU.
Składam serdeczne podziękowania
panu Aleksandrowi Kuziak z Ukrainy
za udostępnienie materiałów i pomoc
przy powstawaniu niniejszego opracowania.
Franz Aufmann
[01] W ostrzelanym obiekcie na wyspie Bierezań osadzona była staliwna kopuła, wykonana zgodnie z pomysłem płk F. Golienkina. Korpus kopuły stanowił monolityczny odlew ze staliwa odpowiadającego składem chemicznym stali pancernej firmy Krupp. Korpus poddany był tylko wyżarzaniu odprężającemu w celu zlikwidowania naprężeń odlewniczych. Nie zastosowano obróbki cieplno-chemicznej z powierzchniowym hartowaniem zewnętrznej części pancerza.
[02] Kopuła ustawiona była na płycie z otworem o średnicy wewnętrznej około 112 cm. Otwór w płycie jest współosiowy z podstawą kopuły o średnicy wewnętrznej 120 cm. Pomiar otworu płyty jest niedokładny i utrudniony przez korozję powierzchni.
[03] Powstał po reorganizacji Głównego Zarządu Inżynieryjnego w grudniu 1913 roku.
Bibliografia:
01. B. Perzyk, Pancerne kopuły obserwacyjne w rosyjskiej fortyfikacji stałej do 1914 roku. Studia i Materiały do Historii Wojskowości T XLIV ISSN 0562-2786
02. Denkschrift über die polnische Landesbefestigung Berlin 1941 r.
03. Denkschrift über die russische Landesbefestigung Berlin 1942 r.
03. История фортификации – Киевсий Укрепленный Район 1928-1941, ISBN 978-966-690-136-4, Издательство „Волынь” 2011.