Zawór motylkowy był jednym z podzespołów układu napowietrzania wieloizbowego schronu. Standardowo stosowany był w sowieckiej fortyfikacji stałej okresu międzywojennego. Mocowano go w przewodzie doprowadzającym powietrze do pomieszczenia.
Elementem zamykającym przepływ jest okrągła, obrotowa tarcza, osadzona na wałku w przewodzie. W pozycji „zamknięte” płaszczyzna tarczy ustawiona jest prostopadle do osi przewodu i blokuje przepływ (Fot. 01). W pozycji „otwarte”, tarcza obrócona jest o 90 stopni. Umożliwia przepływ powietrza o maksymalnym wydatku (Fot. 02). Pozycje „otwarte” i „zamknięte” są skrajnymi położeniami tarczy. Zawór umożliwia płynną regulację przepływu w zależności od położenia tarczy. Śruba motylkowa pozwalała na blokadę tarczy zaworu w każdym roboczym położeniu (Fot. 03).
Zdjęcia 01 i 02 wykonano w izbie załogi sowieckiego dwukondygnacyjnego schronu do ognia bocznego na 45 mm armatę i ckm (OPPK).
Podstawowe uzbrojenie schronu stanowiły 4 ciężkie karabiny maszynowe. Trzy z nich umieszczono za małymi płytami niegazoszczelnymi z 1936 roku a czwarty w jedno-strzelnicowej kopule z 1934 roku. Dla 81 mm moździerzy przygotowano dwa stanowiska w dolnej kondygnacji. Tak silne uzbrojenie wymagało sprawnego układu wentylacji, szczególnie podczas prowadzenia ognia. Gazy prochowe, tworzące się w dużych ilościach podczas każdego wystrzału, zawierają trujące substancje. Dlatego też musiały być efektywnie usuwane na zewnątrz schronu.
Pomieszczenia ze stanowiskami bojowymi oddzielono od pozostałych izb schronu za pomocą drzwi gazoszczelnych. Ograniczono do minimum możliwość skażenia powietrza w przestrzeni bojowej stanowisk ckm za małymi płytami z 1936 roku. Efekt ten uzyskano dzięki zastosowaniu zrzutni łusek. Było to nowe rozwiązanie, niestosowane dotąd w obiektach polskiej fortyfikacji stałej. Łuski, zawierające gazy prochowe, były zbierane przez kolektor podwieszony pod komorą nabojową ciężkiego karabinu maszynowego. Pod wpływem sił grawitacji, poprzez giętki przewód i stalową rurę w ścianie (Fot. 15), usuwane były na zewnątrz schronu. Wylot zrzutni zabezpieczono uchylną stalową płytką (Fot. 16).
Komentarz do rysunku 01
Odręczny rysunek został wykonany przez Szymona Kucharskiego podczas zwiedzania obiektu. Zdjęcia, załączone do tego opracowania, zostały wykonane w 2008 roku. Schemat układu wentylacji schronu. 1. maszynownia, 2. izba filtrów, 3. pomieszczenie dowódcy, 4. izba załogi, 5. skład amunicji, 6. dwa stanowiska 81 mm moździerzy, 7. pomieszczenie z szybem amunicyjnym, 8. zachodnia izba bojowa ckm, 9. jedno- strzelnicowa kopuła ckm, 10. izba pogotowia, 11. kopuła obserwacyjna, 12. dwa stanowiska bojowe ckm, 13. Pomieszczenie z szybem amunicyjnym, 14. pomieszczenie socjalne, 15. wejście do schronu, 16. przelotnia.
Układ nawiewu powietrza
Szybką wymianę powietrza w przestrzeni bojowej zapewniał układ nawiewu. Jego zadaniem było napowietrzanie pomieszczeń oraz utrzymanie stałego nadciśnienia w schronie. Skażone powietrze z przestrzeni bojowej usuwane było na zewnątrz schronu przez niegazoszczelne otwory strzelnic.
Czerpnia powietrza, dostarczająca powietrze do układu wentylacji schronu, znajdowała się na przeciwko lewego wejścia do przelotni. Fot. 14 prezentuje zdekompletowaną czerpnię powietrza. Została zdjęta płyta lub płyty chroniące wlot powietrza. Interpretację przeznaczenia odsłoniętej niszy utrudniała uchylna płytka, przysłaniająca wlot rury. Zdaniem autora niniejszego opracowania, zastosowane rozwiązanie sprawdzało się w wyrzutniach powietrza. Płytka odchylała się pod wpływem wypływającego powietrza, odsłaniając wylot rury. Skutecznie przysłaniała go pod wpływem fali uderzeniowej, powstałej w wyniku pobliskiej eksplozji pocisku większego kalibru. W przypadku czerpni ograniczała dopływ powietrza do systemu napowietrzania schronu. Prawdopodobnie był to błąd montażowy ekipy budowlanej.
Wentylator zasysał powietrze przez czerpnię i tłoczył poprzez układ rur do pomieszczeń. Każda izba schronu posiadała drzwi gazoszczelne. Niezbędny wydatek powietrza w danym pomieszczeniu ustawiano za pomocą zaworu napowietrzającego. Żaden z zaworów nie zachował się w całości. W przypadku izby załogi zastosowano nawiew za pomocą poziomo poprowadzonej rury tuż po stropem pomieszczenia. Na całej długości rury wykonane były promieniowo otwory rozprowadzające powietrze (Fot. 17.).
Wentylator znajdował się w pomieszczeniu (Rys. 01, 2) w dolnej kondygnacji schronu. Przewidziano mechaniczny napęd wentylatora za pomocą silnika elektrycznego i przekładni pasowej oraz napęd ręczny, stosowany w awaryjnych przypadkach.
Z zachowanego częściowo układu rur w pomieszczeniu wynika, że zastosowano dwa równolegle podłączone filtry przciwchemiczne . Miały być użyte pojedynczo (drugi rezerwowy) tylko w przypadku spodziewanego ataku gazowego. Schron napowietrzany był powietrzem, oczyszczonym przez filtr przeciwkurzowy.
Układ usuwania zużytego powietrza
„Zużyte” powietrze z pomieszczeń schronu usuwane było na zewnątrz schronu za pomocą układu rur. Przewód, usuwający powietrze, posiadał w każdej izbie (izolowanej drzwiami przeciwgazowymi) charakterystycznie uformowany wlot (Fot. 18.). Do regulacji nadciśnienia w pomieszczeniu lub zamknięcia przewodu zastosowano zawory odcinające (Fot. 19.).
Główna wyrzutnia powietrza znajduje się na tylnej ścianie schronu pomiędzy wejściami do przelotni. Oddzielnym przewodem (Fot. 18.) usuwano gazy spalinowe z maszynowni. Agregat prądotwórczy napędzany był silnikiem wysokoprężnym.
Projekt nowego typu schronu typu „G” został opracowany przez Centraal Inundatie en Technisch Bureau w 1936 roku. Polegał on na umieszczeniu staliwnej kopuły z jedną strzelnicą dla broni maszynowej w żelbetowym bloku o czworokątnej podstawie o wymiarach 4,5 m x 4,5 m. Holenderska nazwa obiektu pochodzi od G(ietstalen)-Kazemat, co oznacza staliwną kazamatę. Pancerz chroniony był przed ogniem bocznym przez odpowiednio uformowaną bryłę betonu, sięgającą aż do sklepienia kopuły. Powtarzalność rozwiązań ułatwiała budowę i maskowanie. Schron o tak małych gabarytach stanowił trudno rozpoznawalny obiekt i cel dla wroga. Pierwsze lekkie kopuły o grubości pancerza około 10 cm wykonano w 1937 roku. Odmiana ciężka dla broni maszynowej miała grubość pancerza wynoszącą 14 cm. Uzbrojenie schronu stanowił ciężki karabin maszynowy M.08/15 (Schawarzlose) lub M.20 Lewis.
Układ wentylacji w kopule na ckm w schronie typu „G” (G- Kazemat)
Stanowisko bojowe ckm w jednostrzelnicowej kopule wyposażono w urządzenie (5) do usuwania gazów prochowych oraz napowietrzania przestrzeni bojowej. Zostało opracowane przez biuro konstrukcyjne „Centraal Inundatie en Technisch Bureau” i przyjęte na wyposażenie schronów w 1939 roku. Ustawiane je bezpośrednio w przestrzeni kopuły bojowej. Mocowano do posadzki za pomocą 4 kotw. Średnica wewnętrzna u podstawy kopuły o pancerzu grubości 10 cm wynosi 1,75 m a wysokość 1,90 m. Dla efektywnego usuwania zanieczyszczonego powietrza wyposażono stanowisko bojowe ckm w okap (1), umieszczony nad karabinem maszynowym (2) oraz zamykany pojemnik na łuski (4). Łuski z wystrzelonych nabojów, zbierane przez kolektor podwieszony przy ciężkim karabinie maszynowym, spadały giętkim przewodem (3) do zamkniętego pojemnika.
W celu zminimalizowania wielkości urządzenia wentylacyjnego wykorzystano centralnie umieszczoną kolumnę w kształcie litery „T” jako konstrukcję nośną, mieszczącą jednocześnie kanały doprowadzające powietrze. Kanał w poziomej górnej część kolumny dostarczał powietrze do bocznych wsporników zasilających filtry przeciwchemiczne a kanałem w pionowej części kolumny przepływało zasysane przez wentylator (8) przefiltrowane powietrze.
W osi kolumny nośnej umieszczono dwa wentylatory z przekładnią zębatą (6). Napęd ręczny zapewniał jednoczesną pracę obu wentylatorów. Pierwszy (7) z nich usuwał gazy prochowe. Wentylator zasysał zanieczyszczone powietrze znad stanowiska ciężkiego karabinu maszynowego poprzez przewód podłączony do okapu oraz gazy prochowe z pojemnika na łuski.
Drugi wentylator (8) napowietrzał pomieszczenie bojowe. Powietrze doprowadzono przewodem (9) z zewnątrz obiektu. Mogło być skierowane bezpośrednio do wentylatora rurą (10) lub przez filtry przeciwchemiczne. Do zmiany kierunku przepływu powietrza służył zawór odcinający (11). Przy pionowym ustawieniu dźwigni zaworu wentylator zasysał nieprzefiltrowane powietrze.
W przypadku zagrożenia atakiem gazowym powietrze przepływało przez filtry przeciwchemiczne. Filtry umieszczono w dwóch rzędach, po 6 sztuk w każdym. Osadzano je w gniazdach (13) pomiędzy pionową kolumną nośną a wspornikiem (12). Wsporniki mocowano mechanicznie do kolumny. Powietrze do filtrów dostawało się kanałem w poziomej części kolumny oraz poprzez kanały we wspornikach (12). Przefiltrowane już powietrze docierało do wentylatora (8) kanałem w pionowej części kolumny nośnej. Wymiana filtrów odbywała się poprzez poluzowanie docisku wsporników do poziomej części kolumny przez śruby motylkowe. Obejmy przy śrubach motylkowych zapobiegały całkowitemu rozsunięciu się wsporników. Filtry przeciwchemiczne wymieniano kompletami po 6 sztuk. Demontaż zaczynał się od górnego filtra.
Podczas równomiernej pracy przekładni, o obrotach korby napędowej rzędu 60 na minutę, wentylator dostarczał około 60 m3 na godzinę przefiltrowanego powietrza. W przypadku zasysania powietrza bez udziału filtrów przeciwchemicznych – bezpośrednio z zewnątrz obiektu poprzez rurę (9) oraz tej samej częstotliwości obrotów korby, wentylator dostarczał około 103 m3 na godzinę. W czasie pracy obu wentylatorów utrzymywane było w przestrzeni bojowej wymagane nadciśnienie, które uniemożliwiało przenikanie skażonego powietrza do wnętrza kopuły.
Załoga, składająca się z trzech żołnierzy, mogła przebywać w odizolowanej przestrzeni bojowej kopuły przez 20 minut bez użycia środków przeciwko CO i uruchomionej wentylacji.
[01] Fot. 01. – domena publiczna, Fot. HenkvD – https://nl.wikipedia.org/wiki/Koepelkazemat
[02] Rys. 01. – Denkschrift über die niederländische Landesbefestigung, Berlin 1941
[03] Fot. 02. – Denkschrift über die niederländische Landesbefestigung, Berlin 1941
[04] Fot. 03. – Fot. Arthur van Beveren
Rozwiązane zrzutu łusek ze stanowiska ckm w kopule bojowej do ocembrowanego szybu, zastosowano w kilku schronach, wzniesionych w 1937 roku na międzypolu punktu oporu „Szyb Artura” i punktu oporu „Radoszowy”. Ocembrowany szyb, do którego następował zrzut łusek, umieszczono w narzucie kamienno-ziemnym od strony przedpola (Fot. 01). Powstające gazy prochowe, podczas prowadzenia ognia, usuwane były z przestrzeni bojowej na zewnątrz schronu za pomocą wentylatora z ręcznym napędem. W przypadku schronu bojowego na broni maszynową (w Rudzie Śląskiej przy ulicy ul. Pomorska) z centralnie położoną kopułą bojową, wylot przewodu usuwającego gazy prochowe znajduje się w stropie w pobliżu kopuły (Fot. 02). Schron godny jest naszej uwagi, gdyż dokonano w nim udanej próby rekonstrukcji stanowiska bojowego w niegazoszczelnej kopule pancernej. W podszybiu został umieszczony wentylator na podstawie (Fot. 03), którego zadaniem było usuwanie gazów prochowych z przestrzeni bojowej. Przy wentylatorze została zamocowana do ściany schronu skrzydełkowa pompa wodna układu chłodzenia ckm (więcej >>) tak, aby jeden żołnierz mógł obsługiwać jednocześnie oba urządzenia.
Autor opracowania: Paweł Pochocki – Skansen Fortyfikacyjny Czerwieńsk
Historia i uzbrojenie to tematy często występujące w publikacjach poświęconych fortyfikacjom stałym. Stosunkowo mało uwagi poświęca się wyposażeniu, które były montowane wewnątrz obiektów. Tematyka wyposażenia obiektów jest wciąż niedoceniana. Brakuje szczegółowych opisów rozwiązań konstrukcyjnych i zasady ich działania. Tematem niniejszego opracowania będzie filtr przeciwpyłowy (niem. VW Filter 1,2 – Viscosewattefilter 1,2 – dalej filtr przeciwpyłowy VW), jaki był montowany w układach wentylacji w niemieckich obiektach fortecznych od połowy lat trzydziestych zeszłego wieku.
W niemieckich obiektach bojowych przykładano szczególną uwagę do układu wentylacji, który miał zabezpieczyć odpowiednią ilość powietrza dla załogi. Zastosowano wymuszony obieg powietrza. Powietrze zasysały czerpnie powietrza umieszczone na elewacji obiektu. Przewodami zasilającymi doprowadzane było do urządzeń wentylacyjnych. Standardowym urządzeniem napowietrzającym był wentylator HES (niem. Heeres-Einheits-Schutzlüfter) wraz z zestawem filtrów. Stosowano filtry przeciwgazowe i filtry przeciwpyłowe VW. Zdjęcie Fot. 01 prezentuje wentylator HES z zestawem filtrów. Wentylator tłoczył powietrze do pomieszczenia. Zużyte powietrze lub jego nadmiar odprowadzane było na zewnątrz schronu oddzielnymi przewodami. Przewody te były wyposażone w zawór jednokierunkowy nadciśnieniowy Drägewerk (więcej >). Jego zdaniem było utrzymać w schronie stałe nadciśnienie.
Filtr przeciwpyłowy VW miał za zadanie oczyścić powietrze z zanieczyszczeń, które mogły być zassane przez czerpnie. Były to wszelkiego rodzaju zanieczyszczenia lotne takie jak kurz czy piasek, tworzące się w dużych ilościach podczas działań bojowych wokół obiektu. Do tego celu przeznaczono dwa filtry, pracujące w układzie szeregowym. Filtr wstępny prezentuje Fot. 05. Przewidziano również konieczność usuwania wody tworzącej się ze skraplającej się pary wodnej zawartej w zasysanym powietrzu. Odwodnienie układu widoczne jest na Fot. 04 poniżej pokrętła zaworu odcinającego.
Filtr przeciwpyłowy VW mocowany był zazwyczaj pod sufitem bezpośrednio do przewodu zasilającego. W niektórych przypadkach trzeba było zastosować łącznik – krótki odcinek rury z dwoma kołnierzami, który mocowano 4 śrubami do rury osadzonej w ścianie.
Obudowa filtra VW została wykonana jako odlew aluminiowy [01]. Składa się z dwóch części. Przestrzeń z wymiennym wkładem filtra VW zamykana była pokrywą. Pokrywa była dociskana do uszczelki (Fot. 05.), która znajdowała się na wymiennym wkładzie VW. Wymianę filtra ułatwiały dwie nakrętki motylkowe na śrubach mocujących pokrywę. Pokrywa posiadała wyprowadzenie, na którym osadzone były elementy o kształcie „kolanka”.
Stosowano dwa typy „kolanek”. Posiadały one wygięte pod kątem 120 i 90 stopni odprowadzenia (Fot. 07.). Nasuwano na nie rurę gumową, która dalej dostarczała powietrze bezpośrednio do wentylatora HES a w przypadku zagrożenia atakiem gazowym, dodatkowo poprzez filtry przeciwdymne i przeciwchemiczne.
Poniżej pokrywy wymiennego wkładu filtra VW znajduje się pokrętło zaworu odcinającego (Fot. 11.). Pomiędzy zaworem odcinającym a przestrzenią na wymienny filtr VW umieszczono okrągły filtr wstępny (Fot. 08). Był wykonany z wielowarstwowych drucianych siatek do wstępnego oczyszczania powietrza (Fot. 05). Zawór odcinający pozwalał na zamknięcie przewodu zasilającego (Fot. 09). Sposób zamykania i otwierania przewodu zasilającego opisano na metalowej tabliczce, umieszczonej za pokrętłem zaworu (Fot.11). Szczelne zamknięcie przewodu zasilającego umożliwiało bezpieczną wymianę zapchanych wkładów przeciwpyłowych VW. Pozwalało również na montaż filtra przeciwchemicznego w przypadku ataku gazowego.
Fot. 10. przedstawia konstrukcję nośną wymiennego wkładu filtra VW. Elementem filtracyjnym była wykładzina wykonana z włókien wiskozowych.
Filtr przeciwpyłowy VW dla wentylatora HES 1,2 produkowany był przez takie firmy jak: Delbag , Auer, Drägerwerk. Sposób fabrycznego cechowania firmy Auer przedstawia Fot. 12.
[01] Obudowa filtra przeciwpyłowego VW była malowana na kolor żółty, jako że tym kolorem oznaczano w niemieckiej fortyfikacji podzespoły układu napowietrzania przez które płynęło nieprzefiltrowane powietrze. Wyjątkiem jest wentylator HES z Fot. 01, który był po zakończeniu wojny nadal eksploatowany przez armię norweską i przemalowany na kolor żółty.
Utrzymywanie w obiekcie fortecznym stałego nadciśnienia pozwalało zapewnić warunek gazoszczelności. Przenikanie zanieczyszczonego lub skażonego powietrza do wnętrza schronu było utrudnione. Nadciśnienie w schronie zapewniał układ nawiewu powietrza. Do pomiaru nadciśnienia używano dwuramiennego manometru cieczowego w kształcie litery „U”. Do utrzymania żądanego nadciśnienia stosowano jednokierunkowy zawór nadciśnieniowy (niem. Überdruckventil), ustawiony w pozycji „roboczej”. Pozwalał na utrzymanie nadciśnienia w zakresie od 5 do 15 mm słupka wody. Oznacza to, że zawór umożliwiał przepływ powietrza w jednym kierunku, jeżeli różnica ciśnień jest większa od ciśnienia hydrostatycznego wytworzonego przez 5 mm słupek wody. Próg zadziałania mógł być dowolnie ustawiany w podanym zakresie przez zmianę położenia cylindrycznego ciężarka, zamocowanego w kanałku dźwigni zaworu. W pozycji „zamknięte”, uchylna część zaworu była zablokowana i dociśnięta do korpusu. Do blokowania zaworu służyła dźwignia z krzywką mimośrodową znajdująca się nad ciężarkiem do regulacji nadciśnienia.
Pomysłodawcą i producentem zaworu 4ML01 była niemiecka firma Drägerwerk z Lubeki. Konstrukcja zawór została znormalizowana i dostosowana do rur o średnicy 100, 150 i 200 mm. Określono trzy sposoby zabudowy zaworu (Rys. 01).
Konstrukcja dwukondygnacyjnego schronu OPDOT na dwa ckm-y (zestaw NPS-3) i armatę przeciwpancerną (zestaw DOT-4) w prawej izbie została opracowana na zlecenie Głównego Zarządu Inżynieryjnego Armii Czerwonej w 1940 roku.
W lewej izbie bojowej zamontowano na dwóch wspornikach (Fot.01. -c) wentylator promieniowy KP-4 do usuwania gazów prochowych z 3 izb bojowych. Ze względu na ograniczoną powierzchnię i konieczność zapewnienia dostatecznego miejsca dla żołnierza obsługującego napęd ręczny (awaryjny), zdecydowano się na poprowadzenie przewodu doprowadzającego gazy prochowe do wentylatora przez technologiczny otwór w ścianie (Fot. 01. -d i Fot. 02.). Po osadzeniu rury zamurowywano otwór technologiczny. Takie rozwiązanie umożliwiło umieszczenie wentylatora przy powierzchni ściany. W innych typach schronów (np. OPPK) wykonywano w ścianie pionowy kanał na przewód doprowadzający gazy prochowe do wentylatora. Na zastosowanie wspomnianego rozwiązania w omawianym schronie nie pozwalała grubość ściany działowej pomiędzy izbami, która wynosiła około 30 cm. Fot. 02 prezentuje centralną izbę bojową na ckm. Na zdjęciu widoczne są uchwyty dla rur odprowadzających gazy prochowe. Jeden, dla poziomego odcinka przewodu, przebiegającego przy ścianie nad pancerzem stanowiska bojowego, znajduje się pod stropem (po prawej stronie zdjęcia). W prawym narożu izby, w połowie wysokości pomiędzy stropem a prostokątnym otworem technologicznym w ścianie, umieszczono uchwyt dla pionowej rury, doprowadzającej gazy prochowe do wentylatora.
Rys. 01 prezentuje lewą izbę bojową na ckm (zestaw NPS-3). Na rysunku nie uwzględniono układu chłodzenia ckm. Usunięto górny zbiornik układu chłodzenia ckm, który był umieszczony nad stanowiskiem wentylatora. Więcej informacji dotyczących usuwania gazów prochowych ze stanowisk bojowych w sowieckich schronach znajduje się w opracowaniu pt. Układ usuwania gazów prochowych w schronach „Linii Mołotowa”.