Uwaga!
Wiadomość, którą oglądasz ma format starej strony. W niektórych przeglądarkach mogą wystąpić problemy z wyświetlaniem.

Zamknij

Balistyka pocisków

Oddaję teraz klawiaturę w ręce jednego z naszych genialnych graczy - Panzergranate - aby podzielił się z nami informacjami na temat balistyki pocisków.

Fear Naught
The_Challenger

 


 

Moja fascynacja naukowymi podstawami, które stoją za przebijaniem pancerza, rozpoczęła się w 1979 roku, kiedy zobaczyłem, jak jeden z serii trzech wystrzelonych pocisków Rarden APDS odbija się od celu. Wszystkie pociski trafiły w tę samą część celu, ale jeden z nich miał trochę mniejszą prędkość lub wadę fabryczną, przez co odbił się po trafieniu.

W przeciwieństwie do pocisków artyleryjskich, które mają przede wszystkim przenieść dużą ilość materiałów wybuchowych na znaczą odległość przy dostatecznej celności, pociski przeciwpancerne są projektowane, udoskonalane i modyfikowane pod kątem jak największego potencjału penetracyjnego (co zwiększa szanse na penetrację przy pierwszym trafieniu).

Na zdjęciach można czasami zobaczyć załogi czołgowe, które polerują amunicję przeciwpancerną przed walką. Posiadam zdjęcie, które pojawiło się w kilku książkach – przedstawia ono załogę radzieckiego czołgu T-34/76D, która poleruje rozłożone na płachcie pociski BR-350A lub BR-350B APHEBC przed załadowaniem ich do czołgu. W pobliżu leży stos pocisków odłamkowo-burzących.

Celowniczy W. D. Lewis i F. J. Hall z 33/61 Pułku Ciężkiej Artylerii Królewskiej czyszczą z błota pociski do amerykańskiego działa „Long Tom” kalibru 155 mm (Vergato, Włochy).

 

Pomiędzy naciśnięciem pedału spustowego przez celowniczego a trafieniem w cel zachodzi następujący proces:

Najpierw zapłon spłonki podpala tylną część materiału miotającego, który zwiększa swoją prędkość w miarę spalania i zamiany w gazy pod olbrzymim ciśnieniem (dlatego podczas obliczeń balistycznych mierzy się kaliber długości lufy od płyty mechanizmu zamkowego).

I tu ma miejsce pierwsze z chaotycznych zdarzeń, które w dużym stopniu wpływają na prędkość wylotową pocisku: materiał miotający nie spala się ze stałą prędkością – czasami nie pali się wcale lub tylko się tli, a czasami płonie z maksymalną wydajnością.

Poruszający się z prędkością okołodźwiękową materiał miotający uderza w pocisk i przekazuje mu część swojej inercji. Ponieważ pocisk ma większą masę, po zderzeniu materiał miotający wytraca znaczną część prędkości. Oba elementy poruszają się w lufie z prędkością poddźwiękową, ale stopniowo przyspieszają w miarę spalania się materiału miotającego i rozprężania powstających gazów.

Jeżeli pocisk jest wyposażony w smugacz, zderzenie powoduje jego zapłon. W przypadku pocisków przeciwpancernych burzących (a także niektórych pocisków odłamkowo-burzących i odłamkowych) zderzenie uzbraja także detonator. 

I tu ma miejsce drugie i trzecie z chaotycznych zdarzeń, które w dużym stopniu wpływają na prędkość wylotową pocisku: Uszczelnienie pierścienia wiodącego i powstanie osadu na lufie. 

Miedziane pierścienie przy podstawie pocisku działają podobnie do pierścieni tłokowych. Jednak proces produkcji nie pozwala na precyzyjne dopasowanie pierścieni – są one nakładane na pociski po uprzednim rozgrzaniu, tak jak metalowe obręcze na koła wozu. Oznacza to, że każdy miedziany pierścień uszczelniający styka się z lufą i gwintowaniem w innym stopniu: niektóre są za luźne, inne są optymalnie dopasowane, a jeszcze inne – zbyt ciasne. Niektóre załogi czołgów mierzyły, szlifowały i modyfikowały pierścienie wiodące, tak aby uzyskać chociaż minimalną poprawę parametrów. 

Zbyt luźny pierścień powodował ucieczkę gazów przed pocisk, co zmniejszało prędkość wylotową. Zbyt ciasny pierścień zmniejszał prędkość ze względu na wzrost tarcia o lufę. 

Pociski o wyjątkowo ciasnych pierścieniach wiodących w stosunku do gwintu lufy (czyli o dużej stracie prędkości spowodowanej tarciem) są zwykle przeznaczane do czyszczenia lufy.

Kolejnym problemem jest osad, który pozostaje wewnątrz lufy po wystrzeleniu poprzedniego pocisku. Jeżeli materiał miotający poprzedniego pocisku nie spala się właściwie, na lufie pozostają duże ilości osadu i sadzy, przez co kolejny pocisk napotyka duży opór podczas ruchu wzdłuż lufy. W takiej sytuacji wystrzelenie pocisku z bardzo ciasnym pierścieniem prowadzącym pozwalało na usunięcie osadu i przeczyszczenie lufy. Być może słyszeliście kiedyś historie o tym, że przed wystrzeleniem pocisku przeciwpancernego celowniczy najpierw strzelał pociskiem odłamkowo-burzącym, dymnym albo innym typem pocisku, który byłby zupełnie bezużyteczny przeciwko pojazdom pancernym. Teraz już wiecie dlaczego.

Czołg M4A3E8 „Sherman” z Kompanii B, 72 Batalionu Pancernego 2. Dywizji Piechoty strzela z działa kalibru 76 mm do bunkrów nieprzyjaciela na „napalmowej grani”, wspierając 8. Dywizję Republiki Korei. Data zrobienia fotografii: 11 Maja 1952 r.  Zdjęcie pochodzi z kolekcji Army Signal Corps w Narodowym Archiwum Stanów Zjednoczonych Fotografia nr SC 398704. 

 

Następnie pocisk opuszcza lufę z prędkością, którą uzyskał podczas przyspieszania w lufie. Jednocześnie z lufy wydobywają się gazy oraz materiał miotający, który nie uległ spaleniu. Są one przyczyną odrzutu, kuli ognia i dymu. 

W tym momencie pocisk leci w kierunku celu. Po opuszczeniu lufy pocisk zaczyna zwalniać w wyniku działania sił oporu powietrza. Rzeczywisty opór, jaki napotyka pocisk, zależy od pory roku, pogody oraz wilgotności powietrza. W gorący i parny letni dzień powietrze ma większą wilgotność, co zwiększa opór aerodynamiczny w porównaniu z mroźnymi dniami zimowymi. 

W normalny wiosenny lub letni dzień przeciętny pocisk przeciwpancerny lub przeciwpancerny burzący traci około 11% zdolności penetracyjnej po pokonaniu 500 metrów, w porównaniu z maksymalną skutecznością w odległości 100 metrów. Oznacza to, że pocisk, który po pokonaniu 100 metrów jest w stanie przebić 100 mm pancerza, będzie mógł przebić jedynie 89 mm pancerza po pokonaniu 500 metrów. 

W przypadku pocisków APC (bez czepca balistycznego) opór aerodynamiczny dodatkowo się zwiększa.

Opór aerodynamiczny zwiększa się też, jeżeli pocisk ma niewielką masę (APCR) albo zaczyna wirować wraz z utratą stabilności w miarę lotu (APDS).

Osłona czołgu Panther po przebiciu przez pocisk podkalibrowy z działa M3 kalibru 90 mm.

Przednia górna płyta czołgu Panther po przebiciu przez pocisk podkalibrowy z działa M3 kalibru 90 mm.

 

Na celność pocisku ma także wpływ zmienna gęstość powietrza wzdłuż toru lotu. Tego typu zmiany ciśnienia są odczuwalne dla nas jako podmuchy wiatru. Strefy o rożnym ciśnieniu mogą w pewnym stopniu wpłynąć na celność na duży dystans – ma to największy wpływ na działa o niskiej prędkości wylotowej. W przypadku pocisków o większej prędkości wylotowej efekt ten ma mniejsze znaczenie.

Następuje trafienie w cel i pocisk uderza w pancerz. Jeżeli mamy do czynienia ze zwykłym pociskiem przeciwpancernym lub przeciwpancernym burzącym, pancerz celu w punkcie kontaktu przegrzeje i stopi się, kiedy prędkość pocisku zostanie zamieniona w ciśnienie uderzeniowe. 

W tym momencie następują kolejne chaotyczne zdarzenia, które decydują o penetracji.

Nawet jeżeli potencjał penetracyjny pocisku pozwala na przebicie pancerza, w przypadku wad produkcyjnych pocisk może nadal rozpaść się pod wpływem olbrzymiego wstrząsu powstającego podczas uderzenia. Oznacza to nieudaną penetrację.

Aby temu zapobiec, producenci pancerzy utwardzają czołową powierzchnię pancerza. Projektanci amunicji montują na pociskach czepce ze stali zwykłej lub miękkiej (o niskiej temperaturze topnienia). Czepiec topi się pod wpływem uderzenia i amortyzuje wstrząs związany z uderzeniem pocisku. Jeżeli pancerz nie znajduje się bezpośrednio przed działem, czepiec powoduje także lekkie przechylenie czubka i końca pocisku, dzięki czemu zmniejsza się kąt uderzenia. Jeżeli kąt jest zbyt duży, pocisk przejedzie po powierzchni pancerza, tracąc energię i skuteczność na skutek tarcia, dopóki nie wbije się głębiej i nie zacznie penetracji, albo dopóki nie odbije się od pancerza. 

Załóżmy teraz, że uderzenie pocisku zakończyło się penetracją.

 

Przednia dolna płyta czołgu Panther po przebiciu przez pocisk przeciwpancerny z działa M3 kalibru 90 mm.

Podczas penetracji rozgrzany pocisk stapia pancerz za pomocą skupionego nacisku wywołanego bezwładnością. Stopiony pancerz jest wyrzucany za pocisk.

W zależności od prędkości, masy i energii, pocisk po przebiciu się do wnętrza czołgu jest rozgrzany do czerwoności lub białości. W drugim przypadku (przegrzany pocisk) członkowie załogi zostają natychmiast zabici. Amunicja wybucha, a w przypadku czołgu M-4 Sherman, paliwo lotnicze w zbiorniku zaczyna wrzeć i wybucha, tworząc olbrzymią kulę ognia. Mówimy o prawdziwej sytuacji, a nie grze World of Tanks! Do białości rozgrzewają się jedynie jednolite pociski wolframowe, wolframowo-kobaltowe oraz uranowe. Przy takiej temperaturze pociski z kutej stali, kutego żelaza oraz żeliwa topią się i nie są w stanie przebić pancerza. 

Zwykle jednak pocisk jest rozgrzany do czerwoności. Wyjątkiem są sytuacje, w których pancerz jest wyjątkowo cienki – wtedy fragmenty rozbitego pancerza, nity, śruby i inne elementy wnętrza rozpryskują się po wnętrzu celu, osiągając groźną, choć nie zabójczą prędkość.

Radziecki pocisk BR-350B 76mm

Niemiecki granat PzGr.39/43 8,8 cm

 

Jeżeli pocisk jest jednolity, podpali on każdy napotkany na swej drodze przedmiot, zwłaszcza amunicję, paliwo, olej, itp. 

Pocisk jednolity ma też większą masę niż pocisk przeciwpancerny burzący, więc może przebić się przez wyposażenie, bloki cylindrów i tak dalej. 

Pocisk przeciwpancerny burzący wybucha wewnątrz celu po przebiciu się przez pancerz – w powietrzu lub po kilku sekundach rykoszetowania we wnętrzu. Jeżeli pocisk zawiera materiał wybuchowy, załoga zwykle ginie od wybuchu, który jest równoważny eksplozji moździerzowego pocisku odłamkowo-burzącego. Zamknięta przestrzeń zwielokrotnia siłę niszczącą wybuchu, która obejmuje także amunicję i urządzenia w zasięgu czoła płomienia. Wybuch amunicji powoduje reakcję łańcuchową.

Jeżeli pociski zawierają ładunek wybuchowy lub zapalający (BR-251B, BR-350B, itd.) załoga, amunicja i urządzenia zostaną pokryte strugami płonącego żelu, co wyłączy z walki zarówno cel, jak i jego załogę.

Niemiecki pocisk PzGr.39. APCBC-HE zawiera granat z kilkoma gramami materiału wybuchowego. Wywołuje on wewnątrz celu wybuch podobny do szrapnela, podczas gdy sam pocisk zadaje celowi główne uszkodzenia. Granat służy za zapasowy element zaczepny.

Tak to wygląda bez zbytniego zagłębiania się w naukowe wyjaśnienia.

 

Panzergranate

Zamknij