německá obrněná technika druhé světové války
německá obrněná technika druhé světové války
TANKOVÁ MUNICE
typy, konstrukce a značení dělostřeleckých nábojů
nakládání nábojů ráže 88 mm do tanku Tiger, zdroj: Bundesarchiv Bild 101I-022-2948-24, Wikimedia, Creative commons, upraveno
Německé tanky za druhé světové války používaly v podstatě tři hlavní typy dělostřelecké munice. Proti pěchotě a jiným "měkkým" cílům (budovy, automobily, postavení dělostřelectva apod.) to byly tříštivotrhavé granáty, německy nazývané Sprenggranate. Proti pancéřovaným cílům (tedy typicky proti tankům a jiné obrněné technice) pak sloužily tzv. protipancéřové granáty. Ty se dělily na průbojné (německy Panzergranate) a kumulativní (německy Hohlladung Granate). Mimo to mohli němečtí tankisté používat také dýmové granáty (Nebel Granate), o kterých si rovněž něco málo povíme.
Tříštivotrhavý Sprenggranate
Jako první se podíváme na tříštivotrhavé granáty neboli Sprenggranate. Jak napovídá již samotné označení, tento typ munice ničil svůj cíl kombinací tříštivého a trhavého účinku. Trhavý účinek je v podstatě účinek samotné exploze, zatímco tříštivý účinek je účinek střepin z roztrženého obalu granátu. Pro maximalizaci obou účinků se tedy konstruktéři snaží nacpat do granátu co největší množství co nejúčinnější trhaviny a zároveň tělo granátu vyrobit tak, aby se při výbuchu roztrhalo na co největší množství střepin. Zní to jednoduše, ovšem je to věda zařídit to tak, aby střepin bylo hodně, ale zároveň nebyly příliš drobné a neztratily tak svůj smrtící účinek. Každopádně představu o velikosti a množství střepin, na které se takový německý Sprenggranate při výbuchu roztrhl, si můžete vytvořit sami např. s pomocí těchto fotografií, které ukazují střepiny sesbírané při kontrolovaném odpálení granátů ráže 75 mm, 88 mm a 105 mm (zdroj: US Army Medical Department, Center of History and Heritage, Public Domain).
Munice pro německé tankové kanony byla bez výjimky konstruována jako jednotná, to znamená, že granát byl pevně spojen s nábojnicí a tvořily společně jeden náboj (opakem jednotné munice je munice dělená, o které si ale v tomto článku povídat nebudeme). Němci pro zdůraznění faktu, že jde o jednotný náboj používali v označení slovo Patrone (tedy např. 7,5 cm Sprenggranate Patrone).
vojáci pomáhají posádce tanku Panzer IV s nakládáním nábojů ráže 75 mm, zdroj: Flickr.com, upraveno
Jak již zaznělo výše, Sprenggranate sloužily k likvidaci nepřátelské živé síly, k ničení nepancéřovaných nebo slabě pancéřovaných vozidel, ale také budov či nepřátelských dělostřeleckých postavení. V podstatě po celou válku (a zejména pak v jejích prvních letech) šlo u německých tanků o nejpoužívanější typ munice. Samotný tříštivotrhavý granát byl typicky tvořen ocelovým nebo ocelolitinovým tělem vyplněným trhavinou. V případě německých Sprenggranate se jako výbušná náplň používal zejména TNT nebo směs TNT a dusičnanu amonného (tzv. Amatol), ale okrajově i jiné trhaviny jako Trinitrofenol, Pentrit či Cyclonit.
Granát byl dále opatřen hlavovým nárazovým zapalovačem, který při dopadu na cíl výbušnou náplň odpálil. Některé typy nárazových zapalovačů umožňovaly nastavit časové zpoždění. Například při palbě na budovy pak granát nevybuchl ihned při dopadu (to znamená de facto venku u stěny domu), ale prošel stěnou a vybuchl až uvnitř místnosti. Například tříštivotrhavý granát ráže 75 mm používaný u tanku Panzer IV měl hlavový zapalovač typu kl A.Z. 23 (kl A.Z. = kleiner Aufschlagzünder), který umožňoval nastavit zpoždění 0,15 vteřiny. Naopak tříštivotrhavý granát ráže 50 mm používaný u tanku Panzer III nesl hlavový zapalovač typu A.Z. 39, který časové zpoždění neumožňoval.
Dalším prvkem granátu, který stojí za zmínku, jsou tzv. vodící obroučky (německy Führungsring). Šlo vlastně o pásek (nebo pásky) z měkčího kovu umístěné po obvodu granátu. Jejich úkolem bylo „utěsnit“ granát v hlavni kanonu tak, aby tlak, který vznikal při výstřelu, neunikal mezerami okolo granátu a mohl plně působit na granát samotný = udělit mu co nejvyšší úsťovou rychlost. Vodící obroučky však zároveň při výstřelu vedly granát skrz hlaveň a díky přímému kontaktu s drážkováním hlavně mu udělily správnou rotaci. Německé (nejen) tankové granáty měly typicky buď jednu nebo dvě vodící obroučky vyrobené buď z mědi nebo z měkké nízkouhlíkaté oceli. V tom druhém případě byl granát označen písmeny FES (Führung Sintereisen).
náboje ráže 88 mm vyskládané na korbě tanku Tiger, minimálně na dvou nábojnicích lze vidět písmena FES (Führung Sintereisen) značící, že vodící obroučky granátů jsou vyrobené z měkké nízkouhlíkaté oceli, zdroj: Flickr.com, upraveno
Některé typy německých tříštivotrhavých granátů byly opatřeny tzv. vyvíječem dýmu (Rauchentwickler), který typicky obsahoval červený fosfor. Barevný dým z hořícího fosforu měl alespoň na určitý krátký čas zviditelnit místo dopadu granátu. To bylo pro střelce užitečné zejména pokud střílel nepřímou palbou na větší vzdálenost a potřeboval vidět, kam konkrétně dopadly předešlé granáty, aby snáze upravil míření pro další střelbu. Granáty s vyvíječem dýmu byly pro jednoznačnou identifikaci opatřeny červeným pruhem. Tříštivotrhavé granáty s vyvíječem dýmu nelze zaměňovat s dýmovými granáty, jejichž primárním účelem bylo vytvořit co největší neprůhledný oblak dýmu, který znemožní nepříteli pozorování a míření.
Německé tříštivotrhavé granáty byly typicky natřeny olivově zelenou barvou s černými a případně bílými nápisy. A že těch písmen a čísel na granátu bylo požehnaně. Bylo zde uvedeno přesné datum a místo plnění granátu trhavinou plus značka firmy, která plnění provedla, dále přesné datum a místo kompletace granátu (což v praxi znamenalo instalaci zapalovače) plus značka firmy, která ji provedla, kód identifikující typ výbušné náplně, římská číslice indikující hmotnostní kategorii granátu a případně ještě kód identifikující materiál vodících obrouček (např. výše zmíněné FES).
Protipancéřové granáty
Popsali jsme si tříštivotrhavé granáty a nyní se pojďme podívat na konstrukčně mnohem zajímavější granáty protipancéřové. Jak bylo řečeno v úvodu, v německém tankovém vojsku (a nejen tam) se za druhé světové války používaly dva druhy protipancéřových granátů a to průbojné (Panzergranate), které k penetraci pancíře využívají svoji kinetickou energii a dále kumulativní (Hohlladung Granate), které pancíř propalují tzv. kumulativním paprskem. Rozdělením na tyto dva druhy (průbojné a kumulativní) však členění protipancéřových granátů zdaleka nekončí. Průbojné granáty se totiž dále rozlišují podle své konstrukce na poměrně hodně typů. My si to trošku zjednodušíme a soustředíme se na dva základní, které měli tankisté Wehrmachtu k dispozici, a sice Panzergranate 39 a Panzergranate 40 (a jen lehce se zmíníme o dalších okrajových typech).
tank Panther, voják na snímku právě čistí náboj ráže 75 mm, další náboje leží za ním na věži tanku, zdroj: Flickr.com, upraveno
Průbojný Panzergranate 39
Standardním německým průbojným granátem v době druhé světové války byl bez jakýchkoliv pochyb tzv. Panzergranate 39. Za skutečný standard jej však můžeme považovat pouze pro tankové kanony ráže 75 mm (Panzer IV, Panther) a 88 mm (Tiger a Königstiger). Panzergranate 39 sice existoval i v ráži 50 mm pro kanon tanku Panzer III, v tomto případě však šlo o lehce odlišnou konstrukci (více si řekneme až později). A pokud narazíte na označení Panzergranate 39 pro náboje ráže 37 mm (rané verze Panzer III) nebo dokonce 20 mm (tank Panzer II), nejspíš jde o nepřesné označení, protože tyto zbraně raných tanků používaly starší typy munice označované prostě jen 3,7 cm Panzergranate resp. 2 cm Panzergranate (případně s dalším doplněním názvu, ale nikoliv s číslicí 39 na konci).
Nebudeme si to však zatím příliš komplikovat a podíváme se na to, co lze považovat za standard, tedy na konstrukci Panzergranete 39 v ráži 75 mm a 88 mm. Moderním mezinárodním označením šlo o munici typu APCBC-HE-T (z anglického Armour-Piercing, Capped, Ballistic Capped, High-Explosive, Tracer), což v češtině znamená průbojná střela s představnou čepicí, balistickou kuklou, výbušnou náloží a stopovkou. Neděste se, všechny uvedené pojmy si hezky postupně vysvětlíme.
Průbojná střela používá k penetraci pancíře pouze hrubou sílu. Vezměte kus tvrdého materiálu jako například ocel, vytvarujte ho do válce se špičkou vpředu a pošlete ho co největší rychlostí proti cíli… a máte průbojnou střelu. Ta rychlost je přitom velmi důležitá, protože takováto střela penetruje pancíř díky své tvrdosti a pohybové energii, a její pohybová energie závisí primárně právě na rychlosti (pohybová energie = polovina hmotnosti krát druhá mocnina rychlosti). Pokud do takové střely vložíte malou nálož, která má po proniknutí pancířem vybuchnout a dokonat dílo zkázy, hovoříme o průbojném granátu (střela je bez výbušniny, granát s výbušninou). Jednoduché, že? Ale také málo účinné. Takovýto prostý průbojný granát má totiž při dopadu na pancíř obrněnce bohužel tendenci sklouznout (pokud nedopadá kolmo). K odstranění tohoto nešvaru byla vynalezena tzv. představná čepice z měkčího ale houževnatého materiálu. Jejím úkolem je se při dopadu na pancíř „přilepit“ a usměrnit granát tak, aby nesklouzl a do pancíře vnikal pod co nejlepším úhlem.
nakládání munice ráže 50 mm do tanku Panzer III, zdroj: Flickr.com, upraveno
Ovšem aby tuto roli dobře plnila, nesmí být představná čepice příliš špičatá. Naopak je pro ni vhodný relativně oblý tvar. To ale zase zhoršuje aerodynamické vlastnosti granátu. Zkrátka granát s méně špičatou čepicí hůře překonává odpor vzduchu a tím pádem dříve ztrácí na rychlosti. Proto přišel další vynález nazvaný balistická kukla. Nejde o nic jiného než ostrou špici, která se na granát umístí před zaoblenou představnou čepici. Jediným posláním balistické kukly je zlepšit letové vlastnosti granátu, proto bývá typicky dutá, a dokonce ani nemusí být vyrobena z kovu (stačí klidně i plast). Výsledkem je tedy špičatá a tvrdá ocelová střela (s malou výbušnou náloží) s měkčí a méně špičatou představnou čepicí a hodně špičatou balistickou kuklou (v mezinárodním značení APCBC-HE).
Poslední, co potřebujete přidat, abyste získali Panzergranate 39 (tedy granát typu APCBC-HE-T) je tzv. stopovka (německy Leuchtspur). Nejde o nic jiného než o malou „nádobku“ s jasně hořící látkou, která je umístěna na dně granátu. Díky jasnému světlu hořící stopovky může střelec i za bílého dne pouhým okem sledovat let granátu a podle toho případně upravit míření pro další výstřel. Takováto stopovka hořela typicky po dobu nejvýše dvou vteřin, vzhledem k rychlosti letícího granátu to však bohatě stačilo.
Nositelem průbojného účinku byla tedy u Panzergranate 39 ocelová střela. Aby si poradila s pancířem nepřátelského obrněnce, musela být nejen špičatá, ale také co nejtvrdší. Němci při jejich výrobě používali původně nikl-chrom-molybdenovou ocel, která splňovala požadavky na pevnost, houževnatost i snadnou obrobitelnost. S postupující válkou a rostoucím nedostatkem některých surovin však byli Němci nuceni přejít na ocel silikon-mangan-chromovou. U té šlo sice kalením dosáhnout obdobné pevnosti, ovšem za cenu o něco vyšší křehkosti (takže zde bylo větší riziko roztříštění střely při dopadu na pancíř).
tank Panzer IV doplňuje munici během polského tažení v září 1939, všimněte si hromádky plechových přepravních schránek od nábojů, zdroj: Flickr.com, upraveno
Teď si to ale přece jen trošičku zkomplikujeme a vrátíme se k tomu, že Panzergranate 39 ráže 50 mm pro pozdní verze tanků Panzer III se svojí konstrukcí od popsaného standardu lišily. Když to opět vezmeme podle současného mezinárodního značení, 5 cm Panzergranate Patrone 39 nebyl APCBC-HE-T, ale APC-HE-T, to znamená, že granát neměl balistickou kuklu, ale pouze představnou čepici. Díky tomu neměl granát tak ostrou špici, jako standardní Panzergranate 39 větších ráží (což lze poměrně snadno postřehnout i na fotografiích).
Celkovou konstrukci standardního německého průbojného Panzergranate 39 jsme si tedy popsali a teď se ještě pojďme podívat na několik konkrétních detailů. Začneme výbušnou náloží. Nálož v protitankovém granátu byla samozřejmě nesrovnatelně menší a slabší, než nálož v tříštivo-trhavém granátu. Například průbojný Panzergranate 39 ráže 75 mm pro kanon KwK 40 (tank Panzer IV) nesl výbušnou nálož o hmotnosti 17 gramů, zatímco tříštivotrhavý Sprenggranate pro stejný kanon nesl nálož vážící 686 gramů, tedy 40x více! Poslání obou typů munice bylo zkrátka naprosto odlišné… a ono také výbuch nálože v uzavřeném interiéru tanku má samozřejmě úplně jiný efekt než výbuch někde v otevřené krajině, takže protipancéřovému granátu stačilo k naplnění jeho poslání i takto zanedbatelné množství výbušniny.
Pro jasné odlišení od tříštivo-trhavých granátů byly Panzergranate 39 standardně natřeny černou barvou s bílou špičkou. Červenou barvou pak byly na granátu vyvedeny základní informace o jeho „původu“, tzn. datum a místo jeho plnění trhavinou a značka identifikující firmu, která toto plnění provedla, dále kód určující typ výbušné náplně a kdy kde a kým byl granát zkompletován (což v praxi znamenalo instalaci zapalovače).
a opět tank Tiger a munice ráže 88 mm nakládaná na palubu skrz otvor v zadní stěně bojové věže, zdroj: Flickr.com, upraveno
Na začátku povídání o průbojných protipancéřových granátech jsme si řekli, že k penetraci pancíře využívají svoji kinetickou energii. Tak se pojďme jen tak pro zajímavost podívat, jak velká vlastně ta jejich energie byla. A ať to stojí za to, vezmeme si něco pořádného. A sice Panzergranate 39/43 ráže 88 mm pro kanon tanku Königstiger. Tento projektil vážil 10,2 kg a ústí hlavně opouštěl rychlostí 1000 m/s. To znamená, že v tu chvíli měl kinetickou energii 5 100 000 Joulů. Že vám to mnoho neříká? Snad pomůže, když doplníme, že kulka ráže 9 mm vystřelená z běžné pistole má energii okolo 500 Joulů. Z toho už si lze vytvořit nějakou hrubou představu, ne?
Průbojný Panzergranate 40
Jak bylo řečeno již výše, kinetická energie průbojného granátu roste primárně s jeho rychlostí. Z toho důvodu se konstruktéři zbraní na celém světě včetně Německa už před druhou světovou válkou snažili nalézt způsob, jak střele udělit co nejvyšší rychlost. Tato snaha však záhy narazila na prakticky nepřekonatelný limit. Ukázalo se totiž, že pokud střela dopadne na pancíř rychlostí 800 nebo více m/s, dochází k jejímu roztříštění bez ohledu na to, z jak kvalitní oceli je vyrobena. Pro tyto dopadové rychlosti bylo tedy třeba najít nějaký jiný mnohem tvrdší materiál. Jako vhodné řešení se ukázal karbid wolframu, který je více než dvakrát tvrdší než kalená ocel.
Použitelný materiál byl tedy nalezen, mělo to však hned dva háčky. Tím prvním byla cena. Wolfram je totiž poměrně vzácný kov a jeho těžba je dosti nákladná (až tak, že se Němcům vyplatilo posílat pro něj lodě až do Japonska). Druhý háček je pak jeho hmotnost. Pokud by kontruktéři prostě jen vzali stávající Panzergranate 39 a vyměnili by v něm ocelovou střelu za wolframovou, jednak by se nedoplatili, a navíc by byl granát rázem cca dvakrát těžší, takže by jej nešlo vystřelit takovou rychlostí a efekt jeho tvrdosti by pak přišel úplně vniveč. Tak se zrodila nová konstrukce průbojného projektilu, tzv. jádrová střela, nebo také střela s tvrdým jádrem (německy Hartkernprojektil).
nabíječ v tanku Panzer III právě vkládá náboj ráže 50 mm do nábojové komory kanonu, zdroj: Flickr.com, upraveno
Vtip byl v tom, že ze supertvrdého a supertěžkého karbidu wolframu nebyla vyrobena celá střela, ale jenom její jádro menšího průměru. Toto jádro pak bylo obaleno měkčím materiálem, který dával projektilu jeho výsledný tvar, a zejména průměr odpovídající ráži kanonu. Nový typ munice dostal označení Panzergranate 40 a začal být vyráběn v rážích od 20 mm až po 88 mm. A jak velké vlastně bylo takové průbojné jádro u jednotlivých granátů? U projektilu 2 cm Panzergranate Patrone 40 mělo jádro průměr 12 mm, což představuje 60 % jeho celkového průměru. Zároveň však tvořilo 92% celkové hmotnosti projektilu. Měkký obal okolo jádra byl u tohoto granátu vyroben ze slitiny hliníku, mědi a hořčíku (čili z toho, co dnes známe pod označením dural). Jádro uvnitř 5 cm Panzergranate Patrone 40 mělo průměr 21 mm čili 42,3 % celkového průměru projektilu. Měkký obal jádra byl u tohoto granátu vyroben v zadní části z oceli a vpředu z bakelitu (syntetické pryskyřice) s oplechovanou špičkou. 7,5 cm Panzergranate Patrone 40 v sobě ukrýval průbojné jádro o průměru 28 mm, tzn. 37,3 % celkového průměru. Měkký obal byl opět částečně z oceli a částečně z bakelitu. Špice granátu byla dutá, tvořená pouze vrstvou ocelového plechu. A konečně 8,8 cm Panzergranate Patrone 40 měl jádro o průměru 35 mm (čili 39,8 % celkového průměru granátu) a měkký obal opět z oceli a bakelitu s dutou plechovou špicí.
Smyslem měkkého obalu okolo průbojného jádra nebylo pouze zvětšovat průměr celého projektilu tak, aby pasoval do hlavně kanonu. Obal měl rovněž za úkol absorbovat prvotní náraz střely do pancíře nepřátelského obrněnce. Měkký obal zkrátka při dopadu rozvedl část energie do stran a připravil cestu pro samotné průbojné jádro, které následně prošlo pancířem. Obal se přitom od jádra oddělil a odpadl. Do interiéru nepřátelského tanku tedy proniklo pouze samotné jádro. Panzergranate 40 nenesl na rozdíl od Panzergranate 39 žádnou výbušnou nálož, takže uvnitř nepřátelského obrněnce působil zkázu pouze svojí „hrubou silou“… ať už přímým zásahem posádky nebo uskladněné munice, střepinami vytrženými z vnitřní stěny, ale také prudkým nárůstem teploty díky energii uvolněné při penetraci pancíře.
Panzergranate 40 byl díky své kompozitní konstrukci podstatně lehčí, než ocelový Panzergranate 39. Při obdobném množství výmetné náplně v nábojnici tedy opouštěl hlaveň kanonu výrazně vyšší rychlostí. Pro představu si můžeme porovnat parametry obou typů munice pro kanon 7,5 cm KwK 40 L/48 používaný u pozdních verzí tanku Panzer IV. „Ocelový“ 7,5 cm Panzergranate Patrone 39 vážil 6,8 kg a při vypálení z uvedeného kanonu dosahoval počáteční rychlosti 750 m/s. Naproti tomu „wolframový“ 7,5 cm Panzergranate Patrone 40 vážil pouze 4,1 kg a hlaveň shodného kanonu opouštěl rychlostí 930 m/s.
americký voják pobaveně pózuje s obrovským nábojem do kanonu ráže 88 mm tanku Königstiger, zdroj: Flickr.com, Public Domain, upraveno
Nižší hmotnost jádrového Panzergranate 40 ve srovnání s běžným Panzergranate 39 přinesla jeden zajímavý paradox. Pokud si výše uvedené hodnoty dosadíte do vzorečku pro výpočet kinetické energie, sami zjistíte, že počáteční energie "wolframového" 7,5 cm Panzergranate Patrone 40 byla o cca 7,3% nižší, než energie standardního 7,5 cm Panzergranate Patrone 39. Přesto však dokázal Panzergranate 40 prostřelit silnější pancíř: při střelbě z kanonu KwK 40 L/48 na vzdálenost 1000 metrů zdolal 7,5 cm Panzergranate Patrone 39 pancíř o síle 85 mm, zatímco 7,5 cm Panzergranate Patrone 40 prošel pancířem silným 97 mm (tedy o 14% více). Jak je to možné?
Kouzlo je ukryto v něčem, čemu se říká průřezové zatížení střely. Hodnota tohoto parametru říká, jak dobře dokáže projektil pronikat prostředím a vypočte se jako hmotnost střely dělená druhou mocninou jejího průměru. Poté co Panzergranate 40 dopadne na cíl a oddělí se od něj měkký obal, zůstane z něj pouze samotné průbojné jádro, které je velmi těžké, a přitom má relativně malý průměr. To znamená, že hodnota průřezového zatížení střely je u samotného jádra velmi vysoká a tomu odpovídá i jeho schopnost pronikat prostředím… v tomto případě pancířem.
Na druhou stranu však platí, že co je pro Panzergranate 40 při dopadu výhodou, to je pro něj za letu naopak prokletím. Dokud totiž projektil letí vzduchem včetně svého měkkého obalu, má relativně malou hmotnost ale zároveň velký průměr. To znamená, že hodnota průřezového zatížení střely je naopak nízká (nižší, než u ocelového Panzergranate 39) a nízká je tedy i schopnost projektilu pronikat prostředím… v tomto případě vzduchem. A co to sakra celé znamená? Znamená to, že Panzergranate 40 během letu k cíli ztrácí rychlost mnohem dříve, než Panzergranate 39 (protože hůře zdolává odpor vzduchu). Panzergranate 40 proto dosahuje výborných výkonů na kratší vzdálenosti, ale pro palbu na 1500 a více metrů již není vhodný, protože zkrátka ztratí rychlost (a tím pádem i přesnost a účinnost).
porovnání vnitřní konstrukce Panzergranate 39 a Panzergranate 40, zdroj: Geschossringbuch Band I, Juli 1939, volné dílo, upraveno (pro plnou velikost klikněte na obrázek)
I když samotné jádro z karbidu wolframu mělo menší průměr, než kolik činila ráže kanonu, nemůžeme Panzergranate 40 označit za podkaliberní střelu, protože měkký obal byl s jádrem pevně spojen po celou dobu letu a oddělil se teprve při dopadu na cíl. V moderní mezinárodní terminologii se tedy jednalo o tzv. APCR munici z anglického armour-piercing composite rigid, formálně správné české označení pak zní protipancéřová střela s průbojným jádrem. Dnes je tento typ střel již považován na překonaný a moderní tanky tuto munici nepoužívají (používají šípové podkaliberní střely s obalem, který se za letu oddělí). Mimochodem i v Německu probíhal koncem druhé světové války vývoj podkaliberních střel s oddělitelným obalem, nešlo však o střely šípové (stabilizované křidélky), ale o střely stabilizované klasickou rotací. Zpráva americké armády o německé dělostřelecké munici, vydaná v roce 1953, uvádí 11 různých experimentálních typů podkaliberních střel s oddělitelným obalem, které byly na konci války ukořistěny v dělostřeleckém zkušebním středisku v Hillerslebenu.
Jak již bylo řečeno výše, wolfram používaný při výrobě Panzergranate 40, byl pro Němce velmi nedostatkovou surovinou a s pokračující válkou se tato situace jen dále zhoršovala (svůj podíl na tom měli i českoslovenští letci v řadách RAF, kteří v prosinci 1943 potopili nákladní loď Alsterufer vezoucí do Německa 300 tun wolframu, což představovalo roční spotřebu německého válečného průmyslu). Podobně jako v jiných oblastech museli proto Němci začít i zde lehce improvizovat. Tak se zrodila střela, u které bylo průbojné jádro z karbidu wolframu nahrazeno jádrem ocelovým. Tento typ munice byl označován jako Panzergranate 40/1, nebo také jako Panzergranate 40 (W), kde písmeno W reprezentovalo výraz Weichkern = měkké jádro). I když byl takto materiálově „ošizený“, při palbě na menší vzdálenosti byl tento projektil pořád účinnější, než standardní Panzergranate 39 (viz hodnota průřezového zatížení střely). Od roku 1942 se tak plnohodnotný wolframový Panzergranate 40 stával čím dál tím vzácnějším zbožím a tankové posádky si tyto náboje hýčkaly a šetřily pro chvíle, kdy se střetnou s těmi nejsilnějšími sovětskými obrněnci.
V literatuře, nebo v počítačových hrách, můžete narazit také na průbojnou munici označovanou jako Panzergranate 41. My si ji zde popisovat nebudeme, protože tato munice nebyla určena pro německé tanky. Šlo o speciální typ střel vyvinutý pro kanony s proměnlivým vývrtem hlavně, které se při průchodu hlavní deformovaly (zmenšovaly svůj průměr).
tank Tiger nakládá munici ráže 88 mm během bitvy v kurském oblouku v létě 1943, zdroj: Bundesarchiv Bild 183-J14931, Wikimedia, Creative commons, upraveno
Kumulativní Hohlladung Granate
Popsali jsme si německé průbojné protipancéřové granáty, tzn. ty, které k penetraci pancíře využívaly kinetickou energii. Vedle toho však měli němečtí tankisté k dispozici také kumulativní protipancéřové granáty, německy zvané Hohlladung Granate, které pracují na úplně jiném principu. Tento typ munice využívá tzv. Munroeův efekt pro soustředění velké části energie do úzkého paprsku pomocí speciálně tvarované nálože. Kumulativní granát je vyplněn výbušnou náloží v jejíž přední části je vytvořena prohlubeň ve tvaru důlku nebo trychtýřku. Stěny tohoto důlku jsou přitom potaženy vrstvou kovu (mědi nebo oceli), který tvoří tzv. kumulativní vložku.
Nálož musí být odpálena z opačného konce, aby detonační vlna postupovala směrem ke špičce granátu. Jakmile detonační vlna dorazí k prohlubni v přední části, dojde ke zborcení a roztavení kumulativní vložky, ze které se pak vytvoří tzv. kumulativní paprsek. Ten se pak obrovskou rychlostí pohybuje vpřed ve směru detonace, která jej vyvolala. Takový paprsek je schopen doslova propálit pancíř, na který dopadne… ovšem tuto schopnost má pouze na vzdálenost několika desítek centimetrů, následně svoji energii velmi rychle ztrácí. Jelikož kumulativní paprsek vzniká přímo uvnitř granátu, není jeho účinnost nijak závislá na rychlosti, kterou granát na pancíř dopadl. V tom je zcela zásadní rozdíl oproti průbojným granátům, u kterých hraje rychlost dopadu klíčovou roli. Příliš vysoká dopadová rychlost je naopak u kumulativního granátu nežádoucí, protože děj, který se spustí uvnitř granátu po jeho dopadu na cíl, vyžaduje určitý čas k tomu, aby proběhl (odpálení nálože a vytvoření kumulativního paprsku). Proto také měly náboje s kumulativním granátem podstatně menší výmetnou náplň a projektil z hlavně tedy vylétal výrazně pomaleji, než tomu bylo u průbojných granátů. Bohužel díky této nižší rychlosti také byly kumulativní granáty méně přesné při střelbě na delší vzdálenosti (řekněme nad 1 km).
Při konstrukci kumulativního granátu je třeba zajistit, aby nálož v jeho nitru byla odpálená odzadu (tedy nikoliv od hlavy ale od dna granátu). Spuštění celého procesu však musí nastat při dopadu na cíl, takže hlavový zapalovač umístěný na špici granátu je nezbytný. Tento zapalovač však neodpaluje přímo hlavní nálož. Zášleh plamene z hlavového zapalovače projde dutou hliníkovou trubicí, která vede skrz hlavní nálož až k rozbušce umístěné u dna granátu. Teprve tato rozbuška následně odpálí hlavní nálož, a to ze správné strany (tedy na opačném konci, než je prohlubeň s kumulativní vložkou). Kumulativní paprsek vyžaduje ke svému zformování určitý prostor. Proto byla před samotnou náloží ještě poměrně dlouhá dutá špička.
nakládání munice do těžkého tanku Tiger bylo očividně oblíbeným motivem německých fotografů, zdroj: Flickr.com, upraveno
U kumulativního granátu existuje přímá úměra mezi průměrem nálože a účinností kumulativního paprsku (tedy tloušťkou pancíře, který paprsek dokáže propálit). Proto nedávalo smysl tento typ munice vyrábět v malých rážích. Kumulativní granáty byly tedy dostupné pouze pro tanky Panzer IV (ráže 75 mm), Tiger (ráže 88 mm) a Königstiger (ráže 88 mm)… kromě tanků pak samozřejmě i pro jinou techniku jako např. Stug III, Nashorn, Jagdpanther či Ferdinand.
První kumulativní municí pro německé tanky se v roce 1940 stal granát 7,5 cm Gr.38 Hl určený pro krátkohlavňový kanon KwK 37 L/24 tanku Panzer IV. V následujících letech pak přišly další vylepšené generace 7,5 cm Gr.38 Hl/B a 7,5 cm Gr.38 Hl/C a první generace granátu byla kvůli odlišení zpětně přeznačena na 7,5 cm Gr.38 Hl/A (i když podle některých zdrojů to bylo jinak). Rychlost kumulativního paprsku se u těchto granátů pohybovala mezi 4000 až 6000 m/s a síla propalovaného pancíře činila 70 mm u Hl/A, 75 mm u Hl/B a 90 nebo 100 mm u Hl/C (podle zdroje, kterému věříte). Pro posádky raných verzí tanků Panzer IV s kanonem 7,5 cm KwK 37 L/24 byl tento typ munice doslova požehnáním. Tento kanon nebyl určen k ničení nepřátelských obrněnců a tomu odpovídaly i jeho nízké výkony při použití klasických průbojných granátů Panzergranate 39. Po vpádu do SSSR se však tanky Panzer IV musely chtě nechtě začít utkávat s ruskými obrněnci a kumulativní munice představovala často jedinou šanci na úspěch v takovém střetnutí.
Podrobné statistiky 9. tankové divize bojující na východní frontě jasně ukazují, jak od začátku operace Barbarossa rostl u tanků Panzer IV s kanonem KwK 37 L/24 podíl kumulativní munice na celkové spotřebě střeliva až se stal v podstatě nejpoužívanějším druhem. Poněkud překvapivé však je, že prakticky stejně na tom byly i novější verze tanků Panzer IV s kanony KwK 40 L/48. Také zde vévodily statistice spotřebované munice granáty kumulativní. Z celkového množství munice, které vystřílely tanky Panzer IV s kanonem KwK 40 L/48 u 9. Panzerdivision za období od ledna 1942 do října 1943 představovaly kumulativní granáty neuvěřitelných 42%. Dalších 39% připadalo na tříštivotrhavé granáty (Sprenggranate), 18% na průbojné Panzergranate 39 a 1% na průbojné Panazergranate 40.
tank Panzer IV doplňuje střelivo pro svůj 75 mm kanon, zdroj: Flickr.com, upraveno
Kumulativní granáty pro kanon tanku Tiger nesly označení 8,8 cm Gr.39 Hl a pro tank Königstiger zase 8,8 cm Gr.39/43 Hl. Oba uvedené typy dokázaly shodně propálit pancíř o síle 90 mm. U posádek těchto pozdních typů tanků se však kumulativní munice netěšila žádné zvláštní oblibě. Kanony těchto tanků totiž nabízely srovnatelný (Tiger) nebo dokonce lepší (Königstiger) výkon i při použití standardních průbojných nábojů, které přitom byly přesnější (díky jejich vyšší rychlosti a tím pádem i plošší trajektorii).
Dýmový Nebel Granate
Na začátku článku jsme slíbili, že se stručně zmíníme také o dýmových granátech. Ty nebyly k dispozici ani zdaleka pro všechny německé tankové kanony, ale podle všeho pouze pro kanony KwK 37 a KwK 40 ráže 75 mm, používané v tancích Panzer IV (a pak také pro útočná děla Stug III). Posláním dýmového granátu (německy Nebel Granate) je vytvořit neprůhlednou clonu, která nepříteli znemožní nebo alespoň znesnadní pozorování bojiště a míření. Pokud chtěl střelec tohoto efektu dosáhnout, měl poslat dýmový granát cca 100 metrů před pozici nepřítele. Plné označení tankového dýmového granátu ráže 75 mm znělo 7,5 cm Nebelgranate Patrone KwK. Tento projektil vážil cca 6,2 kg a obsahoval pórovitou pemzu napuštěnou tzv. kyselinou dýmovou (kyselina chlorsulfonová s anhydridem kyseliny sírové). Středem granátu procházela trubice s 56 gramy trhaviny (v tomto případě kyseliny pikrové), jejíž výbuch měl pemzu s dýmotvornou látkou rozmetat do okolí. Jakmile se kyselina dýmová dostala do kontaktu se vzduchem, začala vyvíjet hustý bílý dým, který zároveň dráždil oči a dýchací cesty.
Nábojnice
Jak bylo řečeno, munice pro německé tanky byla konstruována jako jednotná, tudíž se sluší, abychom si řekli také něco o nábojnicích, které s granáty tvořili jeden celistvý náboj. U německé tankové munice byly nábojnice buď mosazné, nebo ocelové. Konkrétní typ nábojnice měl své čtyřmístné identifikační číslo. Pokud byla nábojnice ocelová, bylo toto číslo doplněno o zkratku St. (Stahl = ocel). Např. nábojnice u nábojů do krátkohlavňového kanonu 7,5 cm KwK 37 tanku Panzer IV nesly typové číslo 6354 pro mosazné provedení a 6354 St. pro ocelové provedení.
druhy a značení nábojů ráže 75 mm pro kanon KwK 40 tanku Panzer IV, jak byly popsány přímo v německé příručce, zdroj: Flickr.com, upraveno (pro plnou velikost klikněte na obrázek)
Uvnitř nábojnice byla v textilním vaku (německy Kartuschbeutel) uložena výmetná náplň, jejíž výbuch poháněl granát na cestě ven z hlavně. Němci jako výmetnou náplň do dělostřeleckých nábojů používali různé druhy bezdýmného prachu na bázi nitrocelulózy. Byla to buď čistá nitrocelulóza nebo její směsi s nitroglycerýnem, nitroguanidinem (tzv. Gudol) či diethylenglykolem. Nitroglycerýnový prach byl prý z používaných směsí nejsilnější, ale zároveň měl také nejvyšší teplotu hoření, takže více opotřebovával hlaveň kanonu. Oproti tomu Gudolový prach měl naopak nejnižší teplotu hoření a výstřel byl prakticky bez ohnivého záblesku… zato však produkoval nejvíce kouře, což samozřejmě nebyla úplně vítaná vlastnost.
Hoření výmetné náplně ovlivňuje nejen její chemické složení, ale také její tvarování. V německých dělostřeleckých nábojích šlo nalézt sypaný a trubičkový střelný prach. Zrna sypaného prachu bývala tvarována do podoby drobných destiček, děrovaných disků (něco jako podložka pod šroub) nebo pásků. V pozdějších typech tankové munice s dlouhou nábojnicí však převládal tzv. trubičkový prach, tedy prach lisovaný do podoby dlouhých dutých trubiček (něco jako makaróny). Tyto trubičky pak byly uvnitř nábojnice (a textilního vaku) svázány provázky do jakéhosi „snopu“. K zapálení výmetné náplně sloužil tzv. zápalkový šroub, nazývaný někdy také dnový zapalovač. U německých dělostřeleckých nábojů byly obecně používány, jak zápalkové šrouby perkusní (odpalované mechanicky nárazem úderníku) tak elektrické (odpalované elektrickým impulzem). U tankových kanonů se však Němci důsledně drželi elektrického odpalování, takže náboje pro tyto kanony byly typicky osazeny elektrickým zápalkovým šroubem typu C/22.
Podobně jako u samotných granátů byly i nábojnice opatřeny celou řadou značek nesoucích nejrůznější informace. Předně zde byl uveden typ (nebo vícero typů) zbraně, pro který se náboj používal. U nábojů určených pro jeden nebo dva typy kanonů to bylo jednoduché, ale existovaly i nábojnice s poměrně dlouhým seznamem zbraní. Například na nábojnici 88 milimetrového Sprenggranate Patrone 43 bylo kromě tankového kanonu 8,8 cm KwK 43 uvedeno ještě pět dalších typů zbraní, ze kterých mohl být náboj vystřelen.
posádka tanku Panther nakládá munici ráže 75 mm skrz průlez ve velitelské věžičce, zdroj: Flickr.com, upraveno
Dalším důležitým údajem, uvedeným na nábojnici, byla hmotnost výmetné náplně v gramech případně v kilogramech, její složení a forma (tvar zrn). Pokud jde o hmotnost náplně panovaly mezi různými náboji vskutku obrovské rozdíly. Například protitankový náboj Panzergranate Patrone ráže 75 mm do krátkohlavňového kanonu 7,5 cm KwK 37 tanku Panzer IV měl výmetnou náplň o hmotnosti pouhých 370 g, zatímco odpovídající náboj stejné ráže, určený ovšem pro pozdější verze tanku Panzer IV s kanonem 7,5 cm KwK 40 měl výmetnou náplň o hmotnosti 2,43 kg. Zásadní rozdíl byl také mezi tříštivotrhavým a protitankovým nábojem určeným pro jinak úplně stejný kanon. Protitankový granát totiž potřeboval co nejvyšší rychlost, aby měl dostatek energie k probití pancíře. Jak jsme si řekli jen o pár řádků výše, protitankový náboj do kanonu 7,5 cm KwK 40 pozdních verzí tanků Panzer IV měl výmetná náplň vážící 2,43 kg. Přitom tříštivotrhavému náboji do úplně stejné zbraně stačilo jen 755 g výmetné náplně.
Složení výmetné náplně bylo na nábojnici uvedeno pomocí zkratky: čistá nitrocelulóza = Nz., nitrocelulóza + diethylenglykol = Digl., nitrocelulóza + Gudol = Gu., nitrocelulóza + nitroglycerýn = Ngl. Také tvar zrn náplně byl uveden pomocí zkratek: destičky = Bl.P., disky = Rg.P., trubičky = R.P., pásky = Str.P. Za tímto kódem byly dále uvedeny rozměry jednotlivých „zrn“, tedy např. celý kód Gu. Bl.P. (4, 4, 0,6) značil směs nitrocelulózy a Gudolu ve formě destiček o rozměrech 4 x 4 x 0,6 mm. Dále bylo na nábojnici uvedeno místo a datum výroby hnací náplně a kód jejího výrobce, a rovněž místo a datum naplnění nábojnice.
Pokud byla munice určena pro použití v tropických podmínkách, byla na nábojnici ještě červená písmena Tp (Tropisch). Pro standardní munici používanou v evropských klimatických podmínkách se požadovaný výkon náboje počítal pro teplotu 10°C a od toho se pak odvíjela hmotnost použité výmetné náplně. Pro „tropickou“ munici, zamýšlenou primárně pro jednotky bojující v severní Africe, však výpočet výkonu náboje (a tedy i hmotnosti náplně) vycházel z teploty 25°C. Vyšší teplota totiž zvyšuje rychlost chemické reakce, výmetná náplň pak hoří rychleji, uvnitř nábojové komory vzniká větší tlak a s tím roste i rychlost projektilu. Náboje pro tropické podmínky proto dostávaly o něco menší výmetnou náplň, aby v africkém horku nedocházelo k přetěžování zbraní přílišným výkonem nábojů.
postel je sice trochu tvrdá, ale únava vítězí... mladý tankista odpočívá na hromadě munice, zdroj: Flickr.com, upraveno
Jako poslední si vysvětlíme, co znamenala písmena oBD, která šlo nalézt na některých nábojnicích. Šlo o zkratku slov ohne Bleidrath, tedy bez olověného drátu. Pokud byl granát opatřen měděnými vodícími obroučkami, docházelo při střelbě k zanášení hlavně zbytky mědi. U těchto nábojů se proto do nábojnice vkládal 12 gramů vážící olověný drát. Olovo se při výstřelu doslova vypařilo a při průchodu hlavní pak zafungovalo jako činidlo, které zbytky mědi odstraňovalo. Pokud granát neměl měděné, ale ocelové vodící obroučky, nebylo toto opatření nutné, a proto nebyl olověný drát do nábojnice instalován. Na takových nábojnicích pak bylo právě ono označení oBD. Některé ze značek, které jsme si popsaly, byly znovu uvedeny také na dně nábojnice, aby vojáci hned věděli, jaký náboj vytahují z bedýnky.
Pokud by vás zajímalo, jakou měl takový tank typickou spotřebu munice, umíme vám bohužel nabídnout pouze několik málo čísel z německého tažení do Polska v roce 1939. Podle údajů na webové stránce panzerworld.com (kterou považujeme za důvěryhodnou) vystříleli Němci během 36 dnů bojů proti Polákům celkem 164 117 kusů munice ráže 37 mm pro tanky Panzer III a 137 146 kusů munice ráže 75 mm pro tanky Panzer IV. Tank Panzer III byl v Polsku nasazen v počtu pouhých 87 kusů, z čehož nám vychází 1886 kusů munice na jeden tank (to už je skoro na výměnu kanonu), což představuje v průměru 52 výstřelů z kanonu každého tanku za každý den kampaně. Tanků Panzer IV bylo v Polsku nasazeno cca 200 kusů, takže spotřeba munice na jeden tank vychází na 686 kusů, tj. v průměru 19 výstřelů na tank a den. Spotřebu munice pro tanky Panzer II zdroj neuvádí, pouze zmiňuje, že celkem bylo vystříleno okolo 4 milionů nábojů ráže 20 mm (což ale zahrnuje nejspíš i protiletadlové kanony). Spotřeba střeliva za tanky Panzer I je ve statistice nejspíš zahrnuta do celkové spotřeby puškového a kulometného střeliva, která v Polsku činila cca 398 milionů kusů.
OBSAH ČLÁNKU:
Přebírání textů ze stránek Panzernet bez písemného souhlasu provozovatele je zakázáno.