nakládání 88 milimetrové munice do tanku Tiger, zdroj: Bundesarchiv_Bild_183-J14931, Wikimedia, Creative commons, upraveno

Munici užívanou během druhé světové války nejen v německé armádě můžeme rozdělit podle určení na protipěchotní a protipancéřovou. Protipěchotní, neboli tříštivotrhavý, granát byl určen k palbě na lehké cíle, zejména potom na pěchotu. Tříštivotrhavý granát byl tvořen kovovým obalem s velkým množstvím vysoce výbušné látky uvnitř. Jeho úkolem bylo způsobit v místě dopadu silnou explozi a rozptýlení co největšího počtu smrtících střepin a úlomků. První granáty tohoto druhu byly velmi jednoduché konstrukce. Později začala být uplatňovat různá "zlepšení", která měla zvýšit smrtící účinek, zejména cestou zvětšení množství střepin, na které se granát po výbuchu roztrhl.

Mnohem zajímavější byl však vývoj, kterým za války prošla protipancéřová munice. Úkolem protipancéřových, nebo též protitankových střel, bylo proniknutí pancířem nepřátelského obrněnce do jeho vnitřního prostoru a způsobení zde co největších škod. Podle fyzikálního principu, který se uplatňoval při pronikání pancířem se rozlišovaly dva druhy protipancéřových střel: průbojné a kumulativní.

Základním principem, který využívaly průbojné střely, byla kinetická energie kombinovaná s co největší tvrdostí materiálu, z něhož byla střela vyrobena. Z toho logicky plynul požadavek na co nejvyšší úsťovou rychlost průbojné střely s níž rostla i její kinetická energie.

Průbojných střel existovalo několik druhů lišících se navzájem svou konstrukcí. Prostá průbojná střela byla vyrobena z tvrdého kovu, nejčastěji oceli, a nenesla žádnou výbušnou nálož. Po probití pancíře mohla uvnitř stroje zasáhnout uskladněnou munici, palivové nádrže či přímo usmrtit členy posádky. Její smrticí účinek pro posádku byl ještě zesílen úlomky pancíře, které se uvolnily z vnitřní stěny po proniknutí střely. Značná část kinetické energie projektilu se navíc během průniku pancířem přeměnila na energii tepelnou, která rovněž mohla přispět ke vznícení paliva, explozi munice či přímému usmrcení posádky.

nakládání granátů ráže 150 mm na palubu samohybné houfnice Hummel, zdroj: Bundesarchiv_Bild_101I-278-0898-17, Wikimedia, Creative commons, upraveno

Průbojná střela mohla nést i malou výbušnou nálož, která zesilovala její ničivý účinek. Takový projektil bývá někdy označován jako průbojný granát zatímco název průbojná střela se používá pro projektil bez nálože (v tomto textu však nebudu toto pravilo důsledně dodržovat). Výbušná nálož průbojného granátu byla odpalována po dopadu s nepatrným zpožděním, aby k explozi došlo až v interiéru zasaženého vozidla. Účelem této nálože byla samozřejmě likvidace posádky stroje. Mohlo by se tedy zdát, že průbojný granát s výbušnou náloží byl lepší. Co se ovšem samotné schopnosti probití pancíře týče, byl účinnější projektil bez nálože.

První protitankové kanony zaváděné před druhou světovou válkou v armádách většiny evropských zemí byly relativně malé ráže. To platilo i pro Německo kde nejběžnější ráží tohoto druhu zbraně bylo 37 mm. Jak rostla síla pancéřování obrněných strojů, se kterými si měly protitankové kanony poradit, začaly být střely malých ráží nedostatečné.

Vedle vývoje protitankových kanonů větších ráží začaly konstruktéři pracovat i na zvyšování výkonnosti stávajících malorážových kanonů a to zejména zvyšováním úsťové rychlosti střel. Tato cesta však brzy narazila na svou hranici. Při překročení dopadové rychlosti zhruba 800 m/s se totiž průbojná střela o pancíř pouze roztříštila aniž by mu způsobila jakoukoliv újmu. Podobné omezení by platilo i pro střely větších ráží, takže nestačilo zvyšovat výkon ani ráži ale bylo třeba hledat úplně nové řešení.

také útočná houfnice StuH 42 používala dělenou munici, zde vojáci doplňují granáty ráže 105 mm, zdroj: Bundesarchiv_Bild_101I-220-0636-14, Wikimedia Creative commons, upraveno

Tak přišla na svět protipancéřová munice nové konstrukce, tzv. jádrová střela. Němci tento druh munice vyvinuly během druhé poloviny roku 1940 na základě pokusů s konstrukcí protitankové zbraně se zužujícím se vývrtem hlavně. Touto zbraní se později stala protitanková puška schwere Panzerbüchse 41. Její komora měla průměr 28 mm zatímco ústí hlavně pouhých 20 mm. Tato zbraň využívala principu zrychlení "průtoku" v místě zúžení, podobně jako když prstem zakryjete část ústí zahradní hadice a voda potom dostříkne dál.

Taková zbraň ovšem vyžadovala speciální munici schopnou přizpůsobit se stále užší hlavni. Tak vznikla střela s tvrdým jádrem a měkkým pláštěm. Plášť se při průchodu zužující se hlavní deformoval, střela se přizpůsobovala průměru hlavně a její ústí nakonec opouštěla velmi vysokou rychlostí. V případě schwere Panzerbüchse 41 to bylo něco okolo 1400 m/s. Při takové rychlosti ovšem nestačilo aby bylo jádro projektilu ocelové, neboť by opět došlo k jeho roztříštění. Proto začal být používán super tvrdý karbid wolframu.

Inspirováni konstrukcí střel pro kanony se zužující se hlavní, vyvinuli němečtí konstruktéři podobně řešenou střelu i pro klasické protitankové kanony s neměnným vývrtem hlavně. Tak vznikla jádrová střela. Plášť z měkčího materiálu než jádro fungoval jako absorbent prvotního nárazu po dopadu střely na pancíř nepřátelského obrněnce. Čepice z měkké slitiny na špici střely rozvedla energii při dopadu do stran kolem wolframového jádra takže jádro pokračovalo dál nezpomaleno a neroztříštěnou obrovskou silou prvotního nárazu a prošlo skrz pancíř.

nakládání 88 milimetrové munice do tanku Tiger, zdroj: Flickr.com se souhlasem publikujícího uživatele, upraveno

Vyvinutí jádrové střely přišlo pro Němce v pravou chvíli. Když roku 1941 vpadl Wehrmacht do Sovětského svazu a narazil na vyspělé tanky T-34 a KV ukázaly se stávající německé protitankové zbraně jako nedostatečné. Jediným kanonem efektivně použitelným proti ruským tankům zůstal protiletadlový 88-ti milimetrový Flak 36 a 50-ti milimetrový PaK 38 ovšem tento pouze za předpokladu, že používal právě wolframovou jádrovou munici.

Wolfram byl však pro Němce velmi nedostatkovou surovinou a od počátku roku 1942 bylo jeho používání silně regulováno. Omezená byla tedy i produkce munice s wolframovým jádrem a možnost jejího širšího využívání.

Princip tvrdého jádra obaleného jiným materiálem se však osvědčil i při použití oceli namísto wolframu. Měkký obal, který absorboval prvotní energii dopadu zaručoval že ani při použití oceli nedojde při dopadu ve velké rychlosti k roztříštění jádra. Jádrová konstrukce se tak stala standardem pro veškerou průbojnou munici. Mluvíme-li tedy o jádrové střele, nejedná se o samostatný druh munice, ale o druh konstrukce střel. Konkrétních druhů munice založených na této konstrukci existovalo několik.

Standardní protitankovou střelou německé armády byl Panzergranate 39 (PzGr.39). Konstrukčně šlo o průbojnou střelu s ocelovým jádrem, s balistickou kuklou a představnou čepicí. Balistická kukla, která obalovala ocelové jádro zajišťovala projektilu lepší letové vlastnosti a tím pádem i vyšší přesnost. Představná čepice na špici střely potom zajišťovala rozvedení energie nárazu při dopadu do stran a chránila tak jádro před roztříštěním. Projektil nesl malou výbušnou nálož takže místo průbojné střely bychom měli hovořit o průbojném granátu. Pro lepší míření byl projektil vybaven fosforovou stopovkou. Střelec tak mohl po odpálení sledovat trajektorii střely a při dalším výstřelu upravit míření.

ani munice ráže 75 mm pro stíhač tanků Marder II nebyla nijak subtilní zdroj: Flickr.com se souhlasem publikujícího uživatele, upraveno

Objevení výhod jádrové konstrukce střel vedlo, mimo již popsaného, k vývoji velmi zajímavého druhu munice - tzv. podkaliberních střel. Samotný projektil byl v podstatě normální jádrovou střelou tak, jak byla popsána. Jeho průměr byl však menší než průměr vývrtu hlavně kanonu. Rozdíl dorovnávaly tzv. vodící obroučky. Menší podkaliberní střela byla lehčí než střela kaliberní a při stejné prachové složi v nábojnici tedy byla vypálena větší rychlostí. Vodící obroučky zajišťovaly hladký průchod projektilu hlavní, udělení rotace a tím tedy i přesnost.

Výhodou podkaliberních střel tedy byla jejich velmi vysoká úsťová rychlost. Právě tato obrovská rychlost střely vylučovala možnost použití oceli pro konstrukci jejího jádra neboť by i při použití měkké představné čepice došlo k roztříštění jádra. Podkaliberní střely tedy měly jádra výlučně wolframová.

Existovaly dva základní druhy podkaliberních střel. Byly to střely s pevným obalem a s odpojitelným obalem. U střely s pevným obalem byly vodící obroučky nedílnou součástí projektilu. Tak jak střela opustila hlaveň tak zůstala po celou dobu letu a tak rovněž dopadla na cíl. U střely s odpojitelným obalem naproti tomu docházelo za letu k odpojení botičky s vodícími obroučkami. Po "provedení" projektilu hlavní kanonu byly vodící obroučky již k ničemu a navíc střelu zpomalovaly. Po jejich odpojení zbyla jen prostá střela malé ráže, která měla menší odpor a mohla tak letět rychleji a dál.

Podkaliberní střelou používanou pro německé tanky byl Panzergranate 40 (PzGr.40). Šlo o střelu s wolframovým jádrem s pevným obalem a bez výbušné nálože.

americký voják s nábojem pro protitankový kanon PaK 43 ráže 88 mm, všimněte si popisu střeliva na bedně, zdroj: Flickr.com, Public domain, upraveno

Přestože podkaliberní střely dosahovaly vyšší úsťové rychlosti a jejich wolframové jádro bylo mnohem tvrdší než u ocelových střel, měly jednu podstatnou nevýhodu. Jejich hmotnost byla ve srovnání s ocelovými střelami relativně nízká a během letu tak podkaliberní projektily rychleji ztrácely svou kinetickou energii. Wolframová podkaliberní střela tedy byla velmi účinná na malé a střední vzdálenosti, na velké vzdálenosti ji však těžší průbojná střela s ocelovým jádrem překonávala.

Průbojné PzGr.39 s ocelovým jádrem tvořily zpravidla zhruba polovinu zásoby munice na palubách německých tanků. Wolframových PzGr.40 bylo, vzhledem k jejich nedostatku, nakládáno vždy jen velmi omezené množství, pokud vůbec nějaké. Ty potom byly určeny k použití proti nejsilněji pancéřované technice protivníka. Zbytek vezené zásoby střeliva tvořily protipěchotní tříštivotrhavé granáty.

Všechny doposud popsané typy protipancéřových střel spadají do kategorie střel průbojných. Vedle toho ale ještě existovaly (a existují) protipancéřové střely kumulativní, které fungovaly na úplně jiném principu. Vývoj, který ve svém důsledku vedl k vynálezu tohoto typu munice začal v osmdesátých letech 19. století. Americký vynálezce Monroe tehdy náhodou objevil, že když se z kousku trhaviny vytvaruje mistička, dutou stranou se položí na ocelový plát a odpálí, potom vzniklý důlek v ocelovém plátu odpovídá tvarem a velikostí vyduté části této mističky.

Monroe svůj objev prezentoval jako technickou kuriozitu a využíval jej k zcela nevojenským účelům, například k vypalování reklamních nápisů do ocelových desek. Všeobecně se pro tento jev vžil výraz Monroeův efekt. Po první světové válce přišel německý inženýr Neumann na to, že pokud do mističky z výbušniny vložíme stejně vytvarovaný plíšek, efekt se ještě zesílí, někdy až do té míry, že dojde k proražení plátu.

výsledek testů s průbojnou municí na ukořistěném sovětském tanku KV-1, všimněte si několika projektilů uvíznutých v pancíři, zdroj: Bundesarchiv_Bild_169-0441

Od té doby se samozřejmě uskutečnilo mnoho experimentů, které se pokoušely využít tento jev pro některou zbraň, ale bez výsledku. Podařilo se to až v roce 1938 Švýcaru Mohauptovi. Produkt svých výzkumů předvedl Mohaupt v Zürichu vojenským atašé z různých zemí jako novou a účinnou výbušninu, kterou sám vynalezl. Výměnou za své tajemství požadoval obrovskou sumu peněz.

Vojenští odborníci, vyslaní do Zürichu hlavními světovými mocnostmi, si však velmi brzy uvědomili, že neviděli žádnou novou trhavinu, ale pouze v praxi využitý vylepšený Monroe-Neumannův efekt. A tak na základě předpokladu, že dokáže-li ho využít neznámý Švýcar, svedou to oni také, ponechali odborníci Mohauptovi jeho tajemství a pustili se do vlastních pokusů. Výsledkem byl vynález kumulativní nálože.

Výbušná náplň uvnitř kumulativní nálože měla tvar válce s kuželovitým nebo kulovitým vybráním na jednom konci. Tato dutina, ve tvaru trychtýře nebo důlku, byla potom vyložena kumulativní vložkou, nejčastěji měděnou. Vložka však dutinu nevyplňovala, pouze rovnoměrně potahovala její stěny. Exploze zapalovače na opačném konci válcové nálože způsobila detonační vlnu, která prošla náloží až ke kumulativní vložce. Vložka byla v dutině obklopena výbušninou takže síla výbuchu na ni působila ze všech stran kromě jedné. Energie výbuchu vložku roztavila a uvedla ji do pohybu právě oním jedním směrem, ze kterého výbuch nepůsobil. Tedy po ose původního válce směrem pryč od něj.

Po odpálení tak z nálože vyšel proud roztaveného kovu a plynů o obrovské teplotě a rychlosti okolo 7600 m/s! Proud plasmy o takové rychlosti potom prošel prakticky čímkoliv co se mu postavilo do cesty.

a opět osmaosmdesátka, tentokrát při nabíjení, zdroj: Bundesarchiv_Bild_101I-496-3491-36, Wikimedia, Creative commons, upraveno

Kumulativní nálož ovšem musela mít i určité další nezbytné konstrukční vlastnosti. Musel existovat dostatečný prostor mezi dutinou na konci válcové nálože a překážkou, tzv. představná vzdálenost, aby proud kovu a plynů mohl vzniknout a nabrat rychlost. Nejvyšší rychlosti dosahovala plasma po uražení vzdálenosti rovnající se zhruba dvou a půl násobku poloměru kumulativní vložky.

Materiál z něhož byla vyrobena kumulativní vložka musel mít určité fyzikální vlastnosti, aby jeho účinnost byla co největší. Používaly se různé kovy ale například také sklo. Vložka musela být rovněž vyrobena velice pečlivě s určitou tloušťkou a symetricky rozvrstvena po stěnách dutiny okolo osy granátu. Také charakter trhavé nálože a způsob detonace byly velmi důležité.

První vyrobené kumulativní nálože byly statické a odpalovaly se po přiložení na překážku. V praxi tento druh náloží poprvé použili Němci v roce 1940 při dobývání belgické pevnosti Eben Emael.

Další vývoj vedl ke vzniku dělostřeleckých granátů, které využívaly tentýž efekt. Válec výbušniny s kumulativní vložkou byl uložen v těle granátu. Účinek samotného dopadu střely na pancíř byl v podstatě nulový neboť projektil letěl relativně nízkou rychlostí a jeho čepice byla vyrobena z měkkého materiálu. Náraz však inicioval výbuch nálože uvnitř granátu. Kumulativní vložka se roztavila a proud plasmy pokračoval ve směru letu střely a pronikl pancířem. Osud posádky v uzavřeném prostoru kde náhle vzrostla teplota o stovky stupňů asi není třeba nijak komentovat. Navíc mohlo samozřejmě dojít k přímému zásahu uskladněné munice či paliva.

manipulace s granáty ráže 150 mm chtěla určitě dost síly, zdroj: Bundesarchiv_Bild_101I-217-0496-13, Wikimedia, Creative commons, upraveno

Jelikož pancířem fakticky pronikl pouze úzký paprsek plazmatu, zanechala i kumulativní střela velké ráže v pancíři otvor pouze malého průměru (jak je velmi dobře vidět na snímku výše).

Vynález kumulativních střel přinesl do vedení protitankové boje zásadně nové prvky. Jelikož kumulativní střely nebyly založeny na kinetické energii nezáleželo na jejich rychlosti. Jejich účinnost byla určována pouze trhavinou uvnitř granátu a rychlost dopadu na cíl ani vzdálenost nehrála roli. Dostal-li se jednou granát k cíli, pronikl stejnou vrstvou pancíře, ať byl vystřelen ze vzdálenosti dva metry nebo dva kilometry. Proto si také v sekci Vlastnosti kanonů můžete všimnout, že síla probíjeného pancíře u střel s označením Hl (Hl = hohlladungs = kumulativní) se s rostoucí vzdáleností střelby nemění.

Na vynález nového druhu střeliva museli konstruktéři obrněné techniky samozřejmě adekvátně reagovat. Zvyšovat sílu pancíře tanků na úroveň, na kterou by ani kumulativní střely nestačily však nebylo možné, neboť by to vedlo k neúnosnému nárůstu hmotnosti strojů. Řešení bylo třeba hledat jinde. Konstruktéři se rozhodli využít jedné zásadní nevýhody, kterou kumulativní střely trpěly.

Díky obrovské teplotě proudu roztaveného kovu docházelo k jeho velmi rychlému odpařování. Hustota plazmatu rychle klesala jak v její konsistenci začaly převládat žhavé plyny nad hmotou a paprsek ztrácel svoji účinnost. Po několika málo desítkách centimetrů letu se potom paprsek prakticky zcela vypařil a neznamenal již pro pancíř žádné nebezpečí.

Panzerfaust v akci, zdroj: Bundesarchiv_Bild_101I-710-0371-20, Wikimedia, Creative commons, upraveno

Po objevení této slabiny nové munice bylo již řešení poměrně jednoduché. Stačilo zajistit aby k iniciaci vnitřního výbuchu a roztavení kumulativní vložky došlo ve větší vzdálenosti od pancíře. Tak vznikl tzv. představný pancíř. Německé tanky začaly dostávat tento ochranný prostředek zhruba od poloviny války a to na boky trupu a okolo věží. Představný pancíř byl tvořen jednoduchými ocelovými plechy většinou o síle pouhých 5 milimetrů, které se zavěšovaly na speciální nosníky.

Proti klasickým průbojným střelám nebyl představný pancíř, vhledem ke své zanedbatelné síle, nic platný. Proti kumulativním granátům byl však velmi účinný. Náraz na něj totiž inicioval explozi uvnitř granátu a následný proud roztaveného kovu tak "vytryskl" daleko před samotným hlavním pancířem stroje. Těchto pár desítek centimetrů navíc, které musel proud plazmatu urazit, bohatě stačilo k jeho oslabení a zabránění průniku hlavním pancířem do interiéru tanku.

Představný pancíř nazývali Němci trefně Schürzen což v překladu znamená zástěry. Ke konci války se začalo pro tento účel používat místo ocelových plechů pletivo. Pletivový pancíř byl potom nazýván Thomaschürzen.

Skutečnou revoluci ovšem vnesl vynález kumulativní munice do oblasti pěchotních protitankových zbraní. Z ruky odpalovaná střela totiž nikdy nemohla dosáhnout rychlosti potřebné k probití pancíře klasickým průbojným projektilem. S kumulativní střelou však dostala pěchota zbraň, která byla velmi účinná bez ohledu na malou rychlost výstřelu.

Panzerfaust byl levná a jednoduchá zbraň, která alespoň teoreticky umožňvala zničení tanku komukoliv, kdo ji unesl, ať stařec nebo dítě, zdroj: Bundesarchiv_Bild_183-J31320, Wikimedia, Creative commons, upraveno

Slavná německá pancéřová pěst (Panzerfaust) i modernější Panzerschreck využívaly právě kumulativních hlavic. I přes velmi nízkou úsťovou rychlost střely (první Panzerfausty měly dostřel pouze okolo 30 metrů) dokázala kumulativní hlavice prorazit pancíř o síle 200 mm a tím pádem zničit kterýkoliv ze soudobých sovětských i spojeneckých tanků.

Stejného principu jako kumulativní střely využívaly rovněž příložné magnetické protitankové nálože. Toto zařízení se podobalo již zmíněným statickým kumulativním náložím. Pomocí magnetů se uchytilo přímo na pancíř tanku a odpálilo. Proudu plazmatu již potom nestálo nic v cestě. Jako obranu před přiložením magnetické nálože používali Němci nátěr antimagnetické pasty Zimmerit.

DOPORUČUJEME:

Přečtěte si úplně nový článek o manuálu pro posádky polopásových obrněných transportérů!

Další aktualizace naleznete v sekci NOVINKY!

 

 

přejímání textů ze stránek Panzernet.net bez písemného souhlasu provozovatele je zakázáno; Ochrana soukromí; Copyright; Zdroje