Zbraně s kuželovým vývrtem hlavně

Zajímavá technická rarita.

Na první pohled je představa, že hlaveň bude mít kuželový vývrt s menším průměrem u ústí hlavně, nesmyslná. Přesto tato konstrukce byla ve své době sledována konstruktéry zbraní a na základě této myšlenky byly konstruovány zbraně ruční (od loveckých až po protitankové pušky) i dělostřelecké. K čemu je taková výrobně náročná konstrukce dobrá? Pokud vystřelíme projektil z palné zbraně (pro zjednodušení uvažujme výstřel vodorovný nebo mírně šikmo vzhůru, těmto situacím bude odpovídat další komentář), působí na něj po opuštění hlavně dvě nejdůležitější síly – tíhová síla a síla aerodynamického odporu. Další efekty (např. Coriolisovu sílu) můžeme pro naše úvahy zcela zanedbat. Aerodynamická síla způsobuje snížení rychlosti střely, tíhová síla způsobuje pokles střely dolů k zemi (měřeno od prodloužené osy hlavně), tzv. propad, který můžeme najít v balistických tabulkách pro příslušný typ náboje.

Menší propad na určité vzdálenosti střelby nám zlepšuje přesnost střelby a usnadňuje míření zbraně (střela má plošší trajektorii letu). Tyto okolnosti vedou k požadavku na střelu s velkou úsťovou rychlostí a dobrými aerodynamickými vlastnostmi (chceme minimalizovat ztrátu rychlosti střely na dráze letu). Zároveň z praktických důvodů nechceme mít zbraň s velmi dlouhou hlavní. Požadujeme tedy, aby střela byla urychlena v hlavni na co největší rychlost na co nejkratší dráze. Tento požadavek nejlépe splní lehká střela velké ráže. Naopak poté co střela opustí hlaveň je aerodynamicky výhodná těžká střela malé ráže. To je klasický rozpor mezi požadavky vnitřní a vnější balistiky a jeho kořeny jsou v elementárních fyzikálních zákonech. V moderní době se tento rozpor řeší u dělostřeleckých zbraní použitím podkaliberní munice. Je-li u ručních zbraní požadován větší balistický výkon než poskytuje standardní pušková ráže, pak se v současnosti konstruují zbraně pro výkonnější munici větší ráže a to až do 12,7 mm.

Na počátku minulého století se ale německý konstruktér Karl Puff rozhodl, že onen rozpor mezi požadavky vnitřní a vnější balistiky vyřeší jinak – konstrukcí hlavně s kuželovým vývrtem, v níž se bude postupně zmenšovat ráže střely. Na první pohled je zřejmé, že výroba této hlavně bude technologicky obtížná a na tuto námitku p. Puff údajně odpověděl, že to jej nezajímá, on bude pouze pobírat tantiémy z licenčních poplatků, až se problém technologicky vyřeší. Součástí řešení takové zbraně je samozřejmě i munice, střela musí snadno měnit ráži. Tento problém byl vyřešen vcelku elegantně – střela měla objímky (jakési „sukénky“), které byly postupně přitlačovány do vybrání v těle střely. Tímto způsobem se střela mohla přizpůsobit proměnnému průměru vývrtu hlavně, aniž by na deformaci střely bylo spotřebováno mnoho energie.

Ve dvacátých létech minulého století začali puškaři Gerlich a Halbe pod značkou Halger vyrábět loveckou pušku na tomto principu (bohužel nemám k dispozici údaje o těchto zbraních) a snažili se své výrobky uplatnit i v armádě. I když Američané při zkouškách dosáhli s puškou na tomto principu úsťovou rychlost 2164 m/s, největší překážkou pro rozšíření těchto zbraní v armádě byla cena.

Možnost dosažení velmi vysokých úsťových rychlostí střely ale byla lákadlem pro konstruktéry protitankových zbraní. I v Československu uvažovali konstruktéři o užití tohoto principu pro konstrukci protitankové pušky, rychle jej ale opustili. Němečtí konstruktéři ale s použitím tohoto principu vyvinuli výkonné protitankové zbraně. Nejtěžší z níže uvedených kanonů (ráže 7,5 cm) představoval modifikovanou konstrukci. Hlaveň neměla kuželový vývrt po celé délce, ale po drážkované části hlavně větší ráže následoval přechodový kužel (už bez drážkování), který zajistil zmenšení ráže střely, a pak stabilizační část menší ráže. Celá zbraň byla konstruována tak, že přechodová část se v případě opotřebení dala snadno vyměnit. Střely měly jádro z karbidu wolframu, který má velkou hustotu a střela měla proto dobré balistické vlastnosti, zároveň se při dopadu na pancíř vysokou rychlostí netříští (na rozdíl od oceli). Deformovatelné objímky byly z měkké oceli.

Parametry vyvinutých kanonů jsou uvedeny v tabulce:

První typ (2,8 cm sPzB 41) je tzv. těžká protitanková puška (to byl ovšem pouze krycí název, všechny zbraně mají konstrukční znaky kanonu). Tato tzv. puška byla také používána nejdéle ze všech uvedených zbraní, ostatní kanony byly poměrně brzy vyřazeny z výzbroje z důvodu nedostatku wolframu v třetí říši. Výroba legované oceli dostala pochopitelně přednost před výrobou munice pro tyto speciální zbraně, výjimkou byla právě tzv. těžká protitanková puška, jejíž střela má hmotnost pouze 124 g a spotřeba wolframu pro výrobu munice pro tuto zbraň nebyla příliš vysoká. Popsaný princip je výhodný i pro jiné zbraně (např. protiletadlové), jejichž funkce se zlepšuje se zvyšováním rychlosti střely. Vývojové práce na protileteckých kanonech s kuželovým vývrtem hlavně však nebyly během války dokončeny.

Literatura:

Hogg, I. V.: Německé tajné zbraně druhé světové války, Nakladatelství Ivo Železný, Praha 2002

Chris Bishop (hlavní redaktor): Zbraně druhé světové války, Svojtka and Co, Praha 2000