A TOTO VÍTE? Zpětný ráz děla se musí kompenzovat, aby nemasakrovalo obsluhu

Lidově řečeno, palná zbraň „kope“. Kdysi to věděl každý malý kluk. Čím větší zbraň, tím větší „kopanec“. U děla střední ráže, by zpětný ráz bez vhodné kompenzace, dokázal bez problémů pozabíjet obsluhu. Snahou tedy je, účinky zpětného rázu na obsluhu nebo na vozidlo omezit. Jednou z možností je montáž nebo vytvoření úsťové brzdy na konci hlavně.

Průzkumné vozidlo Panhard AML-90 s mohutnou dojkomorovou úsťovou brzdou

Otázka Co jsou různé nástavce na koncích hlavní tanků a děl?

Stručná odpověď

Nástavce na koncích hlavní tanků a děl mohou být:

• úsťová brzda,
• deflektor prachových plynů,
• tlumič plamene,
• systém měření úsťové rychlosti a programování munice,
• úsťový referenční systém.

Palné zbraně, využívají k urychlení projektilu tlak plynů vznikající spálením výmetné látky, což je většinou střelný prach, dříve černý, dnes prakticky bez výjimky bezdýmný. Zbraně pracující na principu zážehového motoru s nevratným pístem, kde je válec představovaný hlavní a píst projektilem, se musí vypořádat s reakční silou, které se v tomto případě říká zpětný ráz.

Zpětný ráz vzniká v důsledku třetího Newtonova zákona o akci a reakci, který říká, že každá akce vyvolává stejně velkou reakci opačného směru. V praxi to znamená, že když expandující prachové plyny udělí střele určitou úsťovou rychlost, tak se zbraň bude pohybovat opačným směrem tolikrát menší rychlostí, kolikrát je těžší než střela.

Abychom tomu dali nějakou konkrétnější podobu, hlaveň německého tankového kanonu Rheinmetall Rh-120 L/44 ráže 120 mm, tanků Leopard 2, má hmotnost 1190 kg. Při střelbě podkaliberním penetrátorem DM53 s hmotností 8,35 kg, opouštějícím hlaveň úsťovou rychlostí 1750 m/s, by se vám téměř jeden a čtvrt tuny „masivní oceli“ mihlo v těsné věži kolem hlavy rychlostí přes 12 m/s. U moderních dělostřeleckých zbraní část zpětného rázu „utlumí“ brzdovratné zařízení, které je však poměrně složité, drahé a navíc zabírá cenné místo ve věži.

Jedním z velmi jednoduchých, účinných a poměrně levných způsobů, jak omezit účinky zpětného rázu je úsťová brzda. To je jeden z možných nástavců ústí hlavně s poměrně typickým tvarem, daným principem funkce.

Úsťová brzda

Úsťová brzda funguje tak, že část plynů se pomocí speciálně tvarovaného nástavce „otočí“ tak, aby proudily směrem dozadu od ústí hlavně. V principu se chová jako reaktivní motor, který tlačí hlaveň dopředu, tedy proti směru působení zpětného rázu a tím jej částečně eliminuje. Účinnost úsťové brzdy je značně závislá na její konstrukci. Běžně se pohybuje mezi 10 až 50 procenty. Někteří výrobci udávají ještě vyšší čísla, ale to jsou již spíše marketingové triky, než reálně měřitelné hodnoty.

Nevýhodou úsťové brzdy je zvýšená hladina hluku. Udává se zvýšení o 5 - 10 dB, což se nezdá mnoho, ale je potřeba mít na mysli, že při výstřelu se i bez toho pohybujeme na hranici snesitelnosti. Další zvyšování a pobyt v blízkosti tak výkonných zbraní bez chráničů sluchu hrozí jeho poškozením nebo úplným ohluchnutím. Obsluha děla i lidé v jeho okolí jsou vystaveni tlakové vlně, která proti nim vrhá prach, kamínky a nečistoty. Proto stojí obsluhy děl při výstřelu zády k dělu a pokud nemají ochranné pomůcky, tak se zakrytýma ušima a zavřenýma očima.

Podle tvaru se úsťové brzdy dělí na jedno, dvoj a trojkomorové, štěrbinové a perforované.

Kanon proti útočné vozbě vz. 38 s jednokomorovou úsťovou brzdou

Jednokomorové úsťové brzdy jsou tvořené jedním párem nebo jedním věncem otvorů proti sobě. Typickým představitelem je například československý kanon proti útočné vozbě vz. 38 s firmy Škoda s ráží 47 mm, používaný na prvních německých stíhačích tanků Panzerjäger I. Později se toto řešení objevilo na prvních verzích tanků Pz.IV Ausf.G se 7,5 cm kanonem KwK40 L/40 nebo na britském protitankovém kanonu QF 6-pdr ráže 57 mm. Dnes například na francouzských průzkumných vozidlech AMX-10RC dodaných nedávno i na Ukrajinu.

Nejběžnější řešení

Zdaleka nejběžnější je dvojkomorová úsťová brzda. Tu najdeme na celé řadě protitankových a tankových kanonů, tažených i samohybných děl od druhé světové války dodnes. Z nejznámějších můžeme vyjmenovat německý protitankový kanon 5cm PaK 38, jeho výkonnějšího bratrance 7,5 cm PaK 40, britský QF 17-pdr ráže 76 mm, sovětské divizní kanony ZiS-3 stejné ráže nebo houfnice D-1 ráže 152 mm. Typická byla pro německé tanky Pz.V Panther a Pz.VI Tiger, sovětské IS-2 až IS-10 nebo americké poválečné tanky M26 Pershing až M48 Patton a spoustu další techniky.

Houfnice 2S65 Msta-B s ojedinělou trojkomorovou úsťovou brzdou

Trojkomorová úsťová brzda se používá ojediněle, nese ji například sovětská 152 mm houfnice 2S65 Msta-B a její samohybná verze 2S19 Msta-S. Jinak ji najdete většinou jen na ručních zbraních. Méně frekventovanou variantou je také perforovaná úsťová brzda, většinou známá jako „pepřenka“. Ta je typická například pro německé těžké protitankové kanony PaK 44 ráže 128 mm nebo mohutné sovětské kanony S-23 ráže 180 mm, či protiletadlové S-60, používané na protiletadlových tancích ZSU-57-2. Z nejnovějších aplikací můžeme zmínit japonské obrněné vozidlo Type 16 MCV (Maneuvre Combat Vehicle), které má perforaci „pepřenky“ stočenou do spirály. Tím se konstruktéři snažili navíc omezit zášleh u ústí hlavně.

Na tažených dělostřeleckých kusech a vozidlech je běžnější štěrbinová úsťová brzda, kterou můžete vidět na našich protiletadlových dvojkanonech PLDvK vz. 53/59. Sověti ji použili na tanku T-10M, samohybných dělech ISU-152 a houfnici ML-20 známé i z naší výzbroje. Používala se také na výsadkových samohybných dělech ASU-76 a ASU-57, kde se konstruktéři „vyřádili“ použitím 34 štěrbin. Nakonec se ukázalo, že dvojkomorová úsťová brzda, použitá na pozdějších verzích ASU-57 měla podobnou účinnost. V poslední době štěrbinovou úsťovou brzdu oprášili Němci u své Panzerhaubitze PzH 2000 nebo Jihokorejci u houfnice K9 Thunder.

Průzkumné vozidlo Panhard AML-90 s mohutnou dojkomorovou úsťovou brzdou

Z hlediska výrobních postupů bylo nejjednodušší vytvořit šikmé otvory těsně před ústí hlavně jako na tanku M47 Patton, ale účinnost takového řešení nebyla valná. Nejčastěji se používají sofistikovaněji tvarované odlitky, našroubované na hlaveň. Ty jsou levné a přitom výrazně účinnější. U zbraní velkých ráží jsou nepřesnosti odlévání naprosto zanedbatelné. Nicméně ojediněle se používaly i úsťové brzdy svařené z několika částí vyrobených odléváním nebo obráběním, což se samozřejmě promítlo negativně do ceny i pracnosti a rychlosti výroby. Toto řešení používali například Francouzi na 90 mm tažených kanonech DEFA D921 a na vozidlech Panhard AML-90 jimi vyzbrojenými. U velmi přesných zbraní, většinou odstřelovacích pušek se používají frézované, které jsou výrobně nejnáročnější a nejdražší, ale také zdaleka nejpřesnější.