Pocisk armatni to element wystrzeliwany z lufy, który przenosi energię kinetyczną, ładunek wybuchowy albo układ naprowadzania. Jego historia prowadzi od kamiennych i metalowych kul do amunicji inteligentnej, zdolnej szybować, zmieniać kierunek lotu i atakować cele z dużej odległości.
Od pełnej kuli do pocisku artyleryjskiego
Warto rozdzielić dwa pojęcia. Pocisk jest ładunkiem opuszczającym lufę, natomiast armata lub haubica stanowi platformę, która nadaje mu prędkość i kierunek. W najprostszych konstrukcjach pocisk armatni był pełną kulą kamienną albo metalową. Nie zawierał zapalnika ani materiału wybuchowego, a jego działanie opierało się głównie na masie i prędkości.
Rozwój artylerii przyniósł pociski wydrążone, wypełniane materiałem wybuchowym, a także odmiany przeznaczone do rażenia większej liczby osób odłamkami. Pojawiły się również szrapnele, czyli pociski zawierające kulki lub inne elementy rażące, oraz kartacze używane do oddziaływania na cele znajdujące się w pobliżu działa.
Najważniejsze przełomy w rozwoju amunicji można ująć w kilku etapach:
- Kula pełna wykorzystywała przede wszystkim energię kinetyczną i efekt uderzenia.
- Pocisk wybuchowy łączył działanie mechaniczne z detonacją ładunku oraz rozrzutem odłamków.
- Szrapnel i kartacz zwiększały obszar rażenia dzięki dodatkowym elementom umieszczonym wewnątrz lub wokół pocisku.
- Gwintowanie lufy nadawało pociskowi obrót, poprawiając jego stabilność i powtarzalność lotu.
Gwintowana lufa była punktem zwrotnym w balistyce. Współpracujące z nią elementy pocisku przejmowały ruch obrotowy, a obrót stabilizował tor lotu. Zwiększyło to celność, choć jednocześnie stworzyło wymagania wobec konstrukcji amunicji, jej wytrzymałości i sposobu prowadzenia w lufie.
Rodzaje pocisków i ich budowa
Współczesny podział pocisków opiera się przede wszystkim na sposobie oddziaływania na cel. W jednej grupie znajdują się konstrukcje wykorzystujące samą energię uderzenia, w innej pociski przenoszące ładunek wybuchowy, a jeszcze innej rozwiązania wyposażone w układy naprowadzania i powierzchnie sterowe.
| Typ pocisku | Mechanizm działania | Główne zastosowanie |
|---|---|---|
| Kinetyczny, czyli solid shot | Przekazuje celowi energię wynikającą z masy i prędkości | Niszczenie przez bezpośrednie uderzenie, dawniej także przebijanie umocnień |
| Odłamkowy lub wybuchowy | Ładunek wybuchowy rozrywa korpus i rozrzuca odłamki | Rażenie celów na obszarze wokół miejsca wybuchu |
| Przeciwpancerny | Skupia energię na przebiciu pancerza, zależnie od konstrukcji także z użyciem ładunku | Zwalczanie pojazdów opancerzonych i osłon |
| Inteligentny lub manewrujący | Łączy napęd początkowy z układem sterowania, czujnikami albo powierzchniami aerodynamicznymi | Precyzyjne rażenie celów na dużej odległości |
Na działanie pocisku wpływają korpus, materiał wypełniający, zapalnik, elementy stabilizujące oraz kształt aerodynamiczny. Zapalnik może inicjować działanie po uderzeniu, po określonym czasie lub w pobliżu celu. Ładunek miotający nie jest częścią samego pocisku w ścisłym znaczeniu. Należy do systemu artyleryjskiego i odpowiada za rozpędzenie amunicji w lufie.
W konstrukcjach przeznaczonych do luf gwintowanych istotny jest sabot. To element prowadzący, który dopasowuje pocisk do przewodu lufy, przejmuje część obciążeń podczas wystrzału, a następnie może odłączyć się po opuszczeniu lufy. W zwykłej amunicji pomaga przekazać siły z lufy na pocisk. W zaawansowanych rozwiązaniach jego zadanie jest trudniejsze, ponieważ musi także chronić delikatne podzespoły.
Jak działa inteligentny pocisk LRMP?
Przykładem kierunku rozwoju amunicji artyleryjskiej jest LRMP, czyli Long-Range Maneuvering Projectile. Firma General Atomics przedstawiła go jako pocisk przeznaczony do wystrzeliwania ze standardowej haubicy, który po opuszczeniu lufy może rozłożyć skrzydła i przejść do lotu ślizgowego. Według przedstawionych informacji konstrukcja ma być rozwijana dla kalibru 155 mm, a deklarowany zasięg sięga do 150 km. Są to dane programu rozwojowego, więc nie należy utożsamiać ich automatycznie z parametrami powszechnie używanej amunicji.
LRMP nie jest po prostu większym pociskiem odłamkowym. Jego konstrukcja łączy cechy pocisku artyleryjskiego i szybowego systemu naprowadzania. Po wystrzeleniu nadal korzysta z energii uzyskanej w lufie, lecz później może wykorzystywać siłę nośną skrzydeł, sterowanie aerodynamiczne i system naprowadzania. Taka budowa zwiększa zasięg oraz pozwala korygować tor lotu.
Wystrzelenie elektroniki z gwintowanej lufy jest dużym problemem inżynieryjnym. Podzespoły muszą wytrzymać gwałtowne przyspieszenie, wysokie przeciążenia i szybkie wirowanie. W przypadku LRMP opisywano redukcję prędkości obrotowej przed otwarciem powierzchni aerodynamicznych. Zastosowano też nietypowy przekrój określany jako trójkąt Reuleaux oraz rozwiązanie nazywane „rekinimi skrzelami”, związane z mocowaniem sabotu i sposobem przenoszenia obciążeń.
Uproszczony przebieg lotu pocisku manewrującego obejmuje następujące fazy:
- Wystrzał – pocisk jest rozpędzany w lufie i opuszcza ją z dużą prędkością, przejmując obciążenia wynikające z ciśnienia oraz gwintowania.
- Separacja – po wyjściu z lufy może odłączyć się urządzenie wspomagające lub element prowadzący, zależnie od przyjętej konstrukcji.
- Lot ślizgowy – rozkładają się skrzydła i stateczniki, a pocisk wykorzystuje siłę nośną do zwiększenia zasięgu.
- Naprowadzanie terminalne – w końcowej fazie lotu system może korygować kierunek i wybierać lub śledzić cel, jeśli wyposażenie oraz sposób użycia to umożliwiają.
Największy kompromis dotyczy relacji między zasięgiem, odpornością i złożonością. Większa liczba czujników oraz powierzchni sterowych może poprawiać precyzję, ale zwiększa masę, koszt i wymagania konstrukcyjne. Pocisk musi jednocześnie wytrzymać warunki startu i pozostać wystarczająco czuły, aby później korzystać z elektroniki oraz układu naprowadzania.
Artyleria między pociskiem a rakietą
Rozwój takich konstrukcji przesuwa artylerię od masowego ostrzału ku rażeniu punktowemu. Tradycyjny pocisk wykorzystuje głównie energię nadaną przez działo, natomiast amunicja inteligentna może używać skrzydeł, sterów i czujników do zmiany toru lotu. Granica między klasycznym pociskiem armatnim a niewielkim pociskiem manewrującym staje się przez to mniej wyraźna, choć sposób startu nadal pozostaje zasadniczą różnicą.
Przyszłość artylerii będzie zależeć od tego, jak konstruktorzy połączą zasięg, precyzję, odporność na przeciążenia i koszt jednostkowy. Kierunek zmian jest wyraźny: mniejszą rolę odgrywa sama masa wystrzeliwanych pocisków, a większą możliwość dostarczenia ładunku dokładnie do wybranego celu.
