Problem odbicia zamka w ukm-ie MG42

Ukm MG42 z czasów 2 wojny i jego w dalszym ciągu produkowany wariant MG3 są dobrze znane w kręgach ludzi zainteresowanych w tematyce broni wojskowej. MG42 powinien mieć szybkostrzelność teoretyczną ok 1200 strzałów/min podobnie jak jego najczęściej spotykana konfiguracja MG3 wyposażona w zamek typ V o wadze 550gram i zderzak zamka typ N. Sporo legalnie posiadanych „cywilnych” MG42 (US, Kanada itd.) zachowuje się jednak inaczej. Szybkostrzelność jest wyraźnie wyższa; około 1500 – 1600 strzałów/min – z odległości 200m jest to jeden ciągły grzechot, z bliska niektórzy określają to jako ogłuszający ryk. W dodatku wystrzelone łuski są nieco rozdęte w tylnej części. Mając w rękach taki egzemplarz MG42 lepiej go od razu rozładować i odłożyć. Byli już inni którzy z pierwszej ręki doświadczyli czym to się może skończyć… Patrz poniższa historia.

Ukm MG39 i późniejszą jego wersję MG42 skonstruowano jako odpowiedź na problemy eksploatacyjne z wcześniejszym ukm MG34. Rozwiązania zastosowane w MG42 faktycznie usunęły wiele problemów typowych dla MG34, ale przy okazji jak to zwykle bywa pojawił się nowy problem, którego nikt nie przewidywał. MG42 działał z niewielkim marginesem bezpieczeństwa. Niedługo po oficjalnym zaadaptowaniu MG42 zaczęły napływać meldunki z frontu o tajemniczych eksplozjach MG42. Scenariusz takiego uszkodzenia był zawsze taki sam:

Podczas prowadzenia ognia występował głośny huk, dużo niebieskawego dymu, lufa wylatywała z prawej strony. Dźwignia wymiany lufy zostawała wygięta, tak samo jak pokrywa komory zamkowej, obie części ulegały samoczynnemu otwarciu. W niektórych wypadkach podmuch wyrywał dodatkowo pokrywę komory zamkowej. Taśma wylatywała z lewej strony. Dodatkowym efektem było rozdęcie dolnej części komory zamkowej na wysokości poziomego otworu w obsadzie lufy. Krótko mówiąc komora zamkowa nadawała się na złom, aczkolwiek nieautoryzowane naprawy były możliwe. Celowniczy na ogół uszczerbku nie ponosił.

Rozdęta komora zamkowa MG 42 w wyniku odpalenia przy otwartym zamku. Widok od dołu

Analizując w/w typ uszkodzenia należy odrzucić przypadek strzału w zablokowaną lufę, tu bowiem w grę wchodzi ciśnienie przewyższające 9000 bar (to wg badań) i bardziej poważne uszkodzenia broni.  Brak rozerwania komory zamkowej i uszkodzenia zamka wskazuje tu, że rozerwanie łuski występowało w granicach maksymalnego ciśnienia strzału, czyli dla naboi 8×57 IS jest to 3200 do 3800 bar (to ostatnie dla naboju SmkH).

Zaobserwowano dodatkowo deformację sporej liczby łusek wyrzucanych z MG42. Deformacja polegała na rozdęciu tylniej częsci  łusek do 2 mm i często urwaniu ich kryzy. Jako ze spora liczba sprawnych MG42 znajduje sie jeszcze w obiegu, problemom tym można poświęcić nieco więcej uwagi.

Wstępna analiza przyczyn uszkodzenia i próby korekty problemu

Logicznym było, ze pierwsze podejrzenie padło na nadmierną odległość zaporową – jest to główna przyczyna poprzecznego rozrywania łusek. Jednak po dostarczeniu uszkodzonych egzemplarzy okazało się że numery na zamkach i lufach były zgodne, poza tym pomierzona sprawdzianem odległość zaporowa była w granicach normy. Zatem nie tędy droga. Dodatkowo w piśmie z 15.04.1944 oficjalnie stwierdzono, że dokładność wykonania części MG42 dopuszczała wymianę luf i zamków bez potrzeby przeprowadzania strzelania technicznego. (nie jest wspomniane, czy sprawdzano odległość zaporowa). Tymczasem rozdętych  MG42 przybywało w zastraszającym tempie. Raporty z armii tudzież kompletne egzemplarze uszkodzonej broni wraz z nie wystrzelaną amunicją o ile było to możliwe nakazano wysyłać do OKH Heereswaffenamt, Infanterieabteilung (WaPrüf2/III) Berlin.

Na marginesie można dorzucić, ze wczesne niechromowane lufy MG42 nie przechodziły testu sprawdzianem rozkalibrowania 7.96 mm i były odrzucane po ok. 3500-4000 strzałach (nawet jesli były chłodzone co regulaminowe 150 strzałów) co było grubo poniżej granicy przy której może wystąpić znaczące powiększenie odległości zaporowej.

Pierwszy dostępny raport nt. badań uszkodzonych we wspomniany sposób MG42 pochodzi z 17.03.1944. Po raz pierwszy założono, ze uszkodzenie broni może mieć coś wspólnego z niewłaściwym procesem ryglowania. Podejrzewano odbicie rolek zamka. Dla praktycznego prześledzenia procesu ryglowania przygotowano egzemplarz MG42 umożliwiający wgląd do wnętrza mechanizmu podczas strzelania. Przygotowano obsady luf z wyfrezowanymi otworami nad kanałami dla rolek zamka. Użyto chromowanych zamków, rolki dla lepszej widoczności wypolerowano, oraz dla maksymalnego kontrastu pokryto sadzą zewnętrzne powierzchnie obsady lufy (Verriegelugsstück). Kamery robiły zdjęcia w tempie 900 zdjęć/sec. Pierwszy test musiano przerwać na skutek pęknięcia obsady lufy. Wycięcia w następnej obsadzie wykonano nieco inaczej. Tym razem jednak nie zauważono żadnych nieprawidłowości w ryglowaniu.

Podczas konferencji w Oberndorfie 19.04.1944 postanowiono wprowadzić nastepujące korekty w produkowanych MG42:

  • odległość zaporowa miała zostać zmniejszona o 0.2 mm (ciaśniejsze osadzenie łuski w komorze        nabojowej miało zapobiec odbiciu zamka)                       
  • zainstalować silną sprężynę wewnątrz suwadła dla zapobiegnięcia odbicia klina sterującego rolki (czyli powrót do koncepcji zastosowanej w prototypowym MG39)
  • zastosować nowy typ klina sterujacego rolkami, o ciaśniejszym pasowaniu. Kliny te (steuerstück) miały być indywidualnie pasowane do każdego egzemplarza MG42.

Konstruktor MG42 dr. Grunow został o tych przeróbkach poinformowany, nie zaproszono go jednak na konferencję. Było to zgodne ze stosowaną przez Niemców praktyką.  Zakładano słusznie, że łatwiej będzie znaleźć błędy konstruktorowi, który nie brał udziału w opracowaniu danego mechanizmu, w związku z czym odpadnie element ulegania autosugestii. W tym miejscu można dorzucić, że MG42 na tym etapie traktowano już jako rozwiązanie tymczasowe. Pracowano nad nowym, lżejszym i prostszym ukm-em z zamkiem półswobodnym – MG42V (od Verbessert – ulepszony), zaś projektem docelowym miał być MG45 z także zamkiem półswobodnym (patrz późniejszy szwajcarski ukm MG710/3 – jako udoskonalona kopia MG45).

Mauser Werke dostał miesiąc czasu, żeby znaleźć przyczyny eksplozji MG42. W tym czasie raptownie wzrosła ilość uszkodzonych we wspomniany sposób MG42. Połączono to natychmiast z zastosowaniem do amunicji 8×57 IS nowego typu spłonki o oznaczeniu 30/40 w miejsce spłonki 88. Spłonki te różniły się nieco charakterystyką spalania, a dokładnie występował większy rozrzut opóźnienia zapłonu. Oczywiście nie miało to praktycznego wpływu na działanie k98, czy MG08 itp, ale w przypadku MG42 kombinacja krótkiego cyklu, nieco większej zwłoki zapłonu, oraz odbicia rolek mogły spowodować strzał przy odryglowanym zamku.

Analiza konstrukcji MG42, oraz wyniki testów dostarczyły następujących danych:

  • prędkość zamka MG42 wynosi ok. 8.5 m / sec (nie wiadomo czy chodzi o prędkość w momencie ryglowania, czy prędkość średnią – dokument tego nie precyzuje)
  • prędkość ruchu rolek w momencie ryglowania wynosi 12 m / sec
  • podczas odryglowania krzywki sterujące w komorze zamkowej odrzucając rolki w kierunku osi broni z prędkością 14 m / s
  • kąt rozwarcia klina sterującego wynosi ok. 45 stopni co w momencie styku z rolkami daje przełożenie  ruchu postępowego klina na ruch poprzeczny rolek jak 1:1. Dodatkowo w momencie odryglowywania rolki wywierają nacisk na zespół lufa-obsada do przodu (wynik  geometrii kanałów rolek i klina) co oczywiście spełnia rolę przyspiesznika zamka
  • odbicie rolek od krzywek komory zamkowej (Entriegelungskurven) podczas odryglowania odbywa się z taką siłą, że następuje skręcanie krzywek komory zamkowej (krzywki mają kształt ramki składającej się z dwóch elementów i z powodu wspomnianego skręcania krzywki te nie są zamocowane na sztywno do komory zamkowej)
  • podczas ruchu wstecznego zamka przy normalnym odpaleniu naboju powyższe fazy cyklu (łącznie z oscylacją rolek) nie powodują ujemnych następstw w działaniu broni.
  • w momencie zaryglowania  konstrukcja broni zapewnia możliwość odbicia rolek 1 – 1.5 mm
  • gdy zamek jest prawidłowo zaryglowany w momencie odpalenia – urwanie łuski w rejonie kryzy, czy rozdęcie 0.5 – 2 mm jej  tylnej części nie występuje
  • w wypadku częściowego otwarcia zamka wystąpi wspomniana deformacja łuski.
  • zaobserwowano amplitudę odbicia suwadła 4 – 8 mm nawet przy zaryglowanym zamku.
  • odbijanie rolek ma charakter drgań harmonicznych i występuje po zaryglowaniu zamka
  • powtórne (drugie odbicie) rolek w kierunku do osi broni już po zaryglowaniu stawia mechanizm zamka na granicy odryglowania
  • zwłoka zapłonu 0.004 sec przy zaistnieniu wtórnego odbicia jest już niebezpieczna
  • przy zaistnieniu silniejszego wtórnego odbicia rolek już 0.002 sec. zwłoki zapłonu spowoduje strzał połączony z deformacją wyrzuconej łuski
  • zobserwowano również, że gwałtowne odbicie klina sterującego i połączone z tym odbicie rolek nawet przy zwłoce zapłonu 0.0015 sec spowoduje deformacje łuski
  • z powodu braku możliwości jednoczesnej obserwacji ruchu obydwu rolek podczas testu nie możliwe było stwierdzenie, czy ich oscylacje odbywają się w tej samej fazie. O ile ten warunek nie jest spełniony, siły gazowe będą przenoszone tylko przez jedna rolkę, to zaś by tłumaczyło zdarzające się pęknięcia głowicy zamka, czy opór obsady lufy.
  • odbicia klina ryglującego względem suwadła w momencie ryglowania mają również charakter drgań harmonicznych, co ma wpływ na drgania rolek.

Podczas następnych testów próbowano wyeliminować oscylacje klina sterującego podczas  ryglowania

przez zainstalowanie silnej sprężyny dociskającej klin do przedniego położenia. Ze względu na znaczny

luz wzajemny części oscylacji nie usunięto.

Część komory zamkowej i zamek MG42. Od góry: lufa, głowica zamka z rolkami, suwadło, sprężynowe urządzenie przeciwodskokowe, klin sterujący, popychacz wyrzutnika, iglica, wyrzutnik

Na podstawie powyższych obserwacji ustalono, ze MG42 strzeli  przy odryglowanym zamku o ile następujące zjawiska wystąpią jednocześnie (w polskiej literaturze określa się to jako warunki brzegowe):

  • odbicie suwadła od głowicy zamka musi być  większe niż 1.5 mm,
  • odbicie klina ryglującego musi być większe niż 1.5 mm
  • odbicie klina umożliwia odbicie rolek o wartość większa niż 1.5 mm
  • musi być zwłoka w zapłonie ładunku

Problem odbicia części łączy się ze współczynnikiem restytucji – dla stali wynosi on 5/9

tyle prędkości z przed zderzenia zostaje zachowane po odbiciu części

Biorąc powyższe ustalenia pod uwagę, uszkodzenie MG42 na skutek odpalenia przy odryglowanym zamku miało następujący przebieg:

  • zapłon ładunku występował podczas odbicia zamka, gdy rolki wysunęły się z poza opór w obsadzie lufy, częściowo wysunięta łuska w skrajnym przypadku ulegała rozerwaniu
  • strumień rozpalonych gazów i cząstek rozerwanej łuski uchodził z obsady lufy przez boczne wycięcia i przez poziome otwory
  • ciśnienie gazów osiągało najwyższe wartości w rejonie obsady lufy, powodując odkształcenia sąsiadujących z nią elementów komory zamkowej – dźwigni (klapy) wymiany lufy, oraz pokrywy komory zamkowej. Stopień wygięcia obu wymienionych elementów musiał być wystarczający, aby zasuwki przestały działać. Odskakująca dźwignia ciągnęła za sobą lufę w prawo, pokrywa komory zamkowej gwałtownie się otwierała, lub była wyrywana.
  • dynamiczne działanie strumienia gazów uchodzącego przez dolny otwór obsady lufy powodowało wybrzuszenie komory zamkowej u dołu – tuż przed krzywkami sterującymi otwarciem zamka patrząc od strony odrzutnika

MG 42 wnętrze komory zamkowej – widoczne krzywki sterujące odryglowaniem oraz popychacz lufy (MG 42 jest bronią działającą na zasadzie krótkiego odrzutu lufy, o rozdzielnych sprężynach powrotnych)

22.08.1944 przygotowano nowy raport, w którym opisano działanie trzech opracowanych sposobów ograniczenia odskoku zamka:

  • zastosowanie obsady lufy z wklęsłymi powierzchniami oporowymi dla rolek
  • klin sterujący o załamanych przednich krawędziach styku z rolkami
  • sprężynowe urządzenie przeciwodskokowe

MG 42 – częściowo wysunięta lufa obok dysza i nakrętka odrzutnika z tłumikiem płomienia o kształcie dyszy de Lavala). Zwróć uwagę na otwartą dźwignię wymiany lufy. Podczas odpalenia przy odryglowanym zamku, uderzenie gazów wygina tą dźwignię, powodując jej samoczynne otwarcie i wyrzucenie lufy w prawo.

Podczas testów stosunkowo szybko pękła obsada lufy z wyfrezowanymi wklęsłymi powierzchniami oporowymi rolek – dla wykonania tych powierzchni obsada musiała być wykonana w dwóch częściach. Nawet gdyby pęknięcie obsady nie wystąpiło, rolki szybko wyrobiłyby występy na końcach wklęśnięcia. Osłabione wcięciami powierzchnie oporowe obsady odłamywały się już po 600 strzałach. Przy okazji okazało się, że wklęśnięcia nie są w stanie zabezpieczyć rolek przed odbiciem.

Sama ideę dzielonej obsady można określić jako poroniony pomysł, aczkolwiek wzbudziła ona wtedy zainteresowanie ze względu na uproszczoną technologię wykonania tej części,

W celu usunięcia nadmiernego odbicia klina sterującego w Mauser Werke opracowano sprężynowe urządzenie przeciwodskokowe  składające się z 3 części: popychacza, tulejki i sprężyny. Sprężyna znajdowała się na osi popychacza między ruchoma tulejka, a główka popychacza. Dobrano 3 – 4 kg jako siłę docisku sprężyny. Dodatkowym założeniem było, że urządzenie ma być proste w konstrukcji, ma mieć małą bezwładność i nie powinno wymagać zmian w konstrukcji zamka.

MG 42 przekrój wzdłużny

Sprężynowe urządzenie przeciwodskokowe działało w nastepujący sposób:

  • klin sterujący podczas ryglowania ulega odbiciu uderząjac w popychacz urządzenia przeciwodskokowego
  • oba elementy ulegają niewielkiemu odbiciu, po czym klin sterujący powraca do przedniego położenia, gdzie jest opóźniany o 0.0045 sec, która to zwłoka jest wystarczająca dla wytłumienia odbicia zamka
  • dodatkowo zaobserwowano ze nawet przy szybszym odpaleniu – ok 0.0006 sec, przy występującym gwałtownym wzroście nacisków w węźle ryglowym, odskok klina sterującego został tu zahamowany przez urządzenie przeciwodskokowe, zaś amplituda drgań rolek nie przekroczyła bezpiecznej wartości 1.5 mm

Przy zastosowaniu spręzynowego urządzenia przeciwodskokowego uzyskano

nastepujace średnie wartości:

  • amplituda odbicia klina sterującego 0.47 mm
  • amplituda odbicia rolek 0.3 mm
  • 10% wystrzelonych łusek miało rozdęcie tylnej części 0.5 – 1 mm, co uznawane było za normalne.
  • broń funkcjonowała bez zastrzeżeń podczas testu 2000 strzałów

ubocznym efektem użycia sprężynowego urządzenia przeciwodskokowego było obniżenie      szybkostrzelności teoretycznej z 1500 do 1100 – 1200 strzałów / min.

(na spadek szybkostrzelności teoretycznej wpływ miało także powiększenie średnicy dyszy odrzutnika z 10 do 11.5 mm) patrz załączone foto.

W trakcie dalszych prób zwiększono nacisk sprężyny do 5 kG. Nacisk sprężyny urządzenia przeciwodskokowego powodował przyspieszone wyrobienie pionowych powierzchni rowków dla rolek w głowicy zamka, oraz powierzchni oporowych rolek obsady lufy, co z kolei było przyczyną przyspieszonego wzrostu odległości zaporowej. Odryglowanie broni wymagało nieco większej siły, ale wówczas MG42 posiadał juz uchwyt do napinania zamka z przekładnia dźwigniową (z charakterystyczna pionową rączka przeładowania o kształcie litery T). Dodatkowo wczesne urządzenia przeciwodskokowe miały niewielką trwałość ze względu na pęknięcia sprężyn i popychaczy (wyższą trwałość miały późniejsze sprężyny zwijane z 2 drutów). Użyta oryginalnie sprężyna miała 15 zwoi, średnicę 14 mm, grubość 1 mm.

Urządzenia przeciwodskokowe MG42 i powojennego MG3 można aktualnie spotkać w trzech wariantach:

  • wspomniane urządzenia wojennej produkcji oraz Sarac M53 (powojenny jugosłowiański MG42) utrzymujące stały docisk  do klina sterującego podczas całego cyklu
  • urządzenia stosowane w powojennym MG1 oraz MG3 dociskające klin sterujący tylko podczas jego odbicia (w pozycji zaryglowanej istnieje luz miedzy klinem sterującym a urządzeniem przeciwodskokowym)
  • udoskonalona i nieco krótsza wersja powyższego urządzenia dla MG3, która ma za zadanie odbijać się wzdłuż suwadła uderzając w klin sterujący do momentu odryglowania, co utrzymuje tą część w przednim położeniu w momencie odpalenia. Ten model urządzenia jest na obu końcach płaski.

Brak stałego nacisku na klin sterujący zastosowany w obu ostatnich wariantach urządzeniach przeciwodskokowego od MG3 zmniejsza wyrobienie kanałów rolek w głowicy zamka oraz obsady lufy.

Praktyczne uwagi związane z odbiciem zamka dla użytkowników ukm MG42.

              spora liczba, jeśli nie większość znajdujących się aktualnie w obiegu MG42 nie posiada

      urządzenia przeciwodskokowego.

            Wg. amerykaąskich danych strzelając z MG42 aktualnie produkowana amunicja 8×57 IS

              o mosiężnych łuskach, bez użycia wspomnianego urządzenia przeciwodskokowego statystycznie

              co ok 1000 strzałów należy się liczyć z odpaleniem przy odryglowanym zamku i

             uszkodzeniem broni.

    przy samoczynnym przerwaniu ognia przez MG42 pod żadnym pozorem nie wolno

     rozpoczynać usuwania problemu od otwarcia pokrywy komory zamkowej, o ile zamek

       został zablokowany w pośrednim położeniu. Otwarcie pokrywy może spowodować jego

     zwolnienie. Jeżeli odpalenie będzie połączone z odbiciem zamka i rozerwaniem łuski,

     strumień rozpalonych gazów i kawałków rozerwanej łuski uderzy prosto w twarz               

     otwierającego pokrywę. Należy zamek odciągnąć do tylnego położenia, broń zabezpieczyć

i dopiero wtedy otworzyć pokrywę komory zamkowej

           urządzenia przeciwodskokowe stosowane w ukm Sarac 53 (jugoslowiański MG42)  pasują do

       zamków MG42.najlepszym rozwiązaniem dla użytkownika oryginalnego MG42 jest zainstalowanie urządzenia przeciwodskokowego od powojennego MG1. Te urządzenia są dostępne na rynku. Można eksperymentować z rozwierceniem dyszy odrzutnika powyżej 11.5 mm. Należy jednak wziąć pod uwagę spadek Er (Energii rozporządzalnej), który może doprowadzić do sytuacji, że mechanizm przesuwu taśmy nie będzie zdolny dźwignąć taśmy, gdy broń jest ustawiona na podstawie plot.

           Strzał przy odbitym zamku z podanych powyżej powodów może także wystąpić przy użyciu    

             MG 42 w wersji samopowtarzalnej dostępnej dla kolekcjonerów na cywilnym rynku i       

             ta broń także powinna posiadać urządzenie przeciwodskokowe.

  MG 42 nakrętka dyszy odrzutnika, standartowa dysza o średnicy 11.5 mm i tuleja prowadząca lufy

Problem odpalenia przy odryglowanym na skutek odbicia zamka odnosi się do wielu modeli broni.

Ze względu na mniejszą sztywność komory zamkowej szczególnie podatne są tu konstrukcje z tłoczoną komorą zamkową, a takim był MG42. Można także wspomnieć problemy z którymi zetknięto się podczas testów AKM/AKMS. Tłoczona komora zamkowa AKMS powodowała samoczynne częściowe odryglowania zamka na skutek odbicia suwadła, jako korektę zastosowano opóźnienie uderzenia kurka (urządzenie opóźniające zamocowane jest w górnej części zaczepu kurka). Urządzenie przeciwodskokowe o kształcie dźwigni obciążonej silną sprężyna zamocowane jest we wszystkich modelach firmy HK wyposażonych w zamek półswobodny.

Zbigniew Szkudlarek

Halifax N.S   2002

Literatura

Zusammenstellung der hauptfächlisten Änderungen am MG42

The Wehrmacht Weapons Testing Ground at Kummersdorf – W. Fleischer

Von MG42 bis zum MG3 –  H. J. Kaltmann

MG34-MG42 German Universal Machineguns – V.Myrvang

PRAWA ZASTRZEŻONE

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

5 + 3 =