Da sempre il problema delle fortificazioni è strettamente collegato con quello dell'arma (arma contro armatura). Si crea una prima armatura che resiste ad una prima arma. Del colpo l'armatura, fortificazione, entra nella strategia di difesa e diventa fiorente. Quindi si crea una seconda arma che buca l'armatura. Quest'ultimo diventa obsoleto e la fortificazione è temporaneamente abbandonata. Quindi, la tecnologia aiutando, appare una nuova armatura che resiste alla seconda arma e la fortificazione riappare. ecc.
Nel periodo successivo alla guerra di 14-18, le fortificazioni abbandonate all'inizio di guerra hanno il vento in poppa, tra l'altro grazie alla loro resistenza vittoriosa a Verdun. Quindi tutti i paesi vorranno costruirne, tanto più che le preferenze dell'opinione pubblica tendono spesso più verso la difesa che verso l'aggressività.
Ma prima di costruire del nuovo si analizzano gli effetti delle armi sull'esistente. E quest'effetti sono di due tipi:
- penetrazione dei proiettili nella massoneria,
- effetto hopkinson.
2 uomini si credono ben protetti dietro uno strato spesso di calcestruzzo o d'acciaio. Ma improvvisamente arriva una granata ed ecco uccisi da una grandine di abbagliamenti senza che la loro protezione sia bucata!
La constatazione è chiara. Si può credere che materiale ed uomini siano al riparo, dietro uno spessore di calcestruzzo o d'acciaio che nessun proiettile può bucare, e non è così! A causa delle onde prodotte in occasione della scossa, anche senza penetrare, il proiettile può fare danni importanti dell'altro lato dello schermo - protettivo. È ciò che si chiamano l'effetto Hopkinson.
- Un'onda che arriva all'interfaccia tra 2 ambienti si divide in 2 onde: una, ragionata, rebrousse cammino nell'ambiente d'origine e l'altra, réfractée, si propaga nel nuovo ambiente.
- Due onde che si incontrano interferiscono e le forze che trasportano si aggiungono vectoriellement.
Per proteggersi contro l'effetto Hopkinson si può:
- ridurre al minimo le onde di scossa assorbendo come con le protezioni composite dei serbatoi attuali (e dunque ridurre al minimo la formazione del menisco)
- evitare la partenza del menisco prendendolo in considerazione sia con un treillage metallico sia raddoppiando la faccia interna da proteggere (in rosso seguenti).
Per evitare la partenza del menisco si può prenderlo in considerazione raddoppiando la faccia interna da proteggere o sostituendo l'acciaio con materiali compositi che assorbono le onde di scossa. Poiché questi materiali compositi non esistono all'epoca, la sola soluzione possibile è il doublage della faccia interna delle armature.
Lo schema di taglio verticale di questa torretta mette in evidenza i 30cm di spessore del suo muro e del suo tetto (in castagna) ed i 4,5cm di spessore di suo doublage interno (in tuorlo).
Blocco 5 del Galgenberg (SF Thionville). Campana JM (1930) al primo piano e GFM (1929) a destra. Ci si rende molto perfettamente conto che la GFM non rischia di passare inosservata.
Le campane GFM (Guet Fusil Mitrailleur), sono le parti più visibili dei lavori della linea Maginot (e si possono difficilmente nasconderli poiché fungono da posti d'osservazione su 360°). Inoltre, nel corso delle riunioni del CORF, fin dal 1929, il generale Belhague si preoccupava a proposito della loro efficacia. In realtà, sembra allora più preoccupato dalle missioni multiple che si assegnava alle GFM (osservazioni globali e tiri, la totalità con un solo uomo, in mancanza di posto) che con la loro necessità di protezione rafforzata contro l'effetto Hopkinson.
E così 1000 di queste campane furono stabilite, di fronte al nemico, senza doublage interno, mentre, ovviamente, andavano essere i primi obiettivi del prossimo conflitto; ciò che non ha del resto trascurato di prodursi nel 1940.
A scarico per la CORF, si può supporre che queste campane, di un diametro esterno di 1,80m al massimo, siano state giudicate abbastanza piccolo per non essere seriamente raggiunto dai tiri tesi di un'artiglieria di campagna considerata come poco precisa. Ma non abbiamo trovato alcun documento probatorio, su quest'argomento.
Nel 1934 i tiri d'artiglieria hanno in gran parte guadagnato in precisione e la protezione delle campane è diventata un problema determinante che gli ingegneri dell'ingegneria hanno risolto con la messa a punto di una campana di tipo B (modello 1934). Quest'ultimo è internamente un po'più vasto che suo maggiore (10cm di più) ciò che permette di ricambiare l'effetto Hopkinson raddoppiando la sua armatura con una lamiera di 20mm di spessore. Allo stesso tempo si modifica la forma delle proprie lacune per renderle più resistenti ai tiri tesi.
Ma le campane di tipo A, sono già installate e fornite. Il loro debole diametro interno (1,20m), alleato alle costrizioni imposte dalla presenza delle lacune d'osservazione e di TIR, impedisce allora di concepire un doublage efficace e pratico.
Nel 1937, in occasione dell'impianto dei periscopi J2 nelle campane d'osservazione ausiliarie cuirassés di tipo A, un progetto di doublage interno è messo in esame per fungere allo stesso tempo da sostegno per J2 e da protezione contro l'effetto Hopkinson.
Il prototipo costruito è costituito da una calotta sferica in lamiera di 20mm di spessore che prende posto sopra le lacune. La calotta riposa su distanziatori collegati ad un anello fissato alla campana, sotto le lacune.
Installato con difficoltà nell'agosto 1937, questo prototipo non dà soddisfazione ed è abbandonato. Le GFM tipo A resteranno senza protezione contro l'effetto Hopkinson!
Come le GFM, le campane JM non sono raddoppiate. Ma contrariamente alle GFM enchâssées nel calcestruzzo ed offrono soltanto poca presa ai tiri. Sempre è che, quando sono trasformate in campane armi miste, a partire dal 1936, esse ricevono allora un doublage.
Approfittando delle esperienze inglesi e tedesche, i cementi armati della linea Maginot sono rafforzati da due serie di rinforzi, una vicino all'esterno e l'altro parente dell'interno, quest'ultima serie avendo per ruolo di trattenere i menisco.
Ma per più sicurezza, le facce interne delle bandiere e dei muri più esposti ai colpi sono raddoppiate da piastre corazzate.
AC47 Simserhof all'entrata degli uomini (SF Rohrbach). Fanno a a destra, parte potendo ricevere colpi, la parete è tappezzato di piastre corazzate; a sinistra, parte che vista la sua situazione non può ricevere colpi, non la è.
Sala di guardia del capo-Martin (SFAM). La parete dove è installato questo scivolo a granate è orientata di fronte all'Italia. È raddoppiato da un insieme di piastre corazzate di 4,5mm di spessore di cui, a sinistra, si scorgono alcuni bulloni d'ancoraggio. Alla posizione dello scivolo le targhe sono state ritagliate al cannello ossidrico.
Le volte, sotto le bandiere, sono anche protette da piastre corazzate. Camera di truppa al riparo dal Bichel-sud (SF Thionville).
B1 Bambesch (SF Faulquemont) dopo l'attacco tedesco del 20 giugno 1940. Sopra la lacuna si constata che la bandiera, il cui fronte è stato distrutto, è costituita da cemento armato alla sua parte superiore ed alla sua parte inferiore. Non ci sono rinforzi al centro del calcestruzzo.
L'analisi degli effetti prodotti dall'artiglieria tedesca sulle fortificazioni di 14-18 è fonte di insegnamenti per i progettisti della linea Maginot.
Nel periodo successivo alla grande guerra alcune interrogazioni relative al calcestruzzo dei lavori rinforzati sembrano chiaramente espresse nei corsi del comandante Frossard. (Nel 1920 quest'ultimo è professore alla scuola militare dell'ingegneria dove dispensa un corso di insegnamento sulla fortificazione. Nominato successivamente generale di brigata, occuperà il posto importante d'ispettore tecnico dei lavori di fortificazione).
In una delle sue conferenze parla così effetti prodotti sui lavori dai più grandi proiettili tedeschi:
A prima vista dunque il cemento armato di prima del 1914 non sembra essere stato così efficiente come si sarebbe potuto crederlo. E Cdt Frossard prosegue sono discorso in questo senso:
Ma immediatamente dopo Cdt sfuma le sue opinioni:
È interessante constatare che fin dalla fine della grande guerra, ancora prima che le osservazioni relative agli effetti distruttivi dei proiettili tedeschi non siano state tutte analizzate, ancora prima che esperienze non siano venute a completare quest'osservazioni, le note - a caldo sul comportamento del calcestruzzo presagiscono già che saranno il future casemates della linea Maginot: blocchi di calcestruzzo spesso a due strati di rinforzi (faccia interna e faccia esterna). Lo strato interno protegge contro l'effetto Hopkinson.
È così interessante constatare cosa, sembra, gli inglesi ed i tedeschi ha preso coscienza del fenomeno prima dei francesi.
Dopo il 1945 i britannici mettono a punto proiettili ad effetto di schiacciamento HESH (High explosive Squash Head) destinati a produrre un effetto Hopkinson rafforzato sulle protezioni.
Poiché la dimensione del menisco dipende dalla superficie d'attacco del proiettile, tutto e questo aumenta questa superficie è suscettibile di accentuare l'effetto Hopkinson.
Più la testa del proiettile si schiaccia e si dispiega sul suo obiettivo, più il menisco staccato è importante. Quindi le munizioni HESH agiscono in due tempi:
1o tempo: la testa della granata si schiaccia e si dispiega
ò tempo: il carico esplode (sulla testa ben dispiegata)
Un TIR sotto incidenza che aumenta la superficie di contatto tra l'esplosivo e la protezione. Migliora dunque la prestazione del proiettile!
Secondo il Colonel Roland Gras, che li ha documentati, gli studi in situazione mostrano che l'angolo d'incidenza ottimale è di 40° (a partire da 60° i rischi di rimbalzo riducono fortemente l'efficacia delle HESH).
In tuorlo: terra, rocaille. In rosso: rinforzi metallici.
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Ciò che si osservano
Teoria sull'effetto Hopkinson
Come mantenersi dell'effetto Hopkinson
Soluzione adottata
Errori del 1929 ed il 1930
Soluzione adottata
Insegnamenti tratti della guerra del 1914-1918
Fuori Maginot
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2 uomini si credono ben protetti dietro uno strato spesso di calcestruzzo o d'acciaio. Improvvisamente arriva una granata.
La granata esplode senza penetrare nell'ostacolo. Ma crea un treno di onde di scossa.
Il treno di onde di compressione (e la deformazione elastica associata) si propaga, tale le onde P dei tremiti di terra, fino all'interno dell'casemate.
Arrivata nella casemate, al cambiamento di mezzo tra il calcestruzzo (o l'acciaio) e l'aria, ogni onda genera due nuove onde; una, réfractée, prosegue il suo cammino nell'aria interna del locale (e genera un rumore), altro è riflesso nel materiale.
Le onde ragionate, rebroussant cammino, interferiscono con le altre onde, che continuano ad arrivare, e creano costrizioni che, in alcuni punti, superano il limite di resistenza meccanica del calcestruzzo (o dell'acciaio).
Il calcestruzzo (o l'acciaio) si rompe (EFFETTO HOPKINSON). Un menisco si stacca della parete.
Il menisco è proiettato sugli uomini d'equipaggio. A volte il menisco si frammenta e dà una grandine ancora più pericolosa, poiché in misura maggiore dispiegata.
Si constata che il calcestruzzo (o l'acciaio) non è bucato.
Si constata che la granata non ha penetrato nella casemate.
Nonostante la resistenza della parete gli uomini sono uccisi ed il materiale danneggiato!
Né lo spessore della parete, né la sua resistenza, possono ricambiare l'effetto Hopkinson.
Le munizioni non hanno bisogno di essere speciali, gli basta colpire la parete.
L'effetto è, certamente, lo stesso quando si tratta di una bandiera sulla quale esplode una bomba.
Tutte le pareti che possono essere raggiunte da un proiettile sono dunque suscettibili di essere pericolose.
Esistono tuttavia parate a questo scopo, la totalità è di utilizzarle!
Linea Maginot - Effet Hopkinson; Documento realizzato grazie all'aiuto tecnico dell'Colonel d'artiglieria Roland Gras che ringraziamo vivamente. R Cima ©2000-2008
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