Generalità

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.

Effetto Hopkinson: la constatazione

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!

Animazione dell'immagine?

Sospensione dell'animazione?

Spiegazioni + avanzano passo per passo?

Spiegazioni + arretrano passo per passo?

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.

Richiami a proposito delle onde

- 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.

Effetto Hopkinson: spiegazioni

Effetto Hopkinson: proteggere

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).

Sono quest'ultime due soluzioni che sono state adottate per la linea Maginot.

Torretta di armi miste (SF Faulquemont. Bambesch Bloc 1)

Protezione delle armature

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.

Torretta di 75/33 dello Agaisen (SFAM).

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.

- Couac- delle GFM 1929, senza doublage interno

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.

GFM 1934 (tipo B) con doublage interno

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.

GFM type B. Four-à-Chaux B6 (SF Vosges).

Prove del 1937

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!

Caso delle campane JM 1930

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.

Protezione del calcestruzzo

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.

Corsi di insegnamento sul cemento armato

Cours Frossard

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).

Cemento armato deludente?

In una delle sue conferenze parla così effetti prodotti sui lavori dai più grandi proiettili tedeschi:

(-) i locali in massoneria delle fortificazioni di Verdun, costruiti ad epoche diverse, potevano riportarsi ai tre tipi qui di seguito:
- tipo 1 (precedente a 1885): massoneria di moellons di uno spessore di 1m a 1,5m alla chiave, coperta di uno strato di terra da 2 a 5m;
- tipo 2 (rafforzamento posteriore a 1885): anche massoneria che sopra, rafforzata da una carapace in calcestruzzo speciale di 1,5m a 2,5m di spessore con interposizione di uno strato di sabbia di 1m di spessore;
- tipo 3 (posteriore a 1885): locali a stipiti in calcestruzzo speciale e copertura costituita da bandiere in cemento armato di 1,25m a 1,75m di spessore secondo la portata (-)
I proiettili di 380mm sono forniti di un razzo di base senza ritardo; scoppiano dunque al contatto di un corpo duro, penetrando appena nell'ostacolo. (-). Distruggono naturalmente le massonerie di tipo 1 (-). Sulle massonerie di tipo 2 il proiettile di 380mm produce soltanto effetti in generale superficiali: foro di 1m di profondità.

Sulle massonerie di tipo 3 hanno prodotto distruzioni più profonde. Una granata di 380 ha fatto, nella volta in cemento armato di 1,6m di spessore del corridoio delle casemates del lavoro di Froideterre, un imbuto di 0,6m a 0,8m di profondità su 4 a 5m di diametro (-) A il lavoro di Thiaumont, una granata di 380, caduta su una bandiera da 1,5m di spessore, vi ha fatto un imbuto più considerevole che comporta la disaggregazione del cemento armato e la rottura della maggior parte dei ferri del rinforzo (-)

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:

I proiettili di 420mm sono generalmente forniti di razzi a lungo ritardo. Le massonerie di tipo 1 sono attraversate come alla perforazione e (la frenata prodotta dall'ostacolo non essendo abbastanza rapido per fare funzionare il sistema d'avviamento) arriva alcune volte che il proiettile non scoppia.
Le massonerie di tipo 2 sono scoppiate quando il carapace di calcestruzzo speciale ha uno spessore inferiore a 2m. Al forte di Douaumont, la parte della caserne che era protetta da una carapace di 1,5m di spessore è stata bucata in molti posti; al contrario, la parte protetta da una carapace di 2,5m ha resistito a colpi isolati di 420. (-)
Le massonerie di tipo 3 non sono scoppiate se lo spessore delle bandiere è superiore a 1,75m. (-) la granata scoppia nelle bandiere; queste presentano infatti alla loro parte superiore un foro di 0,7m circa di diametro e da 0,6 a 0,7m di profondità, quindi una camera di scoppio nella quale il calcestruzzo è polverizzato ed i ferri distrutti su una lunghezza di 1,5m a 1,8m. Nelle bandiere di 1,5m di spessore gli ultimi strati di ferro sono stati incurvati prima di essere stato rotto (-)
(-) nel cemento armato che ha subito la scossa molto di un gran proiettile, le sbarre di ferro completamente sono generalmente decapate. Non resta attorno ad esse alcuna traccia un calcestruzzo nel quale erano annegate. Sembra che il rinforzo in ferro abbia facilitato lo smembramento della massa generale, probabilmente perché le vibrazioni dovute alla scossa violenta ed allo scoppio del proiettile si siano prodotte con intensità e velocità diverse nel ferro e nel calcestruzzo, che portano così la separazione di questi due materiali (-)
Nel calcestruzzo speciale, gli stipiti, volte o bandiere sono divisi di solito all'incirca blocchi di cui alcuni misurano a volte più di un metà-metro cubico, che resta spesso ne equilibra ed atto ad evitare così un crollo totale e massiccio.
Se si considera d'altra parte che gli spessori di calcestruzzo speciale o di cemento armato non attraversati, ad esempio da un proiettile di 420, sono poco diversi (più 2m per il calcestruzzo speciale, ulteriori 1,75m per il cemento armato) si può chiedersi se le speranze che si erano fondate a questo punto di vista sull'uso del cemento armato non sono state deluse e se quest'ultimo non è condannato (-)

Sfumature

Ma immediatamente dopo Cdt sfuma le sue opinioni:

(-) nei forti di Verdun, che, per molto, erano lavori rafforzati dopo 1885, il carapaces in calcestruzzo speciale erano coperti di un certo spessore di terra e riposavano su un materasso di sabbia. Queste due circostanze hanno avuto per effetto, la prima di rallentare la velocità del proiettile, la seconda di formare un materasso elastico; hanno avuto certamente per risultato di diminuire gli effetti della scossa e dell'esplosione sull'carapace.
Il cemento armato, al contrario, era generalmente riservato ad organi di superficie; era coperto di poca terra e non beneficiava, per l'ammortamento di vibrazioni, della presenza di uno strato di sabbia.
Ne non è meno veri di quanto la separazione del calcestruzzo delle sbarre di ferro è inquiêtante. Inoltre, nel corso della guerra, i tedeschi e gli inglesi hanno costruisce bandiere in cemento, armato soltanto alla parte superiore ed alla parte inferiore. I rinforzi della parte superiore sono destinati a diminuire la penetrazione del proiettile nella bandiera prima del suo scoppio; i rinforzi della parte inferiore devono opporsi alla separazione dei menisco (-)

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.

Munizioni ad effetto Hopkinson

Qui non siamo più nel quadro della linea Maginot!

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.

Schiacciamento

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)

Incidenza

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).

Didacticiel. Protezione contro l'effetto Hopkinson sulla linea Maginot

Provate le vostre conoscenze

Numero di buone risposte successive: 0

Taglio di casemates. Contro lo effect Hopkinson:

la protezione è normale

la protezione è insufficiente

c'è surprotection


In tuorlo: terra, rocaille. In rosso: rinforzi metallici.

ERRORE!

ESATTO!

La risposta è: .

Essete eccellente! Perché continuare?

Clic: questione

0

0

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

Per provare le sue conoscenze sulla linea Maginot e l'effetto Hopkinson.

Clic: prendere/liberare l'oggetto per muoverlo

Clic: ritorno alla pagina d'accoglienza

Clic: manifesto/cancella i riferimenti delle leggende

Clic: manifesto tutti gli archivi della località

Clic: aumenta la dimensione dell'immagine

Clic: diminuisce la dimensione dell'immagine

Clic: azienda agricola la finestra

Clic: muove il centro di rotazione e di zoom del modello

Clic: sciolto l'oggetto

Clic: fatto girare il modello

Clic: fissa il modello

Clic NON attivo

Clic ATTIVO

Clic: manifesto il dizionario della località, in un'altra finestra

Clic: modifica la dimensione della finestra

Clic: anima l'immagine

Clic: ferma l'animazione

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

0_*; Archivi locali; 1_*; Generalità; 2_*; La constatazione; 4_*; Proteggersi; 5_*; Protezione delle armature; 6_*; Couac des GFM; 7_*; Protezione del calcestruzzo; 8_*; Calcestruzzo a 2 rinforzi; 9_*; Munizioni ad effetto Hopkinson; 10_*; Didacticiel