Konstrukcje przeszkodowych murów oporowych fosy w poligonalnych dziełach obronnych Twierdzy Kraków.

Metody wykonywania wyłomu w murze skarpowym za pomocą podcinania (dwa obrazy od góry) oraz równomiernego ostrzału (obraz dolny). W pierwszym przypadku, następuje gwałtowne zawalenie się muru, pociągające za sobą masy ziemne wału, co prowadzi do uformowania się, zdatnej do prowadzenia szturmu, pochylni.

 Od czasów nowożytnych do pojawienia się artylerii gwintowanej (pod koniec lat 50-tych XIX wieku), mur oporowy skarpy fosy stanowił najczęściej stosowaną przeszkodę przeciwszturmową w dziełach obronnych wykonywanych w standardzie stałym, posiadających fosę suchą. Przy wysokości, oscylującej zwykle pomiędzy 7 a 9 metrów, próba jego pokonania za pomocą drabin, pod ogniem stanowisk flankujących (barki bastionów, kaponiery) była uznawana za skazaną na niepowodzenie. Teoria walki fortecznej zalecała zatem wykonanie szturmu przez fosę dopiero po wykonaniu wyłomu w murze, co realizowano najczęściej za pomocą ognia artyleryjskiego (tzw. wyłomowego) lub rzadziej podminowania. O ile dzieło posiadało skarpę fosy dobrze osłoniętą przedstokiem, ogień wyłomowy, prowadzony na maksymalnym skutecznym dystansie (dla ciężkich dział gładkolufowych o lufach z brązu ok. 600 m), był mało skuteczny - wymagał trudnego do zaakceptowania zużycia amunicji. Z tego względu zalecano i praktykowano wykonywanie wyłomu przez baterie założone na skraju fosy, a zatem w bezpośredniej bliskości stanowisk ogniowych obrońcy (kilkadziesiąt metrów). W praktyce oznaczało to konieczność wcześniejszego wykonania regularnego ataku inżynieryjno-saperskiego przy użyciu przykopów.

Początkowo artylerzyści praktykowali ogień punktowy, prowadzący do stopniowego wybijania i poszerzania otworu w murze. W interesującym nas okresie posługiwano się jednak skuteczniejszą metodą „podciniania”. Polegała ona na wybiciu, na wysokości ok. 2m ponad dnem fosy, poziomej bruzdy (o szerokości planowanego wyłomu) a następnie kilku, odchodzących od niej, bruzd pionowych. Następnie, oddawano salwy cała baterią w wycięte pola, przy użyciu zmniejszonych ładunków miotających. Będące skutkiem tak przeprowadzonej operacji, jednoczesne zawalenie się znacznego odcinka muru, pociągało za sobą masy ziemne wału, formując pochylnię. Jej  nachylenie umożliwiało szturm bez użycia drabin. Udoskonalenie artylerii gładkolufowej (lufy żelazne) oraz metod prowadzenia ognia pośredniego, umożliwiło w I poł. XIX wieku wykonywanie wyłomów nawet na średnich dystansach strzału, aczkolwiek nadal ze znacznym zużyciem amunicji. Wyżej opisane środki i metody ataku skłaniały projektantów do podejmowania prób strukturalnego wzmocnienia murów skarpowych, które możemy prześledzić na przykładzie dzieł obronnych Twierdzy Kraków z okresu stosowania w fortyfikacji poligonalnego systemu obronnego.

Typy konstrukcji murów oporowych i ich odporność na ostrzał wyłomowy.

 

Najprostsza forma muru oporowego w postaci masywnej ściany. Fort nr 33 "Krakus". Kadr z polskiego, międzywojennego przerysu austriackiego planu przeglądowego.

Najprostszą formą muru oporowego była masywna ściana, posiadająca zwykle lekko pochyłe lico, poprawiające statykę. Do jej podstawowych zalet należały: prostota budowy i relatywnie nieduże zużycie materiału - o ile nie przekraczano wysokości ok. 4-6m. Przy większej wysokości, wymagany przyrost grubości, czynił konstrukcję mało ekonomiczną. Jej istotną wadę stanowiła także relatywnie wysoka (w porównaniu z konstrukcjami opisanymi w dalszej części) wrażliwość na ostrzał wyłomowy.

Mur oporowy z przyporami. Kolorem oznaczono przekrój z szeregiem detali: cokołem z bloków kamiennych, kanałem drenażowym i gzymsem koronującym. Pionowym szrafem wyróżniono przyporę o łukowo ukształtowanych ścianach bocznych.

 Wyższy stopień skomplikowania prezentował system ścianowo-przyporowy, w którym właściwy mur oporowy wzmocniony został od strony nasypu gęstym rzędem przypór, w formie prostopadłych odcinków murów. Pozwalało to wznosić przeszkody o znacznej wysokości w ekonomiczny sposób. Nieprzyjacielskiej artylerii konstrukcja przeciwstawiała szereg przęseł, o relatywnie niedużej długości, kilkakrotnie mniejszej niż szerokość wyłomu. Niezależnie od zastosowanej przez przeciwnika metody prowadzenia ostrzału, przypory przez dłuższy czas przytrzymywały mur skarpy i nasyp ziemny. Wymagało to zatem użycia przez oblegającego znacznie większej ilości amunicji artyleryjskiej dla doprowadzenia do zawalenia przeszkody. Należy przy tej okazji zwrócić uwagę na zastosowany w Krakowie dodatkowy zabieg, wzmacniający odporność konstrukcji. Przypory otrzymały finezyjny kształt, rozszerzający się w miarę zagłębiania w nasyp wału. Tworzyło to efekt „zakotwienia” skarpy w masywie ziemnym, zapobiegający wysunięciu się podciętego muru wraz z przyporą. Płynne, łukowe przejście lica muru od strony wału w przyporę, przyczyniało się też lepiej do przenoszenia na nią wstrząsów od trafień pocisków w przęsła.
 

Mur oporowy z łukami opróżnionymi. Od lewej: konstrukcja z łukami "półopróżnionymi" i ścianką licową; konstrukcja z łukami "półopróżnionymi", bez ścianki licowej; konstrukcja z łykami opróżnionymi, bez ścianki licowej i uskokowo ukształtowanymi sklepieniami. Kadr z austriackiego podręcznika: "Constructions Details der Kriegs Baukunst".

Najwyższą odporność na ostrzał posiadała konstrukcja „na łukach opróżnionych” określana w austriackiej literaturze epoki jako „łuki wyłomowe” (Brechbogen). Jej idea stanowiła rozwinięcie systemu ścianowo-przyporowego, różniąc się jednak od poprzedniczki w jednym zasadniczym aspekcie. O ile bowiem w murze z przyporami, ściana stanowiła główny element przejmujący nacisk masy ziemnej wału, przypory zaś stanowiły jedynie jej wzmocnienie, o tyle w systemie na łukach opróżnionych obciążenie przejmowały na siebie odcinki sklepień, rozpięte pomiędzy poprzecznymi murami. Te ostatnie traciły tym samym charakter przypór. Mur licowy skarpy przestawał pełnić rolę konstrukcyjną, stanowiąc jedynie wypełnienie powstałej arkady (stąd nie wymagano jego stosowania). Charakter muru opisanego typu pozwalał na formowanie skarp o znacznie większej wysokości niż w uprzednio opisanym systemie (drogą spiętrzania rzędów sklepień). Oferował przy tym istotnie zwiększoną odporność na ogień wyłomowy - zarówno prowadzony od czoła jak i od strony nasypu (co spowodowało kontynuowanie jego stosowania w przeciwskarpach fosy, nawet po wprowadzeniu w użycie artylerii gwintowanej). Poddany ostrzałowi pociskami kulistymi, pełnymi, mur pozostawał niemal niewrażliwy na ogień. Trafienia w czoła ścian nośnych lub czoła sklepień przez długi czas nie były w stanie naruszyć stabilności konstrukcji. Z kolei pociski uderzające w pola pomiędzy przyporami, po wykruszeniu cienkiej ścianki zaślepiającej, grzęzły w nasypie ziemnym, nie powodując żadnej dalszej destrukcji. Zawalenie zatem skarpy na łukach opróżnionych wymagało prowadzenia wyjątkowo precyzyjnego i długotrwałego ostrzału. Przy zastosowaniu omawianej konstrukcji w roli muru przeciwskarpowego, zagrożenie pochodziło od pocisków padających skośnie z góry, od strony nasypu. Zabezpieczeniem pozostawał w takim wypadku masyw ziemny przedstoku okrywający sklepienie. Do momentu wprowadzenia granatów z zapalnikiem ze zwłoką, tak skonstruowany mur można było uznać za teoretycznie niezniszczalny.

Wariantem opisanego wyżej rozwiązania była konstrukcja „na łukach półopróżnionych” (określenie autora). Jej istota sprowadzała się do wykonania dolnej części ściany licowej wypełniającej przestrzeń między przyporami jako muru oporowego. Stanowił on oparcie dla części masy ziemnej wypełniającej przestrzeń pod sklepieniem. Pozwalało to w prosty sposób rozwiązać problem muru o wysokości 1/5 kondygnacji łuków opróżnionych, przy zachowaniu niezmienionej szerokości przęsła. Główną zaletą była mniejsza wymagana głębokość konstrukcji  lub możliwość wykonania wyższej skarpy przy zastosowaniu pojedynczego rzędu sklepień. Poddana czołowemu ostrzałowi prezentowała by teoretycznie cel łatwiejszy do zniszczenia. Wobec jednak praktyki podcinania muru na pewnej wysokości ponad dnem fosy (co przyczyniało się do uformowania pochylni o optymalnym nachyleniu) można ją uznać za równoważną.

Zakres stosowania poszczególnych konstrukcji murów oporowych w fortyfikacjach poligonalnych Twierdzy Kraków.

Relatywnie niska odporność na ostrzał muru oporowego o konstrukcji ścianowej powodowała że zakres jego stosowania ograniczono do odcinków nie narażonych na bezpośredni ostrzał lub obiektów uproszczonych, gdzie decydował czynnik ekonomiczny. Pojawił się zatem jako przeszkoda w fosie fortu nr 33 „Krakus” (nota bene obiekt o, pod każdym względem, najgorzej zaplanowanej przeszkodzie – zarówno w zakresie jej odporności jak i sposobu obrony) i kurtynach północnej części rdzenia, wznoszonego po wojnie krymskiej.

Prosty mur oporowy jako przeszkoda w obrębie kurtyny rdzenia IVa - IVb. Kadr z planu przeglądowego północnej części rdzenia twierdzy.

 Podstawowym typem konstrukcji skarp fortów narażonych na natarcie regularne wznoszonych w Twierdzy Kraków przed wojną krymską był mur na łukach opróżnionych. Jego szczególnie imponującą, dwukondygnacyjną postać posiadały bastiony i kurtyny: III-IV i V-I fortu nr 2 „Kościuszko”. Niewiele mniejsze konstrukcje, także o dwu kondygnacjach sklepień, posiadały forty: nr 12 „”Luneta Warszawska” i nr 17 „Luneta Grzegórzecka”.
 

Mur na łukach opróżnionych. Kadr z planu sprawozdawczego fortu 12 "Luneta Warszawska" obejmujący styk odcinków czołowych. Widoczne przypory to faktycznie ściany niosące sklepienia (patrz niżej).

Przekrój wzdłużny muru skarpowego na łukach opróżnionych o dwóch kondygnacjach sklepień. Kadr z planu sprawozdawczego fortu 12 "Luneta Warszawska".

Przekrój poprzeczny przez mur skarpowy na łukach opróżnionych o dwóch kondygnacjach sklepień. Pod górnym sklepieniem zaznaczono kanał wentylacyjny. Kadr z planu sprawozdawczego fortu 12 "Luneta Warszawska".

Elewacja muru skarpowego na łukach opróżnionych o dwóch kondygnacjach sklepień. Kadr z planu sprawozdawczego fortu nr 2 "Kościuszko", przedstawiający lewe czoło bastionu III.

Prace modernizacyjne prowadzone na starszych dziełach obronnych prowadziły niejednokrotnie do ingerencji w ich struktury murowe. Tu mur skarpowy na łukach opróżnionych o dwóch kondygnacjach sklepień, przekształcony w celu umieszczenia na jego szczycie tradytora (w miejsce zasypu ziemnego wprowadzono kamienny). Kadr z planu sprawozdawczego fortu IVa (dawny fort nr 12 "Luneta Warszawska").

Dla odmiany, forty wznoszone po wojnie krymskiej otrzymywały skarpy odziane murem z przyporami (w odmianie „kotwionej”). Co jednak ciekawe, w ramach modernizacji (przeprowadzonej jeszcze w trakcie budowy) dwóch fortów: nr 7 „Za rzeką” i nr 9 „Krowodrza”, przeciwskarpy, zaplanowane pierwotnie jako ziemne, omurowano, z użyciem konstrukcji „półopróżnionych”.
 

Skarpowy mur oporowy z przyporami "kotwionymi" i przeciwskarpowy w odmianie na łukach "półopróżnionych". W narożniku fortu, wprowadzony w ramach modernizacji, tradytor, usytuowany ponad murem skarpowym (izba bojowa i dwa pomieszczenia amunicyjne), z pojedynczym pomieszczeniem na niższej kondygnacji wykorzystującym przestrzeń pomiędzy przyporami muru (rzut na planie półkolistym). Kadr z planu sprawozdawczego fortu nr 7 "Za rzeką".

Mur skarpowy z przyporami (z lewej) i przeciwskarpowy na łukach "półopróżnionych" (po prawej, wprowadzony w ramach modernizacji, jeszcze w trakcie budowy fortu). Kadr z planu sprawozdawczego fortu nr 9 "Krowodrza".

Omówione rozwiązania z natury rzeczy pozostawały po ukończeniu obiektów niewidoczne. Dzięki szczególnym zbiegom okoliczności w Krakowie można je jednak zaobserwować. W ramach realizacji przebudowy ronda mogilskiego odkryte zostały i następnie wyeksponowane mury przyziemia kaponier "Bastionu V" wraz z odcinkiem muru skarpowego w konstrukcji ścianowo-przyporowej. Konstrukcję na łukach opróżnionych obserwować można natomiast na forcie nr 2 „Kościuszko”, we wnętrzach zaadaptowanej (pozbawionej zasypu ziemnego) kurtyny V-I. Przeprowadzona w ubiegłych latach jej adaptacja na cele muzealno-konferencyjne, stworzyła unikalną możliwość obserwowania konstrukcji z obu stron.

Mur skarpowy z przyporami "Bastionu V" odsłonięty podczas przebudowy ronda mogilskiego. Konstrukcja z kamienia wapiennego z licową warstwą ceglaną (po prawej). Fot. autor.

Mur skarpowy z przyporami "Bastionu V" odsłonięty podczas przebudowy ronda mogilskiego. Przekrój poprzeczny z widocznymi detalami: cokołem z bloków piaskowca, ceglanym kanałem drenażowym i licową warstwą ceglaną. Z prawej przypora. Fot. autor.

Relikty "Bastionu V" odsłonięte podczas przebudowy ronda mogilskiego (w tle). W nawierzchni placu zaznaczono czarną kostką kamienną obrys muru z przyporami. Fot. autor.

Fort nr 2 "Kościuszko", kurtyna V-I poddana adaptacji na cele muzealno-konferencyjne. Elewacja zewnętrzna z widocznymi czołami sklepień konstrukcji na łukach opróżnionych. Fot. autor.