Wyniki testów ulepszonej zbroi Harveya w Rosji i za granicą
W artykule kontynuuję badania wyników badań płyt pancernych wykonanych metodą Harveya.
Testowanie opancerzenia krążownika pancernego „Rosja”
Znane są wyniki badań płyt pancernych o grubości 127 mm i 203 mm, produkowanych przez amerykańskie zakłady Carnegie, które zostały wystrzelone jednak nie przez pociski rosyjskie, a amerykańskie. Ostrzał w płytę pancerną kal. 127 mm miał miejsce 12 marca 1896 r.
Oddano pięć strzałów 102-milimetrowych pocisków o masie 15 kg, przy czym prędkość pocisku na pancerzu rosła od strzału do strzału – zaczynała się od 505 m/s, a kończyła na 540 m/s. Następnie wystrzelili 127-mm pocisk o masie 22,7 kg z prędkością 522 m na pancerzu.
Zasadniczo strzelanie przeprowadzono zgodnie z metodą rosyjską, którą opisałem w poprzednim artykule.
Gdyby pancerz został przebity pierwszym strzałem (102 mm, 505 m/s), to według wzoru de Marre’a jego „K” wyniosłoby 1, a gdyby został przebity piątym (631 mm, 102 m/s) /s) – następnie 540, szósty (1 mm, 746 m/s) – 127, ale ani jeden pocisk nie przebił pancerza.
Ciekawe jednak, że moje obliczenia według de Marra prawie nie pokrywały się z amerykańskimi, bo wskazywały 1, ale różnica jest znikoma.
Gwoli ścisłości należy wskazać, że choć płyta pancerna nie została przebita, to po ostrzale pociskami kal. 102 mm powstała szczelina na krawędzi płyty, a po uderzeniu pociskiem kal. 127 mm róg talerz spadł.
A oto wyniki kolejnych testów, które odbyły się 13 maja 1897 roku, kiedy już ostrzelano płytę 203 mm.
Pierwsze osiem strzałów oddano pociskami kalibru 102 mm i 152 mm o masie odpowiednio 15 i 45,4 kg. Jednocześnie prędkość na pancerzu wahała się od 556 m/s do 597 m/s, przy czym z największą prędkością strzelano pociskami kal. 102 mm. Najpotężniejszym strzałem był sześciocalowy pocisk o masie 45,4 kg i prędkości na pancerzu 757 m/s - gdyby udało mu się przebić płytę pancerza, jego „K” wyniosłoby 1.
Ale płyta znowu nie została złamana. Pociski kal. 102 mm penetrowały nie więcej niż 5,1 cm, a pociski kal. 152 mm nie więcej niż 15,2 cm, przy czym było oczywiste, że granica wytrzymałości pancerza była daleka od osiągnięcia.
Następnie postanowiliśmy znacznie zaostrzyć warunki i oddaliśmy ostatni, dziewiąty strzał pociskiem kal. 152 mm z prędkością 655 m/s na pancerz. Jeżeli pocisk o masie 45,4 kg przebił płytę pancerza o średnicy 203 mm przy tej prędkości na granicy, wówczas wartość „K” pocisku i pancerza odpowiadałaby 1 (964 według autorów powyższego raportu). Ale amerykański pancerz również to wytrzymał. Pociskowi udało się przebić zaledwie 1 cm, więc „K” tego pancerza przekroczyło 958.
Można śmiało powiedzieć, że zbroja Carnegie wykazała wyniki znacznie lepsze od tych, które dawała wcześniej zbroja Garveya. I absolutnie wiadomo, że doskonałe wyniki, jakie wykazały płyty tego producenta, były wynikiem ulepszonej technologii: Amerykanie zastosowali przekuwanie płyt cementowych, czego początkowo nie przewidywał proces produkcji zbroi Harveya. Odpowiednio nazwa takich płyt wskazywała na przekute, czyli podwójnie kute, co możemy zobaczyć w powyższych opisach testów opancerzenia krążownika „Rosja”.
Standardy Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych
W „Nautical Collection” nr 1 za rok 1898 zaprezentowano materiał stanowiący swobodne tłumaczenie artykułu pana Clelanda Davisa z magazynu United States Naval Institute za rok 1897 oraz innego artykułu opublikowanego w tym samym roku w Naval Annual. Obie publikacje poświęcone są różnym eksperymentom na łuskach pancernych amerykańskich, brytyjskich i niemieckich, cementowanych metodą Harveya i Croupa i zawierają niezwykle ciekawe materiały. Łącznie z oficjalnie przyjętą w USA formułą obliczania trwałości zbroi cementowej.
Oraz informacje o normach wytrzymałościowych amerykańskiego pancerza cementowego oraz wymaganiach stawianych pociskom stosowanym w procesie testów odbiorczych obu, które publikowałem już wcześniej w tej serii.
Tak więc pancerz pancerny „Rosja” wyprodukowany w USA, wystrzelony amerykańskimi pociskami, wykazywał współczynnik „K” ponad 2.
Powyższe materiały w pełni to potwierdzają. Na przykład, według amerykańskich standardów, pocisk kal. 305 mm musiał przebić pancerz równy jego kalibrowi, osiągając prędkość 1 stóp na sekundę, czyli prawie 696 m/s. W tamtych latach Amerykanie do testów używali wyładowanych pocisków 517 mm o wadze 305 funtów angielskich, czyli 850 kg. Współczynnik „K” w tym przypadku wyniesie 385,55 i możemy śmiało powiedzieć, że pancerz dostarczony dla „Rosji” w pełni odpowiadał standardom Marynarki Wojennej USA.
Niestety, artykuł pana Clelanda Davisa nie odpowiada na niezwykle ważne pytanie: czy amerykański pocisk miał przebić pancerz pozostając nienaruszonym, czy też w trakcie penetracji pancerza dopuszczono go do zniszczenia?
O spadku wytrzymałości pancerza wraz ze wzrostem grubości oraz o jakości pocisków
Jak wiadomo, szeroko zakrojone eksperymenty przeprowadzone na pociskach i zbrojach w 1920 roku ujawniły interesujący wzór.
Wytrzymałość pancerza Kruppa do 300 mm wzrastała proporcjonalnie do wzrostu grubości pancerza, ale po 300 mm już tak nie było. Inaczej mówiąc, współczynnik „K” według de Marra spadał wraz ze wzrostem grubości blachy powyżej 300 mm, w wyniku czego np. płyta 356 mm faktycznie miała opór, który według wzoru wynosi 343 -mm zbroja powinna mieć.
Jednocześnie, według amerykańskich danych, zbroja Harveya wykazała coś odwrotnego. Według wzoru przyjętego w USA, wraz ze wzrostem grubości płyty, „K” wzrasta – jeśli dla pocisku 305 mm i płyty 12 dm wynosi 2, to dla płyty 011 dm jest już 13, dla 2 dm - 021 i dla 14 dm - 2. Oznacza to, że wręcz przeciwnie, tempo wzrostu oporu jest szybsze niż tempo wzrostu grubości pancerza.
Powstaje pytanie: czy jest to cecha zbroi Harveya, czy też jest to po prostu błąd w formule opracowanej przez Amerykanów?
Na to pytanie można pośrednio odpowiedzieć analizując dane z broszury reklamowej firmy Wheeler-Sterling, wychwalającej jakość produkowanych przez siebie łusek. Oprócz zwykłego wychwalania jakości produktów firmy w materiałach reklamowych, znajduje się w nim wynik eksperymentalnego wystrzelenia 850-funtowego (385,55-kg) pocisku Wheeler-Sterling na 356-milimetrowej płycie pancernej ze stali niklowanej. przedstawione. Niestety nie podano producenta zbroi.
Tak więc wspomniany pocisk pewnie przebił 14-calowy pancerz z prędkością 1 ft/s (848 m/s), pozostając nienaruszony. No cóż, nie do końca nienaruszona, głowica była zdeformowana, ale komora wybuchowa pozostała szczelna i gdyby pocisk był wyposażony w materiał wybuchowy i zapalnik, spowodowałoby to całkowite rozerwanie za pancerzem.
Wynik tego strzału odpowiada „K” = 1, natomiast według amerykańskich standardów akceptacji płyty pancerne powinny go przebić dopiero przy prędkości 971 ft/s, czyli 1 m/s, co odpowiadałoby „K” = 904. Jak wiadomo, współczynnik „K” nie określa trwałości płyty pancernej, ale stosunek trwałości płyty do jakości pocisku. Okazuje się, że zastosowanie wysokiej jakości pocisku Wheeler-Sterling doprowadziło do obniżenia współczynnika „K” o 580,34 jednostek w stosunku do normy.
Jeśli jednak założymy, że trwałość pancerza Harveya podlega temu samemu prawu malejących zysków, co pancerza Kruppa, wówczas płyta pancerza o grubości 356 mm powinna dorównywać wytrzymałością 343 mm. Jeśli uwzględnimy to założenie przy obliczaniu „K”, to „K” stanie się równe 2, co jest w pełni zgodne ze standardami amerykańskiego flota.
To prawda, że w tym przypadku sam pocisk Wheelera-Sterlinga zmienia się z „pocisków, przeciwko którym nie wytrzyma żadna zbroja wyprodukowana w Ameryce ani w żadnym innym kraju” w zwykłą amunicję wysokiej jakości, ale wcale nie supermocną... Czy nie?
Ogólnie rzecz biorąc, fakt, że pancerz został przebity w zakresie plus minus 60 jednostek de Marra od wartości standardowej, wcale nie przynosi amerykańskiemu pociskowi szczególnego zaszczytu. W moim artykule „Testy pocisków morskich 120 mm i 6 mm 1901–1903. na zbroi Kruppa” Wykazałem, że zasięg, w którym przy okazji udało się przebić pancerz, był znacznie większy. Oznacza to, że spadek prędkości pocisku opancerzonego o 56 ft/s w żadnym wypadku nie może być okolicznością pozwalającą nazwać pocisk najlepszym na świecie.
Ale jeśli założymy, że według amerykańskich standardów dozwolona była penetracja ze zniszczeniem pocisku, to wszystko się układa. Właśnie to, że pocisk, nie ulegając zniszczeniu, a nawet przy mniejszej prędkości, pokonał płytę, mógł właśnie stać się podstawą uzasadnionej dumy firmy Wheeler-Sterling.
Testy zbroi Harveya w USA w 1897 roku
Testy te są interesujące jako ilustracja powyższych standardów.
Badano 305-milimetrową płytę pancerną „utwardzaną powierzchniowo” metodą Harveya, produkowaną w fabryce w Carnegie. W tym celu płytę o długości 12 stóp i szerokości 8 stóp (około 3,65 m na 2,43 m) przymocowano do ramy w taki sposób, że znajdowała się za nią dębowa przekładka o średnicy 305 mm i dwie półcalowe blachy. Mocowanie przeprowadzono za pomocą 18 śrub pancernych.
Następnie w stronę płyty pancernej wystrzelono dwa strzały z dwunastocalowych pocisków o masie 850 funtów angielskich (385,55 kg). Jeden, wykonany przez Wheelera-Sterlinga, uderzył w płytę z prędkością 1 stóp/s (769 m/s) i pancerz utrzymał się. Pocisk rozbił się, jego głowica została „wspawana” w pancerz, ale go nie przebiła i nie było pęknięć. Gdyby pocisk przebił pancerz na granicy, wówczas „K” wyniosłoby 539,2, jednak jest całkiem oczywiste, że w tym przypadku było bardzo daleko od penetracji.
Na uwagę zasługuje fakt, że w jednym przypadku 12-calowy pocisk Wheeler-Sterling pokonuje płytę pancerną Harveya z literą „K” równą 2 lub 023, a w innym przypadku nie pokazuje nawet 1.
Inny pocisk, wyprodukowany przez Golzera, o prędkości pancerza wynoszącej 1 ft/s (prawie 811 m/s), osiągnął nieco więcej. Dosłownie: „Góra pocisku właśnie przebiła wybrzuszoną część płyty z tyłu, wybijając cylindryczną część płyty, która przeszła przez okładzinę i spadła za płytę. Wybrzuszenie miało ostatecznie 5/8 cala wysokości i około 3/5 cala średnicy. Średnica pęknięcia czołowego wynosi 21 cali, średnica otworu wynosi 13,5 cala.
Gdyby pocisk przeszedł przez płytę pancerza, nawet gdyby został przy tym zniszczony, to jego „K” według de Marra wyniosłoby 2, ale w rzeczywistości okazało się jeszcze wyższe. To znaczy na poziomie seryjnego pancerza Kruppa dostarczonego dla pancernika Połtawa.
Jak wiadomo, testowanie wytrzymałości zbroi to delikatna sprawa. Przecież współczynnik „K”, który przyjmujemy jako cechę wytrzymałości płyty pancernej, we wzorze de Marra ma nieco inne znaczenie i zależy nie tylko od trwałości pancerza, ale także od jakości pocisk.
Może zatem o wysokiej jakości amerykańskiego opancerzenia dla Marynarki Wojennej USA w ogóle, a w szczególności dla krążownika pancernego Rossija, zadecydowała niska jakość amerykańskich pocisków?
Testy amerykańskich płyt garvey w Rosji we wrześniu 1895 r
W „Załączniku I do Raportu Artyleryjskiego MTK za rok 1895” przedstawiono informacje o ostrzale wyrobów amerykańskich zakładów Carnegie oraz francuskim Chatillon Commentry, który miał miejsce we wrześniu 1895 roku. W tym przypadku pociski kal. 10 mm i 152 mm zostały wystrzelone na płyty 229 mm. Jednocześnie w przypadku modeli sześciocalowych prędkość pancerza wynosi 2 stóp na sekundę, co jest oczywiście literówką. W przeliczeniu na system metryczny jest to prawie 890 m/s, a w Rosji nie było armaty zdolnej nadać taką prędkość sześciocalowemu pociskowi.
Jednakże w przypadku pocisku kal. 229 mm podaje się bardzo rozsądne 1 fps przy masie 880 funtów, czyli 446 m/s przy masie 573 kg. Wynik okazał się dokładnie taki sam jak trzy lata temu podczas strzelania w płytę pancerną Vickersa - płyta pękła, ale pociski też pękły, „K” wyniosło 182,6.
Podobnie jak w przypadku Vickersa, nie jest możliwe obliczenie oporu płyty według de Marra dla przebicia pancerza pocisku w całości, ale wzrost oporu jest oczywisty: ten sam wynik w przypadku badań w 1892 osiągnięto przy K = 1, a w 901 już przy „K” = 1895. Zresztą nie są to tylko moje osobiste rozważania: znaczny postęp w wytrzymałości pancerza odnotowali autorzy „Załącznika I do raportu MTK na artylerii za rok 2.”
Tutaj zupełnie nie da się uzasadnić różnicy w odporności pancerza różną jakością pocisków, ponieważ zarówno płyta Vickersa, jak i płyta roślinna Carnegie zostały wystrzelone rosyjskim pociskiem 229 mm tego samego typu.
Tym samym można uznać za potwierdzone, że zarejestrowana w testach odporność pancerza Carnegie była na poziomie seryjnego pancerza Kruppa nabytego przez Rosję dla pancernika Połtawa, w którym „K” wynosiło 2.
Brytyjczycy nie śpią
Co zaskakujące, nawet taka wytrzymałość nie była granicą dla zbroi Harveya.
We wrześniu 1896 roku w Portsmouth, na bloku Nettle, ostrzelano 152-milimetrową płytę pancerną z angielskiej fabryki Cammel. Wystrzelili pociski z kutej stali Holzer o masie 100 funtów i prędkości uderzenia pancerza wynoszącej 1 stóp/s lub 960 m/s.
W sumie oddano 5 strzałów, z czego 4 nie przebiły płyty, „i tylko w jednym przypadku przebiła się górna część pocisku; wszystkie pociski rozbiły się, a ich głowice utkwiły w płycie. Niestety, źródło nie podaje opisu skutecznego 5-tego trafienia. Najbardziej prawdopodobne jest założenie, że pancerz został przebity do granic możliwości, być może pocisk przy tym pękł: to zgodnie ze wzorem de Marre’a daje „K” = 2, a ponieważ 192 pociski nadal nie przebiły pancerza, należy założyć, że w tym przypadku „K” było jeszcze wyższe.
odkrycia
Na podstawie powyższego można założyć, że odporność pancerza Harveya w jego „oryginalnej” postaci dla płyt pancernych zawierających nikiel wynosiła „K” w zakresie 1–700 bez wymogu przebicia pancerza przez pocisk jako cały.
Po tym jak specjaliści z amerykańskiej firmy Carnegie wymyślili sposób na zwiększenie jej wytrzymałości, wartość „K” płyt Harveya wzrosła do 2–000, najwyraźniej także bez konieczności przechodzenia pocisku przez pancerz jako całość, a tym samym osiągnęła blisko zbroi Kruppa. Ale wciąż tego nie osiąga, ponieważ najlepsze wartości płyt pancerza Harveya osiągnęły jedynie wartości normatywne, czyli minimalne wartości wytrzymałości zbroi Kruppa.
Najwyraźniej to ulepszony Harvey stał się standardem dla amerykańskiej floty nie później niż w 1897 roku.
Niestety, w oparciu o powyższe, całkowicie niemożliwe jest ustalenie, które płyty Harveya chroniły ten czy inny statek – nawet w obrębie tego samego kraju. Weźmy te same USA: zdarza się, że w tym samym czasie (1895 r.) w tym samym kraju (USA) jeden producent stosował najnowsze wówczas technologie produkcji zbroi (Carnegie), a drugi (Bethlehem Iron Company) ) - produkowali zbroję bez ich użycia.
Z dostępnych mi danych można jedynie z pewnym prawdopodobieństwem założyć, że okręty, dla których zamówiono opancerzenie przed 1895 rokiem, posiadały oryginalną wersję płyt pancernych Harveya, a w 1896 roku i później – ulepszoną podwójnie kutą.
Na tym kończę moją analizę zbroi Harveya i przechodzę do Kruppa.
Ciąg dalszy nastąpi...
informacja