O decydujących dystansach bojowych dla krajowych dział dwunastocalowych z wojny rosyjsko-japońskiej
Tym samym cykl poświęcony pociskom i zbrojom z okresu wojny rosyjsko-japońskiej dotarł do finału. Pierwszy artykuł ta „długoterminowa konstrukcja” ukazała się w styczniu 2024 roku, a pracę nad nią zacząłem co najmniej półtora roku przed styczniową publikacją. Jednak większość ostatecznych obliczeń została już ukończona i spodziewam się, że seria zostanie ukończona przed końcem roku.
W artykule przedstawiam obliczenia odległości, na jaką japońskie okręty 1. i 2. oddziału bojowego mogły zostać trafione przez rosyjskie działo 12-dm. pociski przeciwpancerne.
Rosyjskie działa 12-dm z wojny rosyjsko-japońskiej.
Podałem już ich listę w artykule „Tabele penetracji pancerza Harveya i Kruppa dla armat rosyjskich podczas wojny rosyjsko-japońskiej”, ale żeby drogi czytelniku nie musiał szukać, przypomnę o ich głównych cechach użytkowych. Po naszej stronie w bitwach z Japończykami wzięło udział 12 pancerników eskadry o kalibrze głównym 12 dm. Okręty te były uzbrojone w trzy modele dwunastocalowych dział. We wszystkich tych działach zastosowano ten sam typ pocisku przeciwpancernego, o masie 331,7 kg i współczynniku kształtu (wskaźnik balkulatora) wynoszącym 1,02.
Najnowocześniejszym i najpotężniejszym było działo 12-dm/40. 1895, zapewniając początkową prędkość pocisku 792 m/s. Takie działa posiadało 10 pancerników eskadry, w tym Tsesarevich, Retvizan, Sisoy the Great, a także okręty typu Połtawa i Borodino. Jedenasty „Navarin”, wchodzący w skład 2. Eskadry Pacyfiku, uzbrojony był we wcześniejszy model – działa 12-dm/35 mod. 1885 z początkową prędkością pocisku 637 m/s. I wreszcie, okręt flagowy admirała Nebogatowa, „Cesarz Mikołaj I”, był uzbrojony w działa 12-dm/30 mod. 1877, zdolny przyspieszyć pociski o masie 331,7 kg do zaledwie 570 m/s.
O strefach rezerwacyjnych japońskich statków i założeniach obliczeniowych
Spójrzmy jeszcze raz na schemat ochrony pancerza dla okrętu flagowego Stanów Zjednoczonych flota „Mikasa”.
Oczywiście pancerz japońskiego statku w widoku z boku jest bardzo różnorodny, ale nadal można go sprowadzić do kilku głównych stref. Na przykład cytadelę Mikasa można podzielić na trzy części. Pierwsza strefa, zlokalizowana w środku statku, jest chroniona głównym pasem o szerokości 222 mm, po którym następują doły węglowe i skos z trzech arkuszy stali okrętowej, każdy o grubości 25,4 mm, co daje łączną grubość 76,2 mm. Druga strefa, zlokalizowana z przodu i z tyłu centralnej części cytadeli, obejmuje 222 mm pancerza i 114,3 mm skosów wykonanych z tych samych arkuszy stali stoczniowej oraz dodatkowe 38,1 mm pancerza, przy czym nie ma tam kopalni węgla . Jeszcze dalej w przód i w tył cytadeli grubość pionowego pasa pancerza zmniejsza się do 173 mm, a skos za nim wynoszący 114,3 mm pozostaje niezmieniony.
Poza cytadelą ochronę końców Mikasy można podzielić na 2 kolejne strefy - pokryte odpowiednio płytami pancernymi 136 mm i 99 mm. Oczywiście na końcach japońskiego pancernika znajduje się pokład pancerny, ale leży on znacznie poniżej linii wodnej, więc na drodze rosyjskich pocisków nie będzie już żadnych skosów. Kazamaty i górny pas pancerny można połączyć w jedną strefę, pokrytą pancerzem o grubości 148 mm itp.
Obliczyłem wpływ 12-calowych pocisków na każdą z głównych stref według następujących zasad:
1. Obliczenia odległości trafienia w strefy japońskiego pancernika przeprowadza się w pasach artyleryjskich (183 m) w zaokrągleniu do najbliższej całości zgodnie z klasyczną zasadą.
2. Do określenia prędkości pocisku na pancerzu i kąta uderzenia służy kalkulator.
3. Obliczenia penetracji pancerza przeprowadza się według klasycznego wzoru Jacoba de Marre, przy czym współczynnik „K” przyjmuje się dla pancerza Kruppa – 2, dla „Ulepszonego Harveya” – 275, dla pancerza bezcementowego – 2, dla blach stalowych - 100.
4. Do obliczenia wytrzymałości pancerza cementowego o średnicy 127 mm i większej stosuje się klasyczny wzór de Marre'a.
5. Do obliczenia wytrzymałości pancerza stalowego i bezcementowego, czyli dowolnego pancerza o grubości mniejszej niż 127 mm, stosuje się wersję wzoru de Marra według L.G. Gonczarow.
6. Trwałość skosów pokładu pancerza złożonego z kilku arkuszy jest porównywalna z wytrzymałością pancerza monolitycznego o tej samej grubości (na podstawie informacji znalezionych przez A. Rytika).
7. Dla cytadeli wszystkich statków przyjmuje się, że odległość pancerza bocznego od skosu będzie wynosić 2,5 m. Jednocześnie dla rejonów, gdzie zlokalizowane są kopalnie węgla, przyjmuje się, że jamy te są całkowicie zasypane z węglem. Inne wyrobiska węglowe, w tym zlokalizowane za zboczami, nie są brane pod uwagę.
8. W większości przypadków obliczenia wykonuje się dwukrotnie dla każdej strefy. W pierwszym przypadku odległość do trafienia w cel oblicza się, gdy odchylenie od normalnej wynosi 25 stopni. Te 25 stopni należy rozumieć jako wypadkową kąta ustawienia japońskiego pancernika względem działa strzelającego oraz kąta padania pocisku. W drugim przypadku odległość do trafienia w cel oblicza się przy założeniu, że pocisk uderza w cel albo w ogóle bez odchyleń od normalnej (na krótkich dystansach), albo z odchyleniem od normalnej równym kątowi padania.
9. W obliczeniach uwzględniono nieproporcjonalny wzrost wytrzymałości pancerza przy wzroście jego grubości powyżej 300 mm. I tak np. 345 mm pancerza Kruppa dla barbety i kiosku „Mikasy” przyjmuje się jako odpowiednik 338 mm pancerza o „K” = 2. Zakłada się, że ta dysproporcja istnieje również w przypadku pancerza Garveya.
10. Jeżeli pancerz statku nie jest ustawiony pionowo, tabela wskazuje kąt nachylenia pancerza względem powierzchni. Zatem, jeśli stwierdzono, że skos znajduje się pod kątem 30 stopni, oznacza to, że pocisk lecący równolegle do powierzchni uderzy w niego z odchyleniem od normalnej wynoszącej 60 stopni.
11. Obliczenia uwzględniają normalizację pocisku. Zatem jeśli pocisk trafi w pas pancerny cytadeli naprzeciw kopalni węgla pod kątem 25 stopni, to normalizuje się do 18 stopni, wnika w węgiel pod kątem 7 stopni, pokonuje odległość 2,519 m i ten kąt jest brany pod uwagę przy obliczaniu odchylenia od normalnej po uderzeniu w skos.
12. W kalkulacji uwzględniono możliwość odbicia L.G. Gonczarow.
Co więcej, jeśli pocisk znajduje się na granicy niepenetracji (na przykład, jeśli 12-calowy pocisk uderzy w skos z odchyleniem od normalnej 55 stopni, pocisk, według L.G. Goncharova, przebije 110–111 mm pancerza maksymalnie, ale Mikasa 114,3 mm), wówczas w nawiasach podaje się odległość, na jaką pancerz zostanie przebity zgodnie ze wzorem de Marre’a „rykoszet”, gdyż biorąc pod uwagę probabilistyczny charakter penetracji pancerza, możliwe są obie opcje. Jeśli zgodnie z tabelą pocisk w sposób oczywisty nie jest w stanie pokonać pancerza, wskazany jest „rykoszet” bez obliczania zasięgu.
13. Obliczenia trwałości pochyłych płyt pancernych japońskich wież i wieżopodobnych umocnień przeprowadzono w następujący sposób. Wyznaczono kąt, pod jakim 12-calowy pocisk nie odbił się rykoszetem, a następnie sprawdzono, z jaką prędkością i w jakiej odległości pocisk uderza pod tym kątem w przednią płytę pancerza. Jeśli jego „siła robocza” wystarczyła, aby przejść za zbroję, wówczas taką odległość wskazywano jako minimalną, przy której możliwe było trafienie w cel.
14. Jeżeli pocisk przebije pancerz z dowolnej odległości, aż do maksymalnej, w tabelach wskazano „dowolną”. Jeżeli pocisk przebije pancerz w odległości nie większej niż 0,5 kabla, wskazywane jest „0”. Jeśli pocisk nie może przebić pancerza, nawet jeśli znajduje się w lufie pistoletu, pojawia się komunikat „nie”. Jeśli więc tabela wskazuje na przykład „nie-2”, oznacza to, że przy odchyleniu od normy ochrona w ogóle nie przebija się, a przy zerowym odchyleniu od normy - przy 2 kbt.
15. Wszystkie obliczenia dokonywane są dla rzutu bocznego okrętu wojennego, czyli przy założeniu, że bitwa toczy się w kolumnach kilwateru równoległych lub podobnych. Obliczenia trwałości belek napotykają na duże trudności i zbyt wiele założeń, dlatego ich nie podejmuję.
Cechy penetracji pancerza 12-dm pocisków przeciwpancernych za pomocą modyfikatora rurowego. 1894
Jak wynika z badań szanowanych A. Tameeva i A. Rytika, rosyjskie przeciwpancerne pociski kal. 12 dm, które wchodziły w skład amunicji okrętów wszystkich trzech eskadr Pacyfiku, które brały udział w wojnie rosyjsko-japońskiej, były wyposażone nie w piroksylinę i rurkę Brinka, ale w proch bezdymny i rurkę. 1894 Do czego to doprowadziło?
Wyniki ostrzału przedziału pancerników typu Andrei Pervozvanny wskazują, że wyrzutnia Brink była klasycznym zapalnikiem do pocisków przeciwpancernych, którego czas trwania wynosił około 0,05 sekundy. W tym samym czasie probówka 1894 należał do innej kategorii zapalników, montowanych na pociskach odłamkowo-burzących, a jego czas działania wynosił około 0,005 sekundy.
Aby określić odległość, na jaką zostanie przebity pancerz, podany czas działania nie ma zasadniczego znaczenia. Biorąc pod uwagę niuanse, które opisałem w artykule „O pociskach nieprzebijających pancerz rosyjskiej marynarki wojennej”, można było się spodziewać, że pocisk przejdzie przez pancerz w całości, nawet z modyfikacją rurową. 1894. Dlatego obliczyłem odległości uderzenia w pojedynczą barierę dla pocisków rurką Brinka i rurką próbną. 1894 nie będzie się różnić. Ale jeśli mówimy o ochronie rozproszonej, to zupełnie inna sprawa. Wyjaśnię to na przykładzie.
Według obliczeń de Marra 12-metrowy pocisk przeciwpancerny o masie 331,7 kg mógł z łatwością przebić cytadelę Mikasa, która składała się z pionowego pasa pancerza o średnicy 222 mm, skosu 76,2 mm i między nimi 2,5 m węgla. Aby to zrobić, pocisk, który trafił w płytę kal. 222 mm z odchyleniem od normy wynoszącym 25 stopni, musiał mieć prędkość na pancerzu wynoszącą 588 m/s, co w przybliżeniu odpowiada odległości 20 kabli.
Jednak pokonując przeszkody opisane powyżej, pocisk zacznie gwałtownie tracić prędkość. W powyższym przykładzie pocisk wyda znaczną część swojej „siły roboczej” na pokonanie 222-milimetrowej płyty, po minięciu której jego prędkość spadnie do 193 m/s. Węgiel jeszcze bardziej go wyhamuje, a przy pokonywaniu wzniesienia prędkość także spadnie. Obliczenia pokazują, że po uderzeniu w zbroję z odchyleniem od normy wynoszącym 25 stopni. przy prędkości 588 m/s pocisk minie skos w ciągu około 0,018 sek. od momentu uderzenia w płytę pancerną o średnicy 222 mm.
Oczywiście pocisk wyposażony w piroksylinę i rurkę Brinka o czasie działania do 0,05 sekundy bez problemu przeleci nad skosem - pocisk eksploduje po minięciu przeszkody. Ale pocisk, wyposażony w proch i rurę arr. 1894 z czasem działania 0,005 sekundy, choć będzie miał wystarczającą „siłę roboczą”, aby minąć skos, to po prostu nie będzie miał czasu do niego dotrzeć i eksploduje gdzieś w kopalni węgla.
W związku z tym, aby pocisk z rurą arr. 1894 przeszedł jednak poza skos, jego prędkość na 222-milimetrowej płycie pancernej powinna wystarczyć nie tylko do przebicia pasa, węgla i skosu według wzoru de Marre'a, ale także do przebycia całej tej drogi w czasie nie dłuższym niż 0,005 sek. Oczywiście wymaga to znacznie większej prędkości na pancerzu niż pokonanie przeszkody, obliczonej na podstawie wzoru na penetrację pancerza. Odpowiednio, odległości, na które 12-calowy pocisk z prochem i probówką. 1894, który może trafić w cytadelę japońskiego pancernika, będzie mniejszy niż podobny pocisk z wyposażeniem piroksylinowym i rurką Brinka.
Przy określaniu odległości penetracji pancerza pociskiem wyposażonym w proch bezdymny i rurkę próbną. 1894, wziąłem ten czynnik pod uwagę. Jednocześnie przyjąłem wartości, które były najbardziej wierne rosyjskiemu pociskowi: cytadelę uważa się za trafioną, jeżeli pocisk eksplodował w momencie, gdy główka pocisku przekroczy skos na całą jego głębokość.
Oczywiście w tym przypadku pocisk nie wychodzi poza skos. Istnieje jednak pewna szansa trafienia w maszynownie i kotłownie, czyli korytarze, którymi dostarczano pociski średniego kalibru artyleriaz takiej szczeliny znajdują się fragmenty pocisku i pancerza.
„Mikasa”
Okręt flagowy H. Togo był chroniony pancerzem Kruppa, a jego schemat opancerzenia pokazano powyżej.
„Asahi”, wpisz „Shikishima”
Okręty te były chronione przez „Ulepszony Harvey”, a ich schemat opancerzenia był podobny do „Mikasy”
typu Fuji
Niestety bardzo trudno odgadnąć, jaki rodzaj pancerza chronił ten statek. Obliczenia opierają się na założeniu, że był to „Ulepszony Harvey”, ale mógł to być również „Wczesny Harvey”.
Schemat opancerzenia różnił się oczywiście od nowszych japońskich pancerników, ale chciałbym szczególnie zwrócić uwagę na jedną kwestię: jest to bardzo duży obszar, na którym barbety Fuji i Yashima miały jedynie 229 mm pancerza. Na kolejnych japońskich pancernikach barbety były znacznie lepiej chronione.
„Yakumo” i „Azuma”
Obliczenia przeprowadzono przy założeniu, że oba krążowniki pancerne otrzymały pancerz Kruppa (co najprawdopodobniej ma miejsce w przypadku Yakumo, ale jest to wysoce wątpliwe w przypadku Azumy).
Należy zauważyć, że w porównaniu z innymi japońskimi krążownikami pancernymi ochrona Yakumo i Azumy ma niezwykle istotną wadę: bardzo krótką cytadelę, która nie sięga obszaru barbety wież głównego kalibru.
Typ Izumo i typ Tokiwa
Te krążowniki najwyraźniej były chronione przez „ulepszony pancerz Harveya”, a ich schematy opancerzenia są tak podobne, że nie widziałem sensu liczenia ich osobno.
„Nisshin” i „Kasuga”
Krążowniki te były chronione włoskim pancerzem „Terni”, który według mnie był porównywalny pod względem wytrzymałości z „ulepszonym Harveyem”.
Pragnę zwrócić uwagę drogiego czytelnika na niewidziany wcześniej obszar „Poprzeczki pełniące rolę barbetów”. Mówimy o takim hicie:
odkrycia
W latach 1904–1905 krajowy pistolet 12-dm/40 mod. 1895 mógł trafić w cytadele czterech najnowszych japońskich pancerników w odległości 20–25 kabli. „Fuji” i „Yashima” ze względu na wytrzymały pas pancerny wymagały zbieżności 8–11 kabli, ale to pod warunkiem, że moje założenie o „ulepszonym Harveyu” było słuszne. Jeśli te pancerniki były chronione przez „wczesny Harvey”, to na przykład 406-milimetrowy odcinek pasa pancernego przebił się w odległości 14–20 kabli.
Pomimo tego odległość, na jaką działa 12-dm mod. Rok 1895 mógł pokazać się w pełnej okazałości; należy wziąć pod uwagę 10–15 kabli, gdyż to właśnie tutaj istniały duże szanse na trafienie nie tylko cytadeli, ale także barbetów wrogich pancerników. Jak widać z tabel, „ulepszone barbety Harveya” zostały trafione 15 linkami tylko przy idealnym trafieniu prostopadle do powierzchni barbety, a 345-milimetrowy pancerz Kruppa zainstalowany na Mikach wymagał bliskiego podejścia 11 lin .
Należy jednak wziąć pod uwagę, że obliczenia dla barbetów przeprowadzono dla standardowych (płaskich) płyt pancernych, podczas gdy do ich produkcji zastosowano płyty zakrzywione, które zwykle miały gorszą trwałość od płaskich pancerzy o tej samej grubości. Ponadto nie powinniśmy zapominać o probabilistycznym charakterze penetracji pancerza. W związku z powyższym, efektywna odległość do walki artyleryjskiej z pociskami przeciwpancernymi dla działa 12-dm/40 mod. 1895 można uznać za 15 kabli. Zaznaczę również, że z tej odległości nasze pociski uderzałyby w skosy pancerników wroga z dużym zapasem energii, co prawdopodobnie minimalizowałoby ryzyko rykoszetu od nich.
Zwiększenie dystansu o 15 kabli było możliwe dzięki zastosowaniu końcówek przeciwpancernych, ale niestety pociski wielkokalibrowe naszych okrętów nie otrzymały ich podczas wojny rosyjsko-japońskiej.
Niestety, wszystko to dotyczy tylko hipotetycznej sytuacji, w której nasze statki byłyby wyposażone w pociski piroksylinowe i rurkę Brinka. W rzeczywistości musieli walczyć pociskami zawierającymi proch i modyfikatorem rurowym. 1894. Przy takiej amunicji, aby pewnie zniszczyć cytadelę pancerników wroga, konieczne było zbliżenie się do 5-10 kabli.
Jeśli chodzi o modyfikację dział 12-dm/35. 1885, potem do wojny rosyjsko-japońskiej były już zauważalnie przestarzałe i nawet przy strzelaniu nabojami piroksylinowymi z rurką Brinka wymagały bliższego podejścia 10–13 kabli. Strzelanie pociskami przeciwpancernymi wypełnionymi prochem i modyfikatorem rurowym. 1894 takich dział nie mogło odnieść sukcesu na żadnym dystansie. W rzeczywistości tylko kazamaty i pas górny o grubości 152 mm lub mniejszej mogły zostać trafione „bronią prochową przeciwpancerną”. Ale taki pancerz został całkowicie przebity przez pociski odłamkowo-burzące, które miały znacznie większy zapas materiałów wybuchowych. Cóż, system artyleryjski 12-dm/30 arr. 1877 był całkowicie przestarzały i nie miał szans spowodować uszkodzeń japońskich pancerników pociskami przeciwpancernymi, ani za pomocą wyrzutni Brink, ani za pomocą modyfikacji. 1894
Jeśli chodzi o krążowniki pancerne, działa 12-dm/40 mod. Rok 1895 był dla nich niezwykle niebezpieczny już przy 30-40 kablach. Ale znowu tylko wtedy, gdy masz powłokę piroksylinową z rurką Brink. Ale „prochowe” 12-calowe pociski cytadeli japońskich krążowników w rejonie kopalni węgla można było utrzymać nawet za pomocą 12 lin (z wyjątkiem „Nisshin” i „Kasuga”). Dlatego, co dziwne, najskuteczniejszym pociskiem przeciwko japońskim krążownikom pancernym był być może odłamkowo-burzący 12-dm. Zawierał więcej materiałów wybuchowych niż pancerz przeciwpancerny i tylko nieznacznie gorzej penetrował pancerz o grubości 127-152 mm, który chronił wieże, barbety, kazamaty i górny pas.
Ogólnie można stwierdzić, że odmowa wyposażenia floty w 12-calowe pociski przeciwpancerne z wypełnieniem piroksylinowym i rurką Brink była decyzją wyjątkowo niefortunną, wykluczającą możliwość efektywnego wykorzystania pocisków przeciwpancernych tego kalibru . W rzeczywistości Departament Marynarki Wojennej Imperium Rosyjskiego z jednej strony polegał na pociskach przeciwpancernych, tworząc bardzo udane (aczkolwiek lekkie) próbki 12-dm, a z drugiej strony zabił ten zakład w zarodku, nie dostarczając im zapalników z niezbędnym opóźnieniem charakterystycznym dla tego typu amunicji.
To be continued ...
PS Muszę przyznać, że obliczenia, które wykonałem, okazały się bardzo pracochłonne i jednocześnie monotonne, a w takich przypadkach zawsze istnieje ryzyko popełnienia błędu. Dlatego będę wdzięczny Szanownym Czytelnikom za wszelkie uwagi merytoryczne.
informacja