För länge sedan, i min första serie artiklar publicerade om "VO" och dedikerade till dreadnoughts av typen "Sevastopol", föreslog jag att om det vid något mirakel i slaget vid Jylland dök upp fyra ryska dreadnoughts i stället för slagkryssarna Beatty, då hade den första spaningsgruppen Hipper förväntat sig en fullständig rutt. Och sedan, och mycket senare, i en diskussion om mina andra material om dreadnoughts och superdreadnoughts från första världskriget, blev jag upprepade gånger ombedd att simulera en sådan kamp. Tja, varför inte?
Vad handlar den här cykeln om?
I det material som du uppmärksammar kommer jag att försöka samla in nödvändiga data för att modellera de möjliga resultaten av konfrontationen mellan våra baltiska dreadnoughts och tyska stridskryssare.
För att göra detta är det nödvändigt att förstå kapaciteten hos det ryska och tyska marinartilleriet när det gäller rustningspenetration och skalens kraft. Jämför kvaliteten på ryska och tyska rustningar. Jämför bokningssystem för att bedöma fartygens fria manövreringszoner. Undersök LMS -funktionerna och bestäm det uppskattade antalet träffar. Och sedan är det bara att börja med jämförelsen.
Det skulle naturligtvis vara trevligt att samtidigt jämföra Sevastopols stridsförmåga med de från Kaiserns slagfartyg. Men inte vid den här tiden. För för detta är det nödvändigt att i detalj demontera designen av de tyska dreadnoughtsna. I analogi med hur jag gjorde det i den cykel som ägnades åt jämförelsen av slagkryssare i England och Tyskland. Detta arbete har dock ännu inte utförts. Så vi kommer tillbaka till denna fråga någon gång senare.
Jag vill betona: Jag kommer att vara mycket tacksam för kära läsare för all konstruktiv kritik. Tveka inte att kommentera om du hittar något misstag i min publikation.
För egen del kommer jag att fästa formlerna som jag använde och grunddata för beräkningar till artiklarnas huvudtext. Så att de som önskar enkelt kunde kontrollera uppgifterna.
Tja, jag börjar med en utvärdering av kapaciteten hos det ryska och tyska marinartilleriet i stort kaliber, som beväpnade skeppen i Rysslands och Tysklands dreadnought-era.
Ryska imperiet
Det är lätt att skriva om ryska artillerisystem. För det var bara en - den berömda 305 mm / 52 kanonen i Obukhov -anläggningen mod. 1907 år.
Naturligtvis stannade ryska marinens tankar inte vid 12 tum. Och i framtiden skapades 356 mm artillerisystem för stridskryssare av Izmail-typen och 406 mm-för lovande slagfartyg. Men de fjorton-tums kanonerna hann inte slutföra hela testförloppet före slutet av första världskriget och installerades inte på krigsfartyg. Och den sexton tum stora kanonen hann inte ens göras, även om ordern för den utfärdades. Därför kommer jag inte att överväga dessa verktyg. Och samma sak gäller de äldre 254 mm / 50 och 305 mm / 40 kanonerna. Sedan den senaste beväpnade skvadronens slagfartyg och pansarkryssare. De var aldrig avsedda att installeras på dreadnoughts.
Den ryska 305 mm / 52 kanonen är intressant i och med att den ursprungligen skapades enligt begreppet "lätt projektil - hög noshastighet". Det antogs att en lätt 331,7 kg projektil med en initialhastighet på 914 m / s, och sedan till och med 975 m / s, skulle avfyras från den.
Men redan i färd med att skapa en pistol kom inhemska artillerimän till behovet att byta till begreppet "tung projektil - låg noshastighet". Vilket ledde till att arr. 1911, vars massa var 470, 9 kg, men noshastigheten sjönk till 762 m / s.
Trinitrotoluen (TNT) användes som ett sprängämne, vars mängd i ett pansargenomborande projektil var 12, 96 kg och i ett högexplosivt skal-58, 8 kg. Källor nämner också halvpansargenomträngande skal, vikten av sprängämnen som nådde 61, 5 kg. (Men på grund av vissa oklarheter lämnar jag dem utanför tillämpningsområdet för denna artikel). Med en maximal höjdvinkel på 25 ° var skjutområdet 132 kabel eller 24 446,4 m.
De baltiska slagfartygen av typen Sevastopol och Svarta havet av kejsarinnan Maria var beväpnade med just sådana vapen.
Tyskland
Till skillnad från ryska sjömän, som tvingades under första världskriget att nöja sig med ett artillerisystem av stort kaliber för ett projekt, var den tyska högsjöflottan beväpnad med så många som 4 typer av sådana vapen (räknas inte de som installerades före -dreadnoughts, förstås). Jag kommer att beskriva dem i ordning för att öka stridskraften.
Det första vapnet som togs i bruk med dreadnoughts var 279 mm / 45 kanonen.
Dess skal hade en massa på 302 kg och en initialhastighet på 850 m / s. De tyska för alla dreadnought -vapen, liksom de ryska, var utrustade med TNT (vilket mycket förenklar jämförelsen av ammunition för oss). Men tyvärr har jag inte exakta uppgifter om innehållet i sprängämnen i 279 mm skal. Enligt vissa rapporter nådde massan av sprängämnen i ett pansargenomträngande 302 kg projektil 8, 95 kg. Men om högexplosivt vet jag absolut ingenting. Skjutområdet på 279 mm / 45 kanoner nådde 18 900 m vid en höjdvinkel på 20 °. De första tyska dreadnoughtsna i Nassau -klassen och stridskryssaren Von der Tann var utrustade med sådana vapen.
Senare skapades en mer kraftfull 279 mm / 50 pistol för flottans behov. Hon avfyrade samma skal (som 279 mm / 45), men ökade med en initial hastighet till 877 m / s. Den maximala höjdvinkeln för dessa vapen i tornfästen minskades dock till 13,5 °. Trots ökningen av initialhastigheten minskade skjutbanan något och uppgick till 18 100 m. De förbättrade 279 mm / 50-kanonerna mottogs av slagkryssare av typen Moltke och Seydlitz.
Nästa steg mot att förbättra beväpningen av tyska fartyg var skapandet av ett artilleri -mästerverk - 305 mm / 50 kanonen. Det var ett extremt kraftfullt artillerisystem för sin kaliber, som avfyrade 405 kg pansargenombrytande och 415 kg högexplosiva skal, innehållet i sprängämnen som nådde 11,5 kg respektive 26,4 kg. Den ursprungliga eldhastigheten (405 kg skal) var 875 m / s. Räckvidden vid en höjdvinkel på 13, 5 ° var 19 100 m. Sådana vapen var utrustade med slagfartyg av typen "Ostfriesland", "Kaiser", "König" och stridskryssare av typen "Derflinger".
Men toppen av det "dystra ariska havsgeniet" var inte detta, i något avseende, ett enastående artillerisystem, utan det monströsa 380 mm / 45 kanonmod. 1913. Denna "superkanon" använde pansargenombrytande och högexplosiva skal som vägde 750 kg (möjligen var vikten av ett pansargenomträngande skal 734 kg), innehållande 23, 5 respektive 67, 1 kg TNT. En initialhastighet på 800 m / s gav ett skjutområde på 23 200 m vid en höjdvinkel på 20 °. Sådana vapen fick "Bayern" och "Baden", som blev Kaiserlichmarines enda superdreadnoughts.
Vi överväger rustningspenetration
För att beräkna rustningspenetrationen hos ryska och tyska vapen använde jag den klassiska formeln för Jacob de Marr.
Samtidigt antog jag för alla vapen koefficienten K lika med 2000. Som ungefär motsvarar den klassiska cementerade Krupp -rustningen i slutet av 1800 -talet. Detta är inte helt korrekt. Eftersom kvaliteten på 279 mm, 305 mm och 380 mm skal kan skilja sig något. Men man kan anta att denna skillnad inte var för stor. Beräkningarna nedan kan således betraktas som ett resultat av alla ovanstående artillerisystems inverkan på den cementerade Krupp -rustningen, som den var i början av 1900 -talet.
För att få de initiala uppgifterna för beräkningarna (infallsvinkeln och projektilens hastighet på ett visst avstånd) använde jag den ballistiska kalkylatorn "Ball" version 1.0 av den 2011-05-23 utvecklad av Alexander Martynov (som jag Med detta tillfälle vill jag tacka från djupet av mitt hjärta för att ha skapat ett sådant användbart program). Beräkningen var enkel. Efter att ha fastställt värdena för projektilens massa och kaliber, dess initialhastighet, den maximala höjdvinkeln och skjutområdet med den, beräknades koefficienten för projektilens form, som användes för ytterligare beräkningar. Formfaktorerna är följande:
Ryska 305 mm 470, 9 kg projektil - 0, 6621.
Tyskt 279 mm 302 kg skal för 279 mm / 45 kanoner - 0, 8977.
Tyska 279 mm 302 kg skal för 279 mm / 50 kanoner - 0,707.
Tysk 305 mm 405 kg projektil - 0,7009.
Tysk 380 mm 750 kg projektil - 0, 6773.
En intressant egendom är anmärkningsvärd. Denna indikator för 279 mm / 45 och 279 mm / 50 kanoner är ganska annorlunda, även om projektilens massa är identisk.
De resulterande infallsvinklarna, projektilhastigheten på rustning och pansarpenetration vid K = 2000 visas i tabellen nedan.
Det bör dock komma ihåg att verklig pansarpenetration i de fall där pansarens tjocklek överstiger 300 mm bör vara högre än de angivna värdena. Detta beror på det faktum att med en ökning av tjockleken på pansarplattan börjar dess relativa pansarresistens att sjunka. Och till exempel kommer det beräknade rustningsmotståndet för en 381 mm platta i praktiken endast att bekräftas av en platta med en tjocklek på 406 mm. För att illustrera denna avhandling kommer jag att använda en tabell från "The Last Giants of the Russian Imperial Navy" av S. E. Vinogradov.
Låt oss ta en 300 mm pansarplatta gjord av Krupp rustning av en viss kvalitet, vilket ger en koefficient på K = 2000 i förhållande till, säg, en rysk 470,9 kg projektil. Så, rustning på 301 mm, gjord av absolut samma rustning, kommer att ha K något under 2000. Och ju tjockare rustningsplatta är, desto mer kommer K. att minska. Över 300 mm tjocklek kunde jag inte. Men formeln jag använder ger en ganska bra approximation:
y = 0, 0087x2 - 4, 7133x + 940, 66, var
y är den verkliga tjockleken på den penetrerade rustningsplattan;
x är den uppskattade tjockleken på den penetrerade rustningsplattan med konstant K.
Med hänsyn tagen till den relativa minskningen av pansarplattornas motstånd tog beräkningsresultaten följande värden.
Viktigt förbehåll
Först och främst ber jag den kära läsaren att inte försöka använda ovanstående data för att simulera en sjöstrid mellan ryska, tyska och andra krigsfartyg. De är olämpliga för sådan användning, eftersom de inte tar hänsyn till den verkliga kvaliteten på rysk och tysk rustning. När allt kommer omkring, om det till exempel visar sig att den ryska rustningen kommer att ha K 2000, är det uppenbart att pansarpenetrationen av skal på olika avstånd också kommer att förändras.
Dessa tabeller är endast lämpliga för att jämföra ryska och tyska marinpistoler när du skjuter på rustningar av samma kvalitet. Och naturligtvis, efter att författaren förstår hållbarheten hos produkterna från tyska och ryska pansarfordon, kommer uppgifterna om infallsvinklarna och hastigheten på skalen på rustningen att vara mycket viktiga för ytterligare beräkningar.
Några slutsatser
I allmänhet kan man se att det ryska tillvägagångssättet "tung projektil - låg noshastighet" visade sig vara märkbart mer fördelaktigt än det tyska begreppet "lätt projektil - hög noshastighet". Så till exempel avfyrade den tyska 305 mm / 50 kanonen en 405 kg stor projektil med en initial hastighet på 875 m / s. Och ryskan - 470, 9 kg projektil med en hastighet på endast 762 m / s. Med hjälp av den berömda formeln "massa multiplicerad med kvadratet för hastigheten i hälften" finner vi att den kinetiska energin för den tyska projektilen vid utgången från tunnan är cirka 13,4% högre än den hos ryskan. Det vill säga att det tyska artillerisystemet är kraftfullare.
Men som ni vet förlorar en lättare projektil hastighet och energi snabbare under flygning. Och det visar sig att redan på ett avstånd av 50 kablar utjämnas de ryska och tyska artillerisystemen i rustningspenetrering. Och sedan fortsätter fördelen med det ryska vapnet att öka. Och på ett avstånd av 75 kablar är fördelen med den ryska kanonen redan ganska märkbar 5, 4%, även med hänsyn till den värsta (när det gäller rustningspenetrering) lutningsvinkeln för projektilen när den faller. Samtidigt har den ryska pansargenomträngande projektilen (som är tyngre) en viss fördel i rustningsåtgärder, eftersom den har ett högt innehåll av sprängämnen: 12, 96 mot 11, 5 kg (igen, med nästan 12, 7%).
Fördelarna med det ryska artillerisystemet är synliga i jämförelsen av högexplosiva skal. För det första har den ryska högexplosiva projektilen samma massa som den rustningsgenomträngande. Och därför kräver det inte separata skjutbord för sig själv, vilket är en tveklös fördel. Även om jag, strängt taget, inte vet hur detta problem löstes i Kaiserns flotta. Kanske kunde de justera pulverladdningen så att skjutbanorna för rustningsgenombrytande och högexplosiva vid alla höjdvinklar var lika? Men även om så är fallet, kvarstår sprängkapaciteten, och här har den ryska projektilen med sina 58,8 kg bara en överväldigande fördel. Den tyska 415 kg landgruvan hade bara 26,4 kg, det vill säga den var något mindre än 44,9% av ryssarna.
Och du måste förstå att en sådan fördel med det ryska skalet var mycket viktig i en duell mot pansrade motståndare. På ett stort avstånd, där man inte längre kunde förvänta sig mycket av rustningsgenomträngande skal, skulle en kraftfull landgruva lätt förstöra fiendens relativt tunna däck. Och när det brister om dem, med egna fragment och rustningar, kan det mycket väl orsaka stor skada på facken i citadellet.
Och om den träffade rustningen kunde en landgruva göra saker. I det här fallet kan sprängningen av dess sprängämnen (i kombination med själva projektilens energi) fortfarande övervinna skyddet och driva rustningsfragment och en projektil in i det pansarpläterade utrymmet. Naturligtvis blir den slående effekten i detta fall mycket svagare än när den pansargenomträngande projektilen passerar genom rustningen som helhet. Men han kommer att vara det. Och på sådana avstånd, där en pansargenomträngande projektil inte längre kommer att tränga in i barriären. Ryska högexplosiva skal kunde tränga igenom även 250 mm rustning på långa avstånd.
Med andra ord, på ett avstånd av upp till 50 kablar var den ryska pistolen sämre än den tyska i rustningspenetration och överträffade sedan. Trots att kraften hos de ryska skalen var högre. Låt oss nu komma ihåg att den tyska 305 mm / 50-pistolen var kraftfullare, eftersom den kommunicerade mer energi till sin projektil vid avfyrning än den ryska.
Om den tyska kanonen som ett resultat av detta gav bättre rustningspenetration kan detta betraktas som en fördel. Men avstånd mindre än 5 miles för dreadnoughts är mer som force majeure. Vilket naturligtvis kan hända. Låt oss säga i dåliga siktförhållanden. Men ändå är detta ett undantag från regeln.
Regeln blir en kamp på 70-75 kablar. Vilket kan betraktas som ett effektivt stridsavstånd, med vilket LMS från den tiden mycket väl kunde ge ett tillräckligt antal träffar för att inaktivera eller förstöra ett fiendens skepp på linjen. Men på sådana avstånd ligger fördelen med rustningspenetration redan bakom den ryska pistolen. Och den stora kraften hos den tyska tolvtumsmaskinen visar sig inte längre vara en fördel, utan en nackdel. Eftersom ju starkare påverkan på bagageutrymmet är, desto mindre är dess resurs.
En annan kredit till det tyska artillerisystemet kan vara planheten i skjutningen, som verkar ge bästa noggrannhet (även om det finns något att prata om). Men faktum är att plattheten hos de ryska och tyska artillerisystemen (12-tums kaliber) inte skilde sig för mycket. På samma 75 kablar föll den tyska projektilen i en vinkel på 12, 09 ° och ryskan - 13, 89 °. En skillnad på 1,8 ° kunde knappast ha gett den tyska kanonen märkbart bättre noggrannhet.
Således kan vi säkert ange överlägsenheten hos det inhemska 305 mm / 52 artillerisystemet jämfört med det tyska 305 mm / 50.
Det finns inget att säga om 279 mm / 50 och 279 mm / 45 tyska vapen. På ett avstånd av 75 kablar tappade de mer än 1, 33 och 1, 84 gånger i rustningspenetration till den ryska 12-tums maskinen.
Och även om jag tyvärr inte på ett tillförlitligt sätt kunde ta reda på innehållet av sprängämnen i 302 kg tyska skal. Men den (uppenbarligen) var betydligt lägre än i ryska 470,9 kg.
Men självklart, oavsett hur bra det ryska tolvtumspistolen var på sin nivå, kunde det inte stå emot jämförelse med det 380 mm / 45 tyska artillerisystemet. Begreppet "tung projektil - låg noshastighet" hjälpte inte. Till och med en relativt lätt 750 kg pansargenomträngande projektil "Bayern" eller "Baden" hade en sprängladdning på 81% mer. Trots att dess rustningspenetration på ett avstånd av samma 75 kablar var 21,6% högre.
Vad kan jag säga här? Naturligtvis ledde kaliberhöjningen till 380 mm till att tyskarna skapade ett nytt generations artillerisystem, med vilket ingen 305 mm kanon någonsin kunde vara nära.
Det är därför övergången av de ledande marinmakterna till vapen med en kaliber på 380ꟷ410 mm faktiskt avbröt skyddet av slagfartyg under den första världskrigets era och krävde helt andra system, tjocklek och rustningskvalitet.
Men denna artikelserie är inte avsedd för superdreadnoughts efter Utland. Det är därför som jag i nästa artikel kommer att försöka förstå rustningsmotståndet för den ryska rustningen som användes vid konstruktionen av slagskepp i Sevastopol-klassen.
