Kết quả thử nghiệm áo giáp Harvey cải tiến ở Nga và nước ngoài
Trong bài viết này tôi tiếp tục nghiên cứu kết quả thử nghiệm các tấm giáp được chế tạo bằng phương pháp Harvey.
Thử nghiệm áo giáp của tàu tuần dương bọc thép "Nga"
Kết quả thử nghiệm các tấm giáp có độ dày 127 mm và 203 mm do nhà máy Carnegie của Mỹ sản xuất đã được biết, tuy nhiên, chúng được bắn không phải bởi đạn pháo của Nga mà là đạn pháo của Mỹ. Việc bắn vào tấm giáp 127 mm diễn ra vào ngày 12 tháng 1896 năm XNUMX.
Năm phát đạn 102 mm nặng 15 kg đã được bắn ra, trong khi tốc độ của đạn trên áo giáp tăng dần theo từng phát bắn - nó bắt đầu ở tốc độ 505 m/s và kết thúc ở tốc độ 540 m/s. Sau đó, họ bắn một viên đạn 127 mm nặng 22,7 kg với tốc độ 522 m vào áo giáp.
Về bản chất, việc bắn súng được thực hiện theo phương pháp của Nga mà tôi đã mô tả ở bài viết trước.
Nếu áo giáp bị xuyên thủng ở phát bắn đầu tiên (102 mm, 505 m/s), thì theo công thức của de Marre, “K” của nó sẽ là 1, và nếu nó bị xuyên thủng ở phát bắn thứ năm (631 mm, 102 m). /s) - sau đó là 540, quả thứ sáu (1 mm, 746 m/s) - 127, nhưng không một quả đạn nào xuyên thủng được áo giáp.
Tuy nhiên, điều thú vị là tính toán của tôi theo de Marr hầu như không trùng khớp với tính toán của người Mỹ, vì họ chỉ ra 1, nhưng sự khác biệt là không đáng kể.
Công bằng mà nói, phải chỉ ra rằng, mặc dù tấm giáp không bị xuyên thủng nhưng sau khi bắn đạn pháo 102 mm, một vết nứt hình thành dọc theo mép tấm, và sau khi bị đạn pháo 127 mm bắn trúng, góc của tấm giáp đã hình thành. cái đĩa rơi ra.
Và đây là kết quả của các cuộc thử nghiệm tiếp theo diễn ra vào ngày 13 tháng 1897 năm 203, khi một tấm XNUMX mm đã được bóc vỏ.
Tám phát đạn đầu tiên được bắn bằng đạn pháo cỡ nòng 102 mm và 152 mm, nặng lần lượt 15 và 45,4 kg. Đồng thời, tốc độ trên giáp dao động từ 556 m/s đến 597 m/s, với đạn pháo 102 mm được bắn với tốc độ cao nhất. Phát bắn mạnh nhất là một viên đạn 45,4 inch nặng 757 kg với tốc độ trên áo giáp là 1 m/s - nếu nó xuyên thủng được tấm áo giáp thì “K” của nó sẽ là 724.
Nhưng tấm đá lại không bị vỡ. Đạn 102 mm có thể xuyên thủng không quá 5,1 cm, còn đạn 152 mm - không quá 15,2 cm, và rõ ràng là còn lâu mới đạt đến giới hạn độ bền của áo giáp.
Sau đó, chúng tôi quyết định thắt chặt đáng kể các điều kiện và bắn phát cuối cùng, thứ chín bằng một viên đạn 152 mm với tốc độ 655 m/s trên áo giáp. Nếu một quả đạn nặng 45,4 kg xuyên qua tấm giáp 203 mm ở tốc độ giới hạn đó thì chữ “K” của quả đạn và áo giáp sẽ tương ứng với 1 (964, theo những người viết báo cáo trên). Nhưng thiết giáp Mỹ cũng chịu được điều này. Đạn chỉ xuyên được 1 cm nên chỉ số “K” của bộ giáp này vượt quá 958.
Chúng ta có thể nói một cách an toàn rằng áo giáp Carnegie cho kết quả vượt trội đáng kể so với áo giáp Garvey đã mang lại trước đó. Và người ta hoàn toàn biết rằng kết quả xuất sắc mà các tấm của nhà sản xuất này thể hiện là kết quả của công nghệ cải tiến: người Mỹ đã sử dụng việc rèn lại các tấm xi măng, điều mà ban đầu quy trình sản xuất áo giáp Harvey không cung cấp được. Theo đó, tên của những tấm như vậy có nghĩa là được rèn lại hoặc được rèn kép, mà chúng ta có thể thấy trong phần mô tả ở trên về các cuộc thử nghiệm áo giáp của tàu tuần dương "Nga".
Tiêu chuẩn của Hải quân Hoa Kỳ
Trong "Bộ sưu tập Hải lý" số 1 năm 1898, tài liệu được trình bày là bản dịch miễn phí một bài báo của ông Cleland Davis trên tạp chí Viện Hải quân Hoa Kỳ năm 1897 và một bài báo khác được xuất bản cùng năm trên tạp chí Hải quân thường niên. Cả hai ấn phẩm đều dành cho các thí nghiệm khác nhau trên vỏ giáp của Mỹ, Anh và Đức, được gắn xi măng theo phương pháp của Harvey và Croup, và chứa những vật liệu cực kỳ thú vị. Bao gồm công thức được chấp nhận chính thức ở Hoa Kỳ để tính toán độ bền của áo giáp xi măng.
Cũng như thông tin về các tiêu chuẩn chống chịu của áo giáp xi măng của Mỹ và các yêu cầu đối với đạn được sử dụng trong quá trình thử nghiệm nghiệm thu cả hai loại mà tôi đã công bố trước đó trong loạt bài này.
Vì vậy, áo giáp bọc thép “Nga” sản xuất tại Mỹ khi bắn đạn pháo Mỹ có hệ số “K” trên 2.
Các tài liệu trên hoàn toàn xác nhận điều này. Ví dụ, theo tiêu chuẩn của Hoa Kỳ, một viên đạn 305 mm phải xuyên qua lớp giáp tương đương với cỡ nòng của nó, có tốc độ trên lớp giáp là 1 feet mỗi giây, tương đương gần 696 m/s. Trong những năm đó, người Mỹ đã sử dụng đạn pháo 517 mm không nạp đạn nặng 305 pound Anh hoặc 850 kg để thử nghiệm. Hệ số “K” trong trường hợp này sẽ là 385,55, và chúng ta có thể nói một cách an toàn rằng áo giáp cung cấp cho “Nga” hoàn toàn tuân thủ các tiêu chuẩn của Hải quân Hoa Kỳ.
Thật không may, bài viết của ông Cleland Davis không trả lời được một câu hỏi cực kỳ quan trọng: đạn pháo của Mỹ có phải xuyên qua lớp giáp trong khi vẫn còn nguyên vẹn hay nó được phép phá hủy trong quá trình xuyên qua lớp giáp?
Về khả năng chống chịu của áo giáp giảm khi độ dày ngày càng tăng và về chất lượng của đạn
Như bạn đã biết, các thí nghiệm sâu rộng được thực hiện trên vỏ và áo giáp vào năm 1920 đã tiết lộ một mô hình thú vị.
Khả năng chống chịu của áo giáp Krupp lên tới 300 mm tăng tỷ lệ thuận với độ dày của áo giáp tăng lên, nhưng sau 300 mm thì điều đó không còn nữa. Nói cách khác, hệ số “K” theo de Marr giảm khi độ dày tấm tăng lên trên 300 mm, do đó, chẳng hạn, một tấm 356 mm thực sự có điện trở mà theo công thức là 343 -mm áo giáp nên có.
Đồng thời, theo dữ liệu của Mỹ, bộ giáp của Harvey đã chứng minh điều ngược lại. Theo công thức được áp dụng ở Hoa Kỳ, với độ dày của tấm ngày càng tăng, “K” tăng lên - nếu đối với đạn 305 mm và tấm 12 dm thì là 2, thì đối với tấm 011 dm thì đó là 13, đối với 2 dm - 021 và đối với 14 dm - 2. Nghĩa là, ngược lại, tốc độ tăng của điện trở nhanh hơn tốc độ tăng của độ dày áo giáp.
Câu hỏi được đặt ra: đây có phải là đặc tính của áo giáp Harvey hay chỉ là một sai sót trong công thức do người Mỹ phát triển?
Câu hỏi này có thể được trả lời một cách gián tiếp bằng cách phân tích dữ liệu từ một tài liệu quảng cáo của công ty Wheeler-Sterling, ca ngợi chất lượng vỏ sò do chính công ty sản xuất. Trong đó, ngoài việc ca ngợi chất lượng sản phẩm của công ty dùng làm tài liệu quảng cáo, kết quả của việc bắn thử nghiệm một viên đạn Wheeler-Sterling nặng 850 pound (385,55 kg) trên một tấm giáp thép niken dày 356 mm là được trình bày. Thật không may, nhà sản xuất áo giáp không được chỉ định.
Vì vậy, quả đạn nói trên tự tin xuyên thủng lớp giáp 14 inch với tốc độ 1 ft/s (848 m/s) trong khi vẫn nguyên vẹn. Chà, không hoàn toàn nguyên vẹn, đầu đạn bị biến dạng, nhưng buồng nổ vẫn được bịt kín, nếu đạn được trang bị thuốc nổ và ngòi nổ thì sẽ gây ra một vết rách hoàn toàn phía sau lớp giáp.
Kết quả của phát bắn này tương ứng với “K” = 1, trong khi theo tiêu chuẩn chấp nhận của Mỹ, các tấm áo giáp lẽ ra chỉ xuyên qua nó ở tốc độ 971 ft/s hoặc 1 m/s, tương ứng với “K” = 904. Như bạn đã biết, hệ số “K” không quyết định độ bền của tấm giáp mà quyết định tỷ lệ giữa độ bền của tấm giáp và chất lượng của đạn. Hóa ra việc sử dụng đạn Wheeler-Sterling chất lượng cao đã dẫn đến hệ số “K” giảm 580,34 đơn vị so với tiêu chuẩn.
Tuy nhiên, nếu chúng ta giả định rằng độ bền của áo giáp Harvey tuân theo quy luật hiệu suất giảm dần giống như áo giáp của Krupp, thì tấm giáp 356 mm sẽ có độ bền tương đương với tấm 343 mm. Nếu chúng ta tính đến giả định này khi tính “K”, thì “K” sẽ bằng 2, hoàn toàn phù hợp với tiêu chuẩn của Mỹ hạm đội.
Đúng vậy, trong trường hợp này, bản thân quả đạn Wheeler-Sterling đã biến từ “loại đạn mà không loại áo giáp nào sản xuất ở Mỹ hay bất kỳ quốc gia nào khác có thể chịu được” thành loại đạn chất lượng cao thông thường, nhưng hoàn toàn không phải loại đạn siêu mạnh... Hay không?
Nói chung, việc lớp giáp bị xuyên thủng trong phạm vi cộng hoặc trừ 60 đơn vị de Marr so với giá trị tiêu chuẩn hoàn toàn không mang lại vinh dự đặc biệt nào cho đạn của Mỹ. Trong bài viết của tôi “Thử nghiệm đạn pháo hải quân 120 mm và 6 mm 1901–1903. trên áo giáp Krupp" Tôi đã chứng minh rằng phạm vi mà bằng cách này hay cách khác, áo giáp có thể bị xuyên thủng thành công lớn hơn đáng kể. Nghĩa là, việc giảm tốc độ của đạn trên áo giáp đi 56 ft/s không thể là tình huống cho phép chúng ta gọi loại đạn này là loại đạn tốt nhất trên thế giới.
Nhưng nếu chúng ta cho rằng theo tiêu chuẩn của Mỹ, việc xuyên thủng bằng đạn có khả năng phá hủy được cho phép, thì mọi thứ sẽ đâu vào đấy. Thực tế là quả đạn, không bị phá hủy, và thậm chí ở tốc độ thấp hơn, đã vượt qua tấm chắn, mới có thể trở thành nền tảng cho niềm tự hào chính đáng của công ty Wheeler-Sterling.
Các cuộc thử nghiệm áo giáp Harvey ở Mỹ năm 1897
Những bài kiểm tra này rất thú vị như một minh họa cho các tiêu chuẩn trên.
Một tấm giáp 305 mm được “làm cứng bề mặt” theo phương pháp Harvey do nhà máy Carnegie sản xuất đã được thử nghiệm. Để làm được điều này, tấm sàn dài 12 feet và rộng 8 feet (khoảng 3,65 m x 2,43 m), được cố định vào khung sao cho nó có một miếng đệm bằng gỗ sồi 305 mm và hai tấm nửa inch phía sau. Việc buộc chặt được thực hiện bằng 18 bu lông bọc thép.
Sau đó, hai phát đạn pháo 850 inch nặng 385,55 pound Anh (1 kg) được bắn vào tấm giáp. Một chiếc do Wheeler-Sterling chế tạo, đập vào tấm kim loại ở tốc độ 769 ft/s (539,2 m/s) và lớp giáp được giữ nguyên. Quả đạn rơi xuống, phần đầu được “hàn” vào áo giáp nhưng không xuyên thủng và không có vết nứt. Nếu viên đạn xuyên qua lớp giáp ở giới hạn thì “K” sẽ là 2, tuy nhiên, khá rõ ràng là trong trường hợp này nó còn rất xa mới xuyên thủng được.
Đáng chú ý là trong một trường hợp, một viên đạn Wheeler-Sterling 12 inch vượt qua tấm giáp Harvey có chữ “K” bằng 2 hoặc 023, và trong một trường hợp khác, nó thậm chí không hiển thị 1.
Một loại đạn khác do Golzer sản xuất với vận tốc giáp 1 ft/s (gần 811 m/s), đạt được hiệu quả cao hơn một chút. Nguyên văn: “Đầu đạn vừa xuyên qua phần phồng lên của tấm sàn phía sau, đánh bật một phần hình trụ của tấm sàn, xuyên qua lớp lót và rơi xuống phía sau tấm. Cuối cùng, chỗ phình ra có chiều cao 5/8 inch và đường kính khoảng 3/5 inch. Đường kính gãy mặt là 21 inch, đường kính lỗ là 13,5 inch ”.
Nếu viên đạn xuyên qua tấm áo giáp, ngay cả khi nó đã bị phá hủy trong quá trình này, thì “K” của nó, theo de Marr, sẽ là 2, nhưng trên thực tế, nó thậm chí còn cao hơn. Tức là ở cấp độ của bộ giáp nối tiếp Krupp được cung cấp cho thiết giáp hạm Poltava.
Như bạn đã biết, kiểm tra độ bền của áo giáp là một vấn đề tế nhị. Xét cho cùng, hệ số “K”, mà chúng ta coi là đặc tính của độ bền của tấm áo giáp, trong công thức của de Marr có ý nghĩa hơi khác và không chỉ phụ thuộc vào độ bền của áo giáp mà còn phụ thuộc vào chất lượng của áo giáp. đạn.
Vậy có lẽ chất lượng cao của áo giáp Mỹ dành cho Hải quân Mỹ nói chung và tàu tuần dương bọc thép Rossiya nói riêng là do chất lượng đạn pháo Mỹ kém?
Các cuộc thử nghiệm tấm garvey của Mỹ ở Nga vào tháng 1895 năm XNUMX
Trong "Phụ lục I của Báo cáo Pháo binh MTK năm 1895" thông tin được trình bày về việc pháo kích các sản phẩm của nhà máy Carnegie của Mỹ và Chatillon Commentry của Pháp, diễn ra vào tháng 1895 năm 10. Trong trường hợp này, đạn pháo 152 mm và 229 mm được bắn vào các tấm 2 mm. Đồng thời, đối với những chiếc sáu inch, tốc độ trên áo giáp là 890 feet mỗi giây, đây rõ ràng là một lỗi đánh máy. Được chuyển đổi sang hệ mét, tốc độ này gần như là 881 m/s, và ở Nga không có loại súng nào có khả năng truyền tốc độ như vậy cho một viên đạn XNUMX inch.
Tuy nhiên, đối với đạn 229 mm, tốc độ 1 khung hình / giây rất hợp lý được trích dẫn ở mức 880 pound, tức là 446 m/s ở mức 573 kg. Kết quả giống hệt như ba năm trước khi bắn vào tấm giáp Vickers - tấm bị vỡ, nhưng đạn cũng vỡ, “K” là 182,6.
Như trong trường hợp của Vickers, không thể tính toán điện trở của tấm theo de Marr để xuyên qua toàn bộ lớp giáp của đạn, nhưng sự gia tăng điện trở là hiển nhiên: kết quả tương tự trong trường hợp thử nghiệm ở Năm 1892 đã đạt được K = 1, và vào năm 901 - đã có “K” = 1895. Hơn nữa, đây không chỉ là những cân nhắc của cá nhân tôi: sự tiến bộ đáng kể trong khả năng chống chịu của áo giáp đã được các tác giả của “Phụ lục I của báo cáo MTK” ghi nhận về pháo binh năm 2.”
Ở đây, hoàn toàn không thể cố gắng biện minh cho sự khác biệt về khả năng chống giáp bằng chất lượng đạn khác nhau, bởi vì cả tấm Vickers và tấm nhà máy Carnegie đều được bắn bằng đạn pháo 229 mm cùng loại của Nga.
Như vậy, có thể coi như khẳng định khả năng chống chịu của lớp giáp Carnegie ghi nhận trong các cuộc thử nghiệm ngang bằng với lớp giáp Krupp nối tiếp được Nga mua lại cho thiết giáp hạm Poltava, trong đó chữ “K” là 2.
Người Anh không ngủ
Đáng ngạc nhiên là độ bền như vậy cũng không phải là giới hạn đối với áo giáp của Harvey.
Vào tháng 1896 năm 152, tại Portsmouth, trên khối Nettle, một tấm áo giáp 100 mm từ nhà máy Kammel của Anh đã bị bắn trúng. Họ bắn những viên đạn thép rèn Holzer nặng 1 lb với tốc độ va chạm vào giáp là 960 ft/s hoặc 597,4 m/s.
Tổng cộng có 5 phát đạn được bắn, trong đó 4 phát không xuyên qua phiến đá, “và chỉ có một trường hợp phần đầu đạn xuyên qua; tất cả các quả đạn đều rơi xuống, đầu đạn của chúng nằm trong tấm đá.” Thật không may, nguồn không cung cấp mô tả về đòn đánh thứ 5 hiệu quả. Rất có thể giả định rằng tấm giáp đã bị xuyên thủng đến giới hạn, có lẽ quả đạn đã bị vỡ trong quá trình này: theo công thức của de Marre, điều này cho “K” = 2, và vì 192 quả đạn vẫn không xuyên qua áo giáp, nên giả định rằng trong trường hợp này “K” thậm chí còn cao hơn.
Những phát hiện
Dựa trên những điều đã nói ở trên, có thể giả định rằng điện trở của áo giáp Harvey ở dạng “nguyên bản” đối với các tấm áo giáp có chứa niken là “K” trong khoảng 1–700 mà không yêu cầu đạn xuyên qua áo giáp như một trọn.
Sau khi các chuyên gia từ công ty Carnegie của Mỹ nghĩ ra cách cải thiện độ bền của nó, chữ “K” của tấm Harvey đã tăng lên 2–000, dường như cũng không yêu cầu đạn phải xuyên qua toàn bộ áo giáp, và do đó đã xuất hiện gần áo giáp của Krupp. Nhưng vẫn không đạt được điều đó, vì giá trị tốt nhất của các tấm áo giáp Harvey chỉ đạt giá trị tiêu chuẩn, tức là giá trị điện trở tối thiểu của áo giáp Krupp.
Rõ ràng, chính chiếc Harvey cải tiến này đã trở thành tiêu chuẩn cho hạm đội Mỹ không muộn hơn năm 1897.
Thật không may, dựa trên những điều trên, hoàn toàn không thể tìm ra chính xác tấm Harvey nào đã bảo vệ con tàu này hay con tàu kia - ngay cả trong cùng một quốc gia. Lấy cùng một nước Mỹ: có một trường hợp vào cùng thời điểm (1895), tại cùng một quốc gia (Hoa Kỳ), một nhà sản xuất đã sử dụng các công nghệ sản xuất áo giáp mới nhất vào thời điểm đó (Carnegie) và một nhà sản xuất khác (Công ty Bethlehem Iron) ) - sản xuất áo giáp mà không cần sử dụng.
Từ dữ liệu mà tôi có được, chỉ có thể giả định với một số xác suất rằng những con tàu được đặt mua áo giáp trước năm 1895 đều mang phiên bản gốc của các tấm áo giáp của Harvey, và vào năm 1896 trở về sau - loại được rèn kép cải tiến.
Điều này kết thúc phân tích của tôi về áo giáp của Harvey và chuyển sang Krupp.
Còn tiếp...
tin tức