Armura Krupp a Imperiului Rus. Să mergem la un record
Acest articol și materialele care l-au urmat au apărut datorită unei game largi de date privind testele de tragere a obuzelor interne perforante cu vârfuri perforatoare pentru armura în perioada 1901–1903, oferite de E. A. Berkalov în cartea sa „Design of Naval”. Obuze de artilerie.” Analiza acestor informații a condus la o serie de concluzii foarte neașteptate.
Caracteristici ale testelor și rapoarte despre acestea
Tragerea a fost efectuată cu obuze perforatoare descărcate de la fabricile Perm, Obukhov și Putilov împotriva plăcilor de blindaj întărite prin metoda Krupp. Grosimea plăcilor de blindaj a variat de la 127 la 305 mm. Aceste plăci au fost instalate pe cadrul unei singure structuri, care nu s-a modificat în funcție de grosimea plăcii, cu o singură excepție.
În toate cazurile, pe contraforturile (cadrele) verticale a fost instalată o cămașă de oțel verticală plată de un inch și jumătate (38,1 mm) grosime. Jacheta, totuși, nu era monolitică, ci era compusă din trei foi de oțel de jumătate de inch (12,7 mm) stivuite una peste alta. O căptușeală de pin de 4 inci (102 mm) a fost așezată deasupra cămășii, pe care a fost instalată placa de blindaj. Excepția a fost placa de blindaj nr. 83 a fabricii Obukhov. Era curbat, astfel încât grosimea căptușelii de pin de dedesubt a variat de la 2 la 20 inchi (50,8–508 mm).
Toate proiectilele testate au fost echipate cu vârfuri perforatoare ale sistemului „Makarov” - deși designul vârfului nu este indicat direct, ci în 1901-1903. Pur și simplu nu ar putea exista alte sfaturi.
Aproape toate focurile au fost trase la normal (90 de grade). Sunt descrise două cazuri când obuzele lovesc la unghiuri de 25 și 28 de grade, dar ambele focuri au fost trase pe o placă curbată - se poate presupune că aceste unghiuri nu au fost formate din intenția trăgătorilor, ci ca urmare a abaterii. a traiectoriei proiectilului în zbor datorită dispersiei.
Deoarece în timpul testării au existat cazuri în care proiectilul a lovit un loc slăbit de loviturile anterioare, astfel de rezultate au fost înregistrate, dar nu au fost numărate și au fost notate în mod special. Voi face la fel.
Pentru fiecare lovitură sunt indicate următoarele:
1. Calibru și greutate exactă a proiectilului. Pentru un proiectil de același calibru, acestea diferă ușor. De exemplu, diferența dintre cele mai grele și cele mai ușoare coji de 120 mm de la fabrica Obukhov a fost de 153 de grame.
2. Numărul plăcii de blindaj, grosimea acesteia.
3. Viteza proiectilului în momentul impactului asupra armurii și unghiul de abatere de la normal. Cu rare excepții, este zero.
4. Descrieri despre ceea ce a fost străpuns, dacă proiectilul a rămas intact și unde au fost găsite el sau fragmentele sale și alte informații suplimentare, cum ar fi „forța de muncă” calculată a proiectilului.
De obicei, descrierile testelor sunt limitate la aceste date. Dar E. A. Berkalov citează și alte date extrem de importante pe care nu le-am întâlnit până acum:
1. Viteza teoretică de penetrare pentru această placă pentru un proiectil fără vârf. Este pentru prima dată când dau peste acest indicator, iar valoarea lui este greu de supraestimat - datorită lui vom vedea durabilitatea armurii Krupp produse la nivel intern, așa cum au înțeles-o strămoșii noștri în 1901–1903.
2. Ceva pe care nu m-am așteptat să văd niciodată este un indicator numit „coeficientul plăcii”. Acest coeficient a arătat cât de mult această placă de blindaj era superioară unei plăci standard de grosime egală în ceea ce privește durabilitatea.
Datorită acestor informații cuprinzătoare, am avut ocazia să evaluez atât durabilitatea calculată, cât și cea reală a armurii Krupp fabricate pe plan intern, precum și să determin capacitățile vârfului de perforare a armurii al designului „Makarov”.
Но обо всем по порядку.
Rezistența armurii Krupp - valori calculate
Pe baza datelor de mai sus, am creat un tabel, mai jos vor fi comentarii la el.
Deci, primul lucru pe care l-am făcut a fost să calculez coeficientul „K” folosind formula de Marre atât pentru grosimea reală, cât și pentru cea redusă a plăcilor de blindaj. Metoda este foarte simplă.
Să luăm, de exemplu, placa Izhora nr. 56 din topitură nr. 1272 - grosimea sa a fost de 127 mm. Se indică faptul că coeficientul acestei plăci este 1,19; și trebuie să fie pătruns de un proiectil de 120 mm care cântărește 20,17 kg fără vârf cu o viteză de 2 picioare pe secundă (535 m/sec). În acest caz, calculele care utilizează formula de Marre arată „K” = 772,7. Aceasta va fi valoarea calculată a durabilității care se așteaptă de la această placă specială de blindaj.
Dar trebuie să țineți cont de faptul că această placă sa dovedit a fi extrem de bună, iar durabilitatea sa este cu 19% mai mare decât standardul. Prin urmare, corespundea unei plăci de blindaj de 151,13 mm de rezistență standard. Înlocuind în calcul în loc de 127 mm grosimea reală a plăcii de 151,13 mm, obțin „K” = 2 - acest coeficient a caracterizat durabilitatea unei plăci Krupp standard produse pe plan intern în raport cu un proiectil de 265 mm.
Aici, poate, aș dori să atrag încă o dată atenția dragului cititor asupra particularității formulei de penetrare a armurii derivată de de Marr. Creșterea grosimii armurii nu este direct proporțională cu creșterea vitezei proiectilului cu care acesta pătrunde în această armură (viteza proiectilului se modifică proporțional cu grosimea armurii la puterea de 0,7). Coeficientul „K”, dimpotrivă, se modifică direct proporțional cu viteza. Prin urmare, o creștere a rezistenței (grosimii) armurii cu 19% necesită o creștere a „K” și a vitezei proiectilului pentru a o pătrunde cu doar 13,02%.
Aș fi bucuros să ofer nu numai valorile calculate ale coeficientului „K”, ci și vitezele proiectilului necesare pentru a pătrunde armura, dar în acest tabel acest lucru este imposibil, deoarece aceste viteze, deși ușor, diferă în continuare în funcție de masa proiectilelor. Pe viitor, când voi publica descrieri ale fiecărui hit, aceste viteze, desigur, vor fi prezentate dragului cititor.
Se pune întrebarea: cum a fost determinată durabilitatea reală a unei anumite plăci de blindaj?
Manualul lui E. A. Berkalov nu conține un răspuns direct la această întrebare, dar se indică faptul că pentru plăcile Obukhov nr. 176 și 177 pentru obuze de 254 mm, acest parametru a fost determinat prin fotografii de testare. Se poate presupune că pentru alte plăci a fost instalată într-un mod similar.
Constatări
1. Cea mai importantă concluzie care decurge din calculele de mai sus este variația uriașă a rezistenței plăcilor de blindaj Krupp produse pe plan intern; durabilitatea copiilor individuale ar putea depăși standardul stabilit cu până la 19%.
2. Depășirea rezistenței standard a plăcilor de blindaj era norma. Din cele 13 plăci de armură, doar 2 aveau o rezistență care îndeplinește standardul, restul s-a dovedit a fi mai puternică.
3. Durabilitatea plăcilor de blindaj a fost calculată ținând cont de tipuri specifice de proiectile. Deci, de exemplu, aceeași placă Obukhov nr. 177 a depășit-o pe cea standard atunci când a fost expusă la obuze de 203 mm cu 7,7% (coeficientul plăcii 1,077) și atunci când a fost expusă la ochiuri de 254 mm - cu doar 2% (1,02). Ceea ce, desigur, subliniază încă o dată că coeficientul „K” conform formulei de Marre determină rezistența de protecție nu „în general”, ci în raport cu un proiectil specific.
4. Valorile „K” calculate pentru plăcile de blindaj necurbate fluctuează chiar și în cadrul aceluiași calibru al proiectilelor:
– cochilii de 120 mm: 2–255 pentru plăci de grosime dată și 2–265 pentru cele reale;
– cochilii de 152 mm: 2–198 pentru plăci de grosime redusă și 2–283 pentru grosimea reală;
– cochilii de 203 mm – 2–189 pentru plăci de grosime dată și 2–200 pentru cele reale;
– cochilii de 254 mm – 2 pentru plăci de grosime dată și 161 pentru grosimea reală;
– Obuze de 305 mm – 2–181 pentru plăci de grosime dată și 2–204 pentru cele reale.
5. În general, există o tendință remarcabilă că plăcile relativ subțiri în raport cu proiectilele de calibre destul de mici prezintă o rezistență mai bună decât plăcile de grosime mai mare sub influența calibrelor mari.
6. Există o ciudățenie în calculele durabilității unei plăci curbate - cu cât abaterea de la normal este mai mare, cu atât durabilitatea sa calculată este mai mică.
7. Armura curbată are o durabilitate mai mică decât armura „plată”. Două plăci de blindaj cu o grosime de 229 mm au fost supuse focului de la obuze de 152 mm, dar „K” minim pentru o placă curbă a fost 2, iar pentru una plată, 104.
Ipoteza despre diferența de rezistență a armurii
Cum s-a putut întâmpla ca la fabricarea plăcilor cimentate să existe o asemenea variație a durabilității? Aici, din păcate, nu pot decât să speculez.
Evident, dacă luăm două piese de prelucrat absolut identice și efectuăm operațiuni absolut identice asupra lor, atunci, ca rezultat, vom obține două plăci de blindaj absolut identice. Dar în viață, desigur, acest lucru nu se întâmplă - compoziția pieselor de prelucrat variază, iar operațiunile din procesul tehnic nu se desfășoară identic, ci cu unele toleranțe.
În același timp, procesul de creare a plăcii cimentate folosind metoda Krupp este foarte dificil. O voi da pe scurt, conform descrierii date de respectatul P.V. Saharov în lucrarea sa „Fabricarea plăcilor de armură folosind metoda Krupp”.
În primul rând, oțelul cu o anumită compoziție chimică este sudat. Apoi este topit în cuptoare cu focar deschis și turnat în forme de fontă în lingouri care cântăresc cu 70% mai mult decât greutatea plăcii în forma sa finală.
Apoi lingourile sunt răcite, eliberate din matriță, încălzite din nou și rulate într-o stare puțin mai groasă decât este necesar. Rularea durează 40-55 de minute, apoi înapoi la cuptor.
Piesa de prelucrat, încălzită la 600 de grade, este acum trimisă sub presă, apoi curățată de zgură și impurități.
Apoi sunt luate două plăci, instalate cu suprafețe cimentate una pe cealaltă, astfel încât distanța dintre ele să fie de câțiva centimetri și acolo, încălzite la aproape o mie de grade, aceste plăci stau timp de 7 până la 20 de zile, iar gazul este eliberat între ele în ordine. a „carboniza” suprafața de cimentat.
Plita este răcită în ulei, în timp ce uleiul în sine este răcit prin circulația apei, încălzit din nou și apoi scufundat în apă. Și apoi - din nou sub presă, dând acum plăcii viitoare forma dorită. Mai mult, acest proces poate fi repetat dacă este necesar dacă starea necesară a piesei de prelucrat nu este atinsă prima dată.
Și apoi înapoi în cuptor, dar procesul este mai complicat decât cel anterior, deoarece sarcina de întărire este de a aduce temperatura stratului cimentat la 800-900 de grade, în timp ce partea necimentată nu ar trebui să se încălzească mai mult. peste 650 de grade. Inginerii germani au realizat acest lucru prin așezarea părții necimentate a plăcii pe nisip umed, care conduce bine căldura în timp ce suprafața cimentată rămâne expusă.
Și în final, după acest tratament, se produce întărirea finală cu jeturi de apă care cad pe planul cimentat.
Desigur, procesul de fabricare a plăcilor Krupp în diferite țări nu a fost identic, dar a rămas într-o anumită măsură similar. Și se poate presupune că unele abateri în compoziția pieselor de prelucrat, precum și în procesul tehnologic (condiții de temperatură etc.) au condus la diferența de durabilitate a plăcilor de blindaj prezentate mai sus.
Și aici apare a doua întrebare - dacă au existat o mulțime de plăci de blindaj a căror durabilitate a depășit valorile standard, atunci câte plăci de blindaj au fost care nu au atins standardul?
Este imposibil să spunem că nu au existat pur și simplu pe motiv că nu au fost folosite la testarea obuzelor, deoarece aceasta ar fi o „greșeală a supraviețuitorului” tipică. Cine știe, poate că unele dintre plăcile de blindaj trimise pentru testare au fost respinse ca urmare a fotografiilor de testare, iar profesorul E.A. Berkalov pur și simplu nu a indicat acest lucru în munca sa, deoarece acest lucru nu avea nicio legătură cu proiectarea proiectilelor?
Presupun (dar aceasta este doar o ipoteză) că rezistența standard a unei plăci Krupp produse pe plan intern este rezistența minimă sau aproape de aceasta, care se obține prin respectarea compoziției chimice a oțelului și a cerințelor procesului tehnic. Adică, standardul este rezistența minimă pe care o va arăta placa, chiar dacă marea majoritate a toleranțelor chimice și tehnologice funcționează împotriva acesteia. O scădere a durabilității sub standard apare atunci când compoziția chimică a piesei de prelucrat nu îndeplinește inițial cerințele sau au fost comise încălcări ale procesului tehnic, cu alte cuvinte, a existat o abatere dincolo de toleranțele maxime admise.
În sprijinul acestei ipoteze pot spune următoarele.
Evident, există niște valori minime și maxime ale rezistenței pe care le poate avea o placă de blindaj dacă sunt îndeplinite cerințele limită pentru compoziția chimică a piesei sale de prelucrat și procesul tehnic. Pur și simplu, dacă toate toleranțele sunt un plus, vom obține o placă cu cea mai bună rezistență, iar dacă, dimpotrivă, este un minus, atunci rezistența va fi minimă. Între aceste minime și maxime durabilitatea plăcilor de blindaj produse va varia. Dar este destul de greu de imaginat că abaterile și toleranțele au fost de așa natură încât durabilitatea plăcii a variat cu plus sau minus 19% față de valoarea medie.
Din nou, dacă presupunem că, de exemplu, rezistența standard a fost setată la un anumit nivel mediu, atunci, în acest caz, aproximativ jumătate din plăcile de blindaj ar fi sub nivelul necesar și nu ar fi acceptate de client. Dar atunci am avea dovezi ale aruncării regulate și masive a armurii, pe care nu le-am întâlnit niciodată în surse. Da, au fost defecte, da, unele loturi au fost respinse, desigur, dar nu jumătate din ce s-a produs.
Deci cred că ipoteza mea este corectă. De asemenea, presupun că este corect și aplicabil armurii nu numai de la producători interni, ci și de la producători străini.
Notă foarte importantă
După cum am menționat mai sus, încercările de tragere, în baza cărora s-au făcut concluziile de mai sus, au fost efectuate în perioada 1901–1903. Dar nu trebuie să uităm că cerința ca proiectilul, în timp ce pătrunde armura, să rămână intact a fost formulată mai târziu - abia în 1905.
Acest lucru duce la o concluzie foarte simplă: coeficienții „K” de mai sus îndeplinesc cerințele pentru armura penetrantă fără a păstra integritatea proiectilului. Dacă punem condiția de conservare a proiectilului în ansamblu, atunci pentru a o îndeplini, viteza proiectilului pe armură trebuie să fie mai mare, iar „K” armurii domestice va fi mai mare decât cele date în tabelul din acest material. .
În continuare ne vom uita la rezultatele testelor de tragere pentru toate calibrele: de la 120 mm la 305 mm.
Pentru a fi continuat ...
informații