Há muito tempo, na minha primeira série de artigos publicados no "VO" e dedicados aos encouraçados do tipo "Sevastopol", sugeri que se por algum milagre na Batalha da Jutlândia, quatro encouraçados russos apareceram no lugar dos cruzadores de batalha Beatty, então o primeiro grupo de reconhecimento, Hipper, teria esperado uma derrota completa. E então, e muito mais tarde, em uma discussão de meus outros materiais sobre encouraçados e superdreadnoughts da Primeira Guerra Mundial, fui repetidamente solicitado a simular tal batalha. Bem, porque não?
Sobre o que é esse ciclo?
Nos materiais oferecidos à sua atenção, tentarei coletar os dados necessários para modelar os possíveis resultados do confronto entre nossos encouraçados do Báltico e os cruzadores de batalha alemães.
Para fazer isso, é necessário compreender as capacidades da artilharia naval russa e alemã em termos de penetração de blindados e o poder dos projéteis. Compare a qualidade da armadura russa e alemã. Compare os sistemas de reserva para avaliar as zonas livres de manobra dos navios. Examine os recursos do LMS e determine o número estimado de acessos. E então comece, na verdade, com a comparação.
Seria bom, é claro, ao mesmo tempo, comparar as capacidades de combate do Sebastopol com as dos navios de guerra do Kaiser. Mas não neste momento. Porque para isso é necessário desmontar detalhadamente o desenho dos encouraçados alemães. Por analogia com o que fiz no ciclo dedicado à comparação dos cruzadores de batalha na Inglaterra e na Alemanha. No entanto, este trabalho ainda não foi realizado. Portanto, voltaremos a essa questão algum tempo depois.
Gostaria de enfatizar: Ficarei extremamente grato aos queridos leitores por qualquer crítica construtiva. Por favor, não hesite em comentar se você encontrar algum erro em minha publicação.
De minha parte, anexarei ao texto principal dos artigos as fórmulas que utilizei e os dados iniciais para os cálculos. Para que quem o deseje possa consultar facilmente os dados.
Bem, começarei com uma avaliação das capacidades da artilharia naval de grande calibre russa e alemã, que armou os navios da era dreadnought da Rússia e da Alemanha.
Império Russo
É fácil escrever sobre os sistemas de artilharia russos. Porque era apenas um - o famoso canhão 305 mm / 52 do mod de planta Obukhov. 1907 anos.
Claro, o pensamento naval russo não parou em 30 centímetros. E no futuro, sistemas de artilharia de 356 mm foram criados para cruzadores de batalha do tipo Izmail e 406 mm - para navios de guerra promissores. Mas os canhões de quatorze polegadas não tiveram tempo de completar o curso completo de testes antes do final da Primeira Guerra Mundial e não foram instalados em navios de guerra. E o canhão de dezesseis polegadas nem teve tempo de ser feito, embora a ordem para ele fosse emitida. Portanto, não irei considerar essas ferramentas. E o mesmo vale para as armas mais antigas de 254 mm / 50 e 305 mm / 40. Desde o último encouraçado esquadrão armado e cruzadores blindados. Eles nunca foram feitos para serem instalados em encouraçados.
O canhão russo 305 mm / 52 é interessante porque foi originalmente criado de acordo com o conceito de "projétil leve - alta velocidade da boca". Foi assumido que um projétil leve de 331,7 kg com uma velocidade inicial de 914 m / s, e então até 975 m / s, seria disparado dele.
Mas já no processo de criação de uma arma, os artilheiros domésticos perceberam a necessidade de mudar para o conceito de "projétil pesado - baixa velocidade da boca do cano". O que levou ao aparecimento de arr. 1911, cuja massa era de 470,9 kg, mas a velocidade do cano caiu para 762 m / s.
Trinitrotolueno (TNT) foi usado como um explosivo, a quantidade do qual em um projétil perfurante era de 12, 96 kg, e em um projétil de alto explosivo - 58, 8 kg. Fontes também mencionam conchas perfurantes de semi-armadura, o peso dos explosivos em que chegou a 61, 5 kg. (Mas devido a algumas ambigüidades, eu as deixo fora do escopo deste artigo). Com um ângulo de elevação máximo de 25 °, o alcance de tiro foi de 132 cabos ou 24 446,4 m.
Os encouraçados do Báltico, do tipo Sebastopol, e os do Mar Negro, do tipo Imperatriz Maria, estavam armados exatamente com essas armas.
Alemanha
Ao contrário dos marinheiros russos, que foram forçados na Primeira Guerra Mundial a se contentar com um sistema de artilharia de grande calibre de um projeto, a Frota Alemã do Mar de Alto Mar estava armada com até 4 tipos de tais armas (sem contar aquelas que foram instaladas na pré -dreadnoughts, é claro). Vou descrevê-los em ordem de aumento do poder de combate.
A primeira arma que entrou em serviço com os encouraçados foi o canhão de 279 mm / 45.
Suas conchas tinham massa de 302 kg e velocidade inicial de 850 m / s. Os alemães para todas as armas dreadnought, como os russos, foram equipados com TNT (o que simplifica muito a comparação de munições para nós). Mas, infelizmente, não tenho dados precisos sobre o conteúdo de explosivos em cartuchos de 279 mm. De acordo com alguns relatórios, a massa de explosivos em um projétil perfurante de 302 kg chegou a 8, 95 kg. Mas sobre alto explosivo não sei absolutamente nada. O alcance de tiro de 279 mm / 45 canhões atingiu 18.900 m em um ângulo de elevação de 20 °. Os primeiros encouraçados alemães da classe Nassau e o cruzador de batalha Von der Tann foram equipados com tais armas.
Posteriormente, um canhão 279 mm / 50 mais potente foi criado para as necessidades da frota. Ela disparou os mesmos projéteis (como os 279 mm / 45), mas com uma velocidade inicial aumentada para 877 m / s. No entanto, o ângulo máximo de elevação desses canhões nas montagens da torre foi reduzido para 13,5 °. Assim, apesar do aumento na velocidade inicial, o alcance de tiro diminuiu ligeiramente e atingiu 18.100 m. Os canhões de 279 mm / 50 aprimorados foram recebidos pelos cruzadores de batalha do tipo Moltke e Seydlitz.
O próximo passo para melhorar o armamento dos navios alemães foi a criação de uma obra-prima da artilharia - o canhão 305 mm / 50. Era um sistema de artilharia extremamente poderoso para o seu calibre, disparando projéteis perfurantes de 405 kg e 415 kg de alto explosivo, cujo conteúdo de explosivos atingiu 11,5 kg e 26,4 kg, respectivamente. A taxa inicial de fogo (projéteis de 405 kg) foi de 875 m / s. O alcance em um ângulo de elevação de 13,5 ° era de 19.100 m. Esses canhões eram equipados com navios de guerra dos tipos "Ostfriesland", "Kaiser", "König" e cruzadores de batalha do tipo "Derflinger".
Mas o auge do "sombrio gênio do mar Ariano" não foi este, em nenhum aspecto, um excelente sistema de artilharia, mas o monstruoso mod de canhão 380 mm / 45. 1913. Este "supercanhão" usava projéteis perfurantes e altamente explosivos pesando 750 kg (possivelmente, o peso de um projétil perfurante era de 734 kg), contendo 23, 5 e 67,1 kg de TNT, respectivamente. Uma velocidade inicial de 800 m / s proporcionou um alcance de tiro de 23.200 m em um ângulo de elevação de 20 °. Essas armas receberam "Bayern" e "Baden", que se tornaram os únicos superdreadnoughts do Kaiserlichmarine.
Nós consideramos a penetração da armadura
Para calcular a penetração da armadura de armas russas e alemãs, usei a fórmula clássica de Jacob de Marr.
Ao mesmo tempo, para todas as armas, adotei o coeficiente K igual a 2000. O que corresponde aproximadamente à clássica armadura Krupp cimentada do final do século XIX. Isso não é inteiramente correto. Já a qualidade das cápsulas de 279 mm, 305 mm e 380 mm pode ser ligeiramente diferente. Mas pode-se supor que essa diferença não foi muito grande. Assim, os cálculos abaixo podem ser considerados como resultado do impacto de todos os sistemas de artilharia acima na blindagem Krupp cimentada, que ocorreu no início do século XX.
Para obter os dados iniciais dos cálculos (ângulo de incidência e velocidade do projétil a uma determinada distância), utilizei a calculadora balística "Ball" versão 1.0 de 2011-05-23 desenvolvida por Alexander Martynov (a quem eu, aproveitando esta oportunidade, gostaria de agradecer do fundo do meu coração por criar um programa tão útil). O cálculo foi simples. Tendo estabelecido os valores da massa e calibre do projétil, sua velocidade inicial, o ângulo máximo de elevação e o alcance de tiro com ele, o coeficiente da forma do projétil foi calculado, o qual foi usado para cálculos posteriores. Os fatores de forma são os seguintes:
Russo 305 mm 470, projétil de 9 kg - 0, 6621.
Carcaça alemã de 279 mm 302 kg para armas de 279 mm / 45 - 0, 8977.
Carcaça alemã de 279 mm 302 kg para armas de 279 mm / 50 - 0,707.
Projétil alemão de 305 mm e 405 kg - 0,7009.
Projétil alemão de 380 mm 750 kg - 0, 6773.
Uma curiosidade interessante é digna de nota. Este indicador para os canhões 279 mm / 45 e 279 mm / 50 é bem diferente, embora a massa do projétil seja idêntica.
Os ângulos de incidência resultantes, velocidade do projétil na armadura e penetração da armadura em K = 2000 são mostrados na tabela abaixo.
No entanto, deve-se ter em mente que a penetração real da armadura nos casos em que a espessura da armadura exceda 300 mm deve ser superior aos valores indicados. Isso se deve ao fato de que, com o aumento da espessura da placa da armadura, sua resistência relativa à armadura começa a cair. E, por exemplo, a resistência de blindagem calculada de uma placa de 381 mm na prática será confirmada apenas por uma placa com espessura de 406 mm. Para ilustrar esta tese, usarei uma tabela de "Os Últimos Gigantes da Marinha Imperial Russa", de S. E. Vinogradov.
Vamos pegar uma placa de armadura de 300 mm feita de armadura Krupp de certa qualidade, dando um coeficiente de K = 2.000 em relação a, digamos, um projétil russo de 470,9 kg. Portanto, uma armadura de 301 mm, feita absolutamente da mesma armadura, terá K ligeiramente abaixo de 2.000. E quanto mais grossa a placa de armadura, mais K diminuirá. Acima de 300 mm de espessura, eu não poderia. Mas a fórmula que uso fornece uma boa aproximação:
y = 0, 0087x2 - 4, 7133x + 940, 66, onde
y é a espessura real da placa de blindagem penetrada;
x é a espessura estimada da placa de armadura penetrada com K. constante
Consequentemente, levando em consideração a diminuição relativa na resistência das placas de blindagem, os resultados do cálculo tomaram os seguintes valores.
Advertência importante
Em primeiro lugar, peço veementemente ao caro leitor que não tente usar os dados acima para simular uma batalha naval entre navios de guerra russos, alemães e outros. Eles são inadequados para tal uso, porque não levam em consideração a qualidade real das armaduras russas e alemãs. Afinal, se, por exemplo, descobrir que a armadura russa terá K 2000, então é óbvio que a penetração da armadura de projéteis em distâncias diferentes também mudará.
Essas tabelas são adequadas apenas para comparar armas navais russas e alemãs ao disparar contra armaduras da mesma qualidade. E, claro, depois que o autor compreender a durabilidade dos produtos dos veículos blindados alemães e russos, os dados sobre os ângulos de incidência e a velocidade dos projéteis na blindagem serão muito importantes para cálculos posteriores.
Algumas conclusões
Em geral, pode ser visto que a abordagem russa "projétil pesado - baixa velocidade do focinho" acabou sendo visivelmente mais vantajosa do que o conceito alemão "projétil leve - alta velocidade do focinho". Assim, por exemplo, o canhão alemão 305 mm / 50 disparou um projétil de 405 kg com uma velocidade inicial de 875 m / s. E o russo - 470, projétil de 9 kg com uma velocidade de apenas 762 m / s. Usando a famosa fórmula "massa multiplicada pelo quadrado da velocidade pela metade", descobrimos que a energia cinética do projétil alemão na saída do barril é cerca de 13,4% maior que a do russo. Ou seja, o sistema de artilharia alemão é mais poderoso.
Mas, como você sabe, um projétil mais leve perde velocidade e energia mais rápido durante o vôo. E verifica-se que já a uma distância de 50 cabos, os sistemas de artilharia russo e alemão estão equalizados na penetração da armadura. E então a vantagem do canhão russo vai aumentando. E a uma distância de 75 cabos, a vantagem do canhão russo já é bastante perceptível 5,4%, mesmo levando em consideração o pior (em termos de penetração da armadura) ângulo de inclinação do projétil ao cair. Ao mesmo tempo, o projétil perfurante de armadura russo (sendo mais pesado) tem alguma vantagem em ação de armadura, uma vez que tem um alto conteúdo de explosivos: 12, 96 contra 11, 5 kg (novamente, quase 12,7%).
As vantagens do sistema de artilharia russo são visíveis na comparação de projéteis altamente explosivos. Primeiro, o projétil de alto explosivo russo tem a mesma massa do que perfura a armadura. E, portanto, não requer mesas de tiro separadas para si, o que é uma vantagem indiscutível. Embora, a rigor, não saiba como esse problema foi resolvido na frota do Kaiser. Talvez eles tenham sido capazes de ajustar a carga de pólvora de modo que os alcances de tiro do perfurador de blindagem e do alto explosivo em todos os ângulos de elevação fossem iguais? Mas mesmo assim, a capacidade explosiva ainda permanece, e aqui o projétil russo com seus 58,8 kg tem apenas uma vantagem esmagadora. A mina terrestre alemã de 415 kg tinha apenas 26,4 kg, ou seja, era um pouco menos que 44,9% da russa.
E você precisa entender que essa vantagem do projétil russo era muito importante em um duelo contra oponentes com armadura. A uma grande distância, onde não se podia mais esperar muito de projéteis perfurantes, uma poderosa mina terrestre destruiria facilmente os conveses relativamente estreitos do inimigo. E ao explodir sobre eles, com seus próprios fragmentos e peças de armadura, pode muito bem causar grandes danos aos compartimentos da cidadela.
E se atingisse a armadura, uma mina terrestre poderia fazer coisas. Nesse caso, a ruptura de seus explosivos (em combinação com a energia do próprio projétil) ainda poderia superar a proteção, levando fragmentos de armadura e um projétil para o espaço blindado. Obviamente, o efeito de ataque neste caso será muito mais fraco do que quando o projétil perfurante passar pela armadura como um todo. Mas ele vai ficar. E em tais distâncias, onde um projétil perfurante de armadura não vai mais penetrar a barreira. Os projéteis russos de alto explosivo foram capazes de penetrar até mesmo blindados de 250 mm em longas distâncias.
Ou seja, a uma distância de até 50 cabos, o canhão russo era inferior ao alemão em penetração de blindagem, e então superado. Apesar do fato de que o poder dos projéteis russos era maior. Lembremos agora que o canhão 305 mm / 50 alemão era mais poderoso, pois comunicava mais energia ao seu projétil quando disparado do que o russo.
Se, como resultado disso, o canhão alemão proporcionasse uma melhor penetração da armadura, isso poderia ser considerado uma vantagem. Mas distâncias inferiores a 5 milhas para encouraçados são mais como força maior. O que pode acontecer, é claro. Digamos em condições de visibilidade ruim. Mas, ainda assim, esta é uma exceção à regra.
A regra será uma luta em cabos 70-75. O que pode ser considerado uma distância de batalha eficaz, com a qual o LMS daqueles tempos poderia muito bem fornecer um número suficiente de acertos para desativar ou destruir um navio inimigo da linha. Mas, nessas distâncias, a vantagem na penetração da armadura já está atrás do canhão russo. E a grande potência da máquina alemã de doze polegadas não é mais uma vantagem, mas uma desvantagem. Já que quanto maior o impacto no tronco, menor é o seu recurso.
Outro crédito para o sistema de artilharia alemão poderia ser a planura do tiro, que parece fornecer a melhor precisão (embora haja algo para falar). Mas o fato é que o nivelamento dos sistemas de artilharia russo e alemão (calibre de 12 polegadas) não diferia muito. Nos mesmos 75 cabos, o projétil alemão caiu em um ângulo de 12, 09 °, e o russo - 13, 89 °. Uma diferença de 1,8 ° dificilmente poderia ter fornecido ao canhão alemão uma precisão notavelmente melhor.
Assim, podemos afirmar com segurança a superioridade do sistema de artilharia 305 mm / 52 doméstico sobre o 305 mm / 50 alemão.
Não há nada a dizer sobre os canhões alemães 279 mm / 50 e 279 mm / 45. A uma distância de 75 cabos, eles perderam mais de 1,33 e 1,34 vezes na penetração da armadura para a máquina russa de 12 polegadas, respectivamente.
E embora, infelizmente, eu não pudesse descobrir com segurança o conteúdo dos explosivos em 302 kg de projéteis alemães. Mas (obviamente) foi significativamente menor do que no russo 470,9 kg.
Mas, é claro, por melhor que fosse o canhão russo de doze polegadas em seu nível, ele não suportava comparação com o sistema de artilharia alemão de 380 mm / 45. O conceito de "projétil pesado - baixa velocidade do cano" não ajudou. Mesmo um projétil perfurante de armadura relativamente leve de 750 kg "Bayern" ou "Baden" tinha uma carga explosiva de 81% a mais. Apesar de a penetração da sua blindagem à distância dos mesmos 75 cabos ser 21,6% superior.
O que posso dizer aqui? É claro que o aumento do calibre para 380 mm levou os alemães a criar um sistema de artilharia de nova geração, com o qual nenhum canhão de 305 mm poderia chegar perto.
É por isso que a transição das principais potências navais para canhões com calibre 380ꟷ410 mm na verdade cancelou a proteção dos navios de guerra da era da Primeira Guerra Mundial e exigiu esquemas, espessura e qualidade de armadura completamente diferentes.
Mas esta série de artigos não é dedicada aos superreadnoughts pós-Utland. É por isso que no próximo artigo tentarei entender a resistência à blindagem da blindagem russa usada na construção dos navios de guerra da classe Sevastopol.
