Lang geleden, in mijn eerste serie artikelen gepubliceerd over "VO" en gewijd aan dreadnoughts van het type "Sevastopol", stelde ik voor dat als er door een wonder in de Slag om Jutland vier Russische dreadnoughts zouden verschijnen in plaats van de slagkruisers Beatty, dan had de 1e verkenningsgroep Hipper een complete nederlaag verwacht. En toen, en veel later, in een bespreking van mijn andere materialen over dreadnoughts en superdreadnoughts van de Eerste Wereldoorlog, werd mij herhaaldelijk gevraagd om zo'n veldslag te simuleren. Nou waarom niet?
Waar gaat deze cyclus over?
In het materiaal dat onder uw aandacht wordt aangeboden, zal ik proberen de nodige gegevens te verzamelen om de mogelijke resultaten van de confrontatie tussen onze Baltische dreadnoughts en Duitse slagkruisers te modelleren.
Om dit te doen, is het noodzakelijk om de mogelijkheden van de Russische en Duitse marine-artillerie te begrijpen in termen van pantserpenetratie en de kracht van granaten. Vergelijk de kwaliteit van Russische en Duitse bepantsering. Vergelijk boekingssystemen om de vrije manoeuvreerzones van schepen te beoordelen. Onderzoek de mogelijkheden van het LMS en bepaal het geschatte aantal hits. En dan gewoon beginnen, eigenlijk, aan de vergelijking.
Het zou natuurlijk mooi zijn om tegelijkertijd de gevechtscapaciteiten van de Sebastopol in overeenstemming te brengen met die van de slagschepen van de Kaiser. Maar niet op dit moment. Omdat hiervoor het ontwerp van de Duitse dreadnoughts in detail moet worden gedemonteerd. Naar analogie met hoe ik het deed in de cyclus gewijd aan de vergelijking van slagkruisers in Engeland en Duitsland. Dit werk is echter nog niet uitgevoerd. Dus op deze vraag komen we later nog terug.
Ik wil graag benadrukken: ik zal de beste lezers zeer dankbaar zijn voor eventuele opbouwende kritiek. Aarzel niet om commentaar te geven als u een fout in mijn publicatie vindt.
Van mijn kant zal ik aan de hoofdtekst van de artikelen de formules toevoegen die ik heb gebruikt en de initiële gegevens voor berekeningen. Zodat wie wil de gegevens gemakkelijk kan controleren.
Nou, ik zal beginnen met een beoordeling van de capaciteiten van de Russische en Duitse marine-artillerie van groot kaliber, die de schepen van het gevreesde tijdperk van Rusland en Duitsland bewapende.
Russische Rijk
Het is gemakkelijk om over Russische artilleriesystemen te schrijven. Omdat het er maar één was - het beroemde 305 mm / 52 kanon van de Obukhov-fabrieksmod. 1907 jaar.
Natuurlijk stopte het denken van de Russische marine niet bij 12 inch. En in de toekomst werden artilleriesystemen van 356 mm gemaakt voor slagkruisers van het Izmail-type en 406 mm - voor veelbelovende slagschepen. Maar de veertien-inch kanonnen hadden geen tijd om de volledige testreeks voor het einde van de Eerste Wereldoorlog te voltooien en werden niet op oorlogsschepen geïnstalleerd. En het 16-inch kanon had niet eens tijd om te maken, hoewel het bevel ervoor was gegeven. Daarom zal ik deze tools niet overwegen. En hetzelfde geldt voor de oudere 254 mm / 50 en 305 mm / 40 kanonnen. Sinds de laatste gewapende eskader slagschepen en gepantserde kruisers. Ze waren nooit bedoeld om op dreadnoughts te worden geïnstalleerd.
Het Russische kanon van 305 mm / 52 is interessant omdat het oorspronkelijk is gemaakt volgens het concept van "licht projectiel - hoge mondingssnelheid". Aangenomen werd dat er een lichtgewicht projectiel van 331,7 kg met een beginsnelheid van 914 m/s en dan zelfs 975 m/s uit zou worden afgevuurd.
Maar al tijdens het maken van een kanon kwamen binnenlandse artilleristen tot de noodzaak om over te schakelen naar het concept van "zwaar projectiel - lage mondingssnelheid". Wat leidde tot het verschijnen van arr. 1911, waarvan de massa 470, 9 kg was, maar de mondingssnelheid daalde tot 762 m / s.
Trinitrotolueen (TNT) werd gebruikt als een explosief, waarvan de hoeveelheid in een pantserdoordringend projectiel 12, 96 kg was, en in een explosieve granaat - 58, 8 kg. Bronnen vermelden ook semi-pantserdoorborende granaten, waarvan het gewicht aan explosieven 61,5 kg bereikte. (Maar vanwege enkele onduidelijkheden laat ik ze buiten het bestek van dit artikel). Met een maximale elevatiehoek van 25° was het schietbereik 132 kabel of 24 446,4 m.
De Baltische slagschepen van het type Sebastopol en de Zwarte Zee van het type keizerin Maria waren met precies zulke wapens bewapend.
Duitsland
In tegenstelling tot Russische matrozen, die in de Eerste Wereldoorlog werden gedwongen genoegen te nemen met een groot kaliber artilleriesysteem van één project, was de Duitse Hochseeflotte bewapend met maar liefst 4 soorten van dergelijke wapens (afgezien van de wapens die waren geïnstalleerd op de -dreadnoughts, natuurlijk). Ik zal ze beschrijven in volgorde van toenemende gevechtskracht.
Het eerste wapen dat in dienst kwam bij de dreadnoughts was het 279 mm/45 kanon.
De granaten hadden een massa van 302 kg en een beginsnelheid van 850 m / s. De Duitse voor alle dreadnought-kanonnen, zoals de Russische, waren uitgerust met TNT (wat de vergelijking van munitie voor ons enorm vereenvoudigt). Maar helaas heb ik geen nauwkeurige gegevens over de inhoud van explosieven in granaten van 279 mm. Volgens sommige rapporten bereikte de massa explosieven in een pantserdoorborend projectiel van 302 kg 8,95 kg. Maar over explosief weet ik helemaal niets. Het schietbereik van 279 mm / 45 kanonnen bereikte 18.900 m bij een elevatiehoek van 20°. De eerste Duitse dreadnoughts van de Nassau-klasse en de slagkruiser Von der Tann waren met dergelijke wapens uitgerust.
Later werd een krachtiger 279 mm / 50-kanon gemaakt voor de behoeften van de vloot. Ze vuurde dezelfde granaten af (als de 279 mm / 45), maar met een beginsnelheid verhoogd tot 877 m / s. De maximale elevatiehoek van deze kanonnen in torentjes werd echter teruggebracht tot 13,5 °. Dus, ondanks de toename van de beginsnelheid, nam het schietbereik iets af en bedroeg 18.100 m. De verbeterde 279 mm / 50 kanonnen werden ontvangen door de slagkruisers van het type Moltke en Seydlitz.
De volgende stap naar het verbeteren van de bewapening van Duitse schepen was de creatie van een artilleriemeesterwerk - het 305 mm / 50 kanon. Het was een extreem krachtig artilleriesysteem voor zijn kaliber, het vuren van 405 kg pantserdoordringende en 415 kg brisante granaten, waarvan de inhoud aan explosieven respectievelijk 11,5 kg en 26,4 kg bereikte. De initiële vuursnelheid (405 kg granaten) was 875 m / s. Het bereik bij een elevatiehoek van 13,5 ° was 19.100 m. Dergelijke kanonnen waren uitgerust met slagschepen van het type "Ostfriesland", "Kaiser", "König" en slagkruisers van het type "Derflinger".
Maar het hoogtepunt van het "sombere Arische zeegenie" was in geen enkel opzicht een uitstekend artilleriesysteem, maar het monsterlijke 380 mm / 45 kanon-mod. 1913. Dit "superkanon" gebruikte pantserdoorborende en brisante granaten met een gewicht van 750 kg (mogelijk was het gewicht van een pantserdoorborende granaat 734 kg), met respectievelijk 23, 5 en 67, 1 kg TNT. Een beginsnelheid van 800 m/s zorgde voor een schietbereik van 23.200 m bij een elevatiehoek van 20°. Dergelijke kanonnen ontvingen "Bayern" en "Baden", die de enige superdreadnoughts van de Kaiserlichmarine werden.
We beschouwen pantserpenetratie
Om de pantserpenetratie van Russische en Duitse kanonnen te berekenen, heb ik de klassieke formule van Jacob de Marr gebruikt.
Tegelijkertijd heb ik voor alle kanonnen de coëfficiënt K aangenomen die gelijk is aan 2000. Wat ongeveer overeenkomt met het klassieke gecementeerde Krupp-pantser van het einde van de 19e eeuw. Dit is niet helemaal juist. Omdat de kwaliteit van schelpen van 279 mm, 305 mm en 380 mm enigszins kan verschillen. Maar aangenomen kan worden dat dit verschil niet al te groot was. De onderstaande berekeningen kunnen dus worden beschouwd als het resultaat van de impact van alle bovengenoemde artilleriesystemen op het gecementeerde Krupp-pantser, wat het was aan het begin van de 20e eeuw.
Om de initiële gegevens voor de berekeningen te verkrijgen (de invalshoek en de snelheid van het projectiel op een bepaalde afstand), gebruikte ik de ballistische rekenmachine "Ball" versie 1.0 gedateerd 2011-23-05 ontwikkeld door Alexander Martynov (wie ik, die deze gelegenheid aangrijpt, wil ik uit de grond van mijn hart bedanken voor het maken van zo'n nuttig programma). De berekening was eenvoudig. Nadat de waarden van de massa en het kaliber van het projectiel, de beginsnelheid, de maximale elevatiehoek en het schietbereik ermee waren ingesteld, werd de coëfficiënt van de vorm van het projectiel berekend, die werd gebruikt voor verdere berekeningen. De vormfactoren zijn als volgt:
Russisch 305 mm 470, 9 kg projectiel - 0, 6621.
Duitse 279 mm 302 kg granaat voor 279 mm / 45 kanonnen - 0, 8977.
Duitse 279 mm 302 kg granaat voor 279 mm / 50 kanonnen - 0.707.
Duits 305 mm 405 kg projectiel - 0.7009.
Duits 380 mm 750 kg projectiel - 0, 6773.
Een interessante eigenaardigheid is opmerkelijk. Deze indicator voor de kanonnen van 279 mm / 45 en 279 mm / 50 is heel anders, hoewel de massa van het projectiel identiek is.
De resulterende invalshoeken, projectielsnelheid op pantser en pantserpenetratie bij K = 2000 worden weergegeven in de onderstaande tabel.
Houd er echter rekening mee dat echte pantserpenetratie in gevallen waarin de dikte van het pantser meer dan 300 mm bedraagt, hoger moet zijn dan de aangegeven waarden. Dit komt door het feit dat met een toename van de dikte van de pantserplaat, de relatieve pantserweerstand begint af te nemen. En bijvoorbeeld de berekende pantserweerstand van een plaat van 381 mm wordt in de praktijk alleen bevestigd door een plaat met een dikte van 406 mm. Om dit proefschrift te illustreren, zal ik een tabel gebruiken uit "The Last Giants of the Russian Imperial Navy" door S. E. Vinogradov.
Laten we een pantserplaat van 300 mm nemen, gemaakt van Krupp-pantser van een bepaalde kwaliteit, die een coëfficiënt van K = 2000 geeft in verhouding tot bijvoorbeeld een Russisch projectiel van 470,9 kg. Dus een pantser van 301 mm, gemaakt van absoluut hetzelfde pantser, zal een K hebben die iets lager is dan 2000. En hoe dikker de pantserplaat is, hoe meer K zal afnemen. boven 300 mm dikte zou ik niet kunnen. Maar de formule die ik gebruik geeft een redelijk goede benadering:
y = 0, 0087x2 - 4, 7133x + 940, 66, waarbij
y is de werkelijke dikte van de doorgedrongen pantserplaat;
x is de geschatte dikte van de doorgedrongen pantserplaat met constante K.
Dienovereenkomstig, rekening houdend met de relatieve afname van de weerstand van de pantserplaten, namen de berekeningsresultaten de volgende waarden aan.
Belangrijk voorbehoud:
Allereerst vraag ik de geachte lezer ten zeerste om niet te proberen bovenstaande gegevens te gebruiken om een zeeslag tussen Russische, Duitse en andere oorlogsschepen te simuleren. Ze zijn ongeschikt voor dergelijk gebruik, omdat ze geen rekening houden met de echte kwaliteit van Russische en Duitse bepantsering. Immers, als bijvoorbeeld blijkt dat Russisch pantser K 2000 zal hebben, dan ligt het voor de hand dat ook de pantserpenetratie van granaten op verschillende afstanden zal veranderen.
Deze tabellen zijn alleen geschikt voor het vergelijken van Russische en Duitse marinekanonnen bij het afvuren op pantser van dezelfde kwaliteit. En natuurlijk, nadat de auteur de duurzaamheid van de producten van Duitse en Russische gepantserde voertuigen begrijpt, zullen de gegevens over de invalshoeken en de snelheid van granaten op het pantser erg belangrijk zijn voor verdere berekeningen.
Enkele conclusies
In het algemeen kan worden gezien dat de Russische benadering "zwaar projectiel - lage mondingssnelheid" merkbaar voordeliger bleek te zijn dan het Duitse concept "licht projectiel - hoge mondingssnelheid". Zo vuurde het Duitse kanon van 305 mm / 50 bijvoorbeeld een projectiel van 405 kg af met een beginsnelheid van 875 m / s. En de Rus - 470, 9 kg projectiel met een snelheid van slechts 762 m / s. Met behulp van de beroemde formule "massa vermenigvuldigd met het kwadraat van de snelheid in tweeën", vinden we dat de kinetische energie van het Duitse projectiel bij de uitgang van de loop ongeveer 13,4% hoger is dan die van de Rus. Dat wil zeggen, het Duitse artilleriesysteem is krachtiger.
Maar zoals u weet, verliest een lichter projectiel tijdens de vlucht sneller snelheid en energie. En het blijkt dat de Russische en Duitse artilleriesystemen al op een afstand van 50 kabels gelijk zijn in pantserpenetratie. En dan wordt het voordeel van het Russische wapen steeds groter. En op een afstand van 75 kabels is het voordeel van het Russische kanon al behoorlijk merkbaar 5, 4%, zelfs rekening houdend met de slechtste (in termen van pantserpenetratie) hellingshoek van het projectiel bij het vallen. Tegelijkertijd heeft het Russische pantserdoorborende projectiel (zwaarder) enig voordeel in pantseractie, omdat het een hoog gehalte aan explosieven heeft: 12, 96 versus 11,5 kg (opnieuw, met bijna 12, 7%).
De voordelen van het Russische artilleriesysteem zijn zichtbaar in de vergelijking van brisantgranaten. Ten eerste heeft het Russische brisantprojectiel dezelfde massa als het pantserdoorborende projectiel. En daarom heeft het voor zichzelf geen aparte schiettafels nodig, wat een onbetwistbaar voordeel is. Hoewel ik strikt genomen niet weet hoe deze kwestie is opgelost in de vloot van de keizer. Misschien waren ze in staat om de kruitlading zo aan te passen dat de schietafstanden van de pantserdoorborende en hoge explosieven in alle elevatiehoeken gelijk waren? Maar zelfs als dat zo is, blijft de explosieve capaciteit bestaan, en hier heeft het Russische projectiel met zijn 58,8 kg gewoon een overweldigend voordeel. De Duitse landmijn van 415 kg had slechts 26,4 kg, dat wil zeggen iets minder dan 44,9% van de Russische.
En je moet begrijpen dat zo'n voordeel van de Russische granaat erg belangrijk was in een duel tegen gepantserde tegenstanders. Op grote afstand, waar men niet meer veel kon verwachten van pantserdoorborende granaten, zou een krachtige landmijn gemakkelijk de relatief dunne dekken van de vijand vernietigen. En als hij er omheen knalt, met zijn eigen fragmenten en harnassen, zou het wel eens grote schade kunnen aanrichten aan de compartimenten in de citadel.
En als het het pantser raakt, kan een landmijn dingen doen. In dit geval zou de breuk van zijn explosieven (in combinatie met de energie van het projectiel zelf) de bescherming nog steeds kunnen overwinnen, door fragmenten van pantser en een projectiel in de gepantserde ruimte te drijven. Natuurlijk zal het opvallende effect in dit geval veel zwakker zijn dan wanneer het pantserdoorborende projectiel door het pantser als geheel gaat. Maar dat zal hij zijn. En op zulke afstanden, waar een pantserdoorborend projectiel niet langer door de barrière zal dringen. Russische brisantgranaten waren in staat om op lange afstanden zelfs 250 mm pantser te doordringen.
Met andere woorden, op een afstand van maximaal 50 kabels was het Russische kanon inferieur aan het Duitse in pantserpenetratie en werd het vervolgens overtroffen. Ondanks het feit dat de kracht van de Russische granaten groter was. Laten we ons nu herinneren dat het Duitse 305-mm / 50-kanon krachtiger was, omdat het meer energie naar zijn projectiel communiceerde toen het werd afgevuurd dan het Russische kanon.
Als hierdoor het Duitse kanon voor een betere pantserpenetratie zorgde, zou dit als een voordeel kunnen worden beschouwd. Maar afstanden van minder dan 5 mijl voor dreadnoughts lijken meer op overmacht. Wat natuurlijk kan gebeuren. Laten we zeggen bij slecht zicht. Maar toch is dit een uitzondering op de regel.
De regel zal een gevecht zijn op 70-75 kabels. Wat kan worden beschouwd als een effectieve gevechtsafstand, waarmee het LMS van die tijd wel een voldoende aantal treffers zou kunnen bieden om een vijandelijk linieschip uit te schakelen of te vernietigen. Maar op dergelijke afstanden ligt het voordeel in pantserpenetratie al achter het Russische kanon. En de grote kracht van de Duitse twaalf-inch machine blijkt niet langer een voordeel, maar een nadeel. Want hoe sterker de impact op de romp, hoe minder de hulpbron.
Een andere verdienste van het Duitse artilleriesysteem zou de vlakheid van het schieten kunnen zijn, die de beste nauwkeurigheid lijkt te bieden (hoewel er iets is om over te praten). Maar feit is dat de vlakheid van de Russische en Duitse artilleriesystemen (12-inch kaliber) niet veel verschilde. Op dezelfde 75 kabels viel het Duitse projectiel onder een hoek van 12, 09 ° en de Rus - 13, 89 °. Een verschil van 1,8° had het Duitse kanon nauwelijks een merkbaar betere nauwkeurigheid kunnen geven.
We kunnen dus gerust de superioriteit van het binnenlandse 305 mm / 52-artilleriesysteem boven het Duitse 305 mm / 50 stellen.
Er is niets te zeggen over de 279 mm / 50 en 279 mm / 45 Duitse kanonnen. Op een afstand van 75 kabels verloren ze respectievelijk meer dan 1, 33 en 1, 84 keer in pantserpenetratie naar de Russische 12-inch machine.
En hoewel ik helaas de inhoud van explosieven in 302 kg Duitse granaten niet betrouwbaar kon achterhalen. Maar het was (uiteraard) aanzienlijk lager dan in de Russische 470,9 kg.
Maar natuurlijk, hoe goed het Russische twaalf-inch kanon op zijn niveau ook was, het kon de vergelijking met het 380 mm / 45 Duitse artilleriesysteem niet doorstaan. Het concept van "zwaar projectiel - lage mondingssnelheid" hielp niet. Zelfs een relatief licht 750 kg pantserdoordringend projectiel "Bayern" of "Baden" had een explosieve lading van 81% meer. Ondanks het feit dat de pantserpenetratie op een afstand van dezelfde 75 kabels 21,6% hoger was.
Wat kan ik hier zeggen? Natuurlijk bracht de toename van het kaliber tot 380 mm de Duitsers ertoe een artilleriesysteem van de nieuwe generatie te creëren, waarmee geen enkel 305 mm-kanon ooit in de buurt zou kunnen komen.
Dat is de reden waarom de overgang van de leidende zeemachten naar kanonnen met een kaliber van 380ꟷ410 mm de bescherming van slagschepen uit het tijdperk van de Eerste Wereldoorlog in feite annuleerde en volledig andere schema's, dikte en kwaliteit van bepantsering vereiste.
Maar deze serie artikelen is niet gewijd aan post-Utland-superdreadnoughts. Dat is de reden waarom ik in het volgende artikel zal proberen de pantserweerstand te begrijpen van het Russische pantser dat wordt gebruikt bij de constructie van de slagschepen van de Sevastopol-klasse.
