Nasze fantazje okrętowe

[MiKo]

Tosa miała mieć zdaje się tylko 11 cali pancerza. To jest mniej niż na Nagato.

Ale wychylony, to ekwiwalent większy niż na Nagato. Pancerz poziomy znacznie grubszy niż na Nagato.

[jogi balboa]

Wychylenie to lipa. Każdy kojarzy wzór Tellera. Na stronce navwaps.com są podane dane dla brytyjskiej piętnastocalówki dla katów uderzenia 0, 10, 20, 30 stopni. Po podstawieniu do wzoru Tellera uzyskujemy sławny wykładnik potęgi o wartości...
tadam... od 1 do 1,2 (co ciekawe im większe wychylenie dąży on bliżej jedności). Co to oznacza chyba każdy rozumie

A poza tym burtowy pancerz Nagato był ściemniany.

[Maciej3]

Wychylenie to lipa.

Lipa, albo i nie lipa.
Wzór Tellera obowiązuje dla założenia, że podczas przebijania pancerza pocisk się nie rozpadnie, niezależnie od tego pod jakim kątem trafi.
Podobnie nie uwzględnia tendencji do rykoszetowania. Przy większych kątach trafienia ( ile to zależy ) nie ma znaczenia jaki będzie ekwiwalent pancerza pionowego, bo i tak pocisk się odbije.
Dla odmiany w przypadku pocisków około I wojennych jeśli pocisk trafił pod kątem większym jak jakieś 15-20 stopni ( liczone do prostej prostopadłej ) to i tak się rozpadł na kawałki, nawet jeśli pancerz w który wyrżnął był stosunkowo cieki ( tak pół do 1/3 kalibra wystarczało ). Znów nie ważne jaki jest ekwiwalent wzoru Tellera, bo tu zależność powinna być bardziej nieliniowa z powodu właściwości pocisku!
A i pancerza zresztą też.
Nie lubię dokładnych obliczeń - wszytko to kwestia rachunku prawdopodobieństwa na końcu, ale w okolicach I Wojny wszędzie z wyjątkiem NIemiec i Austro-Węgier możesz przyjąć, że jak pancerz miał więcej jak jakieś 1/3 niech będzie pół kalibru, to jeśli pocisk trafił pod kątem większym niż 20 stopni, to się rozleciał.
Coś tam się mogło przebić, jakieś odłamki być wygenerowane, czasem te odłamki mogły spowodować wtórne poważne szkody ( patrz rufowe wieże Seydlitza pod Dogger Bank ), ale pocisk jako całość nie miał szans na perforację nawet przez tak cienki pancerz. Perforację rozumiem jako przebicie się w kondycji pozwalającej na poprawną detonację po drugiej stronie.

Dla Niemiec i Austrii było to jakieś 30+ stopni, ale tu się pojawiał problem z zapewnieniem odpowiedniej prędkości w momencie uderzenia. Pocisk może i się nie rozpadał, ale musiał uderzać naprawdę szybko by się przebić.

Pod koniec wojny Brytole zrobili pociski co się sprawowały jeszcze lepiej od niemieckich i te pociski "dostali" Japończycy. Amerykanie też, ale Amerykanie się na nie wypięli i pozostali przy swoich, które 20 stopni ( wartość umowna, możesz sobie wpisać 19 albo i 23 jak wolisz ) nie były w stanie przeskoczyć.

Teraz sobie popatrz na ustawienie pancerza burtowego South Dakoty i Kagi, porównaj z balistyką dział i wyciągnij wnioski. Wzór Tellera dla tego przypadku możesz wyrzucić do śmieci, bo rozpadania się pocisku on nie liczy.

W drugiej połowie lat 30-tych Amerykanie dorobili się pocisków przeciwpancernych z prawdziwego zdarzenia i ten kąt 30 stopni, czy więcej, już nie był taki straszny, pod warunkiem zapewnienia odpowiedniej prędkości w momencie uderzenia.
Tu już ten wzór Tellera ma zastosowanie, bo pociski się nie rozpadają. I teraz wnioski mogą być nieco inne.

[jogi balboa]

Wzór Tellera przede wszystkim został wyprowadzony ze znanego i powszechnie w praktyce wykorzystywanego wzorku służącego do liczenia naprężeń w zginanej belce w wyniku działania sił statycznych: σ=M/(J*z)
Gdzie:
σ - maksymalne naprężenie
M - moment gnący
J - geometryczny moment bezwładności
z - największa odległość od środka ciężkości

Zakres jego stosowalności ogranicza się do naprężeń sprężystych.

[MiKo]

Tak sobie to wyobrażali Japończycy (nie znający pewnie wzoru Tellera )

naga.jpg (46.9 KiB) Przejrzano 8347 razy

[Maciej3]

No, ale w tym zakresie sprężystym, to co naciska i powoduje to odkształcenie nie może się rozpadać.
Jak to co naciska rozpada się, a odłamki zaczynają rykoszetować, to całość się nie sprawdza.
Możesz sobie wziąć równie dobrze jakikolwiek wzór na przebijanie pancerza, który uwzględnia kąt trafienia i dojść do wniosku co do równoważności grubości.
Tylko pamiętaj, że każdy wzór daje inne wyniki
Przy tworzeniu każdego z nich twórcy chcieli możliwe dobrze odwzorować rzeczywistość, a wyniki są za każdym razem inne.
Powodzenia życzę.

[jogi balboa]

Ja odnośnie danych na podstawie których liczyłem ten wykładnik mam następujące zdanie: This data is from "British Battleships of World War Two" for uncapped AP shells against KC Plate armor of World War I and probably refers to armor piercing projectiles of the early World War I period, not the later, improved "Greenboy" projectiles. The first two rows are for a projectile striking a plate at an angle of 0 degrees, i.e., with the axis of the shell perpendicular to the face of the plate. The next two rows are for shells striking at larger angles and show the degradation in penetration performance for the same striking velocity as the angle increases. A capped shell (APC) would show about 10 to 20% improvement at low velocities and about 30 to 50% improvement at high velocities.
Wiadomo skąd to

Jak to co naciska rozpada się, a odłamki zaczynają rykoszetować, to całość się nie sprawdza.

A jak rozpada się to od czego to co naciska miało się zrykoszetować?

Tak sobie to wyobrażali Japończycy (nie znający pewnie wzoru Tellera

Jesteś pewien że go nie znali?

[Maciej3]

W celu zrozumienia, o co mnie biega, proponuję wykonanie eksperymentu. Może być „myślowego”
Jako model pancerza – płyta styropianowa odpowiedniej grubości, nie za gruba, nie za cienka ( grubość dobieramy eksperymentalnie, również w myślach )
Jako model pocisku „I Wojennego” gruda ziemi.
Jako model pocisku „II Wojennego” taka sama gruda ziemi ale wzmocniona żywicą epoksydową.
Ustawiamy płytę styropianową pod różnymi kątami względem trajektorii lotu i rzucamy bryłami.
Widzisz różnicę?
I skąd się biorą te rykoszety tego co się rozbiło na kawałki?

Wszystkie wzory na przebicie ( z wyjątkiem jednego bardzo pokręconego i bardzo przez niektórych krytykowanego, OK może dwóch ) nie uwzględniają tej różnicy pocisku.
I różnicy płyty. Mają tylko grubość, czy to będzie styropian, drewno czy stal nie ma znaczenia. One tego nie uwzględniają.
Równoważność odporności płyty skośnej i pionowej ( wzór Tellera ) też nie uwzględnia rodzaju pocisku, ani jego kształtu. We wzorze Tellera nawet się zakłada, że to co naciska nie zmieni kształtu. Nie zawsze jest to prawdą w przypadku pocisków.
Wyobraź sobie strzałę z bardzo ostrym czubkiem trafiającą w płytę stalową o grubości małych paru mm. Przejdzie swobodnie.
A teraz strzel pod kątem – zrykoszetuje. Nie ma nawet co liczyć równoważności, bo zrykoszetuje zawsze, więc odpowiednikiem będzie „nieskończoność” ( no dobra przy prędkości światła pewnie by przebiła, ale mówimy o praktycznych prędkościach ).
Teraz zmieniasz kształt czubka tej strzały na tępy.
Przy trafieniu prostopadłym będzie przebijać dużo mniej niż ta zaostrzona.
Przy trafieniu skośnym dużo więcej niż ta zaostrzona. Więc jaki będzie odpowiednik pionowej płyty? Który jest słuszny? Ten dla strzały, gdzie minimalne odchylenie od prostopadłego trafienia daje kolosalny spadek w przebijalności? Czy dla tępogłowicowego, gdzie ten spadek jest o wiele mniejszy, a w sprzyjających okolicznościach, mały skos może spowodować nawet wzrost przebijalności?

[jogi balboa]

I skąd się biorą te rykoszety tego co się rozbiło na kawałki?

Z kiepskiego czepca?

Wszystkie wzory na przebicie ( z wyjątkiem jednego bardzo pokręconego i bardzo przez niektórych krytykowanego, OK może dwóch ) nie uwzględniają tej różnicy pocisku.

Jak sądzę ów wzór jest autorstwa pewnego pana na "O" którego to w ostatnim (przynajmniej u mnie na półce) MSiO namiętnie przywołuje pan na "S" a po lekturze tam zamieszczonego opisu granicy plastyczności i paru innych

Sorry. Wolę na czuja przyjąć że skoro piętnastocalowy bezczepcowiec olewa sobie ukosowanie (wbrew temu co sobie wyobrażali Japończycy na rysunku Miko) to ten lepsiejszy z czepcem tym bardziej. A wzorki lubię stosować od tyłu, czyli mając dane tworzę wzorek

[MiKo]

Sorry. Wolę na czuja przyjąć że skoro piętnastocalowy bezczepcowiec olewa sobie ukosowanie...

a gdzie tak olewał?

[Maciej3]

Jak sądzę ów wzór jest autorstwa pewnego pana na "O" którego to w ostatnim (przynajmniej u mnie na półce) MSiO namiętnie przywołuje pan na "S"

Ostatniego MSiO nie czytałem, więc nie wiem, ale chyba o tym samym panu "O" myślimy
Ale był jeszcze jeden Niemiec na G
Tylko ten miał bodaj 2 współczynniki dobierane w sposób zamierzony. jeden określał rodzaj pancerza - czy utwardzany powierzchniowo albo jednorodny
drugi określał czy pocisk ma czepiec czy nie. W zależności od tego wychodziła krzywa.
Oczywiście był jeszcze dodatkowy współczynnik "jakości" czy jakoś tak, żeby krzywą odpowiednio wyginać.

Pamiętaj o jednym, wszelkie te różne wzory podają wartość krytyczną, która oznacza, że przy tych parametrach uderzenia ileś tam procent pocisków przebije się przez pancerz. Dla USA było to 50%. A to znaczy, że 50% się nie przebije.
To nie jest wartość jakaś "ostra", że jak powiedzmy masz prędkość krytyczną 402 m/s to przy 401 na pewno nie przebije a dla 403 na pewno przebije.
O nie.
To wszystko jest lekko rozmyte. Będą przypadki gdzie pocisk duuużo wolniejszy, który nie powinien przebić, jednak się przebije, oraz przypadki gdzie pocisk powinien wejść jak w masło, ale zostanie powstrzymany.

[jogi balboa]

Zgadzam się że rozmyte, widziałem wyniki jakichś testów.

Sorry. Wolę na czuja przyjąć że skoro piętnastocalowy bezczepcowiec olewa sobie ukosowanie...

a gdzie tak olewał?

http://www.navweaps.com/Weapons/WNBR_15-42_mk1.htm
Siódma tabelka. Ta z której cytowałem wcześniej.

[MiKo]

No, ale tam jest napisane, że przy wychyleniu pocisk mniej przebija, zdaje się.

[Peperon]

Raczej czekam na wyjaśnienie ...

Jakkolwiek South Dakota miała być potężnym okrętem to jednak uważam, że stanowiła tylko kolejny krok ewolucyjny rozwoju amerykańskich pancerników. I prawdę mówiąc sprawia wrażenie, jakby amerykanie nie wyciągnęli wniosków z bitew I wś. Prawdopodobnie ryzykuję ostrą ripostę, ale tak to widzę.
W przeciwieństwie do nich Anglicy poszli inną drogą i wprowadzili w projektach swoich okrętów szereg innowacji. Czy na lepsze ? Nie będę tego oceniał, bo przecież nie miały okazji się sprawdzić. Nie wszystkie mi się podobają, chociaż nie można odmówić im pewnej logiki.

Przy opancerzeniu nie wspomnieliśmy o jednym dość istotnym parametrze, czyli ukształtowaniu. Nowe okręty pancerne Tak japońskie, jak i brytyjskie miały pancerz burtowy rozchylony na zewnątrz. Natomiast amerykańskie do wewnątrz ku płaszczyźnie symetrii. Tak więc mamy tu czynnik, który mimo wszystko ułatwia przebicie pancerza, zamiast utrudniać.
Chociaż jak czytam wymianę uwag między Tobą i Maciejem to zaczynam się nad tym zastanawiać.

[jogi balboa]

I tak trzymaj

No, ale tam jest napisane, że przy wychyleniu pocisk mniej przebija, zdaje się.

No ale zdaje się że u brytów wychylony o 20 stopni pancerz gruby na 12" dla kąta upadku 10 stopni to ekwiwalent 14" pionowego, a japce wyobrażali sobie z tego co widzę że 9" to w takich warunkach ekwiwalent 16".

[PawBur]

Nie wiem czy to ważne, ba nawet czy ktoś o tym myślał, ale wydaje mi się że South Dakota jest projektem jakby z rozpędu, idącym po kolei. A u Anglików nastąpiła jednak większa wojenna pauza i jakby czas na zastanowienie.