Z okazji nadchodzących świąt stary pomysł który kiedyś przedstawiłem na forum DWS, tutaj w nieco dopracowanej formie.
Cel: Artyleryjski okręt podwodny mogący walczyć z eskortą konwojów.
Aby to osiągnąć, potrzeba stworzyć bardzo specyficzny system uzbrojenia.
Podstawowa idea jest taka, że okręt podwodny walczy w zanurzeniu wystawiając jedynie maszt z szybkostrzelnym automatycznym działem bezodrzutowym dużego kalibru zaprojektowanym specjalnie do tego celu.
Rozważane kalibry mieszczą się w przedziale od 152 do 203 mm, zwłaszcza ten ostatni stwarza nadzieję uzyskania miażdżącej przewagi.
Ponieważ chcemy rozpoczynać atak z zaskoczenia ( gdyby atakowało całe wilcze stado to przewaga powinna być przytłaczająca ) z małej odległości, działo nie musi mieć wielkiego zasięgu, chcemy się strzelać na odległościach rzędu 2000 do 3000 m. Dlatego prędkość wylotowa może być ograniczona do powiedzmy 450 m/s.
Smugacze/znaczniki świetlne włączane w momencie spodziewanego upadku pozwalają na błyskawiczną korektę celności ognia.
Stosujemy lekkie pociski o bardzo wysokim stopniu wypełnienia 25% (masa 100 kg, 25 kg rdx) - są zarówno bardziej skuteczne jak i dodatkowo redukują wymagania co do masy działa. Mała energia działa pozwala zmniejszyć ilość potrzebnego prochu, zatem i zmniejszyć długość amunicji co pozwala na większą szybkostrzelność.
Aby uzyskać wysoką szybkostrzelność wykorzystujemy zamek kołowy - pocisk jest wprowadzany od dołu (podsyłany w orientacji pionowej rurą/masztem ze statku), następnie komora nabojowa jest obracana o 90 stopni (a dokładnie zależy to od kąta podniesienia działa - zamek znajduje się w centrum i osi obrotu). Przy strzale łuska jest wykorzystywana jako przeciwwaga, wystrzeliwana w przeciwnym kierunku - pozwala to zmniejszyć ilość niezbędnego prochu i zredukować widoczność ( korzystamy z prochu bezdymnego i bezpłomieniowego). Mamy zatem drugą lufę z tyłu, całość powinna być całkowicie wyważona względem osi masztu.
Zapłon boczny o bardzo dużym stopniu redundancji (wielopunktowy) co eliminuje problem niewypałów. Gdy mimo tego jakiś się trafi przekręcamy zamek kołowy pod kątem 45 dnem do góry i wyrzucamy pocisk za pomocą sprężonego powietrza albo ładunku pirotechnicznego (w takim kierunku aby minął się z naszym kadłubem) przez specjalny otwór .
Wprowadzenie naboju o długości ok. 2 m do komory nabojowej to czas poniżej sekundy (z przyspieszeniem +1 g). Obrót zamka kołowego przed wystrzałem co najwyżej sekundę.
Pełen cykl strzelania powinien zajmować 3 sekundy, czyli mówimy o szybkostrzelności maksymalnej rzędu 20 strzałów na minutę. Dlatego działo chłodzone jest wodą morską.
Dla dział bezodrzutowych podczas II w.ś. uzyskiwano wydajność rzędu 5MJ/tonę. Energia pocisku i łuski powinna wynosić po ok. 10 MJ, zatem same lufy ważą ok. 4 tony. Zamek kołowy będący rurą o wytrzymałości lufy i mechanizmem obrotowym na pewno zmieści się w 1 tonie, czyli całość nad masztem powinna ważyć około 5 ton. Liczmy 6 ton uwzględniając osłony, pokrywy i mechanizm podniesienia. Maszt nośny musi być rurą o średnicy około 20-25 cm.
Mechanizm transportu pocisków wykorzystuje łańcuchy, a dokładniej pleciony drut stalowy z czopami mocującymi bezpośrednio do łusek (być może klasyczny łańcuch okaże się lepszy). Takich łańcuchów powinno być 4-5 par, i tyle pocisków powinno znajdować się w fazie donoszenia. Bezpośrednio pod podajnikiem powinien znajdować się magazyn pocisków.
Stabilność nie jest problemem - okręt można zaprojektować z zapasem wysokości metacentrycznej a w skrajnym przypadku zrobić opuszczany kil stabilizujący.
Innym stosunkowo prostym rozwiązaniem jest umieszczenie opływowych pływaków na maszcie tuż pod powierzchnią wody, w ten sposób nie byłoby problemu z mechanizmem podnoszenia masztu i zmniejszyłyby się obciążenia. Przy czym już wysokość metacentryczna na poziomie 9 cali jaka występowała w okrętach podwodnych wystarcza aby utrzymać stabilność!
Ponieważ okręt jest zanurzony nie powinien się kołysać na falach, mimo tego montujemy układ stabilizacji armaty jakby z jakieś powodu zaczął - w końcu mamy tylko jedną lufę i nie musimy na niej oszczędzać.
Możliwe usprawnienia: Ponieważ chcemy mieć ciężką łuskę, można potraktować ją jako jednorazową komorę prochową pracującą w trybie low-hi, co pozwoliłoby na stosowanie długiej lufy niskociśnieniowej. Dzięki temu dałoby się dodatkowo zwiększyć współczynnik wypełnienia pocisku, zmniejszyć jego masę. Ale jest to zupełnie poboczne i najprawdopodobniej nie ma sensu, ze względu na rozmiar lufy.
Wydaje mi się że zadanie od strony technicznej zostało wykonane - polowanie biednego Hunta nagle zamienia się w niespodziewany pojedynek artyleryjski z krążownikiem ciężkim.
Żeby sobie wszystko poukładać: Pociski des Moines miały 9.7 kg dunnitu, który jest słabszy od TNT. Zastąpienie go przez 25 kg RDX daje ponad 4.1 raza silniejszą eksplozję (w porównaniu do TNT, nie znalazłem RE dla dunnitu). Zatem nasz okręt podwodny pod względem ilości materiału wybuchowego dostarczanego w ciągu minuty naprawdę może ścigać się z najlepszym krążownikiem ciężkim II wojny światowej
Dzięki czemu zostało to osiągnięte:
Bezpieczne użycie armaty bezodrzutowej z łuską jako przeciwwagą możliwe jest jedynie na okręcie podwodnym, a taki układ pozwala na ekstremalną szybkostrzelność i wysoką stabilność działa (nie tracimy czasu na pracę oporopowrotnika i wyjęcie łusek, zamek kołowy pozwala na ładowanie działa "bezpośrednio z magazynu", donośnik w praktyce jest dosyłaczem.
Nabój scalony o zredukowanej mocy. Pociski składowane pionowo na szynach zachowujących się jak magazynek. Zmiana orientacji pocisku następuje dopiero w zamku i jest częścią jego pracy.
Opracowując pomysł początkowo liczyłem na "ochronne" właściwości zanurzenia, tzn. że pociski przeciwnika będą rykoszetować od powierzchni wody, a te tępogłowicowe które się wbiją zrobią to pod tak małym kątem że odległość w wodzie bardzo je spowolni co nie pozwoli na penetrację kadłuba, niektóre mogą też ulec nadmiernemu wyprostowaniu w wodzie i przejdą nad okrętem (planowałem początkowo strzelać z kadłubem co najmniej 10 metrów pod powierzchnią).
Obecnie liczę wyłącznie na potężną przewagę w sile ognia i zaskoczenie. Działo wynurza się w powiedzmy 5 sekund i rozpoczyna ostrzał, przy czym może najwyżej 2 pierwsze pociski nie trafiają. Według mnie po 10 trafieniach walka jest zakończona, a przeciwnik raczej nie ma szans na skuteczną reakcję w tak krótkim czasie.
W wykończeniu powierzchni stosujemy lustrzane powierzchnie o lekko ujemnym kącie - działo powinno być całkowicie zlane z kolorem morza od przodu - jego pojawienie się nie powinno być dużo bardziej widoczne niż peryskopu, tzn. będzie on bardziej widoczny ale i tak jego wykrycie powinno wymagać starannej obserwacji.
Czyli obok biednego niszczyciela eksportowego nagle materializuje się des Moines i strzela kilkanaście - kilkadziesiąt sekund, walka powinna się skończyć zanim niszczyciel zauważy, że coś jest nie tak.
Zanurzamy się i czekamy na kolejną ofiarę. Eskortowiec może przepłynąć 600 metrów w minutę. W tym czasie na pewno będzie zatopiony.
Wersja "mini" wykorzystuje pociski kalibru 152-155 mm, ważące 40 kg i przenoszące 10 kg RDX. Szybkostrzelność może wzrosnąć do 27 pocisków na minutę.
Wszystko powinno ważyć ok. 40% rozwiązania 203 mm. Taki wariant wydaje mi się jednak mało interesujący.
Najciekawszą cechą działa jest wzrost szybkostrzelności dla wysokich kątów podniesienia, wersja 203 mm pod kątem 45 stopni powinna strzelać z prędkością 30 strzałów na minutę.
Jako silnik do ładowania pocisków można wykorzystać silnik elektryczny. Ale impulsowy charakter pracy i częste przestoje powodują, że bardziej podoba mi się idea koła zamachowego sprzężonego z silnikiem elektrycznym i przekładnią hydrauliczną. Moc zapewniana przez koło zamachowe pozwala jeszcze bardziej uprościć mechanizm ładowania i wprowadzić wspólny pas transmisyjny dla pocisków. Łańcuch rowerowy wytrzymuje ok. 1000 kg (tzn. przy tym obciążeniu się zrywa). 2 łańcuchy po dwóch stronach obsłużą przeciążenia przy przesuwaniu dla 5 pocisków (prawie), zatem aby zostawić zapas wytrzymałości wystarczy go pogrubić 3-4 razy.
W oryginalnym pomyśle stosowałem zwykłe działo bezodrzutowe. Powodowało to, że traciłem masę czasu na wyrzucanie łuski, w praktyce szybkostrzelność byłaby dwukrotnie mniejsza (10 strzałów na minutę). Przez długi czas planowałem wykorzystać wodę do odrzutu, ale ponieważ pomysł był patentowalny postanowiłem się nim nie dzielić. Ostatecznie po przemyśleniu sprawy znacznie lepiej działa wariant z łuską - przeciwwagą, rozwiązuje to wszystkie problemy (symetryczna masa względem masztu, błyskawiczny wyrzut łusek podczas strzału, proporcje naboju) i bardzo uprasza konstrukcję, dodatkowo zwiększając szybkostrzelność do poziomu który jest absolutnie fantastyczny. Wariant bez przeciwwagi musiałby wykorzystać około dwukrotnie większą ilość prochu - 33 kg zamiast 16, ostatecznie nabój nie byłby lżejszy, a jedynie większy, znacznie bardziej pękaty przez co zajmowałyby dwukrotnie więcej miejsca przy pionowym składowaniu.
