seven_nana 发表于 2024-5-14 20:33

二战英国大口径穿甲类炮弹的验收规格与穿甲性能

本帖最后由 seven_nana 于 2025-2-16 14:40 编辑

二战英国大口径穿甲类炮弹的验收规格与穿甲性能

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原始文件的版权性质为英国皇家版权(Crown copyright)

本文内容节选翻译自英国海军的官方报告,其中有部分内容由坛友JeanBart提供,在此表示感谢。

前言

在一战末期和间战初期时,英国海军在大口径穿甲弹的研发工作上花费了海量的人力和物力,从而造出了当时世界上最优秀的穿甲弹。但在此之后,英国大口径穿甲弹的研发工作陷入了低谷阶段。

至1930年代后期时,随着列强陆续恢复战列舰的设计和建造工作,英国人也研发出了新一代的大口径穿甲弹。但这批炮弹投入生产之后,在1940年代初期时遭遇了一波炮弹性能达不到验收规格要求的危机。接下来,在海军部与炮弹制造商的共同努力下,至战争中后期时,英国人终于生产出了部分性能优良的大口径穿甲弹,但并非在所有口径上都实现了这种优秀,而且也并非所有制造商的炮弹都如此优秀。简而言之,二战时期的英国大口径穿甲弹,在性能上是参差不齐的。

接下来,我们将会借助丰富的官方档案,对1939-1945年间的英国海军大口径穿甲弹的发展情况,作出详细的解读。


索引

间战英国大口径穿甲类炮弹的设计演化与性能变迁

此篇以1920-1938年间的历年总结报告为基础,介绍了英国海军的大口径穿甲类炮弹,在间战时期所经历的技术发展。

间战英国中口径穿甲类炮弹的设计演化与性能变迁

此篇以1920-1938年间的历年总结报告为基础,介绍了英国海军的中口径穿甲类炮弹,在间战时期所经历的技术发展。

二战英国大口径穿甲类炮弹的验收规格与穿甲性能

此篇以1938-1949年间的各种详尽的实测资料为基础,对二战时期的英国大口径穿甲类炮弹的性能,作出了详尽的解读。

二战英国中口径穿甲类炮弹的验收规格与穿甲性能

此篇以1938-1949年间的各种详尽的实测资料为基础,对二战时期的英国中口径穿甲类炮弹的性能,作出了详尽的解读。

间战及二战英国穿甲类炮弹的名词解释与技术解读

此篇作为前面三篇内容的补充,对间战及二战英国穿甲类炮弹相关的名词作出详细解释,并就其技术特征作出更深入的解读。

seven_nana 发表于 2024-5-14 20:33

本帖最后由 seven_nana 于 2025-2-4 09:37 编辑

二战英国大口径穿甲类炮弹的简介

二战时期的英国大口径火炮

二战时期的英国大口径火炮,主要是以下四款:

(1) 16英寸Mark I型火炮:纳尔逊级战列舰的主炮。

(2) 16英寸Mark II, III型火炮:计划建造的狮级战列舰的主炮。

(3) 15英寸Mark I型火炮:伊丽莎白女王级、复仇级、前卫号战列舰,以及声望级和胡德号战列巡洋舰,以及部分浅水重炮舰的主炮。

(4) 14英寸Mark VII型火炮:英王乔治五世级战列舰的主炮。


英国大口径火炮的弹药配备情况

根据John Campbell的说法,英国主力舰上的大口径火炮的弹药配备情况如下(Naval Weapons of World War Two, P.6 & P.21 & P.25 & P.28):

16in Mark I: Originally only APC shells were carried unless HE were required for bombardment but from mid 1943 five time-fuzed HE were carried per gun with 95 APC.
16英寸Mark I型火炮:原本只配备穿甲弹,有岸轰任务时则会搭载高爆弹。但从1943年中期开始,调整为每门火炮配备95发穿甲弹和5发定时引信高爆弹。

15in Mark I: There were two distinct types of shell, the later with a 5/10 crh head, usually known as 6crh, and the earlier with a 3.05/4crh, usually known as 4crh. Originally 6crh shells were limited to Warspite, Renown, Valiant and Queen Elizabeth, with the addition of Barham by mid 1940. Their use was extended to other ships from late 1941 to mid 1943. Neither Hood nor Repulse seems ever to have had them. Initially battleships and Renown carried shellite-filled APC only, but Hood and Repulse had 20% CPC with TNT filling. In the latter years of the war five APC were replaced in all by time-fuzed HE, and if required for bombardment purposes HE could always be carried instead of all or part of the APC.
15英寸Mark I型火炮:该火炮有两种类型的炮弹,老款炮弹的弹头形状为3.05/4crh,通常被称为4crh炮弹;而新款炮弹的弹头形状为5/10crh,通常被称为6crh炮弹。起初只有厌战号、声望号、刚勇号、以及伊丽莎白女王号配备有6crh炮弹,至1940年时巴勒姆号也加入了她们的行列。随后在1941年至1943年间,其余各舰也陆续换装了6crh炮弹,但胡德号和反击号似乎从未配备过6crh炮弹。在开战之时,战列舰和声望号战列巡洋舰只配备穿甲弹,但胡德号和反击号战列巡洋舰的备弹量中,则有20%是一战时期的老式半穿甲弹,不过其装药更换成了TNT。在战争后期时,每门火炮的穿甲弹搭载量会减少5发,并用定时引信高爆弹代替。有岸轰任务时,则可以把搭载的穿甲弹替换为高爆弹。

14in Mark VII: Initially only APC were carried unless HE were required for bombardment, but in mid 1943 five of the 100 APC per gun were replaced by time fuzed HE.
14英寸Mark VII型火炮:起初只配备穿甲弹,有岸轰任务时则会搭载高爆弹。但从1943年中期开始,调整为每门火炮配备95发穿甲弹和5发定时引信高爆弹。

The battleship outfit would become 24% APC, 36% HE piercing and 40% HE, instead of 95% or so APC unless on bombardment duty.
除非执行的是岸轰任务,否则战列舰所搭载的大口径炮弹中,有95%都是穿甲弹。但按照战争末期的新设想,弹药配备比例将调整为24%的穿甲弹,36%的半穿甲弹,以及40%的高爆弹。


英国大口径穿甲类炮弹的设计特征

根据John Campbell的说法,英国大口径穿甲弹和半穿甲弹的设计特征如下(Naval Weapons of World War Two, P.6):

The specifications for British heavy APC shell were issued by the Admiralty, but the shape of the cavity, type of cap, overall length within a maximum limit, and chemical analysis of the steels used for shell and cap, as well as the methods of forging and heat treatment, were the responsibility of the contractors, either Hadfield's or Firth Brown. The usual fairly high carbon nickel chromium steel was used for shell and cap and in both hardened decrementally from head to base.
英国大口径穿甲弹的参数规格,是由海军部制定的,但装药腔的形状、被帽的类型、炮弹的长度(只要不超过长度限制)、用来制造被帽和弹体的钢材化学成分、以及锻造和热处理的工艺,则是由制造商,既哈德菲尔德公司和弗斯-布朗公司负责的。被帽和弹体通常是用碳含量较高的镍铬合金钢制成的,并且都会采用硬度从上至下逐渐降低的硬化模式。

The shell proper had a 1.4 calibre radius head (crh), and the cap together with windshield or ballistic cap accounted for about 11.5-13% of the total shell weight. Firth Brown favoured knob and ring types of cap while Hadfield's used rounded or roughly conical forms with latterly a flattened front. The ballistic cap was 6/12crh in 14in shells and in those for the 16in Mks II and III which did not enter service. It was 6/∞ in shells for the 16in Mk I and 5/10 in later 15in shells, though older shells were 3.05/4crh.
弹体本身的外形是1.4crh的,被帽和风帽的重量占到了炮弹总重的11.5-13%。弗斯-布朗公司偏好使用圆顶突起宽边被帽,而哈德菲尔德公司则使用圆顶被帽或锥形被帽,后来又改用了平顶突起被帽。14英寸炮弹的风帽形状是6/12crh,未服役的16英寸Mark II, III型火炮的炮弹,风帽也是这个形状的。16英寸Mark I型火炮的炮弹,风帽形状是6/∞,新款15英寸炮弹的风帽形状是5/10,老款15英寸炮弹的则是3.05/4crh。

Recent shells had the Hadfield recessed base, with relieved adaptor screwing into the shell some distance above the base, so that the fuze was separated by an annulus from the bottom part of the shell wall and had less chance of being damaged in oblique impact. The usual burster was Shellite (70% trinitrophenol, 'Lyddite’; 30% dinitrophenol), the amount being 2.5% of the total weight, but shells for the 16in Mk I had block TNT and, as the density of the filling was lower, the amount did not exceed c2.3%.
款式较新的炮弹,采用了哈德菲尔德公司的压力缓解型弹底设计,与之配套的压力缓解型弹底栓的螺纹固定位置,要略高于炮弹底部,而引信下方则安装有一个垫圈,因此也与炮弹底部隔开了。所以在炮弹倾斜击中装甲时,引信的受损概率得以降低。装药通常是Shellite(70%的苦味酸,30%的二硝基酚),其重量约为炮弹总重的2.5%,但16英寸Mark I型火炮的炮弹,采用的是块状TNT装药,由于其密度比较低,因此装药的重量不超过炮弹总重的2.3%。

To enable ships to distinguish their own shell splashes, 'K' shell was introduced in late 1942-43, containing bags of coloured dye inside the ballistic cap with a small burster and nose fuze to ensure dispersion. The idea had been developed some years previously by the French Navy.
为了便于军舰能够分辨本舰炮弹的水柱,在1942年底至1943年时,英国海军引入了K型染色装置,具体做法是在风帽中安装染料包,并配备弹头引信及少量的炸药,以确保染料能够充分扩散。这种思路,是由法国海军在几年前发明的。

In 1944 it was decided to make some changes in AP shell design, though these were not carried through, It was realised for the first time that the assumption that a shell which did not ricochet continued in a straight line on striking water was entirely false...and designs to give a long, straight under-water trajectory were put in hand. It was also considered that the policy of having APC made primarily for the attack of vertical armour was unsound, as most actions had been chasing ones, in which impact on side armour would be very oblique. This neglected barbette and turret face armour. However, it became approved policy to develop new APC primarily for the attack of deck armour and, for ranges where the trajectory was too flat, to use a new HE piercing shell designed to go through a 2in deck and burst with maximum efect beyond it.
至1944年时,英国海军决定对穿甲弹的设计作出一些调整,但这个设想并未得到落实。一方面,他们终于意识到,炮弹在击中水面时,即便没有发生跳弹,也不会笔直地在水中前进。于是,他们开始设计一种具有良好的水中弹道的炮弹。另一方面,他们认为,目前采用的主要用于对抗垂直装甲的穿甲弹设计,是有缺点的,因为大部分的实际战斗都是追逐战,在此情况下炮弹会以非常倾斜的角度击中舷侧装甲。不过,这种观点忽略了炮塔正面及炮座装甲。尽管如此,他们还是批准,要研发一种主要用于对抗甲板装甲的穿甲弹设计。在弹道过于平直的距离上,他们则计划使用一种能够击穿2英寸厚度的甲板,并产生猛烈的爆炸效果的半穿甲弹。

英国大口径穿甲弹的具体参数


火炮型号炮弹简称弹重弹重系数风帽形状弹头形状装填系数
16英寸Mark I型火炮16英寸穿甲弹(轻)2,048磅0.56/∞crh1.4crh2.5%
16英寸Mark II, III型火炮16英寸穿甲弹(重)2,375磅0.586/12crh1.4crh2.5%
15英寸Mark I型火炮15英寸穿甲弹(4crh)1,920磅0.5693.05/4crh1.4crh2.5%
15英寸穿甲弹(6crh)1,938磅0.5745/10crh1.4crh2.5%
14英寸Mark VII型火炮14英寸穿甲弹1,590磅0.5796/12crh1.4crh2.5%

英国大口径穿甲弹的结构图

左侧是1933年生产的15英寸Mark XII A型穿甲弹(配备哈德菲尔德的圆顶被帽,后缀A代表炮弹外形介于2-4crh之间),右侧是1943年生产的15英寸Mark XXII B/NT型穿甲弹(配备哈德菲尔德的平顶突起被帽,后缀B代表炮弹外形介于4-6crh之间,后缀NT代表配有曳光装置)。

炮弹顶部的空心结构的是风帽,其下方的实心结构的是被帽,再下方则是弹体。弹体内部的空腔就是装药腔,其底部的收口结构组件就是压力缓解型弹底栓。

https://www.warships.com.cn/data/attachment/album/202408/31/175224q2cgm4rgc779jor0.jpg

二战时期的英国大口径穿甲弹的验收规则

根据John Campbell的说法,英国大口径穿甲弹的验收规则如下(Naval Weapons of World War Two, P.6):

The most important plate proof test was the low velocity limit for perforating 12in carburised armour at 30° to the normal with cavity intact and the shell in fit condition to burst. The velocities were 1700f/s for shells for the 16in Mk I, and 1750f/s for 14in and 15in. In the case of shells for the 16in Mks II and III, a 14in carburised plate at 30° and 1770f/s were the intended conditions. Occasionally specifications were relaxed, as for some 14in in 1940, when the velocity was raised to 1900f/s. There was also a high limit, usually in the range velocity 2100-2300f/s, above which shells were expected to break up at 30° impact.

最重要的打靶验收测试,是下限速度(Low Velocity Limit)测试:炮弹需要在30度入射角下,以给定的速度穿透12英寸渗碳硬化装甲板后,装药腔保持完整,并能够有效起爆。具体的速度要求,16英寸Mark I型火炮是1,700英尺/秒,而14英寸和15英寸火炮则是1,750英尺/秒。但有一段时间,测试速度被放宽到了1,900英尺/秒。至于16英寸Mark II, III型火炮,计划是在30度入射角下,以1,770英尺/秒的速度对抗14英寸渗碳硬化装甲板。除了下限速度外,还有一个上限速度(High Velocity Limit),通常在2,100-2,300英尺/秒之间。超过这个速度后,炮弹可能会在30度入射角下碎裂。

二战初期的英国大口径穿甲弹的验收测试情况

按照当时的验收规则,炮弹是以400发作为一个批次来参加验收测试的。每个批次的炮弹,如果第1发测试失败的话,允许再使用第2发炮弹测试,第2发炮弹如果测试成功的话,这批炮弹就通过验收测试了。

然而,在战争爆发之前和战争初期时,哈德菲尔德和弗斯-布朗的炮弹,发生了多次验收测试失败的情况,这使得英国的军械委员会(陆海空军联席的负责武器弹药的机构)认为,在30度入射角下对抗12英寸厚度的渗碳硬化装甲时,很多炮弹可能会无法完整穿透装甲。他们认为,在距离超过13,000码时,可能会有一半甚至更多的炮弹,都无法在穿透装甲后爆炸。

https://www.warships.com.cn/data/attachment/album/202408/26/233936mw6zzewviqmw6wvf.jpg

下图(出自SUPP 6-744 APP Special Proceedings, No. 13)中,汇集了1938-1942年间,哈德菲尔德公司和弗斯-布朗公司生产的14英寸、15英寸、16英寸穿甲弹(其中16英寸是轻弹),在30度入射角下对抗12英寸渗碳硬化装甲的验收测试及其他打靶测试的结果。图表中的实心黑圈代表成功,空心黑圈打叉代表开裂至装药腔,打叉代表失败,H代表哈德菲尔德公司,F代表弗斯-布朗公司。

https://www.warships.com.cn/data/attachment/album/202406/10/175723gzv67oho6pmoqqef.jpg

根据这些测试结果,我们可以判断出:

(1) 截止至1939年上半年为止,14英寸和15英寸穿甲弹的下限验收速度都是1,750英尺/秒,而16英寸穿甲弹(轻)的下限验收速度则是1,700英尺/秒。

(2) 自1939年下半年起,14英寸和15英寸穿甲弹的下限验收速度被放宽至1,900英尺/秒,而16英寸穿甲弹(轻)的下限验收速度被放宽至1,800英尺/秒。

(3) 自1942年下半年起,14英寸和15英寸穿甲弹的下限验收速度,又恢复为1,750英尺/秒了。

其他补充说明

请注意,本文中的英国装甲厚度均为名义厚度,名义上的1英寸≈实际上的0.98英寸,其他国家的装甲厚度则为实际厚度。

seven_nana 发表于 2024-5-14 20:34

本帖最后由 seven_nana 于 2025-2-4 13:41 编辑

英国16英寸穿甲弹(轻)的实测结果

除了摘要部分外,其余内容都是对英国海军档案的翻译,其中黑色字体部分为原文内容的节译,红色字体部分为我添加的注释。

摘要

在间战英国大口径穿甲类炮弹的设计演化与性能变迁中,我们已经介绍过了16英寸穿甲弹(轻)的研发过程,并展示了大量的实测结果。在本文中,我们将继续介绍这款炮弹在二战时期的实测表现。


1939年的总结报告

本段内容出自Report of the President of the Ordnance Board For The Year Ending December 31st 1939

带有压力缓解型弹底栓和曳光装置的新款炮弹设计已经完成,我们已推荐对其进行验收测试。这种新设计的炮弹,将替代现有的Mark I B型、Mark II B型、Mark III B型炮弹。

原始报告

https://www.warships.com.cn/data/attachment/album/202406/04/215252mft3ihz6mho7lmfw.jpg


新款炮弹的设计特征

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, No. 5,433

下表中,列出了部分16英寸穿甲弹(轻)的设计尺寸。


设计编号弹重弹头形状装填系数被帽重量弹头厚度被帽厚度弹体侧壁厚度装药腔长度
哈德菲尔德,设计编号H.1405D2,048磅1.64crh2.5%281磅16.79英寸3.55英寸3.52英寸22.77英寸
哈德菲尔德,设计编号H.14552,048磅1.4crh-255.5磅17.53英寸2.84英寸3.52英寸21.7英寸
哈德菲尔德,设计编号H.1464C2,048磅1.4crh2.5%255.5磅18.17英寸2.84英寸3.56英寸20.5英寸
哈德菲尔德,设计编号H.19582,048磅1.373crh2%262磅16.81英寸2.84英寸3.49英寸21.8英寸
弗斯-布朗,设计编号N2332A2,048磅1.64crh2.5%275.8磅16.76英寸4.65英寸3.49英寸22.5英寸
弗斯-布朗,设计编号N/EM25642,048磅1.4crh2.5%264.6磅17.48英寸3.0英寸3.537英寸21.75英寸
弗斯-布朗,设计编号26032,048磅1.4crh2.5%264.6磅18.34英寸3.0英寸3.54英寸21.0英寸
弗斯-布朗,设计编号33342,048磅1.4crh2.5%266.1磅16.45英寸3.0英寸3.43英寸22.01英寸

上表中总共展示了8款炮弹设计,两家公司各4款,都是按设计时间的先后排序的,从表中可以看到:

(1) 设计时间最早的H.1405D和N2332A,均采用了1.6crh的弹头形状,但其余六个方案都是1.4crh。这与间战英国大口径穿甲类炮弹的设计演化与性能变迁中的说法:“在16英寸穿甲弹的研发过程中,弹头形状从1.6crh降低到了1.4crh”,是互为佐证的。

(2) 设计时间最晚的H.1958和3334,分别是这两家公司的带有压力缓解型弹底栓的最新设计。除了这两个设计之外,其余的炮弹设计,都是款式越新,弹头厚度和弹体侧壁厚度就越大,而装药腔长度就越短的,这也是有利于保护装药腔,尽可能避免其在穿甲过程中损坏的。但为了安装压力缓解型弹底栓,在最新设计上,两家公司都作出了妥协,弹头厚度都降低了,且哈德菲尔德的设计还降低了装填系数。

军械委员会向海军军械局长致信:

本委员会同意,16英寸穿甲弹应配备压力缓解型弹底栓,同时还应尽量避免将其装填系数降至2.5%以下。在我们看来,16英寸穿甲弹没有理由不能有效对抗12英寸厚度的渗碳硬化装甲。但在看到弗斯-布朗公司的炮弹设计后,则怀疑这些炮弹能否满足要求。因此,本委员会建议,在下订单之前,先试制3发炮弹,并对其进行测试。至于哈德菲尔德公司,则应向其强调大装药量的价值,并建议他们对炮弹设计重新作出考虑。

原始报告

https://www.warships.com.cn/data/attachment/album/202406/04/221904gxjy81iairb9hfha.jpg

https://www.warships.com.cn/data/attachment/album/202406/04/215256bwbfzffbfsfo3of6.jpg


1940年的新款与老款炮弹的对比测试

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, No. 9,254, No. 9,371, No. 9,903

1940年10月8日、10月12日,弗斯-布朗公司的16英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗12英寸厚度的渗碳硬化装甲(下限测试)

测试中使用的炮弹,是弗斯-布朗公司生产的,制式编号Mark IV B/NT,设计编号3334,弹重2,048磅。

测试中使用的装甲,是比尔德莫公司生产的,编号No. 4890/2264,其尺寸为13英尺×10英尺。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
1251,687英尺/秒(经验式比值111.4%)弹体碎裂,总共找到4个碎块,均在装甲板后方装甲板被穿透,形成层裂及小部分冲塞
1381,786英尺/秒(经验式比值118.0%)弹体碎裂,总共找到52个碎块,散落在装甲板前后两侧,但装甲板前方的碎块总重非常小装甲板被穿透,形成层裂

军械委员会的评论:

这两发炮弹,是弗斯-布朗公司的带有压力缓解型弹底栓和曳光装置的新款炮弹,其装药腔到弹头的距离是16.45英寸。作为对比,Mark II B型炮弹的对应数据,则是18.17或18.34英寸。

1940年10月23日时,我们对同一块装甲板发射了1发Mark II B型炮弹,既采用普通弹底栓、不带曳光装置的设计。这发炮弹在1,787英尺/秒的速度下完整穿透了装甲板。

军械委员会向海军军械局长致信:

本委员会建议将这个炮弹设计驳回,并且认为压力缓解型弹底栓和曳光装置并不重要,因此建议采用H.1455和N/EM2564这两个设计的Mark I B型炮弹。

上述两款炮弹的装填系数都为2.5%,并且曾在1,500英尺/秒下两次测试成功,在1,600英尺/秒下两次测试成功,在1,700英尺/秒下两次测试成功,且没有出现过测试失败的情况。

1940年10月23日,哈德菲尔德公司的16英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗12英寸厚度的渗碳硬化装甲(下限测试)

测试中使用的炮弹,是哈德菲尔德公司生产的,生产时间是1925年5月20日,制式编号Mark II B/N,设计编号H.1577,弹重2,048磅。

测试中使用的装甲,是比尔德莫公司生产的,编号No. 4890/2264,其尺寸为13英尺×10英尺。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
1541,793英尺/秒(经验式比值118.4%)弹体完整,有裂纹,弹头区域变钝装甲板被穿透,形成冲塞及部分层裂

军械委员会的评论:

发射这发炮弹的目的,是为了确认设计编号3334的炮弹,并不是因为装甲板性能太好而导致测试失败的。H.1577的装药腔到弹头的距离是18.17英寸,装填系数则是2.27%。

海军军械局长向军械委员会致信:

弗斯-布朗公司的编号3334的炮弹设计将被驳回。军械委员会提到的H.1455和N/EM2564这两个设计,属于(早期的)试制炮弹,但后来为了采用块状TNT装药,又基于这些试制炮弹推出了更新的设计,其结果就是目前现役的Mark I B型和Mark II B型炮弹。这两款炮弹的装填系数都是2.1%,两者之间的唯一差别是弹带设计不同。

Mark III B型炮弹的设计,与H.1455和N/EM2564的相似度更高,但其验收表现并不理想。因此我们决定,继续生产Mark II B型炮弹。

原始报告

https://www.warships.com.cn/data/attachment/album/202406/04/215258s4cp4cgvixufmhmm.jpg

https://www.warships.com.cn/data/attachment/album/202406/04/215300yc9dec2mvgmnv92n.jpg

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https://www.warships.com.cn/data/attachment/album/202406/04/215303s0dwgqngs0jj7299.jpg


1940年的总结报告

本段内容出自Report of the President of the Ordnance Board For The Year Ending December 31st 1940

海军提出的要求,是为16英寸Mark I型火炮,设计一种带有压力缓解型弹底栓和曳光装置的新款炮弹。哈德菲尔德公司表示,配备压力缓解型弹底栓,意味着需要将装药腔前移,这会导致弹体结构强度下降。因此他们推出的设计编号H.1958的炮弹,将装填系数从2.5%降低到了2%。即便如此,新炮弹的弹头区域的结构强度,仍然比不上该公司的设计编号H.1909C的老款炮弹。不过他们认为,压力缓解型弹底栓的价值,能够抵消这个短板。

另一方面,弗斯-布朗公司的设计编号3334的炮弹,装填系数则是2.5%。本委员会认为,炮弹有必要配备压力缓解型弹底栓,但其装填系数不得低于2.5%。

在本委员会看来,装填系数为2.5%的16英寸穿甲弹,没有理由不能有效对抗12英寸厚度的渗碳硬化装甲。但在看到弗斯-布朗公司的编号3334的炮弹设计后,则怀疑这些炮弹能否满足要求。因此,本委员会建议,在下订单之前,先试制3发炮弹,并对其进行测试。至于哈德菲尔德公司,我们则向其表达了大装药量的意义,并建议他们对炮弹设计重新作出考虑。

我们在30度入射角下,以1,687英尺/秒和1,786英尺/秒的速度,对12英寸厚度的渗碳硬化装甲各发射了1发弗斯-布朗公司的设计编号3334的炮弹。这2发炮弹都穿透了装甲板,但也都碎裂了。为了确认装甲板的质量,我们还以1,787英尺/秒的速度,对其发射了1发Mark I B型,既采用普通弹底栓、不带曳光装置的炮弹。这发炮弹完整穿透了装甲板。

本委员会建议,将设计编号3334驳回,并提出H.1455和N/EM2564这两个设计的性能优秀,且都拥有2.5%的装填系数。海军军械局长批准了驳回建议,但表示后面两个设计与块状TNT装药不兼容。因此最终的决定,是生产装填系数2.1%的Mark II B型炮弹。

原始报告

https://www.warships.com.cn/data/attachment/album/202406/04/215304jdsmtzz7psjpc7gd.jpg

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seven_nana 发表于 2024-5-14 20:34

本帖最后由 seven_nana 于 2025-2-3 21:33 编辑

英国16英寸穿甲弹(重)的实测结果

除了摘要部分外,其余内容都是对英国海军档案的翻译,其中黑色字体部分为原文内容的节译,红色字体部分为我添加的注释。

摘要

下图(出自Report of the President of the Ordnance Committee For The Year Ending December 31st, 1938)中,展示了16英寸Mark II, III型火炮所配备的各种不同类型的炮弹,其中战斗弹药包括穿甲弹与高爆弹两种。哈德菲尔德公司设计的穿甲弹,设计编号是H.1917;而弗斯-布朗公司设计的穿甲弹,设计编号是3284A。

https://www.warships.com.cn/data/attachment/album/202502/03/212101nzl779wewvihhr9i.jpg

下图(出自Ordnance Board Proceedings, No. 19,258)中,汇集了1939-1942年间,英国16英寸穿甲弹(重)在30度入射角下对抗14英寸渗碳硬化装甲的验收规格标定测试的结果。图表中的实心黑圈代表成功,打叉代表失败。

https://www.warships.com.cn/data/attachment/album/202406/04/215008foqkaw5rsl9z5979.jpg

根据这些测试结果,我们可以判断出:

(1) 在这个时间范围内,英国人总共测试了20发炮弹,其中有11发是哈德菲尔德公司的,其余9发是弗斯-布朗公司的。

(2) 测试结果表明,这类炮弹的下限临界速度(可能会取得成功,也可能会失败的速度),大约是1,670英尺/秒(经验式比值105.0%)。


1939年的验收规格标定测试

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, No. 1,046, No. 2,163, No. 2,399, No. 3,723

1939年1月24日,哈德菲尔德公司的16英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗14英寸厚度的渗碳硬化装甲(下限测试)

测试中使用的炮弹,是哈德菲尔德公司生产的,设计编号H.1917,弹重2,375磅。

测试中使用的装甲,是英国钢铁公司生产的,编号No. 5966/2228,其尺寸为15英尺×11英尺。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
87791,646英尺/秒(经验式比值103.5%)弹体碎裂,总共找到110个碎块,散落在装甲板前后两侧装甲板被穿孔,形成层裂及部分冲塞
87801,729英尺/秒(经验式比值108.7%)弹体接近完整,有裂纹,弹头区域部分断裂,弹底区域受到挤压,弹底栓似乎未受损装甲板被穿透,形成冲塞

1939年2月2日、2月10日、2月14日,弗斯-布朗公司的16英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗14英寸厚度的渗碳硬化装甲(下限测试)

测试中使用的炮弹,是弗斯-布朗公司生产的,设计编号3284A/8,弹重2,375磅。

测试中使用的装甲,是英国钢铁公司生产的,编号No. 5966/2228,其尺寸为15英尺×11英尺。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
87991,638英尺/秒(经验式比值103.0%)弹体完整,有裂纹装甲板被穿透,形成冲塞及小部分层裂
88341,591英尺/秒(经验式比值100.0%)弹体完整,有裂纹,弹底栓脱出装甲板被穿透,形成冲塞及小部分层裂
88361,647英尺/秒(经验式比值103.5%)弹体碎裂,总共找到6个碎块,均在装甲板后方装甲板被穿透,形成冲塞及小部分层裂

1939年3月15日,哈德菲尔德公司的16英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗14英寸厚度的渗碳硬化装甲(下限测试)

测试中使用的炮弹,是哈德菲尔德公司生产的,设计编号H.1917,弹重2,375磅。

测试中使用的装甲,是英国钢铁公司生产的,编号No. 5966/2228,其尺寸为13英尺×11英尺。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
89181,685英尺/秒(经验式比值105.9%)弹体完整,有裂纹,弹底区域受到挤压,弹底栓似乎未受损装甲板被穿透,形成冲塞及部分层裂

军械委员会向海军军械局长致信:

从3发炮弹的有限的测试结果来看,弗斯-布朗公司的16英寸穿甲弹,临界速度大约是1,640英尺/秒,在这个速度下,有些炮弹能成功通过测试,有些则失败了。该公司提议,将接下来的1发炮弹,安排在2,300英尺/秒下进行测试,以便判断是否有必要对炮弹制造工艺作出改进。

从3发炮弹的有限的测试结果来看,哈德菲尔德公司的16英寸穿甲弹,大约可以在1,685英尺/秒的速度下取得成功。

至于两家公司的被帽设计孰优孰劣,目前尚没有充分的证据来作出判断。

1939年6月14日,弗斯-布朗公司的16英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗14英寸厚度的渗碳硬化装甲(上限测试)

测试中使用的炮弹,是弗斯-布朗公司生产的,设计编号3284A/8,弹重2,375磅。

测试中使用的装甲,是英国钢铁公司生产的,编号No. 5971/2233,其尺寸为15英尺×11英尺。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
91382,283英尺/秒(经验式比值143.5%)弹体碎裂,总共找到21个碎块,散落在装甲板前后两侧装甲板被穿孔,形成层裂

1939年6月30日,哈德菲尔德公司的16英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗14英寸厚度的渗碳硬化装甲(上限测试)

测试中使用的炮弹,是哈德菲尔德公司生产的,设计编号H.1917,弹重2,375磅。

测试中使用的装甲,是英国钢铁公司生产的,编号No. 5971/2233,其尺寸为13英尺×11英尺。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
91752,321英尺/秒(经验式比值145.9%)弹体接近完整,弹头及弹肩区域破裂,弹底栓似乎未受损装甲板被穿透,形成层裂

1939年7月6日,哈德菲尔德公司的16英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗14英寸厚度的渗碳硬化装甲(下限测试)

测试中使用的炮弹,是哈德菲尔德公司生产的,设计编号H.1917,弹重2,375磅。

测试中使用的装甲,是英国钢铁公司生产的,编号No. 5971/2233,其尺寸为13英尺×11英尺。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
91851,645英尺/秒(经验式比值103.4%)弹体接近完整,轻微扭曲,有裂纹,弹头区域开裂,弹底区域断裂,弹底栓脱出装甲板被穿透,形成冲塞

军械委员会向海军军械局长致信:

哈德菲尔德公司的16英寸穿甲弹,上限速度可能会在2,300英尺/秒左右,而下限速度可能会在1,645至1,685英尺/秒之间,后者有必要做进一步的测试。

1939年11月10日,哈德菲尔德公司的16英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗14英寸厚度的渗碳硬化装甲(下限测试)

测试中使用的炮弹,是哈德菲尔德公司生产的,设计编号H.1917,弹重2,375磅。

测试中使用的装甲,是英国钢铁公司生产的,编号No. 5971/2233,其尺寸为13英尺×11英尺。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
94261,674英尺/秒(经验式比值105.2%)弹体碎裂,总共找到60个碎块,散落在装甲板前后两侧装甲板被穿孔,形成层裂

原始报告

https://www.warships.com.cn/data/attachment/album/202406/04/214930m7n89rmh018m90bz.jpg

https://www.warships.com.cn/data/attachment/album/202407/12/232453ig87qcqqq8qqq4zt.jpg

https://www.warships.com.cn/data/attachment/album/202406/04/214934lms4tosuf747z8tt.jpg

https://www.warships.com.cn/data/attachment/album/202406/04/214936cauif82ohfr7zy0g.jpg

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https://www.warships.com.cn/data/attachment/album/202406/04/214940tsm60drxdxdrurrs.jpg

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https://www.warships.com.cn/data/attachment/album/202406/04/214943rpu6keep1up4z18p.jpg


1939年的总结报告

本段内容出自Report of the President of the Ordnance Board For The Year Ending December 31st 1939

16英寸Mark II型火炮的穿甲弹的验收测试,要求在30度入射角下对抗14英寸厚度的渗碳硬化装甲。从最初几发炮弹的测试结果来看,我们准许弗斯-布朗公司使用他们的圆顶突起宽边被帽。这种炮弹的下限速度大约是1,640英尺/秒,而上限速度则不超过2,300英尺/秒。相关测试仍然在继续。

原始报告

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1940年的验收规格标定测试

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, No. 5,911, No. 8,966, No. 9,695

1940年4月9日,弗斯-布朗公司的16英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗14英寸厚度的渗碳硬化装甲(上限测试)

测试中使用的炮弹,是弗斯-布朗公司生产的,设计编号3284A/8,弹重2,375磅。

测试中使用的装甲,是英国钢铁公司生产的,编号No. 5971/2233,其尺寸为15英尺×11英尺。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
97452,291英尺/秒(经验式比值144.0%)弹体完整,轻微扭曲,有裂纹装甲板被穿透,形成层裂和部分冲塞

军械委员会向海军军械局长致信:

这发炮弹的热处理工序,与先前的炮弹有所不同。

我们建议,接下来再测试一次上限速度,如果成功的话,接下来再测试两次下限速度。以目前的情况来看,不太可能在1,725英尺/秒以下的速度,稳定地取得成功。

1940年8月13日,弗斯-布朗公司的16英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗14英寸厚度的渗碳硬化装甲(上限测试)

测试中使用的炮弹,是弗斯-布朗公司生产的,设计编号3284A/8,弹重2,375磅。

测试中使用的装甲,是英国钢铁公司生产的,编号No. 5970/2232,其尺寸为15英尺×11英尺。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
342,291英尺/秒(经验式比值144.0%)弹体碎裂,总共找到19个碎块,散落在装甲板前后两侧装甲板被穿孔,形成层裂

1940年9月25日,哈德菲尔德公司的16英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗14英寸厚度的渗碳硬化装甲(上限测试)

测试中使用的炮弹,是哈德菲尔德公司生产的,设计编号H.1917,弹重2,375磅。

测试中使用的装甲,是英国钢铁公司生产的,编号No. 5970/2232,其尺寸为13英尺×11英尺。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
1152,293英尺/秒(经验式比值144.2%)弹体完整,轻微扭曲,有裂纹装甲板被穿透,形成层裂

军械委员会的评论:

弗斯-布朗公司的第2发改良款的炮弹,在2,291英尺/秒下测试失败。考虑到这是更换新的装甲板后发射的第1发炮弹,因此我们还发射了1发哈德菲尔德公司的炮弹,后者完整穿透了装甲。

军械委员会向海军军械局长致信:

弗斯-布朗公司的炮弹的上限速度,显然不会超过2,250英尺/秒,并且可能会更低。2,250英尺/秒,大约相当于该炮弹在3,500码距离上的着速。哈德菲尔德公司的炮弹,参与的上限速度测试非常少,但从现有样本来看,其上限速度可能会高于弗斯-布朗公司的炮弹。

至于下限速度,有迹象表明,弗斯-布朗公司的炮弹,可能要比哈德菲尔德公司的炮弹更优秀,但考虑到绝大部分炮弹的测试速度,似乎都在临界速度的范围内,所以测试结果展现出了不一致性。哈德菲尔德公司的炮弹,似乎最低能在1,700英尺/秒的速度下取得成功,大约相当于该炮弹在18,150码距离上的着速。

接下来所需采取的步骤,取决于是近距离穿甲能力(上限速度)更重要,还是远距离穿甲能力(下限速度)更重要。如果优先考虑远距离穿甲能力的话,我们建议在1,650英尺/秒的速度下测试弗斯-布朗公司的炮弹,其目的是与哈德菲尔德公司的炮弹进行对比。

1940年11月13日,弗斯-布朗公司的16英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗14英寸厚度的渗碳硬化装甲(下限测试)

测试中使用的炮弹,是弗斯-布朗公司生产的,设计编号3284A/8,弹重2,375磅。

测试中使用的装甲,是英国钢铁公司生产的,编号No. 5971/2233,其尺寸为15英尺×11英尺。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
1701,663英尺/秒(经验式比值104.5%)弹体碎裂,总共找到46个碎块,散落在装甲板前后两侧装甲板被穿孔,形成冲塞

原始报告及配套照片

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1940年的总结报告

本段内容出自Report of the President of the Ordnance Board For The Year Ending December 31st 1940

弗斯-布朗公司的炮弹,在上限测试中失败后,该公司提议,使用一种弹头硬度稍低、被帽侧边硬度较软的炮弹,再度开展测试。委员会同意了他们的请求,此后第1发炮弹测试成功,但第2发炮弹测试失败。

另一方面,考虑到弗斯-布朗公司的炮弹,在代表远距离穿甲能力的下限测试中的表现,有可能会优于哈德菲尔德公司的炮弹,因此我们对前者的改良款炮弹进行了下限测试,以便同后者进行比较,其结果是,炮弹在测试中碎裂了。基于我们已经开展的测试来看,两家公司的炮弹,在下限速度上差别不大,但在上限速度方面,哈德菲尔德公司的炮弹可能要更优秀一些。继续使用两家公司的炮弹开展测试,是对炮弹和装甲板的浪费,因此本委员会建议,放弃弗斯-布朗公司的设计,接下来仅使用哈德菲尔德公司的设计,来标定验收规格。这项建议得到了批准,接下来会继续开展测试。

另外,目前尚留存有2发弗斯-布朗公司的炮弹,我们建议为其更换哈德菲尔德公司的被帽,随后进行上限测试,从而就前者的圆顶突起宽边被帽,与后者的平顶突起被帽进行对比。

原始报告

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1941年的总结报告

本段内容出自Report of the President of the Ordnance Board For The Year Ending November 30st 1941

本年度没有开展测试,并且也没有生产出用于测试的炮弹。

在炮弹生产出来后,我们将根据已经获得批准的方案,来开展测试:

(1) 在2,300英尺/秒的速度下,测试2发更换了哈德菲尔德被帽的弗斯-布朗炮弹。如果成功的话,就有足够的数据来确定上限验收速度了。

(2) 在1,730英尺/秒的速度下,测试1发哈德菲尔德公司的炮弹。

(3) 在以上两项测试完成后,再测试2发更换了哈德菲尔德被帽的弗斯-布朗炮弹。

(4) 用1发弗斯-布朗公司的未作改动的炮弹,开展装药敏感度测试。

原始报告

https://www.warships.com.cn/data/attachment/album/202406/04/214955rf6qtqzhzp1ghu7p.jpg


1942年的验收规格标定测试

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, No. 15,873, No. 16,498, No. 17,612, No. 18,429, No. 18,805, No. 19,258

1942年1月5日,哈德菲尔德公司的16英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗14英寸厚度的渗碳硬化装甲(下限测试)

测试中使用的炮弹,是哈德菲尔德公司生产的,设计编号H.1917B,弹重2,375磅。

测试中使用的装甲,是英国钢铁公司生产的,编号No. 5970/2232,其尺寸为13英尺×11英尺。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
10231,659英尺/秒(经验式比值104.3%)弹体完整,有裂纹,弹底区域受到挤压,弹底栓似乎未受损装甲板被穿透,形成层裂及部分冲塞

1942年2月16日,弗斯-布朗公司的16英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗14英寸厚度的渗碳硬化装甲(上限测试)

测试中使用的炮弹,是弗斯-布朗公司生产的,设计编号3284A/8,但换装了哈德菲尔德被帽,弹重2,375磅。

测试中使用的装甲,是英国钢铁公司生产的,编号No. 5970/2232,其尺寸为15英尺×11英尺。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
10932,231英尺/秒(经验式比值140.3%)弹体碎裂,总共找到33个碎块,散落在装甲板前后两侧装甲板被穿孔,形成层裂

军械委员会的评论:

本次测试的目的有两个:

(a) 使用弗斯-布朗炮弹,来对比弗斯-布朗的圆顶突起宽边被帽,与哈德菲尔德的平顶突起被帽的性能。

(b) 如果有可能的话,增添炮弹的上限速度测试相关的信息。

军械委员会向海军军械局长致信:

这次测试的结果,是令人失望的。本委员会原本猜测,弗斯-布朗公司的14英寸穿甲弹之所以会在测试中失败,可能是由于其圆顶突起宽边被帽导致的。目前,我们尚有1发16英寸和6发14英寸的换装哈德菲尔德被帽的弗斯-布朗炮弹,准备用于开展测试。希望这些测试能够解决疑惑。

在本次测试失败后,我们需要基于哈德菲尔德炮弹的测试结果,来确定上限速度了。我们建议,在2,300英尺/秒的速度下,测试1发哈德菲尔德炮弹。至于第2发更换过被帽的弗斯-布朗炮弹,则等到上限速度确定下来后,再开展测试。

1942年5月6日,哈德菲尔德公司的16英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗14英寸厚度的渗碳硬化装甲(上限测试)

测试中使用的炮弹,是哈德菲尔德公司生产的,设计编号H.1917B,弹重2,375磅。

测试中使用的装甲,是英国钢铁公司生产的,编号No. 5970/2232,其尺寸为13英尺×11英尺。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
12332,294英尺/秒(经验式比值144.2%)弹体碎裂,总共找到31个碎块,散落在装甲板前后两侧装甲板被穿孔,形成层裂及小部分冲塞

军械委员会的评论:

在之前的测试中,有1发哈德菲尔德炮弹,在2,293英尺/秒下完整穿透了这块装甲板(测试编号115)。但这块装甲板上,已经没有空间能让我们再进行测试了。

军械委员会向海军军械局长致信:

下一次测试中,我们计划继续使用哈德菲尔德炮弹,但将速度调整为在2,250英尺/秒。

1942年6月25日,哈德菲尔德公司的16英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗14英寸厚度的渗碳硬化装甲(上限测试)

测试中使用的炮弹,是哈德菲尔德公司生产的,设计编号H.1917B,弹重2,375磅。

测试中使用的装甲,是英国钢铁公司生产的,编号No. 5967/2229,其尺寸为13英尺×11英尺。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
13882,253英尺/秒(经验式比值141.6%)弹体碎裂,总共找到16个碎块,均在装甲板后方装甲板被穿透,形成冲塞及部分层裂

军械委员会的评论:

下一次测试中,我们计划使用更换过被帽的弗斯-布朗炮弹,但将速度调整为在2,150英尺/秒。如果成功,接下来再以相同的速度,测试1发哈德菲尔德炮弹。

1942年7月21日,弗斯-布朗公司的16英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗14英寸厚度的渗碳硬化装甲(上限测试)

测试中使用的炮弹,是弗斯-布朗公司生产的,设计编号3284A/8,但换装了哈德菲尔德被帽,弹重2,375磅。

测试中使用的装甲,是英国钢铁公司生产的,编号No. 5967/2229,其尺寸为15英尺×11英尺。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
14512,165英尺/秒(经验式比值136.1%)弹体完整,轻微扭曲,未发现裂纹装甲板被穿透,形成冲塞及部分层裂

1942年8月17日,弗斯-布朗公司的16英寸穿甲弹,在0度入射角下对抗15英寸厚度的渗碳硬化装甲

测试中使用的炮弹,是弗斯-布朗公司生产的,设计编号H.1917B,弹重2,375磅。

测试中使用的装甲,是英国钢铁公司生产的,编号No. 5967/2229,其尺寸为13英尺×11英尺。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
15272,158英尺/秒(经验式比值135.7%)弹体完整,有裂纹,弹底栓似乎未受损装甲板被穿透,形成层裂及部分冲塞

军械委员会向海军军械局长致信:

本委员会建议,将这类炮弹的验收标准,设定为在30度入射角下对抗14英寸厚度的渗碳硬化装甲,下限速度1,770英尺/秒,上限速度2,100英尺/秒。这个速度范围,对应的火炮射程是7,000到16,000码。

原始报告

https://www.warships.com.cn/data/attachment/album/202406/04/214956vf1idxlfkwdcch3h.jpg

https://www.warships.com.cn/data/attachment/album/202406/04/214958akczfuzxancpmomb.jpg

https://www.warships.com.cn/data/attachment/album/202406/04/215001v0imfwvnqtqjzmit.jpg

https://www.warships.com.cn/data/attachment/album/202406/04/215002rojpqwdoppw19kt9.jpg

https://www.warships.com.cn/data/attachment/album/202407/12/232943xcdtcszdctt2t2vs.jpg

https://www.warships.com.cn/data/attachment/album/202406/04/215006vbt1lyhbeh67h9l7.jpg


1942年的装药敏感度测试

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, No. 16,696, No. 17,781

1942年3月5日,16英寸穿甲弹,在0度入射角下对抗15英寸厚度的渗碳硬化装甲,装药敏感度测试

测试中使用的炮弹,是弗斯-布朗公司生产的,设计编号3284A/8,装填了炸药,但未安装引信。

测试中使用的装甲,是英国钢铁公司生产的,编号No. 2298,其尺寸为14英尺×10英尺6英寸。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
1139约2,200英尺/秒未能找回炮弹装甲板被穿透,形成层裂及部分冲塞

测试结果:

在测试时,装甲板前方出现明显的闪光,背后则升起不少灰色的烟雾,我们认为这是由于装药被引燃导致的。装甲板穿孔处颜色发黑,并且有装药引燃后产生的气味。

军械委员会的评论:

这是1发更换过被帽的弗斯-布朗炮弹。靶场里还有1发装填了炸药的哈德菲尔德炮弹。

军械委员会向海军军械局长致信:

由于我们未能找回炮弹,因此对于这次意料之外的失败,我们难以就其原因作出评估。考虑到没有证据表明炮弹碎裂了,因此可能是装药出了问题。

1942年5月19日,16英寸穿甲弹,在0度入射角下对抗15英寸厚度的渗碳硬化装甲,装药敏感度测试

测试中使用的炮弹,是哈德菲尔德公司生产的,设计编号H.1917B,装填了炸药,但未安装引信。

测试中使用的装甲,是英国钢铁公司生产的,编号No. 2298,其尺寸为14英尺×10英尺6英寸。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
1267约2,200英尺/秒弹体接近完整,弹头区域部分断裂装甲板被穿透,形成层裂

测试结果:

测试中呈现出的视觉效果,与上一次测试时类似,同样有明显的闪光和灰色的烟雾,因此我们判断这发炮弹的装药也被冲击力引燃了。然而,我们后来找回了这发炮弹,其弹体是完整的,因此证明上述判断是错误的。

基于这次测试结果,我们严重怀疑上一次测试的结果判定是否正确。尽管上一次并没有能找回炮弹,但我们还是认为,那次测试应该也是成功的。

原始报告

https://www.warships.com.cn/data/attachment/album/202406/04/215010tj22mm8ooazpgj8t.jpg

https://www.warships.com.cn/data/attachment/album/202406/04/215011mlcknbra4rg4bccn.jpg


1942-1945年间的总结报告

本段内容出自Report of the President of the Ordnance Board For The Period December 1st 1941 To 31st December 1945

我们使用哈德菲尔德公司的炮弹继续开展测试,最终定下的标准,是在30度入射角下对抗14英寸厚度的渗碳硬化装甲,下限速度1,770英尺/秒,上限速度2,100英尺/秒。这个速度范围,对应的火炮射程是7,000到16,000码。

从后续开展的卡尔多纳德皇家兵工厂的15英寸穿甲弹的测试来看,这款16英寸穿甲弹的性能并不算很优秀。但由于16英寸Mark II型火炮的项目没有得到继续推进,所以我们也没有试图去研发更优秀的16英寸穿甲弹。

我们使用装填了70/30 Shellite装药,但未安装引信的哈德菲尔德炮弹,进行过一次装药敏感度测试。其结果表明,在0度角下对抗15英寸渗碳硬化装甲时,装药表现出了良好的钝感特性(既没有因为穿甲过程产生的冲击力而自行起爆)。

在1945年1月25日的会议上,我们决定,有必要为新款的16英寸火炮(16英寸Mark IV型火炮),设计一款新的穿甲弹。新款穿甲弹的外弹道特性,应与弹体长度为78英寸的半穿甲弹保持一致,不过穿甲弹的长度不一定要达到78英寸。在经过讨论之后,我们决定,新款的穿甲弹,不需要具备良好的水中弹能力。

原始报告

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seven_nana 发表于 2024-5-14 20:37

本帖最后由 seven_nana 于 2025-2-3 22:00 编辑

英国15英寸穿甲弹(4crh、6crh)的实测结果

除了摘要部分外,其余内容都是对英国海军档案的翻译,其中黑色字体部分为原文内容的节译,红色字体部分为我添加的注释。

摘要

在间战英国大口径穿甲类炮弹的设计演化与性能变迁中,我们已经介绍过了15英寸穿甲弹(4crh、6crh)的研发过程,并展示了大量的实测结果。在本文中,我们将继续介绍这两款炮弹在二战时期的实测表现。

一、下图(出自SUPP 6-744 APP Special Proceedings, No. 13)中,汇集了1937-1943年间,英国哈德菲尔德公司、弗斯-布朗公司、以及美国坩埚钢铁公司生产的15英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗12英寸渗碳硬化装甲的验收测试及其他打靶测试的结果。图表中的实心黑圈代表成功,空心黑圈打叉代表开裂至装药腔,L代表炮弹卡在装甲板上,打叉代表失败。

https://www.warships.com.cn/data/attachment/album/202406/08/104627i1ye1x3pqw1wqeqe.jpg

根据这些测试结果,我们可以判断出:

(1) 在这个图表的统计范围内,英国人总共测试了51发炮弹,其中有4发是Mark XIII A型炮弹,既4crh炮弹。其余未标注的显然都是6crh炮弹。

(2) 在4发4crh炮弹中,有1发是哈德菲尔德公司的,另外3发是弗斯-布朗公司的。

(3) 在47发6crh炮弹中,有19发是哈德菲尔德公司的,15发是弗斯-布朗公司的,13发是坩埚钢铁公司的。

(4) 在1,650英尺/秒的下限测试中,哈德菲尔德4crh炮弹的失败比例是1/1,弗斯-布朗4crh炮弹的失败比例也是1/1。

(5) 在1,750英尺/秒的下限测试中,哈德菲尔德6crh炮弹的失败比例是4/9;弗斯-布朗4crh炮弹的失败比例是1/2;弗斯-布朗6crh炮弹的失败比例是1/6;而坩埚钢铁6crh炮弹的失败比例则是3/6。

(6) 在1,900英尺/秒的下限测试中,哈德菲尔德6crh炮弹的失败比例是2/7;弗斯-布朗6crh炮弹的失败比例是1/6;而坩埚钢铁6crh炮弹的失败比例则是1/1。

(7) 在2,200英尺/秒的上限测试中,三家公司的炮弹无一失败。

二、下图(出自SUPP 6-744 APP Special Proceedings, No. 21)中,汇集了1937-1943年间,哈德菲尔德公司、弗斯-布朗公司、以及卡尔多纳德皇家兵工厂生产的15英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗12英寸渗碳硬化装甲的验收测试及其他打靶测试的结果。图表中的实心黑圈代表成功,打叉代表失败。

https://www.warships.com.cn/data/attachment/album/202406/08/104630jicqyqr11yki9yvc.jpg

根据这些测试结果,我们可以判断出:

(1) 在这个图表的统计范围内,英国人总共测试了47发炮弹,其中有24发是哈德菲尔德公司的,17发是弗斯-布朗公司的,6发是卡尔多纳德皇家兵工厂的。

(2) 在1,650英尺/秒的下限测试中,弗斯-布朗炮弹的失败比例是1/1。

(3) 在1,750英尺/秒的下限测试中,哈德菲尔德炮弹的失败比例是5/12;而弗斯-布朗炮弹的失败比例则是1/7。

(4) 在1,900英尺/秒的下限测试中,哈德菲尔德炮弹的失败比例是3/8;而弗斯-布朗炮弹的失败比例则是1/6。

(5) 在2,200英尺/秒的上限测试中,两家公司的炮弹无一失败;但在2,300英尺/秒的上限测试中,哈德菲尔德炮弹的失败比例则是1/1。

(6) 卡尔多纳德皇家兵工厂的炮弹,在1,450-2,350英尺/秒的各种测试中无一失败。


1938年的老款炮弹改装测试

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, Memo. 465

1938年3月2日、3月9日、5月9日,哈德菲尔德公司的15英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗12英寸厚度的渗碳硬化装甲(下限测试)

测试中使用的炮弹,是哈德菲尔德公司生产的,设计编号H.1890,改装成了5/10crh的外形(原本应该是3.05/4crh的),其中有2发配备了哈德菲尔德公司的新式被帽,另1发配备的是制式被帽,弹重1,938磅。

测试中使用的装甲,是弗斯-布朗公司生产的,编号No. 2030,其尺寸为12英尺6英寸×10英尺。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
8061(新式被帽)1,705英尺/秒(经验式比值114.7%)弹体几乎完整,弹头区域有裂纹,弹底区域受到挤压且部分破损,弹底栓似乎未受损装甲板被穿透,形成冲塞及部分层裂
8084(新式被帽)1,662英尺/秒(经验式比值111.8%)弹体碎裂,总共找到28个碎块,散落在装甲板前后两侧装甲板被穿孔,形成冲塞及部分层裂
8241(制式被帽)1,703英尺/秒(经验式比值114.5%)弹体碎裂,总共找到60个碎块,散落在装甲板前后两侧装甲板被穿孔,形成层裂

军械委员会的评论:

与14英寸穿甲弹的测试结果类似,15英寸穿甲弹换装了哈德菲尔德公司的新式被帽后,在30度入射角下对抗12英寸厚度的渗碳硬化装甲时,穿透极限能够降低大约50英尺/秒。

原始报告

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1939年的总结报告

本段内容出自Report of the President of the Ordnance Board For The Year Ending December 31st 1939

验收测试失败:15英寸穿甲弹,在验收测试中遇到了一些失败的情况。炮弹制造商们的观点是,炮弹之所以无法通过验收,是因为这些测试中使用了新一批次的靶板,且这些靶板的抗弹性能,要优于验收规格标定测试中使用的靶板。基于此,在使用目前批次的靶板时,验收测试规格被放宽至在30度入射角下对抗12英寸厚度的渗碳硬化装甲,下限速度1,900英尺/秒,上限速度2,200英尺/秒。然而,在作出这样的让步之后,在1,900英尺/秒的速度下依然发生了验收失败的情况。本委员会认为,其失败的原因,只可能是缘于炮弹的质量低劣。

为了判定这批新的靶板,是否的确在抗弹性能上优于原先的靶板,本委员会要求查看这些靶板的验收测试结果(详见英国14英寸穿甲弹的实测结果,1939年的验收测试)。

殉爆测试:为了验证炮弹在三层堆叠的弹药架上是否会发生殉爆,我们使用15英寸穿甲弹进行了殉爆测试,测试炮弹装填的是比例为91/9的RDX/蜂蜡混合装药。测试结果是令人满意的,装填有RDX/蜂蜡混合装药的穿甲弹,不会受到同类炮弹爆炸的影响。该测试还证明,(装药腔内的)铝制衬套是有价值的,因为在测试中,有些炮弹发生了弹体破裂的现象,铝制衬套被暴露在外,但却并没有发生装药爆炸的情况。

原始报告

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1940年的靶板性能判定测试(4crh炮弹)

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, No. 5,268, No. 5,522

1940年,具体日期不明,哈德菲尔德公司的15英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗12英寸厚度的渗碳硬化装甲(下限测试)

测试中使用的炮弹,是哈德菲尔德公司生产的,生产时间是1935年12月2日,制式编号Mark XIII A,设计编号H.1840,弹重1,918磅。

测试中使用的装甲,是弗斯-布朗公司生产的,编号No. 3139/2239,其尺寸为13英尺×10英尺。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
96591,651英尺/秒(经验式比值110.5%)弹体接近完整,未发现裂纹,弹底区域部分破损,弹底栓似乎未受损装甲板被穿透,形成层裂及小部分冲塞

军械委员会的评论:

先前有1发弗斯-布朗公司的14英寸穿甲弹,在1,916英尺/秒的速度下仍然验收失败。结合本次测试的结果来看,那次验收失败显然不是由于装甲板性能特别优秀而导致的。

1940年3月19日,弗斯-布朗公司的15英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗12英寸厚度的渗碳硬化装甲(下限测试)

测试中使用的炮弹,是弗斯-布朗公司生产的,生产时间是1937年6月8日,制式编号Mark XIII A,设计编号P.8567,弹重1,918磅。

测试中使用的装甲,是弗斯-布朗公司生产的,编号No. 3139/2239,其尺寸为13英尺×10英尺。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
96941,651英尺/秒(经验式比值110.5%)弹体接近完整,弹头区域部分断裂,装药腔渗水,弹底区域部分破损,弹底栓似乎未受损装甲板被穿透,形成冲塞及部分层裂

军械委员会的评论:

这发炮弹完整穿透了装甲板,不过在水压测试下出现装药腔渗水的情况,因此从技术上来说,这发炮弹是属于失败的,但如果是验收测试的话,可能会按照通过验收处理。

这发炮弹的失败情况,与先前那发14英寸穿甲弹的失败情况是不可同日而语的,这发炮弹只是装药腔渗水,而那发14英寸穿甲弹则是完全碎裂。

原始报告

https://www.warships.com.cn/data/attachment/album/202406/09/111712ctp8f8mqvzqywe5e.jpg

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1941年的总结报告

本段内容出自Report of the President of the Ordnance Board For The Year Ending November 30st 1941

在15英寸穿甲弹中装填TNT/蜂蜡混合装药的方法,已经得到了批准。接下来,我们有必要开展此类装药的敏感度测试。本委员会建议,先使用1发装填有炸药,但未安装引信的炮弹,在0度入射角和2,300英尺/秒的速度下,射击15英寸厚度的渗碳硬化装甲。如果测试成功的话,再将15英寸厚度的渗碳硬化装甲,布置在15英寸炮弹的破片测试靶的前方,随后使用1发装填有炸药,且安装有引信的炮弹,对其进行射击,以就TNT/蜂蜡混合装药、RDX/蜂蜡混合装药、以及Shellite装药的爆炸效能作出对比(详见1942年的英国及美国炮弹的装药敏感度测试)。

原始报告

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1942年的英国与美国炮弹的对比测试

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, No. 16,397, No. 16,547, No. 17,212, No. 17,401, No. 17,437, No. 19,551, No. 19,672, No. 19,952, No. 20,266

海军军械局长向军械委员会致信:

我们计划对美国制造的15英寸穿甲弹的性能进行测试,请军械委员会就测试速度给出建议。

军械委员会的评论:

英国15英寸穿甲弹在下限测试中遭遇了许多起失败案例,因此我们难以在下限测试中对美国炮弹进行评估。如若开展上限测试,可能会取得有价值的结果。

1942年2月12日,美国坩埚钢铁公司的15英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗12英寸厚度的渗碳硬化装甲(上限测试)

测试中使用的炮弹,是美国坩埚钢铁公司生产的,制式编号Mark XXII B/NT,弹重1,938磅。

测试中使用的装甲,是比尔德莫公司生产的,编号No. 6828/2305,其尺寸为13英尺×10英尺3英寸。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
10842,163英尺/秒(经验式比值145.5%)弹体完整,有裂纹,装药腔不渗水,弹底栓固定环脱落装甲板被穿透,形成冲塞

1942年2月20日、2月24日,美国坩埚钢铁公司的15英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗12英寸厚度的渗碳硬化装甲(下限测试)

测试中使用的炮弹,是美国坩埚钢铁公司生产的,制式编号Mark XXII B/NT,弹重1,938磅。

测试中使用的装甲,是比尔德莫公司生产的,编号No. 6829/2306,其尺寸为13英尺×10英尺3英寸。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
10961,899英尺/秒(经验式比值127.7%)弹体碎裂,总共找到53个碎块,散落在装甲板前后两侧装甲板被穿孔,形成层裂
11211,768英尺/秒(经验式比值118.9%)弹体碎裂,总共找到20个碎块,均在装甲板后方装甲板被穿透,形成层裂及小部分冲塞

1942年4月10日、4月13日,美国坩埚钢铁公司的15英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗12英寸厚度的渗碳硬化装甲(上限测试)

测试中使用的炮弹,是美国坩埚钢铁公司生产的,制式编号Mark XXII B/NT,弹重1,938磅。

测试中使用的装甲,是比尔德莫公司生产的,编号No. 6987/2312,其尺寸为13英尺×10英尺3英寸。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
11902,183英尺/秒(经验式比值146.8%)弹体完整,轻微扭曲,弹头区域有裂纹,弹底栓固定环脱落,弹底栓似乎未受损装甲板被穿透,形成层裂及部分冲塞
11952,183英尺/秒(经验式比值146.8%)弹体完整,有裂纹,装药腔不渗水,弹底栓固定环受损,弹底栓似乎未受损装甲板被穿透,形成层裂及部分冲塞

1942年4月25日,美国坩埚钢铁公司的15英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗12英寸厚度的渗碳硬化装甲(下限测试)

测试中使用的炮弹,是美国坩埚钢铁公司生产的,制式编号Mark XXII B/NT,弹重1,938磅。

测试中使用的装甲,是比尔德莫公司生产的,编号No. 6987/2312,其尺寸为13英尺×10英尺3英寸。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
12121,741英尺/秒(经验式比值117.1%)弹体完整,有裂纹,弹头区域轻微扭曲,装药腔不渗水,弹底栓固定环脱落装甲板被穿透,形成层裂

1942年4月29日,美国坩埚钢铁公司的15英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗13英寸厚度的渗碳硬化装甲(上限测试)

测试中使用的炮弹,是美国坩埚钢铁公司生产的,制式编号Mark XXII B/NT,弹重1,938磅。

测试中使用的装甲,是维克斯公司生产的,编号No. 1240B/642,其尺寸为13英尺4英寸×9英尺。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
12202,181英尺/秒(经验式比值137.5%)弹体几乎完整,弹头区域部分破损,装药腔不渗水,弹底栓固定环受损装甲板被穿透,形成层裂

军械委员会的评论:

本次测试中使用的13英寸渗碳硬化装甲,是1917年时生产的,并不能代表现代英国装甲。

1942年8月24日,美国坩埚钢铁公司的15英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗12英寸厚度的渗碳硬化装甲(下限测试)

测试中使用的炮弹,是美国坩埚钢铁公司生产的,制式编号Mark XXII B/NT,弹重1,938磅。

测试中使用的装甲,是比尔德莫公司生产的,编号No. 6915/2310,其尺寸为13英尺×10英尺。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
15371,760英尺/秒(经验式比值118.4%)弹体碎裂,总共找到50个碎块,散落在装甲板前后两侧装甲板被穿孔,形成层裂

1942年8月24日,哈德菲尔德公司的15英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗12英寸厚度的渗碳硬化装甲(下限测试)

测试中使用的炮弹,是哈德菲尔德公司生产的,制式编号Mark I B/NT。

测试中使用的装甲,是比尔德莫公司生产的,编号No. 6915/2310,其尺寸为13英尺×10英尺。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
15411,763英尺/秒(经验式比值118.6%)弹体断为两截,碎块均在装甲板后方装甲板被穿透,形成层裂及部分冲塞

1942年9月7日,哈德菲尔德公司的15英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗12英寸厚度的渗碳硬化装甲(下限测试)

测试中使用的炮弹,是哈德菲尔德公司生产的,制式编号Mark I B/NT。

测试中使用的装甲,是比尔德莫公司生产的,编号No. 6842/2308,其尺寸为13英尺×10英尺。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
15561,762英尺/秒(经验式比值118.5%)弹体完整,未发现裂纹,弹底栓固定环受损,弹底栓似乎未受损装甲板被穿透,形成层裂及小部分冲塞

1942年9月12日,美国坩埚钢铁公司的15英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗12英寸厚度的渗碳硬化装甲(下限测试)

测试中使用的炮弹,是美国坩埚钢铁公司生产的,制式编号Mark XXII B/NT,弹重1,938磅。

测试中使用的装甲,是比尔德莫公司生产的,编号No. 6842/2308,其尺寸为13英尺×10英尺。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
15851,765英尺/秒(经验式比值118.7%)弹体完整,未发现裂纹,弹底栓固定环受损,弹底栓似乎未受损装甲板被穿透,形成层裂及部分冲塞

军械委员会的评论:

附件中,包含了截至目前为止的哈德菲尔德炮弹与坩埚钢铁炮弹的对比测试结果(见下方的原始报告,两款炮弹的表现大致相当)。

1942年9月28日,哈德菲尔德公司的15英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗12英寸厚度的渗碳硬化装甲(下限测试)

测试中使用的炮弹,是哈德菲尔德公司生产的,制式编号Mark I B/NT。

测试中使用的装甲,是比尔德莫公司生产的,编号No. 6915/2310。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
16081,760英尺/秒(经验式比值118.4%)弹体完整,未发现裂纹,弹头区域轻微扭曲,弹底区域受到挤压,弹底栓固定环受损,弹底栓似乎未受损装甲板被穿透,形成层裂及部分冲塞

1942年10月22日,美国坩埚钢铁公司的15英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗12英寸厚度的渗碳硬化装甲(下限测试)

测试中使用的炮弹,是美国坩埚钢铁公司生产的,制式编号Mark XXII B/NT,弹重1,938磅。

测试中使用的装甲,是比尔德莫公司生产的,编号No. 6915/2310,其尺寸为13英尺×10英尺。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
16591,765英尺/秒(经验式比值118.7%)弹体完整,有裂纹,装药腔不渗水,弹底栓固定环脱落装甲板被穿透,形成层裂及小部分冲塞

军械委员会的评论:

在大约1,750英尺/秒速度下的对比测试中,哈德菲尔德炮弹与坩埚钢铁炮弹,各自都有2发成功,1发失败。测试结果表明,在穿甲性能方面,美国坩埚钢铁公司生产的炮弹,与英国现款设计的炮弹相当。

原始报告及配套照片

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1942年的英国及美国炮弹的装药敏感度测试

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, No. 16,052, No. 16,433, No. 19,720, No. 19,790

1942年1月21日,哈德菲尔德公司的15英寸穿甲弹,在0度入射角下对抗15英寸厚度的渗碳硬化装甲,装药敏感度测试

测试中使用的炮弹,是哈德菲尔德公司生产的,制式编号Mark XXII B/NT,装填了比例为93/7的TNT/蜂蜡混合装药,但未安装引信。

测试中使用的装甲,是英国钢铁公司生产的,编号No. 2298,其尺寸为14英尺×10英尺6英寸。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
1057约2,300英尺/秒弹体似乎碎裂了装甲板被穿透,形成层裂

测试结果:

在测试时,装甲板上出现明显的闪光和黑烟,装甲板表面的颜色发黑,穿孔处则变色了。靶板后方的沙地上有一道痕迹,表明至少有一部分弹体碎块穿过了装甲板。能看到水里面有一些炮弹碎块,但由于积雪和结冰的影响,我们未能回收这些碎块。由于这个型号的炮弹之前并没有对15英寸装甲板开展过打靶测试,因此我们不确定炮弹本身能否满足穿甲要求。换句话说,我们无法确定这个失败的结果,是由于弹体碎裂导致的,还是由于装药敏感度较高导致的,但我们怀疑是后一种情况。

以下是我们怀疑其装药敏感度较高的原因:

1、尽管这个型号的炮弹,此前没有在这种条件下开展过测试,但之前有3发Mark VII A型炮弹,曾在2,560-2,590英尺/秒的速度下,完整穿透15英寸装甲板。而15英寸Mark XIII A型穿甲弹,更是在30度入射角下,以低至1,573英尺/秒的速度,完整击穿15英寸装甲板。

2、如果是因为炮弹碎裂导致的话,那么最有可能发生的情况是弹头区域碎裂。但靶板后方的沙地上的光滑痕迹,不太可能是由弹头碎裂后的炮弹碎块造成的。

3、敏感度较高的装药,通常会导致弹底区域受损,但弹头区域则会保持完好,而后者则会划出沙地上的痕迹。

4、如果是弹头区域碎裂的话,那么通常会在装甲板前方找到一些弹体碎块,但这次我们并未找到。

我们后续又尝试寻找过弹体碎块,但受到积雪和结冰的影响,回收工作非常难以开展,我们未能找到碎块来证明上述的观点。

军械委员会向海军军械局长致信:

在未能找回弹体碎块的情况下,我们无法确定到底是炮弹的问题还是装药的问题,但现有证据表明后一种情况的可能性更大。

如果能再匀出1发测试炮弹的话(测试计划中总共安排了2发炮弹),那我们建议使用未装填炸药的炮弹,在0度入射角和2,300英尺/秒的速度下对抗15英寸厚度的渗碳硬化装甲,并在测试完成后回收炮弹,以判明这种型号的炮弹能否完整穿透装甲。

如果无法再匀出炮弹来开展这项测试的话,那我们建议安排第2发炮弹,在0度入射角和2,100英尺/秒的速度下对抗15英寸厚度的渗碳硬化装甲,这相当于其在约6,000码距离上的着速。

海军军械局长向军械委员会致信:

同意军械委员会的观点,这次测试失败似乎是由于装药敏感度问题导致的。不过这次失败是意料之外的,因为8英寸半穿甲弹的测试结果是成功的。

考虑到我们目前并不打算在15英寸穿甲弹上使用TNT/蜂蜡混合装药,且这次测试又使我们对这种装药的敏感度产生了怀疑,因此从短期来看,继续开展这些测试并没有什么意义,且为此花费的金钱和劳力也是不值得的。因此我决定,将后续计划开展的测试取消。

1942年,具体日期不明,美国坩埚钢铁公司的15英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗12英寸厚度的渗碳硬化装甲,装药敏感度测试

报告称,美国坩埚钢铁公司生产的,装填了苦味酸铵装药的15英寸穿甲弹,在30度入射角下,以约2,150英尺/秒的速度,完整穿透了12英寸厚度的渗碳硬化装甲。

1942年9月23日,美国坩埚钢铁公司的15英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗12英寸厚度的渗碳硬化装甲,装药敏感度测试

测试中使用的炮弹,是美国坩埚钢铁公司生产的,制式编号Mark XXII B/NT,装填了苦味酸铵装药,但未安装引信。

测试中使用的装甲,是从爱尔兰(Erin)号战列舰上拆下来的,编号No. 6135/425,其尺寸为12英尺2英寸×8英尺2英寸。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
1606约2,150英尺/秒弹体几乎完整,未发现裂纹,弹头区域部分破损,装药腔完好,弹底栓固定环脱落装甲板被穿透,形成层裂

原始报告

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1942-1945年的总结报告

本段内容出自Report of the President of the Ordnance Board For The Period December 1st 1941 To 31st December 1945

哈德菲尔德公司的15英寸穿甲弹:1942年时,本委员会提出,该公司的15英寸穿甲弹,在相同的角度和速度下对抗12英寸渗碳硬化装甲时,表现还不如他们的14英寸穿甲弹。因此我们建议组建一个委员会,对该问题进行调查。

哈德菲尔德公司表示这是不必要的,他们认为这种情况是由于测试用的靶板的抗弹性能异常导致的。但对验收测试结果的分析表明,该公司的15英寸穿甲弹的质量,可能要逊色于他们的14英寸穿甲弹。

在后续的测试中,卡尔多纳德皇家兵工厂的15英寸穿甲弹,接连取得了成功,这表明哈德菲尔德公司的15英寸穿甲弹,性能确实不够优秀。然而,我们仍未能探明其失败的原因。我们尝试了与卡尔多纳德炮弹相同的硬度分布,但截至目前为止,仍然未能取得成功。

在1942年时,本委员会建议,试制一些弹头形状为1.0crh的15英寸穿甲弹用于测试。在生产这些炮弹时,我们尝试了不同的硬度分布,以便找出最适合1.0crh炮弹的模式。在30度入射角下,这些炮弹在很低的速度下就取得了成功,但在40度入射角下,这些炮弹则失败了。显然这些炮弹的性能,达不到卡尔多纳德的1.4crh炮弹的水准。

弗斯-布朗公司的15英寸穿甲弹:为了就三家制造商的15英寸穿甲弹的进行性能对比,本委员会在1945年3月时提议,使用弗斯-布朗公司的尚待验收的15英寸穿甲弹,在30度入射角下对12英寸渗碳硬化装甲进行打靶测试,从而确定其临界速度。该提议得到了批准,但由于可供测试的炮弹数量不足,因此未能确定其临界速度。其中有1发炮弹,在1,645英尺/秒的速度下失败了,这说明弗斯-布朗公司的15英寸穿甲弹的性能,要逊色于卡尔多纳德皇家兵工厂的15英寸穿甲弹。

卡尔多纳德皇家兵工厂的15英寸穿甲弹:该工厂生产的炮弹,采用了与哈德菲尔德炮弹相同的设计,但前者的炮弹生产工艺,是基于伍尔维奇皇家兵工厂的惯例发展而来的,与两家位于谢菲尔德的公司(哈德菲尔德与弗斯-布朗)存在显著区别。如此一来,就能对两种不同的生产工艺,进行直接的对比了。

第一批15英寸穿甲弹的订单,是在1941年春天时下达的。至1943年1月22日时,我们按照验收规格中的下限速度,对生产出的炮弹进行了首次测试:在30度入射角下,第1发炮弹以1,750英尺/秒的速度完整击穿了12英寸厚度的渗碳硬化装甲。但第2和第3发炮弹,则在测试中碎裂了。

按照卡尔多纳德皇家兵工厂的厂长的说法,第1发炮弹所采取的热处理方式,导致了多个被帽出现裂纹,因此在第2和第3发炮弹上,他们调整了被帽的热处理方式,因此测试失败的原因,可能是被帽未能有效发挥作用。本委员会建议,对不同热处理方式的被帽进行对比测试。但是,按照最大化抗拉强度和冲击强度来热处理的被帽,依然在测试中失败了,于是我们将目光转向了弹体。

第1发炮弹是铅浴退火的,但这会导致弹体内部有铅残留,因此第2、第3、第4发炮弹都是盐浴退火的,并且在热处理时间和浸没深度上也有所调整,其结果就是弹体硬度要低于第1发炮弹。经过调查之后,我们认为,后续的炮弹之所以会测试失败,原因可能是炮弹的抗压强度不足、弹肩区域的硬度不足。因此我们决定,再测试2发炮弹,其中有一发应尽可能接近第1发炮弹,另一发则需要提高弹肩硬度。测试结果是,这2发炮弹都在30度入射角下,以1,750英尺/秒的速度完整击穿了12英寸厚度的渗碳硬化装甲。

基于这个结果,我们按照第2发炮弹的弹肩硬度,生产了更多的炮弹。这种弹肩硬度,后来被命名为卡尔多纳德C型硬度分布。采用这种硬度分布的8发炮弹,在30度入射角下对抗12英寸厚度的渗碳硬化装甲时,在1,357英尺/秒到2,345英尺/秒的速度范围(经验式比值91.3-157.7%)内都取得了成功。我们认为,这个测试结果表明,卡尔多纳德的炮弹是能够满足现有的验收测试规格的,因此该工厂的炮弹可以生产了。

后续的测试表明,起初生产的4发炮弹,由于硬度不足,因此是无法稳定地取得成功的。而采用卡尔多纳德C型硬度分布的炮弹,则可以在40度入射角下,以大约1,900英尺/秒的速度(经验式比值109.7%)成功穿透了12英寸厚度的渗碳硬化装甲。

在对抗曾经磕碎过谢菲尔德产的炮弹(哈德菲尔德和/或弗斯-布朗的炮弹)的装甲板时,卡尔多纳德所生产的炮弹也取得了成功。这显然表明,在30度或40度入射角下对抗12英寸厚度的渗碳硬化装甲时,卡尔多纳德的炮弹,是要优于谢菲尔德产的炮弹的。本委员会认为,相比于目前的验收规格,既在30度入射角下,1,750英尺/秒到2,200英尺/秒的速度范围内对抗12英寸厚度的渗碳硬化装甲,卡尔多纳德的炮弹是可以满足更严苛的测试要求的。因此在1944年3月时,我们建议,在下达新订单时,应将下限速度从1,750英尺/秒降低至1,500英尺/秒。

由于卡尔多纳德炮弹的硬度要高于谢菲尔德产的炮弹,因此有观点认为,前者在储存过程中更容易产生裂纹。我们对部分炮弹进行了冷水和热水测试、以及极端高温和极端低温测试,测试后的检验表明,这些炮弹并未出现任何裂纹。在6个月后,有1发炮弹在安装被帽时发生了开裂现象,但我们认为,这有可能是由焊料导致的。1945年11月时,有1发硬度比卡尔多纳德C型硬度分布更高的炮弹,在储存过程中出现了裂纹。

在完成预生产阶段的测试后,卡尔多纳德皇家兵工厂内,还有52发硬度分布较软的炮弹。在对这些炮弹进行重新热处理之后,有1发炮弹在30度入射角下,以1,487英尺/秒的速度(经验式比值100.0%)成功穿透了12英寸厚度的渗碳硬化装甲,另1发则在40度入射角下,以1,969英尺/秒的速度(经验式比值113.7%)成功穿透了12英寸厚度的渗碳硬化装甲。

美国生产的15英寸穿甲弹:美国坩埚钢铁公司,为我们生产了一批15英寸穿甲弹。这些炮弹与我国炮弹的区别在于,美国炮弹采用了鞘式硬化,而非穿透硬化,并且他们的被帽安装方式不如我国炮弹完善。

我们使用该公司的炮弹,与哈德菲尔德公司的炮弹开展了打靶对比测试。在30度入射角下对12英寸渗碳硬化装甲时,这两家公司的炮弹,表现出的性能是差不多的。而卡尔多纳德皇家兵工厂的炮弹,性能表现则要远高于这些炮弹,因此我们认为,鞘式硬化并没有什么特别的优势。

15英寸穿甲弹对抗甲板装甲:测试表明,三家炮弹制造商生产的现款设计的15英寸穿甲弹,在装填炸药并安装引信的情况下,以65度或70度入射角击中6英寸均质装甲后,均无法在发生跳弹后起爆。这些炮弹或是在击中装甲时碎裂,或是弹底栓脱落导致引信无法引爆炸药。

另一方面,2发意大利的15英寸穿甲弹,在65度入射角下击中6英寸均质装甲后,在跳弹后爆炸了。这些炮弹的装药量比我国炮弹小得多,并且其装药及引信外围设有厚重的钢制衬套。

原始报告

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seven_nana 发表于 2024-5-14 20:38

本帖最后由 seven_nana 于 2025-2-3 22:22 编辑

英国14英寸穿甲弹的实测结果

除了摘要部分外,其余内容都是对英国海军档案的翻译,其中黑色字体部分为原文内容的节译,红色字体部分为我添加的注释。

摘要

下图(出自Report of the President of the Ordnance Committee For The Year Ending December 31st, 1938)中,展示了14英寸Mark VII型火炮所配备的各种不同类型的炮弹,其中战斗弹药包括穿甲弹与高爆弹两种。哈德菲尔德公司设计的穿甲弹,设计编号是H.1865;而弗斯-布朗公司设计的穿甲弹,设计编号是3223A。

在验收规格标定测试中,这款炮弹在30度入射角下对抗12英寸厚度的渗碳硬化装甲时,在1,650英尺/秒及2,315英尺/秒下取得过成功。军械委员会建议,将这款炮弹的下限验收速度设置为1,750英尺/秒,上限验收速度设置为2,200英尺/秒。

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下图(出自SUPP 6-744 APP Special Proceedings, No. 21)中,汇集了1937-1943年间,英国14英寸穿甲弹在30度入射角下对抗12英寸渗碳硬化装甲的验收规格标定测试、验收测试、以及其他打靶测试的结果。图表中的实心黑圈代表成功,空心黑圈打叉代表开裂至装药腔,打叉代表失败。

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根据这些测试结果,我们可以判断出:

(1) 在这个时间范围内,英国人总共测试了81发炮弹,其中有58发是哈德菲尔德公司的,其余33发是弗斯-布朗公司的。

(2) 在1937年8月至1939年7月的验收规格标定测试阶段,哈德菲尔德公司的炮弹,表现略优于弗斯-布朗公司的炮弹。

(3) 进入量产阶段后,两家公司的炮弹都遭遇了验收失败的问题,但在1940年1月之后,哈德菲尔德公司的炮弹,就再也没有验收失败的情况了。

(4) 相比之下,弗斯-布朗公司的炮弹,则始终徘徊在验收成功与失败之间,在1,900英尺/秒的下限测试中,其失败比例高达6/12。

(5) 1941-1943年间的测试结果表明,二战中后期生产的哈德菲尔德炮弹,其下限临界速度大约是1,460英尺/秒(经验式比值93.3%)。


1937-1938年间的验收规格标定测试的结果汇总

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, Memo. 69, Memo. 377, Memo. 616


测试编号炮弹生产商装甲板生产商装甲板编号炮弹速度测试结果
7761哈德菲尔德弗斯-布朗No. 2032/21781,688英尺/秒(下限测试,经验式比值107.9%)成功
7805哈德菲尔德弗斯-布朗No. 2032/21781,653英尺/秒(下限测试,经验式比值105.6%)成功
7842哈德菲尔德弗斯-布朗No. 2032/21781,594英尺/秒(下限测试,经验式比值101.9%)装甲板被穿孔,炮弹碎裂
7765弗斯-布朗(制式被帽)弗斯-布朗No. 2032/21781,701英尺/秒(下限测试,经验式比值108.7%)装甲板被穿孔,炮弹碎裂
8129弗斯-布朗(新式被帽)弗斯-布朗No. 2032/21781,635英尺/秒(下限测试,经验式比值104.5%)装甲板被穿孔,炮弹碎裂
8138弗斯-布朗(新式被帽)弗斯-布朗No. 2032/21781,694英尺/秒(下限测试,经验式比值108.3%)成功
8287弗斯-布朗(新式被帽)弗斯-布朗No. 2139/21771,652英尺/秒(下限测试,经验式比值105.6%)装甲板被穿孔,炮弹开裂至装药腔
8302弗斯-布朗(新式被帽)弗斯-布朗No. 2139/21771,661英尺/秒(下限测试,经验式比值106.1%)成功
8369弗斯-布朗(新式被帽)弗斯-布朗No. 2139/21772,315英尺/秒(上限测试,经验式比值148.0%)成功
7946哈德菲尔德弗斯-布朗No. 998/21332,310英尺/秒(上限测试,经验式比值147.6%)成功

军械委员会向海军军械局长致信:

本委员会建议,将这类炮弹的验收标准,设定为在30度入射角下对抗12英寸厚度的渗碳硬化装甲,下限速度1,750英尺/秒(对应的火炮射程是14,500码),上限速度2,200英尺/秒(对应的火炮射程是4,000码)。

在采用了与哈德菲尔德炮弹类似的被帽设计后,弗斯-布朗炮弹的下限速度降低了大约50英尺/秒。基于目前的测试结果,弗斯-布朗公司应该能接受我们拟定的验收标准了。

下一步,我们将开展装药敏感度测试和破片测试。

原始报告

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1938-1939年间的装药敏感度测试及破片测试

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, Memo. 996, No. 2,137

1938年7月26日,14英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗12英寸厚度的渗碳硬化装甲,装药敏感度测试

测试中使用的炮弹,是哈德菲尔德公司生产的,设计编号H.1865,装填了70/30 Shellite装药,但未安装引信。

测试中使用的装甲,是从爱尔兰(Erin)号战列舰上拆下来的,编号No. 6299/49.P,其尺寸为12英尺×8英尺3英寸。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
8448约2,300英尺/秒弹体完整,未发现裂纹,弹头区域部分断裂装甲板被穿透
8449约2,300英尺/秒弹体完整,未发现裂纹,弹底区域受到轻微挤压装甲板被穿透

1938年7月25日、7月27日,14英寸穿甲弹,破片测试

测试中使用的炮弹,是哈德菲尔德公司生产的,设计编号H.1865,装填了70/30 Shellite装药和No. 159型引信,炮弹速度约为1,550英尺/秒。

以下是2发炮弹在测试中取得的平均值:


装甲板击穿数量深坑数量浅坑数量破片命中总数
1英寸厚度的侧面舱壁46140.5150
2英寸厚度的侧面舱壁14.5195200
1英寸厚度的甲板314.5115132
2英寸厚度的甲板04.569.574
1英寸厚度的后方舱壁411.5277292
2英寸厚度的后方舱壁2.510908920

相比之下,在1936年的测试中,15英寸的Mark VIII/V A型穿甲弹取得的结果如下:


装甲板击穿数量深坑数量浅坑数量破片命中总数
1英寸厚度的侧面舱壁6.517264287
2英寸厚度的侧面舱壁010.5361371
1英寸厚度的甲板5.522344371
2英寸厚度的甲板0.511.5250262
1英寸厚度的后方舱壁4.513.5581599
2英寸厚度的后方舱壁22110741097

军械委员会向海军军械局长致信:

1. 装药敏感度测试的结果是合格的。

2. 破片测试结果是合格的,但要对其进行评价并非易事,因为早先的破片测试,有些是在水下进行的,另一些则采用了不同的测试靶,且使用的材质是均质装甲(换句话说,这次测试使用的不是装甲钢,而是造船钢)。除了本次测试之外,仅有的采用相同测试靶的破片测试,是1936年时,使用2发15英寸的Mark VIII/V A型穿甲弹开展的,其结果优于本次测试的14英寸穿甲弹,但这也是意料之中的。

1939年4月3日,14英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗12英寸厚度的渗碳硬化装甲,装药敏感度测试

测试中使用的炮弹,是弗斯-布朗公司生产的,设计编号3223A,装填了70/30 Shellite装药,但未安装引信。

测试中使用的装甲,是从爱尔兰(Erin)号战列舰上拆下来的,编号No. 6135/425,其尺寸为12英尺2英寸×8英尺2英寸。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
8982约2,300英尺/秒弹体完整,弹头区域变钝,有裂纹装甲板被穿透
8983约2,300英尺/秒弹体碎裂,总共找到3个碎块装甲板被穿透

1939年3月23日,14英寸穿甲弹,破片测试

测试中使用的炮弹,是弗斯-布朗公司生产的,设计编号3223A,装填了70/30 Shellite装药和No. 159型引信,炮弹速度约为1,550英尺/秒。

以下是2发炮弹在测试中取得的平均值:


装甲板击穿数量深坑数量浅坑数量破片命中总数
1英寸厚度的侧面舱壁46242252
2英寸厚度的侧面舱壁03254257
1英寸厚度的甲板2.57.5121131
2英寸厚度的甲板1.56.5184192
1英寸厚度的后方舱壁212396410
2英寸厚度的后方舱壁0.52112741295

军械委员会向海军军械局长致信:

1. 装药敏感度测试的结果是合格的。

2. 弗斯-布朗炮弹的破片测试结果,与哈德菲尔德炮弹的非常接近,两者的表现都不如15英寸穿甲弹,但我们认为这个结果是合格的。

原始报告

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1939年的验收测试

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, No. 2,382, No. 2,666, No. 3,173, No. 3,771, No. 4,226

海军军械局长向军械委员会致信:

1. 近期发生了多起炮弹验收失败的情况,包括哈德菲尔德公司的16英寸、15英寸、14英寸炮弹,以及弗斯-布朗公司的15英寸炮弹。哈德菲尔德公司提出,近期更换了一批新的用于炮弹验收测试的靶板,且其抗弹性能可能要比上一批次的靶板高出大约100英尺/秒(指弹道极限)。

2. 截至目前为止,14英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗12英寸厚度的渗碳硬化装甲的验收测试结果如下:


炮弹批次测试编号炮弹生产商装甲板生产商装甲板编号炮弹速度测试结果
第1批次8682哈德菲尔德弗斯-布朗No. 2139/2177(上一批次的靶板)1,766英尺/秒(下限测试,经验式比值112.9%)成功
第2批次8798哈德菲尔德弗斯-布朗No. 2139/2177(上一批次的靶板)1,763英尺/秒(下限测试,经验式比值112.7%)成功
第3批次8813哈德菲尔德弗斯-布朗No. 2874/2193(新一批次的靶板)1,765英尺/秒(下限测试,经验式比值112.8%)炮弹碎裂
第4批次9018哈德菲尔德弗斯-布朗No. 3689/2192(新一批次的靶板)2,198英尺/秒(上限测试,经验式比值140.5%)炮弹碎裂

3. 为了就这个问题展开调研,我们决定从第1和第2批次的14英寸穿甲弹中,抽调9发进行测试,其中6发来自第1批次,3发来自第2批次。这两个批次的炮弹,先前已经通过了验收测试,且测试中使用的是上一批次的靶板(因此可以在炮弹质量相同的前提下,对两批不同批次靶板的抗弹性能作出对比)。

1939年4月28日、5月15日、6月6日、7月14日,哈德菲尔德公司的14英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗12英寸厚度的渗碳硬化装甲(下限测试)

测试中使用的炮弹,是哈德菲尔德公司生产的,制式编号Mark VII B,设计编号H.1920,出自第1和第2批次,弹重1,590磅。

测试中使用的装甲,是弗斯-布朗公司生产的,编号No. 3689/2192(新一批次的靶板),其尺寸为13英尺×10英尺。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
90381,766英尺/秒(经验式比值112.9%)弹体碎裂,总共找到4个碎块,散落在装甲板前后两侧,但装甲板前方的碎块总重非常小装甲板被穿透,形成冲塞及部分层裂
90771,911英尺/秒(经验式比值122.1%)弹体接近完整,弹头区域变钝,有裂纹,弹底区域受到挤压,弹底栓似乎未受损装甲板被穿透,形成冲塞及部分层裂
91141,862英尺/秒(经验式比值119.0%)弹体接近完整,未发现裂纹,弹头区域部分破损,装药腔完好装甲板被穿透,形成冲塞
92001,852英尺/秒(经验式比值118.4%)弹体完整,有裂纹,弹头区域变钝,弹底区域受到挤压,弹底栓似乎未受损装甲板被穿透,形成冲塞及部分层裂

军械委员会的评论:

截至目前为止,哈德菲尔德公司的新款被帽版本、以及弗斯-布朗公司的同类被帽版本的14英寸穿甲弹,其测试结果整理如下:


测试编号炮弹生产商装甲板生产商装甲板编号炮弹速度测试结果
7761哈德菲尔德弗斯-布朗No. 2032/2178(上一批次的靶板)1,688英尺/秒(下限测试,经验式比值107.9%)成功
7805哈德菲尔德弗斯-布朗No. 2032/2178(上一批次的靶板)1,653英尺/秒(下限测试,经验式比值105.6%)成功
7842哈德菲尔德弗斯-布朗No. 2032/2178(上一批次的靶板)1,594英尺/秒(下限测试,经验式比值101.9%)装甲板被穿孔,炮弹碎裂
7765弗斯-布朗弗斯-布朗No. 2032/2178(上一批次的靶板)1,701英尺/秒(下限测试,经验式比值108.7%)装甲板被穿孔,炮弹碎裂
8129弗斯-布朗弗斯-布朗No. 2032/2178(上一批次的靶板)1,635英尺/秒(下限测试,经验式比值104.5%)装甲板被穿孔,炮弹碎裂
8138弗斯-布朗弗斯-布朗No. 2032/2178(上一批次的靶板)1,694英尺/秒(下限测试,经验式比值108.3%)成功
8287弗斯-布朗弗斯-布朗No. 2139/2177(上一批次的靶板)1,652英尺/秒(下限测试,经验式比值105.6%)装甲板被穿孔,炮弹碎裂
8302弗斯-布朗弗斯-布朗No. 2139/2177(上一批次的靶板)1,661英尺/秒(下限测试,经验式比值106.1%)成功
8369弗斯-布朗弗斯-布朗No. 2139/2177(上一批次的靶板)2,315英尺/秒(上限测试,经验式比值148.0%)成功
8682哈德菲尔德弗斯-布朗No. 2139/2177(上一批次的靶板)1,766英尺/秒(下限测试,经验式比值112.9%)成功
8798哈德菲尔德弗斯-布朗No. 2139/2177(上一批次的靶板)1,763英尺/秒(下限测试,经验式比值112.7%)成功
7946哈德菲尔德弗斯-布朗No. 998/2133(上一批次的靶板)2,310英尺/秒(上限测试,经验式比值147.6%)成功
8813哈德菲尔德弗斯-布朗No. 2874/2193(新一批次的靶板)1,757英尺/秒(下限测试,经验式比值112.3%)装甲板被穿孔,炮弹碎裂
8287弗斯-布朗弗斯-布朗No. 2874/2193(新一批次的靶板)1,652英尺/秒(下限测试,经验式比值105.6%)装甲板被穿孔,炮弹开裂至装药腔,弹底栓脱落
8302弗斯-布朗弗斯-布朗No. 2874/2193(新一批次的靶板)1,601英尺/秒(下限测试,经验式比值102.3%)成功
9038哈德菲尔德弗斯-布朗No. 3689/2192(新一批次的靶板)1,766英尺/秒(下限测试,经验式比值112.9%)装甲板被穿孔,炮弹碎裂
9018哈德菲尔德弗斯-布朗No. 3689/2192(新一批次的靶板)2,198英尺/秒(上限测试,经验式比值140.5%)装甲板被穿孔,炮弹碎裂
9077哈德菲尔德弗斯-布朗No. 3689/2192(新一批次的靶板)1,911英尺/秒(下限测试,经验式比值122.1%)成功
9114哈德菲尔德弗斯-布朗No. 3689/2192(新一批次的靶板)1,862英尺/秒(下限测试,经验式比值119.0%)成功
9200哈德菲尔德弗斯-布朗No. 3689/2192(新一批次的靶板)1,852英尺/秒(下限测试,经验式比值118.4%)成功

上述测试结果表明,面对第一批次的靶板时,在速度超过大约1,660英尺/秒时,炮弹可以取得成功。但在面对第二批次的靶板时,仅有一例在速度不超过1,850英尺/秒的情况下取得成功的案例。

基于现有的测试结果来看,我们难以判断出炮弹在面对第二批次的靶板时的上限速度,但似乎要比第一批次的靶板低大约200英尺/秒。

另一方面,从军械局长先前给出的数据来看,15英寸和16英寸穿甲弹在面对第二批次的靶板时的下限速度,要比第一批次的靶板高大约100英尺/秒。

基于以上情况来看,第二批次的靶板的抗弹性能,似乎至少要比第一批次的高出100英尺/秒,但显然并未达到200英尺/秒,且这种性能提升也未必会在后续批次的靶板中复现。

军械委员会向海军军械局长致信:

本委员会认为,在使用第二批次的靶板,对15英寸和14英寸穿甲弹进行验收时,测试条件应当被放宽。但基于现有的证据,本委员会并不建议对验收标准本身进行修订。

因此,在使用目前这批靶板时,验收测试条件可以被放宽至:

15英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗12英寸厚度的渗碳硬化装甲,下限速度1,850英尺/秒,上限速度2,200英尺/秒。

14英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗12英寸厚度的渗碳硬化装甲,下限速度1,850英尺/秒,上限速度2,100英尺/秒。

海军军械局长向军械委员会致信:

哈德菲尔德公司和弗斯-布朗公司,都就验收测试问题向我致信了,他们都建议将下限速度定为1,900英尺/秒。

对于军械委员会提出的不对验收标准进行调整的观点,我是同意的。但结合目前已知的各类信息,在使用目前批次的靶板时,能在1,900英尺/秒的下限速度测试中取得成功的炮弹,应被视作通过验收。

军械委员会就上限速度提出的建议,我表示同意。

对新一批次靶板的后续测试:

测试中使用的炮弹,是哈德菲尔德和弗斯-布朗公司生产的,制式编号Mark VII B。

测试中使用的装甲,是弗斯-布朗公司生产的,编号No. 3690/2194,其尺寸为13英尺×10英尺。


测试编号炮弹生产商装甲板生产商装甲板编号炮弹速度测试结果
9269哈德菲尔德弗斯-布朗No. 3690/21941,966英尺/秒(下限测试,经验式比值125.6%)成功
9298哈德菲尔德弗斯-布朗No. 3690/21941,902英尺/秒(下限测试,经验式比值121.6%)成功
9300弗斯-布朗弗斯-布朗No. 3690/21941,909英尺/秒(下限测试,经验式比值122.0%)成功
9336哈德菲尔德弗斯-布朗No. 3690/21942,108英尺/秒(上限测试,经验式比值134.7%)成功
9339弗斯-布朗弗斯-布朗No. 3690/21942,113英尺/秒(上限测试,经验式比值135.0%)失败

军械委员会向海军军械局长致信:

在上述测试结果中,有1发14英寸炮弹在上限测试中失败。本委员会认为,这次失败只能归咎于炮弹的质量问题。

炮弹制造商们的观点是,之所以会出现验收测试失败的情况,完全是因为验收测试使用的靶板,在抗弹性能上要优于先前的验收规格标定测试时使用的靶板。对此,本委员会是持有怀疑态度的。

我们建议对这些装甲板进行弹道测试,并对其化学成分、机械性能、硬化层深度进行检验。如果测试结果表明,其抗弹性能并无明显提升,那么本委员会建议立刻恢复到原先的验收规格。如果测试结果表明,其抗弹性能确实有所提升,那么本委员会建议炮弹制造商付出更大努力,以追赶装甲性能方面的提升。

1939年11月17日,哈德菲尔德公司的14英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗12英寸厚度的渗碳硬化装甲(下限测试)

测试中使用的炮弹,是哈德菲尔德公司生产的,制式编号Mark VII B,出自第6批次。

测试中使用的装甲,是弗斯-布朗公司生产的,编号No. 3138/2238。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
94361,911英尺/秒(经验式比值122.1%)弹体完整装甲板被穿透

1939年12月14日,弗斯-布朗公司的14英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗12英寸厚度的渗碳硬化装甲(下限测试)

测试中使用的炮弹,是弗斯-布朗公司生产的,制式编号Mark VII B,出自第5批次。

测试中使用的装甲,是弗斯-布朗公司生产的,编号No. 3138/2238。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
94861,908英尺/秒(经验式比值121.9%)弹体碎裂装甲板被穿透

这块靶板的测试结果汇总:


测试编号炮弹生产商装甲板生产商装甲板编号炮弹速度测试结果
9376弗斯-布朗弗斯-布朗No. 3138/22381,871英尺/秒(下限测试,经验式比值119.6%)成功
9419弗斯-布朗弗斯-布朗No. 3138/22382,083英尺/秒(上限测试,经验式比值133.1%)成功
9436哈德菲尔德弗斯-布朗No. 3138/22381,911英尺/秒(下限测试,经验式比值122.1%)成功
9477哈德菲尔德弗斯-布朗No. 3138/22382,104英尺/秒(上限测试,经验式比值134.5%)成功
9486弗斯-布朗弗斯-布朗No. 3138/22381,908英尺/秒(下限测试,经验式比值121.9%)失败

这块装甲板,是最新一批靶板中的第一块。

验收失败的情况,让人感到不安。本委员会认为,现在有必要对装甲板及穿甲弹制造相关的话题,展开彻底的调查。

原始报告

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1939年的总结报告

本段内容出自Report of the President of the Ordnance Board For The Year Ending December 31st 1939

装药敏感度测试:我们使用两发装填了70/30 Shellite装药,但未安装引信的炮弹,进行了装药敏感度测试。在30度角下,以大约2,300英尺/秒的速度对抗12英寸渗碳硬化装甲时,炮弹里的装药并未爆炸。

破片测试:我们使用两发装填了70/30 Shellite装药,并且安装了引信的炮弹,对破片测试靶进行了测试。其破片威力不如先前测试的15英寸穿甲弹,但仍然是合格的。

验收测试失败:与15英寸穿甲弹的情况类似,14英寸穿甲弹也在验收测试中遇到了困难,因此基于同样的原因,14英寸穿甲弹的验收测试规格,被更改为下限速度1,900英尺/秒,上限速度2,100英尺/秒,入射角为30度,装甲板则是12英寸渗碳硬化装甲。

哈德菲尔德公司和弗斯-布朗公司的观点是,炮弹之所以无法通过验收,纯粹是因为用于验收测试的装甲板的性能得到了改进。但本委员会并不认同这个观点,我们认为,验收测试失败的原因,只可能是缘于炮弹的质量低劣。

原始报告

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1940年的无风帽与有风帽炮弹的对比测试

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, No. 7,573


测试编号炮弹生产商是否有风帽装甲板生产商装甲板编号炮弹速度炮弹转正角度测试结果
9813哈德菲尔德无弗斯-布朗No. 31151,808英尺/秒(经验式比值115.5%)15度完整穿透
9814哈德菲尔德有弗斯-布朗No. 31151,807英尺/秒(经验式比值115.5%)8度完整穿透
9835哈德菲尔德有弗斯-布朗No. 31151,716英尺/秒(经验式比值109.7%)4度完整穿透
9850哈德菲尔德无弗斯-布朗No. 31151,711英尺/秒(经验式比值109.4%)8度完整穿透
9875弗斯-布朗有弗斯-布朗No. 31151,709英尺/秒(经验式比值109.2%)6度完整穿透
9885弗斯-布朗无弗斯-布朗No. 31151,714英尺/秒(经验式比值109.5%)无法测量完整穿透
9863弗斯-布朗无弗斯-布朗No. 31401,648英尺/秒(经验式比值105.3%)无法测量炮弹碎裂
9864弗斯-布朗有弗斯-布朗No. 31401,648英尺/秒(经验式比值105.3%)无法测量炮弹碎裂
9903弗斯-布朗无弗斯-布朗No. 31401,702英尺/秒(经验式比值108.8%)无法测量炮弹碎裂
9919弗斯-布朗有弗斯-布朗No. 31401,717英尺/秒(经验式比值109.7%)无法测量炮弹碎裂
9943哈德菲尔德无弗斯-布朗No. 31401,806英尺/秒(经验式比值115.4%)10度完整穿透
9965哈德菲尔德有弗斯-布朗No. 31401,809英尺/秒(经验式比值115.6%)5度完整穿透

军械委员会的评论:

之所以要开展此次测试,是因为之前有官员提出,14英寸穿甲弹的验收失败,可能是由于长风帽导致的。但测试结果表明,风帽不会对穿甲性能造成影响,在各种不同的测试条件下,有风帽和无风帽炮弹的穿甲表现几乎是一致的。

不过,风帽似乎会影响到炮弹在穿甲过程中的移动路径。无被帽的炮弹在穿甲过程中发生的转正角度,大约是有风帽的炮弹的两倍。

结合本次测试的结果,以及先前的各类测试结果来看,如果想要获得穿甲性能更强的炮弹,我们有必要对现有的炮弹设计作出调整。第一种方案是采用重量更轻的风帽;第二种方案是改变装药腔的形状,并加厚弹头部位;第三种方案则是降低装填系数,不过这是炮弹制造商自行提出的。

原始报告及配套照片与配套图表

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1940年的验收测试

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, No. 8,006, No. 8,261, No. 8,703

1940年7月8日、7月15日、7月22日,哈德菲尔德公司的14英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗12英寸厚度的渗碳硬化装甲(下限测试)

测试中使用的炮弹,是哈德菲尔德公司生产的,制式编号Mark VII B,设计编号H.1920B,出自第8批次,弹重1,590磅。

测试中使用的装甲,是弗斯-布朗公司生产的,编号No. 3136/2236,其尺寸为13英尺×10英尺。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
99761,906英尺/秒(经验式比值121.8%)弹体完整,未发现裂纹装甲板被穿透,形成层裂及小部分冲塞
99911,916英尺/秒(经验式比值122.5%)弹体完整,有裂纹,弹头区域变钝,弹底区域受到挤压,弹底栓似乎未受损装甲板被穿透,形成层裂及小部分冲塞
71,906英尺/秒(经验式比值121.8%)弹体完整,轻微扭曲,有裂纹,弹底区域受到挤压,弹底栓小幅后移装甲板被穿透,形成层裂及部分冲塞

军械委员会的评论:

第8批次的炮弹中,有1发在对抗编号No. 3137的装甲板时验收失败,而另1发进行重测的炮弹,则在同样的速度下对抗编号No. 3136的装甲板时验收成功。从生产过程中的热处理情况来看,这两发炮弹之间,几乎是没有任何差异的。接下来,我们从这个批次的炮弹中,随机挑选了3发炮弹,并对使用编号No. 3136的装甲板进行了测试,这3发炮弹都完整穿透了装甲板(既上述测试中的3发炮弹)。

另外,除了那发验收失败的炮弹之外,并无其他炮弹在大约1,900英尺/秒的速度下对抗过编号No. 3137的装甲板。

对比尔德莫公司的靶板的测试结果汇总:

自1940年7月起,14英寸穿甲弹的验收测试用的靶板,从弗斯-布朗公司的靶板,切换成了比尔德莫公司的靶板。

14英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗比尔德莫公司的12英寸厚度的渗碳硬化装甲的验收测试结果如下:


炮弹批次测试编号炮弹生产商装甲板生产商装甲板编号炮弹速度测试结果
第9批次9969弗斯-布朗比尔德莫No. 4867/22621,911英尺/秒(下限测试,经验式比值122.1%)失败
第11批次9978哈德菲尔德比尔德莫No. 4867/22621,906英尺/秒(下限测试,经验式比值121.8%)成功
第5批次(重测)6弗斯-布朗比尔德莫No. 4884/22631,911英尺/秒(下限测试,经验式比值122.1%)成功
第9批次(重测)27弗斯-布朗比尔德莫No. 4884/22631,910英尺/秒(上限测试,经验式比值122.1%)失败

海军军械局长向军械委员会致信:

弗斯-布朗公司的第9批次的14英寸穿甲弹,在对抗比尔德莫公司的靶板的验收测试中连续两次失败了。由于这些靶板的制造方式,与验收规格标定测试中使用的靶板有所不同,因此最好能使用验收规格标定测试中使用的那批哈德菲尔德炮弹,对这些装甲板进行标定测试。如果有必要的话,还可以使用第2批次通过验收的哈德菲尔德炮弹。

1940年8月28日、8月30日,哈德菲尔德公司的14英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗12英寸厚度的渗碳硬化装甲(对新靶板的标定测试)

测试中使用的炮弹,是哈德菲尔德公司生产的,制式编号Mark VII B,设计编号H.1920,出自第1批次,弹重1,590磅。

测试中使用的装甲,是比尔德莫公司生产的,编号No. 4867/2262,其尺寸为13英尺×10英尺。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
631,831英尺/秒(经验式比值117.0%)弹体接近完整,有裂纹,弹头区域轻微扭曲装甲板被穿透,形成层裂及小部分冲塞
741,816英尺/秒(经验式比值116.1%)弹体完整,有裂纹,弹底区域受到挤压,弹底栓似乎未受损装甲板被穿透,形成冲塞

军械委员会的评论:

接连2发炮弹,分别在1,831英尺/秒和1,816英尺/秒的速度下测试成功,表明这块靶板并未对炮弹造成严苛的考验。因此弗斯-布朗公司的测试编号9969和27的2发炮弹(第9批次)未能通过验收测试的原因,并不是因为装甲板的抗弹性能太强。

在本委员会看来,比尔德莫公司的靶板,是适合用于炮弹验收测试的。

原始报告

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1940年的总结报告

本段内容出自Report of the President of the Ordnance Board For The Year Ending December 31st 1940

验收测试失败:有关炮弹验收失败的原因,到底是因为炮弹的性能太差,还是因为测试中使用的装甲板的性能特别优秀的争论,依然未能终止。但能证明是因为炮弹性能差,而非装甲板性能好的证据,正逐步得到累积(例如上文中介绍的1940年的靶板性能判定测试)。由于绝大部分的验收失败案例,都发生在弗斯-布朗公司的炮弹上,因此本委员会认为,失败的原因可能是因为该公司在1939年时开始采用的圆顶突起宽边被帽。

弹头加厚的设计:有人提出,如果改变装药腔的造型,从而加大弹头与装药腔顶端之间的钢材厚度的话,就有可能在弹头区域破裂的时候,避免裂纹扩大到装药腔区域。我们计划使用6发弹头部位加厚4英寸的炮弹,开展此类测试。

降低装填系数:炮弹制造商的代表们强调说,提升穿甲弹性能的最佳做法,是将炮弹的装填系数从2.5%降低至2.0%。但炮弹破片测试的结果表明,穿甲弹的破坏能力,是与装填系数大致相关的。因此我们决定,除非别无他法,否则我们不会选择降低装填系数。

原始报告

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1941年的制式与试制炮弹的对比测试

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, No. 14,715

1941年10月2日,哈德菲尔德公司的14英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗12英寸厚度的渗碳硬化装甲(下限测试)

测试中使用的炮弹,是哈德菲尔德公司生产的,设计编号H.1920B,弹重1,590磅。

测试中使用的装甲,是比尔德莫公司生产的,编号No. 6986/2311,其尺寸为13英尺×10英尺。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
7941,645英尺/秒(经验式比值105.4%)弹体接近完整,未发现裂纹,弹头区域部分断裂,弹底环部分破裂,弹底栓似乎未受损装甲板被穿透,形成冲塞及小部分层裂
7951,569英尺/秒(经验式比值100.6%)弹体接近完整,未发现裂纹,弹头区域部分断裂,弹底区域受到挤压,弹底栓似乎未受损装甲板被穿透,形成冲塞及部分层裂
7961,518英尺/秒(经验式比值97.3%)弹体接近完整,未发现裂纹,弹底区域受到挤压,弹底环部分破裂,弹底栓似乎未受损装甲板被穿透,形成冲塞、层裂、凸起

原始报告及配套照片

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1941年的总结报告

本段内容出自Report of the President of the Ordnance Board For The Year Ending November 30st 1941

我们已经开展了弹头部位加厚4英寸的试制炮弹的测试。为了这次测试,哈德菲尔德公司专门生产了12发炮弹,其中6发是制式设计的,另外6发是弹头部位加厚的。为了避免制式炮弹和试制炮弹在生产工艺上存在差异,这些炮弹是分两批制造的,每一批有6发炮弹,其中3发是制式设计,另外3发是试制炮弹,且热处理工序也是一同完成的。

我们决定用其中1发制式炮弹,在30度入射角下,以1,650英尺/秒的速度,对抗1块新的12英寸渗碳硬化装甲。根据以往的经验,我们非常确信在这个速度下,制式炮弹会发生弹体碎裂。但我们未能达成一致的是,如果炮弹没有碎裂的话,接下来那发到底应该保持速度不变,还是调低速度。

然而,在测试中,第1发炮弹以弹体完整的状态穿透了装甲。对这发炮弹的检验结果显示,这发炮弹击穿装甲的过程非常轻松。有鉴于此,我们调低了第2发炮弹的速度,结果这发炮弹以1,569英尺/秒的速度,在弹体完整的状态下穿透了装甲。第3发炮弹,则是以1,518英尺/秒的速度,在弹体完整的状态下穿透了装甲。

在这些测试过后,装甲板的受损程度已经很大了,第3发炮弹在穿透装甲时,显然并没有遇到充分的阻碍。然而,装甲板制造商在事后的检验中发现,这块装甲板并没有任何质量问题,这就是一块典型的现代渗碳硬化装甲板。

在回顾了15英寸穿甲弹的过往测试结果后,我们发现,此次测试的14英寸炮弹的表现,并不是前所未有的。因此本委员会认为,我们在评估14英寸穿甲弹会在什么样的速度下碎裂时,受到了误导。我们是以所有的验收测试结果作为参考的,但在14英寸穿甲弹的验收测试中,失败案例几乎都是弗斯-布朗公司的,而哈德菲尔德公司则很少有验收失败的情况。

本委员会计划将这项测试继续开展下去,最终达成的决定,是从现有炮弹库存中抽取14英寸穿甲弹,并在30度入射角下,以1,450英尺/秒的速度,对抗1块比尔德莫公司生产的新的12英寸渗碳硬化装甲。

原始报告

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1942年的制式与试制炮弹的对比测试

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, No. 16,344

1942年2月6日,哈德菲尔德公司的14英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗12英寸厚度的渗碳硬化装甲(下限测试)

测试中使用的炮弹,是哈德菲尔德公司生产的,制式编号Mark VIII,设计编号H.1978,弹重1,590磅。

测试中使用的装甲,是比尔德莫公司生产的,编号No. 6871/2307,其尺寸为13英尺×10英尺。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
10731,466英尺/秒(经验式比值94.0%)弹体完整,未发现裂纹,弹底区域受到轻微挤压装甲板被穿透,形成层裂

军械委员会的评论:

在这一系列的测试中,我们已经在30度入射角下,对比尔德莫公司的12英寸渗碳硬化装甲发射了4发制式炮弹,其速度分别是1,645英尺/秒、1,569英尺/秒、1,518英尺/秒、1,466英尺/秒,这些炮弹全都完整穿透了装甲板。

14英寸穿甲弹的验收规格中的下限速度,是30度入射角下,以1,900英尺/秒对抗对抗12英寸厚度的渗碳硬化装甲。

原始报告

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1942年的验收测试

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, No. 17,676

1942年5月9日,弗斯-布朗公司的14英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗12英寸厚度的渗碳硬化装甲(下限测试)

测试中使用的炮弹,是弗斯-布朗公司生产的,制式编号Mark VIII,但换装了哈德菲尔德公司的平顶突起被帽,弹重1,590磅。

测试中使用的装甲有两块,都是比尔德莫公司生产的,编号分别是No. 6872/2308和No. 6914/2309,其尺寸均为13英尺×10英尺。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
12541,912英尺/秒(经验式比值122.5%)弹体碎裂,总共找到19个碎块,散落在装甲板前后两侧装甲板被穿孔,形成层裂
12551,914英尺/秒(经验式比值122.7%)弹体完整,有裂纹,弹底区域受到轻微挤压装甲板被穿透,形成层裂及小部分冲塞

军械委员会的评论:

截至目前为止,以1,900英尺/秒对抗对抗比尔德莫公司的12英寸渗碳硬化装甲的验收测试中,哈德菲尔德公司的炮弹测试了8发,全部成功;弗斯-布朗公司的炮弹测试了3发,其中有2发失败。

原始报告

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1943年的制式与试制炮弹的对比测试

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, No. 21,866

1943年1月28日、2月4日,哈德菲尔德公司的14英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗14英寸厚度的渗碳硬化装甲(下限测试)

测试中使用的炮弹,是哈德菲尔德公司生产的,制式编号Mark VIII,设计编号H.1978,弹重1,590磅。

测试中使用的装甲,是英国钢铁公司生产的,编号No. 5969/2231,其尺寸为15英尺×11英尺。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
19541,752英尺/秒(经验式比值98.5%)弹体接近完整,有裂纹,弹底区域断裂,弹底栓脱出装甲板被穿透,形成层裂及部分冲塞
19761,837英尺/秒(经验式比值103.3%)弹体几乎完整,有裂纹,弹头区域部分断裂并发生轻微扭曲,弹底环破裂装甲板被穿透,形成冲塞

军械委员会的评论:

制式炮弹在1,752英尺/秒速度下测试失败,但在1,837英尺/秒速度下测试成功(因此其有效起爆穿透极限是1,794.5±42.5英尺/秒,对应的经验式比值是101±2%)。作为对比,在此前的测试中,弹头部位加厚的试制炮弹(上文中提到过的那种),在1,724英尺/秒速度下测试失败。

原始报告及配套照片

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1942-1945年的总结报告

本段内容出自Report of the President of the Ordnance Board For The Period December 1st 1941 To 31st December 1945

哈德菲尔德公司的14英寸穿甲弹:在30度入射角下对抗12英寸渗碳硬化装甲时,这种炮弹没有在速度超过1,460英尺/秒的情况下发生过失败案例。

然而,在40度入射角下对抗12英寸渗碳硬化装甲时,也从未取得过成功。显然,对于这款炮弹来说,这个测试规格的难度过高了。

弗斯-布朗公司的14英寸穿甲弹:为了改进该公司的炮弹,我们做过许多尝试,例如为其换装各种不同样式的被帽。

这些炮弹原本配备的是圆顶突起宽边被帽。我们尝试将其更换为哈德菲尔德公司的平顶突起被帽,并且不仅尝试了由哈德菲尔德公司生产的此类被帽,还尝试了由弗斯-布朗公司生产的此类被帽,但结果都不成功。

接下来,我们又尝试为其更换弗斯-布朗公司的新款的圆顶突起宽边被帽,其与老款的区别在于,新款被帽的侧边区域更软一些。测试结果有一些起色,在30度入射角下对抗12英寸渗碳硬化装甲时,这些炮弹在1,490英尺/秒到2,330英尺/秒的区间内,连续5次都成功了。后续我们还将继续开展这项测试。

1944年时,本委员会提议,如果对现役的弗斯-布朗公司的14英寸穿甲弹的弹体部分,重新进行热处理的话,或许能够提升这些炮弹的性能。于是该公司开展了相关测试,目的是研究能否在开展这项工作的同时,避免炮弹发生扭曲,且不使炮弹的尺寸发生较大幅度的变化。

对弗斯-布朗公司的14英寸穿甲弹进行改进的尝试,还包括:

(a) 将弹头形状更改为1.0crh,并改变弹肩部位的硬度。

(b) 弹头形状保持1.4crh不变,但改变弹肩部位的硬度。

弹头形状为1.0crh,弹肩硬度约为460BHN的炮弹,并无成效。

弹头形状为1.0crh,弹肩硬度约为400BHN的炮弹,表现较好,但还是不如哈德菲尔德公司的炮弹。

弹头形状为1.4crh,弹肩硬度约为415BHN的炮弹,也不成功。

弹头加厚的设计:由于哈德菲尔德公司的制式炮弹,在30度入射角下对抗比尔德莫公司的12英寸渗碳硬化装甲时,非常轻松得通过了验收测试,因此我们决定,要在30度入射角下,使用14英寸渗碳硬化装甲对其进行测试。但在这个测试条件下,弹头加厚的试制炮弹的表现,依旧不如制式炮弹。

美国米德维尔公司的14英寸穿甲弹:美国方面向我们提供了一些14英寸穿甲弹,这些炮弹是由美国厂商设计并制造的。

在30度入射角下对抗12英寸渗碳硬化装甲时,美国炮弹的表现不如哈德菲尔德公司的炮弹。美国炮弹的装填系数是1.5%,而哈德菲尔德炮弹的装填系数则是2.5%。

在40度入射角下对抗12英寸渗碳硬化装甲时,美国炮弹开裂至装药腔,但在相同的测试条件下,英国炮弹碎裂了。

在65度入射角下对抗6英寸均质装甲时,美国炮弹似乎在击中装甲板时碎裂了,而英国炮弹则在击中装甲板时爆炸了,两者的表现都不好。

我们还使用美国炮弹进行了破片测试,但由于美国炮弹上的引信的延迟时间不稳定,因此无法确保其在测试位置上起爆,我们测试的炮弹要么是哑弹,要么是在破片测试靶的末端起爆,所以绝大部分的破片都未能击中测试靶。因此我们无法在1.5%装填系数的美国炮弹与2.5%装填系数的英国炮弹之间,作出有效的对比。

原始报告

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1946年,对德国装甲板的打靶测试

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, Q. 4,857

1946年10月30日,哈德菲尔德公司的14英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗从提尔皮茨号上拆下来的12.5英寸厚度的渗碳硬化装甲(下限测试)

测试中使用的炮弹,是哈德菲尔德公司生产的,制式编号Mark I B/NT,弹重1,595磅。

测试中使用的装甲,是从提尔皮茨号上拆下来的,其尺寸约为4英尺6英寸×5英尺6英寸。


测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
53981,512英尺/秒(经验式比值92.0%)弹体完整,有裂纹,弹头区域部分断裂并发生轻微扭曲,弹底栓似乎未受损装甲板裂为四块
53991,396英尺/秒(经验式比值85.0%)弹体完整,未发现裂纹,轻微扭曲,弹底栓似乎未受损装甲板裂为三块
54001,296英尺/秒(经验式比值78.9%)弹体碎裂,总共找到9个碎块,均在装甲板前方装甲板未被击穿
54011,343英尺/秒(经验式比值81.8%)弹体断为两截,碎块均在装甲板前方装甲板未被击穿

海军造舰局长向军械委员会致信:

(1) 实弹测试表明,英国14英寸穿甲弹对提尔皮茨号上拆下来的12.5英寸渗碳硬化装甲的穿透极限,是1,370英尺/秒(该数值同时也是有效起爆穿透极限,对应的经验式比值是83.4%)。

结合我们先前使用15英寸穿甲弹所开展的对提尔皮茨号的小尺寸及大尺寸装甲板的测试结果(链接:ADM 213/378 德国装甲),由于这次测试的是小尺寸装甲板,因此如果是大尺寸装甲板的话,穿透极限还会更低一些。

(2) 作为对比,在30度入射角下,哈德菲尔德公司的14英寸穿甲弹,在对抗12英寸厚度的英国渗碳硬化装甲时的表现如下:


装甲板生产商装甲板编号炮弹速度测试结果
比尔德莫69141,475英尺/秒(经验式比值94.4%)穿透,弹体完整
比尔德莫69141,439英尺/秒(经验式比值92.1%)穿孔,弹体碎裂
比尔德莫34071,498英尺/秒(经验式比值95.9%)穿透,弹体完整

由此来看,该炮弹对英国480磅(11.76英寸)装甲的穿透极限是1,457英尺/秒(该数值同时也是有效起爆穿透极限,对应的经验式比值是93.3%)。该测试结果,与我们使用15英寸穿甲弹所开展的测试的结论是一致的:在这个厚度级别下,英国装甲的抗弹性能要显著优于德国装甲。

原始报告

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seven_nana 发表于 2024-5-14 20:39

本帖最后由 seven_nana 于 2025-2-4 09:38 编辑

强调摧毁非防护区的半穿甲弹、强调水中弹特性的半穿甲弹、以及强调对抗甲板装甲的穿甲弹

黑色字体部分为原文的翻译,红色字体部分为我添加的注释。

1940年时提出的半穿甲弹的设计要求

本段内容出自Report of the President of the Ordnance Board For The Year Ending December 31st 1940

14英寸、15英寸、16英寸半穿甲弹的设计要求是:

(a) 弹道特性与现有的穿甲弹保持一致。

(b) 装填系数不低于5%,具有良好的爆炸威力。

(c) 能够穿入现代主力舰的非防护区域,并抵御可能遭遇到的阻碍,包括与装甲甲板发生撞击。

(d) 炮弹长度不超过现有的弹长限制。

(e) 配备可选延迟引信和K型染色装置。

这些炮弹的穿甲性能要求是:在40度入射角下,能以1,300英尺/秒的速度完整穿透6英寸厚度的均质装甲;在50度入射角下,能以1,450英尺/秒的速度完整穿透6英寸厚度的均质装甲。

原始报告

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1941年时的半穿甲弹的设计与测试进展

本段内容出自Report of the President of the Ordnance Board For The Year Ending November 30st 1941

在1941年1月16日的会议上,军械委员会发现,哈德菲尔德公司和弗斯-布朗公司,对炮弹的设计要求存在一些误解,并重申了这种炮弹的核心要求:在穿入现代主力舰的非防护区域,并与可能遭遇到的阻碍发生碰撞后,仍然能有效起爆。随后,这两家公司提出要撤回他们已经提出的炮弹设计方案,并重新提交新的方案。这个请求得到了批准。

本委员会认为,有必要试试看截锥造型的炮弹。在测试中,1发15英寸的截锥造型的试制炮弹,在60度入射角下,以1,044英尺/秒的速度(经验式比值86.9%),完整穿透了4.5英寸厚度的均质装甲。作为对比,尖头造型的15英寸Mark V A型穿甲弹,则在同样的测试条件下发生跳弹。

我们原本打算,先开展外弹道测试,再开展打靶测试。但后来认为,这会导致项目进度大幅延迟,因此决定在炮弹制造出来后,就尽快开展打靶测试。可供测试的炮弹设计有三款,分别是公版设计的D.D./L/12,017A,哈德菲尔德公司的H.2206,以及弗斯-布朗公司的3370。

具体的测试计划是:

(1) 在50度入射角下,以1,450英尺/秒的速度对抗6英寸厚度的均质装甲,每款炮弹各测试2发。

(2) 测试每款炮弹的跳弹角度,随后验证其在跳弹后能否保持弹体完整。

(3) 基于以上两项测试的结果,判定哪一款设计是最优秀的,随后基于这款设计,再开展验收规格标定测试、敏感度测试、以及破片测试。

原始报告

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1942-1945年间的穿甲弹和半穿甲弹的设计与测试进展

本段内容出自Report of the President of the Ordnance Board For The Period December 1st 1941 To 31st December 1945

在1943年7月9日的会议上,基于穿甲弹和半穿甲弹在不同距离和角度上的打击效果的研究结果,海军炮术总监表示,非常有必要装备大口径半穿甲弹。在对抗战列舰时,当距离超过29,000码后,半穿甲弹的表现明显优于穿甲弹。在17,000码到27,000码之间的距离上,无论是穿甲弹还是半穿甲弹都无法击穿核心区域,但由于半穿甲弹的装药量更大,因此使用半穿甲弹会是更明智的选择。摧毁舰艇非防护区域内的设备,是有非常重要的价值的。

军械委员会以图表的方式,展示了装填系数为8%的半穿甲弹、装填系数为4.5%的半穿甲弹、以及装填系数为2.5%的穿甲弹的技术特性。基于此,最终得出的讨论结果是:

(a) 我国现有的穿甲弹,在一段比较大的距离范围上,是无法穿入核心区域的,也就是说既无法击穿舷侧装甲,也无法击穿甲板装甲。

(b) 在这段距离范围上,使用装填系数更大的炮弹,会带来很大的优势。

(c) 有必要研发一款配备短延迟引信的半穿甲弹。

(d) 有必要研发一款能在更大的入射角下,穿透舷侧装甲及甲板装甲的穿甲弹。并且,还要求其能在发生跳弹时,保持弹体完整。

在1943年12月17日的会议上,我们又进一步讨论了穿甲弹的性能要求,并得出了以下结论:

(i) 我们并不期望新款的穿甲弹能在远距离上击穿舷侧装甲,其主要指标是能在60度入射角下,穿透6英寸厚度的均质装甲。

(ii) 要求穿甲弹能在大角度下击中装甲甲板并发生跳弹时,保持弹体完整的要求,被认为是很难实现的,因此这个要求被取消了。

不同类型炮弹的破片杀伤能力对比测试:

起初,我们设想建造一个能够模拟舰体非防护区域的测试靶,并将其用于对比不同类型炮弹的破片杀伤能力。但造舰局长表示,在当时的条件下,建造这样的测试靶存在困难。作为替代方案,我们对舒伯里内斯测试场的破片测试靶进行了改造,并打算使用装填系数为5%的14英寸半穿甲弹、装填系数为6.5%的15英寸弹头及弹底引信高爆弹(弹头和弹底都可以安装引信,其中弹头区域的引信可以替换为钢塞,从而获得一定的穿甲能力)、以及装填系数为2.5%的14英寸穿甲弹对其进行测试。

除此之外,我们还打算用上述三类炮弹,开展静态爆炸测试,从而测量爆炸冲击波的压力,以及炮弹破片的速度。对于15英寸高爆弹,我们还计划用其开展打靶测试,为此设置了一个用于模拟甲板结构的测试靶,由厚度分别位2英寸和1英寸,且互相之间相隔1英尺8英寸的钢板构成。再后来,军械局长还要求在测试中加入15英寸和16英寸穿甲弹。

测试结果表明:

(1) 上述所有类型的炮弹的破片,都无法击穿1.5英寸厚度的均质装甲。

(2) 在对抗1英寸厚度的钢板时,穿甲弹或半穿甲弹打出的破孔,要比高爆弹打出的更多。

(3) 在对抗0.75英寸厚度的钢板时,高爆弹或半穿甲弹打出的破孔,要比穿甲弹打出的更多。

(4) 在对抗0.5英寸厚度的钢板时,高爆弹打出的破孔,应该要比半穿甲弹或穿甲弹打出的更多。

(5) 高爆弹的破片杀伤效果,主要集中在弹体侧面区域;而穿甲弹的破片,大部分都会向前方飞行。

(6) 在对抗1英寸或更大厚度的钢板时,16英寸穿甲弹所打出的破孔数量,大约要比14英寸穿甲弹的多一倍。

(7) 高爆弹的爆炸冲击波威力,要比穿甲弹的大得多。

对于本委员会所作的总结,造舰局长表示同意,他给出的补充观点是,1.5英寸的均质装甲,能有效抵挡大口径穿甲弹或半穿甲弹的破片;而1英寸厚度的均质装甲,能挡住15英寸高爆弹的绝大部分的破片。另外,从抵挡破片的角度看,1.5英寸厚度的均质装甲,大约相当于2英寸厚度的软钢。

14英寸半穿甲弹的设计与测试进展:

我们使用三种不同类型的半穿甲弹(1942年的报告中提到的那三款),进行了打靶测试。其中有两种是尖头造型的,第三种则是截锥造型的。测试条件是在1,450英尺/秒的速度下对抗6英寸厚度的均质装甲,并找出能穿透装甲的临界入射角(也就是说最大能在多少角度上穿透装甲)。对于尖头炮弹来说,这个角度大约是介于50-55度之间。截锥炮弹则能在55的入射度下穿透装甲,但炮弹也开裂至装药腔了。

另一方面,我们还在65度入射角下,使用装填了炸药、安装了引信的炮弹开展了测试。其目的,是判断炮弹能否在跳弹的情况下保持弹体完整。两种尖头炮弹都在击中装甲板时爆炸了,截锥炮弹在大约58度的入射角下击中装甲,尽管将其穿透,但似乎是在穿甲过程中或刚完成穿甲之后就爆炸了。

据此我们判定,三款设计没有一款是令人满意的。由于大装药量的意义,是在装甲甲板以上的区域爆炸并造成破坏,因此在这种情况下,倒不如使用延迟时间更短的引信,从而让炮弹在接触到装甲甲板之前就发生爆炸。又因为后一类炮弹无需具备在击中装甲甲板并发生跳弹时,仍然能够保持弹体完整的结构强度,因此还能够装填更多的炸药。

在此情况下,我们在1943年1月时,下达了另一款14英寸半穿甲弹的设计要求。这种炮弹应能在19,000码或更远距离上,连续击穿1英寸和2英寸厚度的两层甲板,并且装药量应尽可能大。为了便于让设计者能够更好地了解炮弹在大角度下穿透装甲时产生的弹体扭曲现象,我们还在舒伯里内斯测试场,建造了一个特殊的靶垛,其特殊之处在于,在使用该靶垛时,在大角度下穿透装甲板的炮弹,事后还能被回收回来(该靶场设在海岸边,在使用一般的靶垛时,炮弹在穿透靶板后有可能会直接飞到海里去,导致无法回收)。

根据新的要求设计出的三种炮弹,一种是尖头造型搭配普通弹底栓的,一种是尖头造型搭配压力缓解型弹底栓的,还有一种是截锥造型搭配普通弹底栓的。我们在1945年3月、4月、6月时开展了打靶测试,三种炮弹都在70度入射角下穿透了靶板,并且处于能够起爆的状态。1945年9月时,我们又开展了进一步的测试,这次我们在测试靶上增加了额外的钢板,用于模拟甲板之间的障碍物。测试结果依然是成功的。我们得出的结论是,在炮弹口径远大于装甲板厚度的情况下,弹头造型差异并不会带来什么影响。

15英寸高爆弹的测试进展:

测试表明,15英寸Mark VII B型弹头及弹底引信高爆弹,在任何距离上都无法击穿1英尺6英寸厚度的混凝土,也无法击穿2英寸厚度的均质装甲,因此不适合用来对抗硬目标。

16英寸半穿甲弹的设计进展:

1945年1月6日时,海军炮术总监向海军军械局长致信,他认为在相同的发射药量下,相比于弹重较大的穿甲弹,弹重较轻的半穿甲弹,能在中距离上打出更多的命中弹。而海军军械局长则认为,弹重较轻的半穿甲弹,在需要兼顾足以击穿上甲板的弹体结构的情况下,其装药量势必不会很高,因此更多的命中弹带来的优势,会因更小的单发威力而被抵消。

在1945年1月25日的会议上,各方达成的共识是,半穿甲弹的价值至少与穿甲弹相当,因此新设计的炮座,不应基于穿甲弹的弹体长度设计,而是应基于弹体长度为78英寸的半穿甲弹来设计,这样就不会使得后者的装药量,被弹体长度所限制的了。

当时提出的半穿甲弹设计,弹重为2,393磅,弹重系数0.584,装药量达到194磅,装填系数为8.1%。其弹头区域采用了截锥造型,平顶区域的直径是弹径的0.44倍。我们认为,这个平头区域的尺寸不够大,不足以为其带来稳定的水下弹道,因此要求设计出拥有足够大的平头区域的炮弹。

在此情况下,新设计的具备稳定的水下弹道的炮弹,弹重约为2,360磅(后来增加到2,375磅),状态系数约为6.4%(后来降低至6.35%)。

另一方面,还设计了一款弹重为2,240磅,装填系数为8.3%,且具备稳定的水下弹道的半穿甲弹设计。对此,军械局长提问,如果将穿甲弹的弹重也降低到与半穿甲弹相同的2,240磅,那么穿甲弹的性能会有多少幅度的下滑?

于是,我们对弹重分别为2,393磅、2,375磅、以及2,240磅的半穿甲弹和穿甲弹的设计进行了讨论。这三种弹重的半穿甲弹,装药量分别是194磅、151磅、以及186磅,但前者没有稳定的水下弹道,而后两者则具备稳定的水下弹道。基于数据对比得出的结论是,在特别远的距离上,水中弹能力并没有多大的意义,但在大约15,000到25,000码的距离范围内,具备水中弹能力的半穿甲弹,其效能大约是不具备水中弹能力的穿甲弹的两倍。但当时可选的三种半穿甲弹设计,各有各的局限性:要么将弹重降低到2,240磅,以获得8.3%的装填系数;要么将装填系数降低至6.35%(2,375磅);再不然就得放弃水中弹能力(2,393磅)。2,240磅是当时更受青睐的方案。如果要采用更大的弹重的话,那么就有必要进一步提升半穿甲弹的弹体长度。

基于这些数据对比,本委员会对这些穿甲弹和半穿甲弹的性能作出了评估,评估因素包括击中核心区域的概率、击中核心区域后的炮弹效能、击中上层建筑与艏艉非防护区域时的情况、以及击中水下区域的情况,并且还考虑了弹重系数的差异、装填系数的差异、以及是否具备水中弹能力所带来的影响。在对不同类型的炮弹的性能差异作出讨论之后,本委员会建议,对2,240磅重的具备水中弹能力的半穿甲弹开展测试。

原始报告

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seven_nana 发表于 2024-5-14 20:41

本帖最后由 seven_nana 于 2025-2-3 22:01 编辑

占楼占楼

seven_nana 发表于 2024-5-14 20:41

本帖最后由 seven_nana 于 2024-8-26 10:20 编辑

附录:英国缴获的德国大口径穿甲弹的实测结果

黑色字体部分为原文的翻译,红色字体部分为我添加的注释。

1946年,德国穿甲弹对英国装甲板的打靶测试

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, Q. 4,598

1946年1月26日,德国40.6cm穿甲弹,在30度入射角下对抗14英寸厚度的渗碳硬化装甲

测试中使用的炮弹,是德国40.6cm穿甲弹,弹重2,268磅。

测试中使用的装甲,是英国钢铁公司生产的,编号No. 2230/5968。

下表中,给出了2发德国40.6cm穿甲弹的测试结果。一并列出的,还有英国16英寸穿甲弹的验收测试标准与结果。


炮弹型号炮弹重量装甲厚度与类型入射角炮弹速度注释
德国40.6cm穿甲弹2,268磅14英寸渗碳硬化装甲(英国产)30度1,706英尺/秒(经验式比值104.8%)装甲板被穿孔,弹体碎裂,总共找到23个碎块,散落在装甲板前后两侧
德国40.6cm穿甲弹2,268磅14英寸渗碳硬化装甲(英国产)30度1,811英尺/秒(经验式比值111.3%)装甲板被穿透,弹体断为两截,碎块均在装甲板后方
英国16英寸穿甲弹2,375磅14英寸渗碳硬化装甲(英国产)30度1,670英尺/秒(经验式比值105.0%)临界速度
英国16英寸穿甲弹2,375磅14英寸渗碳硬化装甲(英国产)30度1,770英尺/秒(经验式比值111.3%)炮弹验收测试标准

这些炮弹是在法国加来海峡的40.6cm岸炮炮台内找到的。从设计上来说,这款炮弹属于德国最新款(1936年)的28cm穿甲弹的等比例放大版本,其装填系数约为2%。

本次测试中,德国炮弹所采用的2组速度的各自意义如下:

(a) 1,700英尺/秒:在这个速度下,德国炮弹的动能,与英国16英寸穿甲弹在临界速度下的动能相同。

(b) 1,810英尺/秒:在这个速度下,德国炮弹的动能,与英国16英寸穿甲弹在炮弹验收测试速度下的动能相同。

换句话说,德国40.6cm穿甲弹在英国测试中的表现,要显著逊色于尚未进入量产阶段的英国新式16英寸穿甲弹(计划给狮级使用的炮弹)。

值得注意的是,这2发德国炮弹之所以未能穿透装甲,并不是因为动能不足,而是因为炮弹本身受损了。这2发炮弹发生开裂的位置,都是距离弹底20-24英寸处,这同时也是其弹体硬度大幅下降的位置。

原始报告及配套照片

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seven_nana 发表于 2024-5-14 20:42

本帖最后由 seven_nana 于 2025-2-4 13:51 编辑

神教点评

基于上文中所展示的详细资料,我们可以就二战时期的英国大口径穿甲类炮弹的性能,作出相对准确的评估了。

整体情况

二战时期的英国海军主力舰上搭载的14英寸、15英寸、16英寸火炮,普遍使用穿甲弹作为主力弹药。在战争初期时,除了胡德号和反击号以外,其余各舰只搭载穿甲弹。至战争后期时,则改为每门火炮携带95发穿甲弹及5发定时引信高爆弹,后者的主要作用应该是对空射击。

这些大口径穿甲弹,普遍采用1.4crh的弹头形状和2.5%的装填系数,属于相对来说更擅长在较小的入射角下对抗中等厚度装甲的设计,而非擅长在较大的入射角下对抗大厚度装甲的设计,但在能完整穿透装甲的前提下,具有较强的爆炸威力和破片杀伤能力。

具体到5款不同的炮弹,14英寸与16英寸(重)的设计是基本相同的,15英寸(6crh)也与前两者十分接近,它们都属于1930年代中后期研制的新款炮弹。而16英寸(轻)和15英寸(4crh)的基础设计则比较老,分别存在弹重系数较小和风阻系数较大的短板,因此在性能上逊色于前面3款炮弹。

在1939-1942年间,16英寸(轻)、15英寸(6crh)、以及14英寸炮弹,在验收测试中遇到了不同程度的困难,以至于英国海军需要降低验收测试的难度,才能让那个时期的炮弹通过验收测试。此后,随着炮弹质量的回升,验收测试的难度又重新恢复到了战前的水准,这也意味着英国炮弹的穿甲性能,在1939-1942年间得到了提升。不过,即便在战争中后期,哈德菲尔德公司的15英寸炮弹和弗斯-布朗公司的14英寸炮弹,依旧不能稳定地通过验收测试。

另一方面,在战争时期,英国海军还测试过弹头形状为1.0crh的大口径穿甲弹、以及多种不同装填系数的半穿甲弹,但并没有将其正式定型和投产。


穿甲能力评估

以下数据,是结合上文中的实测结果与英国火炮的外弹道特性,所作出的穿甲能力评估。请注意,本文中的英国装甲厚度均为名义厚度,名义上的1英寸≈实际上的0.98英寸,其他国家的装甲厚度则为实际厚度。

(1) 英国16英寸Mark I型火炮发射的16英寸穿甲弹(轻):

在1939年上半年之前,该炮弹在30度入射角下对抗12英寸厚度的英国渗碳硬化装甲时,下限验收速度是1,700英尺/秒(经验式比值112.3%)。在1939年下半年之后,该炮弹的下限验收速度被放宽至1,800英尺/秒(经验式比值118.9%)。

1938-1942年间的样本量有限的测试结果表明,该炮弹在30度入射角下对抗12英寸厚度的英国渗碳硬化装甲时,在1,700-1,800英尺/秒的速度范围内,既有失败也有成功,因此其下限临界速度可能在1,750英尺/秒(经验式比值115.6%)左右。按照2,586英尺/秒的新炮初速计算的话,估计其有效起爆穿透极限,是在大约22,000码距离上击穿12英寸厚度的英国渗碳硬化装甲。

另外,文中还提到,该炮弹之前曾在1,500英尺/秒下两次测试成功,在1,600英尺/秒下两次测试成功,在1,700英尺/秒下两次测试成功,且没有出现过测试失败的情况。这与间战英国大口径穿甲类炮弹的设计演化与性能变迁中的测试记录是互为佐证的。据此推断,其下限临界速度很可能在1,400-1,450英尺/秒(经验式比值92.5-95.8%)之间。按照2,586英尺/秒的新炮初速计算的话,估计其有效起爆穿透极限,是在大约29,000码的距离上击穿12英寸厚度的英国渗碳硬化装甲。

(2) 英国16英寸Mark II和Mark III型火炮发射的16英寸穿甲弹(重):

该炮弹在30度入射角下对抗14英寸厚度的英国渗碳硬化装甲时,下限验收速度是1,770英尺/秒(经验式比值111.3%),对应的下限临界速度大约是1,670英尺/秒(经验式比值105.0%)。按照2,483英尺/秒的新炮初速计算的话,估计其有效起爆穿透极限,是在大约25,500码距离上击穿14英寸厚度的英国渗碳硬化装甲。

考虑到该炮弹当时仍处于试制阶段,且英国方面认为其尚有进步空间,因此如果他们努力改进的话,应当能在更远的距离上击穿14英寸厚度的英国渗碳硬化装甲。

另外,战后开展的测试表明,德国40.6cm穿甲弹的穿甲能力,不如英国16英寸穿甲弹(重)。

(3) 英国15英寸Mark I型火炮发射的15英寸穿甲弹(4crh):

该炮弹在30度入射角下对抗12英寸厚度的英国渗碳硬化装甲时,下限验收速度是1,750英尺/秒(经验式比值117.1%),对应的下限临界速度大约是1,650英尺/秒(经验式比值110.4%)。按照2,472英尺/秒的新炮初速计算的话,估计其有效起爆穿透极限,是在大约18,500码距离上击穿12英寸厚度的英国渗碳硬化装甲。

(4) 英国15英寸Mark I型火炮发射的15英寸穿甲弹(6crh):

在1939年上半年之前,以及1942年下半年之后,该炮弹在30度入射角下对抗12英寸厚度的英国渗碳硬化装甲时,下限验收速度是1,750英尺/秒(经验式比值117.7%)。在1939年下半年至1942年上半年之间,该炮弹的下限验收速度被放宽至1,900英尺/秒(经验式比值127.8%),对应的下限临界速度大约是1,850英尺/秒(经验式比值124.4%)。

其中,弗斯-布朗公司的炮弹,无论是在性能方面还是在稳定性方面,表现都要优于哈德菲尔德公司的炮弹。无论是在1,750英尺/秒还是1,900英尺/秒的验收规格下,前者的失败率都明显低于后者。而后者则因为性能不稳定,导致难以判断其下限临界速度,也难以计算出其有效起爆穿透极限。

1941-1945年间的测试结果表明,弗斯-布朗公司的炮弹,在30度入射角下对抗12英寸厚度的英国渗碳硬化装甲时,下限临界速度可能是1,650英尺/秒(经验式比值111.0%)。按照2,458英尺/秒的新炮初速计算的话,估计其有效起爆穿透极限,是在大约23,000码距离上击穿12英寸厚度的英国渗碳硬化装甲。

另外,根据ADM 281/40 英国新老装甲的性能对比,弗斯-布朗公司的炮弹,在30度入射角下对抗12英寸厚度的老款英国渗碳硬化装甲时,编号No.8160的装甲的穿孔极限是1240英尺/秒,穿透极限是1,300英尺/秒,且后者是在炮弹完整的状态下测得的,而编号No.8164的装甲的穿孔极限就达到了1330英尺/秒,穿透极限则未测出,这两块装甲的表现差距较大,其下限临界速度的平均值或许会达到1,350英尺/秒(经验式比值90.8%);在30度入射角下对抗14英寸厚度的老款英国渗碳硬化装甲时,编号No.8209的装甲的穿孔极限是1440英尺/秒,穿透极限则未测出,而编号No.8211的装甲则是在1450英尺/秒左右的速度下被完整击穿了两次,这两块装甲的表现差距同样较大,其下限临界速度的平均值或许会达到1,500英尺/秒(经验式比值89.0%)。按照2,458英尺/秒的新炮初速计算的话,估计其有效起爆穿透极限,是在大约30,000码距离上击穿12英寸厚度的老款英国渗碳硬化装甲,或者在大约26,500码距离上击穿14英寸厚度的老款英国渗碳硬化装甲。

再者,根据ADM 213/378 德国装甲,未标明制造商(大概率是弗斯-布朗公司)的炮弹,在30度入射角下对抗12.5英寸厚度的德国渗碳硬化装甲时,1497英尺/秒的速度下弹体完整,1454英尺/秒的速度下弹体碎裂,因此临界速度是1475.5±21.5英尺/秒(经验式比值94.5±1.5%);而根据ADM 213/1123 德国装甲、日本装甲,未标明制造商(大概率是弗斯-布朗公司)的炮弹,在30度入射角下对抗14.5英寸厚度的德国渗碳硬化装甲时,1644英尺/秒的速度下弹体完整且刚好落在装甲后方,因此临界速度就是1644英尺/秒(经验式比值93.1%)。按照2,458英尺/秒的新炮初速计算的话,估计其有效起爆穿透极限,是在大约27,500码距离上击穿12.5英寸厚度的德国渗碳硬化装甲,或者在大约23,500码距离上击穿14.5英寸厚度的德国渗碳硬化装甲。

至于卡尔多纳德皇家兵工厂生产的15英寸穿甲弹,穿甲性能则要明显超过弗斯-布朗公司的炮弹。测试表明,前者在30度入射角下对抗12英寸厚度的英国渗碳硬化装甲时,能在1,357英尺/秒的速度下取得成功(经验式比值91.3%);而在40度入射角下对抗12英寸厚度的英国渗碳硬化装甲时,则能在大约1,900英尺/秒的速度下取得成功(经验式比值109.7%);对应的临界速度想必还会更低。按照2,458英尺/秒的新炮初速计算的话,估计其有效起爆穿透极限,是在29,500码距离上击穿12英寸厚度的英国渗碳硬化装甲。

(5) 英国14英寸Mark VII型火炮发射的14英寸穿甲弹:

在1939年上半年之前,以及1942年下半年之后,该炮弹在30度入射角下对抗12英寸厚度的英国渗碳硬化装甲时,下限验收速度是1,750英尺/秒(经验式比值111.8%)。在1939年下半年至1942年上半年之间,该炮弹的下限验收速度被放宽至1,900英尺/秒(经验式比值121.4%)。

其中,哈德菲尔德公司的炮弹,无论是在性能方面还是在稳定性方面,表现都要大幅优于弗斯-布朗公司的炮弹。在1940年1月之后,前者就再也没有出现过验收失败的情况了,且能在远低于验收规格的速度下取得成功。相比之下,后者无论是在1,750英尺/秒还是1,900英尺/秒的验收规格下,始终都无法稳定地通过验收测试,因此难以判断其下限临界速度,也难以计算出其有效起爆穿透极限。

1941-1943年间的测试结果表明,哈德菲尔德公司的炮弹,在30度入射角下对抗12英寸厚度的英国渗碳硬化装甲时,下限临界速度大约是1,460英尺/秒(经验式比值93.3%);在对抗14英寸厚度的英国渗碳硬化装甲时,下限临界速度则是1,794.5±42.5英尺/秒(经验式比值101±2%)。按照2,483英尺/秒的新炮初速计算的话,估计其有效起爆穿透极限,是在大约27,500码距离上击穿12英寸厚度的英国渗碳硬化装甲,或者在大约21,000码距离上击穿14英寸厚度的英国渗碳硬化装甲。

另外,1946年时的测试表明,哈德菲尔德公司的炮弹,在30度入射角下对抗12.5英寸厚度的德国渗碳硬化装甲时,穿透极限是1,370英尺/秒(经验式比值83.4%),且由于实现了完整穿透,因此可以等同于临界速度。按照2,483英尺/秒的新炮初速计算的话,估计其有效起爆穿透极限,是在大约29,500码距离上击穿12.5英寸厚度的德国渗碳硬化装甲。

最后,根据NPG 4-47 英国穿甲弹,哈德菲尔德公司的炮弹,在30度入射角下对抗13.5英寸厚度的美国渗碳硬化装甲时,弹道极限是经验式比值88%,且由于实现了完整穿透,因此可以等同于临界速度。按照2,483英尺/秒的新炮初速计算的话,估计其有效起爆穿透极限,是在大约25,500码距离上击穿13.5英寸厚度的美国渗碳硬化装甲。


穿深数据汇总


炮弹类型对抗英国渗碳硬化装甲对抗老款英国渗碳硬化装甲对抗德国渗碳硬化装甲对抗美国渗碳硬化装甲
16英寸穿甲弹(轻)12英寸/22,000码12英寸/29,000码--
16英寸穿甲弹(重)14英寸/25,500码---
15英寸穿甲弹(4crh)12英寸/18,500码---
15英寸穿甲弹(6crh,弗斯-布朗,二战后期)12英寸/23,000码12英寸/30,000码,14英寸/26,500码12.5英寸/27,500码,14.5英寸/23,500码 -
15英寸穿甲弹(6crh,卡尔多纳德,二战后期)12英寸/29,500码 - - -
14英寸穿甲弹(哈德菲尔德,二战后期)12英寸/27,500码,14英寸/21,000码-12.5英寸/29,500码13.5英寸/25,500码

不难看出,尽管16英寸穿甲弹(重)仅仅停留在试制阶段,但凭借着口径和弹重上的优势,依然能够雄踞穿甲能力第一的位置。而15英寸穿甲弹(6crh,卡尔多纳德,二战后期)及14英寸穿甲弹(哈德菲尔德,二战后期),虽然在经验式比值上更占优,但由于口径和弹重上的劣势,还是只能分别屈居于第二和第三的位置。

另一方面,由于16英寸穿甲弹(轻)的设计时间较早,且后续几乎没有得到什么改进,因此其穿甲能力不仅略逊于15英寸穿甲弹(6crh,弗斯-布朗,二战后期),更是远逊于14英寸穿甲弹(哈德菲尔德,二战后期)和15英寸穿甲弹(6crh,卡尔多纳德,二战后期)。也就是说,口径和弹重带来的优势并不是绝对的,更好的炮弹设计能够在很大程度上弥补口径和弹重上的劣势。

此外,在对抗不同国家或不同年代的装甲时,炮弹的穿甲能力也会出现很明显的差异。例如:14英寸穿甲弹(哈德菲尔德,二战后期)对抗美国装甲时的表现,几乎能与16英寸穿甲弹(重)对抗英国装甲的表现相媲美;而15英寸穿甲弹(6crh,弗斯-布朗,二战后期)对抗德国装甲时的表现,也几乎能与16英寸穿甲弹(重)对抗英国装甲的表现相媲美。


破片杀伤能力评估

破片测试表明,14英寸和15英寸穿甲弹的破片,可以在2英寸厚度的造船钢上造成穿孔。

另一方面,14英寸、15英寸、16英寸穿甲弹,以及14英寸半穿甲弹的破片,都无法在1.5英寸厚度的均质装甲上造成穿孔,但都能在1英寸厚度的均质装甲上造成穿孔。

作为对比,15英寸高爆弹的破片,则几乎不可能在1英寸厚度的均质装甲上造成穿孔。

ccyyff1982man 发表于 2024-5-17 20:41

seven_nana 发表于 2024-5-14 20:41
英国海军测试过的其他国家穿甲弹的实测表现

黑色字体部分为原文的翻译,红色字体部分为我添加的注释。


感谢!!

GeraltofRivia 发表于 2024-6-6 17:35

这么看老衲16寸轻弹确实太弱了。。。

seven_nana 发表于 2024-8-26 22:22

{:17:}本贴完工
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查看完整版本: 二战英国大口径穿甲类炮弹的验收规格与穿甲性能