闲着没事自己搞的，一种反向推算穿甲公式的近似方法

克虏伯火炮

根据本站NavWeaps里的相关数据，可以近似地反向推算穿甲公式，我做了第一步工作，过程如下：
在不考虑各型APC结构和特性差别、材质差别的情况下，可以认为穿甲能力只与炮弹重量、速度和直径有关。先假设在90度垂直命中的情况下穿甲厚度公式是K*M^a*V^b/D^c.
其中M为APC弹重，V为命中速度，D为炮弹直径。

先由美国16寸MK6和MK7的0距离穿甲厚度数据做计算，此时仅仅考虑命中速度的不同。
穿甲厚度H1=829=（1224.5）^a*（762）^b/（406.4）^c
穿甲厚度H2=755=（1224.5）^a*（701）^b/（406.4）^c
对上述二式两侧取自然对数，再分别相除，得到如下式子：
ln(829/755)=b*ln(762/701)
由此可以算得b=1.12

再根据b=1.12，以及其它16寸炮的0距离穿甲厚度，可以用相同的方法算得a值。结果如下，计算过程略；
用MK7的数据与MK5作比较，算得a=0.555；
用MK7的数据与MK1作比较，算得a=0.560；
用德国SKC34的数据与法国1935作比较，算得a=0.570；
平均取0.56，可以看到这恰是1.12的一半，也就是说同口径炮弹的穿甲能力与动能成正比。

再根据a=0.56，b=1.12，和其它数据算c，结果和过程均略，得到c在0.68-0.73左右。
最后确定系数K。
此后，把各种火炮的弹重、速度、直径带入公式，再与NavWeaps中0距离穿甲厚度核对，个人认为c取为0.68更加接近一些，所以此次计算的近似公式为：
穿甲厚度H=0.544*M^0.56*V^1.12/D^0.68

现将几种火炮的0距离穿甲计算结果与NavWeaps中数据作对比：
MK7计算结果为829.0，NavWeaps中为829
MK6计算结果为755.0，NavWeaps中为755
MK5计算结果为754.1，NavWeaps中为754
SKC34计算结果为742.2，NavWeaps中为742
M1934计算结果为816，NavWeaps中为814
94式计算结果为869，NavWeaps中为864
M1931计算结果为715，NavWeaps中为713
Mark VII计算结果为668，NavWeaps中为668。注意这个数据是按755初速计算的，而不是732

大家有兴趣就用其它数据验证一下。

克虏伯火炮

下一步就是推算其它角度命中时的公式，不过这个难度太大了，我没有进行。

况且上述也仅仅是极为简略的、近似的一种算法，不是真正的公式，仅仅是在常用范围内近似程度尚可。

核潜艇艇长RRS

按LZ思路试着回归了个公式，目前只用了几种美国舰炮的数据，等有空再代入其他的数据以及调调参数……现在的误差情况如下表，倒数第二栏是计算结果，最后一栏是相对偏差……还不小……

克虏伯火炮

有人还真对此计算了，呵呵。
在垂直命中和小角度命中的条件下，误差还是很小的。
倾斜条件下有其他影响。只不过我不知道，也算不出来。

克虏伯火炮

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分段处理是个好主意，如果分段够精细的话应该能够得到可以接受的结果。

按照MK6和MK7在不同命中角度上的穿甲能力计算，命中角度不同，其与着点速度的函数系数就不同。
分段的话应该能比较准确地复原。

不过这也仅仅是近似，作为我等业余外行的YY而已。

克虏伯火炮

用插补计算？
试一试把动能E分解成速度和质量，有可能拟合度好一点？

企鹅骑士

RRS 发表于 2011-9-22 22:15
作为外行最难处理的可能是与材料有关的参数，另一方面能看到的数据极少。这样的公式能体现一些量与侵彻深度 ...

公式不对，计算结果跟你给出的结果不符。
着角修正部分（T的计算部分）怎么可能是加在前面的计算结果上？

企鹅骑士

RRS 发表于 2011-10-16 23:32
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末端9.573×7×T-2.9218)那里应该是9.573×T-2.9218)，多打了个×7.

T是余弦值么？好像还不对。

企鹅骑士

RRS 发表于 2011-10-21 13:29
就3楼的数据而言得到了一个比较精确的算式：

这个公式没有口径D是最大的问题，导致计算像德国的280和法国的330这种小口径高速炮时误差突然增大。
德国的C28型280炮炮口计算穿甲深度为723，明显偏大。

企鹅骑士

哪有巡洋舰火炮的弹道和穿甲深度数据？NavWeaps的只有老美的203mmL55炮全一点，其他一概没有。

mathewwu

问个笨问题：Mk6与Mk7为同口径，如用同一初速发射同样重量外形的炮弹，那末弹道曲率存速着角与穿甲能力应该是一样的咯？是否Mk7减少射药就会获得与Mk6一样的在某段射程的吊射威力（水平装甲穿深）或Mk6加大射药就会获得与Mk7一样的在某段射程的平射威力（垂直装甲穿深）？

企鹅骑士

mathewwu 发表于 2011-10-21 18:55
问个笨问题：Mk6与Mk7为同口径，如用同一初速发射同样重量外形的炮弹，那末弹道曲率存速着角与穿甲能力应该 ...

1、问：Mk6与Mk7为同口径，如用同一初速发射同样重量外形的炮弹，那末弹道曲率存速着角与穿甲能力应该是一样的咯？
答：理论上完全可以通过更改发射药数量使Mk6与Mk7的外弹道一致。实际上炮弹的火药是分装在几个绢制药包中的，发射药的数量是由用几个绢制药包来决定的，达不到“无级变速”，所以外弹道很难调整一致。
2、问：是否Mk7减少射药就会获得与Mk6一样的在某段射程的吊射威力（水平装甲穿深）或Mk6加大射药就会获得与Mk7一样的在某段射程的平射威力（垂直装甲穿深）？
答：理论上MK7可以减少射药就会获得与Mk6一样的在某段射程的吊射威力。
Mk6加大射药就会获得与Mk7一样的在某段射程的平射威力（垂直装甲穿深）这个是不行的，MK6要达到MK7的平射威力非炸膛不可。理论上可以让MK7减少发射药使之与MK6平射威力相等。所有理论修改发射药数量的事情都会面临一个实际问题，药包不是“无级变速”的。

mathewwu

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谢谢解惑。之所以会问这个问题是因为前一阵子拿到一张取自1944年的火炮技令O.P.758，Mk6与Mk7共用的打靶弹简明弹道射表。既然是共用就表示用两者同一初速发射同样重量外形的炮弹，那末得到的弹道曲率存速着角应几乎完全一样。现在贴出来如下：




表头说明此表是给16"(406mm)45倍径与50倍径火炮以1800fps(549mps)发射2700lbs(1225kg)靶弹的弹道射击诸元表。诸元栏位从左到右是距离、仰角、落角、飞行时间、存速、自转偏流、20英尺高目标危险界、最大弹道高度。


大米历来只有Mk6与Mk7两种舰炮可以发射1225kg超重弹，Mk6的133.8kg制式减装药发射Mk8 1225kg穿甲弹的初速是549mps，Mk7的138.3kg制式减装药发射Mk8 1225kg穿甲弹的初速也是549mps，大米Mk9制式靶弹重量外型都与Mk8穿甲弹相当，所以此表也可视为Mk6与Mk7以减装药发射Mk8 1225kg穿甲弹的弹道射击诸元表。


此表的存在对网友研究两个问题时可能提供帮助：1. 马萨炮击巴尔是否可能使用减装药吊射？射程与落角是否能符合？2. 认为Mk6比Mk7更具有水平装甲穿深能力的是否需要重新界定一下适用范围？

企鹅骑士

继续求203mm及其以下火炮的弹道数据。

mathewwu

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请见此帖12楼OP1188简明射表：

http://www.warships.com.cn/forum ... amp;extra=#pid41872

企鹅骑士

求203mm及其以下口径火炮的穿甲深度数据。

我的目标是总结一个公式，其适用范围上至460大和炮，下至37反坦克炮，法线角在0至30度区间内。

在德马尔公式的基础上进行修改是有可能实现的。

mathewwu

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呵呵，还没找到那一国有官方颁布的自家火炮穿甲深数据。根据射表自己推算吧。

企鹅骑士

mathewwu 发表于 2011-10-24 17:28
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呵呵，还没找到那一国有官方颁布的自家火炮穿甲深数据。根据射表自己推算吧。 ...

我正是为了求得推算的公式才需要数据的啊。美国大口径舰炮的数据比较全，但是中小口径的没有穿深数据。

克虏伯火炮

偷空又搞了个近似公式：
穿深=0.5124*M^0.56*V^1.12/D^0.67*(0.6*COS(B)-0.2*COS(B)^2+0.6*COS(B)^3)
式中M为弹重，V为弹着速度，D为直径，B为落角。

用16寸MK7的相关数据核算如下：误差也不小

落角	计算穿深	射表穿深	相对误差%
0	829.1949	829	-0.02351262
5.7	666.6635	664	-0.40113324
9.8	591.8944	585	-1.17853124
14.9	520.2782	509	-2.21576017
21.1	455.7778	441	-3.35098344
28.28	395.9069	380	-4.18601367
36	341.3146	329	-3.74303611
45.47	283.0933	280	-1.10474251
53.25	235.9248	241	2.105885929

克虏伯火炮

再用小口径的炮弹对应参数验算一下：
德国11.1寸SKC34的

落角	计算穿深	射表穿深	相对误差%
0	603.3882	604	0.101289024
10.3	344.9223	335	-2.9618792	注1

注1：“计算穿深”是使用该炮在15000米距离上的落角和速度计算的；射表穿深对应的是15100米距离上的。所以实际相对误差比表末计算的要稍小一点。

美国8寸MK16的

落角	计算穿深	射表穿深	相对误差%
0	410.1306	410	-0.03186366
7.5	262.2264	254	-3.23875092	注2
16.9	191.8723	203	5.481603815	注3

注2：“计算穿深”是使用该炮在10000码距离上的落角和速度计算的；射表穿深对应的是10800码距离上的。所以实际相对误差比表末计算的要稍小一点。

注3：“计算穿深”是使用该炮在16000码距离上的落角和速度计算的；射表穿深对应的是15400码距离上的。所以实际相对误差比表末计算的要稍小一点。