Nathan Okun大口径舰炮穿深表

剑桥的老铁匠

圆头弹是不是容易跳蛋在战列舰对轰里基本不用考虑，打垂直防护那点角度不至于跳。水平另说。
巴掌说的尖头，高硬度德国炮弹理论上对无限靶确实有效，但必须考虑尖头高硬度带来的弹尖的脆性破坏，这个时候被冒就极端重要了。即便被冒效果良好，这个硬度也不能太高。
另外还需要考虑一个问题，弹体本身的抗剪切强度，如果这个铁块是硬脆的，那么抗剪切强度不足会造成整个炮弹被一分为二，即便没有那么极端，也会造成效果大大下降。
总之，弹尖看硬度，弹体看剪切。到底好不好，得综合评价。
本文作者给出了一个很有趣的话题，这个话题就是各国炮弹的质量。

剑桥的老铁匠

再补充一下，K值其实是穿透过程的阻力系数，每一次不同的穿透往往有不同的K值。
硬化装甲板要是无限靶，那当然厚度大好，只要背板能吃住炮弹的剪切破坏，那就阿弥陀佛，要是背板太薄，渗碳太厚，给人直接剪切掉，那就屁事不顶了。
按照这个原理，同动能的大口径炮和小口径炮打垂直是小的猛，打水平却是大口径猛（更容易冲塞）。

a5mg4n

剑桥的老铁匠 发表于 2013-1-11 22:51
圆头弹是不是容易跳蛋在战列舰对轰里基本不用考虑，打垂直防护那点角度不至于跳。水平另说。
巴掌说的尖头 ...

航線交角 艦體搖晃 弩甲

剑桥的老铁匠

a5mg4n 发表于 2013-1-11 23:13
航線交角 艦體搖晃 弩甲

穹甲另外讨论，那个角度太大，实际上跟水平防护类似。尖头一样跳，要钝头弹。
舰船横摇超过15度，那个炮战也别打了。不考虑。
航行角是问题，但尖头跟圆头比，角度大了都飞，要用钝头弹，角度小差不多。
关键是圆头的不利于开坑。

seven_nana

Type94 发表于 2013-1-11 20:42
但最荒谬最让人接受不了的地方在于不少项目上Mk1居然比Mk7强，除非也是以前者的药室容积进行强装药射击，但 ...

首先问一个问题，您与克虏伯两位反复提到的那个报告，是不是下图这个？
这个报告网上就有下载，我相信Nathan Okun不会没看过


英国15寸Mark I超越美国16寸Mark 7，仅仅是在近距离上，远距离上无论Mark 7用哪种炮弹，穿深都大于15寸Mark I。但为什么近距离上Mark I穿深比Mark 7好，我也无法理解。

另外3年式优于94式，可能我看的不太仔细，我也没有看到，请问具体是哪几个数据？

您一直在提的91式与1式穿甲弹的问题，NavWeaps那边没有太大资料，94式用的1式穿甲弹，弹重都写着未知，因此用的是91式的数据。

我粗看了一下USNTMJ报告，O-19号，Japanese Projectiles General Types，也没找到1式的资料，不知您那边是否有具体一些的？

seven_nana

剑桥的老铁匠 发表于 2013-1-11 22:51
圆头弹是不是容易跳蛋在战列舰对轰里基本不用考虑，打垂直防护那点角度不至于跳。水平另说。
巴掌说的尖头 ...

关于炮弹质量的问题，这里有一个最佳案例

英国15英寸/42倍经/Mark I型火炮，发射15英寸Mark XVIIb型穿甲弹，射弹全重1,938磅，弹体重1,705磅；30度仰角时最大射程33,600码。

卡尔多诺德（Cardonald）炮弹

Range	0	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24	26	28	30	32	33.6
Br PP	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	13.4	12	10.9
Br H	34.2	32.2	30.2	28.3	26.4	24.5	23	21.5	20.2	19	17.8	16.9	15.9	15.1	14.3	13.3	-	-
US PP	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	15.3	13.7	12.1	11
US H	38.7	36	33.7	31.6	29.5	27.4	25.7	24.1	22.6	21.2	19.9	18.9	17.8	16.9	14.4	-	-	-
It PP	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	12.7	11.3	10.5
It H	32.4	30.5	28.6	26.8	25	23.2	21.8	20.4	19.1	18	16.9	16	15.1	14.3	13.5	12.6	-	-
Ger PP	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	13.4	11.9	10.9
Ger H	35.5	33.3	31.3	29.3	27.3	25.4	23.8	22.3	20.9	19.7	18.4	17.5	16.5	15.7	14.8	12.9	-	-
Jp PP	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	15.5	13.8	12.5
Jp H	41.1	38.6	36.2	33.9	31.7	29.5	27.6	25.8	24.3	22.8	21.4	20.3	19.1	18.2	17.1	-	-	-
Descent°	0	1.26	2.5	3.7	5	6.3	8.2	10.1	12.4	14.7	17.2	20.1	23.1	26.5	29.9	33.3	37.2	40.3
Velocity	2458	2357	2256	2156	2055	1955	1878	1801	1738	1675	1613	1573	1533	1512	1491	1471	1475	1478

非卡尔多诺德（Cardonald）炮弹

Range	0	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24	26	28	30	32	33.6
Br PP	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	11.8	10.9
Br H	30.9	29	27.2	25.5	23.8	22.2	20.8	19.4	18.3	17.1	16.1	15.2	14.4	13.7	13.2	12.7	-	-
US PP	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	14.6	13.3	11.9	10.9
US H	34.5	32.5	30.4	28.5	26.6	24.8	23.2	21.7	20.4	19.2	18	17	16.1	15.4	-	-	-	-
It PP	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	11.4	10.5
It H	29.3	27.5	25.8	24.2	22.5	21	19.7	18.4	17.3	16.2	15.2	14.4	13.6	13	12.5	12	-	-
Ger PP	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	13.2	11.9	10.9
Ger H	33.6	31.6	29.7	27.8	25.9	24.1	22.6	21.2	19.9	18.7	17.5	16.6	15.7	14.9	14.2	12.9	-	-
Jp PP	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	14.8	13.5	12.4
Jp H	35.5	33.4	31.3	29.3	27.4	25.5	23.9	22.3	21	19.7	18.5	17.5	16.5	15.9	15.3	14.7	-	-
Descent°	0	1.26	2.5	3.7	5	6.3	8.2	10.1	12.4	14.7	17.2	20.1	23.1	26.5	29.9	33.3	37.2	40.3
Velocity	2458	2357	2256	2156	2055	1955	1878	1801	1738	1675	1613	1573	1533	1512	1491	1471	1475	1478

备注：
1）15英寸Mark XVIIb型穿甲弹，分卡尔多诺德（Cardonald）产与非卡尔多诺德（Cardonald）两种数据，根据Nathan Okun的说法，卡尔多诺德（Cardonald）产的穿甲弹，弹尖硬度更大，中段强度更高，因此穿深更高。上述两种炮弹的数据表现不同处在于：部分穿透数据与穿孔极限数据。
2）缩写PP=Partial Penetration=部分穿透，H=Holing Limit=穿孔极限
3）部分穿透的定义：部分穿透。对于入射倾角小于45度的情况而言，若射弹前半段侵入了装甲，而后半段未能完成穿透，则称为部分穿透。对于入射倾角大于45度的情况而言，若弹尖与上半段弹体未能完成穿透，而破损残余的下半段弹体侵入了装甲，则称为部分穿透。
4）穿孔极限的定义：射弹本身并未穿透装甲，但会有一块装甲碎块被挤入舰体。碎块的尺寸通常与射弹直径相近。

可见，弹尖和中段结构更好的卡尔多诺德（Cardonald）产炮弹，在极限条件下对装甲的破坏效果更好。只是由于某些其他原因，导致有效穿透极限并未提升。（原因我猜大约是尾段结构未改进，因此装药腔或引信被破坏了，导致无法有效起爆。）

Type94

暂时没下载不很确定，但根据美国人在日本调查以及弄回国部分91系列穿甲弹的情况来看，如果该弹药存在特别的水中弹性能乃至异于常人，报告应该特别指出，但马老过去提及，美国人的说法是没什么特别存在的不同，当然也没说其弹体和弹头硬度明显不足啊

英国的Mk1超过后来的最新舰炮Mk7可能性实在不大，即使考虑近距离，毕竟Mk7的前身是较为重量级的50口径舰炮的Mk2，而该炮在20年代发射普通弹药的威力就已经接近了Mk1型457炮，等于说Mk1和Mk7的对比超过了年代口径和技术的鸿沟然后局部胜出，要知道Mk7可是美帝406毫米武器发展的结晶啊。这就很难想象老Mk1在口径，倍口径和年代技术限制的不利因素下用什么方式弥补。除非是有一点，改进弹药后利用巨大容积的药室强装药发射，但公式似乎也不像支持这种射击的样子，百思不得其解啊

一说1式就是加强弹体弹头的91式穿甲弹，重量似乎是为了保证稳定弹道没有大的变化，但外部就是弹头尖锐了，为何现在发现的都是91而很少有1式可能就是91年代较早，撤换下来，而一直装备前线战舰的1式穿甲弹或许被集中销毁处理。现存的有关它的资料就是NW里94主炮的资料提到角度和长度变化，另一个遗留的是36厘主炮的一发失去风帽的1式弹，老帖子有。

3年在局部得分，似乎是对某种装甲以及很近距离穿深总得分有不亚于甚至超过94，一如38厘米SKC超过40.6厘米，还是觉得该公式过于推崇小口径了。

seven_nana

Type94 发表于 2013-1-12 08:01
暂时没下载不很确定，但根据美国人在日本调查以及弄回国部分91系列穿甲弹的情况来看，如果该弹药存在特别的 ...

英国Mark I数据超过美国Mark 7，具体是发射15英寸Mark XVIIb型穿甲弹时，近距离上超过Mark 8 Mod1 - Mod5型穿甲弹

美国人在44年底换装的Mark 8 Mod6 - Mod8型穿甲弹，则无论任何距离都比英国Mark I强

这个问题，看样子是炮弹质量问题造成的，与炮无关。美国炮弹不如英国炮弹也可以理解，装甲也是英国的比美国的好。

另外发射15英寸Mark XVIIb型穿甲弹的数据，按照作者写的，确实是用了强装药。但是若是看其初速，又与NW上的标准装药初速一样，这个目前存疑，不知到底是哪个错了。

克虏伯火炮

沼泽 发表于 2013-1-11 21:35
我个人感觉奇怪的是居然有把渗碳深度用百分比来标注，敢问300MM的装甲钢去渗碳，按你说的Class A的计算近 ...

哦，昨天把你第一句话理解错了，今早再看了一下才明白。

我是这样认为的：
首先大体上有这么个规律，就是越厚的板子，它的“额定对手”口径就越大，就越需要更厚的硬化层。所以不同板厚用差不多相同的硬化深度比例来衡定，确实是可取的，估计这也就是欧肯认为不宜超过板厚35%的原因。
从这个角度来说，硬化层绝对厚度方面的要求也不是固定不变的，160毫米的渗碳硬化装甲也是有必要存在的。

再说硬化层和基材部分各自的作用。
表面硬化层的目的是破坏弹头（无被帽的穿甲弹）或者被帽，它并不能消耗炮弹很多的动能，因为硬化层材料的延伸率低，受到炮弹的冲击会出现脆性开裂，塑性变形程度小。而延伸率高的基材才是在装甲对抗炮弹穿透的过程中最显著消耗炮弹动能的过程，因为不论是延性挤压还是充塞的剪切过程，都是材料在外力下通过塑性变形消耗能量的过程。
也就是说，基材才是在抵抗炮弹穿透过程中更重要的，所以硬化层应该“越薄越好”，当然前提是厚度“够用”。
从这个角度来说，全硬化的装甲显然不利于抵御击穿（或者击碎），做唯一的防护结构不实用。

但是我前面所说的以为越厚的板子就该比例越大，是基于这样的现实情况，就是舰炮已经被人为地规定了几个等级，而不是什么口径都有。即重巡洋舰的8寸炮，其上就是14-16寸的战列舰等级主炮。在二者之间口径的炮则很少。而且大部分BB所需的表面硬化装甲也都是要去抵御14寸以上火炮的打击，所以，此时需要的硬化层就需要绝对厚度接近，而不是不同板厚相同的比例才对。

以上只是个人推测，错误观点还请各位指点。

沼泽

克虏伯火炮 发表于 2013-1-12 08:52
哦，昨天把你第一句话理解错了，今早再看了一下才明白。

我是这样认为的：

渗碳硬化层厚度是有限的，这与对抗火炮口径无关，而且远非想象中那么后，渗碳量过高会出现装甲表面结晶严重容易造成崩裂日本当年早期的VH结晶严重崩裂不就如此吗。对抗火炮口径只是装甲本身厚度而非渗碳层的厚度。

沼泽

还有就是LZ提到的意大利特尔尼就是一家钢铁厂，生产的装甲是德国授权生产的KC据说后来在也购买了KC n/A的生产专利。1905年和维克斯合资组建维氏特尔尼生产火炮也就是奥托.梅莱拉的前身

Type94

seven_nana 发表于 2013-1-12 08:12
英国Mark I数据超过美国Mark 7，具体是发射15英寸Mk 17B型穿甲弹时，近距离上超过Mark 8 Mod1 - Mod5型穿 ...

但看着Mk1的初速，不像强装药，但药室容积绝对算有潜质的，可是说回来，15英寸级别都以正常状态射击，如果是安莎尔多这种明显非主流的15英寸垂直穿深接近Mk7倒可能，毕竟是出名的嗑药炮，但也多少牺牲了精度和寿命，但以英国Mk1主炮一般情况下发射后精度几乎世界顶级以及寿命没有下降看，就更扑朔迷离了
美国穿甲弹如果真的是在所有口径上都达到质的变化的时候可能真的得到44年底那批，但之前那些穿甲弹可能以406毫米超重穿甲弹为例外，如果该系列弹头硬度并没有特别出众，但弹体绝对硬度蛮高的，铁钩的美国BB系列还专门提到过，就是为了结合弹丸重量和弹体硬度在远程攻顶中达到最大效果，所以说是否可能存在Mk 17B并没有对比那些相对特别的超重16寸穿甲弹的硬度？
装甲方面在主流舷侧防护带厚度上倒是的确英国的更好，不过过去那个25%的说法就有些言过其实了

owaii

Type94 发表于 2013-1-12 13:49
但看着Mk1的初速，不像强装药，但药室容积绝对算有潜质的，可是说回来，15英寸级别都以正常状态射击，如 ...

MkI二战时代强装药初速804，但这与2458的初速就对不上了。

seven_nana

沼泽 发表于 2013-1-12 11:46
渗碳硬化层厚度是有限的，这与对抗火炮口径无关，而且远非想象中那么后，渗碳量过高会出现装甲表面结晶严重容易造成崩裂日本当年早期的VH结晶严重崩裂不就如此吗。对抗火炮口径只是装甲本身厚度而非渗碳层的厚度。

VH不渗碳的吧？

seven_nana

克虏伯火炮 发表于 2013-1-12 08:52
哦，昨天把你第一句话理解错了，今早再看了一下才明白。

我是这样认为的：

我也支持这个看法

以前见到过一种说法，说在重巡装甲这一级别上，美国的Class A是最好的

原因就是Class A的渗碳层比例大，使得即使是较薄的巡洋舰装甲，亦有足够厚度的渗碳层，来迎击穿甲弹的被帽。也就是火炮兄讲的，硬化层“够用”了。

我没有具体数据作为例证，欢迎各位举证

沼泽

seven_nana 发表于 2013-1-12 14:27
VH不渗碳的吧？

不是渗碳是渗氮日本人用盐浴氮化处理或是氰化
Carbonitriding also has other advantages over carburizing. To begin, it has a greater resistance to softening during tempering and increased fatigue and impact strength. It is possible to use both carbonitriding and carburizing together to form optimum conditions of deeper case depths and therefore performance of the part in industry. This method is applied particularly to steels with low case hardenability, such as the seat of the valve. The process applied is initially carburizing to the required case depth (up to 2.5mm) at around 900-955°C, and then carbonitriding to achieve required carbonitrided case depth. The parts are then oil quenched, and the resulting part has a harder case than possibly achieved for carburization, and the addition of the carbonitrided layer increases the residual compressive stresses in the case such that the contact fatigue resistance and strength gradient are both increased.
里面提到了渗碳深度在900-955°C渗碳深度最大是2.5mm
突然发现大家都在讲却讲的东西完全不一样，我反复提到的是渗碳深度，而有些人讲的是硬化深度，这是两个不一样的概念，硬化深度说的是一块基材中由奥氏体转换成马氏体的厚度

ssvcrtfi79

seven_nana 发表于 2013-1-12 05:17
首先问一个问题，您与克虏伯两位反复提到的那个报告，是不是下图这个？
这个报告网上就有下载，我相信Nat ...

80年代就解密了，NATHAN OKUN在02年写NAVAL ARMOR AND CONSTRUCTION MATERIALS是不可能没有参考这个东西，至于国内最早也要05年才看到这份报告了。type94说他09年看到的也就不奇怪了

ssvcrtfi79

seven_nana 发表于 2013-1-12 14:44
我也支持这个看法

以前见到过一种说法，说在重巡装甲这一级别上，美国的Class A是最好的

这种说法就是出自NATHAN OKUN 的 NAVAL ARMOR AND CONSTRUCTION MATERIALS 至于数据他也没给出。美国的ca也并不是一开始就用了class a而是用sts或者class b用于侧甲

ssvcrtfi79

沼泽 发表于 2013-1-12 14:52
不是渗碳是渗氮日本人用盐浴氮化处理或是氰化
Carbonitriding also has other advantages over carburizi ...

渗碳深度=硬汉深度+过渡层？

沼泽

seven_nana 发表于 2013-1-12 14:44
我也支持这个看法

以前见到过一种说法，说在重巡装甲这一级别上，美国的Class A是最好的

U.S. Navy BETHLEHEM THIN CHILL Class "A" armor (see below) was unusual in that it had essentially no deep face layer, with the drop in hardness being so steep behind the cemented layer that the cemented layer itself became the entire face and only a narrow, very steep transition layer not much thicker than the cemented layer connecting the cemented layer with the back layer, while U.S. Navy MIDVALE NON-CEMENTED Class "A" armor (see below) had a extreme chill depth of over 80% of the plate. The depth of the chill (actually the thickness of the unhardened back layer as a percent of the total plate thickness) is important not only for damaging projectiles, but also because the hard chill always fails by breaking (brittle fracture) and this is a surface phenomenon, as opposed to ductile tearing, where the entire volume of armor is distorted and pushed aside by the projectile as it penetrates (see SCALING on page 3). Due to the difficulty of precisely controlling temperature and due to the use of the circa-1"-thick cemented surface layer in most KC-type armors, the minimum plate thickness for the deep face process described above was usually circa 4" (102mm) or greater (6" (15.2cm) for Japanese World War I-era VICKERS CEMENTED armor, for example), though Krupp and Witkowitz originally made their KC armors down to 3.2" (8cm) up through the end of World War I--even they increased the minimum to 4" after World War I.
看清楚里面写的没有什么足够厚度的渗碳层这个说法是整个装甲厚度中有近80%经过快速冷却的淬火