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楼主: seven_nana

Nathan Okun大口径舰炮穿深表

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发表于 2013-1-16 11:56 | 显示全部楼层
不过就91实战几次对重装甲目标的打击看似乎没有出现特别的哑弹问题,只是其专门苦心开发的所谓水中弹效果并没有在此方面比欧美穿甲弹有特别的改变,实战的例子比较多,甚至雾岛沉没就是华盛顿几发8千米距离的水中弹为最大因素之一

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 楼主| 发表于 2013-1-16 11:59 | 显示全部楼层
关于各国的装甲钢,Nathan Okun撰写了一篇详实的文章

链接在此:http://www.warships.com.cn/navweaps/metalprpsept2009.htm

其中对应本表中意大利Terni装甲的描述在此

我尚未完整得读过这篇文章,不敢贸然翻译,仅贴出英文

ITALIAN POST-1930 TERNI CEMENTED KC-TYPE VARIABLE-FACE-THICKNESS ARMOR
USAGE: Vertical armor over 4" (10.2cm).

制造国制造商时间段抗拉强度屈服强度抗拉强度/屈服强度比值延伸率断面收缩率布氏硬度
意大利特尔尼1929-1943106-11071-75.67-.6919-2149-57700/235


Italian extreme improvement of World War I KC armor; close to the best all-round face-hardened armor ever made. Values used are averages based on one 13cm TC plate (two places on plate), which I assume is representative of plates just above this thickness down to the thinnest TC plates made, and one 28cm TC plate (two places on plate), which I assume is representative of plates just below this thickness and up to the thickest TC plates made. I assume that the properties of plates of thicknesses between these values will change from one to the other in a series of small (5% of plate thickness in regards to Back Layer Thickness Percentage, for example) steps, which I have estimated in my FACEHARD program (until better data comes along, if ever). Somewhat lower yield strength than any other improved World War II-era KC and, much like Krupp's own KC armor, a very high surface hardness. These plates are unique in that the Back Layer Thickness Percentage increases with increasing plate thickness, giving a large scaling effect much like U.S. World War II CLASS "A" ARMOR (see below) in thin plates, where it helps them against smaller attacking projectiles, and a much smaller scaling effect much like British World War II CA (see above) against large-caliber projectiles, where scaling would hurt the plate's resistance. The basic plate steel quality is higher at 0.98 than British World War II CA, too, which makes it the best battleship-grade face-hardened armor made in World War II! Very well thought out. This design, combined with the specified use of spaced decapping plates in the armor belt, indicates that Italian naval armor design was very advanced and second to none. First used on reconstructed Italian World War I battleships. This armor type was used for thick vertical armor on new World War II ZARA Class heavy cruisers (this extreme weight of armor was rare outside of the U.S. Navy post-1930 cruisers). These plates were tested using uncapped AP projectiles which shatter on impact, so acceptance specs are rather rough due to increased round-to-round variation. However, in the 28cm plate test a shot was accidently fired at a much higher striking velocity than specified, so this result gave me a better clue as to plate quality.
ARMOR QUALITY: Q=0.98 and QD=Q BLT: 70 (thick plates) thru 50 (thin plates)* TC=N CW=N SS=1 (Estimated)

*BLT increases with plate total thickness in a series of 5% steps from 50% to 70%, I assume.

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发表于 2013-1-16 12:00 | 显示全部楼层
Type94 发表于 2013-1-16 11:56
不过就91实战几次对重装甲目标的打击看似乎没有出现特别的哑弹问题,只是其专门苦心开发的所谓水中弹效果并 ...

泗水、科曼多尔、布干维尔三次,91对轻巡或重巡射击的哑弹率都很高。

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发表于 2013-1-16 12:03 | 显示全部楼层
owaii 发表于 2013-1-16 12:00
泗水、科曼多尔、布干维尔三次,91对轻巡或重巡射击的哑弹率都很高。

...

想起来了,瓜岛两次近距离夜战中也有类似情况,比如比睿对旧金山等巡洋舰的射击,当然可能是命中非防护区域,就和第二次战斗四战队的一些203毫米穿甲弹射击南达的建筑上层一样

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发表于 2013-1-16 12:06 | 显示全部楼层
Type94 发表于 2013-1-16 11:12
找到了过去收集的翻译德国SKC34型406毫米舰炮的:

40.6 cm/52 (16") SK C/34

这是NW的词条,本坛也有汉化版可参考: http://www.warships.com.cn/thread-4157-1-1.html

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发表于 2013-1-16 12:11 | 显示全部楼层
mathewwu 发表于 2013-1-16 12:06
这是NW的词条,本坛也有汉化版可参考: http://www.zhanliejian.com/thread-4157-1-1.html ...

谢谢版主了,我过去收集的该内容图片缺失了

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发表于 2013-1-16 12:28 | 显示全部楼层
我认为英国炮弹的能力被高估了,原因如下:
1946年英国对提尔皮茨号的315毫米主装甲带钢板做了射击测试。测试条件为15英寸APC,30度命中角度。
虽然没有写炮弹型号,但结合试验时间(1946年)以及其表现,可以认为是新式弹。而英国15寸炮弹从Mk 5A到Mk 17B,在奥肯的计算结果中的表现,差别很小。
小尺寸板表现如下:
a) Small plates approximate size 4'-6" x 5'-6".
Velocity.  Result - Shell  Plate damage.
1539 fs. Perforation - whole Broke into pieces.
1507 fs. Stop - broke up on plate. Broke into two pieces.
1501 fs. Penetration - frags. front&rear. Holed. Broke into three pieces.
1456 fs. Stop - broke up on plate. Smooth bulge.
1450 fs. Stop - broke up on plate. "
1348 fs. Stop - broke up on plate. "

大尺寸板表现如下:
(b) Plate No. 27885. Size 11" x 9'-6" .
Velocity.  Corrected velocity  Result - Shell .  Plate damage.
1497 fs. 1507 Perforation - whole Disced and broke away to top edge.
1454 fs. 1462 Penetration. Frags. front and rear. Hole 13" x 11.8"
1371 fs. 1379 Stop - Broke up on plate. Smooth bulge 12" x 14"
从1497英尺/秒这一次来看,其结果“broke away to top edge”,应该是因命中部位距离上边沿不远。就是说这个速度差不多是勉强击穿这个厚度装甲的。
而奥肯计算的结果中,英国15寸炮弹在命中速度1491英尺/秒、命中角度29.9度的时候,对德国装甲的有效穿深也达到了13.2英寸即335毫米。

我不认为这是低估了德国装甲,而是高估了英国炮弹。
再结合我上午对几种炮弹的估算结果,其中英国炮弹显示的巨大优势确实也是可疑的。

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发表于 2013-1-16 12:32 | 显示全部楼层
奥肯这篇关于装甲的文章我也勉强看了几眼,云里雾里呀。
77兄要是有时间翻译过来,就大惠我辈了,献花献花

下士

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发表于 2013-1-16 12:35 | 显示全部楼层
再次反复查阅,德国火炮项目对比中,弹重1030公斤的406毫米穿甲弹在20公里以外对各国水平装甲的穿深居然依旧不如本国的380毫米,但考虑弹丸重量的巨大差距,而且没有证据表明德式406穿甲弹比380毫米出现质量问题,这有些不可思议,即使德国人相对更重视垂直穿深,但海战距离增大,水平落角的几率德国人也不会不知道啊,会不会又是估算错误,而且不但如此,甚至德国406火炮的水平穿深还不如日本的3年,考虑弹重,德国火炮具备优势,加上可能的弹药硬度,不可能出现这样的结果啊,还是有待深挖,结合其他资料对比

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十二年服役纪念章

发表于 2013-1-16 12:48 | 显示全部楼层
克虏伯火炮 发表于 2013-1-16 12:32
奥肯这篇关于装甲的文章我也勉强看了几眼,云里雾里呀。
77兄要是有时间翻译过来,就大惠我辈了,献花献花{ ...

美国的部分前些年我翻过。你到我空间看好了

中将

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发表于 2013-1-16 12:50 | 显示全部楼层
结合巡洋舰炮计算的那个帖子,现在认为我以前引用的那种说法,即
“180毫米以下Class A最优,220-350毫米KC n/A最优,350以上1935CA最优”
的说法太片面了。命中炮弹的口径也对这种横向比较有相当大的影响。总的来说,对抗大口径炮弹,即使是10寸厚度,仍然也是英国装甲优于德国装甲;而对抗中口径炮弹,则即使在18寸厚度上也是德国装甲优于英国装甲。

当然了,大厚度装甲是BB用的,而它们正确的对手是大口径火炮,所以还是英国装甲更好。

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发表于 2013-1-16 13:14 | 显示全部楼层
过去在多炮塔那里看到过一些论证研究,不知道恰到与否,如果有疏漏欢迎指出:

性能指数是指遭到203mm及以下口径的炮弹撞击时,装甲所体现的性能(所需炮弹最小击穿速度)。对抗203mm炮弹的装甲,也基本是200mm左右的厚度, 此时“平均质量”的意义就出来了, 在200mm厚度左右,面对200mm左右口径的炮弹, classa强于kcna,这就是其平均质量超过kcna的意义。


如果200mm装甲面对400mm的炮弹,或者400mm装甲面对200mm炮弹,都没啥意义吧,前者一捅就破,后种情况则坚如盘石。

如果遭到203mm以上口径的炮弹打击,装甲的性能指数需要用 SCALING效应来修正,英国的CA,日本的VH, 其性能指数不好,正是指在遭到203mm及以下的炮弹打击时的性能不好, 而面对战列舰口径的火炮打击时,  SCALING效应体现出来, 大厚度CA和VH钢面对大口径的炮弹,赢就赢在 SCALING效应不如kcna和classa明显。(所以如果这段论证属实,那么估算高厚度VH的时候就很可能疏漏了这一点,英国装甲倒是得到了肯定)

硬化装甲的韧性肯定不如匀质装甲,其延展率也在25%以下,所以必然要面对 SCALING效应。

classA是被美国炮弹逼上了邪路,硬化装甲防御原理是靠硬化层报告破坏弹头,无奈美国弹头超级坚硬,各国的渗碳硬化装甲都无法有效破坏,classA也不例外,于是classA不得不一再增加硬化层厚度同时不得不牺牲韧性,以求赌一把来破坏弹头,但是classa还是输了,于是classA还不如硬化得更差的kcna和ca。

OKUN是说CA和VH的性能指数不好,但它是指面对203mm以下炮弹打击时不如kcna和classA,OKUN并没有否定CA和VH钢在面对大口径炮弹打击时的出色表现。

而且个人认为,这个估算虽然解释了一些过去没有被注意的地方,同时结合几个比较结果也算侧面证实了过去一些论点,但依旧无法解释德国406毫米水平穿深不如日本相对老旧的3年甚至本国口径较小的380,还是对德国406可能存在研究上资料限制的不足或者低估

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 楼主| 发表于 2013-1-16 13:24 | 显示全部楼层
本帖最后由 seven_nana 于 2013-1-16 13:30 编辑

Nathan Okun的文章里也有提到Scaling这一参数,没有理由认为他在计算VH时,忽略了这一特性

Scaling的定义:在射弹与装甲的冶金属性,射弹形状,命中角度,射弹受损情况等因素均保持一致,仅射弹弹径与装甲厚度以给定程度发生增长时,弹道极限出现降低的情况。

弹道极限的定义:对于给定类型/厚度/倾斜度设置的装甲,给定类型的射弹达成穿透所需的速度。

也就是说,在其他条件不变的情况下,3寸弹击中2寸甲,与6寸弹击中4寸甲,达成穿透所需的速度是不同的

SCALING - Reduction in the ballistic limit of an armor type when all metallurgical properties of the plate and projectile, the projectile shape, the impact obliquity, projectile damage, and so forth are kept constant, but the size of both the projectile and the plate are increased by a given amount (i.e., a 3" (7.62 cm) projectile versus a 2" (5.08 cm) plate is replaced by, say, a 6" (15.2 cm) projectile and a 4" (10.16 cm) plate, both identical scale models of the first projectile and plate). Face-hardened armors have a scaling effect that increases rapidly with a decrease in the percentage thickness of the plate's unhardened back layer when the back layer goes below about 65% of the total plate thickness (due to brittle fracture of the hard face layers being a surface phenomenon, increasing only with the square of the scale (much slower than increased projectile and armor plug weight increase), while ductile deformation and tearing of the soft back is a volume-related phenomenon which increases with the cube of the scale, in step with increased projectile weight). The most ductile homogeneous armors only have a very tiny scale effect, but this increases as they get less and less ductile (due to reduced ability to stretch sideways to get out of the projectile's path before the armor splits apart, which is an increasing problem for the plate material near the impact center as the projectile gets wider), as measured by a decrease in the "Percent Elongation" (see page 1) from the circa 25% of the best ductile homogeneous armors, such as U.S. Navy World War II BuShips "Special Treatment Steel" (STS), to, for example, 18% Elongation for German World War II "Wotan Härte" (Wh) armor, which has a roughly 13.2% drop in the Navy BL for Wh plates when otherwise-identical projectile diameter increases from 8" (20.3 cm) to 14.96" (38 cm) against otherwise-identical plates scaled from, say, 6" to 11.22" (28.5 cm), compared to only a 1.4% drop for similar STS plates, though both plate types have virtually the same Navy BL (scale effects identical) against smaller projectiles. For homogeneous armors, the optimum ductility increases with absolute scale--due to the sideways stretch problem just mentioned, largely caused by factors such as the metal's speed of sound and crystal size that do not change with scale--and the 25% Elongation value seems to be the minimum to allow the minimum scale effects when against projectiles over 8". Relative scale effects due to a thicker or more oblique plate having a greater Navy BL at any scale also require that the plate have increased toughness for a maximum Navy BL, usually obtained by reduced hardness and increased Percent Elongation, on top of the absolute scale effects applicable to all plates. (See "SCALING" under FACTORS AFFECTING HOMOGENEOUS, DUCTILE PLATE RESISTANCE, below, for more information.)

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十二年服役纪念章旗手

发表于 2013-1-16 13:27 | 显示全部楼层
如果是这样,那还得归结于几点,高厚度可能体现VH厚度的410毫米样本无法运回去再次测试了,而这个厚度还比较接近不像炮座和炮塔正面那样厚的变态以至于没有类似规格别国样本可以对比,比较可惜
第二,没有找到560毫米炮座板材,这样就失去了对比557毫米英国装甲的机会,类似对比也无法进行
第三,660毫米太变态了,以至于只能用非正常方式测试还原,这样84%就出错了,只能对比同等厚度其他种样本,但就如说的那样,美国等国没有类似对比的东西

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发表于 2013-1-16 13:35 | 显示全部楼层
Type94 发表于 2013-1-16 13:14
过去在多炮塔那里看到过一些论证研究,不知道恰到与否,如果有疏漏欢迎指出:

性能指数是指遭到203mm及以 ...

Class A走上邪路,是因为美国硬质被帽,而不是弹头。

对大口径炮弹,硬化层薄一些更好。CA和VH(以及老的KC、VC)正是只有30-35%比例,是奥肯最为肯定的,也算是最薄的。所以它们在大厚度下更有可能体现出优势。
但这也仅仅是理论分析,还是要以实际测试为准。美国测试的380毫米装甲,日本那块就远比不上德国产品。不排除日本这块装甲是残次品的可能,但却足以说明德国装甲在380毫米厚度上也不差(比美国Class A高8%-9%)。

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发表于 2013-1-16 13:44 | 显示全部楼层
克虏伯火炮 发表于 2013-1-16 13:35
Class A走上邪路,是因为美国硬质被帽,而不是弹头。

对大口径炮弹,硬化层薄一些更好。CA和VH(以及老 ...

残次品可能比较大,测试的日本装甲钢可能是后期生产,其质量或许要劣于大和与武藏使用的同类产品,基于两种理由:第一,战争后期,日本熟练技工减少,不利于制造对热处理要求极高的VH装甲;第二,稀有金属的匮乏。大和舰建造时,VH装甲的镍含量为3.7-4.2。而美国人测试的4块装甲,镍含量只有3.65-3.82。测试成绩最好的7英寸板镍含量最高,成绩最差的15英寸板镍铬含量最低。另外美国人对其他板材测试都是大量测试后的平均值甚至最高值,所以就336毫米和380毫米的对比,可能后者的确较有残次嫌疑

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发表于 2013-1-16 13:45 | 显示全部楼层

657

本帖最后由 克虏伯火炮 于 2013-1-16 15:54 编辑

美国测试日本几块VH装甲时,“完全击穿”的参数如下:
第一块,7.21英寸(击穿部位),8寸MK21-5弹头,1737英尺/秒,命中角度29.5度。
在上述参数下,经验式结果将是209毫米左右,而实际击穿厚度为183毫米。就是说这种装甲相当于“经验式钢板”的114.1%左右。
第二块,13.22英寸(击穿部位),14寸MK16-8弹头,1580英尺/秒,命中角度29.6度。
在上述参数下,经验式结果将是299毫米左右,而实际击穿厚度为336毫米。就是说这种装甲相当于“经验式钢板”的88.9%左右。
第三块,14.94英寸(击穿部位),14寸MK16-8弹头,1657英尺/秒,命中角度30度。
在上述参数下,经验式结果将是313毫米左右,而实际击穿厚度为380毫米。就是说这种装甲相当于“经验式钢板”的82.4%左右。
第四块,25.99英寸(击穿部位),8寸MK21-5弹头,1992英尺/秒,命中角度0度。
在上述参数下,经验式结果将是643毫米左右,而实际击穿厚度为660毫米。就是说这种装甲相当于“经验式钢板”的97.4%左右。


另,我发现一个比较巧合的事情,就是我算出来的百分数,差不多都与测试中的得分接近:
第一块我选定的完全穿透试验得分是115.4;
第二块我选定的完全穿透试验得分是89.4;
第三块我选定的完全穿透试验得分是84.1;
第四块我选定的完全穿透试验得分是97.5。

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发表于 2013-1-16 13:45 | 显示全部楼层
克虏伯火炮 发表于 2013-1-16 13:35
Class A走上邪路,是因为美国硬质被帽,而不是弹头。

对大口径炮弹,硬化层薄一些更好。CA和VH(以及老 ...

另外你不觉得对德国406毫米舰炮的水平穿深太过于低估以至于极有可能是一个错误吗,再如何结合德国穿甲弹此时能达到的质量,弹丸重量等因素,水平远距离穿深会高过3年和380毫米德式主炮,而不该是更低

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发表于 2013-1-16 13:48 | 显示全部楼层
本帖最后由 克虏伯火炮 于 2013-1-16 13:57 编辑
Type94 发表于 2013-1-16 13:45
另外你不觉得对德国406毫米舰炮的水平穿深太过于低估以至于极有可能是一个错误吗,再如何结合德国穿甲弹 ...


我不觉得这样就必然是错误,毕竟炮弹不一样。
所以只是存疑中。

中将

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发表于 2013-1-16 13:49 | 显示全部楼层
本帖最后由 克虏伯火炮 于 2013-1-16 13:52 编辑
Type94 发表于 2013-1-16 13:44
残次品可能比较大,测试的日本装甲钢可能是后期生产,其质量或许要劣于大和与武藏使用的同类产品,基于两 ...


336毫米装甲的镍含量,恰恰也是3.65%。

另,其实提尔皮茨号的装甲成分,镍含量也只有3.67%:

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