向下延伸至舰底的装甲带是否有意义？

seven_nana

皇家海军于1931年6月时，将铁公爵级印度皇帝号作为靶舰进行了一次射击实验。

印度皇帝号的吃水状态：舰艏吃水28英尺3英寸，舰艉吃水28英尺6英寸。

在6月10日至11日间，总计被命中12发炮弹，其中2发水下弹。

其中一发命中主装甲带底部，在穿透了了主装后，又击穿了穹甲与煤舱舱壁，进入锅炉舱内并在此爆炸，造成严重破坏。

另一发在引擎室附近舷外，水线下15英尺处爆炸，将船壳撕裂，并在煤舱舱壁与引擎室舱壁上造成破孔，造成大量进水。

铁公爵级的主装下段厚度，是削薄至8寸的。

射击所用的火炮未知，可能是15寸Mark I或者16寸Mark I。

由此看来，大和或南达科他/衣阿华的水下延伸段装甲，实战中恐怕挡不住水中弹。

Go229

从已经掌握的资料看来，大和号的此种结构应该足以抵挡被帽极易脱落的美国战列舰主炮弹的攻击，而美国的结构完全不足以抵挡大和号主炮的水中弹。至于面对鱼雷攻击的情形，我们可以认为两者的坑爹程度是相似的，不过定性的说，似乎大和的更加坑爹一些。防御水中弹和防御鱼雷是大问题，即使在今天的架空者这里也是如此。

akagizuo

还有水中的削弱效应
1米水中轨迹相当于1000m以上的空气弹道削弱能力，水密度是空气接近1000倍
亚码头的水下4米（主装之下）是200MM的NVNC的倾斜板，在水下7米以下是100MM的NVNC
而击中水下4米的炮弹在水中运动距离超过10米，水下7米水中运动距离起码15-20m，这就相当于炮弹是从更远的距离射来的，动能衰减很厉害

ssvcrtfi79

防水中弹和防鱼雷是冲突的，这种装甲带的延伸是想两则兼得吧

seven_nana

go229 发表于 2013-2-14 12:05
从已经掌握的资料看来，大和号的此种结构应该足以抵挡被帽极易脱落的美国战列舰主炮弹的攻击，而美国的结构 ...

首先请补充“美国炮弹被帽极易脱落”这个说法的证据，否则不足以服众。


然后我说下我的观点

1）大和的水下延伸段倾角不如主装，大约在15度左右。而南达科他/衣阿华的与主装相同，为19度。两者材质均为均质装甲。

2）水中弹的落角通常在10到20度，且入水后还会扶正，因此击中以上三艘舰的水下装甲时的入射角通常会在20到35度之间。

3）硬被帽的主要作用是磕碎表面硬化装甲的表层，软被帽的主要作用是大倾角入射时扶正炮弹，面对小角度均质装甲时，没有被帽问题也不大。

4）综上所述，我认为即便在失去被帽的前提下，200mm左右的均质装甲仍然不足以防住炮弹。

seven_nana

我目前看下来，感觉装甲带向下延伸至舰底的做法，更适合巡洋舰而非战列舰。

巡洋舰要追求防鱼雷的话，付出的代价较大，阿尔及利亚那样的大纵深防雷隔舱未必是最佳选择。反倒是利根那样的大倾角装甲带延伸至舰底的设计，具有很好的防炮弹效果，加上防雷突出部后也有一定防雷能力，值得参考。

战列舰则不一样，有足够的舰体空间和客观需求，促使战列舰配备较好的防鱼雷系统。法国人那种防雷设计非常不错，外有水密橡胶阻止进水，中有大纵深隔舱，内有30到50mm的防雷装甲，除了挡不住水中弹外，几乎是完美的。

至于水中弹的话，如果一定要追求，那么在法国TDS设计的基础上，加厚防雷装甲的厚度是较为可取的办法。这样不会牺牲防鱼雷能力。但需要将装甲厚度加强至250mm渐减至150mm，这样做是否值得，有待商榷。

akagizuo

seven_nana 发表于 2013-2-15 04:03
首先请补充“美国炮弹被帽极易脱落”这个说法的证据，否则不足以服众。

你也说了，弹道在入水之后，角度会减小
比如15000码的MK7炮弹入水，入水角度是10度，经过水的扶正，可能角度减小到5-7度，然后以此角度攻击水下5米左右的200MM的NVNC板，此时水中行进路径在40-200米的数量及
40米的水中弹道对动能的削弱效果相当于空气中40000米，衣阿华的炮弹在38000米外的穿深只有9.5寸左右，加上在15000码空气里的弹道损失的约40%的动能，按比例估算衣阿华的炮弹在15000码落水之后，潜行40米后残余的动能只有6寸左右，明显过不穿200MM的NVNC

seven_nana

akagizuo 发表于 2013-2-15 05:04
你也说了，弹道在入水之后，角度会减小
比如15000码的MK7炮弹入水，入水角度是10度，经过水的扶正，可能 ...

海水对存速的削弱效果这个算法，是否科学？

感觉需要请克虏伯火炮兄来帮忙算一下。

之前群里的讨论，我记得是水中弹命中装甲时，着速不会低于命中水面时的50%，还是有足够动能贯穿200左右的装甲的。

另外一楼的那个实验也是确凿的证据，只可惜缺少射击距离，被贯穿的那部分装甲位于水下几米深处等详细信息。

akagizuo

seven_nana 发表于 2013-2-15 05:18
海水对存速的削弱效果这个算法，是否科学？

感觉需要请克虏伯火炮兄来帮忙算一下。

根据我的流体力学知识来说，水的密度是空气的约1000倍，存速越快入水减速效果越明显
但是速度下降到一定程度就不会降了，流体的阻力跟速度的平方相关，速度一下来阻力就很小了
一个简单例子，子弹射击水下2米左右目标，是打不死人的

akagizuo

seven_nana 发表于 2013-2-15 05:18
海水对存速的削弱效果这个算法，是否科学？

感觉需要请克虏伯火炮兄来帮忙算一下。

但是如果没有装甲，那么水中弹是很恐怖的，比如一发1225KG的弹头，即使速度只剩100M/s，那么他穿入船壳，再砸破40MM的之内的鱼雷隔板还是非常轻松的
日本的91式弹头专门处理过，貌似可以保证以200m/s的速度行进很久，这个速度如果没有一定厚度的装甲，是挡不住炮弹钻入核心舱的

seven_nana

akagizuo 发表于 2013-2-15 05:29
根据我的流体力学知识来说，水的密度是空气的约1000倍，存速越快入水减速效果越明显
但是速度下降到一定 ...

这样吧，我们就拿40米作为标准，200米距离上别说美国炮弹，就连日本炮弹也早就沉到水下10几米的位置了。

要不你算下，水中行进40米，着速大约会降低至多少吧？

然后明天请火炮兄算下，这个着速加上20到30度左右的入射角，大约能穿透多厚的装甲。

seven_nana

akagizuo 发表于 2013-2-15 05:34
但是如果没有装甲，那么水中弹是很恐怖的，比如一发1225KG的弹头，即使速度只剩100M/s，那么他穿入船壳， ...

对，我的观点不是水下装甲带完全没意义，而是现有的不够厚。请看我在6楼的回复，我觉得可能需要250渐减到150才有用。

另外就是从防鱼雷的角度看，大和与南达科他/衣阿华的这种设计不理想，不如用法国设计加上大厚度的防雷装甲，起到阻挡水中弹的效果。

akagizuo

seven_nana 发表于 2013-2-15 05:39
这样吧，我们就拿40米作为标准，200米距离上别说美国炮弹，就连日本炮弹也早就沉到水下10几米的位置了。
...

没有公式，各种不同形状的弹头在水里的阻力系数也都不知道
这个东西最好有实验数据
流体里面工程上大量是模拟的经验公式，理想流体的公式在实际液体里基本用不上
理想液体没有粘性……

akagizuo

seven_nana 发表于 2013-2-15 05:42
对，我的观点不是水下装甲带完全没意义，而是现有的不够厚。请看我在6楼的回复，我觉得可能需要250渐减到 ...

KGV在丹麦海峡之战的中的1发380其实很能说明问题
这发炮弹的设计距离应该在15000米左右，落角也在10度左右，击中了KGV的水下7米处，炮弹没有爆炸，停在在锅炉舱的舱壁外，应该是动能耗尽了，可以看成380炮弹水中弹的一种极限表现
你有没有KGV的截面图，看看锅炉舱外7米水线下有几层板

seven_nana

akagizuo 发表于 2013-2-15 05:55
KGV在丹麦海峡之战的中的1发380其实很能说明问题
这发炮弹的设计距离应该在15000米左右，落角也在10度左 ...

那发弹，按照我截图的这本书的说法，在水下行进了80英尺（24.4米）左右，命中了水线下28英尺（8.5米）处，且入射路径与船身中线有40到50度的交角。另外这发弹是否有在水下翻滚过，以至于丧失大量动能，也是有争议的。基本上真的算是极限状态了。

akagizuo

seven_nana 发表于 2013-2-15 06:09
那发弹，按照我截图的这本书的说法，在水下行进了80英尺（24.4米）左右，命中了水线下28英尺（8.5米）处 ...

BSM和POW的交战距离，没有炮弹会以这么大角度落下吧……

克虏伯火炮

akagizuo 发表于 2013-2-15 07:19
BSM和POW的交战距离，没有炮弹会以这么大角度落下吧……

这条弹道是斜向40-50度来的嘛，所以从正面看就好像很近、落角很大一样。这是正常的。

magicfire

似乎这不是有没有意义的问题，而是船的浮力有限，除非削弱其他部位的装甲，否则无法满足装甲到船底的这个设计才是最大的问题吧？

16inch

有一个问题，例如大和那样的防雷结构，如果被鱼雷击中，且超过了TDS的防护能力，TDS后面那道装甲会不会炸进内舱？毕竟设计一艘军舰的时候，设计人员更多的考虑的应该是能防多少kgTNT的鱼雷，而不是较多的考虑能防多大口径的水中弹。

克虏伯火炮

16inch 发表于 2013-2-15 09:43
有一个问题，例如大和那样的防雷结构，如果被鱼雷击中，且超过了TDS的防护能力，TDS后面那道装甲会不会炸进 ...

当量超过防护能力之后，防雷装甲及其承力结构不足以抵抗冲击波，会发生结构损伤。
但这不是大和这样的结构所独有的问题，普通的防雷装甲结构也存在。比如沙恩被潜艇鱼雷命中后，防雷装甲舱壁上沿连接处就被撕裂了。

但总的来说，大厚度的钢板用作防鱼雷装甲舱壁，刚性太大，对抵抗冲击波并没有优势。
战后美国人的研究结论就是，南达/衣阿华的TDS效能不及北卡。