试论战列舰装甲布局的最优解

seven_nana

本文的目的，是试图以合理范围内的排水量，达成最优化的防护设计。若有不足之处，还望各位指点。


免疫区的要求

对于战舰的防护设计而言，最为重要的一个概念，便是免疫区。

免疫区，是指在免疫区下限以上的距离，不会被指定炮弹穿透垂直防护；而在免疫区上限以下的距离，不会被指定炮弹穿透水平防护。

举例：大和级战列舰，在面对自身火炮时，在20到30km范围内为免疫区。亦即在20km以上距离，不会被自身火炮穿透垂直防护，而在30km以下距离，不会被自身火炮穿透水平防护。因此在这个距离范围内，该舰可免疫自身火炮的攻击。

对于二战时期的新锐战列舰而言，防护设计至少应确保本舰在面对自身火炮或假想敌火炮时，具有5km以上的免疫区。若能达到10km以上的免疫区，则可说是较为理想的设计。


防护范围的要求

装甲的防护范围亦是一个重要的概念。在长度上，主装甲带至少应能将本舰的弹药库与动力舱覆盖在内，而在高度上，则至少应能防护水线附近的舱室。

主装甲带的长度范围：

最低要求：全舰长度的50%。

理想状态：全舰长度的65%。

主装甲带的高度范围：

最低要求：水线以上1.5米至水线以下1.5米的范围内，保证最强的防护。

理想状态：水线以上3米，水线以下3米的范围内，保证最强的防护。


剥被帽理论

本舰的垂直防护设计，基于剥被帽理论，具体解析如下：

http://www.warships.com.cn/navweaps/tech-085.htm


水密橡胶

本舰的水下防护设计中，采用了一种轻质的水密橡胶。法国设计师曾在敦刻尔克级以及黎塞留级战列舰上，使用过这种材质，并达成了良好的防护效果。其密度在0.1以下，具有阻止进水，保持储备浮力的效果。


6万吨级战列舰，装甲布局最优解

本图无比例，仅为示意图。



垂直防护：

剥被帽装甲带100mm（橙色），主装甲带300mm（红色）；均有20度倾角。两道装甲的间距为300mm，其中的缝隙由水泥浇筑。

水平防护：

主水平装甲200mm（深蓝色）

防崩落层：

水平段20mm/倾斜段40mm（浅蓝色）

水下防护：

装甲堡区域内采用三重底，防雷隔舱纵深达7.5米，防雷标准为400kg的TNT。

外层充填有水密橡胶（粉色）

中间两层为油舱（橙色）

内侧两层为空舱（黄色）

防雷装甲，水线至水线下3米处为30mm；水线下3米至6米处，为200mm削薄至100mm；水线下6米至船底，为100mm削薄至30mm（紫色）。

免疫区：

面对日本94式时，免疫区为15-30km。

面对美国Mark 7时，免疫区为15km-30km。

防护范围：

主装甲带的长度为156米，覆盖了水线长度60%的范围。

主装甲带的高度为6米，其中水线以上3米，水线以下亦是3米。

动力机组采取单元布局，保证生存力。



评分：垂直防护 A++，水平防护 A，水中弹防护 A，火炮防护 A+，鱼雷防护 A，防护区域 D，抗损性能 A 。

总体评价：A+


历史方案1号

历史方案2号

seven_nana

历史方案1号



垂直防护

橙色线条为剥被帽装甲（兼引信启动装甲），厚度100mm

红色线条为主装甲，厚度300mm

水平防护

紫色线条为剥被帽装甲（兼引信启动装甲），厚度40mm

深蓝色线条为主水平装甲，厚度150mm

防崩落层

浅蓝色线条为防崩落装甲，厚度20mm（倾斜部分30mm）

水下防护

装甲堡下方的船底采用三重底

外层粉色部分填充有斥水材料（法国人的水密橡胶）

中层橘黄色部分为油舱（实际使用中油量不宜超过最大值80%，以保证防雷性能）

内层黄色部分为空仓，可在必要时用于反向注水

sanzo1121

seven_nana 发表于 2013-2-17 11:12
基本上是衣阿华+黎塞留+维内托的混血儿

水平防护的设计抄的衣阿华，舷侧防护的设计抄的维内托，鱼雷防护设 ...

还有点儿像把防雷突出部吸进穿体内，把主装倾斜过来的QE34

STG44突击步枪

没有六七万吨拿不下

akagizuo

STG44突击步枪 发表于 2013-2-17 16:30
没有六七万吨拿不下

44以为这种和亚码头的那种好?

巴掌

想当然YY，这得有多重？？

lse

单层船底不幸福

magicfire

油舱是不是再垂直分割1层，这样一个舱用油完了可以注水保持TDS能力。也就是恢复田纳西的5层舱。

seven_nana

@Ise  装甲堡区域内是三重底啦，美国风格。只是个草图，没画的那么详细。

@Magicfire  好主意

seven_nana

巴掌 发表于 2013-2-17 18:32
想当然YY，这得有多重？？

怎么YY了，无非就是把衣阿华，黎塞留，维内托的设计综合起来，再放放大罢了。

论重量，无非也就6万到6万5之间了。

跟蒙大拿比，无非就是舷侧装甲重了些，但水平装甲蒙大拿厚的惊人，我这个草图可没那么厚，综合下来扯平。

动感炮神

seven_nana 发表于 2013-2-17 19:46
怎么YY了，无非就是把衣阿华，黎塞留，维内托的设计综合起来，再放放大罢了。

论重量，无非也就6万到6万 ...

大拿水平很多都是融合进舰体结构的，不能算承重。独立的也就主甲板170。不算太夸张。跟你的方案差不多重应该。

动感炮神

建议提高穹甲位置，把穹甲改成170，主水平装甲放下去。深蓝和浅蓝之间你又没办法放轮机的。干脆不要了。提升整体防御力

seven_nana

动感炮神 发表于 2013-2-17 20:22
大拿水平很多都是融合进舰体结构的，不能算承重。独立的也就主甲板170。不算太夸张。跟你的方案差不多重 ...

有个问题可能没说清楚，容易引起误会。

美国快速BB的主水平装甲所配套的背板都很厚，衣阿华与蒙大拿上都是32mm，并且计算时也计入装甲。

而我这个草图，主水平与防崩落层的布局，明眼人一看就能看出很像黎塞留。而主水平装甲的安装，我也是打算学黎塞留，用较薄的结构钢背板（黎塞留是15mm）进行安装的。而上甲板与防崩落层则是学美国人，用STS，结构装甲融合。

所以如果完整计算的话

这个草图：40mm STS + 150mm Class B +15mm HTS + 20mm STS = 235mm （15mm HTS不计入装甲）

蒙大拿：19mm STS + 38mm STS + 147mm Class B + 32mm STS + 16mm STS = 252mm

假设两者主装覆盖范围相同，为n。

蒙大拿水平装甲宽度，最大为36.779米，除了两端炮塔处略窄，其余部分基本就是个矩形，其面积我简略计算为为35n。

也就是说，相对于蒙大拿，草图约可节省17mm*35n=595n

而多出来的舷侧上部剥被帽装甲带，高度假设为2.5米

则多出的舷侧装甲重量为100mm*5n=500n

结论是我这个草图还轻一些。

另外蒙大拿还有一道防水下弹的装甲，不过我还没想好防水下弹这个问题究竟怎么处理，目前暂时搁置。

总的来说，这个装甲重量并不离谱。

seven_nana

动感炮神 发表于 2013-2-17 20:33
建议提高穹甲位置，把穹甲改成170，主水平装甲放下去。深蓝和浅蓝之间你又没办法放轮机的。干脆不要了。提 ...

我之所以不学俾斯麦，是因为俾斯麦在主水平装甲以下没设置防崩落层。

俾斯麦光靠上甲板/上部装甲带/主装甲带是挡不住多少炮弹的，大部分情况下还是得靠穹甲和主水平撑一把。

问题是，主水平下面除了薄薄的背板，就什么都没有了。下面直接就是轮机舱。

如果炮弹击中主水平时，造成了主水平装甲崩落，光靠那层背板是挡不住崩落碎片的，很有可能导致轮机舱受损。

我之所以学黎塞留和衣阿华，就是看中她们的防崩落层设计。

saibaby

STG44突击步枪 发表于 2013-2-17 16:30
没有六七万吨拿不下

6,7万吨都有点悬。。。这已经超过大和了。

巴掌

seven_nana 发表于 2013-2-17 19:46
怎么YY了，无非就是把衣阿华，黎塞留，维内托的设计综合起来，再放放大罢了。

论重量，无非也就6万到6万 ...

蒙大拿水平装甲怎么惊人了？

seven_nana

哎，基本数据问题，且看书就是，用不着一惊一乍吧。我贴个图你们自己看。

以维内托来作比较



维内托的舷侧装甲，首先是一层剥被帽装甲，从上甲板一直延伸到主装上沿，然后主装外侧也覆盖了一层，厚度一样，都是70mm。

维内托的主装甲是280mm。

主装甲后面还有两道防崩落层，一道厚36mm，一道厚24mm。

这加起来就已经410mm了，跟大和一样。没有算背板，也没有算水泥/木头。

水平装甲，维内托的上甲板是36mm。主甲板，装甲堡上方为150mm（弹药库段）或100mm（轮机舱段），TDS上方部分则均为90mm。都没算背板，也没算那层12mm的甲板。

总厚度各位可以自己算。

维内托的排水量都能容得下这么多装甲，6万吨排水量怎么就容不下我说的那点装甲了。

seven_nana

巴掌 发表于 2013-2-17 22:21
蒙大拿水平装甲怎么惊人了？

蒙大拿

第一甲板：19mm STS + 38mm STS

第二甲板：147mm Class B + 32mm STS背板

第三甲板：16mm STS

总计252mm

靠近舷侧的部分，那层Class B增厚至155mm，第三甲板增厚至19mm，总计263mm

RosaRubus

TDS的厚度参数呢？
另外，190的水平·····400的垂直 重量上实在太大 针对的吨位应该在50000以上吧

Go229

依据撕被帽原理，此舰的舷侧装甲防护无可挑剔，理论上讲甚至具备防护0距离攻击的可能——防护没有过剩一说。美中不足的是，此设计依然没有在水中弹面前交上合格的答卷，共同探索吧。