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炮弹和炸弹对于水平装甲打击的异同

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少校

十二年服役纪念章旗手

发表于 2013-6-13 11:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
在原先讨论中坛友们总是以俯冲炸弹落角大而炮弹落角小,而认为两种打击对于单层水平和多层水平造成不同的影响。但是最近发现,如果飞机以水平轰炸的方式进行攻击的话,炸弹有一个比较高的水平速度,而垂直方向则是不断加速的运动,炮弹最终的落角其实是受两个速度合成后的产物,就像炮弹一样,落角直接和速度的水平分量和垂直分量有关系。

比如说,在不计算空气阻力的情况下,一架轰炸机以300节的速度,在500米扔一发炸弹,那么落地时,垂直方向的速度最多100米每秒(实际上还达不到)而水平方向是138M每秒多,这样的话落角就在30多度。这个也是炮弹可以达到的极限落角。而在红宝书上对于水平轰炸对水平防护的打击也是单层大厚度最好,这样的话,是不是可以用炸弹的参数来模拟炮弹?

坛友们认为炮弹和炸弹对于水平打击的最大区别就在于落角差异,但是水平轰炸同样也可以获得较小的落角,这个弹道就和炮弹一样了,所以认为,面对水平防护,炮弹和炸弹是一样的。至于脱被帽的效果,怎么说呢,炸弹没有被帽,不是照样用?脱不脱被帽其实对于水平来说没有啥意义。

上将

十二年服役纪念章TIME TRAVELER功勋勋章钻石金双剑金橡叶铁十字勋章行政立法委骑士团勋章政道纪念章旗手终身荣誉会员

发表于 2013-6-13 18:26 | 显示全部楼层
无论水平或俯冲投弹都是一种射击,瞄准器就是一具计算机。低空轰炸的瞄准靠人工计算,高空轰炸的则和舰炮火控一样要输入距离方位速度风向等参数来求取相对移动矢量,而且不同型号重量的炸弹同火炮一样有弹道表,更讲究的瞄准器像诺登式的更有陀螺稳定装置协助瞄准,设定目标后还会感测机体姿态的改变,自动修正投弹航路,驾驶员和轰炸员完全不用操控飞机,在到达预定发射点时自动投弹,以确保弹道末端会击中目标。

中将

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发表于 2013-6-13 18:34 | 显示全部楼层
本帖最后由 seven_nana 于 2013-6-13 19:10 编辑

五爷这个问题提得不错,我原先以为炸弹下落后,其指向角度会随着下落过程而不断改变,在最终命中装甲时会以近乎于垂直的方式撞击装甲。

但在检索了几份水平轰炸的报告后,我发现我这个认知还是存在一些错误的。

下面以珍珠港一役中的美国战列舰受损报告为例,谈一谈我对这个问题的新认识。

下图截取自加利福尼亚号的损失报告图,两枚炸弹均为采用水平轰炸方式投下的800kg穿甲炸弹。

命中3号炮塔的炸弹,投弹高度约为10,000尺,落角约为75度,穿透了炮塔顶部装甲(5寸STS),但因弹体结构受损而未能爆炸。

命中2号炮塔的炸弹,投弹高度约为10,000尺,落角不明,但图中所示的落角与另一发炸弹相仿。



可见,炸弹落角确实没有达到接近垂直的程度,但也不至于和攻击水平装甲的炮弹落角(一般在20-30度)相仿。

考虑到10,000尺的投弹高度相当之高,因此如果降低投弹高度的话,落角还有可能进一步增大,达到70度,65度,甚至60度。但由于水平轰炸的投弹高度不能太低,否则便无法有效穿透甲板,且飞机的飞行速度也有一个限度,因此从二战时期的情况来看,落角低至45度以下的可能性似乎不大。

至于Friedman书中提到的从19,000尺高度投下的14寸穿甲炸弹可穿透8.3寸装甲之事,由于其投弹高度极大,因此如果进行实际投弹的话,我认为其命中目标时的落角很有可能会接近于垂直。

回归本题,即双层装甲对炸弹/炮弹的抗弹性能差异,首先我需要明确两个概念:

1)至少据我所知,二战时期的穿甲炸弹是没有被帽的,而战列舰穿甲弹则都是有被帽的。

2)落角差异很大,炮弹的落角更接近于水平,而炸弹的落角更接近于垂直。

对于炸弹来说,由于没有被帽,且在穿透上层水平装甲后通常也不至于受到严重的弹体损伤,因此在穿透过后,其弹体质量不会发生多大的变化,只是速度会有所下降,因此其动能的衰竭程度相对较小。又由于落角更接近垂直,不太容易受到偏斜作用的影响,弹道上的变化相对较小。

对于炮弹来说,由于上层水平装甲有可能能够剥离/击碎被帽,因此在穿透过后,其弹体质量实际上会有一定程度的下降,而速度也会下降,因此其动能的衰竭程度会更大一些。又由于落角更接近水平,很容易受到偏斜作用的影响,弹道上的变化相对较大,很可能导致对穿甲不利的情况发生(发生向左或向右的偏斜,导致实际入射角增大)。

综上所述,在穿透上层水平装甲之后,炮弹的残留质量比例很可能会低于炸弹,且角度方面也很可能受到不利因素影响,因此在面对双层结构的水平防护时,炮弹是较为不利的。

同时我们也需要认识到,Friedman的几本Illustrated Design History系列中所引述的关于双层/多层水平装甲的等效厚度的说法,乃是基于1940年代时所作的估算,仅能代表那个年代的研究水平。而那个年代的研究人员对间隔装甲效能的认知程度,很可能是不如后人的。到了二战之后,各国普遍开始了坦克上的间隔装甲研究,有大量的实例与测试报告能够证明这种布局所具备的优势与独到之处,且这种布局的防护效果,又会因不同的厚度/布局/来袭弹而产生不同的防护结果,因此如此复杂的话题,我认为是不能用一句简单的“双层结构不如单层结构”的说法来概括。

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少校

十二年服役纪念章旗手

 楼主| 发表于 2013-6-13 20:25 | 显示全部楼层
seven_nana 发表于 2013-6-13 18:34
五爷这个问题提得不错,我原先以为炸弹下落后,其指向角度会随着下落过程而不断改变,在最终命中装甲时会以 ...

关于间隙装甲主要是为了对付破甲弹的金属射流,金属射流的衰减速度很快,大量采用间隙装甲的比如说梅卡瓦,面对破甲弹很好,但是面对穿甲弹却不如英帝的乔巴姆复合装甲。

中将

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发表于 2013-6-13 20:58 | 显示全部楼层
yxwd5 发表于 2013-6-13 20:25
关于间隙装甲主要是为了对付破甲弹的金属射流,金属射流的衰减速度很快,大量采用间隙装甲的比如说梅卡瓦 ...

各国研究用间隔装甲来对付穿甲弹的报告一大堆,我手里就有不少美国陆军的研究,认为是行之有效的。

把间隔装甲拿来跟复合装甲比,是不公平的比较。钢制的间隔装甲只能和钢制的单层装甲比。

少校

十二年服役纪念章旗手

 楼主| 发表于 2013-6-13 21:13 | 显示全部楼层
seven_nana 发表于 2013-6-13 20:58
各国研究用间隔装甲来对付穿甲弹的报告一大堆,我手里就有不少美国陆军的研究,认为是行之有效的。

把间 ...

那单层钢装甲和间隔装甲面对穿甲弹的比较有吗?另外,对付垂直方向的硬化装甲脱被帽确实管用,但是对付水平弹呢?

禁止访问

十二年服役纪念章元老荣誉纪念章

发表于 2013-6-13 21:46 | 显示全部楼层
双层装甲对炮弹主要是脱帽效应,对炸弹可以使其提前早爆
我反对你的观点,但我誓死捍卫你说话的权利

中将

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发表于 2013-6-13 22:50 | 显示全部楼层
yxwd5 发表于 2013-6-13 21:13
那单层钢装甲和间隔装甲面对穿甲弹的比较有吗?


这份是专门讲间隔装甲防护效果的报告,结论是间隔装甲对于提高抗穿性能是有效的。



这份是研究剥被帽效果的,结论是1/12弹径厚度的板材,就能有效剥离被帽。被帽被剥离后,能够有效提升装甲磕碎炮弹的几率,进而提升抗弹效果。另外这份报告还研究了不同着角下的剥被帽效果。



yxwd5 发表于 2013-6-13 21:13
另外,对付垂直方向的硬化装甲脱被帽确实管用,但是对付水平弹呢?


首先纠正一个误区,维内托的剥被帽层是均质甲,里面的280才是硬化甲。

面条的剥被帽体系是完整的,主装甲带外侧的70mm均质装甲,是为主装甲带服务的;主装甲带上方船舷也有70mm的均质装甲,相当于上部装甲带,是为主水平装甲服务的;露天甲板的36mm均质装甲,也是为主水平装甲服务的;它们构成了完整的剥被帽体系。

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中将

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发表于 2013-6-13 23:02 | 显示全部楼层
113号驱逐舰 发表于 2013-6-13 21:46
双层装甲对炮弹主要是脱帽效应,对炸弹可以使其提前早爆

穿甲炸弹是有延迟引信的,美国人的露天甲板装甲是用来引爆没有延迟引信的高爆炸弹的。

上尉

十二年服役纪念章旗手

发表于 2013-6-14 01:07 | 显示全部楼层
seven_nana 发表于 2013-6-13 23:02
穿甲炸弹是有延迟引信的,美国人的露天甲板装甲是用来引爆没有延迟引信的高爆炸弹的。 ...

对,老美的最上甲板又叫炸弹甲板,就是为了让HE弹别进来炸

少校

十二年服役纪念章旗手

 楼主| 发表于 2013-6-14 09:18 | 显示全部楼层
seven_nana 发表于 2013-6-13 22:50
这份是专门讲间隔装甲防护效果的报告,结论是间隔装甲对于提高抗穿性能是有效的。

有这样一个问题,如果36MM可以剥落被帽的话,那么主教150主装上方的24MM钢(是什么钢就不知道了——!)是不是也可以有一定几率剥落被帽?既然难道37MM的船壳板都可以,那么水平方向24MM的结构钢是不是也有机会剥离被帽?

中将

十一年服役纪念章TIME TRAVELER钻石金双剑金橡叶铁十字勋章四次金星勋章荣誉勋章维多利亚十字勋章行政立法委骑士团勋章海武魂旗手终身荣誉会员

发表于 2013-6-14 09:58 | 显示全部楼层
yxwd5 发表于 2013-6-14 09:18
有这样一个问题,如果36MM可以剥落被帽的话,那么主教150主装上方的24MM钢(是什么钢就不知道了——!) ...

如果黎塞留的露天甲板能剥被帽,那岂不是大和,KGV等的露天甲板也都能剥被帽?可能么?这俩船的露天甲板厚度可比黎塞留还厚,而且材质还是结构钢里性能比较好的DS。

结构钢的硬度和抗拉强度等参数都比均质装甲钢/STS低多了,不能等量齐观。

少校

十二年服役纪念章旗手

 楼主| 发表于 2013-6-14 10:35 | 显示全部楼层
seven_nana 发表于 2013-6-14 09:58
如果黎塞留的露天甲板能剥被帽,那岂不是大和,KGV等的露天甲板也都能剥被帽?可能么?这俩船的露天甲板 ...

对啊,所以说这个剥离被帽的最低标准是吗?南大的垂直方向37Mm船壳板不都说可以吗?

中将

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发表于 2013-6-14 10:45 | 显示全部楼层
本帖最后由 克虏伯火炮 于 2013-6-14 10:54 编辑
yxwd5 发表于 2013-6-14 10:35
对啊,所以说这个剥离被帽的最低标准是吗?南大的垂直方向37Mm船壳板不都说可以吗? ...


不同国家的APC、同一国家不同型号的APC,剥离被帽的难易程度都不一样。
77曾考证过,美国、英国、意大利的被帽相对容易被剥离,而德国被帽则差不多最难被剥离。
37外板有可能剥离16寸炮弹被帽,大体上是针对美国APC,而且关于这一点仍未有定论。至少,关于设计的时候就打算用它来剥离被帽的说法,被证明是事后诸葛。

77同样考证过,对于被帽不牢固的美国英国意大利APC,“在0度到15度的倾角范围内,48.3mm的装甲就足以剥掉46cm的1类穿甲弹的被帽;在15度到80度的倾角范围内,37mm的装甲就足以剥掉46cm的1类穿甲弹的被帽。”
可见,即使在比较大角度命中的情况下,要想有效剥离不牢固的被帽,也要37毫米才有把握些。请注意这48.3和37应该从英寸折算来的,也就是说对于后一种情况应该是1.5英寸级别。
而黎塞留上甲板只是1英寸级别的,材质情况又不明(但比得上STS的可能性微乎其微),还真恐力有未逮。

具体的还是请77给科普吧。

中将

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发表于 2013-6-14 10:47 | 显示全部楼层
本帖最后由 seven_nana 于 2013-6-14 10:50 编辑
yxwd5 发表于 2013-6-14 10:35
对啊,所以说这个剥离被帽的最低标准是吗?南大的垂直方向37Mm船壳板不都说可以吗? ...


8楼不是说了么,美国陆军报告里总结的是1/12弹径厚度的板材,至于这个结论是否能引申到海军,我不确定。

这个板材是均质装甲钢或者硬化装甲钢都可以,无所谓,但结构钢显然不行。STS是具有装甲钢性能的结构/装甲两用钢。

至于Nathan Okun的说法,我也早就说过了:自己看贴

中将

十一年服役纪念章TIME TRAVELER钻石金双剑金橡叶铁十字勋章四次金星勋章荣誉勋章维多利亚十字勋章行政立法委骑士团勋章海武魂旗手终身荣誉会员

发表于 2013-6-14 10:50 | 显示全部楼层
克虏伯火炮 发表于 2013-6-14 10:45
不同国家的APC、同一国家不同型号的APC,剥离被帽的难易程度都不一样。
77曾考证过,美国、英国、意大利 ...

汗,那个不是我考证的,是Okun说的。。。

少校

十二年服役纪念章旗手

 楼主| 发表于 2013-6-14 10:51 | 显示全部楼层
seven_nana 发表于 2013-6-14 10:47
8楼不是说了么,美国陆军报告里总结的是1/12弹径厚度的板材,至于这个结论是否能引申到海军,我不确定。
...

哪剥离被帽对水平弹的损失是什么?是动能的损失?还是其它的方面?

中将

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发表于 2013-6-14 10:55 | 显示全部楼层
yxwd5 发表于 2013-6-14 10:51
哪剥离被帽对水平弹的损失是什么?是动能的损失?还是其它的方面?


3楼不是说了么

1)被帽剥离/碎裂后导致质量下降,导致动能下降。

2)穿透这层装甲后炮弹很可能会发生偏斜,很可能导致实际入射角增大。

少校

十二年服役纪念章旗手

 楼主| 发表于 2013-6-14 11:02 | 显示全部楼层
seven_nana 发表于 2013-6-14 10:55
3楼不是说了么

1)被帽剥离/碎裂后导致质量下降,导致动能下降。

对于第二点,普通没有被帽的航空炸弹在砸到水平装甲后也会导致落角改变,但是实际结果是对于没被帽的穿甲弹,多层没有单层好,也就是说即使改变方向,也是有利于穿甲的方向改变,这个不仅仅是对于俯冲轰炸,水平轰炸也是这样。个人感觉,入射角应该是冲着利于穿甲的防线改变。否则不会造成面对炸弹时单层比多层好的情况。

中将

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发表于 2013-6-14 11:06 | 显示全部楼层
yxwd5 发表于 2013-6-14 11:02
对于第二点,普通没有被帽的航空炸弹在砸到水平装甲后也会导致落角改变,但是实际结果是对于没被帽的穿甲弹,多层没有单层好,也就是说即使改变方向,也是有利于穿甲的方向改变,这个不仅仅是对于俯冲轰炸,水平轰炸也是这样。个人感觉,入射角应该是冲着利于穿甲的防线改变。否则不会造成面对炸弹时单层比多层好的情况。


你到底有没有看过我的回复?

你还坚持炮弹落角和炸弹一样么?

你的实际结果在哪?敢不敢贴出来看看?

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