读贴札记 - 俾斯麦的装甲防护

U-571 · 发表于 2013-12-24 20:49

本帖最后由 U-571 于 2014-9-20 19:51 编辑

最近抽时间拜读了Nathan Okun写的Armor Protection of The Battleship KM Bismarck，虽然是二十多年前的老文章了，但总体来说感觉还不错，有些新的感受和认识，贴出来跟大家讨论下。

这篇文章的地址：http://www.combinedfleet.com/okun_biz.htm

对我来说这篇文章中比较有吸引力的部分在于对当时的各型战列舰的防护能力的比较，其中的垂直防护部分是用他自己的Facehard程序算的（论坛上那个Nathan Okun穿深表里的垂直穿深部分就是用这个程序算的），而且里面存在一些错误（比如他将维内托的主装倾斜角度错误的标为8度）和有争议（著名的南达科他/衣阿华的STS外板能脱被帽的理论）的内容，我兴趣不大。水平防护部分则颇有价值，他综合考虑了装甲布局和甲板/船壳/防崩落层等部分对炮弹穿甲能力造成的影响，而且穿甲数据是以G.Kdos. 100里的数据为准的，具有权威性。

这篇文章里Okun是将各国的均质装甲一视同仁，默认其抗弹性能完全一样的，可能那时他还没提出那个著名的让很多德粉不满的德国均质装甲的伸长率问题（Okun认为这是导致德国均质装甲在面对大口径炮弹时不如美英均质装甲的元凶）。

我把他文章里的各舰水平防护能力整理成了表格，其中的可穿透距离指俾斯麦的主炮能够将其穿透的最小距离，等效厚度指该距离上对应的德国官方穿深数据（Okun的原文里是没有等效厚度数据的，这是我根据这个链接里的数据自行添加的：http://www.kbismarck.com/38cm.html）。

俾斯麦		可穿透距离	等效厚度	被击中概率
动力舱	50mm露天甲板装甲+110mm主水平装甲倾斜段+45mm防雷装甲	无法达成	/	零
	145mm上部装甲带+110mm主水平装甲倾斜段+45mm防雷装甲	26.5km以上	107mm	小
	50mm露天甲板装甲+80mm主水平装甲	25.7km以上	104mm	大
	145mm上部装甲带+80mm主水平装甲	28km以上	115mm	小
弹药库	50mm露天甲板装甲+110mm主水平装甲倾斜段+45mm防雷装甲	无法达成	/	零
	145mm上部装甲带+110mm主水平装甲倾斜段+45mm防雷装甲	26.5km以上	107mm	小
	50mm露天甲板装甲+95mm主水平装甲	28.1km以上	116mm	大
	145mm上部装甲带+95mm主水平装甲	31km以上	135mm	小

南达科他		可穿透距离	等效厚度	被击中概率
外侧	38mm露天甲板装甲+135mm主水平装甲	33.5km以上	154mm	极小
外侧	舷侧船壳+135mm主水平装甲	33.3km以上	152mm	小
内侧	38mm露天甲板装甲+127mm主水平装甲	32.5km	147mm	大
内侧	舷侧船壳+127mm主水平装甲	32km	144mm	极小

英王乔治五世		可穿透距离	等效厚度	被击中概率
动力舱	露天甲板+124mm主水平装甲	30.4km以上	130mm	大
动力舱	舷侧船壳+124mm主水平装甲	30.4km以上	130mm	小
弹药库	露天甲板+149mm主水平装甲	33.5km以上	154mm	大
弹药库	舷侧船壳+149mm主水平装甲	33.5km以上	154mm	小

黎塞留		可穿透距离	等效厚度	被击中概率
动力舱	露天甲板+150mm主水平装甲+40mm下层水平装甲	33.5km以上	154mm	大
	舷侧船壳+150mm主水平装甲+40mm下层水平装甲	33.5km以上	154mm	极小
	露天甲板+150mm主水平装甲+50mm下层水平装甲倾斜段+30mm防雷装甲	无法达成	/	零
	舷侧船壳+150mm主水平装甲+50mm下层水平装甲倾斜段+30mm防雷装甲	无法穿透	>170mm	极小
弹药库	露天甲板+170mm主水平装甲+40mm下层水平装甲	无法穿透	>170mm	大
	舷侧船壳+170mm主水平装甲+40mm下层水平装甲	无法穿透	>170mm	极小
	露天甲板+170mm主水平装甲+50mm下层水平装甲倾斜段+50mm防雷装甲	无法达成	>170mm	零
	舷侧船壳+170mm主水平装甲+50mm下层水平装甲倾斜段+50mm防雷装甲	无法穿透	>170mm	极小

维内托		可穿透距离	等效厚度	被击中概率
动力舱外侧	36mm露天甲板装甲+90mm主水平装甲+24mm防崩落层	27.7km以上	112mm	大
	70mm上部装甲带+90mm主水平装甲+24mm防崩落层	27.5km以上	114mm	大
	36mm露天甲板装甲+90mm主水平装甲+36mm防崩落层	/	/	零
	70mm上部装甲带+90mm主水平装甲+36mm防崩落层	31.5km以上	140mm	极小
动力舱内侧	36mm露天甲板装甲+100mm主水平装甲	29.4km以上	122mm	大
动力舱内侧	70mm上部装甲带+100mm主水平装甲	29.3km以上	121mm	极小
弹药库外侧	36mm露天甲板装甲+100mm主水平装甲+24mm防崩落层	29.1km以上	120mm	大
	70mm上部装甲带+100mm主水平装甲+24mm防崩落层	29km以上	120mm	大
	36mm露天甲板装甲+100mm主水平装甲+36mm防崩落层	/	/	零
	70mm上部装甲带+100mm主水平装甲+36mm防崩落层	33.8km以上	157mm	极小
弹药库内侧	36mm露天甲板装甲+150mm主水平装甲	34.3km以上	160mm	大
弹药库内侧	70mm上部装甲带+150mm主水平装甲	无法穿透	>170mm	极小

从这篇文章里的内容来看，俾斯麦的水平防护真的好差啊，被击中概率最大的露天甲板+主水平装甲，动力舱段只相当于104mm，弹药库段只相当于116mm。

南达和乔五倒是还可以，南达差不多相当于150mm左右，乔五是动力舱130mm，弹药库154mm。

黎塞留的水平防护不错，动力舱相当于154mm，弹药库相当于170mm以上。不过黎塞留的动力舱有150mm+40mm，折算下来却只相当于154mm，有点大跌眼镜。

维内托的情况很复杂，由于维内托的水平装甲外侧比内侧薄，所以比内侧更容易打穿。动力舱外侧只相当于110mm出头，弹药库外侧只相当于120mm，动力舱内侧相当于120mm出头，弹药库内侧倒是很硬，相当于160mm以上。

动感炮神 · 发表于 2013-12-24 21:19

本帖最后由动感炮神于 2013-12-24 21:35 编辑

“145mm上部装甲带+110mm主水平装甲倾斜段+45mm防雷装甲”等效于“107mm”？这是怎么算出来的？

先把45mm刨掉不说，你这个数据思路奇特啊——因为上装的存在，110主水平装甲抗弹能力反而下降3毫米？145被通过后，被帽必然脱落，而且炮弹动能会有明显衰减。不知这些考虑了没？
50+80倒是烂翻全场，这个实在没啥好说的，可惜要是搞单层大厚度反而好得多。

另外，南达船壳+135能等效于152？这个匪夷所思了。从角度来看，38露天甲板在防御大落角炮弹时的效能应该远比船壳有效。

除了俾斯麦，其他船的等效换算都一目了然，但是到了俾斯麦上立刻变得无法理解了。

麻烦贴一下怎么换算。

U-571 · 发表于 2013-12-24 21:34

本帖最后由 U-571 于 2014-9-20 19:57 编辑

动感炮神发表于 2013-12-24 21:19
“145mm上部装甲带+110mm主水平装甲倾斜段+45mm防雷装甲”等效于“107mm”？这是怎么算出来的？

先把45mm刨掉不说，你这个数据思路奇特啊——因为上装的存在，110主水平装甲抗弹能力反而下降3毫米？145被通过后，被帽必然脱落，而且炮弹动能会有明显衰减。不知这些考虑了没？

另外，南达船壳+135能等效于152？这个匪夷所思了。从角度来看，38露天甲板在防御大落角炮弹时的效能应该远比船壳有效。

除了俾斯麦，其他船的等效换算都一目了然，但是到了俾斯麦上立刻变得无法理解了。

麻烦贴一下怎么换算。

怎么算的？你看懂原文了吗？107是指等效于107mm厚度的水平装甲。

110mm是68度倾斜的，如果炮弹着角是15度的话，打这块就是37度，当然是不利于抗弹的。

俾斯麦的等效不行是有原因的，作者说：“As will be seen in the analysis of the BISMARCK's deck protection below, the 1.97" deck has the unfortunate property that it will deflect a completely penetrating projectile at high obliquity downward, decreasing the impact obliquity against the lower armor deck and reducing the protection afforded by the lower deck at a range of striking velocities and impact obliquities that the ship would otherwise be protected against. If the weather deck were reduced in thickness to only 1.5" (38 mm), which is common in its contemporaries, it would not do this to battleship-caliber projectiles and it would be more effective! This is one of the few cases where increasing the armor decreased the protection it afforded! This will be analyzed in detail below.”

炮弹在打穿50mm的露天甲板后会往下转，也就是说会发生转正，因此命中主水平装甲的时候的入射角就会变小，所以更容易将其打穿。但如果厚度缩小到38mm的话，就不会让战列舰级别的炮弹发生转正。

怎么换算，原文里有，自己去看。

动感炮神 · 发表于 2013-12-24 21:37

U-571 发表于 2013-12-24 21:34
怎么算的？Nathan Okun给出了他算的最小击穿距离，有距离就可以查到对应的水平穿深。

110mm是68度倾斜的 ...

那么南达露天甲板+主装的防御力应该明显好于船壳+主装才对。

动感炮神 · 发表于 2013-12-24 21:42

U-571 发表于 2013-12-24 21:34
怎么算的？Nathan Okun给出了他算的最小击穿距离，有距离就可以查到对应的水平穿深。

110mm是68度倾斜的 ...

依据该理论，击穿厚度越大，转正角度越大，击穿黎塞留150后，40等于正面直击不设防啊。作为防崩落层，40似乎太厚了，25足以，主水平可以加强到165

动感炮神 · 发表于 2013-12-24 21:49

由于地球曲率，光学器材对舰射击有效探测距离只有26KM。即使有雷达优势的英军射击移动目标也必须依赖光学器材测向否则无法射击，因为雷达只能测距。见马老http://www.warships.com.cn/forum ... 239&fromuid=260
英美雷达性能基本相当，当射击无法移动的让巴尔时，由于固定目标只需测距对测向要求不高，故而马萨诸塞能够有神来一笔穿透其水平防御。而由这一炮可知奥库关于黎塞留水平防御等效154的计算还是比较靠谱的。

所以如果动对动射击，俾斯麦刚好够呛能防住。太危险了。其他船基本处于防御过剩状态。

U-571 · 发表于 2013-12-24 21:54

动感炮神发表于 2013-12-24 21:49
由于地球曲率，光学器材对舰射击有效探测距离只有26KM。即使有雷达优势的英军射击移动目标也必须依赖光学器 ...

按他的计算，俾斯麦自己的炮弹都能在28.1km以外打进主炮弹药库，那要是换成南达的16寸超重弹，打穿水平防护简直就是分分秒秒的事情。

南达炮弹的弹头和被帽更钝，落角更大，水平穿深远胜俾斯麦的炮，NW上的数据，2万码水平穿深109mm，20km距离稳爆俾斯麦的弹药库。

akagizuo · 发表于 2013-12-25 16:45

U-571 发表于 2013-12-24 21:54
按他的计算，俾斯麦自己的炮弹都能在28.1km以外打进主炮弹药库，那要是换成南达的16寸超重弹，打穿水平防 ...

我觉得没那么玄，20KM时候南达的MK6的炮弹落角不够大，很难挑战145+110穷甲+45的角度，另外BSM的弹药库穹甲是120MM的，我认为23000M之外，南达有很大把握直接击穿50+80的机舱段，有机会击穿50+95的弹药库的水平装甲，而且这种击穿不受航向角影响，很有威胁

akagizuo · 发表于 2013-12-25 16:47

按照汉斯的等效和弗里德曼的等效来看，水平防护最好的就是亚码头了，没有之一
单层200的MNC，效果相当NB，我觉得南达的Mk6想击穿，也要在30000m之外

U-571 · 发表于 2013-12-25 17:59

akagizuo 发表于 2013-12-25 16:45
我觉得没那么玄，20KM时候南达的MK6的炮弹落角不够大，很难挑战145+110穷甲+45的角度，另外BSM的弹药库穹 ...

Okun计算是俾斯麦自己的炮25.7km打穿动力舱段的50+80，对应距离上的德国炮穿深是104mm。28.1km打穿弹药库段的50+95，对应距离上的德国炮穿深是116mm。南达2万码经验式水平穿深就109了，20km打穿116那是稳稳当当的。

至于145+110+45，打出那个的概率比较小，打中露天甲板+主水平装甲的概率是最大的。

弹药库穹甲120好像是提尔皮茨吧？

U-571 · 发表于 2013-12-26 12:29

本帖最后由 U-571 于 2013-12-26 12:39 编辑

另外还有一个观点，我觉得有一定讨论价值

Okun在这篇文章中说：

British projectiles exploded in contact the anti-torpedo bulkheads that they hit and caused serious local damage (critical damage, as it later turned out) - they were within the liquid layer when they went off and seem to have had a kind of internal mining effect in addition to their fragmentation.

The lack of any spaced bulkheads behind the heavy innermost liquid-faced Ww holding bulkhead in the BISMARCK was a mistake - foreign designs always kept at least one void between the innermost liquid layer and the interior hull compartments.

美国TDS设计是按照空舱-液舱-液舱-空舱-防雷甲的思路设计的，英国是空舱-液舱-空舱-防雷甲，法国是空舱-液舱-空舱-防雷甲的设计，意大利的普列赛其实也可以看做空舱-液舱-空舱-防雷甲的设计，只不过普列赛的设计是空桶环绕在液桶外的设计。

但是，德国TDS只有两层，是空舱-液舱-防雷甲的设计。因此当威尔士亲王号打出的水中弹在接触到俾斯麦的防雷装甲后，是在液舱里发生爆炸的，因此在TDS系统内部造成了类似于水雷爆炸一样的效果。

换句话说，由于美英法意的设计都是最内侧是空舱，所以当发生水中弹时炮弹一般会在空舱里爆炸并将空气压缩，所以爆炸能量不会全部施加在船体结构上。

而俾斯麦的设计是最内侧是液舱，所以当发生水中弹时炮弹一般会在液舱里爆炸，准确的说是在由110mm穹甲、45mm防雷甲、船底、以及其他一些纵舱壁环绕成的空间内爆炸。由于液体很难被压缩，所以绝大部分爆炸能量都会释放在船体结构上。我认为大部分的压力会被释放在结构最弱的部位，即纵舱壁，但是45mm防雷甲仍然会不可避免得受到一定冲击，并受到损伤。击中俾斯麦号舯部的那发水中弹，我认为就是像上面描述的那样造成破坏的。

示意图

除此之外，美法意的设计在防雷甲和核心区域之间还有额外的一道或两道空舱，能起到额外的保护作用。在中文BB党圈子里，这些空舱似乎是被叫做过滤舱的。俾斯麦缺乏这样的“过滤舱”，这是一个缺陷，也是很久之前就已经被公认的观点了。

savegy · 发表于 2013-12-26 13:05

楼主你好，我想问，南达对BSM的免疫区大概是多少

U-571 · 发表于 2013-12-26 13:09

savegy 发表于 2013-12-26 13:05
楼主你好，我想问，南达对BSM的免疫区大概是多少

我感觉差不多是20-32km

savegy · 发表于 2013-12-26 13:17

U-571 发表于 2013-12-26 13:09
我感觉差不多是20-32km

再问下，俾斯麦在南达的406L45+2700磅超重弹面前是不是基本没有免疫区？

U-571 · 发表于 2013-12-26 13:27

savegy 发表于 2013-12-26 13:17
再问下，俾斯麦在南达的406L45+2700磅超重弹面前是不是基本没有免疫区？

不知道，俾斯麦的主装+穹甲的抗弹能力好像有争议吧，而且俾斯麦的主装也不是从未被击穿，而是确实被击穿过。

我认为俾斯麦的弹药库水平防护，南达20km外就能打穿，动力舱18km外就能打穿。

savegy · 发表于 2013-12-26 13:30

U-571 发表于 2013-12-26 13:27
不知道，俾斯麦的主装+穹甲的抗弹能力好像有争议吧，而且俾斯麦的主装也不是从未被击穿，而是确实被击穿 ...

这么说来，南达保持在BSM二十公里之外的话，可以随便击穿BSM，而BSM却奈何不了南达？

U-571 · 发表于 2013-12-26 13:38

savegy 发表于 2013-12-26 13:30
这么说来，南达保持在BSM二十公里之外的话，可以随便击穿BSM，而BSM却奈何不了南达？ ...

是的，而且南达的炮塔和炮座防护也很厚，俾斯麦要接近到20km以内才有希望打穿，而俾斯麦的炮塔炮座防护很弱，南达可以在22、23km上轻易打穿，估计要到25km上才无法打穿。

savegy · 发表于 2013-12-26 15:15

U-571 发表于 2013-12-26 13:38
是的，而且南达的炮塔和炮座防护也很厚，俾斯麦要接近到20km以内才有希望打穿，而俾斯麦的炮塔炮座防护很 ...

感觉俾斯麦和北卡罗来纳打打差不多势均力敌

U-571 · 发表于 2013-12-26 20:16

又读了一下Bismarck's Final Battle这篇文章，地址是：http://www.warships.com.cn/navweaps/INRO_Bismarck_p1.htm

里面提到俾斯麦在丹麦海峡之战后侧倾9度，首倾2米，首倾是击中舰艏那发炮弹造成的，侧倾则是那发水中弹造成的。

一般来说战列舰在中雷后都会发生一定程度的侧倾，但一般来说侧倾幅度都在5度以下，即便是前部弹药库被威力巨大之95式潜射鱼雷命中的北卡罗来纳号，也只有5.5度侧倾，而击中俾斯麦号的这发水中弹造成9度的侧倾，足见这发水中弹造成的进水量是非常大的。

savegy · 发表于 2013-12-26 21:13

U-571 发表于 2013-12-26 20:16
又读了一下Bismarck's Final Battle这篇文章，地址是：http://www.zhanliejian.com/navweaps/INRO_Bi ...

再问下,衣阿华和南达科他的防护相比提高大吗?是不是主要是水平防护增强? 如果衣阿华面对俾斯麦的话,免疫区大约是多少?

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