美国末代战列舰水平防护能力评估

IreneFan

美国战列舰自从北卡罗来纳级开始采用炸弹甲板，而美国人估算间隔装甲等效厚度的时候通常使用 0.5 0.7系数的公式。
SevenNana 大佬在讨论过程中经常说这个公式并没有考虑到炸弹甲板可以起到的脱被帽的作用。称其应该可以达到接近于简单相加的数值。

本文旨在量化的计算炸弹甲板间隔装甲体系的等效性能。默认以下几个共识：

1、美国公式没有考虑到脱被帽的效果，而炸弹甲板可以起到脱去被帽的效果。
2、硬被帽穿甲弹被脱被帽对于穿甲的主要影响来自于蛋重的减轻以及由此所带来的炮弹动能的减少。
3、美国末代战列舰（蒙大拿、衣阿华）的炸弹甲板不足以有效的扶正炮弹。
4、本等效厚度只适用于用以计算的Mark7型火炮。

计算的方法是：

用经验式计算分别击穿炸弹甲板与主装甲甲板。将其所需动能简单相加，然后用炮弹的剩余动能减去所需动能和，剩下的就是炮弹在击穿炸弹甲板的过程中所额外损耗的动能。

比如说蒙大拿的1.5英寸炸弹甲板+0.75英寸背板等效厚度=1.5+0.75*0.7=2.025英寸≈51mm

MK7在28000码上剩余动能为143.44MJ，根据经验式计算其水平穿甲能力为153mm。那么如果刚刚好要击穿主装甲甲板，主装甲甲板的厚度应该为153-51*0.5=127.5mm 在此距离上击穿两块装甲板所需的动能和为 131.69MJ 那么炮弹损失的动能就是11.75MJ

根据此种算法可以得到以下表格

	萌	大	拿	依	阿	华
距离	击穿所需动能与剩余动能百分比	损失动能与剩余动能百分比	损失动能与所需动能百分比	击穿所需动能与剩余动能百分比	损失动能与剩余动能百分比	损失动能与所需动能百分比
26000				14.51	8.4	57.9
28000	18.71	8.19	43.78	12.76	7.89	61.83
30000	16.43	8.13	49.48	11.30	7.55	66.18
32000	14.55	7.36	50.05	10.07	6.58	65.33
34000	12.83	7.81	60.9	8.94	6.94	77.63
36000	11.38	6.66	58.5	7.98	5.70	71.49
38000	9.99	6.5	65	7.04	5.51	78.25

可以看到，两条船的图表除了在34000码的距离上有些诈尸以外，其他距离上的变化趋势还是很平稳的。

接下来来计算主装甲甲板。

蒙大拿的5.8寸主装甲甲板+1.25英寸背板的等效厚度大约是 169.4mm

根据弹道数据还原函数推算出34500码上，Mk7的落角为35.63°，存速是474mps，动能为137.58MJ。

此时击穿51mm露天甲板所需要的动能为17.15MJ，动能损失率约为75%或6.8%
以77计算 炮弹穿透炸弹甲板总共需要17.15*175%=30MJ
炮弹的剩余动能则变成了107.58MJ，存速约为419mps。
因为此时炮弹被帽已经被脱去。炮弹重量变成了1082.54kg（Mark8Mod1~5）或1067kg（Mark8Mod6~8）。

这样的炮弹要击穿169.4mm的等效装甲分别需要415mps的速度和418mps的速度。

故认为蒙大拿对于自己的免疫上限距离在34000码到34500码之间。此时Mk7经验式穿深约为213mm。

故可以认为蒙大拿 1.5+0.75+5.8+1.25英寸的核心舱防护装甲等效厚度约为213mm。略小于简单加和220.8mm。

以此方法计算衣阿华面对Mk7时的免疫区上限大约在30500码。即等效厚度约为174mm。略小于其简单加和181.4mm。
而如果算上衣阿华弹药段的1英寸第三甲板，则弹药段对于Mk7的免疫上限距离可以接近29km，等效厚度接近185mm。

seven_nana

被帽的头部通常比穿甲体的头部更钝，也就是说更利于对抗倾斜装甲，去掉被帽以后，美日的钝头弹还好，英德的二战穿甲弹，穿甲体头部形状在1.3~1.5crh，显然不利于对抗大倾斜装甲

seven_nana

楼主能在阅读论坛内资料后进行独立思考并提出见解，不错，赞一个

IreneFan

seven_nana 发表于 2015-4-16 16:51
被帽的头部通常比穿甲体的头部更钝，也就是说更利于对抗倾斜装甲，去掉被帽以后，美日的钝头弹还好，英德的 ...

这么看来，法国人一味的加强单层大厚度装甲倒像是有点走入歧途了啊。

xf-108

感觉衣阿华的水平防护是不是高估了？按照弗里德曼的书，免疫区远界只有27000多码。

Sunspot2670

这个免疫区是基于被帽一定会被剥掉的前提下计算得出的，不过远距离随着炮弹与甲板的夹角增大，剥被帽的困难度也应该相应增加，不知在上述极限免疫距离上被帽是不是可以保证被剥掉。

Claret

xf-108 发表于 2015-4-18 00:05
感觉衣阿华的水平防护是不是高估了？按照弗里德曼的书，免疫区远界只有27000多码。 ...

楼主的前提是38mm的炸弹甲板可以剥被帽，所以水平防御自然会提高
但实战中具体能不能剥被帽不好说

IreneFan

Claret 发表于 2015-4-18 11:18
楼主的前提是38mm的炸弹甲板可以剥被帽，所以水平防御自然会提高
但实战中具体能不能剥被帽不好说 ...

嗯，具体并没有一个标准，我所知道的就只有维內托的布置了。当然还有okun的私货

海军上将尼米兹

弱弱的问，大拿级不是主装最大407mm 19度么。。

小巫女

海军上将尼米兹 发表于 2015-5-8 21:18
弱弱的问，大拿级不是主装最大407mm 19度么。。

是409mm

IreneFan

海军上将尼米兹 发表于 2015-5-8 21:18
弱弱的问，大拿级不是主装最大407mm 19度么。。

跟主装有啥关系？

铁血宪兵团

同方法是不是可以计算维内托的水平装甲呢？

IreneFan

铁血宪兵团 发表于 2015-5-11 20:12
同方法是不是可以计算维内托的水平装甲呢？

经验式是根据美国炮弹打美国装甲得到的，如果有黑塔利亚的火炮装甲弹道数据用来估算倒无不可。不过还有上面77提到的问题，即欧洲穿甲弹弹体普遍较尖不利于直接面对大倾斜的装甲。

IreneFan

seven_nana 发表于 2015-4-16 16:51
被帽的头部通常比穿甲体的头部更钝，也就是说更利于对抗倾斜装甲，去掉被帽以后，美日的钝头弹还好，英德的 ...

今天和静静说到狮子的时候 静静提到一个：英国佬有没有被帽的15寸蛋都做过实验，有1938磅完整淡，1712磅裸蛋和1938磅无被帽裸蛋，结果就是均值装甲脱了被帽之后的效果就是增加100-200fps弹道极限

这样看的话，没有被帽的英国穿甲弹其实也不差？

IreneFan

seven_nana 发表于 2015-4-16 16:54
楼主能在阅读论坛内资料后进行独立思考并提出见解，不错，赞一个

好吧 我自己又算了一下  60度命中 6英寸的板子的话 完整弹和无被帽蛋弹道极限要差90多不到100fps。也就是说如果实测差100fps应该是差不多的，要是200的话就差一些了

seven_nana

IreneFan 发表于 2015-5-28 16:09
好吧 我自己又算了一下  60度命中 6英寸的板子的话 完整弹和无被帽蛋弹道极限要差90多不到100fps。也就是 ...

对抗均质装甲时，有无被帽的影响不如对抗表面硬化装甲时那么大，但也不是完全没区别。

根据有被帽弹和无被帽弹在60度入射角下射击均质装甲的实测结果，英国人计算得出即便无被帽的重量也达到1938磅，其弹道极限依然会不如有被帽弹。由于被帽比穿甲弹本体更钝，大角度入射时出现这样的结果并不奇怪。

IreneFan

seven_nana 发表于 2015-5-29 14:34
对抗均质装甲时，有无被帽的影响不如对抗表面硬化装甲时那么大，但也不是完全没区别。

根据有被帽弹和无 ...

不知道美日两国有没有进行过这类试验，如果有的话 想必表现也会好于英国穿甲弹吧？

Claret

有一个问题想请教一下
帖子里说这个评估的前提之一是硬被帽穿甲弹被脱被帽对于穿甲的主要影响来自于蛋重的减轻以及由此所带来的炮弹动能的减少
那请问硬被帽本身对炮弹击穿水平装甲有影响吗？如果同样重的炮弹有没有硬被帽会对水平穿深有何影响？

IreneFan

Claret 发表于 2015-9-3 14:17
有一个问题想请教一下
帖子里说这个评估的前提之一是硬被帽穿甲弹被脱被帽对于穿甲的主要影响来自于蛋重的 ...

至少从英国对于无被帽穿甲弹和有被帽穿甲弹在大角度下对于均值装甲的实验中，有被帽蛋的弹道极限是好于无被帽蛋的。这个楼上77师父也提到了。原因就是被帽比弹体更钝，更有利于大角度穿甲

Claret

IreneFan 发表于 2015-9-5 00:29
至少从英国对于无被帽穿甲弹和有被帽穿甲弹在大角度下对于均值装甲的实验中，有被帽蛋的弹道极限是好于无 ...

谢谢指教，我开始以为77君说的是垂直装甲，看来水平装甲也是一样的道理
另外再请教一下上薄下厚的多层装甲在考虑剥被帽的效应后和单层装甲在总厚度相同的情况下哪个防穿甲弹更好一些？这个帖子里的以MK7为例子计算出的结果是多层装甲略差于单层，这个结论在其他情况下是否适用？