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英国海军对德国战列舰巴登的射击实验

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少尉

三年服役纪念章银星勋章

发表于 2023-8-30 10:52 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 强而有力Montana 于 2023-10-4 20:34 编辑

战列舰巴登射击实验
The Baden Trials
By William Schleihauf


德国战列舰巴登(SMS Baden)是为德国公海舰队建造的最后和最强大的战列舰之一,她在公海舰队的斯卡帕湾自沉行动中沉没,之后被打捞。海军部决定把她作为靶舰以测试皇家海军的新一代炮弹。William Schleihauf提供了这些实验的详细信息和所得到的经验。

发这篇帖子的原因,是看到原来的一个老帖子巴登射击实验-Baden Trial,但是这个帖子讲的比较粗略,排版也不太美观。

原文出自Warship 2007,还补充了其他资料,包括British Battleships 1919-1945、Die Schlachtschiffe der Bayern-Klasse、German Warships of World War I和The Grand Fleet: Warship Design and Development, 1906-1922。

译者不一定完全认同本文观点

未经允许不得转载!



术语解释

APC:armour piercing, capped。被帽穿甲弹。
CPC:common piercing, capped。被帽尖头通常弹。
Powder:黑火药
SAP:Semi-Armor Piercing。半穿甲弹。
SAPC:semi-armour piercing, capped。被帽半穿甲弹。
Shellite:谢来特,英国海军在一战后使用的装药,这是一种较为钝感的苦味酸混合炸药,由70%的立德炸药与30%的二硝基酚混合而成(一种威力很弱,但非常不敏感的炸药)。
Vitals:本文译作“核心区”。



1921年8月16日,德国战列舰巴登号的残骸落在朴茨茅斯(Portsmouth)西南的赫德深海(Hurd Deep)的海底,水深大约180米,位于北纬49°50'20",西经2°21'20",距离卡斯克茨灯塔(Casquets Light)7.3英里。她在遭到英国海军厄瑞玻斯号浅水重炮舰(monitor HMS Erebus)的炮击后被凿沉。

四艘巴伐利亚级战列舰是第一次世界大战前为德意志帝国海军设计的最后一级战列舰。只有巴伐利亚号(SMS Bayern)和巴登号(SMS Baden)加入了舰队,符腾堡号(SMS Württemberg)和萨克森号(SMS Sachsen)已经下水但从未完工。她们是强大的战舰——拥有良好的保护,配备强大的8门15英寸火炮——是英国海军伊丽莎白女王级和复仇级的德国同行。她们很少参与作战行动,实战表现仍然存疑。或许可以从1921年巴登号作为靶舰时承受的重炮射击中找到线索。更重要的是,这些试验是对英国战列舰队的新型炮弹效能的一次重要测试。

公海舰队旗舰巴登在海上航行。

巴登经历了一场平淡无奇的战争。1916年10月完工后,她从1917年3月起一直担任公海舰队(High Seas Fleet)旗舰,直至战争结束。她的姊妹舰巴伐利亚确实参与了作战行动,并于1917年10月在波罗的海触雷。1918年11月11日停战协定签署后,巴登号是最后一艘被扣压在斯卡帕湾的德国军舰(1919年1月9日),代替未完工的战列巡洋舰马肯森号(battlecruiser Mackensen)。她也是6月21日最后一艘开始凿沉流程的船,因此英国人能够在她沉没之前将她搁浅——这是唯一一艘没有沉没的主力舰。

皇家海军借此机会检查了被扣押的德国军舰:德国军舰抵达斯卡帕湾后不久,第一战列舰中队(1st Battle Squadron)的检查组就对她们进行了检查,而来自英王乔治五世号(HMS King George V)的一个队伍于1919 年1月9日对巴登进行了细致检查——与其他主力舰一样,许多更有趣的炮术设备已被拆除。自沉后,巴登号被打捞到水面,之后停泊在因弗戈登(Invergordon)的干船坞,并由斯坦利·古道尔(Stanley Goodall,二战期间的海军造舰总监)进行检查。1921年,他的研究结果被提交给船舶工程师学会(Institute of Naval Architects)。有趣的是,没有证据表明针对炮弹的防护措施因日德兰海战发生改变。仔细检查后,事实证明,被吹嘘的德国水密舱并不完美:艉部有一个大型鱼雷舱,毗邻15寸弹舱(前部的弹舱已被分成几个舱室,可能是巴伐利亚触雷导致的);锅炉舱周围的舱壁必须安装门,以便将煤从煤舱运入;水密舱壁经常被传声管穿透(voice-pipes)——尽管装有阀门,但正如船舶打捞过程中所显示的那样,这些已被证明是薄弱环节。舱壁强度被认为比英国标准低约25%。尽管如此,德国船员在水下损管方面进行了广泛的练习,并接受了水泵、注水和排水方面的培训——甚至船上有一个用于此目的的船舶模型。英国人对15英寸弹药库进行了注水试验,确定一侧的舱室可以在大约12分钟内注满。

巴登的后部炮塔,背景和船舶状况显示她被拘留在斯卡帕湾。

另一方面,巴登号战列舰的工艺水平相当高。装甲板的安装非常仔细谨慎,并经过复杂的机械加工,部件的铸造质量很高,并且在不牺牲强度的情况下小心地减轻了重量。每个梯子附近都贴有牌子,显示附近空间的结构示意图,并用箭头标记,显示通往附近隔舱的通道。古道尔指出,“对于军官和士兵来说,住宿条件都极其恶劣。英国军队无法容忍这样混乱的住舱、洗涤和卫生设施”。在随后的讨论中,海军中将弗雷德里克·都铎爵士(Vice-Admiral Sir Frederick Tudor,曾于1914年担任海军军械和鱼雷总监)补充说,他认为德国水兵大部分时间都生活在岸上,因此他们与自己的军舰之间从未形成像英国海军那样紧密的联系。

随后,卓越号炮术学校(gunnery school HMS Excellent)在巴登的15英寸炮塔中进行了装填试验(从射击到准备开火为23秒,而伊丽莎白女王号为36秒),并点燃了B和X炮塔的炮室中全部的15寸发射药,以测试防火装置。他们的结论是,虽然处理室(handing room)的防火门不够完善,但当与发射药箱(propellant cage)本身的特性相结合时,它们可以提供足够的保护,防止在提升井(hoist)底部的箱中的发射药被点燃。人们认为,德国的做法并不防火,但与用于容纳发射药的黄铜盒和德国人把两个药箱一起装填并运输的习惯结合使用时,总体上效果很好——尽管德国人让弹药库对处理室开放的习惯被认为是不可接受的。1917年起实施的英国方法被认为优于巴登的方法。

表1:1921年2月2日的射击实验
编号弹种装药引信综合入射角爆炸情况延迟目标结果
1CPC黑火药15ND75.75B炮塔顶部炸出洞
2CPC60/40谢来特15ND79EO20X炮塔顶部无法击穿
3CPC60/40谢来特15ND16.5PD65.9寸炮上方甲板显著破坏和爆炸效果
4APC70/30谢来特16D22VE38前部7寸装甲带巨大破坏
5APC70/30谢来特16D22VE15X炮塔顶部无法击穿
6SAPC70/30谢来特16ND79PDB炮塔顶部无法击穿
7CPC黑火药15ND16235.9寸炮上方甲板比3号中弹更大的破坏
8APC70/30谢来特16D18PD710寸装甲带引信触发过早(船外),1.2寸舱壁和防护甲板阻挡了全部破坏
9APC70/30谢来特16D11EO3X炮座击穿
10CPC黑火药15ND12B炮座无法击穿
11SAPC70/30谢来特16ND28VE207寸装甲巨大破坏
12APC(1520磅轻弹)70/30谢来特16D27EO30(位于船外)前部7寸装甲带巨大破坏
13APC70/30谢来特16D79EO15X炮塔顶部无法击穿
14APC70/30谢来特16D18blindB炮塔正面击穿(哑弹)
15APC70/30谢来特16D30PD指挥塔无法击穿
16APC70/30谢来特16D18EO537寸装甲巨大破坏
17APC70/30谢来特16D14.7EO38锅炉舱处10寸装甲带防护甲板被击穿,三个锅炉口受损,两个锅炉瘫痪,炮弹在烟道装甲格栅上方2英尺处爆炸
注释:入射角单位为“度”,延迟单位为英尺。恐怖号的左侧火炮(15in BL MK I)在500码的距离上向巴登开火,通过调整发射药(172磅4盎司MD 16柯达)使炮弹初速为1550英尺/秒(472米/秒),对应13.75度的落角(angle of descent),相当于15500码(14.17公里)的射程。PD:部分爆炸,Partial Detonation。VE:猛烈爆炸,Violent Explosion。ME:轻度爆炸,Mild Explosion。EO:爆炸但未击穿,Explosion Only。blind:哑弹,dud。

第一组测试

1921年1月,卓越号奉命对巴登进行射击试验。进行测试的是目前装备在英国海军主力舰上的炮弹,即1918年夏天交付给大舰队的“绿男孩”(greenboys)。日德兰海战的巨大遗憾部分归因于英国的穿甲弹问题:敏感的立德炸药(lyddite)在击中目标时爆炸;标准16号引信(standard No.16 fuze)延时不足;炮弹在比正常(即垂直入射)冲击力大得多的情况下无法穿透装甲。一种新的装药“谢来特”(shellite)被开发出来:将立德炸药和二硝基苯(dinitrophenol, DNP)的浇注在一起而成的混合物,这和一些法国炮弹的装药相似。在新炮弹中对50/50混合物(即立德炸药/二硝基苯)进行的测试表明,装药无法炸碎弹体,但60/40谢来特却令人满意,正是这种组合于1918年被订购投入生产。然而,人们认为通过70/30的混合比例可以进一步改善弹体破碎效果,针对巴登进行测试的大多数炮弹都是这一比例。

第一组试验于1921年2月2日进行。巴登号停泊在浅水中,恐怖号(HMS Terror)在500码外。由于去除了左舷的煤炭和装甲,并淹没了一些右舷外侧舱室(A炮塔之前已被移除),巴登向右舷倾斜,朝向恐怖号。预期的横倾角为11°,但她横滚时,横倾角发生了约2°的变化。因为巴登在浅水触底,横倾角减小至约10°。舯部10英寸装甲带的顶部距离水面约3英尺。

测试期间外观糟糕的巴登号战列舰。她被故意向右舷倾斜。

恐怖号向巴登号战列舰发射了17发15英寸炮弹,如表1所列。5枚炮弹是CPC,装药是黑火药(powder)或谢来特,10枚炮弹是APC,装药是70/30谢来特,剩下两枚炮弹是SAPC,装药是70/30谢来特。使用了多种引信,新型16D延时引信、16ND瞬发引信(无延时)和15ND引信。15号引信最初为装填黑火药的被帽尖头通常弹设计,但是一些填充了高爆立德炸药的CPC则使用了一种新的变种,15D引信,延时与16D引信相同。尽管由于某些原因,15号引信的表现并不那么令人满意。

这组试验得出的临时结论是:当无法穿透水平装甲时,由于炮弹的倾斜角(oblique angle of impact),撞击后立刻爆炸的炮弹比带有延迟引信的炮弹造成的伤害更大;APC的穿甲能力令人满意;16D引信的延迟不一致,需要进一步的改进,使爆炸效果至少是“剧烈爆炸”,同时延迟更规律、更长;装有谢来特和无延迟引信的CPC对于攻击轻型巡洋舰和轻装甲或无装甲战舰非常有用。

值得注意的是,这些“绿男孩”能够穿透日德兰海战时的APC无法穿透的装甲。例如,在日德兰海战中,边境伯爵号(SMS Markgraf)大约1710时被一枚15英寸炮弹击中了两块8英寸装甲板之间的接缝,炮弹在舰外爆炸,但确实成功在装甲上形成穿孔。这应该与第一组测试的4、12和16号中弹进行比较(见表1),这些炮弹在击穿7英寸装甲之后爆炸。

更具启发性的是17号中弹。这枚装有16D引信的炮弹在爆炸前穿透进入巴登的核心区38英尺:穿过10英寸的装甲带、主甲板和内部燃油舱壁(inner bunker bulkhead),然后在最前面的锅炉舱中央锅炉上方烟道外壳处爆炸。大量的炮弹碎片足以使该锅炉停止工作,很可能她的左舷的两个锅炉也将停止工作。在实战中,这将是一次极具破坏性的命中——这正是15英寸火炮的设计目的。将此与毛奇号(SMS Moltke)在1623时和1626时两次被15英寸炮弹命中进行对比,射程在15500至16500码之间。它们在10.75寸装甲带上爆炸并造成了一些破坏和进水,但这艘战列巡洋舰的核心区没有受到伤害。在英国海军取得的众多大口径炮弹命中中,似乎只有一发能够击穿重型装甲后并爆炸:德夫林格号(SMS Derfflinger)被英国海军复仇号(HMS Revenge)的一发炮弹击穿了C炮座10.75寸的装甲。毫无疑问,如果1916年5月31日大舰队的弹舱里有“绿男孩”,公海舰队遭受的损失将会比现实大得多。

第一组实验,4号中弹,在船内爆炸,70/30谢来特APC,16D引信,ADM 186/251。

第一组实验,8号中弹,在船外爆炸,70/30谢来特APC,16D引信,ADM 186/251。

厄瑞玻斯号浅水重炮舰,大约1921年

表2:1921年8月10日的射击实验
编号弹种装药引信入射角爆炸情况延迟目标结果
1SAPC(Hadfields)
70/30谢来特
16D89ME53艏部艏楼甲板上方上层建筑命中后沿甲板前进20英尺直到接触到上层建筑;破坏极小
2APC(Hadfields)
70/30谢来特
16ND7EO7船侧前部显著爆炸和弹片对轻型结构的破坏
3APC(Hadfields)
70/30谢来特
16D5PD30.57寸装甲带和A炮座以54度入射角命中炮座之后撞出一个坑;离开炮座6英尺后爆炸;大量破坏
4SAPC(Vickers)70/30谢来特
16ND15EO52船侧后部显著的大面积破坏
5SAPC(Hadfields)
70/30谢来特
16D4VE(弹体破裂导致)77寸装甲带和B炮座接触炮座前碎裂;破坏了装甲和炮座舱壁
6APC(Hadfields)
70/30谢来特
16D32PDA炮座13.75寸装甲接缝撞击时爆炸,使一块装甲板凹陷3英寸
7Target雷管和TNT 'C'No.45*****89PD14上甲板后部对主甲板造成破坏,下方无破坏
8APC(Hadfields)
70/30谢来特
16D4ME(弹体破裂导致)287寸装甲带和B炮座以42度角撞击炮座并碎裂,在炮座上产生一个大坑;大面积弹片破坏
9TargetGO 705/21No.45*****法线入射PD后部控制塔(6.625寸)塔顶和附近的通风系统被炸毁;装甲破裂
10CPC MK II(AW Firths)70/30谢来特
16ND21.5VE7船侧后部爆炸和弹片造成非常大的破坏
11APC(Hadfields)
70/30谢来特
16D0.5blind舯部艏楼甲板上层建筑经过船没有爆炸
12SAPC(Hadfields)
70/30谢来特
16ND1 PD10艇甲板和指挥塔上方上层建筑以56度撞击指挥塔时爆炸;指挥塔未受损;显著的弹片破坏
13CPC MKIIA(Firths)70/30谢来特
16D0.5VE27后烟囱后部艏楼甲板上方上层建筑对直到下三层甲板的烟道和通风管道造成显著破坏
14APC VA(Hadfields)
70/30谢来特
16D4blind7寸装甲带和X炮座以63度撞击炮座,穿过船没有爆炸
注释:入射角单位为“度”,延迟单位为英尺。厄瑞玻斯号的右侧火炮(15in BL MK I)向巴登开火,通过调整发射药(139磅4盎司MD 16柯达)使炮弹初速为1380英尺/秒(421米/秒),对应24.5度的落角(angle of descent),相当于21800码(19.93公里)的射程。除了9号中弹,使用172磅4盎司发射药,1550英尺/秒(472米/秒)初速,13.75度,对应15500码(14.17公里)射程。PD:部分爆炸,Partial Detonation。VE:猛烈爆炸,Violent Explosion。ME:轻度爆炸,Mild Explosion。EO:爆炸但未击穿,Explosion Only。blind:哑弹,dud。

一个有趣的旁注是,英国大口径炮弹被认为在很大程度上不受殉爆(sympathetic detonation)的影响。在其他测试中,大量炮弹散落一地,有的弹体破碎但没有发生任何爆炸,停在巴登B炮塔内部的一枚哑弹(表1,14号中弹),经过多次尝试,最终通过在炮弹底部点燃火棉(guncotton)触发引信摧毁。

巴登的中弹位置,这副图基于ADM 186/251的第53号图和ADM 186/259的第50号图。阿拉伯数字表示中弹编号,罗马数字表示第1或者第2组实验(I是第1组,II是第2组)。举例来说,前鱼雷舱上方中弹I-12,是表1中的12号中弹。引爆的炸弹也是如此。

第二组实验

试验后的恶劣天气导致巴登号沉入海底,三个月后她被打捞并进入船坞维修。同年八月进行了下一组实验。再次发射APC、CPC和SAPC炮弹(均为70/30谢来特),使用各种16号引信,包括延迟或非延迟引信(见表2)。还发射了两枚目标弹(target shell),造成了超出预期的损伤:这一点很重要,因为老式前无畏舰阿伽门农号(HMS Agamemnon)正在改装成遥控目标船(remotely-controlled target ship),她无法承受大威力炮弹。

这些试验的主要目的是比较APC、CPC和SAPC炮弹的效果。对于战舰的无装甲部位或上层建筑,不出意外地发现爆炸效果与炮弹中炸药的数量成正比,即CPC比SAPC更具破坏力,而SAPC又比APC更具破坏力。然而,当考虑到弹片和弹片速度时,CPC的效率最低:弹片很小,造成的破坏微不足道。SAPC和APC之间似乎没有太大区别。

在针对中型装甲的测试中,四枚炮弹均在穿透副炮的7英寸装甲后击中厚重的炮塔装甲。结果并无定论:其中一枚APC是个哑弹;而两枚SAPC显然都已解体。更重要的是,这套测试再次显示了16D引信的广泛可变性(和不可预测性)。

实验中,还在战列舰上引爆了6枚航空炸弹——尽管它们是放置在船上的,而不是由飞机投下的。结果令人失望,因为它们对巴登几乎没有产生重大破坏,尽管它们肯定有可能对船舶控制设备造成严重破坏,如果它们击中正确的地方,甚至会对船舶的适航性造成严重影响。开发具有一定穿甲能力的炸弹被认为是正确的路线,尽管此时——请记住,1921年飞机的运载能力和炸弹投掷精度有限——此类武器不太可能造成重大破坏。

在某些方面,这些试验是1919年7月试验的延续,当时向敏捷号战列舰(HMS Swiftsure)发射了各种15英寸炮弹。简单总结一下,这些1919年的试验表明,当炮弹在船内爆炸时,APC的结果优于CPC,因为前者的炮弹碎片更重;厚度不足以击碎炮弹的装甲反而是危险源——它足以触发大多数引信,确保炮弹在船内爆炸。

结论

巴登射击试验的结果是一致的。海军部的总体结论是,APC的性能是令人满意的,而且通过引入助爆药盒(一种爆炸装置,可以放大引信的效果,从而使炮弹装药能够更有效地爆炸)来改善爆炸效果是可能的。没有说明的是,70/30比例混合的谢来特装药显然令人满意。不过,引信并未成功。所需要的是一种引信,当炮弹击中中型或重型装甲时,该引信能够产生有规律且可预测的延迟。针对薄装甲,理想情况下引信应足够灵敏以触发爆炸。

实验性SAPC和老式CPC都不被认为是有效的。SAPC的穿甲能力令人失望,并且不值得进一步发展,因为在攻击中型或厚型装甲方面,SAPC相比现有的APC相比没有显着优势。尽管CPC(无论是黑火药还是谢来特装药)具有强大的爆炸效果,但产生的弹片太小,无法造成致命伤害。

现在需要的是一种新的半穿甲弹(SAP),具有尽可能大的爆炸威力——“没有CPC的缺点”——供战列巡洋舰使用(比例为80%APC,20%SAP),用于针对轻型巡洋舰和航空母舰等轻装甲目标。这些新型SAP也被认为是战列舰弹舱的有校补充,以便在所有APC都已发射后用于对抗敌方战列舰,因为它们可以有效对抗中型装甲。当然,前提是敌舰没有采用“重点防护”(all or nothing scheme),但随后1922年2月签署了《华盛顿海军条约》,并且在一段时间内不太可能建造新的重点防护主力舰。

B炮塔正面装甲被击穿:第一组实验,14号中弹,70/30谢来特APC,16D引信,ADM 186/251。

这种“重点防护”的方案是海军部军械专家的建议。他们注意到了中型装甲面对大口径炮弹的脆弱:保护巴登副炮的7英寸装甲被15英寸APC轻松击穿,炮弹继续前进并在炮座装甲上爆炸,如果角度更好,很可能击穿炮座装甲。这句结论值得引用:“为了保护主力舰,显而易见的策略是,将装甲集中在核心区周围的厚重装甲上,如果炮弹能够击穿这里就会危及战舰的安全。”G3战列巡洋舰和N3战列舰设计(1921年11月)将使用这种方案,纳尔逊和罗德尼也是如此。



补充资料

德国海军官方档案中的巴登号战列舰装甲布局图,RM 3/23460。

Die Schlachtschiffe der Bayern-Klasse书中的巴伐利亚级战列舰装甲布局图

German Warships of World War I(实际上是一战英国海军的识别指南,所以有误差)书中的巴伐利亚级战列舰结构图。

The Grand Fleet: Warship Design and Development, 1906-1922书中的巴登、宾夕法尼亚、君权和伊丽莎白女王四级战列舰的装甲防护对比。

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本帖最后由 强而有力Montana 于 2024-2-7 12:06 编辑

战后初期的重要甲弹对抗实验

R. A. Burt的评价,出自British Battleships 1919-1945

Further tests were carried out against armour in the captured German battleship Baden in 1921 and HMS Superb in 1922 (see Nelson chapter), and these yielded an amazing amount of data for future use. It was concluded in 1921–2 that a main belt of 14in and decks of 7½–8in were necessary to keep out 16in and 18in APC shells at modern battle ranges and it was these thicknesses that were envisaged for the G3 design. By 1937, however, it had been decided that thicknesses would have to be greatly increased if they were to keep out modern bombs and shells, and the protection of the later King George V class (1936) was designed accordingly but within the limits of a maximum displacement of 35,000 tons.
1921年在被缴获的德国战列舰巴登号上和在1922年在壮丽号(HMS Superb)上进行的进一步的装甲测试(见纳尔逊章节)产生了数量惊人的数据以供未来使用。1921-2年得出的结论是,在现代战场上需要14英寸的主装甲带和7.5-8英寸的甲板来抵御16英寸和18英寸APC,而G3方案正是采用了这些装甲厚度。然而到了1937年,当时决定,如果要抵御现代化的炸弹和炮弹,就必须进一步大大增加厚度,英王乔治五世级(1936年)的防护就是依据此设计的,但是受到35000吨的排水量限制。

The arrangement of armouring in the ‘G3’s and Nelson and Rodney embodied the ‘all or nothing’ principle, introduced for the first time in the Dreadnought era in the US ships Nevada and Oklahoma (laid down 1912).
G3、纳尔逊号和罗德尼号的装甲布局体现了“全有或全无”原则(重点防护),该原则在无畏舰时代首次用于美国战列舰内华达号和俄克拉荷马号(1912年铺设龙骨)。

Protection was concentrated over gun positions, magazines, machinery and boiler spaces, with the entire hull before and after this being completely unarmoured. To allow minimum length of the citadel, and maximum armour thickness, main armament was located forward, the after turret being located exactly amidships. The adoption of this method of application was a radical departure from British practice, but had been grudgingly accepted in order to secure the great freeboard required, good seakeeping qualities, extremely heavy armament and above-average speed on the 35,000-ton Washington Treaty displacement limit while at the same time meeting strict Admiralty requirements for a very thick belt (14in) to protect the main armament forward.
装甲集中在炮位、弹药库、机械和锅炉舱,前后的船体完全没有装甲。为了保证核心区的长度最小和装甲厚度最大,主炮位于艏部,而后炮塔正好位于舯部。这和英国的传统方法不同,但为了确保所高干舷、良好的适航性、强大的武器和高于平均水平的速度(华盛顿条约排水量限制为35000吨),只好勉强接受了这种方法,同时还满足海军部对非常厚的主装甲带(14英寸)的严格要求,以保护前方的主炮。

Extremely valuable information about armour protection was gleaned when the ex-German battleship Baden was used as a target for heavy shells on 29 September 1921. Rounds 3, 8 and 14 were of particular interest as they showed what modern AP shells could do, and the vulnerability of turrets protected by only medium armour thickness. The 7in side armour protecting the secondary armament, and that for the main belt lower edge (6¾in) proved, in fact, almost valueless. These rounds also showed what AP shells could do against medium armour struck at large or oblique angles and proved how relatively ineffectual the armour was. It had long been recognized that armour plate was of the greatest value when worked in large thick masses. Distribution of medium thicknesses over large areas gave a general impression of protection, but this was, in fact, illusory. This was impressively illustrated by rounds 3, 8 and 14 when fired at the 7in plates of Baden, which were all pierced by 15in shells of armour-piercing quality, at a velocity of 1,380 fps. Not only was the 7in battery armour pierced, but the 7⅞in armour on the barbettes below the upper deck level was nearly perforated. This would have been accomplished had the range been greater and the shell diving at a steeper angle. The same shells attacking 14in armour under the same conditions would have broken up after considerable damage to the plate, but that thickness would have kept the blast outside.
1921年9月29日,当前德国战列舰巴登号被用作大口径炮弹的攻击目标时,我们收集到了有关装甲防护的极其有价值的信息。第3、8和14号中弹特别令人感兴趣,因为它们展示了现代穿甲弹的性能,以及仅受中等厚度装甲保护的炮塔的脆弱性。事实上,保护副炮的7英寸侧装甲和主装甲带下边缘(6.25英寸)几乎毫无价值。这些炮弹还展示了APC以大角度击中型装甲时的威力,并证明了此类装甲的相对无效性。人们很早就认识到,大厚度装甲板具有最大的价值。大面积的中等厚度装甲给人一种总体上的防护印象,但实际上这是一种幻觉。向巴登的7英寸装甲板发射的第3、8和14发炮弹都令人印象深刻地说明了这一点,这些装甲板均被15英寸穿甲弹以1380fps(421mps)的速度击穿。不仅7英寸炮郭装甲被击穿,上层甲板以下的炮座的7.875英寸装甲也几乎被穿透。如果射程更远并且炮弹以更陡的角度俯冲,就可以成功击穿炮座。在相同条件下,如果同样的炮弹攻击14英寸装甲,会在对装甲造成相当大的损坏后破裂,但这样厚的装甲可以将爆炸挡在外面。

The policy of the day was to protect any new ship with maximum concentration around vitals and at the maximum thickness that displacement would allow. Horizontal protection requirements were indicated by rounds 2, 4 and 10 which were fired at the unarmoured ends of Baden and resulted in explosions between the decks. In round 10 (CPC) the upper deck was lifted 4ft 6in and 43 feet of it was torn away from the side of the ship. The shell then pierced the main deck and produced a hole 16ft wide by 4ft 6in long and blew that deck 7ft downwards. It was considered that such severe damage in a strength deck would jeopardize the longitudinal strength of a vessel, especially if the vessel received more than one hit in the same area.
当时的政策是,新舰的装甲最大程度地集中在核心区,以排水量允许的最大厚度。第2、4和10号中弹说明了水平防护的需求,这些炮弹命中巴登号的非装甲部位,在甲板之间爆炸。第10号中弹(CPC)把上甲板炸的向上凸起4英尺6英寸,其中43英尺的甲板从船舷处被撕裂。然后,炮弹击穿主甲板,形成一个16英尺宽、4英尺6英寸长的洞,并将甲板炸的向下凹陷7英尺。强力甲板受到如此严重的损坏会危及船舶的纵向强度,特别是如果在同一区域受到多次炮击。

Round 6 was fired to test the tongue-type joints adopted by the Germans for their barbettes. The velocity and angle of attack was so arranged that the attacking shell would just fail to perforate and put maximum pressure on the joint. The result was that the strap behind the armoured joint gave way and the joint split; this was exacerbated by the number of bolt holes in the area.
第6号炮弹是为了测试德国人在炮座上采用的舌式接头(tongue-type joints)。速度和入射角的安排使得炮弹无法穿透(perforate),并对接头施加最大压力。结果是装甲接头后面的背板(strap)松脱,接头裂开;该区域螺栓孔的数量加剧了这种情况。

To complete the tests against modern armour, further firing was conducted against the old battleship Superb (Bellerophon class, 1907) on 2 May 1922. Plates were taken from Baden and positioned in Superb to take the blast. A number of 15in shells were then fired at the decks (290lb plates) and side armour (560lb plates) from HMS Terror from a distance of 500 yards. The results were:
为了完善对现代装甲的测试,1922年5月2日,对旧战列舰壮丽(柏勒罗丰级,1907年)进行了进一步射击。从巴登取出的装甲板被放置在壮丽号上接受攻击。随后,恐怖号从500码的距离向甲板(290磅/7.25英寸装甲板)和侧面装甲(560磅/14英寸装甲板)发射了许多15英寸炮弹。结果是:

1.The armour quality of the plates from Baden stood up to the tests very well.
巴登装甲板的装甲质量非常好地承受住了测试。

2.Any electric welding incorporated in the structure broke away.
结构中的所有电焊都断裂了。

3.Heavy deck thicknesses of this nature could be supported if necessary.
如有必要,支撑这种级别的厚甲板是可以做到的。

4.The angle of the 560lb armour was enough to cause the shell to break up on impact, but it was seen that the belt would have to be ‘keyed’ in properly so as to avoid any damage to the hull proper, or displacement of the armour strakes in question.
560磅(14英寸)装甲的角度足以使炮弹在撞击时破裂,但装甲带须正确“插入”,以避免对船体本身造成任何损坏或导致装甲板位移。

The general scheme of armouring in Nelson and Rodney also embodied all the lessons learned during the Great War, especially at Jutland. New improved ‘D’ type steel with a tensile strength of 37 to 43psi was used for the first time, in place of normal high-tensile steel, on decks and anti-torpedo bulkheads. The main belt was fitted internally for the first time in a British battleship – to secure maximum support to the armour against being driven in bodily by a direct hit, as had occurred in Derflinger and Lion at Jutland, and it was fitted at an angle of 72 degrees, running away from the waterline at its bottom edge to increase effectiveness against plunging shell fire. The belt was not deep enough, however, and caused great concern among the construction staff. The upper edge of the main strake was supported by a thick armoured deck, but the lower edge restedon an inclined shelf with individual plates ‘keyed in’ and heavy bars placed behind this. These chock castings which housed the lower edge would also help to direct fragments of a bursting shell upwards and take them away from the lower parts of the ship. The arrangement of internal armouring reduced the armoured water plane, but sufficient resources of buoyancy were available to ensure that the ship would be safe even if the outer hull were opened up by gunfire. The horizontal protection against plunging fire and bombing aircraft was developed to a very high degree, and was considered at the time to be adequate against anything that could be used against the new ships.
纳尔逊和罗德尼的整体装甲布局也体现了第一次世界大战,特别是日德兰海战的所有教训。首次在甲板和鱼雷防护舱壁上使用抗拉强度为37至43psi的新式改进“D”型钢,代替普通高强度钢。这是英国战列舰的主装甲带首次采用内部安装,以确保对装甲提供最大程度的支撑,防止炮弹命中造成的变形,就像日德兰海战的德夫林格号和狮号上发生的那样,并且主装甲带以72度安装,远离其底部边缘的水线,以提高对大角度落弹的防护。然而,装甲带的深度不足,引起了造舰局人员的极大担忧。主装甲列板的上边缘由厚厚的装甲甲板支撑,但下边缘固定在一个倾斜的支架上,各个板“插入”在支架上,后面有重型栅栏。这些容纳下边缘的楔形铸件还有助于将爆炸的炮弹碎片向上引导,并将它们带离船的下部。内置主装甲减小了装甲保护的水线面,但有仍有足够的浮力,即使船体外部被炮火炸开,也能确保船体安全。针对大角度落弹和飞机轰炸的水平防护已经达到非常高的程度,并且在当时被认为足以抵御任何可以用来对付新舰的东西。

David K. Brown的评价,出自The Grand Fleet: Warship Design and Development, 1906-1922

The Admiralty did not rest on its laurels when the fighting stopped. There were many technical developments in hand and work on most continued albeit at reduced pace. Some of the most important related to protection against shells, torpedoes and bombs and it is convenient to consider these as the sequel to the lessons of the war itself.
战争结束后,海军部并没有满足于现状。当时正在进行许多技术开发,并且大多数工作仍在继续,尽管速度有所放缓。其中一些最重要的项目与防御炮弹、鱼雷和炸弹有关,可以将这些视为战争教训的继续。

During the autumn of 1919 the new type of 15in shell was fired against plates arranged to represent Hood’s protection. The weakness was that the upper 7in belt could easily be penetrated and the shell, which would explode about 40ft from impact, was still capable of penetrating the deck and magazine roof. The main deck over the magazine was increased to 3in which was thought to be the best that could be done with this old-fashioned ship, already grossly overweight.
1919年秋天,使用新型15英寸炮弹向模拟胡德防御结构的装甲板射击。其缺点是上部7英寸装甲带很容易被击穿,而且炮弹在击穿后会在继续前进40英尺后爆炸,但仍然能够穿透甲板和弹药库上方甲板。弹药库上方的主甲板增加至3英寸,这被认为是这艘已经严重超重的老式船所能做到的最好的弥补。

The salvaged German battleship Baden was used for firing trials on 29 September 1921. Thirty-one 15in shells were fired by the monitors Erebus and Terror, the range was about 500yds but the charge was adjusted to give striking velocities of 1550 or 1380ft/sec, equivalent to ranges of 15,500 or 21,800yds respectively. At 1550ft/sec a 14in turret face plate was penetrated by APC at 18½° to the normal. The 14in conning tower resisted a hit at 30°. Another shell went through the 10in upper belt at 14½° to the normal and burst 38ft later against the funnel casing having gone through a 1.2in bulkhead and a ½in deck on the way.
1921年9月29日,被打捞上来的德国战列舰巴登号被用来进行射击试验。厄瑞玻斯号和恐怖号浅水重炮舰发射了31枚15英寸炮弹,距离约为500码,但装药经过调整,落弹速度为1550英尺/秒(472米/秒)或1380英尺/秒(421米/秒),分别相当于15500码(14.17公里)或21800码(19.93公里)的射程。APC以1550英尺/秒的速度和与法线成18.5°的角度穿透14英寸的炮塔正面装甲。指挥塔的14英寸装甲成功抵抗了30°入射的一枚炮弹。另一枚炮弹以与法线成14.5°的角度穿过10英寸的上层装甲,并在38英尺外爆炸,途中穿过了1.2英寸的舱壁和0.5英寸的甲板。

Three 15in APC rounds were fired through 7in battery armour, at least one of which hit and nearly penetrated the 7 in barbette beyond. CPC shells were fired against the decks and caused very severe blast damage. It seems to have been concluded that the new generation of shells would penetrate thick armour and the new fuses would explode them about 40ft beyond the point of impact. The filling, Shellite in the APC, Trotyl in CPC, would explode violently causing severe damage. This conclusion at least contributed to the adoption of the ‘all or nothing’ system of protection in the new Nelson class battleships. These and other tests showed that the German armour was almost identical in performance to British plates.
三发15英寸APC击穿了7英寸炮郭装甲,其中至少一发击中并几乎击穿了远处的7英寸炮座。CPC命中甲板并造成非常严重的爆炸破坏。似乎可以得出结论,新一代炮弹可以穿透厚重的装甲,而新的引信将在距弹着点约40英尺的地方爆炸。APC中的谢尔特装药和CPC中的三硝基甲苯装药会剧烈爆炸,造成严重破坏。这一结论至少有助于在新型的纳尔逊级战列舰上采用“全有或全无”(全面防护)的防护系统。这些和其他测试表明,德国装甲的性能与英国装甲几乎相同。

Some plates from Baden were fitted in the Superb for further tests on 2 May 1922. The plates and supporting structure were similar to that envisaged for the ‘G 3’ battlecruisers with a 14in belt which the shells would strike at 34° and a 7¼in deck over ¼in plating which was struck at 59°. Both deck and side protection was fired on with 15in shells fired from Terror. The range was 500yds but the charge was adjusted to give a striking velocity equivalent to battle range. Some of the deck plates were 290lb (7¾in) and it was thought that there might be difficulties in providing adequate support. However, the supports proved satisfactory except for some failures in welded joints. Two inert-filled APC hit the deck and only scooped the surface of the armour, though the beams below were seriously damaged. The 14in belt was hit by two APC at 1350ft/sec which broke up with little effect on the plate, though damage was caused when the bottom of one plate moved 15in inboard at its lower end.
1922年5月2日,一些来自巴登的装甲板被安装在壮丽号上进行进一步测试。装甲板和支撑结构与G3战列巡洋舰的计划类似。14英寸的主装甲带以34°的角度被炮弹撞击。叠加在0.25英寸甲板上的7.25英寸甲板,以59度入射角被炮弹撞击。恐怖号发射的15英寸炮弹攻击了甲板和舷侧防护。射程为500码,但发射药经过调整,可提供相当于正常战斗距离的落弹速度。一些甲板厚290磅(7.75英寸),被认为存在支撑上的难度。然而,除了焊接接头出现一些故障外,支撑结构被证明是令人满意的。两枚填充了惰性物质的APC命中甲板,只破坏了装甲的表面,但下面的横梁受到了严重损坏。14英寸的装甲带被两枚APC以1350英尺/秒(411米/秒)的速度击中,虽然其中一个装甲板的底部向内移动15英寸,造成了损坏,但炮弹碎裂了,对装甲板影响不大。

Monarch was fired on both by cruisers and battleships on 21 January 1925. Her protective deck was penetrated by fragments of 6in shell from the cruisers. APC 13.5in shells, filled with shellite, were capable of penetrating the 11in barbette and supporting structure before exploding. Some experimental shells with a TNT filling and a gaine worked well causing very severe blast damage. Several of these trials involved tests with bombs which will be described in a later volume.
1925年1月21日,君主号遭到巡洋舰和战列舰的共同射击。她的防护甲板被巡洋舰的6英寸炮弹碎片击穿。填充谢尔特的13.5英寸APC能够在爆炸前穿透11英寸炮座和支撑结构。一些装有TNT和助爆药盒的实验炮弹效果很好,造成了非常严重的爆炸损坏。其中一些试验涉及炸弹测试,这将在后面的卷中描述。

It is clear that the new shells in the magazines of the Grand Fleet in 1918 could penetrate any side or deck armour then in use and burst reliably and violently many feet from impact.
很明显,1918年大舰队弹药库中的新炮弹可以穿透当时的任何侧面或甲板装甲,并在击穿较长距离后可靠而猛烈地爆炸。


British Battleships 1919-1945书中的纳尔逊装甲布局图

平贺让纪念站的纳尔逊图纸


战列巡洋舰G3的基本信息与装甲防护

华盛顿条约前的英国主力舰设计参数,出自The Grand Fleet: Warship Design and Development, 1906-1922

总结

胡德号模拟实验、敏捷号实验和巴登号实验证明了中型装甲的无用和甲板防护的重要性。使用巴登装甲板的壮丽号实验得出了需要大致多厚的装甲才能有效抵挡未来的大口径硬背帽穿甲弹(16甚至18英寸),也就是大约14寸的主装甲,7.5-8英寸的甲板。这一系列实验对英国海军同时期的主力舰防护设计影响深远。华盛顿条约前英国完成的主力舰方案(包括后来的纳尔逊级)的防护普遍具备以下特点:

1. 采用重点防护,取消了中等厚度的上层装甲带。
2. 主装甲带采用内置,且厚度大,倾角大。
3. 具有非常厚的水平装甲,远超此前的设计。

以上的特点是由一战的实战经验和一系列实验决定的。

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少尉

三年服役纪念章银星勋章

 楼主| 发表于 2023-8-30 12:48 | 显示全部楼层
本帖最后由 强而有力Montana 于 2023-8-31 20:23 编辑

需要注意的是,Warship 2007的这篇文章中对于巴伐利亚级战列舰以及德二海军的一些负面看法是有失偏颇的,所谓“德国水兵大部分时间都生活在岸上”和“住宿条件都极其恶劣”完全是胡扯。关于这方面的信息,推荐阅读一位朋友的文章《最后的条顿武士:“巴伐利亚”级战列舰小传(上)》,这里的描述要客观得多。



关于巴登实验的英国档案其实网上就有,不过这个网站倒闭了,只能通过互联网档案馆(Internet Archive)访问了

ADM 186/251: PROGRESS IN GUNNERY MATERIAL, 1921

ADM 186/259: PROGRESS IN GUNNERY MATERIAL, 1922 & 1923

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一等兵

七年服役纪念章

发表于 2023-9-3 00:35 | 显示全部楼层


873设计不是纳尔逊吧,这玩意是垂直装甲······

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少尉

三年服役纪念章银星勋章

 楼主| 发表于 2023-9-3 08:34 | 显示全部楼层
本帖最后由 强而有力Montana 于 2023-9-3 08:35 编辑
拔剑四顾 发表于 2023-9-3 00:35
873设计不是纳尔逊吧,这玩意是垂直装甲······

电脑里面看到这个文件夹就直接用了,已经改正
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