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二战英国中口径穿甲类炮弹的验收规格与穿甲性能

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发表于 2024-6-11 22:01 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 seven_nana 于 2025-2-16 14:40 编辑

二战英国中口径穿甲类炮弹的验收规格与穿甲性能

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原始文件的版权性质为英国皇家版权(Crown copyright)

本文内容节选翻译自英国海军的官方报告,其中有部分内容由坛友JeanBart提供,在此表示感谢。



索引

间战英国大口径穿甲类炮弹的设计演化与性能变迁

此篇以1920-1938年间的历年总结报告为基础,介绍了英国海军的大口径穿甲类炮弹,在间战时期所经历的技术发展。

间战英国中口径穿甲类炮弹的设计演化与性能变迁

此篇以1920-1938年间的历年总结报告为基础,介绍了英国海军的中口径穿甲类炮弹,在间战时期所经历的技术发展。

二战英国大口径穿甲类炮弹的验收规格与穿甲性能

此篇以1938-1949年间的各种详尽的实测资料为基础,对二战时期的英国大口径穿甲类炮弹的性能,作出了详尽的解读。

二战英国中口径穿甲类炮弹的验收规格与穿甲性能

此篇以1938-1949年间的各种详尽的实测资料为基础,对二战时期的英国中口径穿甲类炮弹的性能,作出了详尽的解读。

间战及二战英国穿甲类炮弹的名词解释与技术解读

此篇作为前面三篇内容的补充,对间战及二战英国穿甲类炮弹相关的名词作出详细解释,并就其技术特征作出更深入的解读。

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 楼主| 发表于 2024-6-11 22:04 | 显示全部楼层
本帖最后由 seven_nana 于 2024-11-24 11:14 编辑

二战英国中口径穿甲类炮弹的简介



二战时期的英国中口径火炮

二战时期的英国中口径火炮,主要有以下这些:

(1) 9.2英寸Mark IX, Mark X型火炮:最常见的岸炮口径之一,标配强装药。

(2) 8英寸Mark IX, Mark X型火炮:二战时期计划建造的重巡洋舰的主炮。

(3) 8英寸Mark VIII型火炮:郡级和约克级重巡洋舰的主炮。

(4) 7.5英寸Mark VI型火炮:霍金斯级重巡洋舰的主炮。

(5) 6英寸BL Mark XXIII型火炮:利安德级、林仙级、城级、殖民地级、米诺陶级轻巡洋舰的主炮。

(6) 6英寸BL Mark XXII型火炮:纳尔逊级战列舰的副炮。

(7) 6英寸BL Mark VII*, XXIV型火炮:最常见的岸炮口径之二,标配强装药。

(8) 型号繁多的老式6英寸火炮:伊丽莎白女王级和复仇级战列舰的副炮,鹰号航空母舰、C/D/E级轻巡洋舰的主炮。

(9) 5.5英寸BL Mark I型火炮:胡德号战列巡洋舰的副炮,竞技神号航空母舰的主炮。

(10) 5.25英寸QF Mark I型火炮:英王乔治五世级、狮级、前卫号战列舰的副炮,部分黛朵级轻巡洋舰的主炮。

(11) 4.7英寸QF Mark XI型火炮:L级和M级驱逐舰的主炮。

(12) 4.7英寸QF Mark IX, XII型火炮:间战和二战时期建造的大部分驱逐舰的主炮。

(13) 4.7英寸QF Mark VIII火炮:纳尔逊级战列舰和勇敢级航空母舰的高炮。

(14) 型号繁多的老式4.7英寸火炮:部分老式驱逐舰的主炮。

(15) 4.5英寸QF Mark I, III, IV型火炮:部分战列舰、战列巡洋舰、航空母舰的副炮,部分黛朵级轻巡洋舰的主炮,二战后期建造的部分新锐驱逐舰的主炮。

(16) 4英寸QF Mark XVI, XXI型火炮:部分战列舰、航空母舰、大部分巡洋舰的高炮。

(17) 型号繁多的老式4英寸火炮:反击号战列巡洋舰的副炮,部分老式驱逐舰的主炮。

需要说明的是,除了9.2英寸和6英寸之外,其他口径的火炮也有用作岸炮的情况,但不如这两个口径那么普及。



英国中口径火炮的弹药配备情况

1、根据John Campbell的说法,英国中口径火炮的弹药配备情况如下(Naval Weapons of World War Two, P.7 & P.31 & P.34 & P.44 & P.46-47 & P.51-52 & P.56):

8in Mark VIII: SAPC shells were carried with 20HE per gun, or more if required.
8英寸Mark VIII型火炮:每门火炮配备20发高爆弹,其余是半穿甲弹,但如果有需要的话,可以增加高爆弹的搭载量。

6in BL Mark XXIII: Shells were CPBC with some HE or mostly the latter if required for bombardment.
6英寸BL Mark XXIII型火炮:配备的炮弹以半穿甲弹为主,高爆弹为辅。但如果有岸轰任务,则高爆弹会占据绝大部分搭载量。

5.25in QF Mark I: SAP and HE were carried. The allowance of star shell was 400 per battleship and 250 per light cruiser, Up to 200 anti-radar shells per ship were later carried in the Pacific and the Indian Ocean.
5.25英寸QF Mark I型火炮:主要配备半穿甲弹和高爆弹。每艘战列舰配备400发照明弹,每艘轻巡洋舰则配备250发照明弹。此外,战争末期时派往印度洋和太平洋的舰艇,每艘还会配备至高200发雷达干扰弹。

4.7in QF Mark XI: SAP and HE shells were provided. For attacking surfaced submarines 60 HE with RDX/TNT fillings were supplied for each ship by 1945 and the star shell allowance was from 150 to 200 per ship.
4.7英寸QF Mark XI型火炮:主要配备半穿甲弹和高爆弹。至1945年时,为了对抗上浮状态的潜艇,每艘会配备60发装填RDX/TNT装药的高爆弹。此外,每艘还会配备150-200发照明弹。

4.7in QF Mark IX, XII: Shells were SAP and HE. An allowance of 10 HE per gun with RDX/TNT fillings was later issued for attacking surfaced submarines, Star shell varied from 50 to 200 per ship.
4.7英寸QF Mark IX, XII型火炮:主要配备半穿甲弹和高爆弹。后来,为了对抗上浮状态的潜艇,每门火炮还会配备10发装填RDX/TNT装药的高爆弹。此外,每艘还会配备50-200发照明弹。

4.7in QF Mark VIII: SAP and HE were carried in but only HE in the Nelson class...By the end of the war...in the Nelson class...an allowance of 400 star shell per ship.
4英寸QF Mark VIII型火炮:勇敢级航空母舰会配备半穿甲弹和高爆弹,但纳尔逊级战列舰只配备高爆弹。至战争末期时,纳尔逊级每艘还会配备400发照明弹。

4.5in QF Mark I, III, IV: Originally SAP and HE were carricd by battleships and aircraft carriers, By the end of the war SAP and HE were carried by all except aircraft carriers, which had HE only. In destroyers 10 rounds per gun were RDX/TNT filled HE for use against surfaced submarines. Star shell allowances were from 150 to 400 per ship.
4.5英寸QF Mark I, III, IV型火炮:原先,战列舰和航空母舰都会搭载半穿甲弹和高爆弹。但至战争末期时,航空母舰只搭载高爆弹,其余舰艇则搭载半穿甲弹和高爆弹。为了对抗上浮状态的潜艇,驱逐舰上的每门火炮会配备10发装填RDX/TNT装药的高爆弹。此外,每艘还会配备150-400发照明弹。

4in QF Mark XVI, XXI: Most shells were HE. Escort ships had 10 HE per gun with RDX/TNT fillings against surfaced submarines, and also in many cases 12-22 Shark per ship. SAP was also usually carried but not in capital ships, aircraft carriers, most cruisers and 'Tribal"destroyers. From 30 to 400 star shell per ship were provided.
4英寸QF Mark XVI, XXI型火炮:绝大部分的载弹量都是高爆弹。为了对抗上浮状态的潜艇,护航舰艇上的每门火炮会配备10发装填RDX/TNT装药的高爆弹,有些舰艇还配备有12-22发专用的反潜弹。半穿甲弹也有,但主力舰、航空母舰、绝大部分的巡洋舰、以及部族级驱逐舰,都不搭载半穿甲弹。此外,每艘还会配备30-400发照明弹。

HE shells for AA fire...Radio proximity fuzes known as VT were used in 5.25-4in guns...by the end of the war 25% were to have VT proximity fuzes, rising to 50% with availability.
口径在4英寸到5.25英寸之间的火炮,在使用高爆弹进行对空射击时,会配备名为VT的无线电近炸引信。至战争末期时,这些口径的高爆弹,有25%都会配备VT引信,条件允许时会增加到50%。

2、Conrad Waters的书中,则对城级和殖民地级轻巡洋舰上的6英寸火炮的弹药配备情况,给出了更细致的说明(British Town Class Cruisers - Southampton and Belfast Classes, British Fiji Class Cruisers and their Derivatives):

Town Class: Rounds were provided for each gun in a nominal nine CPBC rounds to one HE round ratio.
城级:半穿甲弹和高爆弹的配备比例,通常是9比1。

Fiji Class: Both CPBC and HE projectiles were provided in a nominal ratio of nine CPBC rounds to one HE round ratio, revised to eight CPBC rounds to two HE rounds as the war progressed.
殖民地级:半穿甲弹和高爆弹都有配备,其比例通常是9比1,但在战争过程中被调整为8比1。

英国中口径半穿甲弹的设计特征

根据John Campbell的说法,英国中口径半穿甲弹的设计特征如下(Naval Weapons of World War Two, P.7):

SAP shell was available for most guns from 8in down to 12pdr. It was known as SAPC in 8in and during the war as CPBC in 6in (152mm), changed in 1946 to SAPBC. The 8in shell resembled major-calibre APC except that the bursting charge of block TNT, TNT/beeswax or Shellite amounted to 4.27-4.7%...Shells of 6in and smaller were without a true AP cap and did not have relieved adaptors, while those of 5.25in and below had the American-type 'K' device, which had no nose fuze and spread the dye through holes in the ballistic cap after the hole covers had been removed on impact with the sea. Bursters were TNT or, in the 112lb 6in, TNT/beeswax and the amount was usually 3.5-4.3%, though in some 100lb 6in it reached 6.2%.
口径在12磅到8英寸之间的绝大部分火炮,都可以使用半穿甲弹。其中,8英寸火炮配备的叫做被帽半穿甲弹,而6英寸火炮配备的,战时叫做风帽尖头通常弹,战后则改名风帽半穿甲弹。8英寸的炮弹,结构与大口径穿甲弹类似,但装填的是块状TNT装药、TNT/蜂蜡混合装药、或者Shellite装药,其装填系数达到了4.27-4.7%。6英寸及以下口径的炮弹,是没有被帽的,并且也没有压力缓解型弹底栓。其中,5.25英寸及以下口径的炮弹,使用的是美式的AK型染色装置,它是不配备引信的,炮弹击中水面时产生的冲击力,会将风帽上的开孔上的盖板冲走,从而将染料扩散出去。这类炮弹会填充TNT装药,不过112磅的6英寸炮弹填充的是TNT/蜂蜡混合装药。装填系数通常在3.5-4.3%之间,但有些100磅的6英寸炮弹,装填系数能达到6.2%。

英国中口径穿甲弹和半穿甲弹的具体参数

火炮型号炮弹简称弹重弹重系数风帽形状弹头形状装填系数
9.2英寸Mark IX, Mark X型火炮9.2英寸穿甲弹(岸炮)380磅0.4885/10crh1.4crh或1.0crh3.5%
8英寸Mark IX, Mark X型火炮8英寸半穿甲弹(290磅)290磅0.5666/12crh-5%
8英寸Mark VIII型火炮8英寸半穿甲弹(256磅)256磅0.5-1.4crh4.5%
7.5英寸Mark VI型火炮7.5英寸半穿甲弹(4crh)200磅0.474---
6英寸BL Mark XXIII型火炮6英寸半穿甲弹(112磅)112磅0.5195/10crh1.4crh3.5%
6英寸BL Mark XXII型火炮6英寸半穿甲弹(100磅)100磅0.463-2.0crh6%
6英寸BL Mark VII*, XXIV型火炮6英寸半穿甲弹(岸炮)100磅0.463-1.4crh3.5%
型号繁多的老式6英寸火炮6英寸半穿甲弹(4crh)100磅0.463---
5.5英寸Mark I型火炮5.5英寸半穿甲弹(4crh)82磅0.493---
5.25英寸QF Mark I型火炮5.25英寸半穿甲弹80磅0.553-1.4crh4%
4.7英寸QF Mark XI型火炮4.7英寸半穿甲弹(62磅)62磅0.5885/10crh1.4crh4%
QF Mark XI型以外的其他4.7英寸火炮4.7英寸半穿甲弹(50磅)50磅0.474--4%
4.5英寸QF Mark I, III, IV型火炮4.5英寸半穿甲弹55磅0.6245/10crh-4%
4英寸QF Mark XVI, XXI型火炮4英寸半穿甲弹(36磅)36磅0.563--4%
型号繁多的老式4英寸火炮4英寸半穿甲弹(31磅)31磅0.484---

可以看到,英国海军的中口径火炮,绝大部分都会配备半穿甲弹。其中,7.5英寸(4crh)、6英寸(4crh)、5.5英寸(4crh)、4.7英寸(50磅)、4英寸(31磅)属于可以追溯至一战时期的老款炮弹,其余则都是间战或二战时期设计的新款炮弹。老款炮弹存在弹重系数较小和风阻系数较大的短板,因此在性能上逊色于新款炮弹。

另一方面,配备穿甲弹的中口径火炮,则仅限于9.2英寸。如果将非制式的穿甲弹也考虑进来的话,那么还包括5.25英寸的试制穿甲弹,以及6英寸、5.25英寸、以及4.7英寸的缩比例测试用穿甲弹,但后面几种炮弹的作用仅仅是开展缩比例测试,并没有用于实战的打算。

英国中口径半穿甲弹的结构图

左侧是1933年生产的8英寸Mark I B型半穿甲弹(配备哈德菲尔德的圆顶被帽,后缀B代表炮弹外形介于4-6crh之间),右侧是1943年生产的8英寸Mark I B/NT型半穿甲弹(带K型染色装置,配备弗斯-布朗的圆顶突起宽边被帽,后缀NT代表配有曳光装置)。

炮弹顶部的空心结构的是风帽,右侧的炮弹的风帽中安装有K型染色装置,风帽下方的实心结构的是被帽,再下方则是弹体。弹体内部的空腔就是装药腔,其底部的组件是弹底栓,左侧的炮弹采用的是普通弹底栓,右侧的炮弹采用的则是压力缓解型弹底栓。



其他补充说明

请注意,本文中的英国装甲厚度均为名义厚度,名义上的1英寸≈实际上的0.98英寸。

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 楼主| 发表于 2024-6-11 22:05 | 显示全部楼层
本帖最后由 seven_nana 于 2024-9-14 13:50 编辑

英国9.2英寸穿甲弹(岸炮)的实测结果

除了摘要部分外,其余内容都是对英国海军档案的翻译,其中黑色字体部分为原文内容的节译,红色字体部分为我添加的注释。



摘要

下面这张图表(出自SUPP 6-744 APP Special Proceedings, No. 17)中,汇集了英国哈德菲尔德公司和美国坩埚钢铁公司生产的9.2英寸穿甲弹,在30度、35度、40度入射角下对抗6英寸渗碳硬化装甲的验收测试及其他打靶测试的结果。图表中的实心黑圈代表成功,打叉代表失败。



根据这些测试结果,我们可以判断出:

(1) 在这个图表的统计范围内,英国人总共测试了38发炮弹,其中有26发是哈德菲尔德公司的,12发是坩埚钢铁公司的。

(2) 图表上方,展示的是坩埚钢铁公司的试制炮弹的测试结果。图表下方,展示的是则是两家公司的制式炮弹的测试结果。

(3) 在30度入射角下对抗6英寸厚度的渗碳硬化装甲时,坩埚钢铁公司的试制炮弹,在1,550英尺/秒的失败比例是2/7;该公司的制式炮弹,在1,550英尺/秒的失败比例则是2/5。

(4) 在30度入射角下对抗6英寸厚度的渗碳硬化装甲时,哈德菲尔德公司的制式炮弹,在1,400英尺/秒下的失败比例是2/6,在1,550英尺/秒下的失败比例是0/5,在1,850英尺/秒下的失败比例是2/5,在2,200英尺/秒的失败比例是0/2。

(5) 在35度入射角下对抗6英寸厚度的渗碳硬化装甲时,哈德菲尔德公司的制式炮弹,在1,500英尺/秒下的失败比例是0/3。

(6) 在40度入射角下对抗6英寸厚度的渗碳硬化装甲时,哈德菲尔德公司的制式炮弹,在1,500英尺/秒下的失败比例是2/2,在1,600英尺/秒下的失败比例是0/3。



1938-1939年间的验收测试及被帽对比测试

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, Memo. 1,271, Memo. 1,356, No. 139, No. 1,264

1938年,具体时间不明,哈德菲尔德公司的9.2英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗6英寸厚度的渗碳硬化装甲(下限测试)

测试中使用的炮弹,是哈德菲尔德公司生产的,配备了设计编号Z.8005的新款被帽,弹重380磅。

测试中使用的装甲有两块,都是比尔德莫公司生产的,编号分别是No. 2067/2197、No. 2067A/2198,其尺寸均为9英尺4英寸×9英尺4英寸。

测试编号生产批次装甲板编号炮弹速度测试结果
8222第1批次No. 2067/21971,552英尺/秒(经验式比值112.8%)成功
8242第1批次No. 2067/21971,553英尺/秒(经验式比值112.9%)失败,弹底区域破裂,弹底栓脱落
8486第1批次No. 2067A/21981,551英尺/秒(经验式比值112.7%)失败,弹底区域开裂,延伸至装药腔

军械委员会的评论:

制式被帽与新款被帽的打靶测试对比,尚未全部完成,但由于生产任务紧急,因此在测试开始之前,陆军火炮总监就已经批准,只要能通过验收测试,就可以在生产批次的炮弹上使用新款被帽。

军械委员会向陆军火炮总监致信:

第1批次的炮弹中,有2发(编号8242和8486)测试失败。哈德菲尔德公司认为,这些失败可能是由于某种异常原因导致的。本委员会同意这个观点。

据我们了解,哈德菲尔德公司已经就测试失败的问题,与陆军火炮总监进行了沟通,双方达成的协议是,从第1批次中再抽出5发炮弹,换装制式被帽,随后进行打靶测试(具体结果见下文)

1938年5月10日、5月12日、5月16日、5月26日、8月29日、9月1日、9月27日,哈德菲尔德公司的9.2英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗6英寸厚度的渗碳硬化装甲(下限测试)

测试中使用的炮弹,是哈德菲尔德公司生产的,制式编号Mark XII B,设计编号H/1802D,并分别配备了制式被帽和设计编号Z.8005的新款被帽,弹重380磅。

测试中使用的装甲有三块,都是比尔德莫公司生产的,编号分别是No. 2067/2197、No. 2067A/2198、No. 2050A/2196,其尺寸均为9英尺4英寸×9英尺4英寸。

制式被帽的测试结果如下:

测试编号装甲板编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
8246No. 2067A/21981,454英尺/秒(经验式比值105.7%)弹体完整,弹头区域有裂纹装甲板被穿透,形成层裂
8247No. 2067A/21981,351英尺/秒(经验式比值98.2%)弹体完整,弹头区域有裂纹,弹底区域受到挤压,弹底栓完好装甲板被穿透,形成层裂
8256No. 2067/21971,352英尺/秒(经验式比值98.2%)弹体完整,开裂至装药腔,弹底区域受到挤压,弹底栓完好装甲板被穿透,形成层裂及部分冲塞
8505No. 2050A/21961,345英尺/秒(经验式比值97.7%)弹体接近完整,弹头区域部分破损,并发生开裂装甲板被穿透,形成冲塞
8510No. 2050A/21961,290英尺/秒(经验式比值93.7%)弹体接近完整,弹头区域部分破损装甲板将炮弹弹开
8511No. 2050A/21961,315英尺/秒(经验式比值95.6%)弹体碎裂,总共找到5个碎块,散落在装甲板前后两侧装甲板被穿孔,形成花瓣孔

新款被帽的测试结果如下:

测试编号装甲板编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
8257No. 2067/21971,347英尺/秒(经验式比值97.9%)弹体完整,未发现裂纹装甲板被穿透,形成层裂及部分冲塞
8267No. 2067/21971,310英尺/秒(经验式比值95.2%)弹体完整,未发现裂纹装甲板被穿透,形成层裂及部分冲塞
8301No. 2067/21971,269英尺/秒(经验式比值92.2%)弹体完整,未发现裂纹,弹头区域变钝装甲板将炮弹弹开

军械委员会的评论:

测试中的第1和第2发炮弹,在穿透装甲板后产生了大尺寸的层裂,我们认为这块装甲板可能存在异常,因此更换了测试用的装甲板。第3发炮弹在对抗新更换的装甲板时,出现了失败。

3发配备新款被帽的炮弹的测试结果表明,其下限速度约为1,300英尺/秒。为了确定制式被帽炮弹的下限速度,我们又测试了3发炮弹,结果表明其下限速度约为1,350英尺/秒。

军械委员会向陆军火炮总监致信:

在30度入射角下对抗6英寸厚度的渗碳硬化装甲时,哈德菲尔德公司生产的配备新款被帽的炮弹,下限速度要比配备制式被帽的炮弹低50英尺/秒。

我们原本打算建议,将这款炮弹的验收规格,设置为在30度入射角下,以1,450英尺/秒或更低的速度,对抗6英寸厚度的渗碳硬化装甲。

但后续开展的测试表明,本次测试中使用的6英寸装甲板,在抗弹性能上要低于标准,在对抗8英寸半穿甲弹时,其差值约为50-100英尺/秒。

有鉴于此,本委员会建议,对于哈德菲尔德公司生产的配备新款被帽的9.2英寸穿甲弹,其验收速度可设置为1,500英尺/秒。

该公司基于新款被帽生产的第1批次的炮弹,在近期的验收测试中在1,550英尺/秒的速度下失败的情况,属于不同寻常的情况,因此并不会影响上述的验收规格建议。

1938年,具体时间不明,哈德菲尔德公司的9.2英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗6英寸厚度的渗碳硬化装甲(下限测试)

测试中使用的炮弹,是哈德菲尔德公司生产的,配备了设计编号Z.8005的新款被帽,弹重380磅。

测试中使用的装甲,是比尔德莫公司生产的,编号No. 2067A/2198。

测试编号生产批次炮弹速度测试结果
8317第1批次1,558英尺/秒(经验式比值113.2%)成功
8332第2批次1,553英尺/秒(经验式比值112.9%)成功
8410第3批次1,550英尺/秒(经验式比值112.6%)成功

将上述的测试结果与先前的验收测试的结果进行对比后,可归纳出以下几点:

制式炮弹在装甲板上造成的穿孔,略大于配备新款被帽的炮弹。前者造成的穿孔的平均尺寸是9.97×12.17英寸,后者的平均尺寸则是9.96×11.7英寸,两者在纵向尺寸上存在大约0.5英寸的差距。

制式炮弹比较容易出现弹头区域破损的情况。配备新款被帽的炮弹,对弹头区域的保护效果要更好一些。

制式炮弹在验收测试中的转正角度范围,是0-13度,其中最近5次测试的平均值是5.4度。而配备新款被帽的炮弹,转正角度的平均值是5.2度。

军械委员会向陆军火炮总监致信:

目前取得的测试结果表明,哈德菲尔德的新款被帽,对弹头区域的保护效果的确更好。并且,新款被帽还能使炮弹在更低的速度下穿透装甲。

对于编号8242和8486的两发炮弹,为什么会因为弹底区域破裂而导致验收测试失败,我们暂未能弄清楚原因。但也没有证据表明,这两次失败与新款被帽之间存在关联。实际上,无论采用什么样的被帽设计,这两次测试中出现的弹底区域破损情况,都是有可能发生的。针对这种情况,唯一的解决办法是提高生产质量。

接下来,本委员会将开展验收规格标定测试,来确定配备新款被帽的9.2英寸穿甲弹的上限速度。

1939年2月16日、2月28日,哈德菲尔德公司的9.2英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗6英寸厚度的渗碳硬化装甲(上限测试)

测试中使用的炮弹,是哈德菲尔德公司生产的,制式编号Mark XII B,设计编号H.1896,并配备了设计编号Z.8005的新款被帽,弹重380磅。

测试中使用的装甲有三块,都是比尔德莫公司生产的,编号分别是No. 2652A/2204,其尺寸为9英尺4英寸×9英尺4英寸。

测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
88541,943英尺/秒(经验式比值141.2%)弹体几乎完整,弹头区域部分断裂,但未延伸至装药腔,弹底区域受到挤压,弹底栓完好装甲板被穿透,形成冲塞及部分层裂
88742,285英尺/秒(经验式比值166.0%)弹体完整,弹头区域有裂纹,弹底区域受到挤压,弹底栓完好装甲板被穿透,形成冲塞及部分层裂

军械委员会向陆军火炮总监致信:

上述测试中,没有再出现弹底区域破裂的情况。我们在2,285英尺/秒的速度下,取得了有效起爆穿透,这大约相当于该炮弹在3,900码距离上的着速。由于继续提高测试速度已经没有意义了,因此我们取消了后续的测试。

原始报告





















1939年的总结报告

本段内容出自Report of the President of the Ordnance Board For The Year Ending December 31st 1939

我们在30度入射角下,对6英寸厚度的渗碳硬化装甲进行了打靶测试,其结果表明,新款的平顶突起被帽具有优秀的性能表现。

在上限速度测试中,配备此类被帽的炮弹,在2,285英尺/秒的速度下取得了有效起爆穿透,我们没有再尝试更高的速度。

另外,在过去的15个月中,我们在打靶测试中总共发射了22发炮弹,其中有4发出现了弹底栓脱落的问题。我们建议为弹底栓配备更长的固定螺纹,但哈德菲尔德公司并不同意,他们提出对炮弹设计作出修改,将炮弹的装填系数从3.4%降低至2%。对于这种设计编号H.1955的炮弹,我们后续会开展破片测试。

原始报告







1924-1940年间,9.2英寸穿甲弹(岸炮)的发展历程简介

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, No. 4,812

军械委员会的评论:

1924年4月时,陆军火炮总监提出,要为9.2英寸岸炮研发一种新的穿甲弹。他的要求是,弹重380磅,装填系数4%,装填高爆炸药,能够在20度入射角下,以1,500英尺/秒的速度,穿透6英寸厚度的渗碳硬化装甲,并能有效起爆。

这款炮弹的设计研发工作,被独家委托给了哈德菲尔德公司。在尝试过各种热处理方式、装填系数、以及弹底栓设计后,设计编号H.1575D的炮弹取得了成功,其装填系数是4%,并采用了渐变型弹底栓(不清楚具体是什么意思)。在这种炮弹设计上,该公司使用了两种不同的钢材成分,一种是哈德菲尔德公司的标准的镍铬钢,他们在海军的穿甲弹上使用的就是这种钢材,另一种则是镍铬钼钢。在这次测试中,我们将镍铬钢命名为3566型钢,镍铬钼钢则被命名为3567型钢。在打靶测试中,使用3567钢制造的炮弹,3次测试全部成功,而使用3566钢制造的炮弹,3次测试中有1次失败。基于此,在1930年1月时,使用3567钢制造的设计编号H.1575D的炮弹,被正式采用,并获得了Mark X B型的制式编号。

1930年6月时,哈德菲尔德公司拿出了他们新设计的压力缓解型弹底栓。我们在Mark X B型炮弹上,配备了压力缓解型弹底栓,并开展了测试。与此同时,海军的穿甲弹,也开始配备压力缓解型弹底栓了。至1932年5月,哈德菲尔德公司的设计编号H.1755B,且配备压力缓解型弹底栓的炮弹,被正式采用,并获得了Mark XII B型的制式编号。在打靶测试中,这种新式炮弹表现出了更强的穿甲性能,因此我们对验收规格作出了调整:在30度入射角下,以1,550英尺/秒的速度,对抗6英寸厚度的渗碳硬化装甲。不过,这种新式炮弹的装填系数,降低到了3.3%。

在测试中,这种新式炮弹,在1,500英尺/秒的速度下取得了成功,又在1,486英尺/秒的速度下遭遇失败。由此来看,1,550英尺/秒的验收规格,给这种炮弹留出的性能差异余地,是小于以往惯例的(通常会留出100英尺/秒的空间),因此容易因为生产过程中的质量偏差而出现失败。尽管哈德菲尔德公司当时接受了这个验收规则,但在后续出现了无法通过验收的情况后,围绕着这个比较小的性能差异余地,哈德菲尔德公司与我们发生了争辩。

1935年3月时,有1发炮弹在验收中出现了有趣的现象。按验收规则来说,这发炮弹是成功的,它穿透了装甲板,并且也处于能够起爆的状态。但是,由于其弹底区域受到了严重的挤压,因此我们认为,在这种程度的挤压下,引信很有可能无法起爆。我们与哈德菲尔德公司沟通了这个问题,但在他们提出了新款的被帽设计后,转移了我们的注意力(也就是说没有继续深究下去)。另一方面,这种炮弹后续也没有再出现此类情况了。

1936年12月时,哈德菲尔德公司拿出了新款的被帽设计。之所以要这么做,原因是炮弹在验收测试中,表现出了弹头区域容易受损的特征。我们使用制式被帽和新款被帽开展了对比测试,但在测试中,两种炮弹都以非常低的速度穿透了装甲,因此我们怀疑,测试中使用的装甲板,抗弹性能是不达标的。于是,我们就这块装甲板的历史和质量,以及以往在测试9.2英寸穿甲弹时使用的其他装甲板,开展了调查。对此,造舰局长向我们回复称,测试中使用的那块装甲板,是在大约20年前生产的,因此无法找到我们所需的记录和信息。我们仅仅可以判断出,这些测试中使用的装甲板,互相之间是有所不同的。在此情况下,我们要求使用新的装甲板,来重新开展测试。

1937年10月时,陆军火炮总监要求,将新款被帽设计的炮弹尽快投产。但这个时候,我们为了测试而订购的新装甲板还未生产完成(也就是说前述的重新测试还没来得及开展)。在本委员会看来,无论使用的是哪款被帽,只要能够通过验收测试,那我们就没有理由反对采用新款被帽。

至1938年9月时,我们终于开展了测试。这次使用的装甲板,尽管是新生产的,并且也通过了造舰局的验收,但其性能是比较差的。但通过这次测试,我们得以就新款被帽和制式被帽作出对比,在有效起爆穿透上,新款被帽有大约50英尺/秒的优势。由于在海军炮弹的被帽上,我们也取得了与之类似的测试结果,因此本委员会建议,在后续生产的炮弹上,应将验收速度从1,550英尺/秒降低至1,500英尺/秒。

然而,在验收测试中,有1发炮弹失败了,而且其对抗的还是之前测试时使用的性能较差的装甲板。接下来,我们又对这个批次的炮弹进行了再度验收,但又再次失败了。这些失败的原因,是弹底区域受到损伤,导致弹底栓脱落,或开裂至装药腔。这2发炮弹的弹头区域,是没有受到损伤的。再接下来,我们从同一批次的炮弹中抽选了5发,并为其更换了制式被帽,这些炮弹都通过了测试。

目前的状况是,尽管绝大部分批次的炮弹,都通过了验收测试,但偶尔会有炮弹因为弹底受损而失败。为此,哈德菲尔德公司建议,测试一种新设计的炮弹,其弹底区域的侧壁厚度更大,但装填系数会从3.3%降低至2%。本委员会同意开展测试,但要求首先开展破片测试,以评估这种装填系数较小的炮弹的破坏能力。

军械委员会向陆军火炮总监致信:

16年前,陆军火炮总监要求,基于最新款的海军穿甲弹的标准,研发一款新的9.2英寸穿甲弹。这项工作被交给了哈德菲尔德公司。至1930年时,在采用了压力缓解型弹底栓后,这款炮弹的性能有了很大的提升。自1933年起,这种炮弹开始批量生产,但在验收测试中,时不时会遇到因弹底受损而测试失败的情况,且这种情况近期仍有发生。在上述的评论中,本委员会厘清了这款炮弹的研发历程。并且在文后所附的表格中,还列出了自1924年起积累至今的9.2英寸穿甲弹的各种打靶测试记录。

定型前的试验阶段的测试结果:

以下炮弹中,设计编号H.1468D、H.1468E、H.1498、H.1533E的装填系数为2.84%,而H.1575D的装填系数则为4%;设计编号H.1498的弹头形状为1.64crh,其余均为1.4crh。

测试编号炮弹设计编号其他特征装甲板生产商装甲板编号装甲板厚度入射角度炮弹速度测试结果
1525H.1468D重型弹底栓比尔德莫No. 7683/8406英寸20度1,515英尺/秒(经验式比值121.0%)穿透装甲,弹底破损
1547H.1468D重型弹底栓维克斯No. 8262A/4446英寸20度1,525英尺/秒(经验式比值121.8%)穿透装甲,弹体断为两截
1590H.1468D制式弹底栓维克斯No. 8262A/4446英寸20度1,534英尺/秒(经验式比值122.6%)穿透装甲,弹体完整
1658H.1498重型弹底栓维克斯No. 8262A/4446英寸20度1,530英尺/秒(经验式比值122.2%)穿透装甲,弹底破损
1735H.1468E制式弹底栓维克斯No. 7683/8406英寸20度1,524英尺/秒(经验式比值121.8%)穿透装甲,弹底破损
2093H.1468E制式弹底栓维克斯No. 8262A/4446英寸20度1,509英尺/秒(经验式比值120.6%)穿透装甲,弹体完整
2094H.1533E渐变型弹底栓维克斯No. 8262A/4446英寸20度1,508英尺/秒(经验式比值120.5%)穿透装甲,弹体完整
2356H.1575D渐变型弹底栓维克斯No. 8262A/4446英寸20度1,514英尺/秒(经验式比值121.0%)穿透装甲,弹体完整
2460H.1575D渐变型弹底栓维克斯No. 8627/4456英寸20度1,519英尺/秒(经验式比值121.4%)穿透装甲,弹底破损
3358H.1575D渐变型弹底栓维克斯No. 8627/4456英寸20度1,499英尺/秒(经验式比值119.8%)穿透装甲,弹底破损
3388H.1575D渐变型弹底栓维克斯No. 8627/4456英寸20度1,633英尺/秒(经验式比值130.5%)穿透装甲,弹体完整
3389H.1575D渐变型弹底栓维克斯No. 8627/4456英寸20度1,576英尺/秒(经验式比值125.9%)穿透装甲,弹底破损
3485H.1575D渐变型弹底栓维克斯No. 8627/4456英寸20度1,511英尺/秒(经验式比值120.7%)穿透装甲,弹头破损
3566H.1575D渐变型弹底栓比尔德莫No. 7606/7996英寸20度1,506英尺/秒(经验式比值120.3%)穿透装甲,弹体完整
3567H.1575D渐变型弹底栓比尔德莫No. 7606/7996英寸20度1,507英尺/秒(经验式比值120.4%)穿透装甲,弹体完整
3862H.1575D3566钢比尔德莫No. 7606/7996英寸20度1,500英尺/秒(经验式比值119.8%)穿透装甲,弹底破损
3925H.1575D3566钢比尔德莫No. 7606/7996英寸20度1,510英尺/秒(经验式比值120.6%)穿透装甲,弹体完整
4118H.1575D3567钢比尔德莫No. 7606/7996英寸20度1,502英尺/秒(经验式比值120.0%)穿透装甲,弹体完整
4151H.1575D3567钢比尔德莫No. 7606/7996英寸20度1,509英尺/秒(经验式比值120.6%)穿透装甲,弹体完整

设计编号H.1575D,并使用3567钢制造的炮弹,被定型为Mark X B型炮弹。

采用压力缓解型弹底栓的炮弹的测试结果:

测试编号炮弹设计编号其他特征装甲板生产商装甲板编号装甲板厚度入射角度炮弹速度测试结果
4423H.17553567钢比尔德莫No. 7606/7996英寸30度1,593英尺/秒(经验式比值127.3%)穿透装甲,弹体完整
4424H.17553566钢比尔德莫No. 7606/7996英寸30度1,552英尺/秒(经验式比值123.2%)造成穿孔,弹头破损
4551H.1755B3567钢比尔德莫No. 7606/7996英寸30度1,488英尺/秒(经验式比值118.9%)穿透装甲,弹体完整
4559H.1755B3567钢比尔德莫No. 7514/8006英寸30度1,486英尺/秒(经验式比值118.7%)造成穿孔,弹头破损,开裂至装药腔
4847H.1755B装填炸药及引信弗斯-布朗No. 92576英寸30度1,499英尺/秒(经验式比值119.8%)击中装甲时爆炸
4895H.1755B未装填炸药弗斯-布朗No. 92576英寸30度1,500英尺/秒(经验式比值119.8%)穿透装甲,弹头破损
4928H.1755B未装填炸药比尔德莫No. 7514/8006英寸30度1,500英尺/秒(经验式比值119.8%)穿透装甲,弹体完整
4957H.1755B装填炸药及引信弗斯-布朗No. 92576英寸30度1,495英尺/秒(经验式比值119.4%)穿透装甲,在其后方爆炸

设计编号H.1755B的炮弹,被定型为Mark XII B型炮弹,其装填系数降低至3.3%,验收速度角度调整为30度,验收速度则调整为1,550英尺/秒。

Mark XII B型炮弹在验收测试中出现的失败结果:

测试编号炮弹批次其他特征装甲板生产商装甲板编号装甲板厚度入射角度炮弹速度测试结果
6107第3批次-比尔德莫No. 7681/8386英寸30度1,562英尺/秒(经验式比值113.5%)穿透装甲,弹体完整,弹底栓扭曲
6204第3批次-比尔德莫No. 7681/8386英寸30度1,557英尺/秒(经验式比值113.1%)造成穿孔,弹头破损
6335第3批次配备圆顶突起被帽比尔德莫No. 7681/8386英寸30度1,557英尺/秒(经验式比值113.1%)造成穿孔,弹头破损
6336第3批次配备锥形被帽比尔德莫No. 7681/8386英寸30度1,558英尺/秒(经验式比值113.2%)穿透装甲,弹体完整
6380第3批次配备制式被帽比尔德莫No. 7693/8496英寸30度1,662英尺/秒(经验式比值120.8%)穿透装甲,弹体完整

经过上述测试之后,这批炮弹最终被退回了,制式被帽的设计则得到了保留。

新款被帽与制式被帽的对比测试的结果:

测试编号被帽类型装甲板生产商装甲板编号装甲板厚度入射角度炮弹速度测试结果
7065新款被帽比尔德莫No. 7694/8506英寸30度1,516英尺/秒(经验式比值110.2%)穿透装甲,弹体完整
7071新款被帽比尔德莫No. 7694/8506英寸30度1,459英尺/秒(经验式比值106.0%)穿透装甲,弹体完整
7074新款被帽比尔德莫No. 7694/8506英寸30度1,427英尺/秒(经验式比值103.7%)穿透装甲,弹体完整
7155制式被帽比尔德莫No. 7694/8506英寸30度1,424英尺/秒(经验式比值103.5%)穿透装甲,弹体完整
7159制式被帽比尔德莫No. 7694/8506英寸30度1,374英尺/秒(经验式比值99.8%)穿透装甲,弹体完整
7487制式被帽弗斯-布朗No. 3679/886英寸30度1,443英尺/秒(经验式比值104.9%)穿透装甲,弹体完整

上述测试完成之后,装甲板被用完了,因此测试暂停了一段时间。

新的装甲板被生产出来后,测试继续开展。

测试编号被帽类型装甲板生产商装甲板编号装甲板厚度入射角度炮弹速度测试结果
8246制式被帽比尔德莫No. 2067A/21986英寸30度1,454英尺/秒(经验式比值105.7%)穿透装甲,弹体完整
8247制式被帽比尔德莫No. 2067A/21986英寸30度1,351英尺/秒(经验式比值98.2%)穿透装甲,弹体完整
8256制式被帽比尔德莫No. 2067/21976英寸30度1,352英尺/秒(经验式比值98.2%)穿透装甲,弹头破损,开裂至装药腔
8257新款被帽比尔德莫No. 2067/21976英寸30度1,347英尺/秒(经验式比值97.9%)穿透装甲,弹体完整
8267新款被帽比尔德莫No. 2067/21976英寸30度1,310英尺/秒(经验式比值95.2%)穿透装甲,弹体完整
8301新款被帽比尔德莫No. 2067/21976英寸30度1,269英尺/秒(经验式比值92.2%)装甲板将炮弹弹开
8505制式被帽比尔德莫No. 2050A/21966英寸30度1,345英尺/秒(经验式比值97.7%)穿透装甲,弹体完整
8510制式被帽比尔德莫No. 2050A/21966英寸30度1,290英尺/秒(经验式比值93.7%)装甲板将炮弹弹开
8511制式被帽比尔德莫No. 2050A/21966英寸30度1,315英尺/秒(经验式比值95.6%)穿透装甲,弹头破损

上述测试完成之后,验收速度调低至1,500英尺/秒。

采用新款被帽的炮弹在验收测试中出现的失败结果:

测试编号炮弹批次炮弹批次被帽类型装甲板生产商装甲板编号装甲板厚度入射角度炮弹速度测试结果
8242第1批次新款被帽比尔德莫No. 2067/21976英寸30度1,553英尺/秒(经验式比值112.9%)未通过验收
8486第1批次新款被帽比尔德莫No. 2067A/21986英寸30度1,551英尺/秒(经验式比值112.7%)未通过验收
8222第2批次新款被帽比尔德莫No. 2067/21976英寸30度1,552英尺/秒(经验式比值112.8%)通过验收
8595第1批次制式被帽比尔德莫No. 2050A/21966英寸30度1,554英尺/秒(经验式比值112.9%)穿透装甲,弹体完整
8596第1批次制式被帽比尔德莫No. 2050A/21966英寸30度1,549英尺/秒(经验式比值112.2%)穿透装甲,弹体完整
8602第1批次制式被帽比尔德莫No. 2050A/21966英寸30度1,552英尺/秒(经验式比值112.9%)穿透装甲,弹体完整
8603第1批次制式被帽比尔德莫No. 2050A/21966英寸30度1,552英尺/秒(经验式比值112.9%)穿透装甲,弹体完整
8605第1批次制式被帽比尔德莫No. 2050A/21966英寸30度1,552英尺/秒(经验式比值112.8%)穿透装甲,弹体完整

上述测试中的后5发炮弹,就是前文中介绍过的,从验收失败的批次的炮弹中再抽选5发,并为其更换了制式被帽后所开展的测试。

原始报告













1940年的破片测试

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, No. 7,904

1940年6月15日、6月25日、7月4日,9.2英寸穿甲弹,射击破片测试靶,破片测试

测试中使用的9.2英寸穿甲弹有两种,第一种的装填系数是3.3%,制式编号Mark XII B;第二种的装填系数是2%,设计编号H.1955;两者都装填了比例为93/7的TNT/蜂蜡混合装药,并安装了No. 346型引信,炮弹速度约为1,550英尺/秒。

2发装填系数为3.3%的制式炮弹,取得的结果合计如下:

装甲板击穿数量深坑数量
0.5英寸厚度的软钢(侧面舱壁)40124
0.5英寸厚度的软钢(后方舱壁)2253
1英寸厚度的软钢(后方舱壁)2736
0.5英寸厚度的软钢(甲板)111
0.75英寸厚度的软钢(甲板)010
1英寸厚度的软钢(甲板)135
合计91234

2发装填系数为2%的试制炮弹,取得的结果合计如下:

装甲板击穿数量深坑数量
0.5英寸厚度的软钢(侧面舱壁)1932
0.5英寸厚度的软钢(后方舱壁)1632
1英寸厚度的软钢(后方舱壁)2228
0.5英寸厚度的软钢(甲板)17
0.75英寸厚度的软钢(甲板)48
1英寸厚度的软钢(甲板)021
合计62128

从表格中的数据可以看出,装填系数较高的制式炮弹,显然在破片杀伤效果上具备显著的优势。制式炮弹与试制炮弹在击穿数量上的差异,是与两种炮弹在装填系数上的差异呈正比的。由此可以看出,如果以牺牲装填系数为代价去追求穿甲性能,那么其破片杀伤效果就会被削弱。不过,另有测试表明,如果使用威力更强的炸药的话,可以作为装填系数下降的补偿手段。

军械委员会的评论:

哈德菲尔德公司提出,可以通过降低炮弹装填系数的方式,提升9.2英寸穿甲弹的综合性能。具体的设计,是加强弹底区域的侧壁厚度,从而避免弹底栓脱落,但装填系数会从3.3%降低至2%。

本委员会的建议,是在开展打靶测试之前,先开展破片测试,从而了解装药量的降低会对破片杀伤效果带来怎样的影响。

军械委员会向陆军火炮总监致信:

本委员会认为,试制炮弹的破片杀伤效果,要显著逊色于制式炮弹。同时我们还认为,这两种炮弹的杀伤效果都不够理想,对甲板区域造成的破坏都很小,大部分破片穿孔都集中在后方舱壁上。不过,这也可能是破片击中甲板后反弹导致的。

本委员会不建议缩减9.2英寸穿甲弹的装填系数,也就是说,本委员会不建议采用设计编号H.1955。

另外,制式的9.2英寸穿甲弹,是使用镍铬钼钢制造的,但哈德菲尔德公司提议,将钢材更换为他们公司的标准的镍铬钢(海军穿甲弹上使用的钢材)。这个提议目前还在讨论阶段。

原始报告







1940年的总结报告

本段内容出自Report of the President of the Ordnance Board For The Year Ending December 31st 1940

装填系数为3.4%的9.2英寸Mark XII B型穿甲弹,在验收测试中出现了几次失败。在此之后,哈德菲尔德公司拿出了一款弹体结构强度更高的新炮弹,设计编号H.1955,但其装填系数降低到了2%。

本委员会建议,先对这种炮弹开展破片测试,以便从破片杀伤效果的角度,将其与制式炮弹作出对比。测试结果表明,试制炮弹的破片杀伤效果,要显著逊色于制式炮弹。

陆军火炮总监对本委员会的建议表示同意,并根据穿甲弹委员会的建议,要求对以下几种炮弹进行打靶测试:(a) 装填系数2.75%的炮弹,(b) 强化了弹底栓固定结构的制式炮弹,(c) 装填系数3.3%,但采用公版设计(而非哈德菲尔德公司设计)的弹底栓。

原始报告





1940-1941年间的不同角度及不同速度下的打靶测试

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, No. 8,696, No. 13,771

军械委员会的评论:

9.2英寸Mark XII B型穿甲弹,在第1批次和第7批次的验收测试中,分别有3发和1发炮弹测试失败。测试条件是在30度入射角下,以1,550英尺/秒的速度下对抗6英寸厚度的渗碳硬化装甲。这些炮弹的失败原因都是弹底栓脱落,但除了弹底以外的区域则都未受损伤。

为了搞清楚现有炮弹的穿甲性能,我们打算使用5发第1批次的炮弹和1发第7批次的炮弹,在更高的速度和更小的角度下开展测试。假设反制敌舰岸轰的最小交战举例是10,000码的话,实战中可能出现的最小着速大约是1,850英尺/秒。

另一方面,对于这些炮弹来说,在对抗6英寸厚度的渗碳硬化装甲时,20度入射角和1,450英尺/秒的测试条件,难度是与30度入射角下和1,550英尺/秒的测试条件相同的。

1940年10月18日、10月25日,1941年7月2日、8月1日,哈德菲尔德公司的9.2英寸穿甲弹,在20和30度入射角下对抗6英寸厚度的渗碳硬化装甲(下限、中速测试)

测试中使用的炮弹,是哈德菲尔德公司生产的,制式编号Mark XII B型,设计编号H.1896B,弹重380磅。

测试中使用的装甲有两块,都是比尔德莫公司生产的,编号分别是No. 2050/2195、No. 2029/2199。

30度角下的测试结果如下:

测试编号装甲板编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
147No. 2050/21951,850英尺/秒(中速测试,经验式比值134.4%)弹体完整,弹头区域有裂纹装甲板被穿透,形成冲塞及部分层裂
155No. 2050/21951,849英尺/秒(中速测试,经验式比值134.4%)弹体碎裂,总共找到22个碎块,均在装甲板后方        装甲板被穿透,形成冲塞
597No. 2050/21951,850英尺/秒(中速测试,经验式比值134.9%)弹体完整,弹头区域有裂纹,弹底区域受到挤压,弹底栓完好装甲板被穿透,形成层裂及部分冲塞
636No. 2029/21991,850英尺/秒(中速测试,经验式比值134.8%)弹体完整,弹头区域有裂纹,弹底区域受到挤压,弹底栓完好装甲板被穿透,形成层裂及部分冲塞

20度角下的测试结果如下:

测试编号装甲板编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
148No. 2029/21991,447英尺/秒(下限测试,经验式比值115.6%)弹体完整,弹头区域变钝且有裂纹装甲板被穿透,形成冲塞及部分层裂
156No. 2029/21991,450英尺/秒(下限测试,经验式比值115.8%)弹体完整,弹头区域变钝且有裂纹装甲板被穿透,形成层裂及部分冲塞

军械委员会向陆军火炮总监致信:

上述6发炮弹的测试条件,都与验收规格有所不同,但没有任何1发因为弹底区域受损而导致测试失败,倒是有1发炮弹在1,850英尺/秒的速度下,因弹头区域受损而导致测试失败。

为了验证这种失败情况是否容易再度出现,本委员会建议,将后续6个批次的炮弹的验收条件,更改为在30度入射角下,以1,850英尺/秒的速度下对抗6英寸厚度的渗碳硬化装甲。

原始报告及配套照片













1941年的验收测试

本段内容出自Ordnance Board Proceedings,  No. 15,325

我们基于军械委员会的的建议,对哈德菲尔德公司的第9批次的炮弹开展了验收测试。

在30度入射角下,炮弹以1,886英尺/秒的速度(经验式比值137.1%)击中6英寸厚度的渗碳硬化装甲,结果是弹体碎裂,产生了9个碎块,但详细的报告我们还未收到。

军械委员会的评论:

我们先前给出的建议,是将后续6个批次的炮弹的验收测试速度,调整为1,850英尺/秒,原因是之前曾有炮弹在这个速度上测试失败。

目前,6个批次的炮弹中,已经有1个批次的开展了验收测试,并且失败了。

目前的验收测试,仅有一组速度规格,那就是1,550英尺/秒。对于以2,825英尺/秒的强装药初速发射的火炮来说,这相当于13,800码距离上的着速。而1,850英尺/秒,则相当于大约9,500码距离上的着速。

军械委员会向陆军火炮总监致信:

本委员会认为,这款炮弹的现有的验收规格,并不能确保其在中距离和远距离上都能有效发挥作用。海军炮弹的验收规格,会规定一个速度范围,其中上限速度代表着预期的最小交战距离。岸炮用的9.2英寸穿甲弹,是在相当于13,800码距离的速度上开展验收测试的,但有证据表明,其在相当于9,500码距离的速度下容易出现弹体碎裂的情况。

本委员会建议,对于后续的订单,应将验收速度更改为:下限速度1,400英尺/秒,上限速度2,200英尺/秒,它们分别相当于16,000码和6,000码距离上的着速。

原始报告





1941年的总结报告

本段内容出自Report of the President of the Ordnance Board For The Year Ending November 30st 1941

第1批次和第7批次的炮弹,在验收测试中出现了因弹底区域受损而导致测试失败的情况。但从这两批炮弹中再抽出了6发炮弹,并在与验收规格有所不同的条件下进行打靶测试后,却没有任何1发因为弹底区域受损而导致测试失败,倒是有1发炮弹在1,850英尺/秒的速度下,因弹头区域受损而导致测试失败。因此我们决定,后续6个批次的炮弹,将会在这个速度下开展验收测试,以便验证这种失败情况是否容易再度出现。

在实际开展的验收测试中,有1个批次的炮弹在上述速度下测试失败,后续批次的验收测试会继续在这个速度下开展。

原始报告





1942年的验收测试

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, No. 20,283

1942年10月14日、10月16日,哈德菲尔德公司的9.2英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗6英寸厚度的渗碳硬化装甲(下限、上限测试)

测试中使用的炮弹,是哈德菲尔德公司生产的,制式编号Mark XII B型,设计编号H.1896C,弹重380磅。

测试中使用的装甲有两块,都是比尔德莫公司生产的,编号分别是No. 3931/2366、No. 3931B/2368,其尺寸均为9英尺4英寸×9英尺4英寸。

下限测试的结果:

测试编号装甲板编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
1647No. 3931/23661,438英尺/秒(经验式比值104.5%)弹体完整,弹头区域有裂纹装甲板被穿透,形成层裂及部分冲塞
1652No. 3931/23661,415英尺/秒(经验式比值102.8%)弹体完整,开裂至装药腔,弹底区域受到挤压,弹底栓轻微扭曲装甲板被穿透,形成冲塞及部分层裂


上限测试的结果:

测试编号装甲板编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
1648No. 3931B/23682,199英尺/秒(经验式比值159.8%)弹体完整,弹头区域有裂纹,弹底区域受到挤压,弹底栓轻微扭曲装甲板被穿透,形成花瓣孔
1653No. 3931B/23682,202英尺/秒(经验式比值160.0%)弹体完整,弹头区域变钝,有裂纹,弹底区域受到挤压装甲板被穿透,形成层裂及部分冲塞

军械委员会的评论:

本次测试的目的,是在新设定的验收规格,既在30度入射角下,以下限速度1,400英尺/秒,上限速度2,200英尺/秒,对抗6英寸厚度的渗碳硬化装甲的条件下,对这些炮弹的性能进行测试。

在测试中,2发速度为2,200英尺/秒的炮弹,完整穿透了装甲,而2发速度分别为1,438英尺/秒和1,415英尺/秒的炮弹,也完整穿透了装甲,但后者开裂至装药腔了。

军械委员会向陆军火炮总监致信:

本委员会认为,那发开裂至装药腔的炮弹,是能够在穿透装甲板后,在装甲板的后方有效起爆的。考虑到炮弹在下限测试中遇到了开裂的情况,我们计划在给出建议之前,再多开展2次测试。

原始报告及配套照片







1941和1943年的美国炮弹的验收测试

本段内容出自SUPP 6-744 APP Special Proceedings, No. 17

1941年8月21日,8月27日,9月4日,坩埚钢铁公司的9.2英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗6英寸厚度的渗碳硬化装甲(预生产阶段的下限测试)

测试中使用的炮弹,是坩埚钢铁公司生产的,制式编号Mark XII B,弹重380磅。

测试中使用的装甲,是比尔德莫公司生产的,编号分别是No. 2653/2205,其尺寸为9英尺4英寸×9英尺4英寸。

测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
6921,565英尺/秒(经验式比值113.7%)弹体完整,未发现裂纹,弹底区域受到挤压,弹底栓完好装甲板被穿透,形成层裂及部分冲塞
6931,558英尺/秒(经验式比值113.2%)弹体完整,弹头区域有裂纹,弹底区域受到挤压,弹底栓完好装甲板被穿透,形成层裂及部分冲塞
6941,551英尺/秒(经验式比值112.7%)弹体接近完整,弹头区域有裂纹,弹底区域约2/3断裂并脱落,弹底栓轻微扭曲装甲板被穿透,形成层裂
7131,557英尺/秒(经验式比值113.1%)弹体接近完整,弹头区域有裂纹,弹底区域整个断裂并脱落装甲板被穿透,形成层裂及部分冲塞
7141,557英尺/秒(经验式比值113.1%)弹体接近完整,弹头区域部分受损,有裂纹,弹底区域整个断裂并脱落装甲板被穿透,形成冲塞及部分层裂
7151,553英尺/秒(经验式比值112.9%)弹体接近完整,弹头区域有裂纹,弹底区域约2/3断裂并脱落,弹底栓轻微扭曲装甲板被穿透,形成层裂及部分冲塞
7431,556英尺/秒(经验式比值113.1%)弹体完整,未发现裂纹,弹底栓完好装甲板被穿透,形成层裂及部分冲塞

1943年3月16日,3月18日,3月19日,3月24日,坩埚钢铁公司的9.2英寸穿甲弹,在30度入射角下对抗6英寸厚度的渗碳硬化装甲(生产阶段的下限测试)

测试中使用的炮弹,是坩埚钢铁公司生产的,制式编号Mark XII B,弹重380磅。

测试中使用的装甲,是比尔德莫公司生产的,编号分别是No. 2652/2203。

测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
21171,543英尺/秒(经验式比值112.1%)弹体几乎完整,轻微扭曲,有裂纹,但装药腔不渗水,弹底区域整个断裂并脱落装甲板被穿透,形成冲塞及部分层裂
21181,555英尺/秒(经验式比值113.0%)弹体几乎完整,有裂纹,弹底区域约1/2断裂并脱落,装药腔仅在弹底方向渗水装甲板被穿透,形成层裂及部分冲塞
21211,557英尺/秒(经验式比值113.1%)弹体接近完整,有裂纹,弹底区域约2/3断裂并脱落,弹底栓脱落装甲板被穿透,形成冲塞及部分层裂
21231,562英尺/秒(经验式比值113.5%)弹体几乎完整,有裂纹,但装药腔不渗水,弹底区域约2/3断裂并脱落,弹底栓完好装甲板被穿透,形成层裂及部分冲塞
21441,561英尺/秒(经验式比值113.4%)弹体几乎完整,有裂纹,但装药腔不渗水,弹底区域整个断裂并脱落,弹底栓轻微扭曲装甲板被穿透,形成层裂及部分冲塞

原始报告





















1942-1945年间的总结报告

本段内容出自Report of the President of the Ordnance Board For The Period December 1st 1941 To 31st December 1945

1941年12月时,本委员会提出同僚注意,岸炮用的9.2英寸穿甲弹,目前只在1个速度条件下开展验收测试。具体的测试速度,是1,550英尺/秒,相当于该炮弹在13,800码距离上的着速。但有证据表明,其在相当于9,500码距离的速度下可能会出现弹体碎裂的情况。因此我们建议,对于后续的订单,应将验收速度更改为:下限速度1,400英尺/秒,上限速度2,200英尺/秒。哈德菲尔德公司表示,他们无法接受这样的验收规格,因为在那两个速度范围上的测试结果,他们所知甚少。在此情况下签订生产合同的风险太高了,因为生产出来的炮弹可能会无法通过验收测试。

在此情况下,我们一方面开展了相关测试,另一方面也建议该公司着手设计能够满足上述测试要求的新款炮弹。我们的建议是,更钝的弹头形状,可能会取得更好的效果。测试结果表明,当时的制式炮弹,无法在上述的测试条件下稳定取得成功。至1942年10月时,本委员会建议,可以将弹头形状,从原先的1.4crh,调整为1.0crh。该建议得到了批准,随后哈德菲尔德公司拿出了相应的设计。

在1943年2月19日的穿甲弹委员会的会议上,对新设计的炮弹进行了讨论,最后定下的方针是,将生产9.2英寸穿甲弹所用的钢材,从该口径的制式炮弹一直以来使用的镍铬钼钢,切换为其他海军穿甲弹都在使用的标准的镍铬钢。随后,新款炮弹的相关测试工作得到了长足的开展,至1944年1月时,本委员会建议,可以基于新款设计下达订单了,陆军火炮总监则批准,将其定性为制式炮弹。后续测试表明,在30度入射角下,1,400英尺/秒到2,200英尺/秒的速度范围内,对抗6英寸厚度的渗碳硬化装甲时,这款炮弹可以稳定地取得成功。于是本委员会建议,将其列为验收测试规格。在40度和45度入射角的测试中,这款炮弹也取得了成功。另外,在造舰局长开展的装甲板验收测试中,弹头形状为1.0crh的9.2英寸穿甲弹,在40度入射角下,以2,272英尺/秒的速度(经验式比值112.5%),成功击穿了8英寸厚度的渗碳硬化装甲。考虑到该炮弹的装填系数是3.4%,本委员会认为这个表现是值得注意的。

1944年3月时,哈德菲尔德公司提出,如果提升弹头区域的硬度的话,或许能进一步提升炮弹的性能。他们建议,对三种不同硬度分布的炮弹进行测试:标准的弹肩硬度是375/388BHN,另外两个试验组的弹肩硬度,则分别是430/460BHN和500/530BHN。但在40度入射角下对抗6英寸厚度的渗碳硬化装甲时,弹肩硬度更高的两组炮弹,表现并没有比标准炮弹更好。

陆军火炮总监在答复本委员会的提问时表示,他乐见于9.2英寸穿甲弹得到进一步的改进,但改进方向应该是在更大的入射角下取得成功,而不是提升装填系数。基于2磅炮弹的缩小比例测试的结果,本委员会认为,如果将弹头形状调整为0.7crh,并采取卡尔多纳德皇家兵工厂的制造工艺的话,可能会取得更好的性能。我们订购了20发炮弹,并基于卡尔多纳德皇家兵工厂的厂长的建议,在这些炮弹上采用了两种不同的硬度分布,一种的弹肩硬度是480VHN,另一种则是530VHN。另外,哈德菲尔德公司还设计了一种内凹的被帽设计,其意图是更好的咬住装甲,但在45度入射角的测试下,这种设计失败了。

1944年12月时,哈德菲尔德公司提出,有鉴于他们在半球型弹头的17磅穿甲弹所取得的成功,9.2英寸穿甲弹采用这种弹头形状的话,或许也能受益。我们订购了两种不同类型的半球型弹头的9.2英寸穿甲弹,一种的装填系数是2.5%,另一种的装填系数是3.4%。

1944年9月时,在验收测试中出现了一个弹底区域受损而导致失败的案例后,哈德菲尔德公司建议,对验收测试所使用的装甲板,进行性能校正。经过与其他部门的内部讨论后,我们得出的共同观点是:生产过程的质量把控需要得到优化,但后续的验收工作,应基于制造炮弹所用的材料、热处理工艺、以及由之而来的硬度分布。至于打靶测试,只是验证手段。陆军火炮总监要求本委员会开展试验,来明确最佳的硬度分布,这项事务已得到安排,我们向卡尔多纳德皇家兵工厂订购了试验所需的炮弹。

本委员会认为,目前的制造商保密政策应被取消,以后不愿意向我们披露全部信息,或者不愿意让我们检查全部生产工序的公司,将不再得到订单。我们认为,如果国营的工厂能够制造所有的大口径穿甲类炮弹的话,将更符合军队的利益。陆军火炮总监则认为,这种想法可能是不切实际的,或者在政治上不可行的。但他强烈同意,国营的工厂和试验设施应继续运营下去,并保有一定量的大口径穿甲类炮弹的产能规模。

1944年11月时,陆军火炮总监询问本委员会,能否就以下问题给出建议:9.2英寸火炮在对抗战列舰和巡洋舰时,分别应使用什么类型的炮弹?在经过与陆军火炮总监及海军多个部门的共同讨论之后,本委员会认为,9.2英寸炮弹无法对抗主力舰的舷侧装甲或甲板装甲,因此应追求摧毁上层建筑。在此情况下,装填系数为6%的半穿甲弹,表现会优于穿甲弹。而对于舷侧装甲厚度为4.5英寸,甲板装甲厚度为2英寸的巡洋舰目标,我们则建议使用当时正在研发之中的新款穿甲弹,并认为这种炮弹可以在任意射程下穿入这种军舰的核心舱室。

原始报告





中将

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 楼主| 发表于 2024-6-11 22:05 | 显示全部楼层
本帖最后由 seven_nana 于 2024-9-1 22:14 编辑

英国8英寸半穿甲弹(290磅、256磅)的实测结果

黑色字体部分为原文内容的节译,红色字体部分为我添加的注释。



1938-1939年间的被帽对比测试的结果汇总

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, Memo. 205, No. 225, No. 439, No. 799, No. 1,864

1938年,8英寸半穿甲弹(256磅),在30度入射角下对抗(老旧的)5英寸及6英寸厚度的渗碳硬化装甲(下限测试)

对抗(老旧的)5英寸厚度的渗碳硬化装甲的测试结果:

测试编号被帽设计装甲板生产商装甲板编号炮弹速度测试结果
8140制式被帽维克斯-阿姆斯特朗No. 3043/15211,320英尺/秒(经验式比值100.3%)成功
8141制式被帽维克斯-阿姆斯特朗No. 3043/15211,247英尺/秒(经验式比值94.7%)成功

测试结果表明,这块装甲板不适合用来测试炮弹的性能。据我们所致,舒伯里内斯测试场里有一些从厌战(Warspite)号战列舰上拆下来的6英寸装甲板。在后续的测试中,我们将用这些装甲板,来替代那些5英寸装甲板。

对抗(老旧的)6英寸厚度的渗碳硬化装甲的测试结果:

测试编号被帽设计装甲板来源炮弹速度测试结果
8208制式被帽从厌战号上拆下来的1,495英尺/秒(经验式比值98.7%)炮弹在击中装甲时碎裂
8209制式被帽从厌战号上拆下来的1,608英尺/秒(经验式比值106.2%)造成穿孔,碎块落在装甲板前后两侧
8210新款被帽(弗斯-布朗)从厌战号上拆下来的1,609英尺/秒(经验式比值106.3%)造成穿孔,碎块落在装甲板前后两侧

军械委员会向海军军械局长致信:

从厌战号上拆下来的装甲板,已经没有可供打靶测试的空间了。但近期开展的9.2英寸穿甲弹对抗6英寸装甲板的测试表明,靶场内现有的6英寸厚度的渗碳硬化装甲,抗弹性能可能还不如这些从厌战号上拆下来的装甲。

1938-1939年间,8英寸半穿甲弹(256磅),在30度入射角下对抗6英寸厚度的渗碳硬化装甲(下限测试)

测试编号被帽设计装甲板生产商装甲板编号炮弹速度测试结果
8310制式被帽比尔德莫No. 2029A/22001,500英尺/秒(经验式比值99.1%)炮弹卡在装甲板上
8339制式被帽比尔德莫No. 2029A/22001,555英尺/秒(经验式比值102.7%)炮弹被装甲板弹开,弹体完整
8340制式被帽比尔德莫No. 2029A/22001,602英尺/秒(经验式比值105.8%)成功
8341平顶突起被帽(弗斯-布朗)比尔德莫No. 2029A/22001,553英尺/秒(经验式比值102.6%)成功
8342平顶突起被帽(弗斯-布朗)比尔德莫No. 2029A/22001,505英尺/秒(经验式比值99.4%)炮弹碎裂
8717圆顶突起宽边被帽(弗斯-布朗)比尔德莫No. 2029A/22001,500英尺/秒(经验式比值99.1%)成功
8739圆顶突起宽边被帽(弗斯-布朗)比尔德莫No. 2029A/22001,446英尺/秒(经验式比值95.5%)炮弹卡在装甲板上
8759平顶突起被帽(哈德菲尔德)比尔德莫No. 2029A/22001,504英尺/秒(经验式比值99.3%)成功
8763平顶突起被帽(哈德菲尔德)比尔德莫No. 2029A/22001,451英尺/秒(经验式比值95.8%)成功
8764平顶突起被帽(哈德菲尔德)比尔德莫No. 2029A/22001,402英尺/秒(经验式比值92.6%)成功
8835平顶突起被帽(弗斯-布朗)比尔德莫No. 2029A/22001,461英尺/秒(经验式比值96.5%)炮弹碎裂
9096平顶突起被帽(哈德菲尔德)比尔德莫No. 2029A/22001,362英尺/秒(经验式比值90.0%)装甲板被穿孔,但将炮弹弹开
9097平顶突起被帽(哈德菲尔德)比尔德莫No. 2029A/22001,410英尺/秒(经验式比值93.1%)炮弹卡在装甲板上

军械委员会向海军军械局长致信:

(1) 有限的测试结果表明,弗斯-布朗公司的圆顶突起宽边被帽的穿透极限,要比制式被帽低50-100英尺/秒左右。

(2) 弗斯-布朗公司的平顶突起被帽,相比于制式被帽并无优势。

(3) 哈德菲尔德公司的平顶突起被帽,是性能表现最佳的,其临界速度约为1,400英尺/秒(经验式比值92.5%)。在此测试条件下,这种炮弹有时能够成功,有时则会失败。相比于制式被帽,这种被帽的穿透极限,降低了超过150英尺/秒。

(4) 本委员会建议,在以后的8英寸半穿甲弹的订单中,应该加入一项新的验收规格:在30度入射角下以1,550英尺/秒的速度对抗6英寸渗碳硬化装甲。另外,为了确定这款炮弹对抗6英寸装甲板时的上限速度,两家炮弹制造商还需要各生产2发炮弹以供测试之用。

原始报告





















1939年的总结报告

本段内容出自Report of the President of the Ordnance Board For The Year Ending December 31st 1939

压力缓解型弹底栓:弹底栓的设计改进工作已经完成,并在测试中取得了成功,且已获得了生产许可。

新设计:军械局长向本委员会咨询,能否使用Shellite作为装药。现有的炮弹使用的是块状的装药,因此对装药腔的形状造成了限制,如果能移除这个限制的话,就可以降低炮弹的造价。本委员会同意这个观点,并建议使用70/30 Shellite,因为其敏感度要低于80/20 Shellite。

验收规格:有鉴于新式被帽的测试结果,本委员会建议对验收规格进行调整,从在30度入射角下以1,250英尺/秒的速度对抗4英寸渗碳硬化装甲,变更为在30度入射角下以1,550英尺/秒的速度对抗6英寸渗碳硬化装甲。然而,炮弹制造商们提出了反对,他们的理由是被帽测试中使用的靶板的抗弹性能是比较差的。由于战争已经爆发,并且我们也需要尽可能减少验收测试,因此最终没有对验收规格作出修改。

原始报告





1940年的破片测试

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, No. 8,571

1940年7月26日、7月30日、8月5日、8月8日、8月12日、8月27日,8英寸半穿甲弹(256磅),射击破片测试靶,破片测试

测试中使用的8英寸半穿甲弹,制式编号Mark III B,其中有3发装填了Shellite装药,并安装了No. 346 II型引信,另外3发则装填了比例为91/9的RDX/蜂蜡混合装药,并安装了No. 346 II型引信,炮弹速度约为1,500英尺/秒。

3发装填有Shellite装药的炮弹,取得的结果合计如下:

装甲板击穿数量深坑数量两者合计
0.5英寸厚度的软钢(甲板)077
0.75英寸厚度的软钢(甲板)156
1英寸厚度的软钢(甲板)68187
0.5英寸厚度的软钢(侧面舱壁)101232333
0.5英寸厚度的软钢(后方舱壁)5106111
1英寸厚度的软钢(后方舱壁)9141150

3发装填有比例为91/9的RDX/蜂蜡混合装药的炮弹,取得的结果合计如下:

装甲板击穿数量深坑数量两者合计
1英寸厚度的软钢(甲板)157893
0.75英寸厚度的软钢(甲板)32225
0.5英寸厚度的软钢(甲板)077
0.5英寸厚度的软钢(侧面舱壁)148290438
0.5英寸厚度的软钢(后方舱壁22104126
1英寸厚度的软钢(后方舱壁4138142

军械委员会向海军军械局长致信:

测试结果表明,比例为91/9的RDX/蜂蜡混合装药的爆炸效果,要明显优于Shellite装药。

原始报告







1940年的总结报告

本段内容出自Report of the President of the Ordnance Board For The Year Ending December 31st 1940

海军军械局长告知本委员会,计划配备给新式火炮的半穿甲弹,将用于对抗最大厚度不超过5英寸的装甲。第一批试制炮弹,将会采用装填系数5%的设计,并计划用于在30度角下对抗5英寸装甲。

破片测试表明,对于8英寸Mark III B型半穿甲弹来说,RDX/蜂蜡混合装药的爆炸效果,要明显优于Shellite。

原始报告





1941年的总结报告

本段内容出自Report of the President of the Ordnance Board For The Year Ending November 30st 1941

装填系数5%的新款半穿甲弹设计已经完成,并得到了生产许可。

海军军械局长告知本委员会,验收规格标定测试的炮弹订单,将被均分给哈德菲尔德公司和弗斯-布朗公司,并向我们询问,需要生产多少炮弹才能完成初步的测试,以便炮弹制造商对热处理工艺进行调整。

本委员会建议,应要求两家公司采用共同的炮弹设计和热处理工艺,但海军军械局长决定,还是让两家公司各自准备自家的设计。在此情况下,本委员会建议每家公司生产6发炮弹来进行初步的测试,但如果两家公司的炮弹互相之间差别不大的话,所需的炮弹数量可能会更少。

原始报告





1942年的验收规格标定测试

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, No. 19,206

1942年8月14日,弗斯-布朗公司的8英寸半穿甲弹(290磅),在30度入射角下对抗5英寸厚度的渗碳硬化装甲(下限测试)

测试中使用的炮弹,是弗斯-布朗公司生产的,设计编号3376,弹重290磅。

测试中使用的装甲,是英国钢铁公司生产的,编号No. 450/2354。

测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
15131,264英尺/秒(经验式比值102.2%)弹体碎裂,总共找到9个碎块,均在装甲板前方装甲板上形成4.7英寸深的凹坑,背面形成凸起并开裂
15141,323英尺/秒(经验式比值106.9%)弹体接近完整,未发现裂纹,弹头区域部分断裂炮弹卡在装甲板上,装甲板被穿孔,形成冲塞
15151,386英尺/秒(经验式比值112.0%)弹体完整,未发现裂纹,弹头区域变钝,弹底区域受到挤压装甲板被穿透,形成层裂及小部分冲塞

军械委员会向海军军械局长致信:

这是弗斯-布朗公司的装填系数5%的8英寸半穿甲弹(290磅)的第一次测试,其目的是为了给炮弹的热处理工艺提出修改建议。在此前的测试中,装填系数4.6%的8英寸半穿甲弹(256磅),曾在对抗同一块装甲板时,在40度入射角下以1413英尺/秒(经验式比值107.3%)的速度失败,并以1468英尺/秒(经验式比值111.5%)的速度成功。后一种炮弹的表现要比前一种炮弹更好一些。

原始报告





1942-1945年间的总结报告

本段内容出自Report of the President of the Ordnance Board For The Period December 1st 1941 To 31st December 1945

256磅炮弹:有一些8英寸Mark I B型半穿甲弹,在验收测试中出现了弹底栓脱落的情况。在1942年12月时,弗斯-布朗公司提出,如果提高炮弹表面的硬度的话,或许可以解决这个问题。我们尝试了这种做法,但仍然无法避免炮弹表面被刮伤。由于这些刮伤被认定为是导致弹底栓脱落的原因,因此这项测试被搁置了。本委员会后来被告知,这批实验型炮弹的表面,只做了0.02英寸的渗氮处理(言下之意就是做的不够)

还有一些8英寸Mark I B型半穿甲弹,在验收测试中出现了裂纹延伸至装药腔的问题。本委员会认为,显然不能让这批炮弹就这么通过验收,而是必须先开展测试,以确保这些裂纹不会导致炮弹出现早炸现象。我们用1发装填了炸药和引信的炮弹进行了测试,其结果表明,有裂纹的炮弹,是能够在击穿靶板后有效起爆的。

另外,我们还开展了一项测试,其目的为了搞清楚这些出现弹底栓脱落或者裂纹延伸至装药腔的现象,是不是由于1942年的验收测试中使用的比尔德莫公司的靶板,在抗弹性能上优于此前使用的卡梅尔公司的靶板导致的,毕竟在此前的验收测试中,曾大量使用卡梅尔公司的靶板,并有许多批炮弹通过了验收。尽管这项测试,并没有像本委员会所期望的那样得到深入开展,但结果确实表明,老款的卡梅尔靶板与新款的比尔德莫靶板,的确在抗弹性能方面存在差异。

1944年时,我们在8英寸半穿甲弹上测试了RDX/蜡/铝混合装药,结果表明,这种装药能够通过殉爆测试,并且表现出了略优于Shellite的爆炸威力,但海军军械局长认为,我们开展的装药敏感度测试不够完善。本委员会则认为,在目前的验收规格范围内,这种装药是能够满足敏感度要求的。如果需要满足更严苛的条件,那么确实需要再开展测试。

290磅炮弹:8英寸Mark X型火炮所配备的290磅半穿甲弹,目前尚处在验收规格标定测试阶段。针对这款炮弹是否需要多种不同的设计,再度进行了讨论。本委员会此前就提出过,让两家公司采用共同的炮弹设计的提案,但这次还是没有被通过。最后依然是让两家公司各自准备自家的设计,并分别参与测试。由于这款火炮的项目已经被搁置,因此哈德菲尔德公司没有生产此类炮弹,只有弗斯-布朗公司的炮弹参与了测试。

1942年8月14日时,首批3发炮弹进行了测试,测试条件是在30度入射角下对抗5英寸身体硬化装甲,但结果让人失望,测得的临界速度要比我们期望的高出100英尺/秒左右。接下来,该公司又供应了一批弹肩硬度稍软一些的炮弹,但实际并未产生任何改进作用。该公司认为,他们想不出还能采用什么热处理方法来改进炮弹,并提出,如果想要更好的穿甲能力的话,就需要缩小炮弹的装药腔,使其更接近穿甲弹的标准。

至1944年10月时,在开展半穿甲弹的最佳硬度分布曲线相关的研究时,在此前的验收规格标定测试阶段中遗留下来的290磅半穿甲弹,被本委员会废物利用,拿来测试了。1945年6月时,我们开展了打靶测试,尽管只有9发炮弹可用,但测试结果表明,将弹肩硬度从357BHN提升至460BHN之后,炮弹在下限速度测试中的表现有所提升。

原始报告



中将

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 楼主| 发表于 2024-6-11 22:06 | 显示全部楼层
本帖最后由 seven_nana 于 2024-10-29 17:41 编辑

英国6英寸半穿甲弹(112磅、100磅、岸炮)的实测结果

黑色字体部分为原文内容的节译,红色字体部分为我添加的注释。



1939年的总结报告

本段内容出自Report of the President of the Ordnance Board For The Year Ending December 31st 1939

弹底栓:哈德菲尔德公司表示,基于在配备普通弹底栓的112磅半穿甲弹上取得的经验,他们如今已有能力制造出能够满足验收标准,且配备普通弹底栓的100磅半穿甲弹(当时的100磅半穿甲弹是配备压力缓解型弹底栓的)。如果采用普通弹底栓的话,能够降低制造成本。

风帽问题:试验表明,在使用膛线磨损的6英寸BL Mark XXIII型火炮发射半穿甲弹(112磅)时,如果炮弹未能咬住膛线,从而向后滑落的话,风帽固定结构的强度,并不足以保证其不会在发射时脱落。已要求哈德菲尔德公司和弗斯-布朗公司,就加强风帽固定结构强度的问题给出建议。

原始报告





1940年的验收测试

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, No. 5,336

1940年2月6日、2月9日,炮弹与工程公司的6英寸半穿甲弹(岸炮),在30度入射角下对抗3英寸厚度的均质装甲(下限、中速、上限测试)

测试中使用的炮弹,是炮弹与工程公司生产的,制式编号Mark XXVII B,弹重100磅。

测试中使用的装甲,是英国钢铁公司生产的,编号No. 5947/2209,其尺寸为8英尺×8英尺。

测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
96102,302英尺/秒(上限测试,经验式比值197.9%)弹体完整,轻微扭曲,未发现裂纹装甲板被穿透,形成花瓣孔
96111,786英尺/秒(中速测试,经验式比值153.6%)弹体完整,未发现裂纹装甲板被穿透,形成花瓣孔
96121,296英尺/秒(下限测试,经验式比值111.4%)弹体完整,有裂纹,装药腔不渗水装甲板被穿透,形成花瓣孔
96261,287英尺/秒(下限测试,经验式比值110.7%)弹体完整,未发现裂纹装甲板被穿透,形成花瓣孔
96272,287英尺/秒(上限测试,经验式比值196.7%)弹体完整,未发现裂纹装甲板被穿透,形成花瓣孔

这些炮弹都出现了弹体缩短的现象,特别是上限测试中的炮弹,情况尤其明显,弹体缩短了超过3⁄4英寸。如果装药腔中有炸药的话,在这种情况下很可能会引发爆炸。

军械委员会向陆军火炮总监致信:

本委员会认为,这些炮弹的弹体缩短现象,尽管并不会被认定为验收失败,但依然是不容忽视的。我们已经就这个情况与验收官员及炮弹与工程公司进行了沟通,该公司会提高弹肩区域的硬度,并期望这个措施能克服弹体缩短的问题。

目前已经下达给该公司的订单,是生产100发炮弹,但后续订单则是20,000发炮弹。本委员会建议,20,000发炮弹的订单应该暂缓,等到弹体缩短现象解决之后再开始生产那些炮弹。

我们并不确定,上限测试时的那些弹体缩短现象,会不会导致TNT装药发生早炸。但在本委员会看来,在后续的验收测试完成之前,没有必要就装药敏感度问题开展专门的测试,因为这会导致整体进度的延后。

原始报告







1940年的弹底栓对比测试

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, No. 5,062, No. 7,280, No. 9,911

1940年1月19日、1月24日、1月26日、1月30日,哈德菲尔德公司的6英寸半穿甲弹(岸炮),在30度入射角下对抗3英寸厚度的均质装甲(下限、上限测试)

测试中使用的炮弹有两种,且都是哈德菲尔德公司生产的,弹重均为100磅;一种是制式炮弹,其制式编号是Mark XXVII B,设计编号是H.1862B;另一种是配备普通弹底栓的试制炮弹,设计编号是H.1948。

测试中使用的装甲,是英国钢铁公司生产的,编号No. 5947/2209,其尺寸为8英尺×8英尺。

下限测试的结果汇总:

测试编号弹底栓类型炮弹速度炮弹情况装甲情况
9555压力缓解型弹底栓1,248英尺/秒(经验式比值107.3%)弹体完整,未发现裂纹装甲板被穿透,形成花瓣孔
9556压力缓解型弹底栓1,231英尺/秒(经验式比值105.9%)弹体完整,未发现裂纹装甲板被穿透,形成花瓣孔
9557压力缓解型弹底栓1,165英尺/秒(经验式比值100.2%)弹体完整,未发现裂纹装甲板将炮弹弹开,但本身也被穿孔,形成花瓣孔
9558普通弹底栓1,205英尺/秒(经验式比值103.6%)弹体完整,未发现裂纹装甲板被穿透,形成花瓣孔
9559普通弹底栓1,196英尺/秒(经验式比值102.8%)弹体完整,未发现裂纹炮弹卡在装甲板上

上限测试的结果汇总:

测试编号弹底栓类型炮弹速度炮弹情况装甲情况
9560压力缓解型弹底栓2,301英尺/秒(经验式比值197.9%)弹体完整,轻微扭曲,未发现裂纹装甲板被穿透,形成花瓣孔
9569压力缓解型弹底栓2,442英尺/秒(经验式比值210.0%)弹体完整,轻微扭曲,未发现裂纹装甲板被穿透,形成花瓣孔
9572压力缓解型弹底栓2,527英尺/秒(经验式比值217.3%)弹体接近完整,轻微扭曲,未发现裂纹,弹底区域部分破损装甲板被穿透,形成花瓣孔
9588普通弹底栓2,517英尺/秒(经验式比值216.4%)弹体接近完整,轻微扭曲,未发现裂纹,弹头区域部分破损装甲板被穿透,形成花瓣孔

军械委员会的评论:

(在1920年代末或1930年代初时)海军的6英寸Mark XXI B型半穿甲弹,配备的是普通弹底栓。在验收测试中,这种炮弹出现了弹底破损的情况。为了解决这个问题,换用了压力缓解型弹底栓。

在配备了压力缓解型弹底栓后,6英寸Mark XXI B型半穿甲弹通过了验收。于是此后推出的各种100磅半穿甲弹,也都配备了压力缓解型弹底栓。

再后来,海军开始装备112磅的6英寸半穿甲弹,试验表明,这种炮弹不需要压力缓解型弹底栓,就能通过验收测试。

舰炮使用的6英寸Mark XXI B型半穿甲弹,与岸炮使用的6英寸Mark XXVI B型半穿甲弹,在设计上存在显著差异。尽管如此,我们在没有开展打靶测试的情况下,就为其配备了压力缓解型弹底栓,随后改名为6英寸Mark XXVII B型半穿甲弹(也就是这次对比测试中使用的制式炮弹)

相比于6英寸Mark XXI B型半穿甲弹,6英寸Mark XXVI B型和Mark XXVII B型半穿甲弹的主要区别在于,前者的弹头形状是2crh,装填系数是6%;而后者的弹头形状是1.4crh,装填系数是3.5%。值得注意的是,海军的112磅的6英寸半穿甲弹,装填系数也是3.5%。

军械委员会向陆军火炮总监致信:

上述的测试结果表明,在30度入射角下对抗3英寸厚度的均质装甲时,配备有压力缓解型弹底栓的制式炮弹,与哈德菲尔德公司生产的配备普通弹底栓的炮弹,在测试速度低于1,275英尺/秒的下限验收速度,或者高于2,300英尺/秒的上限验收速度的情况下,依旧能取得成功,且没有证据表明其弹底区域存在严重的弱点。

但在入射角更大,或者装甲板厚度更大的情况下,我们并不确定压力缓解型弹底栓会不会带来优势。本委员会认为,只有在哈德菲尔德公司能够提升这类炮弹的产量、并降低成本的情况下,才有必要重新采用普通弹底栓。

除了产量和成本方面的考量之外,本委员会还建议,使用配备普通弹底栓及压力缓解型弹底栓的6英寸Mark XXVII B型半穿甲弹,在30到40度的入射角下,对4英寸或5英寸厚度的均质装甲进行打靶测试,以确保普通弹底栓的性能不存在缺陷。

1940年6月17日,哈德菲尔德公司的6英寸半穿甲弹(岸炮),在30度入射角下对抗5英寸厚度的均质装甲(下限测试)

测试中使用的炮弹有两种,且都是哈德菲尔德公司生产的,弹重均为100磅;一种是制式炮弹,其制式编号是Mark XXVII B,设计编号是H.1862C;另一种是配备普通弹底栓的试制炮弹,设计编号是H.1948。

测试中使用的装甲,是比尔德莫公司生产的,编号No. 1008,其尺寸为8英尺×8英尺。

测试编号弹底栓类型炮弹速度炮弹情况装甲情况
9920普通弹底栓1,798英尺/秒(经验式比值105.1%)弹体完整,未发现裂纹装甲板被穿透,形成层裂
9921普通弹底栓1,709英尺/秒(经验式比值99.9%)弹体完整,未发现裂纹装甲板将炮弹弹开,背面形成凸起并开裂
9922普通弹底栓1,767英尺/秒(经验式比值103.3%)弹体完整,轻微扭曲,未发现裂纹装甲板将炮弹弹开,背面形成凸起并开裂
9923普通弹底栓1,808英尺/秒(经验式比值105.7%)弹体完整,未发现裂纹炮弹卡在装甲板上
9924压力缓解型弹底栓1,806英尺/秒(经验式比值105.5%)弹体完整,未发现裂纹,弹底栓前移装甲板将炮弹弹开,背面形成凸起并开裂
9925压力缓解型弹底栓1,815英尺/秒(经验式比值106.1%)弹体完整,未发现裂纹,弹底栓前移装甲板将炮弹弹开,但本身也被穿孔,形成花瓣孔
9926压力缓解型弹底栓1,835英尺/秒(经验式比值107.2%)弹体完整,严重扭曲,有裂纹,弹头区域变钝,弹底栓轻微受损装甲板将炮弹弹开,背面形成凸起,但未开裂

采用普通弹底栓的第1发炮弹,在预定的速度下完整穿透了装甲板。第2发炮弹的速度降低了100英尺/秒,结果被装甲板弹开了。第3发炮弹的速度介于前2发之间,但还是被弹开了。接下来我们试图在略低于第1发炮弹的速度下取得穿透,但实际的速度超越了第1发,且卡在了装甲板上。至此我们认为,已经在接近穿透极限的速度范围内发射了足够多的炮弹,可以判明这类炮弹无需压力缓解型弹底栓也能发挥作用。

再接下来,我们在相同的速度下,又发射了1发采用压力缓解型弹底栓的炮弹,结果被装甲板弹开了,且弹底栓发生了前移。接下来又发射了1发炮弹,但得到的结果是一样的。随后我们进一步提升了速度,但依旧被装甲板弹开,且这次炮弹的受损情况变严重了。至此我们结束了测试,显然普通弹底栓的表现很不错,而压力缓解型弹底栓的表现则不理想。

在两类炮弹上,都出现了明显的弹体缩短的现象,但普通弹底栓并未前移,而压力缓解型弹底栓则出现了前移。

如果军械委员会想继续开展测试的话,这块装甲板还能再射击4-5次。

军械委员会向陆军火炮总监致信:

上述测试结果表明,普通弹底栓的表现,要优于哈德菲尔德公司的压力缓解型弹底栓。因此我们建议,该公司应基于设计编号H.1948来生产炮弹。

除了哈德菲尔德公司之外,炮弹与工程公司以及皇家兵工厂,也会生产此类炮弹,但他们使用的压力缓解型弹底栓是基于公版设计的,与哈德菲尔德公司的设计略有差异。且这两家生产商并未提议采用普通弹底栓。

如有必要的话,我们也可以使用炮弹与工程公司以及皇家兵工厂的6英寸Mark XXVII B型半穿甲弹,进行弹底栓的对比测试。

1940年11月21日,哈德菲尔德公司、炮弹与工程公司以及皇家兵工厂的6英寸半穿甲弹(岸炮),在30度入射角下对抗5英寸厚度的均质装甲(下限测试)

测试中使用的炮弹有三种,弹重均为100磅;其中哈德菲尔德的炮弹,设计编号是H.1862C,且配备有压力缓解型弹底栓,而炮弹与工程公司以及皇家兵工厂的炮弹,都采用了公版设计的压力缓解型弹底栓。

测试中使用的装甲,是比尔德莫公司生产的,编号No. 485。

测试编号炮弹制造商炮弹速度炮弹情况装甲情况
179哈德菲尔德1,845英尺/秒(经验式比值107.8%)弹体完整,但开裂至装药腔,弹底区域受到轻微挤压,弹底栓前移装甲板被穿透,形成花瓣孔
180哈德菲尔德1,805英尺/秒(经验式比值105.5%)弹体完整,未发现裂纹,弹底区域发生扭曲,弹底栓轻微扭曲装甲板被穿透,形成花瓣孔
181哈德菲尔德1,771英尺/秒(经验式比值103.5%)弹体完整,未发现裂纹,弹底区域受到挤压,弹底栓轻微扭曲装甲板被穿透,形成花瓣孔
182炮弹与工程1,773英尺/秒(经验式比值103.6%)弹体完整,但发生扭曲,未发现裂纹,弹底栓前移装甲板将炮弹弹开,背面形成凸起并开裂
183炮弹与工程1,797英尺/秒(经验式比值105.0%)弹体完整,但发生扭曲,未发现裂纹,弹底栓前移装甲板将炮弹弹开,背面形成凸起并开裂
184炮弹与工程1,856英尺/秒(经验式比值108.5%)弹体接近完整,严重扭曲,开裂至装药腔,弹底区域部分破损,弹底栓前移装甲板将炮弹弹开,背面形成凸起,但未开裂
185炮弹与工程1,949英尺/秒(经验式比值113.9%)弹体接近完整,开裂至装药腔,弹头区域严重破裂,弹底栓前移装甲板被穿透,形成花瓣孔
186皇家兵工厂1,773英尺/秒(经验式比值103.6%)弹体碎裂,总共找到4个碎块,均在装甲板前方装甲板上留下弹痕
187皇家兵工厂1,947英尺/秒(经验式比值113.8%)弹体碎裂,总共找到6个碎块,均在装甲板前方装甲板上留下弹痕
188皇家兵工厂2,007英尺/秒(经验式比值117.3%)弹体碎裂,总共找到7个碎块,均在装甲板前方装甲板上留下弹痕
189皇家兵工厂2,053英尺/秒(经验式比值120.0%)弹体碎裂,总共找到6个碎块,均在装甲板前方装甲板上留下弹痕

在测试中,我们首先使用哈德菲尔德公司的6英寸Mark XXVII B型半穿甲弹,对这块装甲板的抗弹性能进行了测试,其目的是测得炮弹穿透装甲板所需的速度。其中,测试编号181的炮弹,取得了我们想要的结果,因为这发炮弹就落在了装甲板后方2英尺处。并且这些测试表明,这块装甲板的抗弹性能,与上一次测试中使用的装甲板,存在明显的差异(上次那块的抗弹性能更好,在更高的速度下,哈德菲尔德公司的同款炮弹依然未能将其穿透)

接下来,我们使用炮弹与工程公司的炮弹进行了测试,但直到测试编号185的那发炮弹,才在1,949英尺/秒的速度下穿透了装甲板。这发炮弹也与测试编号181的炮弹类似,落在了装甲板后方不远处,区别在于前者的弹头区域破裂了(且穿透装甲所需的速度也更高)

再接下来,我们又使用皇家兵工厂的炮弹进行了测试,但即便在2,053英尺/秒的速度下,依然没有迹象表明,这款炮弹有可能穿透装甲,于是我们放弃了测试。我们认为,这款炮弹的硬度可能太低了,因此无法对抗这个厚度的装甲。

军械委员会向陆军火炮总监致信:

上述测试结果表明:

(a) 炮弹与工程公司的炮弹,4发中有1发穿透装甲,另外3发未能穿透装甲。这4发炮弹的弹底栓,都前移了大约3.5英寸。

(b) 皇家兵工厂的炮弹,4发全都碎裂了。

(c) 哈德菲尔德公司的炮弹,3发全都穿透了装甲,但其中有1发开裂至装药腔。且这3发炮弹中,有1发的弹底栓前移,另2发的弹底栓发生轻微扭曲。

这次测试的条件,是非常严苛的,对于炮弹与工程公司以及皇家兵工厂的炮弹来说显然难度过高了。在后续的测试中,我们将使用4英寸厚度的装甲。

为了就哈德菲尔德公司以外的炮弹,在采用普通弹底栓和压力缓解型弹底栓时的差异进行对比,我们会继续开展测试,且会在测试中为炮弹安装引信。毕竟最初使用压力缓解型弹底栓的目的之一,就是为了保护引信,避免其变形。

在此轮试验后,我们原本还计划再开展两轮测试,一轮是在本次测试的规格下,测试炮弹敏感度是否合格。另一轮则是在40度入射角下对抗5英寸厚度的均质装甲。但以目前取得的测试结果来看,这两轮测试没有必要再开展了。

下一轮我们计划开展的测试,是在30度入射角下对抗4英寸厚度的均质装甲。我们的目标是测得每种炮弹的穿透极限,随后检测这些炮弹的引信是否受损。

原始报告及配套照片

























1940年的有染色装置与无染色装置的对比测试

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, No. 5,141

1940年2月21日,6英寸半穿甲弹(112磅),在30度入射角下对抗3英寸厚度的均质装甲,或在0度入射角下对抗4英寸厚度的均质装甲(下限测试)

测试中使用的炮弹有三种,弹重均为112磅;第一种的制式编号是Mark II B,第二种的设计编号是D.D./L/9964/1,第三种的设计编号是D.D./L/10,067/1(后两者带有染色装置)

测试中使用的装甲有五块,其中有3块是3英寸厚度的,编号分别是No. 2737 F、No. K.M. 909、No. C.1/3634;另外2块是4英寸厚度的,编号分别是No. 8529和No. 526。

在30度入射角下对抗3英寸厚度的均质装甲的结果汇总:

测试编号炮弹型号炮弹速度测试结果
9635Mark II B1,150英尺/秒(经验式比值104.7%)弹体完整,穿透装甲
9636Mark II B1,100英尺/秒(经验式比值100.1%)弹体完整,穿透装甲
9637Mark II B1,100英尺/秒(经验式比值100.1%)弹体完整,被装甲板弹开
9638D.D./L/9964/11,150英尺/秒(经验式比值104.7%)弹体完整,穿透装甲
9639D.D./L/9964/11,100英尺/秒(经验式比值100.1%)弹体完整,卡在装甲板上
9640D.D./L/10,067/11,100英尺/秒(经验式比值100.1%)弹体完整,卡在装甲板上
9641D.D./L/10,067/11,150英尺/秒(经验式比值104.7%)弹体完整,穿透装甲

在0度入射角下对抗4英寸厚度的均质装甲的结果汇总:

测试编号炮弹型号炮弹速度测试结果
9642Mark II B1,450英尺/秒(经验式比值126.5%)弹体完整,穿透装甲
9643D.D./L/10,067/11,450英尺/秒(经验式比值126.5%)弹体完整,穿透装甲

军械委员会向海军军械局长致信:

对比测试表明,染色装置并不会对炮弹的穿甲能力造成影响。并且本委员会认为,没必要再使用其他口径的炮弹开展测试,来验证这个结论。

原始报告





不同装填系数的6英寸半穿甲弹

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, No. 9,486

海军军械局长向军械委员会致信:

请军械委员会研究一下,是否有可能制造出外弹道特性与现有的Mark I B和Mark II B型炮弹相同,但装填系数提升至6%的112磅重的6英寸半穿甲弹。

在外弹道特性不变的前提下,如果有必要的话,采用无风帽的设计也是可以的。

至于其穿甲性能,我们目前暂不打算设置要求,但请军械委员会给出建议。

军械委员会的评论:

下表中,列出了三款6英寸半穿甲弹的设计参数。

制造商/制式编号弹重弹头形状装填系数弹头厚度弹体侧壁厚度
哈德菲尔德,Mark XXI B100磅2crh6%5.03英寸0.935英寸
弗斯-布朗,Mark XXI B100磅2crh6%4.91英寸0.945英寸
哈德菲尔德,Mark I B112磅1.4crh3.6%4.98英寸1.17英寸
哈德菲尔德,Mark I B112磅1.4crh3.6%5.09英寸1.13英寸
D.D/L/11,636112磅1.4crh6%4.2英寸0.935英寸

采用普通弹底栓的Mark XXI B型炮弹,在30度入射角下对抗2.5英寸厚度的均质装甲时,在速度不超过1,425英尺/秒的情况下,经常会发生弹底受损的情况。但在这个速度下,并未发生过弹头受损的情况。在换装了压力缓解型弹底栓后,该炮弹在低至1,050英尺/秒的速度下,能够稳定地取得成功。据本委员会所知,这款炮弹并未对厚度超过2.5英寸的装甲进行过打靶测试。

采用普通弹底栓的Mark I B型炮弹,(在30度入射角下对抗3英寸厚度的均质装甲时),在1,200英尺/秒到2,300英尺/秒之间的多个速度下,都能够稳定地取得成功。除此之外,在40度入射角下对抗3英寸厚度的均质装甲的测试中,有一些炮弹在低至1,200英尺/秒的速度下取得成功。在40度及50度入射角下对抗4英寸厚度的均质装甲的测试中,分别有一些炮弹在1,358英尺/秒和1,378英尺/秒的速度下取得成功。在打靶测试中,这种炮弹从未有过弹体碎裂的记录;在未能穿透装甲的情况下,这种炮弹不是卡在了装甲板上,就是被装甲板弹开了。这款炮弹的最低着速,是1,100英尺/秒左右。

军械委员会向海军军械局长致信:

如果这款装填系数为6%的炮弹的主要用途,是对抗厚度不超过3英寸的垂直布置的均质装甲,那么本委员会认为,D.D/L/11,636的设计是符合要求的,可以安排打靶测试,但有可能需要为其配备压力缓解型弹底栓。

如果对这款炮弹的要求,还包括对抗水平装甲的话,那么除了测试D.D/L/11,636之外,我们建议再测试一种弹体侧壁略厚一些,弹头略薄但更钝一些,且配备压力缓解型弹底栓的炮弹。

如果能提出更为明确的需求的话,本委员会可以与炮弹设计方进行讨论,并给出更为明确的建议。

原始报告





1940年的总结报告

本段内容出自Report of the President of the Ordnance Board For The Year Ending December 31st 1940

风帽问题:我们测试了各种安装风帽的方式,目标是在炮弹未能咬住磨损火炮的膛线,并向后滑落的情况下,风帽也不会在炮弹发射时脱落。但测试并未取得成功。考虑到在战时状态下,对现有的风帽安装方式进行调整,会比较麻烦,因此我们决定,后续的测试,应该等到染色装置的设计敲定了之后再开展。

染色装置:打靶测试表明,染色装置不会影响6英寸半穿甲弹对抗均质装甲时的穿甲表现。

装填系数6%的半穿甲弹:海军军械局长,就装填系数6%的半穿甲弹的穿甲性能话题,向本委员会进行了咨询。基于同为装填系数6%的Mark XXI B型半穿甲弹的穿甲性能来看,本委员会表示,D.D/L/11,636应该能够击穿3英寸厚度的垂直布置的均质装甲,但可能需要配备压力缓解型弹底栓。如果有对抗水平装甲的要求的话,建议再测试一种弹体侧壁略厚一些,弹头略薄但更钝一些,且配备压力缓解型弹底栓的炮弹。

岸炮炮弹:哈德菲尔德公司提出,为了简化生产工序,他们应重新采用普通弹底栓。测试表明,在30度入射角下,1,275英尺/秒到2,300英尺/秒的速度范围内,对抗3英寸厚度的均质装甲时,配备压力缓解型弹底栓的炮弹,与配备普通弹底栓的炮弹,表现都是合格的。

在对5英寸均质装甲的测试中,我们则发现,哈德菲尔德公司的普通弹底栓炮弹,表现比压力缓解型弹底栓炮弹更好,因此我们准许他们重新采用普通弹底栓。

除了哈德菲尔德公司之外,炮弹与工程公司以及皇家兵工厂,也会生产此类炮弹,但他们使用的压力缓解型弹底栓是基于公版设计的。因此,本委员会安排了这两家生产商的压力缓解型弹底栓炮弹,对抗5英寸厚度的均质装甲的打靶测试。

在测试中,哈德菲尔德公司的炮弹能够完整穿透装甲,炮弹与工程公司的炮弹严重变形,而皇家兵工厂的炮弹则碎裂了。并且,所有炮弹的弹底栓,都在测试中受到了损伤。本委员会认为,用5英寸均质装甲进行测试的难度太高了,并建议后续使用4英寸均质装甲进行测试。

原始报告







1941年的验收测试、装药敏感度测试、以及验收规格调整

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, No. 10,116, No. 13,442, No. 13,831, No. 14,931, No. 15,544

1940年12月10日、12月12日,炮弹与工程公司的6英寸半穿甲弹(岸炮),在30度入射角下对抗3英寸厚度的均质装甲(上限测试)

测试中使用的炮弹,是炮弹与工程公司生产的,制式编号Mark XXVII B,弹重100磅。

测试中使用的装甲,是比尔德莫公司生产的,编号No. 4807/2270,其尺寸为8英尺×8英尺。

测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
2142,278英尺/秒(经验式比值195.9%)弹体碎裂,总共找到6个碎块,均在装甲板后方装甲板被穿透,形成花瓣孔
2152,284英尺/秒(经验式比值196.4%)弹体完整,但发生扭曲,未发现裂纹装甲板被穿透,形成花瓣孔
2162,279/英尺/秒(经验式比值196.0%)弹体碎裂,总共找到6个碎块,均在装甲板后方装甲板被穿透,形成花瓣孔
2282,260英尺/秒(经验式比值194.3%)弹体完整,弹头区域变钝,且发生轻微扭曲装甲板被穿透,形成花瓣孔
2292,269英尺/秒(经验式比值195.1%)弹体完整,轻微扭曲,未发现裂纹装甲板被穿透,形成花瓣孔
2302,267英尺/秒(经验式比值194.9%)弹体完整,弹头区域变钝,有裂纹装甲板被穿透,形成花瓣孔

军械委员会的评论:

以上6发炮弹的热处理情况,各自都略有差异。其中,编号为215、228、229、230的炮弹成功通过了测试。

军械委员会向陆军火炮总监致信:

上述结果表明,炮弹与工程公司证明,他们可以使用平炉钢材,制造出符合要求的炮弹。

1941年5月12日、6月3日、7月7日,伍尔维奇皇家兵工厂的6英寸半穿甲弹(岸炮),在30度入射角下对抗3英寸和4英寸厚度的均质装甲(下限、中速、上限测试)

5月12日时,我们对第13批次的炮弹进行了验收测试,测试条件是以2,291英尺/秒的速度对抗3英寸厚度的均质装甲,结果是炮弹穿透装甲,然而弹体碎裂了。

6月3日时,使用2发炮弹进行了重新验收。第1发炮弹的速度是2,289英尺/秒,炮弹穿透装甲但碎裂了。第2发炮弹的速度是2,285英尺/秒,炮弹穿透装甲并保持完整,但扭曲的很厉害。

接下来,在与军械委员会讨论后,我们判定这批炮弹在上限速度下似乎存在短板。因此接下来,还会再安排一次验收,但这次是在中等速度和下限速度下,对4英寸均质装甲进行测试。

7月7日时,使用2发炮弹进行了再度验收。第1发炮弹的速度是1,783英尺/秒,第2发炮弹的速度是1,297英尺/秒,2发炮弹都穿透了装甲,但弹体都发生了扭曲,尤其是第1发扭曲的更严重。

换句话说,这批炮弹无法在上限速度下通过验收,但在中等速度和下限速度下,则能完整穿透4英寸装甲。尽管其弹体发生了扭曲,但引信应该还是能工作的。

军械委员会的评论:

2,300英尺/秒的速度,相当于该炮弹在3,000码距离上的着速。有不少敌方或外国巡洋舰的舷侧装甲厚度,都在3-4英寸的范围。

军械委员会向陆军火炮总监致信:

本委员会认为,应该对这批炮弹进行重新热处理,随后在更高的速度下对其开展验收测试。

陆军火炮总监向军械委员会致信:

验收测试表明,这批炮弹无法在3,000码距离上成功对抗3英寸均质装甲,但却能在6,300-10,000码距离上成功对抗4英寸均质装甲。由于在对抗中型或重型舰艇时,后一组距离更接近最小交战距离,因此在目前的岸炮炮弹供应紧缺的情况下,建议将这批炮弹视为通过验收。但是,这只能是作为特例,而不能作为后续验收测试的先例。

军械委员会的评论:

由于这批炮弹在测试中出现了严重的弹体缩短和扭曲现象,因此非常怀疑这些炮弹是否会发生早炸。因此我们建议,如果时间允许的话,在批准这批炮弹通过验收之前,应先开展装药敏感度测试,使用装填了炸药,但未配备引信的炮弹,在30度入射角下以1,700英尺/秒的速度对抗4英寸均质装甲。

陆军火炮总监向军械委员会致信:

同意军械委员会的观点,请尽早安排测试。

1941年11月3日,6英寸半穿甲弹(岸炮),在30度入射角下对抗4英寸厚度的均质装甲,装药敏感度测试

测试中使用的炮弹,是伍尔维奇皇家兵工厂生产的,制式编号Mark XXVII B,装填了比例为93/7的TNT/蜂蜡混合装药,但未安装引信。

测试中使用的装甲有三块,其中有一块是比尔德莫公司生产的,编号是No. 526,其余两块是卡梅尔公司生产的,编号分别是No. 8529和No. 8534。

测试编号炮弹速度测试结果
856约2,000英尺/秒炮弹在击中装甲板时爆炸
857约2,000英尺/秒炮弹在击中装甲板时爆炸
858约2,200英尺/秒炮弹在击穿装甲板的过程中爆炸

军械委员会向陆军火炮总监致信:

这些炮弹无法在击穿装甲板后爆炸,原因似乎是由于弹体严重变形。

据我们所知,皇家兵工厂在后续的生产批次中,改变了热处理的方式。

至于验收规格的问题,先前已经指出,现有的上限验收速度是2,300英尺/秒,相当于炮弹在约3,000码距离上的着速。目前正在考虑,是否将验收时的测试速度,限制在1,750英尺/秒以下,这相当于炮弹在约6,500码距离上的着速。

陆军火炮总监向军械委员会致信:

这些测试的结果很有意思。6英寸Mark XXVII B型半穿甲弹(岸炮)的现有的验收规格,下限验收速度是1,275英尺/秒,上限验收速度是2,300英尺/秒,分别相当于10,800码和3,000码距离上的着速。

我们或许可以对这个验收规格进行调整,使其更接近实战条件。我们建议,将上限验收速度调低至1,750英尺/秒(因为岸炮的交战距离普遍比较远,因此不需要那么高的上限验收速度)。至于下限验收速度,则需要基于实测结果来确定。

军械委员会向陆军火炮总监致信:

该炮弹在30度入射角下对抗3英寸厚度的均质装甲的测试记录如下:

炮弹速度测试结果
1,165英尺/秒(经验式比值100.2%)炮弹被装甲板弹开
1,195英尺/秒(经验式比值102.8%)炮弹卡在装甲板上
1,207英尺/秒(经验式比值103.8%)击穿装甲
1,231英尺/秒(经验式比值105.9%)击穿装甲
1,248英尺/秒(经验式比值107.3%)击穿装甲

该炮弹在11,500码距离上的着速约为1,220英尺/秒。

我们估计,性能良好的6英寸Mark XXVII B型半穿甲弹,大约能在1,470英尺/秒的速度下击穿4英寸厚度的均质装甲,这相当于其在8,800码距离上的着速。我们已经安排了用哈德菲尔德公司的炮弹来开展这方面的测试。在这项测试完成之后,我们或许可以对验收规格作出调整。

陆军火炮总监向军械委员会致信:

验收中使用的装甲板的厚度,可以基于哈德菲尔德炮弹的测试结果来确定。但我们认为,无论厚度如何,上限验收速度都不应超过1,750英尺/秒。

看起来,该炮弹对抗3英寸装甲的验收规格范围应该是1,220英尺/秒到1,750英尺/秒,对抗4英寸装甲的速度范围应该是1,475英尺/秒到1,750英尺/秒。

1941年12月11日、12月15日,哈德菲尔德公司的6英寸半穿甲弹(岸炮),在30度入射角下对抗4英寸厚度的均质装甲(下限、中速、上限测试)

测试中使用的炮弹,是哈德菲尔德公司生产的,设计编号H.1948,弹重100磅,配备普通弹底栓。

测试中使用的装甲,是卡梅尔公司生产的,编号No. 8305.B/1508。

测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
9661,460英尺/秒(下限测试,经验式比值101.6%)弹体完整,未发现裂纹,弹底栓完好装甲板被穿透,形成层裂
9671,379英尺/秒(下限测试,经验式比值96.0%)弹体完整,未发现裂纹,弹底栓完好装甲板被穿透,形成层裂
9681,248英尺/秒(下限测试,经验式比值86.9%)弹体完整,未发现裂纹,弹底栓完好装甲板将炮弹弹开,背面形成凸起并开裂
9691,752英尺/秒(中速测试,经验式比值122.0%)弹体完整,未发现裂纹,弹底区域受到挤压,弹底栓完好装甲板被穿透,形成层裂
9702,312英尺/秒(上限测试,经验式比值160.9%)弹体完整,未发现裂纹,弹头区域轻微扭曲,弹底栓完好装甲板被穿透,形成层裂

军械委员会向陆军火炮总监致信:

在上述测试中,哈德菲尔德公司的炮弹,在1,379英尺/秒(相当于9,600码距离上的着速)到2,312英尺/秒(相当于3,000码距离上的着速)的速度下,都能在30度入射角下穿透4英寸厚度的均质装甲。其中,在2,312英尺/秒下,炮弹发生了扭曲,其余几发炮弹则都没有出现扭曲的情况。该测试表明,最优秀的炮弹,是能够对抗4英寸厚度的装甲板的。

然而,另外两家制造商,即炮弹与工程公司和皇家兵工厂所制造的炮弹,还不具备在对抗4英寸装甲板时,稳定通过验收的能力。如果我们坚持要采用这个厚度的装甲的话,可能会导致炮弹的供应出现大幅度的延误。

因此,本委员会建议,将验收标准调整为:在30度入射角下,1,400英尺/秒到1,750英尺/秒的速度范围内,对抗4英寸厚度的均质装甲。

如果第一次验收失败,第二次验收时,可将规格调整为:在30度入射角下,1,240英尺/秒到1,750英尺/秒的速度范围内,对抗3英寸厚度的均质装甲。

原始报告

















1941年的总结报告

本段内容出自Report of the President of the Ordnance Board For The Year Ending November 30st 1941

炮弹与工程公司证明,他们可以使用平炉钢材,制造出符合要求的炮弹。

基于对5英寸均质装甲的测试结果,我们将验收标准,更改成了对抗4英寸均质装甲。

另外,为了满足岸炮弹药的需求,我们还安排测试了一种维克斯-阿姆斯特朗公司的简化生产工序的炮弹(具体测试情况,详见下文)

原始报告





1942年的弹底栓对比测试

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, No. 15,976

1942年,具体日期不明,炮弹与工程公司以及皇家兵工厂的6英寸半穿甲弹(岸炮),在30度入射角下对抗3英寸和4英寸厚度的均质装甲(下限、中速、超规格测试)

测试中使用的炮弹有两种,分别是由炮弹与工程公司以及皇家兵工厂生产的,都是Mark XXVII B型的制式炮弹,弹重均为100磅。

测试中使用的装甲,起初是4英寸厚度的,但由于皇家兵工厂生产的炮弹,无法在低于1,600英尺/秒的速度下穿透4英寸装甲,并且在1,750英尺/秒的速度下发生了弹体碎裂,因此该厂生产的炮弹,后来改为使用3英寸装甲进行测试。

在30度入射角下对抗4英寸装甲板的部分测试结果:

测试编号炮弹制造商弹底栓类型炮弹速度炮弹情况装甲情况
914炮弹与工程普通弹底栓1,273英尺/秒(下限测试,经验式比值88.6%)弹体完整,弹底栓完好装甲板将炮弹弹开
916皇家兵工厂普通弹底栓1,372英尺/秒(下限测试,经验式比值95.5%)弹体完整,弹底栓完好装甲板将炮弹弹开
917炮弹与工程压力缓解型弹底栓1,374英尺/秒(下限测试,经验式比值95.6%)弹体完整,弹底栓完好装甲板将炮弹弹开
918皇家兵工厂压力缓解型弹底栓1,378英尺/秒(下限测试,经验式比值95.9%)弹体完整,弹底栓完好装甲板将炮弹弹开
919炮弹与工程普通弹底栓1,746英尺/秒(中速测试,经验式比值121.5%)弹体完整,弹底栓完好装甲板被击穿
920皇家兵工厂普通弹底栓1,747英尺/秒(中速测试,经验式比值121.6%)弹体碎裂,弹底栓完好装甲板被击穿
922皇家兵工厂压力缓解型弹底栓1,746英尺/秒(中速测试,经验式比值121.5%)弹体完整,弹底栓前移3英寸炮弹卡在装甲板上
964炮弹与工程压力缓解型弹底栓1,746英尺/秒(中速测试,经验式比值121.5%)弹体完整,弹底栓完好装甲板被击穿
965炮弹与工程压力缓解型弹底栓2,005英尺/秒(超规格测试,经验式比值139.6%)弹体完整,弹底栓完好装甲板被击穿
976炮弹与工程普通弹底栓2,019英尺/秒(超规格测试,经验式比值140.5%)弹体完整,弹底栓完好装甲板被击穿

在30度入射角下对抗3英寸装甲板的部分测试结果:

测试编号炮弹制造商弹底栓类型炮弹速度炮弹情况装甲情况
1013皇家兵工厂普通弹底栓1,740英尺/秒(中速测试,经验式比值149.6%)弹体完整,弹底栓完好装甲板被击穿
1014皇家兵工厂压力缓解型弹底栓1,736英尺/秒(中速测试,经验式比值149.3%)弹体完整,弹底栓完好装甲板被击穿
1015皇家兵工厂普通弹底栓1,291英尺/秒(下限测试,经验式比值111.0%)弹体完整,弹底栓完好装甲板被击穿
1016皇家兵工厂压力缓解型弹底栓1,286英尺/秒(下限测试,经验式比值110.6%)弹体完整,弹底栓完好装甲板被击穿
1017皇家兵工厂普通弹底栓2,311英尺/秒(上限测试,经验式比值198.7%)弹体碎裂,弹底栓碎裂装甲板被击穿
1018皇家兵工厂压力缓解型弹底栓2,310英尺/秒(上限测试,经验式比值198.6%)弹体碎裂,弹底栓碎裂装甲板被击穿

军械委员会向陆军火炮总监致信:

测试编号922的炮弹,弹底栓从固定位置上松脱了,其余炮弹的弹底栓,则都没有松脱。基于以上测试结果,出于简化制造工艺的目的,本委员会建议所有制造商在生产这款炮弹时,都使用普通弹底栓。

原始报告及配套图表







1942年的验收测试

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, No. 16,019, No. 18,281

1941年12月22日、1942年1月12日,维克斯-阿姆斯特朗公司的6英寸半穿甲弹(岸炮),在30度入射角下对抗3英寸和4英寸厚度的均质装甲(下限、中速、上限测试)

测试中使用的炮弹,是维克斯-阿姆斯特朗公司生产的,制式编号Mark XXXIV B,在不含风帽的情况下,弹重93磅。

测试中使用的装甲有两块,其中3英寸厚度的,是由英国钢铁公司生产的,编号No. 1112/2156;而4英寸厚度的,是由卡梅尔公司生产的,编号No. 3805/B/1508。

在30度入射角下对抗3英寸装甲板的测试结果:

测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
9942,278英尺/秒(上限测试,经验式比值188.9%)弹体碎裂,总共找到2个碎块,均在装甲板后方装甲板被穿透,形成冲塞及部分层裂
9952,325英尺/秒(上限测试,经验式比值192.8%)弹体碎裂,总共找到9个碎块,均在装甲板后方装甲板被穿透,形成冲塞及部分层裂
9961,292英尺/秒(下限测试,经验式比值107.1%)弹体完整,弹底区域有裂纹装甲板被穿透,形成冲塞及部分层裂
9971,268英尺/秒(下限测试,经验式比值105.1%)弹体完整,未发现裂纹,弹头区域轻微受损装甲板被穿透,形成冲塞
10001,739英尺/秒(中速测试,经验式比值144.2%)弹体碎裂,总共找到8个碎块,均在装甲板后方装甲板被穿透,形成冲塞及部分层裂
10011,757英尺/秒(中速测试,经验式比值145.7%)弹体完整,弹头区域有裂纹装甲板被穿透,形成冲塞

在30度入射角下对抗4英寸装甲板的测试结果:

测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
10501,744英尺/秒(中速测试,经验式比值117.1%)弹体碎裂,总共找到13个碎块,散落在装甲板前后两侧装甲板被穿孔,形成层裂
10511,748英尺/秒(中速测试,经验式比值117.3%)弹体碎裂,总共找到11个碎块,散落在装甲板前后两侧,其中弹底部分卡在装甲板上装甲板被穿孔,形成层裂

军械委员会向陆军火炮总监致信:

这些炮弹是由新的供应商(维克斯-阿姆斯特朗公司)制造的,开展这次测试的目的,是为后续的制造提供数据支撑。

在对抗3英寸装甲时,这款炮弹在下限测试中表现成功,在中速测试时2发炮弹仅有1发成功,在上限测试中都碎裂了。

在对抗4英寸装甲时,这款炮弹在中速测试时碎裂了。

1942年6月15日、6月17日,巴布科克-威尔科克斯公司的6英寸半穿甲弹(岸炮),在30度入射角下对抗3英寸和4英寸厚度的均质装甲(下限、中速测试)

测试中使用的炮弹,是巴布科克-威尔科克斯公司生产的,制式编号Mark XXXIV B,在不含风帽的情况下,弹重93磅。

测试中使用的装甲有两块,其中3英寸厚度的,是由比尔德莫公司生产的,编号No. 8016/2317,其尺寸为8英尺×8英尺;而4英寸厚度的,是由卡梅尔公司生产的,编号No. 8305/1506,其尺寸为8英尺×8英尺。

在30度入射角下对抗3英寸装甲板的测试结果:

测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
13571,268英尺/秒(下限测试,经验式比值105.1%)弹体完整,但开裂至装药腔,且装药腔渗水装甲板被穿透,形成冲塞
13581,756英尺/秒(中速测试,经验式比值145.6%)弹体完整,未发现裂纹装甲板被穿透,形成冲塞

在30度入射角下对抗4英寸装甲板的测试结果:

测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
13511,392英尺/秒(下限测试,经验式比值93.4%)弹体完整,未发现裂纹,弹头区域轻微扭曲装甲板被穿透,形成层裂及部分冲塞
13521,390英尺/秒(下限测试,经验式比值93.3%)弹体完整,轻微扭曲,未发现裂纹装甲板将炮弹弹开,背面形成凸起并开裂
13531,747英尺/秒(中速测试,经验式比值117.3%)弹体完整,严重扭曲,未发现裂纹装甲板被穿透,形成层裂及部分冲塞
13541,761英尺/秒(中速测试,经验式比值118.2%)弹体完整,但开裂至装药腔,且装药腔渗水装甲板被穿透,形成层裂及部分冲塞
13551,392英尺/秒(下限测试,经验式比值93.4%)弹体完整,轻微扭曲,未发现裂纹装甲板被穿透,形成层裂及部分冲塞
13591,390英尺/秒(下限测试,经验式比值93.3%)弹体完整,轻微扭曲,未发现裂纹炮弹卡在装甲板上
13601,410英尺/秒(下限测试,经验式比值94.6%)弹体完整,但发生扭曲,未发现裂纹,弹底区域受到挤压装甲板将炮弹弹开,背面形成凸起并开裂
13611,404英尺/秒(下限测试,经验式比值94.2%)弹体完整,未发现裂纹,弹头区域轻微扭曲炮弹卡在装甲板上
13621,748英尺/秒(中速测试,经验式比值117.3%)弹体碎裂,总共找到4个碎块,均在装甲板后方装甲板被穿透,形成层裂
13631,750英尺/秒(中速测试,经验式比值117.5%)弹体接近完整,轻微扭曲,未发现裂纹,弹头区域部分破损装甲板被穿透,形成层裂
13641,749英尺/秒(中速测试,经验式比值117.4%)弹体完整,轻微扭曲,未发现裂纹装甲板被穿透,形成层裂
13681,404英尺/秒(下限测试,经验式比值94.2%)弹体完整,轻微扭曲,未发现裂纹装甲板被穿透,形成层裂及部分冲塞
13691,743英尺/秒(中速测试,经验式比值117.0%)弹体完整,轻微扭曲,未发现裂纹装甲板被穿透,形成层裂及部分冲塞

在对抗3英寸装甲时,这款炮弹在下限测试时2发炮弹仅有1发成功。

在对抗4英寸装甲时,这款炮弹在下限测试中7发炮弹有5发成功,在中速测试时6发炮弹有4发成功。


原始报告











截止至1943年为止的验收测试时出现的弹体缩短问题

本段内容出自SUPP 6-744 APP Special Proceedings, No. 23

(a) 在1928-1932年间,我们生产了弹重为100磅、装填系数为6%的6英寸半穿甲弹。该炮弹是使用镍含量2%、铬含量2%的钢材制造的,其硬度分布是:弹头硬度650/690VDH、弹肩硬度410/420VDH、弹底硬度260/280VDH。其验收测试的规格为:在30度入射角下,1,300英尺/秒到2,000英尺/秒的速度范围内,对抗2.5英寸厚度的均质装甲。在验收测试中,该炮弹的表现是成功的,且很少出现弹体缩短的现象。

(b) 弹重为100磅、装填系数为3.5%的6英寸Mark XXXIV B型半穿甲弹,在其预生产阶段中,故意制造了一批弹肩硬度更高的炮弹,目的是探索弹体硬度的上限范围。该炮弹使用的钢材并未调整,但硬度分布则改为:弹头硬度680/700VDH、弹肩硬度410/440VDH、弹底硬度260/280VDH。在30度入射角下,以1,270英尺/秒、1,750英尺/秒、以及2,300英尺/秒的速度,对抗3英寸厚度的均质装甲时,炮弹在下限测试中表现成功,在中速测试时1发成功、1发炮弹失败,在上限测试中2发炮弹都碎裂了。在测试中表现成功的炮弹,没有或几乎没有出现弹体缩短的现象,但其弹肩硬度显然太高了。

(c) 哈德菲尔德公司、炮弹与工程公司、以及巴布科克-威尔科克斯公司目前所生产的炮弹,使用的钢材维持不变,硬度分布则是:弹头硬度700/720VDH、弹肩硬度350/370VDH、弹底硬度260/280VDH。其验收测试的规格为:在30度入射角下,1,400英尺/秒到1,750英尺/秒的速度范围内,对抗4英寸厚度的均质装甲。在测试中,这些炮弹的弹肩区域会缩短,但如果增加弹肩区域的硬度的话,那么在1,750英尺/秒的速度下,炮弹在穿透装甲板的过程中比较容易碎裂。

可以看到,随着验收测试中需要对抗的装甲板厚度的提升,弹肩区域的硬度实际上是下降的,原因在于,为了确保弹体足够坚韧,需要在硬化处理完成后,进行更多的退火处理。

并且,与装填系数为6%的炮弹相比,Mark XXXIV B型炮弹的弹头厚度更大、弹体侧壁厚度也更大,因此可以说,我们的炮弹设计,是在向着提升穿甲性能的方向发展的。如果目前生产的炮弹,仍然无法满足军械委员会的验收要求的话,那我的建议是缩小装药腔的尺寸,以便提升炮弹的结构强度。

军械委员会的评论:

各家炮弹制造商所生产的炮弹的硬度分布测量情况及验收测试结果如下:

制造商弹头硬度弹肩硬度弹底硬度验收测试结果
哈德菲尔德710360/40025033次测试,4次失败
炮弹与工程608320/36030013次测试,4次失败
皇家兵工厂598320/36021213次测试,6次失败
巴布科克-威尔科克斯710320/36025528次测试,0次失败

在近期的验收测试中,如果炮弹出现了明显的弹体缩短现象,那么我们会再发射1发装填了比例为93/7的TNT/蜂蜡混合装药,但未安装引信的炮弹。依照这个方法测试的10发炮弹中,有9发成功,1发在穿透装甲板后爆炸。

另外,在对16发装填了炸药、但未安装引信的炮弹的专项测试中,有3发炮弹在穿透装甲板后爆炸,另有3发则发生了跳弹。

军械委员会向陆军火炮总监致信:

验收测试及专项测试的结果表明,弹头硬度710VDH、弹肩硬度320/360VDH、弹底硬度250/260VDH的炮弹,能够在30度入射角下,以1,750英尺/秒的速度穿透4英寸厚度的均质装甲,但可能会发生明显的弹体缩短现象。

如果使用装填了炸药、但未安装引信的炮弹进行测试的话,其中有部分炮弹可能会测试失败,但我们尚不清楚,这种失败是不是由于装药的敏感度问题导致的,因为有些发生爆炸的炮弹,其弹体缩短现象是很不明显的。

弹头硬度710VDH、弹肩硬度360/400VDH、弹底硬度250VDH的炮弹,弹体缩短现象不那么明显解,但采用这种硬化模式后,即便是未装填炸药的炮弹,也有12%的比例无法通过测试。

弹头硬度700/720VDH、弹肩硬度350/370VDH、弹底硬度260/280VDH的炮弹,应该能在弹体缩短程度合理的情况下通过验收测试,因此我们不建议采用缩小装填系数的方式来加强弹体结构强度。

原始报告








1942-1945年间的总结报告

本段内容出自Report of the President of the Ordnance Board For The Period December 1st 1941 To 31st December 1945

1941年时,为了加快6英寸半穿甲弹的供应速度,我们认为,只要新制造完毕的炮弹能够在完成回火工序后的48小时内通过冷热水测试,这些炮弹就不需要静置3个月了(原先要求静置3个月的目的,是为了确保炮弹的热处理没有问题,不会在静置一段时间后自行开裂)。陆军火炮总监批准了这个做法。

1942年时,在综合考量了6英寸半穿甲弹(岸炮)的实战要求,以及这种炮弹在30度入射角下对抗4英寸均质装甲的表现后,我们决定在后续的订单中,将炮弹的验收规格设置为在30度入射角下,1,400英尺/秒到1,750英尺/秒的速度范围内,对抗4英寸厚度的均质装甲。如果需要重新验收的话,那么其规格调整为在30度入射角下,1,240英尺/秒到1,750英尺/秒的速度范围内,对抗3英寸厚度的均质装甲。之所以需要为重新验收设置替代规则,原因是当时只有哈德菲尔德公司的炮弹能够有效对抗4英寸装甲。因此在验收规格中加入4英寸装甲,目的是为了鼓励其他制造商,能够赶上哈德菲尔德公司的水准。

其中,炮弹与工程公司所生产的炮弹,就无法对抗4英寸装甲。并且处于保密的原因,他们还不太愿意将其制造方式披露给我们。但当我们告诉他们,其他公司都已将生产工艺事无巨细地传达给本委员会,并且我们会采取特别措施来保护他们的商业机密之后,他们就不再抗拒了。

至1943年3月时,所有制造商的炮弹性能,都已经能够对抗4英寸装甲了,因此我们取消了对抗3英寸装甲的替代规则。

此后不久,舒伯里内斯测试场的测试总监提出,有必要关注此类炮弹在验收测试中出现的弹体缩短和扭曲的现象,并对这些炮弹能否在击穿装甲后有效起爆,提出了怀疑。

并且,海军的6英寸半穿甲弹,在引信测试中出现的一些失败案例,也让人对TNT/蜂蜡混合装药的敏感度产生了怀疑。

基于海军的112磅重的6英寸半穿甲弹的测试表明,其装药并不算很敏感,在使用TNT助爆药的情况下,弹体缩短和扭曲的问题,并不足以导致炮弹发生早炸。但在使用CE(特屈儿)助爆药的情况下,如果测试条件足够严苛的话,的确会导致炮弹早炸。因此我们决定,将海军炮弹上的助爆药,更换为TNT。

1943年4月时,陆军火炮总监对岸炮使用的100磅重的6英寸半穿甲弹,在验收测试中出现的弹体严重缩短的问题表达了担忧。他除了批准由舒伯里内斯测试场的测试总监提出的,使用装填炸药但不安装引信的炮弹开展测试之外,还向本委员会表示,所有口径在4.5英寸以上的穿甲类炮弹的验收规则中,都将新增一个条款:如果在验收测试中,炮弹表现出了可能无法在击穿装甲后再爆炸的征兆的话,则允许在相同的测试条件下,再发射1发装填有炸药,但未安装引信的炮弹进行确认。

接下来,有人指出,对于6英寸半穿甲弹这样的装填系数较大的炮弹来说,可能无法在30度入射角下,以1,750英尺/秒的速度击穿4英寸均质装甲,因此建议降低其装填系数,并增加弹体侧壁的厚度。

本委员会在整理了各类测试中出现的弹体缩短现象的记录,以及炮弹的硬度分布资料后得出的结论是,弹头硬度达到720/700VDH、弹肩硬度达到370/350VDH、弹底硬度达到280/260VDH的炮弹,应能在30度入射角下,以1,750英尺/秒的速度完整击穿4英寸均质装甲。所以,降低装填系数是不必要的。

至1944年7月时,基于验收测试的结果,我们决定,将6英寸半穿甲弹(岸炮)的下限验收速度,从1,400英尺/秒提升至1,500英尺/秒。且如果炮弹在1,500英尺/秒下失败的话,还允许在1,550英尺/秒的速度下重新验收。并且每5批炮弹中,还将额外挑选1发炮弹,在1,750英尺/秒下进行测试,如果这次测试失败,那么将导致整批炮弹被退回。

1942年2月时,所有制造商生产的岸炮使用的6英寸半穿甲弹,都被批准允许使用普通弹底栓,前提条件是必须使用屈服强度为25吨的钢材来制造弹底栓。

此外,在1942年时,6英寸半穿甲弹和5.25英寸半穿甲弹的铝制衬套,出现了供应困难。测试表明,无论半穿甲弹的内部有没有铝制衬套,都不会影响其在殉爆测试中的表现。且这类炮弹即便在存储过程中出现开裂的现象,也没有危险。因此我们建议,在6英寸和4英寸半穿甲弹上取消铝制衬套。作为替代措施,会在其内部会刷一层树脂漆。

由于赶工的关系,有部分岸炮使用的6英寸半穿甲弹,弹底栓的密封工作做得不到位,这涉及到全球各地大约30,000发炮弹。为了确保这些炮弹不会导致炸膛事故,我们挑选了6发密封不到位的炮弹开展测试,结果无一炸膛。我们又挑选了6发弹底栓螺纹未拧紧的炮弹开展测试,同样未发生炸膛。本委员会认为,这些测试并不足以完全打消顾虑,但考虑到目前是战争时期,因此炸膛的风险是可以接受的。如果有条件的话,我们还是建议对这些有问题的炮弹进行检查,如果发现问题的话,应将弹底栓拧紧。另一方面,我们还开发出了一种新的密封方式,并得到批准可在后续生产的炮弹上使用。

原始报告





中将

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 楼主| 发表于 2024-6-11 22:07 | 显示全部楼层
本帖最后由 seven_nana 于 2024-10-29 17:41 编辑

英国5.25英寸半穿甲弹、4.7英寸半穿甲弹(62磅、50磅)的实测结果

黑色字体部分为原文内容的节译,红色字体部分为我添加的注释。



1939年的总结报告

本段内容出自Report of the President of the Ordnance Board For The Year Ending December 31st 1939

为了开拓中口径穿甲类炮弹的供应渠道,我们向炮弹与工程公司下订了5发4.7英寸半穿甲弹(50磅)。随后,我们按照验收规格对其进行了测试,结果是合格的。

原始报告





增设曳光装置的新款炮弹的验收规格

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, No. 4,090, No. 4,517

4.7英寸半穿甲弹(50磅)的验收规格

此类炮弹的现有的验收规格是:在30度入射角下,在950英尺/秒到1,700英尺/秒的速度范围内,对抗1.5英寸厚度的均质装甲;或者在0度入射角下,在950英尺/秒到2,100英尺/秒的速度范围内,对抗2英寸厚度的均质装甲。

现在的主要问题,是增设了曳光装置的新款炮弹,能否满足现有的验收规格。

针对这个话题,摆在我们面前的选项有三个:(1) 降低装填系数,(2) 使用新款炮弹开展打靶测试,以确认其是否能满足验收规格,(3) 接受新款炮弹在穿甲性能上可能出现的下滑。

考虑到有必要尽快完成已经下达的订单,我们没有充分的时间来开展打靶测试。又由于此类炮弹主要是用来对抗驱逐舰和潜艇的,因此我们也不希望降低装填系数。建议在新款炮弹上,维持现有的4%的装填系数。有鉴于此,如果新款炮弹在穿甲性能方面略有下滑的话,我们是可以接受的。

5.25英寸半穿甲弹和4.7英寸半穿甲弹(62磅)的验收规格

对5.25英寸半穿甲弹的要求,与4.7英寸半穿甲弹(50磅)是不一样的,我们要求前两者能够在正常情况下击穿2.5英寸厚度的均质装甲,并且不允许其穿甲性能因为安装曳光装置而下滑。

为了不拖延生产进度,我们在现有批次的炮弹上,允许将装填系数从4%降低至3.75%,但在后续批次上,希望在能够满足验收规格和敏感度要求的前提下,将装填系数恢复至4%。对于4.7英寸半穿甲弹(62磅),我们也有同样的要求。

5.25英寸半穿甲弹,在30度入射角下对抗2.5英寸厚度的均质装甲,或者在0度入射角下对抗3英寸厚度的均质装甲时,从未在上限速度测试中失败过。

而4.7英寸半穿甲弹(62磅),在30度入射角下对抗2.5英寸厚度的均质装甲时,也从未在上限速度测试中失败过。

并且,这两款炮弹从未在测试中发生炮弹碎裂的情况,如果无法击穿装甲的话,不是被装甲板弹开,就是卡在装甲板上了。

原始报告









1940年的新款炮弹的验收测试

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, No. 7,807, No. 7,808, No. 8,873, No. 8,874

1940年6月11日、6月13日,弗斯-布朗公司和哈德菲尔德公司的4.7英寸半穿甲弹(62磅),在30度入射角下对抗2.5英寸厚度的均质装甲(上限、超规格测试)

测试中使用的炮弹有两种,第一种是弗斯-布朗公司生产的,制式编号Mark II B/NT,设计编号3331;第二种是哈德菲尔德公司生产的,制式编号Mark II B/NT,设计编号H.1970;弹重均为62磅。

测试中使用的装甲,是弗斯-布朗公司生产的,编号No. 2868/2187,其尺寸为8英尺×8英尺。

弗斯-布朗炮弹的测试结果:

测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
99112,253英尺/秒(上限测试,经验式比值209.7%)弹体完整,轻微扭曲,未发现裂纹装甲板被穿透,形成花瓣孔
99172,286英尺/秒(上限测试,经验式比值212.7%)弹体完整,轻微扭曲,未发现裂纹装甲板被穿透,形成花瓣孔
99572,377英尺/秒(上限测试,经验式比值221.2%)弹体完整,未发现裂纹,弹头区域轻微扭曲装甲板被穿透,形成花瓣孔

哈德菲尔德炮弹的测试结果:

测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
99922,508英尺/秒(超规格测试,经验式比值233.4%)弹体完整,轻微扭曲,未发现裂纹装甲板被穿透,形成花瓣孔
99962,506英尺/秒(超规格测试,经验式比值233.2%)弹体完整,轻微扭曲,未发现裂纹装甲板被穿透,形成花瓣孔

军械委员会的评论:

下表中,给出了本次测试的新款炮弹,以及在1937-1938年间进行验收规格标定测试的老款炮弹的设计特征。

制造商/设计编号弹头形状装填系数弹头厚度弹体侧壁厚度
弗斯-布朗,3247(老款炮弹)1.4crh4%3.97英寸1.006英寸
弗斯-布朗,3331(新款炮弹)1.4crh4%4.005英寸0.89英寸
哈德菲尔德,H.1887(老款炮弹)1.4crh4%3.98英寸0.92英寸
哈德菲尔德,H.1970(新款炮弹)1.4crh4%3.63英寸0.92英寸

测试中的最后2发炮弹,是使用全装药发射的。此类炮弹的上限验收速度,是2,200英尺/秒。

军械委员会向海军军械局长致信:

测试表明,带有曳光装置的4%装填系数的半穿甲弹,能够轻松得达成现有的上限验收速度的要求。

1940年6月11日、6月13日、6月27日、7月5日、7月10日,弗斯-布朗公司和哈德菲尔德公司的5.25英寸半穿甲弹,在30度入射角下对抗2.5英寸厚度的均质装甲(上限、超规格测试)

测试中使用的炮弹有两种,第一种是弗斯-布朗公司生产的,制式编号Mark II C/NT,设计编号3339;第二种是哈德菲尔德公司生产的,制式编号Mark II C/NT,设计编号H.1971;弹重均为80磅。

测试中使用的装甲,是弗斯-布朗公司生产的,编号No. 2868/2187,其尺寸为8英尺×8英尺。

弗斯-布朗炮弹的测试结果:

测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
99102,406英尺/秒(上限测试,经验式比值234.0%)弹体完整,未发现裂纹,弹底区域轻微受损装甲板被穿透,形成花瓣孔
99162,423英尺/秒(上限测试,经验式比值235.7%)弹体完整,有裂纹,弹底区域轻微受损装甲板被穿透,形成花瓣孔
99562,462英尺/秒(上限测试,经验式比值235.7%)弹体完整,但发生扭曲,未发现裂纹装甲板被穿透,形成花瓣孔

哈德菲尔德炮弹的测试结果:

测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
99732,626英尺/秒(超规格测试,经验式比值255.4%)弹体完整,非常轻微的扭曲,未发现裂纹装甲板被穿透,形成花瓣孔
99812,594英尺/秒(超规格测试,经验式比值252.3%)弹体完整,轻微扭曲,未发现裂纹,弹底区域轻微受损装甲板被穿透,形成花瓣孔

军械委员会的评论:

下表中,给出了本次测试的新款炮弹,以及在1938年时进行验收规格标定测试的老款炮弹的设计特征。

制造商/设计编号弹头形状装填系数弹头厚度弹体侧壁厚度
弗斯-布朗,3251(老款炮弹)1.4crh4%4.5英寸1.0452英寸
弗斯-布朗,3339(新款炮弹)1.4crh4%4.1英寸1.0英寸
哈德菲尔德,H.1888(老款炮弹)1.4crh4%4.37英寸1.008英寸
哈德菲尔德,H.1971(新款炮弹)1.4crh4%4.28英寸1.008英寸

测试中的最后2发炮弹,是使用全装药发射的。此类炮弹的上限验收速度,是2,350英尺/秒。

军械委员会向海军军械局长致信:

测试表明,带有曳光装置的4%装填系数的半穿甲弹,能够轻松得达成现有的上限验收速度的要求。

原始报告











1940年的老款与新款炮弹的对比测试

1940年7月30日、8月5日、8月12日、8月14日、8月19日、9月16日,弗斯-布朗公司和哈德菲尔德公司的5.25英寸半穿甲弹,在30度入射角下对抗2.5英寸厚度的均质装甲(下限测试)

测试中使用的炮弹有三种,第一种是弗斯-布朗公司生产的(老款),制式编号Mark I C;第二种是哈德菲尔德公司生产的(新款),制式编号Mark II C/NT,设计编号H.1971;第三种是弗斯-布朗公司生产的(新款),制式编号Mark II C/NT,设计编号3339;弹重均为80磅。

测试中使用的装甲,是弗斯-布朗公司生产的,编号No. 2868/2187,其尺寸为8英尺×8英尺。

弗斯-布朗炮弹(老款)的测试结果:

测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
121,104英尺/秒(下限测试,经验式比值107.4%)弹体完整,未发现裂纹装甲板被穿透,形成花瓣孔
151,112英尺/秒(下限测试,经验式比值108.2%)弹体完整,未发现裂纹装甲板被穿透,形成花瓣孔
331,050英尺/秒(下限测试,经验式比值102.1%)弹体完整,未发现裂纹装甲板被穿透,形成花瓣孔
371,001英尺/秒(下限测试,经验式比值97.4%)弹体完整,未发现裂纹装甲板将炮弹弹开,但本身也被穿孔,形成花瓣孔
40999英尺/秒(下限测试,经验式比值97.2%)弹体完整,未发现裂纹装甲板将炮弹弹开,但本身也被穿孔,形成花瓣孔
411,067英尺/秒(下限测试,经验式比值103.8%)弹体完整,未发现裂纹装甲板被穿透,形成花瓣孔

哈德菲尔德炮弹(新款)的测试结果:

测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
491,074英尺/秒(下限测试,经验式比值104.5%)弹体完整,未发现裂纹装甲板被穿透,形成花瓣孔
1031,023英尺/秒(下限测试,经验式比值99.5%)弹体完整,未发现裂纹装甲板被穿透,形成花瓣孔

弗斯-布朗炮弹(新款)的测试结果:

测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
1021,046英尺/秒(下限测试,经验式比值101.7%)弹体完整,未发现裂纹装甲板被穿透

军械委员会向海军军械局长致信:

在不影响装填系数的情况下,为炮弹增添曳光装置的设计,并未对炮弹的穿甲性能造成影响。这些炮弹的弹体结构强度,能够充分满足现有的验收规格:在30度入射角下,1,200英尺/秒到2,350英尺/秒的速度范围内,对抗2.5英寸厚度的均质装甲。

该炮弹还有另一种验收规格:在0度入射角下,1,250英尺/秒到2,350英尺/秒的速度范围内,对抗3英寸厚度的均质装甲。但根据海军军械局长的会议纪要,将5.25英寸半穿甲弹用于对抗3英寸装甲的可能性是很低的。

1940年8月5日、8月9日、8月12日、8月14日、8月19日、9月16日,哈德菲尔德公司和弗斯-布朗公司的4.7英寸半穿甲弹(62磅),在30度入射角下对抗2.5英寸厚度的均质装甲(下限测试)

测试中使用的炮弹有三种,第一种是哈德菲尔德公司生产的(老款),制式编号Mark I B,设计编号H.1887D;第二种是哈德菲尔德公司生产的(新款),制式编号Mark II B/NT,设计编号H.1970;第三种是弗斯-布朗公司生产的(新款),制式编号Mark II C/NT,设计编号3331;弹重均为62磅。

测试中使用的装甲有两块,都是弗斯-布朗公司生产的,编号分别是No. 2867/2186和No. 2868/2187,其尺寸均为8英尺×8英尺。

哈德菲尔德炮弹(老款)的测试结果:

测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
161,136英尺/秒(下限测试,经验式比值105.7%)弹体完整,未发现裂纹装甲板被穿透,形成花瓣孔
311,143英尺/秒(下限测试,经验式比值106.4%)弹体完整,未发现裂纹装甲板被穿透,形成花瓣孔
321,103英尺/秒(下限测试,经验式比值102.7%)弹体完整,未发现裂纹装甲板被穿透,形成花瓣孔
361,044英尺/秒(下限测试,经验式比值97.2%)弹体完整,未发现裂纹装甲板将炮弹弹开,但本身也被穿孔,形成花瓣孔
381,047英尺/秒(下限测试,经验式比值97.4%)弹体完整,未发现裂纹装甲板将炮弹弹开,但本身也被穿孔,形成花瓣孔
391,083英尺/秒(下限测试,经验式比值100.8%)弹体完整,未发现裂纹装甲板被穿透,形成花瓣孔

哈德菲尔德炮弹(新款)的测试结果:

测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
481,115英尺/秒(下限测试,经验式比值103.8%)弹体完整,未发现裂纹装甲板被穿透,形成花瓣孔
1051,088英尺/秒(下限测试,经验式比值101.3%)弹体完整,未发现裂纹炮弹卡在装甲板上

弗斯-布朗炮弹(新款)的测试结果:

测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
1041,091英尺/秒(下限测试,经验式比值101.5%)弹体完整,非常轻微的扭曲,未发现裂纹炮弹被装甲板弹开,但本身也被穿孔,形成花瓣孔

军械委员会向海军军械局长致信:

在不影响装填系数的情况下,为炮弹增添曳光装置的设计,并未对炮弹的穿甲性能造成影响。这些炮弹的弹体结构强度,能够充分满足现有的验收规格。测试编号32、39、104、105所表现出的结果差异,可能并不是因为炮弹性能存在差异,而是因为在测试后2发炮弹时,误用了另一块装甲板。无论如何,这些炮弹的弹体结构强度,都能够充分满足现有的验收规格:在30度入射角下,1,250英尺/秒到2,200英尺/秒的速度范围内,对抗2.5英寸厚度的均质装甲。

原始报告















1940年的总结报告

本段内容出自Report of the President of the Ordnance Board For The Year Ending December 31st 1940

哈德菲尔德公司提出,为了给炮弹安装曳光装置,就需要将装药腔的位置前移,这就会导致弹头厚度降低。因此他们建议开展测试,以确保新款炮弹具备令人满意的性能。

海军军械局长告知本委员会,他不会允许将验收规格下调,并要求我们弄清楚,在4%装填系数的炮弹上配备曳光装置,会不会导致穿甲性能下降,或者炮弹敏感度上升。

测试结果表明,新款炮弹的穿甲性能,完全符合验收规格的要求。

原始报告





1941年的装药敏感度测试

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, No. 10,496

1941年1月6日、1月17日,4.7英寸半穿甲弹(62磅),在30度入射角下对抗1.5英寸厚度的均质装甲,装药敏感度测试

测试中使用的炮弹有两种,第一种是弗斯-布朗公司生产的,制式编号Mark II B/NT,设计编号3331;第二种是哈德菲尔德公司生产的,制式编号Mark II B/NT,设计编号H.1970;这些炮弹都装填了TNT装药,但未安装引信。

测试中使用的装甲,是比尔德莫公司生产的,编号是No. 7729/1293。

测试编号制造商/设计编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
252弗斯-布朗,3331约2,000英尺/秒弹体几乎完整,未发现裂纹,弹底环部分破裂装甲板被穿透
254哈德菲尔德,H.1970约2,000英尺/秒未能找回炮弹,判断为弹体完整装甲板被穿透
267弗斯-布朗,3331约2,200英尺/秒未能找回炮弹,判断为弹体完整装甲板被穿透
269哈德菲尔德,H.1970约2,400英尺/秒未能找回炮弹,判断为弹体完整装甲板被穿透

1941年1月6日、1月17日、1月20日,5.25英寸半穿甲弹,在30度入射角下对抗2.5英寸厚度的均质装甲,装药敏感度测试

测试中使用的炮弹有两种,第一种是弗斯-布朗公司生产的,制式编号Mark II C/NT,设计编号3339;第二种是哈德菲尔德公司生产的,制式编号Mark II C/NT,设计编号H.1971;这些炮弹都装填了TNT装药,但未安装引信。

测试中使用的装甲,是比尔德莫公司生产的,编号是No. 1604。

测试编号制造商/设计编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
251弗斯-布朗,3339约1,250英尺/秒弹体完整,未发现裂纹装甲板被穿透
253哈德菲尔德,H.1971约1,250英尺/秒弹体完整,未发现裂纹装甲板被穿透
268弗斯-布朗,3339约2,500英尺/秒炮弹在击中装甲板时爆炸装甲板被穿孔
270哈德菲尔德,H.1971约2,200英尺/秒炮弹在击中装甲板时爆炸装甲板被穿孔

军械委员会的评论:

5.25英寸炮弹:在30度入射角下,以1,250英尺/秒的速度,对抗2.5英寸厚度的均质装甲时,Mark I型炮弹能成功通过测试(非本次测试,想必是之前测试过),Mark II型炮弹同样成功通过测试。在0度入射角下,以2,200英尺/秒和2,400英尺/秒的速度,对抗3英寸厚度的均质装甲时,Mark I型炮弹未能通过测试(非本次测试,想必是之前测试过)。在30度入射角下,以2,200英尺/秒和2,400英尺/秒的速度,对抗2.5英寸厚度的均质装甲时,Mark II型炮弹也未能通过测试。

4.7英寸炮弹:在30度入射角下,以2,000英尺/秒、2,200英尺/秒、2,400英尺/秒的速度,对抗1.5英寸厚度的均质装甲时,Mark II型炮弹能成功通过测试。

军械委员会向海军军械局长致信:

装填TNT装药的4.7英寸Mark II B/NT型半穿甲弹,装药敏感度是合格的。

装填TNT装药的5.25英寸Mark II C/NT型半穿甲弹,在30度入射角下对抗2.5英寸厚度的均质装甲时,能够以下限速度通过测试,但在2,200英尺/秒和2,400英尺/秒的速度则无法通过测试。但与未配备曳光装置的Mark I型炮弹相比,Mark II型炮弹的表现也并未变差。如果认为其敏感度不合格的话,则需要换用敏感度比TNT更低的装药。

原始报告







1941年的总结报告

本段内容出自Report of the President of the Ordnance Board For The Year Ending November 30st 1941

5.25英寸半穿甲弹:我们使用装填TNT装药的5.25英寸Mark II C/NT型半穿甲弹,开展了在30度入射角下对抗2.5英寸厚度的均质装甲的敏感度测试。结果表明,该炮弹能够以1,250英尺/秒的速度通过测试,但无法以2,200英尺/秒或更高的速度通过测试。但这个表现并不比未配备曳光装置的Mark I型炮弹更差。本委员会认为,如果认为其敏感度不合格的话,则需要换用敏感度比TNT更低的装药。为了不削弱炮弹在正常交战距离上的爆炸威力,最后决定维持现有的TNT装药不变。

4.7英寸半穿甲弹:我们使用装填TNT装药的4.7英寸Mark II B/NT型半穿甲弹,开展了在30度入射角下对抗1.5英寸厚度的均质装甲的敏感度测试。结果表明,该炮弹能够以2,000英尺/秒、2,200英尺/秒、2,400英尺/秒的速度通过测试.

原始报告





1942-1945年间的总结报告

本段内容出自Report of the President of the Ordnance Board For The Period December 1st 1941 To 31st December 1945

5.25英寸半穿甲弹(舰炮):1943年1月时,在开展过相关测试后,本委员会告知海军军械局长,无论5.25英寸半穿甲弹的内部有没有铝制衬套,都不会影响其在殉爆测试中的表现。

5.25英寸半穿甲弹(岸炮):自1942年起,岸炮使用的5.25英寸半穿甲弹,就不再配备铝制衬套了。作为替代措施,这些炮弹的内部会刷一层树脂漆。

1943年2月时,舒伯里内斯测试场的测试总监提出,有必要关注此类炮弹在验收测试中出现的严重的弹体缩短现象。接下来我们使用未装填炸药和装填有炸药的炮弹开展了对比测试,其结果表明,制式炮弹能够在30度入射角下,以最高2,000英尺/秒的速度击穿2.5英寸厚度的均质装甲,且不会发生早炸现象。但在速度超过2,200英尺/秒后,则可能发生早炸现象。测试结果还表明,导致5.25英寸炮弹早炸的原因,与6英寸炮弹是不同的。6英寸炮弹是因为采用CE(特屈儿)助爆药而导致早炸,而5.25英寸炮弹则是因为TNT装药本身的敏感度问题(该炮弹使用的是TNT,而非TNT/蜂蜡混合装药),使其无法抵御高速度下的冲击力。当速度超过2,160英尺/秒后,即便没有配备引信,且使用不敏感的助爆药,这种炮弹依然会在击穿装甲不久后爆炸。不过,在对抗拥有2.5英寸厚度的均质装甲的舰船时,这种炮弹还是能造成有效杀伤的。

1944年11月时,陆军火炮总监询问本委员会,能否通过调整弹体硬度分布,来提升炮弹的穿甲性能。测试表明,弹肩硬度达到430VDH、且装填TNT装药的炮弹,能够在30度入射角下,以2,160英尺/秒的速度击穿3英寸厚度的均质装甲,且并未发生早炸。但当速度超过2,250英尺/秒后,这种炮弹在30度入射角下对抗2.5英寸厚度的均质装甲时失败了。而装填了比例为93/7的TNT/蜂蜡混合装药的制式炮弹,则能够在30度入射角下,以最高2,600英尺/秒的速度成功对抗2.5英寸厚度的均质装甲。

破片测试表明,装填TNT/蜂蜡混合装药的炮弹的爆炸效果,并未明显逊色于装填TNT装药的炮弹。但我们认为,从量产角度来说,为这些炮弹配备比例为93/7的TNT/蜂蜡混合装药,是不可取的,因为这种装药需要特殊的灌装工艺(这种工艺在9.2英寸/8英寸/6英寸炮弹上已经得到了运用,不用于5.25英寸炮弹可能是因为比较费时费力)

测试表明,装填RDX/蜡/铝混合装药的制式炮弹,在30度入射角下,以2,200英尺/秒的速度对抗2.5英寸厚度的均质装甲时,并未出现早炸现象。且使用这种装药的炮弹,在破片测试中也表现出了令人满意的性能。因此本委员会建议,为炮弹配备比例为67.5/12.5/20的RDX/蜡/铝混合装药,这个建议得到了陆军火炮总监的批准。

本委员会认为,根据我们对不同硬度分布的炮弹所开展的测试,最佳的硬度分布应该是弹肩硬度为430VDH,并建议在后续的生产工作中,采用这种硬度分布。

4.7英寸半穿甲弹:1942年2月时,海军军械局长向我们转发了一份驱逐舰部队的报告,其内容表达了对4.7英寸半穿甲弹(50磅)的威力的认可。

我们使用装填TNT装药、但未配备引信的4.7英寸半穿甲弹(未注明是62磅还是50磅),开展了装药敏感度测试。结果表明,无论配备的是TNT助爆药还是CE助爆药,在30度入射角下,以1,160英尺/秒的速度对抗2.5英寸厚度的均质装甲时,这种炮弹的敏感度都是合格的。但在2,050英尺/秒的速度下,无论配备的是TNT助爆药还是CE助爆药,都会发生早炸。考虑到在之前的测试中,装填TNT/蜂蜡混合装药的炮弹,在2,400英尺/秒的速度下取得了成功,我们判定TNT装药的敏感度,不足以在高速度下成功对抗2.5英寸厚度的均质装甲。不过在对抗1.5英寸厚度的均质装甲时,装填TNT装药的4.7英寸半穿甲弹,在任何速度上都不会发生早炸。

破片测试的结果表明,4.7英寸半穿甲弹(未注明是62磅还是50磅)的破片,可以在距离爆炸点3.5英尺处,击穿0.3英寸厚度的软钢,但想要在相同距离上击穿0.5英寸厚度的软钢则很困难;而4英寸半穿甲弹(未注明是36磅还是31磅)的破片,则连0.3英寸厚度的软钢也很难击穿。至于穿孔的数量,则与两款炮弹的弹重呈正比,同时也与其装填系数呈正比,因为它们的装填系数是一样的。

1944年5月时,海军军械局长表示,他希望能在后续生产的炮弹中,使用RDX/蜂蜡混合装药。为了避免炮弹威力的降低,我们当时并不打算使用其他种类的低敏感度的炸药。

原始报告





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英国4.5英寸半穿甲弹的实测结果

黑色字体部分为原文内容的节译,红色字体部分为我添加的注释。



1939年的不同类型装药的破片对比测试

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, No. 1,785

1939年5月2日、5月3日、5月4日、5月17日、5月19日,4.5英寸半穿甲弹,射击破片测试靶,破片测试

测试中使用的炮弹有两种,第一种的装填系数为4%,设计编号D.D./L/7016A;第二种的装填系数为3%,设计编号D.D./L/7439;两者都装填了比例为91/9的RDX/蜂蜡混合装药,且都安装了No. 501 I型引信,炮弹速度均为约1,300英尺/秒。

装填系数为4%的炮弹,总共发射了2发;装填系数为3%的炮弹,总共发射了4发。

军械委员会的评论:

之前曾有观点认为,RDX(黑索金)炸药可能会导致半穿甲弹的破片尺寸过小,因此如果采用装填系数较小的炮弹的话,或许能产生更好的破片效果。他们建议,将装填系数调整为制式炮弹的75%,并开展测试。随后,海军军械局长附议,并安排了测试炮弹的生产工作。在此之前,我们已经使用装填系数为4%,并装填有TNT装药的炮弹开展过测试了,这次测试的则是装填RDX/蜂蜡混合装药的炮弹。以下列出的,是这三种不同类型的炮弹的破片测试结果。

装填系数为4%,并装填有TNT装药的4发炮弹,取得的平均结果如下:

装甲板击穿数量深坑数量浅坑数量三者合计
0.1875英寸厚度的软钢261784127
0.25英寸厚度的软钢171497129
0.3英寸厚度的软钢(甲板)783652
0.5英寸厚度的软钢(甲板)345866
0.5英寸厚度的软钢(后方舱壁)113187201
以上合计5456462575

装填系数为4%,并装填有RDX/蜂蜡混合装药的2发炮弹,取得的平均结果如下:

装甲板击穿数量深坑数量浅坑数量三者合计
0.1875英寸厚度的软钢5734196287
0.25英寸厚度的软钢2330217271
0.3英寸厚度的软钢(甲板)141483111
0.5英寸厚度的软钢(甲板)397992
0.5英寸厚度的软钢(后方舱壁)0.513.5278292
以上合计981018541054

装填系数为3%,并装填有RDX/蜂蜡混合装药的4发炮弹,取得的平均结果如下:

装甲板击穿数量深坑数量浅坑数量三者合计
0.1875英寸厚度的软钢3331141206
0.25英寸厚度的软钢1826125170
0.3英寸厚度的软钢(甲板)61496117
0.5英寸厚度的软钢(甲板)177584
0.5英寸厚度的软钢(后方舱壁)312.5187203
以上合计6192626779

在装填系数同为4%的情况下,与使用TNT装药的炮弹相比,使用RDX/蜂蜡混合装药的炮弹,在击穿总数、深坑总数、浅坑总数、以及三者合计上,分别拥有81%、80%、84%、以及83%的优势。

军械委员会向海军军械局长致信:

基于破片测试的结果,我们可以得出以下结论:

(1) 在装填系数同为4%的情况下,使用RDX/蜂蜡混合装药的炮弹所取得的测试结果,要显著优于使用TNT装药的炮弹,优势可达到80%左右。先前存在的有关威力更大的炸药可能会导致破片尺寸过小的怀疑,被证明是没有依据的。

(2) 在同样使用RDX/蜂蜡混合装药的情况下,装填系数为3%的炮弹所取得的测试结果,不如装填系数为4%的炮弹,不过依然要优于装填系数为4%,但使用TNT装药的炮弹。

本委员会认为,从炮弹杀伤力的角度来说,装填系数为4%的炮弹,是适合使用RDX/蜂蜡混合装药的。另外,先前的测试也表明,这种装药的敏感度也是合格的。接下来需要确定的问题,就是这种装药是否能通过殉爆测试。

如果最终批准在穿甲类炮弹上使用RDX/蜂蜡混合装药的话,或许可将其用于装填系数小于制式炮弹,但具备更强的穿甲性能的炮弹。

原始报告及配套照片

















1939年的不同装填系数的炮弹的对比测试

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, No. 4,015

1939年11月17日,4.5英寸半穿甲弹,在30度入射角下对抗2英寸厚度的均质装甲(下限、上限测试)

测试中使用的炮弹有两种,第一种的装填系数为4%,第二种的装填系数为3%。

装填系数为4%的炮弹的测试结果如下:

炮弹速度测试结果
1,033英尺/秒(下限测试,经验式比值111.1%)炮弹穿透装甲
1,053英尺/秒(下限测试,经验式比值113.3%)炮弹穿透装甲
2,264英尺/秒(上限测试,经验式比值243.6%)炮弹穿透装甲
2,272英尺/秒(上限测试,经验式比值244.4%)炮弹穿透装甲
2,276英尺/秒(上限测试,经验式比值244.9%)炮弹穿透装甲
2,308英尺/秒(上限测试,经验式比值248.3%)炮弹穿透装甲

装填系数为3%的炮弹的测试结果如下:

炮弹速度测试结果
991英尺/秒(下限测试,经验式比值106.6%)炮弹被装甲弹开,弹体完整
1,023英尺/秒(下限测试,经验式比值110.1%)炮弹穿透装甲
1,047英尺/秒(下限测试,经验式比值112.6%)炮弹穿透装甲
2,317英尺/秒(上限测试,经验式比值249.3%)炮弹穿透装甲

军械委员会向海军军械局长致信:

在991英尺/秒速度下的测试失败表明,在对抗2英寸厚度的均质装甲时,装填系数为3%的炮弹,相比于装填系数为4%的炮弹,并无明显的优势。

原始报告







1939年的总结报告

本段内容出自Report of the President of the Ordnance Board For The Year Ending December 31st 1939

破片测试表明,作为炮弹装药来说,RDX/蜂蜡混合装药明显优于TNT装药。

打靶测试则表明,装填系数为3%的炮弹,相比于装填系数为4%的炮弹,并无明显的优势。

原始报告





1942-1945年间的总结报告

本段内容出自Report of the President of the Ordnance Board For The Period December 1st 1941 To 31st December 1945

舰炮:1942年时,我们批准了设计编号为D.D./L/14,699的带有曳光装置的4.5英寸半穿甲弹。

1945年时,有一艘拖船遭到了4.5英寸半穿甲弹的误击,炮弹在穿入船体后继续飞行了3英尺,随后完全起爆,但破坏作用并不明显,因此让人怀疑其破坏能力可能不如4.7英寸半穿甲弹(50磅)。海军军械局长要求本委员会就这两种炮弹开展对比测试,其结果表明,4.5英寸半穿甲弹的威力,与4.7英寸半穿甲弹(50磅)是基本一致的。

岸炮:1942年时,我们确定了岸炮版本的4.5英寸半穿甲弹的验收规格:在30度入射角下,1,150英尺/秒到2,200英尺/秒的速度范围内,对抗2英寸厚度的均质装甲;或者在0度入射角下,1,250英尺/秒到2,150英尺/秒的速度范围内,对抗2.5英寸厚度的均质装甲。这两个规格,是与舰炮版本的炮弹保持一致的。

之所以要求在0度入射角下对抗2.5英寸厚度的均质装甲,目的是检验炮弹是否会在垂直入射时出现弹体缩短的现象。其背后的原因是,可能会有炮弹制造商将弹底造的很软,以避免在30度入射角下的测试中出现弹底受损的情况,但这样就可能会在垂直入射时出现弹体缩短的现象。

另外,本委员会还建议,在使用TNT/蜂蜡混合装药,或者敏感度同样很低的其他装药时,可以不为4.5英寸半穿甲弹配备铝制衬套。作为替代措施,这些炮弹的内部会刷一层树脂漆。

后续开展的6英寸半穿甲弹、5.25英寸半穿甲弹、以及4英寸半穿甲弹的测试表明,即便炮弹内装填的是敏感度相对更高的TNT装药,取消铝制衬套也并不会增加其发生殉爆的风险。不过,无论有没有铝制衬套,殉爆的风险始终还是存在的。

在为5.25英寸和4.5英寸半穿甲弹灌装TNT/蜂蜡混合装药时,我们遇到了不少困难。尽管这种装药在验收测试和破片测试中表现良好,但对于这些口径较小的炮弹来说,此类装药的灌装工艺和后续检查都很麻烦。因此我们决定,不在这些炮弹上使用TNT/蜂蜡混合装药,而是暂时先使用TNT装药。尽管TNT装药在高速度下的敏感度并不理想,但具有灌装工艺简单的优势。后续,我们计划使用敏感度更低的RDX/蜡/铝混合装药。至1945年10月时,5.25英寸炮弹已获批可以使用这种装药,但4.5英寸炮弹还未获批使用这种装药。

原始报告



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英国4英寸半穿甲弹的实测结果

黑色字体部分为原文内容的节译,红色字体部分为我添加的注释。



1942年的试制炮弹与制式炮弹的对比测试

本段内容出自Ordnance Board Proceedings, No. 18,601, No. 19,536

1942年7月7日、7月23日、7月24日、8月20日,4英寸半穿甲弹(36磅),在30度入射角下对抗2英寸及2.5英寸厚度的均质装甲(下限、中速、上限测试)

测试中使用的炮弹有两种,第一种是哈德菲尔德公司生产的,制式编号Mark III B/NT,设计编号H.1927B,弹重36磅;另一种则是炮弹与工程公司生产的,采用前置弹带设计的试制炮弹,弹重33.6磅或36磅。

测试中使用的装甲有两块,都是弗斯-布朗公司生产的,其中2英寸厚度的那块,编号是No. 1854/2172,而2.5英寸厚度的那块,编号则是No. 2910/2242,尺寸则均为8英尺×8英尺。

制式炮弹对2英寸厚度的均质装甲的测试结果如下:

测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
14211,092英尺/秒(下限测试,经验式比值103.5%)弹体完整,未发现裂纹装甲板将炮弹弹开,但本身也被穿孔,形成花瓣孔
14221,148英尺/秒(下限测试,经验式比值108.8%)弹体完整,未发现裂纹装甲板将炮弹弹开,但本身也被穿孔,形成花瓣孔
14231,182英尺/秒(下限测试,经验式比值112.0%)弹体完整,未发现裂纹装甲板被穿透,形成花瓣孔
14242,587英尺/秒(上限测试,经验式比值245.2%)弹体接近完整,轻微扭曲,未发现裂纹,弹底区域部分破损,弹底栓脱落装甲板被穿透,形成层裂及部分冲塞
14731,190英尺/秒(下限测试,经验式比值112.8%)弹体完整,未发现裂纹装甲板被穿透,形成冲塞

制式炮弹对2.5英寸厚度的均质装甲的测试结果如下:

测试编号炮弹速度测试编号测试结果
14701,565英尺/秒(中速测试,经验式比值126.1%)弹体碎裂,总共找到3个碎块,散落在装甲板前后两侧装甲板被穿透,形成冲塞
14711,577英尺/秒(中速测试,经验式比值127.0%)弹体碎裂,总共找到2个碎块,均在装甲板后方装甲板被穿透,形成冲塞
14721,592英尺/秒(中速测试,经验式比值128.2%)弹体完整,有裂纹装甲板被穿透,形成冲塞
15351,370英尺/秒(下限测试,经验式比值110.4%)弹体完整,未发现裂纹炮弹卡在装甲板上
15361,420英尺/秒(下限测试,经验式比值114.4%)弹体完整,轻微扭曲,未发现裂纹装甲板被穿透,形成冲塞[

翻译此段内容的目的,是为了展示制式炮弹的实测表现,至于试制炮弹的测试情况,因为没有太大的参考价值,就略过不翻译了。

原始报告及配套图表

















1942-1945年间的总结报告

本段内容出自Report of the President of the Ordnance Board For The Period December 1st 1941 To 31st December 1945

将前置弹带布置在弹肩区域的沟槽内时,并不会影响炮弹的穿甲性能。但如果将前置弹带安装在固定风帽用的罩帽上的话,则会影响穿甲性能。

1943年时的测试表明,对于海军版本的4英寸Mark VI NT型半穿甲弹(36磅)来说,无论有没有铝制衬套,都不会影响其在殉爆测试中的表现。

与4.7英寸半穿甲弹的情况类似,在装填TNT装药的情况下,4英寸半穿甲弹在高速度下对抗验收规格厚度的装甲板时,是会发生早炸的,其原因是TNT装药的敏感度不够低。当早炸现象发生后,装甲板后方区域也会受到损伤,但其程度明显不如炮弹穿透装甲板后正常起爆的情况。早炸炮弹与正常起爆炮弹的差异表现在:后者的破片造成的击穿数量是前者的4.1倍,深坑数量是8.6倍,浅坑数量是17倍。不过,早炸炮弹的破片造成的穿孔尺寸,要明显大于正常起爆的炮弹(原因显然是因为早炸炮弹的弹片尺寸足够大)

海军军械局长告知本委员会,他计划在4英寸半穿甲弹上,使用RDX/蜂蜡混合装药。但为了避免炮弹威力降低,并不打算使用其他种类的低敏感度的炸药。

原始报告



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试制的中口径穿甲弹

黑色字体部分为原文的翻译,红色字体部分为我添加的注释。



5.25英寸试制穿甲弹(有风帽、无被帽)

本段内容出自Report of the President of the Ordnance Board For The Period December 1st 1941 To 31st December 1945

1942年9月时,陆军火炮总监告知本委员会,他需要为5.25英寸火炮,配备一种穿甲能力与6英寸半穿甲弹(岸炮)相当的穿甲类炮弹。换句话说,这种炮弹应能在30度入射角下,1,400英尺/秒到1,750英尺/秒的速度范围内,对抗4英寸厚度的均质装甲;或者在30度入射角下,1,240英尺/秒到1,750英尺/秒的速度范围内,对抗3英寸厚度的均质装甲。

本委员会认为,5.25英寸半穿甲弹,能够在30度入射角下,1,300英尺/秒到1,750英尺/秒的速度范围内,对抗3英寸厚度的均质装甲;但这种炮弹显然无力对抗4英寸厚度的均质装甲。或许有可能设计一种能在30度入射角下,1,450英尺/秒到1,750英尺/秒的速度范围内,对抗4英寸厚度的均质装甲的5.25英寸穿甲弹,但这已经是可能取得的最好结果了。

在此情况下,陆军火炮总监要求本委员会,研发一种能在10,000码以内的距离上对抗4英寸厚度的均质装甲的5.25英寸风帽穿甲弹,且该炮弹需配备前置弹带。

我们拿出了设计编号D.D./L/17,259的炮弹,其弹头形状为1.4crh,装填系数为2.5%,弹重为86.5磅,弹肩硬度为480VDH。在测试中,这种炮弹能在30度入射角下,以1,400英尺/秒的速度,成功对抗4英寸厚度的均质装甲。这个速度,相当于该炮弹在10,000码距离上的着速。本委员会建议,这种炮弹可以投入生产。

然而,在40度入射角下,这种炮弹无法成功对抗4英寸厚度的均质装甲。且在40度入射角下对抗3英寸厚度的均质装甲时,这种炮弹的表现还不如5.25英寸半穿甲弹。因此,我们又试制了一批弹肩硬度为430VDH的穿甲弹,这个硬度是与半穿甲弹保持一致的。这批炮弹将会接受进一步的测试。

原始报告

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本帖最后由 seven_nana 于 2024-9-14 17:08 编辑

附录:英国缴获的德国中口径半穿甲弹的实测结果

黑色字体部分为原文的翻译,红色字体部分为我添加的注释。



1943年,德国15cm半穿甲弹对英国装甲板的打靶测试

本段内容出自SUPP 6-744 APP Special Proceedings, No. 15

1943年1月19日、1月28日、2月18日,德国15cm半穿甲弹,在30度入射角下对抗3英寸、4英寸、5英寸厚度的均质装甲

测试中使用的炮弹,是德国15cm半穿甲弹(英国档案原文中写作穿甲弹,但炮弹的剖面照片显示,其装药腔尺寸很大,显然属于半穿甲弹的范畴),但为了适配英国火炮而更换了弹带,弹重98磅。

测试中使用的装甲有三块,其中3英寸厚度的是比尔德莫公司生产的,编号No. 8016/2317;4英寸厚度的是弗斯-布朗公司生产的,编号No. 4950B/2406;5英寸厚度的是比尔德莫公司生产的,编号No. 485。

对3英寸装甲板的测试结果:

测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
19561,285英尺/秒(经验式比值111.3%)弹体完整,未发现裂纹,弹底区域部分受损装甲板被穿透,形成冲塞
19571,194英尺/秒(经验式比值103.4%)弹体完整,有裂纹,装药腔不渗水,弹底区域部分受损装甲板被穿透,形成冲塞及部分层裂
19581,151英尺/秒(经验式比值99.7%)弹体完整,有裂纹,装药腔不渗水,弹底区域部分受损装甲板被穿透,形成冲塞
20351,046英尺/秒(经验式比值90.6%)弹体完整,未发现裂纹装甲板将炮弹弹开,但本身也被穿孔,形成冲塞
20361,077英尺/秒(经验式比值93.3%)弹体完整,未发现裂纹装甲板将炮弹弹开,但本身也被穿孔,形成花瓣孔

对4英寸装甲板的测试结果:

测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
19261,431英尺/秒(经验式比值100.2%)弹体完整,但发生扭曲,有裂纹装甲板将炮弹弹开,背面形成凸起并开裂
19271,541英尺/秒(经验式比值107.9%)弹体碎裂,总共找到2个碎块,散落在装甲板前后两侧装甲板被穿孔,形成冲塞
19281,659英尺/秒(经验式比值116.2%)弹体碎裂,总共找到2个碎块,均在装甲板后方装甲板被穿透,形成层裂及部分冲塞

对5英寸装甲板的测试结果:

测试编号炮弹速度炮弹情况装甲情况
19241,827英尺/秒(经验式比值107.3%)弹体碎裂,总共找到6个碎块,均在装甲板前方装甲板背面形成凸起并开裂
19252,006英尺/秒(经验式比值117.8%)弹体碎裂,总共找到4个碎块,散落在装甲板前后两侧装甲板被穿孔,形成层裂及部分冲塞

注释:在同样的入射角下面对同一块装甲板时,哈德菲尔德公司的配备有压力缓解型弹底栓的炮弹,在1,771英尺/秒(经验式比值103.5%)、1,805英尺/秒(经验式比值105.5%)、1,845英尺/秒(经验式比值107.8%)下均实现了完整穿透。

原始报告及配套照片和图表











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 楼主| 发表于 2024-6-11 22:13 | 显示全部楼层
本帖最后由 seven_nana 于 2024-9-14 17:09 编辑

神教点评

基于上文中所展示的详细资料,我们可以就二战时期的英国中口径穿甲类炮弹的性能,作出相对准确的评估了。



整体情况

二战时期的英国海军舰艇所搭载的4英寸-8英寸的火炮,通常都配备有半穿甲弹。其中,6英寸和8英寸火炮,在执行非岸轰任务时,所搭载的炮弹绝大部分都是半穿甲弹。4英寸-5.25英寸的火炮,作为平射炮或高平两用炮使用时,会同时配备半穿甲弹和高爆弹;作为高射炮使用时则通常不配备半穿甲弹。至于中口径的岸炮,除了9.2英寸火炮之外,其余也都是配备半穿甲弹的。

这些中口径半穿甲弹,大多采用1.4crh的弹头形状和3.5-4.5%的装填系数;而9.2英寸穿甲弹,其装填系数其实也达到了3.5%,实际上与半穿甲弹没有什么区别。这些炮弹属于相对来说更擅长对抗中等厚度装甲的设计,而非擅长对抗大厚度装甲的设计,但在能完整穿透装甲的前提下,具有较强的爆炸威力和破片杀伤能力。

在这些炮弹中,9.2英寸穿甲弹(岸炮)、8英寸半穿甲弹(256磅)、以及6英寸半穿甲弹(岸炮),在验收测试中或多或少地遇到过一些困难,但问题并不算太严,前两者并未因此降低验收测试的难度,后者则是先提升了验收测试的难度,后来又稍微降低了难度,但即便在降低之后,其难度依旧高于开战之初时的验收测试规格。而7.5英寸(4crh)、6英寸(4crh)、5.5英寸(4crh)、4英寸(31磅)半穿甲弹,则并未被军械委员会的记录提及。除此之外,其余类型的中口径半穿甲弹,从目前掌握的信息来看,并未在验收测试中遇到困难。



穿甲能力评估

以下数据,是结合上文中的实测结果与英国火炮的外弹道特性,所作出的穿甲能力评估。请注意,本文中的英国装甲厚度均为名义厚度,名义上的1英寸≈实际上的0.98英寸。

(1) 英国9.2英寸Mark IX, Mark X型火炮发射的9.2英寸穿甲弹(岸炮):

早期的1.4crh的炮弹,在30度入射角下对抗6英寸厚度的英国渗碳硬化装甲时,下限验收速度是1,500-1,550英尺/秒(经验式比值109.0-112.6%),在1,400英尺/秒(经验式比值101.7%)左右的速度下既有成功又有失败,因此这大约就是其下限临界速度。按照2,825英尺/秒的强装药旧炮初速计算的话,估计其有效起爆穿透极限,是在大约18,500码距离上击穿6英寸厚度的英国渗碳硬化装甲。

后期的1.0crh的炮弹,在30度入射角下对抗6英寸厚度的英国渗碳硬化装甲时,下限验收速度是1,400英尺/秒(经验式比值101.7%),临界速度显然会更低,因此能在更远的距离上击穿6英寸厚度的英国渗碳硬化装甲。

(2) 英国8英寸Mark IX, Mark X型火炮发射的8英寸半穿甲弹(290磅):

该炮弹在30度入射角下对抗5英寸厚度的英国渗碳硬化装甲时,在1,323英尺/秒(经验式比值106.9%)下失败,在1,386英尺/秒(经验式比值112.0%)下成功,因此其下限临界速度大约是1,350英尺/秒(经验式比值109.1%)。按照2,600英尺/秒的旧炮初速计算的话,估计其有效起爆穿透极限,是在大约19,000码距离上击穿5英寸厚度的英国渗碳硬化装甲。

这种炮弹当时仍处于试制阶段,且在后来的测试中有所改进,但具体改进幅度不明。如果英国方面努力进行改进的话,应当能在更远的距离上击穿5英寸厚度的英国渗碳硬化装甲。

(3) 英国8英寸Mark VIII型火炮发射的8英寸半穿甲弹(256磅):

该炮弹在30度入射角下对抗4英寸厚度的英国渗碳硬化装甲时,下限验收速度是1,250英尺/秒(经验式比值111.7%),下限临界速度可能是1,150英尺/秒(经验式比值102.8%)左右。按照2,725英尺/秒的旧炮初速计算的话,估计其有效起爆穿透极限,是在大约21,000码距离上击穿4英寸厚度的英国渗碳硬化装甲。

1939年时的测试表明,哈德菲尔德公司生产的平顶凸起被帽炮弹,在30度入射角下对抗6英寸厚度的英国渗碳硬化装甲时,临界速度约为1,400英尺/秒(经验式比值92.5%),但有证据表明,测试中使用的装甲的抗弹性能低于平均水准。按照2,725英尺/秒的旧炮初速计算的话,估计其有效起爆穿透极限,是在大约16,000码距离上击穿6英寸厚度的性能较差的英国渗碳硬化装甲。如果换作性能正常的装甲,击穿距离想必会缩减。

(4) 英国6英寸BL Mark XXIII型火炮发射的6英寸半穿甲弹(112磅):

该炮弹在30度入射角下对抗3英寸厚度的英国均质装甲时,下限验收速度是1,200英尺/秒(经验式比值110.8%),在1,150英尺/秒(经验式比值106.2%)下能稳定成功,在1,100英尺/秒(经验式比值106.2%)下则是失败多于成功,因此其下限临界速度大约是1,125英尺/秒(经验式比值103.9%)。按照2,700英尺/秒的旧炮初速计算的话,估计其有效起爆穿透极限,是在大约17,000码距离上击穿3英寸厚度的英国均质装甲。

(5) 英国6英寸BL Mark XXII型火炮发射的6英寸半穿甲弹(100磅):

该炮弹在30度入射角下对抗2.5英寸厚度的英国均质装甲时,下限验收速度是1,300英尺/秒(经验式比值126.9%),在1,050英尺/秒(经验式比值102.5%)的速度下可以稳定地取得成功,对应的下限临界速度可能是1,000英尺/秒(经验式比值97.6%)或更低。按照2,900英尺/秒的旧炮初速计算的话,估计其有效起爆穿透极限,是在大约18,000码或更远距离上击穿2.5英寸厚度的英国均质装甲。

(6) 英国6英寸BL Mark VII*, XXIV型火炮发射的6英寸半穿甲弹(岸炮):

该炮弹在30度入射角下对抗3英寸厚度的英国均质装甲时,1942年时设定的下限验收速度是1,400英尺/秒(经验式比值97.5%),至1944年时则下调至1,500-1,550英尺/秒(经验式比值104.4-107.9%)。

该炮弹的穿甲性能有些层次不齐,其中哈德菲尔德公司生产的炮弹表现最好,在30度入射角下对抗4英寸厚度的英国均质装甲时,在1,248英尺/秒(经验式比值86.9%)下失败,在1,379英尺/秒(经验式比值96.0%)下成功,因此其下限临界速度大约是1,313.5±65.5英尺/秒(经验式比值91.4±4.6%)。按照2,825英尺/秒的强装药旧炮初速计算的话,估计其有效起爆穿透极限,是在大约11,500码距离上击穿4英寸厚度的英国均质装甲。但其他公司生产的炮弹,性能则要逊色一些,因此击穿距离想必会缩减。

另外,1943年时开展的测试表明,德国15cm半穿甲弹的穿甲能力,不如哈德菲尔德公司生产的6英寸半穿甲弹(岸炮)。

(7) 英国5.25英寸QF Mark I型火炮发射的5.25英寸半穿甲弹:

该炮弹在30度入射角下对抗2.5英寸厚度的英国均质装甲时,下限验收速度是1,200英尺/秒(经验式比值116.7%),在1,050英尺/秒(经验式比值102.1%)左右的速度下可以稳定地取得成功,对应的下限临界速度可能是1,000英尺/秒左右(经验式比值97.3%)。按照2,600英尺/秒的旧炮初速计算的话,估计其有效起爆穿透极限,是在大约17,000码距离上击穿2.5英寸厚度的英国均质装甲。

英国海军还试制过5.25英寸的穿甲弹,但与半穿甲弹相比,其穿甲性能的提升幅度并不明显。

(8) 英国4.7英寸QF Mark XI型火炮发射的4.7英寸半穿甲弹(62磅):

该炮弹在30度入射角下对抗2.5英寸厚度的英国均质装甲时,下限验收速度是1,250英尺/秒(经验式比值116.3%),在1,100英尺/秒(经验式比值102.4%)左右的速度下既有成功又有失败,因此这大约就是其下限临界速度。按照2,450英尺/秒的旧炮初速计算的话,估计其有效起爆穿透极限,是在大约13,000码距离上击穿2.5英寸厚度的英国均质装甲。

(9) 英国4.7英寸QF Mark IX, XII型火炮发射的4.7英寸半穿甲弹(50磅):

该炮弹在30度入射角下对抗1.5英寸厚度的英国均质装甲时,下限验收速度是950英尺/秒(经验式比值112.3%),下限临界速度可能是850英尺/秒(经验式比值100.5%)左右。按照2,600英尺/秒的旧炮初速计算的话,估计其有效起爆穿透极限,是在大约12,000码距离上击穿1.5英寸厚度的英国均质装甲。

(10) 英国4.5英寸QF Mark I, III, IV型火炮发射的4.5英寸半穿甲弹:

该炮弹在30度入射角下对抗2英寸厚度的英国均质装甲时,下限验收速度是1,150英尺/秒(经验式比值123.7%),在1,033英尺/秒(经验式比值111.1%)下成功,对应的下限临界速度可能是1,000英尺/秒左右(经验式比值107.6%)。按照2,400英尺/秒的旧炮初速计算的话,估计其有效起爆穿透极限,是在大约14,000码距离上击穿2英寸厚度的英国均质装甲。

(11) 英国4英寸QF Mark XVI, XXI型火炮发射的4英寸半穿甲弹(36磅):

该炮弹在30度入射角下对抗2英寸厚度的英国均质装甲时,在1,148英尺/秒(经验式比值108.8%)下失败,在1,190英尺/秒(经验式比值112.8%)下成功,因此其下限临界速度大约是1,175英尺/秒(经验式比值111.4%)。按照2,600英尺/秒的旧炮初速计算的话,估计其有效起爆穿透极限,是在大约9,000码距离上击穿2英寸厚度的英国均质装甲。



穿深数据汇总

炮弹类型对抗英国渗碳硬化装甲对抗性能较差的英国渗碳硬化装甲对抗英国均质装甲
9.2英寸穿甲弹(岸炮)6英寸/18,500码--
8英寸半穿甲弹(290磅)5英寸/19,000码--
8英寸半穿甲弹(256磅)4英寸/21,000码6英寸/16,000码-
6英寸半穿甲弹(112磅)--3英寸/17,000码
6英寸半穿甲弹(100磅)--2.5英寸/18,000码
6英寸半穿甲弹(岸炮,哈德菲尔德)--4英寸/11,500码
5.25英寸半穿甲弹--2.5英寸/17,000码
4.7英寸半穿甲弹(62磅)--2.5英寸/13,000码
4.7英寸半穿甲弹(50磅)--1.5英寸/12,000码
4.5英寸半穿甲弹--2英寸/14,000码
4英寸半穿甲弹(36磅)--2英寸/9,000码

可以看到,9.2英寸穿甲弹(岸炮)和8英寸半穿甲弹(290磅和256磅),由于配备有被帽,因此能对抗4-6英寸厚度的渗碳硬化装甲。而6英寸及以下口径的半穿甲弹,由于没有配备被帽,因此只能对抗均质装甲。其中,6英寸半穿甲弹能对抗2.5-4英寸厚度的均质装甲;而口径在4英寸到5.25英寸之间的半穿甲弹,受制于较小的弹重,只能对抗1.5-2.5英寸厚度的均质装甲。



破片杀伤能力评估

破片测试表明,9.2英寸穿甲弹的破片,可以在1英寸厚度的软钢上造成数量适中的穿孔。

8英寸半穿甲弹的破片,可以在0.5英寸厚度的软钢上造成大量穿孔,但只能在1英寸厚度的软钢上造成少量穿孔。

4.7英寸半穿甲弹的破片,可以在0.3英寸厚度的软钢上造成穿孔,但很难在0.5英寸厚度的软钢上造成穿孔。

4.5英寸半穿甲弹的破片,可以在0.25英寸厚度的软钢上造成大量穿孔,但在0.5英寸厚度的软钢上只能造成少量穿孔。

4英寸半穿甲弹的破片,很难在0.3英寸厚度的软钢上造成穿孔。

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

 楼主| 发表于 2024-8-26 22:22 | 显示全部楼层
本贴完工

军士长

发表于 2024-10-27 16:58 | 显示全部楼层
本委员会后来被告知,这批实验型炮弹的表面,只做了0.02英寸的渗氮处理
居然真有把表面渗氮用到炮弹上的。渗氮的硬度远远超过渗碳,但渗氮过程极慢,厚度一般也就毫米级别,不知道英国人的实践中是否能有效提升性能
神教什么时候有空把英国穿甲类炮弹的制造工艺写完

中将

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 楼主| 发表于 2024-10-28 10:25 | 显示全部楼层
Matlab 发表于 2024-10-27 16:58
居然真有把表面渗氮用到炮弹上的。渗氮的硬度远远超过渗碳,但渗氮过程极慢,厚度一般也就毫米级别,不知道 ...

最近刚挖了一个间战英国炮弹的坑,目前打算先把这个坑填完,然后接着把二战炮弹的补完一下,制造工艺那个估计得明年下半年再填了

中士

三年服役纪念章

发表于 2024-12-9 10:54 | 显示全部楼层
从这两条:9.2英寸穿甲弹的破片,可以在1英寸厚度的软钢上造成数量适中的穿孔。
4.7英寸半穿甲弹的破片,可以在0.3英寸厚度的软钢上造成穿孔,但很难在0.5英寸厚度的软钢上造成穿孔。
结合测试时装填系数大的炮弹比装填系数小的炮弹破片穿孔能力强这一点
是否可以得出,对于14寸等大口径炮弹,即使是1.5寸软钢也会被大量穿孔?
4.7到9.2,口径大致翻倍,但4.7打不动0.5寸,9.2却能打动1寸,能穿孔的厚度不止翻倍,所以9.2的1.5倍口径14寸打1.5寸甚至2寸恐怕也会很轻松
这是软钢的情况,那真正的装甲钢又会如何呢

上士

三年服役纪念章海军及海军陆战队勋章

发表于 2024-12-9 17:49 | 显示全部楼层
伊吹 发表于 2024-12-9 10:54
从这两条:9.2英寸穿甲弹的破片,可以在1英寸厚度的软钢上造成数量适中的穿孔。
4.7英寸半穿甲弹的破片,可 ...

另一篇大口径的总结里就有:https://www.warships.com.cn/thread-8607-1-2.html
总结:大口径弹破片可以穿透2寸软钢,无法穿透1.5寸装甲钢。
实战案例里英国15英寸穿甲弹近乎接触爆炸的情况下未能对法国40mm均质装甲甲板造成任何穿孔。

中士

三年服役纪念章

发表于 2024-12-12 16:21 | 显示全部楼层
本帖最后由 伊吹 于 2024-12-12 16:48 编辑
JeanBart 发表于 2024-12-9 17:49
另一篇大口径的总结里就有:https://www.warships.com.cn/thread-8607-1-2.html
总结:大口径弹破片可以 ...

哦哦还有那个贴子,确实看到了,那看来破片穿透能力的增长确实是比口径的增长要更快些的。大口径破片能穿1寸装甲但穿不了1.5寸,那在防破片上,均质装甲相对于软钢看来大概是翻倍程度的提升了
有点不太理解造舰局长说的,“从抵挡破片的角度看,1.5英寸厚度的均质装甲,大约相当于2英寸厚度的软钢”。这一点是怎么得出的

另外中口径测试时装填系数大的炮弹比装填系数小的炮弹破片穿孔能力强,结果到大口径,15英寸高爆弹的破片反而不如穿甲弹。所以破片穿透力应该不是简单的随着装填系数变大而增加,而是有一个合适的值,形成的破片大小和速度达到最优解从而穿透力最大,装填系数太大或太小都会使穿透力下降。

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