О стойкости русской брони эпохи Первой мировой войны
В этой статье попробуем определить стойкость русской брони эпохи Первой мировой войны. Вопрос этот крайне сложен, потому что чрезвычайно плохо освещен в литературе. А дело тут вот в чем.
Общеизвестно, что в конце XIX века ведущие морские державы при строительстве боевых кораблей перешли на броню, изготавливаемую по методу Круппа. Но это вовсе не означает, что с тех пор броня кораблей всех этих стран стала равноценной.
Все дело в том, что «классический рецепт» брони Круппа (известный также как «квалитет 420», созданный в 1894 году) не оставался неизменным, а совершенствовался. По крайней мере такими странами, как Англия и Германия. Но вот как именно он совершенствовался, и к каким результатам пришли мастера-бронники различных держав – это, увы, мне достоверно неизвестно.
Испытание огнем
Снарядостойкость русской брони можно определить с приемлемой точностью, благодаря опытному обстрелу старого броненосца «Чесма», переклассифицированного в «исключенное судно № 4». На корабле был создан опытный отсек, копирующий защиту различных частей дредноутов типа «Севастополь», причем для чистоты эксперимента еще и снабженный многими устройствами, какие в таких частях должны быть. Так, например, в казематах были установлены паровые трубы (которые там проходили на линкорах), расстрелянные орудия, приборы управления огнем и электрические провода и т.д.
Опытовый отсек, имитирующий каземат 120-мм орудий линкоров типа «Севастополь».
Затем опытный отсек подвергся обстрелу различными боеприпасами калибра от 6 до 12 дюймов, в том числе, конечно же, новейшим 305-мм бронебойными и фугасными снарядами. При этом отчеты об испытаниях весьма полны, как это и положено в таких случаях. Они содержат не только описание последствий попадания, но и скорость снаряда в момент попадания в броню, а также угол встречи снаряда и брони.
Все это позволяет рассчитать стойкость русской брони по отношению к новейшим отечественным 470,9 кг снарядам, по все той же формуле Якоба де Марра, каковую я уже неоднократно приводил ранее. Но приведу еще раз, дабы уважаемому читателю не приходилось курсировать по предыдущим статьям. Соотношение качества снаряда и стойкости брони в этой формуле описывается коэффициентом «К». Причем, чем этот коэффициент выше, тем прочнее броня.
Определенную сложность при оценке российской брони создает то, что испытанию подлежали в первую очередь снаряды, а не предельная бронестойкость защиты новейших дредноутов. Вроде бы – какая разница? Но на самом деле она весьма существенна. Когда тестируются снаряды, интерес представляет надежное поражение ими брони на основных дистанциях боя. Когда проверяется броня – возникает интерес к предельным условиям, в которых она все еще сможет защитить корабль.
Тем не менее статистика попаданий в «исключенное судно № 4» все же позволяет сделать определенные выводы.
О стрельбе по 250-мм броне
К сожалению, попадания в броню от 125 мм и меньше не представляют для нас никакого интереса – во всех случаях получалось так, что либо энергии снаряда было более чем достаточно для ее пробития, либо же углы попадания были настолько малы, что давали рикошет. Иными словами, для определения стойкости брони статистика попаданий в броню 125 мм и ниже бесполезна.
Иное дело – попадания в толстую 225-мм и 250-мм броню, которые мы рассмотрим подробнее.
Начнем с 250 мм брони, каковой защищались стенки боевой рубки «исключенного судна № 4». Всего по этой рубке было произведено 13 выстрелов, но некоторые из них – по ее крыше, а другие – фугасными снарядами. Бронебойными же снарядами в 250-мм броню стреляли только 5 раз.
Наиболее мощным был выстрел № 6 (нумерация согласно отчетам об испытаниях). 305-мм бронебойный снаряд угодил в бронеплиту под углом 80° (10° – от нормали) на скорости 557 м/сек. Подобную скорость 470,9 кг снаряд имел бы на дистанции всего 45 кабельтов. Правда, угол отклонения от нормали был бы меньше − 6,18°.
Разумеется, снаряд броню пробил. Чтобы удержать его, требовалась бы броня с «К», превышающим 2 700. А это запредельная величина даже по меркам куда более совершенной брони эпохи Второй мировой войны. Произведенные мною расчеты показывают, что на дистанции русское 305-мм/52 орудие обр. 1907 могло пробить 433 мм бронеплиту Круппа «квалитет 420».
Остальные 4 выстрела были сделаны в равных условиях. Скорость снаряда на броне составила 457 м/сек, углы встречи с преградой – около 80° (отклонение от нормали 10°). Согласно моим расчетам, такую скорость русские снаряды имели бы на дистанции 75 кабельтов, но при этом угол встречи с преградой был бы хуже – 76,1° (отклонение от нормали – 13,89°). В таких условиях, согласно приведенным выше расчетам, пробивалось 285,7 мм крупповской брони (с К=2000). Но вот в реальности получилось все не столь однозначно.
В ходе выстрела № 11 все прошло штатно. Бронебойный преодолел 250-мм бронелист, угодил в противоположную стенку рубки и уже тогда взорвался, сделав выбоину в месте попадания глубиной 100 мм. При выстреле № 10 броня также оказалась пробита. Но не вполне ясно, когда же именно произошел разрыв снаряда – в отчете это не указано. Но, по всей видимости, это произошло внутри боевой рубки, потому что силой взрыва сорвало бронелисты крыши, а соседнюю 250-мм плиту просто вырвало из креплений и развернуло.
Таким образом, при этом выстреле следует засчитать чистое пробитие и прохождение снаряда за бронезащиту в целом виде.
А вот при выстреле № 9 произошел небольшой казус – снаряд угодил в броню прямо напротив 70-мм пола. В результате 250-мм бронеплита оказалась пробита, да еще и откололся ее угол, размером примерно 450х600 мм, а в 70-мм полу обнаружилось выбоина длиной 200 мм. Следовательно, можно утверждать, что и в этом случае снаряд не просто пробил броню, но сделал это с приличным запасом энергии, которого хватило на повреждение горизонтально расположенного 70-мм листа броневой стали.
Соответственно, в четырех попаданиях из пяти русские бронебойные снаряды показали вполне ожидаемый результат, подтвержденный расчетами по де Марру. Но при выстреле № 7 произошло странное – снаряд попал в бронеплиту абсолютно так же, под тем же углом 80° и с той же скоростью 457 м/сек, но брони не пробил, взорвавшись при ее прохождении. В итоге получилась выбоина глубиной 225−250 мм: внутрь же прошли лишь «осколки снаряда до 16 кг весом».
Мы видим, что из 4 попаданий бронебойных 305-мм снарядов, которые должны были бы пробивать броню свыше 285 мм толщиной, «чистых» пробитий получилось только 3. В одном же случае снаряд взорвался при прохождении брони, хотя и не должен был.
В чем причина такого фиаско? Возможно, дело в самом снаряде? Допустим, что преждевременно сработал дефектный взрыватель. Но возможно и другое толкование: дело в том, что пробитие брони снарядом носит вероятностный характер. То есть нет такого, что, например, если по формуле Якоба де Марра предельная толщина брони, пробиваемая снарядом при определенных условиях, составляет 285 мм, то броню в 286 мм снаряд не пробьет ни в каком случае. Вполне может пробить. И наоборот – разбиться при тех же условиях о броню меньшей толщины.
Другими словами, сама по себе формула Якоба де Марра (или любая другая, аналогичная ей) вовсе не имеет аптекарской точности. Реально существуют целые диапазоны, в которых снаряд, попадающий в бронелист под определенным углом и с определенной скоростью, может пробить броню с некой долей вероятности, но при помощи общепринятых формул бронепробития рассчитать этого невозможно. И вполне может быть, что в случае с выстрелом № 7 как раз и сработала упомянутая выше вероятность.
Таким образом, по моему мнению, результаты выстрела № 7 носят случайный характер и не должны приниматься во внимание. И броня русских дредноутов толщиной 250 мм не могла выдержать попадания 470,9 кг снаряда при скорости 457 м/сек и угле встречи с преградой около 80°. Согласно де Марру, получается, что коэффициент «К» русской брони в этом случае должен быть ниже 2 228. Но вот насколько?
По моему мнению, ответ можно получить, анализируя последствия выстрела № 11. Снаряд пробил 250-мм плиту, ударил в противоположную стенку и сделал там 100-мм выбоину. Отсюда мы можем предположить, что предельное бронепробитие российского 470,9 кг снаряда при указанных выше параметрах составляло 250 мм цементированной брони Круппа. И дополнительно 100 мм нецементированной, гомогенной брони, отстоящей отдельно.
Почему – гомогенной? Дело в том, что, как известно, цементированная броня состоит как бы из двух слоев. Верхний очень прочен, но при этом и хрупок, а затем начинается более мягкая, но и более вязкая броня. Снаряд, попав в 250-мм бронеплиту, изнутри рубки угодил именно в «мягкий и вязкий» слой, который по своим качествам скорее сходен с гомогенной, а не с цементированной броней.
Кроме того, следует принять во внимание, что я рассчитываю коэффициент «К» для снаряда, который проходит броню в целом виде и взрывается уже за ней. Но в случае с выстрелом № 11 произошло не это – снаряд, пробив 250 мм цементированной брони Круппа и попав в тыльную сторону второй плиты, не пробил брони, а разорвался, и только с учетом энергии взрыва сумел сделать 100-мм выбоину. Тем самым расчет «250 мм цементированной + 100 мм гомогенной брони» можно считать сделанным на заведомо невыгодных для брони допущениях. Соответственно, полученный результат может считаться тем минимумом, ниже которого стойкость крупповская броня русской выделки иметь не будет.
Ну а далее расчет очень прост. Скорость снаряда, как уже много раз говорилось выше – 457 м/сек, угол отклонения от нормали при попадании в 250 мм бронеплиту – 10°. При прохождении этой брони снаряд «довернется» и поразит вторую плиту уже под углом 90°, то есть 0° отклонения от нормали. Это следует из диаграммы № 9 ««Курса морской тактики. Артиллерия и броня» Л.Г. Гончарова, приведенной на стр. 132. Где, помимо прочностей снарядов при ударе, приведен график разворота снаряда при прохождении брони, в зависимости от угла встречи с этой броней.
Соотношение бронестойкости русской гомогенной и цементированной брони мне неизвестно. Но, по данным Г. Эверса, немецкая цементированная броня имела коэффициент «К» на 23% выше, чем гомогенная. И, вероятно, для русской брони это соотношение так же верно. Кроме того, следует учесть, что при прохождении 250-мм бронеплиты снаряд потеряет свой бронебойный колпачок. Что, наоборот, приведет к увеличению «К» гомогенной брони на 15%.
При расчете скорости снаряда для пробития 100-мм гомогенной плиты использовалась та же формула, что и для 250-мм цементированной, менялся только коэффициент «К». Мне известно, что Л.Г. Гончаров рекомендовал для гомогенной брони использовать иную формулу, приведенную в его же учебнике. Но она, по его же словам, рассчитана на бронелисты тоньше 75 мм. У нас же − все-таки 100 мм. К тому же, согласно Г. Эверсу, использование приведенной выше формулы Якоба де Марра применимо в том числе и для гомогенной брони.
По результатам расчета «К» цементированной русской брони имеет значение 2005. Посмотрим теперь, были ли на стрельбах случаи, опровергающие этот результат.
О стрельбе по 225-мм броне
По 225-мм броне было произведено всего лишь 2 выстрела бронебойными снарядами. Причем скорость снаряда в момент соприкосновения с броней составляла аж 557 м/сек – такую скорость снаряд должен был иметь на дальности 45 кабельтов. Правда, угол встречи с броней был весьма невыгоден – 65° или 25° отклонения от нормали. Но и в этом случае для того, чтобы противостоять удару 470,9 кг снаряда, бронелисту следовало бы иметь коэффициент «К» свыше 2 690. Что, разумеется, совершенно невозможно. Иными словами, при стрельбе с такими параметрами даже броня эпохи Второй мировой войны должна была быть пробита с огромным запасом энергии у снаряда.
И при выстреле № 25 именно так оно и получилось. Снаряд с легкостью пробил 225-мм бронелист (даже и не пробил, а попросту выломал из него кусок 350х500 мм), затем угодил в скос, состоявший из 25-мм брони на 12-мм металлической подложке, и проделал в нем дыру 1х1,3 м. Точное место разрыва снаряда так и не было установлено. Но предполагалось, что он прошел в машинное отделение и взорвался уже там. Иными словами, результат получился ровно тот, какого и следовало ожидать при таком ударе.
А вот со вторым снарядом (выстрел № 27) все получилось непонятно. Снаряд отклонился от точки прицеливания. И, как написано в отчете, «попал в верхнюю кромку брони». Результат выстрела проще будет процитировать из документа:
«Снаряд сделал выбоину в броне глубиною около 75 мм и шириною около 200 мм, и, оторвав выступающую кромку рубашки с угольником, взорвался без замедления здесь же, дав черный дым. Каземат № 2 не пострадал».
Совершенно неясно, что тут могло произойти. В первую очередь потому, что непонятно, куда именно попал снаряд. Начать с того, что «кромка» - само по себе понятие растяжимое, поскольку может использоваться в том числе в значении «край чего-либо». То есть даже неясно, угодила ли осевая линия снаряда в вертикальную или горизонтальную поверхность бронелиста.
Но при наличии качественного взрывателя от любого из этих вариантов следовало бы ожидать куда больших повреждений. Если снаряд попал в вертикальную плоскость брони, она должна была бы разрушиться на всю глубину, никак не на 75 мм. Если же удар пришелся на горизонтальную часть, то почему же тогда в отчете записан угол встречи преграды около 65°? Снаряд же не с неба свалился на горизонтальную поверхность 225-мм плиты, им стреляли из расчета угла в 65° к вертикальной поверхности, а значит по отношению к горизонтали она должна была составить 25°. В таком случае можно ожидать рикошета. Или же (при разрыве снаряда) повреждения примыкающей к верхней кромке 225-мм бронеплиты горизонтальной 37,5-мм бронепалубы. Но ничего из этого не произошло.
По моему мнению, виною всему стал дефектный снаряд, разрушившийся при ударе, отчего и взрыв получился не в полную силу. Или, быть может, дефектный взрыватель, детонировавший «по фугасному» в момент соприкосновения снаряда с броней. Возможно также, что снаряд не был дефектным, а разрушился он потому, что угол, образованный двумя поверхностями бронеплиты, сыграл роль эдакого «колуна». Формально снаряд не пробил 225-мм плиты. Но в связи с крайней необычностью последствий попадания, по моему мнению, причину следует искать отнюдь не в сверхвысоких качествах бронеплиты.
Следовательно, результаты обстрела 225-мм бронеплит «исключенного судна № 4» не подтверждают и не опровергают сделанного нами ранее вывода.
Однако были и другие знаковые испытания отечественных снарядов и брони, состоявшиеся в 1920 году. Вот здесь цель была уже совсем другая. Опытный отсек строился еще при царе-батюшке для определения оптимальной схемы защиты будущих российских дредноутов. Но в 1917 году с самодержавием в России как-то не заладилось. Да и проекты строительства дредноутов перешли в разряд прожектерства. Тем не менее испытания были проведены И в том числе – с использованием 305-мм 470,9 кг снарядов. Результаты получились крайне интересными. Но об этом мы поговорим уже в следующем материале.
А вот что бы хотелось отметить отдельно – так это наличие одной вопиющей странности в испытаниях. Дело в том, что в них заведомо завышались дистанции артиллерийского огня.
Так, например, для выстрелов по 225-мм броне бронебойными снарядами указывается, что дистанция, соответствующая параметрам обстрела, составляет 65 кабельтов. Но это неверно – при скорости 557 м/сек с отклонением от нормали в 25° 305-мм снаряд должен был пробить броню примерно на 8% толще, чем при стрельбе на 65 кабельтов, где скорость снаряда составила бы 486,4 м, а отклонение от нормали – 10,91°.
Конечно, можно заподозрить банальную ошибку в расчетах у автора статьи, то есть у меня. Но как тогда понять стрельбы по боевой рубке – здесь в документах указана скорость снаряда все те же 557 м/сек отклонение от нормали – всего 10°, но дистанция считается той же, то есть 65 кабельтов! Иными словами, получается, что «соответствующую дистанцию» указывали вовсе без учета угла падения, только по скорости снаряда?
Однако эта версия легко проверяема. Согласно моим расчетам, скорость снаряда на 60 кабельтовых составляет 502,8 м/сек, а для 80 кабельтовых – 444 м/сек. В то же время данные полигонных стрельб 305-мм/52 орудий, приведенные Л.Г. Гончаровым («Курс морской тактики. Артиллерия и броня», стр. 35), показывают для этих дистанций 1671 и 1481 фут/сек соответственно, то есть в переводе в метрическую систему – 509 и 451 м/сек.
Таким образом можно предположить, что мой калькулятор все же дает некую погрешность в меньшую сторону, составляющую 6−7 м/сек. Но очевидно, что ни о каких 557 м/сек для 65 кабельтов и 457 м/сек для 83 кабельтов здесь речи быть не может.
И еще один факт, заставляющий задуматься. Как можно видеть, всего было произведено 7 выстрелов 305-мм бронебойными снарядами по 225−250 мм броне. При этом условия стрельбы были таковы, что указанная броня должна была пробиваться с немалым запасом. Тем не менее в реальных условиях стрельб, пусть даже полигонных, лишь в пяти случаях из семи снаряды пробили броню. А внутрь прошло и вовсе только 4 снаряда.
Продолжение следует...
Информация