Результаты испытаний улучшенной брони Гарвея в России и за рубежом
В этой статье я продолжаю изучать результаты испытаний бронеплит, изготовленных методом Гарвея.
Испытания брони броненосного крейсера «Россия»
Известны результаты испытаний броневых плит толщиной 127 мм и 203 мм, производства американского завода Карнеги, каковые обстреливались, правда, уже не русскими, но американскими снарядами. Стрельба по 127-мм бронелисту состоялась 12 марта 1896 года.
Было произведено пять выстрелов 102-мм снарядами весом в 15 кг, при этом скорость снаряда на броне от выстрела к выстрелу возрастала – начали с 505 м/с, закончили 540 м/с. Затем стреляли 127-мм снарядом весом 22,7 кг со скоростью на броне 522 м.
В сущности, стрельба производилась по русской методике, каковая была мною описана в предыдущей статье.
Если бы броня оказалась пробита первым же выстрелом (102-мм, 505 м/с), то по формуле де Марра ее «К» составил бы 1 631, а если бы ее удалось пробить пятым (102-мм, 540 м/с) – то 1 746, шестым (127-мм, 522 м/с) – 1 759, но ни один снаряд брони не пробил.
Интересно, правда, что мой расчет по де Марру чуть-чуть не сошелся с американским, т. к. они указали 1 757, но отличие пренебрежимо мало.
Справедливости ради нужно указать, что, хотя бронеплита и не была пробита, но после обстрела 102-мм снарядами по краю плиты образовалась трещина, и после попадания 127-мм снаряда угол плиты отвалился.
А вот результаты следующих испытаний, состоявшихся 13 мая 1897 года, когда обстрелу подверглась уже 203-мм плита.
Первые восемь выстрелов были произведены снарядами калибром 102 мм и 152 мм, весом соответственно 15 и 45,4 кг. При этом скорость на броне колебалась от 556 м/с до 597 м/с, причем с наиболее высокой скоростью стреляли 102-мм снарядами. Самым мощным был выстрел 45,4-кг шестидюймовым снарядом со скоростью на броне 757 м/с – если бы ему удалось пробить бронеплиту, то ее «К» составил бы 1 724.
Но плита при этом, опять же, пробита не была. 102-мм снаряды сумели заглубиться не более чем на 5,1 см, а 152-мм – не свыше 15,2 см, и было совершенно очевидно, что предел прочности брони далеко не достигнут.
Тогда пошли на существенное ужесточение условий и сделали последний, девятый выстрел 152-мм снарядом со скоростью на броне 655 м/с. Если бы 45,4-кг снаряд пробил 203-мм бронелист на такой скорости на пределе, то «К» снаряда и брони соответствовали бы 1 964 (1 958, по мнению тех, кто писал вышеприведенный отчет). Но американская броня выдержала и это. Снаряд сумел углубиться только на 17,8 см, так что «К» данной брони превысил 2 000.
Можно смело утверждать, что броня Карнеги показала результаты, значительно превосходящие те, что давала гарвеированная броня до этого. И совершенно точно известно, что превосходные результаты, которые демонстрировали плиты этого производителя, стали следствием совершенствования технологии: американцы применили перековку подвергшихся цементации плит, чего изначально процесс производства брони Гарвея не предусматривал. Соответственно, в названии таких плит указывалось reforged, или double forged, что мы можем увидеть в приведенных выше описаниях испытаний брони крейсера «Россия».
Нормы американского флота
В «Морском сборнике» № 1 за 1898 год был представлен материал, представляющий собой вольный перевод статьи г-на Cleland Davis в журнале United States Naval Institute за 1897 год и другой статьи, напечатанной в том же году в Naval Annual. Обе публикации посвящены различным опытам над снарядами и американской, и британской, и германской броней, цементированной по методам Гарвея и Крупа, и содержат чрезвычайно интересные материалы. В том числе – официально принятую в США формулу расчета стойкости цементированной брони.
А также сведения о нормах стойкости американской цементированной брони и требования к снарядам, применяемых в процессе приемных испытаний и тех и других, каковые я уже публиковал в этом цикле ранее.
Итак, произведенная в США гарвеированная броня «России» при обстреле американскими же снарядами, показала коэффициент «К» свыше 2 000.
Приведенные выше материалы вполне подтверждают это. Например, по принятым в США нормам, 305-мм снаряд должен был пробивать броню, равную своему калибру, имея скорость на броне 1 696 футов в секунду, или почти 517 м/с. Американцы в те годы для испытаний использовали неснаряженные 305-мм снаряды массой 850 английских фунтов или 385,55 кг. Коэффициент «К» в этом случае составит 2 011, и можно смело утверждать, что броня, поставленная для «России», вполне соответствовала нормативам ВМС США.
К сожалению, статья г-на Cleland Davis не дает ответа на чрезвычайно важный вопрос: должен ли был американский снаряд пробивать броню, оставаясь при этом целым, или же допускалось его разрушение в процессе преодоления брони?
О падении стойкости брони с ростом ее толщины и о качестве снарядов
Как известно, обширные опыты, поставленные у нас над снарядами и броней в 1920 году, выявили интересную закономерность.
Стойкость брони Круппа до 300 мм росла пропорционально росту толщины брони, но после 300 мм – уже нет. Другими словами, коэффициент «К» по де Марру с увеличением толщины плиты свыше 300 мм падал, в результате чего, например, 356-мм плита фактически имела стойкость, каковой, согласно формуле, должна была обладать 343-мм броня.
В то же время, по американским данным, броня Гарвея демонстрировала обратное. По принятой в США формуле, с ростом толщины плиты «К» повышается – если для 305-мм снаряда и 12-дм плиты он 2 011, то для 13-дм плиты – уже 2 021, для 14-дм – 2 028 и для 15-дм – 2 035. То есть получается, что темпы роста стойкости, наоборот, опережают темпы роста толщины брони.
Возникает вопрос – это такое свойство брони Гарвея, или же это всего лишь погрешность выведенной американцами формулы?
Косвенно на данный вопрос можно ответить, анализируя данные рекламной брошюры компании Wheeler-Sterling, расхваливающей качество снарядов собственного производства. В ней, помимо обычного для рекламного материала превознесения качеств продукции фирмы, приведен результат опытной стрельбы 850-фунтовым (385,55-кг) снарядом Wheeler-Sterling по 356-мм гарвеированной бронеплите никелевой стали. К сожалению, производитель брони не указан.
Так вот, упомянутый снаряд уверенно пробил 14-дм броню на скорости 1 848 фут/с (563,27 м/с), при этом сам остался целым. Ну, не совсем целым, головная часть получила деформацию, однако же камора для ВВ осталась герметичной, и, будь снаряд оснащен ВВ и взрывателем, он бы дал полноценный разрыв за броней.
Результат этого выстрела соответствует «К» = 1 971, в то время как по нормативам американской приемки бронеплит должен был пробить ее лишь на скорости 1 904 фут/с или 580,34 м/с, что соответствовало бы «К» = 2 028. Как известно, коэффициент «К» определяет не стойкость бронеплиты, но соотношение стойкости плиты и качества снаряда. Получается, что применение высококачественного снаряда Wheeler-Sterling привело к снижению коэффициента «К» на 57 единиц от нормативного.
Однако, если предположить, что стойкость брони Гарвея подчиняется тому же закону «убывающей полезности», что и броня Круппа, то 356-мм бронеплита должна быть эквивалентной по стойкости 343-мм. Если при расчете «К» принять во внимание это допущение, то «К» становится равным 2 023, что вполне соответствует нормативам американского флота.
Правда, в этом случае и сам снаряд Wheeler-Sterling из «снарядов, против которых никакая броня, сделанная в Америке или какой-либо другой стране, не может противостоять», превращается в обычный высококачественный, но вовсе не сверхсильный боеприпас… Или нет?
Вообще говоря, то, что броня оказалась пробита в диапазоне плюс-минус 60 единиц по де Марру от нормативного значения, вовсе не делает американскому снаряду какой-то особой чести. В моей статье «Испытания 120-мм и 6-дм морских снарядов 1901–1903 гг. по броне Круппа» я демонстрировал, что диапазон, в котором, в силу той или иной случайности, броня может быть успешно пробита, был существенно больше. То есть снижение скорости снаряда на броне на 56 фут/с никак не может являться обстоятельством, позволяющим именовать снаряд лучшим в мире.
Но вот если допустить, что по американским нормативам допускалось пробитие с разрушением снаряда, то все встает на свои места. Именно то, что снаряд, не разрушившись, да еще и на меньшей скорости преодолел плиту, как раз и могло стать основанием для законной гордости компании Wheeler-Sterling.
Испытания брони Гарвея в США в 1897 году
Данные испытания интересны как иллюстрация приведенных выше норм.
Испытывалась 305-мм бронеплита «поверхностно-упрочненная» методом Гарвея производства завода Карнеги. Для этого плиту, имевшую длину 12 и ширину 8 футов (грубо – 3,65 м на 2,43 м) укрепили на срубе так, чтобы она имела за собой 305-мм дубовую прокладку и два полудюймовых листа. Крепление осуществлялось 18 броневыми болтами.
Затем по бронеплите было произведено два выстрела двенадцатидюймовыми снарядами весом 850 английских фунтов (385,55 кг). Один из них, производства Wheeler-Sterling, поразил плиту на скорости 1 769 фут/с (539,2 м/с), и броня выдержала. Снаряд разбился, его головная часть «вварилась» в броню, но за нее не прошла, не было и трещин. Если бы снаряд пробил броню на пределе, то «К» составило бы 2 102, однако, вполне очевидно, что до пробоя в этом случае было весьма далеко.
Обращает на себя внимание тот факт, что в одном случае 12-дм снаряд Wheeler-Sterling одолевает бронеплиту Гарвея с «К» равным то ли 2 023, то ли 1 971, а в другом случае – не показывает даже 2 102.
Другой снаряд, производства Гольцера со скоростью на броне 1 811 фут/с (почти 552 м/с) добился несколько большего. Дословно: «Вершина снаряда только что пробила выпученную с задней стороны часть плиты, выбив из нее цилиндрическую часть плиты, которая прошла сквозь подкладку и упала позади плиты. Выпучивание получилось высотою 5/8 дюйма и диаметром около 3/5 фута. Диаметр разрушения лицевой поверхности 21-дюйм, диаметр пробоины – 13,5 дюйма».
Если бы снаряд прошел через бронеплиту, пусть даже разрушившись при этом, то его «К», согласно де Марру, составил бы 2 153, но фактически он оказался даже выше. То есть – на уровне серийной брони Круппа, поставленной для броненосца «Полтава».
Как известно, испытания стойкости брони – дело тонкое. Ведь коэффициент «К», который мы принимаем в качестве характеристики прочности бронеплиты, в формуле де Марра имеет несколько иное значение и зависит не только от стойкости брони, но и от качества снаряда.
Так, может быть, высокие качества американской брони для ВМФ США вообще и броненосного крейсера «Россия» в частности были продиктованы низким качеством американских снарядов?
Испытания американских гарвеированных плит в России в сентябре 1895 года
В «Прибавлении I к отчету МТК по артиллерии за 1895 г.» представлены сведения об обстреле продукции американского завода Карнеги и французского Chatillon Commentry, состоявшемся в сентябре 1895 года. В этом случае по 10-дм плитам стреляли 152-мм и 229-мм снарядами. При этом для шестидюймовых указывается скорость на броне 2 890 футов в секунду, что, очевидно, является опечаткой. В переводе в метрическую систему это почти 881 м/с, и в России не было пушек, способных сообщить такую скорость шестидюймовому снаряду.
Для 229-мм снаряда, однако же, указываются вполне разумные 1 880 фут/с при весе 446 фунтов, то есть 573 м/с при массе 182,6 кг. Результат оказался ровно тот же, что и три года тому назад при стрельбе по бронеплите «Виккерс» – плита раскололась, но и снаряды разбились тоже, «К» со ставил 2 166.
Как и в случае в «Виккерсом», рассчитать стойкость плиты по де Марру для проникновения за броню снаряда в целом виде не представляется возможным, но рост стойкости очевиден: один и тот же результат в случае испытаний 1892 года достигнут при К = 1 901, а в 1895 году – уже при «К» = 2 166. Причем это не только мои личные соображения: существенный прогресс стойкости брони отметили авторы «Прибавления I к отчету МТК по артиллерии за 1895 г.».
Здесь уже совершенно невозможно пытаться оправдать разницу в стойкости брони различным качеством снарядов, потому что и по плите «Виккерса», и по плите завода Карнеги стреляли российским 229-мм снарядом одного и того же типа.
Таким образом, можно считать подтвержденным факт, что зафиксированная на испытаниях стойкость брони Карнеги оказалась на уровне серийной брони Круппа, приобретенной Россией для броненосца «Полтава», у которой «К» составлял 2 155.
Британцы не дремлют
Удивительно, но даже и такая стойкость не являлась пределом для брони Гарвея.
В сентябре 1896 года в Портсмуте на блокшиве Nettle была подвергнута обстрелу 152-мм бронеплита английского завода Каммеля. Стреляли стальными коваными снарядами Гольцера весом 100 фунтов, при этом скорость при ударе о броню составила 1 960 фут/с или 597,4 м/с.
Всего было произведено 5 выстрелов, из которых 4 плиту не пробили, «причем только в одном случае вершина снаряда прошла насквозь; все снаряды разбились, головные части их засели в плите». К сожалению, источник не дает описания результативного 5-го попадания. Вероятнее всего предположить, что бронеплита пробита на пределе, возможно, снаряд при этом разбился: это по формуле де Марра дает «К» = 2 192, и так как 4 снаряда броню все же не пробили, следует предполагать, что в данном случае «К» был даже выше.
Выводы
Исходя из всего вышесказанного, можно предположить, что стойкость брони Гарвея в своем «изначальном» виде для бронеплит, в состав которых входил никель, составляла «К» в пределах 1 700–1 950 без требования для снаряда проходить броню в целом виде.
После того, как специалисты американской фирмы Карнеги придумали способ улучшить ее стойкость, «К» гарвеированных плит вырос до 2 000–2 200, по всей видимости – также без требования для снаряда проходить броню в целом виде, и тем вплотную приблизился к броне Круппа. Но все же не достигая ее, поскольку наилучшие значения бронеплит Гарвея достигали лишь нормативных, то есть – минимальных значений стойкости брони Круппа.
По всей видимости, именно этот улучшенный Гарвей стал эталоном для американского флота не позднее 1897 года.
К сожалению, на основании вышеизложенного решительно невозможно разобраться в том, какими именно гарвеированными плитами был защищен тот или иной корабль – даже в пределах одной страны. Взять те же США: налицо случай, когда в одно и то же время (1895), в одной и той же стране (США) один производитель использовал новейшие на тот момент технологии броневого производства (Карнеги), а другой («Бетлхем Айрон Компани») – производил броню без их применения.
Из доступных мне данных можно лишь с некоторой вероятностью предполагать, что корабли, к которым броня заказывалась до 1895 года, несли первоначальный вариант бронеплит Гарвея, а в 1896 году и позднее – улучшенный double forged.
На этом я заканчиваю анализ брони Гарвея и перехожу к Круппу.
Продолжение следует...
Информация