Расчет устойчивости системы бронирования корпуса каждого проекта на действие артиллерии его противника сделан по их описаниям в исследовательской литературе, имеющейся в распоряжении автора. В использованной для расчетов базе данных имелись исчерпывающие сведения по лишь трем проектам: русскому линкору, а также японским «Нагато» и «Амаги». Система защитных элементов «Тоза» была принята на основе японских источников, в которых она не отражается со всей полнотой. Ряд допущений пришлось принять и в отношении британского «Джи-3». доступного по подробному (но также неполному) описанию Дж. Кемпбелла. Характеристики американских «Мериленда» и «Саут Дакоты» даны по исследованию Н. Фридмана. Таким образом, настоящая оценочная модель не претендует на исчерпывающую полноту, и имеет возможность для определенного совершенствования в рамках более точных данных.
Применяемая для расчетов бронепробития формула Жакоба де-Мара первоначально приводилась им для соотношения толщины пробиваемой броневой плиты и калибра снаряда, и имела следующий вид:
В/D = К х (Р/D3)0,714 х D0,0714 х Vтр, где -
В — толщина пробиваемой броневой плиты в дециметрах,
D — калибр орудия в дециметрах,
К — коэффициент бронепробиваемости, зависящий от качества брони и бронебойных свойств снаряда. В метрических мерах К=2134 для снаряда с бронебойным наконечником («макаровским колпачком») и К=2456 для снаряда без наконечника (по В.П. Костенко).
Р — вес снаряда в кг,
Vтр — скорость, необходимая для пробития брони снарядом в целом виде в м/сек,
Отсюда формула для толщины броневой плиты сводится к виду:
В = К х (Vтр1,43 х Р0,714/D1,07) х (cos θ)1,43, где -
θ — угол между траекторией и нормалью к пробиваемой броневой плите.
Метод
Методом оценки степени устойчивости бронирования проекта русского линкора 1917 г. сравнительно с его зарубежными аналогами является сопоставление диаграмм полного пробития всех комбинаций броневых преград жизненных частей корпуса для сравниваемых проектов — варианта № 2 проекта линкора заводе «Наваль» (44000 т, 9 16"/45 орудий, 30 уз) с каждым из его вероятных противников 20-х гг.: американскими «Мерилендом» и «Саут Дакотой», японскими «Нагато», «Тоза», «Амаги», «Овари», а также с британским «Джи-3». Сравнение с «Лексингтоном», ввиду его низкого уровня броневой защиты, не проводилось. В окончательном виде сопоставление скоростных характеристик всех пар кораблей с учетом итогов сравнения их бронирования позволяет оценить и степень тактического перевеса каждого из них.
Расчеты устойчивости бронирования произведены в широком диапазоне наиболее вероятных боевых дистанций (40 — 120 кб). Приведенные ниже диаграммы выполнены в координатах «дистанция/линейная проекция поражения жизненных частей корабля при миделе» (т. е. проекция всех групп броневых прикрытий на прямую, перпендикулярную углу падения неприятельского снаряда для данной дистанции), и не учитывают уменьшения ширины корабля ближе к оконечностям, что несколько сокращает проекцию поражения в сечениях, удаленных от середины. Они не учитывают также и длину цитадели, формирующую протяженность защищенного броней пространства корпуса, внутри которого находятся все жизненные части корабля. Ее длина прямо влияет на абсолютную площадь поражаемой проекции корпуса, поскольку корабль с менее протяженной цитаделью теоретически имеет меньшую вероятность получения попадания в нее, нежели корабль с более протяженной — это относится прежде всего к проектам быстроходных тяжелых кораблей, у которых для развития высоких скоростей существенно увеличивается протяженность машинно-котельных отделений. Для подобного случая потребовалось бы создание несколько более усложненной модели, необходимость в которой лежит вне рамок настоящего исследования. Однако подобная модель не меняет существенно результатов проведенного сравнения.
Линейная проекция поражения во всех случаях рассчитывалась для миделевого сечения, поскольку в данном случае наибольшая ширина корпуса дает и наиболее протяженную проекцию поражения. Она рассчитывается графически, исходя из угла падения снаряда (вычисляется по общеизвестным формулам внешней баллистики, см. табл. 10.7-10.11) того 16" орудия, на противостояние которому проводится расчет данной системы бронирования, через каждые 5 кб дистанции. Выявляется комплекс из 17 прямых (направлений падения снаряда в диапазоне 40-120 кб через каждые 5 кб), перпендикуляр к каждой из которых с проекцией всех групп бронирования на него является общей проекцией поражения по траверзу для данного корабля.
Поскольку для начальных дистанций в рассматриваемом диапазоне (в районе 40–50 кб) имеется еще значительная настильность траектории поражающего снаряда (углы паления 4–5°), общая проекция поражения в этом случае в основном состоит из суммы проекций вертикальных прикрытий (поясов и переборок в комбинации со скосами). При увеличении дистанции свыше 80 кб все большую роль начинает приобретать составляющая групп горизонтальных броневых прикрытий (палуб в комбинации со скосами). На дистанциях 100–120 кб (углы падения снаряда 24–40°) доля группы горизонтальных прикрытий составляет уже 60–70°, значительно увеличивая общую проекцию поражения (в 2,5–3 раза по сравнению с начальными дистанциями).
Участки, оттененные на диаграммах сплошной штриховкой — область полного пробития для данной дистанции соответствующих групп броневых прикрытий. Пунктирная штриховка означает пробитие группы бронирования с меньшей суммарной толщиной для тех направлений, где имеется единый состав элементов бронирования, но различная их толщина (например — для японского «Тоза», с учетом уменьшения толщины главной палубы с 163 до 100 мм и тыльной переборки с 75 до 50 мм на протяжении машинно-котельных отделений корабля).
Приведенные диаграммы демонстрируют протяженность зон устойчивости или полной проницаемости бронирования жизненных частей каждого из проектов. Сопоставление их заштрихованных участков для каждой пары позволяет получить наглядное представление о степени соотношения защитных характеристик каждого из кораблей друг относительно друга, выделить «зоны неуязвимости» в каждой паре. Таким образом, подобная оценка устойчивости бронирования с учетом скоростных характеристик приводит к общему выводу о тактико-техническом уровне проекта завода «Наваль».
Бой с «Мериленд», «Саут Дакота»
Устойчивость системы бронирования проектов «Мериленд» и «Саут Дакота» на действие русского 16"/45 орудия (GCH=11 16 кг, Vo=793 м/с)
1. Броневой пояс (343 КЦ) — переборки (3 х 19 СПС)
2. Броневой пояс (343 КЦ) — нижняя палуба (25 СПС + 12 МС)
3. Броневой пояс (343 КЦ) — нижняя палуба (25 СПС + 12 МС) — переборки (3 х 19 СПС)
4. Средняя палуба (45 СПС + 45 МС) — нижняя палуба (25 СПС + 12 МС)
Сравнение диаграмм поражения систем броневой защиты русского проекта и системы бронирования «Мериленд»/«Саут Дакота», идентичной для обоих классов американских линкоров, позволяет сделать следующие выводы. Имеется диапазон дистанций, на которых поясная защита американских кораблей уязвима с траверза для русского 16"/45 орудия, в то время как вертикальное бронирование русского проекта остается непробиваемым их тяжелыми орудиями. В силу некоторой разности характеристик мощности американских 16" моделей, сравнение с «Мерилендом» дает для русского линкора зону неуязвимости по вертикальной составляющей в 24 кб (67–91 кб), сопоставление с «Саут Дакотой», имеющей более мощное 50-калиберное орудие, сокращает ее до 13 кб (в диапазоне 78–91 кб).
Однако подобные невыгодные для американских линкоров соотношения, характерные для траверзных курсовых углов, достаточно легко могли бы быть ими парированы приведением противника на углы порядка 45–50°, где преимущество русского корабля в отношении пробития вертикальных поясов сводится на нет. При этом на первый план выходит устойчивость горизонтальных броневых прикрытий, не зависящая от курсовых углов, а только от дистанций. Однако и в этом случае для русского проекта характерна зона неуязвимости от снарядов американских орудий, составляющая около 10 кб, и примерно одинаковая для вариантов сравнения как с «Мерилендом», так и с «Саут Дакотой» (65–75 кб). Но и на дистанциях свыше 75 кб русский линкор все же имеет пониженную, в сравнении с его американскими противниками, приведенную поражаемую площадь горизонтальной защиты. Это соотношение, составляющее на дистанции 80 кб порядка 1:1,6–1,9 (у «Мериленда» и «Саут Дакоты» соответственно) на расстоянии в 120 кб уменьшается до 1:1,2–1,4, оставаясь все же в пользу русского проекта. Подобные ударные и защитные характеристики рассматриваемых линкоров в сочетании со значительной разностью в скорости хода между ними, позволяют достаточно точно представить тактику боевого столкновения между ними. Быстроходному русскому линкору, диктующему дистанцию, выгодно возможно быстрее сблизиться с противником и навязать ему бой на дистанции 70–75 кб, где его горизонтальное бронирование не пробивается снарядами американских орудий, и удерживаться в этом диапазоне на курсовых углах в пределах 60–65° (155–180°). В подобных условиях американским кораблям, связанным малым ходом (21–23 уз), остается только держаться на подобных же курсовых углах (более острые углы означают большую проекцию эллипса накрытий, что ведет к дополнительным попаданиям, а углы у траверза — к риску поражения жизненных частей через направления броневого пояса, пробиваемого на этих дистанциях русским 16"/45 орудием на траверзных углах).
