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美国海军火炮穿深数据的补充资料

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中将

四年服役纪念章钻石金双剑金橡叶铁十字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TIME TRAVELER终身荣誉会员

发表于 2015-3-10 01:38:02 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 seven_nana 于 2017-7-27 12:52 编辑

美国海军火炮穿深数据的补充资料

本帖内容未经允许不得转载



1942年官方穿深曲线

根据Norman Friedman的U.S. Naval Weapons中摘录的1942年的官方穿深数据:



一战前后的老炮(发射轻弹):

火炮型号初速弹重
垂直装甲击穿距离(单位为码)
水平装甲击穿距离(单位为码)
8英寸10英寸12英寸14英寸16英寸2英寸4英寸6英寸8英寸
12"/50 Mark 72,900英尺/秒870磅24,00020,000---------17,00028,50034,000---
14"/45 Mark 1, 2, 3, 52,700英尺/秒1,400磅30,50024,50020,30016,800---13,70025,40032,500---
14"/50 Mark 4, 62,800英尺/秒1,400磅31,00024,50021,50018,800---14,30026,00033,000---
16"/45 Mark 12,600英尺/秒2,100磅37,00030,50025,00021,50018,00011,50022,50029,80034,500
16"/50 Mark 2, 32,800英尺/秒2,100磅---33,00026,00022,20019,00012,00023,50030,500---

间战时期的火炮(发射标准弹):

火炮型号初速弹重
垂直装甲击穿距离(单位为码)
水平装甲击穿距离(单位为码)
8英寸10英寸12英寸14英寸16英寸18英寸2英寸4英寸6英寸8英寸10英寸
14"/45 Mark 8, 9, 10, 122,600英尺/秒1,500磅34,30028,30023,40018,80014,80011,50013,50024,50031,50036,300---
14"/50 Mark 7, 112,700英尺/秒1,500磅36,90030,30025,00020,50016,50012,10014,80025,00032,60038,000---
16"/45 Mark 5, 82,520英尺/秒2,240磅---35,50029,50024,50020,30016,800---22,00028,20034,50038,500

二战时期的新炮(发射超重弹):

火炮型号初速弹重
垂直装甲击穿距离(单位为码)
水平装甲击穿距离(单位为码)
8英寸10英寸12英寸14英寸16英寸18英寸20英寸22英寸2英寸4英寸6英寸8英寸10英寸
12"/50 Mark 82,500英尺/秒1,140磅33,00026,50021,50017,00013,500---------14,00024,00031,50036,000---
16"/45 Mark 62,300英尺/秒2,700磅---36,40031,60027,20023,00019,50015,600------18,80025,60031,00034,400
16"/50 Mark 72,500英尺/秒2,700磅---42,20038,00032,80028,20024,00020,20016,600---20,50028,00033,60038,000

可以看到,在口径/倍径相同的情况下,无论是水平穿深还是垂直穿深,都是标准弹优于轻弹,而超重弹又优于标准弹。

16"/50 Mark 7,新炮初速下的穿深数据

将以上内容中的16"/50 Mark 7型火炮的部分,结合新炮射表,汇总至下表:

垂直穿深(对Class A装甲)

射程着速落角官方穿深
16,600码1,840英尺/秒11.3022英寸
20,200码1,735英尺/秒15.1520英寸
24,000码1,650英尺/秒19.8018英寸
28,200码1,585英尺/秒25.5816英寸
32,800码1,554英尺/秒32.6314英寸
38,000码1,577英尺/秒41.5812英寸
42,200码1,676英尺/秒52.0210英寸

水平穿深(对Class B装甲)

射程着速落角官方穿深
20,500码1,727英尺/秒15.504英寸
28,000码1,587英尺/秒25.286英寸
33,600码1,554英尺/秒33.928英寸
38,000码1,577英尺/秒41.5810英寸

将官方数据与经验式计算值进行对比分析

垂直穿深(对Class A装甲)

装甲厚度入射角度官方弹道极限计算弹道极限比值
22英寸11.301,840英尺/秒1,836英尺/秒100.2%
20英寸15.151,735英尺/秒1,740英尺/秒99.7%
18英寸19.801,650英尺/秒1,660英尺/秒99.4%
16英寸25.581,585英尺/秒1,602英尺/秒98.9%
14英寸32.631,554英尺/秒1,574英尺/秒98.7%
12英寸41.581,577英尺/秒1,602英尺/秒98.4%
10英寸52.021,676英尺/秒1,710英尺/秒98.0%

水平穿深(对Class B装甲)

装甲厚度入射角度官方弹道极限计算弹道极限比值
4英寸15.501,727英尺/秒1,715英尺/秒100.7%
6英寸25.281,587英尺/秒1,581英尺/秒100.4%
8英寸33.921,554英尺/秒1,560英尺/秒99.6%
10英寸41.581,577英尺/秒1,573英尺/秒100.3%

结论:官方数值与经验式计算值的差距极小。

16"/50 Mark 7,旧炮初速下的穿深数据

根据Robert F. Sumrall的Iowa Class Battleships: Their Design, Weapons and Equipment中摘录的官方穿深数据:



将以上内容汇总至下表:

垂直穿深(对Class A装甲)

射程着速落角官方穿深
14,600码1,882英尺/秒9.8622英寸
17,850码1,755英尺/秒13.2920英寸
21,400码1,661英尺/秒17.5218英寸
25,000码1,586英尺/秒22.4316英寸
29,300码1,530英尺/秒29.0814英寸
34,300码1,517英尺/秒37.8812英寸
39,200码1,583英尺/秒48.7410英寸

水平穿深(对Class B装甲)

射程着速落角官方穿深
15,250码1,893英尺/秒10.583英寸
19,800码1,701英尺/秒15.544英寸
23,700码1,610英尺/秒20.595英寸
27,000码1,555英尺/秒25.426英寸
30,200码1,523英尺/秒30.587英寸
32,700码1,515英尺/秒34.928英寸
34,850码1,519英尺/秒38.959英寸
36,700码1,534英尺/秒42.7310英寸
39,250码1,583英尺/秒48.9012英寸

将官方数据与经验式计算值进行对比分析

垂直穿深(对Class A装甲)

装甲厚度入射角度官方弹道极限计算弹道极限比值
22英寸9.861,882英尺/秒1,821英尺/秒103.3%
20英寸13.291,755英尺/秒1,717英尺/秒102.2%
18英寸17.521,661英尺/秒1,626英尺/秒102.2%
16英寸22.431,586英尺/秒1,547英尺/秒102.5%
14英寸29.081,530英尺/秒1,499英尺/秒102.1%
12英寸37.881,517英尺/秒1,501英尺/秒101.1%
10英寸48.741,583英尺/秒1,584英尺/秒99.9%

水平穿深(对Class B装甲)

装甲厚度入射角度官方弹道极限计算弹道极限比值
3英寸79.421,893英尺/秒1,880英尺/秒100.7%
4英寸74.461,701英尺/秒1,711英尺/秒99.4%
5英寸69.411,610英尺/秒1,619英尺/秒99.4%
6英寸64.581,555英尺/秒1,573英尺/秒98.9%
7英寸59.421,523英尺/秒1,525英尺/秒99.9%
8英寸55.081,515英尺/秒1,519英尺/秒99.7%
9英寸51.051,519英尺/秒1,524英尺/秒99.7%
10英寸47.271,534英尺/秒1,534英尺/秒100.0%
12英寸41.101,583英尺/秒1,588英尺/秒99.7%

结论:官方数值与经验式计算值的差距极小。

16"/50 Mark 7,新炮与旧炮的穿深数据对比

垂直穿深(对Class A装甲)

穿深新炮初速穿透距离旧炮初速穿透距离差值比值
22英寸16,600码14,600码2,000码113.7%
20英寸20,200码17,850码2,350码113.2%
18英寸24,000码21,400码2,600码112.1%
16英寸28,200码25,000码3,200码112.8%
14英寸32,800码29,300码3,500码111.9%
12英寸38,000码34,300码3,700码110.8%
10英寸42,200码39,200码3,000码107.7%

结论:新炮状态下,击穿相同厚度垂直装甲的距离,要比旧炮状态下增加12%左右。

水平穿深(对Class B装甲)

官方穿深新炮初速穿透距离旧炮初速穿透距离差值比值
4英寸20,500码19,800码7,00码103.5%
6英寸28,000码27,000码1,000码103.7%
8英寸33,600码32,700码9,00码102.8%
10英寸38,000码36,700码1,300码103.5%

结论:新炮状态下,击穿相同厚度水平装甲的距离,要比旧炮状态下增加3%左右。

新炮与旧炮的免疫区对比

对于一艘具备18英寸垂直装甲和6英寸水平装甲的目标(大致相当于衣阿华)而言,面对新炮与旧炮时各自的免疫区如下:

火炮状态免疫区范围免疫区大小
新炮(2,500英尺/秒)24,000-28,000码4,000码
旧炮(2,425英尺/秒)21,400-27,000码5,600码

对于一艘具备22英寸垂直装甲和8英寸水平装甲的目标(大致相当于大和)而言,面对新炮与旧炮时各自的免疫区如下:

火炮状态免疫区范围免疫区大小
新炮(2,500英尺/秒)16,600-33,600码17,000码
旧炮(2,425英尺/秒)14,600-32,700码18,100码

总结:对于16"/50 Mark 7型火炮而言,初速下降后,垂直穿甲能力的损失幅度要大于水平穿甲能力的提升幅度。从这个角度看,尽管降低初速能够将免疫区上限拉近,但免疫区下限的拉近程度会更大,有得不偿失之嫌。
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中将

四年服役纪念章钻石金双剑金橡叶铁十字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TIME TRAVELER终身荣誉会员

 楼主| 发表于 2015-3-10 02:18:40 | 显示全部楼层
神教点评

1)虽然目前尚未见到真正的官方原版穿深数据,但上述引用的两本书都是颇具声望的作者撰写的严谨的资料书,既然标明是引用官方资料,那想必是可靠的。又因这些数据与经验式计算值非常之接近,因此可以认为,二战时期美国海军的官方穿深曲线,其中的数据就是用经验式计算得到的。

2)鉴于降低初速后目标的免疫区会发生一定程度的扩大,又鉴于实战中不太可能准确地掌握敌舰对于己方火炮的免疫区,因此可以认为,在战列线形态的交战中,降低初速是不智的。然而在追击形态的交战中,由于航向角的关系,击穿垂直装甲的难度会极度增加,且击中水平装甲的概率也会大幅提升,因此采取降低初速的方式是颇为有利的。
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上尉

五年服役纪念章旗手

发表于 2015-3-10 02:45:18 | 显示全部楼层
按照这个数据,美国炮弹的大角度攻击力真强。老炮弹打破12寸的37.88度的classA只要1517fps,按照NPG-5-47里面那个公式算只要532mps左右就能击穿37度16.1的classA,大和的炮弹按照类似速度和角度测试时多半炮弹损坏了
美国这个穿深是只管炮弹和装甲的位置关系,还是考虑到了炮弹的适合爆炸与否?
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中将

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 楼主| 发表于 2015-3-10 10:30:05 | 显示全部楼层
akagizuo 发表于 2015-3-10 02:45
按照这个数据,美国炮弹的大角度攻击力真强。老炮弹打破12寸的37.88度的classA只要1517fps,按照NPG-5-47里 ...

恩,不过这些数据显然都不适用于1944年后的新弹,新弹会显著增强穿甲能力

双方都取官方值对比的话,16"/50 Mark 7打老弹,穿甲能力相比94式还是有明显差距的,换弹后应该就会非常接近了

至于衡量条件,想必就是海军弹道极限,不考虑爆炸问题的
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