Главный калибр Российского императорского флота. Часть 8. Испытания морских крупнокалиберных снарядов и опытные стрельбы по броневому отсеку кораблей типа «Андрей Первозванный»
В предыдущей статье я представил уважаемому читателю результаты испытаний 120-мм и 152-мм морских снарядов. Теперь перейдем к боеприпасам от 203-мм и выше.
К сожалению, исходные данные далеко не столь подробны и информативны, как это было с 120–152-мм снарядами. Зато у всех испытаний 8-дм, 10-дм и 12-дм снарядов было много общего.
Во-первых, во всех случаях стрельба производилась по плите толщиной 12 дюймов.
Во-вторых, ни в одном случае испытаний снаряд не прошел за броню в целом виде, за исключением одного только выстрела, когда двенадцатидюймовый «испытуемый» попал в ослабленное предыдущим выстрелом место, отчего результат комиссией и не был засчитан.
Содержание:
Результаты испытаний 203-мм снарядов
При стрельбе использовали две бронеплиты, причем плита, обозначенная у меня № 9 (обуховская № 177) имела лучший коэффициент и лучшую стойкость, нежели № 10 (обуховская № 351).
По более прочной плите произвели 3 выстрела обуховскими снарядами, и во всех случаях броня оказалась пробита. Обращают на себя внимание выстрелы № 1–2 – хотя во втором выстреле скорость снаряда на броне была существенно выше, результаты попадания крайне сходны с первым.
Происходило следующее – при снижении скорости до 15,4–23,6 % от расчетной снаряд не то чтобы пробивал броню, он просто выбивал из нее пробку, разрушаясь при этом. Сруб не был пробит ни в одном случае, несмотря на то, что второй снаряд имел скорость на броне на 75 м/с больше первого.
Иное дело – третий выстрел, со снижением скорости на 7,3 % от расчетного – вот тут имеем пробой и плиты, и сруба, и самое главное – снаряд, хоть и разбившись, все же прошел за броню: все осколки лежали сразу за срубом.
Что же до стрельбы по второй плите, то здесь использовались снаряды Пермского завода. В предыдущей статье я уже обращал внимание уважаемого читателя не низкое качество этих боеприпасов. В сходных условиях (снижение скорости на плите на 17–18 % от расчетной) обуховские 6-дм снаряды пробивали броню, по большей части разрушаясь, но иногда оставаясь целыми, а путиловские, хоть и не пробивали брони, но «отскакивали» от нее в целом виде, не ломаясь. И только пермские снаряды стабильно и броню пробить не могли, и разрушались при ударе.
Такой результат свидетельствует о низком качестве снарядов Пермского завода, что вполне подтверждается результатами стрельб восьмидюймовыми снарядами – даже при снижении скорости всего только на 1,7 % от расчетной снаряд не пробил брони и разрушился сам. Соответственно, релевантная статистика сводится всего только к трем выстрелам, и какие-то выводы на таком скудном материале делать крайне затруднительно.
Результаты испытаний 254-мм снарядов
Всего произведено 8 выстрелов, давших весьма стабильный результат. При снижении скорости на броне на 17,1 % от расчетной снаряд Путиловского завода плиту не пробил и разбился сам. При снижении скорости на 14,8 % снаряд, хотя и пробил плиту, застрял в пробоине. Остальные 6 снарядов имели снижение скорости на 5,6–11,7 %, что соответствует скорости на плите 572–613 м/с.
Все они уверенно пробивали двенадцатидюймовую броню Круппа и сруб, на котором она крепилась, а сами при этом столь же уверенно ломались. «Срединным значением» можно, пожалуй, считать скорость 588 м/с – выше этой скорости большая часть осколков снаряда оказывалась за броней, на меньшей скорости – до брони. Даже пермский 10-дм снаряд не подкачал – при снижении скорости на 10,1 % все же сумел пробить плиту, хотя сруб не осилил.
Результаты испытаний 305-мм снарядов
К сожалению, сами по себе они мало о чем могут рассказать. Всего пять выстрелов, из них – один не засчитанный комиссией по причине попадания в ослабленное место, а из остальных в двух случаях использованы снаряды Пермского завода, уступавшие по качеству обуховским и путиловским.
Пожалуй, можно констатировать, что при снижении скорости на 9–12 % от расчетной, снаряды с бронепробивающими колпачками пробивали броню, причем большая часть их осколков проходила за нее. Но это и все.
Опытная стрельба 1904 года по броневому отсеку кораблей типа «Андрей Первозванный»
В ее описании, данном профессором Е. А. Беркаловым, увы, много неясного.
Профессор сообщает, что «Опыт произведен был по 8-дм цементированной плите с корабельным за ней набором судов типа «Андрей Первозванный». Поскольку в своей финальной версии броненосцы этого типа имели 8,5-дм броню (216 мм), можно, конечно, предположить, что профессор ошибся, и бронеплита на испытаниях была толще.
С другой стороны, само построение фразы указывает, что данный опыт проводился не по точной копии соответствующего отсека. К тому же речь идет об испытаниях 1904 года, когда к строительству броненосцев еще не приступили, и непонятно, какой предполагалась защита этого корабля на момент создания опытного отсека.
За броней имелись бортовой коридор, образованный переборкой толщиной 5/8 дюйма (15,88 мм), и скос, на котором на сталь той же толщины была уложена… может быть, броня, а может быть, и сталь толщиной 11/16 дюйма (17,46 мм), то есть общая толщина скоса составляла 33,34 мм.
Всего было произведено 3 выстрела 305-мм снарядами и 2 – 152-мм, причем бронепробивающих наконечников снаряды не имели. И, увы, не имеется понимания, под каким углом снаряды попадали в плиту: фраза «все выстрелы были произведены по направлению, близкому к нормали плиты», ясности не вносит. Далее при расчетах «К» я принимаю нулевое отклонение от нормали, но надо понимать, что если оно было ненулевым, то стойкость отечественных бронеплит Круппа слегка завышена. Но несущественно, так как в приведенном ниже примере даже 5 градусов отклонения дают поправку в 8–9 единиц коэффициента «К».
Результаты же были таковы.
Первый и второй выстрелы производились неснаряженными 305-мм снарядами, скорость на броне составила 1 342 фута/с или 409 м/с. Первый снаряд пробил броню, но разбился при этом сам, большая часть осколков прошла не только за броневую плиту, но и за 5/8 дм переборку, в которой образовался пролом 16 на 21 дюйм (406,4х533,4 мм).
Второй же снаряд плиты не пробил, только выгнул плиту на 3,5 дм (88,9 мм), сделав в ней выбоину до полутора дюймов глубиной (38,1 мм). Что, собственно, неудивительно, ведь при таких исходных данных, чтобы пройти за броню в целом виде, требовался «К» = 1 966, но у крупповской брони он был, очевидно, выше.
Третий выстрел был самым интересным, поскольку стреляли 305-мм бронебойным снарядом в полном пироксилиновом снаряжении, причем скорость увеличили до 1 516 футов/с (462 м/с). «К» в данном случае получился равным 2 221. Снаряд пробил бронеплиту и взорвался в боковом коридоре, не долетев, однако, ни до переборки, ни до скоса. В итоге связь между переборкой и скосом оказалась полностью нарушена «с выгибом и подъемом их кверху» (как, интересно, могло поднять вверх скос?) «с вырывом вовсе двух бимсов и отгибом остальных». При этом в переборке образовалась пробоина 10х20 дюймов (грубо 254 на 508 мм).
Четвертый и пятый выстрелы производились полностью снаряженными пироксилиновыми снарядами калибром 152-мм. Четвертый снаряд имел скорость на броне 2 195 футов/с или 660,5 м, что дает «К» = 1 892, но описание результатов, опять же, непонятно. С одной стороны, указывается, что снаряд плиту пробил, но тут же сообщается, что «большинство осколков отразилось от плиты, вошедшие же в коридор осколки сделали лишь несколько вмятин в тыльной переборке и скосной плите». Могу предположить, что взрыв в данном случае произошел в процессе преодоления плиты, так как на это указывает и отражение плитой осколков, и слишком уж маленький «К», при котором снаряд не должен был пробивать плиту.
Пятый же снаряд имел на броне практически дульную скорость – 2 595 футов/с или 791 м/с и броню пробил, что для «К» = 2 266 являлось естественным результатом. Взрыв, согласно описанию, произошел непосредственно у скоса, но до контакта с ним, при этом ни переборка, ни скос пробиты не были.
Какие выводы из данных испытаний мы можем сделать?
Во-первых, они вполне подтверждают расчетную стойкость крупповской плиты отечественного изготовления, демонстрируя «К» порядка 2 200.
Во-вторых, указанные испытания дают ответы на ряд вопросов, поднятых уважаемыми читателями в обсуждении моих предыдущих материалов.
В комментариях нередко высказывалось мнение, что пироксилиновое снаряжение неприемлемо для бронебойного снаряда, поскольку данный вид ВВ склонен к преждевременной детонации. Однако данные, приведенные выше, показывают, что как минимум в двух случаях из трех взрыв пироксилина произошел уже после преодоления бронеплиты, и лишь в одном случае имеется подозрение на взрыв в процессе преодоления. Но даже в этом случае детонацию снаряда никак нельзя считать преждевременной и назначить «виновником» за нее пироксилин, поскольку «живой силы» снаряда не хватало для пробоя бронеплиты. Попросту говоря, снаряд должен был либо разрушиться при ударе, либо детонировать в процессе преодоления броневой плиты, что, по всей видимости, и произошло.
Безусловно, имеются внушающие доверие источники, скажем, монография В. И. Рдултовского «Исторический очерк развития трубок и взрывателей от начала их применения до конца Мировой войны 1914–1918 гг.», утверждавшие, что влажный пироксилин склонен детонировать при ударе в бронеплиту. Нет ни малейших оснований подвергать этот факт сомнению. Но из данной склонности вовсе не следует вывод о том, что бронебойные снаряды, снаряженные пироксилином, были недействительны и непригодны для войны.
Все дело в том, что любая такая «склонность» должна быть выражена в цифрах. Если из 100 бронебойных снарядов, угодивших в бронированную цель, пять-семь снарядов взорвутся от удара о броню из-за преждевременной детонации пироксилина, это неприятно. Склонность к преждевременной детонации будет налицо, ничего хорошего в этом, конечно, не будет, и подобный результат станет основанием для подбора более стойкой к ударному воздействию взрывчатки. Но подобный процент преждевременных детонаций, конечно же, не дает оснований объявлять бронебойные снаряды с пироксилиновой начинкой недееспособными. Вот если бы из 100 таких снарядов преждевременно детонировали 70–80 – это было бы уже совершенно иное дело.
Поэтому обвинять российские снаряды с пироксилиновой начинкой в недееспособности лишь на основании того, что пироксилин имел склонность к преждевременной детонации ни в коем случае нельзя. Утверждать подобное, это примерно то же самое, как объявить японские фугасные снаряды недееспособными на том основании, что шимоза имела склонность детонировать в канале ствола. Да, она такую склонность имела, и да, такие случаи фиксировались в том же бою 28 июля 1904 года при Шантунге. И да, японцы впоследствии отказались от использования шимозы. Но все вышесказанное совершенно не помешало японским артиллеристам остановить 1-ю Тихоокеанскую эскадру и разгромить наш флот в Цусиме.
Кроме того, из проведения опытов с набором броненосцев типа «Андрей Первозванный» совершенно очевидно, что как минимум в 1904 году в Российской империи имелись 305-мм бронебойные снаряды, оснащенные пироксилиновой начинкой.
Прочность крупповской брони отечественного производства
Нормативом для бронеплит Круппа была стойкость (коэффициент «К» по формуле де Марра) на уровне 2 160–2 200 для крупнокалиберных снарядов от восьми дюймов и выше, и 2 200–2300 для калибров 120–152-мм. Однако, с учетом индивидуальных особенностей бронеплит, коэффициент «К» у отдельных броневых плит мог достигать как минимум 2 335 по отношению к крупнокалиберным и 2 566 по отношению к снарядам 120–152-мм.
Как уже говорилось ранее, судя по представленной прочности бронеплит, превышение их стойкости над нормативным значением было обычным делом – из 13 броневых плит, по которым производились испытания, 11 имели стойкость выше нормативной.
Стойкость изогнутых бронеплит для барбетов и башен считалась несколько меньше обычного, но насколько – сказать затруднительно в силу малого объема испытаний.
Особо хотелось бы отметить, что принятие в качестве норматива стойкости «К» в пределах 2 160–2 200 для тяжелых снарядов, не оснащенных бронепробивающими колпачками, вполне соответствует другому известному мне расчету тех лет. Лейтенант барон фон Гревениц, издавший в 1906 году книгу «Организация стрельбы на большие дистанции в море отдельными судами и отрядами, а также изменения в Правилах Артиллерийской службы на флоте, вызванные опытом войны с Японией», приводит такую таблицу возможностей 305-мм/40 орудия.
Его данные для брони, приближенной к 12 дюймам, соответствует «К» в пределах 2 180–2 236.
Качество «макаровских» бронепробивающих колпачков
С учетом того, что базовые значения «К» были вычислены для пробивания брони без требования сохранения целостности снарядов, вероятно, можно говорить о том, что макаровские колпачки снижали скорость:
Для 120-мм снарядов и 127-мм брони – до 27 % по крупповской броне производства Ижорского завода;
Для 120-мм снарядов и 171,45 мм брони – до 12,7 % по крупповской броне производства Ижорского завода;
• для высококачественных 152-мм снарядов и 171,45–254-мм брони – примерно 17 % по крупповской броне производства Обуховского завода;
• для 254-мм снарядов и 171,45–254-мм брони – примерно 17 % по крупповской броне производства Обуховского завода;
• для 203-мм снарядов и 305-мм брони – не менее чем 7,3 % по крупповской броне производства Обуховского завода;
• для 254-мм снарядов и 305-мм брони – порядка 9 % по крупповской броне производства Обуховского завода;
• для 305-мм снарядов и 305-мм брони – 9–12 % по крупповской броне производства Обуховского завода.
Поскольку в формуле де Марра скорость снаряда прямо пропорциональна коэффициенту «К», то приведенные выше проценты верны и для него. Соответственно можно говорить, что «макаровский» наконечник при стрельбе в нормаль для крупнокалиберных снарядов обеспечивал понижение коэффициента «К» с 2 181–2 335 не менее чем до 1 985–2 125.
В целом «макаровский» наконечник показывал тем лучший результат, чем меньше был калибр орудия и чем тоньше была бронеплита, по которой производился выстрел.
Интересно, что для снарядов 120-мм заметно резкое падение эффективности данного вида наконечников при увеличении толщины брони до значений, существенно превышающих калибр снаряда. Рост толщины брони в 1,35 раза от 1,058 калибра (127-мм плита) до 1,429 калибра (171,45-мм плита) привел к более чем двойной потере эффективности «макаровского» наконечника.
Схожая тенденция наблюдается у снарядов 254–305-мм – при стрельбе по двенадцатидюймовой плите у первых эффективность «макаровских» колпачков стремится скорее к 9 %, у вторых – к 9–12 %.
Особняком тут, пожалуй, стоят только бронепобивающие наконечники 152-мм снарядов, чудесным образом демонстрирующие аж 17 % эффективности при стрельбе по 229–254-мм бронеплитам. Но, к сожалению, имеющийся массив данных не содержит сведений о стрельбе по 6-дм броне, и если допустить, что по ней эффективность была бы существенно выше 17 %, то и для них тенденция сохранилась бы.
Если же сопоставить эти результаты с американскими нормативами, то увидим ту же тенденцию, которая, однако, выражена значительно слабее. Например, 127-мм бронеплита должна была пробиваться 152-мм снарядом с бронепробивающим наконечником со скоростью на 12,5 %, 177,8-мм бронеплита – на 10,8 %, а 203,2-мм бронеплита – на 10,2 %.
Общий же вывод напрашивается такой – «макаровские» наконечники для 120–152-мм снарядов существенно, примерно двукратно превосходили американские. При увеличении калибра превосходство «макаровского» наконечника над американским было уже не столь выражено, но все равно сохранялось – 9–12 % снижения скорости у отечественных снарядов против 8,37 % по американским нормативам.
Но и это еще не все.
Не будем забывать, что показатель «процент снижения скорости на броне» не учитывает одного важного фактора – лобового сопротивления снаряда.
Допустим, мы взяли два отечественных 305-мм боеприпаса. Один оснастили «макаровским» бронепробивающим наконечником, а второй – колпачком американской системы. Затем произвели выстрел с одинакового расстояния по некой бронеплите. В этом случае снаряд с американским наконечником, долетев до цели, будет иметь меньшую скорость, нежели снаряд с «макаровским» наконечником – потому что из-за неоптимальной формы наконечника он быстрее будет терять скорость в полете. То есть мало того, что при равной скорости на броне американский наконечник проигрывает отечественному, так еще и скорость у снаряда с американским колпачком будет ниже.
Однако есть два важных момента, которые мешают вручить пальму первенства отечественной модели бронепробивающего наконечника.
Во-первых, в выполненном мной сравнении не обеспечена сходимость данных. Попросту говоря, мой анализ эффективности «макаровского» наконечника составлен по результатам обстрела бронеплит, изготовленных по технологии Круппа. В то же время, американские нормативы, опубликованные в журнальной статье 1897 года, относились, конечно же, к броне Гарвея. Логично было бы предположить, что действие американских наконечников по броне Круппа может оказаться даже хуже, но в данном случае нужна не логика, а знание. Невозможно исключить вероятность того, что в силу каких-то неочевидных причин, американские наконечники показали бы лучшую результативность по Круппу, чем по Гарвею.
А во-вторых, и это самое главное, свои блестящие результаты «макаровские» наконечники демонстрировали при стрельбе в нормаль, то есть когда траектория снаряда перпендикулярна поверхности плиты. Но, как уже говорилось ранее, такого в морском бою почти никогда не бывает, и снаряды попадают в бронеплиты под углом, отличным от 90 градусов. Здесь же «плоскосрезанный» американский наконечник имел несомненное преимущество.
С другой стороны, не стоит считать «макаровские» наконечники совсем уж бесполезными при попаданиях с большим отклонением от нормали. На испытаниях зафиксировано 2 таких случая попадания 152-мм снарядов. Один снаряд попал с отклонением от нормали 25 градусов на скорости, на 18,1 % ниже расчетной, второй имел 28 градусов и 21,9 % соответственно. В обоих случаях броня была пробита, хотя и на совершеннейшем пределе.
Профессор Е. А. Беркалов утверждал, что отечественные «макаровские» наконечники, использовавшиеся для оснащения снарядов вплоть до моделей обр. 1911 года, примерно соответствовали иностранным плоскосрезанным при попадании в нормаль, но уступали им при попадании под углом к нормали. Проведенный мною анализ свидетельствует, что Е. А. Беркалов, возможно, даже несколько преуменьшил достижения «макаровских» наконечников. Но очевидно, что уважаемый профессор располагал куда большим массивом данных об испытаниях отечественных снарядов, нежели я: оснований сомневаться в сделанных им выводах у меня нет.
Бронепробивающие и баллистические наконечники к снарядам обр. 1911
Как уже говорилось ранее, плоскосрезанные наконечники обр. 1911 года обеспечивали, по Е. А. Беркалову, снижение скорости относительно расчетной при стрельбе по 12-дм бронеплите:
1. Для снаряда 203-мм – 7,25 %.
2. Для снаряда 254-мм – 11,75 %.
3. Для снаряда 305-мм – 13,25 %.
Очевидно, это намного лучший результат, нежели обеспечивали «макаровские» наконечники. Прогресс, что называется, налицо.
Согласно формуле де Марра, скорость снаряда на броне, потребная для ее пробития, изменяется пропорционально коэффициенту «К» (но не пропорциональна толщине брони). Поэтому, определяя стандарт «К» крупповской брони отечественного производства по отношению к 305-мм отечественному же снаряду без бронепробивающего наконечника 2 160–2 200, получим «К» для снаряда обр. 1911 года с бронепробивающим и баллистическим наконечниками примерно 1 874–1 909. В то же время, согласно моим расчетам результатов обстрелов опытного судна «Чесма» в 1913 году и опытов 1920 года, «К» стремился к 2 005.
Объяснение этому отличию очень простое.
В 1901–1903 гг., когда проводились опыты, еще не было установлено обязательное требование, согласно которому снаряд должен был проходить за броню в целом виде. Соответственно все скорости на броне рассчитывались для пробоя брони, а что будет со снарядом – неважно. В то же время при анализе качеств российской брони и снарядов обр. 1911 года я исходил из обязательного требования к снаряду преодолевать бронеплиту, не разрушившись.
Но, кроме того, возможно влияние иных факторов.
Скажем, бронепробивающий наконечник показывал эффективность 13,25 % лишь в идеальных и близких к таковым условиям (попадании в нормаль, например), в иных же условиях показывал меньшую результативность. Или же к 1914 году российская промышленность сумела обеспечить некоторое повышение стойкости крупповской брони. Возможно, конечно, и совмещение всех вышеупомянутых факторов.
Заключение
На самом деле представленный уважаемому читателю «снарядный» цикл, планировался как одна-единственная короткая статья, предваряющая серию материалов, посвященных анализу стойкости брони Гарвея и Круппа. Как это обычно у меня случается, вместо одной, максимум – двух статей получилось восемь.
Изначально я предполагал блюсти хронологическую последовательность – выложить данные об известных мне испытаниях бронеплит Гарвея, и затем – Круппа. Но в ходе работы над систематизацией результатов испытаний отечественных снарядов с бронепробивающими наконечниками по «круппированной» броне пришел к выводу, что выводы, которые я сделал на основании опытных стрельб 1901–1904 гг. будут полезны при анализе стойкости гарвеированной брони, и оставил все как есть.
Ну а теперь самое время перейти к бронеплитам Гарвея.
