Содержание:
В статье рассматривается вариант использования артиллерии устаревших броненосцев.
Когда Геринг узнал, что мы собираемся увеличить производство паровозов, он пригласил меня в „Каринхалл“ и с полной серьезностью предложил изготовлять их из бетона, так как мы, дескать, не располагаем достаточными запасами стали.
История создания и конструкция
В 1921 году в Германии была принята малая судостроительная программа. Имеющиеся в составе флота броненосцы типа “Брауншвейг”, устаревшие еще на стапеле, требовалось заменить на более современные корабли. При вводе в строй новых кораблей “Брауншвейги” должны были разоружаться и выводится из состава боевых кораблей флота.
В результате разоружения броненосцев должны были образоваться устаревшие, но еще вполне рабочие башенные двухорудийные установки калибра 28 см в количестве 10 шт, и одноорудийные калибра 17 см в количестве 20 шт.
Напрашивалась идея использовать эту бесплатную артиллерию для вооружения небольших и дешевых мониторов и канонерских лодок. Эта идея подробно и неоднократно разобрана на тематических сайтах и была признана порочной. Потому что если строить бронированные корабли, то это будет слишком дорого и они не впишутся в допустимые ограничения по тоннажу. А если строить корабли небронированные, то они будут слишком уязвимы, и их быстро утопят вместе с артиллерией и экипажами.
Поэтому было решено строить бронированные корабли, но в качестве брони использовать стеклобетон, изобретенный немецкими учеными в 1919 году. Имеется ввиду конечно не современный полупрозрачный отделочный материал, а броневой Glasfibrobeton, состоящий из песка, стекловолокна и специального цементного раствора.
Материал состоит из мелкозернистого бетона-матрицы, наполненного песком (не более 50 %) и отрезками стеклянного волокна (фиброй). По прочности на сжатие такой бетон прочнее обычного вдвое, по прочности на изгиб и растяжение в среднем в 4-5 раз (до 20 раз), ударная прочность выше в 15 раз.
При этом стеклобетон не намного дороже обычного бетона, и в 3,4 раза легче стали. Поэтому оказалось возможным построить небольшие дешевые корабли с приличным бетонным бронированием.
В 1925 году на верфи Deutsche Werke была заложены серии из 10-ти канонерских лодок “Пантера” и 10-ти броненосцев береговой обороны “Тигр”. Эти корабли имели полностью идентичное устройство корпусов, брони и силовых установок. Различия были только в вооружении. Канонерские лодки несли по две башни 17-см калибра, а броненосцы береговой обороны – по одной башне 28-см калибра.
Размеры корпусов составляли 80х16х6 м при осадке до 3,5 м.
Водоизмещение – 2000 т (без запасов угля и боеприпасов)
Мощность паровых машин – 2х1000 лс.
Скорость хода – 12 узлов.
Экипаж – 80 человек.
Вспомогательное вооружение – 1 или 2 8,8 см орудий и 2 или 3 спаренных 2 см автомата.
Внутри располагалась бетонная цитадель размером 50х10х4 м, имеющая в верхней части сэндвичевую конструкцию стенок – (20 мм стали + 300 мм стеклобетона + 20 мм стали, сталь конструкционная), а в нижней части — 40 мм стеклобетонную стяжку, образующую второе днище. См. рис.
В цитадели располагались следующие отсеки – один или два снарядных погреба (в зависимости от количества башен), центральный пост, котельное отделение и машинное отделение. Наружный корпус сваривался из стали толщиной 1…2 см, со множеством переборок, образующими многочисленные отсеки. Вокруг и сверху цитадели были устроены угольные ямы, являющиеся дополнительной защитой от вражеского огня.
По заявлениям разработчиков, данная защита должна была выдерживать попадание 8» снаряда. Это может звучать фантастично, но вполне не исключено, что так и есть.
В качестве подтверждения броневых свойств бетона можно вспомнить, что Ю. Веремеев в статье “Защитные толщи фортификационных сооружений” указывает, что для защиты от снаряда 15 cm Gr 19 требуется слой фортификационного бетона толщиной 250 мм. Но этот “фортификационный” бетон на самом деле это в лучшем случае просто строительный трехсотый бетон.
А для заливки цитадели использовался стеклобетон марки М1000, и при том выдержка от заливки бетона до боевого применения составляла не менее 10 лет, а за это время бетон набирает дополнительную прочность (до 250% от исходной) и твердость до 60 HRC.
Поэтому “Тигры” и “Пантеры” могли вступить в бой с эсминцами и крейсерами, и даже тяжелыми крейсерами. И строительство бетонных боевых кораблей было признано целесообразным
К 1930 году в процессе “броненосцезамещения” были получены следующие результаты.
Два “Брауншвейга” переоборудованы в носители катерных тральщиков.
Еще два “Брауншвейга” разоружены и имели статус плавучих казарм и опытовых кораблей. Опыты, которые на них проводили, были связаны с ракетной техникой. В дальнейшем после капитального ремонта их ввели в строй как носители крылатых ракет.
Один “Брауншвейг” был оставлен в составе флота в качестве учебного. 17 см артиллерия была снята, а артиллерия ГК – оставлена.
Итого было выведено из состава флота 4х14 = 56 тыс тон водоизмещения броненосцев.
На смену было построено 4 броненосца “Дойчланд”* по 10 тыс тон.
И 8 броненосцев береговой обороны “Тигр” по 2 тыс тон. Итого 56 тыс тон.
Два последних “Тигра” остались пока без ГК, их не считаем. 10 “Пантер” построены сверх лимита, но их тоже не считаем. Потому что французы и англичане согласятся на увеличение тоннажа, лишь бы немцы не отказались от строительства бетонных кораблей.
Потому что был стереотип: бетонный – значит плохой, значит не противник.
* “Дойчланд” в целом соответствует РИ прототипу, но имеет небольшие изменения в СУ и вооружении. Силовая установка комбинированная дизель-паротурбинная. Башни ГК – двухорудийные (а не трех). Но зато самолетная катапульта может использоваться для запуска радиоуправляемых ПКР.
** При установке 17-см орудий на “Пантеры” проведены работы по “универсализации” орудий. Увеличен угол возвышения, доработаны привода и СУО, в комплект включены снаряды с дистанционной трубкой.
*** Последние два “Тигра” после отмены ограничений вооружены экспериментальными орудиями “Карл” калибром 600 мм. Это орудие имеет с историческим прототипом только общее название и калибр. А на самом деле является гладкоствольной пусковой установкой активно-реактивных радиоуправляемых снарядов. Масса снарядов 1,5 т, начальная скорость 300 м/с. Корпуса снарядов тоже изготавливаются из стеклобетона, отсюда снижение веса. Дальность активных снарядов 10 км, активно-реактивных – 25…50 км.
Боевое применение
Как известно, маломерные артиллерийские корабли годятся только для обстрела побережья, и еще (теоретически) для защиты минно-артиллерийской позиции.
Но, как подсказывает их прозвище, морские львята предназначены прежде всего для участия в операции “Морской лев”. В самом деле, при проведении десантной операции необходима как артподдержка десанта, так и защита десантного флота от атак вражеских кораблей. А учитывая, что германский линейный (да и крейсерский) флот будет сильно уступать британскому флоту, то функции поддержки десанта придется выполнять маломерным бетонным кораблям.
Можно возразить, что “Тигры” и “Пантеры”, несмотря на их эффективное бронирование, не смогут противостоять линейным силам Королевского флота и Королевским ВВС.
Да, не смогут. Если будут действовать в одиночку.
Но они должны будут действовать совместно с другими силами. Поэтому подготовка «Морского льва» должна быть комплексной и должна включать следующие позиции (и это далеко не все):
* Катера артиллерийской разведки и целеуказания. Должны строиться на базе шнельботов и катеров LS. Снабжаются аппаратурой связи и аппаратурой управления крылатыми ракетами и снарядами. Необходимость таких катеров очевидна — снаряд, а тем более крылатая ракета, имеет дальность полета намного более дальности прямой видимости. Наличие передовых наводчиков позволит вести загоризонтную стрельбу.
* Всевозможные минные заградители. Осуществляют постановку минных заграждений как у баз противника, так и вокруг зоны высадки. Сковывают действия линейных сил противника.
* Собственно высадочные средства. Включая сюда паровые бетонные шаланды, бетонные буксиры, бетонные десантные лихтеры, быстроходные десантные баржи и зеленые боевые танкеры.
* Береговые пусковые установки крылатых ракет.
* Сильное авиационное прикрытие. Включающее многочисленные разведчики, пикирующие бомбардировщики, обычные бомбардировщики с планирующими бомбами, истребители различных типов, в том числе — реактивные.
Авиация будет главной ударной силой при проведении операции. Одновременно с высадкой десанта будет вестись воздушная «Битва за Британию», причем вестись она будет над каналом, что увеличит эффективность люфтваффе.
Потому что для германской стороны уменьшится подлетное время. Снизится эффективность британских радаров. Все потери британского летного состава станут безвозвратными.
* И, конечно, завесы из подводных лодок. Подводные лодки решают не только задачу защиты десантного флота. Они также осуществляют морскую блокаду Британии. А это, как пишут современные историки — самый реальный способ одержать победу.
Поэтому придется рассмотреть поподробнее строительство подводного флота Германии. Эта тема вроде как выходит за рамки статьи. А, с другой стороны — тесно связана. Как с точки зрения боевого применения, так и с точки зрения строительства. Первые подводные лодки Рейхсмарине строились на той же верфи, в то же время и из тех же материалов, что и “Тигры” с “Пантерами”. То-есть, из стеклобетона.
Проект «Бобр»
«Бобр» — это германские подводные лодки нулевой серии. Строились из стеклобетона и представляли собой полуторокорпусные корабли — к сигарообразному прочному корпусу приформовывались концевые и бортовые балластные цистерны.
Так как Германии было запрещено строить подводные лодки, то принимались необходимые меры конспирации. Строительство подводных лодок маскировалось под строительство миноносцев береговой обороны. См. рис.
Выше ватерлинии бетонного корпуса возводилась фальшивая деревянная наделка. Устанавливались надстройки, палубное вооружение, мачта, дымовая труба, и подводная лодка превращалась в миноносец. Причина такого решения была не только в соблюдении секретности, но также и в том, что для затвердевания стеклобетона требуется минимум два года. Соответственно, между постройкой ПЛ и первым погружением проходит не менее двух лет. А экипажам надо тренироваться.
Из таблицы ТТХ можно заметить, что на миноносцы ставили машины разной мощности. Двухсотсильные паровые машины ставили временно, так как впоследствии почти все «миноносцы» переоборудовались в подводные лодки. Почти все, но не все.
Потому что строились бетонные корпуса с немецкой аккуратностью, но и проверялись с немецкой дотошностью. И некоторые корпуса выбраковывали. Можно было бы и их достроить и использовать как учебные или ограничить глубину погружения до 50 м (все-равно максимальная глубина Ла-Манша 60м). Но немецкое представление о порядке не таково — раз прочность конструкции не дотягивает до требуемой, то браковать. Возможно, это правильно — лучше построить новый бетонный корпус, чем рисковать потерять подводную лодку вместе с экипажем.
Такие «бракованные» корпуса достраивали в миноносцы. Прорезали многочисленные люки на палубе, ставили мощные паровые машины (такие же как на «Пантерах», но с котлами на жидком топливе). В бортовых цистернах оборудовали мазутные баки, а в концевых балластных цистернах — дополнительные кубрики для экипажа.
Всего же миноносцев «Бобр» построили немного. Недостаточно, чтобы скрыть масштабное строительство подводных лодок.
Существовал и другой способ обхода версальских ограничений. Лодки строились якобы для Финляндии (и прочей Скандинавии). Но при этом строительство как бы происходило на территории заказчика. Например.
Финляндия производит отверточную сборку 10 подводных лодок для своего флота. Корпуса и большая часть комплектующих поступают из Германии. В строительстве участвуют германские специалисты. Приемо-сдаточные испытания проводят германские экипажи. Но лодки никак не могут пройти эти испытания. Несколько лет их доводят до ума (а экипажи при этом тренируются), и в конце концов финский флот принимает 5 лодок, а на остальные оформляется возврат.
Но так тоже много лодок не спрячешь. Строительство корпусов выполнялось с темпом два корпуса в месяц в течении 10 лет, с 1925 по 1935 гг. А под видом миноносцев или поставок за границу можно провести максимум 50…60 лодок. Поэтому остальные корпуса переводились на Балтику и затапливались на мелководье. И там ждали своего часа. Все-равно бетону надо набирать прочность. Так лучше пускай лежит на дне морском, вдали от любопытных глаз.
Оказалось, что такой способ выдержки бетонных корпусов благоприятно сказывается на качестве бетона. Так как лодки затапливали на глубине порядка 10 м, то на корпус в процессе окончательного отверждения действовало давление в 1 кг/см2, и корпус как бы «привыкал» к давлению. Более того, морские приливы создавали колебания гидростатического давления, производя как бы массаж, что снимало концентрации напряжений.
После снятия ограничений в 1935 году бетонные корпуса лодок нулевой серии стали поднимать, достраивать и вводить в состав флота.
И в этом же году прекратилось производство бетонных корпусов лодок проекта «Бобр».
Причина была в том, что эти лодки были слишком малы для действий в океане. А для действий в прибрежных зонах их настроили достаточно.
Приложение. Плюсы и минусы бетонных корабельных корпусов.
Бетонные корабли строили многие страны, имеющие нехватку металла. Та же Германия в 20-х годах. Но, как правило, корпуса этих кораблей отливались из обычного строительного железобетона. Этот материал имеет перед сталью два преимущества — не ржавеет и более доступен.
Но по массе железобетонный корпус выходит тяжелее стального, так как требуется делать весьма толстые стенки. И в то же время прочность такого корпуса оказывается ниже, чем у стального.
Поэтому строили такие корабли за неимением лучшего, или там, где вес и скорость не важна — буксиры, лихтеры, дебаркадеры.
Стеклобетон существенно отличается от железобетона по прочности и легкости конструкции. Хотя тоже имеет свои достоинства и недостатки.
Преимущества.
1. Технологичность. Из бетона можно отлить корпус любой формы, что важно для гидродинамики корабля.
2. Долговечность. Бетон не ржавеет.
3. Цена стеклобетона намного меньше цены стали.
4. Стеклобетон имеет бОльшую удельную прочность, чем сталь. Несущая способность стеклобетона марки В80 составляет 10 кг/мм2. Плотность бетона 2,3 т/кубм.
Предел прочности судостроительной стали ST 42KM составляет 23 кг/мм2.
Удельная прочность стеклобетона оказывается в 10*7,8/23*2,3 = 1,5 раза выше.
Поэтому цитадель «Тигров» и корпуса «Бобров» оказались легче, чем если бы их построили из стали.
5. Низкая отражающая способность для радиоволн.
6. Низкая акустическая отражающая способность. Не вдаваясь в формулы можно сказать, что коэффициент отражения акустической волны на поверхности вода-сталь составляет 90%, а на поверхности вода-бетон — всего 65%.
7. Лучшая теплоизоляция. Важно как для обитаемости подводных лодок и надводных кораблей, так и для теплоизоляции котлов, паропроводов и паровых машин.
8. Ввиду низкой теплопроводности меньшее образование конденсата. Вроде мелочь, но также улучшает обитаемость.
Недостатки —
1. Технологические. Не всякая верфь возьмется строить бетонный корабль. Литье бетонного корпуса не может быть разбито на части и роздано субподрядчикам. Эту операцию необходимо выполнить в одном месте и за один раз. При этом необходимо поддерживать температуру 20…30°С. Значит, на севере Германии литье корпусов придется делать в тепляке и обеспечивать отопление большую часть года.
2. ВременнЫе. Как уже говорилось, бетон для достижения требуемой прочности нужно выдерживать в течении 2…10 лет. А такие сроки постройки в военное время окажутся неприемлемыми.
3. Низкая ремонтопригодность. При получении пробоины в бетонном корпусе ее можно будет заделать тем же бетоном. Но в зоне стыка корпуса и заплатки будет ослабление конструкции. И бетонная заплатка также потребует большого времени отверждения.
4. Самый главный недостаток стеклобетона в том, что его изобрели не в 1919, а в 1969 году. Поэтому его нельзя было использовать для строительства описанных здесь кораблей.
