Вот она, электроника. Не спешите говорить, что это, мол, когда было, что теперь всё компактнее и легче. Так-то оно так, но зато теперь не в пример больше. Я скажу об этом два слова ниже.
Теперь я вижу, какая у меня получается структура этой мини-серии.
3) на дозвуковую ракету можно поставить тандемную боевую часть: сначала кумулятивный заряд для пробития брони, а потом фугасный с замедлением для причинения разрушений внутри корабля. Конечно, мощность заброневого воздействия снижается, но всё равно лучше, чем просто кумулятивная ракета. Очевидно, что таких ракет нет именно потому. что нет брони.
Однако же сегодня дела обстоят так, как обстоят; а во втором и третьем постах я думаю показать, что, типа, так оно и должно быть.
Второй пост, каковой я представляю вашему вниманию, о том, почему на корабли некуда ставить броню. То есть: почему нет возможности забронировать корабль.
А третий будет посвящён вопросу: почему корабль и не надо бронировать.
По здравом размышлении я понял, что рассматривать можно – и нужно – последствия установки не только электронных систем, но и ракетного оружия. Может быть, это и не снимет сразу недоумение Denisator’а, но с точки зрения исторической правды вполне уместно. Так как броню эти двое вытесняли совместно: ракетное оружие и электроника, в основном на него же и работающая.
Ну, давайте смотреть.
Лучше всего смотреть на примере переоборудования – можно оценить, что сняли, что поставили и как оно соотносится. В нашем случае – соотносится по весам и объёмам.
Берём лёгкий крейсер «Оклахома Сити» типа «Кливленд» – раз уж мы поминали «Кливленды» в прошлом посте.
Переоборудовали три корабля, назвали: крейсера УРО типа «Галвестон». Задача: поставить на большие корабли – а «Кливленд» – это около 14 тыс. т водоизмещения – поставить на большие корабли большие ракеты. Конкретно: зенитный комплекс «Тэйлос», который со своей дальностью 120 км считался, да и реально являлся для того времени комплексом большой дальности.
На головном «Галвестоне» сняли две кормовых трёхорудийных башни главного калибра (ГК, 152 мм) и три универсальных – по два 127-мм ствола в каждой.
Но ещё пока переоборудовали, поняли, что будет слишком мало места для нормального размещения оружия и его электроники. Поэтому на двух оставшихся, в том числе и на «Оклахоме», сняли ещё по две универсальные башни и ещё по одной башне ГК! И продлили надстройку в нос аж до оставшейся единственной носовой башни ГК. И, заметьте, универсальную башню, тоже оставшуюся одинокою сиротою, передвинули по той надстройке вперёд.
Вот вам две картинки: ракетная «Оклахома Сити» и, ниже, лёгкий крейсер типа «Кливленд», то есть какой она была при рождении. Обратите внимание, на схеме «Кливленда» башни выделены чёрным на виде сверху:
И не спрашивайте, я не знаю, что это за зелёный флаг изображён на «Оклахоме»! Но это она, точно она. И изображение качественное, другие хуже.
Про надстройку. Очевидно, такое масштабное её увеличение вызвало немалую прибавку в водоизмещении. Но нам не важно, что это сталь, а не собственно транзисторы с диодами – мы говорим о том, как электроника заняла место брони. Точнее, сделала её установку роскошью, которую никто себе позволять не хочет.
На «Галвестонах, кстати, броню трогать не стали. Думаю, главной причиной было то, что это не даёт свободных объёмов. И потом, Советский Союз в это время строил массово хорошие большие артиллерийские крейсера, и кто ж тогда мог знать, сколько он их настроит. А против 152-мм снаряда броня точно пригодится.
Прикинем. Сняты три из четырёх (!) башен ГК. Я быстро не нашёл их описание, возьму то, что нашёл: тоже трёхорудийную, тоже 6-дюймовую башню английского . Она имела лобовую броню 102 мм и бортовую 50 мм и весила 178 т. И это только вращающаяся часть! На «Кливлендах» броня была 165 мм на лбу, на бортах поменьше, чем у англичан: 32 мм; на круг то же на то же. Добавим барбет, добавим механизмы подачи, оборудование погребов, вес боезапаса – получим не менее 250 т на башню.
Итого с кораблей снято 1300–1400 тонн.
Внимание! Несмотря на это, водоизмещение крейсеров после переоборудования ВОЗРОСЛО примерно на 500 тонн!
Прикинем, сколько из этого заняло ракетное оружие – комплекс «Тэйлос».
Вот как он монтировался на «Галвестонах»:
Боезапас – 46 ракет. Вес ракеты 3180 кг. Итого: 146 тонн с небольшим. Допустим, ещё три раза по столько – вся механика погреба и пусковой установки, плюс доля веса электрогенераторов, соответствующая мощности, расходуемой на приводы. Получаем 600 тонн. Оценочно, конечно, но порядок цифр ясен, да?
Остальные 700–800 тонн – электроника! Электроника, обслуживающая один-единственный ракетный комплекс. Ну, и железо, со всем этим связанное.
Кстати, когда речь идёт об электронике, не надо забывать железо антенных решёток, башнеподобных мачт и тумбообразных подставок, всяких площадок и полочек, на которых стоят антенны, а также медь и железо в электро- и гидромоторах их приводов.
Добавлю ещё пример, для усиления эффекта.
Сделали американцы серию фрегатов «Фаррагат» (тогда «фрегат» означало не то, что сейчас, но это отдельный рассказ, небезынтересный, кстати). Они имели по одной 127-мм артустановке и по одной спаренной ПУ ЗРК «Терьер».
Корабли получились хорошие, захотелось построить ещё. Только с заменой артустановки на вторую ПУ «Терьер». Но нужны были значительные дополнительные объёмы, что в конечном итоге привело к увеличению водоизмещения кораблей следующего типа, «Леги» на 1000 т по сравнению с «Фаррагатами».
«Терьеры» значительно меньше «Тэйлосов» – всего 1500 кг, боезапас на ПУ 40 ракет. Итого, по нашей методике, 240 тонн. Ещё какое-то количество тонн пошло на увеличение запаса топлива, а остальное – на электронику для второй ПУ и, в ещё большей мере, на помещения для этой электроники.
Ещё одно, о чём не надо забывать, когда говорим об электронике. Не надо забывать о мощности, которую она потребляет. И, соответственно, про генераторы, которые эту мощность вырабатывают.
Вот пример. Тяжёлый крейсер «Де Мойн», построенный в конце войны, имел «удельную электромощность» 0,42 кВт/т (на тонну водоизмещения). Это при том, что в конце войны на больших кораблях стояли РЛС обнаружения надводных целей, воздушных целей, РЛС управления огнём ГК (причём не одна), управления огнём универсального калибра (тоже не одна), и малого зенитного тоже уже стояли. Это были РЛС ранних поколений, они жрали много электричества, и вот – 0,42 кВт/т.
А на атомном фрегате «Бейнбридж» (1962 г.) этот показатель был уже 1,77 кВт/т. При том, учтите, что на «Бейнбрижде» всей артиллерии было – две 76-мм спарки; то есть не было этой тучи электроприводов, которая на тяжёлом артиллерийском крейсере обслуживает главную и зенитную артиллерию и её многочисленные погреба и линии подачи. А кроме пушек, было всего-то три ракетных установки: две зенитные и одна противолодочная.
То есть на приводах должна была быть экономия электричества. Остальное поедала электроника – понятно, сколько её было?
Собственно, известно, сколько её было. Было её в пять раз больше, чем на такого же класса корабле десятилетие назад. Точная цифра – 158 тонн. Плюс в 10 раз выросшая потребляемая мощность, со 100 до 1000 кВт – это всё про «Бейнбридж». Уже тогда стоимость электроники составляла 40% от общей стоимости корабля.
Получается, что я был не совсем точен в комментарии. Броню вытеснила не электроника (считая с объёмами, ею занимаемыми), а электроника плюс ракетное оружие (тоже, конечно, с объёмами).
Есть сводные данные за десятилетие с 1951 по 1961 г. Объёмы, занимаемые вооружением, увеличились за это время в 2,9 раза; объёмы под электроникой – в 3,4 раза. То есть, повторюсь, если учитывать все сопутствующие факторы – а как их не учитывать? – то понятно, что для брони места не остаётся.
А вот вам прямо об электронике:
Вы, как всегда, должны мне простить качество фотографии: не для красоты щёлкаю, для дела.
Мы начали с того, что заинтересовались, почему корабли не бронируют сегодня. Вопрос можно уточнить таким образом: почему бы не начать ставить броню на корабли? Сегодня, после того, как несколько десятилетий не ставили; но, раз она так эффективна против ракет…
Окончательный ответ должен у нас сформироваться по окончании этой мини-серии, то есть после следующего поста, который я надеюсь сделать последним. А сейчас мы смотрим, почему от брони отказались тогда – в годы технической революции на флоте, когда на корабли в массовом порядке пошло ракетное оружие и сопровождающая его электроника. И не только его сопровождающая.
Должен сказать, что первой жертвой электроники стала не броня. Ею стала скорость.
В середине 1930-х годов французский лидер эсминцев «Ле Терибль» установил мировой рекорд скорости – 45,03 узла. Итальянцы тоже очень ценили это качество во всех боевых кораблях, наш лидер «Ташкент», построенный ими, развивал до 42,5 узла. А про наш собственный «Ленинград», тоже лидер, пишут, что его максимум составил 43 узла.
Американы меньше гнались за скоростью, им нужна была в первую очередь дальность, в первую очередь для Тихого океана. Но и их предвоенные эсминцы типа «Гливс» (в строю с 1940-го) развивали 37,4 уз.
Не могу, поставил «Гливс». Какой красавец, а?! Я его запомнил с детства, когда мне, в 8-м классе, от одноклассника, сына адмирала, досталась «на посмотреть» книжка – перевод справочника Jane’s fighting ships, издание 1965 года. Причём – ДСП! Кто не знает: гриф «для служебного пользования». Тогда «Гливсы» ещё стояли на вооружении ВМС США, это был самый старый тип, оставшийся в строю US Navy.
Следующий тип, «Флетчер», тоже был ничего: 36,5 узла. Это 1942-й, уже понятно, что основная борьба американцев – на Тихом океане, дальность нужна как воздух… Потом спустились до 35 узлов и собирались там закрепиться: авианосцы 1950-х годов – 35-узловые, надо, чтобы эсминцы могли их сопровождать хотя бы в тихую погоду.
Хотели, да не смогли. Не смогли, несмотря на то, что в силовых установках наблюдался значительный прогресс. Не буду расписывать повышение параметров пара и прочее, поверьте на слово.
Не смогли, потому что попёрли зенитные и противолодочные ракеты и сопутствующая им электроника.
И вот уже первый специальный тип ракетного эсминца, «Адамс» (1960), имеет 33 узла (у него – 1 ПУ ЗУР, 1 ПУ ПЛУР – противолодочных). Его наследник в крупносерийном строительстве «Спрюенс» – 32,5 узла. Наследник «Спюенса», основной сегодняшний тип «Орли Бёрк» (1988 г.) – 32 узла.
Застабилизировались. Меньше нельзя, действительно некому будет сопровождать авианосные ударные соединения.
Моя прикидка. Если корабль с современным составом вооружения, скажем, с таким же, как на «Бёрках», попытаться бронировать… так, о каком типе бронирования мы говорим? Не определено; тогда будем размышлять в рамках идеологии броневой защиты конца Второй мировой. То есть времени, когда она, защита, закончилась.
Серьёзное бронирование – это 20% водоизмещения. Полное водоизмещение «Бёрков» – 8448 тонн. 20% – 2100 тонн. Но прибавляйте:
– увеличение веса корпусных конструкций, чтобы обеспечить нужную для брони прибавку водоизмещения;
– увеличение мощности силовой установки для сохранения скорости хода;
– увеличение запасов топлива для сохранения дальности плавания.
И получим мы не 20%, а все 50. Если не больше.
А этого никто не даст. Таких надводных кораблей, чтоб 13 тыс. т водоизмещения, кроме авианосцев и разных десантных вариантов, уже давно не строят. Давно-давно, с тех пор, как испугались ядерного оружия. Испугались и решили, что боевой потенциал надо рассредоточивать. Что крупные корабли теперь строить не надо. Разве что когда иначе нельзя, как в случае авианосцев и десантно-штабных кораблей-вертолётоносцев «Мистраль».
Ну и разве что кроме наших гигантов типа «Пётр Великий». Но «Пётр» – особая статья, он стал таким большим по причине концепции, которая родилась не от хорошей жизни… Не будем про «Петра».
Несколько слов о том, что, сидя за современным РС, трудно себе представить, как это электроника может быть тяжёлой. Не про антенны и помещения – прямо про электронику. Я её немало повидал (и поделал тоже) за свою 30-летнюю инженерскую жизнь.
Что есть РС? РС есть нерезервированная ЭВМ с ограниченным набором внешних устройств, рассчитанная на комнатные условия эксплуатации.
Бортовая электроника должна быть:
Резервированной, это в первую очередь. То есть у нас не один комплект процессора, блоков питания и пр, а три, четыре.
Устойчивой к вибрациям и ударам. Это заставляет делать платы с толстым металлическим каркасом, а блоки – с толстыми стенками, по крайней мере некоторыми. Поставьте РС на стенд, и она рассыплется при вибрациях, разлетится при ударах.
Представляете, какие требования по ударостойкости предъявляются к электронике корабля, об борт которого будут стучать не только волны, но и снаряды с ракетами?
Это же заставляет отказываться от легкомысленных способов монтажа, от плоских разъёмов – поставьте РС на вибростенд, через 10 минут мама вылезет из слотов. А через час точно вылезет.
Требования по температурным режимам. Из-за них, в частности, в бортовой электронике нельзя применять самые продвинутые процессоры, самые плотноупакованные БИСы. Ну, и побольше металла – отводить тепло на корпусные конструкции. Правда, последнее относится в первую очередь к космическим приложениям.
Требования по устойчивости к разным противным средам, для моря это очень актуально. Требования по экранированию в смысле электромагнитной совместимости с прочим оборудованием. А не кактус на мониторе.
Ещё разные требования, которые записаны в ГОСТах по испытаниям бортовой техники.
Вот почему единица бортового электронного оборудования сама по себе, без внешней обвязки, будет весить во многие разы больше РС.
Но не надо забывать о мощности. Если вы хотите излучить мегаватты в импульсе, вам сначала, до того, как оно выйдет на антенну, эту мощность надо пропустить через схемы в электронных блоках РЛС. Если у вас есть автоматический стабилизатор антенного поста, то на выходе изящной схемы стабилизации, этакого маленького блочка, надо ставить усилитель, который раздует управляющий сигнал до киловаттов, нужных для мощных и быстродействующих (то есть вдвойне мощных) следящих приводов.
Вот почему некоторые единицы корабельной электроники и не надо сравнивать с РС.
Наконец, не нужно забывать о количестве. Сейчас электроника везде, на камбузе, и то электроника. На большом корабле, наверное, сотня мест, где стоят экраны, пульты и клавиатуры, а может, и больше сотни. Помните БИУСы, которые я показывал в статье ?
Наверное, хватит? Ну что я буду наворачивать пример на пример, и так ясно.
И так много. Ничего себе коротенький пост… Заканчиваю.
Хочу сказать, откуда многие цифры и пара картинок, понятно, о каких речь.
Тот же сын адмирала тогда же примерно дал мне посмотреть наизамечательнейшую книгу: «Корабли-ракетоносцы», издана в 1967 году. Эта книга попала ко мне в самом чудесном возрасте, когда знания впитываются, как… да, теперь с этим куда хуже…
Сколько же я почерпнул из этой книги! Там ведь рассказано буквально о каждом типе кораблей, построенных как ракетные или переоборудованных в таковые. Разумеется, про социалистические корабли там ничего не было, но и капиталистических хватило с избытком.
Там было всё, вплоть до вопросов непотопляемости и характеристик двигательных установок. Все ракеты, схемы их наведения, характеристики пушек и торпед, и реактивные бомбомёты, и… да вы по статье видите, что там было. Даже анализ боевых повреждений кораблей во Вторую мировую, причём – по классам.
Хотя, конечно, не все сведения, приведённые в статье, взяты из той книги.
То есть не совсем из той, из такой же. Ту книгу я отдал. А потом нашёл такую же в библиотеке своего трыжды краснознамённого, ордена Патриса Лумумбы ракетного дивизиона!
Я её спёр – я же убедился за два года, что в библиотеку никто не ходит, ни бойцы, ни офицеры. И совсем уж успокаивает совесть то, что дивизион вскорости расформировали и демонтировали – двухгодичники, пришедшие мне на смену, не успели отслужить свой срок.
Видите, как теперь пригождается. Я там ещё несколько книжек спёр…
Резюме. Необходимость иметь ракетное оружие и мощное электронное оборудование для управления и оружием, и всем прочим, стала причиной, вытеснившей броню «изнутри». Я имею ввиду, изнутри данного корабля, который гипотетически мог бы быть бронирован. То есть причиной того, почему корабль нельзя, не удаётся бронировать.
Осталось нам посмотреть, какие причины вытеснили её «извне». То есть по каким причинам корабль и не надо бронировать.
Бронирование
Систему бронирования линкоров типа «Саут Дакота» без всякого преувеличения можно считать весьма удачной. Она обеспечивала эффективную защиту жизненно важных центров корабля от авиабомб и артогня тяжелых орудий как с коротких, так и с дальних дистанций. При этом распределение брони по площади и толщине плит было хорошо продуманным и рациональным с точки зрения затраченного тоннажа.
При разработке проекта конструкторы ориентировались на обеспечение защиты от 16-дюймовых снарядов весом 2240 фунтов (1016 кг), которыми стреляли пушки Mk .5 линкоров типа «Мэриленд». По оценкам, основанным на довольно грубых эмпирических формулах ВМФ США конца 1930-х годов, зона свободного маневрирования при обстреле из таких орудий простиралась от 17,7 до 30,9 тыс. ярдов (16,2 - 28,3 км). Этот было гораздо лучше, чем у «Норт Кэролайны» и «Вашингтона», ЗСМ которых располагалась в диапазоне 21,3 - 27,8 тыс. ярдов. Таким образом, при том же водоизмещении и даже меньшем на 900 т весе брони конструкторам удалось существенно усилить защищенность новых линкоров - несомненно выдающийся результат! Правда, незадолго до войны «свой» снаряд заметно потяжелел. Для орудий Mk .6 новых линейных кораблей был разработан сверхтяжелый «чемодан» весом 2700 фунтов (1225 кг). При обстреле такими снарядами ЗСМ «Саут Дакоты» сужалась, особенно по внешнему пределу, и располагалась в диапазоне 20,5 - 26,4 тыс. ярдов (18,7 -- 24,1 км). Не слишком много, но улучшить защиту строящихся кораблей уже было нельзя.
Броневой материал, применявшийся на новых линкорах США, был хорошего среднемирового качества. Он представлял собой усовершенствованный вариант крупповской брони КС (Krupp Cemented ) и KNC (Krupp Non -Cemented ). Поставщи ками являлись компании Carnegie Steel Corp., Bethlehem Steel Corp. и Midvale Co.
Цементированные плиты, по американской терминологии класс «А», были оптимизированы в части лигатуры и распределения твердости по толщине в сравнении со старой броней типа КС а/А, получившей широкое распространение в мировом военном судостроении, начиная с 1898 года. Примерно аналогичную броню, среди которой лучшей считается английская (post 30 Cemented Armor ), использовали в 1930 - 1940-х годах во всех европейских странах (производители Krupp , Vickers , Colville , Terni , Schneider и др.). Япония не от хорошей жизни избрала иное направление. Там развивали собственный тип брони, созданный на базе образцов фирмы «Виккерс» примерно 1910 года. Японцы смогли относительно успешно применить легирование медью, частично заменившей никель, в котором страна испытывала острый дефицит. При этом гетерогенная броня VH (Vickers Hardened ) производилась в Японии по оригинальной технологии с укреплением поверхности без образования цементита. Ее снарядостойкость по эквиваленту толщины была на 16,1% хуже, чем у американского класса «А».
Гомогенную броню собственного производства в США считали лучшей в мире. Плиты толщиной свыше 4 дюймов относили к классу «В», а более тонкие классифицировали как STS . Однако большой разницы здесь не существовало. Для малоразмерных деталей (щитовые прикрытия, броневые колпаки и др.) на американских кораблях применялась литая броня «Cast ». Как правило, она была гомогенной, но допускалась и цементация поверхности.
В конструкции линейных кораблей США распределение типов броневого материала несколько отличалось от принятого в европейских странах. На «Саут Дакоте» броня класса «А», как обычно, применялась в наиболее ответственных местах - из нее изготавливали плиты главного броневого пояса, траверзов, барбетов, прикрытие рулевых механизмов, боковые и задние стенки башен главного калибра. Однако в целом доля цементированной брони по сравнению с кораблями Старого Света была несколько меньшей. Американские конструкторы исходили из того, что цементированная броня наиболее успешно проявляет свои защитные свойства, если попавший в нее снаряд разрушается при ударе об особо твердый поверхностный слой. В противном случае высокой становится вероятность образования в плите трещин. Это вполне естественно - платой за твердость почти всегда является повышенная хрупкость. Но бронебойные снаряды, особенно американские, к тому времени стали очень прочными и имели развитый «макаровский колпачок». И лобовые плиты башен, всегда обращенные в сторону противника, поражаются ими под углом, близким к нормали, то есть находятся в самой уязвимой позиции. Поэтому американцы выполнили их, плиты, из очень толстой гомогенной брони класса «В». Растрескивание при этом практически исключалось. А мягкий бронебойный наконечник снаряда становился только помехой.
Обоснованность данного решения подтвердил случай с линкором «Дюнкерк» 3 июля 1940 года. 15-дюймовый снаряд, выпущенный с линейного крейсера «Худ», под острым углом попал в 150-мм крышу возвышенной башни главного калибра французского корабля. Произошел рикошет. При этом разрушился как сам снаряд, который у англичан был не очень прочным, так и цементированная бронеплита. Часть обломков прошла внутрь башни. Ее правая секция была полностью выведена из строя, весь находившийся там персонал погиб. В случае гомогенной брони осталась бы лишь длинная вмятина, возможно, с небольшим разрывом плиты. Вполне вероятно, обошлось бы без жертв.
Главный пояс линкоров типа «Саут Дакота» состоял из брони класса «А» толщиной 310 мм на двухдюймовой цементной подушке и 22-мм подкладке из STS . Наружный наклон составлял 19°.
Внутреннее расположение поясных плит при толщине внешней обшивки между второй и третьей палубами в 32 мм дополнительно усиливало защиту. Для снарядов, летящих строго горизонтально, это соответствовало эквиваленту вертикальной брони в 439 мм.
В подводной части корабля нижний пояс из брони класса «В» простирался до самого днища, его толщина постепенно уменьшалась от 310 до 25 мм. Таким способом обеспечивалась защита от «подныривания» снарядов, падающих под большим углом у борта корабля.
Броневая цитадель охватывала центральную часть корабля от первой до третьей башни ГК (отрезок между 36 и 129 шп.) и была значительно короче, чем на «Норт Кэролайне». Концы ее перекрывались цементированной траверзной броней 287-мм толщины. Носовой траверс простирался от второй палубы до третьего дна (внизу он становился тоньше), а кормовой - только в промежутке между второй и третьей палубами. Ниже его шла 16-мм перегородка. Здесь к цитадели примыкала броневая коробка, защищавшая рулевые механизмы и приводы. С бортов они были прикрыты мощными цементированными плитами толщиной 343 мм с внешним наклоном в 19°, сверху - 157-мм третьей палубой. Румпельное отделение замыкал 287-мм траверз.
Схема горизонтальной защиты напоминала примененную на предыдущем типе линкоров. Однако комплекс трех бронепалуб был сконструирован более рационально и надежно. В нем использовался эффект большей стойкости одной броневой плиты по сравнению с двумя или несколькими равной суммарной толщины. Это достигалось за счет утолщенной второй (главной броневой) палубы, примыкавшей к верхним кромкам пояса. Она состояла из двух слоев - основного, класса «В», и 19-мм, из стали STS . В диаметральной плоскости это давало 146 мм (127+19) против 127 мм (91+38) на «Норт Кэролайне». У бортов суммарная толщина увеличилась до 154 мм, компенсируя отсутствие дополнительной защиты, которую в центральной части создавала надстройка. Верхняя (бомбовая) палуба была примерно такой же, как на предыдущем типе линкоров, и предназначалась для взведения взрывателей авиабомб и снарядов, а также для «сдирания» бронебойных наконечников.
Между барбетами второй и третьей башен ГК располагалась короткая и узкая 16-мм палуба, не доходившая до бортов корпуса. Она, как и располагавшаяся ниже третья палуба, была противоосколочной.
Боевая рубка американских линейных кораблей традиционно имела очень мощное бронирование. Стенки и коммуникационная труба были 16-дюймовыми. Крыша и пол боевой рубки - соответственно 7,25 и 4 дюйма. Везде использовалась броня класса «В», которая, в частности, допускала сварку, крайне проблематичную при цементированной поверхности. В данном случае это был серьезный плюс. Положение боевой рубки в надстройке требовало плотной внешней обвязки большим количеством металлоконструкций (различные посты и мостики). Много сварных соединений имелось и внутри рубки.
Бронезащита артиллерии главного калибра была очень солидной, но в целом мало отличалась от примененной на линкорах типа «Норт Кэролайна». Лобовые, задние и боковые стенки башен выполнялись из брони толщиной соответственно 18, 12 и 9,5 дюйма. Крыша- из 184-мм (7,25") гомогенных плит. Толщина брони барбетов выше второй палубы составляла 439 мм (17,3") по бокам и 294 мм (11,6") в районе диаметральной плоскости.
Башни средней артиллерии целиком формировались из гомогенных 51-мм плит. Это было меньше, чем на современных «35 000-тонниках» других стран, но из-за небольшого веса обеспечивалась высокая подвижность установок, что весьма важно при отражении атак авиации. Боевой опыт подтвердил оправданность легкого бронирования универсальной артиллерии.
В остальных частях кораблей броня присутствовала лишь фрагментарно. Не слишком надежно ею прикрывались башенки директоров главного калибра и их коммуникационные трубы. Вне цитадели кормовая и особенно носовая части кораблей оставались незащищенными в соответствии с традиционным американским принципом «все или ничего».
В целом система вертикального и горизонтального бронирования представляла собой вполне надежную защиту от огня 406 - 410-мм орудий американских линкоров типа «Мэриленд», японских типа «Нагато» и английских типа «Нельсон». Авиабомбы пикирующих бомбардировщиков, как считалось, тоже не могли поразить жизненно важные центры «Саут Дакоты», поскольку вероятность прямых попаданий с большой высоты оценивалась как крайне низкая. Уязвимыми оставались небронированные оконечности и надстройки. В бою это, конечно, могло привести к выходу линкора из строя, но для его потопления потребовалось бы чрезвычайно много попаданий. Об опасности подводных взрывов речь пойдет ниже.
Что касается огня 14 - 15-дюймовых орудий новых европейских линейных кораблей, то здесь система защиты «Саут Дакоты» выглядит просто блестяще. Расчеты по весьма точным современным методикам (Автор этих методик - Н.Окун (Nathan Okun ), гражданский программист систем управления ВМФ США; подробную информацию о расчетах бронепробиваемости и зон свободного маневрирования можно найти в Интернете ) дают ЗСМ под обстрелом линкора «Бисмарк» как минимум от 15 до 32,5 км. Причем даже с самой короткой дистанции поразить погреба или машины «Саут Дакоты» способным к детонации снарядом, скорее всего, не смог бы ни один 15-дюймовый линкор. Здесь дело во внешней обшивке, которая в комплексе с внутренним поясом представляла собой эффективную систему разнесенного бронирования. Многочисленные послевоенные опыты свидетельствуют, что для ликвидации бронебойных наконечников требуется толщина гомогенной брони типа STS не менее 0,08 диаметра поражающего снаряда (т.е. 8% калибра). Чтобы активировать взрыватель, достаточно броневой преграды в 7% калибра (при отклонении от нормали - меньше 7%). Таким образом, 15-дюймовые снаряды достигают главной поясной брони «Саут Дакоты», уже будучи «обезглавленными». Это резко снижает их эффективность, так как чаще всего происходит разрушение снарядного стакана и рикошет от наклонной поясной брони. При отклонении целевого угла от нормали защитные свойства еще более усиливаются.
Отметим, что данная схема бортового бронирования получила логичное развитие в конструкции линкоров типа «Айова». Их обшивка из стали STS , увеличенная по толщине до 38 мм, могла удалять бронебойные наконечники 406 - 460-мм снарядов со всеми вытекающими отсюда плюсами.
USS BB-63 Missouri, сентябрь 1945 г., Токийский залив
Хотя предыдущая часть по линкорам была заключительной, есть еще одна тема, которую хотелось бы обсудить отдельно. Бронирование. В этой статье мы попробуем определить оптимальную систему бронирования для линкоров времен Второй мировой войны и условно «создать» идеальную схему бронирования для линкоров периода ВМВ.
Задача, надо сказать, совершенно нетривиальная. Подобрать бронирование «на все случаи жизни» практически невозможно, дело в том, что линкор как предельная артиллерийская система войны на море, решал множество задач и, соответственно, подвергался воздействию всего спектра средств поражения тех времен. Перед проектировщиками стояла совершенно неблагодарная задача – обеспечить боевую устойчивость линкоров, невзирая на многочисленные попадания бомб, торпед и тяжелых снарядов противника.
Для этого конструкторы проводили многочисленные расчеты и натурные опыты в поисках оптимального сочетания видов, толщин и расположения брони. И, разумеется, тут же выяснилось, что решений «на все случаи жизни» попросту не существует – любое решение дающее преимущество в одной боевой ситуации оборачивалось недостатком при других обстоятельствах. Ниже приведены основные задачи, с которыми сталкивались проектировщики.
Бронепояс – внешний или внутренний?
Преимущества размещения бронепояса внутри корпуса вроде бы очевидны. Во первых, это повышает уровень вертикальной защиты в целом – снаряду, перед тем как ударить в броню, предстоит пробить энное количество стальных корпусных конструкций. Которые могут сбить «макаровский наконечник», что приведет к существенному падению бронепробиваемости снаряда (до трети). Во вторых, если верхняя кромка бронепояса находится внутри корпуса – пусть ненамного, но сокращается площадь бронепалубы – а это очень и очень существенная экономия веса. И в третьих – известное упрощение изготовления броневых плит (не надо строго повторять обводы корпуса, как это нужно делать при установке внешнего бронепояса). С точки зрения артиллерийской дуэли ЛК с себе подобными – вроде бы оптимальное решение.
Схемы бронирования ЛК типов North Carolina и South Dakota, с внешним и внутренним бронепоясами соответственно
Но именно что «вроде бы». Начнем сначала – повышенная бронестойкость. Этот миф имеет свое начало в работах Натана Окуна – американца, работающего программистом систем управления ВМФ США. Но перед тем, как перейти к разбору его работ – маленький ликбез.
Что такое – «макаровский» наконечник (точнее, «макаровский» колпачок)? Его придумал адмирал С.О. Макаров еще в конце XIX века. Это наконечник из мягкой нелегированной стали, которая сплющивалась при ударе, одновременно заставляя твердый верхний слой брони трескаться. Вслед за этим твердая основная часть бронебойного снаряда легко пробивала нижние слои брони – значительно менее твердые (почему броня имеет неоднородную твердость – см ниже). Не будет этого наконечника – снаряд может попросту расколоться в процессе «преодолевания» брони и не пробьет броню вообще, либо проникнет за броню только в форме осколков. Но очевидно, что если снаряд встретится с разнесенной броней – наконечник «истратит себя» на первую преграду и выйдет ко второй со значительно сниженной бронепробиваемостью. Вот поэтому у кораблестроителей (да и не только у них) возникает естественное желание – разнести броню. Но делать это имеет смысл только в том случае, если первый слой брони имеет толщину, гарантированно снимающую наконечник.
Так вот, Окун, ссылаясь на послевоенные испытания английских, французских и американских снарядов утверждает, что для снятия наконечника достаточно толщины брони, равной 0,08 (8%) калибра бронебойного снаряда. Т.е., например, для того, чтобы обезглавить 460 мм японский АРС достаточно всего лишь 36,8 мм броневой стали – что более чем нормально для корпусных конструкций (этот показатель у ЛК «Айова» достигал 38 мм). Соответственно, по мнению Окуна, размещение броневого пояса внутри придавало тому стойкость не менее чем на 30% большую, чем у внешнего бронепояса. Данный миф широко растиражирован печатью и повторяется в трудах известных исследователей.
И, тем не менее, это всего лишь миф. Да, выкладки Окуна действительно базируются на фактических данных испытаний снарядов. Но – для танковых снарядов! Для них показатель 8% от калибра действительно верен. А вот для крупнокалиберных АРСов этот показатель существенно выше. Испытания 380 мм снаряда Бисмарка показали, что разрушение «макаровского» колпачка возможно, но не гарантировано, начиная с толщины преграды в 12% от калибра снаряда. А это уже 45,6 мм. Т.е. защита той же «Айовы» совершенно не имела шансов снять наконечник не то, что снарядов Ямато, но даже и снарядов «Бисмарка». Поэтому, в своих более поздних работах Окун последовательно повысил данный показатель сначала до 12%, потом – до 14-17% и, в конце концов – до 25% – толщина броневой стали (гомогенной брони) при которой «макаровский» колпачок снимается гарантированно.
Иными словами, для гарантированного снятия наконечников 356-460 мм снарядов линкоров ВМВ снаряда необходимо от 89-115 мм броневой стали (гомогенной брони), хотя некоторый шанс снять этот самый наконечник возникает уже на толщинах от 50 до 64,5 мм. Единственный линкор ВМВ, который имел по настоящему разнесенное бронирование – итальянский «Литторио», который имел первый пояс брони в 70 мм толщиной, да еще на 10 мм подкладке из особо прочной стали. К эффективности такой защиты мы вернемся чуть позже. Соответственно, у всех прочих линкоров ВМВ, имевших внутренний бронепояс, никаких существенных плюсов к защите относительно ЛК с внешним бронепоясом той же толщины не было.
Что касается упрощения производства бронеплит – оно было не столь уж существенно, да и более чем компенсировалось технической сложностью установки бронепояса внутри корабля.
К тому же, с точки зрения боевой устойчивости в целом, внутренний бронепояс совершенно невыгоден. Даже незначительные повреждения (снаряды малого калибра, разорвавшаяся рядом с бортом авиабомба) неизбежно приводят к повреждениям корпуса, и, пускай незначительным, затоплениям ПТЗ – а значит – к неизбежному ремонту в доке по возвращении в базу. От которого избавлены ЛК с внешним бронепоясом. Во время ВМВ бывали случаи, когда выпущенная по ЛК торпеда в силу каких-либо причин попадала под самую ватерлинию. В этом случае обширные повреждения ПТЗ линкору с внутренним бронепоясом гарантированы, в то время как линкоры с внешним бронепоясом отделывались, как правило, «легким испугом».
Так что не будет ошибкой констатировать, что внутренний бронепояс имеет одно-единственное преимущество – если его верхняя кромка не «выходит наружу», а располагается внутри корпуса, то он позволяет сократить площадь основной бронепалубы (которая, как правило, опиралась на его верхнюю кромку). Но такое решение сокращает ширину цитадели – с очевидно-негативными последствиями для остойчивости.
Подытожив, делаем выбор – на нашем «идеальном» линкоре бронепояс должен быть внешним.
В конце концов, не зря же американские конструкторы тех времен, которых ни в коем случае нельзя заподозрить ни во внезапном «размягчении мозга» ни в других аналогичных заболеваниях, сразу же после отмены ограничений на водоизмещение при проектировании линкоров «Монтана» отказались от внутреннего бронепояса в пользу внешнего.
USS BB-56 Washington, 1945 год, хорошо видна «ступенька» внешнего бронепояса
Бронепояс – монолитный или разнесенный?
По данным исследований 30-х годов монолитная броня в целом лучше противостоит физическому воздействию, нежели разнесенная равной толщины. Но воздействие снаряда на слои разнесенной защиты неравномерно – в случае, если первый слой брони снимает «макаровский колпачок». По данным многочисленных источников, бронепробиваемость АРСа со сбитым наконечником уменьшается на треть, мы, для дальнейших расчетов возьмем снижение бронепробиваемости в 30%. Попробуем прикинуть эффективность монолитной и разнесенной брони против воздействия 406 мм снаряда.
Во время ВМВ было распространено мнение, что на нормальных дистанциях боя, для качественной защиты от снарядов противника требовался бронепояс, толщина которого равна калибру снаряда. Иными словами – против 406 мм снаряда требовался 406 мм бронепояс. Монолитный, естественно. А если взять разнесенную броню?
Как уже написано выше, для гарантированного снятия «макаровского» колпачка требовалась броня толщиной в 0,25 калибра снаряда. Т.е. первый слой брони, гарантированно снимающий макаровский колпачок 406 мм снаряда должен иметь толщину 101,5 мм. Этого будет достаточно, даже при попадании снаряда по нормали – а любое отклонение от нормали только увеличит эффективную защиту первого слоя брони. Конечно же, указанные 101,5 мм снаряд не остановят, зато снизят его бронепробиваемость на 30%. Очевидно, что теперь толщину второго слоя брони можно рассчитать по формуле: (406 мм – 101,5 мм)*0,7 = 213,2 мм, где 0,7 – коэффициент понижения бронепробиваемости снаряда. Итого – два листа суммарной толщины 314,7 мм равноценны 406 мм монолитной броне.
Этот расчет не совсем точен – раз уж исследователи установили, что монолитная броня лучше выдерживает физическое воздействие, чем разнесенная броня той же толщины, то, видимо, 314,7 мм все же не будут эквивалентны 406 мм монолиту. Но нигде не сказано, насколько разнесенная броня уступает монолиту – а у нас есть нехилый запас по прочности (все же 314,7 мм в 1,29 раз меньше, чем 406 мм) который заведомо выше, чем пресловутое снижение стойкости разнесенного бронирования.
К тому же есть и еще факторы в пользу разнесенной брони. Итальянцы, проектируя броневую защиту для своих «Литторио», проводили практические испытания и установили, что при отклонении снаряда от нормали, т.е. при попадании в броню под углом, отличным от 90°, снаряд почему-то стремится развернуться перпендикулярно броне. Тем самым в известной мере теряется эффект увеличения бронезащиты за счет попадания снаряда под углом, отличным от 90°. Так вот, если разнести броню совсем ненамного, скажем, сантиметров на 25-30, то первый лист брони блокирует заднюю часть снаряда и не дает ей развернуться – т.е. снаряд уже не может развернуться под 90° к основному бронелисту. Что, естественно, опять же повышает бронестойкость защиты.
Правда, у разнесенной брони имеется один недостаток. Если в бронепояс попадет торпеда – вполне возможно, она таки проломит первый лист брони, в то время как попадание в монолитную броню разве что оставит пару царапин. Но, с другой стороны, может и не проломит, а с другой – сколько-нибудь серьезных затоплений даже в ПТЗ не будет.
Вызывает вопросы техническая сложность создания установки на корабле разнесенной брони. Наверное, это сложнее, чем монолит. Но, с другой стороны, металлургам намного проще откатать два листа куда меньших толщин (даже суммарно) чем один монолитный, да и Италия, отнюдь не лидер мирового технического прогресса, но на свои «Литторио» она такую защиту установила.
Так что для нашего «идеального» линкора выбор очевиден – разнесенная броня.
Бронепояс – вертикальный, или наклонный?
Вроде бы преимущества наклонного бронепояса очевидны. Чем острее угол, под которым тяжелый снаряд попадает в броню, тем больше брони придется пробить снаряду, значит тем больше шансов на то, что броня устоит. А наклон бронепояса очевидно увеличивает остроту угла попадания снарядов. Однако чем больше наклон бронепояса – тем больше высота его плит – тем больше масса бронепояса в целом. Давайте попробуем посчитать.
Азы геометрии подсказывают нам, что наклонный бронепояс всегда будет длиннее вертикального бронепояса, прикрывающего ту же высоту борта. Ведь вертикальный борт с наклонным бронепоясом образуют прямоугольный треугольник, где вертикальный борт – это катет прямоугольного треугольника, а наклонный бронепояс – гипотенуза. Угол между ними равен углу наклона бронепояса.
Попробуем рассчитать характеристики бронезащиты двух гипотетических линкоров (ЛК №1 и ЛК №2). ЛК №1 имеет вертикальный бронепояс, ЛК №2 – наклонный, под углом 19°. Оба бронепояса прикрывают по высоте 7 метров борта. Оба имеют толщину в 300 мм.
Очевидно, что высота вертикального бронепояса ЛК №1 составит ровно 7 метров. Высота бронепояса ЛК №2 составит 7 метров / cos угла 19°, т.е. 7 метров / 0,945519 = примерно 7,4 метра. Соответственно, наклонный бронепояс будет выше вертикального на 7,4м / 7м = 1,0576 раз или примерно на 5,76%.
Отсюда следует, что наклонный бронепояс будет тяжелее вертикального на 5,76%. А значит, что выделив равную массу брони для бронепоясов ЛК №1 и ЛК №2 мы можем увеличить толщину брони вертикального бронепояса на указанные 5,76%.
Иными словами, потратив одну и ту же массу брони, мы можем либо установить наклонный бронепояс под углом 19° толщиной в 300 мм, либо установить вертикальный бронепояс толщиной 317,3 мм.
Если вражеский снаряд летит параллельно воде, т.е. под углом 90° к борту и вертикальному бронепоясу, то его встретят либо 317,3 мм вертикального бронепояса, либо… ровно те же самые 317,3 мм бронепояса наклонного. Потому что в треугольнике, образованном линией полета снаряда (гипотенуза) толщиной брони наклонного пояса (прилегающий катет) угол между гипотенузой и катетом как раз таки и составит ровно 19° наклона бронеплит. Т.е. мы не выигрываем ничего.
Совсем другое дело – когда снаряд попадает в борт не под 90°, а, скажем, под 60° (отклонение от нормали – 30°). Теперь, пользуясь той же формулой, получаем результат, что при попадании в вертикальную броню толщиной 317,3 мм снаряду предстоит пробить 366,4 мм брони, в то время как при попадании в 300 мм наклонный бронепояс снаряду предстоит пробить 457,3 мм брони. Т.е. при падении снаряда под углом в 30° к поверхности моря эффективная толщина наклонного пояса аж на 24,8 % превзойдет защиту вертикального бронепояса!
Так что эффективность наклонного бронепояса – налицо. Наклонный бронепояс той же массы, что и вертикальный хоть и будет иметь несколько меньшую толщину, но его стойкость равна стойкости вертикального бронепояса при попаданиях снарядов перпендикулярно борту (настильная стрельба), а при снижении этого угла при стрельбе с больших дистанций, как и происходит в реальном морском бою, стойкость наклонного бронепояса растет. Итак, выбор очевиден?
Не совсем. Бесплатный сыр бывает только в мышеловке.
Давайте доведем идею наклонного бронепояса до абсурда. Вот у нас бронеплита высотой 7 метров и толщиной 300 мм. В нее под углом 90° летит снаряд. Его встретят всего только 300 мм брони – но зато этими 300 мм прикрыт борт 7 м высоты. А если мы наклоним плиту? Тогда снаряду придется преодолеть уже больше, чем 300 мм брони (в зависимости от угла наклона плиты – но ведь и высота защищенного борта снизится тоже, и чем сильнее мы наклоняем плиту – тем толще наша броня, но тем меньше борта она прикрывает. Апофеоз – когда мы повернем плиту на 90° мы получим аж семиметровую толщину брони – но эти 7 метров толщины прикроют узенькую полоску в 300 мм борта.
В нашем примере наклонный бронепояс при падении снаряда под углом 30° к поверхности воды оказался на 24,8% эффективнее, чем вертикальный бронепояс. Но, снова вспомнив азы геометрии, мы обнаружим, что от такого снаряда наклонный бронепояс прикрывает ровно на 24,8% меньшую площадь, чем вертикальный.
Так что чуда, увы, не случилось. Наклонный бронепояс увеличивает бронестойкость пропорционально снижению площади защиты. Чем больше отклонение траектории снаряда от нормали – тем большую защиту дает наклонный бронепояс – но тем меньшую площадь этот самый бронепояс прикрывает.
Но это – не единственный недостаток наклонного бронепояса. Дело в том, что уже на дистанции в 100 кабельтовых отклонение снаряда от нормали, т.е. угол снаряда относительно поверхности воды, орудий ГК линкоров ВМВ составляет от 12 до 17,8° (В. Кофман, «Японские линкоры Второй мировой Ямато и Мусаси», с. 124). На дистанции в 150 кбт эти углы увеличиваются до 23,5-34,9°. Добавим к этому еще 19° наклона бронепояса, к примеру, как на ЛК типа Саут Дакота, и получим 31-36,8° на 100 кбт и 42,5-53,9° на 150 кабельтовых.
При этом следует иметь в виду, что европейские снаряды рикошетировали, либо раскалывались уже при 30-35° отклонения от нормали, японские – при 20-25° и только американские могли выдержать отклонение в 35-45°. (В.Н. Чаусов, Американские линкоры типа «Саут Дакота»).
Получается, что наклонный бронепояс, расположенный под углом в 19° практически гарантировал, что европейский снаряд расколется или рикошетирует уже на дистанции в 100 кбт (18,5 км). Если расколется – отлично, но если будет рикошет? Взрыватель вполне может взвестись от сильного скользящего удара. Тогда снаряд «скользнет» по бронепоясу и уйдет сквозь ПТЗ прямиком вниз, где полноценно рванет практически под днищем корабля… Нет, такой «защиты» нам не надо.
И что же выбрать для нашего «идеального» линкора?
Наш перспективный линкор должен иметь вертикальную разнесенную броню. Разнесение брони позволит существенно повысить защиту при той же массе брони, а ее вертикальное положение обеспечит максимальную площадь защиты при бое на дальней дистанции.
HMS King George V, также хорошо заметен внешний бронепояс
Каземат и бронирование оконечностей – надо или нет?
Как известно, существовало 2 системы бронирования ЛК. «Все или ничего», когда бронировалась исключительно цитадель, зато мощнейшей броней, или же когда бронировались также и оконечности ЛК, а поверх основного бронепояса проходил еще и второй, правда меньшей толщины. Немцы этот второй пояс называли казематом, хотя, разумеется, никаким казематом в первоначальном смысле этого слова второй бронепояс не был.
Проще всего определится с казематом – ибо эта вещь на ЛК почти совершенно бесполезная. Толщина каземата здорово «отъедала» вес, но не давала никакой защиты от тяжелых снарядов противника. Стоит учесть разве что очень узкий диапазон траекторий, при которых снаряд пробивал сначала каземат, а потом попадал в бронепалубу. Но существенного прироста защиты это не давало, к тому же каземат никак не защищал от бомб. Конечно же, каземат давал дополнительное прикрытие барбетов орудийных башен. Но куда проще было бы более основательно забронировать барбеты, что к тому же дало бы неслабую экономию по весу. К тому же барбет обычно круглый, а значит очень велика вероятность рикошета. Так что каземат ЛК совершенно не нужен. Разве что в форме противоосколочной брони, но с этим, пожалуй, вполне могло бы справиться небольшое утолщение корпусной стали.
Совсем другое дело – бронирование оконечностей. Если каземату легко сказать решительное «нет» – то бронированию оконечностей также легко сказать решительное «да». Достаточно вспомнить, что происходило с небронированными оконечностями даже столь устойчивых к повреждениям линкоров, какими были те же Ямато и Мусаси. Даже относительно слабые удары по ним приводили к обширным затоплениям, которые, хотя и ничуть не угрожали существованию корабля, требовали длительного ремонта.
Так что нашему «идеальному» линкору мы бронируем оконечности, а каземат пусть себе ставят наши враги.
Ну, кажется с бронепоясом все. Перейдем к палубе.
Бронепалуба – одна или много?
Окончательного ответа на этот вопрос история так и не дала. С одной стороны, как уже написано выше, считалось, что одна монолитная палуба будет держать удар лучше, чем несколько палуб той же суммарной толщины. С другой стороны – вспомним идею о разнесенном бронировании, ведь тяжелые авиабомбы тоже могли оснащаться «макаровским» колпачком.
В общем, получается так, с точки зрения устойчивости от бомб предпочтительней выглядит американская система бронирования палуб. Верхняя палуба – для «взвода взрывателя», вторая палуба, она же главная, для того чтобы выдержать разрыв бомбы, и третья, противоосколочная – для того, чтобы «перехватить» осколки, если главная бронепалуба все-таки не выдержит.
Но с точки зрения устойчивости к крупнокалиберным снарядам такая схема малоэффективна.
Истории известен такой случай – это обстрел «Массачуссетсом» недостроенного «Жана Бара». Современные исследователи почти хором поют осанну французским линкорам – большинством голосов считается, что система бронирования «Ришелье» являлась лучшей в мире.
А что произошло на практике? Вот как описывает это С. Сулига в своей книге «Французские ЛК «Ришелье» и «Жан Бар».
«Массачусетс» открыл огонь по линкору в 08 м (07.04) правым бортом с дистанции 22000 м, в 08.40 он начал поворот на 16 румбов в сторону берега, временно прекратив огонь, в 08.47 он возобновил стрельбу уже левым бортом и закончил ее в 09.33. За это время по «Жан Бару» и батарее Эль-Ханк он выпустил 9 полных залпов (по 9 снарядов) и 38 залпов по 3 или 6 снарядов. Во французский линкор пришлось пять прямых попаданий (по французским данным – семь).
Один снаряд из упавшего в 08.25 накрытием залпа попал в кормовую часть с правого борта над адмиральским салоном, пробил палубу спардека, верхнюю, главную броневую (150-мм), нижнюю броневую (40-мм) и 7-мм настил первой платформы, взорвавшись в ближайшем к корме погребе бортовых 152-мм башен, к счастью пустом».
Что мы видим? Великолепная защита француза (190 мм брони да еще две палубы – не шутка!) оказались с легкостью проломлены американским снарядом.
Кстати, здесь будет уместно сказать пару слов о расчетах зон свободного маневрирования (ЗСМ, в англоязычной литературе – immune zone). Смысл этого показателя в том, что чем больше дистанция до корабля – тем больше угол падения снарядов. А чем больше этот угол – тем меньше шансов пробить бронепояс но тем больше шансов пробить бронепалубу. Соответственно, начало зоны свободного маневрирования – это дистанция, с которой бронепояс уже не пробивается снарядом а бронепалуба – еще не пробивается. А конец зоны свободного маневрирования – это дистанция, с которой снаряд таки начинает пробивать бронепалубу. Очевидно, что зона маневрирования корабля для каждого конкретного снаряда – своя, так как пробитие брони напрямую зависят от скорости и массы снаряда.
Зона свободного маневрирования – один из самых любимых показателей как конструкторов кораблей, так и исследователей истории кораблестроения. Но ряда авторов к этому показателю нет никакого доверия. Тот же С. Сулига пишет: «170-мм бронированная палуба над погребами «Ришелье» – следующая по толщине за единственной бронепалубой японского «Ямато». Если учесть еще нижнюю палубу и выразить горизонтальную защиту этих кораблей в эквивалентной толщине американской палубной брони «класса Б», то получается 193 мм против 180 мм в пользу французского линкора. Таким образом «Ришелье» имел лучшее палубное бронирование среди всех кораблей мира.
Замечательно! Очевидно, что «Ришелье» был лучше бронирован, нежели та же «Саут Дакота», которая имела бронепалубы общей толщиной 179-195 мм из которых гомогенная броня «класса Б» 127-140 мм, а остальное – уступавшая ей в прочности конструкционная сталь. Однако же рассчитанный показатель зоны свободного маневрирования «Саут Дакоты» под обстрелом те же самых 1220 кг 406 мм снарядов, составлял от 18,7 до 24,1 км. А «Массачусетс» пробил лучшую, чем у «Саут Дакоты» палубу примерно с 22 км!
Еще пример. Американцы после войны отстреляли лобовые плиты башен, планировавшихся для ЛК класса Ямато. Им досталось одна такая плита, ее вывезли на полигон и обстреляли тяжелыми американскими 1220 кг снарядами последней модификации. Mark 8 mod. 6. Стреляли так, чтобы снаряд попадал в плиту под углом 90 град. Сделали 2 выстрела, первый снаряд плиту не пробил. Для второго выстрела использовали усиленный заряд, т.е. обеспечили повышенную скорость снаряда. Броня раскололась. Японцы скромно прокомментировали данные испытания – они напомнили американцам, что испытываемая ими плита была забракована приемкой. Но даже забракованная плита раскололась только после второго попадания, причем искусственно ускоренным снарядом.
Парадокс ситуации заключается вот в чем. Толщина испытываемой японской брони была 650 мм. При этом абсолютно все источники утверждают, что японская броня по качеству была хуже среднемировых стандартов. Автору, к сожалению, не известны параметры стрельбы (начальная скорость снаряда, дистанция и т.д.) Но В. Кофман в своей книге «Японские ЛК Ямато и Мусаси» утверждает, что в тех полигонных условиях американские 406 мм орудие в теории должно было пробивать 664 мм брони среднемирового уровня! А в реале они не смогли преодолеть 650 мм брони заведомо худшего качества. Вот и верь после этого в точные науки!
Но вернемся к нашим баранам, т.е. к горизонтальному бронированию. С учетом всего вышесказанного, можно сделать вывод – разнесенное горизонтальное бронирование неважно держало удары артиллерии. С другой стороны, единственная, зато толстенная, бронепалуба «Ямато» показала себя не так чтобы плохо против американских авиабомб.
Поэтому, как нам кажется, оптимальное горизонтальное бронирование выглядит так – толстенная бронепалуба, а ниже – тоненькая противоосколочная.
Бронепалуба – со скосами или без?
Скосы – это один из самых спорных вопросов горизонтального бронирования. Их достоинства велики. Разберем случай, когда главная, наиболее тостая бронепалуба, имеет скосы.
Они участвуют как в горизонтальной, так и в вертикальной защите цитадели. При этом скосы очень прилично экономят общий вес брони – это ведь, по сути тот самый наклонный бронепояс, только в горизонтальной плоскости. Толщина скосов может быть меньше чем у палубной брони – но за счет наклона они обеспечат горизонтальную защиту такую же, как горизонтальная броня того же веса. А при той же толщине скосов горизонтальная защита сильно возрастет – правда вместе с массой. Но горизонтальная броня защищает исключительно горизонтальную плоскость – а скосы участвуют еще и в вертикальной защите, позволяя ослабить бронепояс. К тому же скосы, в отличие от горизонтальной брони того же веса, располагаются ниже – что уменьшает верхний вес и положительно сказывается на остойчивости корабля.
Недостатки скосов – это продолжение их достоинств. Дело в том, что существует два подхода к вертикальной защите – подход первый заключается в том, чтобы вообще воспрепятствовать проникновение снарядов противника. Т.е. бортовая броня должна быть самой тяжелой – именно так была реализована вертикальная защита Ямато. Но при таком подходе дублирование бронепояса скосами попросту не нужно. Есть и другой подход, его пример – «Бисмарк». Конструкторы «Бисмарка» не стремились сделать непробиваемый бронепояс. Они остановились на такой толщине, которая воспрепятствовала бы проникновению снаряда за бронепояс в целом виде на разумных дистанциях боя. А в этом случае крупные осколки снаряда и взрыв наполовину разлетевшегося ВВ надежно блокировался скосами.
Очевидно, что первый подход «непробиваемой» защиты актуален для «предельных» линкоров, которые создаются как сверхкрепости без каких-либо искусственных ограничений. Таким линкорам скосы попросту не нужны – зачем? Их бронепояс и так достаточно прочен. А вот для линкоров, чье водоизмещение по каким-либо причинам ограничено, скосы становятся весьма актуальными, т.к. позволяют добиться примерно той же бронестойкости при много меньших затратах брони.
Но все таки схема «скосы+относительно тонкий бронепояс» порочна. Дело в том, что данная схема априори предполагает, что снаряды будут взрываться внутри цитадели – между бронепоясом и скосами. В результате линкор, бронированный по такой схеме в условиях интенсивного боя разделит судьбу «Бисмарка» – линкор очень быстро утратил боеспособность. Да, скосы отлично защитили корабль от затопления и машинные отделения – от проникновения снарядов. Но что толку в этом, когда весь остальной корабль давно уже представлял собой полыхающую развалину?
Сравнение схем бронирования, забронированных и незащищенных броней объемов ЛК типов Bismarck/Tirpitz и King George V
Еще один минус. Скосы также существенно сокращают забронированный объем цитадели. Обратите внимание, где находится бронепалуба «Тирпица» в сравнении с «Кинг Джордж V». В силу ослабленного бронепояса, все помещения выше бронепалубы по сути, отданы на растерзание вражеским АРСам.
Резюмируя вышесказанное, оптимальной системой бронирования нашего «идеального» линкора периода Второй мировой войны будет следующая. Вертикальный бронепояс – с разнесенным бронированием, первый лист – не менее 100 мм, второй – 300 мм, отстоят друг от друга не более, чем на 250-300 мм. Горизонтальная броня – верхняя палуба – 200 мм, без скосов, опирается на верхние кромки бронепояса. Нижняя палуба – 20-30 мм со скосами к нижней кромке бронепояса. Оконечности – легко бронированы. Второй бронепояс (каземат) – отсутствует.
Линейный корабль Richelieu, послевоенное фото
P.P.S. Статья выложена намеренно, учитывая ее большую потенциальную «дискуссионность». ;-)
В данной статье содержатся ответы на комментарии, оставленные читателями в ходе диспута о необходимости конструктивной защиты на военном флоте.
Вы здесь доказывайте, что хотите, только ни одна страна в мире не строит бронированные корабли. И в обозримом будущем не построит.
«Зачем поощрять способ ведения войны, который ничего не дает народу, имеющему и без того главенство на море, и который в случае успеха может лишиться этого главенства», - сказал адмирал лорд Джервис о подводной лодке конструкции Роберта Фултона.
Янки уже бегут списывать свои 84 “Иджиса” и закладывать вместо них современные “бронеходы”. Версия с “заговором адмиралов” не претендует на высшую истину, но она как минимум логична и имеет под собой реальный исторический прецедент. С какой опаской британцы когда-то отвергли идею подводной войны! Чем не ответ всем скептикам - почему никто не работает над защищенностью современных кораблей.
Появление высокозащищенного боевого корабля произведет эффект, подобный “Дредноуту”. Все ракетные эсминцы стран НАТО в один миг окажутся “второсортными” кораблями. Разом устареют все тактики и арсеналы существующего противокорабельного . И если бы вперед с таким проектом вырвалась Россия, то это бы подняло престиж нашего флота и в одночасье сделало надводную компоненту ВМФ сильнейшей в мире.
Впрочем, обо всем по порядку...
Эпоха брони и пара давно завершилась. Что бы там не писали фанаты линкоров, линкоры остались в прошлом.
Линкор - уродливый, глубоко посаженный в воду, толстокожий монстр. Но каждый подвиг линкоров, броненосцев и тяжелых крейсеров эпохи ВМВ есть пример высочайшей боевой устойчивости.
Интерес представляют не столько сами линкоры, сколько их боевые “шрамы”. Тип примененного боеприпаса, место попадания, список зафиксированных повреждений.
Как правило, для их уничтожения применялись боеприпасы чудовищной мощности, способные разорвать современный корабль в клочья. Однако, корабли прошлых эпох стойко держали удар и лишь в редких случаях имели серьезные проблемы.
К сожалению, большинство читателей не обращают на это никакого внимания, принимаясь обсуждать гаусс-пушки дредноутов будущего.
Причем здесь пушки? Речь идет о конструктивной защите!
Что бы ни твердили фанаты брони, высокозащищенные корабли прекратили строить сразу же после Второй мировой войны.
В качестве примеров называются причины (в скобках даны ответы):
Ядерное оружие (да черта с два, все испытания, наоборот, показали исключительную стойкость кораблей к поражающим факторам ЯО);
Ракетное оружие (там, где не справлялись бронебойные снаряды, ракетами пугать некого. В деле преодоления брони скорость и масса не решают ничего. Главное - механическая прочность, которой у ракет никогда не было);
Развитие авиации (в середине 50-х гг. реактивный штурмовик мог поднять пару тонн бомб и засыпать ими корабль с носа до кормы. Воспрепятствовать этому было невозможно: зенитные ракеты были слишком несовершенны, ПВО кораблей оставалось на уровне военных лет).
Фактически с окончанием войны кораблестроительные технологии были заморожены на 10 лет. Когда же вновь наладилось серийное строительство, выяснилось, что в эпоху ракетного оружия большие корабли ни к чему. Ракеты и электроника легко помещаются в корпусе с водоизмещением менее 10 тыс. тонн. Далее, маховик раскрутился, конструкторы принялись максимально облегчать корабли. Ведь, в случае Третьей мировой, им все равно долго не протянуть: высокоточные ракеты поражают цель с первого выстрела. Да и вообще воевать кораблям вряд ли придется...
Однако воевать пришлось. И обидно было терять эсминец от одной неразорвавшейся ракеты. Или от мешка соляры с удобрениями. Вот где позор конструкторов - суперэсминец за миллиард долл. полностью вышел из строя, потеряв 1/5 часть экипажа (подрыв USS Cole)
Число убитых на “Орле” составило 25 человек (из 900 находившихся на борту). Вот теперь пусть мои оппоненты докажут экипажу “Орла”, что броня - ненужная блажь
Сам “Орел” был полностью разбит. В него попало свыше 50 снарядов крупного и среднего калибра (желающие могут посчитать эквивалент современных ракет). Впрочем, в этом нет никакого смысла. Если корабль, волею обстоятельств, допустит безнаказанный расстрел самого себя в течении многих часов, то никакая броня ему не поможет.
Современные боеприпасы пробивают любую преграду. Извечный спор “щит vs меч” окончился безоговорочной победой средств нападения. Прикрываться броней бесполезно.
Что блестяще доказывает непрерывный рост массы сухопутных бронемашин (пример: “Курганец”, 25 тонн - в два раза тяжелее БТРов советского периода).
Корабль - не танк. Несмотря на огромные размеры цитадели, защитить её проще, чем бронемашину.
Забронированный объем танка - всего несколько куб. метров. У корабля данный показатель составляет десятки тысяч кубометров!
Именно поэтому кораблям не страшны кумулятивные боеприпасы. В первом от борта отсеке отсутствует боекомплект, критически важные системы и механизмы. А впереди - развитая система противоосколочных переборок, которые поглотят и остановят любой осколок и пенетратор.
Цель конструктивной защиты - извратить конструкцию бронебойных боеприпасов до такой степени, чтобы даже при пробитии защиты, оставшаяся БЧ не могла нанести кораблю значительный урон. Можно городить многоступенчатые боевые части, устанавливать бустеры и кумулятивные предзаряды, в результате в глубину корпуса пролетит лишь твердотелый лом, сорвав несколько щитов-распределителей и высекая снопы искры при встрече с переборками.
Любой корабль (даже эсминец) чудовищно велик по сравнению со всем, с чем мы привыкли сталкиваться в повседневной жизни. Ударь ты по нему ломом, он этого не заметит
С другой стороны, можно наращивать начальную массу боевой части, чтобы в “ломе” содержалось хоть какое-то кол-во взрывчатки (при сохранении высокой мех. прочности и коэф. наполнения несколько %). Увы, в этом случае стартовая масса ракеты превысит все допустимые пределы, сократив число возможных носителей до нескольких штук. А габариты и ЭПР такой ракеты порадуют зенитчиков.
Гораздо выгоднее тратить резервы не на массив из керамики и металла, а на активные средства защиты.
О чем свидетельствует крейсер “Чанселорсвилл”, пробитый беспилотником. Система “Иджис” провалила перехват мишени BQM-74, имитировавшей дозвуковую низколетящую ПКР, несмотря на отсутствие боевой части, кораблю был причинен ущерб в 15 млн. долл.
Сейчас придут эксперты и объяснят, что “Иджис” все знала, а все подпортил “человеческий фактор”. Увидели - не доложили, доложили, да не тому, нажали, да не на ту кнопку... Какая к черту разница, это проблемы самого “Иджис”. Главный результат - пробитая надстройка.
Вот еще один герой, фрегат “Старк” (1987 год). Мы сейчас здесь спорим, а там 37 человек превратились в фарш.
Конечно, это был всего лишь фрегат. Будь на месте “Старка” полноценный крейсер “Чанселорсвилл” с системой “Иджис”... то было бы 137 мертвецов. Обугленный сундук. И бутылка рома.
Активные средства защиты не справляются с поставленной задачей.
“Шеффилд”, “Старк”, израильский “Ханит” (2006), “Чанселорсвилл” (2013). Всякий раз, находится причина, по которой ракета прорывается к цели.
При этом, даже вовремя заметив опасность и сбив ракету, активные средства не гарантируют спокойствия.
10 февраля 1983 года, при проведении учебных стрельб едва не погиб фрегат “Энтрим”. Его шестиствольная зенитка изрешетила мишень, которая рухнула в воду в 500 метрах от борта. Но потом в действие вмешались законы драматургии. Пылающие обломки дрона срикошетили от воды и через пару секунд настигли фрегат. Была пробита надстройка, начался пожар. К счастью, потери среди экипажа оказались невелики - всего один погибший.
Военный корабль должен быть готов к тому, что рано или поздно ему предстоит попасть под удар.
Невозможно защитить радары и внешние антенные устройства.
Все в этой жизни возможно, было бы желание.
Вот, например, “Замволт” с выдвигающимися антеннами. Уничтожить их все разом не получится: их нельзя использовать одновременно по причинам электромагнитной совместимости.
Вот неподвижные ФАР, установленные на стенах надстройки и импровизированных “призмообразных” мачтах. Для уничтожения всех четырех антенн потребуется четырежды попасть в корабль с разных направлений.
Композитные радиопрозрачные обтекатели - для дополнительной защиты полотна антенны от мелких осколков и взрывной волны. Притом, активная ФАР сохраняет работоспособность даже при “выбивании” части её приёмо-передающих модулей. А современные микросхемы (в отличие от гироскопов и точной механики) крайне устойчивы к сильным вибрациям. Уничтожить такую антенну можно только прямым попаданием.
Возможно, для кого-то станет открытием, но с потерей радара пострадает лишь ПВО. Все остальные функции корабля сохранятся в полном объеме. Для запуска “Гарпунов” и “Калибров” по целям за горизонтом (далее 20-30 км) радары не нужны. В силу законов природы, выдача целеуказания осуществляется только с помощью внешних средств (самолеты, спутники, данные разведки). При том что спутниковый телефон может быть в кармане у каждого офицера (утрирую, но суть понятна).
"Выбить" радары, подавить ПВО, после засыпать беспомощный корабль обычными бомбами.
Для осуществления такой операции потребуется воздушная армия. И пока враги будут "подавлять" его ПВО, защищенный корабль выполнит поставленную задачу. А там уже и подтянется подмога...
Одна торпеда под киль - и прощай!
Число боеспособных подлодок во всем мире на два порядка меньше количества боевых самолетов.
Основную угрозу представляют средства воздушного нападения.
Как бы ни был хорошо защищен корабль, после боя ему потребуется дорогостоящий ремонт.
Лучше сразу сгореть и затонуть, вместе с экипажем.
Бронирование скажется на размерах корабля.
Современные эсминцы уже и так выросли до 15 тыс. тонн. На этом фоне, разумное усиление конструктивной защиты пройдет практически незамеченным.
При том что международные договоры, ограничивающие водоизмещение боевых кораблей, в наше время отсутствуют.
Вместе с защищенностью возрастет и стоимость!
Неужели высокотехнологичная “начинка” корабля того не стоит? (как, впрочем, и человеческие жизни)
Насколько увеличится стоимость корабля с добавлением конструктивной защиты? На фоне суперрадаров, газовых турбин, реакторов и боевых информационных центров.
Ведь известно, что непосредственно сам корпус “Орли Берка” стоит меньше, чем установленная на эсминце система “Иджис”.
Из чего делать броню? Из титана? Или из родиевых сплавов?
Крупповская броневая сталь с цементированным верхним слоем.
Для внутренних противоосколочных переборок подойдет керамика и кевлар.
Те, кто утверждают, что бомбы легко пробивают грунт и железобетон, не понимают катастрофической разницы между грунтом и высококлассной броневой сталью. Каждый из нас может вогнать лопату в землю на весь лоток - но попробуйте оставить хоть царапину на “шкуре” танка! Так же, как и забить гвоздь в рельс (хотя гвоздезабивной пистолет легко загоняет их в панели домов).
Сколько трудозатрат - согнуть лист металла толщиной в 5 дюймов.
Надо же, 100 лет назад массово строили дредноуты с 12-дюймовой броней, а сейчас не могут. Несмотря на прогресс в области металлообработки и повышении производительности труда.
И сколько стран смогут позволит себе высокозащищенные корабли?
Разве много стран обладают океанским флотом?
Так же как в свое время настоящие бэттлшипы были лишь у шести самых развитых государств мира.
Как будет выглядеть такой корабль?
Бесконечное множество вариантов компоновки, с применением современных технологий.
Дифференцированная по толщине внешняя защита (3-5 дюймов). Интеграция броневых листов в силовой набор корпуса. “Утюгообразные” формы, напоминающие заокеанский “Замволт”: рациональные углы установки брони + радикальное сокращение площади верхней палубы. Развитая система внутренних противоосклочных переборок. Перечисленные меры по защите внешних антенных постов.
Полное водоизмещение - около 20 тыс. тонн.
Состав вооружения - как у трех эсминцев “Берк”.
Всем, кто не верит в возможность постройки столь хорошо вооруженного и защищенного корабля в указанных габаритах - просьба обратиться к создателям “Куин Элизабет” (ультимативный дредноут образца 1912 г.) или, к статьям нагрузки аналога - ТКР типа “Де Мойн” (1944).
Что будет делать такой корабль?
Заходить без опаски в зоны военных конфликтов, патрулировать в “горячих точках” (побережье Сирии, Персидский залив). В случае войны - действовать там, где обычный корабль погибнет практически сразу. В мирное время - остужать своим видом буйные головы врагов. Добывать новых союзников, демонстрируя мощь и техническое превосходство той страны, под флагом которой ходит этот шедевр.
Почему он до сих пор не построен?
