러시아 제국의 크루프 갑옷. 기록을 세우러 가자
이 기사와 그에 따른 자료는 E. A. Berkalov가 그의 저서 "해군 설계"에서 제공한 1901~1903년 기간에 철갑 팁이 있는 국내 철갑 포탄의 발사 테스트에 대한 광범위한 데이터 덕분에 게재되었습니다. 포탄.” 이 정보를 분석한 결과 매우 예상치 못한 여러 가지 결론이 도출되었습니다.
테스트의 특징 및 이에 대한 보고서
Krupp 방식으로 강화된 장갑판에 대해 Perm, Obukhov 및 Putilov 공장의 무부하 갑옷 관통 포탄을 사용하여 발사가 수행되었습니다. 장갑판의 두께는 127mm에서 305mm까지 다양했습니다. 이 슬래브는 단일 구조의 프레임에 설치되었으며, 한 가지 예외를 제외하고는 슬래브의 두께에 따라 변하지 않았습니다.
모든 경우에 38,1인치(12,7mm) 두께의 평평한 수직 강철 재킷이 수직 지지대(프레임)에 설치되었습니다. 그러나 재킷은 일체형이 아니라 4개의 102인치(83mm) 강철 시트를 서로 쌓아서 구성되었습니다. 장갑판이 설치된 셔츠 위에 2 인치 (20mm) 소나무 안감이 깔려 있습니다. 예외는 Obukhov 공장의 장갑판 No. 50,8이었습니다. 곡선형이었기 때문에 아래 소나무 안감의 두께는 508인치에서 XNUMX인치(XNUMX~XNUMXmm)까지 다양했습니다.
테스트된 모든 발사체에는 "Makarov" 시스템의 갑옷 관통 팁이 장착되어 있었습니다. 팁의 디자인은 직접 표시되지 않았지만 1901-1903년에 사용되었습니다. 다른 팁은 있을 수 없습니다.
거의 모든 사격은 정상(90도)에서 발사되었습니다. 포탄이 25도와 28도 각도로 명중했을 때 두 가지 사례가 설명되어 있지만 두 포탄 모두 곡판에서 발사되었습니다. 이 각도는 사수의 의도에 의해 형성된 것이 아니라 편차의 결과로 가정될 수 있습니다. 분산으로 인해 비행 중인 발사체의 궤적.
테스트 중에 발사체가 이전 타격으로 인해 약해진 장소에 충돌하는 경우가 있었기 때문에 이러한 결과가 기록되었지만 계산되지 않고 특별히 기록되었습니다. 나도 똑같이 할 것이다.
각 샷에 대해 다음이 표시됩니다.
1. 발사체의 구경과 정확한 무게. 동일한 구경의 발사체의 경우 약간 달랐습니다. 예를 들어, Obukhov 공장의 가장 무거운 120mm 껍질과 가장 가벼운 껍질의 차이는 153g이었습니다.
2. 장갑판의 수와 두께.
3. 갑옷에 충격을 가하는 순간의 발사체 속도와 정상으로부터의 이탈 각도. 드문 경우를 제외하면 XNUMX입니다.
4. 관통된 부분, 발사체가 손상되지 않았는지 여부, 발사체 또는 파편이 발견된 위치 및 계산된 발사체의 "인력"과 같은 기타 추가 정보에 대한 설명.
일반적으로 테스트 설명은 이러한 데이터로 제한됩니다. 그러나 E. A. Berkalov는 내가 이전에 접하지 못한 다른 매우 중요한 데이터도 인용합니다.
1. 팁이 없는 발사체에 대한 이 플레이트의 이론적 침투 속도. 이 지표를 본 것은 이번이 처음이며 그 가치를 과대평가하기는 어렵습니다. 덕분에 우리 조상들이 1901~1903년에 이해했던 대로 국내에서 생산된 크루프 갑옷의 내구성을 볼 수 있을 것입니다.
2. 전혀 예상하지 못했던 것이 '슬래브 계수'라는 지표입니다. 이 계수는 이 특정 장갑판이 동일한 두께의 표준 장갑판보다 내구성 측면에서 얼마나 우수한지 보여줍니다.
이러한 포괄적인 정보 덕분에 저는 국내에서 제작된 크루프 장갑의 계산된 내구성과 실제 내구성을 모두 평가할 수 있을 뿐만 아니라 "마카로프" 디자인의 장갑 관통 팁의 성능을 판단할 기회를 가졌습니다.
Но обо всем по порядку.
크루프 갑옷의 저항 - 계산된 값
위의 데이터를 바탕으로 표를 만들었고 아래에 이에 대한 설명이 있습니다.
그래서 제가 가장 먼저 한 일은 de Marre 공식을 사용하여 장갑판의 실제 두께와 감소된 두께 모두에 대해 "K" 계수를 계산하는 것이었습니다. 방법은 매우 간단합니다.
예를 들어 용융물 번호 56의 Izhora 슬래브 번호 1272을 예로 들어 보겠습니다. 두께는 127mm입니다. 이 슬래브의 계수는 1,19로 표시됩니다. 팁 없이 무게가 120kg인 20,17mm 발사체를 초당 2피트(535m/초)의 속도로 관통해야 합니다. 이 경우 de Marre 공식을 사용하여 계산하면 "K" = 772,7으로 표시되며 이는 이 특정 장갑판에서 예상되는 내구성을 계산한 값이 됩니다.
하지만 이 특정 슬래브는 매우 좋은 것으로 판명되었으며 내구성이 표준보다 19% 더 높다는 점을 고려해야 합니다. 따라서 표준 저항의 151,13mm 장갑판에 해당합니다. 127mm 대신에 판의 실제 두께인 151,13mm를 계산에 대입하면 "K" = 2가 됩니다. 이는 265mm 발사체와 관련하여 국내에서 생산된 표준 Krupp 판의 내구성을 특징으로 하는 계수였습니다.
아마도 여기서는 de Marr가 도출한 갑옷 관통 공식의 특성에 대해 친애하는 독자의 관심을 다시 한 번 끌고 싶습니다. 갑옷의 두께 증가는 이 갑옷을 관통하는 발사체의 속도 증가와 정비례하지 않습니다(발사체의 속도는 갑옷의 두께에 비례하여 0,7의 거듭제곱으로 변경됩니다). 반대로 "K" 계수는 속도에 정비례하여 변경됩니다. 따라서 방어구의 저항(두께)이 19% 증가하려면 K 값이 증가하고 이를 관통하는 발사체 속도가 13,02%만 증가해야 합니다.
"K" 계수의 계산된 값뿐만 아니라 갑옷을 관통하는 데 필요한 발사체 속도도 제공하게 되어 기쁩니다. 그러나 이 표에서는 이러한 속도가 약간은 있지만 여전히 다르기 때문에 불가능합니다. 발사체의 질량. 앞으로 내가 각 히트작에 대한 설명을 게시할 때 이러한 속도는 물론 사랑하는 독자들에게 제시될 것입니다.
문제는 다음과 같습니다. 특정 장갑판의 실제 내구성은 어떻게 결정되었습니까?
E. A. Berkalov의 교과서에는 이 질문에 대한 직접적인 답변이 포함되어 있지 않지만 176mm 포탄용 Obukhov 플레이트 번호 177 및 254의 경우 이 매개변수는 테스트 샷에 의해 결정된 것으로 나타납니다. 다른 슬래브의 경우에도 비슷한 방식으로 설치되었다고 가정할 수 있습니다.
조사 결과
1. 위 계산에서 나온 가장 중요한 결론은 국내에서 생산된 Krupp 장갑판의 강도에 큰 차이가 있다는 것입니다. 개별 사본의 내구성은 설정된 표준을 최대 19%까지 초과할 수 있습니다.
2. 장갑판의 표준 저항을 초과하는 것이 일반적이었습니다. 13개의 장갑판 중 2개만이 기준에 맞는 강도를 갖고 있었고 나머지는 더 강한 것으로 나타났습니다.
3. 장갑판의 내구성은 특정 유형의 발사체를 고려하여 계산되었습니다. 예를 들어, 동일한 Obukhov 플레이트 번호 177은 203mm 포탄에 노출되었을 때 표준 플레이트를 7,7%(플레이트 계수 1,077), 254mm 포탄에 노출했을 때 2%(1,02)만 초과했습니다. 물론 이는 de Marre 공식에 따른 계수 "K"가 "일반적으로"가 아니라 특정 발사체와 관련하여 보호 저항을 결정한다는 점을 다시 한 번 강조합니다.
4. 곡선이 아닌 장갑판에 대해 계산된 "K" 값은 동일한 구경의 발사체 내에서도 변동됩니다.
– 120mm 포탄: 특정 두께의 슬래브의 경우 2–255, 실제 슬래브의 경우 2–265
– 152mm 포탄: 주어진 두께의 판의 경우 2–198, 실제 두께의 경우 2–283
– 203mm 포탄 – 주어진 두께의 판의 경우 2–189, 실제 판의 경우 2–200
– 254mm 포탄 – 특정 두께의 판은 2개, 실제 두께는 161개
– 305mm 포탄 – 주어진 두께의 판의 경우 2–181, 실제 판의 경우 2–204.
5. 일반적으로 비교적 작은 구경의 발사체와 관련하여 상대적으로 얇은 판은 큰 구경의 영향을 받아 두꺼운 판보다 더 나은 저항을 나타내는 경향이 눈에 띄게 나타납니다.
6. 곡선 슬래브의 내구성 계산에는 이상한 점이 있습니다. 정상과의 편차가 클수록 계산된 내구성이 낮아집니다.
7. 곡선형 갑옷은 "평형" 갑옷보다 내구성이 낮습니다. 229mm 두께의 장갑판 152개가 2mm 포탄의 공격을 받았지만 곡선형 장갑판의 최소 "K"는 104, 평면 장갑판의 경우 2이었습니다.
갑옷 저항의 차이에 대한 가설
시멘트 슬래브를 만들 때 내구성에 이러한 차이가 나타나는 것은 어떻게 일어날 수 있습니까? 아쉽게도 나는 추측만 할 수 있을 뿐이다.
분명히, 완전히 동일한 두 개의 공작물을 가져와서 완전히 동일한 작업을 수행하면 결과적으로 두 개의 완전히 동일한 장갑판을 얻게 됩니다. 그러나 물론 인생에서는 이런 일이 발생하지 않습니다. 공작물의 구성이 다양하고 기술 프로세스의 작업이 동일하게 수행되지 않고 약간의 허용 오차가 있습니다.
동시에 Krupp 공법을 사용하여 시멘트 슬래브를 만드는 과정은 매우 어렵습니다. 존경받는 P.V. Sakharov의 작품 "Krupp 방법을 사용하여 장갑판 만들기"에서 제공한 설명에 따라 간략하게 설명하겠습니다.
먼저, 특정 화학 조성의 강철을 용접합니다. 그런 다음 개방형 용광로에서 녹여 주철 주형에 주조하여 최종 형태의 판 무게보다 70% 더 무거운 잉곳을 만듭니다.
그런 다음 잉곳을 냉각하고 금형에서 분리하고 다시 가열하여 필요한 것보다 약간 두꺼운 상태로 굴립니다. 롤링은 40~55분 동안 지속된 다음 다시 오븐에 넣습니다.
600도까지 가열된 공작물은 이제 프레스 아래로 보내진 다음 슬래그와 불순물을 제거합니다.
그런 다음 두 개의 슬래브를 가져와 서로 접착 된 표면으로 설치하여 그 사이의 거리가 수 센티미터가되도록하고 거의 천도까지 가열하면이 슬래브는 7 ~ 20 일 동안 서서 그 사이에 순서대로 가스가 방출됩니다. 접착할 표면을 "탄화"합니다.
핫플레이트를 오일로 냉각하고, 오일 자체를 물을 순환시켜 냉각시킨 후 다시 가열한 후 물에 담그는 방식입니다. 그런 다음 다시 언론 아래에서 이제 미래의 슬래브에 원하는 모양을 부여합니다. 또한, 처음에 공작물이 원하는 상태에 도달하지 못한 경우 필요한 경우 이 프로세스를 반복할 수 있습니다.
그런 다음 다시 오븐에 넣습니다. 그러나 경화 작업은 접합된 층의 온도를 800-900도까지 올리는 것이고, 접합되지 않은 면은 더 이상 가열되지 않아야 하기 때문에 프로세스가 이전 프로세스보다 더 복잡합니다. 650도 이상. 독일 엔지니어들은 젖은 모래 위에 슬래브의 시멘트가 발라지지 않은 면을 놓아서 시멘트가 발라진 표면이 노출된 상태에서 열을 잘 전달함으로써 이를 달성했습니다.
그리고 마지막으로 이 처리 후에는 접착면에 물줄기가 떨어지면서 최종 경화가 발생합니다.
물론 여러 나라에서 크루프 플레이트를 만드는 과정은 동일하지는 않았지만 어느 정도 유사했습니다. 그리고 공작물의 구성과 기술 프로세스(온도 조건 등)의 일부 편차로 인해 위에 표시된 장갑판의 내구성 차이가 발생했다고 가정할 수 있습니다.
그리고 여기서 두 번째 질문이 생깁니다. 내구성이 표준 값을 초과하는 장갑판이 많이 있다면 표준에 도달하지 못한 장갑판은 몇 개입니까?
단순히 포탄 테스트에 사용되지 않았다는 이유로 포탄이 없었다고 말할 수는 없습니다. 이는 전형적인 "생존자의 실수"이기 때문입니다. 테스트를 위해 제출된 장갑판 중 일부가 테스트 샷의 결과로 거부되었을 수도 있고 E.A. Berkalov 교수는 발사체 설계와 전혀 관련이 없기 때문에 그의 작업에서 이를 표시하지 않았을 수도 있습니다.
나는 국내에서 생산되는 Krupp 강판의 표준 강도가 강철의 화학적 조성과 기술 공정의 요구 사항을 관찰하여 달성되는 최소 또는 그에 가까운 저항이라고 가정합니다(그러나 이것은 단지 가설일 뿐입니다). 즉, 표준은 대다수의 화학적 및 기술적 허용 오차가 반대되는 경우에도 슬래브가 표시할 최소 강도입니다. 표준 이하의 내구성 감소는 공작물의 화학적 조성이 처음에 요구 사항을 충족하지 않거나 기술 프로세스를 위반한 경우, 즉 최대 허용 공차를 넘어서는 편차가 발생한 경우에 발생합니다.
이 가설을 뒷받침하기 위해 나는 다음과 같이 말할 수 있습니다.
분명히 공작물의 화학적 조성과 기술 프로세스에 대한 경계 요구 사항이 충족되면 장갑판이 가질 수 있는 저항의 최소 및 최대 값이 있습니다. 간단히 말해서 모든 공차가 플러스이면 최고의 강도를 갖는 슬래브를 얻을 수 있고 반대로 마이너스이면 강도가 최소화됩니다. 생산되는 장갑판의 내구성은 최소값과 최대값 사이에서 다양합니다. 그러나 슬래브의 내구성이 평균값에서 ±19% 정도 달라질 정도로 편차와 공차가 있다고 상상하기는 매우 어렵습니다.
다시 말하지만, 예를 들어 표준 저항이 특정 평균 수준으로 설정되었다고 가정하면 이 경우 장갑판의 약 절반이 필요한 수준보다 낮아 고객이 허용하지 않습니다. 그러나 그러면 우리는 출처에서 한 번도 본 적이 없는 정기적이고 대규모의 갑옷 폐기에 대한 증거를 갖게 될 것입니다. 예, 결함이 있었습니다. 물론 일부 배치가 거부되었지만 생산된 것의 절반도 아니었습니다.
그래서 나는 내 가설이 맞다고 생각한다. 또한 국내뿐만 아니라 외국 제조업체의 갑옷에도 공정하고 적용 가능하다고 가정합니다.
매우 중요한 메모
위에서 언급한 바와 같이, 위의 결론을 바탕으로 한 발사 테스트는 1901년부터 1903년까지 수행되었습니다. 그러나 발사체가 갑옷을 관통하는 동안 손상되지 않은 상태로 유지되어야 한다는 요구 사항은 나중에 1905년에 공식화되었다는 사실을 잊지 말아야 합니다.
이는 매우 간단한 결론으로 이어집니다. 위의 "K" 계수는 발사체의 무결성을 유지하지 않고 관통 장갑에 대한 요구 사항을 충족합니다. 발사체를 전체적으로 보존하기 위한 조건을 설정한 경우 이를 충족하려면 갑옷의 발사체 속도가 더 커야 하며 국내 갑옷의 "K"는 이 자료의 표에 제공된 것보다 높아야 합니다. .
다음으로 120mm부터 305mm까지 모든 구경에 대한 발사 테스트 결과를 살펴보겠습니다.
계속 될 ...
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