4座三联装410mm炮塔和双联装460mm炮塔的炮力比较
平贺让纪念站资料:
四十一糎三連装砲塔四基ト四十六糎二連装砲塔四基トノ砲力比較(九、六、一)井口大佐(ID:20850801)
四十一糎三連装砲塔四基ト四十六糎二連装砲塔四基トノ勢力比較(ID: 20850701)
五十口径四十六糎砲 砲塔組立図(ID: 20560201)
五拾口径四十六糎砲 砲塔組立図(ID: 20562401)
四十六糎被帽徹甲弾(ID: 20562501)
四十六糎火薬罐積重(ID: 20562201)
五十口径四十六糎砲 砲身(ID: 20562402)
〔各種砲塔図〕 (ID: 20930101)
需要注意的是,虽然文件名一致,但「四十一糎三連装砲塔四基ト四十六糎二連装砲塔四基トノ砲力比較(九、六、一)井口大佐」(ID:20850801)和「四十一糎三連装砲塔四基ト四十六糎二連装砲塔四基トノ勢力比較」(ID: 20850701)两份文件记录数据有别,本文将整理区分两份文件的不同之处。
考虑到完善程度,姑且认为前者时间更晚,为后期文件。如果没有特别标注是前期文件,默认数据与文字出自后期文件。
4座三联装410mm炮塔和双联装460mm炮塔的炮力比较
——1920年6月1日 井口(常雄)大佐
在此比较12门三联装50倍410mm炮和8门双联装50倍460mm炮,其设计中的炮身要目如下:
早期数据(ID: 20850701)
后期数据(p=弹重)
以下进行两炮间的炮力比较,接着在考虑射速、命中界、穿深等的情况下,对两者的效率进行比较。
(一)存速比较
早期数据(ID: 20850701):410mm炮的初速比460mm低的原因是弹重系数更大
(二)穿深比较(垂直装甲)
早期数据(ID: 20850701)
(三)落角及落线倾斜
早期数据(ID: 20850701)
(四)对战列舰的命中界
现在以美国最新的43000短吨战列舰为例,在其中央横剖面只有正横方向变化的情况下,求出其命中界。
假想目标的中央横剖面略图如下:
对于右方的目标,410mm和460mm的命中界如下,落角数据采用(三)项所记:
根据上表,防御部和无防御部的命中界比例如下:
(五)命中概率
两种炮的炮弹及装药的设计上整体是一致的,可以认为其炮弹精度大致相同。再根据(四)的命中界来比较,两种炮在其他方面也大致相同,因此可以断定命中概率也大致相同。对于假设的目标,对于假设的概率误差(对于射击距离的计算)等,在使用时,即使对概率进行详细的计算,也不能确定是否合乎实际情况,因此此处为了简便,总结以往战役结果数据的规律,得出约占发射炮弹总数的3%。采用实战命中率与(四)中记述的对战列舰的命中概率,假定各距离均为3%。如此一来,两种炮的比较就不会出现偏差。
(六)炮弹对命中界的有效比率
对于上述炮弹落入命中界内且有效的情况,就没必要再研究了。而对于命中装甲的炮弹,因距离和口径的不同,其贯穿情况也不同,因此有必要用现有 *** 来比较一下。
(1)根据德玛尔公式,再结合龟之首靶场的实验系数进行比较计算。
(2)对于25°以上的斜击,按照炮弹总会被破坏而无效化的假设进行比较。
其中(1)中所述的是(二)中的穿深比较表,(二)中的炮弹对命中界的有效比率如下:
根据上述(2)点,在25°以上落角的射击距离上,两种炮都对垂直装甲无力,因此两种炮弹在其命中界内的有效比率几乎相同:
根据英德日德兰海战“305mm炮在更大射程下一般能击穿149mm装甲”的结果来推测,在25000米的距离下,50倍410mm炮能击穿239mm,而50倍460mm炮则能击穿289mm装甲。
〔附考〕英德海战的更大距离是20000码(18000米),但是不清楚德国305mm炮的性能,如果用我国海军的305mm炮采用的德玛尔系数1.05反推,可得410mm和460mm在落角大致相同(25000米)时分别可以贯穿149mm和174mm。
则根据这一结果,(二)中所记述的穿深多少有些可信。
取上述(1)、(2)的平均值,作为此命中界的炮弹的有效比率可得:
(七)炮弹的有效命中数
如上文(六)所述,由于距离和口径的不同,炮弹命中目标之后的效果也会有所差异。在比较炮弹对效果时,不可能先记录能落在命中界内的炮弹数目,再进行比较。为了简便,使用(五)中所述3%的命中概率,乘以发射炮弹数,再乘以(六)中所述“炮弹对命中界的有效比率”,结果就是实际有效命中炮弹数。当然,如果精密论述(四)中所述命中界(区分防御部和无防御部),还需考虑各自的推算误差和射击指挥误差,求出命中概率,然后再利用发射炮弹总数,求出各自的命中炮弹数。对于这里的命中弹,不管有效与否,求出实际的有效命中炮弹数。但是本问题的实际情况与对靶射击的情况有区别,如果通过繁杂的计算,不采用命中概率为3%的假设,而且即使与上述的射击目标中心相去甚远,进行精密的计算后,得到的结果也几乎与上述 *** 一致,没有太大差别。
(八)炮弹动能
炮弹动能是按照½ × p / v²的公式进行计算,结果单位为t•m²/s²(公吨),其中存速单位为m/s,p为弹重(单位公吨),g为重力加速度(单位为m/s²)。
早期数据(ID: 20850701)
(九)炮弹机械能
炮弹机械能包括由存速产生的动能和 *** 具有的势能之和,计算单位公吨。
早期数据(ID: 20850701)
机械能=动能 势能
势能Ep= *** 量(kg)× 323
(十)发射速度
(1)试射(进行弹着观测并指挥修正的情况)
早期数据(ID: 20850701)表有误,下方应为双联装460mm,下同
(2)速射(进行弹着观测但不修正的情况)
早期数据(ID: 20850701)
如果对上述(1)、(2)的试射和速射情况取平均值:
一分钟内,410mm炮为16.05发(9.6发和22.5发求平均),460mm炮为10.7发(6.4发和15发求平均)。
〔备注〕以上比较的基础参数如下(括号内为早期数据):
射击距离:20000米(15000米)
炮弹飞行时间:410mm-33s,460mm-32s(均为29s)
弹着水烟干扰:410mm-5s(11s),460mm-6s(12s)
发射振动干扰:7s(10s)
费消时:8s
瞄准发射:5s(4s以上)
弹着判断:5s(5s以内)
装填时间:27s(三联装炮塔装填25s,全炮塔齐射时多加5s,外加公差3s以内)(双联装炮塔装填25s)
[早期附记]上述的比较中,在炮身交替射击的情况下,对于试射和速射,两炮种都以相同速度来比较。对于齐射时的情况,一分钟发射速度,三联装410mm炮塔16发,双联装460mm炮塔12.8发。
[附记]装填时间是不可能准确预知的。另外就410mm炮发射药279kg、460mm炮发射药376kg的重量而言,都需要机械搬运,以后发射药量增加的同时,搬运操作也需要一定时间。另外,三联装炮塔的弹药库复杂,相较于双联装,供弹速度上可能多少有些问题。考虑到这一点,两炮的总装填时间大致相同。
(十一)十分钟有效命中炮弹数
早期数据
〔备注〕“十分钟有效命中炮弹数”是用炮弹数乘以(六)的数值所得。
(十二)十分钟有效命中效率比较
早期数据(ID: 20850701)
〔备注〕本表将(十一)中的十分钟有效命中炮弹数与机械能相乘,单位千吨。
(十三)综合比较
早期数据(ID: 20850701)
〔早期文件记述〕
如果在上述的比较中,对于十分钟的命中效率,要使双联装和三联装完全相同,就必须把三联装发射速度提高到19.1发/分。而三联装12门进行一次快速发射需要29s,其速度必须与双联装完全相同,而且炮塔机构和发射 *** (对于三联装在3门门同时发射,有认为其弹道不良的观点)也都值得考虑,存在疑虑。另外在两种炮的比较中,也要考虑命中界及穿深,得出结论,双联装460mm比三联装410mm更有利。
[附记]在进行以上两种炮的比较之前,能否使用410mm炮攻击并破坏现在和将来的战列舰,是需要研究的问题。但是这个问题相较于最根本的问题时(在面对假想敌国的主力舰时,经常需要更优越的武备),只能退居其次。如果只从英国海军381mm在海战中的威力、英舰被击穿的实例来看,可能会得出不需要口径比410mm更大的炮的结论。
〔后期文件记述〕
在上述比较中,假设两种炮的命中界相同,那么实际在460mm炮具有稍大命中界,同时由于炮弹的稳定、弹重的增加,存速也会增加。概括来说,在实际的炮战距离下,毫无疑问,双联装460mm更加优秀。至于假设是否成立,或多或少会有些不同。不管是双联装还是三联装,一旦被采用作为我国海军的武器,我们就要竭尽全力,加快其装填速度,使三联装和双联装一致甚至更快,因此两者的速度迟早都会相同。如此一来,即使本假设不正确,大体上也是可信的。
由于50倍410mm炮和460mm炮的炮身寿命短,因此还需要充分考虑。
总而言之,如果想在不增加炮数的情况下,使炮力超过假想敌国的战列舰,至少需要8门以上的双联装460mm炮(以410mm炮的威力,足以对付现有战列舰)。