Acerca de los proyectiles perforantes no perforantes de la Armada Imperial Rusa
En mi artículo anterior, me permití intrigar al respetado lector prometiéndole una interpretación poco convencional de los sistemas de blindaje de los acorazados de la guerra ruso-japonesa. Desafortunadamente, este material se retrasa (se publicará la próxima semana) por una razón objetiva.
La cuestión es que en las discusiones material anterior Han aparecido muchos hechos nuevos e interesantes. Sin duda, el principal es la confirmación de la información sobre el equipamiento de proyectiles perforantes domésticos de 12 dm. Estimados A. Rytik y A. Tameev, al estudiar los archivos, en el curso de su investigación llegaron a las mismas conclusiones.
Histórico Los documentos ahora almacenados en la Administración Estatal de la Armada rusa indican que de los proyectiles de gran calibre, sólo los proyectiles perforantes de 10 dm estaban equipados con piroxilina y tubos Brink. Pero los proyectiles perforantes de 12 dm estaban cargados con pólvora sin humo y tubos mod. 1894. En consecuencia, el tiempo de acción de las espoletas de nuestros proyectiles perforantes de 12 dm fue de solo 0,005 segundos. en lugar de los 0,05 segundos adecuados, lo que permitió que el proyectil, después de atravesar la protección del blindaje, penetrara más profundamente en el vientre del barco que impactó. ¿A qué condujo esto?
Algunos errores
Anteriormente señalé que un proyectil de 12 pulgadas equipado con un tubo mod. 1894 debería haber explotado mientras pasaba el blindaje. El caso es que el tiempo es de 0,005 segundos, indicado para el tubo de muestra. 1894, no fue una constante en la realidad. Como ya escribí en el artículo. “Espoletas de artillería naval rusa durante la guerra ruso-japonesa. Disposición de tubo. 1894", la duración de la acción de esta mecha dependía en gran medida de la pérdida de velocidad del proyectil al superar un obstáculo.
En pocas palabras, el principio de funcionamiento de este tubo era que cuando chocaba contra un obstáculo, el proyectil desaceleraba y el percutor continuaba volando hacia adelante a una velocidad cercana a la original. En consecuencia, la velocidad del percutor en relación con el proyectil y, por lo tanto, el tiempo que quedaba antes de que se encendiera el cebador, dependía directamente de cuánto perdía velocidad el proyectil.
Cuanto más fuerte es la barrera, más pierde velocidad el proyectil, mayor es la velocidad del percutor en relación con el proyectil y más rápido llega el percutor al cebador. Así resultó que cuando golpeó la normalidad, incluso una losa de cemento de 127 mm fue suficiente para que un proyectil de 12 mm explotara en el proceso de superarla. En este caso, la ruptura se producirá mucho antes que en 0,005 segundos, ya que el percutor llegará al cebador en mucho menos tiempo.
Sin embargo, hay un matiz en el que no había pensado antes. Todo lo anterior es válido sólo para aquellos casos en los que el proyectil incide en la normal y su eje longitudinal coincide con la trayectoria de vuelo del proyectil.
Pero puede que no coincida, ya que el proyectil en vuelo experimenta nutación, un ligero movimiento oscilatorio periódico del eje del proyectil en rotación.
Tanto el proyectil como el percutor en el momento en que el proyectil toca la armadura tienen una cierta cantidad de energía, llamada "mano de obra" en la industria de los proyectiles. El proyectil gasta "mano de obra" para atravesar la armadura y así ralentizarse. El percutor no perfora nada, simplemente vuela hacia adelante, gastando "mano de obra" únicamente en la fricción contra las paredes del canal por el que se mueve. Cuando el eje longitudinal del proyectil coincide con su trayectoria, la fricción es obviamente insignificante y casi no frena el percutor. En tales casos, un proyectil equipado con un tubo mod. 1894 y caer en una armadura cementada sin desviarse de lo normal, está condenado a explotar en el proceso de superarla.
Pero en un ángulo de nutación distinto de cero, la situación cambia.
En este caso, el percutor que se mueve por inercia parece estar presionado contra la pared del proyectil y la fuerza de fricción durante su movimiento también aumenta. En consecuencia, en tales casos no hay razón para creer que la pérdida de "mano de obra" del percutor cuando se mueve hacia el cebador sea insignificante.
Pero esto es sólo una parte del problema. La segunda parte es que en una batalla naval la trayectoria de un proyectil rara vez pasa en un ángulo de 90 grados con respecto a la placa, es decir, sin desviarse de lo normal. Como regla general, un proyectil golpea la armadura en un ángulo determinado.
Y todo estaría bien, pero cuando un proyectil golpea una armadura en ángulo, no mantiene la trayectoria original, sino que tiende a normalizarse, es decir, a girar, minimizando la trayectoria del proyectil en la armadura. Además, esta rotación, dependiendo del ángulo de desviación de la normal, puede ser bastante significativa, como se puede ver en la curva izquierda del diagrama, que ya cité anteriormente. Entonces, por ejemplo, un proyectil que impacta una armadura con una desviación de lo normal de 20 grados girará 16 grados. y dejará la armadura con una desviación de lo normal de 4 grados.
Obviamente, con un giro adicional de este tipo, la fuerza de inercia "arrojará" al delantero contra la pared del canal por el que se mueve (así como un pasajero de un automóvil es arrojado contra la puerta cuando el conductor hace un giro brusco), provocando parte de la “mano de obra” del delantero se desperdicie. Y con un mayor movimiento del delantero, será presionado contra la misma pared, razón por la cual la fuerza de fricción reducirá aún más la "fuerza viva" del delantero.
Es decir, en casos como los descritos, es imposible calcular el tiempo de desplazamiento del percutor hasta el cebador, suponiendo que el proyectil ha frenado, pero el percutor no. También se ralentizará, pero ¿en cuánto? Lamentablemente, mis modestos conocimientos de física no me permiten apreciar esto. Puedo suponer que si un proyectil golpea una armadura sin desviarse de lo normal, el efecto de la nutación en la velocidad del percutor seguirá siendo insignificante, pero no se puede decir lo mismo con total certeza sobre el percutor de un proyectil que ha sufrido normalización.
Por lo tanto, para cálculos adicionales, acepto la suposición de que el tubo dist. 1894 dio una desaceleración de 0,005 segundos. independientemente de la fuerza del obstáculo y del ángulo en el que lo impactó el proyectil.
Sobre las capacidades de un proyectil perforante de 12 pulgadas cargado con pólvora y un tubo de muestra. 1894
Consideremos la siguiente situación: un proyectil de 12 mm equipado con este tubo impactó la placa de blindaje Mikasa de 222 mm sin desviarse de lo normal a una velocidad de 635,2 m/s, lo que corresponde a una distancia de 15 cables. Para atravesar una placa blindada de este espesor, un proyectil sólo necesita tener una velocidad de 503,9 m/s. Por tanto, tras superar la losa, la velocidad del proyectil será de 386,8 m/s.
Para que el proyectil pase completamente detrás de la losa, debe superar una distancia igual a su longitud más el espesor del obstáculo que supera, es decir, aproximadamente, 808 + 222 mm, lo que equivale a 1030 mm.
Supongamos que el proyectil pierde velocidad uniformemente a lo largo de esta trayectoria, entonces la velocidad promedio en el tramo de 1030 mm será de 511 m/s, y el tiempo para superar este tramo será de poco más de 0,002 segundos. (0,002016 para ser exactos).
En consecuencia, quedarán otros 0,003 segundos antes de que se encienda la carga principal. Durante este tiempo, un proyectil de 12 pulgadas a una velocidad de 386,8 m/s tendrá tiempo de recorrer otros 1,16 m y explotará cuando su punta se aleje de la pared trasera de la placa de armadura que atravesó 1,16 + 0,808 = 1,968 m. Pero esto está sujeto a que nada interfiera con el proyectil detrás de la placa y su velocidad, que después de atravesar la placa blindada disminuyó de 635,2 m/s a 386,8 m/s. Si el proyectil impacta, digamos, carbón, entonces la explosión tendrá que ocurrir un poco antes, ya que el proyectil se ralentizará en el proceso de superar el terraplén de carbón.
Comprobemos lo anterior usando un ejemplo práctico. Tomemos como ejemplo el único impacto que los japoneses identificaron como un impacto de un proyectil perforador de 12 pulgadas (se encontró la parte de su cabeza).
Estamos hablando del proyectil que impactó en el Mikasa en Tsushima a las 15:57 hora rusa. Lugar del impacto: el cinturón superior frente al pozo de carbón No. 21 debajo de la casamata No. 7. Espesor de la armadura: Krupp de 148 mm. La distancia en el momento del impacto se estima en 4000-5000 m, es decir, 22-27 kbt, tomando como promedio 25 cables. Se desconoce la desviación de la normalidad del proyectil durante el impacto, pero como en ese momento el ángulo de rumbo hacia el buque insignia japonés estaba lejos de ser óptimo, lo tomaremos como 25 grados.
Con 25 cables, la velocidad de un proyectil de 12 mm sobre un blindaje será de aproximadamente 542,4 m/s, y tras superar una placa de 148 mm, de 418,3 m/s. Todo el proyectil atravesará la armadura en 0,002 segundos. desde el momento del contacto con la armadura, y durante los 0,003 seg restantes. Otros 1,44 metros volarán antes de la brecha. En total, en el momento en que detone el proyectil explosivo, su punta deberá estar a 2,32 m detrás del blindaje. Al mismo tiempo, la brecha real se produjo aproximadamente a 2,5-3 m detrás de la placa de blindaje. Por supuesto, esto es un poco más que los 2,32 m que calculé. Además, el cálculo partió del supuesto de que el proyectil continuó su vuelo sin encontrar ningún obstáculo. Pero voló bajo el techo de un pozo de carbón y se puede suponer que todavía hizo parte de su viaje en carbón. En este caso, debería haber explotado incluso antes de que su punta alcanzara la "marca" a 2,32 m de la pared trasera de la placa blindada.
Pero hay que entender que los fusibles de esos años, e incluso de los posteriores, no proporcionaban en absoluto precisión farmacéutica. Cuando decimos que el tubo está arr. 1894 tenía un tiempo de acción de 0,005 segundos, estamos hablando de un cierto valor medio al que gravitaba, mientras que el tiempo de acción podía ser significativamente más corto o significativamente más largo. Teniendo en cuenta lo anterior, un espacio de 2,5 a 3 m detrás de una placa de blindaje de 148 mm está dentro de las desviaciones permitidas en la duración de la mecha.
Debido a lo anterior, resulta que un proyectil ruso perforante de 12 pulgadas, equipado con un relleno de pólvora sin humo y un tubo arr. 1894, todavía podía superar la armadura y explotar detrás de ella. Pero ¿a qué profundidad pudo llegar dentro del barco?
Profundidad de penetración
Tomemos la parte más débil de la ciudadela de Mikasa, aquella donde su protección consistía en un cinturón blindado de 173 mm y un bisel detrás de él de 114 mm. Para que un proyectil penetre una placa de blindaje de 0,005 mm en 173 segundos sin desviarse de lo normal, debe recorrer una distancia de 2,5 m desde la placa de blindaje hasta el bisel, pasar el bisel ubicado a 35 grados y explotar después de pasar todo el bisel. , debía tener una velocidad de blindaje de 825 m/s. A pesar de que la velocidad inicial del proyectil era de sólo 792 m/s.
Sin lugar a dudas, a tal velocidad con armadura, si se pudiera lograr, el proyectil tendría una penetración de armadura mucho mayor que 173 + 114 mm, incluso con una desviación de bisel de 55 grados de lo normal. Pero todo el problema es ese en el caso del tubo de muestra. 1894, el valor determinante no es en absoluto la penetración del blindaje, sino la distancia, que en 0,005 seg. el proyectil tendrá tiempo de pasar. Si el proyectil hubiera estado equipado con una mecha cuyo tiempo de acción no fuera de 0,005, sino de 0,05 segundos, habría volado una distancia considerable y habría podido superar obstáculos bastante importantes en el camino, ya que habría retenido suficiente "mano de obra" para ello. Pero con un tubo arr. 1894, el proyectil explotará en vuelo, incluso antes de que se agote la “mano de obra” que tiene.
Por desgracia, lo anterior también se aplica a la ciudadela de aquellos cruceros blindados japoneses que tenían un blindaje de ciudadela similar al descrito anteriormente: 178 mm de lado y 63,5 mm de bisel. Además, incluso si la protección adicional de la ciudadela (los pozos de carbón) resultó estar vacía.
¿Cuál debería ser la acción de la mecha para que un proyectil ruso de 12 pulgadas, disparado desde, digamos, 15 cables, pudiera pasar más allá del bisel en el lugar más vulnerable de la ciudadela de Mikasa? Los cálculos muestran que no es menos de 0,01 segundos, es decir, el doble del tiempo de respuesta estándar del tubo de muestra. 1894
Hallazgos
Con base en lo anterior, se puede argumentar que incluso las zonas más vulnerables de la ciudadela del acorazado japonés solo podrían ser atacadas en el caso de una muestra de tubería anormalmente grande e inusual. 1894 tiempo de acción del fusible. En consecuencia, no fue suficiente atacar la ciudadela de un acorazado japonés o incluso un crucero blindado. Era necesario asegurarse de que muchos proyectiles impactaran en la ciudadela con la esperanza de que la mecha de uno de ellos explotara inesperadamente. Y sólo entonces, tal vez, el barco enemigo sufrirá graves daños.
O tal vez no lo entienda. No olvidemos que en un proyectil perforante de 12 pulgadas no caben más de 4,3 kg de piroxilina, lo que en términos de pólvora sin humo da sólo 2,6 kg. Esto es 2,32 veces menos que la capacidad de los proyectiles domésticos altamente explosivos de 12 pulgadas, que periódicamente demostraron buenos resultados, pero aún así, en promedio, su impacto en los barcos enemigos debe considerarse insuficiente.
En mi opinión, y teniendo en cuenta la probabilidad mínima de pasar la defensa de la ciudadela, los proyectiles perforantes de 12 dm en la configuración de "pólvora" tenían la posibilidad de infligir daños decisivos a los acorazados y cruceros blindados japoneses sólo en el caso de una avería de barbetas o torres. Pero, como muestra el ejemplo del Fuji en Tsushima, incluso el paso de un proyectil a través del blindaje y una ruptura total en el compartimento de la torreta no garantizaban el fracaso del barco japonés.
A pesar de todo lo anterior, continuaré mi “serie” de artículos dedicados al análisis de armaduras y proyectiles de la época de la guerra ruso-japonesa. Al mismo tiempo, el análisis de los proyectiles de 12 dm finalmente entra en el plano teórico, ya que consideraré más a fondo las posibilidades de atacar acorazados y cruceros blindados japoneses con proyectiles de 12 dm llenos de piroxilina. Lo cual, lamentablemente, no estaba a disposición de los artilleros del 1.º y 2.º escuadrón del Pacífico.
Continuará ...
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