Puntas perforantes de proyectiles navales 1893-1911
Habiendo hablado de los métodos de prueba para proyectiles domésticos , pasamos a los consejos para perforar armaduras.
Es bastante obvio que las cualidades perforantes de los proyectiles aumentan como resultado del fortalecimiento de su cuerpo mediante el uso de acero de alta calidad y un tratamiento térmico especial. Sin embargo, en el siglo XIX resultó que había otra forma de aumentar la eficacia de la superación de armaduras.
La aparición de puntas perforantes en la Armada Imperial Rusa
En Rusia, la idea de una punta perforante fue concebida y propuesta por el almirante Stepan Osipovich Makarov a principios de la década de 1890. Se puede discutir si él fue el descubridor o si tal consejo se inventó antes en algún otro lugar, pero a los efectos de este artículo esto no tiene ninguna importancia. Pero es muy importante comprender que en aquellos años la física del proceso de superar la armadura con un proyectil aún no se había estudiado en absoluto. Es decir, estaba claro que la punta permitía potenciar el efecto perforante del proyectil, pero nadie entendía por qué.
En Rusia, al principio intentaron explicar el aumento de la penetración del blindaje por el hecho de que la punta parecía suavizar la tensión en el momento del impacto, lo que ayuda a mantener la integridad de la cabeza del proyectil. En consecuencia, los primeros experimentos se llevaron a cabo con puntas perforantes de metal blando. Sin embargo, nuestros armeros, que consideraban el proyectil perforador de armaduras como el arma principal de los barcos, no se detuvieron ahí y experimentaron mucho con puntas de diferentes formas, hechas de diferentes metales. Resultó que las puntas de acero duro proporcionan a los proyectiles una mejor penetración del blindaje que las de "metal blando".
La teoría detrás de este hecho fue la siguiente: la tarea de la punta es destruir la capa cementada de la armadura, en cuyo caso ella misma colapsará. Pero de esta forma la punta allanará el camino para el proyectil, además, sus fragmentos comprimen la cabeza del proyectil, protegiéndola de la destrucción en los primeros momentos del impacto sobre la armadura. Nuestros armeros llegaron a esta hipótesis basándose en los resultados de disparos experimentales, durante los cuales se reveló que la punta perforadora de acero duro casi siempre se destruía al impactar, y sus fragmentos generalmente se encontraban delante de la placa, y no detrás. él. Además, esta hipótesis explicaba bien el hecho de que la punta perforadora era útil sólo para superar armaduras endurecidas en la superficie y no tenía ningún efecto al disparar contra placas de armadura no cementadas.
Como escribí anteriormente , entre los proyectiles domésticos de 12 pulgadas, por primera vez apareció una punta perforadora en el mod de munición de 305 mm. 1900, pero en realidad tales proyectiles ni siquiera llegaron a tiempo para la Batalla de Tsushima. Sólo una parte de los proyectiles de 152 mm de los barcos del escuadrón de Z.P. Rozhdestvensky tenían puntas perforantes. Y, desafortunadamente, las fuentes de las que dispongo no responden a la pregunta de si las primeras puntas perforantes en serie eran de "metal blando" o si las puntas de acero duro entraron inmediatamente en producción.
El profesor E. A. Berkalov en su obra "Diseño de proyectiles de artillería naval" indica que en Rusia cambiaron a puntas hechas de acero duradero, similar en calidad a aquel con el que se fabricaron los propios proyectiles muy rápidamente y antes que otras potencias. Por desgracia, esto es todo lo que tengo por el momento.
En cuanto a la forma de la punta perforadora, es del estilo imperial ruso.La marina se adoptó como puntiaguda, es decir, mirando la silueta del proyectil desde un lado, una persona sin experiencia puede ni siquiera entender que el proyectil tiene punta.
De esta forma, las puntas perforantes existieron en la Armada Imperial Rusa hasta la llegada de los proyectiles mod. 1911, al que volveremos un poco más adelante.
Consejos para perforar armaduras en las armadas estadounidenses y extranjeras
Muy interesantes son los argumentos de Cleland Davis, publicados en la revista del Instituto Naval de los Estados Unidos en 1897, sobre la situación de los cascos perforantes en los Estados Unidos. Daré los principales postulados a continuación.
El Departamento de Artillería de EE. UU. experimentó mucho con varios tipos de casquillos perforantes (como en la traducción del artículo de la Colección Naval No. 1 de 1898), hasta que se decidió por una de las opciones, que se extendió a todos los proyectiles disponibles. . Este casquillo era una pieza cilíndrica de acero dulce, con un diámetro de la mitad del calibre del proyectil. En la parte inferior de la tapa perforadora de armadura, se hizo un hueco en la forma de la parte superior del proyectil hasta una profundidad de 2/3 de su longitud; de hecho, con este hueco se colocó la tapa en el proyectil. En este caso, se hizo un hueco poco profundo de 0,03 pulgadas (aproximadamente 0,76 mm) en la superficie interior de la tapa adyacente al proyectil, que contenía un lubricante.
Cleland Davis describe la punta como cilíndrica, pero en la imagen vemos una forma ligeramente diferente. Sin embargo, si nos fijamos en fotografías de proyectiles americanos, la forma de la punta es muy parecida a la de un cilindro y ciertamente no parece puntiaguda.
Es interesante que, según Cleland Davis, en Estados Unidos nadie entendiera realmente cómo funciona este consejo. Según la patente obtenida por el Sr. Johnson, el efecto de la tapa era que, al cubrir la parte superior del proyectil, fortalece el proyectil aumentando la resistencia a su desviación lateral y compresión longitudinal. Otros pensaron que la cuestión era que la tapa perforante actúa como una especie de amortiguador entre el proyectil y la armadura, debilitando el impacto tras el impacto en el cuerpo del proyectil, es decir, circulaba la misma versión que en Rusia en relación hasta puntas de acero dulce.
Sin embargo, Cleland Davis consideró que ambas versiones no eran del todo fiables y se inclinó a explicar el efecto de las puntas de acero duro perforantes en Rusia. Su esencia era que dicha punta crea un "hueco en la losa", es decir, daña la capa cementada, facilitando así el paso de un proyectil perforante a través de la losa. Al mismo tiempo, Cleland Davis creía que la lubricación podría desempeñar un papel importante para ayudar al movimiento del proyectil en la armadura.
En general, Cleland Davis llegó a las siguientes conclusiones basándose en los resultados de las pruebas de disparo de puntas perforantes:
1. Un proyectil equipado con una tapa sólida de la forma final, pero sin lubricación, resultó ser mejor que un proyectil sin gorra.
2. Una punta en forma de cilindro simple con paredes gruesas tiene el mismo efecto que una tapa sólida si ambas se usan sin lubricación.
3. Un tapón de pared fina con lubricante no tiene ningún efecto.
4. El mejor resultado es una punta sólida o de paredes gruesas hecha de acero dulce con lubricante.
En general, el efecto de la penetración del blindaje de los casquillos perforantes estadounidenses se describe perfectamente en las siguientes tablas. El primero de ellos demuestra las velocidades a las que, según los estándares de la Armada estadounidense, los proyectiles del calibre especificado penetran armaduras de un espesor particular. El segundo es lo mismo, pero con casquillo, y el tercero es la penetración comparativa del blindaje de proyectiles equipados y no equipados con casquillos perforantes, a diferentes distancias.
De las tablas vemos que, por ejemplo, al disparar un proyectil de 12 pulgadas contra una placa de 305 mm de espesor, la punta de metal blando estadounidense permitió reducir la velocidad del proyectil sobre la armadura en un 8,37%.
¿Fueron nuestros consejos para perforar armaduras mejores que los estadounidenses presentados por IG Johnson?
El profesor E.A. Berkalov señala que “en nuestros proyectiles los proyectiles son mod. 1911, así como en la mayoría de los proyectiles extranjeros, se utilizó una punta puntiaguda... En los proyectiles experimentales alemanes de Krupp y en los ingleses de Hatfield, se utilizó una punta cilíndrica que, según la información, daba una ventaja sobre la punta puntiaguda. , lo que aparentemente se explica por la mayor área de trabajo de la punta en el momento del impacto. Pero un proyectil con tal punta adquiere una forma que no es satisfactoria desde el punto de vista balístico y en las condiciones reales, debido a la mayor pérdida de velocidad del proyectil durante el vuelo, puede resultar peor que uno puntiagudo”.
Sin embargo, es necesario tener en cuenta que en la flota nacional los disparos de prueba se realizaron exclusivamente a distancia normal. Al mismo tiempo, "los experimentos de disparar a armaduras en ángulo mostraron la indudable ventaja de las puntas de corte plano, tanto en el extranjero como en nuestros proyectiles cambiaron a tales puntas" (E. A. Berkalov).
Puntas para perforar armaduras arr. 1911
Al darse cuenta de las ventajas de las puntas de corte plano, los especialistas en artillería nacional comenzaron a buscar un método que neutralizara sus desventajas. La respuesta se encontró con bastante rapidez: en forma de punta balística. En pocas palabras, los proyectiles perforantes de 305 mm mod. 1911 estaban equipados con dos puntas: una de corte plano perforante, unida a la cabeza del proyectil, y una punta balística, que estaba unida a la perforante y aseguraba la preservación de cualidades balísticas favorables.
Sin embargo, las primeras puntas balísticas hechas de acero, que mostraron excelentes resultados al disparar contra placas de blindaje en la dirección normal, no les permitieron penetrar el blindaje en un ángulo de 25 grados de desviación de lo normal. Es decir, resultó que un proyectil con una nueva punta perforadora, pero sin punta balística, penetró correctamente la armadura, manteniendo la integridad del cuerpo, pero con una punta balística de acero no penetró la misma placa de armadura en absoluto. .
Un resultado tan desalentador requirió investigaciones adicionales, durante las cuales se llegó al uso de puntas de latón extremadamente delgadas (1/8 de pulgada o 3,17 mm), que se utilizaron en los proyectiles mod. 1911. Era obvio que una estructura tan delicada podría dañarse fácilmente al sobrecargar o reposicionar los proyectiles. Se encontró una solución en una simple fijación de la punta balística: simplemente se atornilló a la punta perforante y el 10% de las puntas balísticas de repuesto se enviaron a los barcos para reemplazar las dañadas.
En general, el diseño de las puntas del proyectil perforador de blindaje mod. 1911 se veía así. La punta perforadora tenía la forma de un cono truncado con una altura de 244 mm, cuya base más grande tenía un diámetro de aproximadamente 305 mm, y la más pequeña (el corte frontal, en el que, de hecho, la punta golpeaba el armadura) - alrededor de 177 mm. Este cono, en el lado de la base más grande, tenía un hueco en forma de cabeza del proyectil, que estaba unido al proyectil, mientras que la punta del proyectil casi llegaba a la base más pequeña.
A lo largo del borde de la base más pequeña del cono había un pequeño hueco con una rosca en la que se atornillaba una punta balística hueca de latón con una altura de 203,7 mm. La altura del hueco en la punta balística era, por tanto, de 184,15 mm (7,25 pulgadas). El método para unir la punta perforadora al proyectil era el mismo que el balístico: utilizando una rosca cónica.
E. A. Berkalov señala especialmente que al aumentar el área del corte frontal de la punta de corte plano, fuimos más allá que todos los diseños conocidos, lo que le dio a nuestra punta perforadora de armadura una ventaja significativa sobre todas las puntas que existían en ese momento en el mundo.
Al mismo tiempo, el profesor estipula específicamente que es posible aumentar el área del corte frontal solo hasta un cierto límite, más allá del cual es necesario engrosar las paredes de la punta balística, "ponerse" sobre la armadura. perforar uno anulará el aumento en la penetración del blindaje, como sucedió con las primeras versiones de las puntas de acero descritas anteriormente.
Por supuesto, el uso de una punta balística de latón delgada también hizo posible aumentar la penetración del blindaje de los proyectiles domésticos, ya que la punta de corte plano ya no deterioró las cualidades balísticas del proyectil.
Puntas similares aparecieron en otras potencias navales, pero, como señala E. A. Berkalov, "los proyectiles perforantes extranjeros tienen una punta perforante con un área de corte significativamente menor". Sin embargo, hay que suponer que los extranjeros en esta materia alcanzaron nuestro nivel con bastante rapidez, como lo sugieren los dibujos del proyectil alemán de 305 mm de la época de la Primera Guerra Mundial: sin embargo, el estudio de esta cuestión está fuera del alcance de alcance de este artículo.
Cabe destacar que la punta alemana tiene una diferencia significativa: en lugar de una forma de corte plano, vemos un hueco en forma de cono. A E. A. Berkalov le resultó difícil caracterizar su utilidad, lo que sólo pudo confirmarse realizando numerosos experimentos comparando este tipo de puntas con las nuestras.
Sin embargo, se puede suponer que la forma óptima no era ni una ni otra, sino una intermedia entre la punta puntiaguda de Makarov y la punta de corte plano. En el “Álbum de proyectiles de artillería naval” de 1979 vemos consejos similares sobre los proyectiles perforantes mod. Proyectiles de calibre 1911 y 180 mm, mientras que en el álbum de 1934 estos mismos proyectiles están equipados con puntas convencionales de "corte plano".
Hay que decir que E. A. Berkalov, señalando la ventaja obvia de la combinación de puntas de latón balísticas y de corte plano perforantes en los proyectiles mod. 1911, en comparación con otros productos nacionales y extranjeros de finalidad similar, todavía no estaba seguro de la idoneidad del “corte plano”. Por lo tanto, se puede suponer que investigaciones posteriores condujeron a la determinación de una forma más avanzada de punta perforadora de armaduras. Sin embargo, tal evolución de la punta se produjo mucho más tarde que el período que estamos estudiando y no tiene relación con el tema de este ciclo.
La segunda diferencia significativa entre las puntas perforantes extranjeras y las nacionales fue el método de fijación al proyectil. Los nuestros se atornillaron con una rosca. Los extraños se unían presionando la punta en huecos especiales o en una repisa circular hecha en la cabeza del proyectil.
E. A. Berkalov cree que el método extranjero es mejor que el nacional, pero con una condición. Es decir, si en el extranjero fue posible lograr un ajuste perfecto de la punta, porque, aunque cuando se mueven en el interior del cañón y en vuelo, "nuestros proyectiles están protegidos contra el atornillado de las puntas, aún así, al manipular los proyectiles se puede suponer la posibilidad de desatornillado al menos parcial y, por lo tanto, violación de la estanqueidad y resistencia de la fijación”.
La eficacia de la punta perforante de los proyectiles mod. 1911
Evidentemente, la eficacia de una punta perforadora de blindaje está determinada por la reducción de la velocidad del proyectil sobre el blindaje para perforarlo, en comparación con el mismo proyectil no equipado con punta. Numerosos experimentos domésticos han revelado que existen puntas perforantes. 1911... les encanta todo lo grande. Es decir, cuanto mayor sea el calibre del proyectil y de la placa de blindaje que se traspase, mayor será la eficacia de dicha punta. E. A. Berkalov da una reducción en la velocidad para proyectiles con puntas de diferentes calibres cuando se dispara a una placa de 305 mm:
1. Para un proyectil de 203 mm: 7,25%.
2. Para un proyectil de 254 mm: 11,75%.
3. Para un proyectil de 305 mm: 13,25%.
Desafortunadamente, E. A. Berkalov no proporciona datos similares sobre la penetración del blindaje de la punta "Makarov". En el futuro, después de analizar los resultados del disparo de proyectiles domésticos con puntas de este tipo, intentaré encontrar yo mismo la respuesta a esta pregunta.
No es posible evaluar la efectividad de las puntas estadounidenses (IG Johnson) y nacionales (puntiagudas "Makarovsky") cuando un proyectil golpea la placa en un ángulo distinto de 90 grados.
Por un lado, a la misma velocidad del proyectil en la armadura, una punta de corte plano muestra un resultado notablemente mejor que una puntiaguda.
Pero, por otro lado, debido a una peor balística, un proyectil con una punta plana no producirá la misma velocidad de proyectil en el blindaje que un proyectil con una punta puntiaguda disparado con la misma arma.
