Forum Broni Strzeleckiej

Kolejny z moich tematów które mają za zadanie rozruszać nieco forum

Do rzeczy. Chciałem zadać kilka pytań odnośnie pocisków przeciwpancernych i pancerzy

Pytanie pierwsze. Pociski z czepcem ochronnym, konkretnie pociski APC i APCBC. Pierwsze "C" jest od "Capped", tak więc od czepca ochronnego. Z tego co wiem czepiec ochronny ma za zadanie zapobiec skruszeniu się przedniej części pocisku po trafieniu pocisku w utwardzany powierzchniowo pancerz. Czepiec ochronny chyba również w jakimś tam stopniu zapobiega rykoszetowaniu pocisku (z tego co wiem już drugowojenne pociski ppanc były dość odporne na rykoszetowanie). No i z tego co wiem pociski bez czepca ochronnego mogły przy trafieniach dawać tak zwaną "lukę skruszeniową". To znaczy, pocisk na niewielką odległość przebija pancerz (ukruszenie przedniej części pocisku, ale jego wielka energia i tak daje przebicie), na średnią nie daje przebicia (skruszenie wierzchołka, mniejsza energia), a na jeszcze większą ponownie przebija pancerz (brak skruszenia wierzchołka, przy braku skruszenia niewielka energia wystarcza do przebicia pancerza). Zazwyczaj spotkałem się z opiniami że czepce ochronne wykonywano z bardziej miękkiej stali niż pociski, ale spotkałem się też z opinią że czepce ochronne były ze stali twardszej niż pociski (podobno tak zresztą robiono pociski ppanc aby wierzchołek był bardziej twardy od tylnej części). Z jakiej stali wykonywano czepce pocisków (stawiam na dość miękką)

Pociski tępogłowicowe. Pomysł chyba sowietów, bowiem nie mieli oni podczas IIwś pocisków APCBC. Tępogłowicowe pociski miały głowicę o dość "tępym" kształcie, stąd stosowano w nich czepiec balistyczny (więc były to pociski APBC, bez "C" odnoszącego się do czepca ochronnego, a jedynie z "C" do czepca balistycznego). Czy pociski tępogłowicowe miały za zadanie zmniejszyć jedynie szansę na rykoszet, czy też miały za zadanie jakoś radzić sobie z pancerzem powierzchniowo utwardzanym

Pochylenie pancerza. Z tego co wiem ma dawać nie tyle większą szansę na rykoszety, co większą grubość sprowadzoną. Stąd 45mm pancerza przedniego kadłuba czołgu T-34 dawało gdzieś 90mm grubości sprowadzonej (podobną grubość sprowadzoną miał przedni pancerz Shermana). Z tego co wiem, przy podobnej grubości sprowadzonej, cieńszy pancerz nachylony powinien dawać lepszą ochronę od grubszego pancerza pionowego. Podobno wynika to z tendencji pociski do "zakręcania" wewnątrz pancerza, a takie "zakręcanie" powoduje tracenie energii (pocisk "zakręcając" pokona mniejszą drogę wewnątrz pancerza, ale i tak pancerz "będzie na plus", bowiem pocisk "zakręcając" utraci część energii). Dodam że spotykałem się z artykułami zgodnie z którymi jakiś tam mocno nachylony czołgowy pancerz był odpowiednikiem (dajmy na to) 100mm pancerza pionowego wobec pocisków dużego kalibru, ale już 150mm pancerza pionowego wobec pocisków małego kalibru. Czy te różnice wynikają z większej tendencji pocisków małego kalibru do "zakręcania", czy może nieprawdziwa jest teza że jakiś tam pancerz nachylony może być odpowiednikiem grubszego pancerza wobec pocisków mniejszego kalibru, a odpowiednikiem cieńszego pancerza wobec pocisków większego kalibru

Twardy pancerz. Podobno sowieci w drugiej połowie wojny stosowali bardzo twarde pancerze czołgowe, dające duże odłamków gry pocisk przez nie przechodził. Podobno tego typu pancerze są dobre wobec pocisków mniejszego kalibru niż grubość pancerza, a słabe wobec pocisków większego kalibru od grubości pancerza. Pytanie czy pod pojęciem "grubość pancerza" rozumieć grubość sprowadzoną (dajmy na to, 90mm wobec przedniej górnej płyty pancernej kadłuba czołgu T-34), czy może "grubość właściwą" (dajmy na to, 45mm wobec przedniej górnej płyty pancernej kadłuba czołgu T-34). No i czy w ogóle to prawdziwa teza że twarde pancerze są słabe wobec pocisków większego kalibru od grubości pancerza, bowiem współczesne czołgi z tego co wiem mają bardzo twarde stalowe jednolite płyty pancerne (ale to jednak pewnie pancerze znacznie różniące się od pancerzy drugowojennych)

Pancerze wielowarstwowe (czy tam warstwowe). Podobno początkowo pancerz warstwowy o jakiejś tam grubości dawał mniejszą ochronę od takiej samej grubości jednolitego pancerza stalowego wykonanego poprzez walcowanie (RHA), jednak pancerz warstwowy był lżejszy od pancerza stalowego dającego taką samą odporność (dajmy na to, 100mm pancerza warstwowego dawało odporność 80mm RHA, ale te 100mm pancerza warstwowego ważyło mniej od 80mm RHA) Czy to prawda

Pancerze odlewane. Podobno dawały o 5-15 procent mniejszą odporność od pancerzy walcowanych. Jednak czy pancerz odlewany był tak samo ciężki jak pancerz walcowany. Chyba nie, więc czy to nie wychodzi tak że pancerz odlewany o grubości 100mm choć daje mniejszą odporność od 100mm pancerza walcowanego, to jest jednocześnie lżejszy od 100mm pancerza walcowanego (tak więc może masowo pancerz odlewany o danej odporności wyjdzie podobnie do pancerza walcowanego o podobnej odporności)

Utwardzanie powierzchniowe. Kiedyś stosowane aby skruszyć wierzchołek pociski ppanc (bowiem nie stosowano czepców ochronnych). Z tego co wiem kiedyś nie stosowano pancerzy utwardzanych powierzchniowo poprzez hartowanie. Dodam że z tego co wiem pancerze utwardzano powierzchniowo poprzez nawęglanie lub azotowanie. Czy mam rację

Musze jeszcze dokladnie sprawdzic archiwum fotek, ale kojarze ze ten pancerz jest z Przemysla

Nie ogarniesz tematu łatwo- rodzaje pancerzy wynikały często z odmiennej (dostepnej technologi i materiałow) jak i stosowanej amunicji u przeciwników, mało danych dokładnych jest, zauważ że nawet obecnie podawana przebijalność jeśli chodzi o pociski jest zależna od kraju i przyjętych w nim norm. U Rosjan płyta zdaję się jest ustawiona pod katem 60 stopni, na zachodzie zdaje się 90 (pewny nie jestem) przebijalność podają pewno faktyczną.
Sam jestem ciekaw tego tematu bo publikacje jakie się trafiają są często stronnicze a przez to mało jak nie gówno warte (chodzi mi o artykuły o czołgach najczęściej).

Zwlekałem trochę z odpowiedzią bo miałem nadzieje ze pojawi się może ktoś bardziej "kumaty" jak chodzi o takie szczegółowe szczegóły. No ale skoro się nie pojawił to napisze co wiem:

AKMSN pisze: Zazwyczaj spotkałem się z opiniami że czepce ochronne wykonywano z bardziej miękkiej stali niż pociski, ale spotkałem się też z opinią że czepce ochronne były ze stali twardszej niż pociski (podobno tak zresztą robiono pociski ppanc aby wierzchołek był bardziej twardy od tylnej części). Z jakiej stali wykonywano czepce pocisków (stawiam na dość miękką)

Na ile wiem - masz rację, czepiec ppanc. był z mniej twardej stali.

AKMSN pisze: Czy pociski tępogłowicowe miały za zadanie zmniejszyć jedynie szansę na rykoszet, czy też miały za zadanie jakoś radzić sobie z pancerzem powierzchniowo utwardzanym

Na ile wiem - to pierwsze. Chodziło o zmniejszenie prawdopodobieństwa rykoszetu, nawet kosztem niewielkiego spadku zdolności przebijania.

AKMSN pisze: Pochylenie pancerza. [...] czy może nieprawdziwa jest teza że jakiś tam pancerz nachylony może być odpowiednikiem grubszego pancerza wobec pocisków mniejszego kalibru, a odpowiednikiem cieńszego pancerza wobec pocisków większego kalibru

Nie potrafię tak szczegółowo opisać mechaniki procesu przebijania. Niemniej spotkałem się z taką informacją, że w przypadku pocisku o kalibrze większym od grubości płyty pancernej (grubości rzeczywistej, czyli bez uwzględniania kąta nachylenia) korzyści z pochylonego pancerza są istotnie mniejsze niż w przypadku pocisku małokalibrowego.

AKMSN pisze: Twardy pancerz. Podobno sowieci w drugiej połowie wojny stosowali bardzo twarde pancerze czołgowe, dające duże odłamków gry pocisk przez nie przechodził. Podobno tego typu pancerze są dobre wobec pocisków mniejszego kalibru niż grubość pancerza, a słabe wobec pocisków większego kalibru od grubości pancerza. Pytanie czy pod pojęciem "grubość pancerza" rozumieć grubość sprowadzoną (dajmy na to, 90mm wobec przedniej górnej płyty pancernej kadłuba czołgu T-34), czy może "grubość właściwą" (dajmy na to, 45mm wobec przedniej górnej płyty pancernej kadłuba czołgu T-34).

Jak wyżej - te rozwiązania dotyczą rzeczywistej grubości pancerza (tej, jak to okreśiłeś. "właściwej").

AKMSN pisze:No i czy w ogóle to prawdziwa teza że twarde pancerze są słabe wobec pocisków większego kalibru od grubości pancerza, bowiem współczesne czołgi z tego co wiem mają bardzo twarde stalowe jednolite płyty pancerne (ale to jednak pewnie pancerze znacznie różniące się od pancerzy drugowojennych)

Chyba tak; jak wyżej, nie potrafię podać mechanizmu tego procesu, ale gdzieś tam czytałem że tak faktycznie jest.
Dodać należy, że w przypadku przebicia takiej twardej może dojść do jej rozległego spękania, co utrudnia albo i uniemożliwia naprawę. Na Tanknecie był przed paru laty taki tasiemcowy wątek, w którym pewien gość z któregoś z krajów byłej Jugosławii cytował kawałkami dość ciekawy dokument. Był to raport z testów pancerzy różnych czołgów i armat czołgowych i przeciwpancernych, będących podówczas na uzbrojeniu w Jugosławii, raport o tyle ciekawy, że występowały w nim też armaty poniemieckie, jak np. 7,5 cm PAK 40, czołgi produkcji rosyjskiej i amerykańskiej. Warunki testu były takie, że do badanej płyty oddawano już nie pamiętam 5 czy 10 strzałów i jeśli połowa pocisków ją przebiła, to zaliczano przebicie. No i w przypadku którejś z rosyjskich płyt, z przedniego pancerza kadłuba T-34 (a może T-54?) i jakiejś mocnej armaty (chyba 100 mm D-10) była adnotacja, że już po 2 czy 3 trafieniach płyta się rozpadła na kawałki.

AKMSN pisze: Pancerze wielowarstwowe (czy tam warstwowe). Podobno początkowo pancerz warstwowy o jakiejś tam grubości dawał mniejszą ochronę od takiej samej grubości jednolitego pancerza stalowego wykonanego poprzez walcowanie (RHA), jednak pancerz warstwowy był lżejszy od pancerza stalowego dającego taką samą odporność (dajmy na to, 100mm pancerza warstwowego dawało odporność 80mm RHA, ale te 100mm pancerza warstwowego ważyło mniej od 80mm RHA) Czy to prawda

Na ile wiem, 2 płyty np. po 5 cm ściśle ze sobą połączone (np. ściągnięte śrubami albo jedna "nadspawana" na drugiej) mają odporność na pociski kinetyczne taką samą lub nieco mniejszą niż jedna płyta 10 cm. 2 płyty połączone w taki sposób że jest między nimi podstęp (pustka) mają odporność na pociski kinetyczne nieco większą niż jedna płyta o podwojonej grubości.

AKMSN pisze: Pancerze odlewane. Podobno dawały o 5-15 procent mniejszą odporność od pancerzy walcowanych. Jednak czy pancerz odlewany był tak samo ciężki jak pancerz walcowany. Chyba nie, więc czy to nie wychodzi tak że pancerz odlewany o grubości 100mm choć daje mniejszą odporność od 100mm pancerza walcowanego, to jest jednocześnie lżejszy od 100mm pancerza walcowanego (tak więc może masowo pancerz odlewany o danej odporności wyjdzie podobnie do pancerza walcowanego o podobnej odporności)

Nie jestem pewien, czy są aż takie różnice w gęstości stali walcowanej i odlewanej. Sprawdziłem na szybko w necie, że w ogóle gęstość wszelkich stali zawiera się w przedziale 7,75 - 8,05 g/cm3, czyli niecałe 4% różnicy. Sądzę, że dokładność z jaką wykonuje się masywne odlewy jest też mniej więcej taka, czyli występują kilkuprocentowe różnice między poszczególnymi egzemplarzami.

AKMSN pisze:Utwardzanie powierzchniowe. Kiedyś stosowane aby skruszyć wierzchołek pociski ppanc (bowiem nie stosowano czepców ochronnych). Z tego co wiem kiedyś nie stosowano pancerzy utwardzanych powierzchniowo poprzez hartowanie. Dodam że z tego co wiem pancerze utwardzano powierzchniowo poprzez nawęglanie lub azotowanie. Czy mam rację

Niestety nie wiem, jaka jest obecnie technologia powierzchniowego utwardzania. Myślę że da się to znaleźć w necie.

Co do stali odlewanej a walcowanej to nie o gestosc chodzi bo ta bedzie ta sama ale o strukture materialu. Wytrzymalosc walcowanej bedzie duzo wieksza. Zawsze. To samo jak mamy z nozami. Noz wyciety z kawalka blachy jak dzisiaj chyba 99,99999% to nie to samo co kuty. Problem byl dobrze widoczny kiedy weszly Shermany w obu technologiach i te odlewane jakos nie byly kochane przez zalogi. Co do utwardzania powierzchniowego to ja myslalem, ze w drugiej wojnie juz bylo ale pewnosci teraz nie mam. Trzeba by pewnie cos znalezc w tym temacie a moze to byc trudne. W stalach pancernych to sęk jest w skladnikach stopowych i naprawde sie one bardzo roznia. Oczywiscie nie tylko sklad ale cala technologia duzo robi. Bylo to widac pod koniec owjny kiedy niemiaszkom brakowalo rzadkich metali uszlachetniajacych stopy bo kiedy ruskie testowali Tygrysa Krolewskiego to byli w szoku jaki on jest "miekki" mimo grubosci pancerza zwlaszcza w porownaniu ze starszymi czolgmai niemieckimi a po doglebnej analizo skladu stali okazalo sie , że niemiaszki juz cienko przeda.
Btw, masz ktos jakies dane czym spawac stal pancerna? Mam na mysli cienkie plyty 3-8mm Produkcji rodzimej np takie jak w SKOT.

Co do utwardzania powierzchniowego to ja myslalem, ze w drugiej wojnie juz bylo ale pewnosci teraz nie mam.

Jak najbardziej stosowano utwardzanie powierzchniowe w czasie dws.

Powierzchniowo to już w 2wojnę napewno hartowali (jak nie wcześniej), napewno Niemcy, - czytałem jakiś (nawet nie pamiętam w czym)artykuł z którego wynikało że to pomagało z początku wojny jak były cieńsze pancerze i więcej z muchobojek wszelakich strzelali. Jak weszły podkalibrowe i kumulacyjne to przestało się opłacać, a ci co nie mieli podkalibrowych zaczeli wystrzeliwać pełne pociski tylko większe i szybciej i też się nie opłacało... .
Technologia hartowania powierzchniowego była kiedyś najczęściej taka że płyta przesuwała się pod baterią palników które nagrzewały mat kilka- kilkanaście mm, a zaraz z pod płomienia wychodziła pod wodę.

Co do elektrod to trafisz w markecie z narzędziami ostatnio zanabyłem takie do aluminium, ale było dużo rodzaji do stali jakościowych, żeliwa, stali i żeliwa, napawania. Teraz jest dobrze bo na paczce nawet biegun podają, ale wszystko jest już raczej pod prostownikowe spawarki (mowa o jakościowych stalach), tzn i zwykłą rutylową elektrodą pospawasz, tylko parametrów nie będzie.

No właśnie z tego co czytałem podczas IIwś powierzchniowo pancerze utwardzano, ale nie było to hartowanie powierzchniowe, tylko raczej cementowanie

Cementowanie - to chyba już raczej określenie zamierzchłe.
Z tego co czytałem, to pancerze co najmniej niektórych czołgów ( np. Pz V Panther) były do pewnego momentu nawęglane powierzchniowo, natomiast od pewnego czasu (dla Pz V od początku 44 roku) były już tylko hartowane powierzchniowo.

Nawęglanie ma sens przy cieńkich płytach, max uzyskana warstwa to 2mm, robi się ją głownie żeby zwiększyć odporność na ścieranie, przy uwczesnej technologii (pewno proszek lub w co wątpie gaz) nie widzę sensu... ale i tak mogło być.

Żeby było krótko, zacytuję Botrasa z innego forum:

... zasadniczą różnicę czynił rodzaj pocisku. Jeśli nie miał on czepca ochronnego, to opłacało się mieć pancerz powierzchniowo utwardzany, ale jeśli miał, to lepiej radził sobie z takim pancerzem niż z jednorodnym o takiej samej grubości.

Amerykański 75 mm pocisk przeciwpancerny zwykły, bez żadnych czepców, M72 po wystrzeleniu z armaty M3 (znana z Shermanów) z 500 jardów i przy odchyleniu płyty o 30° przebijał 76 mm pancerza jednorodnego i 66 mm pancerza powierzchniowo utwardzanego. Pocisk ppanc z czepcem ochronnym (i balistycznym) M61 przebijał w tych samych warunkach 66 mm pancerza jednorodnego i 74 mm pancerza powierzchniowo utwardzanego.

Jak widać obróbka pancerza ma znaczenie.

Co do grubości sprowadzonej, takie dane z anglojęzycznej Wikipedii odnośnie przedniej górnej płyty pancernej czołgu T-34 (45 mm nachylone pod kątem 60 stopni, grubość sprowadzona 90 mm)

93 mm (3.7 in) effective against 7.5 cm APCBC
86 mm (3.4 in) effective against 8.8 cm APCBC
72 mm (2.8 in) effective against 12.8 cm APCBC
90 mm (3.5 in) effective against HEAT

Jak widać, mimo tego że realna grubość pancerza T-34 wynosi 45 mm, to nadal ma on większą odporność niż miała by 90 mm pionowa płyta pancerna, w starciu z pociskiem kalibru 75 mm, mimo tego że pocisk kalibru 75 mm ma kaliber znacznie większy od rzeczywistej grubości płyty pancernej czołgu T-34. Do rzeczy, wychodzi na to że im większy pocisk względem grubości płyty, tym mniejsza skuteczność nachylonego pancerza, ale nawet przy pocisku o kalibrze większym od grubości rzeczywistej płyty pancernej, pochyły pancerz może być skuteczniejszy od pionowego o takiej samej grubości sprowadzonej (choćby nieznacznie)

Dane z Wikipedii pochodzą z książki "WWII Ballistics: Armor and Gunnery"

Na stronie 24 tej książeczki jest tylko o 93 mm wobec 75 mm pocisku APCBC - ale to dopiero po uwzględnieniu, niekorzystnych skutków wielkiej twardości płyty! Bez tego, znaczy przy założeniu optymalnych własności pancerza, podana przez autorów odporność płyty 45 mm pod kątem 60° odpowiadałaby pionowej płycie o grubości 122 mm.

Czyli rozumiem że można postawić dwie tezy

-im większy kaliber pocisku względem grubości rzeczywistej pochylonego pancerza, tym przewaga pochylonego pancerza maleje

-nawet pocisk o kalibrze sporo większym od grubości rzeczywistej nachylonego pancerza może przebijać nachylony pancerz słabiej od pionowego pancerza o takiej samej grubości sprowadzonej. Tak więc to nie jest tak że jak pocisk ma nieznacznie większy kaliber od grubości rzeczywistej nachylonego pancerza, to zalety nachylonego pancerza od razu znikają