Kreuzerkiller

[Woelfchen]

Probiere mich gerade an meinen ersten Entwürfen (seit heute Abend)

Mein Entwurf soll (schwere) Kreuzer versenken. Habe probiert eine dementsprechende Bewaffnung und Panzerung zu wählen.
Die Verdrängung soll dabei nicht zu groß werden -> sonst gleich ein Schlachtschiff

Hier der erste halbwegs brauchbare Entwurf, fehler sind aber bestimmt genug drin.
Für Verbesserungsvorschläge wäre ich sehr dankbar.

Die Daten:
P1, Japan Schlachtkreuzer laid down 1940

Displacement:
   17.107 t light; 17.997 t standard; 20.581 t normal; 22.647 t full load

Dimensions: Length overall / water x beam x draught
   725,52 ft / 705,38 ft x 73,82 ft (Bulges 74,80 ft) x 23,95 ft (normal load)
   221,14 m / 215,00 m x 22,50 m (Bulges 22,80 m)  x 7,30 m

Armament:
      8 - 9,84" / 250 mm guns (2x4 guns), 540,13lbs / 245,00kg shells, 1940 Model
     Breech loading guns in turrets (on barbettes)
     on centreline ends, evenly spread
      18 - 5,04" / 128 mm guns (9x2 guns), 61,73lbs / 28,00kg shells, 1940 Model
     Dual purpose guns in turrets (on barbettes)
     on side, all amidships
      24 - 1,57" / 40,0 mm guns (6x4 guns), 1,95lbs / 0,89kg shells, 1940 Model
     Anti-aircraft guns in deck mounts
     on side, evenly spread
      16 - 0,79" / 20,0 mm guns (4x4 guns), 0,28lbs / 0,13kg shells, 1940 Model
     Anti-aircraft guns in deck mounts
     on side, evenly spread
      8 - 0,79" / 20,0 mm guns in single mounts, 0,28lbs / 0,13kg shells, 1940 Model
     Anti-aircraft guns in deck mounts
     on side, evenly spread
   Weight of broadside 5.486 lbs / 2.488 kg
   Shells per gun, main battery: 150

Armour:
   - Belts:      Width (max)   Length (avg)      Height (avg)
   Main:   7,87" / 200 mm   458,50 ft / 139,75 m   10,30 ft / 3,14 m
   Ends:   Unarmoured
   Upper:   1,18" / 30 mm   458,50 ft / 139,75 m   8,01 ft / 2,44 m
     Main Belt covers 100% of normal length
     Main belt does not fully cover magazines and engineering spaces

   - Torpedo Bulkhead and Bulges:
      1,18" / 30 mm   458,50 ft / 139,75 m   22,77 ft / 6,94 m

   - Gun armour:   Face (max)   Other gunhouse (avg)   Barbette/hoist (max)
   Main:   9,84" / 250 mm   7,87" / 200 mm      5,91" / 150 mm
   2nd:   1,18" / 30 mm   0,79" / 20 mm      0,79" / 20 mm

   - Armour deck: 3,54" / 90 mm, Conning tower: 7,87" / 200 mm

Machinery:
   Diesel Internal combustion motors,
   Geared drive, 4 shafts, 112.017 shp / 83.565 Kw = 32,00 kts
   Range 15.000nm at 15,00 kts
   Bunker at max displacement = 4.650 tons

Complement:
   858 - 1.116

Cost:
   £9,270 million / $37,080 million

Distribution of weights at normal displacement:
   Armament: 627 tons, 3,0%
   Armour: 5.602 tons, 27,2%
      - Belts: 1.740 tons, 8,5%
      - Torpedo bulkhead: 456 tons, 2,2%
      - Armament: 750 tons, 3,6%
      - Armour Deck: 2.528 tons, 12,3%
      - Conning Tower: 127 tons, 0,6%
   Machinery: 2.995 tons, 14,6%
   Hull, fittings & equipment: 7.483 tons, 36,4%
   Fuel, ammunition & stores: 3.473 tons, 16,9%
   Miscellaneous weights: 400 tons, 1,9%

Overall survivability and seakeeping ability:
   Survivability (Non-critical penetrating hits needed to sink ship):
     30.969 lbs / 14.047 Kg = 65,0 x 9,8 " / 250 mm shells or 4,3 torpedoes
   Stability (Unstable if below 1.00): 1,24
   Metacentric height 4,7 ft / 1,4 m
   Roll period: 14,5 seconds
   Steadiness   - As gun platform (Average = 50 %): 50 %
         - Recoil effect (Restricted arc if above 1.00): 0,45
   Seaboat quality  (Average = 1.00): 1,00

Hull form characteristics:
   Hull has a flush deck
     and transom stern
   Block coefficient: 0,570
   Length to Beam Ratio: 9,43 : 1
   'Natural speed' for length: 30,22 kts
   Power going to wave formation at speed: 55 %
   Trim (Max stability = 0, Max steadiness = 100): 50
   Bow angle (Positive = bow angles forward): 30,00 degrees
   Stern overhang: 3,28 ft / 1,00 m
   Freeboard (% = measuring location as a percentage of overall length):
      - Stem:      29,20 ft / 8,90 m
      - Forecastle (20%):   18,60 ft / 5,67 m
      - Mid (50%):      18,60 ft / 5,67 m
      - Quarterdeck (15%):   18,60 ft / 5,67 m
      - Stern:      18,60 ft / 5,67 m
      - Average freeboard:   19,45 ft / 5,93 m
   Ship tends to be wet forward

Ship space, strength and comments:
   Space   - Hull below water (magazines/engines, low = better): 101,3%
      - Above water (accommodation/working, high = better): 159,3%
   Waterplane Area: 38.566 Square feet or 3.583 Square metres
   Displacement factor (Displacement / loading): 121%
   Structure weight / hull surface area: 134 lbs/sq ft or 656 Kg/sq metre
   Hull strength (Relative):
      - Cross-sectional: 1,00
      - Longitudinal: 1,03
      - Overall: 1,00
   Hull space for machinery, storage, compartmentation is adequate
   Room for accommodation and workspaces is excellent

So, jetzt könnt ihr den Entwurf zerreisen, viel Spass dabei!

Woelfchen

[Huszar]

Zu den SChiffbaulichen Daten kann ich nicht viel sagen, aber zu der Bewaffnung...

Ich pers. mag Phantasie-Geschütze nicht wirklich, mit wirklichen Waffen ist die Sache viel interessanter. (Und Japan hatte weder 40, noch 20mm  )

Wenn du schon einen Japaner von 17.000 t baust, wie wärs noch mit 8-12 T-Rohren?


mfg
alex

[Peter K.]

Servus WÖLFCHEN!

"Zerreißen" mag und kann ich deinen Entwurf nicht, denn sooo schlecht finde ich ihn gar nicht - da hab´ ich selbst schon viiiiel schlimmeres "verbrochen" 

Folgendes fällt mir auf:

L/B und B/T-Verhältnis ist ok, Blockkoeffizient ebenfalls

Länge und Höchstgeschwindigkeit sind in bezug auf den Wellenwiderstand nicht ganz optimal gewählt, konstatiert man aber eine etwas geringere Dauerhöchstgeschwindigkeit, sind 29,07 kn widerstandsmäßig mit 3 halben Wellenlängen oder gut 143 m recht günstig. Bei 5 halben Wellenlängen oder nicht ganz 98 m - dem widerstandsmäßigen "Idealschiff" - erreichst du eine "erhöhte" Marschfahrt von genau 24 kn. Bei 11 halben Wellenlängen oder gut 39 m ergibt sich die widerstandsmäßig günstige Marschgeschwindigkeit von 15,18 kn.

Vierlingstürme bei Japaner? Na ja .... 
Nimm´ statt der deutschen 128 mm doch japanische 12,7 cm ...
Die veralterten japanischen 40 mm Vickers-Geschütze gabs meines Wissens nicht in Vierlingslafetten ....
25 mm anstatt der 20 mm wären japanischer ... besonders in den üblichen Drillingslafetten ...

Gefühlsmäßig kommen mir die 250 mm SA-Turmfronten im Vergleich zum 200 mm Gürtel und zum schwachen Barbettpanzer von 150 mm etwas stark vor - müßte man aber durchrechnen, wofür ich jetzt zu faul bin! 
Wofür der 30 mm Zitadellpanzer? Stattdessen würde ich den Deckspanzer verstärken!

Du hast ein naßes Vorschiff - wie übrigens die meisten Japaner - und deine Seefähigkeit ist auch nicht berauschend!
Versuch´ mal das Vorschiff zu verlängern und den Freibord - besonders im Vorschiff - zu erhöhen!

Ansonsten - GRATULATION zu diesem Entwurf! 

[Woelfchen]

Zu Geschützen und dem Land.
Land: Irgendetwas muß man ja eingeben, und Deutschland mit ein bischen Nord u. Ostsee...
Geschütze: Mit 25cm habe ich ein Geschütz das ca. doppelt so schwere Granaten wie ein 20,3cm Geschütz verschießt. Sollte also locker reichen um Kreuzer zu Versenken.

Sonst: Größeres Kaliber -> größeres Gewicht

Kann aber auch mal ein Deutsches 28cm oder 30,5cm nehmen. (Scharnhorst/Wk1 Schlachtkreuzer). Dann aber halt nur Drillingstürme.

DP:
Waren schon deutsche Geschütze, allerdings in Türmen.
Flak: Habe halt was draufgesetzt, mir aber nicht so arg viel Gedanken gemacht.
4cm: Hatte die Bofors im Hinterkopf (ok, die Vierlinge hatten wohl die USA).
2cm: Deutschland

Länge, Breite, Tiefgang, Coefizienten, Freibord.....
Orientiert an Schiffen oder den Werten die das Programm vorgeschlagen hat. 

Ich Probiers dann noch einmal, kann allerdings etwas dauern.

[Peter K.]

Nu, wenn´s ein deutsches Schiffchen sein soll, würde sich ein 24 cm Geschütz, also eigentlich Kaliber 23,8cm, anbieten ....

[Huszar]

Du meinst doch nicht etwa die Kanone, die in Österreich für die Fluezerchen entwickelt wurde 


@Woelfchen: im allgemeinen mag ich Fantasie-Kanonen deswegen nicht, weil vor allem die Geschossgewichte ...nunja... nicht gerade sicher sind. zB will einer eine überschwere Granate in einem Land einführen, das immer leichte Granten gebraucht hat, oder umgehert, oder usw...


mfg

alex

[Peter K.]

@ ALEX
... jep, aber das Kaliber gab´s immerhin historisch auch!!!

[Woelfchen]

Helft mir!
Das mit der Optimalen Länge für bestimmte Geschwindigkeiten verstehe ich nicht ganz.
Bin nach 2 Stunden interresantem Forumsstudium zwar wesentlich schlauer geworden, doch das Habe ich irgendwie nicht gefunden.
Kann mich mal jemand aufklären? 

Ach ja:
Mein Schiffchen soll 30+ laufen und über die niedrigeren Geschwindigkeiten habe ich mir ehrlicherweise keine Gedanken gemacht.

@ Alex
Wie hoch sind die Lizenzgebüren für die Geschütze? Bekomme ich sie kostenlos? (ganz lieb gucken)

Mein Fantasieschiff:
Habe alles mögliche Zusammengeklaut.
zB: 38cm Kanonen von Franzosen/Italiener auf 25cm Umgerechnet
Weil:
Bin von dem Szenario von der Bayern ausgegangen:
20,3cm und 30,5cm alls Vorhanden, die 30,5er waren mir allerdings zu schwer.
Also musste was neues in der mitte her.
....
lange Geschichte.... und Deutschland nach Japan verlegt  .....

24cm/L40 von vor dem WK1? Waren mir zu schwach. Gabs noch was anderes? Und ein Geschütz mit dem selben Kaliber und andere Munition...

EDIT:
Hätte gleich Frankreich nehmen sollen und die Straßbourg und Dunkerque durch 3 leichtere ersetzen sollen.....

[Peter K.]

@ WOELFCHEN

Im Rahmen unserer "Mega-Spinnerei", dem Fleuzer-Thread, habe ich für das Schiffchen ein 24 cm L/55 Geschütz (Geschoßgewicht 200 kg, Vo 901m/s) gebastelt ...
siehe hier:
http://forum-marinearchiv.de/smf/index.php?topic=523.165 Seite 15, 14 und 9

[Peter K.]

@ WOELFCHEN

Andere, wie SCHIFFBAUER, LANGENSIEPEN und auch HAROLD wären zwar prädestinierter, diese Frage zu beantworten, aber ich versuch´s trotzdem mal .... 

Schiffsgenerierte Eigenwellen sind nur von der Schiffslänge und der Schiffsgeschwindigkeit abhängig, denn die Länge der erzeugten Welle entspricht der Formel 2*Pi*L*F², wobei L die Länge in der Konstruktionswasserlinie und F die Froudsche Zahl darstellt.
Die Froudsche Zahl wiederum berechnet sich mit v/Wurzel aus (g*L), wobei v die Geschwindigkeit in m/s, g die Erdbeschleunigung von 9,81 m/s und L wieder die Länge in der Konstruktionswasserlinie darstellt.

Am Schiff entsteht zunächst am Bug ein Wellenberg, gefolgt von einem Wellental an der vorderen und hinteren Schulter sowie einem Wellenberg am Heck, alle mit der selben Wellenlänge nach obiger Formel. Nun ist es betreffend des Wellenwiderstandes wichtig, daß eine günstige Interferenz herrscht, d.h. daß sich Berge und Täler oder Täler und Berge überlagern und nicht Berge und Berge oder Täler und Täler!
Somit ist eine Schiffslänge für eine bestimmte Geschwindigkeit immer dann günstig, wenn sie ein ungerades Vielfaches der halben Wellenlänge ist:
L/Wellenlänge = 1/(2*Pi*F²) =0,5, 1,5, 2,5, 3,5, ...

Daraus ergibt sich für die Froudsche Zahl: Wurzel aus (Wellenlänge/(2*Pi*L))

Günstige Froudsche Zahlen, auch "Hollow Froudsche Zahlen" genannt sind daher:

L/Wellenlänge	F
0,5	0,564
1,5	0,325
2,5	0,252
3,5	0,213

Ungünstige Froudsche Zahlen, auch "Hump Froudsche Zahlen" genannt, sind daher:

L/Wellenlänge	F
1,0	0,399
2,0	0,282
3,0	0,230
4,0	0,199

Als Idealschiff bezeichnet man diesbezüglich auch gerne ein Schiff mit einer Länge von 5 halben Wellenlängen (2 vom Bug zur vorderen Schulter, 1 von der vorderen zur hinteren Schulter und 2 von der hinteren Schulter zum Heck).

So, ich hoffe, das war einigermaßen verständlich .... 

[Woelfchen]

@Peter: Mit deiner Erklärung hatte ich Probleme, aber sie war wohl gut genug. Danke

Jetzt habe ich aber ein Problem, wenn ich wenig PS für meine max. Geschwindigkeit haben möchte:
V= 32kn = 59,26km/h = 16,46m/s   =>   2,5=433,8m  1,5=261m  (1=173,5m)  0,5=86,8m => nichts brauchbares dabei
Für andere Geschwindigkeiten (1.5):  31kn:246m,  30kn:228,8m,  29kn:213,8m

Zur Kontrolle (ob ich einen Fehler gemacht habe):
L/Wellenlänge = 1/(2*Pi*F²) =0,5; 1,5; 2,5 und dann für F v/Wurzel aus (g*L) einsetzen, Taschenrechner nehmen und nach L Auflösen. 

Zum Zitadellenpanzer:
30mm um einfliegende Granaten (20,3cm) die Panzerbrechende Kappe abzureisen (durch den oberen Seitenpanzer und dann aus Panzerdeck).
Das Panzerdeck soll sich dementsprechend aus 20mm + 70mm Zusammensetzen.
Ich probiers mal ohne und mit evtl. etwas stärkerem Deck. Was wird wohl besser sein?

[Woelfchen]

So, jetzt der zweite Versuch und dann ab ins Bett:

Wölfchen, Deutschland Schlachtkreuzer laid down 1940

Displacement:
   17.106 t light; 17.997 t standard; 20.581 t normal; 22.647 t full load

Dimensions: Length overall / water x beam x draught
   220,20 m / 215,00 m x 22,50 m (Bulges 22,80 m)  x 7,30 m (normal load)

Armament:
      6 - 11,02" / 280 mm guns (2x3 guns), 727,53lbs / 330,00kg shells, 1940 Model
     Breech loading guns in turrets (on barbettes)
     on centreline ends, evenly spread
      18 - 5,04" / 128 mm guns (9x2 guns), 61,73lbs / 28,00kg shells, 1940 Model
     Dual purpose guns in turrets (on barbettes)
     on side, all amidships
      16 - 1,57" / 40,0 mm guns (8x2 guns), 1,95lbs / 0,88kg shells, 1940 Model
     Anti-aircraft guns in deck mounts
     on side, evenly spread
      16 - 0,79" / 20,0 mm guns (4x4 guns), 0,28lbs / 0,13kg shells, 1940 Model
     Machine guns in deck mounts
     on side, evenly spread
      8 - 0,79" / 20,0 mm guns in single mounts, 0,28lbs / 0,13kg shells, 1940 Model
     Machine guns in deck mounts
     on side, evenly spread
   Weight of broadside 5.514 lbs / 2.501 kg
   Shells per gun, main battery: 150

Armour:
   - Belts:     Width (max)   Length (avg)   Height (avg)
   Main:   200 mm            139,75 m     3,14 m
   Ends:   Unarmoured
     Main Belt covers 100% of normal length

   - Torpedo Bulkhead and Bulges:
        45 mm               139,75 m        6,78 m

   - Gun armour:   Face (max)   Other gunhouse (avg)   Barbette/hoist (max)
   Main:   9,84" / 250 mm   5,91" / 150 mm      7,87" / 200 mm
   2nd:   1,18" / 30 mm   0,79" / 20 mm      0,79" / 20 mm
   3rd:   0,59" / 15 mm         -               -
   4th:   0,59" / 15 mm         -               -
   5th:   0,59" / 15 mm         -               -

   - Armour deck: 3,54" / 90 mm, Conning tower: 7,87" / 200 mm

Machinery:
   Diesel Internal combustion motors,
   Geared drive, 4 shafts, 105.400 shp / 78.628 Kw = 31,50 kts
   Range 15.000nm at 15,00 kts
   Bunker at max displacement = 4.650 tons

Complement:
   858 - 1.116

Cost:
   £9,240 million / $36,961 million

Distribution of weights at normal displacement:
   Armament: 651 tons, 3,2%
   Armour: 5.724 tons, 27,8%
      - Belts: 1.559 tons, 7,6%
      - Torpedo bulkhead: 669 tons, 3,2%
      - Armament: 841 tons, 4,1%
      - Armour Deck: 2.528 tons, 12,3%
      - Conning Tower: 127 tons, 0,6%
   Machinery: 2.818 tons, 13,7%
   Hull, fittings & equipment: 7.512 tons, 36,5%
   Fuel, ammunition & stores: 3.475 tons, 16,9%
   Miscellaneous weights: 400 tons, 1,9%

Overall survivability and seakeeping ability:
   Survivability (Non-critical penetrating hits needed to sink ship):
     31.930 lbs / 14.483 Kg = 47,7 x 11,0 " / 280 mm shells or 4,7 torpedoes
   Stability (Unstable if below 1.00): 1,25
   Metacentric height 4,8 ft / 1,4 m
   Roll period: 14,4 seconds
   Steadiness   - As gun platform (Average = 50 %): 50 %
         - Recoil effect (Restricted arc if above 1.00): 0,45
   Seaboat quality  (Average = 1.00): 1,04

Hull form characteristics:
   Hull has a flush deck
     and transom stern
   Block coefficient: 0,570
   Length to Beam Ratio: 9,43 : 1
   'Natural speed' for length: 30,22 kts
   Power going to wave formation at speed: 54 %
   Trim (Max stability = 0, Max steadiness = 100): 48
   Bow angle (Positive = bow angles forward): 30,00 degrees
   Stern overhang: 0,00 ft / 0,00 m
   Freeboard (% = measuring location as a percentage of overall length):
      - Stem:      29,53 ft / 9,00 m
      - Forecastle (25%):   18,60 ft / 5,67 m
      - Mid (50%):      18,60 ft / 5,67 m
      - Quarterdeck (15%):   18,60 ft / 5,67 m
      - Stern:      18,60 ft / 5,67 m
      - Average freeboard:   19,69 ft / 6,00 m

Ship space, strength and comments:
   Space   - Hull below water (magazines/engines, low = better): 98,6%
      - Above water (accommodation/working, high = better): 159,3%
   Waterplane Area: 38.566 Square feet or 3.583 Square metres
   Displacement factor (Displacement / loading): 121%
   Structure weight / hull surface area: 134 lbs/sq ft or 657 Kg/sq metre
   Hull strength (Relative):
      - Cross-sectional: 1,00
      - Longitudinal: 1,04
      - Overall: 1,00
   Hull space for machinery, storage, compartmentation is adequate
   Room for accommodation and workspaces is excellent

Änderungen:
6x28cm statt 8x25cm (=fast das selbe Gewicht)
kleine Änderungen an der Flak, fallen aber nicht ins Gewicht und habe ja 400t Reserve.
Panzerung:
- Ziterdelle weg
- Torpedoschott verstärkt
- Turm + Babette verändert
- Flak hat jetzt Frontpanzer
Geschwindigkeit von 32kn auf 31,5kn
Freibord vorne erhöht

EDIT:
Reduziert man die Panzerung etwas bekommt man auch 8 280cm Geschütze in das Boot rein.

[Peter K.]

@ WOELFCHEN

Tja, jeder Schiffsentwurf ist halt ein Kompromiß! 

Bei der so wichtigen Längenbestimmung würde ich mal davon ausgehen, daß du deinen "Killer" nicht permanent mit 3xAK über den Nordatlantik hetzen willst, sondern mit einer moderaten Marschgeschwindigkeit. Um diese Geschwindigkeit mit einem minimalen Leistungaufwand und damit einen möglichst großen Fahrbereich zu erreichen, habe ich es bisher so gehalten, diese Geschwindigkeit wellenwiderstandsmäßig zu optimieren. Insofern fand ich deinen ersten Entwurf durchaus ok! 

Ich habe mir da ein kleines Excel-Sheet gebastelt - sehen wir uns damit nochmals deine 215 m Länge in der Konstruktionswasserlinie an:

L/Wellenlänge	F	v	Wellenlänge
0,5	0,564	50,36	430,00
1,5	0,325	29,07	143,33
2,5	0,252	22,52	86,00
3,5	0,213	19,03	61,43
4,5	0,188	16,79	47,78
5,5	0,170	15,18	39,09

[Woelfchen]

Noch eine (blöde?) Frage.
Hat die Heckform einfluss auf die Froudsche Zahlen?
Mit dem Transform stern ( =abgeschnittenes Heck? ) verlängere ich doch die effektive länge des Schiffkörpers, oder?
(Natural Speed steigt)
Muss ich dann mit einer größeren Länge rechnen als das Schiff lang ist?

Bemerkungen:
Um so mehr ich mich in das Thema einarbeite umso mehr Fragen tauchen auf. Bald weiß ich gar nichts mehr. 
Und ob die Ergebnisse von Springsharp realistisch sind?
Normalerweise kann man mit einem Simulator allen möglichen unrealistischen Schrott simulieren.

[Peter K.]

Nun, "blöde" Fragen gibt´s nicht, höchstens Antworten! 

Ich versuch´mal keine solche zu geben: 

Jetzt geht´s aber in schiffbauliche Details ...
Vor allem erhöht ein Wulstbug - wie er ab BREMEN und EUROPA  modern wurde - die wellenbildende Länge eines Schiffes, ein Spiegelheck bringt erst ab hohen Froudschen Zahlen Geschwindigkeitsvorteile.

Tja, Springsharp ist eine gut gemachte Spielerei ... "Schrott" kann allemal dabei rauskommen!  ... besonders bei kleineren Einheiten!