Bismarck versus South Dakota

[Huszar]

Hallo,

Hab gestern noch ein wenig mit Okuns Kalkulator gespielt, und obwohl ich weiss, dass diese von einigen nicht so recht gemocht werden, hier das ERgebnis:

200hm
Annahme ist, dass nach dem GP die Granate einen Winkel von 18,5° hat, mit einer GEschwindigkeit von 769 fps.
Wenn wir die Qualität als 1 voraussetzen, mit einer Elongation von 18% (wie Okun in seinen Tabellen annimmt), kommt die Granate durch (NBL 717 fps).
Wenn wir aber 1 und 22% nehmen, kommt die Granate nicht mehr durch (NBL 793fps).
Bei einer Qualität von 1 wäre die Grenze, wo die Granate nicht mehr durchkommt, knapp unter 21%.
Wenn wir mit der Qualität auf 0,95 runtergehen, reicht auch 22% nicht (NBL 761fps, also sehr knapp).
Gehen wir auf 1,05 rauf, reicht eine Elongation von ca. 19%

145hm
Annahme ist, dass nach dem GP die Granate einen Winkel von 13,5° hat, mit einer GEschwindigkeit von 1033 fps.
Bei 1 und 18% kommt die Granate locker durch (NBL 857fps), ebenfalls bei 1/22% (NBL 948fps).
Um auch auf dieser Entfernung sicher zu sein, reicht auch 1,05/22% nicht (NBL 986 fps).

Insofern ist ein Durchschlag bei 200hm mM eher eine Glaubensfrage, wie gut das dt. Panzermaterial ist, wenn wir aber eine Reserve von 10% mitnehmen - für eventuelle Ungenauheiten des Kalkulators - wären wir bei 200hm ziemlich sicher, bei 145hm aber auch so nicht auf der sicheren Seite.

Allerdings, wenn die beiden Schiffe nicht absolut paralell laufen (wovon eigentlich auszugehen wäre), wären wir auf 200hm auf jeden Fall sicher, und auch auf 145hm recht wahrscheinlich. Gilt aber auch für die andere Seite, auch wenn wir einen Shatter durch die verlorene Kappe vernachlässigen: Grenze für einen GP-Durchschlag sinkt weiter...
Das die dt. 38cm das US-Deck durchschlagen könnte, darüber lohnt es sich nicht zu diskutieren, interessanter wäre, ob SoDak durch den Zitadellpanzer/Oberdeck auf diese beiden Entfernungen hinter das Hauptdeck kommen könnte?
(laut meinen Berechnungen von vor etlichen Jahren ist die Antwort bei 200hm in beiden Fällen ja, bei 145hm nur durch das Oberdeck).

mfg

alex

[delcyros]

Dazu der graphische Plot der korrigerten USNPG trials mit class A und KC/n.A. (eine, evtl. zwei Platten waren wohl eher kein KC/n.A., aber das wurde nicht erkannt).
Man beachte, dass die Mittellinie durch den Mittelwert beider Streuungen läuft bzw. das Ergebnis der nachgereichten Regressionskurve durch alle Datenpunkte. Für N.O. gilt aber nur die Unterkante des breiten Bandes (KC/n.A. Q= 0.96 bei 8"). Das war nicht immer so. Früher galt für ihn  auch KC/n.A. Q= 1.0 bei 8", die Revision ist aber m.W. nie erklärt worden. Ich vermute, er bildete einen neuen Mittelwert indeem er eine KC/a.A. Platte mit einbezog.
Die Regressionskurve der Daten sagt sogar einen Q = 1.01 bei 8" voraus.

Das Problem liegt bei M79APCLC. Das Rechenprogramm zur Lösung des Problems des Durchschlages homogener Panzerung arbeitet nicht sehr gut bei Winkeln größer als 40-45 Grad. Es beruht auch nur auf 3" AP Geschosse ohne Kappe und ohne Füller, nicht auf Daten großer APC-Geschosse. Unterschiede in den Qualitäten der Geschosse werden nicht berücksichtigt (eine HE hat genausoviel Durchschlag wie eine APC Granate, wenn sie nur genausoviel wiegt) Eine generelle Tendenz zur Unterschätzung der im Vergleich notwendigen Durchschlagsgeschwindigkeit ist dabei zu attestieren.

Ein anderes Problem liegt darin, dass das USNPG anscheinend versäumt hat mit großen Kalibern Deckstreffer zu prüfen, deswegen sind alle "Daten" dazu eigentlich Berechnungen, die letztlich auf einer sehr kleinen Datenserie der 10´er und 20´er Jahre mit dem Midvale Weichkappen AP beruhen (und diese Kurven legen für 16" nahe, dass eine 4" class B Platte von etwas schlechterer Qualität bei 49 Grad immerhin 1000fps glatt für den Durchschlag braucht).

[Huszar]

Hallo,

Wie gesagt, bei 200hm ist es sowieso Wurscht, mit etwas Lage gehe ich auch davon aus, dass die Panzerung so oder so hält (und wenn die Platte besser ist, als Okun annimmt, erst recht).

Wie ist deine Meinung zu einem Durchschlag bei ca. 145hm, bzw zu einem Treffen durch den Zitadellpanzer/Oberdeck?
(damit wir auf zwei Wegen zu Ergebnissen kommen, und die Chancen abstecken können  )

mfg

alex

[Thoddy]

.
Wenn wir die Qualität als 1 voraussetzen, mit einer Elongation von 18% (wie Okun in seinen Tabellen annimmt), kommt die Granate durch (NBL 717 fps).
Wenn wir aber 1 und 22% nehmen, kommt die Granate nicht mehr durch (NBL 793fps).
Bei einer Qualität von 1 wäre die Grenze, wo die Granate nicht mehr durchkommt, knapp unter 21%.
Wenn wir mit der Qualität auf 0,95 runtergehen, reicht auch 22% nicht (NBL 761fps, also sehr knapp).
Gehen wir auf 1,05 rauf, reicht eine Elongation von ca. 19%
mfg

alex

1 Anhang
Was ist mit Elongationswerten von >28%(nach imperialer Meßmethodik die von der DIN Methodik abweicht)

2 Anhang Einfluß Kopfradius auf durchschlag für 7,5 cm PZGr

[delcyros]

145hm = 15865 yd.

Nach den 16in Range Tables Bu Ord O.P. 757 korreliert diese Distanz mit einer V von 1707 fps und einem Fallwinkel von 12,37 Grad (ediert).

Dafür gibt es keine tabulierten Durchschlagswerte aber interpoliert zwischen 20 und 0 Grad gegen 12.5" US class A brauchts dafür ~1180 fps für einen NBL Durchschlag.
Mit dem FoM (siehe oben, 16" steht 1,10 nicht 1,08 -das wären 14" mea culpa aber egla) von 1,10 ergibt das 1298fps fürs NBL und 1310fps mit dünner Holz- und Stahlhinterlage.

Ergo Restgeschwindigkeit ~1095fps nach dem GP mit einer Aufrichtung von etwa 1 Grad.

Auftreffen auf die Böschung mit etwa 57 Grad und 1095fps.
Da nach Bu Ord O.S. 751 extrapoliert eine 10,5" Panzergräting (aequivalent zur 100mm Böschung) vom 16" 2700lbs AP bei 65 Grad nur 1100fps für den Durchschlag benötigt*, kann u.U. auch davon ausgegangen werden, dass es mit 1095fps ebenfalls durchkommt, zumal der Winkel etwa 8 Grad leichter ausfällt. Dagegen spricht, dass die Kappe fehlt und das Gewicht auch etwas leichter ist.
Nach OP 8 für das (leichtere) 16" Midvale APC werden etwa 1300fps für eine 4" class B Platte bei diesen Winkeln benötigt, es käme daher, trotz des höheren Gewichtes nicht durch.
In jedem Fall sehr, sehr knapp. Wenn wir davon ausgehen, dass das NBL tatsächlich eher um 1000fps liegt (wegen des geringeren Winkels), ist auch die Restgeschwindigkeit sehr niedrig (um 300 - 450fps).
Bei diesem Winkel muß aber mit Beschädigung des weichen Gefäßbodens und des Zünders gerechnet werden (Pz Böschung ist härter als der Boden des AP-Geschosses), intakter Durchschlag ist daher eher unwahrscheinlich. Falls doch, der etwa 0,02 sek Restzünder ließe das Geschoss überwiegend im Ölbunker detonieren, nur Treffer sehr weit oben an der Böschung hätten eine realistische Chance im Kabelgang nach dem TS Schott zu detonieren.

edit: Habe die ballistischen Werte auf 15,900 yd angeglichen (habe zuvor im OP falsch geschaut)

Die Abnahme der Distanz drückt sich nicht unbedingt in einer Erhöhung der Durchschlagwahrscheinlichkeit aus, da der Einfallswinkel mit abnehmender Distanz zunehmend flacher und die Verbesserung der Restgeschwindigkeit nach dem GP Durchschlag vom zunehmenden Winkeln des Einschlags auf der Böschung überkompensiert wird.


*) die Definition ist härter. OS 751 gibt Akzeptanzminima für Panzerplatten wieder. Durchschlägt das Geschoß bei 1100fps die Platte oder wird mit Ausbrüchen abgewiesen, dann wird es nocheinmal getested und bei zweitem Fehler wird das ganze Lot nicht aufgekauft. D.h. es ist eigentlich nicht repräsentativ für den Durchschlag sondern für den Schutz gegen den Durchschlag (Anm.).

[Huszar]

Hallo, Delcyros,

Danke! Im Endeffekt kann also davon ausgegangen werden, dass eine Granate bei 145hm durchkommt (wenn auch nicht unbedingt zündfähig).
Wenn wir aber eine Lage mitrechnen, wirds wahrscheinlich reichen, obwohl nur knapp.

Bei 200hm reichts so oder so, Durchschlagsgrenze würde ich (bei Lage 0) etwa in die Mitte setzen (160-170hm).

Zur Gefechtsentfernung:
200hm ist für BM zu viel, kommt durch den GP von SoDak nicht durch, und jetzt eine Lage mitgerechnet, würde ich sagen, müsste man näher, als 180hm ranfahren, um eine Chance zu haben. Unterhalb von 145hm wirds gefährlich (und auch recht unwahrscheinlich, es sei denn, die beiden Treffen in richtig schlechtem Wetter aufeinander), Entfernung sollte also 160-180hm sein.

Jetzt ist nur noch die Frage, ob SoDak auf diesen Entfernungen "normal" durch den Zitadellpanzer (+Langsschott)+PzDeck bzw Oberdeck+PzDeck kommt...
Meinung?

mfg

alex

[delcyros]

Ist auzuschließen.
Wenn ich davon ausgehe, dass das Geschoß Geschwindigkeit verliert beim Durchschlag ZP, Längsschott, Batteriedeck, u.s.w. und noch mit 1500fps aufs Panzerdeck trifft reicht es nicht.

Nach OP 8 braucht ein, zugegebenermaßen leichteres 16" Midvale APC bei 3" Horizontalpanzerung (Qualität 1920 STS) bei 70 Grad 1620fps und bei 80 Grad noch 2700fps Geschwindigkeit für den Durchschlag, das wären bei 78 Grad etwa 1100fps mehr als die Einschlaggeschwindigkeit, obwohl die Panzerung dünner und von minderer Qualität als 80mm Wh ist.

Nun ist das Midvale AP leichter als das 16" 2700lbs und hat eine weniger stumpfe Kopfform, aber das kompensiert einen Unterschied von 73% NBL nicht (145hm). Bei 200hm könnte es dagegen als Grenzfall reichen. Es gilt aber auch hier nach den norwegischen und englischen Tests, dass die Härte des Hauptpanzerdecks bei diesen Winkeln auf den Geschossboden einwirkt. Intakte US Zünder funktionieren zwar bis 70 Grad, in diesem fall muß aber regelhaft von Zünderbeschädigung ausgegangen werden. Ein intakter, zündfähiger Durchschlag ist daher wohl eher selten.

Wie stark sind eigentlich die Panzergrätinge der Bismarck über den Boilern?

[Huszar]

Hallo,

Danke für die Einschätzung!

Somit:
kann BM auf ca. 160-180hm bleiben, hat sie zumindest eine theoretische Chance, durch den GP von SoDak zu kommen, und ist selbst (zumindest was die Vitalia betrifft) sicher.
Zufallig ist dies die Entfernung, wo die eigene MA ins Gefecht eingreifen kann, wogegen die 5" der SoDak ausser Reichweite ist. An die Vitalia kommt man mi 15cm zwar nicht ran, man kann aber gehörig Kleinholz aus den Aufbauten machen. (vergleiche Schäden bei G'Canal).

mfg

alex

[delcyros]

Unabhängig davon, die größte Verwundbarkeit SoDaks sehe ich nicht in den Vitalia sondern in der großen Ausdehnung der "soft areas" in Verbindung mit einer mittleren Stabilität, einem geringen gepanzerten Freibord und keinem Schutz der großvolumigen Räume darüber (Splitter). Das Hauptpanzerdeck liegt knapp 1,5m über der Wasserlinie und hinter der Außenhaut bei normaler Einsatzverdrängung (Vgl. BRANDENBURG Klasse von 1894) Spät im Krieg und bei voller Einsatzverdrängung liegt das Panzerdeck keine 40cm über der WL. Nicht so schlimm wie bei anderen US Schiffen (SARATOGA und LEXINGTON haben das hochliegende Hauptpanzerdeck bei voller Verdrängung unter der WL) Bei Beschädigung, beim Rollen oder bei Schlagseite von nur wenigen Grad taucht die Oberkante des Panzerdecks "unter" (Vgl. Anhang am Beispiel IOWA ohne Beschädigung mit Referenz zum Gesamtfreibord)). Gleiches gilt für Wellen und die dynamische Wasserline bei hoher Geschwindigkeit. Bereits ab Seegang Stärke 4 muß mit überkommenden Wasser auf dem Hauptpanzerdeck gerechnet werden, wenn die Außenhaut beschädigt wird.
Damit wurde anscheinend auch gerechnet, da die Zugänge unter das Panzerdeck noch den trockenen Zugang bei 20cm Wasserstand auf dem Panzerdeck erlauben sollten.
Problematisch sind aber die großen Räume, die fehlenden splittersicheren Schotten zum Lokalisieren des Schadens und die daher zu erwartenden starken "free surface effects". Handbücher zur Schadenskontrolle fordern daher grundsätzlich zuerst die Stabilität wiederherzustellen, noch bevor Schlagseite korrigiert wird.
Die Bedeutung dieses Problems liegt darin, dass sich SD die Beschädigung des GP im Einsatz eigentlich gar nicht leisten kann. Bei hohen Geschwindigkeiten und Hartruderlage ist die Krängung enorm und kann Werte von bis 10 Grad annehmen.
Auch für die ungeschützten Bug- und Heckpartien kann das selbst bei nur moderatem Seegang ein Unterschneiden der WL infolge von vergleichsweise leichten Gefechtsschäden zur Folge haben.

Das machen die Engländer und Franzosen besser. Ein Nordkap Gefecht hätte SD nicht führen können.

[J.I.M]

Sehr interessante Betrachtung. Inbesondere mit dem innenliegenden Gürtelpanzer sind Wassereinbrüche bei Treffern fast zwandsläufig.
JIM

[Huszar]

Hallo,

Bei einem angenommenem Gefecht auf ca. 160-180hm müsstest du naturgemäss mit ausgedehnten Splitterschäden rechnen (->15cm-Beschuss), wobei SoDak im Vergleich zu BM auch den Vorteil hat, dass Grosskaliber, das nicht in die Viatial kommt, höchtswahrscheinlich nur Kalibergrosse Löcher in die Wande stanzt, wogegen es bei BM zwangsläufig zwischen Oberdeck und Pzdeck zu Kleinholz kommt (sowohl Oberdeck, als auch Zitadellpanzer setzen den Zünder). Auch wenn die Böschung hält, eine Explosion hinter dem GP (wobei Pzdeck recht nahe an der Wasserlinie ist), ist nicht gerade "erfreulich".

Wenn wir annehmen, dass ein anderer, als Halsey SoDak führ und sich den Problemen bewusst ist, und die Entfernung auf mehr, als 200hm halten kann, haben wir ein gänzlich anderes Szenario.

Nach all der Berechnerei sind wir dort, wo wir ohne gewsen sind (obwohl aufschlussreich, undpräziser): Unter 200hm hat BM einen gewissen Vorteil, über 200hm wirds äcklig...

mfg

alex

[delcyros]

Generell d´accord. Aber unsicherheit besteht dennoch. Über das Decksdurchschlagsverhalten von schweren US Geschossen auf US Panzerung wissen wir zu wenig. Was passiert, wenn die Kappe fehlt ist eine weitere Unbekannte, auf die Thoddy an anderer Stelle, mit Verweis auf englische Unterlagen, m.E. völlig zurecht hingewiesen hat.

Eine Differente Perspektive betrifft die kaliberstakren Löcher in der Bordwand von SD. Um wirklich *nur* kalibergroße Löcher in der Bodwand beim Durchschlag zu haben, brauchts etwa 0,25 bis 0,3 kaliberstarke Panzerung. Die 1,25" STS (0,08 kaliberstark) Beplattung der Außenhaut reicht SD nur für Treffer der schweren Flak aus. MA und besonders SA stanzen da regelhaft erheblich größere als kalibergroße Löcher rein. Die blinden 28,3cm Durchschläge durch RENOWN waren alle um 0,8m minimale Breite, IIRC.
Grießmer berührt diese Frage in den Auszügen der Besprechungen zum möglichen Wegfall des Bugpanzer für DERFFLINGER (ist zwar vor WK1, aber der damals vorgeschlagene 100mm KC Panzer ist immernoch besser als 20 bis 30mm STS und HTS als Bordwand:

"Herr Staatssekretär (...), ich bin dagegen, dass der Bugpanzer wegfällt. Die 100mm sichern uns gegen die großen Löcher.
Admiral Gerdes (Dep. W): Ich bin dagegen.Erstens gibt der Panzer Schutz gegen die Mittelartillerie und bei schweren Geschossen werden wir im allgemeinen nur kalibergroße Löcher haben.
(...)
Geheimrat Hüllmann: Die Schiffsaußenhaut, an der der Panzer befestigt ist, wird unfehlbar undicht, das Vorschiff vor der Zitadelle wird sicherlich vollaufen und mit den vorhandenen Mitteln nicht lenz gehalten werden können.
Staatssekretär: Wenn ich vorn den Panzer habe, wird das nicht der Fall sein; zum mindesten kann nach dem Gefecht das Schiff mit Bordmitteln vorn wieder dicht gemacht werden.
Admiral Gerdes (Dep. W): Nach den Ergebnissen des Schießversuches gegen das Schiffsziel ist nicht anzunehmen, dass große Leckagen eintreten."

-A. Grießmer, Große Kreuzer der Kaiserlichen Marine (Bonn 1996), S. 112.

[Leopard2A6EX]

..man ihr legt euch aber ins zeug - großes lob!  vieles von delcyros versteh ich leider nur ansatzweise wenn überhaupt - aber huszar fasst immer so schön zusammen.. 

..die ganzen berechnungen über durchschläge und schäden werden aber akademisch wenn nichts mehr ist um solche zu verursachen - und da stehen die deutschen mit ihren empfindlichen sa-türmen wesentlich schlechter da als die ami-schwestern richtig?

nehme mal an das die deutschen türme bei keiner relavanten entfernung in der lage sind einen 16"-treffer funktionsfähig zu überstehen? wie siehts umgedreht aus? hatten wir glaub ich noch nicht bei "turmfronten der SA so oder so" .. ..können BS/TZ dies ein wenig durch eine höhere schussfolge ausgleichen? aber da gabs doch auch einige unterschiede praktisch/theoretisch wenn ich mich recht entsinne und somit kaum ein vorteil gegen SoDa?

[Thoddy]

Resultate der Briten 15" A.P.C. projectile (Geschwindigkeiten für bare pentration(kein Durchschlag nur Loch in der Platte))
für 200# Platten
Angle of attack capped shell 1938 lb uncapped shell 1712lb uncapped shell 1938 lb
60 Grad...................................980fs.........................1160 fs..........................1090 fs
65 Grad.................................103f0s.........................1285 fs..........................1210 fs

für 240# Platte
60 Grad.................................1225fs.......................>1400 fs..........................1320 fs

obwohl Geschwindigkeit teilweise bis >1400 fs gesteigert wurde war kein Durchschlag zu verzeichnen.

Als weiteres Problem tritt auf, das die Flugbahn bei jedem Projectil, welches vorher irgend wo durch musste, gestört ist. Das führt in der Regel zu gewissen Performanceverlusten.

[Huszar]

Hallo,

vieles von delcyros versteh ich leider nur ansatzweise wenn überhaupt - aber huszar fasst immer so schön zusammen..

deswegen mache ich es ja 

Inzwischen hab ich das Gefühl, dass schwere Turmpanzerung ein Überbleibsel aus dem 1wk ist, wo auch APC-Granaten keine wirkliche Panzerung durchschlagen konnten. Nach groben Berechnungen (Delcyros kann mir hier ruhig widersprechen), wären die auch die schwersten 2wk-Turmpanzer höchstens bis 11-12" sicher, im Endeffekt ist es Wurscht, ob mit 15 oder 16" draufgehalten wird.
Barbetten sind eine andere Frage, aber soweit ich mich erinnere (bis jetzt zu khm... intoxiziert um nachzuschauen), war die Meinung bei G'Canal, dass wenn die 14" nicht zuerst das Oberdeck getroffen hätte, es zu "Problemen" bezüglich der Barbette gekommen wäre...

Auch würde ich sagen, dass Treffer auf die Türme/Barbetten ziemlich gleichzusetzen wären, wie Treffer auf die Feuerleitung, etc, also = Glückstreffer.

Die Unsicherheit, ob ein Treffer auch wirklich durchschlägt, können wir nicht umgehen, höchstens Wahrscheinlichkeiten aufstellen - berechne mal den Treffer auf Hood oder Jean Bart, oder auch Bretagne, Arizona, oder auch Scharnhorst, nur um einige zu nennen!

Ich persönlich bin zufrieden, wenn Einvernehmen darüber besteht, dass Bm auf ca. 160hm wahrscheinlich sicher gegen Treffer ist, und SoDak wahrscheinlich auf 200hm sicher ist. Mehr kann mann eigentlich nicht verlagen. (btw: What-If-Szenarien sollte man grundsätzlich durch Wahrscheinlichkeiten betrachten!) Wenn jemand einige Millionen EUR unnötig rumliegen hat, können wir die beiden Kähne nachbauen (jeweils 2-3 Stück), und dann ein wahrscheinliches Ergebniss erkämpfen 

@Delcyros:

Eine Differente Perspektive betrifft die kaliberstakren Löcher in der Bordwand von SD. Um wirklich *nur* kalibergroße Löcher in der Bodwand beim Durchschlag zu haben, brauchts etwa 0,25 bis 0,3 kaliberstarke Panzerung.

"Kalibergross verstehe ich in diesem Sinne als "ein Loch, dass eine begrenzte Grösse hat", also Loch ohne besondere Explosionswirkung,

mfg

alex