Das optimale Panzerschiff 1943 vs USS Baltimore

[Huszar]

Hallo, Peter,

Für alle Eventualitäten kannst du ein Schiff nicht panzern und ausrüsten. Oder doch, dann wird es aber eine Diesel-Yamato mit starker Fliegerkomponente und Tauchfähigkeit draus. 

15cm geneigter Gürtel mit dem T-Schott/Längsschott dahinter sollte mM ab 100hm gegen die meisten europäischen 8" reichen, vor allem, wenn etwas Lage zum Ziel vorausgesetz wird. Eine Panzerung einzubauen, die auch auf kürzeste Entfernung Schutz bietet, kann zwar eingebaut werden, wird aber irrsinnig viel an Gewicht verbrauchen. WENN diese Panzerung schon eingebaut wird, könnte man darüber nachdenken, gleich gegen Grosskaliber zu panzern, und auf 25k Standard raufgehen.

mfg

alex

[Sven L.]

Nur merkwürdig, dass du zu deinen Schiffskörperberechnungen noch nicht Stellung genommen hast, obwohl die von vorne bis hinten hinken.
Merkwürdig das du WL Liniien von leeren Schiffen angibst!
Merkwürdig, dass bis auf einen Kreuzer, keine inneliegenden Gürtelpanzer gebaut wurden!
Merkwürdig, dass du Schiffe entwirfst mit riesiger ungeschützter Außenhaut!

Soll ich weiter machen?

Die Des Moins sind Nachkriegsentwürfe und haben hier nichts zu suchen, Kiellegung 28.05.1945!

Also Hinken tut hier was anders - und zwar wie hier teilweise "zerdebattiert" wird. 

WL Linien von leeren Schiffe? Mein Entwurf? Öhm, ich glaube du guckst mal bitte etwas genauer hin! Oder was meinst du genau?

Blücher-Klasse und Dtl.-Klasse! Stell dir nur vor, das der Wulst weiter hochgezogen wird und ich diesen mit nem Hammer gerade gemacht habe. Da es nun eher ein "überschwerer" Kreuzer ist, habe ich eben bei den ganz dicken Schiffen abgeguckt.

Es gibt genügend Beispiele dafür. Mußt nur mal über den Tellerrand schauen. Darfst nur keine Höhenangst haben. 
Im übrigen ist das doch alles hier Spekulation, Fiktion, "was wäre wenn". Also wo liegt das Problem mal etwas anders zu machen?

Was das "Volllaufen" betrifft, habe ich dir in einer PN schon die Antwort gegeben. Also bzgl. "Schweizer Käse" schreibe ich nachher noch gesondert.

Nein, bitte nicht weiter machen!

Da wir Fertigstellunng '43 angenommen haben, kann man schon die Des Moins ins Spiel bringen. weil "unser" Schiff bestimmt nicht nach zwei Jahren abgewrackt wird.

[FAUN]

Allein schon das Problem wenn eine Granate in die Hilfsdiesel einschlaegt, oder einer dieser einfach so mal ausfaellt, sind es gleich 25% der Antriebsleistung die hin ist.

Das ist so nicht richtig, die Anlage war redundant, fällt ein Hilfsdiesel aus, "beatmen" die restlichen Hilfsmotoren alle Hauptmotoren, allerdings verlieren die Hauptmotoren dann Leistung, laut Prager waren dann auf Deutschland nur noch 24kn drinn (3 Hilfsmotoren für 8 Hauptmotoren).

Ich persönlich habe die Hilfsmotoren als riesige Turbos/ "Druckbeatmung" verstanden, die dafür sorgen, dass die doppelwirkenden 2 Takter Haupmotoren und auch sie selber, genügend Verbrennungsluft bekommen, und die Abgase schnell genug abgeführt werden.

Vielleicht hierzu noch eine Ergänzung. Die doppeltwirkenden 2-Takt-Motoren waren nicht selbstansaugend, d.h. sie hätten ohne Spülluftzuführung nicht von alleine den Brennraum mit Frischluft füllen können. Deshalb waren sie auf eine "Fremdbeatmung" angewiesen. Hierzu wurden Spülluftpumpen oder Gebläse gebraucht. Die dazu notwendige Antriebsleistung konnte schon 1/5 der Motorenleistung entsprechen. Wurde nun die Spülluft extern, also durch einen Hilfsmotor erzeugt, so war die Motorenleistung des Hauptmotors quasi zu 100 % vorhanden. Insbesondere konnte man so mit einem Luftüberschuß bei jeder Drehzahländerung fahren. Angehängte Spülluftpumpen haben eine gewisse Reaktionszeit, nicht so hoch wie bei den Turboladern (Turboloch), aber doch vorhanden. Allerdings weiß ich nicht, ob man damals bereits mit einer Ladeluftkühlung arbeitete. Durch die Verdichtung erwärmt sich die Spülluft, dadurch wird der Wirkungsgrad des Motors herabgesetzt, eine Kühlung hätte dieses wieder ausgeglichen. Hierzu müßten die Motorenexperten hier im Forum etwas sagen.

[Sven L.]

Na dann kommen wir mal zum Thema Schweizer Käse 

Nehmen wir mal für meinen CA-Entwurf an, dass eine Abteilung 5 m lang ist. Wie man der Zeichnung entnehmen kann, gibt es als "Verlängerung" der Böschung, vom Gürtelpanzer bis zur Aussenhaut eine Verlängerung. Nehmen wir weiter an, dass eine Zerstörergranate am Gürtelpanzer einfach zerschellt, meinetwegen auch detoniert. Die Abgrenzung nach unten wird, je nachdem in welcher Höhe über dieser Böschungsverlängerung die Granate explodiert, heil bleiben. Nun berechnen wir bei 5 m Breite wieviel Wasser u.U. ins Schiff eindringen kann. Bei einer Fläche von 1,36 qm x 5 m Länge sind dies  ca. 6,8 cbm. Also ca. 7 t Wasser. Nicht anzunehmen das dieser Treffer in der Bordwand gleich das ganze Schiff untergehen lassen wird. Bei diesen 7 t braucht nicht mal Gegengeflutet werden. Selbst 20 Treffer dieser Art steckt das Schiff locker weg. Um es genau zu sagen würde es, wenn man alle Treffer auf einer Seite annimmt, 140 t durch den Schaden bedeuten und nochmals 140 t, wenn man wieder die komplette waagerechte herstellen will. Was gleichbedeutend mit einem mehr an Tiefgang von 12 cm! wäre.
Wird die Böschngsverlängerung beschädigt, so sind Mittschiffsbereich 35 t Wasser anzunehmen. Weiter vorne oder achtern noch ca. 25 t.

Die Amerikaner haben bei Versuchen, wohlgemerkt Lage 0, festgestellt, das die Trefferquote auf kurze Distanz (bis 10.000 m) bei rund 30% liegt, auf mittlere Distanz (bis 20.000 m) bei etwa 15-20% und darüber hinaus bei nur noch ca.3% liegt. Das zum einen. Zum anderen, würden gegnerische Zerstörer auf so kurze Distanz herankommen, um die Außenhaut bzw. die Aufbauten so dermaßen zu  durchlöchern, wäre es angeraten die Flutventile zu öffnen um ein kapern durch den Feind zu vermeiden. 

Wobei aber eher anzunehmen ist, das ein Zerstörer, sollte der CA noch kampffähig sein, eher "mal eben" eine Torpedobreitseite abfeuert und sich schnellstmöglich verkrümmelt.

Da ich, zumindest deutscherseits, keinen Kreuzer mit Zitadelpanzerung kenne, erübrigt es sich hierauf einzugehen. Der "üble Schlechtredner" möge mir verzeihen.

Für unsere Supertheoretiker habe ich dann noch die entsprechende SpringSharp Datei als Bonbon als Anhang beigefügt. Ich finde das deckt sich ganz gut mit den von mir ermittelten Werten.

Da die Dateiendung .sship nict erlaubt ist, bitte runterladen und dann die Endung .txt entfernen.

[Huszar]

Oh, Springsharp! Mitunter ein Grund, weshalb ich meine Tabelle entwickelt habe! Diese gab schon in den früheren Versionen genauere Werte, als Springsharp...

Hast du schon die Problemchen in deiner Tabelle bezüglich Rumpfgewicht ausgemärzt?

[Sven L.]

Bezogen auf den CA liege ich mit 26%, bezogen auf die Standardverdrängung, ganz gut.

Für den CL habe ich bereits überarbeitet, aber vor Veröffentlichung schaue ich ochmal genau drüber. Besser das ist 

Und SpringSharp habe ich vorhin nur mal angeschmissen zwecks groben Vergleichs 

[Matrose71]

Salve,

da mir vorgeworfen wird nicht über den Tellerand zu schauen, in Bezug auf geneigte innenliegende Gürtel bei Kreuzern, hier noch mal eine plastische Darstellung zum Thema.

Ich möchte betonen, dass mir nicht bekannt ist, dass irgendeine Marinenation einen Kreuzer mit innenliegendem Gürtel und ungeschützer Außenhaut gebaut hat, abgesehen von der Abruzzie Klasse der Italiener, dort war aber die Außenhat geschützt mit 30mm.

Ich habe 2 Grafiken erstellt, die veranschaulichen, welche Gefahren einer ungeschützten Außenhaut drohen, in Bezug auf Flutungen (Fläche), eine zerschossenen/zerfranste Außenhaut in der Wasserlinie, setzt auch die Geschwindigkeit signifikant herunter und sorgt für ein schlechteres Seeverhalten.

1. Der dicke blaue Strich zeigt die Wasserlinie bei Beladung des Schiffes auf Kriegsmarsch
2. Der grüne Bereich ist die Fläche der ungeschützten Außenhaut die auf normale Gefechtsentfernung leicht getroffen werden kann.

Grafik 1 ist eine Abbildung der Entwürfe von Halvar66
Grafik2 simulieren die Hipper Klsse und Panzerschiffe

Insoweit kann sich jeder selber ein Bild machen, inwieweit bei beiden Entwürfen die Außenhat geschützt wurde und welche Folgen enstehen können.

Jedes Geschütz ab 12cm mit HE Munition, sowie 15cm und 20,3cm mit HE Geschossen, reißen Spannten von 20mm ST52  (wir sprechen hier über Baustahl, nicht über Panzerstahl) stärke mit ihren Granatsplittern auf (wesentlich weiter als nur 5m), nicht umsonst haben alle Nationen, die bei ihren Schlachtschiffen innenliegende Gürtel verwendet haben, die Außenhaut mit 30-35mm oder mit wasserabweisenden Schaumstoff gefüllt. Die werden sich dabei etwas gedacht haben.

Eine 20,3cm HE bringt 10kg Sprenstoff mit eine 15cm um die 4kg und eine 12cm hat auch noch 1,5-2kg.

Bezogen auf den CA liege ich mit 26%, bezogen auf die Standardverdrängung, ganz gut.

Für den CL habe ich bereits überarbeitet, aber vor Veröffentlichung schaue ich ochmal genau drüber. Besser das ist 

Tja der Schiffskörper von der Hipper Klasse an dem du dich nach eigenen Aussagen orientiert hast, wiegt halt 5500t nach Quellen.
Dann solltest du der Leserschaft mal erklären wo du denn die 1400t einsparst im Schiffskörper!
Vielleicht verzichtest du ja komplett auf Unterteilung und Schotten?
Deine 4117t sind komplett lächerlich in Bezug auf die 3950t der Panzerschiffe und die 5500t der Hipperklasse, wenn man sich die Abmessungen deines Schiffes und die geplanten Decksaufbauten ansieht.

[oldenburger67]

Hallo Carsten,

das leuchtet mir ein, und auch das mit dem Rumpfgewicht !!

mit freundlichen Grüßen

Thomas

[Matrose71]

Salve,

noch etwas zu den Entwürfen von Halvar66.

Was ich noch vergessen habe zu erwähnen, neben dem angesprochenen Problem der ungeschützten Außenhaut im Bereich der Zitadelle, ist das gesamte Schiff außerhalb der Zitadelle (120m) im Brereich der Wasserlinie (Vertikale) komplett ungeschützt bis auf den Ruderraum.
Auch hier ist ab Zerstörermunition erheblicher Wassereinbruch zu erzielen, da komplett ungeschützt.

[Huszar]

Hallo, Carsten,

Ungepanzerte Enden kann man noch unter Umständen verkaufen, diverse Schiffe (Kreuzer und Dickschiffe) hatten ausserhalb der Zitadelle kaum Panzer. Die ungeschützten Enden wurden aber dort bewusst in Kauf genommen. (wenn wir schon dabei sind, gabs mehrere Kreuzer, wo man praktisch komplett auf Panzerung verzichtet hat).
Was mir weiterhin rätselhaft ist, ist die Konfiguration der Panzerdecks bei seinen Entwürfen. Obwohl schon mehrmals darauf hingewiesen wurde, dass die so kaum Sinn machen, wird stur daran festgehalten, aber die breite Öffentlichkeit nicht informier, was daran inovation, oder auf nur "gut" ist... (wenn man schon was neues macht, sollte man es erklären, und die anderen nicht Rätseln lassen.)

mfg

alex

EDIT:
Bezüglich Schweizer Käse hab ich endlich die Berechnung von Nathan Okun bezüglich Splitter gefunden:

My MISCELLANEOUS FORMULAE artcle uses roughly 0.08 caliber as the maximum plate thickness of US WWII STS (or equivalent in another metal using its "effective" plate quality against penetration) for the small-fillerAP projectiles blowing up 5 calibers away to the projectiles' sides from the target that any of these sideways-mpoving fragments can penetrate (barring the rare fluke), 0.095 caliber STS for Common/SAP medium-size filler projectiles, and 0.11 caliber STS for large-filler ("Bombardment"/HE/HC/CPC) projectiles. Thus, at 5 calibers to the side, the 11.1" GRAF SPEE shells can penetrate 0.89" STS with its APC shell, 1.05" STS with its base-fuzed HE shell (SAP), and 1.22" STS with its nose-fuzed HE shell.

This linearly ramps up to 0.156 caliber of STS for the nose-fuzed HE shell in contact with the shell's middle side (1.73" for the 11.1" gun) ("zero caliber distance"), and, proportionally, 0.156 x (0.08/.11) = 0.113 caliber STS on contact for an AP round (1.26" for the 11.1" gun) and 0.156 x (0.095/0.11) = 0.135 caliber STS on contact for an SAP shell (1.5" for the 11.1" gun).

Going away from the target from the 5 caliber distance starting point, the penetration ability drops off with distance, with the heavier fragments having the least loss in penetration before they simply fall down to the ground/ocean surface rather than hit the target as distance increases (as expected), and the small fragments slowing down faster, reaching less and less distance and with less and less penetrating power for those that do make it to any given distance.

Even at 1000 calibers (11,100" or 925' or 308.33 yards for the 11.1" shells), some fragments can still penetrate, as follows:

(1) Only 40% of the original fragment weight thrown in a direction that could reach the target are still there. Those thrown in other directions of course do not matter and the conical spread of fragments reduces the hits per presented area of the target using the same inverse square law used with light and gravity. The rest thrown at the target were so small that air resistance essentially stopped them and they fell down with no real velocity (they could injure people, but that it about it).

(2) Of this 40% left, 62.5% of it (25% of the original weight portion thrown at the target) can still penetrate 0.0064 caliber STS (HE shell) (0.071" for the 11.1" gun), 0.095/0.11) x 0.0064 = 0.0055 caliber STS (SAP shell) (0.061" for the 11.1" gun), and (0.08/0.11) x 0.0064 = 0.0047 caliber STS (AP shell) (0.052" for the 11.1" gun).

(3) Similarly, a further 25% of the 40% (10% of the original weight thrown at the target) can penetrate, for HE/SAP/AP, resepctively, 0.012/0.01/0.009 caliber STS (0.133"/0.111"/0.1" for the 11.1" gun).

(4) A further 2.5% of the 40% (1% of the original weight thrown at the target) can still penetrate 0.023/0.02/0.017 caliber STS (0.255"/0.222"/0.189" for the 11.1" gun).

(5) The rest of the 40% that is still "in play" (100 - 62.5 - 25 - 2.5 = 10% of the 40% or 4% of the original thrown fragment weight at the target) fall in-between the three values given here -- none are below the 62.5% lowest-penetration value or above the 2.5% value (give them random penetration values in this range of possible penetration values).

In reality there would be a smooth spread in fragment penetration ability from the minimum given to the maximum given, but the above fractions, if used in a step-based Monte Carlo probability system, will usually give "good-enough" estimates of the chances of damaging the target.

Anzumerken ist hier, dass Okun mit STS (=Special Treatment Steel) rechnet, nicht mit Schiffbaustahl.
Bei 8"-Granaten und Schiffbaustahl würde dies bedeuten:
- Bei Kontakt ca 25mm für AP, ca 30mm für BZ, ca. 35mm für HE
- auf 5 Kaliber (= ca. 1 Meter) ca 18/21/25mm
-auf 1000 Kaliber (ca. 200 Meter!) ca 16mm für eine HE!
Bei 6" und Schiffbaustaht:
- Bei Kontakt ca 19/22,5/26mm
- auf 5 Kaliber (=76cm) ca13/16/18mm
- auf 1000 Kaliber (150m) immernoch ca. 12mm

[Matrose71]

@ Alex

keine Frage, dass es ungepanzerte Enden auch bei Kreuzern gab, allerdings wäre es mir neu, dass es Kreuzer mit ungeschützter Außenhaut auf Höhe der Zitadelle und ungepanzerte Enden gab.

Die Kombination ungeschützte Außenhaut, ungepanzerte Enden und kurze Zitadelle, erscheinen mir in Bezug auf Flutungen durch Treffer, geradezu fahrlässig und gefährlich.

Dazu kommt dieser leichte Rumpf (Unterteilung und Schotten) und eine Besatzungsstärke  auf Niveau Panzerschiffe, aber mit 3 x 3 x 24cm Türmen und 180 Zylindern zu warten.

Sieht aus wie ein absolutes Sparschiff.

Was mir weiterhin rätselhaft ist, ist die Konfiguration der Panzerdecks bei seinen Entwürfen. Obwohl schon mehrmals darauf hingewiesen wurde, dass die so kaum Sinn machen, wird stur daran festgehalten, aber die breite Öffentlichkeit nicht informier, was daran inovation, oder auf nur "gut" ist... (wenn man schon was neues macht, sollte man es erklären, und die anderen nicht Rätseln lassen.)

Das ist die nächste Konfiguration/Kombination, die ich auch nicht verstehe  und für absolute Verschwendung von Gewicht halte.

[Huszar]

Hallo, Carsten,

keine Frage, dass es ungepanzerte Enden auch bei Kreuzern gab, allerdings wäre es mir neu das es Kreuzer mit ungeschützter Außenhaut auf Höhe der Zitadelle und ungepanzerte Enden gab.

irgedein Franzose mit ohne jeglicher Panzerung 
Im ernst: ich verstehe, was du meinst.

Hab inzwischen auch noch eine PS bezüglich schweizer Käse meinem vorherigem Post hinzugefügt

mfg

alex

EDIT:
Aus South Dakota damage Analysis, für 8" HE:
STS-Grade Stahl benötigt 2,57" (=65,3mm) Dicke, um eine 8"HE komplett abzuweisen, also nur eine Delle, keine Risse.
Bei 2,14" (=54,35mm) wird ein kaliberstarkes Loch (also 8"=203mm) in die Platte gestanzt.
Bei einer Platte von 0,75" (=19mm) wird ein Loch von 22,8" (=579mm) produziert.
Wiederum, berechnet wird STS, nicht "normaler" Baustahl. Für HTS (High Tensile Steel) gelten folgende Werte:
3,02" (=76,7mm) bzw 2,52" (=64mm) bzw 26,88" (=682,75mm)

[lafet944]

Hallo, Carsten,
...
irgedein Franzose mit ohne jeglicher Panzerung 
...

mfg

alex

Das waren CA DUQUESNE und TOURVILLE ohne Gürtelpanzer, Deck lediglich 30mm. Die nächste Klasse (4 x SUFFREN) mit 60mm Panzergürtel war auch nicht überzeugend, führte aber zur ALGERIÉ (120mm), die bekanntlich als bester (echter) Washington-Kreuzer eingeschätzt wird. Franzosen sind eben doch lernfähig.

Viele Grüße

[oldenburger67]

Hallo leeve Lüü,

ich hätte an dieser Stelle jetzt mal eine technische Frage. Mir ist natürlich durchaus bewußt, dass ein geneigter Panzer immer besser ist, als ein waagerechter.
Mal als Laie gefragt, ließe sich das in Zahlen respektive Prozentzahlen ausdrücken ??

Und jetzt mal ganz konkret auf den diskutierten Entwurf bezogen, wieviel Sicherheit würde durch das geradestellen des Panzer "verloren " gehen ?
Kann man das irgendwie beziffern ?

Ich verbleibe mit freundlichen Grüßen

Thomas

[Matrose71]

Salve,

Halvar66 muss seinen Gürtel gar nicht gerade stellen, er kann genauso wie bei den Panzerschiffen und der Hipper Klasse eine "Taille" einbauen, dann hat er einen geneigten Gürtel auf der Außenhaut.

Der größerer Schutz eines geneigten Gürtels gegnüber eines geraden/kontierten Gürtels,hängt einmal vom Grad seiner Neigung ab und dann noch vom Einfallswinkel der Granate.

Übrigens haben die Schiffe mit geradem/kontierten Gürtel, diesen nur in der Mitte des Schiffes, an der breitesten Stelle, danach wird auch dieser Gürtel geneigt, weill er sich der Schiffsaußenhaut anpasst (kontiert).
Z.B hatten BS und SH an den SA Türmen einen bis 15° geneigten Gürtel.