Морская броня относится к различным схемам защиты, используемым военными кораблями . Первый броненосный военный корабль был создан в 1859 году, и после этого темпы развития бронетехники быстро ускорились. Появление линкоров на рубеже 20-го века привело к тому, что корабли стали все более крупными и хорошо бронированными. Огромное количество тяжелобронированных кораблей использовалось во время мировых войн и сыграло решающую роль в их исходе. Появление управляемых ракет во второй половине 20-го века значительно снизило полезность брони, и большинство современных военных кораблей теперь имеют лишь легкую броню.
Морская броня состоит из множества различных конструкций, в зависимости от того, от чего она предназначена для защиты. Наклонная броня и поясная броня предназначены для защиты от артиллерийского огня ; торпедные пояса , утолщения и переборки защищают от подводных торпед и морских мин ; а бронепалуба защищает от авиабомб и дальнего артиллерийского огня.
Материалы, из которых состоит военно-морская броня, со временем менялись, начиная с простого дерева, затем более мягких металлов, таких как свинец или бронза, к более твердым металлам, таким как железо, и, наконец, стали и композитов. Железная броня широко использовалась в 1860-х и 1870-х годах, но стальная броня начала брать верх, потому что она была прочнее и, следовательно, ее можно было использовать меньше. Технология создания стальной брони прошла путь от простых пластин из углеродистой стали до все более сложных конструкций из различных сплавов. Закаленная броня Харви была первой крупной разработкой, за ней последовала легированная хромом и специально закаленная броня Круппа . Сталь Ducol вошла в употребление в 1920-х годах и широко использовалась на кораблях времен Второй мировой войны. Футуристические конструкции брони включают в себя электрическую броню , которая будет использовать электрическое экранирование для остановки снарядов.
Ранняя корабельная броня, вероятно, возникла из-за нанесения тонких листов металла на днища кораблей в целях консервации. [2] До промышленной революции существует лишь несколько исключительных примеров кораблей, оснащенных металлической броней . Финис Белли описывался авторами конца 19 - начала 20 века как возможный кандидат на роль «первого броненосца». [3] « Финис Белли» представляла собой стационарную плавучую боевую платформу, построенную голландцами во время осады Антверпена в 1585 году. Предположительно она была оснащена железными пластинами, но никогда не участвовала в боевых действиях. [4] По словам историка науки Джозефа Нидэма , тонкие металлические листы использовались в качестве защиты надстройки военных джонок во времена династии Сун (960–1279), и что эта традиция была продолжена на корейских кораблях-черепахах , которые защищались от японского вторжения. Корея в 1590-х годах. [5] Использование железных пластинчатых доспехов на кораблях-черепахах предлагалось в различных источниках, начиная с 19 века, но не засвидетельствовано в современных источниках. [1]
.jpg/1280px-HMS_Warrior_(1860).jpg)
Первый броненосный линкор с железной броней и деревянным корпусом, La Gloire , был спущен на воду французским флотом в 1859 году [6], что побудило британский Королевский флот построить противодействие. В следующем году они спустили на воду HMS Warrior , который был вдвое больше и имел 4,5-дюймовую броню из кованого железа (с 18-дюймовой подкладкой из тикового дерева) поверх железного корпуса. После того, как в 1862 году во время Гражданской войны в США произошло первое сражение между двумя броненосцами , стало ясно, что броненосец заменил небронированный линейный боевой корабль как самый мощный военный корабль на плаву. [7]
Броненосцы предназначались для выполнения нескольких функций, в том числе в качестве линкоров открытого моря, кораблей береговой обороны и крейсеров дальнего действия . Быстрая эволюция конструкции военных кораблей в конце 19 века превратила броненосец из судна с деревянным корпусом, которое несло паруса в дополнение к паровым двигателям, в стальные линкоры и крейсеры с башнями, знакомые в 20 веке. Этому изменению способствовало развитие более тяжелых военно-морских орудий (броненосцы 1880-х годов несли одни из самых тяжелых орудий, когда-либо установленных на море) , более совершенных паровых двигателей и достижений в металлургии, которые сделали возможным стальное судостроение.
Быстрый темп изменений в период броненосцев означал, что многие корабли устаревали сразу после их завершения, и что военно-морская тактика находилась в состоянии постоянного изменения. Многие броненосцы были построены для использования тарана или торпеды , которые многие военно-морские конструкторы считали решающим оружием морского боя. Не существует четкого конца периода бронетехники, но к концу 1890-х годов термин « броненосец» вышел из употребления. Новые корабли все чаще строились по стандартному образцу и назывались линкорами, защищенными крейсерами или броненосными крейсерами .
В свою очередь появился современный линкор «Дредноут» , а рядом с ним — линейный крейсер ; первый защищен большим количеством брони, которая могла защитить его от всего, кроме орудий самого большого калибра, которые есть на других линкорах, второй имел орудия того же размера, что и линкор, но меньше брони для достижения более высоких скоростей.
На рубеже 20-го века произошло развитие линкоров с большими орудиями и обильной броней. В предыдущие эпохи орудия большого калибра могли вести огонь в течение нескольких минут и были громоздкими для прицеливания. Но развитие механизированных систем прицеливания и подъемников боеприпасов увеличило скорострельность до двух раз в минуту, что в сочетании с другими разработками сделало линкоры наконец полезной силой. Увеличение калибров и начальной скорости орудий требовало все большей защитной брони для остановки снарядов. Разработка новых, более эффективных порохов также увеличила длину орудий и эффективную дальность поражения. Это означало, что пикирующий огонь стал серьезной проблемой и привел к усилению палубной брони. Поясная броня также стала намного толще, превысив 300 мм (12 дюймов) на крупнейших линкорах. [8] [9] Один из самых тяжелобронированных кораблей всех времен, линкор класса «Ямато » , имел основной пояс брони толщиной до 410 миллиметров (16,1 дюйма). [10]
Разработка торпед и эффективных морских мин потребовала дальнейшего рассмотрения подводной брони, которой в предыдущие эпохи не уделялось особого внимания. В эпоху мировой войны также появился броненосный крейсер , который поменял часть брони на скорость по сравнению с линкором. [9]
После Второй мировой войны военно-морская броня стала менее важной из-за развития управляемых ракет . Ракеты могут быть очень точными и пробивать даже самую толстую броню, поэтому военные корабли теперь больше внимания уделяют противоракетным технологиям, а не броне. Однако большинство современных военных кораблей сохраняют частичную броню толщиной от 25 до 50 мм (от 0,98 до 1,97 дюйма) для защиты ракет и самолетов от осколков и огня легкого оружия. [9]
Поясная броня — основная бортовая броня на военном корабле.
Броневая цитадель — броневой короб , охватывающий машинные и складские помещения, образованный бронепалубой , ватерлинийным поясом и поперечными переборками . [11]
Простой наклон части брони по своей сути увеличивает ее эффективность за счет увеличения расстояния, которое снаряд должен пройти, чтобы пробить ее. Это также увеличивает вероятность того, что снаряд отрикошетит от цели, не причинив ущерба. [12]
Переборка торпеды распространена на более тяжелобронированных военных кораблях , особенно на линкорах и линейных крейсерах начала 20 века. Он предназначен для удержания корабля на плаву даже в случае попадания в корпус снаряда или торпеды под поясную броню .
После уроков, извлеченных во время Первой мировой войны , многие крупные корабли были переоборудованы двойными, тройными или даже четверными торпедными переборками, а также противоторпедными выступами на внешней стороне корпуса. [13] : 185 Например, последние проекты линкоров США во время Второй мировой войны имели до четырех торпедных переборок и тройное днище. [13] : 185 Самую внутреннюю переборку обычно называют удерживающей переборкой , и часто эта переборка изготавливается из высокопрочной стали, которая может деформироваться и поглощать импульс давления от попадания торпеды, не разрушаясь. Если бы последняя переборка имела толщину не менее 37 мм, ее также можно было бы назвать броневой переборкой , поскольку она была бы способна останавливать осколки и снаряды с низкой скоростью поражения. [ нужна цитата ]
Торпедный пояс был частью схемы бронирования некоторых военных кораблей в период с 1920-х по 1940-е годы. Он состоял из ряда легкобронированных отсеков, простиравшихся вбок узким поясом, пересекавшим ватерлинию корабля. Теоретически этот пояс поглотит взрывы торпед или любых снарядов морской артиллерии, попавших ниже ватерлинии, и, таким образом, сведет к минимуму внутренние повреждения самого корабля.
Торпедные пояса также известны как системы боковой защиты или СПС или система торпедной защиты или TDS.
Противоторпедный выступ, разработанный для использования во время мировых войн, предполагает установку (или модернизацию) частично заполненных водой отсеков спонсонов по обе стороны корпуса корабля, предназначенных для детонации торпед, поглощения их взрывов и сдерживания затопления поврежденных участков внутри корпуса корабля. выпуклости.
«Все или ничего» — дизайнерский выбор при бронировании военных кораблей, наиболее известный благодаря использованию на линкорах-дредноутах . Концепция предполагает концентрацию брони на наиболее важных для корабля участках, в то время как остальная часть корабля получает значительно меньше брони. [14] Концепция «все или ничего» исключала легкую или умеренную толщину брони: броня использовалась с максимально возможной толщиной или не использовалась вообще, тем самым обеспечивая «либо полную, либо незначительную защиту». [15] По сравнению с предыдущими системами бронирования корабли по принципу «все или ничего» имели более толстую броню, покрывающую меньшую часть корпуса. Броненосный линкор HMS Inflexible , спущенный на воду в 1876 году, имел тяжелобронированную центральную цитадель с относительно небронированными концами; однако к эпохе HMS Dreadnought линкоры были бронированы по всей длине корабля различными зонами тяжелой, средней или легкой брони. Военно-морской флот США принял то, что формально называлось броней «все или ничего», на линкорах стандартного типа , начиная с класса «Невада » , заложенного в 1912 году. [16] Броня «все или ничего» позже была принята на вооружение других военно-морских сил после Первой мировой войны. Война , начиная с Королевского флота класса «Нельсон» [ 17] в сочетании с уменьшением количества кораблей, нуждающихся в бронировании, за счет установки всего основного вооружения вперед.
Развитие авианосцев потребовало новых форм защиты. Бронированная полетная палуба — это полетная палуба авианосца , конструкция которой включает в себя прочную броню.
_bulkhead_armour.jpg/1280px-HMS_Warrior_(1860)_bulkhead_armour.jpg)
Железная броня — это тип брони, используемой на военных кораблях и, в ограниченной степени, на укреплениях. Использование железа привело к появлению термина «броненосный» для обозначения корабля, «одетого» в железо. Самым ранним материалом, доступным в достаточных количествах для бронирования кораблей, было железо , кованое или литое. Хотя чугун никогда не использовался для морской брони, он нашел применение в наземных укреплениях , предположительно из-за более низкой стоимости материала. Одним из хорошо известных примеров чугунной брони для наземного использования является башня Gruson, впервые испытанная прусским правительством в 1868 году. Бронированные корабли, возможно, были построены еще в 1203 году [18] на Дальнем Востоке . На Западе они впервые стали обычным явлением, когда Франция спустила на воду первый океанский броненосец La Gloire в 1859 году. Британский флот ответил HMS Warrior в 1860 году, спровоцировав гонку военно-морских вооружений с появлением более крупных, более тяжеловооруженных и бронированных броненосцев.
Ранние эксперименты показали, что кованое железо превосходит чугун , и впоследствии кованое железо было принято для использования в военно-морском флоте. Британские усилия по совершенствованию железной брони возглавил правительственный Специальный комитет по железу, созданный в 1861 году военным министром лордом Гербертом для продолжения исследований военно-морской брони. Среди его членов был сэр Уильям Фэйрберн , известный инженер -строитель и инженер-строитель , который также построил более 80 железных судов, прежде чем уйти из судостроения. Среди других членов были металлург Джон Перси , инженер-строитель Уильям Поул и представители Королевских инженеров , Королевской артиллерии и Королевского флота . Этот комитет проработал четыре года, с 1861 по 1865 год, за это время он сформулировал лучшую броню с учетом известной тогда металлургии, предложил пути улучшения ее производства и качества и помог разработать более эффективный выстрел против броненосных судов. [19]
Например, при изготовлении железной брони использовались два процесса. При первом способе ковки большие куски лома или лужицы нагревали до температуры сварки и помещали под тяжелые стальные молотки. Многократные удары сварили эти комки в одну цельную пластину и придали ей необходимую форму и размеры. Кованая железная пластина использовалась в самых ранних броненосных кораблях, включая HMS Warrior . Второй метод, прокатка, заключался в укладке железных кусков друг на друга, нагревании их до температуры сварки и пропускании между двумя железными валками, чтобы получилась одна пластина необходимого размера. Первоначально производство проката было затруднено, поскольку для этого требовалось оборудование огромных размеров и большой мощности. Однако когда Специальный комитет в 1863 году испытал оба типа пластин, он обнаружил, что прокатное железо превосходит кованое из-за большей однородности качества. Комитет и производители железа вместе работали над тем, как упростить производство листового проката, который стал стандартным использованием на военных кораблях, начиная с 1865 года. [20]
Комитет рассмотрел вопрос об использовании деревянной основы с железной броней. Ранние европейские железные доспехи состояли из четырех-пяти дюймов (примерно от 10 до 13 см) кованого железа, подкрепленных от 18 до 36 дюймов (примерно от половины до одного метра) твердой древесины . После серьезных испытаний комитет обнаружил, что древесина предотвращает растрескивание , смягчает удар от повреждения конструкции корабля и распределяет силу по большей площади, что предотвращает проникновение. Недостатком использования дерева и железа был чрезмерный вес. Эксперименты с уменьшением или устранением деревянной подложки для снижения веса оказались безуспешными. Комитет также проверил сталь в качестве потенциальной брони, поскольку его члены считали, что чем тверже броня, тем лучше она может отклоняться или противостоять выстрелу. Однако сталь, производившаяся в то время, оказалась слишком хрупкой, чтобы быть эффективной. Железо, будучи более мягким, гнущимся, помятым и деформированным, но держалось вместе и оставалось эффективным средством защиты. [21]
Эксперименты проводились и с многослойной броней, но они не привели к каким-либо улучшениям, и предпочтение было отдано одиночным пластинам. На многих кораблях, построенных во время Гражданской войны в США, использовалась ламинированная броня, но это было вызвано отсутствием мощностей для изготовления одиночных листов нужной толщины.
Из-за постоянно увеличивающейся толщины брони и связанного с ней веса с самого начала были сделаны предложения о лицевой закалке железа или приварке стальных пластин к передней поверхности железной брони. Попытки реализовать эти предложения провалились по многим причинам, прежде всего потому, что металлургия того времени была не на высоте.
К середине-концу 1870-х годов железная броня начала уступать место стальной, что обещало уменьшить толщину и, следовательно, вес брони.
Броня Харви представляла собой разновидность стальной брони , разработанную в начале 1890-х годов, в которой передние поверхности пластин были закалены . Метод для этого был известен как процесс Харви и был изобретен американским инженером Хейвордом Огастесом Харви . Harvey United Steel Company была стальным картелем , председателем которого был Альберт Викерс . В 1894 году десять основных производителей броневых листов, в том числе Vickers , Armstrong , Krupp , Schneider , Carnegie и Bethlehem Steel , сформировали Harvey Syndicate.
_(14595554570).jpg/1280px-History_of_the_manufacture_of_armor_plate_for_the_United_States_navy_(1899)_(14595554570).jpg)
Крупповская броня — это тип стальной брони, которая использовалась при строительстве крупных кораблей незадолго до конца девятнадцатого века. Она была разработана немецкой компанией Krupp Arms Works в 1893 году и быстро заменила броню Харви в качестве основного метода защиты военно-морских кораблей, прежде чем ее вытеснила улучшенная «цементированная броня Круппа». Первоначальное производство брони Круппа было очень похоже на броню Harveyized; однако, в то время как в процессе Харви обычно использовалась никелевая сталь, в процессе Круппа в сплав добавлялось до 1% хрома для дополнительной твердости . Кроме того, в то время как броня Harveyized цементировалась путем нагрева стали и помещения древесного угля на ее поверхность в течение длительного времени (часто несколько недель), броня Krupp пошла еще дальше. Вместо неэффективного введения углерода на поверхность вместе с углем, броня Круппа добилась большей глубины цементации углерода за счет подачи углеродсодержащих газов к нагретой стали. После завершения процесса цементации металл преобразовывался в закаленную сталь путем быстрого нагрева цементированной поверхности, позволяя высокому теплу проникать на 30–40% глубины стали, а затем быстро закаливал сначала перегретую сторону, а затем обе стороны. сталь мощными струями воды или масла .
Броня Круппа была быстро принята на вооружение крупнейших военно-морских сил мира; баллистические испытания показали, что 10,2 дюйма (260 мм) брони Круппа обеспечивают ту же защиту, что и 12 дюймов (300 мм) брони Харви.
К началу двадцатого века броня Круппа устарела из-за разработки цементированной брони Круппа (также «Цементированная сталь Круппа», «броня KC» или «KCA»), усовершенствованного варианта брони Круппа. [22] Процесс изготовления остался практически таким же, с небольшими изменениями в составе сплава: в % от общего количества – углерод 0,35, никель 3,90, хром 2,00, марганец 0,35, кремний 0,07, фосфор 0,025, сера 0,020. [23] [24]
KCA сохранил закаленную лицевую сторону брони Круппа за счет применения карбонизированных газов, но также сохранил гораздо большую волокнистую эластичность на задней части пластины. Эта повышенная эластичность значительно снизила вероятность растрескивания и растрескивания под огнем, что является ценным качеством во время длительных боев. Баллистические испытания показывают, что броня KCA и Krupp в других отношениях была примерно одинаковой. [22]
Развитие доспехов с лицевой закалкой в конце девятнадцатого и начале-середине двадцатого веков показало, что такие доспехи менее эффективны против скользящих косых ударов. Хрупкость закаленного лицевого слоя была контрпродуктивной при таких воздействиях. Следовательно, наряду с броней с лицевой закалкой, такой как KCA, были разработаны типы гомогенной брони , сочетающие в себе пластичность и прочность на разрыв для защиты от скользящих ударов. [22] Гомогенная броня обычно использовалась для палубной брони, которая подвергается ударам под большим углом, а на некоторых военных кораблях, таких как линкоры класса «Ямато» и « Айова» , для брони нижнего пояса ниже ватерлинии для защиты от снарядов, которые приземляются близко и нырять под воду.
Ducol или «D»-сталь — это название ряда высокопрочных низколегированных сталей различного состава, впервые разработанных в начале 1920-х годов шотландской фирмой David Colville & Sons, Motherwell.
Область применения включала строительство корпусов военных кораблей и легкую броню, автодорожные мосты и сосуды под давлением, включая паровые котлы локомотивов и ядерные реакторы.
Дуколь использовался для переборок как в общей конструкции , так и против торпед , а также для легкой брони на военных кораблях нескольких стран, включая британские , японские и, возможно, итальянские военно-морские силы. [25] После Второй мировой войны на основе этого типа стали изготавливались высшие марки товарных судостроительных сталей. [26]
Сварной материал Ducol использовался на HMS Nelson и HMS Rodney (1927 г.) и, возможно, способствовал первоначальному повреждению конструкции при стрельбе из больших орудий. [27] Решение было найдено с помощью заклепок для крепления сварных подконструкций Ducol к корпусу, а не исходной цельносварной конструкции, что позволило добиться некоторой «уступки». [ нужна цитата ]
Он использовался в практике проектирования британских противоторпедных систем на последних линкорах. Внутренний корпус, переборки торпед и внутренние палубы были изготовлены из стали класса Ducol или «D», сверхпрочной разновидности HTS . По словам Натана Окуна, линкоры класса King George V имели самую простую броню среди всех крупных кораблей после Первой мировой войны. «Большая часть несущих частей корабля была построена из сверхвысокопрочной кремний-марганцевой конструкционной стали British Ducol («D» или «D.1»), включая верхнюю палубу и переборки». [28]
Полностью закрытый бронированный ангар HMS Ark Royal и поддерживающая его бронированная кабина экипажа были построены из материала Ducol. [ нужна цитата ]
Другие типы брони, применяемые на кораблях ВМФ:
Императорский флот Японии (IJN) широко использовал продукцию Ducol, производимую по лицензии Japan Steel Works в Муроране , Хоккайдо , Япония : компания была создана с инвестициями Vickers , Armstrong Whitworth и Mitsui . [29]
Крейсеры класса Mogami изначально проектировались с цельносварными переборками Ducol, которые затем приваривались к корпусу корабля. Возникшие в результате неисправности, вызванные электросваркой конструктивных частей корпуса, привели к деформации, и башни главного калибра не смогли правильно тренироваться. Они были перестроены с клепаной конструкцией, а два других были переработаны. [30] [31] [32]
Все следующие корабли или классы (список неполный) использовали Ducol в структурных переборках и защитной обшивке:
Ленгерер существенно расходится во мнениях относительно того, что было сделано из Дюколя, возможно, из-за обширного ремонта в 1934-36 годах? «Нижняя часть брони опиралась на 50 миллиметров (2,0 дюйма) стали Ducol. Магазины были защищены 165 миллиметрами (6,5 дюйма) нецементированной брони New Vickers (NVNC), наклоненной под углом до 25 °. и сужался до толщины 55–75 миллиметров (2,2–3,0 дюйма).Летная палуба и обе ангарные палубы не были защищены, а двигательная установка корабля была защищена 65-миллиметровой (2,6 дюйма) палубой из брони с ЧПУ.
« Сёкаку » были первыми японскими авианосцами, оснащенными системой торпедного пояса. Сама переборка торпеды состояла из внешней пластины Ducol толщиной 18–30 миллиметров (0,71–1,18 дюйма), которая была приклепана к пластине толщиной 12 миллиметров (0,47 дюйма)» .
Кроме того, 25-тонный речной моторный катер IJN имел цельносварной корпус, защищенный 4-5-мм сталью Ducol.
Итальянский флот использовал сталь, аналогичную «Дуколь», в своей системе противоторпедной защиты «Пульезе». Эта подводная система «выпуклости» была внедрена в итальянских линкорах типа «Литторио» , а также в полностью перестроенных вариантах итальянского линкора «Дуилио» и линкоров типа «Конте ди Кавур» . Сторона, обращенная внутрь, состояла из слоя кремний-марганцевой высокопрочной стали толщиной 28–40 мм (1,1–1,6 дюйма), называемой сталью « Elevata Resistenza » (ER), которая, вероятно, была чем-то похожа на британскую сталь Ducol ( «Д» или «Дл») Сталь, использовавшаяся для легкой брони и переборок торпед во время Второй мировой войны. [40]
Пластиковая броня (также известная как пластиковая защита) — это тип брони транспортных средств, первоначально разработанный для торговых судов Эдвардом Терреллом из Британского Адмиралтейства в 1940 году. Она состояла из небольшого заполнителя одинакового размера в матрице битума, похожего на асфальтобетон. Обычно его наносили в виде отливки на месте слоем толщиной около двух дюймов (51 мм) на существующие судовые конструкции, изготовленные из мягкой стали толщиной одну четверть дюйма (6,4 мм) или формованные секциями одинаковой толщины на однослойной пластине. Стальная пластина толщиной полдюйма (13 мм) для установки в качестве орудийных щитов и т.п. Пластиковая броня заменила использование бетонных плит, которые, хотя и должны были обеспечивать защиту, были склонны к растрескиванию и разрушению при попадании бронебойных пуль. Пластиковая броня была эффективна, потому что очень твердые частицы отклоняли пули, которые затем застревали между пластиковой броней и стальной опорной пластиной. Пластиковую броню можно было нанести, заливая ее в полость, образованную стальной опорной пластиной и временной деревянной формой. Производство брони осуществлялось дорожно-строительными фирмами и осуществлялось аналогично производству дорожных покрытий, причем организацию бронирования осуществляли военно-морские офицеры в ключевых портах. [ нужна цитата ]
Электроброня — вид брони, предложенный для защиты кораблей и боевых бронированных машин [41] от кумулятивного оружия. Электрическая броня использует сильное электрическое поле, чтобы разрушить струю ионизированного газа, создаваемую боеголовкой. [42]
Электрически заряженная броня — это недавняя разработка Лаборатории оборонной науки и технологий Великобритании . [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [ требует обновления ] Это работает путем установки двух проводящих пластин по обе стороны от воздушного зазора или твердого изолятора, при этом пластины прикреплены к конденсатору, удерживающему очень высокий электрический заряд: когда пуля или снаряд пробивает изоляцию и замыкает цепь между двумя пластинами, энергия, запасенная в конденсаторе, разряжается через снаряд, испаряющий его.