Etusivu 
Kirjoitukset Artikkelit: sotilaskalusto 1939–1945
WW2:n vaunukanuunat: Suorituskyky pähkin
WWII aikaisten vaunukanuunoiden läpäisy- ja energiadata
Table 1 German Projectiles A
WWII aikaisten vaunukanuunoiden läpäisy- ja energiadata; millimetreissä ja Kilojouleissa ilmaistuna. Vaununkanuunat laukauksineen ovat listattu ns. ranking-järjestyksessä eli paras on nro. 1 ja viimeinen on huonoin.
Terminologiaselitykset ja saatesanat
MV = Muzzle Velocity m/s = projektiilin nopeus putkensuulla ilmaistuna metreissä per sekunti;
SD = Sectional Density = projektiilin poikki- tai halkileikkauksen tiheys - merkitys on se, että mikäli projektiilien kaikki muut arvot ovat yhtenäisiä, projektiili, jolla on korkein SD läpäisee parhaiten;
TKE KJ = Total Kinetic Energy KJ = maksimi kineettinen energia putkensuulla ilmaistuna Kilojouleissa;
KE cm² = Kinetic Energy KJ per cm² = maksimi kineettinen energia putkensuulla Kilojoulea per neliösenttimetri.
Kineettisen ammuksen läpäisykyky perustuu sen kineettisen energiaan. Energia pyritään maksimoimaan ammuksen nopeudella sekä massalla, mistä syystä ammusten valmistuksessa suositaan raskaita materiaaleja. Tämän lisäksi myös ammuksen ja panssarin kovuudet vaikuttavat panssarinläpäisyyn.
Taulukko on verrannollinen WWII:ssa käytettyjen panssarilaukausten kanssa ja siinä on otettu huomioon kineettisen energian vaikutus ja projektiilin halkileikkauksen tiheyden vaikutus läpäisyyn ja loppupelissä tehoon; pelkän läpäisyarvon mm per matka ilmaisun lisäksi. Taulukko on kaikessa yksinkertaisuudessaan hyvä verrokkipohja eri panssarilaukauksille. Taulukko ilmaisee kaikki keskeiset asiat: Tykin, projektiilin, panssarityypin, etäisyydet, iskukulman, joka on 90 astetta (tai vastaavasti O kulma), projektiilin nopeuden putkensuulla ilmaistuna metreissä per sekunti, projektiilin halkileikkauksen tiheyden, maksimin kineettisen energian putkensuulla ilmaistuna Kilojouleissa ja maksimin kineettisen energia putkensuulla per neliösenttimetri.
Se mitä taulukko ei ilmaise, että se myös perustuu Bird:n & Livingston:n teoksen 50% onnistumistodennäköisyyteen (eli projektiilin alhaisimman keskiarvonopeuden läpäisyyn ja projektiilin nopeimman keskiarvonopeuden ei-läpäisyyn), kanttauskulmaan O astetta, maalin kokoon 2,50m x 2,00m ja DeMarren yhtälöön (noin karkeasti sanottuna DeMarren yhtälöllä voidaan arvioida ammuksen läpäisykykyä RHA-levyjä vastaan, mikäli tiedetään samantyyppisen mutta erikokoisen ja -nopeuksisen ammuksen läpäisykyky).
En ole tehnyt ko. taulukoita ja listausta, joten en voi ottaa niistä krediittiä, mutta olen tarkastanut taulukoista, että kaikkien arvojen pitäisi pitää paikkansa (aina on tietysti mahdollista, että olen tehnyt virheitäkin), poislukien KE cm² arvot, jotka ovat mielestäni systemaattisesti hieman alakantissa laskujeni mukaan - mutta voin olla tietysti väärässäkin - joka tapauksessa olivat arvot alakantissa tai ei, ne eivät muuta taulukon ranking-järjestystä, koska ne ovat täysin oikeaa suuntaa-antavia.
Taulukoiden päälähteet ovat varmasti:
1) The Aberdeen Proving Grounds, US Army, actual test results,
2) WW2 Armor & Gunnery by Robert D. Livingston & Lorrin Rexford Bird actual test results
ja melko varmasti myös
WW2 Armor & Gunnery by Robert D. Livingston & Lorrin Rexford Bird teoksen lähteet, joita en listaa tässä erikseen, koska lista on melko pitkä.
ja ilmeisen erityisesti myös seuraavat lähteet:
1) Fire and Movement Data, RAC actual test results,
2) Sherman Firefly: Medium Tank, Mark Hayward,
3) British and American Tanks of World War II, Peter Chamberlain and Chris Ellis,
4) Tank versus Tank, Kenneth Macksey,
5) The World War II Databook, John Ellis,
6) Pershing: A History of the Medium Tank T20 Series, R. P. Hunnicutt,
7) Sherman, A History of the American Medium Tank, R. P. Hunnicutt
8) Tigerfibel actual test results,
9) Schießvorschrift für die KwK43 actual test results,
10) German Tanks of World War II by Dr F. M. von Senger und Etterlin,
11) Small Arms, Artillery and Special Weapons of the Third Reich by Terry Gander and Peter Chamberlain,
12) The Unknown Alamein by Charles Messenger,
13) TM-E 30-451, Handbook on German Military Forces,
14) Tank Armament in World War Two, Paul Woodman,
15) German Tank Armament, in: Encyclopedia of German Tanks of World War Two, revised edition, Peter Chamberlain, Hilary L. Doyle & Thomas L. Jentz,
16) King Tiger Heavy Tank 1942-1945, reprinted edition, Peter Sarson, Hilary L. Doyle & Thomas L. Jentz,
17) Spielberger, Walter J.: Panzerkampfwagen Tiger und seine Abarten,
18) English edition: Tiger & King Tiger Tanks and Their Variants (German Fighting Vehicles),
19) Jentz, Thomas L.: Panzer Truppen Vol 1 & 2. The Complete Guide to the Creation & Combat Employment of Germany’s Tank Force, 1943-1945,
20) Jentz, Thomas L.: Germany’s Tiger Tanks. Tiger I & II: Combat Tactics,
21) Jentz, Thomas L.: Tank Combat in North Africa.
WW2:n aikaiset tärkeimmät vaunukanuunat: Suorituskyky pähkinäkuoressa
MV = Muzzle Velocity m/s,
SD = Sectional Density,
TKE KJ = Total Kinetic Energy KJ &
KE cm² = Kinetic Energy KJ per cm²
1. 128mm Pak44 L/55
Projectile 28,3kg PzGr.43 APCBC(HE)
MV 935m/s SD 1,727 TKE 12370 KJ KE cm² 96,13 KJ
Performance against 90 degree 240 BHN RHA armour:
500m = 253mm
1000m = 237mm
1500m = 222mm
2000m = 208mm
2500m = 195mm
3000m = 182mm
2. 88mm KwK43 L/71
Projectile 10,4kg PzGr.39/43 APCBC(HE)
MV 1000m/s SD 1,343 TKE 5200 KJ KE cm² 85,49 KJ
Performance against 90 degree 240 BHN RHA armour:
500m = 219mm
1000m = 204mm
1500m = 190mm
2000m = 176mm
2500m = 164mm
3000m = 153mm
3. 100mm D-10 L/53,5
Projectile 15,88kg BR-412D APBC
MV 887m/s SD 1,588 TKE 6246 KJ KE cm² 79,52 KJ
Performance against 90 degree 240 BHN RHA armour:
500m = 211mm
1000m = 185mm
1500m = 161mm
2000m = 141mm
2500m = 123mm
3000m = 108mm
4. 75mm KwK42 L/70
Projectile 7,2kg PzGr.39/42 APCBC(HE)
MV 925m/s SD 1,280 TKE 3080 KJ KE cm² 69,70 KJ
Performance against 90 degree 240 BHN RHA armour:
500m = 168mm
1000m = 149mm
1500m = 132mm
2000m = 116mm
2500m = 103mm
3000m = 91mm
5. 76,2mm L/55 British 17 pdr (Firefly)
Projectile 7,7kg Mk.8T APCBC
MV 883m/s SD 1,326 TKE 3001 KJ KE cm² 65,80 KJ
Performance against 90 degree 240 BHN RHA armour:
500m = 163mm
1000m = 150mm
1500m = 137mm
2000m = 126mm
2500m = 116mm
3000m = 107mm
6. 122mm D-25T
Projectile 25,0kg BR-471B APC
MV 780m/s SD 1,679 TKE 7605 KJ KE cm² 65,00 KJ
Performance against 90 degree 240 BHN RHA armour:
500m = 183mm
1000m = 162mm
1500m = 144mm
2000m = 129mm
2500m = 118mm
3000m = 108mm
7. 90mm M3 L/53 (Pershing)
Projectile 10,94kg M82 APCBC
MV 853m/s SD 1,350 TKE 3980 KJ KE cm² 62,56 KJ
Performance against 90 degree 240 BHN RHA armour:
500m = 164mm
1000m = 151mm
1500m = 138mm
2000m = 127mm
2500m = 115mm
3000m = 104mm
8. 88mm KwK36 L/56
Projectile 10,20kg PzGr.39-1 APCBC(HE)
MV 780m/s SD 1,317 TKE 3107 KJ KE cm² 51,09 KJ
Performance against 90 degree 240 BHN RHA armour:
500m = 151mm
1000m = 138mm
1500m = 126mm
2000m = 116mm
2500m = 106mm
3000m = 97mm
9. 85mm D-5T L/54
Projectile 9,2kg BR-365 APBC
MV 792m/s SD 1,273 TKE 2885 KJ KE cm² 50,84 KJ
Performance against 90 degree 240 BHN RHA armour:
500m = 121mm
1000m = 102mm
1500m = 88mm
2000m = 77mm
2500m = 69mm
3000m = 63mm
10. 77mm L/50 HV (Comet)
Projectile 7,7kg Mk.8T APCBC
MV 792m/s SD 1,326 TKE 2415 KJ KE cm² 48,49 KJ
Performance against 90 degree 240 BHN RHA armour:
500m = 137mm
1000m = 126mm
1500m = 116mm
2000m = 106mm
2500m = 98mm
3000m = 90mm
11. 76,2mm M1 L/55
Projectile 7,0kg M62 APCBC(HE)
MV 800m/s SD 1,211 TKE 2195 KJ KE cm² 48,38 KJ
Performance against 90 degree 240 BHN RHA armour:
500m = 116mm
1000m = 106mm
1500m = 97mm
2000m = 89mm
2500m = 81mm
3000m = 74mm
12. 75mm KwK40 L/48
Projectile 6,8kg PzGr.39 APCBC(HE)
MV 790m/s SD 1,208 TKE 2122 KJ KE cm² 48,03 KJ
Performance against 90 degree 240 BHN RHA armour:
500m = 123mm
1000m = 109mm
1500m = 97mm
2000m = 86mm
2500m = 76mm
3000m = 68mm
13. 57mm aka 6 pdr
Projectile 3,23kg Mk.9T APCBC
MV 831m/s SD 1,005 TKE 1115 KJ KE cm² 43,69 KJ
Performance against 90 degree 240 BHN RHA armour:
500m = 103mm
1000m = 90mm
1500m = 78mm
2000m = 68mm
2500m = 60mm
3000m = 52mm
14. 50mm KwK39 L/60
Projectile 1,07kg PzGr.40/1 APCR
MV 1130m/s SD 0,428 TKE 683 KJ KE cm² 26,76 KJ
Performance against 90 degree 240 BHN RHA armour:
500m = 108mm
1000m = 72mm
1500m = 48mm
2000m = 32mm
2500m = 21mm
3000m = 14mm
15. 76,2mm L/41,5 F34 Zis-5
Projectile 6,3kg BR-350 B APCB
MV 679m/s SD 1,085 TKE 1452 KJ KE cm² 24,51 KJ
Performance against 90 degree 240 BHN RHA armour:
500m = 57mm
1000m = 46mm
1500m = 37mm
2000m = 30mm
2500m = N/A
3000m = N/A
16. 75mm M3 L/40
Projectile 6,79kg M61 APCBC
MV 619m/s SD 1,207 TKE 1301 KJ KE cm² 22,27 KJ
Performance against 90 degree 240 BHN RHA armour:
500m = 72mm
1000m = 65mm
1500m = 58mm
2000m = 52mm
2500m = 47mm
3000m = 42mm
HUOM! Seuraavat asiat:
Näissä läpäisytaulukoissa on otettu huomioon saksalaispanssariteräksen muuttuminen sodan loppua kohden hauraammaksi; kts. Robert Livingston:n kirjoitus alla.
Saksalaisen teräksen koostumus muuttui vähän aivan sodan loppuvaiheessa, mutta yleisellä tasolla saksalaisten RHA teräs 255-335 BHN oli yhä parasta; laatu oli parempaa kuin liittoutuneiden. Mutta esim. Tiger II:n teräskoostumus ei ollut yhtä hyvää kuin Tiger I:n; teräksen koostumukset ja niiden erot käyvät ilmi mm. Jentz:n ja Spielberger:n Tiger-teoksista.Robert Livingston: kirjoitti:"…US WWII armor was of the softer type, about 250 BHN, while most other nations used harder steel…the British found the T34 armour to be of a reasonably high quality with an armour hardness measurement of about 350-400 BHN…Russian tank armor was at 400-450 BHN during the later stages of the war…only the Germans utilized decent-quality rolled alloy plate for tanks…the Germans used face-hardened armor at first, with file-resisting hardness, then dropped the face hardening and relied on the core hardness of 250-300 BHN, similar to US tank armor…generally, hard armor is expected to break up attacking projectiles, which it can do when it is thicker than the diameter of the projectile…soft armor is best at absorbing projectile impact through slower deceleration… penetrating caps (APBC, APCBC, APCR) were so effective that the FH armor (FHA) resisted less well than softer homogeneous armor (RHA)…Face Hardened armor is best at defeating uncapped AP when it overmatches the projectile, that is, the diameter of the round is less than the thickness of the armor…Caps on APC and APCBC defeat FH by encouraging crack formation in the hard brittle surface…Rolled armor is ballistically superior to cast armor due to the compaction and consolidation of grain structure which occurs during rolling… during WWII there was constant tension in Germany between those who thought Tungsten carbide should be reserved for the machining of steel and those who thought it should be used on the battlefield for the penetration of armor…Curved surfaces distribute stress better than sharp-cornered welded boxes, so curved mantlets acted a bit thicker than their weak granular structure would lead us to expect…Nothing much below 210 BHN was used with good results…German 85-200mm specs at the end of the war called for 220-266 BHN. 55-80 was 250-290 BHN, and 35-50mm was 300-350 BHN. Much armor in that range was face hardened, with a 450-600 BHN face…By the end of the war the US had tested German projectiles and found them significantly better than ours, against our own and British plates. As their penetration data for their own guns showed, the Germans were able to make VERY resistant plate through the end of the war for their own test programs…on average, hardness of cast was less than rolled…rolled armor is essentially cast armor which has been further worked and shaped…Homogeneous armor works best when it is the same hardness throughout, as changes in hardness form stress concentration boundaries which destroy ballistic resistance…Certain alloys such as chromium deepen the internal hardening, but Cr supplies in Germany quickly became limited. Due to the difficulties in making thick plate, optimum BHN drops as the thickness increases, as softer plates are more forgiving of heat treating errors…The quality of AFV production armor suffered, though. The loss of nickel and molybdenum supplies was critical, and they could only compensate successfully on a proportion of the plate delivered, due to the finicky and troublesome interrupted-quench system, wherein plates were hoisted in and out and back into huge quench pools, with timing to the nearest second…I believe the Panther glacis often was defeated at the mill, with a 10-20% reduction in effective thickness due to incorrect quenching and tempering…A metallurgical report on a Panther glacis showed the presence of bainite, a crystalline form of steel, in an interior layer (like plywood…
US cast armor was of the following BHN:
<32mm: 302-325 BHN
32-64mm: 235-269
76mm: 235-260
102-152mm: 220-250
>152mm: 200
The following BHNs apply to US rolled armor:
25mm: 310-350 BHN
38mm: 280-320
51mm: 260-290
64mm: 240-275
76-127mm: 240-260
>127mm: 220"
Miltei kaikkiin sakupanssareihin suunniteltiin jossain vaiheessa (yleensä vuoden 1942 lopussa) FHA (Face Hardened Armor) teräksen käyttöä, mutta se ei käytännössä toteutunut, koska myöhemmin havaittiin, että RHA teräs kovuudella 250-300 BHN kesti osumia ja läpäisyä paremmin kuin panssariteräs, jossa oli ohut kerros FHA terästä kovuudella 450 - 650 BHN kovuus ja sitten RHA terästä kovuudella 220-240 BHN.
Sakut lopettivat FHA teräksen käytön ennen sodan loppua, mutta joka tapauksessa käyttivät FHA terästä pisimpään kuin ketkään muut sodan osapuolet. FHA teräs oli erittäin hyvää suoja-arvoltaan venäläisiä uncapped AP ja APBC ammuksia vastaan, mutta surkeaa amerikkalaisten ja brittien capped APC, APCBC ja APCR ammuksia vastaan. Jenkkien & brittien APC, APCBC ja APCR ammukset olivat pääsyy siihen, että sakut lopettivat pääsääntöisesti FHA teräksen käytön. FHA teräs murtui APC, APCBC ja APCR ammusten osumasta.
Seuraavissa saksalaisten Panzer malleissa, huom! ei kaikissa versiossa, oli ohut FHA teräskerros panssaroinnissa ennen RHA terästä: Panzer III, Panzer IV alatyypit F, G ja H, StuG III ja Panther.
Tuotantotoleranssi sakuteräksen vahvuudessa oli +5% eli joko spekseissä määrätty eksakti mm-paksuus tai paksumpi 5% asti; esim. Speksit määrää panssariteräksen vahvuudeksi 100mm, niin periaatteessa kaikki vahvuudet 100 - 105mm ovat hyväksyttävissä toleranssissa. Mutta joskus speksit ylitettiin, tiettävästi speksejä ei koskaan alitettu. Joka tapauksessa parempi ylittää kuin alittaa.
Brittien teräkset: "Soft" (machineable) teräs - joka vastaa jenkkien WWII terästä - ja brittien "hard" grades teräkset, jotka ovat saksalaista terästä laadullisesti huonompia. Britten "soft" teräs oli RHA:ta noin 250 BHN :n kovuudella ja puolestaan "hard" RHA:ta noin 380-450 BHN:n kovuudella ja ns. Vickers Cemented Armour FHA:ta noin 600 BHN:n kovuudella edestä ja 400 BHN:n kovuudella takaa.
Koska saksalainen teräs osoittautui laadukkaammaksi kuin jenkki-, britti- tai venäläisteräs, liittoutuneet - lue britit & jenkit - ottivat käyttöön 10% vähennyksen testatusta läpäisystä eli ns. 10% laskennallisen korjauksen. Alkuun vaikuttaisi ja näyttäisi siltä, että 10% vähennystä ei ole suoritettu taulukossa, mutta kun tarkistin taulukon läpäisyjen verrannollisuutta, näyttäisi siltä, että 10% vähennys on jo mukana taulukon arvoissa. Eli olen sitä mieltä, että 10% vähennys on jo sisällytetty taulukon arvoihin, mutta koska en ole tehnyt ko. taulukkoa, en voi sanoa 100% varmasti, että näkemykseni on oikea - voin olla täysin väärässä. Joten jää jokaisen lukijan harkinnan varaan, miten suhtautua ja tulkita tämä asia.
Läpäisymääritelmät
German definition of a penetration:
2/3rds (66.6%) of all projectiles fired must penetrate completely through the plate.
Saksalaisissa testeissä 2/3 (66.6%) kaikista ammutuista testiprojektiileistä täytyy läpäistä kohteena oleva teräslevy täysin.
British definition of a penetration:
1/2 (50%) of all projectiles fired must penetrate completely through the plate.
Brittien testeissä 1/2 (50%) kaikista ammutuista testiprojektiileistä täytyy läpäistä kohteena oleva teräslevy täysin.
US definition of a penetration:
1/2 (50%) of all projectiles fired need only partially penetrate the plate.
Amerikkalaisten testeissä 1/2 (50%) kaikista ammutuista testiprojektiileistä täytyy läpäistä kohteena oleva teräslevy ainoastaan osittain.
Samoin on tulkinnanvaraista, miten nämä läpäisymääritelmät pitäisi ottaa huomioon. Näyttäisi siltä, että niitä ei ole otettu huomioon taulukossa ja että ne pitäisi ottaa huomioon taulukon läpäisyarvoissa. Toisaalta, koska taulukko selkeästi perustuu Bird:n & Livingston:n teoksen 50% onnistumistodennäköisyyteen (eli projektiilin alhaisimman keskiarvonopeuden läpäisyyn ja projektiilin nopeimman keskiarvonopeuden ei-läpäisyyn) vaikuttaisi siltä, että ne on otettu taulukossa huomioon. Näin ainakin tulkitsen taulukon parametrit. Mutta jälleen kerran, koska en ole tehnyt ko. taulukkoa, en voi sanoa 100% varmasti, että näkemykseni on oikea - voin olla täysin väärässä. Joten jää jokaisen lukijan harkinnan varaan, miten suhtautua ja tulkita tämä asia.
Täytyy muistaa, että tämäkin taulukko on loppupelissä kuitenkin vain matemaattinen ennustemalli. Taulukko ei myöskään ilmaise panssarilaukausten terminaalienergiaa ja siten oikeaa tuhovaikutusta kohteessa läpäisyn jälkeen, samoin taulukko ei ilmaise panssarilaukausten ei-läpäisevää tuhovaikutusta kohteessa. Taulukosta voi laskea eri panssarilaukausten terminaalienergian ballistisella laskimella ja sitentuhovaikutuksen kohteessa.
Taulukon läipäisyarvot löytyvät Bird:n & Livingston:n teoksesta. Ohessa Bird:n & Livingston:n teoksen läpäisytaulukot:
Table 1 German Projectiles A
Table 2 German Projectiles B
Table 3 UK Projectiles
Table 4 US Projectiles A
Table 5 US Projectiles B
Table 6 Soviet Projectiles
Table 7 Italian Projectiles
Taulukoitten arvot ovat kolumneittain seuraavat:
Ensin ko. projektiili, sitten nopeus putkensuulla MV = Muzzle Velocity on ilmaistu jaloissa per sekunti eli fps:nä (täytyy tarvittaessa konvertoida m/s:ksi),
lopuissa kolumneissä ovat etäisyydet metreissä alkaen 100 metristä 3000 metriin ja kunkin etäisyyden alla on läpäisy millimetreissä per etäisyys.
Teräs on samaa RHA 240 BHN ja iskemiskulma sama 90 astetta. Ammustyypit ovat AP, APCBC, APCR jne… periaatteessa melkein kaikki. FH ammustyypin perässä tarkoittaa FHA (Face Hardened Armor) terästä eli rivi antaa läpäisyn siihen.
Valitettavasti kaksi viimeistä Tablea, Soviet Projectiles ja Italian Projectiles eivät mahtuneet tähän kuvatilarajoitusten takia, joten linkitän ne kuvapankkini kautta.
[img]http://www.pienoismallit.net/media/kuvat/13/02/55/130255.jpg[/img]
[img]http://www.pienoismallit.net/media/kuvat/13/02/56/130256.jpg[/img]
Toivottavasti tästä on jotain hyötyä ja valitan etukäteen kuvien laatua, koska nappasin ne pikaisesti - mutta kyllä niistä selvää pitäisi saada.
Ohessa linkki yksinkertaistettuun "ballistiseen laskimeen" WWII Gun vs Armour Calculator, joka myös ilmeisesti pohjautuu Robert D. Livingston:n & Lorrin Rexford Bird:n WW2 Armor & Gunnery opukseen. Tällä laskimella voi leikkiä eri vaunukanuunoiden läpäisyjen kanssa eri vaunukohteisiin: www.wwiiequipment.com/pencalc/#
Parhain terveisin, AJ
Kommentit
Kirjaudu sisään kirjoittaaksesi kommentteja
Jos sinulla ei ole vielä omaa tunnusta palveluun, rekisteröidy käyttäjäksi.
