Allt eller inget (rustning)
Allt eller inget är en metod för marin krigsskeppsrustning , mest känd för sin användning på dreadnought slagskepp . Konceptet går ut på att kraftigt pansar de områden som är viktigast för ett fartyg medan resten av fartyget inte får någon pansar. "Allt eller inget"-konceptet undvek lätta eller måttliga tjocklekar av pansar: pansar användes i största möjliga tjocklek eller inte alls, vilket gav "antingen totalt eller försumbart skydd". Jämfört med tidigare pansarsystem hade "allt eller inget" fartyg tjockare pansar som täckte en mindre del av skrovet.
Det järnklädda slagskeppet HMS Inflexible som sjösattes 1876 hade en tungt bepansrad central citadell, med relativt obepansrade ändar; emellertid, vid eran av HMS Dreadnought , pansrades slagskeppen över skeppets längd med varierande zoner av tunga, måttliga eller lätta pansar. Den amerikanska flottan antog vad som formellt kallades "allt eller inget" pansar i slagskeppen av standardtyp , med början med Nevada -klassen som fastställdes 1912. Den kejserliga japanska flottan implementerade snart systemet i sina Nagato -klassade slagskepp från 1917, och "Allt eller ingenting" pansar adopterades senare av andra flottor efter första världskriget , med början med den kungliga flottan i dess Nelson klassificerar .
Logisk grund
Traditionellt utformades ett krigsfartygs pansarsystem både separat från och efter designlayouten. Utformningen och placeringen av olika delsystem (framdrivning, styrning, bränslelagring och hantering, kommunikation, avståndssökning, etc.) lades upp och designades på ett sätt som gav det mest effektiva och ekonomiska utnyttjandet av skrovets deplacement . Sedan skulle pansarmän försöka designa tillämpningen av barriärer och deflektorer som skulle skydda vitala delar av skrovet, överbyggnaden och dess inre avdelningar från fiendens granateld, undervattensminor och torpedattacker . Det skulle också ägnas uppmärksamhet åt begränsningen av sympatiska skador på skrovavdelningar och utrymmen, orsakade som en konsekvens av primära skador på de skrovavdelningar som direkt mottog skaleld eller undervattensexplosioner.
Resultatet av detta tillvägagångssätt var att pansarmän "dekorerade" ett krigsfartygs skrov, inre fack och utrymmen med pansar, inte enligt något övergripande schema eller skyddsdesign. Sammantaget var den totala vikten av pansar som denna frånvaro av en övergripande skyddsplan gav, totalt sett mycket större än vad en realistisk skrovförskjutning kunde flyta. Följaktligen skulle marinarkitekter av skrovet och dess framdrivningssystem kräva en minskning av vikten av pansar som appliceras tills skrovets förskjutning och skrovets dödvikt återställer fartygets skrovform till räckvidden, hastigheten och stabiliteten för den ursprungliga designprestandan som specificerad.
Men de fortsatta framstegen med större kalibervapen, högre mynningshastigheter, mer exakt eld på längre avstånd och mer energiska explosiva fyllningar av granaten krävde drastiska förbättringar av pansarskyddet. Vissa medel behövde hittas för att integrera pansarskydd i den totala designen av krigsfartyget vid dess tillkomst. Den rationella tillämpningen av pansar var tvungen att uppnå den mest effektiva användningen av skrovets förskjutning för att ge flytkraft till fartygets pansars dödvikt. "Allt eller inget" var designlösningen.
"Allt-eller-inget"-filosofin för pansardesign krävde ett fullständigt omtänkande av slagskeppsdesign, pansarsystem och integrationen av fartygets designarkitektur med pansarskyddssystemet. Med omtänkandet av design var marinarkitekter tvungna att undersöka varje system och funktion hos ett krigsfartyg och bestämma vilka funktioner och system som var kritiska. Systemen bedömdes med avseende på prioritet, relationer och placering i skrov och överbyggnad.
Konstruktionen var avsedd att säkerställa att slagskepp kunde (a) överleva mot de tyngsta pansarbrytande granaten som användes i början av 1900-talet, (b) kunna bära kraftfull beväpning och (c) behålla användbar fart och uthållighet . Det gjordes möjligt genom att avstå från de stora områdena med relativt lätt rustning som användes i tidigare slagskeppskonstruktioner. Vikten som sparades användes för att stärka rustningen som skyddade fartygets vitala områden, centraliserad i ett kompakt utrymme. Logiken i designen var enkel: om fartyget träffades i vitala områden (ammunition och drivmedelsmagasin, framdrivningsanläggningen, brandlednings-, lednings- och kommunikationssektionerna) var hennes överlevnad i fara. Å andra sidan, om fartyget träffades i icke-vitala områden (icke-explosiva förråd, besättningsplatser och rastplatser, kontor och administrativa områden), skulle det med största sannolikhet inte leda till att fartyget förstördes. Pansringen förstärkte även skrovet.
I den idealiska formen av systemet är all pansar på ett slagskepp koncentrerad för att bilda ett bepansrat "citadell" runt skeppets magasinsutrymmen . Citadellet är en pansarlåda av enhetlig tjocklek designad för att försvara sig mot de största fiendens vapen. Framdrivningsanläggningen, kommunikationssystem, vapen, ammunitionsförråd och ledning och kontroll av fartyget var belägna i ett enda område inom och under pansarcitadellet. Genom att ta bort rustningen från alla andra delar av skeppet kunde citadellets rustning göras tjockare. Med undantag för tornen, ammunitionslyftarna, smygtornet och en del av styrväxeln, skyddade ingenting i pansarväg resten av fartyget. När stridsstationer kallades drog sig hela besättningen in i detta område bakom bepansrade skott och bepansrade, vattentäta dörrar.
Citadellet kan visualiseras som en rektangulär pansarflotte med öppen botten (sluten topp) med sluttande sidor som sitter i skeppets skrov. Från lådan skulle axlar som kallas barbettes leda uppåt till fartygets huvudsakliga kanontorn och smygtorn. Även om det var önskvärt att citadellet skulle vara så litet som möjligt, var det inneslutna utrymmet en viktig källa till reservflytkraft och bidrog till att förhindra att fartyget grundade när andra fack hade svämmat över. Genom uppdelning och redundans av nyckelsystem skulle alla skador som görs på fartyget utanför denna pansarlåda sannolikt kunna överlevas. Så länge som dessa system i lådan förblev intakta, kunde skeppet fortsätta att slåss. I själva verket accepterade schemat sårbarhet för granater av medelkalibrig och högexplosiv kaliber som träffar de obepansrade delarna av skrovet, för att förbättra motståndet mot pansargenomträngande granater av stor kaliber utan att öka pansarviktens totala vikt. De obepansrade delarna av fartyget skulle inte erbjuda tillräckligt motstånd mot pansargenomträngande granater för att utlösa deras avfyrningsmekanismer (designade för att explodera efter penetrerande pansar) så granaten skulle passera utan att explodera, medan de vitala delarna kunde ha pansar tillräckligt tjockt för att motstå tyngsta skalen.
För att maximera den tillgängliga pansartjockleken för en given vikt var det önskvärt att citadellet var så litet som möjligt. Ett sätt att uppnå detta var att koncentrera huvudbatteriet i tre torn med trippel- eller till och med två torn med fyrdubbla (quad) pistolfästen, i motsats till fyra tvillingtorn som var typiska under första världskriget. I vissa fall hade tornen en all-forward-layout, som Royal Navys Nelson - klass och franska marinens Dunkerque - klass . Ett annat sätt är mer kompakt och effektivt maskineri som den franska flottans användning av "superladdade" Indret -pannor för Dunkerque -klassen eller US Navy :s beslut att kombinera dubbelreducerande kugghjulsturbiner med extrema ångförhållanden (ultra hög värme och tryck) i Carolina klassen North , South Dakota -klassen och Iowa- klassen .
Evolution
Majoriteten av slagskeppen under första världskrigets årgång hade pansar placerade i bälten av varierande tjocklek runt skrovet, koncentrerade huvudtjockleken till den punkt där majoriteten av fiendens granater skulle träffa. Resultatet av långa års erfarenhet var dessa pansarband effektivt skydd när fartyg slogs på nära håll. När kalibern av vapen växte och eldledningssystemen förbättrades, ökade ingreppsräckvidden, så att ett större antal träffar skulle bli resultatet av att kasta eld mot skeppets tunna däcksrustning snarare än dess välskyddade sidor.
Även om den amerikanska flottan hade börjat arbeta på det första allt-eller-inget-skeppet 1911, tillsammans med Nevada , trodde den kungliga flottan inte att långdistansskytte skulle vara viktigt eller att fartygets magasinsutrymmen var sårbara. Erfarenheter från första världskriget, särskilt slaget vid Jylland, visade dock att ett fartyg kunde överleva omfattande skador så länge det var utanför deras magasinsutrymmen, men varje granat som bröt mot försvaret av dessa utrymmen hade katastrofala effekter. Den logiska slutsatsen var att det inte var någon idé att ha pansar som inte kunde stoppa ett granat från att tränga in i magasinsutrymmena, och att alla pansar som inte bidrog till detta mål var bortkastade pansar. Det viktigaste fyndet av skytterättegångarna på SMS Baden var att den 7-tums (18 cm) tjocka medelstora rustningen var helt värdelös mot granater med stor kaliber. Som ett resultat antog Royal Navy i Nelson -klassen "allt eller ingenting" pansar som banat väg för den amerikanska flottan.
Slutet av första världskriget och Washingtonfördraget satte ett tillfälligt stopp för byggandet av nya slagskepp. Pausen användes för att förfina skyddet för nästa generation av slagskepp. Vid den tiden började flygplan och flygbomber påverka sjökrigföringen. Med undertecknandet av Washingtonfördraget hade de allierade ett överskott av gamla slagskepp, särskilt från den tidigare kejserliga tyska flottan , som ägnades åt kanonskytte och bombningar.
Som ett resultat av dessa experiment skulle pansargenomträngande förordningar som används mot fiendens slagskepp, granater avfyrade av ett slagskepps huvudvapen och luftbomber levererade av dykbombplan, ha fördröjningssäkringar att explodera först efter att ha trängt in i ett fartygs vitals. Om det inte fanns något på vägen genom fartyget som aktiverade säkringen, så kunde granaten eller bomben passera genom fartyget utan att detonera, eller om den detonerade, skulle sprängningen vara utanför dess rustning. Skeppet skulle inte sjunka om inte dess egna magasin penetrerades; sålunda skulle den maximala tjockleken på pansar vara runt magasinsområdet, vilket leder till den slutliga manifestationen av "allt eller inget"-schemat.
I praktiken
Ingen flotta byggde rena "allt eller inget" slagskepp även om de flesta flottor tog teorin i bruk till viss del. Till och med Japans gigantiska Yamato -klass var bepansrad enligt allt-eller-inget-principerna eftersom det helt enkelt inte fanns något annat sätt att ge den heroiska skala av skydd de krävde. Av de slagskepp som designats och byggdes inom Washingtonfördragets fulla begränsningar, kom Royal Navy's Nelson -klass och den franska marinens Dunkerque -klass närmast idealet. Även i dessa fartyg ingick en viss grad av "splitterskydd" för att skydda nyckelsystem och personal från fragmenteringsskador.
Från Nevada- klassen till sin Iowa -klass var den amerikanska flottan pionjärer för allt eller ingenting utan att dra den till sin logiska slutsats. Till exempel designade USA sina slagskepp för att ge besättningen ytterligare skydd istället för att bara förlita sig på citadellets pansardäck. Dessa fartyg hade tre pansardäck: ett bepansrat toppdäck för att avkapa och sätta igång bomber och granater; ett splitterdäck mellan topp- och citadelldäcket för att skydda majoriteten av besättningen från granater och bombfragment; och ett tungt pansarcitadelldäck som skyddar maskineriet och magasinen. På Iowa -klassens fartyg är splitterdäcket under citadelldäcket. I andra världskrigets snabba slagskepp och moderniserade slagskepp av standardtyp fanns den sekundära beväpningen också i pansartorn, samma typ av fästen som även finns i nyare flotta bärare och kryssare, eftersom detta var ett viktigt försvar mot fiendens flygplan (särskilt kamikaze ) s). USA hade också råd att bygga stora delar av sina slagskepp med hjälp av Special Treatment Steel (STS), en seg rustning som gav både struktur och splitterskydd.
Misstankarna med att bygga ett rent "allt eller inget"-skepp var att de hade områden som fortfarande var sårbara för vapen från till och med blygsamma krigsfartyg, eld med handeldvapen, sprängskador från ett fartygs egna vapen, bomber, skjutningar och torpeder . Till exempel var explosionsskador att plåga karriärerna för Nelson -klassens fartyg, en situation som förvärrades av placeringen av deras vapen. Överbyggnaden, till exempel, inhyste avgörande ledningsstationer, kommunikationer och radarutrustning. Oavsett vilket pansarsystem som används kunde många kritiska områden som roder, propellrar och fören inte skyddas, så skador på dessa områden kan minska ett fartygs manövrerbarhet och flytförmåga. Till exempel Bismarck och Hiei förlorade på grund av roderskador; de relativt stora och "mjuka" obepansrade bogkonstruktionerna av japanska superbattleships Yamato och Musashi visade sig vara deras akilleshäl eftersom översvämningar där gjorde dem instabila och omöjliga att manövrera långt innan de faktiskt var i fara att sjunka. Överbyggnaden som inrymmer kommandoanläggningar, kommunikationer och radar förblev också sårbara; till exempel Hiei ineffektiv av ett mättnadsbombardement av små projektiler som satte eld på hennes överbyggnad, Tirpitz fick omfattande skador på ovansidan i Operation Tungsten och USS South Dakota tvingades dra sig ur en nattstrid när relativt ytliga skador på hennes överbyggnad slog ut hennes radar och störde hennes redan komprometterade elektriska system, och dödade 58 och skadade 60 besättningsmedlemmar. De sekundära batterierna (inklusive dubbelfunktionsvapen och tunga luftvärnskanoner) hade sämre skydd utanför huvudpansarcitadellet, och det lätta luftvärnsgeväret var på exponerade fästen med liten eller ingen pansar (särskilt de extra AA-vapen som lades till i 1944 års ombyggnad av Yamato -klassen), så dykbombningar och attacker mot jaktplan mot Tirpitz (Operation Tungsten) och Yamato ( Operation Ten-Go ) orsakade stora olyckor bland luftvärnsskytte. Sådana är avvägningarna med "allt eller inget"-rustning, att vissa sårbarheter accepteras i utbyte mot större skydd någon annanstans.
I aktion
Uppgörelsen mellan slagskeppsflottan och slagskeppsflottan som alla sidor hade räknat med kom aldrig till stånd, så fördelarna med allt-eller-inget-skeppets design i en sådan strid testades aldrig helt.
Men vid Pearl Harbor visades motståndskraften hos slagskeppet av American Standard-typ för att överleva skador, även om de skulle ha gått förlorade i öppet hav. Även om alla åtta amerikanska slagskeppen träffades och skadades och fyra sänktes, var det möjligt att återföra sex av fartygen tillbaka i tjänst, på grund av att de var på grunt vatten. Arizona gick förlorad på grund av en katastrofal explosion av hennes tidningsutrymmen. Det finns konkurrerande teorier om hur detta inträffade, men i slutändan kunde ingen praktisk tjocklek av däcksrustning skydda något slagskepp från en vertikal bombattack.
Få slagskepp-till-slagskepp möten ägde rum under andra världskriget. I Atlanten inkluderade dessa slaget vid Mers-el-Kébir i juli 1940, slaget vid Dakar i september 1940, slaget vid Danmarkssundet och det sista slaget vid Bismarck i maj 1941, slaget vid Casablanca i november 1942, och slaget vid Nordkap 1943. I Stilla havet fanns det andra sjöslaget vid Guadalcanal i november 1942 och slaget vid Surigaosundet i oktober 1944, en del av det större slaget vid Leytebukten .
I slaget vid Danmarkssundet träffades HMS Prince of Wales upprepade gånger av 15 tum (38 cm) AP-granater, vilket orsakade skada utan att allvarligt äventyra fartyget, men en 15-tums granat cirka en fot ovanför styrbords länskölen exploderade inte . Ett 8-tumsskal från kryssaren Prinz Eugen trängde in på styrbords sida av aktern under vattenlinjen. Splinterskador från denna träff orsakade vissa översvämningar i det inre. Ytterligare ett 8-tumsgranat penetrerade så småningom 5,25-tumspistolen P3:s kasematt men detonerade inte. Det faktum att ett kryssargranat kunde ta sig in på dessa platser visar svagheten hos pansarsystemet "allt eller inget". HMS Hood , byggd med det tidigare konceptet av bandad pansar, försvann med största sannolikhet när ett AP-skal från Bismarck passerade genom ett tunnare övre bälte in i hennes magasin. Även om det också byggdes med den äldre banded pansardesign, visade det sig att fartyg av Kriegsmarines Bismarck - klass var svåra att sänka, till stor del eftersom de var välbyggda och mycket uppdelade. Bismarck stod emot enorma straff under sin sista strid. Även om en expedition verifierade att få om några brittiska tunga granater penetrerade Bismarcks citadell, penetrerades några av huvudtornets barbettar, och skeppet förstördes praktiskt taget ovanför pansardäcket av AP-granater detonerade av ett medeltjockt övre bälte som inte hindrade dem från att penetrera. Bismarcks systerfartyg Tirpitz led omfattande skador på ovansidan av Royal Navy flyganfall under Operation Tungsten men hennes vitals var relativt oskadda . Tirpitz sänktes slutligen av en bombattack på hög höjd som involverade massiva Tallboy-bomber som ingen praktisk mängd rustning kunde ha förbättrat; i synnerhet slog Tallboy mittskepps mellan flygplanets katapult och tratten ett mycket stort hål i fartygets sida och botten samtidigt som hela sektionen av bältespansringen förstördes i närheten av bombnedslaget, vilket bidrog till slagskeppets snabba kapsejsning.
En annan direkt demonstration av fördelarna – och gränserna – med ett allt-eller-inget-pansarsystem i jämförelse med pansarbepansring inträffade i sjöslaget vid Guadalcanal. Den första natten (13 november 1942) laddade en amerikansk kryssare-jagare-formation direkt genom en överlägsen japansk styrka på blankt håll, vilket oavsiktligt kompenserade fördelen med de tunga japanska slagskeppsgevären med deras fördel i eldvolym. Hiei , byggd med hjälp av ett inkrementellt pansarsystem, skadades dödligt av bränder orsakade av 8-tums AP-skal från USS San Francisco som penetrerade sekundära batterikasematter skyddade av ett medeltjockt övre bälte liknande Bismarck . Liksom i Bismarck visade det sig att det övre bältet var tillräckligt för att detonera projektilerna men inte tillräckligt för att utesluta dem, och en dödlig träff som inaktiverade hennes styrväxel gjorde att Hiei kunde sänkas genom luftattack dagen efter. Den andra natten, (14–15 november 1942) träffades USS South Dakota på nära håll av 27 vanliga HE- och AP-granater av olika kaliber, varav de flesta passerade genom hennes obepansrade överbyggnad utan att detonera och orsakade relativt liten skada. Båda projektilerna som träffade South Dakotas rustning krossades, inklusive en 14 tum (36 cm) pansargenomborrande runda från det japanska slagskeppet Kirishima , som träffade den tungt bepansrade barbetten på huvudbatteritornet III. Inga projektiler penetrerade South Dakotas pansar och fartygets skrovstyrka, flytförmåga, stabilitet, styrning och framdrivning påverkades inte väsentligt. Även om South Dakota inte var i någon fara att sjunka, sattes hon ur spel av skadan som elden av mindre kaliber orsakade på hennes radar och elektroniska system, vilket gjorde henne ineffektiv för nattstrid.
Slaget vid Surigaosundet var det sista mötet mellan slagskepp och slagskepp. När de japanska styrkorna (efter att först ha decimerats av amerikanska jagartorpeder) nådde USA:s huvudlinje, var den avgörande faktorn det mycket större antalet av den amerikanska styrkan, plus deras överlägsna radar, så pansarscheman för amerikanska slagskepp testades inte.
Se även
Anteckningar
- Brown, David Keith (2006) [2000]. Nelson till Vanguard: Warship Design and Development, 1923–1945 . Annapolis: Naval Institute Press. ISBN 978-1-59114-602-5 .
- En illustrerad guide till slagskepp och slagkryssare, John Jordan, 1985, Salamander Books.
- Jurens, William; Garzke, William H.; Dulin, Robert O. Jr.; Roberts, John & Fiske, Richard (2002). "En marin kriminalteknisk analys av HMS Hood och DKM Bismarck" . Society of Naval Architects & Marine Engineers. Arkiverad från originalet (pdf) den 28 juli 2011 . Hämtad 10 februari 2012 .
- Schleihauf, William (2007). "Badenrättegångarna". I Preston, Anthony (red.). Krigsskepp 2007 . Annapolis: Naval Institute Press. ISBN 978-1-84486-041-8 .
externa länkar
- "Allt eller ingenting" skyddsartikel på Naval Technical Board.
- En undersökning av det amerikanska slagskeppet "Standard Type" en jämförelse av slagskepp av amerikansk standardtyp mot de från andra nationer, vid Naval Technical Board.
- BB59 rustning USS Massachusetts webbplats.
- Analys av skada: USS South Dakota vid sjöslaget vid Guadalcanal Introduktion Arkiverad 8 oktober 2018, på Wayback Machine och sammanfattningsartikel på www,NavWeaps.com