Защита линейных кораблей типа "Bismarck"
Линкоры типа "Bismarck" вмели систему бронирования цитадельного типа с традиционным для немецких кораблей низким расположением броневой палубы. Все броневые материалы для линкора изготовлялись заводами концерна Крупна.
Метод изготовления Крупповской прокатной стали (Krupp Halzstahl) или как ее стали позже называть "Крупповская цементированная броня" (КС - Krupp Cementiert) был изобретен в конце прошлого столетия и с того времени претерпел ряд незначительных усовершенствований. Однако только после Первой мировой войны металлурги разработали качественно новые технологии изготовления подобной брони. Достигалось это посредством стальных сплавов, но в основе оставался все тот же "Метод Крупна" (Krupp-Verfahren). Первоначально броневые сплавы включали добавки никеля, хрома в марганца. Позднее стали добавлять ванадий, а затем молибден и вольфрам. Ниже показан состав брони, применявшейся на "Bismarck".
Необходимое процентное содержание углерода в верхнем слое брони достигалось специальной обработкой в плавильной печи. Глубина проникновения углерода зависела от времени этого процесса. После достаточного охлаждения производили механическую обработку (формовку или изгиб). Затем полученные плиты медленно нагревали до определенной температуры и сразу мгновенно охлаждали поверхностный слой, насыщенный углеродом, придавая ему высокую твердость. Материал ниже цементированного слоя оставался сравнительно мягким.
Больших успехов достигли немецкие инженеры и в изготовлении более тонкой брони. Широкое применение электросварки на новых кораблях привели их к идее сварного соединения броневых листов, однако применявшаяся ранее броневая сталь KNC ('подобна КС, но нецементированная) и никелевая сталь не подходили для этих целей. Поэтому были разработаны специальные виды броневых сталей, получивших название "Wh" (Wotan hart) и "Ww" (Wotan weich) - соответственно закаленная и мягкая броневая сталь. Они легко сваривались, однако для этого требовались специальные, сравнительно дорогие электроды. Их удалось заменить более дешевыми, не требующими большого применения редких металлов, которые Германия экспортировала .
Компонент
Углерод (С) Никель (Ni) |
KCnA
0,34 % 3,78 % |
KCaA
0,37 % 4,10 % |
Марганец (Mn) |
0,31 % |
0,30 % |
Хром (Cr) |
2,06 % |
1,89 % |
временное сопротивление на разрыв удлинение предел текучести
Wh |
85-95 кг/кв. мм. |
20 % |
50-55 кг/кв.мм. |
Ww |
65-75 кг/кв. мм. |
25 % |
38-40 кг/кв.мм. |
KNC |
ок.69 кг/кв. мм. |
15 % |
ок.53 кг/кв. мм. |
52КМ |
52-64 кг/кв. мм. |
22-24 % |
бол. 34 кг/кв. мм. |
Стали "Ww" в "Wh" изготовлялись толщиной от 10 до 150 мм и впервые применялись на линкорах "Scharnhorst" и "Gneisenau" .
Вертикальное бронирование
Цитадель линкоров типа "Bismarck" имела длину 171,40 метра в высоту 7 метров. В носу и корме она ограничивалась броневыми траверзами. Плиты главного в верхнего поясов были изготовлены из цементированной брони Круппа KCnA и укладывались на тиковую подкладку толщиной 50 мм.
Пояс брони по ватерлинии вмел толщину 320 мм, но в нижней части толщина плавно снижалась до 170 мм. По высоте главный пояс начинался от нижней кромки скосов главной броневой палубы в доходил до средней палубы, выше которой борт бронировался плитами1 верхнего пояса (в немецком флоте такой пояс называли казематом) толщиной 145 мм.
Позади пояса, на расстоянии 5,5 метров от борта была устроена противоосколочная продольная броневая переборка толщиной 30 мм., изготовленная из мягкой броневой стали "Ww". По высоте она начиналась от броневой палубы и доходила до верхней. Эта переборка продолжалась и ниже броневой палубы, но здесь она уже входила в конструктивную подводную защиту корабля, образуя противоторпедную переборку, и имела толщину 45 мм. Противоторпедная и противоосколочная переборки проходили вдоль борта корабля по всей длине цитадели и имели протяженность 170,7 метра.
Кормовой траверз цитадели был расположен в 33,4 метра от кормы и имел толщину 110 мм между броневой и средней палубами и 145 мм между, средней и верхней палубами. Носовой траверз соответственно вмел толщину 220/180 мм и 145 мм. Он помещался на. расстоянии 201,6 м. от кормы. Кроме названных траверзов бронировались также некоторые поперечные переборки внутри цитадели. Их расположение показано на схеме. Ниже броневой палубы толщина этих переборок была 150 мм., выше - 100-145 мм.
Кроме основных бронетраверзов, ограничивающих в оконечностях цитадель, в корме, на расстоянии 11,3 м. от ахтерштевня была установлена специальная бронепереборка для защиты румпельного отделения, имеющая толщину 150 мм. Выше уровня броневой палубы (и в самой нижней части - под настилом) эта переборка утоньшалась до 45 мм.
Носовая часть борта вне цитадели, длиной 38,5 метров, защищалась б0-мм листами из закаленной броневой стали "Ww". Кормовая часть позади бронетраверза на длине 31,4 метра бронировалась 80-мм листами тоже из закаленной брони.
Палубное бронирование
Вся палубная броня изготовлялась из закаленной броневой стали "Wh".
Главная броневая палуба внутри цитадели располагалась несколько выше ватерлинии. Плиты палубы имели толщину 80 мм. в горизонтальной части и 100 мм на скосах, угол наклона которых был сравнительно небольшим. Над боепогребами главной артиллерии толщина палубы увеличивалась до 100 мм, а на скосах - до 120 мм.
В оконечностях, вне цитадели, главная палуба не бронировалась, но несколько ниже (уже под ватерлинией) от кормового бронетраверза цитадели до траверза румпельного отделения на уровне верхней платформы была устроена специальная броневая промежуточная палуба защищающая рулевое управление корабля. Толщина, плит этой палубы 110 мм. Вне траверза румпельного отделения эта палуба не продолжалась. В носовой части главная палуба вне цитадели также не бронировалась, но, от носового траверза до форштевня шла бронированная тонкими, 20-мм листами, верхняя платформа.
Верхняя палуба линкора имела легкое бронирование. Внутри цитадели, между броневыми траверзами, ее толщина равнялась 50 мм, а в оконечностях (вне цитадели) уменьшалась до 20 мм.
Броневая защита артиллерии
Весь броневой материал для защиты артиллерии изготовлялся из цементированной брони Крупна "KCnA".
Барбеты башен главного калибра бронировались только выше броневой палубы и по высоте до верхней палубы имели толщину 220 мм (следует учесть, что дополнительную защиту им составляла бортовая броня). Над верхней палубой толщина плит барбетов увеличивалась до 340 мм.
Башни главного калибра в лобовой части защищались плитами толщиной 360 мм, боковые части башен - 150-220 мм, а тыльная сторона - 320 мм. Толщина плит горизонтальной части крыши башен равнялась 150 мм, а скошенные плиты крыши имели толщину 180 мм. Неприкрытая барбетами палуба башен защищалась плитами толщиной 50-150 мм.
Барбеты башен среднего калибра опирались на броневую палубу, но по высоте до верхней палубы собственной брони не имели, в их защиту составляли только плиты броневого борта. Над верхней палубой толщина плит барбетов равнялась 100 мм.
Башни среднего калибра в лобовой части защищались 100-мм плитами, а по бокам и сзади 40-мм. Наклоненная крыша задней часта башен (на средних башнях она горизонтальная, что было вызвано установкой дальномеров) имела толщину 20 мм, в передней части 35 мм. Неприкрытая барбетами часть палубы башен 20 мм. Броневые щиты 105-мм артиллерии защищались 20-мм противоосколочной броней.
Броневая защита верхних помещений
Защищенные броней помещения выше открытой палубы в основном имели легкое бронирование. Исключением была боевая рубка. Весь броневой материал для них, как и для артиллерии, был изготовлен из цементированной брони Крупна "KCnA".
Носовая боевая рубка бронировалась 350-мм плитами, крыша и дно - 220-мм. Дальномерный пост на крыше рубки защищался плитами 100 мм (крыша), 200 мм (вертикальная броня) и 50 мм (палуба). Вертикальная шахта от центрального поста (ниже броневой палубы) до боевой рубки защищалась 220-мм плитами.
Кормовая боевая рубка была защищена гораздо слабее. Вертикальная броня состояла из 150-мм плит, крыша и палуба - из 30-мм. Наклонная шахта от рубки до броневой палубы - 50 мм. Дальномерный пост на крыше защищался 100-мм броней, его крыша 50 мм, палуба 30 мм.
Верхний Дальномерный пост и пост управления стрельбой защищались 60-мм броней, крыша и палуба - 20-мм.
Конструктивная подводная защита
Как уже отмечалось линкоры типа "Bismarck" имели низкорасположенную броневую палубу. Главное преимущество такого расположения - ограничение распространения воды вверх при повреждении борта ниже ватерлинии (конечно при условии целостности самой палубы). Другое, не менее важное преимущество - это отсутствие в полностью затопленных отсеках опасных для корабля свободных поверхностей воды, которые при их наличии перемешаются к наклоненному борту, одновременно отступая от противоположного, еще более увеличивая крен корабля. На корабле с низкой палубой вода заполняет отсек до уровня моря, но даже при значительном крене на корабле во внутреннем пространстве не остается места для перемещения значительной массы воды. К тому же в этом случае центр тяжести затопленных объемов располагается очень низко, что в некоторой степени даже улучшает остойчивость корабля.
Однако имеются и слабые стороны такой конструкции. В случае, если корабль получил бы более или менее значительный крен, а надводный борт оказался бы разрушен, например, пояс был бы пробит снарядами и в результате крена погрузился бы в воду, то распространение воды выше главной палубы создавало угрозу остойчивости корабля. Примерно такая ситуация возникла при гибели линкора "Tirpitz", однотипного с "Bismarck" , когда надводный борт оказался разрушен на большом протяжении и в подводной и в надводной части в результате воздействия очень мощных (5,5 тонн) авиационных бомб. Эта неприятная для корабля ситуация на линкоре с низкорасположенной палубой усугублялась тем, что обычно линкоры имели более или менее мощную конструктивную подводную защиту, и зачастую противоторпедная переборка выдерживала подводные взрывы и, выполняя свое назначение, ограничивала распространение воды поперек корабля, но в то же время создавая большой кренящий момент. Контрзатопление выравнивало крен, но одновременно увеличивало осадку корабля, еще более понижая высоту бронепалубы относительно уровня воды. Конечно, этот недостаток являлся вынужденным, так как повреждение переборки, вызвало бы затопление еще больших объемов и, следовательно, еще большую осадку, но для корабля, имеющего сравнительно небольшой запас плавучести защищенных помещений (а именно такими являются корабли с низкой бронепалубой) подобная ситуация при определенных условиях может создать угрозу потопления даже при неповрежденной цитадели.
Конструктивная подводная защита (КПЗ) линкора "Bismarck" имела ширину 5,4 м. на каждый борт, что в то время считалось достаточно большой величиной. Однако, учитывая, что меньшие по размерам линкоры типа "Scharnhorst" имели подводную защиту такой же ширины, можно считать, что на "Bismarck" ее можно было сделать и мощнее. При этом даже не обязательно было увеличивать ее ширину, так как КПЗ линкоров типа "Bismarck" имела ряд принципиальных недостатков, которые сыграли немаловажную роль в судьбе корабля:
1) КПЗ была рассчитана (и испытана) на противодействие 300-350 кг взрывчатого вещества типа ТГА (тротил-гексоген-алюминий), что эквивалентно примерно 400-500 кг ТНТ (тринитротолуол, иначе - тротил) и таким образом оказалась лишь на верхнем пределе сопротивляемости против английских корабельных торпед. В оконечностях КПЗ была еще слабее (сопротивляемость только 200 кг ТГА);
2) ненадежное крепление верхней кромки броневой противоторпедной переборки (это же было присуще и линкорам типа "Scharnhorst", что выявилось во время испытаний отсеков КПЗ), а также стыковых соединений отдельных листов переборки;
3) отсутствие фильтрационных отсеков в системе КПЗ (также как и на "Scharnhorst"), которая устраивается позади противоторпедной переборки и предназначается для ограничения распространения воды в случае повреждения переборки. Ввиду этого, на "Bismarck" противоторпедная переборка служила не только для ограничения зоны разрушений при подводном взрыве, но средством предупреждения распространения воды. На нее было возложено слишком много неоправданных надежд. Этот недостаток был учтен немцами, и в проекте следующих кораблей типа "Н" - "N" фильтрационные отсеки уже предусматривались).
Несмотря на вышесказанное у читателя не должно складываться мнение, что корабли типа "Bismarck" обладали слабой защитой. Наоборот, несмотря на недостатки, линкоры показали гораздо лучную живучесть, чем большинство кораблей этого класса. Немецкие линкоры имели хорошее распределение водонепроницаемых помещений и мощную противокреновую систему. И хотя и "Bismarck", и "Tirpitz" (также как и "Scharnhorst") затонули перевернувшись через борт это произошло только после получения таких повреждений, которых не выдержал бы никакой другой соизмеримый с ними корабль. К этому можно добавить, что торпеды попавшие в оконечности, несмотря на значительные разрушения не придави кораблям слишком больших кренов, чего нельзя сказать о большинстве линкоров других стран. Для многих линкоров в годы последней войны оказалась гибельной именно потеря плавучести из-за затопления оконечностей, защите которых при проектировании не придавали серьезного значения. "Bismarck" же, превратившись в груду лома, полыхая пожарами от носа до кормы достаточно долго сохранял ход (хотя и небольшой) и был потоплен только после того, как были выведены из действия все его орудия, и он не мог оказать должного сопротивления. Следует отметить, что во многом этому способствовала не только хорошо продуманная система защиты, но отлично организованная борьба за поддержание живучести и прекрасная выучка личного состава.
Конструктивная защита с низкорасположенной палубой в отношении подводных взрывов показала себя очень хорошо, а система бронирования с толстым поясом и малым углом скоса броневой палубы оказалась достаточно эффективной против английских 356-мм и 406-мм снарядов. Последующий опыт войны показал, что для потопления современного для того времени линкора было недостаточно разрушительного действия одних только снарядов. И хотя в ходе войны такие случаи были, их скорее можно отнести к случайным исключениям из правила, тем более, что это были модернизированные линкоры времен Первой мировой войны. Для уничтожения современного, хорошо защищенного линкора было необходимо воздействие гораздо более мощных видов боеприпасов - таких как торпеда или тяжелые авиабомбы. И следует отдать должное немецким конструкторам, которые даже после блестящего успеха немецкой артиллерии в Ютландском бою, смогли увидеть истинную угрозу для "плавучих крепостей" и на своих кораблях четко разграничили функции защиты: против снарядов - бортовая броня и палубные скосы, против торпед - низкая бронепалуба и конструктивная защита.