środa, 1 kwietnia 2015

Monitor diagonalny


Znalazł się w Biurze Konstrukcyjnym naszej floty pewien młody, nieortodoksyjnie myślący inżynier okrętowy, którego idee fixe było zbudowanie okrętu mogącego strzelać z wszystkich swoich dział w dowolnym kierunku. Przypominało to różne pomysły z lat 80-tych XIX w., kiedy to zbudowano na świecie kilka pancerników z rozmieszczonymi diagonalnie wieżami artylerii głównej, co w zamyśle miało dawać taką właśnie możliwość. Była to jednak, w kontekście zastosowanych wówczas rozwiązań możliwość czysto teoretyczna, bowiem nadbudówki czy maszty ograniczały skutecznie pola ostrzału, limitując możliwość prowadzenia ognia z wszystkich dział praktycznie tylko do osi wzdłużnej bądź poprzecznej jednostki, z bardzo małymi odchyłkami w innych kierunkach.  Nasz bohater myślał nawet o takiej konstrukcji pancerniku, tyle że w nowocześniejszym wydaniu, ale opór konserwatywnie nastawionych admirałów skutecznie hamował jego zapędy. Postanowił wobec tego pomysłem zainteresować monarchę.  Jego umiejętności perswazji okazały się na tylko duże, że zdołał przekonać do swoich racji niezbyt zorientowanego w sprawach morskich króla. Ten wezwał dowódcę floty, polecając umożliwienie naszemu inżynierowi  zrealizowania jego niekonwencjonalnego pomysłu. Admiralicja utargowała jedynie ograniczenie realizacji do stosunkowo małego i prostego w budowie (w porównaniu do pancernika) monitora, dla którego nawet udało się znaleźć zastosowanie (co prawda – dość wymuszone..). Akurat bowiem dni swych dożywały w odległym Togo dwa stare monitory typu Tantal, dla których i tak potrzebny był jakiś następca. Nie bez racji dowodzono, że jeśli nowa jednostka miała by się okazać niewypałem, to najmniejsza z tego szkoda będzie w peryferyjnej i raczej niespecjalnie zagrożonej atakiem kolonii…    
Poniżej prezentuję dwa warianty malowania monitora, a także – celem rozwiania wątpliwości do możliwości odbycia przez jednostkę rejsu do odległej kolonii – okręt w konfiguracji do przebazowania. Pomysł z prowizorycznym ożaglowaniem jest na pewno niecodzienny, ale ma swój precedens – w analogiczny sposób Brytyjczycy ekspediowali do Indii i Australii swoje monitory typu Cerberus w latach 70-tych XIX w. (dodatkowo zaopatrzyli je w drewniane nadburcia, ze względu na nadzwyczaj niską burtę tych jednostek, ja uznałem, że w tym przypadku nie jest to konieczne). Przy okazji, na trzecim rysunku jednostka prezentuje sposób składania masztu z antenami radiowymi, co umożliwia absolutnie niczym nieograniczone kąty ostrzału dla wież artylerii głównej (oczywiście, po zdemontowaniu takielunku).





Herakles, polish monitor laid down 1906

Displacement:
    2 858 t light; 2 980 t standard; 3 050 t normal; 3 106 t full load

Dimensions: Length overall / water x beam x draught
    277,92 ft / 277,43 ft x 55,54 ft x 10,83 ft (normal load)
    84,71 m / 84,56 m x 16,93 m  x 3,30 m

Armament:
      4 - 7,99" / 203 mm guns (2x2 guns), 255,24lbs / 115,78kg shells, 1892 Model
      Breech loading guns in turrets (on barbettes)
      on side, all amidships, all raised mounts - superfiring
      4 - 2,95" / 75,0 mm guns in single mounts, 12,87lbs / 5,84kg shells, 1891 Model
      Quick firing guns in deck mounts
      on side, all amidships
    Weight of broadside 1 072 lbs / 486 kg
    Shells per gun, main battery: 100

Armour:
   - Belts:        Width (max)    Length (avg)        Height (avg)
    Main:    8,50" / 216 mm    106,43 ft / 32,44 m    6,76 ft / 2,06 m
    Ends:    Unarmoured
      Main Belt covers 59% of normal length
      Main belt does not fully cover magazines and engineering spaces

   - Torpedo Bulkhead:
        0,98" / 25 mm      66,73 ft / 20,34 m    10,01 ft / 3,05 m

   - Gun armour:    Face (max)    Other gunhouse (avg)    Barbette/hoist (max)
    Main:    10,0" / 254 mm    7,52" / 191 mm        10,0" / 254 mm

   - Armour deck: 1,50" / 38 mm, Conning tower: 10,00" / 254 mm

Machinery:
    Coal fired boilers, complex reciprocating steam engines,
    Direct drive, 2 shafts, 2 039 ihp / 1 521 Kw = 13,30 kts
    Range 1 950nm at 7,00 kts
    Bunker at max displacement = 126 tons (100% coal)

Complement:
    204 - 266

Cost:
    £0,253 million / $1,014 million

Distribution of weights at normal displacement:
    Armament: 134 tons, 4,4%
    Armour: 1 088 tons, 35,7%
       - Belts: 328 tons, 10,7%
       - Torpedo bulkhead: 24 tons, 0,8%
       - Armament: 367 tons, 12,0%
       - Armour Deck: 324 tons, 10,6%
       - Conning Tower: 45 tons, 1,5%
    Machinery: 291 tons, 9,6%
    Hull, fittings & equipment: 1 345 tons, 44,1%
    Fuel, ammunition & stores: 191 tons, 6,3%
    Miscellaneous weights: 0 tons, 0,0%

Overall survivability and seakeeping ability:
    Survivability (Non-critical penetrating hits needed to sink ship):
      4 934 lbs / 2 238 Kg = 19,3 x 8,0 " / 203 mm shells or 1,8 torpedoes
    Stability (Unstable if below 1.00): 1,18
    Metacentric height 2,8 ft / 0,9 m
    Roll period: 13,9 seconds
    Steadiness    - As gun platform (Average = 50 %): 51 %
            - Recoil effect (Restricted arc if above 1.00): 0,25
    Seaboat quality  (Average = 1.00): 1,02

Hull form characteristics:
    Hull has a flush deck
    Block coefficient: 0,640
    Length to Beam Ratio: 4,99 : 1
    'Natural speed' for length: 16,66 kts
    Power going to wave formation at top speed: 40 %
    Trim (Max stability = 0, Max steadiness = 100): 50
    Bow angle (Positive = bow angles forward): 0,00 degrees
    Stern overhang: 0,49 ft / 0,15 m
    Freeboard (% = measuring location as a percentage of overall length):
       - Stem:        9,48 ft / 2,89 m
       - Forecastle (20%):    8,46 ft / 2,58 m
       - Mid (50%):        8,46 ft / 2,58 m
       - Quarterdeck (15%):    8,46 ft / 2,58 m
       - Stern:        8,46 ft / 2,58 m
       - Average freeboard:    8,55 ft / 2,60 m
    Ship tends to be wet forward

Ship space, strength and comments:
    Space    - Hull below water (magazines/engines, low = better): 101,0%
        - Above water (accommodation/working, high = better): 92,4%
    Waterplane Area: 11 695 Square feet or 1 086 Square metres
    Displacement factor (Displacement / loading): 111%
    Structure weight / hull surface area: 96 lbs/sq ft or 468 Kg/sq metre
    Hull strength (Relative):
        - Cross-sectional: 0,97
        - Longitudinal: 1,36
        - Overall: 1,00
    Hull space for machinery, storage, compartmentation is adequate
    Room for accommodation and workspaces is adequate

40 komentarzy:

  1. No, to nieźle Kolega pokombinował! Tylko, czy te wieże nie są osadzone zbyt wysoko? Obawiam się, że wpłynie to negatywnie na stateczność jednostki. Udało się też osiągnąć całkiem przyzwoitą prędkość.
    ŁK

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Tak wysokie umieszczenie wież musi wpływać negatywnie na stateczność, z drugiej strony nad pokładem właściwie nie ma nic więcej. Myślę, że dla zadań zwykle wykonywanych przez monitory dzielność morska będzie wystarczająca.

      Usuń
  2. Teraz dopiero zwróciłem uwagę, że pojawił się nowy model 8-calówki. Jeśli jest odniesienie do realu ( Vickers L/50 wz.1905), to jest to znakomite działo - nie mające równych sobie co najmniej przez następnych 15 lat.
    ŁK

    OdpowiedzUsuń
  3. Podniesienie wież było jedynym w zasadzie możliwym sposobem uzyskania nieograniczonych katów ostrzału. Sądzę, że nie powinno to być nadmiernym zagrożeniem dla stabilności jednostki, zwłaszcza, że podobnie wysoko (jak nie wyżej) swoje wieże miały np. brytyjskie monitory z czasów PWS. A nawet, jakby stateczność na tym ucierpiała, to myślę, że można to jakoś przełknąć, zważywszy że mamy tu do czynienia z okrętem wybitnie przybrzeżnym:)
    dV

    OdpowiedzUsuń
  4. Co do działa - to w zasadzie mój błąd, który teraz zauważyłem. Miało być to to samo działo co dotychczas - czyli model 1892.Niestety, muszę dokonać korekty:(
    dV

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. To jednak świetna armata i może warto ją pozostawić, a w bliskiej przyszłości wymienić na pozostałych okrętach przesuwając wz. 1892 do artylerii nadbrzeżnej?
      ŁK

      Usuń
  5. To też racja, parametry ma znakomite.. Mogła by trafić też na przebudowanego d'Entrecasteauxa (zamiast dotychczasowych 240tek), jak i na nowe okręty..
    Jeszcze nad tym pomyśle:) Ewentualna zmiana wymagała by korekty rysunku, bo to nowe działo jest o ok. 1 m dłuższe..

    OdpowiedzUsuń
  6. Z równą niecierpliwością co monitora, wypatruję zapowiedzianych modernizacji i przezbrojeń okrętów zakupionych w okresie wojny.
    ŁK

    OdpowiedzUsuń
  7. Ciekawy okręt!
    Podziwiam upór młodego konstruktora! ;)
    Aby "naprawić" Pomyłkę mniej się mecząc, można powiedzieć że przy okazji postanowiono wykorzystać Heraklesa jako platformę testową dla nowych dział 8 Cali. :D
    Kpt.G

    OdpowiedzUsuń
  8. W sumie okręt "utrafiony" z epoką i swoim przeznaczeniem. Samolotów jeszcze nie widać, techniki celowania nie najdoskonalsze, więc jednostka z tym układem ma spore szanse funkcjonować z powodzeniem w systemie obrony wybrzeża. Mankament? Myślę że taki układ i wysokość ustawienia wież nie pozwala na użycie cięższych dział niż zastosowane.

    Piotr

    OdpowiedzUsuń
  9. "absolutnie niczym nieograniczone kąty ostrzału dla wież artylerii głównej" to tylko przy strzelaniu wysokimi kątami podniesienia (jedna wieża strzela ponad drugą). Przy niższych kątach podniesienia wieże będą się w pewnych sektorach nawzajem kryły i uzyskanie 360 stopni będzie niemożliwe. Rzut poziomy unaoczniłby ten problem.
    Zwraca uwagę "japoński" sposób wyprowadzenia komina. Ogólnie, bardzo interesujący projekt.

    JKS

    OdpowiedzUsuń
  10. Cieszę się, że uznajesz projekt za interesujący! Ale nie posądzasz mnie chyba że kwestii rozmieszczenia wież w rzucie z góry nie przemyślałem? Powiem więcej, problem według mnie w zasadzie nie występuje, bo na dystanse jakie przewiduję, strzela się z pewnym kątem podniesienia dział, akurat takim jaki wystarcza by pocisk przeleciał ponad sąsiednią wieżą. Natomiast, w sposób oczywisty jedyną konfiguracją zapewniającą nieograniczone pola ostrzału w pełnym zakresie obrotu wież i podniesienia dział jest pojedyncza wieża i to chyba nie podlega dyskusji. Tylko jakie wtedy było by pole do popisu dla projektanta?
    dV

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Czyli się zgadzamy!
      Niczego złego nie podejrzewałem :) Ja zacząłem przedstawiać okręty w dwu rzutach, aby nie polegać tylko na (często zawodnej) wyobraźni. Aktualnie rysuję niszczyciel, który jest prawie kopią wcześniejszej konstrukcji, przedstawianej jeszcze w jednym rzucie. Okazało się, że wprowadzenie drugiego rzutu wymusiło niewielkie - ale jednak - zmiany w rzucie bocznym. To naprawdę świetny sposób weryfikacji realności widoku bocznego.
      Oczywiście jedyną możliwością zapewnienia ostrzału w sektorze 360 st. jest jedna wieża górująca na całą resztą.

      JKS

      Usuń
  11. Taki projekt nawet już ktoś stworzył, więc nie chciałem go powielać: http://i260.photobucket.com/albums/ii22/psilander/SWNWMonitor1934.gif

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. To istne kuriozum, chciałbym zobaczyć prawidłowy raport Springsharpa, szczególnie w zakresie stateczności.

      JKS

      Usuń
  12. Myślę, że jest do odszukania, bo ten autor robi tak jak my rysunki + symulacje w springsharpie

    OdpowiedzUsuń
  13. http://s11.invisionfree.com/shipbucket/ar/t1396.htm
    tu są tylko podstawowe dane

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Ale raportu tu jednak nie ma. Obawiam się, że Springsharp (przynajmniej w wersji 3) tego by nie "puścił"

      JKS

      Usuń
    2. Nota bene, wszystkie konstrukcje uwidocznione na tej stronie wydaja się jawnie kpić z zasad dotyczących stateczności poprzecznej.

      JKS

      Usuń
    3. ale gdzieś ten raport był, na 100%. musze poszukać. nawet jeśli zniknął z internetu to jest szansa że może nawet mam go zapisanego gdzies na dysku

      Usuń
    4. Wygląda na to, że Szwedzi faktycznie mieli plany tego typu jednostki: http://forum.worldofwarships.eu/index.php?/topic/6003-swedish-coastal-warship-projects/

      Usuń
  14. Interesująca konstrukcja :) , chociaż takie ustawienie dział nie sprawi by strefy ostrzału się pokrywały się całkowicie w promieniu 360 stopni.

    OdpowiedzUsuń
  15. W oparciu o przedstawiony koncept można pokusić się o zbudowanie 2 mniejszych monitorów morsko-rzecznych (z artylerią 6-calową) do służby na wodach chińskich.
    ŁK

    OdpowiedzUsuń
  16. fajny pomysł, dwa monitory już tam mamy, druga parka nie zaszkodzi:) Możliwość strzelania z całej artylerii w dowolnym kierunku na wodach śródlądowych, gdzie nie zawsze jest dość miejsca do manewru, może być dużo istotniejsza niż w przypadku jednostek pełnomorskich. To podsunęło mi kolejną myśl - czy nie wybudować podobnych (tylko oczywiście odpowiednio mniejszych) monitorów na nasze, polskie rzeki? Coś czuję, że diagonalny układ artylerii może stać się cechą charakterystyczną polskiej szkoły budownictwa tego rodzaju okrętów. a nasz inżynier przejdzie do historii :)

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Przykro mi, ale sądzę, że diagonalne ustawienie artylerii - nawet w przypadku jednostek rzecznych i przybrzeżnych - jest ślepą uliczką.
      Jednostki rzeczne - biorąc pod uwagę ich ograniczone możliwości manewru - i tak zazwyczaj operują burtą do brzegu i tam znajdują cele. Trudno mi sobie wyobrazić w walce dwie wrogie jednostki rzeczne ustawione względem siebie dziobami (rufami). Podobnie jednostki przybrzeżne (monitory, POW). Dlatego liniowe ustawienie artylerii wydaje się sensowniejsze.

      JKS

      Usuń
  17. Jednostki rzeczne równie często (jak nie częściej) mogą musieć zwalczać cele lądowe - np. wrogie oddziały. Kiedy nie ma miejsca na manewr - możliwość strzelania w dowolnym kierunku może okazać się nie lada zaletą!

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Ależ Ty tylko potwierdzasz to, co napisałem wcześniej! Okręty rzeczne i przybrzeżne operują głównie burtą do brzegu, czyli do większości możliwych celów. Możliwość strzelania w osi okrętu ma tu niewielkie znaczenie. Mogę sobie wprawdzie wyobrazić sytuację, kiedy monitor rzeczny znajduje się w zakolu rzeki i cele ma przed (lub za) sobą; jednak będą to tak rzadkie przypadki, że chyba nie warto ich rozpatrywać.

      JKS

      Usuń
    2. Każdy możliwy przypadek warto rozpatrywać!

      Usuń
  18. a ustawienie się dziobem/rufą do przeciwnika też ma swoje zalety - bo zmniejsza powierzchnię narażoną na trafienie.

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Czyli w poprzek nurtu rzeki. Pozycja taka jest trudna do utrzymania, a często w ogóle niemożliwa.

      JKS

      Usuń
    2. No ale nie zawsze będzie tak, że przeciwnik nam się ustawi dokładnie na trawersie;-) A wtedy może być konieczne prowadzenia ognia w kierunku pośrednim pomiędzy osią wzdłużną a poprzeczną jednostki. Dobrze by było mieć wtedy możliwość korzystania z całej artylerii, co układ diagonalny z grubsza zapewnia:)

      Usuń
    3. Nie przeczę, ale i tak powtórzę, że układ diagonalny (choć ciekawy i w nielicznych przypadkach korzystny) nie ma przyszłości.

      JKS

      Usuń
    4. Mogę się z tym zgodzić w odniesieniu do okrętów pełnomorskich. W rzecznych pozostaje to nadal interesująca alternatywa, w niczym nie ustępująca układowi artylerii w osi symetrii. Na poparcie tego przywołam przykład polskich monitorów rzecznych typu Warszawa, których układ nawiązywał do diagonalnego - obydwie wieże były bowiem przesunięte ku burtom, co umożliwiało strzelanie zarówno wzdłuż osi wzdłużnej okrętu, jak i na burty.
      http://pl.wikipedia.org/wiki/ORP_Warszawa_%281920%29#/media/File:ORP_Warszawa_%281920%29.jpg

      dV

      Usuń
  19. Fantastyczny, niekonwencjonalny pomysł. Byłoby niezwykle interesującą sprawą, gdyby zapoczątkował konsekwentnie rozwijaną alternatywną linię – w pewnym sensie – nowej klasy jednostek, zdolnych także do operacji na pełnym morzu.

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Z całym szacunkiem, ale chyba się Kolega zagalopował! Ja nie uznaję, a także inne realne marynarki nigdy nie uznały takiego układu za wartościowy, a tym bardziej godny rozwijania w przyszłości. Konstrukcję tę można wg mnie traktować wyłącznie jako ciekawostkę i dość udane "wypracowanie na temat"

      JKS

      Usuń
  20. Dzięki:) obawiam się jednak, czy ta koncepcja sprawdziła by się w przypadku dużych okrętów pełnomorskich - u których wady tego rozwiązania uwypuklają się (trudności w rozmieszczeniu artylerii pomocniczej a później - przeciwlotniczej, ogólna ciasnota na skutek braku możliwości rozbudowania nadbudówek, kłopoty z umiejscowieniem omasztowania, anten (w przyszłości także radarów i innego sprzętu), trudność zabepieczenia części podwodnej w rejonie komór (wieże blisko burt), kłopot z większą liczbą dział artylerii głownej (trzeba by iśc w wieże4-działowe)... Co innego okręty "szuwarowo-bagienne" ;-) - tu wady zdają się mieć mniejsze znaczenie, a uwypuklają się zalety, o których wspominałem. Ostatecznie nie przesądzam, ale wydaje mi się, że jeśli koncepcja miała by być rozwijana, to chyba raczej w odniesieniu do jednostek rzecznych i rzeczno-morskich.

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Jako zwolennik takiego niekonwencjonalnego podejścia do tematu (i współautor projektu dużego monitora morskiego) całkowicie podzielam powyższą opinię. W przypadku jednostek morskich szczególnie dotkliwa staje się niemożność zamontowania silnej artylerii przeciwlotniczej i, w dalszej przyszłości, systemów radarowych. Ale dla okrętów rzeczno-morskich koncepcja układu diagonalnego pozostaje to ciekawą alternatywą.
      ŁK

      Usuń
  21. Wyjście z tą koncepcją "na pełne morze" na pewno nie będzie dobre. Era takich "stworów" właściwie wygasła z rozwojem lotnictwa i nowoczesnych systemów kierowania ogniem. Nie bez znaczenia był tez rozwój artylerii lądowej (siła ognia i mobilność) i broni pancernej (!). Stały się czymś w rodzaju wielkich maszyn z powieści Stanisława Lema "Niezwyciężony"... jeszcze groźnie i z dużą siłą rażenia, ale niezdolne do obrony przed różnego rodzaju "drobiazgiem:" zagrażającym im w ich strefie operowania.

    Piotr

    OdpowiedzUsuń
  22. Dlatego też tego nie uczynię;) Przewiduję budowę okrętów diagonalnych głównie na wody śródlądowe, ewentualnie przybrzeżne (czyli co najwyżej coś w przypadku monitora z niniejszego posta)
    dV

    OdpowiedzUsuń