niedziela, 12 stycznia 2020

Amerykańskie kanonierki pancerne

Po zakończeniu floty secesyjnej liczna flota amerykańska została drastycznie zredukowana. W służbie zachowano jedynie trochę monitorów oraz nieopancerzonych fregat i korwet.  Stanowiły podstawową siłę floty w zasadzie do lat 90tych XIX w. Nowych jednostek w tym czasie prawie nie budowano, a budowa tych które rozpoczęto, wlokła się niemiłosiernie. Główne jednostki floty - Monitory z czasów wojny secesyjnej, wobec braku poważniejszych modernizacji (do końca zachowały odprzodowe działa gładkolufowe Dahlgrena!) szybko się zestarzały.  Nic więc dziwnego że US Navy w tym czasie nie stanowiła żadnej liczącej się siły morskiej, a nawet pełnienie przez nią funkcji stricte defensywnych było mocno problematyczne. Stąd pomysł na w miarę tanie i szybkie podreperowanie stanu floty poprzez budowę stosunkowo niewielkich kanonierek pancernych, uzbrojonych w dużo nowocześniejszą artylerię. Nikłe rozmiary są wymagane,  by utrzymać koszty na niskim poziomie i dziki temu dało się budowę  okrętów przepchnąć przez Kongres, mocno w tym czasie niechętny jakimkolwiek zbrojeniom na morzu. Jednocześnie okręty są na tyle duże że przenoszą ciężkie działo kal. 305 mm L/26. Oczywiście, nie są to jednostki pełnomorskie, sporą ich wadą jest mizerna dzielność morska (choć z pewnością lepsza niż dawnych monitorów), ale do bezpośredniej obrony portów powinny się dość dobrze nadawać.
Ps. Rysunek ilustrujący jednostkę pochodzi z forum shipbucket.com i został przeze mnie zmodyfikowany.







Housatonic, United States armoured gunboat laid down 1882 (Engine 1883)

Displacement:
    1 559 t light; 1 637 t standard; 1 706 t normal; 1 761 t full load

Dimensions: Length overall / water x beam x draught
    207,81 ft / 207,81 ft x 38,62 ft x 13,29 ft (normal load)
    63,34 m / 63,34 m x 11,77 m  x 4,05 m

Armament:
      1 - 12,01" / 305 mm guns in single mounts, 735,85lbs / 333,78kg shells, 1880 Model
      Breech loading gun in a turret (on a barbette)
      on centreline forward
      Main guns limited to end-on fire
      2 - 5,98" / 152 mm guns in single mounts, 95,90lbs / 43,50kg shells, 1883 Model
      Breech loading guns in deck mounts with hoists
      on side, all amidships
      4 - 1,85" / 47,0 mm guns in single mounts, 2,36lbs / 1,07kg shells, 1873 Model
      Quick firing guns in casemate mounts
      on side, evenly spread
      1 - 1,85" / 47,0 mm guns in single mounts, 2,36lbs / 1,07kg shells, 1873 Model
      Quick firing gun in deck mount
      on centreline amidships, 1 raised gun
    Weight of broadside 939 lbs / 426 kg
    Shells per gun, main battery: 80

Armour:
   - Belts:        Width (max)    Length (avg)        Height (avg)
    Main:    4,02" / 102 mm      73,75 ft / 22,48 m    9,58 ft / 2,92 m
    Ends:    Unarmoured
      Main Belt covers 55% of normal length
      Main belt does not fully cover magazines and engineering spaces

   - Gun armour:    Face (max)    Other gunhouse (avg)    Barbette/hoist (max)
    Main:    2,01" / 51 mm    2,01" / 51 mm        4,02" / 102 mm
    2nd:    1,46" / 37 mm    0,98" / 25 mm              -
    3rd:    1,77" / 45 mm          -                  -

   - Armour deck: 0,98" / 25 mm, Conning tower: 2,01" / 51 mm

Machinery:
    Coal fired boilers, simple reciprocating steam engines,
    Direct drive, 1 shaft, 1 032 ihp / 770 Kw = 12,00 kts
    Range 1 500nm at 8,00 kts
    Bunker at max displacement = 125 tons (100% coal)

Complement:
    132 - 172

Cost:
    £0,182 million / $0,728 million

Distribution of weights at normal displacement:
    Armament: 117 tons, 6,9%
    Armour: 318 tons, 18,6%
       - Belts: 153 tons, 8,9%
       - Torpedo bulkhead: 0 tons, 0,0%
       - Armament: 59 tons, 3,5%
       - Armour Deck: 100 tons, 5,9%
       - Conning Tower: 6 tons, 0,4%
    Machinery: 205 tons, 12,0%
    Hull, fittings & equipment: 919 tons, 53,9%
    Fuel, ammunition & stores: 147 tons, 8,6%
    Miscellaneous weights: 0 tons, 0,0%

Overall survivability and seakeeping ability:
    Survivability (Non-critical penetrating hits needed to sink ship):
      1 924 lbs / 873 Kg = 2,5 x 12,0 " / 305 mm shells or 0,7 torpedoes
    Stability (Unstable if below 1.00): 1,04
    Metacentric height 1,3 ft / 0,4 m
    Roll period: 14,2 seconds
    Steadiness    - As gun platform (Average = 50 %): 100 %
            - Recoil effect (Restricted arc if above 1.00): 1,66
    Seaboat quality  (Average = 1.00): 2,00

Hull form characteristics:
    Hull has rise aft of midbreak
    Block coefficient: 0,560
    Length to Beam Ratio: 5,38 : 1
    'Natural speed' for length: 14,42 kts
    Power going to wave formation at top speed: 41 %
    Trim (Max stability = 0, Max steadiness = 100): 50
    Bow angle (Positive = bow angles forward): -12,00 degrees
    Stern overhang: 0,00 ft / 0,00 m
    Freeboard (% = measuring location as a percentage of overall length):
       - Stem:        6,99 ft / 2,13 m
       - Forecastle (17%):    6,99 ft / 2,13 m
       - Mid (24%):        6,99 ft / 2,13 m (14,47 ft / 4,41 m aft of break)
       - Quarterdeck (15%):    14,47 ft / 4,41 m
       - Stern:        14,47 ft / 4,41 m
       - Average freeboard:    12,70 ft / 3,87 m
    Ship tends to be wet forward

Ship space, strength and comments:
    Space    - Hull below water (magazines/engines, low = better): 90,1%
        - Above water (accommodation/working, high = better): 108,6%
    Waterplane Area: 5 492 Square feet or 510 Square metres
    Displacement factor (Displacement / loading): 102%
    Structure weight / hull surface area: 103 lbs/sq ft or 504 Kg/sq metre
    Hull strength (Relative):
        - Cross-sectional: 0,83
        - Longitudinal: 5,12
        - Overall: 1,00
    Hull space for machinery, storage, compartmentation is adequate
    Room for accommodation and workspaces is adequate
    Ship has slow, easy roll, a good, steady gun platform
    Excellent seaboat, comfortable, can fire her guns in the heaviest weather

Housatonic (1883)
Onondaga (1884)
Tecumseh (1885)
Shiloh (1886)
Keokuk (1887)
Wampanoag (1888)

13 komentarzy:

  1. Czemu przy niskiej wolnej burcie, zwłaszcza dziobowej, i niemałej dla takiego okrętu prędkości mamy "Excellent seaboat"?

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Wynika to z algorytmu programu, który uzależnia ocenę dzielności morskiej od relacji wysokości wiolnej burty do długości kadłuba i odnosi ją do prędkości maksymalnej. Przy relatywnie niedużej prędkości (12 w.) ten stosunek będzie niemal zawsze korzystny i skutkował takim komunikatem. Dal odmiany - niemal każdy szybki okręt (np. niszczyciel) będzie przez program skrytykowany pod względem dzielności moskiej. Moim zdaniem nie należy się tym przejmowac, bo to i tak kwestia wysoce subiektywna i względna, jaką okręt ma dzielność morską. Wszystko też zależy od wysokości fali - przy pewnym stanie morza każdy okręt będzie miał kiepską dzielność
      http://fow.pl/forum/download/file.php?id=7067

      Usuń
    2. ps. komentarzami programu nt. dzielności morskiej, podobnie jak niektórymi jego werdyktami dot. odporności na trafienia torpedami czy pociskami artylerysjkimi w zasadzie się nie przejmuje, bo nie mam zaufania do algorytmów wg których to jest liczone. Podobnie jak chodzi o podawane koszty budowy - nie wierzę, by autorzy przeprowadzili kwerendę cen budowy okrętów wojennych w tak szerokim zakresie jak całe stulecie 1850-1950. Zatem jak dla mnie springsharp sprowadza się do kalkulatora mas - a i tak trzeba pamiętać, że działającego tylko w przybliżeniu, uśredniającego wszystko i nie uwzględniającego pewnych specyficznych cech konstrukcji które czasem bywały stosowane (np. wpływu spawania kadłuba zamiast nitowania). Teoretycznie możba by sobie z tym poradzić poprzez elastyczne podejście do współczynnika compsite strenght i akceptowanie faktu, że czasem będzie niższy niż wymagane przez program 1,00 lub 0,50 przy jednoczesnym ignorowaniu (kasowaniu z raportru) wszelkich komunikatów na temat przeciążenia jednostki i beznadziejnej dzielności morskiej. Tylko są wtedy dwa problemy: nigdy nie wiadomo o jaką wartość dopuszczalne jest "nagięcie" tego współczynnika, a po drugie - autor od razu naraża sie na zarzut nierealności projektu (mniejsza o to, czy zasadny czy nie).

      Usuń
  2. Wspaniały. Uwielbiam kształt XIX wiecznych okrętów .

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Dzięki! Nie ukrywam że ja również - mają swój niepowtarzalny urok, dlatego będzie ich teraz nieco więcej na blogu. Były by nawet same XIX-wieczne, ale tak sie nie do końca nie da - raz że miłósnicy późniejszych okrętów byli by zawiedzeni, a dwa, że pomysłowość i kreatywność XIX-wiecznych konstruktorów była tak duża, że trudno o coś naprawdę oryginalnego, żeby nie powtarzać rzeczywiście istniejących okrętów.

      Usuń
  3. Patrząc na okręt wydaje się, że wieża jest idealnie okrągła. Ale w połączeniu z wystającą lufą działa powoduje, że prawdopodobnie wieża jest niezrównoważona. Ale to chyba była częsta przypadłość ówczesnych okrętów.

    H_Babbock

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Tak, zwłaszcza amerykańskich - było tak np. z pancernikami typu Indiana na których obrót wieży powodował ponoć przechył okrętu ;)

      Usuń
    2. Jeśli projektowano okręt z założeniem: Main guns limited to end-on fire, to niezrównoważona wieża nie jest żadnym problemem. Pancerniki typu Indiana to już inna historia. One miały strzelać na wszystkie storny.

      Usuń
    3. Na tym okręcie zastosowałem wieżę czy też raczej kopułę przeciwodłamkową posadowioną na barbecie by działo mogło też strzelać na burty. Stąd ewentualny brak wyważenia konstrukcji może być nieco kłopotliwy, ale nie było to coś niespotykanego w XIX w., a sam okręt jest tylko jednostką przybrzeżną, więc jakoś można to będzie przeboleć ;)

      Usuń
    4. Wyważenie wyważeniem, komunikat springsharpa wiąże się raczej z odrzutem działa, nie z jego masą. Więc pytanie: jak wiarygodny jest springsharp w obliczaniu odrzutu działa i jego wpływu na kadłub?

      Usuń
    5. Trudno powiedzieć, autorzy o ile mi wiadomo nigdzie się nie pochwalili szczegółami działania swoich algorytmów. Jest jedynie "podręcznik" programu, ale jeśli dobrze pamiętam - nic tam o tym nie napisano. W tym konkretnym przypadku, sądzę że można jedynie z grubsza przyjąć, że z uwagi na małe rozmairy okrętu i jednocześnie spory klaiber działa, coś może być na rzeczy.

      Usuń
    6. Wydaje mi się, że za zdolność wytrzymana strzelania z dział odpowiada parametr recoil (z instrukcji do programu):

      „Recoil: A relative calculation of the ability of the ship to handle her weight of gunfire. If the ship has a rating greater than 1.00 then she will have a restricted ability to fire her guns. This is improved by reducing the number guns, the weight of gun shells, increasing displacement, reducing freeboard between the forecastle and quarterdeck, mounting guns lower, increasing the beam or adding bulges.”

      W kanonierce recoil jest “Recoil effect (Restricted arc if above 1.00): 1,66” - czyli bardzo słabo (sekcja raportu zaczynająca się od “ Overall survivability….”).

      Z tym, że JKS miał teorię, że autorzy opisu do programu nie rozumieli za dobrze co piszą i według JKS parametr „recoil” (o ile dobrze pamiętam) odpowiada za „sztywność” okrętu przy przechyłach.

      H_Babbock

      Usuń
    7. Z opisu wynika, że autorom przy tym współczynniku chodziło o zdolność kadłuba okrętu do wytrzymywania siły odrzutu włąsnych dział (weight of gunfire - dosłownie "waga ognia dział"). Niestety, nadal nie wiadomo jak to jest obliczone i co de facto oznacza wartość 1,66 (poza tym, że jest większa od pożądanej 1,00...). Natomiast nie ulega wątpliwości, że tak mały okręt musi mieć kłopoty z odrzutem 12-calówki. Z drugiej strony - specyfika epoki była taka, że takie same lub nawet cięższe działa faktycznie montowano nawet na mniejszych okrętach (kanonierki włoskie i niemieckie, np. Castore, Wespe) i ich kadłuby się od tego nie rozpadały.

      Usuń