sobota, 18 czerwca 2022

Modernizacja peruwiańskich monitorów

 W 1868 r. Peru zakupiło w USA dwa nieukończone monitory typu Canonicus, które otrzymały nazwy Atahualpa i Manco Capac. Były to jednostki powolne i nieprzystosowane do działań pełnomorskich, a pod koniec lat 70-tych – także przestarzałe (uzbrojone wciąż w odprzodowe działa gładkolufowe). Pomyślałem więc, że przydała by im się modernizacja. Wiele z tych kadłubów nie dało się wyciągnąć, niemniej jednak spróbowałem. Oczywiście, do wymiany poszedł napęd i uzbrojenie. Celem osiągnięcia większej prędkości zainstalowano nowe maszyny parowe i nowe kotły, pozwalające osiągnąć 11,5 w. Okręty zachowały skromne ożaglowanie gaflowe, które prawdopodobnie pojawiło się na nich już bezpośrednio po zakupie w USA.  Jego zachowanie wydaje się uzasadnione w kontekście usprawnienia działań pełnomorskich. Zamiast dział gładkolufowych na każdym okręcie zamontowano parę odprzodowych gwintowanych dział Armstronga kal. 254 mm (300-funtowych). Oprócz tego, okręty otrzymały po 2 odtylcowe 40-funtówki (kal. 120 mm) do zwalczania celów niewartych angażowania dział ciężkich. Aby poprawić dzielność morską, podniesiono nieco wysokość kadłuba, montując na dziobie i na rufie nadbudówki rozciągające się na całą szerokość kadłuba (zlicowane z burtą poniżej), a relingi na śródokręciu zastąpiono stałymi, pełnymi nadburciami. Dodatkową nadbudówkę zlokalizowano na śródokręciu, a  na jej dach przeniesiono pancerne stanowisko dowodzenia, dotychczas znajdujące się na dachu wieży działowej. Nowe nadbudówki nie tylko poprawiły dzielność morską, ale też zapewniły załodze dodatkową przestrzeń – co jest rzeczą ważną w działaniach na pełnym morzu. Udało się także nieco wzmocnić opancerzenie, które teraz wynosi 152 mm na burcie (poprzednio 127 mm).

 






 Atahualpa, peruvian monitor laid down 1862 (Engine 1877)

Displacement:
    1 993 t light; 2 056 t standard; 2 118 t normal; 2 167 t full load

Dimensions: Length overall / water x beam x draught
    225,00 ft / 225,00 ft x 43,34 ft x 12,99 ft (normal load)
    68,58 m / 68,58 m x 13,21 m  x 3,96 m

Armament:
      2 - 10,00" / 254 mm guns (1x2 guns), 335,00lbs / 151,95kg shells, 1868 Model
      Muzzle loading guns in Coles/Ericsson turret
      on centreline forward
      2 - 4,72" / 120 mm guns in single mounts, 28,21lbs / 12,80kg shells, 1859 Model
      Breech loading guns in deck mounts
      on side, all amidships
    Weight of broadside 726 lbs / 329 kg
    Shells per gun, main battery: 50

Armour:
   - Belts:        Width (max)    Length (avg)        Height (avg)
    Main:    5,98" / 152 mm    116,37 ft / 35,47 m    4,99 ft / 1,52 m
    Ends:    Unarmoured
      Main Belt covers 80% of normal length

   - Gun armour:    Face (max)    Other gunhouse (avg)    Barbette/hoist (max)
    Main:    10,0" / 254 mm    4,72" / 120 mm              -

   - Armour deck: 1,50" / 38 mm, Conning tower: 4,02" / 102 mm

Machinery:
    Coal fired boilers, simple reciprocating steam engines,
    Direct drive, 1 shaft, 1 060 ihp / 791 Kw = 11,50 kts
    Range 1 500nm at 6,00 kts
    Bunker at max displacement = 111 tons (100% coal)

Complement:
    155 - 202

Cost:
    £0,178 million / $0,712 million

Distribution of weights at normal displacement:
    Armament: 91 tons, 4,3%
    Armour: 532 tons, 25,1%
       - Belts: 166 tons, 7,8%
       - Torpedo bulkhead: 0 tons, 0,0%
       - Armament: 162 tons, 7,7%
       - Armour Deck: 190 tons, 9,0%
       - Conning Tower: 14 tons, 0,7%
    Machinery: 229 tons, 10,8%
    Hull, fittings & equipment: 1 101 tons, 52,0%
    Fuel, ammunition & stores: 124 tons, 5,9%
    Miscellaneous weights: 40 tons, 1,9%

Overall survivability and seakeeping ability:
    Survivability (Non-critical penetrating hits needed to sink ship):
      1 515 lbs / 687 Kg = 5,2 x 10,0 " / 254 mm shells or 0,6 torpedoes
    Stability (Unstable if below 1.00): 1,17
    Metacentric height 1,9 ft / 0,6 m
    Roll period: 13,2 seconds
    Steadiness    - As gun platform (Average = 50 %): 69 %
            - Recoil effect (Restricted arc if above 1.00): 0,26
    Seaboat quality  (Average = 1.00): 1,39

Hull form characteristics:
    Hull has raised forecastle, raised quarterdeck
    Block coefficient: 0,585
    Length to Beam Ratio: 5,19 : 1
    'Natural speed' for length: 15,00 kts
    Power going to wave formation at top speed: 38 %
    Trim (Max stability = 0, Max steadiness = 100): 50
    Bow angle (Positive = bow angles forward): 0,00 degrees
    Stern overhang: 0,00 ft / 0,00 m
    Freeboard (% = measuring location as a percentage of overall length):
       - Stem:        11,98 ft / 3,65 m
       - Forecastle (18%):    10,96 ft / 3,34 m (6,50 ft / 1,98 m aft of break)
       - Mid (50%):        5,97 ft / 1,82 m
       - Quarterdeck (15%):    10,96 ft / 3,34 m (6,50 ft / 1,98 m before break)
       - Stern:        10,96 ft / 3,34 m
       - Average freeboard:    7,83 ft / 2,39 m
    Ship tends to be wet forward

Ship space, strength and comments:
    Space    - Hull below water (magazines/engines, low = better): 68,9%
        - Above water (accommodation/working, high = better): 52,6%
    Waterplane Area: 6 862 Square feet or 637 Square metres
    Displacement factor (Displacement / loading): 121%
    Structure weight / hull surface area: 117 lbs/sq ft or 572 Kg/sq metre
    Hull strength (Relative):
        - Cross-sectional: 0,92
        - Longitudinal: 2,02
        - Overall: 1,00
    Hull space for machinery, storage, compartmentation is excellent
    Room for accommodation and workspaces is cramped
    Good seaboat, rides out heavy weather easily

Atahualpa (1864, rebuilt 1877)
Manco Capac (1864, rebuilt 1877)

10 komentarzy:

  1. Obszerna modernizacja, co do której miałbym następujące uwagi:
    1) w 1877 r. można by zamontować artylerię główną odtylcową,
    2) w tym samym czasie są dostępne doskonalsze maszyny parowe podwójnego rozprężania,
    3) chyba można też zastąpić drewniane maszty poprzez stalowe, wieżowe, z marsami bojowymi.
    jednak koncepcja przebudowy (całościowo) jest - w moim odczuciu - prawidłowa.
    ŁK

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Zastosowana artyleria jest pochodną wyboru wykonawcy przebudowy, która została powierzona stoczni brytyjskiej. Brytyjczycy w tamtym czasie, na skutek problemów z konstrukcją zamków, nie posiadali skutecznych i prawidłowo działających ciężkich dział odtylcowych i we własnych okrętach szeroko stosowali działa gwintowane odprzodowe. Wybór tego akurat modelu (10 calowa 300-funtówka Armstronga) ma dodatkowo ten walor, że ujednolica stosowaną amunicję z posiadanym już pancernikiem Huascar.
      Co do napędu - niestety, dla roku budowy układu napędowego program nie umożliwia zastosowania maszyn podwójnego rozprężania, więc chcąc nie chcąc - są takie jakie są ;)
      Natomiast maszty z ożaglowaniem zastosowałem, by zapewnić możliwość przemieszczania się na dalsze odległość, gdyż zasięg na samym napędzie parowym jest dość mizerny. Niezależnie od tego, wydaje mi się, że maszty wieżowe na tak małej jednostce negatywnie odbiły by się na jej własnościach żeglugowych. W rzeczywistości nie były one chyba montowane ta okrętach o takich gabarytach?

      Usuń
    2. Maszyny parowe nie leżą w centrum moich zainteresowań, ale brytyjskie krążowniki klasy "Shannon" i "Nelson" (w służbie od lat 1875 - 1876) miały już maszyny parowe compound (= podwójnego rozprężania).
      ŁK

      Usuń
    3. Cóż zrobić - springsharp tego nie uwzględnia;)

      Usuń
    4. O tym zupełnie nie wiedziałem! W tej sytuacji dalsze rozważania w tej kwestii stają się bezprzedmiotowe.
      ŁK

      Usuń
    5. Teoretycznie mógłbym "ręcznie" zmodyfikować opis napędu, ale to by nic nie zmieniło - poza samym opisem właśnie. Normalnie, zastosowanie napędu podwójnego/potrójnego rozprężania (complex reciprocating) powoduje powstanie oszczędności ciężarowych - bowiem dla osiągnięcia takich samych parametrów napęd ten jest lżejszy. Niestety jednak, nie da się oszacować wielkości tej zmiany i wprowadzić ją do raportu.

      Usuń
  2. @dV
    Kolegi projekty, czasami, wywołują we mnie chęć spojrzenia w prehistorię czyli przed 1905r. I za to koledze chwała.
    Tak naprawdę po co okrętowi tak gruby/lub w ogóle pancerz pokładu?.
    Gdyby jeszcze był protect ale tak?...
    Przecież wtedy strzelało się "z przyłożenia", płaskotorowo, a pancerz pokładu chroni wszak przed pociskami padającymi z góry.
    A masy i wyporność zżera.

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Na ogół się przyjmuje, że pokłady pancerne ówczesnych okrętów zapewnić miały odporność na trafienia pocisków które przy niskich dystansach walki i płaskich torach lotu uderzać musiały weń pod minimalnym kątem, rzędu paru stopni. Stąd ich grubości nie były duże, a czasem faktycznie - nie było ich w ogóle, gdy konstruktorzy uważali prawdopodobieństwo takiego trafienia za minimalne. Mogło się ono jednak zdarzyć, zwłaszcza jeśli wziąć pod uwagę naturalne kołysanie okrętu jak i fakt, że ówczesne wieże działowe zazwyczaj nie były wyważone, zatem ich obrót powodował większy lub mniejszy przechył na burtę. W typie Canonicus akurat zastosowano pancerz 1,5 cala (38 mm), który zachowano przy modernizacji. Zakładam, że było to wynikiem braku wyważenia wież, skoro podobna "przypadłość" trapiła dużo późniejsze okręty amerykańskie - a mianowicie predrednoty typu Indiana.

      Usuń
    2. Faktycznie racja.
      Jest zaś w tych okrętach coś na co nie zwróciłem uwagi a co może właśnie wpływać na potrzebę posiadania solidnego pancerza pokładu.
      Dzielność morską te okręty maja taka ze mogą spokojnie operować na północnym Atlantyku.
      "Seaboat quality  (Average = 1.00): 1,39"
      Zadziwiające.

      Usuń
    3. Chyba bym z tym polemizował - raczej nie z tej wysokości wolną burtą. Co prawda została ona niejako sztucznie nieco podwyższona w stosunku do oryginału, właśnie w celu poprawy dzielności morskiej, ale bojowego operowania na tak burzliwym akwenie jak płn. Atlantyk to bym od tej jednostki raczej nie oczekiwał. Przepłynąć to by go może przepłynęła (wszak zdarzało się to amerykańskim monitorom), ale to by była raczej walka o przetrwanie. Skuteczne działania bojowe co jednak inna para kaloszy;)

      Usuń