Для получения объективной и в то же время свободной от непервостепенных деталей картины работы систем броневой защиты сравниваемых проектов по противодействию ударам 16" снарядов их вероятных противников следовало задаться рядом условий. Первое и главное из них — анализу подлежит только корпусное бронирование, прикрывающее основные жизненные части корабля — центральные посты, артиллерийские погреба, машинно-котельные отделения. Местная броневая защита — боевые рубки, орудийные башни и их барбеты, а также дымоходы — для удобства вычислений в расчет не принимается, хотя подчас играет весьма немаловажную роль (разрыв снаряда в боевой рубке, как правило, равнозначен выводу корабля из строя, а пробитие брони башни или барбета может расцениваться наравне с попаданием его в погреб). Однако учет всех подобных обстоятельств потребовал бы создания весьма громоздкой оценочной модели. Отказ от нее уравновешивается тем фактом, что толщина брони рубок, башен и барбетов на линкорах того периода всегда превышала таковую для корпуса, поэтому устойчивость элементов бронирования корпуса на рассматриваемых дистанциях практически наверняка означает непроницаемость местных броневых прикрытий для тех же дистанций.

Следующим условием является расчет противостояния системы бронирования корпуса действию снаряда на траверзном угле (курсовой 90°). Оно вытекает как из необходимости упрощения расчетов (удаляется операция для поправки на горизонтальный угол) так и, главным образом, из факта наиболее невыгодной работы брони в данных условиях. Б боевой обстановке реализация подобного условия имела бы определенную вероятность при бое на око-лотраверзных углах (курсовой 70-110°), поскольку в подобном случае снабженные мягкими бронебойными наконечниками снаряды при ударе в броню совершали бы "доворот" до углов, близких к нормали, что существенно улучшало бы условия их работы по броневой преграде.

Расчет устойчивости системы бронирования корпуса каждого проекта на действие артиллерии его противника сделан по их описаниям в исследовательской литературе, имеющейся в распоряжении автора. В использованной для расчетов базе данных имелись исчерпывающие сведения по лишь трем проектам: русскому линкору, а также японским «Нагато» и «Амаги». Система защитных элементов «Тоза» была принята на основе японских источников, в которых она не отражается со всей полнотой. Ряд допущений пришлось принять и в отношении британского «Джи-3». доступного по подробному (но также неполному) описанию Дж. Кемпбелла. Характеристики американских «Мериленда» и «Саут Дакоты» даны по исследованию Н. Фридмана. Таким образом, настоящая оценочная модель не претендует на исчерпывающую полноту, и имеет возможность для определенного совершенствования в рамках более точных данных.

Применяемая для расчетов бронепробития формула Жакоба де-Мара первоначально приводилась им для соотношения толщины пробиваемой броневой плиты и калибра снаряда, и имела следующий вид:

В/D = К х (Р/D³)^0,714 х D^0,0714 х Vтр, где -

В — толщина пробиваемой броневой плиты в дециметрах,

D — калибр орудия в дециметрах,

К — коэффициент бронепробиваемости, зависящий от качества брони и бронебойных свойств снаряда. В метрических мерах К=2134 для снаряда с бронебойным наконечником («макаровским колпачком») и К=2456 для снаряда без наконечника (по В.П. Костенко).

Р — вес снаряда в кг,

Vтр — скорость, необходимая для пробития брони снарядом в целом виде в м/сек,

Отсюда формула для толщины броневой плиты сводится к виду:

В = К х (Vтр^1,43 х Р^0,714/D^1,07) х (cos θ)^1,43, где -

θ — угол между траекторией и нормалью к пробиваемой броневой плите.

Методом оценки степени устойчивости бронирования проекта русского линкора 1917 г. сравнительно с его зарубежными аналогами является сопоставление диаграмм полного пробития всех комбинаций броневых преград жизненных частей корпуса для сравниваемых проектов — варианта № 2 проекта линкора заводе «Наваль» (44000 т, 9 16"/45 орудий, 30 уз) с каждым из его вероятных противников 20-х гг.: американскими «Мерилендом» и «Саут Дакотой», японскими «Нагато», «Тоза», «Амаги», «Овари», а также с британским «Джи-3». Сравнение с «Лексингтоном», ввиду его низкого уровня броневой защиты, не проводилось. В окончательном виде сопоставление скоростных характеристик всех пар кораблей с учетом итогов сравнения их бронирования позволяет оценить и степень тактического перевеса каждого из них.

Расчеты устойчивости бронирования произведены в широком диапазоне наиболее вероятных боевых дистанций (40 — 120 кб). Приведенные ниже диаграммы выполнены в координатах «дистанция/линейная проекция поражения жизненных частей корабля при миделе» (т. е. проекция всех групп броневых прикрытий на прямую, перпендикулярную углу падения неприятельского снаряда для данной дистанции), и не учитывают уменьшения ширины корабля ближе к оконечностям, что несколько сокращает проекцию поражения в сечениях, удаленных от середины. Они не учитывают также и длину цитадели, формирующую протяженность защищенного броней пространства корпуса, внутри которого находятся все жизненные части корабля. Ее длина прямо влияет на абсолютную площадь поражаемой проекции корпуса, поскольку корабль с менее протяженной цитаделью теоретически имеет меньшую вероятность получения попадания в нее, нежели корабль с более протяженной — это относится прежде всего к проектам быстроходных тяжелых кораблей, у которых для развития высоких скоростей существенно увеличивается протяженность машинно-котельных отделений. Для подобного случая потребовалось бы создание несколько более усложненной модели, необходимость в которой лежит вне рамок настоящего исследования. Однако подобная модель не меняет существенно результатов проведенного сравнения.

Линейная проекция поражения во всех случаях рассчитывалась для миделевого сечения, поскольку в данном случае наибольшая ширина корпуса дает и наиболее протяженную проекцию поражения. Она рассчитывается графически, исходя из угла падения снаряда (вычисляется по общеизвестным формулам внешней баллистики, см. табл. 10.7-10.11) того 16" орудия, на противостояние которому проводится расчет данной системы бронирования, через каждые 5 кб дистанции. Выявляется комплекс из 17 прямых (направлений падения снаряда в диапазоне 40-120 кб через каждые 5 кб), перпендикуляр к каждой из которых с проекцией всех групп бронирования на него является общей проекцией поражения по траверзу для данного корабля.

Поскольку для начальных дистанций в рассматриваемом диапазоне (в районе 40–50 кб) имеется еще значительная настильность траектории поражающего снаряда (углы паления 4–5°), общая проекция поражения в этом случае в основном состоит из суммы проекций вертикальных прикрытий (поясов и переборок в комбинации со скосами). При увеличении дистанции свыше 80 кб все большую роль начинает приобретать составляющая групп горизонтальных броневых прикрытий (палуб в комбинации со скосами). На дистанциях 100–120 кб (углы падения снаряда 24–40°) доля группы горизонтальных прикрытий составляет уже 60–70°, значительно увеличивая общую проекцию поражения (в 2,5–3 раза по сравнению с начальными дистанциями).

Участки, оттененные на диаграммах сплошной штриховкой — область полного пробития для данной дистанции соответствующих групп броневых прикрытий. Пунктирная штриховка означает пробитие группы бронирования с меньшей суммарной толщиной для тех направлений, где имеется единый состав элементов бронирования, но различная их толщина (например — для японского «Тоза», с учетом уменьшения толщины главной палубы с 163 до 100 мм и тыльной переборки с 75 до 50 мм на протяжении машинно-котельных отделений корабля).

Приведенные диаграммы демонстрируют протяженность зон устойчивости или полной проницаемости бронирования жизненных частей каждого из проектов. Сопоставление их заштрихованных участков для каждой пары позволяет получить наглядное представление о степени соотношения защитных характеристик каждого из кораблей друг относительно друга, выделить «зоны неуязвимости» в каждой паре. Таким образом, подобная оценка устойчивости бронирования с учетом скоростных характеристик приводит к общему выводу о тактико-техническом уровне проекта завода «Наваль».