por Tamino53 » 30 Jul 2015, 20:34
Continuación.
Protección pasiva.-
La protección de un buque por medio de corazas es la razón de ser del "acorazado" como buque principal (capital ship), junto con el armamento principal.
Podemos distinguir dos tipos:
...1) la protección contra ataques de artillería y
...2) la protección contra ataques de torpedos procedentes de buques de superficie (destructores) o aviones torpederos.
En cualquier caso, la efectividad de la protección de un buque depende de los siguientes factores:
...a) Calidad y tipos de coraza empleados.
---b) Cuantía (peso) de la protección y porcentaje de este peso respecto al desplazamiento total del buque.
...c) Extensión de la parte de eslora protegida respecto al total de la eslora en la flotación.
---d) Sistema de distribución de la coraza y espesores aplicados en cada punto vital del buque.
a) Calidad y tipos de coraza empleados.- Los procesos metalúrgicos fueron mejorados en el periodo entre guerras pero hubo poca diferencia de calidad entre los materiales utilizados por las diversas marinas. Básicamente se seguían utilizando dos tipos de blindaje, cementados y no cementados; los primeros se utilizaban para evitar las perforaciones de proyectiles (cofiados) y los segundos (de alta tensión a la tracción) en protección submarina o en cubiertas para protegerlas de bombas de aviación no perforantes.
No insistiré en este aspecto por no ser determinante para la comparativa final.
b) El desglose de pesos de un buque identificando la parte que pertenece a armamento, protección, maquinaria y casco es muy difícil de calcular con precisión ya que cada marina utiliza un criterio diferente, generalmente siguiendo criterios burocráticos de competencias en lugar de criterios de eficacia práctica. Como orientación facilito los porcentajes del peso de blindaje respecto al desplazamiento estándar propuestos por Norman Friedman en su libro "Battleships - Design and Development 1905-1945":
..."Richelieu" ______ 41,1%
..."Bismarck"_______ 38.9%
..."North Carolina"___34,4%
..."South Dakota" ___ 33,5%
..."Yamato" ________ 33,2%
..."Iowa" __________ 32,6%
..."Littorio" ________ 31,0%
..."King George V" ___29,6%
c) Extensión de la parte de eslora protegida respecto al total de la eslora en la flotación. Consideraremos dos factores, protección contra explosiones submarinas y protección de los costados (coraza vertical):
...................... Submarina.......Costado
..."Bismarck" _______ 71,0%________71,0%
..."King George V" ___ 51,0%_______ 69,3%
..."North Carolina" ___67,2%________62,0%
..."Richelieu" _______ 61,9%________56,8%
..."South Dakota" ____64,0%________ 55,8%
..."Iowa"___________ 71,2%________ 53,9%
..."Yamato" _________49,2%________ 53,8%
..."Littorio" _________51,6%________ 51,6%
La marina estadounidense, desde 1913, tuvo como norma proteger los 2/3 (66%) de la línea de flotación con corazas verticales como forma de garantizar un mínimo de flotabilidad.
Las protecciones de costados más extensas son las del "Bismarck" y "King George V", seguidas de cerca por el "Norht Carolina". En la parte más negativa,es notable el "Yamato"; su compacto reducto permitió protegerlo contra sus enormes cañones pero a cambio debió dejar protegido el 56,5% de la flotación.
Respecto a la protección contra explosiones submarinas el "Bismarck" sigue teniendo una protección extensa, con los buques USA en torno al 66%. El "Yamato", por el contrario, seguía siendo el que tenía una protección menos extensa, inferior aún a la vertical.
d) Sistemas de distribución de corazas.-
En las publicaciones de diseños se pueden ver dibujos de buques con líneas de flotación horizontales rectas y secciones de buques derechos (adrizados) sobre los que se explican las bondades de coraza inclinada y las protecciones contra proyectiles que alcanzan un buque por debajo de su coraza de costado (vertical o inclinada). Se asume que las corazas se ubican de forma que sigan protegiendo la línea de flotación con una escora de 10º.
La realidad es que un buque en la mar está en continuo movímiento, aunque su máquina esté parada. Tiene continuos movimientos de balance y cabeceo. La línea de flotación nunca es una linea horizontal recta y solamente está adrizado el instante en que se pasa de tener escora de una banda a la otra. El cabeceo provoca, en ocasiones, mostrar casi el canto bajo de la quilla. Ya navegando con máquina, la propia velocidad del buque genera un oleaje cuyos senos dejan al descubierto partes de la obra viva (casco sumergido, por debajo de la línea de flotación de referencia). Los cambios de rumbo, propios de una navegación en zig-zag durante el combate, producen también su propia escora. Si sumamos estos factores, resulta que la parte de obra viva situada bajo la protección de cintura acorazada, queda expuesta, muy a menudo, al fuego enemigo. Este riesgo fue muy estudiado y tenido en cuenta en el periodo entre las dos guerras mundiales.
Tras la I G.M. el sistema AoN (all or nothing) se impuso con la única excepción del tipo alemán "Bismarck". Este sistema consistía en simplificar los esquemas de distribución de blindajes, aplicando gruesos espesores, en un solo blindaje de las zonas a proteger, en lugar de distribuirlos en varios blindajes con supuestos efectos protectores acumulativos. Se admitió que una coraza de 150 mm. ofrecía más resistencia a la penetración que tres corazas de 50 mm. (50 + 50 +50).
Los principales cambios entre guerras fueron la adopción de corazas inclinadas en los costados (en lugar de verticales), las corazas interiores (en lugar de exteriores), el incremento generalizado de protección de las cubiertas (para hacer frente al creciente poder aéreo) y la mejora de la protección contra disparos cortos, que penetraban en el buque directamente bajo la cintura acorazada (según lo explicado más arriba) o tras una corta trayectoria bajo el agua.
Consideraré seguidamente la protección vertical y horizontal, para continuar luego con la protección contra explosiones submarinas.
La protección contra un proyectil perforante requiere el uso de placas blindadas cementadas (KC) de gran dureza en su cara anterior que disminuye paulatinamente hacia su cara posterior a medida que va ganando en resistencia a la tracción. La dureza de la cara anterior puede provocar la rotura del proyectil atacante o deflectarlo hacia una zona donde no produzca daño. La parte más blanda (soft) impide que la plancha se rompa al impacto, le resta fragilidad como la que tienen un cristal, que es duro pero frágil.
El primer acorazado construído tras el tratado de Washington (1922) fue el británico "Nelson" que ya mostró las tres características innovadoras apuntadas.
El concepto de la "coraza inclinada" consistía en conseguir una reducción de peso (siempre lo mismo) usando una placa de blindaje más delgada con una inclinación que aumentaba su resistencia a la perforación, de forma que el conjunto era equivalente a un placa vertical de mayor grosor. La inclinada tenía algo más de longitud para cubrir la misma distancia de protección vertical, pero en conjunto, se ahorraba peso sin sacrificar protección.
Era un concepto absolutamente válido para un acorazado que combatiera en el lago Ness (por ejemplo). Pero si aplicamos el ejercicio a un buque en la mar, la conclusión no es tan clara; supongamos una coraza de 300 mm. inclinada 10º; equivale a un blindaje vertical de 310 mm. (e = sec 3/2 a); en su movimiento de balance, cuando el buque alcanzase la escora de 10º a la banda opuesta al adversario, su coraza expuesta al mismo estaría en posición vertical (los 10º de la escora compensarían los 10º de inclinación de la placa en el casco), por lo tanto la eficacia que ofrecería sería la de los 300 mm. originales. En la escora a la banda opuesta, el blindaje ofrecería 20º; una resistencia mayor pero, si el combate es a gran distancia, con ángulo de caída del proyectil de 20º con la horizontal, la coraza estaría formando un ángulo de 40º con la trayectoria del proyectil; la probabilidad de impacto en el blindaje vertical, con ese ángulo, sería más pequeña que en la cubierta y, de producirse, el proyectil sería deflectado hacia el fondo del casco donde estallaría al chocar contra algún elemento estructural resistente que activase la espoleta de contacto, ocasionando graves daños en el interior del sistema de defensa contra explosiones submarinas o incluso, en un espacio vital tras perforar el mamparo protector de este último sistema.
Para terminar este apartado, llamo la atención sobre el hecho de que un comandante de buque puede hacer poco por evitar el balanceo de su buque en combate pero sí puede elegir el ángulo que su costado ofrece al contrario. Es decir, la ventaja de protección que se consigue con la inclinación de las placas de blindaje respecto a la vertical, se puede conseguir, exactamente igual, maniobrando para obtener el mismo ángulo pero en sentido azimutal. Si se combate al contrario teniéndolo 20º a proa o popa del través, se consigue el mismo efecto que teniéndolo al través con una cintura inclinada 20º respecto a la vertical, y esto sí está al alcance de un comandante; operacionalmente se pueden conseguir objetivos que resultan muy difíciles y costosos para los diseñadores.
Los británicos no debieron quedar muy impresionados con el sistema cuando no volvieron a repetirlo en ninguno de los diseños posteriores. En los "King George V", "Lion" y "Vanguard" volvieron a las corazas verticales.
Respecto a la coraza interna, pasó algo similar. Al estar situada en el interior del casco, la explosión de un proyectil que impactase el blindaje originaba una onda expansiva que podía dañar el casco si no se conseguía ventilar la zona por medio de las diversas válvulas de activación automática. Los británicos no volvieron a repetir la experiencia y los USA, tras dos intentos con los "South Dakota" y "Iowa", volvieron al blindaje externo en el proyecto del "Montana".
Protección contra proyectiles bajo la cintura acorazada principal (punging fire = PF).-
Solamente los "Yamato", "South Dakota" y "Iowa" disponían de protección específica contra este tipo de riesgo potencial. En los tres casos se continuó la coraza inclinada de cintura hasta llegar al doble fondo del casco; el espesor era inferior al de la cintura, en el punto de unión, e iba disminuyendo hasta el fondo donde alcanzaba 2" ("Y") y 1 7/8" ("SD" y "I"). Esta ubicación interfería el esquema de protección contra explosiones submarinas incluyendo aceros KC donde eran necesarios de alta resistencia a la tracción (Tensile Steel = TS); esto se tratará más adelante.
Seguidamente expongo un resumen de las características de los buques afectados en el análisis, en lo que atañe a sus protecciones contra ataques artilleros:
... "Yamato": ......... cint. externa a 20º 410mm; cub. 200/230mm; PF de 200 a 75mm inclinada 14º
... "Littorio": ......... cint. externa a 14º 350mm; cub. 114/89mm (+12+36); sin protec. PF
... "King George V":.. cint. externa cert. 356/381mm; cub. 127/152 (+25); sin protec. PF
... "Iowa": ............ cint. interna a 19º 310mm; cub. 153mm (+38+25mm); PF de 310 1 22mm inclinada 19º
... "South Dakota":... cint. interna a 19º 310mm; cub. 139/127mm (+38mm); PF de 310 1 22mm inclinada 19º
... "North Carolina":. cint. externa a 15º 305/168mm; cub. 104/91mm (+36); sin protec. PF
... "Bismarck": ....... cint. externa vert. 320mm; cub. 80/100/120mm (+50); sin protec. PF
... "Richelieu": ....... cint. interna a 12º 240mm; cub. 115/130mm (+40/50); sin protec. PF
La tabla precedente muestra los datos principales de la cintura (cint.) acorazada, la cubierta (cub.) y la protección PF (Plunging Fire) cuando existía.
En las cubiertas he puesto entre paréntesis los espesores de protección adicional contra esquirlas y metralla. La de 50mm del "Bismarck" tenía el objeto de destruir las cofias de los proyectiles perforantes y activar las espoletas para hacer explotar los proyectiles antes de alcanzar la cubierta principal.
Las protecciones de los buques con cinturas inclinadas son equivalentes a cint. verticales de 473mm ("Y"), 375mm ("L"), 352mm. ("SD" y "I"), 330mm (NC), 252mm("R").
La protección de costados del "King George V" tenia más altura que las demás e incluía la cubierta intermedia, la inmediata inferior a la cub. superior o cub. de intemperie. La del "Littorio" era muy reducida en altura.
La protección de otros espacios vitales como las torres de artillería principal, sus barbetas y los puestos de mando (conning tower) los omito, a los efectos de esta comparativa, no por ser irrelevantes sino porque suelen estar proporcionados a los niveles de protección de los costados y, en general, como siempre se les presta atención preferente suelen ser menos determinantes en las comparativas.
La conclusión parcial es que en combate artillero, el "Yamato" no tenia rival. Por algo fue el único buque diseñado para soportar el impacto de proyectiles de 46cm. de calibre. El "Iowa" tenía una artilleria principal que podía competir con el "Y", pero su protección estaba diseñada para proyectiles de 16" (406mm).
Abordaré la protección contra explosiones submarinas en la próxima entrega.
Continuará.