Eine Erklärung zur Penetrationsmechanik

Vorwort

Schon wieder ein Guide? Warum? Ich habe mich durch viele Beschreibungen bezüglich Penetrationsmechanik in World of Tanks gelesen. Einige sind besser als andere, aber ich habe eigentlich keinen gefunden, der wirklich komplett und ausführlich ist. Also habe ich verschiedenste Quellen gesammelt und hier zusammengefasst. Dabei habe ich immer mehr Infos gefunden, die zum Teil auch für mich neu waren.
Neben dem Sichtsystem ist dieses Thema wohl das komplexeste. Ich möchte hier auch ein wenig mit Halbwissen und Mythen aufräumen, und klären wie es nun wirklich ist.
Nun aber viel Spass beim Lesen.

Was sind AP- Granaten?

Die wohl am meisten verschossene Munition, sind die AP Granaten. Hierbei handelt es sich um sogenannte Wuchtgeschosse. AP bedeutet nichts anderes als Amor Piercing, zu deutsch: panzerbrechend.
Ein Wuchtgeschoss ist nichts anderes, als ein Projektil, das alleine mit seiner kinetischen Energie das Ziel beschädigt, oder in unserem Fall durchschlagen soll. Es braucht keinen Zünder und es ist kein Sprengstoff in diesen Granaten vorhanden. Einige sind mit einer Treibladung versehen, diese dient aber nur der Beschleunigung und hat nicht mit Penetration zu tun.
AP Granaten sind also das Einfachste, was man mit einer Kanone verschießen kann und bildet den geschichtlichen Anfang der Panzergranaten.
Ganz unproblematisch war diese Munition nicht, da durch die schlechte aerodynamische Form der Windwiderstand recht hoch war. Das hatte zur Folge, dass die Penetrationswerte über längere Distanzen schlechter wurden.
Das größere Problem war aber der Initialschock. Das harte und meist spröde Geschoss zerbrach einfach an der Außenseite der Panzerung.

Was ist APCR?

Auch die APCR ist nichts anderes als ein Wuchtgeschoss. Die Abkürzung für „Amor Piercing Composite Rigid“. Zu deutsch: Hartkernmunition, oder Hartkerngeschoss.
Diese wurde im Laufe des Zweiten Weltkrieges für die U.S. Army entwickelt, um den neuen deutschen Panzermodellen wie Tiger, Panther und Co. zu begegnen. Diese konnten mit der bis dahin üblichen AP, bzw. späteren APC Munition nicht durchschlagen werden.
Wie der Name schon andeutet, befindet sich im Inneren der Granate ein harter Kern, meist aus Wolframcarbid oder einer Wolframlegierung. Der äußere Teil besteht aus einer weicheren Legierung.
Beim Aufprall wird der weiche Mantel zerstört und der harte Kern durchschlägt die Panzerung.

Was ist HEAT?

Und nun wird es ein wenig komplizierter. Wir schauen uns die HEAT Munition an. Hierbei handelt es sich um ein Hohlladungsgeschoss. Dieses enthält Sprengstoff, der um einen Kegel angeordnet ist. Diese Technik wurde bereits 1792 zum ersten mal beschrieben. 1910 wurde in Deutschland von der WASAG Patent auf diese Technologie angemeldet.
Erst in den 1930er Jahren begann die Forschungsarbeit, da vorher die Untersuchung dieses Phänomens nicht möglich war.
Die deutsche Rüstungsindustrie fertigte Hohlladungsgeschosse ab 1938.
Was ist das aber nun für eine Technologie? Hierzu möchte ich aus Wikipedia zitieren:

Eine kegelmantelförmige Metalleinlage mit nach vorn gerichteter Öffnung wird mit möglichst brisantem Sprengstoff umgeben. Der Zünder sitzt an der Rückseite der Ladung. Wird die Ladung gezündet, so bildet sich von der Spitze des Metallkegels ausgehend ein Stachel aus kaltverformtem Metall, der mit sehr hoher Geschwindigkeit das Ziel durchdringt, gefolgt von einem langsameren „Stößel“, der die Hauptmasse bildet.




Der „Stachel“ kann unter Laborbedingungen eine Geschwindigkeit von 100km/sek. erreichen und 1.200 mm homogenen Panzerstahl durchschlagen. In der Praxis hat das jedoch keinen Nutzen, denn: hohe Geschwindigkeiten bringen zwar einen spitzen Stachel, jedoch nimmt die Masse des Stößels ab. Es muss also ein Mittelweg gefunden werden.

Oft wird davon gesprochen, die HEAT Granate würde sich durch die Panzerung schmelzen. Das ist falsch, es handelt sich um eine Kaltverformung.
Schottpanzerung kann mit Hohlladungsgeschossen nur sehr schwer durchschlagen werden, da die Verformung der Panzerplatten den nachfolgenden Stachel stören und sich der Durchschusskanal reduziert.

Wir müssen dazu wissen, daß alle Kanonen in World of Tanks einen gezogenen Lauf haben. Das bedeutet im Lauf der Kanone sind spiralförmige Führungen, die dem Geschoss einen Drall geben. Dies dient der Flugstabilität und erhöht zum einen die Reichweite, zum anderen kommt die Granate mit der Spitze nach vorne an. Die 15cm Feldhaubitze, die Kanone die beispielsweise auch auf der Hummel zu finden war, erreichte so einen Drall von etwa 3000 U/min.
Wenn wir mit diesem Drall eine Hohlladung verschießen weitet sich der Strahl, der die Panzerung durchschlagen sollte auf.
Dieses Problem wurde mit den Glattrohrkanonen behoben. Die modernen Granaten werde nicht mit Drall, sondern mit Flügeln stabilisiert (Fin – Stabilized).

Was ist HE?

Bleibt noch die HE Munition. High Explosive, oder auf deutsch Hochexplosiv. Es handelt sich um eine Sprenggranate, also eine Panzergranate, die mit Sprengstoff gefüllt ist. Dieser detoniert sobald ein Zünder auslöst. Das kann ein Aufschlagzünder sein, d.h. die Granate detoniert sobald der Zünder durch Kontakt mit dem Boden, oder einem anderen Gegenstand ausgelöst wird. Oder man benutzt einen Zeitzünder, der nach einer definierten Zeit auslöst und die Granate zur Explosion bringt.

Was hat das alles mit World of Tanks zu tun? Viele dieser Eigenschaften sind im Spiel wiederzufinden.
Um das zu verstehen, müssen wir aber noch mehr wissen.

Der Zufall

Um die Mechanik der Penetration zu verstehen, müssen wir jedoch ein bei vielen Spieler unangenehmes Thema anschneiden – Den RNG, Random Number Generator. Übersetzt bedeutet das „Zufälliger Zahlen Generator“. Er sorgt für die Frustmomente im Spiel, aber auch für die glücklichen Schüsse aus der Hüfte.
Der RNG bewirkt das wir uns auf unseren mittleren Durchschlag nicht verlassen können, wir haben eine Abweichung von +/-25%. Schauen wir das mal anhand eines Beispieles an. Die 10,5 KwK L68 des Tiger II hat mit AP einen mittleren Durchschlag von 320 mm. Im besten Fall können wir einen Durchschlag von 400 mm erreichen, im schlechtesten Fall haben wir nur 240 mm Durchschlag.
Der RNG würfelt aber nicht nur unsere Penetrationswerte aus, sondern auch den Schaden den wir machen. Auch hier haben wir eine Abweichung von +/-25%.
Der letzte Faktor, den wir nicht beeinflussen können, ist die Streuung der Kanone. Hier gilt, der Zielkreis den wir sehen, ist nicht der Trefferkreis. Der Zielkreis hat zwei Flächen zur Standardabweichung vom Zielpunkt aus. Bezogen auf die Normalverteilung, die Streung wird anhand der Gaußschen Glockenkurve ermittelt, würde das bedeuten das 4,2% der Schüsse aus dem Zielkreis hinaus fliegen würden. Die Granaten bewegen sich, abweichend vom Zielpunkt, zum äußeren Rand des Zielkreises, verlassen diesen aber nur sehr selten.

Ob das wirklich alles so zufällig ist lassen wir mal dahingestellt. Es hat mal einen Entwickler gegeben der sich ein wenig verplappert hat und den so genannten „Noobschutz“ für ein längeres Spielerlebnis bestätigt hat.
Es ist möglich das eine Panzergranate ein Fahrzeug durchschlägt, diese aber keinen Schaden macht. Das ist abhängig von der Flugbahn und ob Module getroffen werden.

Wir wissen nun also eine ganze Menge über Panzergranaten und Penetrationsmechaniken. Das bringen wir jetzt in´s Spiel ein.

Panzerbrechende Granaten im Spiel

Wir wissen das AP Wuchtgeschosse sind. Das bedeutet je höher die Geschwindigkeit des Geschosses ist, desto größer die Kraft und damit der Durchschlag. Im Umkehrschluß bedeutet das aber auch, je weniger Geschwindigkeit das Geschoss hat, desto geringer der Durchschlag. Wir wissen das Panzergranaten, je länger sie unterwegs sind, langsamer werden.
Das bedeutet auf lange Distanzen verlieren wir an Durchschlag. Der Abfall des Durchschlages fängt ab 100 m an zu fallen und erreicht bei 500 m seinen höchsten Wert. Davor und danach werden die Durchschlagswerte nicht mehr verändert.
Zu den genauen Werten kann man nichts sagen. Sie schwanken zwischen den verschiedenen Kanonen. Pauschal kann man aber sagen: je größer das Kaliber und geringer die Distanz, desto höher der Durchschlag.
Dann gibt es da noch die Normalisierung. Die bewirkt nicht´s anders, als das die Granate, wenn sie auf angewinkelte Panzerung trifft, sich um 5% “gerade“ stellt. Schießen wir also auf einen Tiger der in einem Winkel von 30 Grad zu uns steht, werden die 5% abgezogen.
Rechnen wir ein wenig. Die Frontplatte des Tigers hat 100 mm. Nehmen wir den 30 Grad Winkel an , beträgt die Panzerung 115,47 mm. Jetzt müssen wir aber die Normalisierung abziehen. Es bleiben 110,33 mm. Wir sehen also das dem Tiger nur durch die Normalisierung 5,14 mm weggenommen werden.
Die AP Munition wirkt nur wenn sie durchschlägt. Prallt sie ab, kann kein Schaden generiert werden. Diese Art der Munition ist im Spiel an einer roten Leuchtspur, Tracer genannt, zu erkennen.



Hartkernmunition im Spiel

Die APCR Granaten weisen ein ähnliches Verhalten wie die AP auf. Jedoch wird durch die höhere Fluggeschwindigkeit und durch den Hartkern eine besser Durchschlagsleistung erzielt.
Die höhere Fluggeschwindigkeit hat jedoch auch einen Haken. Eine höhere Geschwindigkeit bedeutet immer auch einen höheren Luftwiderstand. Dadurch reduziert sich auf lange Distanzen die Geschwindigkeit, und damit auch die Durchschlagsleistung, Dadurch kann es, insbesondere in den kleinen Tierstufen, dazu kommen, das AP Munition den höheren Durchschlag auf Distanz hat als APCR.
Grundsätzlich kann man sagen, je größer das Kaliber, desto geringer der Verlust über die Entfernung. Ein Leichttraktor verliert mit AP 17,5% und mit APCR sogar 51,4% Durschlagskraft.
Im Vergleich dazu verliert die Maus nur 2% mit AP und 15,4% mit APCR.
Ich habe schon oft gehört, das Scharfschützen nicht mit APCR schießen sollen, gerade wenn es über weite Strecken geht. Meine Erfahrung hat aber gezeigt, das dieses zum Teil nicht richtig ist. Das kann man durchaus errechnen, in Praxis weichen die Werte dann aber doch ab.

Auch die APCR Granaten unterliegen der Normalisierung. Diese beträgt jedoch nur 1^o. Ihre Wirkung zeigt die Granate, ebenso wie die AP erst bei vollem Durchschlag. Genau so wie AP Munition ist es auch mit APCR möglich, Hindernisse zu durchschlagen. Es wird ein Penetrationsverlust von 25% je durchschlagenes Hindernis angesetzt und die Granate fliegt nach dem Durchschlag 10 x weiter als sein Kaliber. Eine 10,5 cm Geschoss fliegt also, nachdem es zum Beispiel einen Zaunpfahl durchschlagen hat, noch 1,05 m weiter.
Ob man mit Hartkernmunition beschossen wird erkennt man an einem Violetten Tracer.



Hohlladungsgeschosse im Spiel

HEAT Granaten haben den höchsten Grunddurchschlag in World of Tanks. Aber auch hier gibt es einiges zu beachten. Man kann sie mechanisch gesehen zwischen den Wuchtgeschossen und der Hochexplosiven Munition einordnen. Auch hier gilt wieder, die Panzerung muss durchschlagen werden, um Schaden zu machen.
Die Durchschlagsleistung hängt hier jedoch von der Sprengladung ab, daher haben wir auch über lange Distanzen keinen Penetrationsverlust. Die Wirkung tritt jedoch sofort beim Treffen eines Hindernisses ein. Somit können keine Zaunpfähle o.Ä. durchschossen werden. Und das ist auch der Grund, warum HEAT nicht bei Schottpanzerung wirkt. Sie detoniert auf der Schottpanzerung, hat aber den eigentlichen Panzer noch gar nicht erreicht. Gerne bleibt sie auch mal seitlich in den Ketten hängen, also unbedingt immer auf die Wanne zielen, besser wenn möglich seitlich auf den Turm.
Diese Art der Munition unterliegt nicht der Normalisierung und hat eine hellblaue Leuchtspur.

Hochexplosive Munition im Spiel

Bleibt uns noch die HE Munition. Wie bei der HEAT hängt auch hier der potenzielle Schaden nicht von der Wucht der Granate ab, sondern von der Sprengladung. Demnach gibt es auch kein Verlust des Durchschlags auf weitere Entfernung.
Detoniert die Granate auf der Panzerung, schlägt also nicht durch, strahlt eine Kugel von der Kontaktstelle nach außen. Am schwächsten Punkt der Panzerung wird dann ein 45O Kegel erzeugt. Alles was sich in diesem Bereich befindet, wird nach Berücksichtigung des RNG´s beschädigt.



Bei Schottpanzerung wird der Kegel zwischen den Panzerplatten erzeugt, ein zweiter am schwächsten Punkt der innen liegenden Panzerplatte.



Detoniert eine HE- Granate ohne Kontakt mit einem Fahrzeug, strahlt auch hier wieder vom Kontaktpunkt eine Kugel aus. Kommt die Kugel dabei mit einem Fahrzeug in Berührung, wird auch hier wieder an der schwächsten Stelle der Panzerung ein Kegel erzeugt, indem Module und Mannschaft beschädigt werden.
Der Splitterschaden, also der Schaden ohne das Treffen eines Fahrzeuges, wird geringer je länger die Distanz ist.



Hochexplosive Munition ist an einer gelben Leuchtspur zu erkennen.

Abpraller und Overmatch

AP, sowie auch APCR, prallen bei einem Winkel von mehr als 70^o immer ab, auch wenn die Granate von den Werten her durchschlagen muss. HEAT ab 85^o. Es ist sogar möglich daß bei einer Schottpanzerung die erste Panzerung durchschlagen wird, sie dann aber an der inneren Schicht aufgrund des ungünstigen Winkels abprallt. Hierbei wird die Normalisierung nicht berücksichtigt.

Wenn das Kaliber doppelt so groß ist, wie Panzerung dick, erhöht sich die Normalisierung nach folgender Formel: Grundnormalisierung x 1,4 x Kaliber / Stärke der Panzerung.
Hier wird immer die nominelle Panzerungsstärke angenommen, der Winkel spielt hierbei keine Rolle.
Schießt man also mit unserem Tiger II eine AP- Granate auf die Unterwanne eines Rhm. Borsig Waffenträger, passiert folgendes:

Die Normalisierung beträgt 5%
Der Kaliber 10,5 cm
Panzerung 2 cm

5 x 1,4 x 10,5 / 2 = 36,75

Die Normalisierung erhöht sich also auf 36,75%
Zu beachten ist das die Granate immer noch ab 70^o abprallt. Ist das Kaliber 3x größer ist als die Panzerung dick, entfällt diese Regel.
Werden externe Module getroffen entfällt das Overmatch. Dies gleich gilt auch, wenn mit HE- Granaten geschossen wird.

Panzerung optimieren

Wird eine Panzerplatte angewinkelt wird der Weg, den die Granate durch die Panzerung zurücklegen muss erhöht. Damit wird die Panzerung stärker.
Nehmen wir nochmal die Frontplatte unseres Tigers. Diese hat bekanntermaßen 100mm Stärke. Winkeln wir 30^o an, rechnen wir wie folgt: 100/cos(30) = 115,47
Zur einfachen Übersicht hier eine Tabelle zum ausschneiden:

0° 100%
10° 101.54%
20° 106.42%
30° 115.47%
40° 130.54%
50° 155.57%
60° 200%
70° 292.38%
> 70° Abpraller




Wir sehen also, dass wir mit Anwinkeln, die Panzerung fast verdreifachen können. Dabei müssen wir aber immer beachten, dass wir unsere verletzliche Seite zeigen und die Panzerung nur in eine Richtung optimieren können.
Es muss also ein Kompromiss gefunden werden. In wie weit man seinen Panzer anwinkelt, hängt vom Fahrzeug ab und ist eine Erfahrungssache.

Ghostshells

Ghostshells sind Geistergranaten, eine Granate die verschossen wird, aber nirgendwo ankommt, oder einfach durch ein Ziel hindurch fliegt. Dieses Phänomen gibt es zwar und ist auch von Wargaming bestätigt, kommt aber wahrscheinlich viel seltener vor, als behauptet wird.
Dafür gibt es grundsätzlich zwei Erklärungen. Die erste ist recht simpel und wohl auch die häufigste Erklärung. Der Spieler sieht den Tracer nicht. Es ist möglich, daß man aus einem ungünstigem Winkel sieht und die Leuchtspur der Granate nicht, oder nur kaum zu sehen ist. Schaut man sich das in der Wiederholung aus einem anderem Blickwinkel an, kann man sehen wo die Granate hinfliegt.
Der zweite Typ kann in seltenen Fällen durch starke Verzögerung in der Client / Server-Verbindung
auftreten. Es kann passieren, daß der Client nicht mit dem Server synchron ist. Was wir im Spiel sehen, ist nicht unbedingt das, was im Spiel passiert und es zählt das, was auf dem Server passiert. So kann es beispielsweise dazu kommen, daß Fehler im Kollisionsmodel auftreten. Das Kollisionsmodel ist eine einfache Version des visuellen Modells, welches in verschiedene Hitboxen aufgeteilt ist. Kommt es nun dazu, das die Hitboxen nicht richtig zueinander ausgerichtet sind, kann eine Lücke entstehen und der Schuss fliegt durch das Fahrzeug durch.
Dabei spielen auch die Anbauteile, wie Kisten oder außen liegende Treibstofftanks eine Rolle. Diese sind nicht im Kollisionsmodell vorgesehen und somit können wir an ihnen auch keinen Schaden machen.

Rammschaden

Auch der Rammschaden ist eine Technik um Schaden zu generieren. Dazu wird am Punkt des Zusammenstoßes eine Kollision erzeugt, die der HE- Granate ähnlich ist. Dabei wird jedoch die Kinetische Energie berücksichtigt, die abhängig von Gewicht und Geschwindigkeit des Fahrzeuges ist. Je schwerer die Fahrzeuge sind und je höher die Geschwindigkeit, desto größer die durch Kollision verursachte Explosion.
Das wird wie folgt berechnet:

0,5 x kombiniertes Gewicht in Tonnen x relative Geschwindigkeit ².

Fahren wir also mit voller Geschwindigkeit einen Tiger und treffen auf eine stehende Hummel rechnen wir:

Tiger: 61 t Gewicht, 40 Km/h Geschwindigkeit
Gewicht Hummel 25 t, 0 Km/h Geschwindigkeit

0,5 x 86 t x 40² = 1600

Nun werden 1600 Schadenspunkte prozentual im Verhältnis zum kombinierten Gewicht verteilt.

86 t = 100% Daraus errechnet sich das die Hummel einen Anteil von 70,93 % Schaden erhält und der Tiger 29,07 %. Die tatsächlich Schadensverteilung folgt dann den gleichen Regeln wie ein Beschuss mit hochexplosiver Munition. Je leichter die Panzerung ist die gerammt wird, je höher wird der Schaden. Eine genaue Formel ist dafür nicht zu finden.
Der Schaden kann ohne Hilfsmittel verringert werden, indem man sich von dem rammenden Fahrzeug wegbewegt, da sich dies auf die relative Geschwindigkeit auswirkt.


Nachwort

Wenn man dies nun alles weiß, kann man viele Schüsse die nicht treffen, nachvollziehen. Und wer sich das hier durchgelesen hat, kann dem Entgegenwirken. Wichtig ist immer die Ruhe zu bewahren, anständig Einzuzielen und zu warten bis der Kreis zu ist.


Vielen Dank für´s Lesen, und an RazzorRay, der das Lektorat übernommen hat.

Chriss

Schön das es euch gefällt. Ob das schon für einen Doktor reicht weiß ich alllerdings nicht.

Vielen Dank für die positiven Rückmeldungen.