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面多加水——淺析沙恩霍斯特級戰(zhàn)列艦的設計

2022-06-09 22:35 作者:秋羽美奈子Official  | 我要投稿


面多加水——淺析沙恩霍斯特級戰(zhàn)列艦的設計

弗林

2022/4/21


導言

???????? 歷史上的戰(zhàn)艦設計,不乏成功的、劃時代的案例,當然也有不少糟糕的、失敗的結(jié)果。德國的二戰(zhàn)大型戰(zhàn)艦經(jīng)常被認為是失敗的典型,具備相對巨大的噸位卻沒有裝備相稱的火炮和充足的裝甲防御,以至于經(jīng)常被后來的海軍愛好者當成笑話。沙恩霍斯特級戰(zhàn)列艦是德國在一戰(zhàn)后建造的第一級至少從噸位上看正式作為戰(zhàn)列艦的戰(zhàn)艦,這一級戰(zhàn)艦也被認為存在一堆毛病,其性能缺陷簡直涵蓋了所有方面——干舷低導致適航性差、相比噸位貧弱的283毫米主炮、故障頻發(fā)的動力系統(tǒng)、不如“袖珍戰(zhàn)艦”的續(xù)航力、“天窗”漏風的裝甲….如此多的問題反而更能引發(fā)人的好奇心:這級戰(zhàn)艦的設計是怎么搞的這么多毛病的?在本文中,我將通過介紹沙恩霍斯特級戰(zhàn)列艦的設計歷程并簡單評析其各項性能,來推斷這級戰(zhàn)艦存在諸多缺陷的原因。


設計歷程

???????? 沙恩霍斯特級原作為三艘德意志級裝甲艦的后繼改進型設計,但最終建成時已經(jīng)遠遠超出了德意志級的排水量。在沙恩霍斯特級的方案演變中,政治因素具有極大的影響,而反復不定的修改或許也直接導致了這級戰(zhàn)艦的諸多弊病。

???????? 由于沙恩霍斯特級的設計在很大程度上源于德意志級裝甲艦,有必要提及德意志級的設計建造。順帶一提,沙恩霍斯特級(以及俾斯麥級)與一戰(zhàn)時期的馬肯森級戰(zhàn)列巡洋艦在設計上并沒有直接關聯(lián)或者參照,而是基本上對袖珍戰(zhàn)艦的放大。

???????? 作為一戰(zhàn)的戰(zhàn)敗國,德國受到了協(xié)約國的嚴厲制裁,加上在斯卡帕灣對大量主力艦自沉的行為導致更進一步的懲罰,戰(zhàn)后德國海軍的規(guī)模已經(jīng)大大縮水,并且其發(fā)展受到凡爾賽條約的嚴格限制。德國海軍進行重建的基礎,只有8艘老舊的前無畏艦作為主力,而根據(jù)凡爾賽條約,新造替代艦的標準排水量不得超過10,000噸,且僅當被替代艦的艦齡超過20年時才允許開工建造。不僅如此,德國的新艦設計建造還受到協(xié)約國的監(jiān)督。顯然,德國已無可能重建提爾皮茨時代的大艦隊與其他列強爭奪霸權(quán);協(xié)約國希望德國海軍只能建造用于岸防的“小型戰(zhàn)列艦”。

???????? 在這樣的背景下,德國耗費心思設計建造了獨特的德意志級裝甲艦,這些戰(zhàn)艦在排水量上相當于條約型重巡洋艦,但裝備了6門28厘米炮,同時采用柴油機動力而獲得了驚人的20節(jié)10,000海里的巨大續(xù)航力?;谝粦?zhàn)的經(jīng)驗,這種戰(zhàn)艦明顯是特別用于打擊敵方海上交通線的,28節(jié)的最大航速能避免與當時的大部分航速只有21節(jié)的戰(zhàn)列艦交戰(zhàn),而28厘米主炮能壓制搭載20厘米主炮的重巡洋艦。這種可謂投機取巧的設計尤其引起了法國海軍的注意。按照海軍中將漢斯·曾克爾(Hans Zenker)的設想,德國海軍需要破壞法國和波蘭的海上交通線,并阻止法國軍隊在德國海岸登陸[F]。袖珍戰(zhàn)艦巨大的續(xù)航力使其能執(zhí)行長時間的破交任務,28厘米炮足以壓制護航的巡洋艦,而遭遇慢速戰(zhàn)列艦時也可以利用5節(jié)以上的航速差距撤退。光是一戰(zhàn)時期那幾艘噸位偏小、火炮口徑較小的德國巡洋艦進行的破交戰(zhàn)就已經(jīng)讓英國海軍大為頭疼,而這種新型的特別用于破交戰(zhàn)的戰(zhàn)艦毫無疑問對當時德國海軍的主要假想敵——法國——形成了嚴峻挑戰(zhàn)。

? ? ? ? ?第一艘裝甲艦于1929年開始建造,于1933年服役,之后兩艘分別于31、32年開建,于34、36年服役。德國海軍期望總共建造6艘新型主力艦。在斯佩伯爵號開始建造之后,德國開始考慮第四和第五艘裝甲艦的設計和建造(即D、E號裝甲艦)。這兩艘新裝甲艦將具有更大的噸位,最初的方案設定排水量為18,000噸[1],盡管這已經(jīng)明顯超出了凡爾賽條約的規(guī)定。按照雷德爾的建議,最初的方案增加了一座主炮塔,但是在給定排水量下若要搭載3座三聯(lián)裝28厘米炮則不能充分保證裝甲防御,所以在D3方案中恢復為兩座主炮塔。

???????? 在D號裝甲艦的設計定型過程中,法國敦刻爾克級戰(zhàn)列艦的建造對其有巨大影響。敦刻爾克級戰(zhàn)列艦是法國對德國建造裝甲艦刻意做出的回應,這級戰(zhàn)艦具備兩座前置的33厘米四聯(lián)裝炮塔,裝甲防護按照應對28厘米炮設計,航速達到29.5節(jié)。于是,在1933年的會議中,德國海軍要求D號裝甲艦應具有28節(jié)的持續(xù)航速和足夠應對33厘米炮的裝甲帶[2]。根據(jù)估計,厚達320毫米的裝甲帶可以防御從18,000米外來襲的33厘米穿甲彈,而如果無法實現(xiàn)這樣的厚度,那么防御指標可以降低為應對33厘米高爆彈與203毫米穿甲彈,由此給出的裝甲帶厚度為220毫米[B]。與此同時,考慮到新興的航空力量對戰(zhàn)艦的威脅,會議認為至少需要在核心區(qū)范圍提供50毫米厚的露天甲板裝甲。在主炮口徑方面,鑒于敦刻爾克級裝備了33厘米炮,或許應當在新裝甲艦上考慮更大口徑的火炮,所以提出了搭載33厘米炮的方案;敦刻爾克級采用了四聯(lián)裝炮塔,比起三聯(lián)裝炮塔能進一步集中布置以節(jié)省裝甲重量,但是一方面炮塔損毀會損失更多火力,另一方面要重新設計四聯(lián)裝炮塔的結(jié)構(gòu)需要投入額外的時間和資源,所以盡管在方案驗證階段存在四聯(lián)裝炮塔的提案,采用四聯(lián)裝炮塔的可行性不高。

???????? 于是,對于D號裝甲艦的設計,準備了3個草案:D2方案排水量18,000噸,搭載3座28厘米三聯(lián)裝炮塔;D3a方案搭載2座33厘米三聯(lián)裝炮塔,D3b排水量20,200噸,搭載2座28厘米三聯(lián)裝炮塔。海軍偏向于搭載33厘米炮的方案,認為有必要能持平敦刻爾克級戰(zhàn)列艦。雷德爾進一步要求對以下方案進行評估:D4a搭載4座33厘米雙聯(lián)裝炮、D4b搭載3座33厘米三聯(lián)裝炮,D4c搭載2座33厘米四聯(lián)裝炮;三個方案的排水量均為26,500噸[B]。如果排水量不足以裝備33厘米炮,那么可以考慮30.5厘米炮。然而,或許是出于政治上的考慮,他又將方案要求改為裝備28厘米炮,排水量22,000噸,即D5方案。

???????? 雷德爾希望能在德意志級裝甲艦的基礎上再加一座主炮塔并顯著提升裝甲防御,然而希特勒只允許新裝甲艦在裝甲防御上得到強化,否決了增加主炮塔的提議。對于D號裝甲艦給出了標準排水量19,000噸的限制,這不足以裝備3座28厘米三聯(lián)裝炮。最終D號裝甲艦的設計方案在1933年6月的會議中得到基本確定(D5b),新裝甲艦將裝備2座28厘米三聯(lián)裝炮,裝甲防護以26,500噸的系列方案為基準。

列表:D號裝甲艦的性能參數(shù)[3]

設計排水量約23,000噸,標準排水量約19,700公噸(19,400長噸)

全長209.70米,水線長207米,寬25.6米,吃水7.71米,型深12.7米

動力系統(tǒng):蒸汽輪機-電傳,雙軸;功率70,000馬力,最大航速26節(jié)

兵裝:6門28厘米炮,8門15厘米炮,10門10.5厘米炮,8門3.7厘米炮,2基四聯(lián)裝魚雷

裝甲:主裝甲帶220毫米,下甲板水平段80毫米穹段80毫米[4],上甲板40毫米,主炮塔座圈220毫米,副炮塔座圈125毫米,艏裝甲帶60毫米,艉裝甲帶80毫米,防雷艙壁45毫米

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???????? 從性能上看,D號裝甲艦相比德意志級僅僅在裝甲防護上有明顯強化,盡管排水量差不多是后者的兩倍,D號裝甲艦的主炮和航速都與德意志級相同。D號裝甲艦對于15厘米副炮采用了炮塔,能更好地保護副炮火力和人員,相應也增加了重量。值得注意的是采用蒸汽輪機-電傳的動力裝置,這是因為當時缺乏足夠的技術能力制造應用在噸位將近兩倍于德意志級裝甲艦的戰(zhàn)艦上的柴油機;而采用電力傳動可能是認為相比只采用汽輪機能具有更大的續(xù)航力。

? ? ? ? ?1934年2月14日,裝甲艦D、E分別在威廉港和基爾開始建造。然而,雷德爾對新裝甲艦的設計并不滿意。新裝甲艦的性能只在裝甲上有明顯提升,在火力、航速方面則基本沒有變化,而排水量已經(jīng)相當于德意志級的兩倍。更重要的是,新裝甲艦的性能顯然不足以抗衡法國的敦刻爾克級戰(zhàn)列艦。雷德爾希望再增加一座主炮塔以強化火力,而希特勒對此猶豫不決,擔憂這種修改是否會導致英法等海軍強國的激烈反應。最終希特勒還是于1934年7月5日同意了雷德爾的增加一座主炮塔的提議,這導致已經(jīng)開工的D、E號裝甲艦必須立即停止建造并需要重新設計。這種重新設計再建的情況是相當罕見的,很可能是受到了同年法國建造第二艘敦刻爾克級戰(zhàn)列艦(斯特拉斯堡號)的影響。

???????? 于是,設計工作又要推倒重來了。由于增加了一座主炮塔,同時進一步提高了防護標準要求防御33厘米穿甲彈,設計方案的排水量明顯上漲。重新設計的新方案有兩個,新方案1(Neuentwurf I)在裝甲和動力的性能上要比新方案2更強。這兩個方案的性能參數(shù)如下表所示。

???????? 在新方案的設計中,有關將主炮口徑提升到33厘米的意見再次被提出。這顯然是因為搭載28厘米炮將使得新裝甲艦在面對敦刻爾克級的33厘米炮時缺乏相對優(yōu)勢的免疫區(qū)[6]。然而,如果采用33厘米炮,考慮到必要的研制周期,這兩艘戰(zhàn)艦的完工日期將被進一步推遲到1939年5月[B]。在動力裝置方面,對于比原先更大的設計要采用柴油機顯然更不可能了,并且在已經(jīng)建成的不少戰(zhàn)艦上也體現(xiàn)了柴油機的許多實際問題。盡管采用柴油機可以實現(xiàn)優(yōu)秀的續(xù)航力,巨大的功率需求導致需要盡可能降低動力裝置的重量,以確保足夠的兵裝和防御指標[B]。

???????? 1934年7月22日,雷德爾決定將新方案1作為沙恩霍斯特級的基礎設計[H]。由新方案1得到的D6設計方案可以說幾乎沒有變化。然而,在1935年3月,再一次提出了對主炮口徑的討論,一共有5個提及選項:9門30.5厘米炮、9門33厘米炮、6門38厘米炮、6門33厘米炮以及6門35厘米炮,其中9炮均為搭載三聯(lián)裝炮塔,6炮均為雙聯(lián)裝[B]。顯然,如果保持數(shù)量并增加主炮口徑,那么戰(zhàn)艦的排水量會繼續(xù)上漲;如果換為更大口徑的雙聯(lián)裝主炮,同樣也需要重新設計,這會進一步推遲完工日期。不僅如此,對設計的修改以及重新準備炮塔都會增加造價。希特勒擔憂增加新艦的主炮口徑會引起英國人的強烈反應,要求在沙恩霍斯特級上保持28厘米的主炮口徑,但同時也要求研討戰(zhàn)時快速換裝雙聯(lián)裝38厘米炮的可行性[F]。

???????? D6方案并沒有完全得到確定,沒有決定所有兵裝的配置,并且從圖紙來看沒有標注裝甲厚度。最終,由D6完善得到的D7a方案被確定為沙恩霍斯特級的設計方案,由此進行詳細建造圖紙的繪制。在D7a方案上,10.5厘米高射炮被確定增加到7座雙聯(lián)裝共14門,從圖紙來看與D6的區(qū)別主要是將中間兩座高射炮的位置從上甲板再抬高一層。1934年9月10日,型圖繪制完成[H]。然而,在這之后,又對設計進行了修改,增加了4門單裝15厘米炮[8]。當D、E號戰(zhàn)列艦于1935年開始建造時,其裝甲數(shù)據(jù)也與D7a方案存在許多差異。

???????? D號戰(zhàn)列艦(沙恩霍斯特)于1935年6月15日開始建造,于1936年10月3日下水,于1939年1月7日服役。E號戰(zhàn)列艦(格奈森瑙)于1935年5月6日開始建造,于1936年12月8日下水,于1938年5月21日服役。盡管從設計到建造過程中這級戰(zhàn)艦已經(jīng)受到反反復復的修改,或許是命運注定要折騰個沒完,沙恩霍斯特級在建成后又接受了改裝。沙恩霍斯特號于1939年6月到8月期間進行重建,格奈森瑙號于1938年10月到12月期間進行改裝[10]。這些改裝包括將相對平直的艦艏修改為明顯上翹外飄的大西洋式艦艏、增加煙囪帽以及對機庫的擴大并配備新型彈射器(沙恩霍斯特)。對艦艏形狀的修改是為了改善在試航中表現(xiàn)的上浪嚴重的問題,甚至有時候浪花能濺射到艦橋上[F]!即使是修改了艦艏,這兩艘戰(zhàn)艦仍然由于干舷低表現(xiàn)出適航性不足的問題。到1940年4月,兩艦移除了后主炮塔上的彈射器。在1941年3月的柏林行動之后,根據(jù)海軍上將呂特晏斯的建議,兩艘沙恩霍斯特級戰(zhàn)列艦各加裝了兩座三聯(lián)裝533毫米魚雷發(fā)射管,相比使用炮擊或者派遣人員爆破能更快速有效地擊沉商船[D]。1942年2月底,由于英國轟炸機造成的嚴重損傷,格奈森瑙號不得不進行長期大修,于是計劃在修理時對其換裝38厘米主炮,同時延長艦艏。然而,在1943年早期,希特勒對德國海軍在1942年12月31日糟糕的作戰(zhàn)表現(xiàn)表示極度的憤怒,聲稱要拆解所有德國大型水面艦艇。結(jié)果是格奈森瑙號被中止修理工作并被棄置。1943年12月26日,沙恩霍斯特號被約克公爵號戰(zhàn)列艦等英國戰(zhàn)艦擊沉。1945年3月27日,格奈森瑙號在哥騰哈芬(Gotenhafen)自沉。

列表:1943年狀態(tài)沙恩霍斯特號戰(zhàn)列艦的部分參數(shù)[11]

標準排水量:32,358公噸

最大排水量:39,643公噸

全長:235.40米

寬:30.00米

戰(zhàn)時吃水:9.93米(38,713公噸)

型深:14.05米

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列表:沙恩霍斯特號的重量分配[C]

艦體:8,316 (25.4%)

設備:1,837 (5.6%)

兵裝(包括彈藥):5,401 (16.5%)

動力裝置:2,909 (8.9%)

裝甲:14,245 (43.6%)

標準排水量:32,708 (100%)

燃油:6,345

戰(zhàn)時排水量:39,053公噸


艦體

???????? 作為航速達到31節(jié)的高速艦,沙恩霍斯特級的艦體具有較大的長寬比和偏低的方形系數(shù)以優(yōu)化流體阻力特性。沙恩霍斯特級具有球鼻艏,這可以減少興波阻力。艦體為平甲板型,不同于德意志級在艦艉降低一層甲板。與德意志級相比,沙恩霍斯特級在舯部的截面填充率更大(0.96對比0.89)[13]。

? ? ? ? ?沙恩霍斯特級在約38,000噸排水量下具有2.5m的GM值。值得注意的是,在后來的俾斯麥級戰(zhàn)列艦上,GM達到巨大的4m[14]?;谝粦?zhàn)的經(jīng)驗,德國的戰(zhàn)艦在水線上方的艦體結(jié)構(gòu)相對更加厚重,期望強化戰(zhàn)艦承受損傷的能力。在沙恩霍斯特級上,GM沒有后來的俾斯麥級那樣巨大的部分原因是艦寬較小[A]。

???????? 沙恩霍斯特級的艦體被分為21個橫向水密艙,計入艦底總共有7層甲板。雙層底的高度為1.7m,偏高的雙層底間距是為了強化應對水雷的水下防御[A]。雙層底的密封空間作為液艙和油艙使用;由于滿載狀態(tài)的艏傾問題,沙恩霍斯特級不得不最先使用艦艏區(qū)域的燃油以盡快恢復縱向平衡。

? ? ? ? ?沙恩霍斯特級經(jīng)常被認為干舷過低導致適航性不足,這主要是其滿載排水量過大造成的。在滿載狀態(tài)下,沙恩霍斯特級的干舷僅僅略高于4m,干舷與艦體長度平方根的比例系數(shù)則只有0.45[16]!然而,相比之下英王喬治五世級由于采用了平直的艦艏形狀,加上同樣存在的超重問題,即使具有比沙恩霍斯特級更好的干舷高度,也依然存在適航性問題。值得注意的是,沙恩霍斯特級的艦體有非常多的舷窗,這與后續(xù)的俾斯麥級明顯不同;由于低干舷導致艦體極易上浪,這些舷窗需要加強水密性處理。

???????? 從埃姆登級輕巡洋艦開始,德國在軍艦的建造上應用電焊以降低艦體重量。沙恩霍斯特級的艦體僅在防雷艙壁和下甲板的結(jié)構(gòu)上采用鉚接,其余結(jié)構(gòu)均為焊接[A]。如此程度地應用電焊顯然降低了艦體重量,但是由于技術上缺乏成熟,實戰(zhàn)的損傷情況表明部分艙壁的接合部位在受到爆炸沖擊時直接斷開了。沙恩霍斯特級偏低的艦體重量占比有電焊的因素,同時也是因為其設計干舷偏低。

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列表:沙恩霍斯特級新建狀態(tài)的部分艦體參數(shù)[12]

長寬比:7.53

方形系數(shù):0.57

水平面填充系數(shù):0.66

舯部截面填充系數(shù):0.96


動力系統(tǒng)

???????? 沙恩霍斯特級采用傳統(tǒng)的燃油鍋爐-蒸汽輪機動力系統(tǒng),由減速齒輪連接三個推進軸驅(qū)動。動力系統(tǒng)由12座瓦格納型(Wagner-type)燃油鍋爐提供蒸汽,每組共4座鍋爐分別置于3個鍋爐艙。每組輪機分高壓、中壓、低壓輪機,三組輪機對應布置在三個汽輪機艙。3個鍋爐艙分別位于第9、11和12個縱向水密艙段,主機艙位于第6和第8個縱向水密艙段,而第13個水密艙內(nèi)布置了輔助鍋爐(港口停泊時使用)。

???????? 沙恩霍斯特級的鍋爐有很高的蒸汽壓力和溫度,通常而言這有利于提高燃燒效率并提高動力系統(tǒng)的功率重量比。德國的新型高溫高壓鍋爐在蒸汽參數(shù)上領先于所有其他國家,只有美國的鍋爐能與其部分型號相近[18]。在驅(qū)逐艦上,鍋爐的蒸汽壓力甚至達到70個大氣壓!然而,或許是出于大型艦上的穩(wěn)定性考慮,在后續(xù)的重巡洋艦和新造戰(zhàn)列艦上,鍋爐蒸汽壓力相對有所降低。值得注意的是,沙恩霍斯特級的下甲板在鍋爐艙段有明顯的凸起,這影響了對炮彈的迎擊角度,在下降坡段成為裝甲防御的弱點。對此,一種說法是在設計階段的疏忽導致預留的鍋爐艙高度不足,不得不修改形狀確保空間充足[A]。

? ? ? ? ?盡管提高蒸汽的溫度能提高燃料的能量效率,并且沙恩霍斯特號的載油量達到相當大的6,108公噸(格奈森瑙號是5,360公噸),其續(xù)航表現(xiàn)明顯低于德意志級的20節(jié)10,000海里,比起敦刻爾克級和北卡羅來納級也明顯不如。油耗偏高的原因是采用單級減速機導致輪機轉(zhuǎn)速過低,從而影響了汽輪機的效率。相比之下,美國在新型戰(zhàn)列艦上應用雙級減速機,幫助實現(xiàn)了突出的續(xù)航性能。值得一提的是,兩艘沙恩霍斯特級在公試時巡航輪機的表現(xiàn)非常不滿意,于是取消了巡航輪機搭載。

???????? 盡管在德意志級采用了柴油機動力,并且在輕巡洋艦上采用了柴油機-蒸汽輪機的混合動力,德國海軍在沙恩霍斯特級上采用了傳統(tǒng)的蒸汽輪機動力。柴油機動力有利于實現(xiàn)優(yōu)秀的續(xù)航性能,并且可以立刻啟動并具有更加靈活的輸出檔位調(diào)節(jié),而蒸汽輪機動力需要一定的啟動時間;然而,在如此巨大且有較大功率需求的戰(zhàn)艦上只能使用蒸汽輪機,當時的柴油機技術不足以確保在大型高速艦上的穩(wěn)定實用。采用高溫高壓蒸汽的蒸汽輪機在之前已經(jīng)被應用在遠洋輪船上,也有作為汽輪發(fā)電機的幾年使用經(jīng)驗[A];然而,在沙恩霍斯特級上,汽輪機仍然表現(xiàn)出頻繁的故障問題。動力系統(tǒng)的機械設計師缺乏采取足夠的安全性檢驗,在戰(zhàn)艦的服役中,只要受到震動傳導到動力系統(tǒng),所引發(fā)的過度軸向偏移、潤滑劑失壓等各種不穩(wěn)定狀況就會導致動力系統(tǒng)停止運轉(zhuǎn)[B]。另外,工況極端的鍋爐也存在可靠性問題,部分配件使用的材料不合格,導致鍋爐的過熱管頻繁出現(xiàn)故障[21]。

???????? 沙恩霍斯特級的三具三葉螺旋槳在縱軸上處于同一位置,而俾斯麥級兩側(cè)螺旋槳更加靠前。方向舵為兩具橫向布置的傾斜舵。沙恩霍斯特級的操縱性較差,在港口的調(diào)度總是需要拖船輔助,而在海試中操舵轉(zhuǎn)向時不僅會損失一半的航速,還有達到13度的橫傾[22]。


主炮

???????? 與32,000噸的標準排水量相比,沙恩霍斯特級9門283毫米54.5倍徑的主炮配置相當薄弱。這主要是政治上的考慮,盡管兩艦有換裝與俾斯麥級戰(zhàn)列艦同型38厘米炮的計劃,但隨著戰(zhàn)爭爆發(fā)而不了了之。沙恩霍斯特級的三聯(lián)裝28厘米炮塔基于德意志級裝甲艦的主炮塔發(fā)展而來,相比增加了火炮倍徑、彈重和穿甲彈長度(L4.4對比L3.7),并減少了穿甲彈的裝藥系數(shù),顯然刻意強化了穿甲能力。

? ? ? ? ?德國海軍在袖珍戰(zhàn)艦和新型輕巡洋艦上采用了三聯(lián)裝主炮塔,這有利于節(jié)省核心區(qū)長度和布置空間,也利于減輕重量。在沙恩霍斯特級的設計階段中,有考慮搭載四座雙聯(lián)裝主炮的方案,同時也有或許是模仿法國敦刻爾克級搭載四聯(lián)裝主炮的提議,但最終還是沿用并加強了德意志級的28厘米三聯(lián)裝炮。然而,在之后的俾斯麥級戰(zhàn)列艦還是采用了保守傳統(tǒng)的四座雙聯(lián)裝主炮,并且之后的戰(zhàn)列艦設計都采用雙聯(lián)裝主炮,這使得沙恩霍斯特級成為唯一采用三聯(lián)裝主炮前二后一布局的德國戰(zhàn)列艦。

???????? 沙恩霍斯特級的主炮配備三種炮彈:穿甲彈、半穿甲彈和高爆彈[24]。后兩種具有更多的爆炸裝藥,可以造成更強的破片傷害。半穿甲彈用于應對諸如巡洋艦的輕甲目標,而高爆彈用于應對驅(qū)逐艦等無裝甲艦艇或者對上層建筑造成損害[A]。盡管半穿甲彈和高爆彈都比穿甲彈略輕,具有稍高的炮口初速,這些炮彈的彈道特性都相似,簡化了火控[A]。盡管比起一戰(zhàn)戰(zhàn)列巡洋艦的28厘米炮彈更重(302kg對比330kg),沙恩霍斯特級的28厘米炮彈仍然不算重彈范疇,而敦刻爾克級的33厘米炮彈明顯具有彈重的優(yōu)勢。然而,敦刻爾克級的主炮穿甲彈裝藥偏大,更類似于半穿甲彈,加上沙恩霍斯特級比敦刻爾克號明顯更強的側(cè)舷防護,沙恩霍斯特級相對具有免疫區(qū)上的優(yōu)勢。盡管如此,受限于口徑,要擊穿英法老式戰(zhàn)列艦的主裝甲帶還是乏力的,而相對低平的彈道也無法實現(xiàn)足夠的水平穿深。

? ? ? ? ?沙恩霍斯特級的主炮具有引人注目的高射速。德國艦炮普遍采用藥筒裝填發(fā)射藥,比起藥包更加不容易殉爆,并且有利于實現(xiàn)更高的射速,但在大口徑火炮上存在重量較大和機械復雜的不便。裝填仰角為固定+2度,較快的俯仰速率(8°/s)支持了高射速?;鹋诘母┭鲇呻娏︱?qū)動的液壓設備實現(xiàn),而旋轉(zhuǎn)機械為電力驅(qū)動[D]。在火炮齊射時,三聯(lián)裝炮塔中間的火炮有射擊延時以降低干擾減小散布界。


副炮

???????? 沙恩霍斯特級的副炮為2門15厘米炮和14門10.5厘米炮,前者用于應對驅(qū)逐艦等小型水面目標,后者作為該艦的重型防空炮。15厘米火炮與德意志級裝甲艦的對海副炮一致,并沿用到之后的俾斯麥級戰(zhàn)列艦和未建成的計劃艦上。沙恩霍斯特級的15厘米副炮采用了奇怪的單裝與雙聯(lián)裝混搭的布局,對此一些資料認為是艦寬不足所致,但從其設計方案的演變來看,直到D7a方案上都沒有出現(xiàn)單裝15厘米炮,應該是最后臨時修改時才加上去的,而如果要附加雙聯(lián)裝炮塔需要的結(jié)構(gòu)改動較大,并且比單裝炮更重。猜測是為了使對海副炮火力也達到德意志級的1.5倍而加裝了單裝15厘米炮。然而,單裝炮和雙聯(lián)裝炮塔的射速并不一致,這實際上導致無法協(xié)調(diào)運作,并且開放的單裝炮位缺乏裝甲防護,更容易受到損傷而失效。

???????? 沙恩霍斯特級的15厘米炮彈同樣有三種類型:穿甲彈、半穿甲彈和高爆彈,彈重均為45.3千克。另外,還配有照明彈。15厘米炮同樣具有較高的炮口初速和低平的彈道以應對驅(qū)逐艦。

???????? 10.5厘米雙聯(lián)裝高射炮是德國二戰(zhàn)大型戰(zhàn)艦的標準重型防空炮。盡管英美方面的資料總稱其為兩用炮,表示具有作為對海武器而言良好的彈道特性,從設計考慮上德國海軍并不認為這些火炮將作為對海用途。盡管這種防空炮具有很高的炮口初速,其炮位缺乏足夠的回旋速率,不足以應對越來越快的新型飛機。沙恩霍斯特級的一座10.5厘米雙聯(lián)裝炮位于中軸線上,而在后來更長更大的俾斯麥級上所有10.5厘米防空炮都在兩側(cè)布置。為了減少兩種不同用途副炮的干擾,兩種副炮分別位于不同層的甲板平臺。


魚雷

???????? 在作為裝甲艦設計的階段,D、E號裝甲艦有在艦艉配備與德意志級一致的兩具四聯(lián)裝魚雷,而在修改為戰(zhàn)列艦時取消了魚雷搭載;“柏林行動”之后,出于便于迅速擊沉商船的考慮,兩艘沙恩霍斯特級又在舯部兩側(cè)各加裝了一具三聯(lián)裝533毫米魚雷發(fā)射器,并在發(fā)射管附近設有備用魚雷,每艦算上發(fā)射管內(nèi)總共搭載14發(fā)魚雷。然而,這些魚雷缺乏裝甲保護,即使是小口徑炮彈的彈片都有可能誘爆魚雷。另外,也沒有安裝對魚雷的火控設備,并且這些魚雷武器由防空人員負責操作[A]。

???????? 沙恩霍斯特級加裝的魚雷發(fā)射器直接源于輕巡洋艦萊比錫號和紐倫堡號[C]。德國二戰(zhàn)水面艦艇的533毫米魚雷從性能數(shù)據(jù)上看算不上出色(但也不至于落伍)。出于在近距離擊沉商船的用途,對魚雷也就沒有多高的性能要求了。


航空舾裝

???????? 在服役中,沙恩霍斯特級的航空舾裝經(jīng)過改裝。沙恩霍斯特號在1939年對機庫延長了8米以增加一架偵察機容納數(shù),而格奈森瑙號相比較小的機庫在1941年于布列斯特也進行了重建擴大[A]。值得注意的是,沙恩霍斯特號的機庫頂部原先是可滑動的,之后取消了這一結(jié)構(gòu)[D],而格奈森瑙號的機庫在側(cè)面有巨大的開口。原先兩艦在后部的主炮塔和后艦橋上各有一座彈射器,之后出于炮口暴風、操作性、降低炮塔回旋速率和火災隱患的原因,兩艦都移除了炮塔上的彈射器。當然,搭載航空舾裝必然要攜帶易燃的航空輕質(zhì)油,增加了戰(zhàn)艦面對火災的隱患。在北角海戰(zhàn)中,沙恩霍斯特號的機庫被擊中,引發(fā)了嚴重的火災[A]。


裝甲防御

???????? 沙恩霍斯特級的裝甲重量足足占用了標準排水量的44%,而從設計演變來看也顯然對裝甲防御相當重視,從基于德意志級強化裝甲防護,到進一步提升到戰(zhàn)列艦水準,裝甲防御性能的提升在方案的進化中比兵裝和動力系統(tǒng)的修改更加突出。然而,沙恩霍斯特級的裝甲防御存在明顯的缺陷,這在北角海戰(zhàn)中成為了沙恩霍斯特號受損減速并被追擊的重要原因。

???????? 在總體布局上,沙恩霍斯特級體現(xiàn)德國海軍的“全面防護”理念,具備較厚的艏艉裝甲帶、內(nèi)置防破片裝甲帶和露天甲板裝甲等,而這些裝甲通常在“重點防護”的單裝甲盒設計中被舍棄以減輕重量強化核心區(qū)對穿甲彈的防護。沙恩霍斯特級具備德國戰(zhàn)艦典型的穹甲結(jié)構(gòu),主裝甲甲板位于下甲板,外側(cè)向下傾斜與主裝甲帶下端銜接。這種垂直主裝甲帶結(jié)合穹甲以及“完全防護”的布局經(jīng)常被認為是一戰(zhàn)后德國海軍裝甲設計理念停滯落后的體現(xiàn),特別是在袖珍戰(zhàn)艦上采用的傾斜主裝甲帶沒有被沿用。當然,德國海軍工程師不是根本沒有考慮的。由于穿甲彈性能的進一步提升,以及裝甲材質(zhì)的進步已經(jīng)達到極限,德國海軍認為需要結(jié)合側(cè)舷裝甲帶和甲板才能實現(xiàn)足夠的應對穿甲彈的防護[29]。至于水平防御,露天甲板的50毫米裝甲用于應對一般的航空炸彈,并可以觸發(fā)穿甲航彈的引信,而在到主裝甲甲板之間的部分提供防破片裝甲;由于在遠距離上炮彈的命中率極低,在重量限制下犧牲了應對大口徑炮彈的水平防御,主裝甲甲板的厚度偏低。盡管從甲板裝甲的累計厚度來看還不錯,將裝甲分為多層會比單層大厚度的布局降低應對穿甲彈的防御效果。

? ? ? ? ?320毫米主裝甲帶結(jié)合105毫米穹甲的防護體系,由于大厚度穹甲的增益,顯著降低了側(cè)舷裝甲體系的被擊穿距離,而在提供一定航向角時穹甲極易觸發(fā)穿甲彈的跳彈,這也是不少愛好者認為的德國戰(zhàn)列艦的防御亮點。另外,穹甲可以阻擋彈片,也能起到限制進水的作用。盡管穹甲具有這些優(yōu)點,德國戰(zhàn)列艦這種大傾角穹甲布局非常占用布置空間,并且由于降低了主裝甲甲板的高度,相應增加了炮座裝甲的高度,同時也縮小了裝甲核心區(qū)的容積。在滿載狀態(tài)下,水線已經(jīng)高出主裝甲甲板0.55米[30],這不利于控制受損進水范圍。

???????? 在沙恩霍斯特級的裝甲體系中,最為明顯的弱點便是35毫米上部裝甲帶的“天窗”。與50毫米露天甲板裝甲相比,35毫米的勻質(zhì)垂直裝甲在應對穿甲彈上要薄弱不少。在后來的俾斯麥級戰(zhàn)列艦上,上部裝甲帶增厚到145毫米。更加致命的是,鍋爐艙段的甲板裝甲有一段垂直的凸起,而這段垂直裝甲卻沒有增加厚度,結(jié)果是穿甲彈存在一條路徑,依次通過35毫米、40毫米和80毫米的三層垂直裝甲射入鍋爐艙,可以說任何戰(zhàn)列艦的主炮穿甲彈都能突破這一防御弱點。盡管這一薄弱區(qū)間相當狹窄,理論上屬于小概率事件,在北角海戰(zhàn)中約克公爵號那決定性的一發(fā)14英寸穿甲彈正是通過這一弱點讓沙恩霍斯特號被迫減速,得以讓英艦追擊并實施圍攻。缺乏厚度的上部裝甲帶和鍋爐艙段的甲板凸起或許是明顯的設計漏洞。裝甲甲板的凸起,正如在設計歷程中所述,可能是鍋爐超高的失誤;而薄弱的上部裝甲帶或許和穩(wěn)性有關,亦或許只是在設計演變中增厚了主裝甲帶,而沒有考慮通過上裝到甲板的情況。

? ? ? ? ?從D7a方案來看,主炮塔炮座裝甲與主裝甲帶厚度一致為350毫米,而在實際建造時對一些裝甲厚度又進行了修改,主炮塔座圈裝甲則沒有變動。有趣的是,在后來的俾斯麥級戰(zhàn)列艦上,主炮塔座圈裝甲相對還少了10毫米。炮塔頂部裝甲厚100毫米,明顯比其他新型戰(zhàn)列艦低,不過從免疫區(qū)看與水平防御基本保持一致;然而炮塔前坡的150毫米裝甲就有些令人迷惑了,主要是向下的傾斜角較大,極大地影響了應對大口徑穿甲彈的防護效果。這也可以說是德國炮塔的通病了。

???????? 副炮方面,15厘米雙聯(lián)裝炮塔的裝甲厚度為側(cè)面60毫米、前盾170毫米、頂部30(后)~50(前)毫米、背部70毫米,炮座裝甲為150毫米,炮塔周圍的露天甲板裝甲有所增厚,應該是考慮增加結(jié)構(gòu)強度[B]。盡管炮座裝甲足以抵擋重巡洋艦的8英寸穿甲彈,要應對戰(zhàn)列艦的大口徑穿甲彈是不可能的,存在穿透副炮炮座進入核心區(qū)的風險,盡管這一隱患在不少其他新型戰(zhàn)列艦上同樣存在。對于開放式的單裝15厘米炮和10.5厘米雙聯(lián)裝高射炮就沒有多少裝甲防護了。

???????? 由于需要考慮對穩(wěn)性的影響和結(jié)構(gòu)問題,在指揮塔頂部無法施加過厚的裝甲,沙恩霍斯特級的前艦橋頂部有側(cè)面30~60毫米、頂部14毫米的裝甲。前艦橋司令塔裝甲為側(cè)面350毫米、頂部200毫米,通道200毫米;后艦橋司令塔裝甲為側(cè)面150毫米、頂部50毫米,通道50毫米。司令塔裝甲的數(shù)據(jù)與俾斯麥級戰(zhàn)列艦基本一致。

? ? ? ? ?沙恩霍斯特級的水下防御系統(tǒng)設計承受250千克TNT的爆炸威力,具有45毫米厚的防雷艙壁裝甲。為了確保吸收爆炸能量的效果,在防雷艙壁的連接部位采用鉚接而非焊接,并對防雷艙壁采用軟化處理、拉伸能力更好的Ww鋼。盡管如此,沙恩霍斯特級的防雷系統(tǒng)仍然無法充分應對在實戰(zhàn)中受到的雷擊損傷。核心區(qū)末端的防雷縱深過低,盡管不可避免;防雷艙壁的連接處仍然存在結(jié)構(gòu)強度弱點,在承受沖擊時容易脫離導致能量無法傳導分散至整個艦體;防雷艙壁外側(cè)只有一層油艙吸收能量且直接與艙壁接觸,內(nèi)側(cè)則缺乏一層空艙。沙恩霍斯特號在參與擊沉光榮號航空母艦的過程中被英國驅(qū)逐艦阿卡斯塔(Acasta)命中一發(fā)魚雷,格奈森瑙號則在布列斯特被命中過一發(fā)航空魚雷,巧合的是這兩次雷擊命中的部位相近,均為后部主炮塔右側(cè)。這兩次雷擊造成的損傷都很嚴重,沙恩霍斯特號的艦體被炸開一個6x14m的開口[A],防雷艙壁嚴重變形,右側(cè)和中間的推進軸失去作用,進水2500噸;格奈森瑙號則被一發(fā)204千克TNT戰(zhàn)斗部的魚雷造成3050噸進水,右側(cè)推進軸損壞。由于艦寬的限制,沙恩霍斯特級的防雷艙壁為傾斜布置,而在俾斯麥級上,防雷艙壁恢復了一戰(zhàn)無畏艦式的垂直布局。

???????? 整體來看,沙恩霍斯特級對于裝甲防護給予了相當?shù)闹匾?,裝甲核心區(qū)占用了水線三分之二的長度,而裝甲厚度也達到戰(zhàn)列艦等級。與敦刻爾克級相比,沙恩霍斯特級有更好的側(cè)舷防護和更大的防護范圍,而在核心區(qū)的水平防御和水下防御上明顯不如。盡管對比德意志級以及從設計歷程中都能看出沙恩霍斯特級戰(zhàn)列艦對于裝甲防護的大幅強化,其裝甲體系存在的設計缺陷成為致命弱點,從實戰(zhàn)中遭受到的損傷來看,無論是應對重型穿甲航彈、魚雷還是應對大口徑穿甲彈,沙恩霍斯特級的裝甲體系都是不足以應對的。


總結(jié)

???????? 沙恩霍斯特級戰(zhàn)列艦可以說是相當糟糕的設計,被稱為“糟糕的倆姐妹”(Terrible Twins)。最明顯的缺點是達到戰(zhàn)列艦的體量卻只裝備了283毫米口徑的主炮,這是受到政治考慮的限制的無奈;缺乏適航性主要是滿載狀態(tài)下干舷太低,且存在艏傾;由于材料和設計規(guī)范的缺陷,動力系統(tǒng)缺乏可靠性;相比柴油動力而言采用蒸汽輪機且缺乏足夠高效的減速傳動裝置導致油耗偏高,影響了續(xù)航力;缺乏足夠厚度的上部裝甲帶和鍋爐段裝甲甲板的垂直凸起成為了應對穿甲彈致命的弱點;偏薄的水平裝甲以及缺乏縱深和結(jié)構(gòu)強度的防雷系統(tǒng)不足以應對穿甲航彈和魚雷……這一級戰(zhàn)艦的設計常常被后來的興趣愛好者反復調(diào)侃,設計上如此多的毛病導致沙恩霍斯特級盡管具有戰(zhàn)列艦等級的排水量和裝甲厚度,卻不適合對抗敵方戰(zhàn)列艦,而缺乏適航性和續(xù)航力也不利于執(zhí)行通商破壞作戰(zhàn),可謂“食之不足,棄之有味”的雞肋了。

???????? 盡管這兩艘戰(zhàn)列艦在設計上相當糟糕,在二戰(zhàn)史上沙恩霍斯特級是德國海軍的水面艦艇中表現(xiàn)最為活躍的,并且有不少出色的表現(xiàn),其中最為輝煌的榮譽便是在遠距離上命中并擊沉了英國的光榮號航空母艦,這也是海戰(zhàn)史上動對動炮擊命中的最遠記錄之一(24千米)。與設計上的缺陷反差強烈的戰(zhàn)役表現(xiàn),足以反映其水兵的卓越努力;然而也無法彌補本質(zhì)上的性能缺陷,格奈森瑙號在1942年2月27日于基爾港被轟炸重創(chuàng)而被迫進行預計長達兩年的大修,而沙恩霍斯特號在最后的北角海戰(zhàn)中被約克公爵號的穿甲彈命中防護弱點,導致減速并失去了逃脫的機會。如果這些設計缺陷能得到修正,想必沙恩霍斯特級能在海戰(zhàn)史上得到更好的表現(xiàn)吧。


注釋:

1、嚴格而言,D1方案設定的排水量為15,000噸,然而在如此規(guī)格下裝備3座283毫米三聯(lián)裝炮實在局促,于是在D2方案增加到18,000噸。

2、參考《German Capital Ships of World War Two》;28節(jié)的持續(xù)航速是基于敦刻爾克號航速28節(jié)的情報得出的。

3、原先數(shù)據(jù)結(jié)合非常模糊的圖紙標注和部分測算給出估測,后改為引用參考資料[H]的數(shù)據(jù)表;其中艦體全長按照D3b方案圖紙為209.65米,而數(shù)據(jù)表中為209.70米,不確定是否存在四舍五入的可能。注意D3b方案高射炮口徑為8.8厘米,而建造時的確定方案,按照參考資料[H],采用了10.5厘米高射炮。參考資料[B]中給出4座8.8厘米雙聯(lián)裝防空炮,這是不太合理的,可能少計了中線后方的一座高射炮。另外,從D3b的圖紙標注來看應為蒸汽輪機動力,而參考資料[H]寫明D號裝甲艦的動力為蒸汽輪機-電傳,可能是在D5b方案中做出了修改。

4、盡管在《戰(zhàn)艦》中文雜志第19期講述小型戰(zhàn)列艦的文章中D裝甲艦的穹甲被標為180毫米,結(jié)合非常模糊的圖紙以及《German Capital Ships of World War Two》,我認為應為與水平段一致的80毫米。180可能是由于1并不是數(shù)字而只是一個折現(xiàn)標注所造成的誤解。之后參考《Marine-Arsenal Band 24》的數(shù)據(jù)表也沒有提到180毫米穹甲。

5、數(shù)據(jù)源自參考資料[H],裝甲厚度為毫米。值得一提的是,不少資料認為從D號裝甲艦到沙恩霍斯特級的新方案定在26,000噸排水量,但由于計算上的失誤導致嚴重超重并使得沙恩霍斯特級的干舷過低;然而按照此表來看,以方案1為準,設計狀態(tài)排水量達到33,400噸,且仍然具有5.4米的干舷,顯然這并不是設計上存在嚴重的計算失誤,并不能直接根據(jù)26,000噸到31,000噸標準排水量(新建時)的變化就直接定論嚴重超重引起干舷不足。

6、嚴格來說,當時德國方面對于敦刻爾克級的裝甲情報仍然不夠明確,一度按照簡式戰(zhàn)艦年鑒(Jane’s Fighting Ships)上的275毫米主裝甲帶數(shù)據(jù)為準;兩個新方案中的主裝甲帶也是根據(jù)對33厘米炮在15,000米和19,000米距離70度入射角的穿深估計而決定的。而在之后敦刻爾克級的主裝甲帶被估計為225毫米,這使得28厘米炮可以在20,500米之內(nèi)擊穿,于是認為28厘米炮是足夠應對敦刻爾克號的。詳見參考資料[B]。

7、數(shù)據(jù)源自《German Capital Ships of World War Two》;穿深厚度為毫米,70度入射角為相對裝甲面的法線角,即90度入射角代表垂直射入。

8、參考《Marine-Arsenal Band 24》;一些資料認為沙恩霍斯特級的混搭副炮是沿用了之前作為D、E號裝甲艦建造時訂購的單裝炮導致的,但是D5b方案的15厘米炮是雙聯(lián)裝炮塔,所以這種說法是錯誤的。更準確地說,沙恩霍斯特級沿用之前裝甲艦設計建造的15厘米雙聯(lián)裝炮塔。

9、D7a數(shù)據(jù)參考圖紙標注以及“新方案1”的數(shù)據(jù)表(排水量);沙恩霍斯特級新建狀態(tài)的數(shù)據(jù)參考《Axis and Neutral Battleships of WWII》,其中裝甲數(shù)據(jù)參考《German Capital Ships of World War Two》的示意圖,全長、航速和燃油搭載參考[D]。

10、參考kbismarck.com。

11、數(shù)據(jù)源自參考資料[C];格奈森瑙號的全長是234.90米。

12、數(shù)據(jù)源自參考資料[C]。注意原資料數(shù)據(jù)表中對于棱形系數(shù)(Prismatic Coe)和方形系數(shù)(Block Coe)存在問題,按照原表的意思為方形系數(shù)0.55棱形系數(shù)0.57,然而又對0.55標注為CP。根據(jù)8.3m吃水下排水量32100公噸推算CB為0.57。

13、德意志級的舯部截面填充率數(shù)據(jù)源自《Pocket Battleships of the Deutschland Class》。

14、參考kbismarck.com,對應排水量47,200公噸。

15、北卡羅來納的數(shù)據(jù)原先參考《ships data 01》,型深由48英尺換算得,后參考《U.S. Battleships an Illustrated Design History》附表的49英尺2英寸型深,滿載為44,377噸;英王喬治五世和敦刻爾克參考《British, Soviet, French and Dutch Battleships of WWII》,其中英王喬治五世號滿載吃水為在45,173公噸下的數(shù)值,敦刻爾克號的型深結(jié)合測算去掉了舯部的最上一層甲板;長度單位均為米,主裝甲帶水上高度均為測算,存在誤差。

16、參考《The Grand Fleet : Warship Design and Development 1906-1922》,這一比例系數(shù)的計算為干舷除以1.1倍艦體長度平方根所得(長度單位英尺)。一般而言這一系數(shù)要求達到1.0。

17、尺寸單位米,數(shù)據(jù)由測算所得,存在誤差;艙室高度不計入雙層底;主機艙占寬按后部中軸的主機艙測算。

18、日本在島風型驅(qū)逐艦上使用的鍋爐達到40kg/cm2的蒸汽壓力和400攝氏度的蒸汽溫度,也算是能排上號的一例,盡管島風號的沉沒是鍋爐超負荷產(chǎn)生爆炸導致的。

19、重量單位公噸,續(xù)航距離海里;續(xù)航數(shù)據(jù)盡量取實測值而非設計指標;斯佩伯爵的數(shù)據(jù)源自《Pocket Battleships of the Deutschland Class》,燃料搭載基于重量分配表中柴油求和,不包括潤滑油等;敦刻爾克的數(shù)據(jù)參考《British, Soviet, French and Dutch Battleships of WWII》,續(xù)航取自初步海試數(shù)據(jù)進行推算,值得注意的是在實際服役時為確保水下防御的性能,一般不會達到最大燃油搭載;北卡羅來納的數(shù)據(jù)源自《U.S. Battleships an Illustrated Design History》,此處排水量為華盛頓號戰(zhàn)時緊急狀態(tài),燃料載量為最大容量。

20、功率數(shù)據(jù)截取參考資料[C]的功率-航速曲線圖進行測算,存在一定偏差;續(xù)航數(shù)據(jù)取自參考資料[D],由之推算油耗。

21、參考《British, Soviet, French and Dutch Battleships of WWII》,荷蘭1047設計方案的章節(jié)中對荷蘭海軍不打算采用德式高溫高壓蒸汽動力的表述。

22、參考[F],此處對于轉(zhuǎn)向損失航速的表述可能是全速轉(zhuǎn)向的情形。

23、引用《Naval Weapons of WWII》;炮口初速單位米每秒;德意志級28厘米炮的裝填時間原先參考《Pocket Battleships of the Deutschland Class》每分鐘兩發(fā),后參考Navweaps給出的每分鐘2.5發(fā);敦刻爾克級的330毫米炮裝填時間為22-40秒;阿拉斯加級的主炮塔重量為937-949公噸,裝填為20-25秒。

24、部分資料稱為半穿甲彈或者通常彈(semi-armour-piercing, general purpose),更嚴謹?shù)姆Q謂或許是高爆彈(High Explosive, base-fused;對比為nose-fused)。此處為表述方便,稱為半穿甲彈。

25、參考《British, Soviet, French and Dutch Battleships of WWII》附錄C,注意此書附錄給出的數(shù)據(jù)均基于美國經(jīng)驗式計算。穿深數(shù)據(jù)為垂直穿深/水平穿深,單位毫米。

26、引用Navweaps。此處單裝炮的回旋俯仰速率暫無數(shù)據(jù),德意志級的型號與雙聯(lián)裝炮塔的回旋俯仰速率相同,而在人力驅(qū)動時這兩個數(shù)據(jù)會極大降低到約1°/s。

27、引用《Naval Weapons of WWII》;此處15厘米炮的裝填時間為Drh LC/34炮塔的最小數(shù)值;10.5厘米炮的部分數(shù)據(jù)參考Navweaps,每分鐘投射量為15~18輪。

28、引用《Naval Weapons of WWII》;原書中法國魚雷的數(shù)據(jù)表為23DT型,而對航速射程為應用在巡洋艦的23D型;美國的Mark 15魚雷為驅(qū)逐艦配用;注意此處裝藥重量不等同毀傷效果,因為裝藥的化學成分存在差異。

29、詳見kbismarck《Considerations for Calculations of Heavy Armor for Ships》(B.Hoyer)。

30、測量估算得主裝甲甲板到艦底高度9.38m。

31、基于美國經(jīng)驗式計算表得到,注意實際由于裝甲材質(zhì)和擊穿過程等差異存在誤差,僅供大致參考;未考慮主炮塔座圈的小幅傾斜度,并將炮座視為垂直裝甲帶考慮;擊穿距離精確到0.5km;穹甲傾斜度取62度,炮塔前坡取18度。這里需要指出的是,對炮塔裝甲即使沒有完全擊穿,也有可能令其失效,而根據(jù)經(jīng)驗式計算器來看,150毫米炮塔前坡的傾斜度導致即使是在零距離也令14英寸炮有131毫米的穿深,這可能是在較近距離能保持更多的動能,即使增大了炮彈角度也由于更大的速度而沒有明顯的穿深遞減;另外,炮座的圓柱形狀有較大概率增加炮彈入射角。

32、引用自參考資料[C]。這塊統(tǒng)計的比較亂。

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主要參考資料:

A. 《Axis and Neutral Battleships of WWII》(W.H.Garzke & Robert.O.Dulin)

B. 《German Capital Ships of World War Two》(M.J.Whitley)

C. 《Battleships of the Scharnhorst Class》(Gerhard Koop & Klaus-Peter Schmolke)

D. 《Anatomy of the ship the battleship Scharnhorst》(Stefan Draminski)

E. 《Warship Profile 33 German Battlecruisers Scharnhorst and Gneisenau》

F. naval-encyclopedia, Scharnhorst Class Battleships

G.《Okr?ty Wojenne - 25 - Pancerniki typu 'Scharnhorst'》

H.《Marine-Arsenal Band 24 Die Schlachtschiffe der Scharnhorst-Klasse》(Siegfried Breyer)


在本文的編寫計劃中,還有三篇附文,提及沙恩霍斯特級的艦種定位、廣為傳播的裝甲錯誤和格奈森瑙號的改裝方案,由于編寫延誤和篇幅原因,留到后面完成時再發(fā)表了。


以上就是本文的全部內(nèi)容了。有想法或建議歡迎在評論區(qū)留言。

面多加水——淺析沙恩霍斯特級戰(zhàn)列艦的設計的評論 (共 條)

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