邁入無條約時(shí)代

在岡田內(nèi)閣于1934年7月8日決定退出條約后，海軍向吳海軍工廠下達(dá)開發(fā)46cm炮的命令，并在16日提出相關(guān)要求。新式46cm炮的設(shè)計(jì)在很大程度上借鑒了八八艦隊(duì)時(shí)期的五年式48cm炮。為了隱藏口徑，該炮被稱為九四式40cm炮。

對(duì)于46cm炮的炮身構(gòu)造，有以下方案：

1.半絲緊5層

2.絲緊(3A、3B)4層(無4A)，炮身重177噸

3.半絲緊(2A)4層(取消3B鋼線)，炮身重167噸

在1935年3月時(shí)，部分研究結(jié)果如下：

1. 2A部必須為一個(gè)整體（此前計(jì)劃的2A前部為鋼線層，后部為鋼筒）?？梢允褂?A內(nèi)筒（可以快速更換的徑向膨脹內(nèi)筒）和2B筒，防止炮身?yè)p壞。

2. 2A部的鋼錠重量計(jì)劃為130噸，成品重量約為其五分之一，如26噸。1A內(nèi)筒應(yīng)當(dāng)比2A更薄，而且需要滿足在磨損后易于更換。

3.炮口為2層結(jié)構(gòu)，由1A和2A構(gòu)成，第三層應(yīng)適當(dāng)配置。

4.炮身后半部分應(yīng)采用五年式36cm（48cm）炮程度的絲緊構(gòu)造。

5.第五層的鋼錠重量計(jì)劃為130噸，成品重量的情況同第二條。

6.膛壓應(yīng)與36cm和41cm炮同為30kg/mm2。如果采用強(qiáng)裝藥，膛壓不應(yīng)該超過36kg/mm2。

7.炮身重量為186~205噸的50倍炮初速應(yīng)為830m/s，炮身重量為160~177噸的45倍炮初速應(yīng)為770m/s。

上面的第七條說明，這時(shí)候依然沒有確定46cm炮的身管長(zhǎng)。

在金剛和扶桑時(shí)期曾經(jīng)就50倍30cm炮和45倍36cm炮的選擇有過很長(zhǎng)時(shí)間的爭(zhēng)議，最終認(rèn)定50倍炮在身管壽命和誤差方面存在劣勢(shì)，從而選擇了45倍的36cm炮。但隨著技術(shù)進(jìn)步，50倍及以上身管的大口徑艦炮的可靠性越來越高，從八八艦隊(duì)中后期開始便得到了重視。由于條約的影響，首先完成的大口徑長(zhǎng)身管炮是前面介紹的2門50倍三年式36cm炮。

除了身管長(zhǎng)外，50倍三年式36cm炮的膛壓從45倍四一式36cm炮（Ⅲ型）的30.5kg/mm2略增加到31.32kg/mm2，裝藥則從133kg/90C?改為156kg/80VC，藥室容積從294.9/303.2L增加到330L，這使得三年式炮的初速?gòu)乃囊皇降?00m/s（毘式/四三式I型炮則是790m/s）增加到808.5m/s。也許初速的增加并不明顯，但三年式炮的身管壽命卻從45倍毘式/四一式I~Ⅲ型炮的250~280發(fā)增加到了315發(fā)，技術(shù)進(jìn)步明顯增加了新式艦炮的壽命。同時(shí)50倍三年式36cm炮的炮身構(gòu)造和新式炮彈的形狀也明顯降低了炮管下垂和炮口振動(dòng)問題的程度，減小了對(duì)精度的影響。由此，以往50倍炮的精度問題被歸結(jié)于炮身構(gòu)造，在技術(shù)進(jìn)步非常明顯的30年代完全能夠采用50倍炮。

45cal？50cal？

根據(jù)吳海軍工廠火炮實(shí)驗(yàn)部1935年3月19日的資料，當(dāng)時(shí)記錄的各種火炮參數(shù)如下：?

與前面的設(shè)計(jì)不同的是，這時(shí)的50倍炮初速降低了20m/s。同時(shí)可以發(fā)現(xiàn)，這份文件中記錄50倍46cm炮的彈重和大正時(shí)期的50倍五年式46cm炮差距并不大（1365kg→1387kg）。

細(xì)心的讀者會(huì)發(fā)現(xiàn)，這份文件的時(shí)間是艦政本部第四部完成A140原案設(shè)計(jì)后不久。艦船和火炮試制的正式開始時(shí)間都是前一年后半。

1935年4月10日，也就是提出A140A~D對(duì)照案后，炮身、炮塔、炮架的基本計(jì)劃資料如下：

45倍46cm炮的初速是780m/s，而50倍炮達(dá)到了820m/s。對(duì)比八八艦隊(duì)的五年式50倍46cm炮，其初速為更大的850m/s。彈重方面，五年式46cm炮只有1365kg，而這時(shí)的45/50倍九四式46cm炮都是1460kg。

這張表作成之時(shí)還沒確定主炮仰角，松本喜太郎著書上記載45倍炮極限射程是41400米，50倍炮是44000米。

這個(gè)穿深表只給出了免疫區(qū)上下限下對(duì)應(yīng)的穿深，以研究防護(hù)設(shè)計(jì)。20000米時(shí)，45倍炮的穿深是22.2吋/563.99mm，50倍炮為23.6吋/599.4mm；30000米時(shí)，45倍炮的水平穿深是10.2吋/259mm，50倍炮為9.8吋/248.9mm。可以看到，50倍炮垂直穿深勝過45倍炮，水平穿深反之。

A案：最初的計(jì)劃。50倍身管，炮身重量為比較輕的180.5噸，主炮仰角50°

B案：50倍身管，考慮到精度問題而采用較重的200噸炮身，將主炮仰角減小到45°以減重

C案：45倍身管，考慮到精度問題而采用較重的183噸炮身，將主炮仰角減小到45°以減重

D案：將炮塔防御指標(biāo)降低為20000~30000米防御41cm炮彈，其他設(shè)計(jì)與C案相同。

炮塔重量方面，A案炮塔2654.5噸，B案2819.6噸，C案2580.6噸，D案2502噸。彈藥重量方面，長(zhǎng)身管的A案和B案為2260噸，C案和D案2210噸。3座炮塔和彈藥總重方面，A案10224噸，B案10719噸，C案9952噸，D案9716噸。

以A案為基準(zhǔn)，各案重量上的增減如下：

可以得知，50倍炮的炮身可能達(dá)到200噸，這個(gè)級(jí)別重量的炮身對(duì)日本來說是非常難以生產(chǎn)的。即使像超大和的甲炮那樣生產(chǎn)出了大部分配件，總產(chǎn)量也很難滿足。即使A案在炮身上有重量輕的優(yōu)勢(shì)，但精度上不如炮身更重的B案。而且采用50°仰角的A案炮塔重量依舊不輕，加上彈藥的重量之后完全沒有了優(yōu)勢(shì)。

而C案和D案的區(qū)別是防護(hù)指標(biāo)，為了節(jié)省重量下降防護(hù)指標(biāo)是得不償失的。

其實(shí)早在A140原案檢討之后，負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)艦船的艦政本部第四部就已經(jīng)放棄搭載50倍46cm炮了。在A140A~D對(duì)照案設(shè)計(jì)時(shí)，四部考慮到重量和技術(shù)問題，認(rèn)為50倍炮難以實(shí)現(xiàn)，因此這些方案都是搭載的45倍炮。也就是說，A140系列只有最初的原案采用的是50倍炮，但對(duì)50倍炮的防護(hù)指標(biāo)并沒有馬上放棄。

從這里大概可以總結(jié)幾點(diǎn)：

一、50倍炮射程、垂直穿深方面更為優(yōu)秀，但炮身重量(約200t。相比之下，51cm的甲炮炮身重量為227t)和水平穿深方面比45倍炮差

二、45倍炮相比50倍炮開發(fā)更容易

三、45倍炮塔和炮彈總重更輕

四、45倍炮身管壽命更長(zhǎng)

之后九四式40cm炮的身管長(zhǎng)被確定為45倍。

裝填角度

在金剛代艦計(jì)劃之后的1931年，炮術(shù)學(xué)校曾經(jīng)討論了任意角裝填和固定角裝填的優(yōu)劣，最終的結(jié)論如下：

一、目前如果采用任意角裝填，大仰角時(shí)將難以防止炮彈下落，同時(shí)大仰角時(shí)炮的后座也會(huì)變慢，固定5°左右仰角裝填更加迅速；

二、如果采用固定角裝填，具有不會(huì)偏離測(cè)距中的目標(biāo)的優(yōu)點(diǎn)。

日本海軍雖然期待采用自由角度裝填，但實(shí)在沒有開發(fā)成功的話也能接受固定角度裝填。

所以，九四式40cm炮塔開發(fā)初期采用的就是自由角裝填。下圖為1935年3月11日繪制的炮塔早期計(jì)劃圖，注意這種炮塔設(shè)計(jì)的裝填結(jié)構(gòu)：

這份炮塔計(jì)劃圖和最終設(shè)計(jì)的指標(biāo)比較如下：

主炮俯仰范圍：-5°~+50°(+45°)

炮座內(nèi)徑：13.9m(14.74m)

炮身間隔：2.8m/6.1倍口徑(3.05/6.6)

正面裝甲：559mm(560/650/660三說)

側(cè)面前部：330mm(250)

側(cè)面后部：254mm(250)

頂部：305mm(270)

炮座：559mm(560)

最終任意角裝填的設(shè)計(jì)被放棄，重新改回固定3°裝填。日本海軍沒有開發(fā)出戰(zhàn)列艦用的新式任意角裝填炮塔。

未完待續(xù)