不一定最全的“得梅因”級設(shè)計史

1943年5月21日,軍械局向總委員會提交了“計劃中使用分裝----彈藥、供彈和裝填機構(gòu)能實現(xiàn)至少2倍現(xiàn)有艦炮射速的新式8英寸炮塔設(shè)計”。軍械局預(yù)計新設(shè)計的三聯(lián)裝炮塔比當(dāng)前重巡洋艦上的重約100噸,并認為這種炮塔會使搭載它的新重巡洋艦排水量最多增加400噸??偽瘑T會建議該炮塔設(shè)計盡快應(yīng)用到新8英寸巡洋艦建造項目中。

艦船局設(shè)計部門負責(zé)人在5月上旬就向設(shè)計部送去了一份備忘錄,聲稱已在考慮建造4艘新式8英寸重巡洋艦,并要求進一步改進艦船設(shè)計。所以當(dāng)軍械局把新速射炮塔的副本發(fā)給他們時,他們的設(shè)計工作已經(jīng)有了些許進展。
在總委員會的要求下,艦船局研究了將新式三聯(lián)或雙聯(lián)裝速射炮塔安裝在CA-68級(“巴爾的摩”級)上可能造成的影響,并在1943年6月28日提交了一份對比總結(jié)。他們估計使用三聯(lián)裝炮塔將使新艦設(shè)計的排水量比“巴爾的摩”級高出600噸。搭載雙聯(lián)裝炮塔的噸位為12409噸(標(biāo)準(zhǔn)),三聯(lián)裝為12992噸(標(biāo)準(zhǔn))。三聯(lián)裝每門炮150發(fā)備彈,雙聯(lián)裝每門炮200發(fā);前者彈藥庫不得不擴大,主裝甲帶和水平裝甲都要向前延伸來保護它。因為速射機構(gòu)而擴大的座圈直徑需要一個尺寸更大結(jié)構(gòu)更強的船體,但是已訂購的CA122-138都無法再做出這類設(shè)計改動。如果總委員會不接受在“巴爾的摩”級船體上安裝雙聯(lián)裝炮塔的設(shè)計,艦船局建議新設(shè)計一級排水量更大的重巡洋艦來搭載這種新式三聯(lián)裝主炮。
在向海軍部長提議新重巡洋艦設(shè)計的時候,總委員會說:
“眾所周知我們重巡洋艦上的8英寸主炮射速不盡如人意并亟需改進??偽瘑T會已經(jīng)就此開展了一段時間的研究。軍械局正在研發(fā)一種性能出色的8英寸主炮和附屬設(shè)備。新式火炮、炮座、彈藥、設(shè)備等設(shè)計都相當(dāng)新穎但尚未完全確定,仍有細節(jié)需要完善,尤其是供彈結(jié)構(gòu)。艦船局正與之合作,相信所有問題將很快得到解決……總委員會相信這種火炮應(yīng)當(dāng)盡快安裝到合適的艦船上,使其對敵艦取得巨大優(yōu)勢。新式重巡洋艦設(shè)計還需要其他方面的改進,因為現(xiàn)有設(shè)計都已經(jīng)過時了。委員會相信開發(fā)這種新重巡洋艦設(shè)計是眼下的當(dāng)務(wù)之急,此設(shè)計應(yīng)當(dāng)安裝3座三聯(lián)裝炮塔,并具備其它將成為未來設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的特征……這個設(shè)計應(yīng)當(dāng)在能夠暫時中斷當(dāng)前造艦項目的時候盡快投入建造……總委員會建議自CA139-142艦開始采用8英寸速射炮,新艦的設(shè)計應(yīng)基于此目標(biāo)開展?!?/span>
1943年4月27日,海軍部長批準(zhǔn)了海軍作戰(zhàn)部副部長的建議:
“建議如此:
(a)??? 盡可能早地完成新式巡洋艦的設(shè)計;
(b)??? CA139-142,和將來可能被授權(quán)建造的重巡洋艦,都是對現(xiàn)有重巡洋艦建造項目的跟進;
(c)??? 這級巡洋艦應(yīng)包含基于戰(zhàn)爭經(jīng)驗得出的一切改進;
(d)??? 如果必要,可以接受CA139-142的完工時間出現(xiàn)一定延期。”
?1943年6月14日,海軍同伯利恒鋼鐵公司的昆西福爾河船廠簽訂合同,建造CA139-142共4艘重巡洋艦。她們將延續(xù)改進后的“巴爾的摩”級設(shè)計(CA122-138設(shè)計)。1943年9月23日,海軍要求承包商無視現(xiàn)有CA139-142設(shè)計方案,并告知該級艦的設(shè)計有待進一步確定。與此同時,CA134艦從上一級中移除,加入CA139-142批次一同設(shè)計并建造。在這之后的1944年4月8日,CA143艦被添加到了合同上,合同定下的完工和交付日期如下:

艦船局在1943年7底就開始了初始設(shè)計研究,盡管總委員會8月中旬前都沒有表明對全新巡洋艦的態(tài)度。7月29日的一份手寫筆記要求建造一艘改進型“俄勒岡城”級巡洋艦,像“伍斯特”級那樣加強甲板防護;該艦不準(zhǔn)備加強對巡洋艦8英寸主炮的防護能力,有著和之前的一樣的6-4英寸主裝甲帶。增加的甲板裝甲不是為了提高免疫區(qū)遠界(雖然確實能這樣),而是為了應(yīng)對空中威脅。
8月27日接到海軍部長授權(quán)開始新式重巡洋艦設(shè)計后,艦船局的初始設(shè)計部門給出了如下的基本設(shè)計參數(shù):
類型:重巡洋艦
級別:CA139-142,134
噸位:標(biāo)準(zhǔn)16700長噸,試航19560長噸
長度:垂線間700英尺
吃水:試航23英尺11英寸
寬度:型寬74英尺,中橫剖面
武備:主炮: 9門8英寸55倍徑火炮,安裝于3座三聯(lián)裝炮塔,位于中線
? ? ? ? ?? 副炮:12門5英寸38倍徑火炮,6座雙聯(lián)裝炮塔;11座四聯(lián)裝40毫米機炮;20門20毫米機炮
載機:4架
防護:垂直裝甲:主水線裝甲帶6英寸,試航吃水時5英尺在水線上,5英尺在水線下;從1號炮塔延伸到3號炮塔;上端到第三(防護)甲板;前后端接著與之相同高度和厚度的橫艙壁;炮座厚6.3英寸。
? ? ? ? ? ?水平裝甲:第三(防護)甲板3.5英寸厚,前后端和裝甲帶對齊。主甲板1英寸,覆蓋面區(qū)域前后端略微超過第三甲板。
? ? ? ? ? ?舵機裝甲:頂部3.5英寸,側(cè)面6英寸底部漸減至5英寸。
動力:類型:減速齒輪蒸汽輪機
? ? ? ? ? ?軸馬力:120000
? ? ? ? ? ?速度:約33.5節(jié)
? ? ? ? ? ?鍋爐:4 ??傳動軸:4
續(xù)航:15節(jié)時10500英里
燃料攜帶量:燃油2775長噸,柴油145長噸
這個設(shè)計一個和之前巡洋艦的不同之處,就是在主甲板敷設(shè)一層炸彈甲板。和當(dāng)時的戰(zhàn)列艦一樣,這層1英寸厚的裝甲可以將穿甲炸彈在到達裝甲甲板前引爆,或者抵御薄彈體的高爆炸彈。舷側(cè)的5英寸副炮將下降一層甲板,為博福斯騰出更好的射界。
就像艦船局在6月預(yù)言的那樣,增大的彈藥庫體積對設(shè)計有很大影響。在這種情況下,彈藥庫增高到第三甲板,主裝甲帶向前延伸,而之前的巡洋艦彈藥庫都在水線下。他們1943年10月估計,更厚的裝甲甲板耗費噸位更多:前部255噸,后部440噸。
在聽取了各局和部門代表的建議后,總委員會在1943年11月13日向海軍部長提交了關(guān)于“8英寸和5英寸混合口徑重巡洋艦的性能”的建議。附信最后被引用來闡述這個設(shè)計的基本思路:
“總委員會研究了裝備了很快就能投產(chǎn)和服役的新式速射8英寸主炮的重巡洋艦項目?,F(xiàn)有的重巡洋艦設(shè)計在很多方面都有提升空間,尤其是8英寸主炮的射速上。有必要創(chuàng)造全新的設(shè)計,以引入新的改進措施并讓這類艦的效能達到最高。
戰(zhàn)爭經(jīng)驗已經(jīng)凸顯出了快速而精準(zhǔn)的射擊在使用現(xiàn)代戰(zhàn)術(shù)的水面艦夜戰(zhàn)中的重要性。現(xiàn)在我們已經(jīng)可以在只稍微增加排水量的情況下建造一艘擁有最大化攻擊力和更強生存性能的重巡洋艦。這樣一艘軍艦將搭載8英寸速射主炮和兩用5英寸副炮,并裝備最先進的技術(shù)設(shè)備。
計劃中的新式重巡洋艦?zāi)軌蛲瓿裳惭笈灥娜恐匾毮埽捍輾лp巡洋艦,航運襲擊,警戒掩護,偵察,岸轟,以及作為特混艦隊的一員直面水面和空中威脅。這樣一艘船特別適合伴隨航母進入敵方海域開展進攻作戰(zhàn)。
總的來說,這個設(shè)計將完成一艘比之前更強大的、圍繞8英寸速射炮設(shè)計的巡洋艦。主炮是這艘船的主要特征,對該級艦船的所有要求用途來說都是足夠強大的。主炮性能的提升由機械化作業(yè)、任意位置裝填(最大41°仰角)、更強的控制設(shè)備、更好的布局以及許多內(nèi)部改進實現(xiàn)。這型艦船將第一種裝備8英寸速射炮的戰(zhàn)艦。8英寸炮預(yù)期能達到舊式炮的至少兩倍射速。近程防空炮火力充足;它們將擁有比以前更好的布置和配套設(shè)備。新艦擁有比以前更好的防護,抵抗水下?lián)p傷的能力也有提升。”
委員會附入一份建議從CA134、139、142開始引入的設(shè)計特征說明。這些設(shè)計參數(shù)擴充了初始設(shè)計中的簡短說明,尤其是下面這些:
裝甲:在15700到28000碼免疫初速2800英尺每秒、重260磅的8英寸炮彈。水平裝甲足以防護7500英尺高度投下的500到1000磅半穿甲航彈。炮塔有8英寸正面,2到3.5英寸側(cè)面,至少2英寸的后面,和4英寸頂部裝甲。裝甲司令塔有6.5英寸正面和側(cè)面,5英寸后面,4英寸頂部,2英寸底部和5英寸豎井裝甲。
次級防護:船體,火控站(除了裝甲司令塔),保護艦船指揮和火控管線的豎井,5英寸炮塔、換裝室和揚彈機擁有防破片裝甲。這些防護是40磅(1英寸)的STS(特殊處理鋼)。破片防護優(yōu)先布置于艦船操控、主炮和副炮火控。瞭望站,以及其他的露天人員戰(zhàn)位、機炮待發(fā)彈藥盡可能地布置了稍薄一些的防破片裝甲。要重視保護高處戰(zhàn)位的底部而不是頂部。
艙室劃分:船上有4個成對布置的鍋爐艙和2個主機艙,一個主機艙設(shè)置在兩組鍋爐艙中間。通過分艙和數(shù)量最大化的水密橫艙壁限制魚水雷和近失彈造成的損傷。完整的主橫艙壁盡可能達到第二甲板的高度。所有的彈藥庫和動力艙都有內(nèi)層船底將其和船殼隔開;通過細分艙室和以及在盡可能兼容其它主要性能的同時增強結(jié)構(gòu)來為彈藥庫提供更多水下防護。
適航性:盡可能優(yōu)秀的轉(zhuǎn)向半徑。有足以在惡劣天氣中保持高速航行的堅固結(jié)構(gòu),設(shè)計用于與更大的巡洋艦,航母,戰(zhàn)列艦或其他艦艇一起行動。優(yōu)秀的火炮射擊平臺。在任意載重時都有優(yōu)秀的橫向和縱向穩(wěn)定性。
動力:即使一半動力裝置受損也能操縱;最大化設(shè)備維護和大修的可通達性并避免在維護和大修時拆除艦船結(jié)構(gòu)。
電力:全艦的電力優(yōu)先由各個鍋爐艙中的四臺汽輪發(fā)電機供應(yīng);兩臺汽輪發(fā)電機的功率必須滿足一般戰(zhàn)斗狀態(tài)的全部電力需求。應(yīng)急發(fā)電機是裝甲盒中為提高生存性和主發(fā)電機分開布置的柴油發(fā)電機,柴油發(fā)電機總功率要能滿足5英寸火炮、40毫米機炮、舵機、艦內(nèi)控制、火控、應(yīng)急電臺和照明的需求。
通訊:電臺。能滿足作為分隊旗艦的艦隊通訊需求。
雷達:足以滿足對海、火控、對空需求。
艦船指揮:在前部上層建筑,有足夠的空間容納基本操艦事務(wù)。艦隊指揮和本艦指揮站之間有直接的通訊連接,擁有全方向和天頂視野,擁有防破片和機槍子彈的保護。
輪廓:外形在兼容其它要求的同時做到最小。上層應(yīng)該盡量簡潔,清除易被小口徑炮彈或航彈摧毀的脆弱設(shè)備,或者阻擋視野、射界的設(shè)備。
需要更多損管設(shè)備、防化、防水雷、防火設(shè)備。
為回應(yīng)海軍部長提出的8英寸重巡洋艦性能,艦船局回復(fù)初始設(shè)計已經(jīng)基本完成了,標(biāo)準(zhǔn)排水量增加到了16500噸,24英尺的吃水讓她擁有足夠的裝甲干舷。更大的噸位主要由更重的炮塔和更大的炮座、比前級增加的1英寸裝甲甲板導(dǎo)致(2.5英寸增至3.5英寸)。艦船局就減重提出了以下建議:通過運行4臺1250KW主汽輪發(fā)電機中的2臺再加上2臺位于動力艙首尾的850KW應(yīng)急柴油發(fā)電機來滿足戰(zhàn)斗供電,這樣可以削減汽輪發(fā)電機的重量來減重;防破片裝甲從40磅STS削減到30磅STS,因為戰(zhàn)爭經(jīng)驗表明,30磅(0.75英寸)的裝甲足以防護8英寸炮彈的破片和最大500磅的炸彈,這個改動能節(jié)省約150噸重量;居住設(shè)施和補給品基于1500名官兵設(shè)計,通過預(yù)留額外299個應(yīng)急鋪位及其補給品來滿足海軍人事局規(guī)定的1799人要求。她的炮塔更大,但是沒有很好的防護;最大的變化就是增加的1英寸頂部(再次體現(xiàn)應(yīng)對空中威脅)和0.5英寸后部裝甲。此外,艦船局還建議利用省下來的重量在主炮彈藥庫和動力艙加裝2.5英寸的橫向防破片隔艙,以限制水平裝甲難以抵御的重型航彈直擊造成的損傷。軍械局贊同艦船局的改動,并建議艦船攜帶1550輪射擊的彈藥(根據(jù)最近的岸轟經(jīng)驗),并盡可能多地加裝對空機炮。
她有兩座舷側(cè)Mk37指揮儀,所以她擁有戰(zhàn)列艦級別的火控。這在甲板布置上是代價巨大的,但是軍械局認為最少要四座;之前的巡洋艦只安裝兩座是因為噸位和空間限制。同樣重要的是,她可能是第一艘搭載兩個主炮標(biāo)繪室巡洋艦,早在1927年海軍認識到它們的價值。高處的是新型Mk54指揮儀,用于代替之前巡洋艦上的Mk34型。此外,軍械局還想為每座5英寸炮配備短程指揮儀,讓艦上防空更難被大量敵機飽和。它們的價值略有爭議,因為集中多座炮塔射擊一樣重要。盡管11座博福斯各自配備Mk51指揮儀,1943年11月后通過用并不充足的空間安裝了額外的Mk52指揮儀解決了這個問題。


美國艦隊總司令兼海軍作戰(zhàn)部部長歐內(nèi)斯特·金建議海軍部長批準(zhǔn)總委員會提交的設(shè)計案參數(shù),贊許艦船局的改動,但是維持了總委員會關(guān)于彈藥攜帶量和防空炮的要求。他說:
“在完善設(shè)計的過程中,總是會出現(xiàn)一些細節(jié)上的改進。只有在這些改進不至于引起超重、不至于降低主要性能參數(shù)——尤其是速度——并且對艦船有利的情況下,它們才會被采納?!?/span>
1944年1月25日,這些設(shè)計參數(shù),包括金上將的評價,都被代理海軍部長批準(zhǔn)。他指出,設(shè)計案應(yīng)該考慮能夠在戰(zhàn)時狀態(tài)下增大作戰(zhàn)半徑。
為了讓艦船局能夠盡早開始準(zhǔn)備合同設(shè)計和詳細參數(shù),1943年12月6日,初始設(shè)計部門在艦船性能最終批準(zhǔn)前就向合同設(shè)計部門提供了初始設(shè)計方案。報告中表明試航排水量為19560長噸,吃水24英尺。航空設(shè)施尚未確定,因為當(dāng)時航空局還在研究能否在艦上運作更大更重的飛機。動力設(shè)計部門在研究改進動力設(shè)備布局,以減少魚雷命中后損失的動力組數(shù)量。進一步的設(shè)計研究把官兵住艙分散到艏艉,離各自的戰(zhàn)位更近,也能避免一次命中造成巨大人員損失。
三聯(lián)裝8英寸速射炮塔是新設(shè)計最主要的特征,海軍采取了許多措施推進炮塔結(jié)構(gòu)、換裝室、彈藥庫設(shè)計和模型的實驗開發(fā)。主管炮塔設(shè)計的軍官對它的發(fā)展歷程的總結(jié)報告摘錄如下:
“新炮塔結(jié)構(gòu)設(shè)計的初步設(shè)計工作由艦船局開展,費城海軍船廠的三位工程師促成了這一工作。該局委托費城海軍船廠……準(zhǔn)備炮塔的施工設(shè)計圖。
在設(shè)計過程中,結(jié)構(gòu)被簡化,以達到比CA68上的更好的性能。一些更重要的特點如下:
(a)??? 炮座及內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)改用圓柱,而不是“巴爾的摩”級的截錐型,炮座外殼一直向下延伸到第三甲板。
(b)??? 所有的炮塔結(jié)構(gòu)都是一樣的。2號炮塔的發(fā)射藥轉(zhuǎn)運室比1號炮塔的高一層甲板。
(c)??? 桁架結(jié)構(gòu)取代了箱梁結(jié)構(gòu)作為內(nèi)側(cè)炮架的支撐結(jié)構(gòu)。
作為一種減重手段,高張力鋼將應(yīng)用到炮塔旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)主體部分作為結(jié)構(gòu)材料。
意識到8英寸藥筒的存放和轉(zhuǎn)運問題應(yīng)該被實驗性地解決后,該局……委托泰勒模型水池完成這項工作。無數(shù)次測試在C.L.史密斯中校地監(jiān)督下于動搖平臺上完成……最終設(shè)計決定將發(fā)射藥筒豎立存儲在發(fā)射藥庫內(nèi),并用小手推車轉(zhuǎn)運。發(fā)射藥庫甲板需要覆蓋有導(dǎo)電橡膠……在模型水池的旋轉(zhuǎn)平臺上測試了橡膠的防滑性能,橡膠和金屬藥筒之間的相互作用將由軍械局研究。
藥筒轉(zhuǎn)運實驗里還考慮了防火隔板,最終決定在發(fā)射藥庫艙壁上使用了轉(zhuǎn)筒防火結(jié)構(gòu)……一個完整的轉(zhuǎn)筒結(jié)構(gòu)被安排給伯利恒生產(chǎn);制造好后將運到模型水池測試。


在1943年8~10月,8英寸335磅炮彈轉(zhuǎn)運也在動搖平臺上測試。設(shè)計決定所有炮彈都儲存于炮座旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)儲彈環(huán)上。為保障炮彈從儲彈環(huán)轉(zhuǎn)移到揚彈機過程中的穩(wěn)定性,模型水池研制了一款穩(wěn)定搖臂……測試時,穩(wěn)定搖臂的表現(xiàn)很不錯,最終被軍械局采納并成為炮塔設(shè)計的一部分。

為了保證炮塔結(jié)構(gòu)有設(shè)計時的強度和剛性,模型水池被委托制作并測試一個1:10比例的金屬模型。在軍械局的請求下,火炮耳軸處的角度偏轉(zhuǎn)受到格外的重視。模型水池還被委托制造一個同比例的CA68級炮塔進行測試,以獲得對比數(shù)據(jù)。
在炮塔的早期設(shè)計階段就已決定炮塔無需安裝測距儀,因為雷達可以實現(xiàn)相同的功能。某些軍械局的軍官希望炮塔上安裝測距儀,軍械局以此為基礎(chǔ)開展了一些研究。由于需要大量空間和重量,安裝測距儀的提案最終被放棄,但是作為妥協(xié),主炮指揮儀上將安裝一座26英尺6英寸基線的測距儀。
炮塔內(nèi)安裝的馬達功率如下表:

中央柱體直徑定為22英寸。在它的固定基部有一個比發(fā)射藥轉(zhuǎn)運室平臺高6英寸的防水圍板,用于預(yù)防海水灌入電纜轉(zhuǎn)接箱。
軍械局希望壓縮空氣引射管和布置在炮塔中柱外的消防噴淋分離并用軟管連接,軟管在發(fā)射藥平臺下方的機井中。費城船廠被要求建造一個實物模型來測試它的可使用性。
軍械局在炮座裝甲的布置上盡可能減少接縫:他們決定一個炮座將由7塊全高度的裝甲板圍成。炮室裝甲的設(shè)計應(yīng)使所有裝甲板都為平面結(jié)構(gòu)(以簡化生產(chǎn))。除了裝甲板和炮室底部鋼板之間的接縫,其它所有的炮塔裝甲接縫都是焊接的。中等大小的機械設(shè)備也能通過后部裝甲板上的可拆卸面板更換,但是炮塔頂部卻沒有這種可拆卸面板。要想更換很大的設(shè)備,如火炮滑套,就必須在頂部裝甲切出開口。更換火炮身管可以直接經(jīng)由炮孔完成。
總委員會確定的每門炮備彈量為150發(fā)。為了避免出現(xiàn)和一眾舊式戰(zhàn)列艦一樣的超載現(xiàn)象,軍械局決定每座炮塔能夠允許存放的炮彈數(shù)量只能限制在450發(fā)。
費城海軍船廠說他們想要造一個實物模型,軍械局就讓他們盡快建成,以獲得最大化收益。這個實物模型包括炮室以及炮室底板和上層炮彈轉(zhuǎn)運平臺之間的所有設(shè)備。
在布置炮塔通風(fēng)系統(tǒng)上,設(shè)計人員做了特別的努力,以防止海水從進氣和排氣管中涌入炮塔內(nèi)部。炮塔通風(fēng)系統(tǒng)專門有一份合同設(shè)計圖。

1943年9月21日召開了一次會議,決定建造一座試驗炮塔并在達爾格倫試驗場接受測試,保證設(shè)計的結(jié)構(gòu)都能正確運作……費城海軍船廠被委派制造這個炮塔……模型水池被要求在測試場地射擊試驗時做好應(yīng)力計記錄?!?/span>
初始設(shè)計部門被要求基于CA122級設(shè)計新船體,他們增大了船體寬度保證穩(wěn)定性,綜合考慮長寬確保足夠的裝甲干舷——持平或略優(yōu)于CA122級(該級艦有和CA68級一樣的型線,但是改進了布局,重新設(shè)計了上層建筑)。初始設(shè)計的船體型線在1943年12月6日送到泰勒模型水池,接下來的6個月里通過模型試驗開展了深入的測試研究。初始設(shè)計里,內(nèi)軸安裝有尾鰭而外軸采用軸支架結(jié)構(gòu)。這一設(shè)計隨后被安裝尾鰭的合同設(shè)計方案取代,后來又被安裝中線呆木、所有艉軸由支架支撐的模型取代。這些模型測試了不同的尾鰭修改,包括雙舵和單舵的版本。他們也研究了尾鰭影響下的船體流線和伴流分布。在1944年5月18日泰勒模型水池的一次有船廠代表和監(jiān)造官出席的會議后,領(lǐng)導(dǎo)設(shè)計的軍官決定采納軸支架、呆木和單舵的艦體方案。1944年5月30日,艦船局長寄給泰勒模型水池負責(zé)人一封嘉獎信,感謝對他們在試驗研究過程中的努力。
CA139級重巡洋艦的模型測試仍在進行,以確定舵的尺寸和平衡,回轉(zhuǎn)半徑以及螺旋槳設(shè)計。
被批準(zhǔn)的船體結(jié)構(gòu)與布局以及電氣系統(tǒng)合同設(shè)計于1944年4月6日發(fā)布,隨后在6月28日發(fā)布了動力布局。艦體建造的細節(jié)說明在1944年6月26日完成,而推進系統(tǒng)的特殊說明和電氣設(shè)計圖于8月12日完成。
設(shè)計圖和說明的副本被提前交給監(jiān)造官,讓他了解承包商處的信息,保證建造計劃盡快準(zhǔn)備。
1944年3月3日海軍部和各局的高層軍官們、艦隊司令們一起研討了新型重巡洋艦的初始合同設(shè)計。信件中包含對設(shè)計的討論,其中有艦船局的評價。一些要點如下:
排水量——標(biāo)準(zhǔn)排水量將超過性能要求的16000長噸。
吃水——改變船體外形以保持速度和足夠水線上裝甲高度,這使它增加到24英尺。
艙室細分——這個設(shè)計案和“巴爾的摩“級比增加的寬度允許她擁有不同于以往的動力布局。這個布局將采用當(dāng)前戰(zhàn)列艦上的,一座鍋爐和一臺主機放在一個艙室的方案。這一設(shè)計的優(yōu)點是水下抗損性能更好、可縮短8英尺動力艙長度和簡化建造與操作。所有的主橫艙壁都達到第二甲板的高度。為了降低被能穿透裝甲甲板的重磅炸彈和魚雷命中后的縱向損傷區(qū)域,裝甲盒被重型防彈橫艙壁劃為5個部分。
損害管制——為了得到最好的艙內(nèi)進水抗性以及盡可能降低防彈橫艙壁上的開孔數(shù)量,管道系統(tǒng)盡可能分隔開獨立布置,讓每個保護區(qū)域內(nèi)都盡量擁有完善的設(shè)備。此外,裝甲盒的前后都有獨立的排水系統(tǒng)。
防火——消防總管包括一個在裝甲(第三)甲板下、主裝甲橫艙壁之間的水平環(huán)路;在裝甲盒以外的區(qū)域設(shè)置垂直環(huán)路,環(huán)路上部連接主甲板以下,延伸整個艦體長度的管道的上層管路。裝甲盒內(nèi)外的艙段都配備消防水泵。
武備——8英寸炮塔的高射速使重新研究彈藥供應(yīng)問題變得必要。8英寸炮彈儲存于炮塔旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)兩層儲彈平臺的旋轉(zhuǎn)儲彈環(huán)上。它們靠動力驅(qū)動的設(shè)備轉(zhuǎn)運至揚彈機上。藥筒靠兩輪手推車搬運。防火的垂直轉(zhuǎn)筒安裝于彈藥庫艙壁上。在一個能朝任意方向搖擺17°的動搖平臺上完成的全尺寸模型測試證明,預(yù)想中的結(jié)構(gòu)能滿足在不利的動搖情況下保持發(fā)射藥和炮彈供給的速度并維持艦炮最高射速,并且不會增加船員的體能消耗。副炮為安裝在6座雙聯(lián)裝炮塔內(nèi)的12門5英寸兩用副炮,其布置能滿足在對海對空射擊中朝任意方向?qū)崿F(xiàn)最大的投射量,并有良好的火控靈活性。艦首增加了一座40毫米四聯(lián)裝機炮,總數(shù)達到12座。
火控——兩個8英寸炮標(biāo)繪室一前一后布置。8英寸炮指揮儀也能控制5英寸炮。5英寸炮有四座Mk37指揮儀和兩個標(biāo)繪室。5英寸炮指揮儀也能控制8英寸炮。每座5英寸炮塔還都配有一座Mk51指揮儀?!?英寸炮標(biāo)繪室內(nèi)安裝了用于Mk37火控系統(tǒng)的Mk1計算機,這使8英寸炮能夠?qū)丈鋼簟?/span>
飛機——兩座彈射器;四架飛機(兩架在機庫,兩架在彈射器上);一座起重機。全部在艦艉。
次要防護——作為一種減重措施,防破片裝甲從1英寸削減到0.75英寸STS。8英寸炮和5英寸炮指揮儀的線纜豎井分別為1.5英寸和1英寸STS。
續(xù)航——2900長噸的燃油攜帶量允許她以單機15節(jié)航速巡航10500英里。戰(zhàn)時巡航狀態(tài)主機全開的巡航半徑為15節(jié)8300英里,20節(jié)7350英里,25節(jié)5300英里。
動力裝置——和“巴爾的摩”級一樣,除了取消了巡航輪機。
電力——發(fā)電機包含4臺1250KW汽輪發(fā)電機和2臺850KW應(yīng)急柴油發(fā)電機。啟動2臺汽輪發(fā)電機和2臺柴油發(fā)電機時,發(fā)電承載量足以滿足作戰(zhàn)負荷。汽輪發(fā)電機分散在四個動力艙。柴油發(fā)電機在動力段前后的獨立隔艙。
居住性——對通風(fēng)缺乏冷卻的艦船的分析研究表明,通風(fēng)量的進一步增加并不能顯著改善居住條件。艦船局計劃將在動力艙上方受熱的居住區(qū)域安裝空調(diào)。
艦船指揮和控制——開放式艦橋,艦隊艦橋,火控站和前部防空站布置在一起。裝甲駕駛臺上方的開放式指揮平臺能全天候使用,擁有風(fēng)擋、頂棚,一個海圖桌和開放式橋翼;風(fēng)擋和頂棚可以拆除。
戰(zhàn)情中心(CIC)——足夠大的主CIC在裝甲盒內(nèi),靠近前部主炮標(biāo)繪室。
雷達——搜索雷達包含最新的SK、SG、SP改型,以及敵我識別設(shè)備。
相當(dāng)多的額外裝甲用于對抗空中威脅。德國人制造出了制導(dǎo)炸彈,擊傷了“薩凡納”號巡洋艦、擊沉了“羅馬”號戰(zhàn)列艦,這一直縈繞在設(shè)計者心頭。他們沒辦法阻止這樣的重磅炸彈穿入裝甲盒,但如果裝甲盒內(nèi)被重型裝甲橫艙壁劃為多個區(qū)域可以有效減少損傷。所以,多余的噸位用于增加4個2.5英寸的STS艙壁,可以阻擋16英寸炮彈的破片,控制高達3000磅穿甲航彈的毀傷。重型隔艙壁在1、2號炮塔間、2號炮塔和前動力組間、兩個動力組間、以及后動力組和3號炮塔間。所以,該艦可以在被1枚以上重磅穿甲航彈命中后存活,最多失去1座炮塔或者一個動力組(鍋爐和輪機),除非發(fā)生彈藥庫殉爆。但這也不太可能,因為有兩個相關(guān)案例——“博伊西”號被水中彈命中,“薩凡納”號被炸彈命中,都引起了彈藥庫火災(zāi),但是海水在發(fā)射藥升壓爆炸前從破口涌入撲滅了大火。艙壁也能限制魚雷的毀傷;它們體現(xiàn)了美國巡洋艦防護發(fā)展的最新成果。

收到海軍部和各局的高層軍官們、艦隊司令們的評論和建議后,發(fā)布的合同設(shè)計在1944年5月15日呈給他們,附上了一封回應(yīng)他們建議的信。一些要點如下;這些在信件的第二段:
(a)根據(jù)太平洋艦隊司令提交,軍械局認可,海軍作戰(zhàn)部長通過的建議,主甲板兩側(cè)的兩座Mk37指揮儀被移除。
(b)相似的,確認保留第12座40毫米機炮。
(c)考慮增加的重量對速度、抗損性和裝甲干舷的影響,主炮備彈量不能增加。
……?????
(p) ?大西洋艦隊司令認為獨立動力組非常好:“動力系統(tǒng)布置使得每個單元都能獨立運作。兩個動力組內(nèi)部的單元可以互相交聯(lián)。兩動力組之間的交聯(lián)僅有熱機時保障鼓風(fēng)機和油泵蒸汽供應(yīng)以及蒸餾設(shè)備蒸汽供給的輔助蒸汽管路和排氣管路?!?/span>
……
(r) ?兩座30000加侖的蒸餾設(shè)備滿足了每天至少60000加侖的淡水需求。一座位于前部動力艙,一座在輔機艙。
(s)空氣壓縮機功率問題的相關(guān)回復(fù)如下:
兩座高壓汽輪壓縮機,3000磅/平方英寸壓力時流量20立方英尺/時。
四座中壓壓縮機,200磅/平方英寸壓力時流量175立方英寸/分。
一座低壓壓縮機,100磅/平方英寸壓力流量100立方英寸/分。中壓和低壓壓縮機之間可交聯(lián)。
……
(w)如軍械局推薦的那樣,舯部40毫米高射炮安裝位置增高并間隔布置在艦體中部,提高了效能。
在艦船局長1944年6月24日的一份備忘錄上,設(shè)計部門的負責(zé)人解釋了使用單煙囪的原因:
“在CA134級的設(shè)計中,如果布局允許的話將使用雙煙囪。這些艦船在中線上有四座完整的指揮儀,分別是安裝長基線(26英尺6英寸)測距儀的Mk54和副炮的Mk37。盡管CA134級比CA68級長了36英尺,但是更大的指揮儀視野和更寬的主炮座圈使兩個桅桿間的距離只剩65英尺,只能安裝單煙囪。”
為了改善艦只的外觀,桅桿向后傾斜的角度如下:

在完善合同設(shè)計的過程中,工程師們一直在尋找減重方法。1944年3月11日呈給軍械局的一份要求中表示,減少裝甲公差可減重80噸。焊接3.5英寸甲板裝甲板也是減重措施。信中寫道:
“這級巡洋艦的第三甲板是單層3.5英寸Class B裝甲。它的接縫都使用焊接來增強抗彈性能……她的裝甲甲板比之前使用單層焊接裝甲的艦船厚了1英寸?!?/span>
1944年3月16日的一場設(shè)計會議決定,把橫向裝甲隔壁從6英寸削減到5英寸。裝甲盒內(nèi)的防彈艙壁從4個2.5英寸改為7個30磅STS,把彈藥庫、主機和輔機艙隔開。
1944年4月30日,艦船局召開了一場討論焊接船底結(jié)構(gòu)的會議,與會的還有關(guān)心各個巡洋艦建造項目的主要船廠和監(jiān)造處代表。會議報告寫道:
“艦船局指出,舭部水密縱壁以內(nèi)完全焊接的船底結(jié)構(gòu)有更好的抗損性能。戰(zhàn)爭經(jīng)驗和過去幾年的沉箱實驗證明,在防護水下爆炸方面,焊接的船底比鉚接的表現(xiàn)更好。這些戰(zhàn)艦應(yīng)盡可能多地焊接,但保留艦船局認為需要鉚接的部分……艦船局斟酌后同意使用焊接船底?!?/span>
1944年11月7日,設(shè)計部門負責(zé)人寄給造船總監(jiān)的一份備忘錄中總結(jié)了船體結(jié)構(gòu)連接的決定。包括把船殼的中碳鋼替換成高張力鋼;船殼和內(nèi)層底的接縫使用平焊接;全焊接結(jié)構(gòu)艦艉的中碳鋼板使用環(huán)縫焊接。
1944年7月15日海軍作戰(zhàn)部長要求軍械局重新檢查防空武器和火控系統(tǒng)的問題。在1944年8月31日的公文中,兩個局推薦恢復(fù)Mk37指揮儀數(shù)量到原來的4座,同時在40毫米炮和5英寸炮的指揮儀火控方面再做進一步增加。他們說:
“這些新安裝的指揮儀會造成105長噸的凈增重……在CA139級的設(shè)計過程中,我們盡了全力減重以增加有效的戰(zhàn)斗載荷。但是在完成合同設(shè)計時,盡管早期設(shè)計階段的型深已經(jīng)增加了1英尺,裝甲干舷在滿載時還是比預(yù)期的減少了5英寸,但仍能接受?!?/span>
設(shè)計部門提議略微削減垂直和水平裝甲,而不是炮塔和司令塔以補償增加的重量。歐內(nèi)斯特·金否決(?)了這個提議并說:
“任何被節(jié)省下來的噸位都要保留下來,用于安裝新的額外的設(shè)備,使她能跟上戰(zhàn)爭和科技的發(fā)展?!?/span>
【原文如此,金應(yīng)該支持這一建議,因為最終裝甲確實削減了,且削減得更多,推測是補償雙聯(lián)裝76炮的重量】

他在1944年3月3日告知軍械局和艦船局,海軍部長批準(zhǔn)把已經(jīng)授權(quán)的輕巡洋艦(包括CL143-149)中的三艘(CL143、CL148和CL149)改為搭載新式8英寸速射主炮的重巡洋艦。艦船局的相關(guān)部門被通知了舷號的變更。CA143由馬薩諸塞州昆西市的伯利恒鋼鐵公司建造;弗吉尼亞州紐波特紐斯市的紐波特紐斯造船廠承建CA148和CA149,她們都將以CA139作為原型建造。1944年4月8日,CA143作為Nobs-1103合同的新增艦船,授權(quán)給伯利恒鋼鐵公司建造。同日,CA148和CA149通過Nobs-1647合同授權(quán)紐波特紐斯船廠建造。伯利恒作為建造的主導(dǎo)船廠,提供該級艦所有的建造圖紙、說明、備料計劃和訂單。CA143的完工日期定于1947年12月1日,CA148和CA149分別定于1947年的5月1日和9月1日。

根據(jù)1945年2月13日的Nobs-2071合同,CA150-153這四艘重巡洋艦的建造將授權(quán)給紐約造船公司,按照CA143的圖紙和要求建造,施工方案和采購清單由伯利恒提供。暫定1947年6月1日到12月1日之間,每兩個月下水一艘。1945年3月27日向公眾宣布,這一計劃因為戰(zhàn)斗艦艇項目的削減被取消。1945年8月13日,CA141中止建造,CA142,143和149被取消。

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參考資料
LCDR George A. Andrews ,?Navy Department ,?Bureau of Ships,Design Branch CA139 Class Design History 31 March 1945 ,March 2022,Warships International
Norman Friedman,U.S. Cruisers An Illustrated Design History,1984,U.S. Naval Institute Annapolis,Maryland?