無畏艦時代艦炮的供彈和裝填系統(tǒng)Part7——意大利和德國戰(zhàn)列艦的主炮塔

意大利戰(zhàn)列艦的主炮塔
????????一戰(zhàn)前后意大利海軍的大口徑艦炮均采用了英式供彈和裝填系統(tǒng),結(jié)構(gòu)上和先前文章中介紹的英國15英寸艦炮相同。受《華盛頓海軍條約》的影響,意大利一直到30年代初現(xiàn)代化改造“加富爾伯爵”級戰(zhàn)列艦時才有機(jī)會應(yīng)用新式炮塔結(jié)構(gòu)設(shè)計。

????????“加富爾伯爵”級戰(zhàn)列艦在現(xiàn)代化改造時將舊型305毫米艦炮擴(kuò)膛至320毫米提升火力,它們的主炮塔在改造期間也對供彈和裝填系統(tǒng)進(jìn)行了修改以適應(yīng)更長更重的炮彈和作戰(zhàn)需要。
????????意大利320毫米炮塔保留了英式下層揚(yáng)彈機(jī)和換裝室設(shè)計,不過因射擊室取消了隨動裝填改定角裝填,上層揚(yáng)彈機(jī)也因此進(jìn)行了修改,構(gòu)型類似先前文章所述的“喬治五世國王”級戰(zhàn)列艦上層揚(yáng)彈機(jī)。

????????相似構(gòu)型的供彈系統(tǒng)很快就應(yīng)用在了“利托里奧”級戰(zhàn)列艦的三聯(lián)裝381毫米主炮塔上并且得到了改進(jìn)。
????????“利托里奧”級的彈藥庫延續(xù)了先前的英式設(shè)計,將發(fā)射藥庫設(shè)置在上層而炮彈庫設(shè)置在下層以適應(yīng)揚(yáng)彈機(jī)本身的構(gòu)型,前2座炮塔的彈藥庫設(shè)置在彈藥傳遞室后方而后面那座炮塔的彈藥庫設(shè)置在彈藥傳遞室前方。
????????意大利381毫米炮彈采用了和英國艦船相同的水平堆放模式,利用頂置吊爪抓驅(qū)并移動至彈藥庫內(nèi)的3條導(dǎo)軌上。為了提高炮彈的輸送效率,炮彈運輸導(dǎo)軌設(shè)置成了傾斜的坡道狀,炮彈本身的自重能協(xié)助導(dǎo)軌底部的傳送帶推動炮彈在導(dǎo)軌上向前滑行并穿過艙壁防火門進(jìn)入炮彈傳遞室。炮彈進(jìn)入傳遞室后將滑動至一個裝有3個炮彈轉(zhuǎn)運臺架的旋轉(zhuǎn)環(huán)臺上,在3個轉(zhuǎn)運臺全部裝入炮彈后環(huán)臺旋轉(zhuǎn)至和下層揚(yáng)彈機(jī)待裝填托盤對齊,炮彈再傾斜滑動至這3個待裝填托盤上,然后橫向滾動進(jìn)入揚(yáng)彈機(jī)。
????????發(fā)射藥庫安裝有和炮彈庫相同的3條導(dǎo)軌,發(fā)射藥傳遞室內(nèi)也設(shè)置有和炮彈傳遞室相同的轉(zhuǎn)運結(jié)構(gòu),發(fā)射藥包被轉(zhuǎn)運至下層揚(yáng)彈機(jī)側(cè)面的待裝填區(qū)域后滾動進(jìn)入下層揚(yáng)彈機(jī)并被提升。

????????下層揚(yáng)彈機(jī)將彈藥提升至換裝室后,彈藥橫向滾入3個固定的傾轉(zhuǎn)艙中,傾轉(zhuǎn)艙隨后傾斜至+14度和上層揚(yáng)彈機(jī)對齊,并將炮彈和發(fā)射藥推入上層揚(yáng)彈機(jī)的裝填吊艙中。
????????381毫米艦炮的上層揚(yáng)彈機(jī)采用了封閉構(gòu)造,彈藥吊艙在這一封閉艙室內(nèi)提升而非英式和法式設(shè)計中在開放式導(dǎo)軌上移動,鏈?zhǔn)酵茝棛C(jī)被集成在上層揚(yáng)彈機(jī)后方。封閉式上層揚(yáng)彈機(jī)內(nèi)部設(shè)置了一套往復(fù)運動的dredger式揚(yáng)彈藥機(jī),配有兩個彈藥吊艙,一個吊艙位于頂部卸載位置時另一吊艙正好下行至底部裝填。
????????當(dāng)彈藥吊艙抵達(dá)揚(yáng)彈機(jī)頂部后,揚(yáng)彈機(jī)前方的鉸接門降下并作為裝填導(dǎo)軌連接抬升至+15度仰角的艦炮炮膛——揚(yáng)彈機(jī)和艦炮之間1度的仰角差異可以確保半柔性推彈鏈在推送過程中保持剛性。彈藥吊艙分為內(nèi)外兩個部分,外部吊艙抵達(dá)裝填位置后保持固定,裝填炮彈后兩次降下內(nèi)部吊艙使上層發(fā)射藥對齊炮膛并完成裝填。

????????根據(jù)意大利海軍的實際使用經(jīng)驗,當(dāng)艦炮射擊仰角在+15度附近時,訓(xùn)練有素的炮組操作下381毫米艦炮最短裝填時間為45秒,和未改進(jìn)驅(qū)動設(shè)備的法國380毫米艦炮相同,射速顯著低于意大利原本采用的英國設(shè)計。
????????從結(jié)構(gòu)來看,意大利三聯(lián)裝381毫米炮塔的彈藥傳遞室結(jié)構(gòu)和先前文章所介紹的“納爾遜”級戰(zhàn)列艦存在相同的問題,即炮彈轉(zhuǎn)運結(jié)構(gòu)同時控制了3門艦炮的轉(zhuǎn)運托盤,因此必須同時完成3門艦炮的裝填,如果使用分齊射的射擊方式就必然會延長裝填時間。此外,381毫米炮塔換裝室內(nèi)的傾轉(zhuǎn)托盤結(jié)構(gòu)也引入了額外的作業(yè)過程,一定程度上也延長了裝填作業(yè)的時間。意大利新式設(shè)計上唯一的亮點應(yīng)當(dāng)是封閉式的上層提彈井結(jié)構(gòu),這一結(jié)構(gòu)有效實現(xiàn)了對換裝室和射擊室的防火分隔和保護(hù),雙吊艙構(gòu)型也有利于提高作業(yè)效率。

德國戰(zhàn)列艦的主炮塔
????????一戰(zhàn)后德國大口徑艦炮的裝填和供彈系統(tǒng)主要繼承自“巴伐利亞”級的雙聯(lián)裝38厘米炮塔,不過結(jié)構(gòu)上做了不少改動,這種炮塔雖然結(jié)構(gòu)上和先前的其它德國艦船有所區(qū)別,但總體工作模式差異不太大,關(guān)于一戰(zhàn)德國主力艦炮塔設(shè)計具體可參見【輕科普】1888至1914年德意志帝國海軍戰(zhàn)列艦和戰(zhàn)列巡洋艦的主炮炮塔結(jié)構(gòu)變遷一文。
????????鑒于“德意志”級和“沙恩霍斯特”級三聯(lián)裝28厘米炮塔的裝填和供彈系統(tǒng)相當(dāng)于是“俾斯麥”級設(shè)計的三聯(lián)裝版本,這里只對“俾斯麥”級的雙聯(lián)裝38厘米炮塔作簡要介紹,炮塔設(shè)計之間的細(xì)微差異讀者可以自行參考資料比對。
????????“俾斯麥”級的主炮塔供彈結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡單,就是依靠兩臺elevator式揚(yáng)彈機(jī)直接連通射擊室和彈藥傳遞室來提升彈藥,并使用定角鏈?zhǔn)酵茝棛C(jī)裝填。如果是采用英式裝填設(shè)計,這種供彈系統(tǒng)的效率顯然是不高的,不過德國海軍并不是將揚(yáng)彈機(jī)直接引向炮尾用作裝填吊艙,而是單獨在炮塔內(nèi)設(shè)置了專門的待裝填儲架,實際上類似于先前文章中所說的法國前無畏艦供彈設(shè)計。這種構(gòu)造讓揚(yáng)彈機(jī)無需在射擊室停留等待,從而提高了效率。

????????“俾斯麥”級的彈藥庫延續(xù)了配套揚(yáng)彈機(jī)的發(fā)射藥庫在上、炮彈庫在下的結(jié)構(gòu),炮彈沿用了和英國相同的水平堆放式存儲,使用頂置吊爪抓驅(qū)并放置到炮彈庫中的導(dǎo)軌上,發(fā)射藥則由專門的升降臺取運并移動至導(dǎo)軌上。
????????炮彈穿過防火門進(jìn)入炮彈傳遞室后直接來到2個轉(zhuǎn)運臺上,這2個轉(zhuǎn)運臺被固定在一個環(huán)臺上,環(huán)臺旋轉(zhuǎn)使轉(zhuǎn)運臺對準(zhǔn)揚(yáng)彈機(jī)前方,隨后一套電磁鐵移動設(shè)備將炮彈沿導(dǎo)軌向后移動至揚(yáng)彈機(jī)內(nèi)。裸露的前發(fā)射藥包和金屬藥筒封裝的主發(fā)射藥筒分別從前后兩個方向經(jīng)由防火門來到發(fā)射藥傳遞室的4個轉(zhuǎn)運臺上,這4個轉(zhuǎn)運臺也是固定在一個旋轉(zhuǎn)環(huán)臺上的,環(huán)臺旋轉(zhuǎn)對齊揚(yáng)彈機(jī)后,前發(fā)射藥和主發(fā)射藥將分別從前后被推入揚(yáng)彈機(jī)中。


????????揚(yáng)彈機(jī)提升至射擊室后,炮彈和發(fā)射藥將被一套推彈設(shè)備向后推到射擊室中的待裝填儲架上,揚(yáng)彈機(jī)隨即降下裝填下一輪彈藥。
????????裝填時,艦炮俯仰至+2.5°裝填角,待裝填儲架的炮彈托盤是安裝在一套擺臂結(jié)構(gòu)上的,這一托盤兼作裝填托盤,裝填時托盤帶著炮彈直接擺動至炮尾和炮膛對齊,安裝在射擊室后方的鏈?zhǔn)酵茝棛C(jī)推送炮彈進(jìn)入炮膛。炮彈裝填完成后,發(fā)射藥待裝填托盤降下,前發(fā)射藥和主發(fā)射藥筒經(jīng)由坡道結(jié)構(gòu)滾動至裝填托盤上,推彈機(jī)第二次推送將發(fā)射藥裝入,楔式炮閂關(guān)閉,裝填托盤擺動歸位,裝填過程結(jié)束。在射擊后,一個擺動式拋殼托盤將對齊炮尾接收退出的藥筒,然后擺動至射擊室另一側(cè)的拋殼口處將藥筒拋出射擊室。
????????“俾斯麥”級還在炮井正后方設(shè)置了一套豎直提升炮彈和發(fā)射藥的elevator式輔助揚(yáng)彈機(jī),僅在主揚(yáng)彈機(jī)故障的情況下作為備份設(shè)備使用,這一套設(shè)備的供彈效率極低,但作為應(yīng)急設(shè)備也無傷大雅。

????????按照克虜伯的數(shù)據(jù),“俾斯麥”級的38厘米艦炮在+4度仰角下裝填時間為26秒,不過揚(yáng)彈機(jī)倒是可以每分鐘提升3輪彈藥。在裝填角度下,訓(xùn)練有素的炮組或許有可能將裝填時間進(jìn)一步壓縮至20秒——不過2.5度仰角實際上根本沒有多少射程,如果考慮艦炮俯仰時間,“俾斯麥”級主炮塔的射速實際上并不會比英國15英寸炮塔快多少。
????????從結(jié)構(gòu)上不難看出“俾斯麥”級的主炮塔具備以下幾個重要特征:
????????由于彈藥傳遞室的轉(zhuǎn)運結(jié)構(gòu)和“納爾遜”級一樣是固定在同一轉(zhuǎn)臺上的,“俾斯麥”級如果采用左右炮交替射擊的半齊射方式,射速就會大幅下降。不過德國人自一戰(zhàn)開始就習(xí)慣于讓前后炮塔分別齊射的方式進(jìn)行半齊射,“俾斯麥”號在丹麥海峽也采用了AB炮塔和CD炮塔分別齊射的半齊射方式作戰(zhàn),因此這點并不是什么問題。

????????和英、法、意的供彈設(shè)計相比,“俾斯麥”級的這套供彈系統(tǒng)在裝填時只需要推送兩次就能完成裝填,而英、法、意均需要推送三次,此外,在射擊室內(nèi)設(shè)置待裝填儲架的設(shè)計也讓德國艦炮進(jìn)行射擊室裝填準(zhǔn)備的用時要短于需要將裝填吊艙從換裝室提升至射擊室的英、法、意設(shè)計。
????????不過,這種在射擊室內(nèi)設(shè)置裸露待裝填儲架的設(shè)計存在一個極大的弊端,即發(fā)射藥將在射擊室暴露較長的時間,存在很大的殉爆風(fēng)險,和注重嚴(yán)密防火安全的一戰(zhàn)后英國炮塔設(shè)計可謂是走向了兩個極端。在“俾斯麥”號的最后一戰(zhàn)中,它的B炮塔出現(xiàn)了嚴(yán)重的內(nèi)部爆炸,很可能就和炮塔不良的防火設(shè)計以及這種發(fā)射藥裸露等待裝填的設(shè)計有關(guān)。
????????另外顯而易見的是,德國主力艦自“巴伐利亞”級開始的這種供彈設(shè)計將揚(yáng)彈機(jī)放在了艦炮炮架之間,為了給揚(yáng)彈機(jī)預(yù)留出充足空間兩門艦炮就必須增大間距,這才是導(dǎo)致末代德國主力艦炮塔寬度較大的原因,而不是此前廣為流傳的“采用了楔式炮閂才增大了艦炮間距”——事實上采用雙聯(lián)裝炮塔的這些德國楔閂艦炮炮閂反而是朝外打開的,因為朝內(nèi)的開啟空間已經(jīng)被揚(yáng)彈機(jī)給占用了。