大艦巨炮之巔——從信濃到超大和
丸四計劃
為應對美國第二次文森法案,日本海軍將從1939年開始的6年內持續(xù)擴張,計劃于1944年完成計劃。計劃建造80艘艦艇,總經費12億6千萬日元。

為了維持主力艦的勢力,專門建造了兩艘新戰(zhàn)列艦來代替老舊的榛名、霧島(在設想的1950年編制中就有退役的計劃,或者用來為巡洋艦提供火力支援)。110號艦即為后來的信濃,在大和的基礎上稍微調整了設計。
為了增強機動部隊力量,建造一艘新銳航空母艦——大鳳。
建造4艘乙型巡洋艦(阿賀野型)和2艘丙型巡洋艦(大淀型),以代替老舊的長良、名取、鬼怒、由良、五十鈴、夕張6艦。
驅逐艦的補充需要考慮到將來的編制。1943年,到達一定艦齡的12艘睦月型驅逐艦需要新的代艦來接替,同時也要滿足水雷戰(zhàn)隊的編制再多建造4艘。伴隨航空母艦擔任航空警戒和拯救落水飛行員責任的驅逐艦也達到了艦齡,需要建造新的乙型驅逐艦(秋月型)。
為了代替老舊潛艇,1943年開始也要建造10艘海大型潛艇。
為了增大大艇的行動范圍,專門建造大艇母艦,也就是秋津洲。
考慮到航空燃料及炸彈等的運輸補給任務,增加1艘適合急速補給的運輸艦。
隨著海軍學生人數的增加,1938年計劃的兩艘香取型訓練艦數量不足,需要增加1艘。
由于遠東蘇聯的潛艇勢力在急速增加,因此增加4艘驅潛艇。
敷設艦(急設網艦型),敷設艇等不能以其他艦種代用,因此補充了戰(zhàn)時急速建造的計劃。
為補充軍港、要港的防務隊所缺少的力量,同時進行基礎人員培養(yǎng),建造6艘掃海艇。
為了隱瞞兩艘戰(zhàn)列艦的排水量,將單艦標準排水量記為40000噸。為了彌補建造費的不足,加入了將實際不計劃建造的2艘甲型驅逐艦和1艘乙型潛艇的預算。
追加計劃
作為1941年及1942年度繼續(xù)的艦艇建造計劃,決定建造練習巡洋艦1艘(237號艦),1941年開工,但是在當年的11月停止建造。
第四次艦艇補充計劃作為新軍備計劃,一方面以陸基航空兵力的充實為目標,另一方面,關于水上艦的整備,要結合美國海軍軍備的狀況來建造最緊急要的艦船。
丸五計劃與丸六計劃

美國為了應對日本的丸四計劃,通過第三次文森法進行擴張,日本為此制定了丸五計劃,并制定了應對兩洋海軍法案的大規(guī)模擴張計劃——丸六計劃。丸五計劃和丸六計劃的正式商議是在1941年9月,太平洋戰(zhàn)爭開戰(zhàn)時丸五計劃的艦艇都還沒有開工。鑒于中途島海戰(zhàn)的結果,1942年6月30日丸五計劃實施了大幅修訂。
丸五計劃依然是以陸基航空隊的擴張為中心的計劃,同時顯著增強海軍艦艇規(guī)模以達到和美國海軍對抗的程度。丸五計劃是從1942年到1950年的9年間的目標,預計需要經費約44億日元。
丸五計劃中,以大和級(改大和)797號艦、超大和級798號、799號艦,2艘改大鳳級航空母艦,2艘超甲巡為核心。797號艦依然是在大和級的基礎上進行修改,屬于該級五號艦。而798、799號艦則搭載新式51cm炮(甲炮),進行了較大的修改。
丸六計劃的基礎研究還沒成型,只是極為模糊的概案。建造的艦船的構想是4艘戰(zhàn)列艦(超大和級)、4艘超甲巡、3艘航空母艦、12艘巡洋艦、34艘驅逐艦、67艘潛艇,合計197艘,總計排水量約80萬噸。
1950年的聯合艦隊
按照計劃,丸五和丸六計劃將在1950年完成,日本海軍也早就在規(guī)劃聯合艦隊編制了。在1938年10月,提出了「昭和二五年度戰(zhàn)時編制案」,1941年2月再次提出「昭和二二年二五年度帝國海軍作戰(zhàn)時編制案」。
以下為主力艦部分編制:
昭和二五年度戰(zhàn)時編制案(1938/10)
●第一艦隊
第一戰(zhàn)隊
4艘超大和級(丸五×2,丸六×2)
第二戰(zhàn)隊
大和、武藏、信濃、111號艦
●第二艦隊
第五戰(zhàn)隊
比叡、霧島
第六戰(zhàn)隊
4艘超甲巡
第七戰(zhàn)隊
4艘超甲巡
第八戰(zhàn)隊
2艘超甲巡、2艘利根級
可以看出,1938年案的超甲巡數量過多,達到了10艘。最終決定的超甲巡也不過6艘,說明當時計劃尚未成型。而且這個編制與實際相比,缺少了改大和。
昭和二二年二五年度帝國海軍作戰(zhàn)時編制案(1941/2)
●第一艦隊
第一戰(zhàn)隊
4艘超大和級(丸六計劃)
第二戰(zhàn)隊
797號、798號、799號艦(改大和與超大和,丸五計劃)
第三戰(zhàn)隊
大和、武藏、信濃、111號艦
●第二艦隊
第六戰(zhàn)隊
2艘金剛級
第七戰(zhàn)隊
4艘超甲巡(丸六計劃)
第八戰(zhàn)隊
2艘超甲巡(丸五計劃)

信濃級戰(zhàn)列艦
繼丸三計劃的大和、武藏后,丸四計劃再次列入兩艘大和級戰(zhàn)列艦,以接替艦齡超過25年的金剛級戰(zhàn)列艦。
相比于大和,艦政本部對信濃進行了若干修改。

●設計修改
作為大和級三號艦,信濃的船體基本參數和大和一致。
水下防護的改善
一般來說,大型艦船有側舷魚雷防御系統(tǒng),但艦底的防護相對較差。所以對大型艦船的水下攻擊中,一般對艦底的攻擊破壞更為有效,造成的損失更大。日本海軍對此也非常感興趣,并在尋找破壞艦底的方法。
一式起爆裝置(T裝置)的研究開始于昭和初年,在開戰(zhàn)后被兵器化。魚雷進入穩(wěn)定航行后,頭部小滑翔機形的水中凧上升,通過細而結實的鋼索拖航,撞到目標船舷一側時脫落,拉索的張力減少,魚雷將會在艦底爆炸。凧要求工作精度高,量產也存在問題。

開戰(zhàn)初期,日本海軍獲得了美國魚雷,二式起爆裝置(M裝置)的開發(fā)過程中參考了對目標艦船地磁變化感應的艦底起爆裝置。急忙完成裝置的試作,并用于部分九五式酸素魚雷。
同時隨著二戰(zhàn)的爆發(fā),歐洲戰(zhàn)場上出現了容易在艦底爆炸的磁性水雷。
對此,日本海軍決定增強新戰(zhàn)列艦的艦底防護。
開工后,艦政本部擔心為信濃級兩艦增設三層底會導致工程混亂,因此強烈反對。但在磁性水雷和艦底引爆魚雷的威脅下,運用方面嚴肅要求修改設計,最終決定以抵抗艦底下面2.5米300kgTNT當量爆炸為目標來強化動力艙艦底。
最初的決定是動力段全部增加2層25mmDS鋼,再增設一層12mmDS鋼構成三層底。但凝汽器底部難以增設三層底,只得在雙層底部分增加20mmDS鋼。三層底覆蓋了鍋爐和輪機的部分。除此之外,還需要對海水閥結構進行強化。
彈藥庫部分的彈床甲板厚度大約為70~80mm,并處于雙層底上面較高的位置,對接觸爆炸的水雷有充足的防護,所以沒有進行修改。

在改正議論過程的1940年末,信濃和111號艦動力段的船底工程立即停止,吳造船部迅速進行詳細設計。在1941年,進行了系統(tǒng)的模型測試,實驗結果基本符合要求。
由于艦底的修改,信濃的建造計劃拖延了3個月,大約會增加600噸船體重量。
防護設計的更改
大和型基本計劃階段尚未成功試制九四式46cm炮,所以一直使用的五年式48cm炮測試。

也就是說,大和級早期防護設計決定于這門48cm炮的效果。
主裝帶:410mmVH/20°
炮座:560mmVH
水平裝甲:200mmMNC
VH:維克斯硬化裝甲
MNC:非滲碳含鉬裝甲
NVNC:新維克斯非滲碳裝甲
CNC:非滲碳含銅裝甲
DS:低錳合金結構鋼
HT:高張力鋼
當九四式46cm炮試制成功并試射后,射擊實驗的結果顯示現有設計的防護尚有若干過剩。最終決定從信濃開始調整防護設計,即主裝帶、炮座、水平裝甲各削減10mm、20mm、10mm。這個修改對策在一定程度上屬于船底增重的補償。
由于大和建造過程中有對副炮防護問題的懷疑,緊急采取了修改措施。1、4號副炮(中線副炮)的炮座揚彈通路內增設了防火板,以減小航彈的威脅。所有大和級的修改都計劃在建造過程中進行。
副炮變更
按照計劃,信濃的兵裝和大和基本一致。
正當大和級建造的時候,海軍炮術學校希望通過廢除副炮來強化防空火力。所以,信濃建造過程中減少副炮也是可能的。
隨著驅逐艦的大型化、魚雷性能的增強,水雷戰(zhàn)隊的威脅逐漸增大。為了對付驅逐艦,副炮的作用顯得更加重要。同時副炮的對空也有研究,三式彈等對空彈的完成使副炮作用更大(當然最終的結果證明射速不足,效果有限)。
高炮方面,可能采用6座新式的雙聯裝九八式10cm高炮。不過考慮到預算上的問題,有可能最終更換為八九式12.7cm高炮。
水測裝備的更新
與大和相同,信濃的球鼻艏內也將搭載2臺零式聽音機。不過,大和號原本計劃裝備的探振儀,最終因為時間問題拖延了。而信濃有了搭載這個設備的機會。根據信濃的時期推測,裝備的很可能是三式探振儀。但如果裝備探振儀存在問題的話,可能會像大和那樣在探振儀預定搭載的位置增設聽音機。
動力系統(tǒng)、搭載燃料的更改
大體上,信濃的動力系統(tǒng)和大和一致,即15萬馬力。不過,信濃的推進器采用了新設計,直徑更大。
大和公試過程中發(fā)現燃料搭載量過大,實際續(xù)航可以達到16節(jié)-12000海里。最終的決定是在信濃建造過程中廢除一部分油艙。但實際上,信濃的建造工事進展很快,船體下部已基本成型,無法對油艙進行徹底的修改。因此,只能在改大和身上進行徹底的修改。
舾裝相關
由于建造進度問題,大和公試過程中實際效果有限的副舵無法進行過多修改。因此信濃的舵設計和大和一致。
信濃的旗艦設備進行了很大的修改。大和級由于保密問題,在沒有與司令部人員充分協商下便開始了設計。因此建造過程中需要全面采納司令部的意見,加強司令部設施的功能并改善艙室配置。但是,大和號由于急于竣工而沒有進行充分的修改,即使是武藏號的修改也不完全。因此,從信濃號開始計劃徹底改變各房間的布局,提高便利性。為了加強與艦橋的聯絡,將長官室移到中央右舷附近,全面改變了大和號將慕僚諸室配置在艦中央左側的布局,信濃號的長官室、幕僚關系諸室移到右舷船體前部并相鄰配置。修改之后,雖然長官室和幕僚諸室與艦橋的距離稍遠,但長官公室和幕僚諸室的連絡更加容易。另外,動力系統(tǒng)產生的熱量和噪音的影響也被減小了,居住性得到了改善。
如果信濃級戰(zhàn)列艦按照預定計劃完工的話,聯合艦隊司令部很可能會設置在實施修改并強化司令部功能的信濃級上。不過,為了統(tǒng)領日益膨脹的海軍力量,已經討論了將聯合艦隊司合部轉移到陸地的方案。因此作為聯合艦隊旗艦的信濃號,即使成為了旗艦也不一定能長期擔任旗艦職務。

最后的大和級——改大和

丸五計劃中,再次追加了一艘46cm艦,也就是797號艦改大和。作為最后的大和級戰(zhàn)列艦,改大和的設計被再次修改。?
按照計劃,日本海軍第一艘搭載51cm炮的戰(zhàn)列艦是798號艦。但考慮到日本海軍在生產這款主炮的困難,也有可能是根據實際情況以改大和級來建造,也就是作為七九七號艦的同級艦建造的。最終,改大和與丸五、丸六計劃在開戰(zhàn)后隨風而逝,并在中途島海戰(zhàn)后被新的改五計劃所代替。
作為大和級五號艦,改大和的艦體和主炮同樣沒有改變,同時又繼承了之前信濃對防護和艙室布置的修改。同時,改大和能夠徹底進行信濃因為工事進度而無法實施的改正措施。
隨著時間推移,來自空中的威脅會越來越大。因此改大和的側舷副炮或許會被拆除并增設新的高炮。
由于大和級過度的重點防護設計,導致艏艉非防護區(qū)過長。根據黛治夫的回憶,大和建造過程中也有提出增設艦艏防水縱壁的意見,但最終因為進度原因沒有實施。真正正式決定增加艦艏防水縱壁的是改大和。不過在改善水下防護效果的同時,也會導致排水量的增加。
前面已經提到,信濃由于進度原因沒有徹底修改油艙。到了797號艦,有機會進行徹底的修改。因此重新調整了797號艦重油艙的配置,可以通過轉運軍艦前后的油艙內的重油來修正縱向傾斜。這有助于提高損害控制能力。
航空舾裝方面,考慮到新的水上觀測機的出現,797號艦的搭載機可能會得到更新。為了滿足新搭載機的使用,需要增大機庫升降機的尺寸,同時采用彈射力量更大的彈射器。

由于大和公試過程中副舵操艦能力有限,因此有增加艦艏舵的計劃。這個艦艏舵是固定式的升降舵,用于輔助操舵。

●兵裝
主炮
眾所周知,大和級的主炮為45倍九四式46cm炮。


九四式46cm炮要目
口徑:46cm
身管長:45
炮身全長:21.3m
彈程:17.59m
藥室容積:480L(戰(zhàn)后復原數據)
*這個數據相較于41cm炮并不正常,從概圖上推算大約有600L
膛腔斷面積:1698cm2
炮身重量:165kg
膛線數:72
膛線纏度:28
膛線深度:4.6mm
最大膛壓:32kg/mm2
初速:780m/s
壽命:200~250發(fā)
炮身構造:絲緊五層
彈藥
穿甲彈(九一式)
彈長:1953.5mm
彈重:1460kg
裝藥量:33.85kg
通常彈(零式)
彈長:不明
彈重:1360kg
裝藥量:61.5kg
發(fā)射藥:360kg/110DC1
藥囊數:6

戰(zhàn)爭中的大和級采用一式穿甲彈代替九一式。一式穿甲彈是1941年繼九一式穿甲彈的制式化,不久之后也制式化的新穿甲彈,分為1、2、3、4型。一式穿甲彈的風帽內填充了著色染料,分為無色和紅色、黃色、藍色四種型號,外形、重量等與九一式相同。在戰(zhàn)爭中被制式化的還有九一式演習彈和一式演習彈的1、2、3、4型(1942年)。零式通常彈、零式演習彈、三式燒霰彈在1943~44年被制式化,其中零式通常彈和三式燒霰彈均為對空用炮彈。零式通常彈裝藥量61.532kg,三式彈長1.6m,彈重1360kg,裝藥量8.0kg,裝填996個燒夷彈子。



在炮塔下方的主炮彈庫內的炮彈儲存法中,為了追求供彈迅速,采取了與以往完全不同的方式。每門炮定數100發(fā)炮彈,其中約一半放在炮塔的旋轉部內,剩下的放置于其周圍的固定部。所有炮彈都以直立的方式放置,用水壓力量使炮彈橫向移動。這種方式不僅使得炮彈的供給得以迅速進行,而且在彈藥庫內的配置上也非常有利。


副炮
大和級的副炮繼承了最上級大改裝換下的15.5cm三聯裝炮塔,并將測距儀換裝為基線長更大的8米測距儀。

在副炮的配置方面,日本海軍也希望放在船體中線上。雖然進行了各種各樣的研究,但是無法實現全部中置,所以布置2座在中心線上,剩下的2座則是在左右兩舷各配置了1座。根據這個配置,同時能向側舷發(fā)射的炮彈數達到了9枚。
副炮備彈數:中線上發(fā)射機會多的1號和4號炮塔為150發(fā),2號和3號(側舷)炮塔為120發(fā)。
炮塔動力系統(tǒng)

主炮炮塔的動力和以前的戰(zhàn)列艦一樣是水壓。在這個水壓系統(tǒng)中,如果水壓機、水壓箱或將水壓送往炮塔的水壓管的一部分受到損傷,一部分或全部的炮塔就會失去機能,從而減少作為本艦核心的主炮的攻擊力。因此,設計時應當非常注意,保證部分組件破損的情況下也不會馬上造成戰(zhàn)斗力的損失。水壓機每座炮塔備有1臺,另外加上1臺備用,共計裝備了4臺。
這4臺水壓機和水壓箱通過水壓管相互連接,包括所需閥門在內,只要一部分發(fā)生故障或受到損害時,可以迅速隔離該部分并向其他部分繼續(xù)輸送水,就不會影響炮塔的操作。包括水壓機在內的水壓管系統(tǒng),采用的是環(huán)網系統(tǒng)敷設法(Ringmain system)。這種敷設法并不是大和獨特的方法,無論是外國還是日本海軍都是長期存在的。但是,在詳細的點上,只是到此被更加細致地設計了。
大和級在這方面的特點是減小了重量和裝備該裝置的區(qū)域,并采用了新的布朗-博韋里式水壓筒。
水壓系統(tǒng)要領
水壓機型號:1座5000馬力布朗-博韋里式水壓筒
使用蒸汽:壓力21kg/cm2,溫度310度Su-perheat
水馬力:3000
水壓:70.3kg/cm2,即1000lbs/in2
凝汽器的海水吸入及排出孔:直徑560m
水壓管:2根直徑300mm的吸管,2根直徑180mm的排出管
水壓箱:每臺附帶1個水壓筒、共計4個,可注水500t。
重量
4臺水壓機:152t
海水管等:22t
水壓管中的水:56t
水壓箱中的水:300t
總計:530t
水壓機室由于有凝汽器的原因,其位置必須在水面下,4組水壓箱和管系統(tǒng)都必須在同一高度。各水壓機室最好盡量遠離容易損害的區(qū)域。一旦水壓槽被攻擊破壞,海水就會進入。一般情況下根據淡水的水壓運轉,但海水混入后水壓機將不能繼續(xù)運轉。
●動力系統(tǒng)
在軍艦的設計中,所有的方面都需要從損傷對策和控制的角度來考慮的。動力段,即作為推進器動力的輪機室和鍋爐室的配置處也不例外。這一部分受到損傷后出力會立即減小,所以要盡量減少戰(zhàn)斗時受到的影響。
大和級出力為15萬,鍋爐數為12座,每座鍋爐出力12500馬力。但是參考航空母艦和巡洋艦的鍋爐,一座出力20000左右變得尋常,之后又試驗性地采用高溫高壓鍋爐,驅逐艦島風一座鍋爐出力25000馬力。所以大和級的鍋爐并不是最先進,甚至可以說是比較落后的。

在蒸汽壓力和過熱溫度方面,當時也一般使用30km/cm2、30kg、350度,而大和則是25kg、325度。這是因為對大和級特別采取了踏實主義,一旦動力系統(tǒng)出現故障,再次打開水平裝甲更換設備是相當麻煩的。除此之外,一座鍋爐出力相對較小的原因還有就是減小故障時的影響,一座鍋爐發(fā)生故障時對總體影響更?。ê芷婀值睦碚摚投嗦撗b炮塔的否定意見一樣令人費解)。
關于鍋爐室的配置,為了盡量減少其受到損傷的影響,最好是將單座鍋爐分隔。根據以往建造的大多數軍艦的例子,即使是戰(zhàn)列艦的艦寬,鍋爐室最多也只能排3列,所以鍋爐艙整體的長度變長了。剛好大和艦的寬度很大,所以控制在比較短的范圍內,橫排4列,豎排3段,分隔成12個獨立的鍋爐室。

輪機室也1軸1室橫向布置了4列。1個輪機室和4個鍋爐室縱列連接一個推進器。
雖然這個布局成功縮短了動力段,但實際上這個設計也壓縮了tds縱深,削弱了防雷效果。
這樣一來,主蒸汽管的布置也變成了一組一列,所以各組所屬的管道也不會進行交錯,所以從限制損害范圍上來說是飛躍性的大進步。
大和級的動力段配置的順利進行,與鍋爐和輪機本身的技術進步相相關。各艙室的面積相對較小,所以這些區(qū)劃受到損害進水的情況下的進水量也減少了,防御性能進一步提高。
●電力系統(tǒng)
發(fā)電機
大和級在發(fā)揮戰(zhàn)斗力的基礎上也有著顯著的特點。與之前的戰(zhàn)列艦相比,大和級防御上也煥然一新。其中一個原因就是大和級發(fā)電機的配置和布線方法。
因為電氣系統(tǒng)相當于人的神經系統(tǒng),是相當重要的。所以即使一部分發(fā)生了故障,也會導致大范圍的神經系統(tǒng)的問題。因此在軍艦上,有必要將故障部分分隔,轉而向其他部分迅速切換供電。
大和的發(fā)電機有225volt、600kw的4臺柴油型和4臺渦輪型,共計8臺,發(fā)電量4800kw。這些發(fā)電機設置在防御區(qū)內,單獨配置在單個艙室中,各艙室盡量遠離?,F代軍艦的電力使用量逐漸增加,在很多方面取代了蒸汽。這個現象主要的原因的便利性,因為電線比蒸汽管更方便、更容易布置。從防御的角度來看,如果電線損壞了,不會出現像蒸汽那樣的危險。在大和級上,副炮、高炮、機炮的旋轉、俯仰、給彈等全部以電力為動力,操舵系統(tǒng)、排水筒、空氣壓榨筒、冷卻機等都是電力操縱,因此大和級搭載的發(fā)電機的力量需要足夠大。大和級合計發(fā)電功率4800kw,可以為1952年八王子市的全體工廠的動力、電熱、電燈供電,可見其規(guī)模之大。
電路

主電路的布線和水壓管一樣,是環(huán)式敷設的,并在穿過裝甲內部的環(huán)狀的電線通路內導設。這個導設法本身和以前的方法沒有區(qū)別,也是各國海軍常采用的方式。
艦政本部對于事故發(fā)生時的對策和控制故障區(qū)域進行了細致的考慮。發(fā)電機工作時主電流流入電路,這條電路是根據各發(fā)電機的力量來區(qū)分的,從分區(qū)的電路向分支式終端的各電氣裝置分配電流。此前的戰(zhàn)列艦中,這個環(huán)式主電路分成4個部分,但是大和級有8個發(fā)電機,所以分成了8個部分。
大和級的電路主要部分處在防護區(qū)內,在艦體的中心也設置了電線通路,因此在必要時可以使用另一舷的發(fā)電機供電,是理想的供電法。電力轉換的情況在這張圖中體現得很明顯。
直接供電必要總功率:約600個、7714kw
發(fā)電量(600kw×8):4800kw
最大負荷:3068kw
最需要電力的時間是夜戰(zhàn)主炮開炮時,這個時候是最大負荷的時候
發(fā)電量÷最大負荷=156%
只要有足夠的富余時間,即使發(fā)電機發(fā)生故障,也能將發(fā)電機切斷,通過環(huán)狀電路從其他系統(tǒng)向連接了故障發(fā)電機的裝置供電。
●射擊指揮裝置
二戰(zhàn)日本海軍的光學設備水準很高,各方均有著較高的評價。
大和號最后的炮術長黑田吉郎大佐的記錄:
突入萊特灣作戰(zhàn)時,昭和19年(1944)10月25日早晨,在東前方水平線發(fā)現了6艘編隊的大航空母艦群,對1號艦甘比爾灣的炮擊距離達到了33000米,首次取得命中。2次齊射彈將其擊沉的戰(zhàn)果,必須說是充分發(fā)揮了大和級水上射擊的威力。我認為取得戰(zhàn)果的主要原因是15米測距儀的精度,射擊盤的活用,還有46cm巨炮的威力。
二戰(zhàn)結束后莫里森戰(zhàn)史的記錄
日本海軍在二戰(zhàn)時期使用的光學裝置比美國海軍的光學裝置要好。他們使用的雙筒望遠鏡,特別是在夜間的行動中優(yōu)良得多。
參考文獻:日本光學工業(yè)史

信濃在內的大和級裝備了2座九八式射擊指揮儀改一,該指揮儀在先前測試的比叡搭載的九八式基礎上改良而來,生產者為日本光學,分別裝備于前后射擊指揮所(艦橋和備用艦橋)。

鑒于試驗性的九五式射擊指揮儀的使用實績,將指揮官用的12cm彈著觀測鏡更換為15cm,又進行增加對空射擊用的高角望遠鏡等改造,這就得到了九八式射擊指揮儀。在最后階段,根據用兵方面的意見,在固定覆塔兩側開口,共計裝備了2具18cm雙筒望遠鏡。這個開口設計在裝備了雙筒望遠鏡的同時,也可以快速關閉。炮術長黑田吉郎大佐回憶道,大和號在最后的戰(zhàn)斗中,從這個開口飛進了一枚機槍子彈,在射擊指揮儀內部來回偏轉,不幸的是,一名傳令員被擊中了。


除了這些射擊指揮儀外,二號炮塔內還設置有簡易的射擊指揮儀作為預備指揮所。
測距儀為15.5m三重測距儀(1組體視式、2組合像式)



合像式和體視式測距儀
■合像式:將從左右開口進入的光用中央棱鏡導向一個目鏡。從左邊的開口進入的光是上半部分的視野,從右邊的開口進入的光是下半部分的視野,遠處的目標看起來相互偏離了。當移動測距棱鏡使圖像的一方運動使上下圖像一致時,從距離刻度讀取距離。建筑物、桅桿等輪廓明亮且呈直線,適合進行移動較慢的目標的測距。

■體視式:左右各自帶有中央棱鏡,通過雙眼目鏡觀察。這個方式和用望遠鏡看目標一樣,能通過看到距離不同的目標時識別遠近。可以看到視野內的指標和遠景的上升,以這個指標作為距離的基準來測量目標的距離。對于像飛機那樣速度快的目標、水柱、煙霧等可以進行迅速、準確的測距。

1933年左右日本光學工業(yè)株式會社八木貫之技師報告體視式測距儀的精度是合像式的1.6倍。海軍決定購買4具6米測距儀,將青木小三郎造兵少佐(后技術大佐)作為造兵監(jiān)督官派遣到德國,讓其購買體視式測距儀。1936年3月左右買入,將1具分配到光學實驗部,1具裝備在炮術學校練習艦山城號上,1具借給日本光學工業(yè)株式會社進行構造研究。
1935年8月,在橫須賀海軍工廠光學實驗部開始了大和、武藏用的試制光三九合像式二重15m及10m測距儀的設計。
1940年9月,日本光學工業(yè)株式會社為了制造大和、武藏用試制光三九式15m測距儀,開設了津田山工廠,開始生產。
長門的41cm炮的最大射程約為38000米,而46cm炮的最大射程預計將超過40000米,考慮到艦橋和炮塔的高度、測距范圍、精度以及主炮炮身俯仰造成的視界障礙等,決定將基線長度定為15m。以往的10m二重測距儀只有合像式,這次追加了適用于遠距離水平線上垂直部短目標測距的體視式。這樣,大和的測距儀變成了2具合像式和1具體視式構成的三重測距儀。這款測距儀帶有穩(wěn)定搖晃的陀螺儀,防震架臺上也容易安裝測距儀。后桅用的是類似的10米測距儀。1937年6月左右,光學實驗部制定了基本計劃,向日本光學工業(yè)株式會社訂購。由于設備很大,加上設施的增加,其他產品價格也很高。當年一臺一三式8m二重測距儀只有35000日元左右,而這款測距儀一臺的價格達到了400000日元。

一般對該測距儀的稱呼是15m測距儀。但實際上
,日本光學生產了15.28m和15.72m兩種測距儀,取平均值的結果是15.5m測距儀。
雖然大部分都是15.5m三重測距儀,但型號存在差異。艦橋裝備的是光48/九八式二型測距儀,炮塔裝備的是光39/九八式一型測距儀。備用艦橋采用的基線長較短的10m三重測距儀,型號為光43/九八式三型測距儀(除了基線長以外一致)。艦橋和備用艦橋還裝備了測距儀的九八式。

射擊盤(機械計算機)為九八式改一,生產者為愛知時計電機株式會社。開發(fā)過程中,充分考慮到搭載在戰(zhàn)列艦和重巡上的九二式式射擊盤的使用實績,集大成后開發(fā)出了九八式射擊盤。
修改要點如下:
1.為了消除以往射擊盤齒輪系統(tǒng)的游隙,分為發(fā)送系統(tǒng)和計算系統(tǒng)兩個主要齒輪系統(tǒng),提高射擊距離(俯仰發(fā)送機)系統(tǒng)和旋轉角系統(tǒng)的精度。
2.電路轉換器的觸點由于連接和脫離時產生的火花而熔化,成為故障的原因。本儀器使用愛知時計電機株式會社設計的循環(huán)曲線,解決了問題。
3.采用自由陀螺儀
從前是在射擊盤內導入了航海用的陀螺儀,九八式則是裝備的東京儀器制造廠開發(fā)并制造的射擊專用的自由陀螺儀。
測的方面,采用的是九八式的針的速測定盤。
日本對愛知時計生產的一二式測的盤和一三式測的盤進行了分析,包括除了瞄準部的光學部分以外的全部機械結構。九八式的針的速測定盤安裝在大和級測距塔的前部。這款裝置是日本在世界上引以為豪的指揮裝置。該裝置是由日本光學工業(yè)株式會社杉豐技師設計的。


●防護
主裝帶:400mmVH/20°

橫防御隔壁
①前部下甲板:340mmMNC
②中甲板:340mmVH
③后部下甲板:350mmVH
*前后防御隔壁達到船艙甲板
水平防御
①中甲板(主水平裝甲):190(水平部)~230mm(傾斜部)MNC
②最上甲板:35~50mmCNC


水下防護
①防水隔壁:50~200mmNVNC-CNC/14°(中央部)
②防御層:4層
③防雷突出部:有

彈藥庫
①垂直裝甲:100~270mmVH/25°
②水平裝甲:與上文一致
③底部:50~80mmCNC
司令塔
①側面:380~500mmVH
②頂部:200mmMNC
③底部:75mmCNC
④通信管:300mmMNC
主炮塔
①正面裝甲:660mmVH
②側面:250mmVH
③后部:190mmNVNC
④頂部:270mmVH
⑤炮座:380~560mmVH(從側面向前后遞減)

副炮塔
①正面:25mmHT
②炮座:25mmDS+50mmCNC
舵機室
①頂部:200mmMNC
②側面:350~360mm(副舵250~300mm)
煙道:380mmMNC(蜂窩裝甲)、50mmCNC

煙道水平防御的蜂窩裝甲是在380mm厚的鋼板上開117個直徑180mm小孔,開口面積55%,煙道的前傾部上部和側面配置50mmCNC裝甲。


從3號艦信濃開始,艦底防御追加到動力段。在雙層底處增加2層25mmDS鋼以彌補無法增設三層底的缺陷,再在內側新設隔壁。
●重量分配

由于信濃本身并沒有完工,而且沒有留下重量分配表,這里就暫且貼一張大和的重量分配表。
●轉向性能
軍艦是編隊行動的,所以對其轉向性能大致有一定的標準。為了滿足這個標準,進行了單艦的舵的詳細設計。在主機出力8/10的航行中,35度轉舵時的轉向性能,是日本海軍的標準。


大和的轉向性能也是以這個目標來設計的。實際上,大和級的轉向性能相比其他軍艦來說更加良好,這是為了追求躲避空襲時投下的航彈和魚雷。
轉向時船體傾斜較小的原因是GM值在完成公試狀態(tài)下為2.6米。GM值太大,船的動搖周期也會縮短。不過,大和級的動搖周期為為17.5秒,依舊是可以接受的。
主副雙舵配置
大和級最大的特點之一就是主副雙舵的配置。由于擔心此前并排雙舵一次性全部損壞的情況,大和級的主副舵專門分隔開來。

除了大和級,這個設計也被運用在航空母艦翔鶴級和大鳳級上。

公試結果已經證明了大和級在轉向性能上的特長,開始轉舵后艦船很快就開始轉向,旋轉圈較小。
如果只用副舵來操作的話,轉向也能實現。但因為慣性過大,副舵無法使艦船停止轉向,使艦船恢復原來的狀態(tài)。也就是說,副舵只能為主舵起到輔助作用。但是設計當初的目的是——主舵不能使用的情況下,使用副舵操艦。這是設計當時沒有預料到的事情。
在這個實例的刺激下,大和級的副舵性能得到改善,即使作為備用的要求也越來越強烈。研究的結果以及初步的草案也完成了,但是在準備階段還沒實際進行的時候,戰(zhàn)局發(fā)生了變化,實際上沒有實施。

巨炮之巔——超大和級
●設計
1940年秋,軍令部就希望擴大大和的設計,讓新戰(zhàn)列艦搭載3座三聯裝51cm炮,航速30節(jié)。三聯裝炮塔的設計是為了縮短核心區(qū),減輕總炮塔重量。
在3座三聯裝的設計下,一座炮塔損壞的情況下會損失3門火力,不利于維持戰(zhàn)斗力。(這個考慮在八八艦隊后期平賀讓主張多聯裝炮塔時也出現過)
然而,三聯裝51cm炮炮塔重量過大。大和搭載的九四式46cm炮的炮身重量為167噸,試制甲炮則達到了227噸。如果按照三聯裝炮塔的設計,各部分增加的重量將會不小。這對炮塔設計來說是一個大考驗。同時考慮到旋回部的增重,需要出力更大的水壓機。三聯裝甲炮的炮塔設計和制造方面的困難是毫無疑問的,這對日本海軍來說難以接受。
采用三聯裝炮塔后,隨之而來的還有炮塔座圈的增大與彈藥庫的擴大,進一步導致艦體寬度增大,長寬比下降。而超大和的航速要求是30節(jié),為了減小這個因素對航速的影響,需要增大主機出力或者拉長船體,很顯然這是非常困難的。
最后艦政本部試算的結果是新艦的標準排水量將達到9萬噸,滿載情況下則達到10萬噸。這與標準排水量6.4萬噸的大和級相去甚遠,建造、修理都是相當困難的。
9萬噸超大和基本計劃數據
排水量:90000噸
兵裝:3座三聯裝51cm炮、12座雙聯裝10cm高炮
航速:30節(jié)
主炮塔正面裝甲:800mm 頂部:295mm
最終軍令部理解到9萬噸的設計不可能實現,便調整了性能指標。1941年的高等技術會議上討論的新戰(zhàn)列艦搭載了4座雙聯裝51cm炮。相較于9萬噸,由于采用雙聯裝炮塔,導致核心區(qū)過長。但單座炮塔重量和三聯裝46cm差不多,所以被采用了。
之后,艦政本部在1941年6月向吳海軍工廠提出試制2門51cm炮的要求(在中途島海戰(zhàn)之后停止試制時只有1門炮身接近完成)。這款炮的炮身鋼材與50倍46cm炮都是200噸級的,這對日本來說難以生產。最終即使原型炮試制成功,能否實現量產也是無法確定的。

由于4炮塔化,炮塔布局為前后各了2座,整體輪廓將與大和型不同。但副炮和高炮沒有明確資料。但考慮到彈藥庫的增大,中線布置的15.5cm炮基本無法實現,所以推測副炮全部布置在側舷。側舷大概可以實現2~3座副炮,在拆除副炮后可以搭載6~8座大口徑高炮。這個方案沒有更加詳細的資料,大概還沒給出正式的計劃番號。最后這個設計依舊是艦型過大——經過艦政本部的試算,排水量將達到8.5萬噸。
根據調查和試算,8.5萬噸的巨艦已經達到了橫須賀和吳兩大海軍工廠造船能力的極限。但是,這僅僅是理論上的界限,實際上從吃水等方面可以推測出運用方面會有不少問題。上述研究也指出,在運用8.5萬噸規(guī)模的軍艦時,有必要進行港口疏浚。為了實際運用的可能,船體規(guī)模的縮小是必要的。
8.5萬噸超大和
排水量:85000噸
兵裝:4座雙聯裝51cm炮

在這樣的制約下,艦政本部提議能夠實現的方案是搭載3座雙聯裝51cm炮、接近大和級戰(zhàn)列艦的方案。航速也與大和級相同,為27節(jié)。關于排水量等的詳細情況雖然沒有記錄,但如果是和大和的船體和航速差不多的話,標準排水量也能夠控制在7萬噸以下,在建艦設施和運用方面的問題也就迎刃而解。
排水量:69000噸(推測)
兵裝:3座雙聯裝51cm炮
主機出力:150000馬力
航速:27節(jié)

由于炮彈的增重,所需發(fā)射藥的重量達到了480kg,藥囊數也從46cm炮的6個增加到了7個。如果繼續(xù)采用人力搬運藥囊,將導致發(fā)射速度難以維持的問題。因此有必要改用機械力量搬運的新方式。艦政本部正在研究如何修改現有設計。
雖然詳細情況不明,但是在艦政本部相關人員的回憶中,記述了1942年4月左右實施了模型的過程演示,可能在一定程度上已經實現了實用化。
另外,雙聯裝甲炮炮塔的旋轉部直徑12.1米,比大和級的12.274米略小。炮座直徑為15.040,相比大和的14.74略有增加。
炮塔旋轉部重量方面,大和為2510噸,雙聯裝甲炮為2780噸,增加了270噸。其中包括裝甲強化的重量,裝甲重量相比大和增加了790噸。三座炮塔總計增加重量將達到810噸。
考慮到主炮彈藥庫的擴大,6炮艦的中線副炮很可能也無法保留。這也是該艦和大和的一大區(qū)別。

關于中線副炮廢止后新設炮有不同猜測。雜志丸的附圖上增加的是三聯裝九六式機炮,而石橋孝夫的這張附圖上是前后各一座九八式10cm高炮。
防御方面,超大和級的設計并不明確?;居媱澲校髋谒嫜b甲將達到800mm。由于日本生產這種厚度的裝甲能力不足,生產效率低下,所以可能會采取兩塊薄裝甲疊加的方式。
而垂直和水平裝甲,考慮到對51cm炮彈的防御,依賴大厚度裝甲恐怕無法實現。所以,超大和級有可能通過兩段式裝甲來抵御51cm炮彈。
雖然都是計劃中預定的,但是和超甲巡等相比,超大和級的詳細設計延遲的理由可能是艦政本部和軍令部之間對51cm炮戰(zhàn)列艦的不同意見,可能是因為理想和現實的差距。不過,沒有找到記錄軍令部對超大和級的評價相關歷史資料。不管怎么說,這個設計方案被賦予了基本計劃番號A150,作為丸五乃至丸六計劃中6艘戰(zhàn)列艦的方案,正式進行設計。
797號艦計劃在1944年后半年,也就是信濃號下水后在橫須賀海軍工廠開工。大約半年后,超大和級一號艦798號艦將在吳海軍工廠開工。之后,799號艦在新設的大神海軍工廠開工。但這個新工廠的設備規(guī)模未必能夠滿足巨艦的建造,或許無法實現在1945年前后開工。
除開大神海軍工廠,799號艦就只能在吳海軍工廠和橫須賀海軍工廠建造。等待之前各艦的建造后,大約在1949年開工,1953~54年完工。
●51cm巨炮
試制甲炮
口徑:51cm
身管長:45
全長:23.56m
炮身重量:227t
炮身構造:絲緊五層
彈藥
穿甲彈
彈重:1950kg
發(fā)射藥:480kg
藥囊數:7
●總結
本文內容是信濃到超大和的設計/技術相關。實際上,信濃/改大和的技術相關內容也就和大和高度重合,所以本文僅僅敘述一部分。以后有機會重新開一下大和的專欄,以補充其他方面的技術信息。