架空:“完美”條約型戰(zhàn)列艦的探索歷程
本期內(nèi)容約5,600字,為興趣愛好者娛樂整編,戰(zhàn)艦設計方案純屬虛構。

架空:“完美”條約型戰(zhàn)列艦的探索歷程
導言
???????? 歷史上著名的華盛頓海軍條約,對主力艦的設計建造確定了嚴格的限制。條約前唯一超過條約限制的主力艦,只有英國的胡德號;而真正意義上符合了華盛頓條約包括之后的第二次倫敦海軍條約的35000噸標準排水量限制的新造艦,恐怕只有英國的納爾遜級和法國的敦刻爾克級,諸如英王喬治五世級、俾斯麥級、維多利奧·維內(nèi)托級等的新型戰(zhàn)列艦實際上都或多或少超出了標準排水量的限制。
???????? 條約假日前后的主力艦設計理念有著非常巨大的變化。炮戰(zhàn)距離的提升與全新的空中威脅,使得主力艦的水平防御不容忽視;動力技術的進步,以及新時期高速化的趨向,使得除納爾遜級之外的所有新造戰(zhàn)列艦都普遍具有27節(jié)以上的最大航速;火炮技術的明顯進步使得一二戰(zhàn)的炮彈穿甲能力有非常大的差距,這也相應提高了防護標準。諸如此類的發(fā)展變化,使得新型主力艦要達到理想指標所需要的排水量明顯上漲,即使通過多聯(lián)裝炮塔、采用新型動力裝置等方式來減輕重量,也依然不能抑制主力艦進一步大型化的趨勢。以美國為例,一戰(zhàn)后美國的田納西級戰(zhàn)列艦的滿載排水量為33,000噸左右,而二戰(zhàn)時期的北卡羅萊納級的滿載排水量已抵近45,000噸。
???????? 本文將闡述個人過去幾年中一類條約型戰(zhàn)列艦的架空設計,這些設計方案具有兩座14英寸口徑四聯(lián)裝主炮和30節(jié)以上航速的共同特點,一言之,14英寸版的黎歇留或者加斯科尼。下面將簡要描述這些設計方案的思路與發(fā)展變化并根據(jù)我現(xiàn)今的觀點來評價。

起點:Albertain

???????? 最早期的方案是基于類似敦刻爾克型的架空設計加強的結果。運用兩座四聯(lián)裝前置的主炮布局,顯然一方面可以縮短核心區(qū),另一方面騰出大量空間便于其他設備的布置。當時具體的設計構想沒有記載,推測是類似于日本對金剛級改造為高速戰(zhàn)列艦的運用考慮,所以在主炮要求上相對放寬。在8門14英寸口徑的主炮指標下,良好防護和高速化都能較好地在35,000噸標準排水量限制上得到保證。
???????? 由于該方案設計時期較早,當時對戰(zhàn)艦內(nèi)部結構以及數(shù)據(jù)估算的了解都很模糊,所以肯定存在很多不合理之處。主炮可能是認為采用50倍徑能稍微掩飾一分尷尬;注意此設計方案將兩座四聯(lián)裝主炮塔比較緊湊地集中布置,而法國的新型戰(zhàn)列艦在兩座主炮塔之間留有明顯的一段長度。顯然我當時是以縮短核心區(qū)為考慮;而歷史上法國的設計師顧慮到一擊導致主炮全失的風險,將兩座主炮塔隔開一段艙室,該段艙室主要放置發(fā)電設備。副炮的設置有無腦堆炮之嫌,尤其是沒有考慮航空舾裝的運用,在設計圖上把機庫塞入后艦橋,卻又在后艦橋的后方中軸線上背負布置了兩座副炮塔,阻擋了水機的運用。副炮與英美新戰(zhàn)列艦的思路一致為兩用炮,但是在設計圖上沒有明顯給出副炮彈藥庫的艙室,現(xiàn)在看來彈藥庫的空間肯定是不夠的,可以對比一下英王喬治五世級的分艙。
???????? 一言之,改敦刻爾克型的放大加強。該設計主要是在繪圖上有較好的進步,對于設計理念則依然是興趣嘗試、盲人摸象,處于起步階段。

數(shù)據(jù)驗算的開始:“A”號

???????? 雖然這個設計方案不屬于本文主題,但它是我第一個有較為嚴謹?shù)臄?shù)據(jù)驗算的設計方案,同時也考慮了條約限制,故提及一下。三座380mm45倍徑三聯(lián)裝主炮前二后一,28節(jié)最大航速,大體可以說是德國版的北卡羅來納;該方案主要的減重手段是皮帶主裝,即限制主裝甲帶的覆蓋高度并壓低主裝甲甲板的高度。
???????? 首先,壓低主裝的覆蓋范圍并不是理想的手段。只要進水使得裝甲盒低于水面,之后的艦體損傷將容易造成更嚴重的進水,特別是裝甲盒上方外側的進水將可能直接導致側翻傾覆。然后,雖然22度左右傾斜的350毫米主裝甲帶在數(shù)據(jù)上不錯,但120毫米的甲板裝甲是不足以應對15英寸口徑的火炮的。副炮彈藥庫直接堆在裝甲盒上方,有非常大的安全隱患。主裝甲帶下端的防雷裝甲帶沒有騰出充足的防雷縱深,且接合部位很可能是防雷系統(tǒng)的一個結構強度弱點。艦體的型線圖也有很明顯的錯誤,舯部的橫截面在殼板底端的過渡部分太內(nèi)收。
???????? 一言之,超出噸位的失敗的條約戰(zhàn)列艦設計嘗試。

附:當時作為中學生的我在完成該設計方案后記錄了當時的設計過程,后面抄錄在電子文檔上,限于當時的水平和視野,文章記錄多有中二尷尬之處,如需詳細了解該設計方案可跳轉至該專欄。

減重設計的大量運用:Blaze Class

???????? 這一個方案可以說是比較苛求的“完美”條約型戰(zhàn)列艦的設計嘗試,采用了不少利于減重的設計理念,從設計理解上有較高的完善合理度。
???????? 與本文開頭的方案類似,被命名為“熾焰”(Blaze)級并設想為英國設計建造的該戰(zhàn)列艦,其設計方案采用兩座14英寸口徑四聯(lián)裝的主炮配置,要求防護上不輸于歷史上的大部分新型戰(zhàn)列艦,航速30節(jié)以上,副炮為兩用炮。明顯不同的是,該方案將主炮布局改為前后各一座,并且采用艏樓型艦體,沒有航空舾裝,同時在裝甲盒設計上還采用了與大和型類似的甲板坡段的形狀。下面將闡述該設計方案的各項考慮。
???????? 該艦的運用思想是伴隨高速艦隊作戰(zhàn),要求具備至少30節(jié)的最高航速和充足的續(xù)航力。當時的想法是為高速艦隊提供掩護,能夠在前方“抗傷害”。當然現(xiàn)在看來就是個笑話,哪有造出來專門挨打的。也就是說,這一型戰(zhàn)列艦的首要任務并不是組成主力艦隊的一部分,所以主炮就相對來說不是重要指標。而如果讓現(xiàn)在的我來設計,則我會考慮適度削減主裝甲帶,反正如果要嚴格符合條約限制,要么就像納爾遜級那樣為了攻防而犧牲機動性,要么就造成阿拉斯加級那種大型巡洋艦更加合適這種“高速艦隊支援艦”的角色。又想著防御主力艦級別的火炮又認為對抗主力艦不是首要任務,這本身就是自相矛盾的雞肋,著實食之無肉,棄之有味。
???????? 那么,其設計布局有哪些考量?從宏觀布局來看,采用四聯(lián)裝炮塔自然是最大化壓縮核心區(qū),同時還采用了艏樓型船體,這樣能在具備良好適航性的同時降低部分炮座裝甲的覆蓋高度以節(jié)省裝甲和艦體上的重量。副炮為中線前后各一、兩側各二的布局,在確保各方向的火炮門數(shù)的前提下減少了副炮總數(shù)。動力系統(tǒng)為9鍋爐艙3輪機艙,預計最大功率135,000軸馬力,在設計排水量下能達到30.5節(jié)航速。采用3主機3軸推進也是壓縮動力艙的考慮,至于動力艙室的空間是否支持,當時我并沒有能力去估測。
???????? 該設計方案主要的特點在于裝甲。約18度傾斜的主裝甲帶厚達330毫米,從圖紙上看還想采用類似維內(nèi)托級的復合材質結構。傾斜的主裝甲帶是不少新型戰(zhàn)列艦的特征,通過傾斜角度增加裝甲等效厚度。該設計的主裝甲帶并沒有內(nèi)置,從結構上看應該承擔了艦體結構強度,雖然比起內(nèi)置主裝而言能更好地保護儲備浮力,但這樣有些復雜的結構在工程上有沒有受力缺陷是不確定的,因為這樣的主裝顯然跟艦體殼板的線形沒有構成整體。防雷系統(tǒng)像是凸艙與多層空液艙的組合,圖片比較模糊看不清防雷縱深,目測應該達到5m的合格水平,40毫米厚的防雷艙壁裝甲適中。裝甲甲板水平段厚140毫米,應該是為了減重而沒有達到6英寸;坡段向下傾斜18度左右,與主裝甲帶垂直銜接,厚度為170毫米。這種坡段可以說是該方案的裝甲設計中為了減重的最重要的手段,相比常規(guī)的全水平甲板裝甲而言,這種形狀可以抬高甲板的位置從而減少炮座裝甲的面積,或者減少一段主裝甲帶的長度,均衡了裝甲重量與覆蓋范圍。需要注意的是坡段向下的傾斜角不能太大,否則會成為容易被擊穿的防御弱點,即使增厚裝甲亦會失去減重效果,得不償失。

???????? 該設計方案,作為條約型戰(zhàn)列艦的設計嘗試,是成功的,按當時的估算沒有超出噸位限制,且采用了大量減重手段。在35000噸標準排水量限制下實現(xiàn)了30節(jié)航速與合格的防護,單從這兩點看確實不錯;然而其8門14英寸口徑的主炮火力實在尷尬,作為一艘戰(zhàn)列艦不以對抗敵方主力艦為第一要務,卻又為其提供了充足的防護,難不成真是為了挨打的“仁義”之艦?——請停止你的宋襄公行為?;蛟S,在某些海戰(zhàn)游戲中這樣的奇葩設計有點道理,但歷史海戰(zhàn)不是游戲。以我現(xiàn)在的觀點,這種戰(zhàn)艦根本就是向條約妥協(xié)的雞肋,8炮版的英王喬治五世改。戰(zhàn)列艦理所當然要作為主力艦隊的一部分,兵裝是絕對不能犧牲的,這種“單艦優(yōu)越化”的設計看似浪漫,但海戰(zhàn)不是一對一擊劍,而是艦隊之間的較量,如果說是單純?yōu)榱烁鷱囊院娇漳概灋楹诵牡母咚倥炾?,這實在是太特定化的事后諸葛亮了,忽略了二戰(zhàn)前戰(zhàn)列艦依然作為決戰(zhàn)主力的核心地位的思想,而完全根據(jù)航空母艦在二戰(zhàn)中大放異彩的結果就否認了戰(zhàn)列艦的存在意義。
??? ?????從另一方面看,這也說明要想在35000噸標準排水量下同時實現(xiàn)8~9門15或16英寸口徑主炮、在20000~30000碼上應對15或16英寸炮的免疫區(qū)、高航速這三者是不足夠的。讓現(xiàn)在的我來做,那就沒必要在條約內(nèi)束縛,整點紙面的欺騙手段,比如設計上預留相當?shù)难b甲余量,表面上通過削減防護來降低噸位,實則在建造時為厚裝甲的設計完全體。而實際上像俾斯麥級就是宣稱標準排水量35000噸實則超出了7000噸左右,各國在條約限制下建造的重巡洋艦也往往通過紙面減少彈藥、儲水等“消耗品”來偷取噸位。

最后的方案
? ???????在“熾焰”型和這一未全部完成繪圖的“終末方案”之間,也有不少條約型戰(zhàn)列艦的設計嘗試,包括全中置主炮、加強版大型巡洋艦等等,此處不作描述,只評價基于“熾焰”型修改而來的終案。

???????? 從整體上看,相對“熾焰”而言,將艏樓船型改為平甲板型,調整了裝甲結構,其他方面基本繼承保留。由于該設計方案的制作日期時隔已久,暫時翻不到當時的全部手稿,只基于記憶和現(xiàn)今的認識來說明評價。
???????? 首先,該方案對主炮的考慮是通過適當縮小口徑并采用重彈,使得彈道彎曲,能得到相同距離比起更大口徑火炮更多的水平穿深,所以在擊穿能力上理論上該方案的14英寸口徑超重彈不會比起通常的15、16英寸炮彈有較大劣勢。從思想上,該方案比起“熾焰”型顯然更重視主力艦交戰(zhàn),而不再是一種地位尷尬的大型輔助艦?;蛟S在條約嚴格的重量限制下做出如此的妥協(xié)是較為合理的,然而當時的火炮穿深估算實際上高估了炮彈的水平穿深,這意味著除非在25km外的超遠距離命中目標,否則實際上6英寸的甲板裝甲在通常交戰(zhàn)距離下應對絕大部分16英寸口徑及以下的炮彈是完全充足的。并且,即使炮戰(zhàn)距離不斷提升,甲板區(qū)域的受彈面積能否明顯超過垂直區(qū)域,這一點在當時完全沒有考慮。而且過于彎曲的彈道對命中率也會有影響,一般而言在中近距離上平直的彈道所得到的目標受彈區(qū)域更廣。
???????? 然后是明顯不同的橫截面裝甲設計?!盁胙妗毙偷难b甲結構被認為在甲板的下坡段存在防護弱點,主要原因是考慮橫傾會影響這段裝甲的受彈角度,在忽略橫傾時這一向下傾斜18度左右的坡段被認為是接近能均衡減輕重量和維持防護效果的邊界值,然而在戰(zhàn)斗中戰(zhàn)艦難免受損進水引發(fā)橫傾,由橫傾以及橫搖所附加的角度經(jīng)過當時粗略的計算被認為會明顯降低這段裝甲的等效厚度,因為這段裝甲本身就有相當?shù)膬A斜度。具體的數(shù)據(jù)變化關系也沒必要說明,總之當時在考慮了橫傾后,認為這一坡段的向下傾斜度的安全上限需要降低到12度左右。然而,在“終末方案”上,我還是異想天開地整了個鬼點子,將水平甲板的下坡段直接延長到整個艦寬,期望能在維持這一傾斜度較小的同時優(yōu)化裝甲的覆蓋空間來節(jié)省重量。從設計圖看,該方案的甲板裝甲向下傾斜10度左右,厚度170毫米,約等效150毫米的水平裝甲,完全傾斜的甲板裝甲似乎減少了相當?shù)闹髋谒谧b甲的高度,同時也能抑制需要的傾斜度。

???????? 實際上不少歷史上的戰(zhàn)艦設計中甲板或多或少會帶有輕微的向下傾斜度。這種結構設計究竟能否達到不影響防護的前提下節(jié)省重量,是需要對比其他裝甲結構的方案的計算數(shù)據(jù)的,而我當時并沒有對比方案,所以不能定論全傾甲板裝甲的減重效果。拋開這種內(nèi)卷夸張的減重手法,全傾的甲板裝甲明顯影響了艦體的結構形狀,在實際工程中可能存在著受力強度的隱患。中線的銜接突變部分也可能存在被炮彈擊中后開裂的強度缺陷,雖然裝甲銜接段的弱點不可避免,但這種形狀仍然很受質疑。
???????? 側舷裝甲帶與“熾焰”型明顯不同,是與衣阿華級類似的內(nèi)置并延伸到艦底的大角度傾斜裝甲帶?!盁胙妗毙偷膫认涎b甲設計相對能避免主裝甲帶外側的受損進水問題,而該方案應該是考慮到結構強度,認為盡可能整體化裝甲帶減少突變的銜接部分是有益的,而且這種裝甲結構能更好地應對水中彈,雖然相應地可能會減弱防雷效果,但通過優(yōu)化結構強度避免防雷裝甲開裂,或許可以抵消一部分降低了防雷縱深的問題。另外,該方案具有輕度的艏艉裝甲帶,能更好地保護艏艉較大的浮力區(qū)域應對小口徑炮彈和破片造成的損傷;然而受當時認知范圍所限,并沒有在軸系上方設置甲板裝甲,雖然如同大和級的考慮是向重量限制的合理妥協(xié),但當時并沒有了解到大部分戰(zhàn)列艦在軸系上方的裝甲防護設計。

???????? 其他方面就沒有多少有必要詳解的了。動力艙采用了4主機4軸的常規(guī)配置,最大航速指標依然是30節(jié)以上,不過根據(jù)當時的計算,在良好海況和艦體光潔度條件下,滿載排水量時最大航速為29.7節(jié)。“熾焰”型的3主機3軸動力配置可能無法承受135,000軸馬力的巨大功率,并且從“熾焰”型的設計圖紙上看,主機艙室的給定空間并不充裕。艦體為高干舷平甲板,比長艏樓船型更方便上層設施的布置,且艉部更不容易上浪。副炮為120毫米55倍徑兩用炮,但是布置較為集中,且當時缺乏對副炮彈藥庫艙室的規(guī)劃,可能需要增加核心區(qū)長度。
???????? 總體而言,該方案的完成度較高(雖然并沒有如計劃完成所有繪圖),在設計上具有獨特的概念。雖然仍不確定該方案是否符合條約的噸位限制,它可以說是我的8門14英寸炮高速戰(zhàn)列艦概念的最終成果,在繪圖、設計流程、計算等方面均體現(xiàn)了我一直以來不斷的完善進步,是個人架空史上的一個重要里程碑。


總結
???????? 以上介紹了我對一類條約型戰(zhàn)列艦設計概念的嘗試。不難發(fā)現(xiàn),無論怎么投機取巧,在這些想要超越歷史設計完善程度的方案中,主炮一直是一個難以掩蓋的弱項。這其實也證明了歷史方案中諸如北卡羅來納級、英王喬治五世級的條約型戰(zhàn)列艦的設計在嚴格的限制下已經(jīng)做出了相當完善的權衡,對比而言主要通過降低航速為27~28節(jié)的檔次來保證在限制噸位下具備充足的兵裝和防御。另一方面,即使是作為帶頭簽約的英國在反復權衡修正后建造的英王喬治五世級戰(zhàn)列艦,也實際上遠遠超出了條約規(guī)定的35,000噸標準排水量限制,達到38,000噸標準排水量,而北卡羅來納級的標準排水量也超出了條約限制的2000噸以上,只有納爾遜級戰(zhàn)列艦可以說真正地符合條約型戰(zhàn)列艦的定義(敦刻爾克級本身就不以迎擊戰(zhàn)列艦為考慮),這也能反映要在完全符合華盛頓條約或第二次倫敦海軍條約的規(guī)定下設計全部實現(xiàn)新時期的性能指標的戰(zhàn)列艦是無法做到的。


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