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條約時(shí)代的皇家海軍（1)——納爾遜級(jí)戰(zhàn)列艦研發(fā)之路

2022-12-17 21:51 作者:Showtime-100 0人讀過(guò) | 我要投稿

在華盛頓談判期間，美國(guó)提出了35000噸的主力艦噸位限制。這是英國(guó)主力艦設(shè)計(jì)第一次受到這種明確的限制。在這之前，皇家海軍的設(shè)計(jì)師們確實(shí)存在限制尺寸和排水量的壓力，但這通常是為了限制成本（根據(jù)每噸成本估算），并確保船舶能夠適應(yīng)現(xiàn)有的浮動(dòng)碼頭。固定的噸位上限會(huì)導(dǎo)致了船舶主要重量（特別是武器、防護(hù)和動(dòng)力系統(tǒng)）的權(quán)衡將主導(dǎo)設(shè)計(jì)過(guò)程，即使是很小的細(xì)節(jié)也必須經(jīng)過(guò)仔細(xì)審查以減輕重量。 1921年11月20日，DNC提供了幾種戰(zhàn)列艦和戰(zhàn)列巡洋艦的可行方案。11月23日，貝蒂海軍將參謀部對(duì)美國(guó)提議的看法（大概是查特菲爾德編寫的）電告給了總監(jiān)?？紤]到委員會(huì)最近的政策是首先建造戰(zhàn)列巡洋艦，總監(jiān)建議首先被考慮的設(shè)計(jì)應(yīng)該是戰(zhàn)列巡洋艦1號(hào)案。通過(guò)大幅削減武備至6門15英寸火炮，她將擁有G3同等級(jí)的防護(hù)。其速度為30節(jié)，續(xù)航力應(yīng)與G3相匹配。完成這一設(shè)計(jì)后，DNC應(yīng)進(jìn)行戰(zhàn)列艦1號(hào)設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)將滿足除速度以外的同戰(zhàn)列巡洋艦1號(hào)案的所有要求（美國(guó)馬里蘭號(hào)的航速為23節(jié)，英國(guó)人認(rèn)為這也是新的日本戰(zhàn)列艦航速）。11月24日，DCNS列出了DNC的要求。 11月30日，DNC提交了兩份戰(zhàn)列巡洋艦的設(shè)計(jì)——F2案與F3案。F2按總監(jiān)要求設(shè)計(jì)：6門15英寸火炮以雙聯(lián)裝形式安裝在三個(gè)炮塔內(nèi)；排水量3.5w噸；擁有7000海里的續(xù)航能力（以保證在遠(yuǎn)東地區(qū)，即未來(lái)可能的主要戰(zhàn)區(qū)作戰(zhàn)）。防護(hù)能力略有下降。G3設(shè)計(jì)中將彈藥庫(kù)集中在最小區(qū)域的理念得到了進(jìn)一步貫徹。三個(gè)炮塔均安裝在與彼此相鄰的區(qū)域上，A、B炮塔在同一平面，X炮塔則在B炮塔后側(cè)上方。X炮塔后方為指揮塔與艦橋。為了沿襲G3的水下防護(hù)，F(xiàn)2需要與G3幾乎相同的龍骨設(shè)計(jì)（以此為防雷帶提供足夠的深度）。排水量的大幅減少導(dǎo)致船只長(zhǎng)度和吃水深度相應(yīng)減少，船體重量和設(shè)備重量也有所降低。

F3案類似F2案，但具有三聯(lián)裝炮塔（9門15英寸主炮），雙軸傳動(dòng)（F2為112000 SHP，F(xiàn)3為96000 SHP）。其主裝甲帶較F2案削弱一英寸，變?yōu)?2英寸。F2案重載情況下極速29.5節(jié)，輕載情況下30節(jié)，F(xiàn)3案則在兩種情況下均慢于F2案一節(jié)。

DNC認(rèn)為根據(jù)最近的測(cè)試，裝甲的質(zhì)量較G3級(jí)有所提高，因此甲板厚度可以有所削弱。兩個(gè)方案都有內(nèi)傾18°的主裝甲帶。F2案彈藥艙附近13英寸，輪機(jī)艙附近12英寸；彈藥庫(kù)上覆7英寸，但輪機(jī)艙上覆僅3.5英寸——為了控制噸位必須的代價(jià)。兩個(gè)方案均具有與G3相同的魚雷防護(hù)（防750磅魚雷戰(zhàn)斗部）。兩種設(shè)計(jì)中，6英寸火炮都集中在艦舯部，這再次限制了彈藥庫(kù)上方7英寸裝甲的覆蓋范圍。與G3相比，雙聯(lián)裝6英寸火炮炮塔從8個(gè)減少到6個(gè)（F3為4個(gè)）。兩個(gè)方案都有4門砰砰炮，配備兩具622毫米魚雷發(fā)射管。盡管F2案完全可行，但F3僅有“通過(guò)最大程度的謹(jǐn)慎和采用我們新且特殊的設(shè)計(jì)形式”才能將其噸位限制在3.5w噸內(nèi)。整個(gè)11月，DNC及設(shè)計(jì)師們都忙于戰(zhàn)列巡洋艦的設(shè)計(jì)工作，在得知英國(guó)獲得了兩艘戰(zhàn)列艦的建造噸位后，戰(zhàn)列艦的設(shè)計(jì)工作也被提上日程。DNC決定以F3案為模板設(shè)計(jì)戰(zhàn)列艦，但將會(huì)使用16英寸主炮而非十五英寸。除此之外，她將擁有12門六英寸火炮和四門4.7英寸高射炮。與戰(zhàn)列巡洋艦設(shè)計(jì)沿襲G3相同，戰(zhàn)列艦的設(shè)計(jì)事實(shí)上是縮小版的N3，但其裝甲防護(hù)需要重新設(shè)計(jì):彈藥庫(kù)附近主裝甲帶14英寸，上覆8英寸裝甲；輪機(jī)艙附近13英寸，上覆4-5英寸裝甲。炮塔正面與指揮塔裝甲將達(dá)到15英寸。水下防護(hù)設(shè)計(jì)能夠抵御750磅魚雷戰(zhàn)斗部。這份設(shè)計(jì)于當(dāng)年12月7日上交，預(yù)計(jì)排水量35370噸，其中包括一千噸燃油。這份設(shè)計(jì)便是納爾遜級(jí)戰(zhàn)列艦的基礎(chǔ)——O3方案。十天后，12月17日，DNC告知阿特伍德更加具體的要求:46000的軸馬力和23節(jié)的最高航速；新型的高強(qiáng)度鋼應(yīng)大量應(yīng)用于船體以減重；主、副炮的備彈量應(yīng)削減以減輕重量；六英寸副炮的應(yīng)被削減為八門（最終未改動(dòng)）。阿特伍德制作了兩份草圖:第一份滿足了起初所有的設(shè)計(jì)要求，排水量35550噸；第二份將鍋爐數(shù)量由八個(gè)削減為六個(gè)，并重新設(shè)計(jì)了艦橋和控制塔而非沿襲G3，由此將排水量降低到35000噸。12月19日，DNC檢查了初步設(shè)計(jì)并考慮了阿特伍德的進(jìn)一步減重建議。由于采用十五英寸主炮是不可接受的，阿特伍德建議削減一英寸水平裝甲（DNC則選擇削減半英寸，英國(guó)人總是折中的.jpg）。而關(guān)于艦橋，DNC堅(jiān)持G3設(shè)計(jì)，但要盡可能減輕重量。除此之外，DNC暫時(shí)接受使用新材料的建議，下令開展相關(guān)應(yīng)力實(shí)驗(yàn)。

兩天后DNC決定削減主裝甲帶寬度（德諜英考特上線，他媽的，皇家海軍怎么變成這個(gè)樣子），略微降低上甲板高度，如有可能，盡量在強(qiáng)度甲板和上甲板間兩層甲板展開作業(yè)以提供更多的生存空間和更深的船體結(jié)構(gòu)（減輕了船體應(yīng)力，縮小了構(gòu)件體積）。第二天DNC確定了主裝甲帶寬度:水線上延伸五英尺，水線下兩到三英尺，布局樣式應(yīng)與胡德類似，但如有必要可對(duì)其前后略做調(diào)整。重載排水量為35500噸。12月23日他上報(bào)了基本尺寸和預(yù)計(jì)速度。此時(shí)的排水量包括了1000噸燃油重量。按照古道爾的預(yù)想，O3案排水量應(yīng)為35500噸而DNC將其削減到35000噸。主炮布局應(yīng)同F(xiàn)3案以縮短主裝甲帶長(zhǎng)度。彈藥庫(kù)防護(hù)同G3，主炮塔正面厚度略薄于G3。主炮備彈削減至八十發(fā)左右。反驅(qū)逐艦用六英寸炮以雙聯(lián)裝形式分布在六個(gè)炮塔內(nèi)。防空武器有四門4.7英寸炮和四門砰砰炮（總監(jiān)想要六門來(lái)著）。配有兩具622毫米水下魚雷發(fā)射管。與G3相同，可搭載兩架水上飛機(jī)，起飛平臺(tái)位于兩個(gè)炮塔頂部。主裝甲帶傾斜角度同F(xiàn)2/3案，由于六英寸炮集中于船尾，其彈藥艙均被輪機(jī)艙附近較薄的裝甲帶覆蓋，前方無(wú)任何防護(hù)而后方有一塊五英寸裝甲，實(shí)驗(yàn)表明這比G3提供的防護(hù)好一些。指揮塔由15英寸裝甲保護(hù)。這可能是英國(guó)第一艘在設(shè)計(jì)過(guò)程中DNC解釋了對(duì)于轟炸和德國(guó)人使用的遠(yuǎn)程爆炸艇防護(hù)問題的主力艦。動(dòng)力方面，與F3案與G3相比，O3將引擎置于鍋爐前，以防止煙霧干擾火控系統(tǒng)。出力為45000時(shí)該艦預(yù)計(jì)航速23節(jié)，裝載3500噸燃油以16節(jié)速度續(xù)航可行駛5500海里。在O3方案設(shè)計(jì)工作如火如荼展開時(shí)，華盛頓的會(huì)議上關(guān)于海軍條約的細(xì)節(jié)也在不斷完善。起初美國(guó)海軍委員會(huì)建議標(biāo)準(zhǔn)排水量應(yīng)在固定燃料，彈藥和其他消耗品占比的情況下確定，但很快有人反對(duì)，因?yàn)檫@樣做使得對(duì)海軍作戰(zhàn)半徑要求較小的國(guó)家獲得更大優(yōu)勢(shì)，同時(shí)這會(huì)對(duì)各國(guó)已有艦船噸位統(tǒng)計(jì)造成困難。最終各國(guó)認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)排水量應(yīng)是艦船完全運(yùn)行但不包括任何燃油和備用給水時(shí)的排水量（但這仍然對(duì)于作戰(zhàn)范圍較大的海軍不公平，因?yàn)樗麄冃枰獮榕灤A(yù)留更多空間）。得知標(biāo)準(zhǔn)排水量不包含燃油后，12月26日，一些細(xì)節(jié)被修改的新方案再度上交。這份方案中，添加了兩門4.7英寸高射炮和四門砰砰炮，連帶其火控裝置和探照燈共增重225噸。為了平衡額外增重，彈藥庫(kù)上方裝甲被削減至6.75英寸，輪機(jī)艙上方裝甲被削減至4.25英寸；炮塔正面拐角裝甲削減至11英寸，頂部裝甲削減至7.5英寸。相對(duì)的，六英寸炮塔正面裝甲增至1.5英寸，指揮塔正面裝甲額外增加兩英寸。而這份方案中變化最明顯的是X炮塔降至與A炮塔同一水平面，B炮塔被提高至原X炮塔高度，這使得其射界異常優(yōu)良，僅存在正后方十五度的盲區(qū)——我們最熟悉的，“納爾遜”級(jí)主炮的金字塔布局就此形成。以上這些修改的基礎(chǔ)建立在六英寸副炮全部移至艦艉之上。不久之后人們會(huì)發(fā)現(xiàn)，這樣的布局對(duì)艦橋的玻璃不太友好，但當(dāng)時(shí)DNC并未特別關(guān)注這一問題。

在深化設(shè)計(jì)過(guò)程中，DNC在細(xì)致關(guān)注考察并修改了船體結(jié)構(gòu)和材料強(qiáng)度后，節(jié)省了很多重量。雖然干弦增高使得艦船投影面積變大，但也提供了更多船體空間。次年六月，DNO抨擊了設(shè)計(jì)中采用的已在G3/N3上得到驗(yàn)證的內(nèi)置主裝甲帶設(shè)計(jì)，這令設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)無(wú)比驚訝。抨擊的依據(jù)是在多格爾沙洲之戰(zhàn)中，皇家海軍“獅”號(hào)戰(zhàn)列巡洋艦由于一枚11或12英寸炮彈命中導(dǎo)致大量進(jìn)水差點(diǎn)沉沒，但這枚炮彈并未擊穿其主裝僅引起形變。這份設(shè)計(jì)使得其水線容易受到此類攻擊。同時(shí)，DNO的貝克豪斯還質(zhì)疑了傾斜裝甲的合理性，因?yàn)橥ǔＷ鲬?zhàn)中敵方炮彈很少垂直航向角射入，他提出十度傾斜角便足夠了，但DNC指出十度傾斜角于15000碼處提供的防護(hù)等效于設(shè)計(jì)案于17500碼處提供的防護(hù)。 DNO還指出了防魚雷艙壁被擊穿的隱患。為了驗(yàn)證這一點(diǎn)，在“壯麗”號(hào)戰(zhàn)列艦的實(shí)彈試驗(yàn)中專門進(jìn)行了相關(guān)爆炸了模擬。比新船艙壁更薄的側(cè)艙壁沒有被擊穿或嚴(yán)重變形，然而其內(nèi)部由于受壓過(guò)大導(dǎo)致燃油泄露。DNC指出，這塊艙壁與較厚艙壁的連接方式并不安全，否認(rèn)了DNO的指責(zé)。但DNC也的確進(jìn)行了改動(dòng)。進(jìn)一步的試驗(yàn)表明，入射角大于70度時(shí)，炮彈將會(huì)以與入射角成更大角度的軌跡彈起。除非它以低速撞擊，否則這種炮彈一般不會(huì)爆炸，也不太可能完保持完整。如果它在船殼內(nèi)爆炸，也將與防魚雷艙壁保持一定距離。 1922年2月6日，O3方案最終版本——“納爾遜”級(jí)戰(zhàn)列艦獲得批準(zhǔn)；9月11日，圖紙被提交與委員會(huì)，于9月22日獲得批準(zhǔn)。1923年1月1日，海軍部正式下發(fā)造艦合同，龍骨鋪設(shè)工作于三天前展開。在未來(lái)二十余年中，皇家海軍的中堅(jiān)力量“納爾遜”級(jí)戰(zhàn)列艦就此誕生。關(guān)于“納爾遜”級(jí)戰(zhàn)列艦的主炮設(shè)計(jì)，請(qǐng)移步@Jean_Bart_1955大佬在站內(nèi)專欄【無(wú)畏艦時(shí)代艦炮的供彈和裝填系統(tǒng)Part4——英國(guó)“納爾遜”級(jí)三聯(lián)裝16英寸炮塔-嗶哩嗶哩】 https://b23.tv/pwD5hOs