四联装炮塔说
四联装炮塔说
本文将探讨四联装炮塔在战舰设计中的利弊分析。文章详细探讨了三联装和四联装炮塔在重量、空间、操作、火控等方面的优劣,并引用了具体的历史案例和数据支持。
四联装炮塔的利弊分析
从2022年开始,我国海军就开始讨论是否采用三联装炮塔,如今已经发展到一定程度了。关于本炮塔,进一步考虑:
从重量和空间来看,三联装的优势是显著的。对于大舰,以5座双联装炮塔舰为标准,再增加一座炮塔达到12门主炮,排水量会增加4000长吨以上,而4座三联装的12门舰只需增加1000长吨以内即可。
对于三联装炮塔:
- 因为有三个单位,所以安装迅速而灵活的发射药供给装置是相当困难的。
- 在射法上,要么是三联装齐射,要么是左右两炮-中炮交替发射。如果采用前者,现在安排单炮发射的装置是很不经济的,而在同时使用3门炮时,也需要让炮架和支撑结构能承受住后坐力,而且还需要能满足3门炮连续发射的设备。
- 如果采用交替射击,那么在一座炮塔发射2门炮的时间里,其他炮塔只发射1门炮,不经济,所以要避免采用奇数联装炮塔。而且在火控和操纵上,恐怕也免不了相当大的混乱。
- 根据舰船设计,尤其是在高速舰上,由于空间狭小,在最前面安装三联装是非常不利的,因此不得不和双联装混装。
- 听说现在的战列舰和战列巡洋舰都把交替射击当做标准。当然,炮越多越好。如果一舰的所有炮塔都不能齐射,那么最理想的是,各炮塔每次都发射相同数量的火炮。这样的话,如果炮塔内不装备偶数炮数,就不能这样实施。
或许有些杞人忧天,如果让有12门左右主炮的军舰齐射,每次齐射都会造成5°以上的横摇,影响命中率,甚至延长射击的间隔。
综上所述,在观察装备三联装炮塔的利弊时,认为:
三联装确实是更有利的,但如果存在不利之处,就要尽量减轻,而且也不能增加不利之处。
这些问题不得不解决,于是我就想到了四联装。从我个人的推测来看:
- 从重量和空间来看,四联装的收益要比三联装大。
- 四联装是左右各将2门炮安装在一个炮鞍上,在操作上尽量和双联装相同,所以与三单位的三联装相比,简化了很多。
- 四联装左右各2门也通常用交替射击。因此,在操作上与双联装的交替射击不同,且在水力消耗、炮架炮塔的振动、船体的反作用力等方面都要比三联装齐射更小,相当于双联装的程度。而发射药供给上,也只需同时为单侧2门供应。因此在必要时,弹药库和发射药库都应设置为上下两层。
- 无论装备多少座四联装炮塔都不会差。而且在与双联装炮塔混装时,也几乎不会降低对方的效率。
这方面应由炮术家和造兵家来做出决定。出于这个原因,8月初,经过吉冈少将指导前述内容后,大体上被认可了;下旬,我和武藤造船大佐协商,开始尝试设计,到9月时大致完成。对于预想的新战列舰,尝试了采用双联装、三联装和四联装的各种设计,得到以下各方案。据说四联装炮塔内部装置比三联装简单。
12门410mm炮战列舰的炮塔平均重量比较表(长吨)
高速战列舰装备比较表
新战列舰的航速为30节,虽然现在不敢说防御充足,但应该是足够的程度。也就是说,以相当于加贺级增加航速、稍微增加防御(换句话说,就是将天城级的防御增加到加贺级以上的水平)、排水量约47600长吨的标准舰为基础,进行各种火炮布局的尝试。结果如表所示。当然,排水量应该根据不同的军事要求而进行增减。
从这张表可以看出:
- 5座双联装舰的排水量约为47600长吨,6座舰52700长吨,4座三联装舰为48200长吨,3座四联装舰为46600长吨。四联装舰的排水量相比双联装,要小6000长吨左右,比三联装舰小约1600长吨。
- 3座四联装和1座双联装的14门混装舰,排水量约为50600长吨,比6座双联装舰还要小2000长吨。
- 对于将来的高速战列巡洋舰,或者缩减了排水量的高速战列舰,应当采用3座四联装的12炮舰,而50000长吨的高速战列舰则采用混装14门舰,这样是否合理?
(附记)如果在主炮数相同的情况下减少炮塔数,会导致一次性损失更多的火炮,因此备受指责。但实际上,炮塔数越多,被敌弹命中的概率也越大,整体上来看两者是差不多的,我记得已故的秋山中将在扶桑舰型调查会议上曾有讨论过。
对于约有15°落角的炮弹(15000米距离),12门舰的防御甲板上方的炮塔全部面积比例为,双联装:三联装:四联装=1:0.75:0.6。
关于四联装炮塔说的方案
本段参考资料:
- 平贺让纪念站
- 八.六.二日 森田中佐殿 平賀大監(ID21540901)
- 〔メモ〕(ID: 21540501)(文書種類: "X""Y""Z"比較表)
- "A"To"I"Length of Vital part,etc. wt.of"H"(ID: 21540602)
- 〔「列国軍艦設計ノ大勢ニ就テ」附属図表:帝国巡洋戦艦及英国商船比較図〕(ID:60401201)
- BATTLE SHIP "D"(ID: 20510101)
- BATTLE SHIP "H" (ID: 20520101)
- 四十五口径四十一糎砲 三連装砲塔略図(ID: 20920301)
- 五十口径四十六糎砲 砲塔組立図(ID: 20560201)
- 〔各種砲塔図〕 (ID: 20930101)
1919年3月19日,大臣室会议上决定了天城级战列巡洋舰的设计。关于后续舰的设计,舰政本部内部出现了很多多联装化的意见。根据上文,采用三联装炮塔的争论从前年(1917年)就开始了,这大概是指A125陆奥变体否决之后,炮术学校等方面讨论的双联装、三联装混装的陆奥号新设计。
于是,平贺让进行了14个非正式的验证方案的设计。不过在这14个方案之前,平贺让还进行了另外3个方案的设计。
此前的正式设计
到1919年为止,这个争论愈演愈烈,不得不得到各方面的重视。天城级决定不久之后的4月2日,平贺让大监又向森田中佐递交文件「八.六.二日 森田中佐殿 平賀大監」(ID21540901)。在这份文件中,平贺让写到新战列舰排水量约50000吨,新战列巡洋舰则是约49500吨,并且没有余裕。 并且由于当时造机部尚未提供新战列巡洋舰对应的动力系统详细资料,所以只有大致的估算。
之后又写到3月时,平贺让作成的关于两舰的参数:
其中,混烧锅炉全部出力需要满足14节的巡航航速;需要搭载2门对潜艇射击用指导炮。
值得注意的是,两个方案都采用的是双联装和三联装混装的主炮布局,这种现象说明到1919年时,三联装技术应该已经成熟了,可以考虑上舰。同时3-2-2-2-3和3-2-2-3的混装布局应当是建立在现有的五炮塔30节舰(天城)和四炮塔35节舰(B62衍生设计)的基础上,强化了其中两座主炮塔的火力,实现了2门主炮的提升。
不过作为早期设计,依然采用的传统的三联装在艏艉方向上的布局,当时可能还没意识到高速舰舰艏部空间不足的问题。而1916~17年左右的35节列克星敦早期设计已经开始使用2-3-3-2的主炮布局,平贺让在之后也将考虑并运用这种设计。
在文件「〔メモ〕」(ID: 21540501 文書種類: "X""Y""Z"比較表)中,对上述的主力舰进行了详细的计划。其中,战列舰方案在这份文件中被称为X案,而战列巡洋舰方案则成了Z案。此外,还增加了一个维持12门火力,但采用全三联装炮塔四座的Y案。
此表还未按照磅制换算装甲厚度,还请注意
重量分配:
14案的特点
由于此前已经写过文章(cv14769761)对这些方案进行介绍,所以目前这里只列出一些新发现。
N案是最后一个46cm案,拥有最多的13门主炮,也是唯一的奇数炮数设计。这个设计出自一份文件的角落,是用铅笔添上的,没有具体设计。
CG作品,从前往后为K案、B案、E案、E案
动力系统出力在150000~170000马力之间,大致相当于B62前后,这对大正时期的日本海军来说应该是可接受的。航速设定为30节,与天城级一致。
舰桥与拥挤的天城级不同,从D案和H案的图纸来看,其罗经舰桥的尺寸至少和加贺级差不多。当然,七柱桅的紧密程度又和天城级相近。此外现有的D案和H案图纸的烟囱也和天城一样采用后倾直立烟囱,但1924年绘制的H案轮廓已经采用合并烟囱设计了。
根据「二連装、三連装及四連装41cm砲塔搭載艦排水量比較大体」(ID: 20500101)下方的手写可知,14案的炮塔装甲也被强化为正面349/374mm,顶部162mm。
在这个时期,除了从长门级开始就在使用的45倍41cm炮,技术本部还设计了新式的50倍41cm炮和50倍46cm炮。平贺让计算时,专门挑取了45倍410mm炮和50倍460mm炮。
采用的各种炮塔的图纸如下:
14案的性质
以往的研究者整理资料时,发现其火力和防护配置都优于改进自天城的后续新战列舰纪伊级,所以断定其为最后六舰的设计案。这个观点最早出现在书籍『平賀譲遺稿集』中,研究者高木宏之也沿袭了这个说法。
但是近年来,随着更多资料的发现,很多人意识到纪伊级的方案是1920年临时决定的,所以这些方案的时间是介于天城和纪伊之间的,于是又有观点认为其为纪伊的设计案。
实际上,根据上文所述,这些设计是服务于主炮布局验证,以及预想的将来战列舰(可以针对最后所有的8艘),而非某一具体舰船的指定计划,虽然这些设计也会成为后续设计的基础。完全可以说,这就是平贺让的私案。
14案的影响
14案完成想象图(CG作品)
值得注意的是,平贺让在上文中提到,希望将来的排水量稍小高速战列舰和战列巡洋舰采用3座四联装的方案(E案),而更以后超过50000长吨的高速战列舰则采用3座四联装+1座双联装的方案(H案)。
在之后召开的主炮研究会中,平贺让计算的这14个方案中的几个成为了讨论对象(请参考cv34172916)。对于接下来的战列舰方案(当初预定最后4艘,但因为时间原因,前2艘成为了纪伊级),主流观点似乎更支持4座三联装的布局,并提出了采用身管更长的50倍主炮的期望。但在平贺让演讲文件中,对于最后的11号和12号战列舰,又提到了4座三联装或3种四联装的两种布局。
第11号舰完成想象图
K案发展的终点是第八号舰,强大460mm主炮使其备受瞩目。在第八号舰的设计中,平贺让将K案的50倍460mm炮改为了45倍,并努力缩短了船体长度,水线长被压缩到了261米左右,而且排水量也压缩到了47500长吨左右。
第8号舰完成想象图
H案是最让平贺让满意的设计。注意下面这张H案图纸,与D案不同的是,其下方仍然残留了大量空间,说明平贺让原本是准备继续绘制更详细的各层平面图的。H案的地位不可谓不高。
更甚者,直到1924年为皇太子裕仁演讲时,在天城级与庄严号商船比较时,平贺让依然在上面绘制了H案的轮廓,而且还增加了天城级采用的合并烟囱。文件〔「列国軍艦設計ノ大勢ニ就テ」附属図表:帝国巡洋戦艦及英国商船比較図〕(ID:60401201):
H案完成想象图