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海军部的创新与行政管理:内华达级设计案

2023-08-23 11:03 作者:Young李明阳  | 我要投稿

海军部的创新与行政管理:内华达级设计案例

Innovation and Administration in the Navy Department:The Case of the Nevada Design

by Thomas Hone and Norman Friedman

原文:

Military Affairs Vol. 45, No. 2 (Apr., 1981), pp. 57-62

本文译者:强而有力Montana

up主已获得译者转载授权,未经译者允许不得转载!

1911年春,美国国会授权建造两艘战列舰(内华达号和俄克拉荷马号),其设计成为美国海军后来研发和建造的每艘战列舰的标准。本文的目的是表明,在海军部内部这种设计的发展是由于档案中详细记录的现代官僚组织的决策研究因素引导的。更具体地说,我们想要解释为什么在这种情况下,组织因素对于产生非增量结果至关重要,尽管存在明显的反向阻力。也就是说,考虑到当时海军战列舰设计过程的历史,实际研发的设计是一个遥远但消息灵通的观察者不会预料到的。

我们的观点是,即使在很早的时候,海军军官也将海军部的行政组织视为该部门履行其最基本职责的核心。

事实上,这个案例是海军专业人员改变其管理模式的最好例子之一,有利于让创新成为官僚部门运行的常见情况。为了有效地阐述这一点,我们首先应回顾影响选择该特定设计的重要事件和技术因素;然后我们将尝试说明为什么组织变革是创新的关键。

现代战列舰设计的发展

现代美国海军起源于1880年代,最初它并不是为对主要海军强国的常设舰队实施进攻性行动而设计的。直到1890年获得国会授权后,海军才选出了具有足够威力的战舰来应对其他舰队中的同类舰艇,并且直到1890年之后,海军建设项目才将重点放在战列舰和装甲巡洋舰等主要单位上。1890年至1904年间,国会批准了25艘战列舰和10艘战列舰尺寸的装甲巡洋舰。这些授权使美国海军在主要海军强国中仅次于英国皇家海军,但美国的设计是在和皇家海军非常不同的氛围中开发的。美国军舰的设计准备的太快,难以吸收现役舰艇的经验到下一级军舰。这意味着美国的设计往往是赌博,在理论设计研究和海军战争学院进行的游戏盘模拟的基础上制作赌注。截至1904年,美国海军有12艘一线战列舰在役,还有12艘处于不同建造阶段,还有第13艘已获授权但尚未建造。此外,八艘大型装甲巡洋舰正在建造中,另外两艘即将铺设龙骨。在这种情况下,设计不能完全基于经验,尽管当时海军技术的快速发展,对设计的实践评估提出了更高的要求。 1906年英国皇家海军建造的无畏号使这个问题变得更加复杂。无畏舰淘汰了所有现有的战列舰类型。无畏号没有配备大型、中型和小型火炮的混合炮组,而是只携带大型武器和一些小型火炮来击退鱼雷艇的攻击。可靠的远程鱼雷的生产和大口径火炮的精确远程齐射等技术发展使得战舰设计必须做出相应的改变,美国设计师(就像每个主要海军的设计师一样)已经开始设计新型战列舰的性能参数。但新情况的出现恰逢美国海军开始通过老式前无畏舰获得足够的实操经验。事实上,1907-1909年大白舰队的巡航是为了给海军带来从未有过的舰队经验;不幸的是,在这一努力中获得的实操经验虽然没有浪费,但与当时得到海军批准和国会授权的无畏战列舰设计并没有很大关联。海军技术的飞速发展使海军设计者无法获得他们想要和需要的经验。然而,海军建造和维修局在无畏号下水后的五年内就准备好了合适的设计,使其成为所有未来造舰项目的基本标准。

海军行政管理与设计过程

自1880年代复兴以来,海军一直通过一系列独立的局进行行政管理:航海局,负责船舶的调动和人员;建造和维修局,设计、监督船体的建造和维护;蒸汽工程局,负责采购和安装推进机械;军械局,设计和生产火炮弹药;造船厂和船坞局;装备局;物资和账户局,最后是医学和外科局。比局级别更高的只有文职海军部长和他的少数幕僚。没有固定的海军顾问可供国务卿咨询,事实上也没有单独的官员负责协调各局的工作。该组织的分权特征非常明显。海军部长们尝试了多种技巧,在海军的行政管理中增加更多的协调和规划。直到第二次世界大战之前,国会都拒绝了建立海军“总参谋部”的尝试,但较早之前就已经制定了一些跨越不同局的管辖范围的协调措施,尽管只是不完善和逐步的。 军舰的设计和建造主要涉及建造和维修局、蒸汽工程局和军械局,但根据法规,所有这些局在行政上都是独立的。为了让设计的决策过程有基本的组织,1889年成立了一个造舰委员会。委员会成员包括建造和维修局、蒸汽工程局、军械局、装备局和造船厂和船坞局的负责人,以及首席情报官。

该委员会的职责包括设计指标、解决设计问题以及对海军军舰建造的官方监督。通常的做法是由总建造师、负责建造和维修的海军少将向整个委员会提出一些概要设计建议。其他委员会成员可以提出或要求替代设计,每个局将对最终由委员会会正式考虑的设计发表评论。初始图纸完成后,将连同一份解释提出的设计细节背后原因的备忘录一起发送给海军部长。如果委员会内部对推荐的设计存在严重争议,则会提交多数派和少数派报告。然后,这些图纸将被交给众议院和参议院海军事务委员会,并在主要的舰队司令部之间分发,以征求评论和对细节的批评。 从最初的草图到初步设计的周期可能长达两年,但时间长并不是一个主要问题。真正的缺陷是造舰委员会既没有时间也没有意愿深入考虑涉及军舰设计的任何战略和战术问题。其中包括真正重要的问题,例如舰队应具有的续航力、可能面临的对手(因此需要装甲和武器装备),以及港口、航道和船坞所施加的限制的性质和意义。在美西战争期间,海军部长设立的临时战略委员会考虑了此类问题。战略委员会的成功促使部长于1900年成立了总委员会来考虑战略和舰队备战问题。1903年,海军部长要求总委员会为海军部制定一项长期造舰计划,包括提出船舶的性能参数。这使得总委员会与造舰委员会发生了冲突,直到1909年后者解散,两者之间的争端才最终得到解决。 造舰委员会的消亡是海军部内年轻军官为争夺影响力而展开的一场更大斗争的结果之一,他们中的许多人认为局系统是创新和理性管理的障碍。他们的指责一定程度上是事实。海军非常独特但尺寸较小的无畏舰型战列舰(南卡罗来纳号和密歇根号)的最初动力来源来自建造和维修局之外,只有西奥多·罗斯福总统的干预才促使该局开始认真研究此类设计。炮术创新对于有效使用无畏舰非常必要,年轻海军军官的努力也迫使军械局进行创新,这些军官通过向罗斯福总统求助,克服了军械局对其技术的反对。在罗斯福第二任期即将结束时,年轻的“叛乱分子”决定在他们的主要政治盟友仍然具有影响力的情况下一劳永逸地强制解决这一问题。其后果就是1908年7月召开的纽波特(罗德岛)会议,表面上是为了调查最新建造的无畏舰设计中的缺陷。然而,这次会议实际上是讨论战列舰设计的普遍问题和研究战列舰设计过程。更一般地说,这是与总统关系密切的官员试图让各局难堪的尝试,此前在全国发行的期刊上发表了书面攻击,并在一系列参议院听证会上提出了一系列批评性证词。会议由总委员会成员、一线指挥官和海军战争学院的工作人员主导,并受到总统的压力,对于当时尚未确定性能参数的战列舰,要求建造和维修局制定几项设计,并提交给一个由正式军官组成的特别委员会进行评估。这个“新”委员会的成员将是经验丰富的一线军官,没有直接的工作职责。由于总委员会成员的要求与这些特点非常吻合,一年之内,这个“特别委员会”实际上已经成为总委员会,并制定了一套新的船舶设计程序。

在旧系统下,没有详细的设计要求;来自建造和维修局的总建造师只是提出若干设计,然后造舰委员会就会通过它们。1910年后,总委员会会提出详细的设计要求,然后,建造和维修局的船舶工程师会尝试满足这些要求,但往往会遭到抗议。

最初的建造和维修局设计将受到蒸汽工程局和军械局的批评,如果分歧无法妥协,则必须由海军部长(有时是总统)进行仲裁。1911年春国会授权的两艘战列舰的性能参数是在1910年春由总委员会首次提出的,而舰艇本身的建造实际上是在1912财政年度,即1911年7月之后开始的。这意味着设计过程是连续的、对抗性的;虽然总委员会正在考虑决定成员对未来船舶特性投票的证据,但它也在与负责已订购的船舶建造以及尚未授权的船舶设计的三个局(建造和维修局、军械局和蒸汽工程局)进行谈判,或者在它们之间进行谈判。而且,1910年后,这三个局为其设计和研发人员制定了年度时间表,以及组织人员工作的最后期限。此外,各局仍然可以根据自己的研究提出独立建议;他们绝不是总委员会的俘虏。 总委员会意识到并支持为美国舰队设定的战略目标,这些目标非常重视战列舰的续航和战斗力。早在1903年,委员会就得出结论,维持门罗主义意味着美国战列舰的航行半径必须达到6000英里。这种对续航力和无需加油即可远距离航行的能力的重视一直持续到战列舰时代的末期,这主要是因为总委员会在本世纪初就预测到美国海军未来的对手可能是德国和日本。如果与后者发生冲突,美国舰队必须穿越的距离是巨大的:例如,旧金山和马尼拉距离7500英里。因此,从1908年起,美国战列舰被设计成在巡航速度下航行8000英里。总委员会始终强调需要强大的战略机动性,即使这意味着美国战舰在战术上会比日本或德国的同时代战舰慢;交战中一两节的差异并不被认为是像续航能力那么重要的因素。事实上,大白舰队的航行是为了向日本证明美国战列舰队可以将任何海上交战带到日本本土水域。 总委员会还必须应对其他限制。例如,战列舰的设计必须适合巴拿马运河的船闸,而大型战列舰虽然可以通过运河(至少在1942年的蒙大拿级之前),但仍然需要足够数量而且足够深的船坞和航道——而所有这些都需要花费大量资金。国会也有一些限制,首先是排水量,其次是成本。前者最终于1906年被取消,而后者直到1916年国会授权才被取消。最后,活跃的海军部有机会影响造舰计划,委员会很快就会面对一位在对抗对美国军舰的战斗力和尺寸的限制非常有效的部长(约瑟夫斯·丹尼尔斯,威尔逊总统任期内的海军部长)。

内华达级的设计起源

有证据表明,“1912年战列舰”(内华达号和俄克拉荷马号,战列舰编号36和37)的设计并不是故意背离渐进主义,尽管与伊丽莎白女王等同时代的战舰相比,它显然是故意背离的。

该设计的基本特征是石油燃料(而不是煤炭)、主炮在四个炮塔中的紧凑布置以及所谓的“全有或全无”的装甲防护。后者是一种装甲方案,其结构的非重要区域完全不受装甲板保护,而推进机械、弹药库、操舵设备和主炮炮塔等重要部件则被保护在最厚的可用装甲后面。

这三个基本特征与早期的方案背道而驰,总委员会对舰队内部对之前无畏舰设计的批评进行了审查,从而推动了这些新颖特征的发展。1910年初春,建造和维修局征求了这些批评意见,同年5月,建造和维修局的设计师起草了最新设计的修改版本,并在蒸汽工程和军械局分发。总委员会首次能够确定战列舰计划的性能参数,并于6月发布了“1912年战列舰”的正式规格。 总委员会成员了解了对早期无畏舰设计的批评,他们决心防止之前级别的缺陷在“1912年战列舰”中继续存在。总委员会和建造与维修局的工作人员之间必然会因1912年的设计而发生对抗,这一事件既是对总委员会影响力的考验,也是对纽波特会议创建的新管理体系的考验。 基本的技术问题是如何最好地保护战列舰抵御其所携带的火炮发射的炮弹的攻击,同时仍然为战列舰提供足够数量的重炮以攻击敌方战列舰,而且所有这些都受到排水量的限制。最后的就是问题所在。如果可以忽略成本和尺寸限制,那么设计问题就可以得到解决,而不会过于严格地限制总委员会所期望的任何一项重要性能(射程、火力、防护等)。但对尺寸和成本的必要限制意味着任何可接受的设计都必须是严格的技术妥协。几乎没有什么技术因素是可以忽视的。设计师们非常清楚装甲重量、船体尺寸和排水量等因素之间的相互作用。例如,重型火炮意味着高处的重量,这降低了船舶的稳定性并对其纵向结构造成了很大的压力。足够的装甲保护意味着巨大的重量,如果想成为好处而不是负担,就必须将装甲融合到船体结构中。也就是说,装甲必须既能保护舰船,又能支撑舰船;自重只会加剧军舰抵抗波浪作用、重力以及炮弹和鱼雷破坏的物理应变问题。重炮和厚装甲意味着一艘大型船舶,但大型船舶价格昂贵,难以入坞,并且需要更大的发动机才能以足够的速度推动它们在水中航行。而且,随着船舶尺寸的增大,它们需要更多的装甲保护,以在受损情况下保持结构稳定性。这导致了更大的船、更大的火炮和更重的发动机。必需的技术要求会自我膨胀,迫使尺寸大幅度增加。 因此,船舶工程师面临的困境是真实存在的:技术因素迫使其尺寸大幅增加,而政治因素则朝相反的方向发挥作用。在确定“1912年战列舰”的性能参数时,总委员会迫使各局面对这一困境。在海军选择无畏舰类型之后,建造和维修局制作的战列舰设计在不同级别之间只发生了轻微的增加。尺寸从名义排水量16000吨增加到27000吨,主武器从8门12英寸火炮增加到10门14英寸火炮,但设计背后的基本原理没有改变。此类舰艇的目的是在相对较近的距离内与对手交战,对方舰艇发射的重型炮弹几乎水平地接近目标。因此,旨在保护内部机械和弹药库空间的甲板装甲是有限的,这些空间已经被垂直侧面装甲所保护。垂直或者说侧面防护的目的是保护舰船的中心部分免受各种尺寸的炮弹的攻击,而副炮的防护不是针对大口径炮弹,而是针对大约相同级别的火炮发射的炮弹。装甲并不是集中且厚度均匀,而是分散的,旨在保护舰艇的不同区域免受不同类型武器的攻击。但即使在纽波特会议之前,这一设计原理就因新的发展而变得过时,特别是那些允许战列舰能够准确射击20000码距离目标的技术。在这样的距离下,炮弹会落在战列舰的水平装甲上,而小口径火炮基本没什么破坏。舰队内的军官们意识到了这一变化,他们希望从一开始就设计出一艘能够与实力大致相当的舰艇进行远距离作战的战列舰。当总委员会发布1912年战列舰的正式性能参数时,这一要求得到了组织的重视。 建造和维修局、军械局和蒸汽工程局努力满足总委员会设定的最后期限和要求,针对技术和行政要求之间的冲突制定了具体的解决方案。建设和维修局只赞成对“1911年战列舰”的设计进行渐进式修改,既可以简化设计程序,又可以使最终设计满足国会于1911年春季设定的预期吨位限制。然而,总委员会态度坚决,军械局与蒸汽工程局开发的几项创新使建造与维修局免于不得不承认无法在有限排水量上平衡设计的尴尬。1910年秋,蒸汽工程局提议1912财年建造的战列舰应使用石油而不是煤炭作为燃料,总委员会同意了。1910年5月,军械局下令对新型三联装14英寸炮塔的生产进行绘图估算,并根据这些估算,于1911年1月下令生产这种炮塔。到1911年3月,建造和维修局已经准备好几种替代设计,等待总委员会和海军部长的批准。通过使用石油燃料,建造和维修局能够为船舶提供出色的续航力,并且使用燃油带来的减重可以用于增加装甲防护。三联装炮塔允许建造和维修局的船舶工程师将重炮放置在每艘船的装甲区末端的四个炮塔中;这种方式将弹药库和机械空间分开,减轻了重量,平衡了火炮对舰船结构的负载,并使舰船的物理尺寸保持在最小。建造和维修局还发现,放置在主装甲带上方的重型装甲甲板可以很好地防御落下的炮弹和以小角度撞击的炮弹,同时增加了舰艇的物理强度。

因此,可以公平地说,技术局与总委员会对抗中最终产生的设计并不是一项大胆而深刻的决定的产物。相反,它是各个行政单位之间的日常互动以及每个单位内部为解决特定设计或工程问题所做尝试的结果。

设计过程和创新

我们相信,这个设计过程虽然有时很尴尬,但也许是“1912年战列舰”的创新计划得以产生的主要原因。解决问题的创新的一般组织条件已被复杂组织的同时代学生记录下来。值得注意的是,在1910年总委员会的行政职责扩大之后,这些条件就已经存在了。作为政策制定和政策执行之间的桥梁,总委员会是相当独特的。委员会成员接受过船舶工程师培训,熟悉解决设计问题的分析模型。委员会与负责解决特定设计问题的专家之间不存在严重的技术差距。真正的差距不在于海军部内部,而在于海军部和国会之间,随着海军要求增加舰艇或国会提出(经常这样做)成本问题,国会对海军技术问题和模型的无知而导致的冲突例子有所增加。经过1915年之前的多次对抗后,问题已经很明确了:要么众议院和参议院的海军事务委员会必须允许海军在某一类型舰船获得授权后不受干扰地设计舰艇特性(例如成本上限或吨位限制),要么海军事务委员会必须发展足够的专业知识来挑战海军部。前一种做法被采用,也许是不可避免的。 总委员会面临的基本问题是将其要求强加给主要局带来的政治问题。这一过程虽然成功,但也产生了许多怨恨情绪,并在委员会和各局工作人员之间引发了激烈的冲突。随着时间的推移,总委员会被认为相当独裁,并且经常被指责为落后和专断。然而,批评者们没有意识到,整体规划必须与设计直接、刻意地交叉,前者才能发挥作用。技术局有专门的设计人员,不承担日常舰队运行职责,但只有像总委员会这样的小组才能将战略需求转化为设计要求。事实上,像总委员会这样的机构就适合这项任务。其成员不承担舰队运行职责,但在参谋工作方面经验丰富,而且往往在技术领域也经验丰富。海军军官团规模较小,而且要努力为所有高级军官提供一线和参谋职位的经验,因此总委员会的成员对技术局的程序或职责并不陌生。年轻的一线官员经常攻击总委员会持有过时的想法,但在所讨论的时期内,证据并没有为这一说法提供任何坚定的支持。再次强调,如果创新要定期而不是零星地、制度性地而不是由于个人(因此是反常的)行为而发生,那么像总委员会这样的机构是必要的。

1910年,来自海军部人员结构内部、一线军官、外国竞争以及文职当局的创新压力巨大。各大海军都面临着同样的基本问题:如何在有限排水量的情况下,设计一艘能够抵抗自身炮弹穿透力的战列舰。但这种困境最终还是服从于国家军事政策的需要。在将这些需求表述为实际要求时,总委员会对设计过程前所未有的专注。

一般来说,总委员会强调:(1)对战略机动性的需求(2)对坚固程度和最优秀防护的需求,而不是尽可能高的速度(3)对最大口径的可用火炮的需求,以及(4)对能够在同样的战列线上并肩作战的舰艇的需求。

这些“要求”一旦确定,就会塑造美国未来30年的战舰设计,这就是重点,总委员会将这些战略概念转化为具体的设计要求,从而为技术局提供了共同的目标。 总委员会确定了“1912年战列舰”的性能参数后,就不能再就设计的基本特点进行讨价还价了。建造和维修局正是这么做的,但与总委员会平等协商的努力遭到了严词拒绝,设计者最终给了总委员会一套符合总委员会性能要求的具体方案。在总委员会确定总体设计特征后,技术局可以(并且确实)分析寻找满足这些要求的方法。我们认为,这正是推动纽波特会议的改革者想要的程序。它还有一个额外的好处,即保证一线军官(组成总委员会)设定军舰设计的基本性能要求。这不仅允许一线军官确定其装备的特点,而且还(尽管有相反的抗议)使参谋军官摆脱了干扰他们高效工作的职责。 此外,总委员会和各局之间的交流是一种持续的交流,一旦确定了总体设计特点,总委员会就相信各局人员能够处理具体问题。由此赋予各局的自由裁量权导致了三联装炮塔的开发,总委员会对军械局工作人员的技术能力有足够的信心,可以赌一赌这一创新的成功。各局和总委员会之间的持续互动也产生了燃油的创新。蒸汽工程局将燃油提案提交给委员会,委员会考虑了建造和维修局的反对意见,即需要煤炭来吸收和抑制鱼雷爆炸,最后建造和维修局的反对意见被驳回。但此后不久,总委员会批准了建造和维修委员会的建议,即进行水下防护系统实验,以确定如何使用燃油作为针对战列舰侧面爆炸的武器的缓冲材料。最终的结果(用于1916年战列舰)是一个非常有效的鱼雷防御系统。各局与总委员会以及彼此之间的互动往往是激烈的,同时解决了问题,而且,由于不同团体联系紧密,解决问题的成果被纳入了实际设计。 外国观察家对此并不认同。他们没有参与该过程,因此不知道最终设计并不是初始设计参数的逻辑结果。

我们的观点不是设计过程保证了特定的成果,而是该过程鼓励创新和协调。

例如,1912年战列舰最终设计的特点是厚重、均匀的侧面主装甲,顶部有厚厚的水平装甲,但这并不是总委员会最初想要的。1911年6月,军械局指出,不可能制造由建造和维修局提出并受到总委员会青睐的锥形主装甲板(类似伊丽莎白女王级)。这是基本设计被总委员会批准之后两个多月。面对这一点,建造和维修局同意了军械局关于使用水线以上厚度均匀的侧面主装甲板的建议,甚至取消了一些内部破片防护以增加侧装甲的厚度(从而增加强度)。这就是最终方案,它看起来非常连贯和平衡,是创新、妥协和意外发展的产物。

然而,我们的观点是,组织因素使得设计过程虽然是发展的,但绝非随意的。

我们认为,“1912年战列舰”的设计准备工作并不是一个对现代美国海军历史没有意义的孤立事件。最终的设计体现了总委员会的重要性和行政权力。该机构在1910年的辩论和决定之后的三十年里决定了美国军舰的设计特点。我们认为,总委员会的行政影响力如此决定性和强大,是因为总委员会履行了必要的行政职能。通过这样做,该委员会使得在美国海军缺乏实践经验的领域开发出一系列非常成功的重型舰艇设计成为可能。 两位作者的简介,此时弗里德曼的发际线还没有完全消失。 (全文完)

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