大舰巨炮之巅——从信浓到超大和
丸四计划
为应对美国第二次文森法案,日本海军将从1939年开始的6年内持续扩张,计划于1944年完成计划。计划建造80艘舰艇,总经费12亿6千万日元。

为了维持主力舰的势力,专门建造了两艘新战列舰来代替老旧的榛名、雾岛(在设想的1950年编制中就有退役的计划,或者用来为巡洋舰提供火力支援)。110号舰即为后来的信浓,在大和的基础上稍微调整了设计。
为了增强机动部队力量,建造一艘新锐航空母舰——大凤。
建造4艘乙型巡洋舰(阿贺野型)和2艘丙型巡洋舰(大淀型),以代替老旧的长良、名取、鬼怒、由良、五十铃、夕张6舰。
驱逐舰的补充需要考虑到将来的编制。1943年,到达一定舰龄的12艘睦月型驱逐舰需要新的代舰来接替,同时也要满足水雷战队的编制再多建造4艘。伴随航空母舰担任航空警戒和拯救落水飞行员责任的驱逐舰也达到了舰龄,需要建造新的乙型驱逐舰(秋月型)。
为了代替老旧潜艇,1943年开始也要建造10艘海大型潜艇。
为了增大大艇的行动范围,专门建造大艇母舰,也就是秋津洲。
考虑到航空燃料及炸弹等的运输补给任务,增加1艘适合急速补给的运输舰。
随着海军学生人数的增加,1938年计划的两艘香取型训练舰数量不足,需要增加1艘。
由于远东苏联的潜艇势力在急速增加,因此增加4艘驱潜艇。
敷设舰(急设网舰型),敷设艇等不能以其他舰种代用,因此补充了战时急速建造的计划。
为补充军港、要港的防务队所缺少的力量,同时进行基础人员培养,建造6艘扫海艇。
为了隐瞒两艘战列舰的排水量,将单舰标准排水量记为40000吨。为了弥补建造费的不足,加入了将实际不计划建造的2艘甲型驱逐舰和1艘乙型潜艇的预算。
追加计划
作为1941年及1942年度继续的舰艇建造计划,决定建造练习巡洋舰1艘(237号舰),1941年开工,但是在当年的11月停止建造。
第四次舰艇补充计划作为新军备计划,一方面以陆基航空兵力的充实为目标,另一方面,关于水上舰的整备,要结合美国海军军备的状况来建造最紧急要的舰船。
丸五计划与丸六计划

美国为了应对日本的丸四计划,通过第三次文森法进行扩张,日本为此制定了丸五计划,并制定了应对两洋海军法案的大规模扩张计划——丸六计划。丸五计划和丸六计划的正式商议是在1941年9月,太平洋战争开战时丸五计划的舰艇都还没有开工。鉴于中途岛海战的结果,1942年6月30日丸五计划实施了大幅修订。
丸五计划依然是以陆基航空队的扩张为中心的计划,同时显著增强海军舰艇规模以达到和美国海军对抗的程度。丸五计划是从1942年到1950年的9年间的目标,预计需要经费约44亿日元。
丸五计划中,以大和级(改大和)797号舰、超大和级798号、799号舰,2艘改大凤级航空母舰,2艘超甲巡为核心。797号舰依然是在大和级的基础上进行修改,属于该级五号舰。而798、799号舰则搭载新式51cm炮(甲炮),进行了较大的修改。
丸六计划的基础研究还没成型,只是极为模糊的概案。建造的舰船的构想是4艘战列舰(超大和级)、4艘超甲巡、3艘航空母舰、12艘巡洋舰、34艘驱逐舰、67艘潜艇,合计197艘,总计排水量约80万吨。
1950年的联合舰队
按照计划,丸五和丸六计划将在1950年完成,日本海军也早就在规划联合舰队编制了。在1938年10月,提出了「昭和二五年度战时编制案」,1941年2月再次提出「昭和二二年二五年度帝国海军作战时编制案」。
以下为主力舰部分编制:
昭和二五年度战时编制案(1938/10)
●第一舰队
第一战队
4艘超大和级(丸五×2,丸六×2)
第二战队
大和、武藏、信浓、111号舰
●第二舰队
第五战队
比叡、雾岛
第六战队
4艘超甲巡
第七战队
4艘超甲巡
第八战队
2艘超甲巡、2艘利根级
可以看出,1938年案的超甲巡数量过多,达到了10艘。最终决定的超甲巡也不过6艘,说明当时计划尚未成型。而且这个编制与实际相比,缺少了改大和。
昭和二二年二五年度帝国海军作战时编制案(1941/2)
●第一舰队
第一战队
4艘超大和级(丸六计划)
第二战队
797号、798号、799号舰(改大和与超大和,丸五计划)
第三战队
大和、武藏、信浓、111号舰
●第二舰队
第六战队
2艘金刚级
第七战队
4艘超甲巡(丸六计划)
第八战队
2艘超甲巡(丸五计划)

信浓级战列舰
继丸三计划的大和、武藏后,丸四计划再次列入两艘大和级战列舰,以接替舰龄超过25年的金刚级战列舰。
相比于大和,舰政本部对信浓进行了若干修改。

●设计修改
作为大和级三号舰,信浓的船体基本参数和大和一致。
水下防护的改善
一般来说,大型舰船有侧舷鱼雷防御系统,但舰底的防护相对较差。所以对大型舰船的水下攻击中,一般对舰底的攻击破坏更为有效,造成的损失更大。日本海军对此也非常感兴趣,并在寻找破坏舰底的方法。
一式起爆装置(T装置)的研究开始于昭和初年,在开战后被兵器化。鱼雷进入稳定航行后,头部小滑翔机形的水中凧上升,通过细而结实的钢索拖航,撞到目标船舷一侧时脱落,拉索的张力减少,鱼雷将会在舰底爆炸。凧要求工作精度高,量产也存在问题。

开战初期,日本海军获得了美国鱼雷,二式起爆装置(M装置)的开发过程中参考了对目标舰船地磁变化感应的舰底起爆装置。急忙完成装置的试作,并用于部分九五式酸素鱼雷。
同时随着二战的爆发,欧洲战场上出现了容易在舰底爆炸的磁性水雷。
对此,日本海军决定增强新战列舰的舰底防护。
开工后,舰政本部担心为信浓级两舰增设三层底会导致工程混乱,因此强烈反对。但在磁性水雷和舰底引爆鱼雷的威胁下,运用方面严肃要求修改设计,最终决定以抵抗舰底下面2.5米300kgTNT当量爆炸为目标来强化动力舱舰底。
最初的决定是动力段全部增加2层25mmDS钢,再增设一层12mmDS钢构成三层底。但凝汽器底部难以增设三层底,只得在双层底部分增加20mmDS钢。三层底覆盖了锅炉和轮机的部分。除此之外,还需要对海水阀结构进行强化。
弹药库部分的弹床甲板厚度大约为70~80mm,并处于双层底上面较高的位置,对接触爆炸的水雷有充足的防护,所以没有进行修改。

在改正议论过程的1940年末,信浓和111号舰动力段的船底工程立即停止,吴造船部迅速进行详细设计。在1941年,进行了系统的模型测试,实验结果基本符合要求。
由于舰底的修改,信浓的建造计划拖延了3个月,大约会增加600吨船体重量。
防护设计的更改
大和型基本计划阶段尚未成功试制九四式46cm炮,所以一直使用的五年式48cm炮测试。

也就是说,大和级早期防护设计决定于这门48cm炮的效果。
主装带:410mmVH/20°
炮座:560mmVH
水平装甲:200mmMNC
VH:维克斯硬化装甲
MNC:非渗碳含钼装甲
NVNC:新维克斯非渗碳装甲
CNC:非渗碳含铜装甲
DS:低锰合金结构钢
HT:高张力钢
当九四式46cm炮试制成功并试射后,射击实验的结果显示现有设计的防护尚有若干过剩。最终决定从信浓开始调整防护设计,即主装带、炮座、水平装甲各削减10mm、20mm、10mm。这个修改对策在一定程度上属于船底增重的补偿。
由于大和建造过程中有对副炮防护问题的怀疑,紧急采取了修改措施。1、4号副炮(中线副炮)的炮座扬弹通路内增设了防火板,以减小航弹的威胁。所有大和级的修改都计划在建造过程中进行。
副炮变更
按照计划,信浓的兵装和大和基本一致。
正当大和级建造的时候,海军炮术学校希望通过废除副炮来强化防空火力。所以,信浓建造过程中减少副炮也是可能的。
随着驱逐舰的大型化、鱼雷性能的增强,水雷战队的威胁逐渐增大。为了对付驱逐舰,副炮的作用显得更加重要。同时副炮的对空也有研究,三式弹等对空弹的完成使副炮作用更大(当然最终的结果证明射速不足,效果有限)。
高炮方面,可能采用6座新式的双联装九八式10cm高炮。不过考虑到预算上的问题,有可能最终更换为八九式12.7cm高炮。
水测装备的更新
与大和相同,信浓的球鼻艏内也将搭载2台零式听音机。不过,大和号原本计划装备的探振仪,最终因为时间问题拖延了。而信浓有了搭载这个设备的机会。根据信浓的时期推测,装备的很可能是三式探振仪。但如果装备探振仪存在问题的话,可能会像大和那样在探振仪预定搭载的位置增设听音机。
动力系统、搭载燃料的更改
大体上,信浓的动力系统和大和一致,即15万马力。不过,信浓的推进器采用了新设计,直径更大。
大和公试过程中发现燃料搭载量过大,实际续航可以达到16节-12000海里。最终的决定是在信浓建造过程中废除一部分油舱。但实际上,信浓的建造工事进展很快,船体下部已基本成型,无法对油舱进行彻底的修改。因此,只能在改大和身上进行彻底的修改。
舾装相关
由于建造进度问题,大和公试过程中实际效果有限的副舵无法进行过多修改。因此信浓的舵设计和大和一致。
信浓的旗舰设备进行了很大的修改。大和级由于保密问题,在没有与司令部人员充分协商下便开始了设计。因此建造过程中需要全面采纳司令部的意见,加强司令部设施的功能并改善舱室配置。但是,大和号由于急于竣工而没有进行充分的修改,即使是武藏号的修改也不完全。因此,从信浓号开始计划彻底改变各房间的布局,提高便利性。为了加强与舰桥的联络,将长官室移到中央右舷附近,全面改变了大和号将慕僚诸室配置在舰中央左侧的布局,信浓号的长官室、幕僚关系诸室移到右舷船体前部并相邻配置。修改之后,虽然长官室和幕僚诸室与舰桥的距离稍远,但长官公室和幕僚诸室的连络更加容易。另外,动力系统产生的热量和噪音的影响也被减小了,居住性得到了改善。
如果信浓级战列舰按照预定计划完工的话,联合舰队司令部很可能会设置在实施修改并强化司令部功能的信浓级上。不过,为了统领日益膨胀的海军力量,已经讨论了将联合舰队司合部转移到陆地的方案。因此作为联合舰队旗舰的信浓号,即使成为了旗舰也不一定能长期担任旗舰职务。

最后的大和级——改大和

丸五计划中,再次追加了一艘46cm舰,也就是797号舰改大和。作为最后的大和级战列舰,改大和的设计被再次修改。
按照计划,日本海军第一艘搭载51cm炮的战列舰是798号舰。但考虑到日本海军在生产这款主炮的困难,也有可能是根据实际情况以改大和级来建造,也就是作为七九七号舰的同级舰建造的。最终,改大和与丸五、丸六计划在开战后随风而逝,并在中途岛海战后被新的改五计划所代替。
作为大和级五号舰,改大和的舰体和主炮同样没有改变,同时又继承了之前信浓对防护和舱室布置的修改。同时,改大和能够彻底进行信浓因为工事进度而无法实施的改正措施。
随着时间推移,来自空中的威胁会越来越大。因此改大和的侧舷副炮或许会被拆除并增设新的高炮。
由于大和级过度的重点防护设计,导致艏艉非防护区过长。根据黛治夫的回忆,大和建造过程中也有提出增设舰艏防水纵壁的意见,但最终因为进度原因没有实施。真正正式决定增加舰艏防水纵壁的是改大和。不过在改善水下防护效果的同时,也会导致排水量的增加。
前面已经提到,信浓由于进度原因没有彻底修改油舱。到了797号舰,有机会进行彻底的修改。因此重新调整了797号舰重油舱的配置,可以通过转运军舰前后的油舱内的重油来修正纵向倾斜。这有助于提高损害控制能力。
航空舾装方面,考虑到新的水上观测机的出现,797号舰的搭载机可能会得到更新。为了满足新搭载机的使用,需要增大机库升降机的尺寸,同时采用弹射力量更大的弹射器。

由于大和公试过程中副舵操舰能力有限,因此有增加舰艏舵的计划。这个舰艏舵是固定式的升降舵,用于辅助操舵。

●兵装
主炮
众所周知,大和级的主炮为45倍九四式46cm炮。


九四式46cm炮要目
口径:46cm
身管长:45
炮身全长:21.3m
弹程:17.59m
药室容积:480L(战后复原数据)
*这个数据相较于41cm炮并不正常,从概图上推算大约有600L
膛腔断面积:1698cm²
炮身重量:165kg
膛线数:72
膛线缠度:28
膛线深度:4.6mm
最大膛压:32kg/mm²
初速:780m/s
寿命:200~250发
炮身构造:丝紧五层
弹药
穿甲弹(九一式)
弹长:1953.5mm
弹重:1460kg
装药量:33.85kg
通常弹(零式)
弹长:不明
弹重:1360kg
装药量:61.5kg
发射药:360kg/110DC1
药囊数:6

战争中的大和级采用一式穿甲弹代替九一式。一式穿甲弹是1941年继九一式穿甲弹的制式化,不久之后也制式化的新穿甲弹,分为1、2、3、4型。一式穿甲弹的风帽内填充了着色染料,分为无色和红色、黄色、蓝色四种型号,外形、重量等与九一式相同。在战争中被制式化的还有九一式演习弹和一式演习弹的1、2、3、4型(1942年)。零式通常弹、零式演习弹、三式烧霰弹在1943~44年被制式化,其中零式通常弹和三式烧霰弹均为对空用炮弹。零式通常弹装药量61.532kg,三式弹长1.6m,弹重1360kg,装药量8.0kg,装填996个烧夷弹子。



在炮塔下方的主炮弹库内的炮弹储存法中,为了追求供弹迅速,采取了与以往完全不同的方式。每门炮定数100发炮弹,其中约一半放在炮塔的旋转部内,剩下的放置于其周围的固定部。所有炮弹都以直立的方式放置,用水压力量使炮弹横向移动。这种方式不仅使得炮弹的供给得以迅速进行,而且在弹药库内的配置上也非常有利。


副炮
大和级的副炮继承了最上级大改装换下的15.5cm三联装炮塔,并将测距仪换装为基线长更大的8米测距仪。

在副炮的配置方面,日本海军也希望放在船体中线上。虽然进行了各种各样的研究,但是无法实现全部中置,所以布置2座在中心线上,剩下的2座则是在左右两舷各配置了1座。根据这个配置,同时能向侧舷发射的炮弹数达到了9枚。
副炮备弹数:中线上发射机会多的1号和4号炮塔为150发,2号和3号(侧舷)炮塔为120发。
炮塔动力系统

主炮炮塔的动力和以前的战列舰一样是水压。在这个水压系统中,如果水压机、水压箱或将水压送往炮塔的水压管的一部分受到损伤,一部分或全部的炮塔就会失去机能,从而减少作为本舰核心的主炮的攻击力。因此,设计时应当非常注意,保证部分组件破损的情况下也不会马上造成战斗力的损失。水压机每座炮塔备有1台,另外加上1台备用,共计装备了4台。
这4台水压机和水压箱通过水压管相互连接,包括所需阀门在内,只要一部分发生故障或受到损害时,可以迅速隔离该部分并向其他部分继续输送水,就不会影响炮塔的操作。包括水压机在内的水压管系统,采用的是环网系统敷设法(Ringmain system)。这种敷设法并不是大和独特的方法,无论是外国还是日本海军都是长期存在的。但是,在详细的点上,只是到此被更加细致地设计了。
大和级在这方面的特点是减小了重量和装备该装置的区域,并采用了新的布朗-博韦里式水压筒。
水压系统要领
水压机型号:1座5000马力布朗-博韦里式水压筒
使用蒸汽:压力21kg/cm²,温度310度Su-perheat
水马力:3000
水压:70.3kg/cm²,即1000lbs/in²
凝汽器的海水吸入及排出孔:直径560m
水压管:2根直径300mm的吸管,2根直径180mm的排出管
水压箱:每台附带1个水压筒、共计4个,可注水500t。
重量
4台水压机:152t
海水管等:22t
水压管中的水:56t
水压箱中的水:300t
总计:530t
水压机室由于有凝汽器的原因,其位置必须在水面下,4组水压箱和管系统都必须在同一高度。各水压机室最好尽量远离容易损害的区域。一旦水压槽被攻击破坏,海水就会进入。一般情况下根据淡水的水压运转,但海水混入后水压机将不能继续运转。
●动力系统
在军舰的设计中,所有的方面都需要从损伤对策和控制的角度来考虑的。动力段,即作为推进器动力的轮机室和锅炉室的配置处也不例外。这一部分受到损伤后出力会立即减小,所以要尽量减少战斗时受到的影响。
大和级出力为15万,锅炉数为12座,每座锅炉出力12500马力。但是参考航空母舰和巡洋舰的锅炉,一座出力20000左右变得寻常,之后又试验性地采用高温高压锅炉,驱逐舰岛风一座锅炉出力25000马力。所以大和级的锅炉并不是最先进,甚至可以说是比较落后的。

在蒸汽压力和过热温度方面,当时也一般使用30km/cm2、30kg、350度,而大和则是25kg、325度。这是因为对大和级特别采取了踏实主义,一旦动力系统出现故障,再次打开水平装甲更换设备是相当麻烦的。除此之外,一座锅炉出力相对较小的原因还有就是减小故障时的影响,一座锅炉发生故障时对总体影响更小(很奇怪的理论,和多联装炮塔的否定意见一样令人费解)。
关于锅炉室的配置,为了尽量减少其受到损伤的影响,最好是将单座锅炉分隔。根据以往建造的大多数军舰的例子,即使是战列舰的舰宽,锅炉室最多也只能排3列,所以锅炉舱整体的长度变长了。刚好大和舰的宽度很大,所以控制在比较短的范围内,横排4列,竖排3段,分隔成12个独立的锅炉室。

轮机室也1轴1室横向布置了4列。1个轮机室和4个锅炉室纵列连接一个推进器。
虽然这个布局成功缩短了动力段,但实际上这个设计也压缩了tds纵深,削弱了防雷效果。
这样一来,主蒸汽管的布置也变成了一组一列,所以各组所属的管道也不会进行交错,所以从限制损害范围上来说是飞跃性的大进步。
大和级的动力段配置的顺利进行,与锅炉和轮机本身的技术进步相相关。各舱室的面积相对较小,所以这些区划受到损害进水的情况下的进水量也减少了,防御性能进一步提高。
●电力系统
发电机
大和级在发挥战斗力的基础上也有著显著的特点。与之前的战列舰相比,大和级防御上也焕然一新。其中一个原因就是大和级发电机的配置和布线方法。
因为电气系统相当于人的神经系统,是相当重要的。所以即使一部分发生了故障,也会导致大范围的神经系统的问题。因此在军舰上,有必要将故障部分分隔,转而向其他部分迅速切换供电。
大和的发电机有225volt、600kw的4台柴油型和4台涡轮型,共计8台,发电量4800kw。这些发电机设置在防御区内,单独配置在单个舱室中,各舱室尽量远离。现代军舰的电力使用量逐渐增加,在很多方面取代了蒸汽。这个现象主要的原因的便利性,因为电线比蒸汽管更方便、更容易布置。从防御的角度来看,如果电线损坏了,不会出现像蒸汽那样的危险。在大和级上,副炮、高炮、机炮的旋转、俯仰、给弹等全部以电力为动力,操舵系统、排水筒、空气压榨筒、冷却机等都是电力操纵,因此大和级搭载的发电机的力量需要足够大。大和级合计发电功率4800kw,可以为1952年八王子市的全体工厂的动力、电热、电灯供电,可见其规模之大。
电路

主电路的布线和水压管一样,是环式敷设的,并在穿过装甲内部的环状的电线通路内导设。这个导设法本身和以前的方法没有区别,也是各国海军常采用的方式。
舰政本部对于事故发生时的对策和控制故障区域进行了细致的考虑。发电机工作时主电流流入电路,这条电路是根据各发电机的力量来区分的,从分区的电路向分支式终端的各电气装置分配电流。此前的战列舰中,这个环式主电路分成4个部分,但是大和级有8个发电机,所以分成了8个部分。
大和级的电路主要部分处在防护区内,在舰体的中心也设置了电线通路,因此在必要时可以使用另一舷的发电机供电,是理想的供电法。电力转换的情况在这张图中体现得很明显。
直接供电必要总功率:约600个、7714kw
发电量(600kw×8):4800kw
最大负荷:3068kw
最需要电力的时间是夜战主炮开炮时,这个时候是最大负荷的时候
发电量÷最大负荷=156%
只要有足够的富余时间,即使发电机发生故障,也能将发电机切断,通过环状电路从其他系统向连接了故障发电机的装置供电。
●射击指挥装置
二战日本海军的光学设备水准很高,各方均有着较高的评价。
大和号最后的炮术长黑田吉郎大佐的记录:
突入莱特湾作战时,昭和19年(1944)10月25日早晨,在东前方水平线发现了6艘编队的大航空母舰群,对1号舰甘比尔湾的炮击距离达到了33000米,首次取得命中。2次齐射弹将其击沉的战果,必须说是充分发挥了大和级水上射击的威力。我认为取得战果的主要原因是15米测距仪的精度,射击盘的活用,还有46cm巨炮的威力。
二战结束后莫里森战史的记录
日本海军在二战时期使用的光学装置比美国海军的光学装置要好。他们使用的双筒望远镜,特别是在夜间的行动中优良得多。
参考文献:日本光学工业史

信浓在内的大和级装备了2座九八式射击指挥仪改一,该指挥仪在先前测试的比叡搭载的九八式基础上改良而来,生产者为日本光学,分别装备于前后射击指挥所(舰桥和备用舰桥)。

鉴于试验性的九五式射击指挥仪的使用实绩,将指挥官用的12cm弹着观测镜更换为15cm,又进行增加对空射击用的高角望远镜等改造,这就得到了九八式射击指挥仪。在最后阶段,根据用兵方面的意见,在固定覆塔两侧开口,共计装备了2具18cm双筒望远镜。这个开口设计在装备了双筒望远镜的同时,也可以快速关闭。炮术长黑田吉郎大佐回忆道,大和号在最后的战斗中,从这个开口飞进了一枚机枪子弹,在射击指挥仪内部来回偏转,不幸的是,一名传令员被击中了。


除了这些射击指挥仪外,二号炮塔内还设置有简易的射击指挥仪作为预备指挥所。
测距仪为15.5m三重测距仪(1组体视式、2组合像式)



合像式和体视式测距仪
■合像式:将从左右开口进入的光用中央棱镜导向一个目镜。从左边的开口进入的光是上半部分的视野,从右边的开口进入的光是下半部分的视野,远处的目标看起来相互偏离了。当移动测距棱镜使图像的一方运动使上下图像一致时,从距离刻度读取距离。建筑物、桅杆等轮廓明亮且呈直线,适合进行移动较慢的目标的测距。

■体视式:左右各自带有中央棱镜,通过双眼目镜观察。这个方式和用望远镜看目标一样,能通过看到距离不同的目标时识别远近。可以看到视野内的指标和远景的上升,以这个指标作为距离的基准来测量目标的距离。对于像飞机那样速度快的目标、水柱、烟雾等可以进行迅速、准确的测距。

1933年左右日本光学工业株式会社八木贯之技师报告体视式测距仪的精度是合像式的1.6倍。海军决定购买4具6米测距仪,将青木小三郎造兵少佐(后技术大佐)作为造兵监督官派遣到德国,让其购买体视式测距仪。1936年3月左右买入,将1具分配到光学实验部,1具装备在炮术学校练习舰山城号上,1具借给日本光学工业株式会社进行构造研究。
1935年8月,在横须贺海军工厂光学实验部开始了大和、武藏用的试制光三九合像式二重15m及10m测距仪的设计。
1940年9月,日本光学工业株式会社为了制造大和、武藏用试制光三九式15m测距仪,开设了津田山工厂,开始生产。
长门的41cm炮的最大射程约为38000米,而46cm炮的最大射程预计将超过40000米,考虑到舰桥和炮塔的高度、测距范围、精度以及主炮炮身俯仰造成的视界障碍等,决定将基线长度定为15m。以往的10m二重测距仪只有合像式,这次追加了适用于远距离水平线上垂直部短目标测距的体视式。这样,大和的测距仪变成了2具合像式和1具体视式构成的三重测距仪。这款测距仪带有稳定摇晃的陀螺仪,防震架台上也容易安装测距仪。后桅用的是类似的10米测距仪。1937年6月左右,光学实验部制定了基本计划,向日本光学工业株式会社订购。由于设备很大,加上设施的增加,其他产品价格也很高。当年一台一三式8m二重测距仪只有35000日元左右,而这款测距仪一台的价格达到了400000日元。

一般对该测距仪的称呼是15m测距仪。但实际上
,日本光学生产了15.28m和15.72m两种测距仪,取平均值的结果是15.5m测距仪。
虽然大部分都是15.5m三重测距仪,但型号存在差异。舰桥装备的是光48/九八式二型测距仪,炮塔装备的是光39/九八式一型测距仪。备用舰桥采用的基线长较短的10m三重测距仪,型号为光43/九八式三型测距仪(除了基线长以外一致)。舰桥和备用舰桥还装备了测距仪的九八式。

射击盘(机械计算机)为九八式改一,生产者为爱知时计电机株式会社。开发过程中,充分考虑到搭载在战列舰和重巡上的九二式式射击盘的使用实绩,集大成后开发出了九八式射击盘。
修改要点如下:
1.为了消除以往射击盘齿轮系统的游隙,分为发送系统和计算系统两个主要齿轮系统,提高射击距离(俯仰发送机)系统和旋转角系统的精度。
2.电路转换器的触点由于连接和脱离时产生的火花而熔化,成为故障的原因。本仪器使用爱知时计电机株式会社设计的循环曲线,解决了问题。
3.采用自由陀螺仪
从前是在射击盘内导入了航海用的陀螺仪,九八式则是装备的东京仪器制造厂开发并制造的射击专用的自由陀螺仪。
测的方面,采用的是九八式的针的速测定盘。
日本对爱知时计生产的一二式测的盘和一三式测的盘进行了分析,包括除了瞄准部的光学部分以外的全部机械结构。九八式的针的速测定盘安装在大和级测距塔的前部。这款装置是日本在世界上引以为豪的指挥装置。该装置是由日本光学工业株式会社杉丰技师设计的。


●防护
主装带:400mmVH/20°

横防御隔壁
①前部下甲板:340mmMNC
②中甲板:340mmVH
③后部下甲板:350mmVH
*前后防御隔壁达到船舱甲板
水平防御
①中甲板(主水平装甲):190(水平部)~230mm(倾斜部)MNC
②最上甲板:35~50mmCNC


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

弹药库
①垂直装甲:100~270mmVH/25°
②水平装甲:与上文一致
③底部:50~80mmCNC
司令塔
①侧面:380~500mmVH
②顶部:200mmMNC
③底部:75mmCNC
④通信管:300mmMNC
主炮塔
①正面装甲:660mmVH
②侧面:250mmVH
③后部:190mmNVNC
④顶部:270mmVH
⑤炮座:380~560mmVH(从侧面向前后递减)

副炮塔
①正面:25mmHT
②炮座:25mmDS+50mmCNC
舵机室
①顶部:200mmMNC
②侧面:350~360mm(副舵250~300mm)
烟道:380mmMNC(蜂窝装甲)、50mmCNC

烟道水平防御的蜂窝装甲是在380mm厚的钢板上开117个直径180mm小孔,开口面积55%,烟道的前倾部上部和侧面配置50mmCNC装甲。


从3号舰信浓开始,舰底防御追加到动力段。在双层底处增加2层25mmDS钢以弥补无法增设三层底的缺陷,再在内侧新设隔壁。
●重量分配

由于信浓本身并没有完工,而且没有留下重量分配表,这里就暂且贴一张大和的重量分配表。
●转向性能
军舰是编队行动的,所以对其转向性能大致有一定的标准。为了满足这个标准,进行了单舰的舵的详细设计。在主机出力8/10的航行中,35度转舵时的转向性能,是日本海军的标准。


大和的转向性能也是以这个目标来设计的。实际上,大和级的转向性能相比其他军舰来说更加良好,这是为了追求躲避空袭时投下的航弹和鱼雷。
转向时船体倾斜较小的原因是GM值在完成公试状态下为2.6米。GM值太大,船的动摇周期也会缩短。不过,大和级的动摇周期为为17.5秒,依旧是可以接受的。
主副双舵配置
大和级最大的特点之一就是主副双舵的配置。由于担心此前并排双舵一次性全部损坏的情况,大和级的主副舵专门分隔开来。

除了大和级,这个设计也被运用在航空母舰翔鹤级和大凤级上。

公试结果已经证明了大和级在转向性能上的特长,开始转舵后舰船很快就开始转向,旋转圈较小。
如果只用副舵来操作的话,转向也能实现。但因为惯性过大,副舵无法使舰船停止转向,使舰船恢复原来的状态。也就是说,副舵只能为主舵起到辅助作用。但是设计当初的目的是——主舵不能使用的情况下,使用副舵操舰。这是设计当时没有预料到的事情。
在这个实例的刺激下,大和级的副舵性能得到改善,即使作为备用的要求也越来越强烈。研究的结果以及初步的草案也完成了,但是在准备阶段还没实际进行的时候,战局发生了变化,实际上没有实施。

巨炮之巅——超大和级
●设计
1940年秋,军令部就希望扩大大和的设计,让新战列舰搭载3座三联装51cm炮,航速30节。三联装炮塔的设计是为了缩短核心区,减轻总炮塔重量。
在3座三联装的设计下,一座炮塔损坏的情况下会损失3门火力,不利于维持战斗力。(这个考虑在八八舰队后期平贺让主张多联装炮塔时也出现过)
然而,三联装51cm炮炮塔重量过大。大和搭载的九四式46cm炮的炮身重量为167吨,试制甲炮则达到了227吨。如果按照三联装炮塔的设计,各部分增加的重量将会不小。这对炮塔设计来说是一个大考验。同时考虑到旋回部的增重,需要出力更大的水压机。三联装甲炮的炮塔设计和制造方面的困难是毫无疑问的,这对日本海军来说难以接受。
采用三联装炮塔后,随之而来的还有炮塔座圈的增大与弹药库的扩大,进一步导致舰体宽度增大,长宽比下降。而超大和的航速要求是30节,为了减小这个因素对航速的影响,需要增大主机出力或者拉长船体,很显然这是非常困难的。
最后舰政本部试算的结果是新舰的标准排水量将达到9万吨,满载情况下则达到10万吨。这与标准排水量6.4万吨的大和级相去甚远,建造、修理都是相当困难的。
9万吨超大和基本计划数据
排水量:90000吨
兵装:3座三联装51cm炮、12座双联装10cm高炮
航速:30节
主炮塔正面装甲:800mm 顶部:295mm
最终军令部理解到9万吨的设计不可能实现,便调整了性能指标。1941年的高等技术会议上讨论的新战列舰搭载了4座双联装51cm炮。相较于9万吨,由于采用双联装炮塔,导致核心区过长。但单座炮塔重量和三联装46cm差不多,所以被采用了。
之后,舰政本部在1941年6月向吴海军工厂提出试制2门51cm炮的要求(在中途岛海战之后停止试制时只有1门炮身接近完成)。这款炮的炮身钢材与50倍46cm炮都是200吨级的,这对日本来说难以生产。最终即使原型炮试制成功,能否实现量产也是无法确定的。

由于4炮塔化,炮塔布局为前后各了2座,整体轮廓将与大和型不同。但副炮和高炮没有明确资料。但考虑到弹药库的增大,中线布置的15.5cm炮基本无法实现,所以推测副炮全部布置在侧舷。侧舷大概可以实现2~3座副炮,在拆除副炮后可以搭载6~8座大口径高炮。这个方案没有更加详细的资料,大概还没给出正式的计划番号。最后这个设计依旧是舰型过大——经过舰政本部的试算,排水量将达到8.5万吨。
根据调查和试算,8.5万吨的巨舰已经达到了横须贺和吴两大海军工厂造船能力的极限。但是,这仅仅是理论上的界限,实际上从吃水等方面可以推测出运用方面会有不少问题。上述研究也指出,在运用8.5万吨规模的军舰时,有必要进行港口疏浚。为了实际运用的可能,船体规模的缩小是必要的。
8.5万吨超大和
排水量:85000吨
兵装:4座双联装51cm炮

在这样的制约下,舰政本部提议能够实现的方案是搭载3座双联装51cm炮、接近大和级战列舰的方案。航速也与大和级相同,为27节。关于排水量等的详细情况虽然没有记录,但如果是和大和的船体和航速差不多的话,标准排水量也能够控制在7万吨以下,在建舰设施和运用方面的问题也就迎刃而解。
排水量:69000吨(推测)
兵装:3座双联装51cm炮
主机出力:150000马力
航速:27节

由于炮弹的增重,所需发射药的重量达到了480kg,药囊数也从46cm炮的6个增加到了7个。如果继续采用人力搬运药囊,将导致发射速度难以维持的问题。因此有必要改用机械力量搬运的新方式。舰政本部正在研究如何修改现有设计。
虽然详细情况不明,但是在舰政本部相关人员的回忆中,记述了1942年4月左右实施了模型的过程演示,可能在一定程度上已经实现了实用化。
另外,双联装甲炮炮塔的旋转部直径12.1米,比大和级的12.274米略小。炮座直径为15.040,相比大和的14.74略有增加。
炮塔旋转部重量方面,大和为2510吨,双联装甲炮为2780吨,增加了270吨。其中包括装甲强化的重量,装甲重量相比大和增加了790吨。三座炮塔总计增加重量将达到810吨。
考虑到主炮弹药库的扩大,6炮舰的中线副炮很可能也无法保留。这也是该舰和大和的一大区别。

关于中线副炮废止后新设炮有不同猜测。杂志丸的附图上增加的是三联装九六式机炮,而石桥孝夫的这张附图上是前后各一座九八式10cm高炮。
防御方面,超大和级的设计并不明确。基本计划中,主炮塔正面装甲将达到800mm。由于日本生产这种厚度的装甲能力不足,生产效率低下,所以可能会采取两块薄装甲叠加的方式。
而垂直和水平装甲,考虑到对51cm炮弹的防御,依赖大厚度装甲恐怕无法实现。所以,超大和级有可能通过两段式装甲来抵御51cm炮弹。
虽然都是计划中预定的,但是和超甲巡等相比,超大和级的详细设计延迟的理由可能是舰政本部和军令部之间对51cm炮战列舰的不同意见,可能是因为理想和现实的差距。不过,没有找到记录军令部对超大和级的评价相关历史资料。不管怎么说,这个设计方案被赋予了基本计划番号A150,作为丸五乃至丸六计划中6艘战列舰的方案,正式进行设计。
797号舰计划在1944年后半年,也就是信浓号下水后在横须贺海军工厂开工。大约半年后,超大和级一号舰798号舰将在吴海军工厂开工。之后,799号舰在新设的大神海军工厂开工。但这个新工厂的设备规模未必能够满足巨舰的建造,或许无法实现在1945年前后开工。
除开大神海军工厂,799号舰就只能在吴海军工厂和横须贺海军工厂建造。等待之前各舰的建造后,大约在1949年开工,1953~54年完工。
●51cm巨炮
试制甲炮
口径:51cm
身管长:45
全长:23.56m
炮身重量:227t
炮身构造:丝紧五层
弹药
穿甲弹
弹重:1950kg
发射药:480kg
药囊数:7
●总结
本文内容是信浓到超大和的设计/技术相关。实际上,信浓/改大和的技术相关内容也就和大和高度重合,所以本文仅仅叙述一部分。以后有机会重新开一下大和的专栏,以补充其他方面的技术信息。