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(随笔)浅谈德二战巡的航速

2021-05-28 23:29 作者:冰镇咖啡_Eiskaffee  | 我要投稿

  撰写本文的动机来自一位朋友的邀请。目的有二:辟谣与对本文所提及方面之现有研究材料进行有限的补充。

  早先,大部分国内网友对德二大(战)巡与英国战巡之间区别的认知都是建立在一类以火力-防护-机动为要素的三角模型上,前者“重防护轻航速火力”,后者“轻防护重航速火力”。近些年,随着两本德国战巡相关论著的汉化译本在国内出版(原著作者分别为米凯莱&鲁杰洛与士大夫),部分读者认识到了德二海军战巡不仅重视防护,更兼高速(海试),于是理所应当地出现了滥用私人立场对其进行盲目吹捧的情况,尽管以上两本著作的作者们皆没有在他们的书中表现出这种态度。

 所谓物极必反,很快就出现了把私人立场滥用在英国方面的反对派,开始抛售各种与对方同样武断的论调论据来实施驳斥。得益于目前论述皇家海军的英文著作远远丰富于论述德皇海军的英文著作,这一派很快就占据了上风。当然,笔者不支持任何一边的说法。

  一个描述客观事实,脱胎于不完整研究素材的结论,其本身不存在预设的立场。譬如本文所澄清的结论,它们在被单独放置时,仅是一个错误的论调;但实际情况是,大多数人喜欢在隐含私人主张的语境中植入上述文本,导致其表述看起来偏激而富有煽动性。此问题不仅仅适用于本文所提及的方面。

  因此,笔者在本文中所修正的对象是“德二战巡实战航速不超过23节”这一结论,并对燃煤时代军舰的动力系统进行一部分补充说明,好让读者理解煤炭对于军舰的重要性。

  附注:如果您愿意阅读本文,请务必看完,不要只瞥一眼“冯·德·坦恩”号的战报就直接退出。


燃料与动力设备

  作为战舰的血液和心脏,燃料和动力设备是影响战舰航速最重要的因素。

  德意志帝国统一以后,其煤炭与产量快速攀升。最初,德国的工业用硬煤均来自位于普鲁士王国莱茵兰省和威斯特伐利亚省的萨尔(Saar)和鲁尔(Ruhr)煤田;20世纪10年代,帝国充分开发了上西里西亚煤田,该煤田的煤储量,据Clapham的说法,可以抵上当时联合王国的全部煤储量。然而,德意志帝国相比英俄并不是一个强大的硬煤输出国,其主要输出的是褐煤。德国北部沿海城市为了避免国内高昂的硬煤价格也需要进口硬煤使用。

  造成德国国内硬煤价格上涨的原因大致有三点:一,位于莱茵兰和威斯特伐利亚的德国硬煤往往藏匿在深而复杂的地带,开采成本高昂(这也是今天联邦德国放弃硬煤开采的主因),在战时条件下产出的煤炭质量自然备受影响;二:德国生产硬煤的煤田距离北德沿海地区过于遥远,而地层年代幼的北德地区也无法自己供应硬煤,只能承担高额运费;三:卡特尔运动促成了莱茵-威斯特伐利亚的煤炭辛迪加,严重恶化了运输距离带来的负面影响(关于这点对德国造船业的影响,可看CV11209738)。

  因数据缺乏,笔者无法直接对比当时的英德煤炭质量。根据Euracoal所注数据,现代德国硬煤质量并不差,在热值和含硫量上相较英国有优势,含水量和含灰量也相差不大。但德国西部硬煤的含水和含灰量并不稳定,少时仅有2.5/3.5%,多时却高达13/21%,西里西亚煤田也近似如此。这实际上取决于开采时花费的工夫。战争期间,前线军官描述容易结渣的德国船煤时经常用stein haltigen Kohle一词,即“含石煤”,这证明煤炭灰含量高。曾任“塞德里茨”号舰长的莫里兹·冯·埃吉迪(Moritz von Egidy)在1914年11月的战争日记中表示,“塞德里茨”号在航速超过21节时就会产生烟雾,这证明煤炭水含量高。

  上述两例足以证明,导致德国硬煤质量下降的主要原因在于战争时德国对国内经济和运输规划不良。譬如1895年,德国硬煤企业的平均雇工数量高达800人(褐煤方面仅66人),陆军不合理的征兵模式(他们甚至强征海军的技术人员上战场)严重损害了德国所产硬煤的质量。战争时期,硬煤价格一路高攀,但资本家们却能够始终保持其高额利润(约在10%或更高),加剧了海军采购高质量硬煤的困难。

  另外,战时陆军对铁路系统拙劣的调配也使得硬煤供应缺乏,进一步提高采购成本。德意志帝国自普法战争以来就引以为豪的铁路系统,在一战期间表现之混乱仅举一例:1915年11月3日,汉诺威省科 尔廷斯多夫工人住区致RMA的一封关于炮弹的情报内称,鲁尔的钢铁一般会先被运往德国东部制成弹体,然后再被运往西部填装炸药。

  低质量煤炭会给当时的任何主力舰造成极为严重的负面影响。几乎全世界所有主力舰的炉篦都基于高质量的如威尔士或加迪夫等产地的煤炭而设计,更宽大的炉篦虽然在处理更低质量的煤炭上效率略高,却会显著影响锅炉工作效率。以英国海军举例:1913年10月2日“悉尼”号轻巡洋舰的海试报告中,使用低质量煤炭(澳大利亚煤)时全功率航行需要喷油助燃,且维持6小时全功率后就需要清理炉灰炉垢,无法继续维持高航速。在6小时的1/2最大功率航行后,该舰也只能以3/5的最大功率继续航行,还被迫调用30人来清理已经开始扬尘的锅炉管积灰。1913年10月16日关于澳大利亚海军煤炭供给的文件中提及了“不倦”级“澳大利亚”号战列巡洋舰使用澳大利亚煤炭的情况:维持15节航速便需要开启全舰全部的31台锅炉,每小时消耗16吨煤炭2吨燃油;倘若是高质量煤炭,则只需要15台,每小时消耗10吨煤炭,无需喷油助燃。这足见燃料质量对军舰动力的影响,并且低质量煤炭还会严重削弱军舰航程(“澳大利亚”号减少了1/3)。不过得益于新西兰煤的高质量,澳洲的英国军舰并不需要面临燃料问题。

  动力系统方面,德皇海军采用桑尼克罗夫特授权舒尔茨生产的小水管锅炉。该锅炉质量轻,体积小,让德皇海军的大舰在锅炉舱长度明显短于英国海军战巡的情况下依然可以输出更高的功率(英国人后来也装备了这种锅炉)。缺陷是,这种锅炉需要频繁维护,且对燃料品质要求高。因此,小水管锅炉的使用在某些时候放大了德皇海军的燃料问题。

  为了减小锅炉重量和体积,增加工作效率,德国海军在1890年就对新兴的燃油锅炉进行了探索,但因为苏格兰火管锅炉的设计问题而失败。1904年,海军再次利用丢尔(Dürr)和桑尼克罗夫特等水管锅炉进行研究。最终,海军在“国王”级战列舰上实装了小水管燃油锅炉。1916年,海军为大型战舰的燃煤锅炉内置了淋油喷头。对于燃油喷淋的效果,在RMA工作的高级造船工程师布鲁诺·舒尔茨(Bruno Schulz)在他的回忆录《从国内外战争和商业海军的经验中对燃油锅炉进行的特别考虑》(Die Ölfeuerung unter besonderer Berücksichtigung der Erfahrungen in den in-und ausländischen Kriegs-und Handelsmarinen,Knapp出版社,1925年出版)内这样评价该系统:

“地面试验表明,通过安装特殊装置,在锅炉耗煤量为315kg/h*sqm的情况下,可使锅炉工作效率提高20%;在耗煤量215kg/h*sqm的情况下,锅炉工作效率可提高35%,采用混烧不会对锅炉造成不良影响。”

因此,燃油喷淋也是提高航速的重要手段,但这也会加剧锅炉积垢。不过由于德国燃油的价格是同质量煤炭的两倍多,德国海军大舰所装载的油料吨数远低于皇家海军,实战中也只有在万不得已时才能使用喷淋助燃。由于舰种定位和经费限制的问题,德二战巡在长宽比上劣于皇家海军的战巡,故而其需要相对较大的输出才能达到和皇家海军战巡一样的航速——但是这可能受到各方面因素影响,诸如舰底涂料、螺旋桨尺寸等(比如“狮”号的海试航速就被舰底涂料浪费了0.8节)。

  相比于设计,质量不稳定的燃煤才是航速问题的主因。实战中德二海军的战巡从未开出自己海试时的测试成绩(指6小时强制通风)。因此,讨论浅水海试的“德弗林格尔”级各舰的最大航速对于实战来说显得意义不大(但确实可以体现德舰动力系统的性能),尽管“吕佐夫”号在理想状态下的浅水海试表现确实很好。

  分析完上述问题后,我们的工作仍然没有结束。下文将例举实战期间德皇海军战列巡洋舰的航速表现,来参考以上问题对于实际的影响是否大到“仅能开到23节”。为了保证全面性,我会尽可能使用已经被数字化处理的一手文献。


多格尔沙洲海战

  在这场发生在1915年1月24日的海战中,所有德舰的航速均没有超过24节。塞德里茨的战争日志当中,将23节航速称之为“全速航行”。

A.K.即Alle Kraft的缩写

  23节这个数字可比各参战大巡的海试航速差远了。目前比较主流的说法是“布吕歇尔”拖后腿(然而该舰此前海试航速达25.8节),另外一些人则认为造成航速上不去的原因是船用煤炭质量低劣。但当我们翻阅一下时任“德弗林格尔”号舰长的路德维希·冯·鲁伊特(Ludwig von Reuter)的记录,就可以知晓问题所在:

所框文段为鲁伊特对战舰航速(Geschwindigkeit)的评价

“尽管舰员表现出色、锅炉干净、装填鱼雷艇煤(对高质量硬煤的代称)且风平浪静,但轮机只能达到260转/分。根据转速表,对应的航速是24节。这是“德弗林格尔”号在平均吃水深度9.4m时的预估航速。导致速度下降的原因可能是因为修理低压蒸汽轮机时缩短了轮机叶片。”

  可见,多格尔沙洲海战时德二海军战巡所用的燃煤煤炭质量并不差,造成航速受限的原因是“德弗林格尔”号在1914年9月4日-11月13日期间对蒸汽轮机的修理问题。通过此次事故,也可以部分证实埃克斯戴特对托比那提供的帕森斯轮机质量的评价(同样在CV11209738),因为该舰的同级舰,装备希肖蒸汽轮机的“吕佐夫”号在浅水区跑出了27.9节的航速,且该舰蒸汽轮机同样出现过故障,在1915年10月25日-次年2月2日期间进行了维修:

来自士大夫2014年出版的《German Battlecruisers of World War I》。这里引用著作的原因,是“吕佐夫”号战争日记在此处的字迹实在是过于潦草,本人无法辨认。

斯卡格拉克海战(日德兰海战)

  这场海战中,记录航速情况最为详细的是汉斯·岑克尔(Hans Zenker,他后来领导了魏玛海军)指挥的“冯·德·坦恩”号。从战争日志中可以发现,“冯·德·坦恩”号在17时53分就提速至26节。

在同一些著作参考时,请务必注意不同时间算法导致的时差
20时08分,“冯·德·坦恩”号因一号隔舱进水严重,在达到26节转速的情况下只能开到23节

  该舰实战中多次保持26节航速,我简单统计了一番:

  17:53(持续6分钟,后转15节),18:04(持续6分钟,转15节),18:21(持续3分钟,转18节)18:52(持续6分钟,转23节),19:04(持续49分钟,转23节),20:08(达到26节转速时只有23节航速)

  岑克尔是在海战后总结中唯一一个提及煤炭质量问题的指挥官,他的表述如下:

来自岑克尔对海战第三阶段“冯·德·坦恩”号状况的描述

“与此同时,因为从凌晨4点起就没有再清理锅炉下层的炉膛,且燃煤混杂土石,导致炉膛开始严重结渣,司炉工虽然得到了预备值班人员的协助,但仍然显示出过度劳累的迹象;中午12点之后,全体船员再也没得到过食物。晚8点时,加油助燃系统部分失灵,尔后完全失灵。但是,由于这些原因(舰员的辛劳工作),本舰克服了掉队的危险。”

 至此,“23节” 论已经完全被推翻,不过我仍然想补充一些其他舰船的报告。

  以下是时任“毛奇”号舰长约翰内斯·冯·卡普夫(Johannes von Karpf)对舰员表现的一部分评价:

“损管小组和司炉工们的出色表现使本舰能够在进水1000吨的情况下维持25节的航速直到战斗结束,还阻止了进水状况的恶化。”

  值得一提的是,“毛奇”号位于73-85号肋骨之间的进水污染了燃油,导致喷油助燃系统几近失效。

  以下是“塞德里茨”号的战争日志:

接到“埃尔宾”号的战报后,“塞德里茨”号航速提至25节。

“吕佐夫”号的记录也证明了25节是全队均达到的航速:

我真的看不懂原文件的草字……

  那么,为什么德二战巡在达到和他们对手相仿的航速时仍然感觉力不从心?埃吉迪在报告内是这样认为的:

原文件的字体是Franktur,为了方便各位辨认就放Staff的书了

“附近的5艘敌舰(作者注:实际上是4艘)仍然保持着24-25节的航速。这样它们不仅可以轻松摆脱第三战列舰中队的追击,同时还能继续与第一侦查群交战。就算是战斗力最强的战舰,高航速也具有很高价值,该战斗阶段明确证明了这点。”

  埃吉迪认为,高速的持久性是关键。假使德二海军同类舰艇的燃油/燃煤载量之比能达到“虎”号那样的1:1或是“狮”号那样的1:3,实战中的表现将会更加优秀。


地中海与黑海

  档案馆目前没有数字化“戈本”号的战争日志是一项憾事。但我们仍然可以引用士大夫的文章来一览其表现。

  在“戈本”号遭到“不挠”与“不倦”两舰的追击时,其最大航速达到24节。此时该舰的锅炉严重缺乏维护,舰底也不曾进行清洁。此间,甚至有一名司炉工因精力衰竭而死。

  1915年5月10日在博斯普鲁斯海峡追击俄舰时,“戈本”达到了26节的航速。

参考资料

出版物:

•John Clapham. The Economic Development of France and Germany,1815-1914,1936.

•John Roberts. British Battlecruisers 1905-1920,2016.

•Gary Staff. German Battlecruisers of World War One: Their Design, Construction and Operations,2014.

•Gary E.Weir. Building the Kaiser's Navy: The Imperial Navy Office and German Industry in the von Tirpitz Era 1890-1919,1992.

非出版物:

RM92/2245、RM92/2307、RM92/2309

RM92/2983、RM92/3084、RM92/3456

RM92/3457、RM92/3733、RM92/3736


如有谬误,还请指出。

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