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约翰·罗伯茨的《战列巡洋舰·起源篇》(第三部分)

2021-07-16 21:52 作者:以及小酱油  | 我要投稿

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设计委员会

(海军部的)激进的新造舰政策可谓是一石激起千层浪(其中包括了部分驱逐舰和潜艇,但却完全不含任何中型巡洋舰),因此,费希尔和海军部委员会决定设立一个“设计委员会”,从表面上看,其目的是为了研究未来战舰的发展方向,但实际上其作用不过是研究现行政策的合理与否,并且考虑到其组成人员多为一言九鼎的大专家,因此其还起到了为整个海军部委员会特别是费希尔本人背书的作用。由此产生的委员会在处理细节问题上(特别是在处理战舰的武器布局和应该使用何种机械设备上)价值不菲,但其对整体大局几无影响力。从一开始,费希尔就已经钦定的基本的设计指标,他也从来没有允许过设计委员会僭越海军部委员会所定下的要求而自行其是。设计委员会于1904年12月22日由海军部的红头文件而正式成立,其组成人员包括费希尔的所有亲密顾问和几位知名人士,包括国内物理学领头羊开尔文勋爵【译注:即威廉·汤姆森(William Thomson),第一代开尔文男爵(1st Baron Kelvin),英国著名物理学家、工程师,热力学之父】和海军部实验工厂的负责人R·E·弗劳德(R E Froude),费希尔本人则担任设计委员会的主席。【原注:委员会的全体成员包括海军方面代表:海军少将巴滕贝格的路易斯亲王(DNI);总工程师、海军少将约翰·德斯顿爵士(Sir John Durston);海军少将阿尔弗雷德·L·温斯洛(鱼雷艇和潜艇部队指挥官);亨利·B·杰克逊上尉(即将升任第三海务大臣);约翰·R·杰利科上尉(即将升任DNO[译注:Director of Naval Ordnance,即海军军械局局长]);查尔斯·E·麦登上尉(即将任第三海军大臣的助理);雷金纳德·H·S·培根(第一海军大臣的海军助理)。平民方面代表:菲利普·沃兹(DNC);开尔文勋爵(物理学家和数学家);J·H·拜尔斯教授(Professor J H Biles)(格拉斯科大学法学教授);约翰·桑尼克罗福特爵士(Sir John Thornycroft)(桑尼克罗福特造船公司);亚历山大·格雷斯(费尔非德造船公司);R·E·弗劳德(哈拉斯尔海军部实验工厂总监);W·H·贾德(朴次茅斯造船厂总工程师,即将成为DNC助理)。此外,还有指挥官威尔弗雷德·亨德森(Wilfred Henderson)和助理建造师E·H·迈克尔(E H Mitchell),分别担任秘书和助理秘书。】

威廉·汤姆森,委员会成立之时他已到了垂暮之年,图片来自百度百科
约翰·桑尼克罗福特,此公在舰艇动力方面颇有造诣,曾为皇家海军提供了其有史以来第一艘使用水管锅炉驱动的舰艇——迅捷号鱼雷艇(HMS Speedy),此照片摄于1896年,图片来自维基百科

1905年1月3日,在委员会的第一次会议上,费希尔宣读了该委员会的职权范围,其仅限于为海军部和DNC提供意见和建议(考虑到组成人员的身份,其建议是具有一定权威性的),而非接手DNC的舰艇设计业务;同时,委员会主攻战列舰、装甲巡洋舰和驱逐舰的设计(潜艇不在其职权范围内)。就装甲巡洋舰而言,其应当有高达25.5节的航速,只装备有12英寸主炮和反雷击炮,装甲与牛头人级相当,尺寸能被塞进现有的港口设施中。然而,委员会还通过了初步声明,基本上就是在复读Naval Necessities中有关“战舰类型”的观点。【原注:这些细节来自1905年2月委员会的第一次工作进度报告(费希尔文集第一卷,P215),但有证据表明其与最初的版本有出入,比如速度从25节变成了25.5节。】还有一些关于日俄战争(1904.2-1905.9)中相关战例的额外材料,其被用来论证装甲巡洋舰、重炮、统一口径的主炮、速度和远程火炮的价值。【原注:在许多方面,这些材料得出的结果存在争议,但要展开讨论的话会占用太多篇幅,详见D K Brown RCNC,“皇家海军感知的日俄战争技术课程”,Warships 1996(伦敦,1996年),P66。】

フィッシャー の 愛 艦 が,二等战列舰声望号(作者收集)
【表6】设计委员会1905年1月审议的装活塞发动机的装甲巡洋舰设计方案。

所有方案的相同之处有:动力4.1万马力(方案D&E为4.25万马力),航速25.5节;武器8门12英寸炮(每门炮80发炮弹),13门4英寸炮(方案D&E为14门)(每门炮200发炮弹),两挺马克沁机枪,5个水下鱼雷管;装甲6英寸&4英寸(背衬,backing)侧舷,6英寸&3英寸舱壁,炮塔座圈8英寸,炮盾8英寸,指挥塔10英寸(方案D&E为10英寸&3英寸),com tube(译注:我也不知道这是个啥,还请各位不吝赐教)6英寸&2英寸,下层甲板1.5英寸&2英寸。

以上设计细节取自无敌级战列巡洋舰的设计图(ADM138/248)。设计委员会的进度报告(费希尔文集第一卷,285-190页)中给出的“方案D”和“方案E”草图在几个细节上存在出入,并且在所有方案中都记录了25节这个错误的航速。这些问题可能是在公布后被人篡改或者误记了。不幸的是,“方案C”并无草图留存,只有委员会报告中提及的几个数据,包括15600吨的排水量和520×76×26英尺的长宽高,航速25.5节,其他细节都大差不差(除了只装有6门12英寸主炮外)。

委员会首先考虑了战列舰的设计,然后才转向其中唯一的一个装甲巡洋舰设计。此时其被称作“方案A”,由建造师C·H·克罗克斯福德(C H Croxford)根据DNC的指示,与ADNC的W·H·怀丁(ADNC W H Whiting)共同完成。DNC提供了一个关于主炮布局的草案,并在12月28日决定要安装8门12英寸/50倍径火炮(不是最终采用的45倍径)。动力系统方面则采用了输出功率4.2万马力的涡轮发动机,航速为25.5节,装甲防护水平与牛头人级相当。然而,等克罗克斯福德在第二天收到设计要求时,涡轮机却被活塞机取代。值得注意的是,尽管培根声称“到10月21号,无畏与无敌二级舰的草图事实上已经完成,并且...在随后几乎没有什么变动”,然而装甲巡洋舰的设计并非出自贾德之手,并且等到二舰的设计最终通过时,DNC才开始着手制作她们的图纸——这已经远在上述日期之后了。【原注:鉴于装甲巡洋舰配备12英寸主炮的决定太晚才做出,似乎让贾德调整他的9.2英寸主炮方案已经不太值得。遗憾的是人们对1904年10月到12月间发生的故事知之甚少,特别是费希尔最初将战列舰和装甲巡洋舰的大小都限制在1.6万吨内,但装甲巡洋舰的“C方案”例外,其只有6门主炮,远低于委员会审查的其他方案——特别是某些战列舰的方案。】

“方案A”,1905年1月4日。此图及下文中的复原图,除了“方案C”是基于委员会报告中给出的设计草图而作外,其余皆是基于无敌级战列巡洋舰的设计草图产生。请注意,“方案A”和“方案B”均无前甲板(译注:即比舰艏甲板更低一层的甲板)和撞角,但委员会报告中给出的那些方案均有前甲板和飞剪艏。

装甲巡洋舰火炮布局的主要要求是强化舰艉火力,而“方案A”的布局则允许前后都有4炮可用,侧舷火力则有6门炮。此方案被毙,理由是尾部位于上方的炮塔会在开火时对下方炮塔产生爆炸干扰,并且如此布局可能导致两座炮塔因一轮命中而同时瘫痪。在下午的第二次会议上,DNC被要求准备另外两个新设计(“方案B”和“方案C”),并制作了12英寸火炮和更小型的火炮的爆炸曲线图。其于1月4日的第三次会议上被制作出来。曲线图显示,在这两个新设计方案中并排布置的主炮一样存在此问题,因而其一样难逃被毙的命运。

“方案B”,1905年1月。
“方案C”,1905年1月。

同时,“方案B”和“方案C”中薄弱的侧舷火力也遭到了反对。设计委员会指出,两个双联装主炮的重量是不可忽视的,如此安装可能会对船的适航性造成严重影响并导致船身的严重横摇。委员会认为应该分散布置主炮炮塔,以在降低主炮相互干扰程度的情况下确保全向火力。最终采用的方案是在船只的前后左右各放一个炮塔,以保证侧舷有6门炮、前后各有4门炮可用(前后想要有6门炮同时开火的射界相当小),其产物便是“方案D”和“方案E”(克罗克斯福德赶在1月12日的下一次会议前准备完成了这两个方案的草图)。“方案E”与“方案D”的不同之处在于其侧舷炮塔可以向另一舷开火(射界相当有限),但考虑到爆炸效应,只有在另一侧的炮塔停止开火时才可以使用。委员会更青睐“方案E”,但要求将艏楼延长至舰艉炮塔之后,以提高适航性并提升侧舷炮塔的射界。

【表7】设计委员会1905年1月审议的装涡轮发动机的装甲巡洋舰设计方案。

*假设机械重量节约12.5%和**假设机械重量节约30%。1月18日作为对照采用活塞发动机的“方案E”与1月12日的相同,只是输出功率降至4.2万马力,同时排水量也略有调整(17600吨——后来被怀丁调整至17850吨)。

装活塞发动机的“方案D”,1905年1月12日。
装活塞发动机的“方案E”,1905年1月12日。

尽管决定深耕“方案E”,委员会还是讨论了另一种布局方案,这便是“方案F”,“方案A”的一个变体。其中两个前炮塔向后移动到与第一根烟囱并排的两舷上,并将第三座炮塔移动到发动机舱和锅炉舱之间的位置(与被采纳的战列舰设计相同,但少了个前炮塔)。克罗克斯福德在会议当天就完成了草图布局。但在第二天的第五次会议上,委员会只有海军部的成员列席与会,将这一方案枪毙,并决定在新舰上采用“方案E”的炮塔布局。

“方案F”,1905年1月13日。该方案还有第二版草图,包括了4个烟囱,同时两个后炮塔也像“方案A”一样堆叠在一起。

1月7日,DNC提出,动力系统可以采用涡轮机四轴驱动,并要求克罗克斯福德以此绘制“方案D”和“方案E”的替代版本。这些方案实际上与活塞机的别无二致,只是其不需要那么大的锅炉功率,因而只需三条而非四条排烟道。1月13日,关于涡轮机的初步讨论在“仅限海军部成员”的会议上展开。DNC和总工程师都敦促采用涡轮机,因其简单、可靠,且对减重问题大有裨益。然而,一些海军军官担心使用小型高转速螺旋桨有降低舰艇机动力的风险,并且其对倒船速度亦有损害。1月17日,查尔斯·帕森斯爵士(Sir Charles Parsons)(英国涡轮机的发明者)出面作了说明,等到了第二天,委员会在比较过活塞机和涡轮机后决定,在进一步调查没有发现涡轮机有任何能够推翻此决定的问题的情况下,“方案E”应当以其作为动力系统,并进一步开展设计工作。调查持续了几个星期,包括了从帕森斯处获取进一步证据,以及对现有涡轮机动力的船舶进行详细检查,最终得出的结论是,采用涡轮机动力的利益远远大于弊端(另见机械章节)。

查尔斯·阿尔杰农·帕森斯,盎格鲁-爱尔兰工程师,电气工程专家。除了涡轮机,他还擅长设计发电机,并与皇家海军多有合作,图片来自维基百科。
装涡轮发动机并延长了艏楼的“方案E”,1905年1月18日。同时还为“方案D”制作了带长艏楼和三根烟囱的类似草图。(译注:已经有无敌级内味了)

设计中还有一项重大进展,即对水雷和鱼雷的防御问题。在最近的日俄战争中,水雷和鱼雷对舰艇造成了重大损害,因而该问题才被提出。最主要的关注点在于弹药库防护,因而在“方案D”和“方案E”中体现为,弹药库应当尽量在靠近船体中心线的位置上布置,其距离侧舷的距离应当越远越好;同时,应考虑为弹药库提供某种形式的装甲防护。这最终导致在这些隔间之间安装了2.5英寸的内部保护隔板。委员会的海军部成员与2月21日讨论了这些创新,一天后,“方案E”的比较图(无隔板的“A型”和有隔板的“B型”)被摆在了委员会全体成员面前,为了在不改变总排水量的情况下容纳这250吨的隔板,“B型”做出了如下调整:

【表8】“方案E”的演变,1905年2月。

*假设采用涡轮机可节约15%的机械重量

**假设使用涡轮机可节约33%的机械重量

***弹药库未经强化的“A型”

****弹药库强化防护后的“B型”

其他细节与之前的“方案E”相同,除了所述的“B型”的防护变化,以及2月10日设计的17门和2月22日设计的20门12磅反雷击炮(每门炮备弹均为300发)外

一、主装甲带在水线以上的高度从7英寸3英寸降至6英寸9英寸(译注:即从约2.2米降至约2.05米)(但他又在1905年6月的最终定案中改回去了)

二、舰艏50英尺(译注:约15.2米)长的4英寸装甲削减至3英寸

三、主炮炮塔侧面装甲从8英寸降至7英寸

四、主炮座圈装甲从8英寸降至7英寸

五、舰艏主炮塔的高度从水线上34英尺降至32英尺(译注:即从约10.36米降至约9.75米)

除了第二项外,委员会认可了这些建议【第二项被将侧舷炮塔从29英尺6英寸降低1英尺替代,随后侧舷炮塔更是进一步降至28英尺(译注:先从约8.99米降至约8.69米,再降至约8.53米)】。这番操作后航速也从25.5节降至25节,委员会对此未作出任何解释,但似乎用这点速度去换防护所需的排水量也并不值得。

这天的会议事实上是该委员会的最后一次全体会议,但同时数个小组委员会也被成立(包括委员会的所有海军成员在内)用来讨论设计细节。尽管如此,他们还是提交了被称为 第一次进度报告的文件。据本书作者所知,这也是最后一次提交此类完整报告。这不禁让人们感到,该委员会就程序上已经完成了它的使命,海军部认为,是时候恢复现状了。

无敌、不屈和不挠三姐妹列队,摄于1909年7月的斯普合德阅舰式(Spithead Review)(作者收集)

《起源篇》完。

(2021/7/20)突然发现该书中译版居然已经出了,翻译干脆就到此为止吧,希望大家多多支持正版。

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