濷:红衣主教黎塞留II
修改于2020/04/09127 浏览史海钩沉
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原帖:http://www.warships.com.cn/thread-74-1-1.html作者:战列舰论坛 LeSoleil(本文有删减)
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1940年状态的黎塞留号实际标准排水量为38450吨,普通排水量为40928公吨,满载排水量达45438吨。垂线长247.85米,水线长242 米,最大宽度33.08米。设计吃水9.17米,满载吃水10.11米,过载的50000吨下吃水为11.03米。舰艏水上部分在设计吃水时高9.33 米,舰尾水上部分在设计吃水时高6.7米。设计吃水时,方形系数为 0.541,菱形系数为0.576,水面线系数为0.65,中横剖面线系数为0.959。
1943年,黎塞留号在美国纽约造船厂接受改装,装上了大量防空武备,使得其普通排水量增至43575吨,满载排水量增至48500吨。设计吃水增至9.69米,满载吃水增至10.58米。改装后的初稳心高实测数据如下:
轻载:38279吨——1.88米
无弹药:40112吨——1.97米
普通排水量:43291吨——2.24米
满载排水量:47547吨——2.83米
从上下两表来看,黎塞留号显然早已抛弃了被认为是法国传统战舰固有缺陷的重心高稳定性差的特点,甚至比一些被公认稳定的战舰更好。事实上,在20世纪的第一级战列舰——由著名舰艇设计师白劳易(Louis-Emile Bertin,1840-1924)所设计的共·和·国·级上,稳定性问题已经被极大地扭转。
以下是世界各国战列舰的稳心数据:
舰名 吨位(长吨) 初稳心高
黎塞留 46797 2.83
维内托 45029 1.61
KGV 45360 2.20
俾斯麦 52360 4.01
衣阿华(1943) 54889 2.82
大和 69987 2.99
黎塞留号横摇周期为13.5秒,纵摇周期为4.77秒,是一个稳定的射击平台。而她的高干舷以及舰首设计也保证她可以在恶劣的海况下射击,作为一艘大西洋战舰,黎塞留号也毫不逊色。
而入坞续建的让·巴尔号仅轻载排水量就达到了43493公吨,满载排水达49736公吨,普通吃水达10.03米,但满载吃水反而低于黎塞留号,只有10.346米——这是因为为膨出渔雷防护带带来的巨大浮力,同时也使全宽增至35.54米,甲板宽度也增到33.36米。
黎塞留级采用桥楼型舰型以增大内部空间与储备浮力。同时还使用巡洋舰艉以及一个上翘、外飘的舰艏来适应东大西洋海况。由于主炮全部前置,前部水下舰体必须加宽,对航行性能造成了一定的影响。黎塞留级使用了倾斜装甲带,但法国设计师在主舰体外与船壳内布置了一层称为硬泡沫橡胶的轻质防水材料,使得其水下部分十分平整光滑,一定程度上抵消了由于布置问题导致的航行性能下降。但让·巴尔号由于膨出的鱼雷防护区,使得尽管拥有更先进的动力系统而续航力反不如黎赛留号。舰体从舰首到舰尾划有20个主要舱段,以字母A至T命名,也是其划分重要舱室的基本依据。舰体中部从上到下依次为露天甲板、上甲板、中甲板、下甲板以及舰底。其中中甲板与下甲板是装甲甲板,中甲板也是承担主要上部重量的强力甲板。舰底为双层底结构。黎塞留级前两舰在舰体结构、装甲接缝甚至薄装甲板上都使用了焊接连接,只有厚装甲才用铆接与特大号的螺母固定,同时也用焊接进行进一步加强。这也是节约吨位的不错方式。而克莱孟梭号则已实现用焊接固定所有甲板及水平装甲,加斯科因号也准备进一步扩大焊接的使用范围。
主炮:
法国之所以在新战列舰上采用两座四联炮塔前置的布局,一是因为纳尔逊级战列舰主炮前置缩短装甲带给法国人带来的灵感,二是法国对于四联装炮塔早已有过深入研究。当然,更主要的原因来自华盛顿条约的限制。在总吨位和单舰吨位受严格限制的情况下,最大程度的通过优化设计提升战斗力无疑是最好的选择。而两座四联炮塔前置的布局,正可以在最大程度上同时缩短装甲带,在限定吨位下达到进攻与防御的平衡。
1935型380毫米火炮为活动身管结构。内膛由三段身管组合而成,外部是两层身管增强层,一直从药室覆盖至炮口。从结构来看,这是一种杂糅了现代火炮技术与传统造炮方式的奇怪设计。采用半自动契合式炮闩,由液气机构驱动。炮尾下有2个筒式驻复机。螺式炮闩由火炮射击后的后坐力自动向上打开,其动作时间 3.5秒。
截止至战败,法国人还尚未研制出配合该型火炮使用的HE。而1936年设计的被帽AP虽然性能优良,但也存在极大的安全隐患。黎塞留级战列舰主炮所使用的被帽AP长达190厘米,甚至长于美国海军的16寸超重弹。重884千克,在同口径级火炮中仅次于维内托级的885千克AP。法国人超长的炮弹赋予其极佳的气动外形,使之能获得更远更稳定的弹道。但缺点在于,使之保持旋转速度的难度也加大了,不得不对内膛质量与推进剂有更高的要求。为了在海战中方便的观测与分辨落弹,在1936年设计的这型AP在风帽内布置有染料包。一旦炮弹落水,风帽前端破裂,水柱就会迅速被染色,使之更加醒目。
法国人别出心裁的在AP引信上布置了四个气腔,可以装载毒气,在击穿外层装后释放出毒气以杀伤敌舰人员。然而,在炮弹上布置气腔,发射时外界的高压气体可能由此破坏炮弹。设计人员对此已进行了结构加强,但在1940年9月24日的达喀尔之战中,尚未完成战备的黎塞留号因异常的發射药高温导致膛压过高,高压气体打破了引信上的保护结构,随之击穿了气腔壁进入炸药填装部,导致当时唯一能使用的2号炮塔发生炸膛事故,2门火炮因此报废。此战之后,法国人不得不将所有剩余炮弹的气腔用水泥封死。尽管如此,在战后的测试中,1936型穿甲弹却取得了与美国设计炮弹几乎相同的穿甲能力。因此,就穿甲能力方面来说,法国人是成功的。
法国原装设计生产的被帽AP装有21.9千克底药,配方为80%的麦宁炸·药(一种苦·味·酸炸·药,是世界上最早实用的***炸·药,性能等同于英国与日本的同类产品。)与20%的二硝基萘——其性能接近英国在二战中使用的苦·味·酸钝化改良炸·药,但威力应更大一些(英制炸·药中苦·味·酸的含量为70%)。每门火炮配载的弹药约为104发。1943年,黎塞留号在美国接受改装。美国坩埚钢铁公司在法国原设计的基础与尺寸上改进了它装备的被帽AP。首要的措施是取消了危险的气腔。其后,美国人又取消了风帽后的染料包,被帽也被换成了美式的钝头形状,而炮弹底药也换成了美国货。该公司还为黎塞留号设计了HE。由于战后的法国海军仍坚持要求配备染料包,战后法国为两艘战列舰生产的AP恢复了原风帽设计与染料包,而HE则一直沿用美国设计。
为黎塞留级主炮所配用的、每次射击重达288kg的推进剂成为了提升火炮威力的关键。一次发射的剂量匀量分装在4个药包中,每个药包重达74公斤。因此,药室容积也达到了颇为惊人的456.6立方分米。法国战舰的推进剂型号为统一的“SD”型,这实际上是一种从德国海军一战使用的RP C/12型推进剂改进而来的无溶剂双基推进剂。1935型380毫米炮使用的是SD21式装药,其药包中的推进剂药柱体积较敦刻尔克级上的SD19式更大,因此燃烧释放的能量也更大。火炮正常膛压时初速可达830米 /秒。这赋予了它对垂直装甲强大的侵彻力:就存速与落角数据而言,它对垂直装甲侵彻力应大于美国的Mark 6型火炮,处于世界第四。在达喀尔海战后,为避免异常高温再次造成事故,火炮初速被降至785米每秒。由于此后再也没有对主炮穿甲能力的过高追求,此一指标得到延续。
380毫米1935型火炮的身管寿命约为200发,虽要逊色于内膛镀铬的美国炮与牺牲威力减少推进剂的英国炮,但基本上还属于平均水平。
与该型火炮配套的是全重达2275吨的1935型四联装炮塔。谈及法国人对四联装火炮的热衷,可以追溯到一战前法国海军提出的诺曼底级战列舰计划——诺曼底级装备了3座四联装340毫米火炮。虽然最终因战争与华盛顿条约的签署而作废,但四联装炮塔的研究已经基本成熟。在敦刻尔克级上,法式四联装炮塔大获成功,因此,海军最高会议也要求继续在新战列舰沿用这种炮塔。
虽然从外观看上去是四联装,但从内部结构而言,这座炮塔更类似于将两座双联装炮塔共用一套旋转机构——实际上,炮塔内两侧的两门炮都有独立的弹药库与扬弹机构,每门火炮虽然能够自行俯仰,但更多时候采取的是两两联动。另外,在同一炮塔内的两组火炮之间布置有45毫米厚的装甲纵壁,将两组火炮划开,炮室与后部的测距仪室也用防火防破片隔板分隔。严密的分隔与简单成熟的结构使得该型炮塔拥有极强的生存能力。炮座的外径为14.11米。在每座炮塔两侧还设有两门发射照明弹的90毫米火炮。
炮塔的旋转与炮管的俯仰都由电力液压控制。值得一提的是,法国人很早就开始研究由中央火控系统直接控制射击的RPC系统,1924年设计的重巡洋舰主炮便已实现控制方位的功能。在敦刻尔克级上,战列舰主炮上第一次采用了控制方位与仰角的完整的RPC系统。而英国与德国建造的新式战列舰却只能控制火炮的俯仰。然而,敦刻尔克级的RPC系统并不成功,原因是其使用驱动炮塔的电力齿轮系统太过迟钝,使得实用效果大打折扣。在黎塞留级上,设计师将齿轮传动系统改为液压系统。其炮塔旋转速度为5度/秒,炮管俯仰速率则为5.5度/秒。由于法国人追求最大射程而不重视水平侵彻力,火炮的俯仰角度被固定为-5 至+35度。在35度时可获得最大射程,可达41700米,是射程最远的战列舰炮之一。
前文已经提过,炮塔内两侧的两门炮都有独立的弹药库与扬弹机构。因此,每个炮塔有两套弹库和推进剂库,重叠布置在炮座下的大弹药库中,每一层的弹库与药库为炮塔内两门火炮供弹。这样,法国战舰的弹药库就只能做为奇怪的前后的布置(而其他国家战舰的弹药库则多是上下布置)。为了总体防护,较安全的弹库被布置在前。这主要是考虑到1号炮塔弹药库前端就是装甲盒的纵壁,若推进剂前置无疑对防护不利。
法国战列舰都使用传统的英式扬弹法,即扬弹机先将炮塔一次射击弹药一起提到炮座中的弹药转换室,再将其转移到上部每门火炮独立的扬弹机构,然后一起填装。在下部扬弹机通道及药库出口都布置有多道防火门,以防止发生弹药库殉爆。扬弹机的提弹筐为一个三层结构:上两层装推进剂包。每层2个;第三层装炮弹。法国新式战列舰的一个特别之处便是特殊“弹性装填”系统,即任意角度装填系统。其实,类似的功能早在一战之前维克斯公司生产的许多舰炮上实现了。其原理并不困难,前提是使用英式扬弹法、一个跟得上火炮俯仰的上部扬弹机加上一个大力的装弹机。火炮俯仰到任意角度,提弹筐运动到炮尾处,炮弹层对准打开的炮闩,装弹机先将其撞入炮膛——这时候惯性会使炮弹在炮膛里停留一段时间——再移动提弹筐,以同样办法将药包上膛,随即炮闩闭合,一次装填就完成了。
但随着海战技术的发展,交战距离越来越远,火炮仰角也越来越高。而这一系统最大的问题在于,在高仰角时,炮弹有可能因重力而在装填药包前的瞬间滑出炮膛。英国战列舰就出过这样的问题。因此,在一战后,这一功能普遍不再使用。但法国人开始热衷于此却是在一战结束后。笔者猜想有三个可能的原因:一,法国海军能够保障装弹机有足够大的力量使炮弹在膛中保持惯性;二,是法国舰炮追求高初速,而弹道平直——以1935型而言,接近二战最远命中距离的25km数据来看,仰角也只需要 14.9度;至于三,恐怕是法国人的RPC系统功能有限所致。远程操炮被装弹打断后再要随动,可能存在困难。但对于战舰主炮而言,该系统理论上确实可以大大增强实战射击速度,而设计指标也确实是循环射速要达到25秒每发。不幸的是,法国人的扬弹机却跟不上炮弹发射的速度,黎塞留号的平均射击速度只能达到1.33发/分,让·巴尔号到战后才改进扬弹机达到2.2发/分的射速。其实,从实战来看,这样的射速并没有多大劣势,却多少令人感到尴尬。尽管如此,“弹性装填”系统一直保留到让·巴尔号退役。
尽管有了RPC系统与平直的弹道,但黎塞留级仍面对着严峻的炮弹散布问题。由于采用四联装火炮,炮与炮之间的距离远较其他布置方式来得近。当炮弹出膛时,尾流就会互相干扰,导致弹道偏移,落弹面散布变大。这一问题在敦刻尔克级服役后才有所显现,并引起了达尔朗海军上将的不满。但在设计黎塞留级时这显然是难以顾及的。到了1947年停泊于土伦港时,法国人才在黎塞留号的炮塔上安装了0.06秒的点火延迟装置,可先让炮塔上的第1、3门火炮开火,使得散布面大大缩小。1948年,重建的让巴尔号也安装了类似装置。不过在多年之前,这两样装置就已经开始装备美国战列舰了。
副炮
总体来说,黎塞留级的副炮系统设计得并不成功,因此才出现中途多次修改原设计的情况。唯一的原因是其设计指标实在过高。
按1935年原计划,黎塞留级的5座三联装副炮将由技术成熟、并已装备拉·加利索尼埃级等轻巡洋舰并获得良好评价的1930型152毫米55倍径火炮安装在新的符合要求的高平两用炮塔中——被命名为1936型炮塔。但随着改装工作的进行,越来越多的问题逐渐暴露了出来。首先,作为152毫米的大炮,要达到 90度的仰角向空中设计实在难度太大。经过努力,其最大仰角也只能达到75度,即使是战后完成的让·巴尔号也只能达到85度的最大仰角。而与主炮一样,黎塞留级的副炮也被装上了弹性装填系统。如果说在主炮上安装弹性装填系统还有些用处,那么在高平两用炮上也安装此系统就完全是天真得犯傻——可以想象,在 75度的仰角上,装填这种大口径的分装式火炮是怎样的艰难。实际上,最大装填角度很难超过45度。此外,另一安装两套供弹装置——一套对舰,一套对空,以实现瞬间变换弹种的功能——的要求也使得副炮火力出现问题。这套系统已经安装在敦刻尔克级的130毫米副炮塔上,被证明是复杂且故障率也不低,但最高会议仍然坚持——尽管这个要求确实有一定合理性,可法国人的天真浪漫的特性再一次显露出来。由于这两个问题,计划中的高射速——尤其是对空8发/分的射速—— 便不复存在。而日后进一步工作更表明,炮塔的旋转与俯仰速率也达不到要求,无法跟踪空中目标。这样一来,这种“高平两用炮塔 ”中“高”的成分就大打了折扣,在接受进一步改造前只能承担一些有限的远距离防空任务。于是,原计划中的5座副炮只保留下舰尾的呈“品”字型布置的3座,舯部的炮塔被取消。
三座炮塔由各自炮座下的弹药库供弹。由于之前已说明过的”弹性填装“的特殊原因,单炮射速远不能达到要求。在对舰攻击时,由于火炮仰角小,射速能达到 6.5发/分,而在对空射击时由于仰角大、装填困难,射速只能达到5发/分。直到战后对其进行的改装,对空射速才勉强增至6发/分。其中,中线布置的那座炮塔的弹药库占用同一大舱的上半部分,下半部分则是第2发电机舱。两侧布置的两座则左右平分了一个大舱。需要注意的是,这两座炮塔的上部扬弹机实际并未直接坐落于弹药库上,而是坐在了侧舷燃油舱顶的下甲板上。这两门火炮的弹药先从靠近中线的扬弹机提升至下甲板,再用轨道小车运输到炮塔下方,然后被转移至上部扬弹机,整个过程比较复杂。
作为对舰的副炮,1931型152 毫米炮是成功的;而作为防·空·炮,它就明显差强人意了。
测距仪
二战法国战列舰另一个显目的标志就是前塔楼上高高重叠在一起、被前桅贯穿上的的3具测距仪。
战前的法国海军对火控系统的要求相当高的,因此,才会出现最早的完整的战舰主炮RPC系统这一先进火控方式。但是,火控系统并不仅仅是控制火炮发射,观测与数据解算同样十分重要。法国海军的炮术流程对观测手段提出了较高的要求,并在此基础上制造了不少优质的大型测距仪。
从黎塞留级1935年的最初设计来看,仅前部舰桥塔楼的上上下下就被布置了8座测距仪,看上去颇为惊人。其中,13.5米测距仪1座,8米测距仪1座,6米测距仪1座,5米测距仪1座,3米测距仪4座。其实, 1935年设计中的火炮仅有3种,而其中1935型37毫米高炮配备有专门的射击指挥仪位于2号主炮塔的两侧。2种火炮,竟然来了4种不同的测距仪……在1939年的更改设计中,火控系统的布置就明显合理了许多。1943年前的黎塞留号正是按此计划建造的。
主炮射击指挥塔内装备有13.5米的大型测距仪——比较起来,这是战列舰射击指挥塔内中基线第二长的测距仪,只有大和级的15米测距仪超过了它。后部的主炮射击备用指挥塔中则装有一具8米测距仪。所有火控测距仪(包括炮塔内部的)都采用合像式。每座指挥塔内同时装备了观测望远镜,可通过司令塔正面上方的开口获得弹着数据,而在日本、德国与意大利战列舰上,测距仪与弹着观测装置都是分开布置。而同样的设计也出现在了美国人的射击指挥仪上。
由上可见,黎塞留级虽然采用的是光学仪器进行对象观测,但其光学仪器的水平与质量绝不逊色于任何国家。从副炮测距仪来看,使用同口径级副炮的大和级使用的是4.5米测距仪,利托里奥·维内托级使用的是5米测距仪。而黎塞留级仅对空指挥塔就已经高于以上两舰,而对舰指挥塔的8米测距仪甚至超过了维内托级的主炮射击指挥塔内的测距仪。当副炮对舰射击指挥塔损毁时,对空指挥塔可以接替其职责;而同样的,主炮射击备用指挥塔也是为这一目的设置。黎塞留级基本实现了指挥塔一一备用的功能。再加上6米及以上的各型测距仪都装有稳定、保护装置,其火控系统整体生存性达到了较高水平。如果说仍有什么缺陷的话,前塔楼顶部的 3座重要指挥塔使用的是一套主电路,一旦其中之一损毁或线路中断则会造成3座指挥塔同时失效。
参考资料:
书籍:
《 Les Cuirassés: Dunkerque, Stra s b ourg, Richelieu & Jean Bart 》 Robert Dumas
《 La cuirasse Jean Bart,1939-1970 》 Robert Dumas
《 Battleships: Axis and Neutral Battleships in World War II 》 William H. Garzke 及 Robert O. Dulin
电子书:
《 British, Soviet, French and Dutch Battleships of WWII 》 Janes Publishing
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