[心得] 二戰各國戰艦設計理念--美國(條約型之前)

[keins (艦橋防空指揮所)]

美國(條約前/條約型): 防禦重視型低速砲艦

美國是最早發展出All-or-nothing(註1)防禦思想的國家,
同時美國在Mahan海權論的鼓吹下, 朝向大海軍國家發展, 戰艦的產量也相當多,
另外艦船的砲擊火控指揮系統也已經普遍採用.

因此美國海軍的戰艦設計方針是朝向遠距離砲戰,

同時為了運用的方便, 前後兩級的戰艦性能多半相近,
組成3-4艘為單位的戰艦戰隊, 以單縱陣戰術集中火力攻擊一艘敵艦(註2).
艦砲的設計也不偏重大口徑, 而是以多數的14吋砲求命中彈的效果.

另外, 根據All-or-nothing的理念,
美國戰艦的主裝甲帶不但有一定的厚度(343mm),
砲塔前盾與艦橋的裝甲更是奇厚(457mm), 正常砲戰時幾乎不可能貫穿.
同時美國戰艦的主砲多半採用三連裝砲,
可以將砲塔集約化, 減少被攻擊的風險(註3).

但是重視攻防兩項的結果, 就是速度上會比較不理想,
不過不發展戰巡系列的美國海軍, 也不要求高速度,
只要求戰艦群可以扮演理想的低速重甲砲艦角色.
再加上當時美國的渦輪機技術還不成熟,
於是美國戰艦的輪機系統不但沒有往大出力化前進,
反而還一度"倒退"到往復機時代,
最後發展出電力驅動推進的方式(註4),
這點也對上美國海軍的防禦重視取向,
於是成為從New Mexico到South Dakota計畫案的一貫選擇.


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註1: All-or-nothing
因為傳統防禦對全船都加上裝甲的方式非常佔重量,
所以對於砲塔, 艦橋與彈藥庫這些重要部位用重裝甲保護(all),
但是對於船首船尾等區域就乾脆不加任何裝甲(nothing),
反正穿甲彈即使命中也來不及啟動引信, 直接穿透船身飛過去.
這種防禦法也成為各國戰艦防禦設計的經典, 幾乎被所有國家採用.

但是碰上魚雷或水下砲彈的攻擊, 如果nothing的防禦隔艙設計不好,
或是說nothing部位的浸水太嚴重, 那還是有可能把船隻慢慢拖下海....


註2: 美國的射擊指揮
實際上美國雖然希望打遠距離砲戰,
但是美國的射擊指揮太過依賴儀器,
實際上反而不如有光學觀測輔助的英德兩뀮日後美國參戰時, 英國本來也認為美國的戰艦群會是很大的幫助,
但是Beatty到美國艦隊參觀時, 就指出了這點問題,
美國自己也發現戰艦射擊精度不如人的問題.


註3: 砲塔被攻擊的問題
戰艦上的砲塔不但是火砲的保護, 同時砲塔的下方就是戰艦的彈藥庫,
砲塔萬一被攻擊引起火災, 火勢一旦延燒到彈藥庫, 接下來就是大爆炸當場轟沉.

1915年的Dogger Bank海戰, 德國戰巡Seydlitz就幾乎因砲塔中彈引爆彈藥,
如果沒有一位士官: Wilhelm Heidkamp拼命扭開已經燒紅的注水閥門,
接下來就是彈藥庫爆炸了--後來Heidkamp因傷死亡,
之後的德國海軍將一艘驅逐艦以他的名字命名.

1916年的日德蘭海戰就換成英國海軍面對考驗,
Beatty將軍的旗艦戰巡Lion一樣差點引爆,
當時已經重傷瀕死的Q砲塔砲長Harvy少校,
用最後的力氣下令彈藥庫注水, 才免去一場浩劫;
但是另一艘戰巡Indefatigable就沒那麼好運, 引爆彈藥庫變成煙火,
同樣命運的還有Queen Mary與Invincible兩艘戰巡.


註4: 電力驅動推進

這種方式是先將渦輪機發出的動力用發電機轉換成電力,
再利用電纜把電力傳到驅動系統的大型電動機,
透過電動機驅動船隻大軸.

這種方式的好處有以下幾種:

1. 防禦強化: 傳統船隻的鍋爐與渦輪機必須接近配置,
而渦輪機艙又會直接連結到機械室, 機械室後面就是區間極長的的大軸,
被魚雷打中時往往會引起大量浸水,
而且鍋爐, 渦輪與機械艙都是必須有裝甲保護的地方.

電力驅動的優點就是不需要長的大軸區間(電線是很好用的XD),
同時機械室與渦輪的配置可以自由調整,
就可以塞到其他有重甲保護的區間附近,
不需要花太多額外的裝甲重量保護.

2. 倒車方便: 渦輪機發展出來以後的機械配置,
有渦輪與大軸直接連結式, 以及齒輪減速式.

由於渦輪的級數與葉片固定不能反轉, 所以直結式的配置不能拿來倒車,
必須額外加上一組倒車專用的渦輪機, 而這在前進時完全無用.
但是美國的齒輪減速機又不成熟,
動用電力推進的話, 只要把電極反轉, 動力自然就可以拿來倒車了,
對於港口內的操作性很有幫助,
同時也可以做全速的倒車航行.

3. 造船事項: 正常船隻的大軸與船隻中心線對位是非常麻煩的事情,
現代有直線前進的雷射可以幫忙, 但是以前的話就比較頭痛,
大軸越長的船需要的精準度越高, 不能在白天作對位(熱脹冷縮誤差),
一定要到晚上才能用燈光作對位.
相對的, 美國可以直接用馬達驅動, 就沒有那麼多的麻煩.

4. 推進效率: 通常渦輪機的最佳效率轉速是數千rpm的情形,
但是對大軸來講最佳推進效率是數百rpm,
直接連結的話會造成嚴重的空穴效應,
除了大量的噪音與推進效率低以外,
對螺旋槳的腐蝕破壞也相當不利,
而電力推進可以調整轉速,當然就方便多了XD

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◆ From: 210.58.10.166
推 darktiticat:咦?沒想到能搶到頭推
推 javriy:恍然大悟...解釋的很清楚呢　太棒了　
推 wsrh:想請問keins大  美國人為什麼沒發展出戰巡這種系統
推 keins:應該就是大出力渦輪機的技術不成熟,
→ keins:後來Lexington戰巡計畫是用全電力驅動的(改CV後也是)
→ keins:日本的技術是直接跟英國學的, 就沒有這方面的問題
→ keins:另外Lexington在Iowa出來前, 輪機出力是世界軍艦之冠 XD
推 NineGon:還有這一篇也借一下  XD
※ NineGon:轉錄至看板 blitz                                        04/12 18:23