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缺陷的创新——浅析伊丽莎白女王级战列舰的设计

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近期写了篇有关QE的文章,在贴吧也发一份。
老道理,一楼防吞。


IP属地:重庆1楼2022-12-26 17:35回复
    缺陷的创新——浅析伊丽莎白女王级战列舰的设计
    AProblematic Innovation : A Brief Analysis of the Design of Queen ElizabethClass Battleships
    弗林
    2022年10月21日
    导言
    近代的武器技术史上,英国人总是充满创新精神,在海军方面更是如此。1906年建成的无畏号战列舰,淘汰了次口径火炮,统一搭载5座双联装12英寸炮,使得之前的所有战列舰全部过时了。通过统一多门大口径舰炮,在更远的距离(5000码以上)能比混搭口径更有利于火控提升命中率,且大口径火炮在较远距离上保有明显的穿甲和危险区优势。1909年开工建造的俄里翁(Orion)级战列舰则将主炮口径增加到13.5英寸,开启了超无畏舰的时代。1912年度计划的伊丽莎白女王级战列舰,不仅进一步将主炮口径提升到15英寸,还采用了纯燃油动力并将设计航速提高到25节。伊丽莎白女王级(以下简称QE级)被一些资料认为是高速战列舰的鼻祖,兼顾战列舰的良好装甲防御和战列巡洋舰的高速性,引导了主力舰未来的发展趋势。然而,QE级并不是完美的设计——最快只能达到23.9节航速[6],而主装甲带13英寸的最厚区域也十分狭窄。QE级的概念是如何产生的?又为什么无法实现足够的高速而成为“不快不慢”的鸡肋?在本文中,我将对QE的设计背景过程进行大致的介绍,并简单评析其各方面的性能表现。


    IP属地:重庆2楼2022-12-26 17:38
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      1、1912年英国海军面临的挑战
      随着沙俄海军的大部分主力舰队在日俄战争的覆灭,英国海军所面临的形势发生了戏剧性的变化。无畏舰的诞生则让各国海军的军备竞赛被翻洗重来——无畏舰被认为能在前无畏舰无法有效射击的距离上摧毁对手。虽然通过率先建造无畏号使得英国海军抢占了发展先机,但技术的迅速发展意味着其他势力有赶超的机会,而新型战舰更大更贵,这显著增加了各列强之间海军军备竞赛的耗费。英国的工业产能和经济实力在第二次工业革命中已经不再遥遥领先,甚至被美国、德国超越。沙俄海军已不再对英国构成多少威胁;日本作为英国的盟友暂时不用顾虑;美国虽然潜力巨大,但从地缘环境、海军规模等方面来看,和英国不太可能发生较大冲突;倒是德国是一个非常现实且巨大的威胁,不仅因为其有可能建立起欧陆霸权,尤其是其海军建设和殖民扩张的意愿强烈,显然是英法这两个老列强的头号对手。

      让我们清点一下1912年之前各国的无畏舰数量。英国有10艘无畏舰、4艘战列巡洋舰,还会有4艘超无畏舰于1912年陆续服役;德国有7艘无畏舰和2艘战列巡洋舰;美国有6艘无畏舰;日本、法国、意大利等还没有无畏舰服役。单从无畏舰数量(加上战列巡洋舰)来看,英国对德国有150%以上的优势;既然法国现在站在英国一方,地中海方面的防御可基本上由法国担任来对付意大利和奥匈帝国,使英国皇家海军将主力集中在北海封锁德国海军。
      尽管英国海军仍然是当之无愧的第一,德国海军的扩张对其构成了严峻的挑战。到1912年,德国在建的主力舰有:1艘赫尔戈兰级、5艘皇帝级、3艘国王级战列舰,和戈本号、塞德里茨号、德弗林格尔号战列巡洋舰,对比英国是4艘俄里翁级、4艘英王乔治五世级、4艘铁公爵级战列舰,和2艘不倦(Indefatigable)级、3艘雄狮级和1艘虎号战列巡洋舰。将这些计入现有的海军舰艇,则英国和德国在无畏舰的数量对比是22:16,战列巡洋舰是10:5。尽管在激烈的造舰竞赛中,英国人勉强保住了相对优势,但这不代表英国海军就一定能消除德国海军的威胁。即使在战舰数量上有优势,对人员的良好训练对于发挥战斗力是必要的,而大量服役的新型主力舰导致英国海军人力紧张。尽管被封锁无法突破北海,德国海军可以选择适当的时机集中全部力量,而英国人要做出应对却不一定能——战舰总需要定期维护。太过庞大的舰队,在调度使用上也是困难的,但如果采用分队则有被敌方集中歼灭的危险。而且,德国的战列巡洋舰比英国同类有明显更好的装甲防御。在单舰的质量竞赛中,虽然英国海军率先建造了大量装备13.5英寸炮的超无畏舰,但日本向英国订购的金刚号战列巡洋舰已经装备14英寸炮,有情报表明美国和德国的新式无畏舰都在装备14英寸炮(虽然有关德国国王级的主炮口径情报是错误的)。这意味着英国当前最新的主力舰面对敌方更大主炮口径的新舰将不具有优势。


      IP属地:重庆3楼2022-12-26 17:42
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        2、一战前的技术发展和作战假设
        无畏舰意于使远距离炮战成为可能,这跟鱼雷性能的逐年升级有很大关系。一旦鱼雷射程超过了舰炮的有效射程,战舰将面临着鱼雷的巨大威胁,尤其是这一时期的战舰在水下防御设计上并不完善。在无畏舰诞生后,鱼雷性能的升级没有停止,甚至继续在超越舰炮火控技术的进步所提升的有效炮战距离。1904年,英国的18英寸MK VI鱼雷在27节航速下有2000码射程[1];1908年12月,21英寸MK I热动力鱼雷在30节航速下已经达到7500码射程[G],这已经达到当时认为的通常舰队决战的距离。尽管鱼雷性能已经有如此巨大的进步,其甚至还有提升的潜力,英国海军已经在研发一型能全速行驶12000码的鱼雷。而随着远洋大型驱逐舰的出现,这些舰艇在承担反雷击任务的同时,也显然有更强的雷击能力。

        尽管鱼雷和雷击舰的发展对战列舰构成了巨大威胁,鱼雷的速度比炮弹慢得多,这意味着要打的提前量和在路程上耗费的时间也更大,也就可以机动规避。1911年计划的铁公爵级战列舰引入了6英寸副炮,这被认为有应对日益增加的鱼雷威胁的原因。更大口径的副炮不仅提升了有效射程,还增加了单发炮弹的毁伤能力,一发6英寸炮弹被认为“足以瘫痪一艘现代化驱逐舰”。然而敌方驱逐舰仍然可以在6英寸炮的有效射程外发射鱼雷,尤其是我方迎头追击时,这将缩短鱼雷实际需要的射程。并且,高速雷击舰在驶向雷击阵位时可以有很大的相对距离变化率,现有的火控设备无法有效组织引导防御火力。雷金纳德·培根(Reginald Bacon)认为,战列舰上主炮的炮口暴风会对副炮射击造成严重干扰,且“就像被扔雪球的老先生多了根棍子一样,增加了安全距离,但也就这样了”[G]。他认为更好的解决方案是在辅助舰艇上搭载6英寸炮执行反雷击任务。


        IP属地:重庆4楼2022-12-26 17:45
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          在铁公爵级和虎号搭载的6英寸副炮还被认为有望对敌方战列舰发挥速射炮的作用,这在1911-12年计划的战列舰被要求搭载的25%的6英寸炮弹必须是穿甲弹上得到体现。这看起来与不断提高炮战距离的趋势相互矛盾,但在特定的北海环境下是有理由的。海军少将斯特迪(Sturdee)争辩道[G]:“在北海,平均每三十天中有二十五天的能见度不超过一万码,在大约6000码才是开始交战的距离,这相对削弱了无畏舰对前无畏舰的优势。”另一个容易注意的事实是德国的无畏舰都装备了5.9英寸副炮。英国的情报部门评估,德国公海舰队试图在远小于8000米的距离交战,也许还小于5000米,以使用他们的高射速副炮。1910年,英国海军情报部门认为德国海军最近放弃了远程炮战训练并转向近战(然而实际并非如此)。这让英国海军感到满意,因为复杂的坡伦(Pollen)火控设备的研发并不顺利,加上昂贵的费用,导致英国海军放弃了研发机械化火控系统的努力[G]。然而,在较近的距离作战显然又增大了鱼雷的威胁。
          尽管英国的费舍尔勋爵可以说是对战列巡洋舰概念最为狂热的推崇者,英国也建造了数量最多的战列巡洋舰,英国海军自身却没有对这些高速轻甲战舰有一套完整统一的运用理论。在费舍尔的海军创新构想中,战列巡洋舰将直接成为新时期的主力舰,不仅可以用来保护海上交通线摧毁任何敌方的水面袭击舰,还能参与主力舰队决战。然而形势发生了变化,此时英国战列巡洋舰要应对的首要目标显然是德国的无畏化大型巡洋舰,而无敌级、不倦级那不忍直视的薄弱装甲显然难以胜任;狮级在装甲上得到了强化,但这也导致排水量和造价超过了同时期的英国战列舰,而德国的德弗林格尔级已经将主炮升级为50倍径12英寸炮。握有航速优势的战列巡洋舰,可以作为快速分队对敌方舰队进行包抄,抢占优势阵位进行T头打击,这对于双方都是如此。如此使用战列巡洋舰必然要冒着被敌方集中火力的风险,而装甲更为完善的德国战列巡洋舰似乎更能胜任这一点。另外,德国战列巡洋舰的存在将牵制英国战列巡洋舰,这就导致在战列舰决战中英国舰队缺乏合格的高速舰起到快速侧翼的作用[N]。(说白了就是无敌级和不倦级防御太差,只能凑数。)


          IP属地:重庆5楼2022-12-26 17:48
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            3、英国海军内部对新型主力舰的意见冲突
            1911年秋天,温斯顿·丘吉尔就任英国海军部第一大臣。在日俄战争前夕,英国的海军建设要求“两强标准”,即英国海军的规模要比第二、第三大的海军联合起来还要更多。然而进入到超无畏舰时代,不仅早就淘汰了数量庞大的前无畏舰,新战列舰的吨位和造价也一年比一年增加。对英国海军来说,此时再追求“两强标准”显然是不现实的,而且也毫无必要,于是将目标调整为在无畏舰数量上不低于德国的160%。为了缓解英德海军军备竞赛给英国带来的巨大财政压力,丘吉尔尝试说服德国跟英国进入“海军假日”,如果德国放弃1913年计划建造的3艘主力舰,英国将同意不建造对应的5艘新主力舰,这将为英国极大地节省海军预算[2]。然而德国人并不同意。德国皇帝表示,海军假日的谈判“只可能在盟友之间进行”。对放缓军备竞赛的尝试失败是显而易见的,当时的欧洲局势已经紧张到矛盾一触即发的程度,在这种情况下作为新兴帝国主义的德国显然不会愿意去“为了和平”而削减军备。
            当英国海军部开始研讨1912-1913年的主力舰计划时,费舍尔尝试对丘吉尔灌输他对新型主力舰的观念。费舍尔对推动英国海军创新有非常大的影响力,无畏号就是他主张率先建造的;但他的观点总是令人感到疯狂而偏激。1911年11月,费舍尔向丘吉尔推销他的新型战列巡洋舰构想:装备8门15英寸炮,采用燃油锅炉,最高航速达到30节[G]。为了不使排水量过大将造价控制在两百万英镑以内,这种战舰将依赖于细密的水密区划来保证生存性,而缺乏厚重的装甲。费舍尔相信这些新型战舰将“迫使其他海军重新考虑他们的建造计划,从而使我们抢占先机”。费舍尔似乎在尝试让丘吉尔和其他海军部成员全盘接收他的战列巡洋舰套路。他对于装甲的相对忽视似乎缺乏理性,这也许是因为他对海战和战舰受损的理解过时了,对大型战舰的抗沉性能过于自信[3];也可能是他相信先发制人才能确保海战胜利,要先手打击对方并让对方无法还手,而装甲对此只是占用武备和动力系统重量的累赘。费舍尔对丘吉尔劝说道,“海战中最重要的因素是航速!它使得你可以选择在你想要的时间,位于你想要的地点,以你想要的方式展开战斗。”[H]

            (1916年的反击号(Repulse),牺牲装甲确保绝对航速,非常费舍尔式的设计)


            IP属地:重庆6楼2022-12-26 17:56
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              IP属地:山东来自iPhone客户端7楼2022-12-26 18:43
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                哦~看过看过


                IP属地:山东来自Android客户端11楼2022-12-26 19:25
                回复
                  大多数英战基本上都寄于英战祖传技能——不关弹药库防火门,防护确确实实拉稀,但它们的si跟防护都不沾边


                  IP属地:云南来自Android客户端12楼2022-12-26 19:32
                  回复
                    围观大佬


                    IP属地:北京来自Android客户端13楼2022-12-26 20:19
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                      刚在B站上看完,马上就在贴吧首页刷到大佬了


                      IP属地:福建来自Android客户端14楼2022-12-26 20:37
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                        在知乎看的


                        IP属地:北京来自Android客户端15楼2022-12-26 20:46
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                          活捉大佬


                          IP属地:英国来自iPhone客户端16楼2022-12-26 20:52
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                            。。。



                            IP属地:重庆17楼2022-12-26 21:02
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                              基于“最贵的必须是最强的”这种逻辑,海军部中那些反对战列巡洋舰而支持高速战列舰的人员对于QE级概念的看法是这样的[K]:为了达到航速要求,移除舯部的主炮塔,腾出的空间和重量将允许塞入更多锅炉,从而提供足够的功率;由于外国最新的主力舰已经开始搭载14英寸炮,加上减少了一座主炮塔,这些高速战列舰必须进一步采用15英寸口径主炮;外国同期主力舰均搭载6英寸左右口径的副炮,英国的新型战列舰也将沿用铁公爵级的6英寸副炮;出于造价的限制,装甲防御水平相比之前的英国战列舰没有明显提升。海军部中高速战列舰的提倡者相信,QE级这种高速战列舰足以取代战列巡洋舰,结合了拥有战术优势的高航速和最猛烈的重火力,同时还有明显强于狮级战列巡洋舰的装甲防御。然而理想很美好现实很骨感,实际上QE级达不到起码的航速要求,这就使其在战术作用上成为了不伦不类的鸡肋,既不能胜任分配给战列巡洋舰的职责,跟21节的慢速战列舰编队又显得浪费,也不足以编成主力舰队当中的快速分队。

                              狮级战列巡洋舰的装甲示意图。截取自J.Roberts,《Battlecruisers》
                              实际上,有关QE级概念起源的具体理由是不明确且也许无从得知的,因为其相关的历史文件已经遗失。大致看来,丘吉尔向海军部中的“保守派”妥协,将QE级的概念从费舍尔异想天开的“超级狮”改为兼具良好装甲防御的高速战列舰,专门编组为快速战列舰分队。这些高速战列舰还有被认为应对德国战列巡洋舰可能抢占英国主力舰队T头的威胁[B]。当费舍尔得知他的战列巡洋舰概念被篡改成高速战列舰时,他暴跳如雷。


                              IP属地:重庆18楼2022-12-26 21:09
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