德國大型戰艦的動力艙相比其他國家設計的如何?是否又臭又長浪費空間、拉長核心區?_風聞
米凯勒_法比恩-伦敦政治经济学院 现代历史硕士-Fool, with tenure.2022-05-27 14:10
以俾斯麥級為例,德國大型戰艦的動力艙相比其他國家設計的如何?是否又臭又長浪費空間、拉長核心區?
很複雜的問題,10年前大概吵過,實際上去看一下historiography更早一點二十年前也有一些相關討論;2022年在知乎問有點恍惚,很不想再回去扯皮。
這個問題核心不是‘動力艙設計’。核心區長度並不只是取決於‘動力艙如何設計’的,和艦型(艦寬/船型)有關係,和煙囱佈線有關係,和炮塔布置,防魚雷系統的厚度和設計也直接相關;最後,這一切的基礎都是現有的動力系統選擇/技術限制。這些東西不是簡單的‘設計設計動力艙’就能解決的問題——説什麼‘又臭又長’大概應該去親自試一試在沒有電腦的情況下設計船隻再發言。
無論如何,簡單簡單解釋一下這個問題:
BSM(和希佩爾)這樣的Burkhardt設計有一些典型的偏好:比如前二後二的佈置,以提供預想的射界和火力分配能力;比如雙炮炮塔,提供更好的空間和減少火炮之間的影響;比如裝甲甲板和穹甲,等等。具體在動力系統上,BSM的典型特點一個是三軸,一個是數量更大但是單位效率略低的鍋爐,一個是鍋爐集中佈置單煙囱設計。
三軸顯然是為了節約重量。在1934年11月案例,BSM是四軸的。航速最初定位在33節,但是33節在這一尺寸上顯然難以實現,於是持續27節,最大29節作為要求被確定下來。而此時該艦在噸位上已經非常大手筆了。11月案28kn的8炮13in艦標排37800t——超過早期KGV接近黎塞留,只有利托里奧嚴重超尺寸落成時更大得多。零敲碎打之後重量飆升到39000,之後政治上技術上對尺寸反反覆覆反悔的結果自然是減重。三軸與四軸的優劣不再表。
鍋爐問題經常被視為冗餘問題,但是可能不是。BSM的鍋爐數量更大(12),單個鍋爐的重量很大(53t),而單個鍋爐的單位體積/單位重量效率並不是特別高,於是常見的説法是12個小鍋爐造成了鍋爐室過大的問題,而單個更高效的鍋爐才是發展方向。當時常見的對比對象是KGV(單個鍋爐單位重量的效率更高),而RN的高壓鍋爐可沒有多麼先進。這個問題其實沒有那麼簡單,很難説孤立把動力系統裏面的一部分拿出來對比是合理的,但是無論如何和‘設計動力艙’實際上沒什麼關係。在動力系統選擇問題上整個海軍從雷德爾到Fuch到Herman Boehm都在不確定中。如果該艦要作為襲擊艦活動,那麼柴油機提供的續航力,艦員和快速啓動/加速的優勢顯然無法忽視;但是柴油機在此時的技術條件下有沒有能力驅動如此大尺寸的艦艇仍然是個問題。襲擊理論的支持者認為傳統蒸汽輪機會限制艦艇的行動,而此時列剋星敦和諾曼底(SS Normandie,郵輪)的turboelectric(aka,QE和T45)看起來也有技術突破的希望。但是此時實際上沒有多少時間留給艦隊來進行技術試驗和測試了。如果F艦要在合適的窗口內動工(此時預計是38年前),就幾乎不可能在此前有一艘戰艦作為試驗艦,新的動力系統進步只能在SS Potsdam and Viktoria這樣的大型郵輪上測試——等等等等。這不是設計人員能決定的。傾向於更多鍋爐可能是出於損壞/維護時的冗餘考慮,但是Dr. Burkhardt(設計人)和加澤科(天字第一號BSM愛好者)常年的通訊聯絡之後在各作品裏後者都沒有提到這個問題,所以可能不是,也可能單純看漏了。
集中佈置鍋爐是約克代開始的新模式,沙恩和BSM都是這樣的設計,視覺上最典型的結果就是單煙囱。優勢非常明顯,可以把排氣問題集中處理在,其他類似設計包括納爾遜,利托里奧(並不是單煙囱了)。問題當然就是一發或者少數幾發命中徹底癱瘓所有鍋爐的可能。替代方案一個是一些國際設計中更常見的輪機和鍋爐室交錯佈置(比如,敦刻爾克,KGV,黎塞留,VG,etc),一個是美式的混合佈置,比如北卡,從而保證至少一部分鍋爐倖存。
這些設計思路,配合對前二後二雙炮炮塔的堅持等等,結果就是動力艙‘似乎可以更短一些’。
當然類似於其他‘五萬噸只有8炮15in’的評價,這些都屬於多年互聯網扯皮後的‘矯枉過正的矯枉過正的矯枉過正的矯枉過正’。NO,BSM不是天下無敵;NO,BSM也不是垃圾。為什麼BSM會有這麼多在重量上如此‘大氣’的設計?答案是···該艦的最初設計指標裏面找。
BSM不是設計之初就奔着‘對抗一切最大型(35000t+)主力艦’進行的,而是一路上對於一個核心沒有改動的設計進行加碼的結果。之前説過很多次歐洲30年代小海軍競賽的升級:法意地中海小競賽的結局,是1929年的特倫託。然後首先,1929,德意志(A)下水。這是萬噸(當然後續艦超重)11in主炮最大航速26-28kn的裝甲艦,事實上是‘袖珍戰列艦’。顯然30年代裏各國海軍嚴重高估了德意志的威脅,結果是對於RN(和IJN,if it ever comes to that)來説,尚且胡德聲望反擊虎金剛比叡榛名霧島‘跑得贏打的贏’;對於美意法俄來説德意志構看起來成了一個技術盲區。於是下一步在1931年,德意志首艦完工的同年,法國議會批准了敦刻爾克來對抗特倫託和德意志。敦刻爾克是一個本身非常複雜的問題,本身設計顯然收到法國財政情況以及同時期正在進行的國際裁軍/法意雙向軍控的影響,但是最終結果是25000噸(當然超重),13in新炮,9in/4.5in傾角防護,最大航速接近30節的新艦。
這是1931年,法國海軍只拿到了1艘新艦(敦刻爾克)的許可,魏瑪德國也只得到了1艘可運行的德意志(德意志,替換普魯士)。但是到了1932年,德國人從議會拿到了另外2艘德意志的許可(B,舍爾,替換洛特林根;C,斯佩,替換布倫瑞克);法國海軍沒有得到任何後續艦。而到了1934年,法意的雙邊小軍控談判無果而終,意大利決心選擇‘大’方案來填補7萬噸的條約餘額(也就是日後的利托里奧和維內託),法國則跟進了1艘敦刻爾克改,也就是斯特拉斯堡,11in/5in的敦刻爾克。斯特拉斯堡批准的結果是法國重新佔據了法德之間的領跑位置,現在法國預計會有1艘敦刻爾克和1艘敦刻爾克改,對3艘德意志級和德意志改。德國對此最初的反應,是裝甲艦D,也就是日後的沙恩霍斯特。1934年5月希特勒決心擴充海軍之後,結果是補充裝甲艦E,也就是日後的格奈森瑙。
這就是BSM,也就是裝甲艦F計劃之初,Burkhardt要面對的情況。日美遠在天邊,皇家海軍的絕對優勢無法企及,利托里奧和地中海如今和德國無關,他要面對的最直接顯而易見的目標,是13in主炮的敦刻爾克改。這一點記錄非常清晰,Burkhardt本人親口(親筆)詳細地給加澤科描述了其中的過程,Blohm & Voss,Kew的ADM文件以及USN戰後的技術檔案截至目前沒有發現不同的證據。
此時的BSM簡言之,比最終成品更接近於放大的沙恩霍斯特。本質上和沙恩霍斯特一樣要用來對抗更小的法艦,但是可以用‘偷跑’噸位來滿足許多戰術優勢(比如,四座雙炮炮塔的重量和核心區問題vs雙炮炮塔的優勢+前後四炮塔的火力分配問題,比如佈置數量更多但是單個效率更低的鍋爐帶來的效率降低vs冗餘,etc),還額外不需要接受沙恩霍斯特的11in口徑限制。
問題在於1934年開始,歐洲/世界範圍的海軍競賽開始失控,然後BSM的尺寸隨之開始加碼。
1934年德國海軍內部的情況就不穩定,一系列不同的聲音正在辯論究竟下一步要建造什麼樣的戰艦。比如上面提到的的Fuch,他希望儘可能按照其他海軍國(aka,上一場戰爭中擊敗德國的戰勝國們)簽訂的海軍條約系統內的限制造船,避免過於昂貴龐大,刺激其他國家的設計。當然還有Herman Boehm老爺,著名的大艦鼓吹派,一眼看穿德意志的微妙處境要求直接建造和其他海軍國平等的主力艦。希特勒此時仍然不希望過於刺激周圍國家(雖然他希望買通軍方支持),偶爾有朝令夕改的情況,5月會談中他對雷德爾清楚地表示新艦火炮口徑的限制。結果是雖然裝甲艦D和E在大小上被放大成了三萬噸(沙恩霍斯特和格奈森瑙戰鬥排水接近三萬八千(公)噸,比前兩艘KGV一丁點也不小,是正經八百的大型主力艦尺寸),主炮口徑仍然只有11in口徑。配合上面雷德爾在引擎技術上下注的手抖問題,結果是許多問題上的技術不確定性。
在幾乎同時,國際海軍軍控系統和集體安全正在以肉眼可見的速度崩潰。6月11號,德國得知了利托里奧的存在。利托里奧的存在毫無疑問意味着法國會進一步跟進體量上對等的艦艇(日後的黎塞留,設計在利托里奧公開宣佈之前已經開始)。6月16日和27日的會議裏進一步記錄雷德爾和希特勒考慮風險艦隊2.0理論和如何維持對英和平,也就是在此時雷德爾提出了英德3:1/2:1的雙邊軍控可能。如果要相對英達成威脅,那麼新艦至少要在航速上和體量上匹敵BCS和英軍在條約到期後開工的替換艦(至少包括1937年動工的KGV們)。而到了年底的11月底,日本看起來即將退出條約系統——最終在12月裏談判正式破裂IJN公開放棄了條約的限制,這意味着其新艦尺寸很可能至少是15in4萬噸以上。
在這種情況下,1934年11月的BSM第一批設計要求,和日後該艦設計案的模樣對比,實際上非常有趣。最初新艦要一定程度上匹敵/威脅湧現的大型國際設計,但是目標仍然是聚焦在斯特拉斯堡上。方案被‘充氣’,首先開始於12月21日。顯然如果要滿足德方希望的一切‘盡善盡美(面多加水水多加面)’的設計細節,11月要求的噸位限制仍然不能夠滿足要求。於是雷德爾在1月表示‘如果戰術性能可以顯著提高’,那麼35000噸的限制就可以打破。然後,Fuch在和加澤科通訊的時候高速後者,他向希特勒解釋條約噸位問題的時候,希特勒表示‘別擔心排水量的問題。在船完工之前,我會用政治手段解決這個問題。’35年1月17日-19日,雷德爾決定,威廉港和德意志造船廠的船塢尺寸不應該成為新戰列艦尺寸受限的理由,排水膨脹到了39000噸。顯然單煙囱設計決不能放棄,炮塔防禦和艦體防禦當然不能削弱,於是3軸設計被採用,以控制尺寸。5月9日雷德爾決定換用15in等等。
手頭沒有原件隨手貼一下加澤科和摩利根的表格:


‘德意志’,‘沙恩霍斯特’,‘BSM’有時候有其誤導性。實際上,這些船就是簡單地裝甲艦ABC,DE,F。而在設計之初,F艦是有巨大的冗餘的:且不説雷德爾是不是決心讓艦艇超標到三萬七千噸,或者希特勒有沒有能力政治上解決三萬九千噸的超重艦,僅僅上升到三萬五千噸/去掉11in限制,對抗斯特拉斯堡或者敦刻爾克的任務都會容易得多。
然後34年開始,海軍軍控開始失控,意大利和法國開始一點點加碼新艦的尺寸——然後希特勒的野心開始失控,把英國拉入潛在的對手中,於是BSM的‘冗餘’就沒有那麼樂觀了。新炮,新配套船塢,動力系統的選擇,更高的航速,等等等等,此時一些設計特徵的堅持就看起來有些噸位浪費的味道了,一些不能解決的技術選擇和要求也變得非常有破壞性。
BSM是個‘有道理’的設計——黎塞留也是,利托里奧也是,大和旅館也是,KGV也是,是的,北卡也是,或者其他君腦海裏正在吐吐沫的對象。BSM當然不是完美的,比如其艦體裝甲系統在近距離上的高效率與上層結構的脆弱相性問題,比如其主裝延伸問題和上面提到的三軸/鍋爐取捨問題,比如防空反雷擊炮組分開選擇的問題,等等等等。但是這些問題都應該在其設計過程的背景下討論。這個事情很簡單,‘如果德國人願意用更大的船來做某項工作來實現一些小船無法實現的技術指標’,那麼沒必要用硬噸位橫向比較來過分苛責。否則就會出現‘斯佩/友鶴是最棒的’的情況——事實着實並非如此。理論上,斯佩‘跑得過所有老艦,打得過一切巡洋艦’;事實上,2艘利安德和1艘約克在幾乎沒什麼命中率的距離和情況下就足以迫使之耗盡彈藥自沉,而該艦僅僅只是重創甚至沒有擊沉一艘中型8in艦。
當然可以輕鬆的坐在2022年指點江山‘如果我是一個將軍,我選擇T-34而不是虎’;但是這種事簡略概括起來永遠比實際操作簡單。在海上,德軍註定要面對優勢敵軍,至少在F艦構想的時候是這樣的:意大利立場不明,德國艦隊規模被鎖在RN的三分之一而法國艦隊仍存,日本遠在天邊而到其逐漸陷入中國戰爭後看起來態度此時在軟化而不是趨於強硬。用KM自己的話來説,‘德國艦隊缺少取得勝利所需要的數量優勢,但是任何小的成果都必須努力爭取。’用噸位更大的設計來‘偷跑/作弊’的噸位冗餘換取一些技術優勢是有道理的。從這個角度看,BSM有道理,齊柏林有道理。這不代表其沒有問題,其中的許多設計元素的取捨,許多考慮是否必要可以被討論,但是着實沒有必要在動力系統選型久拖不決,新技術遲遲無法到位,航速和續航力要求反覆修改,艦艇尺寸在國內政治和國際政治的影響下反覆放大縮小的情況下把問題扔給‘動力艙設計’成什麼樣子上。
‘你去1934年給希特勒手繪設計一下戰列艦看看啊’(劃掉)
這個問題下面最好的作者一個是Timothy P. Mulligan(檔案大師,BSM‘線列艦還是襲擊艦’,BSM‘是否完成了準備’的作者);一個是William H. Garzke jr (BSM天字第一號粉絲,和大量設計者保持通訊,水下勘探時協助圖片辨識,第一個進入海軍部的外國人etc etc,美戰盟戰軸戰和BSM同名書作者,諸多謠言的罪魁禍首(劃掉))。
加澤科已經非常著名了,強烈推薦一下Mulligan的幾篇文章。
