请选择 进入手机版 | 继续访问电脑版

战列舰

 找回密码
 成为会员

QQ登录

只需一步,快速开始

搜索
查看: 11444|回复: 39

架空设计——英国海军上将级战列舰

[复制链接]

中将

八年服役纪念章一级铁十字勋章元老荣誉纪念章行政立法委旗手终身荣誉会员

发表于 2011-12-9 21:53:54 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 克虏伯火炮 于 2011-12-10 14:33 编辑

我也是架空设计爱好者。平时比较忙,加上对历史架空、战局架空兴趣不大能力不足,所以没有参加论坛活动。
终于抽空完成了设想已久的架空案,发上来请大家拍砖。
好了进入正题。

381主炮战列舰 海军上将级
架空历史背景、技术路径
从1905到1917年短短12年期间,战列舰主炮主流口径急剧地从12英寸增加到16英寸,并有进一步增大的趋势,美国和日本都已经开建了新式装备16英寸大炮的战列舰,甚至正在着手进行18寸口径大炮的研制和试验。
战后英国的经济形式每况愈下,糟糕的财政收入已经不足以让英国保持能同时打赢两个敌国的舰队。为了保持尽量强大的舰队规模,皇家海军必须用好自己的每一便士军费。众所周知,新式大口径舰炮的研制试验定型,花销极大,为此皇家海军在战后没有向更大口径舰炮的研制上投入哪怕一英镑资金。
日德兰海战,使皇家海军认识到自己的战列巡洋舰是多么的脆弱。因此在日德兰海战之后英国终止了所有四艘海军上将级(包括胡德号)战列巡洋舰的建造。在伦敦条约上关于各强国的实力平衡一事上,依照总吨位限制和美日保有16寸主炮战列舰的事实,英国有充分理由强迫美国日本允许自己建造同样装备16寸主炮的3艘战舰,但这一次英国却没有这样做,主动提出用15寸主炮装备自己的战舰。
对于与会的美国日本代表来说,英国主动放弃拥有16寸主炮战舰的权利,岂不是会让他自己的战舰没等服役就要落伍?岂不是白白浪费海军军费?美国和日本代表团心中窃喜,爽快地答应了英国代表的要求。

设计背景:
在伦敦条约上,对应美日已经开始建造的16英寸主炮战列舰,英国主动提出在限制军备竞赛条约期限内自己将不建造16英寸主炮的战列舰。但作为军力平衡措施,美国和日本必须允许英国新建3艘3.5万吨以内、装备现有15寸主炮的战列舰。
实际上之所以决定沿用15寸主炮,除了节省资金方面的考虑之外,还因为皇家海军研究结果表明,在可以预见到的将来,15寸主炮足以给3.5-4.5万吨以内的战列舰以沉重打击。
该项目于1922年立项,但一直拖到1924年才开始正式设计,1925年开工建造,1927年下水,1928年服役,共3艘:胡德、安森、豪。
皇家海军战略团队充分研究了以往战例,从而确定新建战舰的技术参数。
对于最高航速,皇家海军参谋部对未来战术需要进行了推演,认为高速性是发展趋势,将来的海战必定越来越重视快速反应、快速到达;设计院则对现在及将来锅炉、汽轮机技术水平做了合理预测,最终双方达成共识:新式战列舰的最高航速不能低于25节(至少与伊利莎白女王级战列舰的实际最高航速相同)。实际上,事后方知皇家海军对于航速发展趋势的判断倒是正确的,但设计院对未来航速需求的预测还是过于保守——这是后话,暂且不表。
确定了航速要求,剩下的就要在火力和防护设计上取舍了。此时皇家海军设计院分成了老一辈以传统设计思想为主的进攻派,和年轻设计师为主的新兴保守派。两派在具体设计参数的取舍方面有很大分歧。进攻派按照以往的传统,最强大的火力是必须优先考虑的,为了面对美国日本的8门16寸主炮时能够占据火力优势,该舰希望拥有12门主炮,提出了六座双联装、三座四联装、四座三联装等方案。
但保守派则认为,日德兰海战中,单舰火力占据绝对优势的英国战舰,尤其是战列巡洋舰,却不是同等级甚至更小的德国战舰的对手,其原因是英国战舰为了火力而牺牲了防护,更有甚者是为了发挥火力,不顾弹药安全操作规程,这是极为可怕的。新式战舰首先必须有良好的防护能力,必要时应该不惜降低火力要求。
最终,海军高层采纳了保守派的设计思想,认为强大的火力虽然有助于在战斗中暂时获取主动,但为此牺牲防护能力是本末倒置。强大的皇家海军不一定要在一次战斗中依靠强大的火力消灭对手(实际上也不可能在一次战斗中击沉所有敌舰),只要打赢这场战斗并保住自己的战舰,以后总有机会消灭敌人,而且也更有机会最终战败敌人。
保守派设计团提出了几种主炮配置方案,包括四座双联装、五座双联装、三座三联装,两座三联两座双联的混合配置等,布局位置也各有不同,比如三座三联装方案就有前二后一的常规布置,也有全部置于舰艏的极端设计。
最终,一种新的方案中选,它是从前二后一的三座四联装主炮配置方案衍生出来的,将第二座炮塔减少两门主炮,以节省重量。这样做的好处是,它算上防护装甲的系统总重量与常规三座三联前2后1的9门主炮基本相同,但却多了一门主炮,增强了火力;这得益于其位置较高、需要更多炮座装甲的第二座炮塔仅仅是双联装而不是三联装。
因武器系统重量较轻,因而该舰得以设置更多的装甲。初步估算表明,该舰可以拥有12600吨重量用于敷设装甲——多出伊利莎白女王级战列舰50%以上。
特点:
1.虽然主炮口径是15英寸而不是16英寸,但英国一贯采取遇敌方主力舰使用强装药的战术措施,在强装药发射时该炮的穿甲能力并不逊于美日同时期的16寸主炮;精心设计的总体布局,使得该级舰在保持良好防护能力的同时,主炮数量达到10门,拥有与美日8门16寸主炮的五大舰相同甚至更加强悍的火力。
2.较高的航速,但燃油储备量较少。这虽然导致续航力较小,但好处是可以减小舰体尺寸,从而节省舰体结构重量,用以增加防护装甲重量而提高防护水平。日不落帝国在全世界都有港口,到哪里都能补给燃料,因此续航力小其实算不得缺点。
3.对该级舰的定位是气候和海况适应性极强,能够在任何天气下出海,因此对舰体强度的要求很高(但这导致了该级舰舰体结构重量过大,达到了标准排水量的35%),同时要求必须保证较大的干舷高度(该级舰满载干舷高达5.9米)。
总体数据
标准排水量35490吨,满载排水量40580吨。
全长227.08米,水线长225.56米,宽31.46米,标准排水量吃水8.8米,满载排水量9.8米。
武备:15英寸/42倍口径Mark I型主炮,二座四联、一座双联装共10门配置;该炮穿甲弹重879千克,为提高炮管使用寿命,在遭遇敌国巡洋舰及以下舰只时采用减装药发射,此时炮口初速640米/秒,最大射程28公里;对地打击距离超过27公里时使用常装药发射,此时炮口初速749米/秒,最大射程38.5公里;在遭遇敌方主力舰时使用强装药发射,此时炮口初速804米/秒,炮口穿深764毫米。
副炮为6座双联装6英寸/50倍口径副炮,6门4.7英寸炮,8门40毫米炮。
动力
8台燃油锅炉,蒸汽压力1.8MPa,325摄氏度。4台蒸汽轮机,最大功率9万马力,设计最高航速为26.5节。载油量约4200吨,16节时续航力9000海里(理论值,实际6200海里)。
重量分配
舰体12420吨(因为对该级舰的舰体强度要求很高,所以这部分重量达到了标准排水量的35%)
装甲12610吨
主机2810吨
辅机650吨
武器4970吨(双联装主炮塔重880吨,四联装主炮塔重1520吨/座)
弹药1460吨(主炮备弹量100发/门)
其他530吨(续航力比较低,没有航空设施,尽量压缩小艇重量和数量,全舰只有3具充气橡皮艇,因此这部分重量降低到最小)
装甲防护及重量
主装甲带高5米,内倾20度,厚度320毫米,下端1.2米逐渐减薄至240毫米,长126.5米,重3060吨。
TDS装甲上衔接主装甲带,厚240毫米,下直通舰底,厚40毫米,重2420吨。
上甲板为1英寸厚的高强度轧制钢板,作为强度结构上甲板,计入结构重量。
主甲板厚度180毫米,面积3360平米,4720吨。
炮座装甲,四联装炮座内直径13.5米,正面/侧面厚度360毫米,面对上层建筑一侧厚度280毫米,高度3.5米,两个炮座总重810吨;双联装炮座内直径10.2米,侧面厚度360毫米,前后厚度280毫米,高6.5米,重540吨。
艏横舱壁装甲高10.5米,均宽18米,均厚320毫米,470吨,艉横舱壁装甲高3.2米,均宽17米,厚350毫米,重150吨。
艉水平装甲厚150毫米,440吨。

中将

八年服役纪念章一级铁十字勋章元老荣誉纪念章行政立法委旗手终身荣誉会员

 楼主| 发表于 2011-12-9 21:54:07 | 显示全部楼层
本帖最后由 克虏伯火炮 于 2011-12-9 21:55 编辑

设计中剖图

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?成为会员

x

中将

八年服役纪念章一级铁十字勋章元老荣誉纪念章行政立法委旗手终身荣誉会员

 楼主| 发表于 2011-12-9 21:54:25 | 显示全部楼层
本帖最后由 克虏伯火炮 于 2011-12-9 21:57 编辑

线图。
手懒+对上层建筑理解力掌握力=0。
不过懒人有懒招,就拿乔治五世级战列舰的线图凑数吧。
实际上我这“设计”本来就是基于历史乔治五世。

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?成为会员

x

中将

八年服役纪念章一级铁十字勋章元老荣誉纪念章行政立法委旗手终身荣誉会员

 楼主| 发表于 2011-12-9 21:55:40 | 显示全部楼层
本帖最后由 克虏伯火炮 于 2011-12-9 22:07 编辑

战前改装
1936年对该级舰进行了一次现代化改装。
因为该级舰舰体强度大,干舷高,所以允许直接增大吃水深度和最大排水量,这极大地减小了改装的难度和周期。经过计算,改装完成后允许该舰最大吃水深度达到10.8米,相应地,其满载排水量达45360吨,标准排水量则达到了39640吨。
改装中增加了防护装甲重量。但这并不是新增一些装甲板,而是将舷侧列板装甲整块更换成更厚的,另外增加了一些上层建筑、炮塔的装甲。这些装甲都是外置安装,不需要拆动原先的舰体,改装工期明显短于日本、意大利等国对各自老式战列舰进行的改装,也充分节省了资金。拆下来的装甲板也没有浪费或者回炉(制作表面硬化装甲板需要消耗大量的工时,同时钢板组成结构发生了变化,所以回炉也是很浪费的),后来直接用于北极星级护航破冰战列舰——这是后话,暂且不表。
1935年英国发明了抗弹性能更高的P1935CA表面渗碳硬化装甲,自从它被发明之后,皇家海军就已经开始制造这种装甲板,其目的就是要在改装中替换海军上将级战列舰的主装甲带及炮座装甲。改造后该级舰主装甲带厚度为400毫米炮座装甲350-450毫米。
三座主炮塔整体进行了更换,主要原因是原先的四联装炮塔在剧烈的横摇、纵摇下发射时,经常出现弹链被卡住的故障。新的主炮塔采用改进型15寸火炮——Mark II型,该炮强装药下发射879千克重的穿甲弹炮口初速为836米/秒,炮口穿深798毫米。
主炮塔正面的装甲也采用了新式表面硬化装甲,厚度也有所增加,厚度450毫米。侧面270毫米,背板360毫米,顶200毫米。四联装炮塔旋转部分重量1780吨,双联装炮塔旋转部分重量1050吨。
原本没有防护的司令塔则新增了450毫米新式表面硬化装甲和200毫米的顶装甲。
改造后装甲总重14160吨。
此外,在10年的使用中发现,该级舰的蒸汽轮机具有较大的过载潜力,在锅炉蒸发量允许的情况下可以发出至少11万马力的极限功率,但老旧的锅炉却限制了汽轮机潜力的发挥。10年来锅炉技术水平发展极大,新材料制造的锅炉允许采用更高的蒸汽温度和压力,而一方面,该级舰自身的锅炉则因使用年限的增加,甚至已经达不到设计蒸发量了。
锅炉的体积远小于汽轮机,更换难度相对小得多,因此,改装中决定更换它的锅炉,但保留它的汽轮机。更换锅炉后主蒸汽温度提高到了371.1℃,压力为2.76 Mpa,额定输出功率10.2万马力,最大输出功率11.5万马力,最高航速29节。1941年安森号以11.13万马力在42550吨排水量下达到28.3节航速(史实约克公爵号状态和数据)。
副炮改为6座双联134高平两用炮,48门40毫米“博福斯”机关炮。
此外增加了航空设施和一些小艇。
改装以后各部分重量分配如下:
舰体12780吨(对舰体局部结构做了增强,上层建筑做了适当改动,这部分重量略有增加)
装甲14160吨
主机2810吨
辅机1180吨(增加了数台大功率水泵、发电机和其它装备)
武器6020吨
弹药1860吨(主炮备弹量100发/门)
其他830吨
燃油储备4200吨,16节续航力8000海里(理论值,实际5500海里)。
装甲防护增加重量
主装甲带高5米,内倾20度,厚度400毫米,下端1.2米逐渐减薄至300毫米,长126.5米,重3830吨,增重770吨。
炮座装甲,四联装炮座内直径13.5米,正面/侧面厚度450毫米,面对上层建筑一侧厚度350毫米,高度3.5米,两座炮座共重1030吨;双联装炮座内直径10.2米,侧面厚度450毫米,前后厚度350毫米,高6.5米,重670吨。三座炮座装甲共增重350吨。
原本没有装甲的司令塔增设装甲430吨。

中将

八年服役纪念章一级铁十字勋章元老荣誉纪念章行政立法委旗手终身荣誉会员

 楼主| 发表于 2011-12-9 22:06:21 | 显示全部楼层
配图——改装后中剖图。
主装甲带虽然是大角度倾斜的,但是是外置的,便于更换。这也是本设计的王牌之一。

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?成为会员

x

上尉

八年服役纪念章海武魂全球架空纪念章

发表于 2011-12-9 23:03:39 | 显示全部楼层
架空不容易,先顶楼主
有一点疑问还望指教:改装后该舰的吨位和俾斯麦差不多,为什么辅机重量比首相少了20%?在数据流的手中,300吨重量可以增厚差不多1英寸的主装甲了~~~

中将

八年服役纪念章一级铁十字勋章元老荣誉纪念章行政立法委旗手终身荣誉会员

 楼主| 发表于 2011-12-10 06:36:40 | 显示全部楼层
回复 雅美蝶hoho 的帖子

应该以同样状态下来比较更合理。
本舰标准排水量39640吨是改装后,所有高射炮什么的都已经到位了。辅机重量1180,除以标准排水量为2.98%;
俾斯麦级提尔皮茨号改装后标准排水量实际上也达到了43600吨,辅机重量1428,除以排水量为3.28%。相差10%。
差距不算大,是发电量、某些系统的冗余设计导致的
英国战舰发电量偏小。史实乔治五世级战列舰发电量才2640千瓦,远远低于其它国家排水量接近的战列舰的水平。本位面该舰增大了发电容量1倍,不过也才5600千瓦。
算是有得有失吧。

上尉

八年服役纪念章海武魂全球架空纪念章

发表于 2011-12-10 09:46:24 | 显示全部楼层
恩恩~~再请教下:
从感性上说,小口径高射炮的重量应该很低才是,为什么提尔皮茨装了一堆小口径高炮之后就增肥了近2000吨?这都相当于1座主炮塔+几座副炮塔的重量了~~~
鄙人最近在YY一条68000吨级的鬼畜版BB,武器系统重量如果算不好的话,会在很大程度上影响到装甲的厚度与尺度,还望赐教

少校

八年服役纪念章旗手

发表于 2011-12-10 10:57:17 | 显示全部楼层
这船改进后可以打主教了问几个问题:

1  关于火炮穿深的问题,英国15寸MK2可以达到炮口穿深近800?44贴了份资料。貌似英国15寸穿深是744.感觉老炮MKI的穿深不可能超过首相,只可能是MK2.不知道MK2的800穿深出自哪?

2  截面图中侧弦除了400的外甲外内部还有别的CA装甲防护吗?(虚线是嘛意思?)

3  感觉功率稍微小了点。怎么也要上30节吧

中将

八年服役纪念章一级铁十字勋章元老荣誉纪念章行政立法委旗手终身荣誉会员

 楼主| 发表于 2011-12-10 11:01:44 | 显示全部楼层
回复 雅美蝶hoho 的帖子

不要客气,我也不是懂的人,彼此学习。
对于提尔皮茨我简单说一下个人看法:
很多姊妹舰相互相差很大,实际上,大多数姊妹舰都不是同一个船厂建造的,有的甚至不采用同一个制造商建造的子系统。
提尔皮茨相对于俾斯麦来说,改变的不仅仅是增加了若干小口径高射炮,也包含其它很多内容,比如鱼雷发射器和备用鱼雷。
还有,两者的动力系统并不一样,俾斯麦没有巡航透平,而提尔皮茨则有。

再说一下服役之后的改装/加装问题。似乎服役之后加装小口径高炮以及其它一些东西,排水量增加上千吨甚至3千吨是很正常的。北卡罗来纳级和南达科他级1943年标准排水量都达到了38000吨左右。
也许南达科他服役的时候就虚报了排水量?

中将

八年服役纪念章一级铁十字勋章元老荣誉纪念章行政立法委旗手终身荣誉会员

 楼主| 发表于 2011-12-10 11:08:43 | 显示全部楼层
本帖最后由 克虏伯火炮 于 2011-12-10 11:12 编辑
yxwd5 发表于 2011-12-10 10:57
这船改进后可以打主教了问几个问题:

1  关于火炮穿深的问题,英国15寸MK2可以达到炮口穿深近800?4 ...


1.MK II的穿深,我是用自己的那个估算公式算来的。MK II炮口动能与830初速的M1935相差无几,穿深大大超过SK C/34是很正常的。大部分英国主炮穿深资料,对应的都是减装药下或者旧炮的初速度,比如最常见的732米/秒。

2.除了400倾斜之外没有别的装甲了。整舰上只有主装甲带(外露的那部分,改装中方便更换),以及炮座装甲是CA。
   虚线部分你说的是从主甲板到舰底倾斜的还是水平虚线?前者是过滤舱壁,后者是燃油舱,表示液态燃油。

3.三号舰功率和航速都是根据史实约克公爵来的,“可信度”高一点。英国动力系统不给力啊,我可没法子。
   27年老舰改到28+航速,我灰常灰常满足了

少校

八年服役纪念章旗手

发表于 2011-12-10 11:30:39 | 显示全部楼层
回复 克虏伯火炮 的帖子

英国2战没有15万马的推力吗?要不进口一些吧

至于火炮。有没有MK1换装强装药后的穿深数据?或者推算一下也好。

中将

八年服役纪念章一级铁十字勋章元老荣誉纪念章行政立法委旗手终身荣誉会员

 楼主| 发表于 2011-12-10 11:39:30 | 显示全部楼层
yxwd5 发表于 2011-12-10 11:30
回复 克虏伯火炮 的帖子

英国2战没有15万马的推力吗?要不进口一些吧

史实一战胡德就是14.4万马力。不过胡德用的动力装置,技术水平不行,锅炉有24台,显然重量和体积下不来。
我的架空体系中英国经济紧缩,能省的就要省,有钢都要用在刃上啊

MK I 强装药,是879千克弹重,804初速。估算炮口穿深764左右。

少校

八年服役纪念章旗手

发表于 2011-12-10 11:43:01 | 显示全部楼层
回复 克虏伯火炮 的帖子

从法国或者美帝哪买发动机吧

中尉

八年服役纪念章

发表于 2011-12-10 12:14:14 | 显示全部楼层
回复 克虏伯火炮 的帖子

还是换装美国的动力系统吧,人家的锅炉温度都达到457摄氏度了,而且体积小功率大

上将

八年服役纪念章功勋勋章钻石金双剑金橡叶铁十字勋章行政立法委骑士团勋章政道纪念章旗手终身荣誉会员

发表于 2011-12-10 14:00:30 | 显示全部楼层
回复 克虏伯火炮 的帖子

射击条约巡洋舰以下及陆轰何不用强装药的一半药量?距离贴近一点有个600多初速应该够用了,磨损却只有常装药的1/10,又可大大弥补强装药的磨损,常装药就废了。

中将

八年服役纪念章一级铁十字勋章元老荣誉纪念章行政立法委旗手终身荣誉会员

 楼主| 发表于 2011-12-10 14:24:52 | 显示全部楼层
本帖最后由 克虏伯火炮 于 2011-12-10 14:34 编辑

回复 mathewwu 的帖子

以前我架空的 新北卡罗来纳级战列舰,主炮炮口初速恰就是600多。这个速度很好,最大射程约25-30公里恰好够用,同时甲板穿透力很强。
已参照您的建议更改

请教前辈,英国或者美国是否采用这样的初速度来岸轰或者打小舰?
您给过美国16寸炮射表,里面我记得有1900、2300fps的参数。美国真这样用吗?
英国呢?为何 NavWeaps 上英国舰炮常见732米/秒的初速度?这个速度有何好处?

中将

八年服役纪念章一级铁十字勋章元老荣誉纪念章行政立法委旗手终身荣誉会员

 楼主| 发表于 2011-12-10 14:37:49 | 显示全部楼层
回复 yxwd5 的帖子

回复 斯佩伯爵 的帖子

囊中羞涩啊。
而且我觉得吧,架空要尽量严谨些,不能像游戏。历史上极少有强国输出自己最先进的主力舰相关子系统,包括动力系统、主炮。英国当年早就有15寸炮了,但14寸炮也不给美国,逼得美国自己搞了一种还砸了。
动力系统好像也没有输出的。瑞士出口苏联的不算,瑞士是中立国。

上将

八年服役纪念章功勋勋章钻石金双剑金橡叶铁十字勋章行政立法委骑士团勋章政道纪念章旗手终身荣誉会员

发表于 2011-12-11 15:40:50 | 显示全部楼层
本帖最后由 mathewwu 于 2011-12-12 12:03 编辑

回复 克虏伯火炮 的帖子

MK6与MK7用减装药发射2700lbs穿甲弹的初速更低,只有1800fps,只是没有听说过实际战例,但火控与射击能力是有的,因为与练习弹的弹重与弹道都一样,已内建在MK8射程仪的弹道凸轮上。2万码33度落角1280fps存速打条约重巡你看行不行?

二战中美军14"与16"都有陆轰实例,采用减装药或全装药则视所需弹道(考虑射程及落角)而定。硫磺岛登陆战中由于距离抵近到数千码,相信是不会用到全装药的。二战日本方面也是视目标情况而定。衣阿华级在越战陆轰中则确定两种药量都有使用。

英国在30年代对主炮穿甲弹药做过测试,认为减装药会导致弹道散布不稳定而没有考虑,HC弹对BB/BC主炮也是作为攻舰,所以也没考虑用减装药。我建议用600+初速也是怕太低会导致弹道不稳定,也许日本的近乎全装药2/3药量的减装药是比较保险的,兼顾准头与炮寿。

修正最后一句为“也许日本的近乎全装药3/4药量的弱装药是比较保险的,兼顾准头与炮寿。“


中将

八年服役纪念章一级铁十字勋章元老荣誉纪念章行政立法委旗手终身荣誉会员

 楼主| 发表于 2011-12-11 18:34:39 | 显示全部楼层
mathewwu 发表于 2011-12-11 15:40
回复 克虏伯火炮 的帖子

MK6与MK7用减装药发射2700lbs穿甲弹的初速更低,只有1800fps,只是没有听说过实际 ...

多谢科普。
以前只知道维内托的散布界大,认为是强装药才会有,进而以为减装药的散布界会小呢,原来减装药也会导致散布不稳定啊。

手机版|Archiver|© 2010-2019 zhanliejian.com, All Rights Reserved ( 沪ICP备13004737号 )

GMT+8, 2019-8-18 10:37 , Processed in 0.077237 second(s), 11 queries , File On.

Powered by Discuz! X3.4

© 2001-2017 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表