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二战时期舰队型航母的横向比较

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中将

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发表于 2016-1-16 22:37:08 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 seven_nana 于 2017-6-29 23:44 编辑

二战时期舰队型航母的横向比较

本帖内容未经允许不得转载

主要资料来源:

U.S. Aircraft Carriers - An Illustrated Design History by Norman Friedman

British Carrier Aviation by Norman Friedman

Nelson to Vanguard: Warship Design and Development, 1923-1945 by D. K. Brown

British Aircraft Carriers: Design, Development & Service Histories by David Hobbs

British Warships of the Second World War by John Roberts

German Capital Ships of World War Two by M. J. Whitley

The German Aircraft Carrier Graf Zeppelin by Siegfried Breyer

Marine-Arsenal - Special Band 01 - Flugzeugträger Graf Zeppelin by Siegfried Breyer

昭和造船史

海军造船技术概要

日本海軍の航空母艦 - その生い立ちと戦歴 by 川崎まなぶ

日本の航空母艦 by 長谷川藤一



序言

本文将选取各国最为典型的舰队型航母,并从防护水准和攻击能力两个角度,对其进行比较。



防护水准

众所周知,1920年代之后的大型军舰,其舰体核心区域的防护体系,通常都是由位于舰体两侧的装甲带、位于装甲带前后两端的装甲横舱壁、以及位于装甲带上沿的装甲甲板共同构成的一个盒装结构(俗称装甲盒)。对于战列舰或巡洋舰来说,舰体最核心的区域是动力舱与弹药库,因此装甲盒所保护的,通常也就是动力舱与弹药库。然而航空母舰的防护要求则与战列舰或巡洋舰大为不同,后两者的主要进攻手段是火炮,而前者的主要进攻手段则是舰载机。因此对于一艘航母来说,只要摧毁其用于储存舰载机的机库,或破坏其用于起降舰载机的飞行甲板,那么从短期来说,这艘航母就基本不具备战术价值了,因此对飞行甲板的防护,也是航母防护设计的重点。

对于航空母舰的防护设计,大致可分为两个主要流派:

1)核心舱防护流派(反贼44将其称为防护航母):皇家方舟号、约克城级、埃塞克斯级、苍龙级、翔鹤级、云龙级、齐柏林号属于这个流派。

2)装甲飞行甲板流派(既装甲航母):光辉级、中途岛级、大凤号属于这个流派。

英国

二战时期的英国海军舰队航母,主要是勇敢级、皇家方舟号、光辉级、以及光辉级的后续改进型号。其中勇敢级是由大型巡洋舰改造而来,设计古旧,属于航母运用摸索时期的产物,因此本篇将以皇家方舟-光辉为轴线,浅谈英国海军舰队航母的防护设计演化。

皇家方舟号的装甲布局图(侧视)



皇家方舟号的装甲防护体系,其设计风格与同时期的巡洋舰并无多大区别,主要由负责保护舰体核心舱的装甲盒构成。图中舰体中部核心舱室上方的黑线条,便是皇家方舟的装甲甲板位置所在,装甲甲板侧面与舷侧装甲带相连,前后则与装甲横舱壁相连。请读者注意,由于锅炉舱段的设备占用高度较大,因而锅炉舱段的装甲甲板的位置较高,这是这个时期英国海军巡洋舰与航空母舰的典型特征。

皇家方舟号的装甲布局图(横剖)



舷侧装甲带厚度为4.5英寸,装甲甲板厚度则为3.5英寸。通过这两个不同舱段的对比,我们可以看到,锅炉舱段由于锅炉及烟道占用高度较大,因而装甲甲板位置较高,舷侧装甲带向上延伸较大,而其余舱段核心设备高度较低,因而装甲甲板位置也较低。

光辉级

在设计光辉级时,英国海军的设计师采取了一种全新的设计手法,将其飞行甲板与机库也一并纳入了装甲盒的保护范围,这便是装甲航母的由来了。

光辉级与皇家方舟号的装甲布局对比图(横剖)



右侧为光辉级,左侧为皇家方舟号。

光辉级与皇家方舟号的主要区别在于:皇家方舟号的防护设计仍旧停留在保护舰体核心区域的层面上,其装甲甲板与舷侧装甲带只保护核心舱,而机库与飞行甲板是不设防的;而光辉级则强调了对机库与飞行甲板的防护,因而以牺牲机库容量(从双层机库变成单层机库)为代价,将机库和飞行甲板也纳入了装甲防护范围内。

光辉级的装甲布局图(侧视与俯视)



飞行甲板装甲为3英寸厚的均质装甲,其长度为458英尺(139.6米),覆盖了飞行甲板总长度(740英尺)的62%;按照设计要求,这层装甲能抵挡从7,000英尺高度投下的500磅半穿甲炸弹。飞行甲板装甲四周的区域也得到了加强,由1.5英寸的D钢(结构钢)构成。

舷侧防护由4.5英寸厚的渗碳硬化装甲构成,可细分为两部分:第一部分是传统的用于保护核心舱的舷侧装甲带,第二部分则是位于机库侧面,保护其免遭炮火与炸弹威胁的装甲带。按照设计要求,这些4.5英寸厚的装甲能在7,000码以外的距离对6英寸火炮免疫。

机库的前后两端与其侧面一样,同样由4.5英寸厚的装甲保护,而两座升降机则并不处在装甲防护范围内,在升降飞机时需打开装甲滑门,供飞机通过。

光辉级的装甲布局图(横剖)



飞行甲板下方的机库甲板层,其外侧有一段未被飞行甲板装甲所覆盖到的区域,由3英寸厚的均质装甲保护;而位于内侧的、处于飞行甲板装甲正下方的区域,则是由1英寸厚的D钢(结构钢)构成。

光辉级的防护设计,并不仅仅是增设了飞行甲板装甲那么简单,而是相当于在传统的核心舱装甲盒(由舰体侧面的4.5英寸装甲带与机库甲板装甲构成)的上方,又叠加了一个机库/飞行甲板装甲盒(由机库侧面的4.5英寸装甲带与飞行甲板装甲构成)。

光辉级的结构示意图



光辉级采用的是单层机库设计,这主要是由于位于舰体最高处的装甲甲板会对其船体稳性造成影响,因而不得不采取降低飞行甲板高度的设计,使得机库空间受到压缩,因此载机量有所减少。

光辉级改进型

所谓的光辉级改进型,指的是准同型舰的不屈号(HMS Indomitable),以及后续的怨仇级(Implacable Class)。从防护设计的角度来说,这几艘舰与原版的光辉级的区别主要在于削薄了机库侧面的装甲,其余并无太大差别。

美国

二战时期的美国海军舰队航母,前期主要是列克星敦级与约克城级,后期则由埃塞克斯级担任绝对主力,此外还有在战争末期入役的中途岛级。其中列克星敦级是由战列巡洋舰改造而来,设计古旧,属于航母运用摸索时期的产物,因此本篇将以约克城-埃塞克斯-中途岛为轴线,浅谈美国海军舰队航母的防护设计演化。

约克城级

约克城级的装甲防护体系,其设计风格与同时期的美国海军巡洋舰并无多大区别,主要由负责保护舰体核心舱的装甲盒构成。如果说布鲁克林级是美国海军新锐巡洋舰的模板的话,那么约克城级则是美国海军新锐航母的雏形,其设计风格在后续的埃塞克斯级与中途岛级上得到了较大范围的继承。

约克城级的横剖图

注释:此图只画到了机库甲板,而没有将机库和飞行甲板画进去。图中最上一层甲板是机库甲板,不是飞行甲板,读者切勿搞错。



主装甲带厚度4英寸(102mm),下段削薄至2.5英寸(64mm),装甲甲板(位于4th Deck)厚度则为1.5英寸(38mm)。

约克城级只有装甲甲板这一层水平防护装甲,然而由于其机库甲板是强力甲板,需承担结构强度,故而厚度较大,由2层STS叠加而成,总厚度为1.125英寸(28.5mm),因而也具备一定防护效果。

早在设计约克城级的时候,美国海军的设计师便已经考虑过装甲飞行甲板的问题,然而由于吨位上的限制、以及对木质飞行甲板的抗毁伤性能的过分乐观,最终约克城级并没有采用装甲飞行甲板。

埃塞克斯级

埃塞克斯级的装甲防护设计,相比约克城级要有所升级,其装甲盒设计与约克城级相同,但与同期的美国海军战列舰一样,增加了炸弹甲板的设计(对于埃塞克斯级来说就是机库甲板装甲),强化了对炸弹的防护。

埃塞克斯级的横剖图

注释:此图只画到了机库甲板,而没有将机库和飞行甲板画进去。图中最上一层甲板是机库甲板,不是飞行甲板,读者切勿搞错。



埃塞克斯级沿用了装甲盒的设计,其主装甲带厚度4英寸(102mm),下段削薄至2.5英寸(64mm),装甲甲板(位于4th Deck)厚度则为1.5英寸(38mm);按设计指标,能在11,250-18,700码距离范围上免疫6英寸火炮(105磅弹)。

主装甲带的高度为10英尺(3.05米),长度则为508英尺(154.84米),相当于水线长度的62%,覆盖范围较大。

新增的炸弹甲板(机库甲板装甲,位于Main Deck),由两层STS叠加而成,总厚度为2.5英寸(64mm),按照设计指标,能够抵挡1,000磅通用炸弹。

埃塞克斯级的结构示意图

注释:此图只画到了机库甲板,而没有将机库和飞行甲板画进去。图中最上一层甲板是机库甲板,不是飞行甲板,读者切勿搞错。



通过上图,我们可以明确看到埃塞克斯级的舰体防护主要组成部分:主装甲带(图标1)、装甲甲板(图标13)、炸弹甲板(图标10)、鱼雷防护系统、以及三重底。

在设计埃塞克斯级时,美国海军的设计师同样也考虑过装甲飞行甲板,然而鉴于装甲板的重量较大,若是将其铺设在飞行甲板,显然会对船体稳性造成影响,而若为了降低其对船体稳性的影响而降低飞行甲板高度,又会对飞机起降造成影响,因而最终并没有在埃塞克斯级上采用装甲飞行甲板的设计。作为折衷,他们采取了机库甲板装甲这样一种设计手法。

中途岛级

在设计中途岛级时,美国海军终于摆脱了吨位限制的束缚,因而得以将飞行甲板也纳入到装甲防护范围之内。中途岛级的设计是沿着约克城和埃塞克斯级的基础逐步升级而来的产物,既引入了飞行甲板装甲,但也并没有放弃埃塞克斯级上引入的机库甲板装甲、以及位于核心舱上方的装甲甲板,因而颇有些混合风格的特征。

中途岛级的横剖图

注释:此图只画到了机库甲板,而没有将机库和飞行甲板画进去。图中最上一层甲板是机库甲板,不是飞行甲板,读者切勿搞错。



左舷主装甲带厚度7.6英寸(193mm),右舷主装甲带厚度7英寸(178mm),下段削薄至3英寸(76mm),装甲甲板(位于3rd Deck)厚度则为2英寸(51mm)。

机库甲板(位于Main Deck)装甲由两层STS叠加而成,总厚度为2英寸(51mm)。

飞行甲板(图中未标出)装甲厚度则为3.5英寸(89mm)。

日本

二战时期的日本海军舰队航母,主要是赤城号、加贺号、苍龙级、翔鹤级、大凤号、云龙级、以及信浓号。其中赤城号与加贺号分别是由战列巡洋舰和战列舰改造而来,设计古旧,属于航母运用摸索时期的产物;而信浓级尽管防护水准空前强大,但毕竟只是改造而来的,设计上有许多不妥善之处;至于苍龙级与云龙级,受制于吨位,其防护水准十分孱弱;因此本篇将以翔鹤-大凤为主轴线,辅以苍龙级与云龙级,浅谈日本海军舰队航母的防护设计演化。

苍龙级

由于苍龙级的吨位较小,无法敷设有效的装甲防护,因而其防护设计主要是围绕着保证弹药库安全性为宗旨的。

苍龙级的防护设计指标如下:

动力舱段:对12.7cm火炮免疫。

弹药库段:在12,000到20,000米距离范围上对20.3cm火炮免疫。

飞龙号的横剖图



动力舱段舷侧装甲带是46mm厚的CNC(苍龙号为40mm厚的CNC);水平装甲(位于下甲板)则是25mm厚的CNC(苍龙号是25mm厚的DS)。

弹药库段舷侧装甲带是140mm厚的NVNC;水平装甲则是56mm厚的CNC。

日本海军极为重视航空母舰的弹药库防护,苍龙级的弹药库防护较为充分,明显优于同级别的约克城级,但动力舱防护十分孱弱,几乎等同虚设。

翔鹤级

翔鹤级的防护设计,属于典型的装甲盒结构,主要由舷侧装甲带与水平装甲(位于下甲板)共同构成。

翔鹤级的防护设计指标如下:

动力舱段:对12.7cm火炮免疫,并能抵挡俯冲轰炸机投下的250kg炸弹。

弹药库段:在12,000到20,000米距离范围上对20.3cm火炮免疫,并能抵挡水平轰炸机从3,000米高度投下的800kg穿甲炸弹。

翔鹤级的横剖图



动力舱段舷侧装甲带是46mm厚的CNC;水平装甲(位于下甲板)则是65mm厚的CNC+25mm厚的DS。

弹药库段舷侧装甲带是165mm厚的NVNC(下段为75-55mm厚的CNC);水平装甲则是132mm厚的NVNC+25mm厚的DS。

日本海军极为重视航空母舰的弹药库防护,翔鹤级的弹药库段拥有相当强悍的防护,明显优于同级别的埃塞克斯级,但动力舱段的防护水准却是列强平均水准以下的。

大凤号

在设计大凤号时,日本海军设计师提出了飞行甲板需能抵挡俯冲轰炸机攻击的要求,因而为其铺设了飞行甲板装甲;至于其余的防护设计,则与翔鹤级大致相同,但细节处有所调整。

大凤号的防护设计指标如下:

飞行甲板:抵挡俯冲轰炸机投下的500kg炸弹。

动力舱段:对15cm火炮免疫,并能抵挡水平轰炸机从3,000米高度投下的800kg穿甲炸弹。

请注意,此处说的是老式的15cm火炮,而不是新式的15.5cm火炮。两者虽然口径差异不大,但性能差距极大,前者只配备有通常弹,后者则配备有91式穿甲弹,两者的穿甲能力不可同日而语。

弹药库段:在12,000到20,000米距离范围上对20.3cm火炮免疫,并能抵挡水平轰炸机从3,000米高度投下的1000kg穿甲炸弹。

大凤号的横剖图



飞行甲板装甲由75mm厚的CNC+20mm厚的DS构成,防护范围达到长约150米/宽约20米,覆盖了飞行甲板总长度(257.5米)的58%。

动力舱段舷侧装甲带为55mm厚的CNC,此外其内侧还有一道25mm厚的装甲,两者共同构成舷侧防护;水平装甲是32mm厚的CNC+16mm厚的DS,与飞行甲板装甲共同构成水平防护。

大凤级的机库属于封闭式设计,因而机库侧壁具有一定厚度,然而并未像英国海军的光辉级那样,在机库侧壁上敷设真正的装甲。

弹药库段舷侧装甲带为165mm厚的NVNC(下段削薄至80mm);水平装甲是32mm厚的CNC+16mm厚的DS,弹药库上方还有一层40mm厚的CNC,这两道装甲与飞行甲板装甲共同构成水平防护。

云龙级

云龙级的防护设计,基本承袭自苍龙级,并无太大区别。

动力舱段舷侧装甲带是40mm厚的CNC,水平装甲则是25mm厚的CNC;弹药库段舷侧装甲带是140mm厚的NVNC,水平装甲则是56mm厚的CNC。

德国

德国海军仅有一级舰队航母:齐柏林号。

齐柏林号

齐柏林号的防护设计,与同时期的德国军舰大致相同,也采用了主装+穹甲的布局。

齐柏林号的装甲布局图



主装甲带厚度100mm,长度为120米(占水线长的48%);除了主装甲带以外,舰艏与舰艉部分也有装甲带保护,但其厚度降低至60-80mm。

水平装甲厚度为40mm(穹甲厚度则是60mm),在舵机舱上方增加至60mm,在舰艏部分则降低至20mm。

齐柏林号的舷侧防护较为强大,可与中途岛级比肩,然而水平防护则十分孱弱,与同期的舰队型航母相比,只比苍龙级和云龙级强一些,并仅与吨位小得多的约克城级大致相当,而明显弱于翔鹤级和皇家方舟号。从这一点上可以看出,德国海军的设计师,对于航空母舰水平防护的认知度还是有较大不足的。



对航空母舰防护设计流派的点评

核心舱防护流派(防护航母)

通过上述资料可以看到,约克城级、埃塞克斯级、皇家方舟号、翔鹤级、齐柏林号等核心舱防护流派的航母,其装甲布局与同时期本国巡洋舰是基本一致的。由于其飞行甲板与机库并无装甲保护,因而在对付此类航空母舰时,只需将高爆炸弹与瞬发/短延迟这两种引信进行搭配,即可有效摧毁其战术价值,其中安装瞬发引信的高爆炸弹负责摧毁飞行甲板,而安装短延迟引信的高爆炸弹则负责在洞穿飞行甲板后进入机库爆炸,造成进一步破坏。

然而由于防护航母的装甲甲板位置较低,因而在吨位有限的情况下较易安装大厚度的水平装甲,此中典范便是翔鹤级的弹药库防护设计。

装甲飞行甲板流派(装甲航母)

上述介绍的光辉级、中途岛级、以及大凤级,虽然都属于装甲航母,但其中仍旧存在一些差异。这些差异,神教认为可以归结为两个主要方面:

机库装甲盒 vs 单纯的飞行甲板装甲:



光辉级的设计,不仅仅是添加了飞行甲板装甲,而且其机库的前后左右都有装甲保护,相当于在机库外部安装了一个装甲盒;而大凤号与中途岛级只是为飞行甲板铺设了装甲,并未在机库侧面敷设装甲。

美国人的观点是:飞行甲板装甲是一个值得追求的设计,而机库侧装甲则不是;中途岛级已然具备飞行甲板装甲、机库甲板装甲、以及用于分隔机库的装甲横舱壁,如果再加上机库侧装甲,那么一旦飞行甲板装甲被炸弹洞穿,并落入机库发生爆炸,便有可能在这个封闭空间内造成严重的破坏,并有可能对飞行甲板造成二次破坏(通常是向上顶起),甚至有可能会使升降机都受到冲击;而如果采用机库侧面无装甲的设计,那么在遇到此类爆炸时,机库侧面较为薄弱的结构便会被炸弹爆风摧毁,进而起到泄压作用,避免机库内部遭受严重冲击。

然而光辉级那样的设计,也同样有其优势:尽管轰炸机通常都会选择尾随舰船航向从后方进入投弹,但其角度未必能与舰船航向完全吻合,且炸弹瞄准本身也存在一定误差,故而并不是所有的炸弹都会直直地落到航母飞行甲板上的,也有一些会落入水中,甚至可能会有少部分炸弹击中舰体两侧。此外,从事后诸葛亮的角度看,机库侧壁装甲有助于抵挡二战中后期出现的空射火箭弹,因而其作用还是值得肯定的。

中途岛级水平防护体系的漏洞:

读者可结合示意图,强化对上述文字描述的理解



如果出现穿甲炸弹击中舰体两侧的情况,那么便只需击穿2英寸机库甲板+2英寸装甲甲板,甚至有时只需击穿2英寸装甲甲板,便可进入舰体核心舱,这种情况是十分危险的。用通俗的语言说,就是这种设计存在天窗。

不过请读者注意,由于炸弹从舰体侧面穿入的概率很低,因而这种天窗并非十分致命,在取舍之下选择不予以防护,也是完全可以理解的。至于空射火箭弹,在设计中途岛时还尚未形成有效的战斗力,设计师们考虑不及,也是可以理解的。

单层水平防护 vs 多层水平防护:

光辉级的3英寸飞行甲板装甲,便是其最主要的水平防护装甲,而其下方的机库甲板则只有1英寸厚,且材质也只是结构钢,只能起到弹片/冲击波防护的作用,因而光辉级基本属于单层水平防护的设计。

中途岛级与大凤级则属于多层水平防护的设计:中途岛级具备飞行甲板装甲、机库甲板装甲、装甲甲板这三道水平防护;大凤级具备飞行甲板装甲与装甲甲板这两道水平防护。

那么到底是单层体系好,还是多层体系好呢?首先我们需要来了解一下航母水平防护所需考虑的两种主要对手:高爆类炸弹与穿甲类炸弹。

高爆类炸弹具备较大的装药量,爆炸威力很大,且通常配有瞬发引信或超短延迟引信,会在碰撞到飞行甲板的瞬间或顷刻后爆炸,对飞行甲板造成破坏,进而影响舰载机的起降,瘫痪航母的进攻能力。然而高爆类炸弹的穿甲能力较弱,2英寸左右的装甲便足以抵挡,因而对于装甲航母来说,飞行甲板装甲的最低限度,是要能抵挡住高爆类炸弹。

穿甲类炸弹的特性则与高爆类炸弹截然不同,其装药量相对较小,但却具备较高的穿甲能力,且通常配备有延迟引信,能够在穿入舰体一段时间后再爆炸。而穿甲类炸弹又可细分为半穿甲炸弹与穿甲炸弹两种:前者通常具备2-3英寸的穿甲能力,配备短延迟引信;后者则通常具备至少4-5英寸的穿甲能力,配备长延迟引信(至少0.05秒)。若想抵挡穿甲类炸弹,有两种办法:第一种,是使用厚重的装甲直接抵挡;第二种,则是尽早触发炸弹的引信,并在船体内部安装防破片装甲,期望其能在触及这层装甲前爆炸,以便通过装甲抵挡其爆炸能量与破片。

面对半穿甲炸弹时,如果飞行甲板被击穿,那么由于其延迟时间通常较短,因而有较大的概率会在落入机库后爆炸,进而对航母的攻击能力造成重大影响。所以从设计角度来说,按照抵挡半穿甲炸弹的标准来设计飞行甲板装甲,也是一个颇有诱惑力的选择。

至于在面对穿甲炸弹时,由于其穿甲能力较强,且在飞行甲板层上安装足以抵挡穿甲炸弹的装甲板是一件颇为困难之事,因而通常不会按抵挡穿甲炸弹的标准来设计飞行甲板装甲。但是穿甲炸弹毕竟也是一种重大的威胁,不能不防,因而使用双层乃至三层的水平装甲体系来抵挡穿甲炸弹,也是顺理成章的选择。

但是在面对穿甲类炸弹时,由于其既没有被帽可供剥离(据我所知二战时期并没有被帽穿甲炸弹),也不容易在穿透装甲板的过程中发生明显的偏转(炸弹与装甲板之间的法线角较小),因而在总厚度相同的情况下,单层体系的防护效果要优于双层体系,双层体系又要优于三层体系。

中途岛级水平防护体系示意图:

读者可结合示意图,强化对上述文字描述的理解



综上所述,单层与多层体系各有优点:单层体系的优势在于同等装甲重量下的抗弹能力较高,缺点则是飞行甲板层面上基本不可能安装足以抵挡穿甲炸弹的装甲,而若将其下移则又得放弃对飞行甲板的防护。多层体系的优势在于可在保证飞行甲板防护性能的前提下解决对穿甲炸弹的防护问题,缺点则是需要付出更多的装甲重量,才能达到与单层体系相同的防护水准。

对于光辉级来说,由于其吨位有限,无论是采取单层体系还是多层体系,都不可能安装足以抵挡穿甲炸弹的装甲,因而采取以飞行甲板抵挡半穿甲炸弹作为设计标准,是一个妥协之下的最佳选择。而对于中途岛级来说,由于其具备足够大的吨位,完全能够支撑多层装甲体系带来的额外重量,因而采取多层体系设计实为明智之举。

至于到底是大凤号那样的双层体系好,还是中途岛那样的三层体系好呢?三层体系的优点在于:如果半穿甲炸弹击穿了飞行甲板并在机库中爆炸,那么机库甲板装甲可将其爆炸造成的破坏尽可能限制在机库层面,而不至对下方的其他设施造成影响。但这个优势的作用并不是那么明显,因而神教认为,两者并不存在明显的高下之分。



攻击能力

航空母舰的攻击能力,基本取决于其舰载机群的攻击能力,而舰载机群的攻击能力,主要取决于航母的飞机搭载量、弹药搭载量、油料携带量、以及飞机起飞效率。

英国

舰级/舰名皇家方舟号光辉级不屈号怨仇级
飞行甲板尺寸长:720英尺(219.5米)
宽:95英尺(29米)
长:740英尺(225.5米)
宽:95英尺9英寸(29米)
长:745英尺(227米)
宽:95英尺(29米)
长:760英尺(238米)
宽:90英尺(27米)
机库结构双层机库单层机库双层机库双层机库
机库尺寸(上层)长:568英尺(173米)
宽:60英尺(18米)
高:16英尺(4.9米)
长:458英尺(140米)
宽:62英尺(19米)
高:16英尺(4.9米)
长:458英尺(140米)
宽:62英尺(19米)
高:14英尺(4.3米)
长:458英尺(140米)
宽:62英尺(19米)
高:14英尺(4.3米)
机库尺寸(下层)长:452英尺(138米)
宽:60英尺(18米)
高:16英尺(4.9米)
长:168英尺(51米)
宽:62英尺(19米)
高:16英尺(4.9米)
长:208英尺(63米)
宽:62英尺(19米)
高:14英尺(4.3米)
升降机3基2基2基2基
弹射器2基液压弹射器1基液压弹射器1基液压弹射器1基液压弹射器
飞机搭载量机库容量:不明
最大:72架(56常用+16备用)
机库容量:33架
最大:57架(含甲板系留)
机库容量:51架
最大:见注释
机库容量:不明
最大:82架(含甲板系留)
弹药搭载量不明不明不明不明
航空燃油搭载量100,000英制加仑(327吨)50,540英制加仑(165吨)75,110英制加仑(246吨)94,650英制加仑(310吨)

注释:

1)光辉级只有单层机库,因而其机库搭载量较小,仅有33架。作为其准同型舰的不屈号(HMS Indomitable)以及后续的怨仇级(Implacable Class),通过调整布局,在舰体后部加设一层长度较短的机库,从而提升了舰载机的搭载量。

2)尽管不屈号具备双层机库,但在实际运用中,其搭载量并未超出光辉级的前三艘舰;而怨仇级的机库容量虽然只比不屈号增加了些许,但在实际运用中,其搭载量则要显著高于不屈号。

不屈号的结构透视图



从图中可以看到,不屈号采用了双层机库设计,但其下层机库的长度很短,连上层机库的一半都不到。

美国

舰级/舰名约克城级埃塞克斯级中途岛级
飞行甲板尺寸长:802英尺(244.5米)
宽:86英尺(26米)
长:862英尺(263米)
宽:108英尺(33米)
长:924英尺(281.5米)
宽:113英尺(34.5米)
机库结构单层机库单层机库单层机库
机库尺寸长:546英尺(166.5米)
宽:63英尺(19米)
高:17英尺3英寸(5.2米)
长:654英尺(199米)
宽:70英尺(21米)
高:17英尺6英寸(5.3米)
长:692英尺(211米)
宽:95英尺(29米)
高:17英尺6英寸(5.3米)
升降机3基3基3基
弹射器3基液压弹射器2基液压弹射器2基液压弹射器
飞机搭载量F6F-3型战斗机:36架
SBD-5型俯冲轰炸机:37架
TBF型鱼雷攻击机:18架
合计:91架
F6F-3型战斗机:36架
SB2C型俯冲轰炸机:37架
TBF型鱼雷攻击机:18架
合计:91架
F4U-4型战斗轰炸机:64架
SB2C-5型俯冲轰炸机:64架
F6F-5N型夜间战斗机:4架
F6F-5P型侦察机:4架
合计:136架
弹药搭载量100磅通用炸弹:504枚
100磅燃烧炸弹:288枚
325磅深水炸弹:288枚
500磅通用炸弹:288枚
500磅半穿甲炸弹:288枚
1000磅通用炸弹:378枚
1000磅半穿甲炸弹:378枚
1000磅穿甲炸弹:378枚
1600磅穿甲炸弹:18枚
2000磅通用炸弹:18枚
航空鱼雷:36枚
100磅通用炸弹:508枚
100磅燃烧炸弹:292枚
325磅深水炸弹:292枚
500磅通用炸弹:292枚
500磅半穿甲炸弹:292枚
1000磅通用炸弹:147枚
1000磅半穿甲炸弹:128枚
1000磅穿甲炸弹:110枚
1600磅穿甲炸弹:18枚
2000磅通用炸弹:18枚
航空鱼雷:50枚
3.5英寸火箭弹:366枚
5英寸高速火箭弹:4006枚
100磅通用炸弹:828枚
100磅燃烧炸弹:720枚
325磅深水炸弹:720枚
500磅通用炸弹:470枚
1000磅通用炸弹:324枚
1000磅半穿甲炸弹:306枚
1600磅穿甲炸弹:180枚
航空鱼雷:96枚
3.5英寸火箭弹:486枚
5英寸高速火箭弹:5324枚
11.75英寸火箭弹:250枚
航空燃油搭载量177,950美制加仑(485吨)231,650美制加仑(632吨)332,000美制加仑(906吨)

注释:上述的飞机与弹药搭载数据,约克城的是1943年时企业号的情况,埃塞克斯级的是1944年时的情况,中途岛级的是1945年时的情况。

约克城级的结构透视图



从图中可以看出,约克城级的机库与动力舱之间留有大量空间,主要用作生活区域。这种设计是美国海军舰队航母的共同特性,为舰载机部队的人员提供了较好的生活基础保障,对于其战斗力形成了非常重要的支持作用。

日本

舰级/舰名苍龙级翔鹤级大凤号云龙级
飞行甲板尺寸长:216.9米
宽:27米
长:242.2米
宽:29米
长:257.5米
宽:30米
长:216.9米
宽:27米
机库结构双层机库双层机库双层机库双层机库
机库尺寸(上层)不明长:约200米
宽:18.5-24米
高:4.85米
不明不明
机库尺寸(下层)不明长:约180米
宽:17.5-20米
高:4.7米
不明不明
升降机3基3基2基2基
弹射器计划1基计划1基计划2基计划1基
飞机搭载量96式战斗机:12架常用+4架备用
96式俯冲轰炸机:27架常用+9架备用
97式鱼雷攻击机:18架常用+3架备用
合计57架常用,16架备用
零式战斗机:18架常用+2架备用
99式俯冲轰炸机:27架常用+5架备用
97式鱼雷攻击机:27架常用+5架备用
合计72架常用,12架备用
17试舰战(烈风):24架常用
16试舰攻(流星):24架常用+1架备用
17试舰侦(彩云):4架常用
合计52架常用,1架备用
零式战斗机:12架常用+3架备用
99式俯冲轰炸机:27架常用+3架备用
97式鱼雷攻击机:18架常用+2架备用
合计57架常用,8架备用
弹药搭载量炸弹:不明
航空鱼雷:36枚
60kg炸弹:540枚
250kg炸弹:306枚
800kg炸弹:90枚
航空鱼雷:45枚
60kg炸弹:144枚
250kg炸弹:288枚
500kg炸弹:72枚
800kg炸弹:72枚
航空鱼雷:48枚
60kg炸弹:456枚
250kg炸弹:288枚
800kg炸弹:72枚
航空鱼雷:36枚
航空燃油搭载量360吨496吨990吨360吨

注释:

1)飞机搭载量均为设计值,根据昭和造船史别册中的图纸可判明,苍龙级和翔鹤级的设计搭载飞机均可全部收容于机库内。

2)大凤号的载机量是按照当时尚未定型的新式飞机设计的,服役时由于这些飞机尚未入役,实际搭载的是零战、彗星、天山等飞机,最大载机量应在60-70架左右。

3)由于日本海军并未研制出供航空母舰使用的弹射器,因而尽管上述各级在设计时都有安装弹射器的计划,然而实际都未能安装。

翔鹤级舰载机停放情况示意图:



德国

舰级/舰名齐柏林号
飞行甲板尺寸长:244米
宽:30米
机库结构双层机库
机库尺寸(上层)长:185米
宽:最大15.5米
高:约6米
机库尺寸(下层)长:172米
宽:最大15.5米
高:约6米
升降机3基
弹射器2基压缩空气弹射器
飞机搭载量Me 109 T型战斗机:8-10架
Ju 87 C型俯冲轰炸机:13架
Fi 167型鱼雷攻击机:18架
合计39-41架
弹药搭载量不明
航空燃油搭载量150-200吨

齐柏林号机库横剖图:





对航空母舰攻击能力的点评

上面我们已经说过,航空母舰的攻击能力,基本取决于其舰载机群的攻击能力,而舰载机群的攻击能力,主要取决于航母的飞机搭载量、弹药搭载量、油料携带量、以及飞机起飞效率。

飞机搭载量

飞机搭载量主要取决于三个因素:飞机本身的尺寸、机库的尺寸、以及飞机的停泊方式。

飞机本身的尺寸,通常来说美国飞机尺寸较大,日本飞机尺寸较小,然而由于美国飞机的折叠度较高,日本飞机的折叠度较低,因而其收纳尺寸并无太大差别,有时甚至是美国飞机还更小一些。

机库尺寸我们上面已经讨论过。

停泊方式,可分为甲板系留与机库停放两种。美国海军惯用甲板系留,从设计阶段开始,其搭载量便是含甲板系留数量的。而英国与日本航母,其设计搭载量通常是按机库停放数量来确定的,如果采用甲板系留方式,则能继续增加飞机搭载量。至于德国的齐柏林号,其机库面积并不小,不知为何搭载量只有区区40架左右,实在是很奇怪。

以绝对数量来看,美国航母的飞机搭载量无疑是最多的。

弹药搭载量

弹药搭载量,主要取决于三个因素:飞机的载弹能力、飞机的数量、以及弹药本身的种类与重量级别的繁杂性。

以美日两国而论,很明显美国航母的载弹量要显著大于日本航母,这其中既有美国航母的舰载机数量更多、美国飞机的载弹能力更强的因素,也有美国弹药的种类与重量级别更为繁杂的因素。

燃油搭载量

燃油搭载量比较简单,通常与飞机搭载量成正比。英德两国的航母,其飞机搭载量较少,因而燃油搭载量也较低;美日两国的航母,其飞机搭载量较多,因而燃油搭载量也较高。需要注意的是,大凤号的燃油搭载量达到了翔鹤级的2倍左右,这其中除了新型飞机的燃油用量更大的因素之外,想必还有为非本舰飞机预留一部分燃油的考量。

飞机起飞效率

飞机的起飞效率,主要取决于三个因素:机库设计、升降机数量、以及起飞模式。

机库设计

分为开放式机库与封闭式机库两种。

开放式机库的优点在于,其通风性能较好,停泊在机库中的飞机可以预热发动机,因而其起飞效率会更高;且由于通风的缘故,在热带环境中有利于保存人员的体力,提升持续作战能力。

封闭式机库的优点在于,其对风浪等环境因素的防护效果较好,且在寒冷环境下内部温度较高,因而比较适合用于海况恶劣、气候寒冷的环境。

单论起飞效率,自然是采用开放式机库的美国航母更高一些,然而英国航母采用封闭式机库,也不失为适合英国国防需要的一种设计。

升降机数量

这个问题比较简单,通常来说,数量越多越好。具体每一型航母的升降机数量,上文表格中已经详细罗列。

起飞模式

起飞模式可分为滑跑起飞与弹射起飞两种。

上述的英国与美国航母,主要采取滑跑起飞的模式,但同时也都安装了弹射器,在需要时可以采取弹射起飞的模式。日本航母并未安装弹射器,全都采用滑跑起飞的模式。而德国的齐柏林号,则是专门使用弹射起飞的设计。

滑跑起飞的优点在于起飞效率较高:美国海军的航母,采用滑跑起飞时,典型水准是每20秒起飞一架飞机;缺点则是滑跑起飞需要占用较长的跑道空间,并需要母舰达到较高的航速,以提供足够的合成风速度。尽管舰队型航母不存在速度不足的问题,但占用跑道空间意味着会影响到甲板上所能系留的飞机数量,这确实是一个不利的因素。

弹射起飞的优缺点则与滑跑起飞截然相反,其不需要占用多少跑道空间,对母舰航速的要求也很低,然而其起飞效率却相对较低一些:美国海军的航母,采用弹射起飞时,典型水准是每30秒起飞一架飞机。

由于这两者起飞模式各有千秋,而美国海军航母又同时具备这两种起飞模式,故而在实践中,美国人发明了一种颇为高明的做法:当甲板上停满飞机之时,较为靠前的那些飞机采用弹射起飞的模式,以解决跑道长度不够的问题,而较为靠后的那些飞机则采用滑跑起飞的模式,以提升起飞效率。这种做法,大概是二战时期技术水准下最为有效的模式了。

齐柏林

那么从设计阶段就专门采用弹射起飞模式的齐柏林号,其弹射起飞的效率又有多快呢?

1)根据Siegfried Breyer的说法,齐柏林号能够在3分30秒时间内弹射起飞8架飞机。

2)根据M. J. Whitley的说法,齐柏林号的起飞效率为每30秒起飞一架飞机,2基压缩空气弹射器合计能一次性弹射18架飞机,随后需花费50分钟时间重新准备压缩空气。

也就是说,齐柏林号的弹射起飞,不仅在效率上无法超过滑跑起飞,而且其不能一次性起飞所有舰载机,每一波次只能发出区区18架飞机,随后便需等待50分钟之久,这实在是难以与其他国家的航母相抗衡的。

综合评价

综上所述,在飞机搭载量、弹药搭载量、油料携带量、以及飞机起飞效率这四个维度上,美国海军航母均达到了最高的水准。全世界最为强大的海上打击力量,确实名不虚传。
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一等兵

发表于 2016-1-16 23:44:18 | 显示全部楼层
感谢神教科普!
另外,前辈不打算谈谈TDS么?毕竟空投鱼雷也是非常大的威胁啊
不抵长安三纸月,虚浮涯海两年春。
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列兵

一年服役纪念章

发表于 2016-1-17 20:55:09 来自手机 | 显示全部楼层
对于穿甲炸弹来说,让它在机库与装甲盒之间的不重要的舱室爆炸个人感觉划算些
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上士

五年服役纪念章

发表于 2016-1-18 12:08:52 | 显示全部楼层
其实个人认为航母的装甲防护要求还是要看对手的攻击能力的
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上尉

五年服役纪念章旗手

发表于 2016-1-18 16:41:04 | 显示全部楼层
约克城的机库100磅(2layers)是总厚度64MM,还是2层64MM的叠加?
中途岛的80磅(2layer)可是货真价实的2层2寸的STS,等效在3.5寸
觉得这是老佛爷书里面的一个疑问
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中将

四年服役纪念章钻石金双剑金橡叶铁十字勋章荣誉勋章维多利亚十字勋章行政立法委骑士团勋章海武魂旗手TIME TRAVELER终身荣誉会员

 楼主| 发表于 2016-1-18 17:17:54 | 显示全部楼层
本帖最后由 seven_nana 于 2016-1-18 17:19 编辑
akagizuo 发表于 2016-1-18 16:41
约克城的机库100磅(2layers)是总厚度64MM,还是2层64MM的叠加?
中途岛的80磅(2layer)可是货真价实的2 ...

约克城机库哪有100磅,明明是2层叠加,总厚度45磅,我上面写了的。

另外中途岛机库甲板是2层叠加合计80磅,而不是2层80磅的叠加。

同理,埃塞克斯的机库是2层叠加合计100磅,而不是2层100磅的叠加。
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一等兵

一年服役纪念章

发表于 2016-1-18 23:39:13 | 显示全部楼层
约克城的防护部分“主装甲带厚度4英寸(127mm)”是一点小笔误吧。。。另外想请教一下如果单纯考虑飞行甲板的防护能力,中途岛的3.5寸跟大凤的的75+20哪个效果更好一些呢?这里是否单层大于两层累加的等效呢?
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上尉

五年服役纪念章旗手

发表于 2016-1-19 00:32:41 | 显示全部楼层
seven_nana 发表于 2016-1-18 17:17
约克城机库哪有100磅,明明是2层叠加,总厚度45磅,我上面写了的。

另外中途岛机库甲板是2层叠加合计80磅 ...

笔误
我的意思是埃塞的机库(main deck)100磅(2 layers)和中途岛飞行甲板80磅(2 layers)的理解
如果飞行甲板的2层80磅理解是2层2寸STS叠加的话,埃塞的机库地板是1层64还是2层64MM
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上尉

五年服役纪念章旗手

发表于 2016-1-19 00:35:51 | 显示全部楼层
senkan 发表于 2016-1-18 23:39
约克城的防护部分“主装甲带厚度4英寸(127mm)”是一点小笔误吧。。。另外想请教一下如果单纯考虑飞行甲板 ...

中途岛的飞行甲板就是2层2寸STS叠加的吧
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一等兵

一年服役纪念章

发表于 2016-1-19 01:03:42 | 显示全部楼层
本帖最后由 senkan 于 2016-1-19 01:04 编辑
akagizuo 发表于 2016-1-19 00:35
中途岛的飞行甲板就是2层2寸STS叠加的吧

额,蓝宝书的图上没标神教也没强调我就误以为是单层。。。这样看来中途岛单论飞行甲板防护能力还不如大凤?
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中将

五年服役纪念章银橡叶铁十字勋章行政立法委MP Team骑士团勋章TIME TRAVELER终身荣誉会员

发表于 2016-1-19 03:04:30 | 显示全部楼层
akagizuo 发表于 2016-1-18 17:32
笔误
我的意思是埃塞的机库(main deck)100磅(2 layers)和中途岛飞行甲板80磅(2 layers)的理解
如果 ...

什么乱七八糟的,老佛爷的书里标的图除了列克星敦外都是机库地板
烹杀白狗,恢复论坛。千秋万载,一统七海。
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上尉

五年服役纪念章旗手

发表于 2016-1-19 08:34:41 | 显示全部楼层
STG44突击步枪 发表于 2016-1-19 03:04
什么乱七八糟的,老佛爷的书里标的图除了列克星敦外都是机库地板

哦。我以为midway干舷低,和英国一样飞行甲板也是主甲板
看来想错了
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上尉

五年服役纪念章旗手

发表于 2016-1-19 08:44:56 | 显示全部楼层
seven_nana 发表于 2016-1-18 17:17
约克城机库哪有100磅,明明是2层叠加,总厚度45磅,我上面写了的。

另外中途岛机库甲板是2层叠加合计80磅 ...

之前把midway的maindeck想成和英国航母一样,理解错误了
不好意思
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中将

四年服役纪念章钻石金双剑金橡叶铁十字勋章荣誉勋章维多利亚十字勋章行政立法委骑士团勋章海武魂旗手TIME TRAVELER终身荣誉会员

 楼主| 发表于 2016-1-19 10:19:04 | 显示全部楼层
机库甲板(位于Main Deck)装甲由两层STS叠加而成,总厚度为2英寸(51mm)。

飞行甲板(图中未标出)装甲厚度则为3.5英寸(89mm)。

楼上几个是看不懂人话?
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中将

四年服役纪念章钻石金双剑金橡叶铁十字勋章荣誉勋章维多利亚十字勋章行政立法委骑士团勋章海武魂旗手TIME TRAVELER终身荣誉会员

 楼主| 发表于 2016-1-19 10:39:53 | 显示全部楼层
本帖最后由 seven_nana 于 2016-1-19 11:15 编辑

所有装甲航母里,最硬的是信浓和中途岛

信浓飞行甲板75mm,装甲甲板100mm,合计175mm装甲钢(原主炮塔段的装甲甲板是190mm,所以变成合计265mm)

中途岛飞行甲板3.5寸,机库甲板2寸(2层合计),装甲甲板2寸,合计7.5寸

大凤的飞行甲板75mm+装甲甲板32mm,防护效果介于鹰(飞行甲板4寸)和光辉(飞行甲板3寸)之间
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上尉

五年服役纪念章旗手

发表于 2016-1-19 11:08:21 | 显示全部楼层
本帖最后由 seven_nana 于 2016-1-19 11:10 编辑

信浓从S6-2报告里面的信浓截图来看,信浓好像机库甲板就是大和的最上甲板,没有特殊加强,装甲盒是大和削弱的,4寸MNC在中甲板高度
中途岛倒是飞行甲板,机库地板,下甲板连续加强,层层设防
脑补一下,如果把信浓的机库改设在大和的上甲板上,应该可以把飞行甲板加厚到100MM NVNC的程度吧

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中将

四年服役纪念章钻石金双剑金橡叶铁十字勋章荣誉勋章维多利亚十字勋章行政立法委骑士团勋章海武魂旗手TIME TRAVELER终身荣誉会员

 楼主| 发表于 2016-1-19 11:14:50 | 显示全部楼层
akagizuo 发表于 2016-1-19 11:08
信浓从S6-2报告里面的信浓截图来看,信浓好像机库甲板就是大和的最上甲板,没有特殊加强,装甲盒是大和削弱 ...

防护水准一般都是根据威胁来设定的

既然皇军认为75mm的CNC+20mm的DS足以抵挡俯冲轰炸机投下的500kg炸弹,那又何必加到100mm?

至于800kg穿甲炸弹,似乎至少需要125mm才够防护。
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中将

四年服役纪念章钻石金双剑金橡叶铁十字勋章荣誉勋章维多利亚十字勋章行政立法委骑士团勋章海武魂旗手TIME TRAVELER终身荣誉会员

 楼主| 发表于 2016-1-19 11:18:22 | 显示全部楼层
信浓只不过是个靠着巨型战列舰的底子堆砌了比较多的装甲的赶工凑数货罢了,神教认为不值一提。

论攻击力,二战时期的王者是埃塞克斯,论防护力则是中途岛。
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中将

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 楼主| 发表于 2016-1-19 13:00:23 | 显示全部楼层
神教发这贴,是想把主流舰队航母的设计大致勾勒一下,然后看看能不能形成一些探讨,比如说,到底是光辉那种双装甲盒设计好,还是中途岛的多层体系好。

看来,除了反贼44外,还是没有人能跟神教煮酒论英雄啊。
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上尉

五年服役纪念章旗手

发表于 2016-1-19 13:37:28 | 显示全部楼层
seven_nana 发表于 2016-1-19 11:18
信浓只不过是个靠着巨型战列舰的底子堆砌了比较多的装甲的赶工凑数货罢了,神教认为不值一提。

论攻击力, ...

信浓可惜了,脑补下要是舰政本部在40年就被航空派主宰,在丸四计划直接把信浓和另一艘大和战列舰都直接建成航母,应该能在44年出现飞行甲板免疫1000磅级别穿甲弹(120MNC+20DS),装甲盒免疫1600磅级别穿甲弹(3-4寸的NVNC),TDS针对450KGTNT的超级装甲航母
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