【科普贴】背负式的缺点和主炮全后置的优势

STG44突击步枪

最近看到有提丹麦海峡之战上浪的http://www.warships.com.cn/thread-6804-1-1.html



挺早之前写的，翻出来

品牌代言人——千古一霸罗斯福






        在米醋历史上，罗斯福权力极大，并且极为“关心海军，独立级轻型空母，以及护航航母，都是罗斯福强塞给海军的，事实上证明了其正确性

　　 1938年12月28日，罗斯福总统在给海军部长、部长助理和海军作战部长的备忘录中为最近花费了42到44个月建造一批驱逐舰告诫海军船长的低效率。他下令采用特殊措施加快建造进度，备忘录以“我们都受到严肃的批评，是时候采取行动了。”结束。回应总统对造船进度耽搁感到的挫折，海军部长助理爱迪生建立了一个检查和报告程序的体系，严密审查造船工业财政和劳力用途。由时任海军部长助理的爱迪生建立起这些商业化效率标准，这些标准将在随后战舰建造增加的年月里很好的帮助海军，使造船工业的观念从和平时期将造船计划是为确保工作转变到真正为了战备。
　　对爱迪生不幸的是，他在一个20多年前曾担任部长助理的总统手下担任部长。罗斯福总统实际上削减了传统上部长的职责，将海军战略、战争计划、晋升和选择舰队司令的决定权保留给自己。尽管爱迪生明显有才能，罗斯福总统不愿意让其他人时常在没他参与的情况下管理海军。罗斯福总统曾经作为舰艇设计者关注德国新袖珍战列舰日益增长的威胁，1939年5月10日在给海军助手的备忘录里命令海军作战部长考虑2艘8000长吨轻巡洋舰是否可以顺利装备4门11英寸火炮加尽可能多的5英寸高平两用炮。他坚持鄙视合众国巡洋舰现有火力：“我还是认为一艘装备10门6英寸火炮的8000长吨轻巡洋舰提供的火力对这个吨位太弱了。”虽然总委员会断定总统的建议不可行，当合众国越来越陷入酝酿中的战争时，他对舰艇设计的“业余爱好”将提出更多的意见。罗斯福总统还在护航驱逐舰的设计中扮演了角色，护航驱逐舰在战争的发展中，特别是在太平洋担任一个重要的角色。
　　此外，总统从不回避推动新部长改进的机会，特别是关系经济效率时。1939年12月29日给当时的代理部长爱迪生的备忘录中，他写道：
　　我最近对非作战船只的设计感到特别愤怒。海军为那些船花费过度，我判断通过使用标准商船建造能削减至少33%……应该牢记，建造非作战船只节约每一美元的努力都意味着能为额外的作战舰艇奉献更多的美元。那样的思想应该灌输给海军部的每个官员。


镇楼




http://www.warships.com.cn/thread-6800-1-1.html

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【背负式的缺点】

（1）即便不说  重心 和 火线 抬高造成的一系列问题
（2）光抬高的炮座，厚度就得减少三分之一，从550毫米炮座变成360毫米炮座，能忍？
（3）船体切开两个大洞，为避免影响强度必须扩大间距，否则需要额外重量补强加固


（4）而背负式吃力不讨好所获得的首尾射界，在炮术上属于垃圾射界（BB党常识之一了），在大多数射程上意义不大。http://www.warships.com.cn/thread-3452-1-1.html
（5）平铺式在一定射程外也能向首尾射击。下图在大于9度（17400码射程外）就可以向前面射击。B炮塔通过适当少量抬高炮座高度，都能获得比较理想的最小射程下的0度射界。低速超重弹弹道更弯曲射角大，受影响更小一些。

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炮塔全后置布局的优点，就是其他布局方式缺点的反面


炮塔集中式布局，相较传统的前后炮塔布局，炮口风影响覆盖区域相互重叠，由此获得很大一块不受炮口暴风影响的甲板面积，可用于布置开放式高炮、小艇、灰机等易损的软皮舾装



而根据《Dreadnought Gunnery at the Battle of Jutland: The Question of Fire Control》，按照皇家海军的观点，齐射最小炮数应在3门以上

Although, due mainly to the restrictions on ammunition available for practice, ranging with single shots persisted, the Manual of Gunnery for 1911 required that, if conditions permitted, fire should be opened with ranging salvoes of not less than three guns.

所以，集中式布局，可以保证拥有最大程度的共同水平射界，保证跨射的有效性

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那么，全前置还是全后置？


首先来看，上浪

即便海况很好的情况下，高速航行时，军舰的兴波上浪都极为严重。





相比而言，舰尾上浪就小很多，同试航视频下胡德的舰尾。也就是说同等干舷高度，舰尾的作业条件要好的多



华盛顿号试航，兴波惊天动地




大和坂



上浪，轻则引发炮塔进水成水帘洞导致开火困难，声望和沙恩兄弟撕逼的故事


重则打坏设备，俾斯麦原本有4对耳朵。1940冬季训练的时候，A炮塔测距仪被上浪玩坏了，俾斯麦从此就被割掉了两只耳朵

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说到兴波上浪，就不得不顺道提一提：沽名卖直之辈——冢中枯骨平抄抄，与其8寸手抓炮齐名的设计


冢中枯骨平超重的19世纪8寸手抓炮






其实炮廓本身倒不算什么槽点，然而冢中枯骨平抄抄脑子不知进了什么水，将副炮架设在海拔仅有4.8米，与前无畏舰副炮一样的位置，在这一刻，简直让人怀疑平抄抄最基本的专业素养。

可以很负责的说，从前无畏到超无畏的历史，就是一部航速不断提高的历史，也是一部干舷和副炮安装海拔不断升高的历史，平抄抄不愧是冢中枯骨，还活在上个世纪中。

平抄抄相当于在红图所在的位置装副炮，航速一升高，炮廓就变成水帘洞。前无畏底盘的干舷绝对不适合高速战舰。



此外，同一种副炮，一定要混装出两种不同炮架的效果，也是醉了

这也反映在主炮上，自从平贺在陆奥上试图采用10炮2332混装布局而不可得，又到夕张上的6炮混装1221偏执狂设计，终身对此念念不忘，一直到大和选型上又再次炒起10炮2332混装46厘米炮的冷饭

姑且不深入讨论是否有散布问题，这种一炮装两架，一定要设计建造两种不同的同类炮塔，没有困难也要创造困难的炫技精神，值得大家深入学习。

这种强烈的偏执狂人格，是病，得治

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配平


简单来说，就是火炮、装甲、炮弹这些实心铁块，密度大体积小。而锅炉轮机这些空心动力组件，则是密度小体积大




传统前后布局的炮塔，位于浮心的两侧，炮塔的重量力矩都相互抵消了，可以紧贴TDS防区两个末端 ，弹药库所要的空间也不大，船中空出的空间都可以留给密度小体积需求大的机舱了。形成中拱，这是正常现象。


全前置的炮塔，位于浮心的一侧，如果也像前后布局的炮塔那么靠前，就会导致首尾吃水不一样的首倾，出现首倾这个问题就很严重了


全前置，解决的唯一办法，就是尽可能往后移动炮塔，靠近浮心以便配平。

那么原本的动力空间，就会被全前置的炮塔一分为二了。

炮塔之前的船首部分，显然不可能拿来装涡轮机的，而装锅炉需要插烟囱，也是不合适的。除非连舰艏的射界也不要了只能白白浪费掉，或者装点可有可无的东西。

而炮塔全后置，密度大的炮塔，可以和密度小涡轮机，结合起来。而涡轮机不像锅炉，不需要上部烟囱，对射界没影响。

而船尾一般比船首更肥大，因此浮心是在船长中点更靠后的位置，对配平显然是极为有利的


而根据French Battleships, 1922-1956所述，在黎塞留的各方案中，方案5性能是最好的，但遗憾的是，因为所谓射界的原因，首先出局。

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至于那些说T头的，鼓吹首炮对敌的，脑子还停留在19世纪，可以烂掉了。


我来告诉你，水面炮舰，使用率最高的是左右舷两个各120度的射界，一战英国超无畏只有左右两个120度射界能战斗



http://www.warships.com.cn/navweaps/WNBR_135-45_mk5.htm

6) Superfiring turrets could not fire within 30 degrees of the axis because the blast effects would have penetrated into the lower turrets through the sighting hoods.

7) Q turret on Tiger was in a more favorable position, increasing its firing arc to 60 degrees before the beam and 90 degrees abaft it on either side, although it could not fire directly aft below about 10 degrees of elevation.


一战英国海军的大部分无畏超无畏，因为直接采用前无畏式结构炮塔设计的缘故（http://www.warships.com.cn/thread-3452-1-1.html），高位的B、X炮塔是没法朝前后开火的，首尾两个60度射界只能使用2门炮，连有效火控都做不到（原因见3楼），等于首尾两个各60度射界，无法有效作战，英国人也没觉得有啥不行

T位是极不利的，有没前炮一个样，尽快转向才是王道，而不是只拿领头军舰的前炮群去拼人家一个舰队

即便是追击战中，各舰也是尽量岔开30度以上角度，使舰首尾火力全开，除极为极端的个别情况，几乎没有以舰艏对敌的脑残。

丹麦海峡之战，只不过是英国舰队算错了航向角度导致尾炮群的射界无法开火，而不是真的脑残准备只拿首炮群对敌，等胡德号意识到这个错误，准备纠正小偏角使尾炮群得以开火时，就被爆了

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最后，最关键的一点，要想获得恶劣海况高速航行的兴波上浪下的，同等作业环境，舰艏干舷要求比舰尾干舷，需求高的多，而这将导致更高的炮座，更高的火线高度，代价很大。而获得部分火炮的舰艏60度垃圾射界，是否必要？值得商榷

相反，全后置的炮塔布局，因为舰尾干舷可以更低，由此获得极厚的炮座装甲。

还有撞上水雷也不容易弹药库殉爆，容易布置航空舾装等等乱七八糟的优势

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君权级因为干舷而得以名垂青史
上甲板海拔达到5.5米，相当于7级浪高。在大洋中正常情况下最大风浪仅7级，仅特殊情况如台风、海啸，或在近岸作战时，才会超过7级，故此设计让上甲板不容易受波浪影响。

主炮炮口海拔高达7米，相当于8级浪高，可以保证主炮在多数海象下，不受海浪的影响，依然保持干燥。这使得战列舰除遭遇台风等热带气旋之类恶劣海象以外，均能有效使用火炮作战







上浪对炮塔的影响

前无畏式的两层干舷，即便是在最风平浪静的情况下低速航行，舰首都会上浪。同理，像缅因号前无畏那样的长艏楼断阶舰尾设计，遭遇尾侧浪时同样会导致上浪，尽管上浪一般不会导致炮塔失效。然而未来的全重炮战舰更高速，射击因此可能更加困难。所以最好能取消锚床、耳台，增大舰首外张，提高干舷。而炮塔被迫安装于更高海拔，就需要增大宽度保证稳性，以及更巨大的舰体尺寸。




炮塔海拔对战舰设计的影响

仅仅因为放弃了炮塔尾部地板开设炮塔出口的需求，所以A炮塔不必留出人员出入的净高可以紧贴甲板，B炮塔也由此可以降低高度，又可以让司令塔降低高度（司令塔海拔必须保证不被B炮塔遮挡视野），由此可以节约总共150吨重量



衣阿华因为炮座直径计算失误吵得不可开交

如果炮座直径扩大，那么为了保证舰体强度A炮塔不得不前移，因为舷弧的关系A炮塔海拔就要大幅升高，B炮塔也要升高，而司令塔为了保证视野也要升高，牵一发动全身

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funk1999

教主宣传主炮后置大法真是孜孜不倦！必须顶一个。
虽然基本都是老调重弹，但还是有不少干货可以学习的。
个人最感兴趣的还是黎塞留的设计方案。5号案及5号案比斯两种，除了前后射界略小以外，无论从舰体重心配平，还是减小装甲带方面，都是极好的设计。尤其是主炮设置于舰桥和烟囱之间，几乎不受干扰，从发挥水面战力方面，确实是最佳选择。
但另一方面，主炮这种布置方案的缺陷也很明显，就是副炮和防空火力的布置，只能前后配置，两舷侧向射界不足，火力大受影响。整个中前部几乎无法布置任何副炮和防空炮。窃以为这也是此方案没能通过的重要原因。（其实我也以为所谓前后射界并不是那么重要）

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funk1999 发表于 2015-8-11 02:02
教主宣传主炮后置大法真是孜孜不倦！必须顶一个。
虽然基本都是老调重弹，但还是有不少干货可以学习的。
个 ...

surcharge，超重

fake4

超无畏并不比前无畏干舷高吧，北卡南达衣阿华，BSM，KG5干舷都是两层甲板吧，并不比多数前无畏干舷高啊。虽然有的船首翘起些，但前炮塔位置干舷并不高啊。。同样多数新战列舰也是平甲板的，前部干舷并不比后部更高。平摊炮塔，炮座是不升高，但装甲带和水平装甲变长增重并不比降低炮座节省的重量少多少吧。

funk1999

STG44突击步枪 发表于 2015-8-11 09:54
surcharge，超重

方案5只超重50吨，算是良心设计了。就是副炮火力捉急了点。

CVAN72

个人认为背负式布局相比与平铺式布局的优势还是更加紧凑。缩短装甲带带来的收益应该比降低炮塔座圈的收益更大吧？（从重量的角度）如果不对的话，还请大佬赐教

fake4

前部炮塔射界可能糟糕，但后部炮塔绝不会比前面的更好。。。

owaii

不需要诉诸任何理由，就可以否定全后置布局

fake4

胡德在丹麦海峡设计不差，3轮就找到了殴根亲王的距离，这该是只前主炮能开火，2门炮半齐射找距离的时候。《Pictorial History of German Navy in World War II>>,作者Edward Von Der Porten，里面德国人的记录。

LeSoleil

背负式一个最大的优点在于在不同水平面分散炮口暴风的冲击，使之不易于损害舰面设施或断层舰体。一般来看主力舰面对大部分敌方军舰都会摆开追击态势，后置等高炮塔转到最前方一轮齐射（6炮分齐射不可靠）......留神长首楼被掀开一片

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fake4 发表于 2015-8-11 03:32
超无畏并不比前无畏干舷高吧，北卡南达衣阿华，BSM，KG5干舷都是两层甲板吧，并不比多数前无畏干舷高啊。虽 ...

超无畏传统上一般不会指北卡南达衣阿华，BSM，KGV二世

至于你说的这么些个前无畏干舷的东西，遍地都是黑材料各种打脸

KGV不用说了，俾斯麦，北卡也不怎么样，我上面已经说过了

至于南达衣阿华，老佛爷战列舰里都是各种呵呵满满的吐槽


南达和衣阿华这两只呢，因为拥有旗舰专属司令塔下层比较低，所以B炮塔上面不能设置会挡住视线40炮位，而是装了8门20炮炮位。因为南达纵摇幅度大，再加上海上那个浪啊，稍微那么一大，这个B炮塔上的20炮炮位就会被淹。淹到什么程度呢？要淹死高炮炮手的地步，不得不通通撤离站位保命


然后呢，南达本就不高的干舷因为超载，都是舰首上浪湿的不能再湿，到了1945年8月，终于决定要拆掉淹死人的形同虚设的舰首高炮炮位，然后呢？腰不酸腿不痛了，首倾减轻没那么湿了


how wet这个词，也是笑死我了




艾奥瓦因为舰体长，抑制兴波的能力比南达好一点，但因为B炮塔处水线急剧增宽的线型设计，在此处会形成很大的兴波上浪，不多讲





舰首上浪是无解难题，你看开放式的露天高炮都放哪就知道哪好了

同等干舷高度，同等火线海拔高度下，中部炮塔和尾部炮塔的射击环境好太多了

总而言之，熊族不打诳语，说话都是有依据的（节操熊速来归位）