UP.41草图,出自 Суперлинкоры Сталина. `Советский Союз`, `Кронштадт`, `Сталинград`
斯蒂芬·麦克劳林(Stephen McLaughlin)是旧金山公共图书馆(San Francisco Public Library)的工作人员。他撰写了大量有关俄罗斯海军舰艇的文章,是《俄罗斯和苏联战列舰》(Russian and Soviet Battleships)的作者。
1930年代中期,当苏共领导人约瑟夫·斯大林决定建立一支以强大的战列舰为核心的庞大舰队时,苏联缺乏设计和建造这种军舰的专业知识。尽管沙皇俄国培养了一批才华横溢的船舶工程师,但许多在革命和内战时期死亡或逃离俄国。一些经验丰富的专家留在苏联,但他们往往不受共产党政权的信任,被贬到教学职位上。由苏联训练的年轻一代船舶工程师开始展露头角。虽然他们在总体上是有才能的,但缺乏对其专业的实践知识。
认识到这一现实,斯大林于1931年宣布:“必须开始建设一支以小型舰艇为主的强大海军。但不能排除五年后我们会建造战列舰”(It is necessary to start the construction of a great navy with small ships. It cannot be ruled out that in five years we will build battleships)。事实上,这种渐进主义路线正是苏联人的选择。苏联设计的第一型军舰是450吨的飓风级警戒舰(Uragan class guard ships, storozhivye korabli),这是一种小型驱逐舰的替代品。1928年至1933年间建造了8艘,虽然超重且存在缺陷,但它们代表了一个不错的开始。列宁格勒的北方造船厂(Severnyi Works,前普蒂洛夫造船厂/former Putilov Works)的技术局(technical bureau)承担了大部分设计工作,并于1930年从造船厂独立,更名为特种船舶设计局(Bureau of Special Design Work for Vessels, Biuro Spetsialnogo Proektirovaniia Sudov, BSPS)。1931年,它再次更名为特种船舶中央设计局(Central Construction Bureau for Special Shipbuilding, Tsentralnoe Konstruktorskoe Biuro Spetsiatnogo Sudostroeniia),即TsKBS-1。这里提到的“特种”舰艇均指军舰。TsKBS-1被指定负责下一艘大型军舰的设计,即2100吨的列宁格勒级(Leningrad class,1工程/Project 1。有关详细信息,请阅读Warship 2022中P Budzbon和J Radziemski撰写的有关这些军舰的文章)分舰队领舰(flotilla leaders)。列宁格勒级比飓风级更出色,其机械装置采用了外国进口的零部件,足以驱动它们达到超过40节的速度。它们的设计和建造仍然存在问题:三艘船于1932年铺设龙骨,但首舰直到1936年才完工,两艘姊妹舰推迟到1938年才完工。
译者注:1930年,北方造船厂设计局改组为特种船舶设计局(BSPS)。1931年1月18日,BSPS和波罗的海造船厂的第四技术局(Техническое бюро № 4,ТБ-4/TB-4,专门负责潜艇)组成了特种船舶中央设计局(TsKBS)。1933年,其水面舰艇部门和潜艇部门独立,称为TsKBS-1和TsKBS-2。1937年,TsKBS-1更名为TsKB-17(第17中央设计局),TsKBS-2更名为TsKB-18(第18中央设计局)。
表1 苏联战列舰设计,1936年5月-6月
Table 1: Soviet Battleship Designs, May–June 1936
1936年5月15日的性能要求
Requirements, 15 May 1936
| 太平洋战列舰 | 波罗的海战列舰 | KB-4 | TsKBS-1 |
标准排水量 | 55000吨 | 36000吨 | 35000吨 | 35000吨 |
满载排水量 | N/S 1 | N/S | N/S | 41000吨 |
全长 | N/S | N/S | 大约235米 2 | 249m |
水线宽 | N/S | N/S | 31.6m | 31.8m |
吃水 | N/S | N/S | 8.7m | 8.9m |
主炮 | 9x460mm(3xIII) | 9x406mm(3xIII) | 9x406mm(3xIII) | 9x406mm(3xIII) |
副炮 | 12x152mm(6xII) | 12x130mm(6xII) | 12x152mm(4xIII) | 12x152mm(6xII) |
防空炮 | 16/24x37mm(4/6xIV)
16x12.7mm机枪 | 16x37mm(4xIV)
24x12.7mm机枪 | 12x100mm(6xII)
36x37mm(9xIV) | 14x100mm(7xII)
26x37mm(13xII) |
弹射器/飞机 | ?/4 | ?/4 | 2/6 | 2/4 |
上装甲带 | N/S | N/S | 150mm@0度 | 100mm@7度 |
主装甲带 | 420mm | 360mm | 380mm@0度 | 350mm@7度 |
横向舱壁 | N/S | N/S | 380mm | 350mm |
甲板 | 200-250mm | 150mm | 60+140mm | 40+25+130mm |
水下防护 | N/S | N/S | 普列赛系统,7.5米 | 美国系统,7.5米 |
机械 | N/S | N/S | 3x75000shp | 3x57000shp |
速度 | 30节 | 32节 | 30节 | 30节 |
续航 | 经济航速下10000海里 | 经济航速下8000海里 | N/S | 20节6000海里 |
人员 | N/S | N/S | N/S | 1280 |
注释:
1 N/S:Not specified,无要求。
2 根据图纸估测。
Source: Vasil’ev, Lineinye korabli tipa ‘Sovetskii Soiuz’, 9, 14.
到1935年末,当第一个认真的苏联战列舰研究项目开始时,列宁格勒级的问题还没有变得明显。研究包括两种不同类型的战舰:用于太平洋的“大型”战列舰和用于波罗的海的“小型”战列舰。对大型战列舰的研究包括标准排水量高达75000吨的战列舰,在四联装炮塔中安装了12门450毫米(17.7英寸)火炮。其中一些是由TsKBS-1设计的,另一些是由海军自己的军舰研究团队,军舰建造科学研究所(Scientific-Experimental Institute for Warship Construction, Nauchno-issledovatelskii Institute Voennogo Korablestroeniia, NIVK)设计的。如此庞大的战列舰远远超出了苏联设计师和造船厂的能力,但这是五年计划时期,当时有关工业生产飞速增长的报道已成为日常,苏联的潜力似乎可以战胜一切。
苏联海军对35000吨小型战列舰的要求几乎和对大型战列舰的要求一样不切实际:要求9门406毫米(16英寸)火炮、350毫米主装甲带以及不低于36节的航速,有经验的工程师会立刻反对这样愚蠢的要求。逐渐认清现实后,海军于1936年5月15日发布了一套修订后的性能要求,这些要求比之前宽松,但仍然过于雄心勃勃,要求55000吨大型战列舰的速度为30节,较小的战列舰的速度为32节(见表1)。大型战列舰的研究很快就被放弃了,因为同月苏联开始与英国就双边海军协议进行谈判,该协议将要求苏联遵守《第二次伦敦海军条约》(Second London Naval Treaty)中的35000吨排水量限制。这导致现在被称为21工程的“小型”战列舰成为唯一继续的战列舰项目。与此同时,还对用于猎杀重型巡洋舰和袖珍战列舰的“巡洋舰杀手”(cruiser killers)进行了研究。
TsKBS-1和KB-4(波罗的海造船厂设计局,construction bureau at the Baltic Works)两个团队被命令开发用于互相竞争的战列舰设计方案,并于1936年6月提交了按照性能要求设计的战列舰方案(见表1)。两个方案都无法达到要求的速度,估测的最大速度都为30节,事后看来这也是难以置信的高速。
迄今为止,只有KB-4方案的设计图纸被公布。它基于英国纳尔逊级(Nelson class)战列舰。纳尔逊级的详细信息已于1929年公布,这可能是苏联设计师可以获得的最新信息。从外观上可以明显看出设计的来源,三个主炮塔位于前部,上层建筑几乎与纳尔逊级相同。机械布局也很相似,但苏联设计师不知何故希望将三轴动力设备放到只比纳尔逊级长8米的机械舱室内,同时提供五倍于纳尔逊级的马力。即使是委婉地说,这也极不可能的。结合更长、更细的船体(长宽比约为7.4,而纳尔逊级为6.62),这应该可以把速度从纳尔逊级的23节提高到30节。
KB-4的设计和纳尔逊级的设计还有几个区别。KB-4的设计没有像纳尔逊级那样在6个双联装炮塔中安装12门152毫米火炮,而是在4个三联装炮塔中安装相同数量的火炮,从而节省甲板空间来安装更多的防空炮:12门100毫米火炮(6个双联装炮塔),而不是6门120毫米(4.7英寸)单装火炮(纳尔逊级的设计)。主装甲带位于外部并且垂直,而不是纳尔逊级的倾斜内部装甲带。后者的信息尚未公开,在当时可能仍然是机密。水下防护也是如此。取代纳尔逊级的多舱壁空气/液体三明治系统(multi-bulkhead air/liquid sandwich system)的是早期版本的普列赛(Pugliese)系统,基于意大利海军油船布伦纳和塔尔维西奥(Italian naval oilers Brennero and Tarvisio)上安装的系统,此系统最近在法国期刊(Journal de la Marine Marchande, 17 and 24 January 1935)上进行了讨论。最后,苏联的设计方案在宽阔的艉甲板(quarterdeck)上配备了大量的航空设施,而纳尔逊级的设计没有飞机。
至于TsKBS-1提出的设计,已经发展出了两个版本,一个版本采用纳尔逊级的主炮布局,另一个版本有两个前炮塔和一个后炮塔。海军更喜欢后一种布局,因此不会再研究全前置布局的设计。[1]鱼雷防护是多舱壁类型(multi-bulkhead type),苏联人称之为美国系统(American system)。
原注1:René Greger在他的文章《Sowjetischer Schlachtschiffbau》(Marine-Rundschau, August 1974, 461–479)中提供了两张模型照片,一张是KB-4的全前置炮塔设计,另一张是有两个前炮塔和一个后炮塔的非常相似的模型。上层建筑和航空设施看起来都是一样的。这些可能是展示模型(demonstration models),但不知道第二个模型代表什么设计,这个设计不是KB-4的。
KB-4的设计可以被委婉地描述为极度乐观(wildly optimistic),更直白地说,这简直是简单粗暴的(simply crude)——分配给机械设备的空间明显不足,武器装备基本停留在草图阶段,而且几乎可以肯定,一艘排水量如此有限的战列舰不可能携带设计中的装甲防护。TsKBS-1提交的方案似乎并未进一步完善。然而,应该记住的是,苏联设计师在试图做无米之炊(make bricks without straw)。他们缺乏有关可用作模板的新式外国设计的详细信息,以及如何设计像战列舰这样复杂的船的基本知识。
Project 21: Profile & Plan 1936
1936年6月,波罗的海造船厂设计局完成了21工程战列舰的设计。它显然是以纳尔逊号战列舰为基础的,这是当时能获取细节信息最先进的外国战列舰。注意较大的主炮塔和较小的副炮塔。除了两个带有起重机的弹射器外,艉甲板上大量的航空设施显然还包括用于回收水上飞机的海因着陆垫(Hein landing mat)。该装置的特点是有一个带有凸起条纹的布垫(ribbed canvas mat),可以从方艉(stern transom)展开,在船航行时水上飞机可以滑行到上面。然后,飞机可以被起重机拖上船,并通过轨道系统进入机库。
Project 21: GA Plans
KB-4的21工程设计的纵剖图和甲板平面图。机械布局与纳尔逊号类似,但不同于纳尔逊的45000轴马力双轴动力系统,21工程使用了225000轴马力三轴动力系统,这预示了后来的23工程苏联级(Sovetskii Soiuz)的推进系统。但是机械空间过于狭窄,整个设计也是如此。
Project 21: Protection Scheme
图例
横剖面图
21号工程的防护方案。值得注意的是早期版本的普列赛水下防御系统,基于安装在意大利海军油船布伦纳和塔尔维西奥(建于1920年代)上的原型系统。近期一本法国航海杂志描述了该系统。
事实证明,学习曲线比斯大林在1931年想象的要陡峭得多,当时他预测战列舰建造将在五年后开始。苏联设计师意识到,要设计出大型战舰的可行方案,需要外国的专业知识。甚至在这些设计提交之前,他们就已经与意大利安萨尔多公司就战列舰设计进行了谈判。
Italian Contacts
乍一看,法西斯主义意大利和共产主义苏联之间的关系似乎是不合常理的。理论上,他们的政治体制是完全对立的。尽管存在思想上的差异,两国也有充分的理由进行合作:意大利需要石油、煤炭和粮食,而苏联需要航空、汽车和造船工业的技术援助。此外,当时两国都希望对抗纳粹德国的扩张政策。意大利和苏联对1934年夏天希特勒企图吞并奥地利的强烈反对是他们外交政策合流最值得注意的例子。这种关系在一系列协议中得到正式体现:1931年的商业协议,随后1933年5月的更广泛的经济协议,最后是1933年9月的《友好、中立和互不侵犯条约》(Pact of Friendship, Neutrality, and Nonaggression)。
但是两国及其海军之间的接触早于这些协议。1924年,意大利外交承认苏联,次年意大利皇家海军(Regia Marina)的军舰访问了列宁格勒和敖德萨(Odessa)。两国海军的港口访问从此成为常态,苏联陆海军代表访问意大利也是如此。海军人员对他们在意大利的所见所闻印象深刻,尤其是意大利巡洋舰的高速——此时苏联海军领导层认为速度是“主要造船要素”(the main shipbuilding element),能带来巨大的战术优势。
苏联购买了大量的意大利海军装备。奥德罗·特尔尼·奥兰多公司(Otero-Terni-Orlando)为苏联轻型巡洋舰生产了12门100毫米双联防空炮。佛罗伦萨的伽利略工厂(Officine Galileo of Florence)为列宁格勒级分舰队领舰生产了火控装备(fire control gear)以及8米和6米测距仪和潜艇潜望镜。圣乔治公司(Società San Giorgio)生产了至少46个4米测距仪。伊索塔·弗拉斯基尼公司(Ditta Isotta Fraschini)生产了鱼雷艇的发动机,而那不勒斯的意大利鱼雷工厂(Silurificio Italiano of Naples)和阜姆的怀特海德鱼雷工厂(Silurificio Whitehead of Fiume)则交付了140枚533毫米和450毫米鱼雷。苏联从安萨尔多公司订购了两艘内务人民委员部海上边境巡逻部队使用的警戒舰基洛夫号和捷尔任斯基号(guard ships for the NKVD’s maritime border patrol, Kirov and Dzerzhinskii),它们于1933年2月8日在塞斯特里·波南特(Sestri Ponente)铺设龙骨,并于1935年交付到符拉迪沃斯托克。最终,经过一系列旷日持久的谈判,1934年5月14日,苏联与安萨尔多签署了一份合同,后者将为轻型巡洋舰的设计和建造提供技术援助。这些巡洋舰就是26工程基洛夫级(Kirov class,不要与更早的NKVD警戒艇混淆)。这些轻型巡洋舰是在苏联建造的,但以拉依蒙多·蒙特库科利号巡洋舰(Raimondo Montecuccoli)为基础,第一艘的机械是在意大利制造的。一群意大利工程师来到列宁格勒与TsKBS-1的工作人员一起设计船舶并协助组织建造过程。
到1935年,苏联已经与众多意大利公司建立了合作关系,特别是安萨尔多公司,该公司当时也在建造1934年10月28日铺设龙骨的利托里奥号(Littorio)战列舰。因此,苏联向这家公司寻求帮助来设计自己的战列舰是完全合乎逻辑的。然而,谈判的具体顺序有些模糊。一份资料称苏联于1935年秋天与安萨尔多接触,而另一份资料称是安萨尔多于1936年3月提供了援助。无论是谁主动的,1936年春天,由TsKBS-1领导人V·L·布热津斯基(head of TsKBS-1, V L Bzhezinskii)带领的一组建造师和工程师被派往意大利处理细节,并就几艘军舰的设计研发达成协议。
布热津斯基最初的报告显然不太令人满意,因为在1936年6月10日,他的上级、造船工业总局局长R·A·穆克列维奇(R A Muklevich, the head of the Shipbuilding Administration)给他发了一封电报,内容如下:
尝试获取利托里奥的设计。我们需要的是一艘35000吨的战列舰。这是主要任务。下一个设计应该是这样的:排水量26000吨,9门305毫米炮,16门130毫米炮,主甲板不小于125毫米,速度33-35节。我们感兴趣的巡洋舰是排水量21000吨,速度35节,主甲板100-125毫米,侧面装甲不小于200毫米。你第一次提交的报告没有激发信心,谨防低质量资料。最可靠的[方法]是获得正在建造的军舰的设计。
Try to get the Littorio design. What is needed is a battleship of 35,000 tons. This is the main task. The next design should be this: displacement 26,000 tons, 9 x 305mm, 16 x 130mm, main deck not less than 125mm, speed 33–35 knots. A cruiser would be of interest … displacement 21,000 tons, speed 35 knots, main deck 100–125mm, side not less than 200mm. Your first submissions do not inspire confidence, beware of low-quality materials. The most reliable [method] is to obtain the design of a ship being built.
由此可见,苏联人仍然希望获得35000吨的设计,但还不知道利托里奥级的标准排水量已经增加到38000吨以上,而且很快会更高。对26000吨快速战列舰的兴趣可能是受到了苏联对可以作为“巡洋舰杀手”的战列巡洋舰的兴趣的影响,——穆克列维奇要求布热津斯基获得的大型巡洋舰设计无疑就是如此。这个要求也可能与英国的谈判有关,英国自1920年代末以来一直主张缩小战列舰尺寸。[2]
原注2:Bagnasco and de Toro, 25. 请注意,虽然一些公开资料称苏联要求42000吨的设计,但穆克列维奇的电报明确表示他们想要的是35000吨的船。
尽管安萨尔多拒绝交出利托里奥的图纸,但该公司于1936年7月14日向布热津斯基提供了不少于五种设计:两艘战列舰、两艘战列巡洋舰和一艘“装甲侦察舰”(armoured scout,见表2)。由于穆克列维奇于6月10日发出规定性能要求的电报,因此即使对于初步设计(preliminary designs)而言,工作速度也非常快。安萨尔多是如何做到的?
答案很简单:他们已经有了一系列设计可供选择。1934年秋,第一批的两艘利托里奥级战列舰铺设龙骨后,意大利海军开始研究未来的造舰计划,包括不受条约限制的舰艇。草图设计(Sketch designs)是由翁贝托·普列赛将军(General Umberto Pugliese)领导的海军工程师兵团(Naval Corps of Engineers)制定的。其中一份草图设计是装备406毫米火炮、排水量41000吨的战列舰——由于各种修改,排水量很快增加到42000吨(正如同时发生在利托里奥级上的情况)。该设计被命名为UP.41,即“设计办公室,翁贝托·普列赛 41000吨”(Ufficio Piani, Umberto Pugliese 41,000 tons)。
Table 2: Ansaldo Designs for the USSR, July 1936
类型 | 战列舰(UP.41) | 战列舰 | 战列巡洋舰 | 战列巡洋舰 | 装甲侦察舰 |
标准排水量 | 42000吨 | 28000吨 | 22000吨 | 19000吨 | 3700吨 |
试航排水量 | 46200吨 | 30500吨 | 23400吨 | 20530吨 | 4050吨 |
水线长 | 245.0m | 218.0m | 235.0m | 210.0m | 146.0m |
全长 | 253.0m | 223.7m | 241.5m | 217.5m | 152.5m |
水线宽度 | 35.0m | 30.6m | 26.5m | 26.0m | 14.0m |
试航吃水 | 9.40m | 8.30m | 6.64m | 6.64m | 4.06m |
主炮 | 9x406mm | 9x343mm | 9x250mm | 9x250mm | 8x130mm |
副炮 | 12x180mm | 12x152mm | 8x130mm | 16x100mm | 20x45mm 1 |
防空炮 | 24x100mm
48x45mm 1
24x13.2mm 1 | 8x100mm
24x45mm 1,2
24x13.2mm 1,2 | 12x100mm
32x45mm 1
24x13.2mm 1 | 10x45mm 1
32x13.2mm 1 | 8x13.2mm 1 |
鱼雷发射管 | 无 | 6x533mm | 6x533mm | 12x533mm | 9x533mm |
弹射器/飞机 | 1/4 | 2/4 | 2/4 | 2/4 | 无 |
主装甲带 | 370mm | 300mm | 220mm | 200mm | 65mm |
甲板总厚度 | 165mm | 175mm | 140mm | 125mm | 30mm |
轴 | 4 | 4 | 4 | 3 | 2 |
锅炉 | 8 | 8 | 12 | 6 | 4 |
轴马力 | 180000 | 135000 | 240000 | 210000 | 135000 |
速度 | 32节 | 30.5节 | 37节 | 35节 | 43.5节 |
燃油 | 5000吨 | 4000吨 | 4000吨 | 4000吨 | 945吨 |
续航 | 6300海里/20节 | 6700海里/20节 | 7750海里/20节 | 8700海里/20节 | 2750海里/20节 |
注释:1 原始表格给出的是防空炮座(AA mountings)的数量,而不是火炮的数量。根据UP.41的数据,假设所有45mm炮均为四联装,所有13.2mm机枪均为双联装。
2 Vasil’ev, p 15给出的数据是2x45mm,20x13.2mm。
Sources: RGA VMF, F r-441, o 5, d 301; Vasil’ev, Lineinye korabli tipa ‘Sovetskii Soiuz’.
至于其他的设计,自1920年代末以来,意大利人也一直在研究小型主力舰的可能性,这既是出于他们自己的主观兴趣,也是为了响应英国关于降低《华盛顿条约》排水量限制的提议。因此,他们在为苏联设计较小的战列舰和战列巡洋舰时拥有大量资料可供利用,而且他们似乎调整了现有设计以满足苏联的要求。请注意,虽然穆克列维奇要求305毫米火炮,但得到的设计却配备了343毫米火炮——与法国敦刻尔克级战列舰的主炮口径相似,这可能是意大利海军的对手。[3]两种战列巡洋舰的设计可能也与此情况有关。至于“装甲侦察舰”,其特点与后来的罗马统帅级轻巡洋舰(Capitani Romani class)非常接近,可能是此类军舰的先驱。
原注3:奥德罗·特尔尼·奥兰多公司开发了一种装备12门343毫米火炮的设计,因此意大利人显然已经考虑过这种口径的火炮。see Robert C Stern, The Battleship Holiday: The Naval Treaties and Capital Ship Design (Barnsley; Seaforth, 2017), 143.
即使不是全部,大部分设计并不是由安萨尔多公司完成的,而是由意大利皇家海军自己的设计办公室(Regia Marina’s own construction office)完成的,因为此时的安萨尔多公司实际上是意大利海军的一个分支机构。这些设计方案被卖给了苏联,造船厂充当了“中间人”(middleman)。安萨尔多可能进行了一些细微的修改,以使UP.41更符合苏联的要求——或者至少在意大利人看来符合苏联的要求。下面将描述这些修改。
General Features
布热津斯基关于意大利战列舰设计的报告(保存在俄罗斯海军档案馆)从未将该设计称为“UP.41”,而是简单地将其称为“42000吨标准排水量战列舰”(Battleship of 42,000 tons standard displacement),这反映了意大利人的称呼“Nave de Battaglia da 42 000 T st”(42000吨标准排水量战列舰,Battleship of 42,000 tons standard)。他的报告提供了很多细节,并且是下面段落中大部分信息的基础。不过,他的报告似乎起草得有些仓促,因为有很多重复,而且在某些情况下报告与附带数据表之间存在差异。
Table 3: UP. 41 Characteristics, 14 July 1936
标准排水量 | 43000公吨(42321长吨) |
试航排水量 | 46200公吨(45470长吨) |
满载排水量 | 48860公吨(48088长吨) |
主尺度 | 垂线间长236米,水线长245米,全长252米x35.5米x9.4米(试航),满载吃水9.8米
垂线间长774英尺3英寸,水线长803英尺10英寸,全长826英尺9英寸x116英尺6英寸x30英尺10英寸(试航),满载吃水32英尺2英寸 |
主炮 | 9x406mm(16in)/50(3xIII) |
副炮 | 12x180mm(7.1in)/60(4xIII) |
防空炮 | 24x100mm(3.9in)/60(12xII)
48x45mm(12xIV)
24x13.2mm(12xII) |
弹射器/飞机 | 1/4 |
主装甲带 | 370mm(14.57in)/6度 1 |
上装甲带 | 150mm(5.9in)/6度 |
406mm炮塔 | 400mm(15.8in)正面,150mm(5.9in)侧面,200mm(7.9in)顶部 |
炮座 | 最厚350mm(13.7in) 2 |
180mm炮塔 | 180mm(7.1in)正面,60mm(2.4in)侧面,90mm(3.5in)顶部 |
100mm炮塔 | 100mm(3.9in)正面,40mm(1.6in)侧面,50mm(2in)顶部 |
指挥塔 | 370mm(14.6in)侧面,200mm(7.9in)顶部 |
甲板 | 55mm(2.2in)艏楼甲板,10mm(0.4in)上甲板,25mm(1in)主甲板,65+35mm(2.6+1.4in)中甲板 |
机械 | 8台锅炉,4组蒸气轮机
正常140000mhp(138085shp),极限180000mhp(177537shp) |
速度 | 正常30节,极限32节
|
续航 | 正常排水量3000吨燃油,续航未知
满载排水量5000吨燃油,6300海里/20节,8800海里/16节 |
人员 | 1600 |
注释:1 布热津斯基的报告在一个地方给出了380mm,其他地方给出了370mm。Vasil’ev, 21和Garzke and Dulin, 310给出370mm。Cernuschi and O’Hara, 92表示厚度在320mm到425mm之间。
2 布热津斯基的报告为370mm,但是表格上是350mm。Garzke and Dulin, 310给出了350mm的数据。
Sources: RGA VMF, F r-441, o 5, d 301; Garzke and Dulin, Battleships: Allied Battleships, 310.
UP.41的整体特点与同时期的利托里奥级非常相似,具有相同的长艏楼、主炮和副炮的相同布局以及类似的上层建筑。与利托里奥级一样,航空设施位于较低的艉甲板上。船体结构也有相似之处,两种设计都具有相同的一米肋距(one-metre frame spacing)和覆盖整个核心区的三重底。两者很可能都有一个适度的球鼻艏(bulbous bow)。尽管UP.41的长宽比稍小于利托里奥(7.0和7.17),但其船体形状稍好一些,方形系数为0.533,而不是利托里奥的0.566。
船体被19个横向舱壁(transverse bulkheads)分为20个主水密舱(main watertight compartments),而利托里奥有18个舱壁。损管系统包括“自动平衡管道”(automatic balancing channels)——即横向注水管道(cross-flooding ducts),将船一侧的空舱连接到另一侧的相应舱室。如果船体破损,水会自动从受损的一侧流向未受损的一侧,从而减少倾斜。利托里奥级已经使用了类似的管道,并且这也是苏联设计师熟悉的,因为自世纪之交的博罗季诺级(Borodino class)以来,它们已被用于大型俄罗斯军舰。正常或试航条件下(46200公吨/45470长吨)的稳心高度为2.3m,远大于利托里奥级(45752公吨满载时为1.66米)。
舵的布局与利托里奥级不同:UP.41没有一个大的中线舵和两个位于舷外螺旋桨尾流(wakes of the outboard screws)中较小的舵(利托里奥的设计),而是只有两个舵,都位于船中线上,较大的舵位于艉部更靠后的位置。
UP.41设计由安萨尔多于1936年7月14日交给苏联。该设计最初是由翁贝托·普列赛将军领导下的意大利海军设计办公室(design office)制定的,整体与利托里奥级相似,但具有更强大的主炮和不同的防护布局。特别是放弃了普列赛水下防御系统,转而采用更传统的多舱壁方案。UP.41只不过是一个初步设计,但即便如此,这也让苏联建造师得以了解战列舰设计的复杂性。译者注:图中全长数据为253米,与表格中略有差距,可能为作者笔误。
1936年7月的UP.41设计:总布置图
Design UP.41 July 1936: GA Plans
UP.41的总布置图。机械布局与利托里奥级有所不同:UP.41没有把锅炉舱集中放置在前轮机舱和后轮机舱的中间,而是交替布置锅炉舱和轮机舱。航空设施也更加完善,有一个封闭的机库,这是利托里奥级所没有的。
Design UP.41 July 1936:Armour Protection
图例
UP.41的装甲布局图,厚度以毫米为单位。该图与后面的中横半剖面图相结合,可以很好地了解了意大利的防护风格。与“全有或全无”系统(all or nothing,即重点防护)中将最厚的装甲集中在最重要的区域不同,它只有一道狭窄的水线装甲带,船体的大量区域受到轻型装甲的保护,水平防护分布在至少四个较薄的甲板上。这种防护系统需要在船体内部安装大量破片防护装甲。
Table 4: Hull Characteristics at Normal Displacement
排水量 | 46200公吨 |
水线长度 | 245m |
水线宽度 | 35m |
平均吃水 | 9.4m |
长宽比 | 6.90 1 |
宽度吃水比 | 3.78 2 |
方形系数 | 0.533 |
水线面系数 | 0.650 |
中横剖面系数 | 0.99 |
舯部型深 3 | 14.3m |
艏部干舷 | 6.2m |
舯部干舷 | 4.9m |
艉部干舷 | 5.4m |
1 此数据来自布热津斯基的报告,但是计算结果是7.0。
2 此数据来自布热津斯基的报告,但是计算结果是3.72。
Source: RGA VMF, F r-441, o 5, d 301.
Table 5: UP.41 Weights
分组 | 内容 | 重量(公吨) |
A | 船体钢铁 | 9900 |
B | 其他船体重量 | 900 |
C | 辅助机械和设备 | 1200 |
D | 装甲 1 | 17600 |
E | 机械湿重 | 2590 |
F | 武器 2 | 7100 |
G | 水下装备 | 50 |
H | 航空设备 | 50 |
I | 化学防护 | 100 |
L | 电气设备 | 500 |
M | 航海设备 | 450 |
N | 余量(Margin) | 500 |
O | Water in propeller shaft recesses 3 | 20 |
P | 管道中的液体 | 40 |
| 总计(轻载) | 41000 |
消耗品等 | 试航 | 满载 |
船员、粮食和淡水 | 450 | 580 |
弹药 | 1355 | 1780 |
飞机 | 10 | 10 |
消耗品 | 80 | 150 |
锅炉给水 | 150 | 250 |
燃油 | 3000 | 5000 |
润滑剂 | 105 | 155 |
航空汽油 | 20 | 20 |
总计 | 5200 | 7860 |
排水量 | 46200 | 48860 |
注释:
1 包括水下防护装甲的重量。
2 包括炮塔装甲。
3 这个词组的含义未知。
主炮为9门406mm/50火炮,安装在3个三联装炮塔中,两座位于前部,一座位于后部。与利托里奥级一样,后主炮塔位于一个高大的炮座上,几乎与叠加的前炮塔一样高(正常载荷下,3号炮塔距水线的高度为12.80米,2号炮塔的高度为13.70米)。这通常归因于希望最大限度地减少主炮暴风对艉甲板上航空设施的影响,但事实上,其目的是让后炮塔取得最好的向前射界。通过将炮塔抬高到上层建筑的较低层更高的位置,并保持上部建筑尽可能狭窄,3号炮塔的“死区”(dead zone)被最小化,在两侧各30度。主炮以900m/s的初速发射950kg的炮弹(六袋药包,总装药量为342kg),最大射程预计为41000米,射速预计为每分钟2发。正常载荷时的每门炮弹药量为60发,满载时为80发,大大低于当时大多数主要海军采用的每门炮100发或更多发炮弹的标准。
副炮和防空炮是苏联武器,尽管火炮和炮架尚未服役。在最初的UP.41设计中,副炮是12门152mm/55火炮,安装4个三联装炮塔中,与利托里奥级相同,但交给苏联的设计配备了12门180毫米火炮,这是一种威力更大、更重的武器。布热津斯基提供了这些炮塔的数据,这些炮塔正在开发中,尚未达到最终状态。这解释了为什么图纸上描绘的炮塔看起来与最终出现在基洛夫级巡洋舰上的炮塔完全不同,以及为什么火炮本身被称为180mm/60,而最终服役的火炮是57倍径。[4]
原注4:不过,安装在老式轻巡洋舰红色高加索(light cruiser Krasnyi Kavkaz)上的早期型号180毫米火炮是60倍径。
最终建成的三联装180毫米炮塔非常紧凑,所有三门炮都安装在一个摇架(cradle)上。然而,当它最终于1938年服役时,其旋转部分重量(rotating weight)为220-230公吨,比它所取代的意大利152毫米炮塔重得多,后者的重量为155.6公吨。此外,180毫米巡洋舰炮塔的装甲比战列舰炮塔薄得多。与原始设计的重量相比,结果将是超重数百吨。每座180毫米炮塔的射界为160度,每门炮的弹药量在正常载荷时为150发,满载时为200发。计划的炮弹重量为100kg,而实际重量为97.5kg,而计划中的40kg发射药是完全准确的。
布热津斯基的报告指出,还研究了一种安装18门180毫米火炮的布局,每一侧上都有3个三联装炮塔,但这导致重型防空炮减少到8门,这被认为是不够的。
UP.41的防空炮在当时显得太多,不少于24门100mm/60火炮(安装在12个双联装炮塔中)。当时100mm/56火炮正在开发中,苏联并没有这种火炮或炮架在服役。到1936年,意大利战列舰设计采用了带稳定系统的90mm/50单装炮,在利托里奥级上使用。[5]但是出售给苏联的1935年设计仍然采用传统的无稳定炮塔,大概是因为意大利人想保留他们的最新技术秘密。炮塔在左舷和右舷上各有2组,每组3个炮塔,中央的炮塔高于其他两个炮塔。每门炮弹药量在正常和满载条件下均为300发,每发炮弹重量预计为26kg。
原注5:Cernuschi and O’Hara, 91. 新炮出现在1936年4月30日的利托里奥级图纸上。
UP.41原始设计的近程防空武器可能采用了当时正在开发的布雷达(Breda)四联装37毫米54倍径火炮(最终被放弃)。卖给苏联的设计则有12个四联装45毫米火炮,共48门。这可能为了满足苏联要求而进行的替换,因为一种名为21-K的45毫米火炮近期已在红海军服役。苏联的21-K是46.1倍径的半自动火炮,但其每分钟25发的射速不够,未来的首选是全自动37毫米火炮。前部主炮塔旁边有四个四联装防空炮,而后部有两个位于180毫米火炮炮管下方,两个位于艉甲板上。另外四个位于上层建筑上。12座双联12.7毫米(0.50英寸)机枪也位于上层建筑上。
主炮由三个指挥测距仪塔(command-rangefinder posts,komandno-dalnomernye posty,KDP,相当于英国海军的指挥仪控制塔/director control tower)控制:其中一个位于塔桅(tower mast)顶部(设计水线以上约34m),一个位于前指挥塔顶部(水线以上约20m),一个位于后指挥塔(水线以上约18m)。每个都配备了一个单装8米测距仪。180毫米火炮有两个指挥测距仪塔,分别位于主炮指挥测距仪塔下方塔桅的两侧,距离水线约29米,配备6米测距仪。大口径防空炮由四个指挥测距仪塔控制,每个指挥测距仪塔位于从烟囱伸出的平台上,距离水线约19.5米,并配备3米测距仪。烟囱上或烟囱附近安装了6个90厘米探照灯(searchlights),以及4个40厘米信号灯(signal projectors)。
航空设施与利托里奥级类似,但更加完善。艉甲板上有一个可旋转的弹射器。四架水上飞机储存在位于后主炮塔炮管下方的一个封闭的两层机库中,并配有升降机,可将它们带到上层甲板。
Protection
所有重型垂直装甲均采用克虏伯渗碳(Krupp cemented, KC)装甲。主装甲带和甲板的厚度是基于防御该舰使用的406毫米火炮发射的炮弹(950kg炮弹以900m/s初速发射)确定的。根据计算,该舰的核心区可以免疫从侧面前方25度角来袭、射程在13500米到30000米之间的炮弹。[6]
原注6:请注意,布热津斯基的报告中,文字给出的一些装甲厚度与表格中给出的装甲厚度之间存在差异。我假设表格数据是正确的。
主装甲带位于42肋位和180肋位之间,总长138米,约占水线长度的56%,装甲带高4.4m(与利托里奥完全相同),设计吃水下有2.2m的部分位于水下。利托里奥级的“复合”装甲带(composite belt)采用70毫米铬镍钢板(chrome-nickel steel plate)来破坏炮弹的被帽,后面距离25厘米处是280毫米KC装甲带,而UP.41则有一道完整的370毫米KC装甲带。这可能体现了对“复合”装甲带有效性的怀疑。[7]UP.41的主装甲带倾斜6度,和利托里奥级的15度倾斜相比大大降低。主装甲带内侧约1.8–2米处有一道30mm的防破片舱壁(splinter bulkhead)。主装甲带上方是150毫米的上装甲带,延伸至艏楼甲板。上装甲带能够在8000米外防御180mm炮弹(100kg,初速950m/s)。主装甲带和上装甲带安装在60毫米的柚木背板上(teak backing)。
原注7:Bagnasco and de Toro, 35. 根据Cernuschi and O’Hara, 92的说法,UP.41的主装甲带“厚度从320毫米到425毫米”,但布热津斯基的报告中没有提及这一点。
核心区的前后被横向舱壁封闭,这些舱壁位于两端炮塔的炮座和船体侧面之间。在主甲板下方,横向舱壁为300毫米,其下边缘向上倾斜至中甲板,以匹配35毫米穹甲的倾斜角度。在主甲板上方,横向舱壁为150毫米,并延伸至艏楼甲板。
核心区的水平防护由四层防护甲板组成。艏楼甲板为55毫米(在核心区前方减少为20毫米),上甲板为10毫米,主甲板(位于主装甲带顶部)为25毫米,其下方是最厚的甲板,在35mm甲板上方叠加的65mm甲板。四层甲板的总厚度为190毫米。65毫米甲板覆盖了整个甲板宽度,但在鱼雷防护系统上方,35毫米甲板向下弯曲,形成了通往主装甲带底部的斜坡(穹甲)。
核心区前方有一道80毫米的水线装甲带,靠近艏部减至60毫米。艉部水线装甲为80毫米。此外,核心区前后都有100毫米的甲板,并带有穹甲。
前指挥塔侧面为370毫米,顶部为200毫米,通信管(communications tube)为200毫米。后指挥塔侧面为250毫米,顶部为80毫米,通讯管为120毫米。主炮的指挥测距仪塔具有异常严密的保护——前部的指挥测距仪塔侧面为250毫米,顶部为150毫米,而后部的指挥测距仪塔侧面为200毫米,顶部为120毫米。
主炮塔正面为400毫米,顶部为200毫米,侧面为150毫米,炮座为350毫米(在55毫米的艏楼甲板下方减少到150毫米,在25毫米的第二甲板下方减少到50毫米)。副炮塔正面为180毫米,顶部为90毫米,侧面为60毫米。100毫米炮塔正面为100毫米,顶部为50毫米,侧面为40毫米。
Design UP.41 July 1936: Midship Half-section
UP.41船体的中横半剖面图显示了装甲厚度和水下防护。利托里奥级的普列赛圆柱体被多舱壁系统取代,具有独特的内凹主舱壁(concave main bulkhead)。现有资料中没有标明该舱壁的厚度,这张图假设它是主装甲带后面30毫米纵向舱壁的延续。注意覆盖整个核心区的三重底。
烟道有60mm的装甲(艏楼甲板以上一直到7.3米的高度),在艏楼甲板下方减少到30mm,并被150mm的上装甲带覆盖。
水下防御布局与利托里奥级不同,普列赛系统被独特的液体装载多舱壁系统(liquid-loaded multi-bulkhead type)取代。这一变化并不是因为像有时说的那样,是为了对普列赛系统的细节保密。实际上,在苏联获得UP.41设计的同时,他们能够得到意大利政府的同意使用普列赛系统,因此收到了“实际上全面”(practically comprehensive)的信息。选择更传统的多舱壁系统是由于意大利担心近弹可以击穿主装甲带下的船体。在普列赛系统中,薄壁空圆柱体(thin-walled empty cylinder)几乎无法防护这种炮弹,只有40毫米主舱壁作为最后的防线。另一方面,UP.41的几个舱壁中有两个相对较厚,这个系统可以对水下炮弹命中提供相当大的防御力。该系统最引人注目的特征是双层底内侧的内凹纵向舱壁,该舱壁围绕舭部(bilge)弯曲处延伸至穹甲。弯曲舱壁的内侧有两个平坦舱壁和一个支撑舱壁(holding bulkhead)。系统在舯部总深度为8米,前后减少为6米。[8]该系统被苏联称为“安萨尔多”系统(Ansaldo system),并被用于之后的几个战列舰设计中。布热津斯基没有说明该系统设计用于防御多大威力的鱼雷,但是众所周知,利托里奥的普列赛系统被设计可以承受320kg的鱼雷弹头。
原注8:Vasil’ev称船舯深度为9.8m,但他的船体横剖面图并未证实这一点;see 14, 21.
海军工程师将军翁贝托·普列赛(Generale del Genio Navale Umberto Pugliese, 1880–1961),他领导的部门设计了利托里奥级战列舰,并负责产生UP.41设计的后续研究。1931年,他被任命为海军和机械制造总局局长(Direzione Generale delle Construzioni Navali e Meccaniche),负责监督意大利军舰的设计。尽管他漫长而杰出的职业生涯为他赢得了许多奖项,但在1938年禁止犹太人担任国家职务的种族法颁布后,他被解雇了。尽管如此,他还是被召回执行任务,协助打捞在1940年11月英国空袭塔兰托时击沉的战列舰。意大利投降后,他被德国人逮捕并监禁,之后被释放。战后,他担任国家船舶工程研究学院院长(President of the Istituto nazionale per gli Studi e le esperienze di architettura navale),直到去世前不久。(USMM, courtesy of Michele Cosentino)
与利托里奥级一样,UP.41的设计特点是装甲区下方为三重底。还研究了更全面的底部保护的可能性,“基于纵向加固梁支撑的拱形原理”(based on the principle of arches supported by longitudinal reinforced beams),但不幸的是,缺少这一系统的细节。然而,它可能激发了苏联设计师在第二次世界大战期间研究的一种布局。这一设计会使排水量增加超过1500公吨,而有效性值得怀疑,因此该想法被放弃。
1936年,意大利战列舰利托里奥号(Littorio)的船体在安萨尔多公司位于热那亚市塞斯特里·波南特的造船厂建造(Ansaldo Genoa-Sestri Ponente)建造,图中展示了普列赛水下防护系统的圆柱体。它是更重的多舱壁鱼雷防护系统的替代方案,但在UP.41中被放弃,因为担心它在防御以大角度落下的水下炮弹命中时效果较差。(Ansaldo)
1939年10月4日,利托里奥级的维托里奥·维内托号(Vittorio Veneto)。此时她的前塔桅(forward tower-mast)未完工,这使得人们对UP.41建成后可能的外观有了一些了解。(F Petronio collection)
与利托里奥级一样,有八台锅炉和四组涡轮机,但动力设备的布局有所不同。利托里奥在舯部集中布置了四个锅炉舱,两组涡轮机位于船头,另外两组位于船尾,但在UP.41中采用了交替布局(alternating arrangement):从前往后,先是两个锅炉舱,然后是一个安装了两组驱动外侧轴轮机的舱室,然后是另外两个锅炉舱,最后是一个安装了两组驱动内侧轴轮机的舱室。
八个锅炉很可能是亚罗三筒锅炉(Yarrow 3-drum type),就像利托里奥级的那样。布热津斯基在他的报告中指出,蒸汽情况适中,因为不“建议”采用更高的温度和压力。尽管这可以提供更大的功率,但在战列舰上,机械可靠性被认为比高性能更重要。因此,锅炉压力限制为30千克/平方厘米,温度限制为360°C。这比利托里奥级稍高(25千克/平方厘米和325°C)。总受热面积为9920平方米,而利托里奥级为9440平方米。
有四组齿轮传动涡轮机(geared turbines),每组包括一台高压涡轮机、一台中压涡轮机和两台低压涡轮机,通过减速齿轮工作。没有巡航涡轮机,但中压和低压涡轮机中有巡航级(cruising wheels)。
在正常输出下,动力设备将产生140000轴马力,速度为30节,轴转速为240转/分钟(rpm)。最大输出功率为180000轴马力,速度为32节,转速为263转/分钟。20节的巡航速度需要44000轴马力和160转/分钟(布热津斯基在报告的其他地方给出了20节需要36000轴马力的数据)。
电力由较低的装甲甲板(lower armoured deck)上两个独立舱室内的六台500kW柴油发电机、四台250kW涡轮发电机和上甲板(upper deck)上的两台150kW柴油发电机提供。后者在港口使用。总计4300kW。
燃料将存放在双层底和侧面防御系统中。最大燃油量为5000公吨。20节巡航时航程为6300海里(11668公里),16节时的航程为8800海里(16298公里)。
此外,前部油箱中还存放了20公吨航空燃料。
Impact
在评估UP.41对苏联战列舰项目的重要性时,必须记住它只不过是初步设计,需要进一步发展和细化才能实际建造。海军的造船部(Navy’s Shipbuilding Department)也没有打算按照这种设计建造一艘舰艇,认为它没有“反映意大利造船工业的最新成就”。这是一个准确的评估:UP.41不是最新版本的设计,它的历史可以追溯到1935年,到1936年意大利设计的406毫米火炮战列舰已达到45000吨标准排水量,水线长度249米。
下一批苏联主力舰设计的船体线型和整体布局很大程度上借鉴了UP.41,尽管它们在外观上与意大利设计有很大不同。TsKBS-1的设计采用所谓的“安萨尔多”侧面防御系统,而波罗的海造船厂的KB-4提供的竞争设计采用普列赛系统。交替的锅炉舱和轮机舱也将成为所有未来主力舰设计的一个特点。
尽管如此,UP.41在苏联主力舰项目的发展中发挥了关键作用。苏联海军当局和工程师对其进行了深入研究,并为设计过程积累了更多实际经验。对未来战列舰的要求将不再是一厢情愿的结果。如果备受尊敬的意大利船舶工程师不能将406毫米火炮、重型装甲防护和30节航速结合到35000吨的船体中,那么显然就不能要求缺乏经验的苏联工程师这样做。下一组性能要求(staff requirements)是排水量为41500吨,航速不低于30节的战列舰——可疑地接近UP.41的性能(有关苏联后续设计流程的详细信息,请参见Warship 2021中作者的另一篇文章《斯大林的超级战列舰/Stalin’s Super Battleships》)。
在某些方面,意大利的设计实践与苏联的现有思路非常吻合,特别是在装甲防护领域。两国海军都拒绝了美国式的“全有或全无”(重点防护)防护方案,而是将厚重但狭窄的主装甲带与针对小口径炮弹和弹片的大面积垂直防护结合起来。水平防护同样分散在多层甲板中,最厚的甲板位于最低层。
UP.41之后,苏联设计团队开始依靠自己的力量解决问题,但意大利的设计为他们未来的工作提供了重要的起点,并为庞大的23工程苏联级战列舰的诞生提供了一个重要的基础。
RGA VMF (Russian State Archives of the Navy), fond r-441, opis’ 5, delo 301: ‘Lineinyi korabl’ standardnym vodoizmeshcheniem 42000 t. Poiasitel’naia zapiska’.
Enrico Cernuschi and Vincent P O’Hara, ‘The Breakout Fleet: The Oceanic Programmes of the Regia Marina, 1934–1940’, Warship 2006, 86–101.
Garzke, William H Jr and Dulin, Robert O Jr. Battleships: Allied Battleships of World War II, Naval Institute Press (Annapolis, 1980), 308–10.
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Vasil’ev, A M, Lineinye korabli tipa ‘Sovetskii Soiuz’, Galeia Print (St Petersburg, 2006).