军备限制研究委员会的预测
在军备限制研究委员会(1934年3月在海军省内设立)的研究调查事项资料《关于军舰备炮最大口径的考察》(軍艦備砲最大口径二関スル考察)中,英国、美国、日本的情况如下。
英国的情况 英国的伍尔维奇(Woolwich)工厂(注:没有特殊说明文中的工厂皆为海军工厂)、谢菲尔德(Sheffield)和纽卡斯尔(Newcastle)工厂都有可能制造50倍口径18英寸火炮,据传这些工厂也有能制造20寸火炮的设备。并且,可以确实地判定,伍尔维奇工厂经过小规模改造可以制造50倍口径20寸火炮。
第一次世界大战时制造的40倍口径18寸炮,除了暴怒号(HMS Furious)上搭载的2门外,可以确定在阿姆斯特朗公司的纽卡斯尔工厂等地也制造了同种火炮。
另外,也有情报认为英国海军部在考虑口径20寸、重量200吨、弹重2000公斤的火炮。从当时英国娴熟的制炮技术及庞大的官民制造设施来判断,再加上其制造18寸炮并搭载于军舰之上的史实,可以想象英国在华盛顿会议当时计划中的4艘次期主力舰将搭载18寸主炮。
美国的情况 另一方面,美国计划在南查尔斯顿 (South Charleston)工厂建设了可以制造50倍口径20寸炮的理想制钢所,约2年半的时间完成(但其他的一组制造设施作为将来的计划而终止)。在华盛顿工厂有可以制造50倍口径20寸炮炮身的制造设施。其他,伯利恒(Bethlehem)公司有可以大量制造50倍口径16寸炮的设施,米德韦尔(Midvale)公司也有能力制造18寸火炮。
1916年8月,3年计划海军大扩张案里的6艘南达科他级战列舰的每舰4座3联装炮塔(共12门炮)共72门炮,列克星敦级战列巡洋舰的共48门炮,合计120门,加上其他31门预备炮,总计预定制造151门50倍16寸炮,因华盛顿会议一部分制造终止。虽然有20门换装到马里兰级上(事实上并没有这回事,译者注),依然可以推断大约还有75、6门50倍16寸炮在库。
美国迅速建造了大量50倍16寸炮,特别是华盛顿工厂、南查尔斯顿工厂、民间工厂米德韦尔和伯利恒,再加上沃特夫利特(Watervliet arsenal,Watervliet的日语是ウォターブリート,原文中是オースタープレート,怀疑是原胜洋的误记或者随着时代不同翻译发生了改变)陆军兵工厂拥有大量制造大口径火炮的设备,考虑到其设备的状况,再加上英国当时已经制造18寸炮并上舰的事实,美国当然会试制18寸炮,某种程度上可以认定其已经进行了实验。
日本的情况 日本虽然可能有能力试制50倍径18寸炮炮身、18寸联装和3联装炮塔、20寸联装炮塔的能力,但如果要将其作为正式的军舰用炮,需要花费大量的费用和时间。
但是,由针对裁军的方针(1934年9月7日阁议决定年内通告退出华盛顿条约、12月29日通告美国政府、1936年1月退出第二次伦敦条约)的造舰竞争,作为其万一发生时的对策,应早日决定并准备着手工厂设备的整备。在这里,最大的问题是就算退出裁军条约,为保障国防安全,海军能否确保对美70%的军备比例。
决定最大口径炮制造能力限度的因素如下:炮身方面是材料溶解用平炉的大小、数量、锻造炼制钢铁的能力、淬火工厂油槽和淬火炉的大小、烧嵌工厂的大小、起重机的大小、车床的直径和长度、钻孔和清洗机器的尺寸等。炮塔方面主要是组装用坑洞和立旋盘的大小、工厂内及海上起重机的大小等。(鉴于译者缺乏冶金制造领域的专业知识,这部分翻译如有不当之处还请广大坛友指出)
吴海军工厂大口径炮身炮塔制造设施中,试制一门(一座)的情况下需要增设的主要设备:虽然现有设备可以可以满足18寸炮的制造,但20寸炮就需要新增大型水压机一座和50吨平炉一座、改造新设车床旋条机和钻孔机等设备,还需要增补修筑射击试验场。如果要进一步试制20寸联装炮塔、18寸3联装炮塔、18寸联装炮塔,虽然现有设备即可满足,但20寸4联装炮塔就需要新设一个炮塔组装用大型坑洞,20寸3联装炮塔则需要新设2台300吨的起重机,18寸4联装炮塔需要增设一组大型立旋盘和工厂。
进一步,如果每年要制造足够1艘主力舰用的炮身,需要增设2个炮塔组装用大型坑洞、新设2台300吨起重机、增设一台400吨海上起重机,预计大约需要花费3年半时间。关于经费的预计,推算吴工厂制钢部方面约850万日元、火炮部约1000万日元(18寸3联装炮塔的情况下约4分之1)。
设备的完成需要约3年半时间,不论是18寸还是20寸炮几乎没什么区别。
军备限制研究委员会的结论 从以上调查可以看出,英国在华盛顿会议之前就已经采用18寸火炮,同时可以推断美国也进行了18寸炮的试制实验。如果再次开始造舰竞争,可以推定英美两国都有可能在主力舰上采用18寸以上大口径主炮。这里,推测一下其最初会采用多大程度的巨炮。
回顾过去军舰搭载炮进步发展的历史,一国为了领先于其他国家经常会不惜财力,倾尽所有努力。从直到一战结束的英德两国的状况可以看出,与其比他国领先一步,领先十步甚至百步更能够采取预想外的理想行动。但是,过去的历史所展示的现实是,即便想领先一步都要付出巨大的努力。虽然其进步看上去十分迅速,但实际上其经过却是一步一步逐渐积累而成的。
制造大口径火炮最重要的设备是锻钢炼制炮身材料的大型水压机和进行热处理的加热炉以及油槽装置等。即便是美国那样完成了大规模设备的国家,整备南查尔斯顿工厂也花费了2年半的时间。因此,可以认为其不会出现比18寸或20寸更大的巨炮。
英美如果开始造舰竞争,作为主力舰的主炮,最初会采用18寸程度的火炮还是直接采用最大限度的20寸炮呢?从技术面观察来看,作为锻造、压延加工材料的基础的钢块的大小是极其重要的。关于钢块的大小,美国的米德韦尔公司有过铸造200吨钢块的纪录。虽然不知道其完成情况如何,这确实是世界纪录。
作为炮身材料的钢块,在当时160吨左右已经是极限了。就算出现200吨的钢块,其大小也不足以制造50倍20寸炮的炮身,只能满足18寸炮。从这一点上看,日本海军过去虽然直接从12寸炮身迅速进步到16寸炮身(事实上这中间还有从英国引进14寸炮这最重要的一环,译者注),并不认为今后直接会有飞跃性的进步。
日本海军搭载16寸炮的长门型的钢块是110吨,搭载18寸炮的大和型是123吨,其侧舷装甲板的扁平型是200吨。
关于炮身计划,英国海军在一战中就已经试制了40倍18寸炮(弹重1500kg,初速690米m/s),美国制造了47倍口径18寸炮,日本也试制了19寸炮(480mm,大正9年12月试射,隐秘地称为五年式36cm炮,弹重1550kg,初速800m/s)。但是,炮口威力并不大。
可以认为今后出现的火炮炮口威力会十分巨大。因此,与其在造炮技术上一跃采用20寸炮,不如采用有自信的优秀的18寸炮,这才是技术方面的常道。因此可以适当地认为最初会出现18寸炮。
关于炮塔的计划和制造,英国虽然试制过18寸炮身,但只是单装炮,无法与现在巨大的炮塔的制造相比,没有什么考虑的价值。单从炮的口径上看从16寸到18寸或者是20寸很容易,实际上从其重量比较上看大约会增加10%.此外,最重要的弹药供给、提取炮弹相关的机械构造随着炮的口径的增加也必须有所变化。在提高发射速度上也有困难。由于以上造炮技术方面的限制,不得不承认跳跃式计划在技术上是比较困难的。
另外,造炮技术虽然比华盛顿会议当时有所进步,但自从主炮口径被限制在16寸,巨炮及炮弹制造的相关技术就一直处于停滞状态。现状是相关工厂极端缩小,熟练工人非常少,大口径炮身的造炮技术一直低下。除了吸取一战经验教训的英国海军的纳尔逊级(搭载45倍16寸炮,3座3联装炮塔共9门)之外,没有其他大量制造大口径炮身的案例。结果,在巨炮制造技术停止发展的现在,可以明显看出从16寸进步到18寸都变得更加困难,进一步飞跃到20寸是难以想象的。
军备限制研究委员会的综合意见的结论是,从大口径炮身炮塔技术发展停滞的现状来看,各国最初大约都会出现18寸程度的炮塔。不能说20寸炮塔绝对没有可能出现,但作为技术的常道采用18寸炮塔,确立技术上的自信,观察他国形势,逐渐发展到20寸炮才是妥当的。
海军大臣的阁议应答资料中关于裁军条约结束后的决策有这样的记载:“不得不承认造舰竞争会马上重演,但其程度不一定会十分激烈。”
大和型主炮的决定
18寸炮的提案 1933(昭和8)年,军令部作战课员松田千秋中佐(海兵44期)开始研究裁军条约结束后新造战列舰的性能。极密中开发的新战舰就是就是在裁军条约结束后被海军寄予厚望的主力舰大和型。
昭和10年4月开始炮身、炮架、炮塔的基本计划。昭和11年6月开始炮架的制造,10月开始试制部分炮架。
新战舰的主炮与16寸炮相比弹重增加46%(实际上并不是。从后面的弹道数据看这里应该是91式穿甲弹而非88式,3年式41cm炮的91式炮弹重1020kg,译者注),在2万米距离上16寸炮落角是17.3度,存速是490m/s,与之相对18寸炮为16.5度,522m/s,可以看出18寸炮在弹道性能上优于16寸炮(这不废话吗......)
当时的炮术学校战术课长黛治夫少佐主张为把握炮战的良好时机,应选择可以在短时间内给予敌方决定性打击的18寸炮。松田大佐向军令部第一部部长嶋田繁太郎少将提出搭载18寸主炮新战舰的提案并得到批准。
主炮口径的决定 军备限制条约缔结以后,日本海军只保留了陆奥之前的10艘战列舰,很久没有制造过大口径火炮。
考虑到从1932(昭和8)年开始可以建造舰龄达到20年的金刚型的代舰,作为其主炮的参考,当时有45倍口径16寸3座3联装炮塔全部集中于舰首的英国海军的2艘纳尔逊级,前后各2座联装炮塔的美国海军的3艘马里兰级。
新战舰要搭载联装还是3联装炮塔、炮身长度是45倍口径还是50倍口径成了当时讨论的问题。
结论是,采用纳尔逊级的3联装,炮身长度采用了其他条件允许范围内越长越好的52.5倍径。
纳尔逊级是最大仰角40度时最大射程3万6575米,炮重106吨的线膛炮。但是,金刚代舰的主炮在设计上约进行50%,工事上炮身的一部分粗材和炮塔的一部分旋回盘已经完成时,由于伦敦海军条约的成立(1930年4月),设计和工事都宣告终止。
这一时期里,实行了防止炮身弹室部弹丸滑落,抑气具的改善,为提高能量效率的旋条切削,俯仰角的改善,空气推进装置、固定角装填装置、膛中喷气装置等的改善等一系列措施。
然而昭和9年末左右,日本海军在第二次伦敦会议预备交涉时,在要求对美军备平等权利的同时,主张全面废除战列舰和航空母舰的限制。考虑的军备限制条约不延长的情况,再次在机密中开始新战列舰主炮的研究。
保持高度机密,除了相关者之外连其研究的存在都不知道,这就是94式40厘炮。昭和9年7月发布试制训令时为保护机密而如此命名。机密程度是最高级别的“军机”。
昭和13年3月完成第一门,在吴市仓桥岛的龟之首试验场进行了试射。搭载这一主炮的“适合国情”的舰艇就是大和型战列舰。海军希望其能扭转在对美主力舰比例上的劣势。
军令部当时也有一种意见一举采用50cm(20英寸)炮的意见。包括英国在内的欧洲各国都把多联装炮塔和发射速度作为重点,在口径增大上进行竞争的是日美两国海军。
另外,海军内部还有一种意见认为英美两国都停留在40cm炮,如果日本海军第一个采用更大口径的舰炮会刺激到英美海军。并且两国的工业实力远强于日本,如果获知了日本正在研究制造大口径舰炮,就它们的工业能力而言,会立刻开始制造,迅速追上并超越日本。结果不管是在时间上还是数量上日本都会败于英美。因此有一种观点认为采用40cm炮就可以。
然而,最后还是决定了46cm炮。
对于舰政本部第一部(负责火炮相关)而言,如果要把炮身一举增大作为其粗材的单个钢块也将变大,会增加制钢技术上的困难。其在46cm炮上都没有十足的自信。一举增大到50cm炮是很困难的。即便是46cm炮也需要极大的努力。
炮身长度的决定 然后是炮身长度的问题。尽管有50口径的意见,但当时技术界这样一种定说处于支配地位:从河内、摄津的30cm炮来看,50口径炮的命中数远少于45倍炮。
炮身每发射一发炮弹都会受到侵蚀。侵蚀产生的原因由以下因素而不同:构成炮身的材料、其完成的程度、膛压、初速、装药种类、装药量、发生热量、炮的口径、发射速度、导环的硬度、旋条的大小、旋条的缠度、炮身的长度等。
如果要采用50倍口径,即便是大口径炮初速也会有20至30米程度的增加(实际上设想中的50倍46cm的初速从94式的780m/s一举增加到820m/s,译者注)。这从36cm炮的试验可以看出(这里存疑,据译者所知第二次伦敦会议前后的50倍36cm炮只停留在设想阶段),但同时炮身的磨损也会增大。又因为存在前面所谓的定说结果36cm炮和40cm炮都采用了45倍口径。
94式舰炮的炮身从炮口到尾栓头长20.7米,到炮尾约21.335米,炮身最大外径1890毫米,炮尾直径1.9米。
另外,推算45倍46cm炮的寿命为200发。40cm炮是250发,36cm炮是280发,15.5cm炮是300发,12.7cm高射炮是1500发。
三联装炮塔的采用 接下来是联装还是3联装的问题。联装的话是4座炮塔共8门,3联装是3座炮塔共9门。后者不仅在炮数上有利,在装备于军舰时3炮塔(前二后一,背负式,2号炮塔炮身平时需保持约10度仰角)也更为有利。立足于射击指挥的要求,在弹着观测上,每次齐射需要4发以上(难道不是3发吗)。
另外,3联装炮塔在炮数的分摊上直径更小,防御重量也更小更有利。综合以上原因采用了3联装炮塔。
除了9门之外,也有以23—32的形式的10门炮的方案。这样配置炮的高度比较低,防御重量也比较小。但这个方案需要制造2种形式炮塔,制造上存在困难会影响工期同时还会增大防护区域,因此没有采用(平贺让:福田你的良心大大滴坏啦)。
根据以上的主要要目,军令部、海军省、舰政本部之间进行了数回研究,最后军令部正式向海军省递交了采用3联装炮塔的通知。