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对马纪念系列 - 火炮与炮座专题

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中将

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发表于 2024-3-3 21:44 | 显示全部楼层 |阅读模式
前言

1905年5月27日下午,日本海军的联合舰队与俄罗斯海军的第二和第三太平洋舰队,在日本列岛与朝鲜半岛之间的对马海峡相遇,随即爆发了一场大规模的海上决战。这场海战通常被称为对马海战(因为双方在对马海峡相遇),但日本方面则将其称为日本海海战(因为后续的战斗是在日本海上展开的)。这是日俄战争中规模最大的海战,且由于日本舰队在自身损伤轻微的前提下,取得了几乎全歼俄国舰队的压倒性胜利,因此可以毫不夸张的说,这场海战奠定了日俄战争的结局。

可惜的是,尽管对马海战在近代海战史上具有标杆性质的地位,但关于这场海战的研究,却只是在其结束后不久的那段时间内颇为兴盛,后来就不那么受人关注了。其原因,主要是因为日俄战争的规模和影响力有限,而后来发生的第一次世界大战及第二次世界大战的规模和影响力则要大得多。尽管如此,对于一战前夕的各国海军,对马海战还是具有非常显著的影响力的——对这场海战的经验教训的解读,在很大程度上影响了各国海军的武器与军舰的建造决策——其中,围绕着中口径火炮与大口径火炮孰优孰劣的争论,就对那个时代的各国主力舰设计造成了深远的影响。

有鉴于此,在本专题中,我们将会对当时的军舰上所装备的各种不同口径的火炮和炮座,做出详细的解读和分析。

中将

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 楼主| 发表于 2024-3-3 21:45 | 显示全部楼层
本帖最后由 seven_nana 于 2024-12-29 11:22 编辑

对马纪念系列 - 火炮与炮座专题

本帖内容未经允许不得转载

主要参考资料:

Naval Weapons of World War One,作者Norman Friedman

The Big Gun: Battleship Main Armament, 1860-1945,作者Peter Hodges

図解 日本帝国海军全舰船1868-1945 戦舰・巡洋戦舰,作者石橋孝夫

図解 日本帝国海军全舰船1868-1945 巡洋舰,作者石橋孝夫

Корабельная артиллерия Российского флота 1867-1922,作者А.Б. Широкорад



一、火炮的身管与炮闩

在19世纪末至20世纪初时,世界上最好、最出名的火炮,大多出自英法德这三个国家。当时,英国有三个主要的火炮制造商,分别是阿姆斯特朗公司(Sir W G Armstrong Whitworth & Co Ltd)、维克斯公司(Vickers, Sons & Maxim)、以及伍尔维奇皇家兵工厂(Royal Arsenal, Woolwich)。法国的中大口径火炮,有许多是古斯塔夫·加奈(Gustave Canet)设计的,另外还有专精于生产小口径速射炮的哈奇开斯公司(Hotchkiss et Cie)。至于德国的火炮制造生意,则基本被克虏伯公司(Fried. Krupp AG)所垄断。

在那个时代,日本的工业实力还很薄弱,因此当时的日本军舰,装备的火炮主要依赖进口,其中英国火炮是最多的,也有一些法国和德国火炮。至于日本自己的吴海军工厂,当时已经具备了制造小口径和中口径火炮的能力,但尚不具备制造大口径火炮的能力。

作为对比,当时的俄国的工业实力,显然要比日本高出许多,该国军舰装备的火炮,有些是本国设计的,还有一些则是引进的外国设计,但其制造工作通常都是由本国的奥布霍夫(Obukhov)工厂完成的。

在了解了以上背景后,我们接下来会首先以上述国家和军火商所推出的火炮产品为范例,来解读当时的火炮技术细节,随后再讲解日俄双方具体装备的火炮的情况。

火炮的身管结构

火炮身管结构的主流形式,包括“单肉结构”、“层紧结构”、“丝紧结构”三类。

单肉结构(Monobloc Construction),指由单一管体构成身管的制造方式。不过在19世纪末至20世纪初时,只有口径很小的火炮会使用单肉结构。原因在于,当时的技术条件下,单肉结构无法提供充分的结构强度。

层紧结构(Built-up Construction),指由多层管体互相组合,并形成更长及/或更厚的身管的制造方式。在19世纪末至20世纪初时,这是最为主流的火炮身管结构,各大列强均广泛使用。

丝紧结构(Wire-wound Construction),指在层紧结构的基础上,通过在内管外侧缠绕大长度金属丝,对身管进行加强的制造方式。在19世纪末至20世纪初时,有许多英国火炮都使用了这种结构。

典型的法式小口径火炮的层紧式身管的结构图

下图中展示的,是法国哈奇开斯的47mm速射炮的层紧式身管。日俄双方的军舰,普遍都装备了该型火炮。

可以看到,该炮的主体结构是一层全长度的身管(Tube),但其后段部分的外侧,还有一层起到加强作用的套管(Jacket)。



典型的英式中口径火炮的层紧式身管的结构图

下图中展示的,是英国4.7英寸/40倍径速射炮的层紧式身管。需要说明的是,该火炮不光有层紧式身管,并且还有丝紧式身管。日本海军有大量军舰,都装备了该型火炮的层紧版本。

可以看到,其身管由内外两层管体共同构成的,内层是全长度的内管(A Tube),火炮的膛线就位于内管上;外层则是分为三段的外管(B Tube/B Hoop)、位于身管后段的套管(Jacket)、以及连接外管和套管的箍套(C Hoop),它们以互相嵌套的方式箍在内管的外侧,起到加强结构的作用。



典型的英式中口径火炮的丝紧式身管的结构图

下图中展示的,是英国6英寸/40倍径速射炮的丝紧式身管。需要说明的是,该火炮不光有丝紧式身管,并且还有层紧式身管。日本海军有大量军舰,都装备了该型火炮的层紧版本。

可以看到,其身管由三层管体共同构成的,从内到外,分别是内管(A Tube)、外管(B Tube)、套管(Jacket)。其中,内管是全长度的,而外管则分成了三段。在套管和外管之间,还布置了缠丝(Wire),起到加强径向结构的作用。



典型的英式大口径火炮的丝紧式身管的结构图

下图中展示的,是英国12英寸/40倍径后装炮的丝紧式身管。日本海军的战列舰,装备的都是该型火炮。

可以看到,其身管由四层管体共同构成的,从内到外,分别是衬管(Inner A Tube)、内管(A Tube)、外管(B Tube)、套管(Jacket)。其中,衬管和内管都是全长度的,而外管和套管则不是,缠丝是布置在外管和套管之间的。火炮的膛线位于衬管上,当衬管的磨损和烧蚀达到一定程度后,可以单独更换;而内管、外管、套管及缠丝则无需更换。



老式的法式大口径火炮的层紧式身管的结构图

下图中展示的,是法国人加奈设计的320mm/38倍径后装炮的层紧式身管。日本海军的松岛级防护巡洋舰,装备了该型火炮。

请注意,图中所标注的40倍径,是按从炮口到炮尾的长度来计算的火炮倍径,如果按法国火炮惯用的从炮口到药室来计算,则为38倍径。

由于这款火炮是1880年代设计的,因此我们可以在图中看到,此炮除了最内层是全长度的之外,外面两层管体都分成了许多段,这显然与当时的火炮设计与制造技术还不够成熟有关。



老式的德式大口径火炮的层紧式身管的结构图

下图中展示的,是采用德国克虏伯式设计的俄国12英寸/35倍径后装炮的层紧式身管。俄国海军的纳瓦林号战列舰,装备了该型火炮。

有必要说明的是,俄国海军不仅向克虏伯公司订购了这种火炮,并且俄国自己的奥布霍夫工厂也有生产这种火炮,且在细节上与德国版本存在一些差异。

这款火炮也是1880年代设计的,我们可以在图中看到,其外层管体不仅层数非常多,而且每一段的长度也非常短,显然与火炮设计与制作技术较为落后有关。



有必要说明的是,虽然日俄双方海军,在1870-1880年代时都购买过不少克虏伯火炮,但进入1890年代后,日俄双方都不再购买克虏伯火炮了,其中日方转而购买英国火炮,俄方则是一边自研,一边引进法国加奈的技术。

火炮的炮闩结构

火炮炮闩结构的主流形式,包括“隔螺式”、“滑楔式”两类。

隔螺式炮闩(Interrupted Screw Breechblock),是一种在炮尾和炮闩上都刻有隔断螺纹(不连贯的螺纹),并通过螺纹的互相咬合或脱离来实现开启或封闭炮尾的设计。在19世纪末至20世纪初时,大部分军火商生产的中大口径火炮,配备的都是隔螺式炮闩。

滑楔式炮闩(Sliding-Wedge Breechblock),是一种炮闩可在炮尾的沟槽内滑动,从而实现开启或封闭炮尾的设计。具体又可细分为纵移滑楔式炮闩(Vertical Sliding-Wedge Breechblock)和横移滑楔式炮闩(Horizontal Sliding-Wedge Breechblock)。在19世纪末至20世纪初时,有许多小口径火炮都配备有滑楔式炮闩,但在中大口径火炮上应用滑楔式炮闩的,则只有以克虏伯为首的少数几家厂商。

隔螺式炮闩的技术细节

下图中展示了两款法国加奈的隔螺式炮闩,左侧为搭配药包发射药的三步骤式的隔螺式炮闩;右侧则是搭配药筒发射药的单步骤式的隔螺式炮闩。

这两款炮闩的结构,存在不少技术细节差异,核心差异在于炮闩的开启关闭机构、闭气机构(用来封闭炮尾、确保气密性的机构)、以及击发机构(用来点燃发射药的机构)的设计有所不同。



隔螺式炮闩的设计差异:三步骤式 vs 单步骤式

那个年代的隔螺式炮闩,在炮闩的开启关闭机构上,存在许多技术差异。整体来说,我们可以将其归类为三步骤式(Three-Motion)和单步骤式(Single-Motion)这两种大类,接下来我们具体来介绍一下。

三步骤式隔螺式炮闩的操作流程

下图中展示的,是法国加奈的大口径火炮的三步骤式的隔螺式炮闩。

在开启这种炮闩时,第一个步骤是旋转炮闩,使其从闭锁状态转换为开锁状态(图中的①→②);第二个步骤是将炮闩向后移动(图中的②→③);第三个步骤是将炮闩向侧面移开(图中的③→④)。在关闭这种炮闩时,则需将上述步骤的顺序和操作方向颠倒。由于开启和关闭都需要三个步骤,因此此类炮闩被称为三步骤式炮闩。

需要说明的是,下图中的加奈炮闩,只需要摇动炮闩左下方的那个把手,就能完成第二和第三个步骤。换句话说,从操作上来说,第二和第三个步骤是连贯的。但是,并非所有的三步骤炮闩都有这样的设计。



单步骤式隔螺式炮闩的操作流程

下图中展示的,是英国12英寸/40倍径后装炮的单步骤式的隔螺式炮闩。

在开启这种炮闩时,第一个步骤是旋转炮闩,使其从闭锁状态转换为开锁状态,第二个步骤是将炮闩向侧面移开,但由于机械机构设计的很精妙,因此在实际操作时,这两个步骤是一气呵成的(图中的①→②)。在关闭这种炮闩时,同样也能一气呵成地完成移动炮闩和闭锁炮闩的两个步骤。由于这个缘故,此类炮闩被称为单步骤炮闩。



相比于三步骤式炮闩,单步骤式炮闩的开启和关闭速度要快不少,能有效提升火炮射速。

隔螺式炮闩的设计差异:搭配药筒发射药 vs 搭配药包发射药

那个年代的隔螺式炮闩,在炮闩的闭气机构和击发机构上也存在不少技术差异。整体来说,我们可以将其归类为搭配药筒发射药(英文资料中简称为QF,既速射炮)和搭配药包发射药(英文资料中简称为BL,既后装炮)这两种大类,接下来我们具体来介绍一下。

搭配药筒发射药的隔螺式炮闩的结构设计

下图中展示的,是英国6英寸/40倍径速射炮的单步骤式炮闩的结构图。

在闭气机构方面,速射炮使用的隔螺式炮闩,是依靠药筒本身来实现闭气作用的。当炮膛关闭后,药筒底部的凸缘紧紧贴在炮闩(图中的A)前方,而药筒前部的开口部分,则正好嵌入药室内。当火炮发射时,发射药气体迫使开口向外扩张,开口紧贴药室内壁,以达到封闭炮膛的效果。

在击发机构方面,速射炮使用的隔螺式炮闩,是依靠击针(图中的C)来击发安装在发射药筒尾部的底火的。



搭配药包发射药的隔螺式炮闩的结构设计

下图中展示的,是英国12英寸/40倍径后装炮的单步骤式炮闩的结构图。

在闭气机构方面,后装炮使用的隔螺式炮闩,采用的是德浜式闭气机构,其核心设计是蘑菇头(图中的O)和环状的气密垫圈(图中的M)。在炮膛关闭时,随着炮闩上的螺纹的旋转,垫圈受到挤压,随之贴合在身管尾部的锥形段上。当火炮发射时,发射药气体推动蘑菇头向后运动,继续挤压垫圈,使它与锥形段之间贴的更紧,以达到封闭炮膛的效果。

在击发机构方面,后装炮使用的隔螺式炮闩,采用的是底火与发射药包分离的设计,炮闩后部设有一个单独的底火室(图中的Q),并且还设置有一根叫做底火孔的空心管道,一直延伸到蘑菇头的前端。击针击发底火后,产生的火焰沿着该管道向前蔓延,最终点燃药室内的发射药。



与后装炮使用的隔螺式炮闩相比,速射炮使用的隔螺式炮闩,在操作时减少了一个安装底火的步骤(因为速射炮的底火是在药筒上的,而后装炮的底火是单独的),所以更有利于提高射速。

滑楔式炮闩的技术细节

与隔螺式炮闩的情况类似,滑楔式炮闩同样是既可以搭配药筒发射药,也可以搭配药包发射药,并且在炮闩的开启关闭机构上也有不同的设计。

德国克虏伯的滑楔式炮闩的结构设计

下图中展示了德国克虏伯公司的某种不明型号的21cm火炮的炮闩的结构图,这是一款横移滑楔式炮闩搭配药包发射药的设计。

炮闩向内移动后,可封堵住炮尾,此时炮闩前端的垫片会紧贴药室,从而实现闭气。



日俄双方的老式军舰上配备的克虏伯火炮所采用的炮闩,与这款炮闩应当是大同小异的。

有必要说明的是,至19世纪末时,克虏伯公司的大口径火炮,将发射药类型从药包式更换成了药筒式,但日俄双方均未配备采用药筒式发射药的克虏伯火炮。

法国哈奇开斯的滑楔式炮闩的结构设计

下图中展示了法国哈奇开斯速射炮的炮闩的结构图,这是一款的纵移滑楔式炮闩搭配药筒发射药的设计。

装填完毕后,旋转炮尾侧面的杠杆,即可使炮闩上移并完成闭锁;闭气则是通过炮闩挤压药筒来实现的。

发射完毕后,旋转杠杆即可解锁并使炮闩下移,同时抽壳钩会将药筒抽出炮膛。



日俄双方火炮的身管与炮闩配置的详情

在介绍完那个时代的火炮身管与炮闩的技术细节后,接下来我们将通过表格对比的形式,详细罗列双方火炮的身管与炮闩配置情况。

以下数据整理自石橋孝夫的【図解 日本帝国海军全舰船1868-1945 戦舰・巡洋戦舰】和【図解 日本帝国海军全舰船1868-1945 巡洋舰】,А.Б. Широкорад的【Корабельная артиллерия Российского флота 1867-1922】,以及Norman Friedman的【Naval Weapons of World War One】:

日方主力火炮一览

名称口径倍径设计方身管炮闩发射药弹重初速炮口动能搭载舰
12英寸/40倍径 安式304.8mm40英国阿姆斯特朗丝紧式隔螺式药包385.6kg700m/s94.47MJ富士级、敷岛级
10英寸/40倍径 安式254mm40英国阿姆斯特朗丝紧式隔螺式药包226.8kg701m/s55.72MJ春日号
8英寸/45倍径 安式203.2mm45英国阿姆斯特朗丝紧式隔螺式药包113.4kg756m/s32.4MJ浅间级、出云级、八云号、吾妻号、春日级、高砂号、笠置级
6英寸/40倍径 安式 152.4mm40英国阿姆斯特朗层紧式隔螺式药筒45.3kg700m/s11.1MJ所有战列舰和装甲巡洋舰、部分防护巡洋舰
4.7英寸/40倍径 安式120mm40英国阿姆斯特朗层紧式隔螺式药筒20.4kg655m/s4.38MJ部分防护巡洋舰
12磅/40倍径 安式76.2mm40英国阿姆斯特朗层紧式隔螺式药筒5.72kg680m/s1.32MJ所有战列舰和装甲巡洋舰、部分防护巡洋舰
重47mm 保式/山内式*47mm40法国哈奇开斯层紧式滑楔式药筒1.5kg610m/s0.28MJ所有战列舰、部分防护巡洋舰
轻47mm 保式/山内式*47mm30法国哈奇开斯单肉式滑楔式药筒1.15kg450m/s0.12MJ所有装甲巡洋舰、部分防护巡洋舰

*所谓的山内式,本质上就是对哈奇开斯的原始设计做了细节调整,主要区别是炮耳设计有所不同。

俄方主力火炮一览

名称口径倍径设计方身管炮闩发射药弹重初速炮口动能搭载舰
12英寸/40倍径 M1892304.8mm40俄国层紧式隔螺式药包331.7kg792m/s104.03MJ伟大的西索伊号、彼得罗巴甫洛夫斯克级、列特维赞号、皇太子号、博罗季诺级
10英寸/45倍径 M1891254mm45俄国层紧式隔螺式药包225.2kg693m/s54.08MJ乌沙科夫海军上将级、佩列斯韦特号、奥斯利雅维亚号
777m/s67.98MJ胜利号*
8英寸/45倍径 M1892203.2mm45俄国层紧式隔螺式药包87.8kg891m/s34.85MJ俄罗斯号、怒吼者号、巴扬号
6英寸/45倍径 M1891152.4mm45法国加奈层紧式隔螺式药筒41.4kg792.5m/s13MJ所有新锐战列舰和装甲巡洋舰、部分防护巡洋舰
120mm/45倍径 M1891120mm45法国加奈层紧式隔螺式药筒20.47kg823m/s6.93MJ部分防护巡洋舰
75mm/50倍径 M189175mm50法国加奈层紧式隔螺式药筒4.9kg823m/s1.66MJ部分战列舰、装甲巡洋舰、防护巡洋舰
47mm 哈奇开斯47mm43.5法国哈奇开斯层紧式滑楔式药筒1.5kg701m/s0.37MJ大部分战列舰、装甲巡洋舰、防护巡洋舰
37mm 哈奇开斯37mm22.8法国哈奇开斯单肉式滑楔式药筒0.5kg442m/s0.05MJ大部分战列舰、装甲巡洋舰、防护巡洋舰

*胜利号的火炮与其余各舰的不同,其身管得到了加强,因此能使用更多的发射药,并实现更高的初速。

对日俄双方火炮的隔螺式炮闩的补充说明

不同的炮闩设计,在开启和关闭速度上是各不相同的,因此会对火炮的射速产生非常直接的影响。例如上文中介绍的隔螺式炮闩的单步骤式炮闩设计,显然要比三步骤式炮闩设计更容易提升射速。

目前已知,英国4.7英寸/40倍径速射炮和6英寸/40倍径速射炮,早期版本都是装备三步骤式炮闩的,但后续又出现了装备单步骤式炮闩的版本。而英国12英寸/40倍径火炮,则是从一开始就装备了单步骤式炮闩。因此很有可能,与其大致同时期的10英寸/40倍径和8英寸/45倍径,很有可能装备的也是单步骤式炮闩。

至于俄国火炮的炮闩设计,则缺乏详细的资料。

日俄双方的老式火炮

日方的战列舰和装甲巡洋舰,都是舰龄较短的新锐军舰,因此装备的都是新式火炮。铁甲舰和防护巡洋舰中,则有不少是老旧军舰。其中,浪速号和高千穗号防护巡洋舰换装了6英寸速射炮,和泉号防护巡洋舰则换装了6英寸和4.7英寸速射炮。不过,有几艘铁甲舰或防护巡洋舰仍旧保留了建成时配备的老式火炮,分别是:镇远号铁甲舰(305mm/25倍径 克式)、扶桑号铁甲舰(240mm/20倍径 克式)、松岛级防护巡洋舰(320mm/38倍径 加式)、济远号防护巡洋舰(210mm/35倍径 克式、150mm/35倍径 克式)。需要说明的是,上述军舰都不是一线主力。

相比之下,俄方的防护巡洋舰都是比较新锐的,但战列舰和装甲巡洋舰中,则不乏老旧的军舰。舰龄最老的,是弗拉基米尔·莫诺马赫号和德米特里·顿斯科伊号这两艘装甲巡洋舰,不过她们都换装了6英寸和120mm速射炮。其余老舰则仍旧保留了原先的火炮,具体情况分别是:尼古拉一世号战列舰(12英寸/30倍径 M1877、9英寸/35倍径 M1877、6英寸/35倍径 M1877)、纳瓦林号战列舰(12英寸/35倍径 M1885、6英寸/35倍径 M1877)、纳希莫夫海军上将号装甲巡洋舰(8英寸/35倍径 M1885、6英寸/35倍径 M1877)、留里克号装甲巡洋舰(8英寸/35倍径 M1885)。另外,与日本海军的情况不同的是,这四艘装备老旧火炮的军舰,在海战中都需要直接面对日本海军的新式军舰。

结论:日俄双方的新式军舰上所装备的火炮,都是当时比较先进的款式。虽然双方的身管设计有所不同,但在炮闩设计上则有一定的相似性:大口径火炮都是隔螺式炮闩搭配药包发射药的设计;中口径火炮都是隔螺式炮闩搭配药筒发射药的设计,且或多或少都配备了有利于提升射速的单步骤式炮闩;而小口径火炮则都是哈奇开斯公司的产品,都是滑楔式炮闩搭配药筒发射药的设计。

至于双方的老式军舰,则是有部分换装了新式火炮,另一部分则仍旧保留了原先的火炮。总的来说,老舰上的大口径火炮通常都不会更换,但中口径火炮则大多会更换为新式火炮。

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十一年服役纪念章TIME TRAVELER钻石金双剑金橡叶铁十字勋章四次金星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终身荣誉会员

 楼主| 发表于 2024-3-3 21:45 | 显示全部楼层
本帖最后由 seven_nana 于 2024-12-28 11:43 编辑

二、甲板炮座

为了使火炮能够有效的瞄准目标,需要使其具备俯仰和旋回的能力。为了达到这个目的,通常都需要安装炮耳,使火炮能以炮耳为轴心进行俯仰,随后再将其安装到炮座上,使其能借助转轴、滚珠座圈、滑轮/滑轨等机构进行旋回。

而甲板炮座,则是对各种安装在甲板或其他板材上的、结构较为简单的炮座的统称,与其对应的是炮塔或露炮台那样的复杂设计。接下来,我们将对日俄双方所使用的各类甲板炮座作出介绍。

最基础的炮座结构

下图中展示的,是俄国海军的37mm哈奇开斯炮的炮座,由于该火炮的重量轻、后坐力也低,因此其设计非常简单,炮耳与身管是一体式的设计,转轴也很小巧,只需要几个螺栓,就能将整个炮座固定在甲板或其他支撑结构上。



抵消火炮后坐力的办法

对于口径特别小的火炮来说,其后坐力可以直接通过炮座传递给舰体结构,并最终通过大海来吸收。而对于口径更大的火炮来说,如果还是以刚性方式固定,就会对舰体结构造成较大的压力,因此就需要采取各种各样的能够抵消后坐力的措施。在19世纪末至20世纪初时,最常见的用来抵消后坐力的设计有两类,一类叫做架退炮,另一类叫做管退炮。

架退炮的结构特征

下图中展示的,是俄国海军的6英寸/35倍径 M1877型和8英寸/35倍径 M1885型火炮的炮座,它们都属于架退炮。具体来说,它们都属于架退炮中较为先进的款式——由英国工程师瓦瓦瑟尔发明的瓦瓦瑟尔式炮座。

从图中可以看出,这两门火炮的炮座,都是由上炮架和下炮架共同构成的。其中,炮耳与身管相连,而上炮架则与炮耳相连,使火炮得以完成俯仰操作;上炮架和下炮架之间,通过位于下炮架上的倾斜滑轨相连,驻退机位于上下炮架之间;而下炮架上则设有滑轮,能沿着其下方的弧形或圆形滑轨进行滑动,使火炮能够完成旋回操作(有必要说明的是,并非所有的瓦瓦瑟尔式炮座都采用滑轮/滑轨来实现旋回功能)。

在火炮发射时,上炮架会随火炮后座,使其沿着前低后高的滑轨,从低位运动到高位。与此同时,重力会阻止火炮及上炮架向后移动,而驻退机也能吸收一部分后坐力,因此后坐力不会全部传递到舰体结构上。因为火炮的后座过程是沿着炮架上的滑轨进行的,因此这种炮座被称为架退炮。



管退炮的结构特征

下图中展示的,是俄国海军的6英寸/45倍径 M1891型和8英寸/45倍径 M1892型火炮的炮座,它们都属于管退炮。

从图中可以看出,这两门火炮的炮座,都没有分为上下两个部分的炮架,而是采用了摇架的设计。在这种设计下,炮耳不再与身管相连,而是位于摇架上。驻退机也不再位于上下炮架之间,而是安装在摇架上,与火炮身管直接相连。另外,这两款炮座的旋回部分设计,也与先前介绍的那两款炮座不同——这些新式火炮,旋回部分采用的是一种名为中轴式的设计(具体介绍详见下文)。

在火炮发射时,火炮会在摇架内后座,并通过驻退机吸收一部分后坐力,但摇架本身不会后座。炮耳因为是与摇架相连的,因此也不会后座。因为只有火炮身管及固定在身管上的装置(如炮闩)会后座,但炮座其余部分并不随之后座,因此这种炮座被称为管退炮。



与架退炮相比,管退炮的设计更为精简,且后座部分的重量也更轻,更有利于提高射速,因此在制造技术成熟之后,管退炮很快就取代了架退炮。

驻退机的结构特征

无论是以瓦瓦瑟尔式为代表的较为新式的架退炮,还是管退炮,都会使用驻退机来吸收火炮的后坐力。

下图中展示的,是法国加奈的中口径速射炮的驻退机,可以看到,这个驻退机是与火炮身管相连的。当火炮后座时,驻退机上的液压筒内的液体受到挤压,并经由筒内的小孔,流至另一个腔室。在此过程中,液体能吸收一部分火炮的后坐力。

除了液压筒之外,驻退机上还设有螺旋弹簧,火炮后座时会将弹簧压缩,此过程也能吸收少量的后坐力,但更重要的作用,是在火炮后坐力消耗殆尽后,被压缩的弹簧进行回弹,使火炮向前移动到初始位置。向前回弹的这个过程,被称为复进。



对于大口径火炮来说,由于后坐力非常大,因此其驻退机上通常不会再配备弹簧,而是会使用单独的液压或气压复进机,将火炮向前推至初始位置。

炮座旋回部分的不同设计

绝大部分的火炮,都是通过炮耳来实现俯仰的,但在实现旋回方面,则有多种不同的设计。其中,用于适配管退炮的甲板炮座,主要可分为台座式炮座(Pedestal Mounting)与中轴式炮座(Centre Pivot Mounting)两类。

台座式炮座的结构特征

下图中展示的,是日本海军舰艇上普遍装备的英国12磅/40倍径火炮的台座式炮座。一般来说,4英寸以下口径的火炮,通常都会采用台座式炮座。在安装时这类炮座,不需要穿透甲板,因此不会对舰体结构造成影响,并且由于炮座重量较轻,因此几乎可以安装在任何有一定厚度的甲板上。



中轴式炮座的结构特征

下图中展示的,是日本海军的高砂号防护巡洋舰上的英国8英寸/45倍径火炮的中轴式炮座。一般来说,4英寸以上口径的火炮,通常都会采用中轴式炮座。在安装时这类炮座,需要穿透甲板,并且由于炮座重量较大,因此通常需要加固甲板,所以对安装位置有一定限制。



甲板炮座的弹药供应方式

甲板炮座的设计是比较简单的,通常来说不具备为其供应弹药的能力。为了解决这个问题,需要在炮座附近设置待发弹药架。而为了给待发弹药架补充弹药,通常会借助人力转运(常见于小口径火炮)或者弹药提升井(常见于中大口径火炮)。

在日俄战争时期,双方舰艇上的甲板炮座所搭配的弹药提升井,主要有连续单链式提升井(Continuous Single-Chain Hoist)和双重式提升井(Duplex Hoist)两类。

与甲板炮座搭配使用的连续单链式提升井

下图中展示的,是日本海军的春日号装甲巡洋舰上的英国6英寸/40倍径火炮所配套的炮弹及发射药提升井。

这种弹药提升井之所以被称为连续单链式提升井,是因为提升井内的核心组件是一条连续运转的链条结构,可以持续不断的向上输送炮弹和/或发射药。



与甲板炮座搭配使用的双重式提升井

下图中展示的,是日本海军的高砂号防护巡洋舰上的英国8英寸/45倍径火炮所配套的发射药提升井。

这类弹药提升井之所以被称为双重式提升井,是因为提升井内有两个弹药输送装置,并能够沿着状如纺锤型的轨道移动,一个在输送完弹药后,会向下移动至弹药库,与此同时,另一个则会向上移动,将弹药输送至装填位置。



甲板炮座的防护方式

甲板炮座本身的防护设计,主要可分为以下四种情况:

① 完全没有防护。有观点认为,如果在火炮附近设置装甲,那么当敌方炮弹击中装甲后,很可能会爆炸,从而对附近区域造成杀伤。但如果完全没有装甲的话,炮弹就会从空气中飞过,不会造成杀伤。但持有这种观点的,显然只是少数。

② 只设置防浪板。所谓的防浪板,顾名思义,就是能起到遮风避雨效果的挡板。由于其厚度非常薄,因此并不具备抵挡弹片的能力,更不要说抵挡炮弹直击了。

③ 依靠炮盾保护。炮盾通常无法抵挡同级别炮弹的直击,并且也很可能会引爆来袭炮弹,但毕竟具有抵挡弹片的能力,因此大部分甲板炮座还是会选择配备炮盾。

④ 依靠炮廓装甲保护。炮廓装甲的厚度,通常要大于炮盾,并且往往可以抵挡同级别炮弹的直击。根据结构上的不同,炮廓装甲又可分为两种类型,分别是炮廓装甲堡和炮廓装甲带。这两者各有优劣,具体使用哪种设计,取决于军舰的设计需求。

炮廓装甲堡的结构特征

下图中展示的,是日本敷岛级战列舰上的6英寸/40倍径火炮的炮廓装甲堡。这种防护设计的典型特征,是将甲板炮座布置在一个由装甲构成的封闭空间内,无论是正面、侧面、还是背面,都是有装甲防护的。

很显然,这种设计的防护效果是相对较好的,但缺点则是装甲重量较大,而且整个装甲堡的占用空间也比较大,导致舰内空间的利用效率并不高。



炮廓装甲带的结构特征

下图中展示的,是俄国纳瓦林号战列舰上的6英寸/35倍径火炮的炮廓装甲带。这种防护设计的典型特征,是多个甲板炮座共用一道炮廓装甲带,以及与之配套的装甲纵舱壁,因此相对来说比较节省装甲重量,而且具备更高的舰内空间利用效率。这种设计的缺点,则是没有为甲板炮座的侧面和后方提供装甲防护,因此其防护效果不如炮廓装甲堡完善。



有些设计更为完善的炮廓装甲带,会在各个甲板炮座之间设置挡板,从而在一个炮座中弹受损后,尽可能避免相邻的炮座受到间接伤害。即便如此,其防护效果也依然是不如炮廓装甲堡的。

日俄双方火炮的甲板炮座的详情

在介绍完那个时代的甲板炮座的技术细节后,接下来我们将通过表格对比的形式,展示双方甲板炮座的具体情况。

以下数据整理自石橋孝夫的【図解 日本帝国海军全舰船1868-1945 戦舰・巡洋戦舰】和【図解 日本帝国海军全舰船1868-1945 巡洋舰】,以及А.Б. Широкорад的【Корабельная артиллерия Российского флота 1867-1922】:

日方主力火炮的甲板炮座一览

名称后座方式旋回部分结构搭载舰
8英寸/45倍径 安式管退式中轴式高砂号、笠置级
6英寸/40倍径 安式管退式中轴式所有战列舰和装甲巡洋舰、部分防护巡洋舰
4.7英寸/40倍径 安式管退式中轴式部分防护巡洋舰
12磅/40倍径 安式管退式台座式所有战列舰和装甲巡洋舰、部分防护巡洋舰
重47mm 保式/山内式*管退式台座式所有战列舰、部分防护巡洋舰
轻47mm 保式/山内式*管退式台座式所有装甲巡洋舰、部分防护巡洋舰

俄方主力火炮的甲板炮座一览

名称后座方式旋回部分结构搭载舰
8英寸/45倍径 M1892管退式中轴式俄罗斯号、怒吼者号
152mm/45倍径 M1891管退式中轴式所有新锐战列舰和装甲巡洋舰、部分防护巡洋舰
120mm/45倍径 M1891管退式中轴式部分防护巡洋舰
75mm/50倍径 M1891管退式台座式部分战列舰、装甲巡洋舰、防护巡洋舰
47mm 哈奇开斯管退式台座式大部分战列舰、装甲巡洋舰、防护巡洋舰
37mm 哈奇开斯管退式台座式大部分战列舰、装甲巡洋舰、防护巡洋舰

日俄双方的架退形式的甲板炮座

在日俄战争时,日方军舰上已经很少有架退形式的甲板炮座了。在防护巡洋舰或以上级别中,只有扶桑号铁甲舰(240mm/20倍径 克式)和济远号防护巡洋舰(150mm/35倍径 克式)搭载有架退形式的甲板炮座。需要说明的是,这两艘军舰都不是一线主力。

作为对比,俄方则有不少老旧军舰,仍然装备有架退形式的甲板炮座,具体包括:尼古拉一世号战列舰(9英寸/35倍径 M1877、6英寸/35倍径 M1877)、纳瓦林号战列舰(6英寸/35倍径 M1877)、纳希莫夫海军上将号装甲巡洋舰(8英寸/35倍径 M1885、6英寸/35倍径 M1877)、留里克号装甲巡洋舰(8英寸/35倍径 M1885)。并且,这四艘军舰都需要直接面对日本海军的新式军舰。

结论:日本海军的军舰上配备的甲板炮座,几乎全都是新式的管退炮,而俄国海军的军舰上,仍然有不少款式老旧的架退炮。

中将

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 楼主| 发表于 2024-3-3 21:46 | 显示全部楼层
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三、炮塔与露炮台

除了甲板炮座之外,另外两种比较常见的炮座形式,是炮塔和露炮台。与后两者相比,甲板炮座的重量要轻得多,布置起来也就要灵活得多,因此中小口径的火炮,通常都采用甲板炮座。另一方面,炮塔和露炮台则能为火炮提供更为优秀的防护效果,但由于重量也很大,因此通常仅用于大口径火炮。

日舰所采用的英式炮塔

日俄战争中的6艘日本战列舰,全都是英国船厂建造的。而8艘日本装甲巡洋舰,虽然只有4艘是英国船厂建造的,其余4艘分别是法国、德国、意大利船厂建造的,但中大口径火炮都是来自英国公司的。因此,日俄战争中所有的日本战列舰和装甲巡洋舰,配备的都是英式炮塔。

又由于这些英式炮塔,都是在老式的英国炮塔和露炮台的基础上融合而成的,因此为了便于读者更好的理解当时的炮塔的发展脉络,我们有必要将时钟回调一些,从1880年代的老式炮塔与露炮台讲起。

1880年代的老式的英国炮塔设计

下图中展示的,是英国维多利亚级铁甲舰所配备的16.25英寸联装炮塔,属于典型的1880年代的老式英国炮塔设计。

炮塔(Turret)的核心特征,是为了保护火炮,而在其四周和上方设置装甲板,从而构成了炮塔装甲(Turret Armour),并将火炮及这些装甲板都安装到一个旋转平台上。

由于炮塔装甲的重量很大,因此为了舰体稳定性考虑,配备这种炮塔的军舰的干舷都比较低,因此舰体内部的甲板层数也就比较少。在此情况下,这类炮塔下方的舱室,通常仅仅占用了一层甲板高度,而不是像后来的炮塔那样,占用许多层甲板高度。

另一个比较重要的特征,是弹药提升井和装填机构都设置在旋转平台后方的舱室内,不能随着火炮旋转。因此每次发射完毕后,这种炮塔需要先旋回至固定角度,随后才能进行装填作业,而这显然是不利于射速提升的。



1880年代的英国露炮台设计

下图中展示的,是英国本博号铁甲舰所配备的16.25英寸单装露炮台,属于典型的1880年代的英国露炮台设计。

露炮台(Barbette)的核心特征,是将火炮布置在一个旋转平台上,并在旋转平台的四周设置装甲板,从而构成了炮座装甲(Barbette),以起到保护旋转平台的作用。之所以叫做露炮台,是因为大部分露炮台的火炮是裸露在外,缺乏装甲保护的。但有些露炮台为了提升防护效果,会在旋转平台上增加一个薄装甲构成的罩子,使其看起来类似于炮塔。但由于这层装甲的厚度很薄,因此只能起到抵挡枪弹和口径很小的炮弹的作用。

虽然炮座装甲的重量也不轻,但毕竟其安装位置要低于炮塔装甲,所以对舰体稳定性的影响要小一些。由于这个缘故,配备露炮台的军舰的干舷通常都比较高。

另外,与上面介绍的那款炮塔类似,这款露炮台的弹药提升井和装填机构,也是设置在旋转平台后方的,不能随着火炮旋转,因此每次发射完毕后,同样需要先旋回至固定角度,随后才能进行装填作业。为了对其进行保护,旋转平台周围的装甲,还向后延伸到了装填机构的周围,并形成了梨子般的外形。



1880年代的老式炮塔与露炮台的区别与优劣

在那个年代,炮塔与露炮台各有各的优势,也各有各的缺陷,因此没有哪一种设计能完全淘汰另一种设计。炮塔的优点是保护效果更好,火炮本身得到了炮塔装甲的保护,而旋转平台则位于舰体内部,得到了舰体装甲的保护;缺点则是需要在旋转平台上方布置沉重的装甲,因此会对军舰的稳定性造成负面影响。而露炮台的情况则与炮塔截然相反,优点是沉重的装甲布置在旋转平台周围而非上方,因此重心更低;缺点是装甲只能保护旋转平台,对火炮本身的保护效果则并不理想。为了解决这些弊端,英国人在后续的设计上,对炮塔和露炮台进行了融合,从而创造出了新式的炮塔设计。

富士级战列舰的主炮塔设计

下图中展示的,是富士级战列舰所配备的12英寸联装炮塔,这是一款在老式炮塔与露炮台基础上融合而成的新式炮塔设计。可以看到,虽然名义上叫做炮塔,但其设计实际上更接近于加装了炮塔装甲(Turret Armour)的露炮台。并且炮塔装甲的尺寸是比较小的,明显要小于老式的炮塔,但炮座装甲(Barbette Armour)的尺寸则很大,与先前的露炮台类似。

这样的融合设计,既能为火炮提供更充分的防护,又能避免对舰体稳定性带来明显的负面影响,因此在出现之后,迅速取代了原先的老式炮塔和露炮台。

这款炮塔的一个显著特点,是设置有两套装填机构:一套沿用了老式炮塔和露炮台的设计,与弹药提升井一起,位于旋转平台后方,这意味着每次发射完毕后,需要将炮塔旋回至固定角度,随后才能进行装填作业,所以会导致射速较慢;为了弥补这个缺陷,炮塔后部还设置了另一套装填机构,其优点是可以在任意的炮塔旋回角度下进行装填,缺点则是仅能使用炮塔内部储存的待发弹药,一旦这些弹药用完之后,就必须使用另一套会降低射速的装填机构了。





敷岛级战列舰的主炮塔设计

下图中展示的,是敷岛级战列舰所配备的12英寸联装炮塔。与富士级的炮塔相比,这款炮塔的设计更为先进,其最为显著的差异,是富士级的炮塔的弹药提升井和装填机构位于旋转平台后方,因此当炮塔内的待发弹药消耗完后,就只能在固定的旋回角度下装填;而敷岛级的炮塔的弹药提升井(下图中从火炮后方一直向斜下方延伸至底部的纵向轨道)和装填机构则位于旋转平台内部,因此可以在任意的炮塔旋回角度下装填,有利于提升射速。

除此之外,在装填机构的位置发生变化后,炮座装甲的外形也跟着发生了变动——为了保护装填机构,富士级的炮座装甲需要向后方舱室延伸,因此是梨形的,而敷岛级的炮座装甲只需要保护旋转平台,因此是圆形的。这个变化,使得炮座装甲的重量得以降低,同时还降低了炮座所占用的空间。





三笠号战列舰的炮塔设计

下图中展示的,是三笠号战列舰所配备的12英寸联装炮塔。作为敷岛级的准同型舰,三笠号有不少细节设计,是与前者不同的,其中就包括炮塔。最核心的区别,在于弹药提升井设计的不同。

敷岛级的炮塔,弹药提升井是从弹药库直接联通至炮塔下方的,且由于每个提升井中只有一套弹药输送装置,因此每次提升弹药时,都需要将炮弹/发射药从炮弹库/发射药库输送到装填位置,这段距离是比较长的,并且在完成装填之后,弹药输送装置才能再次向下移动,因此将弹药输送至装填位置所需花费的时间是比较久的。为了解决这个问题,炮塔下方还设有一个待发弹药储存平台,能比较快速地向装填位置供应弹药。但这些待发弹药消耗殆尽后,就只能从弹药库提取弹药了。另一方面,由于提升井是直接联通到弹药库的,中间缺乏隔断,因此安全性也不算很好。

相比之下,三笠号的炮塔,虽然也是每个弹药提升井中只有一套弹药输送装置的设计,但分成了上下两段,下段提升井(下图中的炮塔中轴线上的纵向轨道)负责将炮弹/发射药从炮弹库/发射药库内输送至炮塔下方的换装平台,而上段提升井(下图中从火炮后方延伸至换装炮塔的纵向轨道)负责将弹药从换装平台输送至装填位置,两者的工作是互相不干涉的。如此一来,在上段提升井中的弹药输送装置还停留在装填位置时,下段提升井就可以继续输送下一组弹药了,所以能降低弹药输送的时间。另一方面,由于上下两段提升井是在换装平台处交汇的,且两者之间是有隔断的,因此其安全性也更好一些。



浅间级装甲巡洋舰的主炮塔设计

下图中展示的,是浅间级装甲巡洋舰所配备的8英寸联装炮塔。日本海军的8艘装甲巡洋舰,全都装备有8英寸炮塔(春日号只有1座8英寸炮塔,其余7艘都是2座),且除了2艘春日级的炮塔装甲厚度与其余6艘不同之外,其他方面似乎没有什么明显的区别。

这款炮塔虽然也是英国设计的,但与前述的几款战列舰炮塔截然不同,而是更接近同时代的法式炮塔,其最明显的特征就是炮塔高度更大,能容纳更多的设备,而炮座装甲的直径则比较小,能容纳的设备也比较少。

除此之外,这款炮塔的弹药提升井的设计,与先前介绍的两款战列舰炮塔也是截然不同的——敷岛级和三笠号的弹药提升井,虽然也有区别,前者是一段式,后者是两段式,但两者都属于每个提升井中只有一套弹药输送装置的设计。相比之下,这些装甲巡洋舰的炮塔,采用的是双重式(Duplex Hoist)的发射药提升井,每个提升井中有两个输送装置,能使输送速度得到明显提升,从而实现更快的射速,因此更符合8英寸火炮的弹药供应需求。

除此之外,这款炮塔在其他方面的设计,也没有战列舰炮塔那么复杂,例如炮塔下方并没有设置待发弹药储存平台或换装平台,而是选择将待发弹药储存在炮塔后方。





日舰所采用的露炮台

除了上述的这些炮塔之外,当时的日本海军中还有1艘铁甲舰和4艘防护巡洋舰配备有露炮台,她们分别是镇远号、济远号、以及3艘松岛级。镇远号和济远号都是日本海军在甲午战争时俘获的,因此这里就不详细介绍了。但松岛级所配备的露炮台,还是有必要介绍一下的。

松岛级防护巡洋舰的露炮台设计

下图中展示的,是松岛级防护巡洋舰的320mm单装露炮台。这款露炮台是法国人设计的,并且也是1880年代的产物。与同时代的英式露炮台的区别在于,前者的弹药提升井是位于露炮台的中轴线上的,装填机构也比较紧凑,因此露炮台周围的装甲是圆形的;而后者的弹药提升井和装填机构则是布置在露炮台后方的,因此采用了梨形的露炮台装甲。



俄舰所采用的法式炮塔

日俄战争中的俄国战列舰和岸防战列舰,全都是配备炮塔的设计。而装甲巡洋舰中,有一部分也是配备炮塔的设计,另一些则是完全依靠甲板炮座的。

这些配备炮塔的俄国军舰中,除了老旧的尼古拉一世号战列舰、纳瓦林号战列舰、以及纳希莫夫海军上将号装甲巡洋舰之外,其余各舰的炮塔,要么是法国工厂生产的,要么是带有明显的法式设计风格,因此我们可以说,绝大部分的俄国炮塔,都采用了法式设计。

我们前面有介绍过,日舰所采用的新式的英式炮塔,本质上是炮塔与露炮台的融合产物,甚至可以说是露炮台的血统要超过炮塔的血统。相比之下,同时代的法式炮塔,则更接近于原教旨意义上的炮塔。将两者对比后就会发现,英式炮塔的炮塔装甲的尺寸相对较小,而炮座装甲的尺寸则很大;法式炮塔则相反,炮塔装甲的尺寸较大,尤其是高度明显超过英式炮塔,但炮座装甲的尺寸则相对较小。

佩列斯韦特级战列舰的主炮塔设计

下图中展示的,是佩列斯韦特号和奥斯利雅维亚号战列舰所配备的10英寸联装炮塔,采用的是一段式的弹药提升井。



下图中展示的,是胜利号战列舰所配备的10英寸联装炮塔,采用的也是一段式的弹药提升井,但导轨不是直的,而是弯曲的。



可以看到,尽管这三艘同属于佩列斯韦特级,但是在炮塔设计上并不是完全一致的。

博罗季诺级战列舰的主炮塔设计

下图中展示的,是博罗季诺号和鹰号战列舰所配备的12英寸联装炮塔(未能及时完工,于是没能参加日俄战争的光荣号,配备的也是这款炮塔),采用的是一段式的弹药提升井。



下图中展示的,是亚历山大三世号和苏沃洛夫亲王号战列舰所配备的12英寸联装炮塔,采用的也是一段式的弹药提升井,但导轨不是直的,而是弯曲的。



可以看到,尽管这五艘同属于博罗季诺级,但是在炮塔设计上并不是完全一致的。

巴扬号装甲巡洋舰的主炮塔设计

下图中展示的,是巴扬号装甲巡洋舰所配备的8英寸单装炮塔。可以看到,与战列舰的炮塔不同的是,这款炮塔的弹药提升井是完全位于中轴线上的,而没有像战列舰那样向后倾斜或弯曲。



博罗季诺级战列舰的副炮塔设计

下图中展示的,是博罗季诺级战列舰所配备的6英寸联装炮塔。这款炮塔与巴扬号的8英寸单装炮塔颇为类似,弹药提升井也是布置在中轴线上的。

我们还可以看到,这套弹药提升井,与俄国10英寸或12英寸炮塔上的明显不同。这款6英寸炮塔采用的是连续单链式提升井(Continuous Single-Chain Hoist),可以持续不断的向上输送炮弹和/或发射药。这种设计能使弹药输送速度得到大幅提升,从而实现更快的射速,因此更符合6英寸火炮的弹药供应需求。



日俄双方的炮塔与露炮台的配备情况

日方军舰中,主炮采用炮塔形式的军舰包括:富士级、敷岛级、三笠号战列舰;浅间级、出云级、八云号、吾妻号、春日级装甲巡洋舰。主炮采用露炮台形式的军舰包括:镇远号、济远号、松岛级。

俄方军舰中,主炮采用炮塔形式的军舰包括:尼古拉一世号、纳瓦林号、伟大的西索伊号、彼得罗巴甫洛夫斯克级、佩列斯韦特级、列特维赞号、皇太子号、博罗季诺级战列舰;乌沙科夫海军上将级岸防战列舰;纳希莫夫海军上将号、巴扬号装甲巡洋舰;博加特里级防护巡洋舰。

俄方军舰中,副炮采用炮塔形式的军舰包括:彼得罗巴甫洛夫斯克级、皇太子号、博罗季诺级战列舰。

俄方军舰中,吨位超过万吨,但并未配备炮塔或露炮台的军舰包括:留里克号、俄罗斯号、怒吼者号装甲巡洋舰。

结论:日方的战列舰和装甲巡洋舰,全都配备了炮塔形式的主炮,部分铁甲舰和防护巡洋舰则配备有露炮台;俄方的战列舰和装甲巡洋舰,大部分都配备了炮塔形式的主炮,部分还配备了炮塔形式的副炮,但也有少部分没有配备炮塔或露炮台。

中将

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 楼主| 发表于 2024-4-24 22:01 | 显示全部楼层
本帖最后由 seven_nana 于 2024-12-28 11:38 编辑

四、火炮的布置方式与射界

在日俄战争中,双方的中大型军舰,通常来说会搭载以下四种类型的火炮:

① 主炮:战列舰的主炮口径通常是10-12英寸;大吨位巡洋舰的主炮口径通常是6-8英寸,少数能达到10英寸;小吨位巡洋舰的主炮口径通常是4.7-6英寸。

② 副炮:战列舰的副炮口径通常是4.7-6英寸;巡洋舰有些搭载副炮,有些不搭载副炮,如果有副炮的话,口径通常也是4.7-6英寸。

③ 重型反雷击火炮:口径是12磅(日)或75mm(俄);小吨位巡洋舰,通常不会搭载此类火炮。

④ 轻型反雷击火炮:口径是2.5-3磅(日)或37-47mm(俄);所有的战列舰和巡洋舰,通常都会搭载此类火炮。

主炮和副炮,都是用来对抗中大型军舰的;而两种不同类型的反雷击火炮,则各有各的优势,前者威力更大、射程更远,后者则更为灵便。

典型的战列舰的火炮布置方式

下图中展示的,是日本海军的朝日号战列舰所配备的各种不同口径的火炮。其中,红色代表12英寸主炮、橙色代表6英寸副炮、绿色代表12磅反雷击火炮、青色代表3磅反雷击火炮、紫色代表2.5磅反雷击火炮。



典型的巡洋舰的火炮布置方式

下图中展示的,是俄国海军的珍珠号防护巡洋舰所配备的各种不同口径的火炮。其中,红色代表120mm主炮、蓝色代表75mm反雷击火炮、蓝色代表7.62mm重机枪。



典型的战列舰的射界

下图中展示的,是俄国海军的佩列斯韦特号战列舰所配备的各种火炮的射界;从上到下,分别是炮廓甲板、上甲板、以及露天甲板。

可以看到,除了两座10英寸主炮塔分别拥有260/250度(前/后)的射界之外,其余口径的火炮都采用甲板炮座,且射界基本上都不超过125度,且由于这些甲板炮座大多都安装在舰体两侧,因此大部分火炮都只能在舷侧方向发挥火力。而能在舰艏和舰艉方向上发挥火力的,除了主炮之外,就只有少数几门火炮了。



典型的巡洋舰的射界

下图中展示的,是俄国海军的瓦良格号防护巡洋舰所配备的各种火炮的射界;上半部分是露天甲板,下半部分右侧是艏楼甲板,下半部分左侧是上层建筑。

可以看到,所有火炮都采用了甲板炮座,其中布置在舰体舯部的火炮,射界都是120度;而布置在舰艏和舰艉区域的火炮,射界则可以达到135-155度。尽管如此,能向前方或后方发挥火力的火炮还是很少的,大部分只能向侧方发挥火力。



结论:日俄战争时期的军舰,大部分的火炮都是布置在舷侧的,并且其射界通常也只包括舷侧区域,而不覆盖舰艏与舰艉区域,因此最适合这些军舰的交战方式,就是舷侧对敌。

中将

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 楼主| 发表于 2024-5-1 18:54 | 显示全部楼层
本帖最后由 seven_nana 于 2024-5-17 11:13 编辑

附录:关于火炮射速的特别说明

在谈论19世纪末至20世纪初的火炮时,有一个名词的提及频率非常高,那就是速射炮。

一般来说,一款火炮需要满足以下几项特征,才能被称为速射炮:

① 炮闩设计便于快速开启/关闭。三步骤式的隔螺式炮闩,勉强算是能够快速开启/关闭,但单步骤式的,显然开启/关闭速度更快。

② 采用药筒式发射药。装填药包式发射药时,需要另行装填底火,而药筒式发射药则不需要另行装填底火,因此药筒式发射药的装填更为便利。

③ 炮座上带有驻退机与弹簧,或者驻退机与复进机。如果没有这些设备的话,火炮发射后,需要花费很大功夫才能将其恢复到发射前的位置。管退炮和瓦瓦瑟尔式炮座都符合这个特征,但前者比后者更先进。

④ 使用无烟火药作为发射药。黑火药或褐色火药,在发射后产生的烟雾较大,会严重妨碍观察和瞄准。无烟火药出现后,大幅减轻了炮口烟雾对观察和瞄准造成的影响。日俄战争时,双方军舰上绝大部分的火炮,都是使用无烟火药的,只有极少数老舰上的老式火炮使用黑火药或褐色火药。

日俄双方火炮的射速

请各位读者注意,与口径、倍径、弹重等参数不同的是,射速并不是一个恒定的数值,我们只能结合参考资料,给出大致的参考值。

日本12英寸火炮

① 按照NavWeaps上的描述,英国12英寸B II型炮塔的射速是每70秒1发(使用炮塔内的待发弹药的情况)或每100秒1发(使用弹药提升井供弹的情况);由于富士级的12英寸炮塔的设计与其基本相同,因此其射速应当就是这个水平。

② 按照NavWeaps上的描述,英国12英寸B III型炮塔的射速是每45秒1发(使用待发弹药储存平台上的待发弹药的情况),但待发弹药耗尽后,射速会大幅下降;由于敷岛级的12英寸炮塔的设计与其基本相同,因此其射速应当就是这个水平。

③ 按照NavWeaps上的描述,英国12英寸B VI型炮塔的射速是每分钟1-2发;由于三笠号的12英寸炮塔的设计与其基本相同,因此其射速应当就是这个水平。

日本10英寸火炮

按照NavWeaps上的描述,这款火炮的射速是每分钟1.5发。

日本8英寸火炮

按照NavWeaps上的描述,这款火炮的射速是每分钟2发。

日本6英寸火炮

按照NavWeaps上的描述,这款火炮的射速是每分钟5-7发。

俄国12英寸火炮

① 根据Norman Friedman的【Naval Weapons of World War One】中的说法,尼古拉一世号搭载的12英寸/30倍径火炮,射击间隔是2分钟32秒。

② 根据Norman Friedman的【Naval Weapons of World War One】中的说法,纳瓦林搭载的12英寸/35倍径火炮,射击间隔是3分钟04秒。

③ 根据Norman Friedman的【Naval Weapons of World War One】中的说法,伟大的西索伊号搭载的12英寸/40倍径火炮,射击间隔是2分22秒;而苏沃洛夫亲王号(博罗季诺级)搭载的12英寸/40倍径火炮,射击间隔则是58秒到1分03秒。

俄国10英寸火炮

根据Norman Friedman的【Naval Weapons of World War One】中的说法,乌沙科夫海军上将级搭载的10英寸/45倍径火炮,射击间隔是93秒到120秒;而佩列斯韦特级搭载的10英寸/45倍径火炮,射击间隔则是40秒(设计值)或80秒(训练成绩)。

俄国8英寸火炮

无论是俄罗斯号、怒吼者号、巴扬号搭载的8英寸/45倍径火炮,还是纳希莫夫海军上将号和留里克号搭载的8英寸/35倍径火炮,都缺乏射速数据。

俄国6英寸火炮

根据Norman Friedman的【Naval Weapons of World War One】中的说法,6英寸/45倍径火炮的甲板炮座的实际射速是每分钟5发,彼得罗巴甫洛夫斯克级的6英寸副炮塔的实际射速是每分钟1-2发,博罗季诺级的6英寸副炮塔的设计射速是每分钟3-4发。

结论:日俄双方的10英寸和12英寸火炮的射速,大部分都低于1发/分;8英寸火炮的射速,可能也不会超过2发/分;6英寸火炮的射速,甲板炮座能达到5发/分或更高,但炮塔的射速则要慢得多;至于更小口径的火炮,由于都是甲板炮座,并且也都是速射炮,因此射速主要取决于装填手的体力。

列兵

九年服役纪念章

发表于 2024-12-17 10:54 | 显示全部楼层
寫的超好,細讀拜讀了!

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