日德蘭海戰三艘戰巡發生爆炸,那就肯定是基本設計理念出了問題

著:約翰·羅 伯茨
譯:楊堅

日德蘭海戰中,三艘戰列巡洋艦的沉沒極大震驚了英國人——他們無法接受這樣的損失,除非敵方也損失相當。英國人同樣無法接受的還包括這三艘戰巡是以如此災難性的爆炸並伴隨著大量人員傷亡的形式而損失。一座彈藥艙發生爆炸也許還可以將其視為運氣不佳,但三艘軍艦發生同樣的爆炸就肯定是基本設計理念出了問題。儘管日德蘭海戰後,海軍部組建委員會從各個方面對戰列巡洋艦的損失原因進行了調查,然而得出的主要結論還是防護性能不足,特別是水平甲板和炮塔頂部。但以當時條件來看,要求軍艦的防護系統完全對炮彈免疫是不可能的——防護性能畢竟要為(高)航速做出妥協。

從英國戰巡的整體設計就可以很好地解釋其裝甲佈置,但這裡還可以進行更多方面的討論。總的防護原則並不是為了完全避免被敵彈洞穿,而是控制由炮彈所造成損害的範圍,降低軍艦上重要部位(包括動力、主炮、操舵系統,以及指揮戰位)受損的風險。進行裝甲佈置時,有兩個方面——第一是軍艦設計時的預想交戰距離, 第二是英國海軍使用己方裝備炮彈打擊裝甲的試驗結果(以及對日俄戰爭中軍艦受損情況的分析)——會被作為防護設計的決定性(也是基礎性)因素加以考慮。

從第一個因素上看,英國海軍認為「無敵」級在海戰中的最大交戰距離為8000 碼,不過直到雙方艦隊接近至6000 碼時軍艦才可能被多次命中。在這個距離(即6000 碼)上,高初速炮彈的彈道比較平直,只需要較薄的水平裝甲和較厚的側舷裝甲就能抵禦中小口徑炮彈——戰列巡洋艦在設計之初並沒有被要求與敵方戰列艦對抗,其主要的水平防護(下甲板裝甲)是用來抵禦穿過側舷裝甲的炮彈,並防禦產生破片或出現碎裂的(其他區域)裝甲板,以及(直接威脅到本區域的)來襲炮彈。然而一般來說,穿過了側舷裝甲的炮彈有可能在擊中水平甲板前發生爆炸,更有可能在擊穿側舷裝甲時就破裂,不會再以完整的形態攻擊水平防護裝甲;此外,下甲板裝甲也需要能夠抵禦炮彈在不設防護的艦體上部爆炸後產生的破片——特別是在軍艦艦尾部分,因為此處沒有佈置側舷裝甲。為加強側舷裝甲帶後方、位於主甲板和下甲板之間的炮塔基座、前後下層指揮塔等重要部位,相關部門在這些區域附近的主甲板上加裝了1 英寸厚的防護裝甲(前部指揮塔周圍為2 英寸),還添加了2 英寸厚的垂直裝甲。

(上圖)「無敵」級裝甲佈置圖

(上圖)「無敵」級裝甲佈置圖。

至於第二個因素——由於艦炮炮彈在1900 年至1909 年間的發展十分迅速,因此也對裝甲防護的佈置產生了重要影響。這一時期正值傑利科(1905—1907年,他還在1908—1910 年間擔任海軍審計官)和培根(1907—1909 年)擔任海軍軍械總監,在兩人主持下,英國海軍對現代軍艦的防護進行了大量研究。可惜在他們之後,擔任海軍軍械總監和審計官的軍官們都沒有繼續重視這個問題。在離開海軍部前往艦隊任職前,傑利科曾要求海軍部軍械委員會考慮研製一種在以傾斜角度穿透裝甲後仍能保持完整的穿甲彈,但這一要求被完全忽視了。

1909 年,英國海軍對使用苦味酸炸藥和黑火藥的被帽穿甲彈進行了對比試驗,並希望前者能增強炮彈的爆炸威力;隨後他們在試驗中發現苦味酸爆炸力驚人卻很不穩定,常常出現炮彈過早爆炸的現象。儘管已有證據表明要是炮彈在穿透裝甲的過程中破裂並被引爆,那麼苦味酸炮彈的破壞力還不如黑火藥炮彈,但皇家海軍還是在1910 年採用了使用苦味酸炸藥的重型炮彈。正如本章開頭引用評論所言,使用黑火藥和苦味酸裝藥的被帽穿甲彈都有可能在穿透裝甲時碎裂,而使用後者的炮彈即使可以完整穿透裝甲,也有可能會因為引信過於敏感而在穿透裝甲時爆炸。如果苦味酸炸藥能在爆炸中產生巨大威力,就能對爆點附近靠近外側的艦體結構造成大面積破壞,但除非炮彈在爆炸中能產生具有強大穿透力的彈片,否則便無法破壞位於艦體內部的結構;而苦味酸炮彈產生的破片恰恰比較小,無力飛出距爆點更遠的距離,因此也不具有足夠強的穿透力。

從這裡就可以看出英國海軍對被帽穿甲彈沒有過高期望,特別是在遠距離交戰中,但對「大裝藥量和具有高爆性的炮彈能對軍艦結構造成大面積破壞」這一點推崇備至——由於一艘軍艦上輕裝甲和無裝甲區域的面積要比重裝甲關鍵區域大得多,因此他們有理由相信被帽共聚點穿甲彈和高爆彈能對敵方軍艦造成巨大破壞並嚴重削弱其戰鬥力。這種打擊能破壞軍艦的艦體結構,造成進水或減速,還能破壞甚至摧毀火炮及其觀瞄系統、通訊和指揮設備。總之,英國人的哲學是力圖給敵艦造成最大的「干擾性破壞」,以削弱其進行精準反擊的能力;從這一理念上看也就不難解釋,為何英國海軍會更強調在海戰中對敵艦首先命中並持續打擊,而不是通過穿透裝甲並在軍艦內部引爆少數幾枚炮彈來對其造成致命傷害。

(上圖)「瑪麗女王」號裝甲佈置圖。該艦以高強度鋼取代了鎳鋼,作為甲板、艙壁等部位裝甲的材質。因此官方圖紙顯示首樓甲板也具有防護能力,儘管這層甲板只是為了加強艦體強度而增加了厚度——其防護價值是附帶的。這種方式也在之後的軍艦上得以應用。

一個更加令人無法理解的問題是海軍部沒有將被帽穿甲彈的缺點告知一線艦隊。海軍部頒佈的官方檔案,諸如「炮術手冊」和「炮術備忘錄」給人的印象就是只要射程和入射角合理,他們裝備的炮彈便能擊穿裝甲,並在目標內部爆炸。直到日德蘭海戰後,炮彈效能受到廣泛質疑時海軍部才公佈更多有關被帽穿甲彈性能的說明,並糾正了以前對這一彈種的錯誤認識。

基於這一思路,英國海軍在防護上非常強調防破片能力,並使用中等厚度裝甲。「不倦」級的防護水平與「無敵」級相當,雖然裝甲較薄但防護面積較大。它們的側舷主裝甲帶覆蓋了整個艦長(即縱向艦身),並對艦首和艦尾(尤其是舵機)的防護性能有所加強;但A、X 炮塔兩側的主裝甲帶厚度由6 英寸被減至4 英寸,這也是戰前英國戰列巡洋艦在防護設計方面的原則之一,即對動力系統防護的重視程度超過了主炮。

另外,艦首側舷裝甲的厚度由4 英寸被減至2.5 英寸,不過高度增加了5 英尺。主甲板和上甲板之間的煙道增設了防破片裝甲,主動力艙和輔助動力艙的風道高於主甲板2英尺部分也是如此。這一防護措施(鋪設防破片裝甲)也被用在了後來建造的所有戰巡上,側面防破片裝甲厚1.5 英寸,位於某區域兩端的則是1 英寸。「無敵」級上層水平裝甲使用的是克虜伯非滲碳裝甲(KNC,類似於克虜伯滲碳裝甲,但未經過表面硬化處理);「不倦」級改用了鎳鋼裝甲,因為這種裝甲結合了高強度和能夠抗擊斷裂的高韌度特性;「瑪麗女王」號又用高強度鋼(HT) 替代了鎳鋼——前者(HT)不僅具有與後者相當的性能, 而且價格大大降低。

「獅」級的防護水平有較大提升,不過也主要是加強了對動力系統的防禦,在其他方面則與早期的12 英寸主炮戰列巡洋艦差別不大。該級艦的主要變化在於將動力艙兩側的主裝甲帶厚度增至9 英寸(位於中部炮塔兩側的裝甲帶也是如此),同時在主甲板和上甲板之間增設了6 英寸厚的上部裝甲帶;在水平防護上,「獅」級增設了上甲板裝甲,它位於6 英寸裝甲帶頂端,厚度為1 英寸,與1英寸厚的下甲板裝甲、側舷裝甲和橫向裝甲一起形成了完整的盒型裝甲防護體系。上甲板裝甲主要被用來抵禦越過側舷裝甲擊中軍艦的炮彈,以及炮彈在上層建築中爆炸後產生的破片;下甲板裝甲除了可以阻擋擊穿側舷裝甲的炮彈及因其生產的破片外,還能防禦擊穿上甲板裝甲後繼續下落的炮彈。增加側舷裝甲的高度主要是考慮到在未來海戰中,由於射程增加會導致炮彈的下落角度更加陡直;但主水平裝甲以及主甲板和上甲板之間炮塔基座裝甲厚度的減少又抵消了這一努力,特別是在後來實戰中,雙方交戰距離已經遠遠超出原先的預想。

戰列巡洋艦的防護系統缺陷重重的境況終於在「聲望」級上消失了。「聲望」號和「反擊」號後來分別於1918—1921 年和1923—1926 年進行大幅度重建時,才佈置了一套全新的裝甲防護體系。

(上圖)「胡德」號裝甲佈置圖

(上圖)「胡德」號裝甲佈置圖。

「胡德」號當然屬於完全不同的一類。以1914 年的標準來看,其防護水平與戰列艦相當,但這並非最早就體現在該艦原始設計中,而是隨著設計不斷變化才達成的。事實上,「胡德」號的防護水平介於戰前及戰後(戰列艦的)標準之間——比戰前標準更高,然而以戰後標準來看還是相對不足。戰後的設計標準尤其要求要有重型(而不是輕型)水平裝甲甲板,並且取消了對破片的防禦要求。20 世紀20 年代裡,英國海軍採用的是美國海軍從一戰前就實施的重點防禦原則(all ornothing),即為軍艦佈置重型盒型裝甲,但除此之外幾乎就沒有設置裝甲用以防禦。

本文摘自《英國戰列巡洋艦:1905—1920年》

《英國戰列巡洋艦:1905—1920年》以20世紀初英國戰列巡洋艦發展史為敘事主線,系統介紹了英國戰巡的興建背景、設計思路、各艦建造過程、設計改進、服役簡史及(一戰期間的)經典戰例。在此基礎上,巧妙穿插了對包括軍艦動力、武備、裝甲在內的各方面性能參數和特點的多角度描述。作者以15萬字的小篇幅輕鬆解構英國戰巡的「一生」,還為讀者精心準備了33張艦艇線圖、43個資料表格、75幅珍貴歷史照片,更為直觀地展現了百年前這些鋼鐵巨獸的雄姿。