大舰队:1906-1922年战舰设计与演变/英国皇家海军战舰设计发展史(卷3)

本书由知名军舰作家大卫·K.布朗所著，所述“大舰队”在英国战舰设计历目前颇具研究意义。一战前各海军强国展开了激烈的军备竞赛，而将德国“公海舰队”视为其主要竞争对手的英国海军，通过一系列战前试验推动了战舰的设计和发展，同时一战时期的经验教训又给英国战舰设计带来了新成果。文中附有大量馆藏图片、模型特写、数据图表和设计图纸，是研究舰船发展史不可错过的经典之作。

《英国皇家海军战舰设计发展史. 卷3, 大舰队 : 战舰设计与演变, 1906—1922年》上接“无畏”号战列舰的问世，下至《华盛顿条约》签订后“纳尔逊”级的设计，囊括英国皇家海军1906—1922年“大舰队”时期具有代表性的舰船。“大舰队”时期的舰船设计汲取了一战期间的实战经验教训，本书以大量馆藏图片、模型特写、数据图表、设计图纸，忠实地记录了这一段造舰技术急剧变革时期的风貌。

著者：[英] 大卫·K.布朗（David K.Brown） 大卫·K.布朗（1928—2008），1953年毕业于朴次茅斯战舰设计学院，同年作为助理设计师加入英国皇家海军造船部，20世纪80年代出任副总设计师。他先后参与并主持了多型作战舰艇的总体设计，其中包括23型护卫舰、“海洋”（Ocean）级直升机航空母舰。1988年布朗先生退休后，将精力放在了写作和出版上，题材以战舰设计为主。他发表了一系列著作，其中对欧美海洋军事文化影响深远的一套作品，当属他撰写的五卷本“英国皇家海军战舰设计发展史”。 译者：张宇翔 张宇翔，留学电子博士，主要兴趣为一战至二战期间的海军发展史和战史。著有记录日德兰海战的《巨人的对决》，译有《英国太平洋舰队》、《英国皇家海军战舰设计发展史.卷4，从“纳尔逊”级到“前卫”级：战舰设计与演变，1923—1945年》。

目录前言与致谢 译者序 部分 战前发展 引言 1 备战 2攻击与防御：战前试验 第二部分 战前设计 3战列舰 4巡洋舰 5驱逐舰及早期海军航空兵 6潜艇 第三部分 战时经验和设计 7大型舰只 8战时驱逐舰和航空兵相关舰只 9战时潜艇 10小型舰只和造船业 11战损和实战经验 12停战至《华盛顿条约》期间的舰船设计 13成就：正确的舰只与正确的舰队 附录 附录1：有关全重型火炮战列舰的观点 附录2：一战期间托尼克罗夫特公司（Thornycroft） 和雅罗公司（Yarrow）完成的“特殊设计”舰船 附录3：铆接 附录4：船只进水后的稳定性 附录5：截面惯性矩与惯性矩

    文摘上层甲板布局已有文献对设计过程中炮口风暴、桅杆、小艇布置等因素之间的相互作用进行过详细研究。不过如本书章所述，上甲板布局乃是战列舰设计的起点，因此此处仍有必要对其进行简述。“无畏”号拥有早期火控系统的一切要素，例如设于刚性三角桅上的大型校射桅楼，其内安装新式9英尺（约合2.74米）测距仪以及一对杜莫瑞克变距率盘（Dumaresq），后者将所得数据传输至设于发送台（Transmission Station）的维克斯距离钟（Vickers Clock）。在设计“无畏”号的过程中，设计师特意对火控系统各组成部分以及炮塔之间的联络线路加以保护，并在信号平台上设置了后备火控站，尽管后者几乎没有实际价值。然而该舰桅杆位于烟囱之后，由此带来的热量不仅导致桅楼不易接近，而且使其能见度大受影响，当风从舰艉方向吹来时上述影响尤为恶劣。考虑到随后设计大致相同的“柏勒洛丰”级和“圣文森特”级的桅杆布局均与“无畏”号不同，因此上述问题显然在后者尚未完工时便已经被察觉。设有校射桅楼的前桅被移至烟囱前方，但与之类似的另一桅杆和后备桅顶位于两个烟囱之间，因此几乎同样毫无用处。“”级战列巡洋舰的前桅设计与“柏勒洛丰”级、“圣文森特”级类似，其主桅位于所有烟囱之后。“海王星”号（列入1908年造舰计划）的上层甲板布局则颇为怪异。其舷侧炮塔交错排列，从而理论上可以跨甲板向两舷射击，同时其舰体长度仅增加10英尺（约合3米）。为达到这一目的，该舰的小艇被置于其舯部炮塔上方的顶甲板上。然而一旦该甲板受损坍塌，甲板残骸便很可能落在炮塔上，因此这种布置的潜在风险颇大。类似的，该舰的舰桥也被布置在司令塔正上方，因此如果较轻的舰桥坍塌，司令塔的运作也会受到阻碍。该舰的两座艉炮塔采用背负式布局，但其X炮塔无法设计在舰艉两侧30°范围内，否则炮口风暴将沿低处炮塔上的瞄准镜罩进入炮塔内部。该舰前部的窄三脚桅位于前烟囱前方，其主桅则位于烟囱后方较远处。然而在实际操作中发现跨甲板射击可能对甲板造成过重伤害，所以只能在紧急情况下实施，因此上述布置大部分是白费苦心。“海王星”号也是艘在完工时即装备指挥仪的战舰，其指挥仪位于前桅桅楼下方。至1908年海军意识到各舰校射桅楼所存在的问题已经在实践中充分暴露。本土舰队（Home Fleet）总指挥布里奇曼爵士（Sir Francis Bridgeman）建议，由于桅杆存在风险，因此校射应从司令塔上方一处有装甲防护的位置开始进行。将校射桅楼设于高处的优点首先自然是较远的水天线距离，这一距离大致与桅杆高度的平方根成正比。但也有观点认为，在北海（North Sea）典型天气条件下，水天线无论如何都难以看清。一座妥善设置的桅楼应既不被烟囱排出的烟气影响，又不被战斗中因起火导致的烟气影响。“巨人”号和“大力神”号（Hercules）（列入1909年造舰计划）重新采用了与“无畏”号类似的单一桅楼布置，但在司令塔顶部加装了校射塔，并为其提供了6英寸（约合152.4毫米）装甲防护。炮塔的布置方式则与“海王星”号类似。虽然该舰舰桥位于司令塔上方，但由于舰桥、前烟囱和桅杆之间距离太近，因此热和烟气对两处校射设施的影响仍不可避免。由于装备的雅罗式锅炉排出的废气温度更高，因此这一问题在“大力神”号上尤其严重。1912年提升烟囱高度的改动虽然改善了舰桥的环境，但是桅楼的问题愈发严重。“猎户座”级引入了13.5英寸（343毫米）主炮，因此其体积明显增大。为了体积的增幅，该舰前部和后部均采用背负式炮塔设计，尽管为防止炮口风暴对较低处炮塔的影响，位于较高处的炮塔不能向中线附近角度射击。该级舰专享的桅杆及桅楼设在前烟囱之后，因此仍受传统的烟气和热的问题困扰，但得益于舰体加长，舰桥被布置在司令塔之后位置—至少在战争中延伸舰桥前是如此。由于蒸汽动力系统功率显著增大，“狮”级战列巡洋舰原布置于其前两座烟囱之间的三脚桅环境相当不适宜人员驻守，为此不得不耗资6万英镑对其实施改造，在舰桥和烟囱之间设立一单杆桅（参见第67页的线图）。此后为承担指挥仪的重量，又将单杆桅改造为三脚桅。“英王乔治五世”级的炮塔布置与“猎户座”号基本一致，并在烟囱前方设有一单杆桅。随着指挥仪的引入，该级舰的3号和4号舰在建造时便被改建为较窄的三脚桅，1号和2号舰则在此后接受改造。“铁公爵”级的舰体进一步加长25英尺（约合7.62米），并且在完工时就已安装合适的三脚桅。至此英国设计师们终于达成了正确的布局风格，这一风格也延续到此后的“伊丽莎白女王”级和“皇权”级上，在这两级战列舰上还取消了舯部炮塔。为了达成令人满意的布局所耗时间之长，这无疑令人惊讶。其关键原因之一是海军军械总监坚持保留摄于炮塔顶部的瞄准镜罩，另一原因则是杰里科过于强调与操作舰载小艇有关设施的布局。前述不甚圆满的设计代价甚高，其影响包括削弱火力、侵害防雷系统，甚至可能包括增加成本。先后担任海军军械总监和审计长的杰里科无疑应为早期各舰的布局缺陷负主要责任。此外，另一因素也可能对此有所贡献。在稳定发展一支舰队的过程中，通常较理想的方式是汲取早先一级设计中的经验教训，并在后继各级中加以改进。然而在本书讨论的那个年代，海军部几乎每年都会推出新设计。考虑到平均建造时间为2.5年，因此当设计新一级战列舰时，至少前两级设计的教训无法被获得。

前言本书首先回顾了一战前及战争期间英国战舰及其动力系统在设计与制造过程方面的演变，随后讨论了战争刚刚结束时期的战舰设计，这一时期的设计汲取了一战期间的实战经验教训。最后本书以《华盛顿条约》（The Washington Treaty）结尾。火炮、火控以及鱼雷等方面的技术发展并非本书的关注对象，笔者仅计划对其进行简述，并由此引出其对舰船整体设计的影响。在回顾舰船设计演变的过程中，笔者将概述一些早已耳熟能详的内容，较大篇幅则将用于描述大量鲜为人知的内容。对于仅停留在纸面上而并未付诸实现的设计，鉴于其通常扮演着两个著名设计之间过渡项的角色，笔者也力求尽可能详细地对其进行描述。此外，考虑到一战前战列舰和巡洋舰设计快速发展的历史背景，本书还将重点描述这一时期上述舰种的设计演变。至设计“无畏”号（Dreadnought）时，舰船架构技术已经日趋成熟，其大部分分支都已经建立在坚实的科学技术基础之上，而对于一些无法直接计算或推导的数据，则可借鉴经验公式，这些公式通常已经反复经受过实践检验。设计师们对“船只稳定性”这一课题已经有了相当透彻的理解，不过稳定性与船只横摇幅度之间的关系仍未能建立。另一方面，十九世纪中晚期，傅汝德父子（the two Froudes）建立了利用模型模拟船体和推进器的设计步骤，并在试验中得到验证。这一技术不仅在绝大多数情况下能够得到与实际拟合的良好结果，而且使皇家海军在舰船设计技术方面获得重要领先。此外，由兰金（Rankine）和里德（Reed）发起，由怀特（White）付诸实践的结构设计方法，通过拜尔斯（Biles）等人组成的委员会在“狼”号（Wolf）的试验过程中得以验证。尽管如此，舰船设计工作仍远非自动化流程，不同设计风格仍各有其侧重点，这一点在装甲的布置方式上或许体现得最为明显。虽然这一时期各国的重型装甲均采用久经考验的克虏伯表面硬化钢（Krupp Cemented），但较薄装甲板所使用的材料各不相同，且其布置方式之间的区别也较为明显，同时各国的布置方式通常也在试验中得以验证。笔者以年轻助理设计师身份从事设计工作期间，设计方式与笔者学生生涯所学几乎相同。直至计算机的引入，舰船设计方式的重大改变才成为可能。自问世以来，潜艇设计发展一日千里。至1914年，皇家海军拥有了当时世界上规模最庞大的潜艇舰队，其中包括相当数量的远洋潜艇。自1913年起，在海上携带和运作飞机的很多问题被逐一解决，最终使皇家海军在1918年拥有了一战期间唯一一艘真正意义上的航空母舰“百眼巨人”号（Argus）。对皇家海军舰只而言，战前和战时舰船设计通常相应归功于·沃茨（Phillip Watts）和尤斯塔斯·坦尼森·达因科特爵士（Sir Eustace Tennyson d’Eyncourt）。应该说，这种论断大致不错。两人都是传统意义上的优秀绅士，同时也是伟大的设计师。这一时期也是属于船用主机设计师的年代。此时船用涡轮引擎（透平）尚属新鲜事物，自美国寇蒂斯公司（Curtis）的设计方案由约翰·布朗公司（John Brown）以许可证生产的方式进入英国后，英国帕森斯公司（Parsons）的设计方案便与其展开了激烈的竞争。战争爆发前夕，齿轮减速装置的引入在很大程度上推动了涡轮机的应用和螺旋桨效率的优化。另一方面，采用燃油技术所引发的一系列困难也被逐一克服。虽然这一时期英国工程师在诸多方面均保持技术优势，但即使在小管径锅炉的优势日益显著后，英国舰船设计师仍坚持使用大管径锅炉。这一令人惊讶的执念导致皇家海军舰船在重量和空间两方面付出一定代价。总工程师海军轮机中将约翰·德斯顿爵士（Sir John Durston） 任期1903—1907年海军轮机中将亨利·奥拉姆爵士（Sir Henry Oram） 任期1907—1917年海军轮机中将乔治·古德温爵士（Sir George Goodwin） 任期1917—1922年海军轮机中将罗伯特·迪克逊爵士（Sir Robert Dixon） 任期1922—1928年“战争前夕海军得到了几乎无限的资金”这一观点虽然曾广为流传，但并不公正。实际上，战前历届政府都试图控制海军预算，或将预算投入其他部门。因此，海军部的工作重点之一便是利用有限的资金打造一支平衡的舰队。虽然本书并非一部造船工业史，但是笔者仍希望对当年大量的造船厂及相关大小工业部门致以敬意，正是他们打造了次世界大战期间皇家海军的庞大舰队。执行扫雷和反潜任务需要大量的小型舰只，其建造工作主要由那些此前从未有过战舰建造经验的船厂完成。笔者从国家海事博物馆（National Maritime Museum）浩如烟海的资料中摘取了部分造船计划，并列入本书。由于小型舰只更不为人所知，也更易重现，因此笔者在本书中更多地展现了有关小型舰只的资料。有观点认为在一个世纪内，英制舰船和动力系统设计师交出的作品均能在它们所参加的首次大规模战争中表现良好。尽管在一战前英国海军合理地将德国海军视为其最主要的竞争对手，然而在这一时代结束时，美国最终凭借其工业技术实力，得以执世界海军舰船设计制造水平之牛耳。