关于航母防护-二战英美两国航空母舰综述

景麒121 收藏 51 4171
导读:英美两国的航空母舰的装甲防护 关于航空母舰采用装甲甲板的问题,是一个复杂并且不好回答的问题。问题的核心在于航母的设计者们如何布置装甲,而不是这些装甲是不是有用(大部分的美英设计对比也只是粗略的对比了一下装甲的重量而已)。 美国的军舰设计者们把整个飞行甲板,机库甲板和舰岛(舰桥等)作为上层建筑来看待(US designers treated the entire flight deck, hangar deck and island assemblies as superstructu

英美两国的航空母舰的装甲防护


关于航空母舰采用装甲甲板的问题,是一个复杂并且不好回答的问题。问题的核心在于航母的设计者们如何布置装甲,而不是这些装甲是不是有用(大部分的美英设计对比也只是粗略的对比了一下装甲的重量而已)。


美国军舰设计者们把整个飞行甲板,机库甲板和舰岛(舰桥等)作为上层建筑来看待(US designers treated the entire flight deck, hangar deck and island assemblies as superstructure)。机库甲板即为强力甲板(strength deck),装甲即布置在此处。此种布置的额外好处是沉重的装甲重心较低,舰体稳定性较好,同时上层无防护甲板区域容易损管维护,而较轻的重量也允许更长的飞行甲板以便飞机起降。而无房户的结构也有助于吸收炸弹爆炸的威力,有很大希望将损害控制于装甲甲板之上的区域。虽然有种种好处,但是最大的问题就是,机库甲板以上是基本没有任何防护的。




英国军舰设计师们在光辉级和冤仇级(Illustrious and Implacable classes)航空母舰的设计上采用了装甲飞行甲板,也就是说,飞行甲板即强力甲板。这样设计的好处是如果在装甲不被击穿的前提下,炸弹对整艘航母的伤害几乎可以忽略不计。 缺点也是显而易见,升降机的设计区域受到限制(考虑到在装甲上开口),过高的装甲带造成舰体重心上移带来稳定性不足,以及最遭人诟病的问题,相比美日航母设计,英舰机库容量过小。


美国海军的设计师们之所以采用以上的设计,是为了尽可能多的装载舰载机进行他们所崇尚的全甲板大波次航空攻击。而相对于薄弱的舰体上层建筑的防御,美军的作战思想更倾向于依靠大量的战斗机进行主动截击防御(They were able to base carrier defense on having fighters)。而英国人却由于皇家空军(RAF)掌握大多数飞机,而英国舰队航空兵部队(FAA, Fleet Air Arm)则被迫使用有限的资源,因此航空母舰只能使用少量而且过时的老式舰载机。由于缺乏航母CAP(战斗机空中巡逻combat air patrol)力量他们不得不建造装甲甲板航空母舰去承受直接的舰体伤害。




事实上,英国人的设计师失败的,在冲绳之战中,英国航母的装甲防护能力看似令人印象深刻但是事实上英国人的航母受到了极其严重的损害。设置于船体桁架(hull girder)内部的机库甲板的设计使得整个船体结构强度变弱,这导致轻微的攻击就可能会使船体发生形变。请注意英国人这些装甲甲板航母在战后的退役拆解速度————研究表明这是因为船壳发生了不可修复的损伤。相反,例如埃塞克斯级(Essex),即使在战争中遭到了比英舰更加严重的打击,依然安然服役了几十年。


英国人的装甲航母在战争中受到的损伤在战后以报告形式的进行了调查。这些调查结果被用于评估舰船稳定性的现代化改进。


在众多英国人的装甲空母中,可畏号和光辉号在大战中被胖揍一番奄奄一息。到战争结束为止,光辉的境况是非悲惨,她的中轴升降井(centerline shaft)由于不可修复的船体形变而彻底完蛋。而主机(machinery)也已经损坏。 而可畏号惨遭自家从升降机上翻下机库去萤火虫(事实上是一架海盗)失控扫射,20mm机炮的猛烈扫射造成机库内部燃起熊熊大火,把整个机库烧的如同熔炉一般。更加不幸的是这场大火导致船体结构变形,然后,你可以想象,她悲惨的未来。






不屈号则不一样,她依然在战后服役于皇家海军,并且进行了少量现代化改装。1951年,厄运降临,机库内的汽油突然爆炸。事实上这只是一次很小规模的爆炸(对埃塞克斯级来说也就是虎躯一震的效果~)但是残酷的现实是,不屈号的船体桁梁遭到严重损伤,在匆匆进行了紧急修补参加了加冕礼观舰式(Coronation Review)后,便被退役拆解了。


进过仔细检查,胜利号航空母舰战后状态良好,于是便得以进行现代化改装。改装耗费巨大,主要因为飞行甲板即装机甲板,部分是因为不知道哪个白痴主持的工程项目规划。


胜利号的改装是一封彻头彻尾的悲剧。原来的计划并没有包括更换主机;但是在船体重建已经完工80%的情况下,上面下令更换主机,因为对于主机状况的调查表明,锅炉只剩下10年得寿命因此必须被更换。这意味着很多工作需要重做,然后又发现有更多的工作没做(蛋疼~)。蛋疼的结果是这艘耗费巨大改装的航空母舰仍然没到10年就退役了。这个惨痛的教训导致皇家海军再也不对任何舰船翻新改装计划抱有任何幻想。

令外需要注意的一点是皇家海军的航空母舰的装甲盒布置,以不屈,不倦和冤仇为例,其机库容积被限制为最高16英尺,最低14英尺(到机库上甲板的高度)的地方。这同样限制了战后英国航母的载机量,这是由于舰载机的尺寸实在一直增大的。相反,美国航母,以列克星敦为例,机库净高20英尺,而约克城级是17英尺3英寸,埃塞克斯级是17英尺6英寸。容量巨大的机库也让战后的埃塞克斯级能更好的容纳大型化的喷气式舰载机。


原本计划进行战后改装的的冤仇和不倦准备将双层机库改为一层来换取更大的载机量。不幸的是按上文说述,胜利号改装的悲剧导致一切皇家海军的改装计划被撤销。回顾过去,冤仇和不倦更应该被首先升级,因为作为舰队航空母舰,他们相较于最初的四艘装甲航空母舰,保持了更好的状态。




我们也需要仔细发的回顾1944-1945年的历史,这一年里有一堆统计学上的阴谋(读一读Eric Grove in 的"Vanguard to Trident"《前卫到三叉戟》会让你眼前一亮)。那些显然状态良好的在役舰只却白白在港口赋闲或者完全不处于活动状态。光辉级就是一个很好的例子,她的船壳光亮如新却从来没有从在地中海受到的损失中恢复过来,甚至连航速也不得不被限制在22节。这也是她为什么被用于试验用途————因为除此之外也找不到别的什么用途了。不屈是另一个统计数据的牺牲品。 在1950年的汽油爆炸事件后(翻新后很短的时间),她变得完全毫无用处被拖带去Spithead参加加冕礼观舰式。这之后,她被送到了船舶拆解商的案板上。(参考:Eric Grove "Vanguard to Trident" and Norman Friedman's "British Carrier Aviation")


另外需要修正的一点是,光辉级航母并没有因为战争损耗而走到服役寿命的尽头,最后下水的两艘只服役了几年并且没有经历多么艰苦的条件。他们当然没有像美国海军的航母那样在战争中进行频繁的部署。不倦和不屈在建造的时候就由于战争偷工减料(就像大部分英国的战时制造军舰一样,根据《前卫到三叉戟》一书显示,英国海军部的记录表明战时建造的巡洋舰的额定服役周期只有10年),没有批评指出这一点————追求数量,而不是质量。




中途岛级的设计是一个更加困难的难题而不是仅仅装甲甲板的是否采用问题。事实上,装甲甲板并没有被真正采用——这是因为一些其他因素对于设计的影响。Norman Friedman's "US Carriers - An Illustrated Design History"一书进行了详细阐述,但是,总的来说,中途岛级hi美国海军第一艘条约后舰队航空母舰设计。而英国人的设计则是混合的产物——甚至在光辉挨过炸弹后(这通常被看做装甲甲板优越性的例子),一些英国人还在批评美国航母的薄弱防御。本来,中途岛级的设计是拥有8in(203mm)自卫火炮的。最终,此设计被抛弃而节省下来的吨位被用来在飞行甲板上敷设一层2英寸的装甲。这是在艾赛克斯级的3.5英寸机库甲板装甲之上的额外装甲。美国人对英国人的建议的回应成为了永远的历史谜团——不过中途岛级的设计是远远超过了光辉级。


甭误解我,对于英国皇家海军的策略和战术需要来说,光辉级的建造是正确的——船体内部结构的弱点在设计的时候并没有预料到。但是该弱点导致该级的设计失败,其过重的防御于实战表现并不相称。这个设计缺点在战前是不可能被预知的,也不能因为舰载机毁伤威力的增加而诋毁装甲甲板对于英国海军的价值。


终于,英国人在他们战时最后一级航空母舰的设计上彻底放弃了装甲甲板, 并且在设计上向埃塞克斯级靠拢。遗憾的是最终没有建成——他们真的拥有很好的设计。




我认为这里还有很重要的一点。我们已经讨论过艾赛克斯级/光辉级的装甲飞行甲板与装甲机库甲板之争。事实上,这并不是什么大的区别。真正的核心不同点是埃塞克斯级拥有一个开放式机库(external hangar),这就是说,机库的位置位于船梁结构的外部,而光辉级的设计则是封闭式机库(internal hangar),也就是说机库被包含在船梁主体结构之内。


开放式机库提供了广大的侧舷开放空间(闪电伯爵注:这里指机库位置侧舷未布置舱室,拉开机库侧边卷帘门即直接面对大海),这样一来舰载机的暖机程序可以直接在机库进行,这样升降飞机的安排将会更加有效率,同时弹药油料的补充也更加方便与安全,最重要的是,飞行甲板的损害和机库甲板起火这些问题,都将会发生在船体主结构以外的区域,此外将升降机沿甲板边缘布置也非常方便。




封闭式机库的设计是让机库置于船体主结构之内由船体包裹。这样的设计方便与保护机库,同时对于主机以及其他机械装置的保养维护会很方便,并且提供了对抗恶劣天意的更好适航性。但是封闭式机库的设计让甲板边缘布置升降机变的十分困难,这主要由于结构问题引起的。



从结构角度来说,拥有开放式机库意味着上部强力甲板即为机库甲板,这样的话船梁的布置由于装甲的偏下布置而过于低矮并且承受更大的结构压力。想要补偿此处不足的最好方法是加厚机库甲板厚度,因此机库甲板的防护会很容易超过设计的要求。如果在飞行甲板上施以装甲,这层装甲就不得不与机库装甲产生叠加。人们通常没有意识到中途岛级的设计师埃塞克斯级的平行设计,其目的是为了探索如何增强艾赛克斯级的装甲防护。在27000吨这个数量级上,设计师们发现重甲板防御会给舰载机容量带来急为糟糕的影响。(重视甲板防御的话,只能装载60架舰载机,而艾赛克斯级能塞下110架)。这样的防御设计能对抗250磅的炸弹。在1940年以后,中途岛级的设计走上可他独特的道路,一条与艾赛克斯级完全不同的道路。值得注意的是,机库甲板依然是强力甲板。


此段感觉不甚通畅,现贴出原文:

In structural terms, having an external hangar means that the upper strength deck is the hangar deck. This then means that the hull girder is shallower and thus more highly stressed. The best way to offset this is to thicken up the hangar deck so protection (armor) here grows naturally out of the design concept. If the flight deck is to be armored, that armor has to be in addition to the hangar deck protection. It is not often realized that Midway started life as a parallel design to Essex, intended to explore the effect of that extra protection on the Essex design. On 27,000 tons, it was found that deck protection had a disastrous effect on airgroup capacity (as few as 60 aircraft rated capacity at a time when Essex was rated at 110). This bought protection against 250 pound bombs. After 1940, the Midway design went its own way, becoming a quite different program to the Essex class. Note though, that the hangar deck remained the strength deck.从福莱斯特级开始,航空母舰的庞大体积说明船体结构压力的问题迫使设计师们放弃了“开放式机库和机库甲板作为强力甲板”这一一直的设计理念。对于一级如此大型的航空母舰,低矮的船体结构式不可能达到设计要求的。 在福莱斯特级以及此后的航空母舰设计中,飞行甲板即强力甲板,防护方面的设计已经彻底的改变,去考虑对于飞行甲板的防护了。事实上,这些设计并没有装甲化飞行甲板。顺带一提,有个设计上的小窍门(trick)让福莱斯特级以及此后的设计使得飞行甲板即强力甲板的设计以及升降机的设计再也不用折中考虑船体强度了。这个窍门是什么呢?到现在依然是美国国家安全的一个高度机密。(谁能告诉我是什么?)




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