“苏联” 级战列舰——红海军幻梦的缘起与终结(五)

苏联” 级战列舰——红海军幻梦的缘起与终结(五)
作者:Alan Yang 施展李茂贞
来源:《坦克装甲车辆》 2019年第2期
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    设计的完善与修改第4设计局在着手完善设计的同时,还要面对多方面的难题,例如向上级主管部门澄清一些设计和建造上的问题。由斯塔维茨基领导的委员会建议设计局和造船厂在大小两型战列舰上尽可能多地使用通用部件。这一新的指示很快落实到了重工业部门,他们为23型战列舰和69型重巡洋舰选用了相同的152毫米、100毫米和37毫米火炮装置。
    23型战列舰的船体强度和航行稳性模拟计算由来自第4设计局和第1中央船舶设计局的技术人员负责。为了确定性能最优秀的船体,在第45中央科学研究所的试验水池中有上百个模型同时进行试验。随后又专门建造了编号为МК-1和МК-2的两种船体设计的10:1缩比模型在塞瓦斯托波尔进行了航行和操纵性能试验。在1938年,相关设计和验证工作就耗费了2 700万卢布的预算。
    有关水下防护结构和装甲防护系统的相关试验也花费了相当一部分的预算投入。他们使用了15:1比例的缩比模型和2个全尺寸的沉箱模型来进行对比试验。试验证明了美国的多框体结构水下防护系统的设计优于意大利的“普列赛”式,但由于前者的设计赶不上开工,最后23型战列舰还是使用了“普列赛”水下防
护结构。
    为了对装甲甲板和舷侧甲板的防护效能进行测试,苏联人在一艘老旧的黑海轮船上安装了一系列的装甲板来为23型战列舰的防护设计提供实验支持。经过大量的爆破测试苏联人发现,在接触主装甲甲板并爆炸之前,500千克级的航空会贯通40毫米的上甲板和50毫米的中甲板。他们得出的结论是最好将主装甲甲板向上提升一层,这样可以形成体积更大且更为有效的装甲堡。同时在主装甲板以下还应设置一层轻型的甲板,以降低船体重心。经过主装甲板位置布局的更改,战舰重心的高度由3.7米提升至6.4米。为了维持船体的稳定性,主装甲板的厚度从380毫米削减至320毫米。但最终,设计局还是选择采用更加厚重的装甲板。
    完善过后的2 3型战列舰设计被交给多位在大清洗中幸存下来的苏联海军系统高层审核,包括海军学院的教授舍尔绍夫、格林、佩尔申和帕普科维奇等人。但是,海军的高级将领们还是在设计师与海军技术人员发现并解决的问题上纠缠不休。最终,伊萨科夫海军上将作为苏联造船工业的二把手,倾向于采用更加适应造船厂生产设计的方案,即使此时一些辅助的装备和机械设定尚未敲定。伊萨科夫在1938年2月28日的国防委员会议中宣布了这一建议,并得到了军方的采纳。就是在这次会议,苏联人将第1艘23型战列舰的开工时间定在了1938年7月15日。
    依照1936年的英苏海军协定,在1938年的9月5日苏联就他们将开工一艘大型战列舰正式向英国方
面进行了通报。苏联本可以声称这艘舰将被部署于太平洋从而逃过条约中有关45 000吨排水量的限制,但他们还是选择了向英国传递虚假的信息。苏联人说这是一艘排水量仅为44 190吨的新型战列舰,并据实通报了这艘舰的武装和最大航速,但却虚报了该舰的动力装置功率(苏方声称为150 000轴马力)。
    即使到了这一阶段,设计工作也还远远没有完善。在一些技术指标得以确定之后,设计人员仍然做出了若干重大改动。对塞瓦斯托波尔的10:1模型展开更加严苛的测试之后,苏联人发现推进系统的工作效率要比预期中低10%。这意味着23型战列舰不可能达到设计的最大航速。在1938年11月对技术设计的修订中,苏联人不得不接受了这一令人不快的事实,即战舰的最大航速要下降至27.5节。但是接下来,第45中央科学研究所到了一种改进螺旋桨设计的方法,能够将最大航速提升至28节、甚至最高29节的水平。1939年7月13日,关于螺旋桨的新技术正式被批准在舰上使用。
    在测试中,技术人员还发现船舵可能存在的一系列潜在问题。最初的船体设计在艉部设置了一个位于中间的主舵和两侧的副舵,但在对船体操控的相关测试中发现,当发生某些可能导致主舵失效的情况下,两侧的副舵也无法有效地控制船体的运动,这引发了海军方面的担忧。考虑到主舵的防护水平相当地薄弱,即使要付出劣化战舰机动性的代价,苏联人还是决定彻底砍掉中心线位置的主舵。
    随着一项又一项修改设计的运用,23型战列舰的排水量不断攀升。根据1940年对该型舰的评估数据,
ufc162可以估计它将至少达到60 000吨的标准排水量和67 000吨的满载排水量。此外,据评估报告认为23型战列舰的单艘造价将高达11.8亿卢布。
    23型战列舰的建造
    早在1938年1月21日,即最终的技术设计方案被批准之前,莫斯科方面就决定开工建造4艘23型战列舰。政府希望在1939年和1941年就将这批战列舰投入实用,但显然这是一个不切实际的计划。所以在1938年7月,苏联的造船厂就进行了龙骨铺设仪式。23型战列舰此时更像是一个旨在安抚斯大林的虚假项目,因为真正的建造工作直到1939年1月才在船台上正式展开。凯膜过滤技术
    为了适应巨型战列舰的建造任务,所有船厂的干船坞都要接受改造与扩建。由于无法如期完成船坞改造工作等原因,同时在列宁格勒与尼古拉耶夫开工2艘23型战列舰的计划不得不被放弃。结果,有2艘战列舰的建造任务被转移至莫洛托夫斯克的第402造船厂完成。23型战列舰的建造工期在1939年8月被修改为比较切合实际的60个月。其中“苏联”号、“苏维埃乌克兰”号两艘舰预计在1941年5月至6月下水,“苏维埃白俄罗斯”号将在1944年完工。
    尽管船厂的改造工作已经得以加速,但由于工业产能不足的客观原因,23型战列舰的建造工作还是落后于时间表。首先是造船用钢的产量跟不上计划,而且因为质量达不到标准,大批的钢材被造船厂方面退货。到1940年春季,由于特种钢材短缺,各舰的建造不得不减缓甚至间歇性的停滞。而装甲的
制造工作更为棘手,1939年船厂至少需要10 000吨装甲钢材,然而真正交付的仅有1 800吨。更糟糕的是,其中又有超过一半的装甲板无法在战舰上使用。到1940年,钢板的供货速度和质量改善了很多,但也仅仅达到计划一半的水平。
    事实上,制造装甲板的难度远超苏联人的想象。后来人们绝望地发现,计划向23型战列舰供应装甲钢板的伊热夫斯克工厂和马里乌波尔工厂无法制造厚度超过230毫米的装甲钢板。以至于1940年11月之后,苏联人决定在所有超过200毫米的装甲部位用简单表面硬化的钢材代替原本的渗碳钢板,这将大大降低战舰的防护能力。因为实验表明,表面硬化板的强度要远小于渗碳钢板。
    此时,苏联人在战列舰的建造方面有着几乎数不清的问题。比如造船厂能够工作的技术工人不到预定数量的一半;螺旋桨轴不得不向荷兰与德国采购,因为在1940年苏联国内的工厂早已超负荷运转;尼古拉耶夫提供的炮台基座也被发现质量太差,致使苏联人无法完成整个406毫米主炮塔的组装。如此种种,不一而足。
    到1940年,斯大林曾经希望能够大批量建造大型战舰的苏联造船业已经被证明是彻底失败的,试图通过建造这批大型战列舰从而扩大苏联军队规模的军备重整计划大大超过了苏联国力以及资源所能承受的程度。因此在1940年10月19日,预定在莫洛托夫斯克完工的“苏维埃白俄罗斯”号被从造舰列表中剔除。当时,军方质检人员发现船底壳的70 000颗钢制铆是用质量不达标的钢材生产出来的,这也许正是取消这艘而不是其他同型舰的原因。
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    “苏维埃白俄罗斯”号取消建造后,莫洛托夫斯克第402造船厂将全部力量都集中在“苏维埃俄罗斯”号战列舰上。船厂方面希望这艘战列舰能够在1943年第三季度入役,而不是计划中的1944年。另外,这艘战舰将使用瑞士勃朗·包维利公司生产的涡轮机而不是苏联国产的产品。然而,第402造船厂打算在1943年6月下水前2艘战列舰的如意算盘恐怕很快就会散落一地。在苏德战争爆发时,仍在建造中的3艘23型战列舰分别只达到了20%、18%和5%的技术准备程度。海军人民委员库兹涅佐夫曾希望即使在战争状态下,在莫洛托夫斯克的战列舰建造工作仍能继续。但仅仅在战争爆发三周后的1941年7月10日,苏联就宣布暂停全部3艘战列舰的建造。到1941年9月10日,有关“苏联”级战列舰的设计和建造工作全部中止。
    总体布置与基本设计
    1939年定型的23型战列舰全长269.4米(水线长260米),最大宽度39.9米(水线宽36.4米),最大吃水10.4米。标准排水量59 150吨,满载排水量65 150吨。其船体可能采用了舯部纵向构架和艉部横向构架的混合设计,在两者的结合部必须要通过十分精妙的结构设计来保证船体的强度,否则两种框架结构的过渡区域将无法承受过大的应力,而这又会大大限制战舰的机动性与其他指标。主船体结构几乎完全使用了铆接工艺,其艏部甲板高于船体基线20米,舯部甲板高于基线16.75米,艉部则是16.1米。船体的重心高度为3.4米,旋回直径大约为船身长度的4~5倍(约1 170米)。
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    23型战列舰的主动力装置由3台单级减速冲动-反动式汽轮机以及6座呈三角形的主锅炉组成,在37千克/平方厘米和380摄氏度的正常工况下的总输出功率为201 000马力,在极端状况下可短时间达到231 000马力的过载功率(持续约2小时)。外界评论认为,“苏联”级战列舰的动力装置性能水平总体与美国的“衣阿华”级战列舰(51 500吨,21 200马力下航速为28节)较为接近。
    最开始,苏联人打算从英国的凯莫尔·莱尔德公司采购汽轮机,但英方开出的价码超过了莫斯科的预期。在后来一系列的谈判当中,苏联又敲定选用瑞士的勃朗·包维利股份公司生产的80 000轴马力汽轮机,后者仅要价400 000瑞士马克/台。瑞士方面提供的汽轮机预计将首先用于“苏维埃俄罗斯”号上,而“苏联”号和“苏维埃乌克兰”号战列舰的汽轮机则由苏联本国的哈尔科夫涡轮机厂负责制造。在邓军入侵苏联之前,包维利公司共完成了4套机组,其中有3台在1940年运抵阿尔汉格尔斯克。第4台机组的命运显得有些扑朔迷离,据说1939年9月苏联出兵波兰东部后,英国人出资买下了这台机组。
    在1939年的技术设计中,23型战列舰的预计航速可达27.5节(额定工况)或28.5节(极端情况下)。军舰制造科学研究所在对螺旋桨进行后,航速又相应提高了0.5节。两侧的螺旋桨最大转速为237转/分钟,中央的螺旋桨则为240转/分钟。在14.5节的巡航航速下,23型的续航能力为3 500海里。
    23型战列舰的主机舱布局较为特殊,两个锅炉舱各布置有2座主锅炉,同时1个主机舱中布置着驱动3具螺旋桨的4座汽轮机和另外2座主锅炉。舰上的2座主烟囱的尺寸相当,但一个烟道横截面呈圆形,
而另一个呈泪珠形。舰上装有4台额定功率各为1 800千瓦的涡轮发电机,另备有4台额定功率为650千瓦的柴油发电机。
    武器配置
    МК-1型406毫米海军舰载火炮由列宁格勒金属厂负责设计,Б-37型406毫米火炮(见题图)本身由布尔什维克工厂制造,其地面试验台在1940年完成。火炮的高低俯仰范围为在- 2 ~ + 4 5度,装填角为固定的+6度。在不同的仰角下,火炮拥有不同的射速。在20度仰角时可达到最高2.6轮齐射/分钟,在20~27.5度之间则降低到2.5轮齐射/分钟;27.5~30度时为2.4轮/分钟,30~40度时则降低为2轮/分钟。每座主炮塔都配备了一套ДМ-12型测距仪和在独立操作时使用的简化火控系统,炮塔整体在由150枚钢珠组成的203毫米轴承上转动,另外还有204个法向滚珠用以承受火炮发射时的水平力矩。

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