绝不在防空武器上省钱!宽大的机库只会让航母性能变差,而不是相反:从“光辉”号到“不倦”号

我们将继续回顾英国海军是如何诞生被冠以“装甲甲板”绰号的“光辉”级航空母舰的。

……正如前文所述,英国海军原本计划主要依靠高射炮兵来击退敌方航空兵的空袭,因此设计人员对这款新型航空母舰的高炮火力给予了格外高规格的关注。

根据技术设计方案,该机核心的火炮武器由 16 门 114 毫米(4.5英寸)Mk.III 型高平两用炮组成。这 16 门火炮被安置在 8 座被称为“甲板间”布局的 Mk.IIBD 型双联装炮塔内。其配置架构与“皇家方舟”号(Ark Royal)完全相同——它们两两成对地布置在飞行甲板两端的耳台(Sponsons)上。双联装火炮被安装在同一个炮臂上,这极大地简化了它们的瞄准操纵过程。这些火炮的最大仰角可达80°,理论上具备 360°全方位环形射界;但在实际作战中,为了安全起见,通常不会越过飞行甲板或朝着舰岛方向进行射击。

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航空母舰上的 114 毫米双联装火炮装置。

这种火炮布局催生出了一种极具特色的弹药供弹与输送体制。整装式弹药从弹药库出发,通过安装在 533 毫米垂直井道内的链式升降机先被送往下方廊道甲板,随后通过电驱动的水平传送带被送至炮塔下部旋转舱段。在旋转舱两侧的外壁上设有专门的弹药夹槽,每侧可容纳三枚弹药。

弹药由人工通过专用的传弹门从这些夹槽中取出,送往引信设定机构,随后被放置在装填槽上。火炮和炮塔的瞄准操纵依靠液压和电力驱动系统完成。根据设计技术指标计算,每门 114 毫米火炮的理论射速可达 10-12 发/分钟

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正在向航空母舰上装载弹药补给。

技术备忘录(根据约翰·坎贝尔《二战军舰武器》数据):

对于 114 毫米(4.5英寸)火炮:
火炮身管重量:2,859 公斤
炮弹重量:24.95 公斤
发射药包重量:5.005 公斤 或 6.18 公斤
炮口初速:746 米/秒
最大射程:18,970 米(在仰角为45∘时)
最大射高(实用升限):12,500 米(在仰角为80∘时)

114 毫米高炮的实战火力射击效能由中央火控台(ЦАС)以及 4 组 Mk.IV 型射击指挥仪(КДП)提供保障。其中 3 组指挥仪被安装在上方廊道甲板上(经过精密计算,以确保测距仪的基线能够高出飞行甲板),另外 1 组则安置在操舵室上方的舰岛结构、信号桥楼后方。

在紧急战备或特殊战术需求下,仅凭其中任意一组射击指挥仪(КДП)就足以引导全舰所有 114 毫米火炮进行集中统一射击。到了 1943 年,该级航母上装备的所有 Mk.IV 型射击指挥仪(左舷尾部那一组除外)都进行了技术升级,加装了 285 型火控雷达的八木天线。

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“光辉”号航空母舰的防空武器:双联装114毫米火炮与八联装40毫米机关炮

根据原始技术设计方案,这款新型航空母舰的防空武器组中,除了114毫米高炮外,还额外补充了六座八联装Mk.VI型40毫米自动机关炮(即名震天下的“砰砰”炮 / pom-pom)。其中四座炮位直接布置在右舷的飞行甲板和舰岛建筑上,另外两座则安置在左舷上方廊道甲板的耳台(Sponsons)上。这批小口径自动高炮的实战火力控制由五组Mk.III型光学对空瞄准具(Визиры)共同承担。

现在,是时候来探究上述的所有纸面设计究竟是如何在现实中“化为钢铁”的了。根据1936财政年度的造舰计划,首批两艘该型新型航空母舰——“光辉”号(Illustrious)与“胜利”号(Victorious)的建造资金正式获得拨发。

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坚守在航空母舰防线上的八联装“砰砰”机关炮。

1937年1月13日,军方正式签署了这两艘航母的建造合同。其中,“光辉”号被分配给位于巴罗(Barrow)的维克斯-阿姆斯特朗(Vickers-Armstrongs)船厂负责建造;而“胜利”号则由同一家公司位于泰恩(Tyne)的船厂负责承建。当时合同规定的每艘舰船完工工期为39个月,单舰造价预算定为4,050,000英镑(其中舰体结构耗资1,694,000英镑,主推进机械系统耗资702,000英镑,辅助机械设备耗资68,000英镑)。

原则上,维克斯-阿姆斯特朗船厂在实际执行中未能完全卡死在合同规定的工期内。不过,“光辉”号依然在1940年5月正式交付海军使用(此时距离其铺设龙骨过去了37个月,实际上还提前了);而“胜利”号的工期则大幅延误,直到1941年5月才完成交付(此时距离铺设龙骨已过去了整整48个月)。

在随后的1937财政年度计划中,英国海军又追加订购了另外两艘同型舰——“可畏”号(Formidable)与“不屈”号(Indomitable)。其中,“可畏”号交由位于贝尔法斯特(Belfast)的哈兰德与沃尔夫(Harland & Wolff)船厂建造;而“不屈”号则在建造首舰“光辉”号的维克斯-阿姆斯特朗船厂巴罗船厂落户。在建造进度上,“可畏”号于1937年6月开工兴建,几乎与“光辉”号和“胜利”号并驾齐驱;而“不屈”号则被推迟了五个月开工,其建造工作甚至一直延续到了第二次世界大战全面爆发之后。

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正在船台上建造中的“光辉”号航空母舰。

之所以造成这样的进度脱节,是因为“不屈”号的设计方案中途进行了大幅度的推倒重来,其核心目的是为了将舰载机编队数量大幅扩容至48架。为此,该舰摒弃了原型方案的单层机库,破天荒地采用了两层上下叠放的双层机库布局(其架构类似于早先的“皇家方舟”号)。

在空间分配上,“不屈”号的上层机库面积与原型舰完全一致,但其强力甲板纵梁下缘的净空高度被压缩为了不超过4.27米。其下层机库的面积(51.2 × 18.9米)相比上层机库大幅缩水了近三倍(下层面积为967.7平方米,而上层面积高达2638.4平方米),不过其下层机库的净空高度则保留了与原型舰相同的4.9米。

虽然为了不破坏全舰的稳性,该舰的整体干舷高度维持原状,但为了确保在加装双层机库后战舰的复原力矩(大角度稳性)不出现恶化,设计人员被迫拆东墙补西墙,将机库侧翼的装甲壁厚度拦腰削减至37毫米,其横向隔舱(Траверзы)的装甲厚度也被削减至了64毫米(与主装甲带厚度相同)。

此外,为了适应更大体型的现代化舰载机,“不屈”号还特意将前部升降机的宽度进行了扩宽(从6.7米增至10.1米),使其整体作业面积同步飙升至138.5平方米。在这艘战机上,设计人员还特意抬高了飞行甲板的尾部结构,从而有效增加了可用于舰载机起降回收作业的实际有效甲板面积。在其余的各项核心指标上,“不屈”号基本维持了原型舰的设计,甚至连标准排水量也死死卡在了原有的23000吨。该舰最终于1941年10月完成了全部建造工程并正式入列。

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英国航空母舰的新系列

最终,作为1938财政年度造舰计划的一部分,军方订购了该型的最后两艘航空母舰——“怨仇”号(Implacable)与“不倦”号(Indefatigable)。

其中首舰“怨仇”号于1939年2月在格拉斯哥的费尔菲尔德(Fairfield)船厂铺设龙骨,而“不倦”号则在克莱德班克的约翰·布朗(John Brown)船厂开工。与先前的“不屈”号一样,这两艘姊妹舰同样采用了双层机库布局。其上层机库的尺寸与前人保持一致,但其下层机库在长度上足足延伸了12.2米(达到了63.4米),且其下层机库的净空高度与上层机库相同,均达到了4.29米。在装甲防护标准上,它们则完全沿袭了前一艘“不屈”号的指标。

然而,这两艘新一代航母最核心的独到之处在于其主推进动力系统(ГТЗА)。它们破天荒地换装了四台齿轮传动蒸汽轮机,总输出功率飙升至惊人的 148,000 马力,这赋予了它们高达 31.5 节 的全速航行能力(相比之下,“光辉”号仅为30.5节)。

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停放在“光辉”号航空母舰机库内的美制“海盗(Corsair)”战斗机。

这套动力核心的机组布局为两两成对地布置在同一个船体横截面上,分设在两个由37毫米装甲水密隔板隔开的水密主机舱内。海军部型三锅筒水管锅炉的数量被增加到了八台,蒸汽参数则与前辈相同(压力 28 公斤/平方厘米,温度 395°C。这八台锅炉以两台并列一组的模式,布置在四个同截面的锅炉舱内。与该级其他姊妹舰一样,所有的锅炉舱最终都被统一收纳并入一个总锅炉舱段中。

不得不承认,上述的所有技术升级与现代化压榨,都不可避免地导致了航空母舰内部居住舒适性与生活条件的严重恶化。举例来说,“光辉”级前三艘舰的满编船员(含舰载机航空联队)为1,229人,“不屈”号增长到1,392人,而最后两艘“怨仇”级则飙升到了惊人的 1,585 人。要知道,由于双层机库的强行嵌入,舰内留给搭建水兵舱、军官高级宿舍以及必备生活卫生设施的实际可用面积已经被严重侵占。更糟糕的是,随着机载航空突击力量的成倍扩容,舰体下层还必须腾出更大的空间去扩建航空弹药库和高辛烷值航空燃油(Avgas)储存罐。

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几乎处于全满载状态的甲板。

不仅如此,正是由于这种盲目塞入双层机库的现代化改装,导致“不屈”号、“怨仇”号和“不倦”号在服役初期,被盟军内部普遍贴上了“绝非设计最成功航母”的标签。

问题的根源在于,在整个第二次世界大战期间,英国皇家海军始终未能获得一款各方面战技指标都完全达标的国产主力舰载战斗机。而作为替代从美国大量采购的王牌战机(例如沃特 F4U“海盗”战斗机),却因为这三艘航母机库高度过低(仅4.27—4.29米),而根本无法进入机库内部停放。 尽管如前文所述,将飞机露天系留(露天停放)在飞行甲板上在战时是允许的,但这在英国海军条令中并不受推崇,因为这会直接导致战舰整体的战时生活力与战备冗余度严重下滑。更致命的是,在二战结束后,过低的机库净空高度使得这三艘后期型航母彻底丧失了进行大规模喷气化改装的技术可能,它们完全无法像姊妹舰“胜利”号那样,在1950—1958年期间完成脱胎换骨的重型化现代化重构。

即便存在这样那样的历史局限性,我们仍必须承认,“光辉”号依旧当之无愧地成为了第二次世界大战期间航空母舰建造史上的绝对标杆。它的设计理念与防护架构,或多或少地在英国随后建造的所有同级别主力舰上得到了继承与重现。甚至连财大气粗的美国海军专家也对它赞不绝口——“光辉”号在1941年1月10日展现出的惊天抗沉性与死里逃生的活命能力,给美国人留下了难以磨灭的震撼印象:当时在克里特岛周边海域的激战中,“光辉”号的装甲甲板直接承受了5枚1,000磅和3枚500磅重型航弹的直接命中;两天后在马耳他锚地,它又再度挨了2枚1,000磅常规重力炸弹。

旁注:对于那些坚信“只需一枚227公斤(500磅)航弹就足以彻底废掉一艘航母”的传统派专家而言,“光辉”号表现出的这种抗损与装甲生存力,简直是堪称“逆天”的存在,甚至是无数设计师梦寐以求的最高防护境界!

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英国皇家海军“光辉”号航空母舰。

遭受重创后的“光辉”号于1941年5月12日至11月28日期间,被送往美国海军位于诺福克(Norfolk)的国营海军造船厂进行紧急技术大修。在近距离彻底摸透、并彻底吃透了这艘英国战舰的结构防护体系与装甲甲板精髓后,美国海军立刻调转船头,正式开启了其第一代纯正“装甲航母”——“中途岛”级(Midway-class)的研发大门。

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1947年拍摄的美国海军 CV-41“中途岛”号航空母舰。

诚然,这些初代“装甲甲板航空母舰”在后来的新时代发展中也并非一帆风顺,但那就是属于另一个时代的全新故事了。