本文中的信息并不是荷兰皇家海军计划建造的战列巡洋舰设计史的全部。因为存世资料并不全面,拼凑出完整的设计史也不可能。因此,本文仅记述海牙的海军参谋部下属历史档案部存世的基本资料,试图理清各设计方案的特征和演进过程,并呈现相关的设计线图。
因为本文的研究仅限历史档案部的文档资料,本文记述的内容很有可能不完整。希望持有额外资料的人士评论补充。我猜测能接触到德国二战期间档案的人士有可能找到这些方案的原始数据,因为1940年5月战争爆发后,德国征用了所有的荷兰档案。战后是否有归还,现今已不可考。
作者Jurrien S. Noot注
原作者:荷兰皇家海军 Jurrien S. Noot 中尉
翻译:HMS_Swiftsure_08
本译文为浩舰原创文章, 如需转载请通过首页邮箱联系我们
背景
1938年,海军高官组成的委员会被任命研究巩固荷兰海军的可能性。调研结论是荷兰皇家海军应扩军,以保证任何侵略方均需要大幅抽调舰队,对其在别的战场的军力造成无法接受的削弱。
作为调研的一部分,防务部长J. J. C. van Dijk先生在1939年2月18日指示海军部拟定建造大型军舰的计划。该指示来源于海军参谋部长的建议(未找到副本),其中提议建造该型军舰,并建造第三艘轻巡。但是防务部并不同意将第三艘轻巡的建造工作纳入该计划内,并要求所有提案符合目前计划的海军建造方案。计划研究缩小主炮口径或减少主炮数量对预算的影响,并提供建造2-3艘战列巡洋舰的经费估计,包括舰员成本。除此之外,还要求研究该型舰是否能在荷兰船厂建造。
参谋部指标
1939年2月17日,海军参谋部对计划的战列巡洋舰的要求如下:
航速 |
热带水域的最大航速达32kt,并能持续出力12小时以上。 能在15分钟内从20kt的巡航航速加速到30kt。 |
推进系统 |
不配备常时推进浆,以避免情势紧张之时更换推进浆的必要。 良好的动力舱分段,以减少被弹后航速的损失。 |
航程 |
与1938年轻巡案类似,20kt航速下4500nmi |
武备 |
|
主炮 |
3*三联装28cm炮塔 每门备弹120发 炮塔有独立开火能力 |
副炮 |
4*12cm联装炮塔 防空及反鱼雷艇炮 炮座类似炮艇设计,但无需增稳 每门备弹120发,外加100发照明弹 所有12cm炮均有独立开火能力 |
轻型炮 |
前炮群3*40mm联装 后炮群4*40mm联装 各配备集中火控 每门备弹1,000发 |
鱼雷 |
不配备鱼雷 |
航空设施 |
配备两架战斗机及两架侦察机。 如有可能,两舷各一架弹射器。 至少容纳两架飞机的机库。 |
装甲 |
> 优良的防水雷/防鱼雷带 > 装甲应能防御28cm炮弹,300kg航弹 > 装甲方案见下 > 转舵机构有良好保护 > 机炮安装在装甲甲板上,并有40mm破片防盾保护 > 防雷带延伸至双层底,并能抵御53cm鱼雷 |
装甲方案 |
主装甲带长度容纳全部主炮 -250mm 剩余水线装甲带 -80mm 主甲板 -125mm 主甲板以上的破片甲板 -30mm 指挥塔侧面 -300mm 指挥塔顶 -150mm 28cm炮塔 炮座 -250mm 正炮盾 -300mm 顶盖 -150mm 侧面 -100mm 12cm炮塔 炮座 -80mm 正炮盾 -80mm 顶盖 -125mm (12cm炮塔有抵抗200kg航弹及14cm炮弹直击的能力) |
吃水 |
深载吃水不超过9m,最好更低。 |
后勤 |
补给足够使用6周。 60吨供道尼尔航空器使用的燃料。 25吨供摩托鱼雷艇使用的燃料。 100吨航空燃油。 (注:原文如此。道尼尔可能是指Do 18水上机,该机使用柴油发动机) |
乘员 |
居住区空间足够: > 50名军官 > 100名士官 > 900名水兵 |
注 |
计划研究将主炮缩减至6门对预算的影响。 |
荷兰海军在荷属东印度缺乏能够抵御海军强国入侵的高速大舰。唯一驻扎在荷属东印度,有出海能力,有装甲防护的军舰是旧式的海防战列舰苏腊巴亚(前名七省,1909年下水),作战价值所剩无几。主要的防御任务被交予少数巡洋舰,驱逐舰,以及——最主要的——潜艇部队。图中的是轻巡洋舰苏门答腊 (1920-1944) ,1927年1月13日或其后数日,其由马雷岛海军船厂抵达夏威夷火奴鲁鲁附近海域时拍摄。(美国海军官方照片NH90782)
1939-40年的战列巡洋舰方案,如同图中的苏门答腊和其姊妹舰爪洼 (1921-1942) 一样,设计深受德国影响。苏门答腊于1926年完工,在1927-38及1940-42期间派驻荷属东印度。爪洼在1925-37及1938-42期间也派驻荷属东印度,并在1942年被击沉。
二战爆发时,荷兰海军仍保留了一些极为老旧的舰艇。这些结构依然良好的旧舰被保留用于执行其他任务。图中是作为炮术训练舰的旧式装甲巡洋舰海尔德兰 (1898-1944) ,1938年2月16日摄于圣托马斯岛,USVI。(美国海军官方照片NH48439,由海军历史中心提供。另见NH48440)
海尔德兰于1939年回归荷兰本土,在1940年于登海尔德被德军缴获。其后其作为防空舰尼俄伯在纳粹德国海军服役,在1944年7月16日于芬兰湾被击沉。如果1930年代末计划的新战列巡洋舰和轻巡得以服役,则如爪洼等相对较新式的老舰,会接手训练任务。
1939年2月21日,海军参谋部长在信件中再次制定了基础设计要求(未找到副本),并在1939年2月22日口头传达给海军建造部。舰体长度估算为240m,舰宽29m,吃水7.5m,动力组出力需达180,000shp,四轴推进。海军建造部根据需求进行了初步设计,于1939年7月11日完成。(设计数据见下表)显然,荷兰的海军设计师对一次世界大战后主力舰设计的技术发展,尤其是防护方面,所知甚微。初步设计的水平防护优良(125mm主甲板,其上一层15mm甲板),但装甲的结构和分布老旧,导致总体设计已过时20-25年。实际上,当时设计师能入手的参考资料只有当时公开的文献和简式海军年鉴 (Jane’s World’s Fighting Ships) 。显然,为了完成得当的现代化设计,荷兰需要外国的技术援助。
1939年7月11日草案设计特性 |
||
尺寸 |
设计排水量水线 (DWL) 长 |
230m |
最大宽度(包括装甲带) |
29.65m |
|
最大宽度(构架宽) |
29.0m |
|
吃水(试航排水量) |
7.45m |
|
型深(中轴线) |
13.8m |
|
型深(侧舷) |
13.4m |
|
排水量 |
华盛顿条约 注:即标准排水量 |
26,000t |
试航排水量 |
26,998.5t |
|
通常排水量 |
27,916t |
|
动力系统 |
出力 |
160,000shp |
驱动机构 |
蒸汽涡轮 |
|
锅炉 |
4*2 |
|
推进浆 |
4组 |
|
最大航速 |
33kt |
|
作战半径 |
20kt时4,500nmi |
|
武备 |
28cm三联装炮 |
9门 每门120发备弹 |
12cm联装炮 |
8门 每门200发备弹 |
|
40mm联装机炮 |
14门 每门1,000发备弹 |
|
弹射器 |
2架 |
|
舰载机 |
2架 |
|
垂直防护 |
主装甲带 |
250mm,向上渐减至150mm |
上装甲带 |
100mm |
|
主装舰艏延伸装甲带 |
100mm |
|
主装舰艉延伸装甲带 |
100mm |
|
纵向隔壁 |
每侧两层,均30mm |
|
横向隔壁 |
N/A |
|
水平防护 |
主装甲甲板 |
125mm |
破片甲板 |
15mm |
|
28cm主炮塔防护 |
正炮盾 |
300mm |
顶盖 |
130mm |
|
侧面 |
100mm |
|
炮座 |
250mm |
|
水下防护 |
双层底深度 |
1m |
防雷带宽度 |
7m 防雷系统包括每舷两层纵向的防鱼雷隔壁 |
|
主装甲带高度 |
6m DWL以下2.45m |
|
其他装备 |
破雷卫 |
2枚 |
发烟器 |
3枚 |
|
汽油(可能指avgas?) |
100m^3 |
|
船型系数 |
方形系数 |
0.5193 |
中横剖面系数 |
0.9617 |
|
棱形系数 |
0.5400 |
|
水线面系数 |
0.6700 |
|
注:该方案的部分设计特性不可考。一份文字描述称其为双烟道设计,但现存的1939年7月11日图纸为单烟道。 |
海军建造部1939年7月11日案
尽管有些设计师希望法国提供敦刻尔克级战列巡洋舰图纸,但荷兰政府判断,至少短期内,应集中精力争取德国的技术援助。因此,1939年4月24-25日,荷兰首次在柏林与德国政府关于战列巡洋舰计划进行了非正式讨论。荷兰代表团表达了获取德舰格奈森瑙级(即沙恩霍斯特级)全套设计方案的意向,作为交换,荷兰会从德国订购建造所需的设备。此外,会议还提议让造船工程所(Ingenieurskantoor voor Scheepsbouw, I.v.S.,间战期间德国在荷兰设立,用于绕过条约限制发展潜艇的皮包公司)的Techel博士作为德国和荷兰的牵线人(trait d’union,直译为连字符)。德国代表对该计划有兴趣,且要求荷兰保证建造该舰时会从德国购入设备,而如果荷兰放弃建造计划,则其会向德国支付补偿金。但是,德国不同意提供格奈森瑙的图纸。德国初期态度消极的原因可能是因为荷兰的计划进展尚浅,且1939年夏荷兰内阁并不会面,因此不能批准有重大政治影响的决定。
荷兰海军甚有兴趣的德国“战列巡洋舰”格奈森瑙。(美国海军官方照片NH80977,摄于1938年,由海军历史中心提供)。
荷兰海军对该型的兴趣很可能是被德国误导。官方称该型的标准排水量为26,000吨,但实际标排约32,000吨,满载排水量接近39,000吨。假使荷兰获得并审阅了该舰的图纸,他们应该会意识到该舰远大于他们计划的舰型,因此造价也更高。
另一张格奈森瑙的照片,摄于1939年,相比于1938年,其缆线有多处改动。(美国海军官方照片NH83609,由海军历史中心提供。本照片源于海军情报办公室。ONI在照片右上标注了照片信息。)
格奈森瑙的主炮指向左舷,摄于1938前后。(美国海军官方照片NH81941,由海军历史中心提供)
格奈森瑙及其姊妹舰沙恩霍斯特配备安装在三座三联装炮塔的9门28cm L/54.5主炮,12门15cm L/55及14门10.5cm炮。炮塔防护最厚处360mm,侧面降至200mm,顶部150mm。一份荷兰文档称1939-40战列巡洋舰的主炮为28cm L/50,说明荷兰计划使用的主炮并非格奈森瑙同型。该方面需要更多资料证实,特别是德方的资料。
(注:德国海军的倍径计算方式为火炮全长/口径。以英国海军为首的世界绝大部分海军使用炮膛全长/口径计算倍径。荷兰海军大量使用外来主炮,来源国使用两种计算方式的均有,因此计算方式难以考证。28.3cm SK C/34使用英式计算,则倍径为L51.25,前型SK C/28则为L49)
1939年7月21日的德国线图
同时,荷兰政府与德国埃森的Ferrostaal A.G.公司签订合同,1939年5月15日,荷兰政府提交了计划在德国订购的设备清单,如下:
37,500吨装甲 |
1940年7月-1944年1月间交货(大部分在1943年1月前交货) |
18,000吨建造材料 |
1940年7月-1943年7月间交货(大部分在1942年1月前交货) |
9座28cm三联装炮及12座12cm联装炮 |
1943年春-1943年末间交货 |
28cm和12cm弹药 |
1943年末-1944年末间交货 |
6架弹射器 |
1943年7月-1944年末间交货 |
推进轴 |
1941年末-1943年末间交货 |
动力系统的各种设施 |
1940年-1942年间交货 |
用于建造浮动船坞的15,000吨钢材 |
1942年间交货 |
在不来梅(1939年7月13日)和柏林(1939年7月31日)的谈判中,德方同意向荷方提供一套根据德国战列巡洋舰建造理念设计的研究方案。该方案在1939年8月21日递交荷兰海军,其中包括数种可行的防护方案。该设计的特性见下表:
德国1939年7月21日草案”Holland-Schlachtschiff”(荷兰战列舰)设计特性 |
||
尺寸 |
设计排水量水线(DWL)长 |
227m |
最大宽度 |
30m |
|
设计排水量吃水 |
8m |
|
型深 |
14m |
|
舰型排水量 共27,500t |
舰体(S I-IV) |
8,000t |
装甲防护(P) |
9,900t |
|
主动力组(M I) |
3,100t |
|
辅助动力组 |
1,000t |
|
舰载机 |
80t |
|
舰炮 |
4,100t |
|
设备 |
650t |
|
水 |
200t |
|
储备 |
470t |
|
设计排水量 共29,500t |
舰型排水 |
27,500t |
锅炉水及燃油 |
2,000t |
|
满载排水量 共33,000t |
舰型排水 |
27,500t |
满燃油 |
4,600t |
|
润滑油等 |
200t |
|
锅炉水 |
160t |
|
生活用储备水 |
340t |
|
动力系统 |
出力 |
172,000shp |
主动力组 |
四组高压涡轮 |
|
作战半径 |
20kt时约5,500nmi |
|
设计排水量最大航速 |
33kt |
|
武备 |
三联装28cm炮 |
9门,每门备弹150发 |
联装12cm炮 |
8门,每门备弹200发 |
|
联装40mm炮 |
16门,备弹未知 |
|
防护 |
主装甲带 |
225mm |
主装舰艏延伸装甲带 |
30mm |
|
主装舰艉延伸装甲带 |
60mm |
|
防廓装甲带(原文citadel,根据图纸推测为主装甲甲板到其上一层甲板之间的空间) |
60mm |
|
纵向侧隔壁 |
30mm及20mm |
|
防廓纵向隔壁 |
15mm |
|
主甲板 |
100mm-125mm |
|
上甲板 |
20mm-30mm |
|
28cm炮座 |
170mm-225mm |
担任德国-荷兰海军协调员的德国海军巴滕巴赫上将在1939年10月4日称,尽管德方无法保证荷兰在德订购设备的交付日期,其保证订单的进度不会受德国海军在同公司的订单影响,且德方会向公司施加压力尽力保证按期交付。1939年11月10日埃森的Ferrostaal A.G.被荷兰海军正式任命为其在德国技术援助和设备采购代表。但该委任范围不包括克虏伯公司,荷兰海军会直接与克虏伯对接。
(注:应该是德国研究方案)
德国1939年方案的横切面
推进系统
1939年8月末,荷兰海军制定了推进系统的设计需求,如下:
> 总出力:180,000shp
> 8组锅炉,运作参数44kg/cm^2,400 degC
> 4组涡轮
> 从前往后,基本布局如下:4组锅炉-2组涡轮-4组锅炉-2组涡轮,由中轴线纵向隔壁隔开
到1939年10月初,设计需求被略微细化。新方案要求每轴配备一套独立的涡轮(包括全速、经济航速及倒船用涡轮),每轴输出45,000shp,航速可达34kt,转速270rpm,推进浆直径约4.75m。 锅炉运作压力应在40-42kg/cm^2,在涡轮处至少35-40kg/cm^2,锅炉温度保持400 degC,冷却水温30 degC。
根据设计需求,荷方荷兰海军/Nevesbu(荷兰一海事工程公司)与德方克虏伯日耳曼尼亚船厂(负责涡轮)/德国舰船与机械工程公司(负责锅炉)各自开始了推进系统的初步设计工作,从设计工作一开始荷方就明确表示,其计划在本国完成动力系统建造的主体工作。德国的提案被运用在I.v.S.的各种研究方案中,而荷兰方案被运用在1047工程系列设计方案。(见下)
德国1939年方案的动力舱段布局
德国在1939年12月初递交了其首个初步研究方案,荷方考虑了一系列提案,判断其中没有任何可行的方案。到1940年2月,双方的提案如下:
323工程荷兰方案 |
Yarrow锅炉 Parsons涡轮 |
44kg/cm^2 |
400 degC |
180,000shp |
1,209m^2 |
323工程IvS方案 |
德国舰船与机械工程公司锅炉 克虏伯日耳曼尼亚船厂涡轮 |
44kg/cm^2 |
400 degC |
180,000shp |
910m^2 |
可以看出,德方的动力组设计相比荷方明显更紧凑,但荷方认为德国方案空间狭小,可能会出现可靠性问题。一大问题是动力舱段长度计划不得超过72.80m,而I.v.S.方案长74m,荷兰方案长78m,导致设计无法继续。
而1940年3月初,荷方重新审视了动力系统的设计要求,讨论160,000shp的出力是否足够。1940年4月中旬,设计要求改为如下:
北海环境 34kt航速 |
4*45,000shp |
92%真空 3.50kg/shp*h |
630,000kg/h |
热带海域 33kt航速 |
4*40,000shp |
85%真空 3.60kg/shp*h |
575,000kg/h |
其它用途的蒸汽产出约153,000kg/h,因此锅炉设计总出率为800,000kg/h,冗余2.2% |
|||
锅炉运作参数37kg/cm^2,380 degC |
考虑到在热带海域出力180,000shp的动力组在北海能达到200,000shp出力,驱动该舰达到34.8kt航速,荷兰决定减少出力要求。
1940年3月荷兰估算的动力舱段总长如下:
锅炉舱(两组) |
10.50m |
锅炉舱(两组) |
10.50m |
涡轮舱 |
15.75m |
锅炉舱(两组) |
10.50m |
锅炉舱(两组) |
10.50m |
涡轮舱 |
15.75m |
总长 |
73.50m |
此时,受意大利技术调查(见下文)影响,荷方已放弃原技术需求中的中轴线隔壁。
1940年4月20日(线图X 1c),长度需求再次改动:
“Centrale” (可能指发电机?) |
(原文空缺,可能是9m) |
一号锅炉舱(两组锅炉) |
8.25m |
二号锅炉舱(两组锅炉) |
8.25m |
一号引擎舱 |
15.00m |
“Centrale” |
7.50m |
三号锅炉舱(两组锅炉) |
8.25m |
四号锅炉舱(两组锅炉) |
8.25m |
二号引擎舱 |
15.00m |
总长 |
79.50m(也有可能是笔误,以上共70.5m) |
武备
1939年7月31日,荷兰皇家海军和克虏伯公司的代表在埃森讨论了武备的基本要求。当时的设计特性如下:
28.3cm三联装炮塔 |
弹重 |
约300kg |
初速 |
850-900mps |
|
后冲力 |
每门炮约250t |
|
最大仰角 |
+45deg |
|
最大俯角 |
-10deg |
|
俯仰机构 |
液压 |
|
转炮机制 |
电动 |
|
弹药储存 |
分装 上药下弹 |
|
电力消耗 |
峰值500kW,平均260kW |
|
前炮盾 |
300mm |
|
前倾斜炮盾 |
200mm |
|
顶盖 |
150mm |
|
侧面 |
100mm |
|
后炮盾 |
P.M.(?) |
|
炮座 |
250mm |
|
炮塔总重 |
800t |
|
12cm联装双用途炮 |
最大仰角 |
+80deg |
最大俯角 |
-10deg |
|
前炮盾 |
80mm |
|
顶盖 |
150mm |
|
侧面 |
50mm |
|
后炮盾 |
P.M. |
1939年11月6日,海军与荷兰的哈兹迈尔信号设备制造厂(Hazemeyer Signaal Apparatenfabiek,二战前为海军火控制造厂,战后Signaal,现Thales Nederland)研讨了火控布置,计划如下:
28cm炮 |
前部一座主火控设施(指挥仪塔) |
后部一座备用火控设施(指挥仪塔) |
|
前背负炮塔及后炮塔配有火控设施 |
|
主火控和备用火控完全一致,配有9m基线光学测距仪,与瞄准矫炮中心合并,安装在可转动平台上,指挥仪有装甲顶盖保护。两组火控均有独立的计算中心。 |
|
12cm炮 |
两组火控,3m基线光学测距仪与瞄准矫炮中心合并,安装在平台上,指挥仪有装甲顶盖保护。 |
40mm炮 |
炮位独立火控 |
新型轻巡洋舰德鲁伊特(1935-1942)后部上层建筑的联装40mm Bofors炮,摄于1939年前后。(美国海军官方照片NH80901,由海军历史中心提供)
战列巡洋舰方案将配备8座该型联装40mm防空炮,后降至7座。德鲁伊特是荷兰海军1920年代中期起,直至战争爆发前完工的最大舰体,满载排水量可达7,500吨。
造价估算
根据初步估算,单舰价格如下(单位为荷兰盾,日期不可考):
舰体建造 |
舰体 |
975,000 |
42,196,750 |
44,728,555 |
69,212,555 |
装甲 |
15,625,000 |
||||
推进系统 160,000shp |
9,600,000 |
||||
舾装(包含弹射器) |
6,396,750 |
||||
海试费用及保险 |
960,000 |
||||
人工费用 |
3,400,000 |
||||
设计与绘图 |
1,500,000 |
||||
储存 |
3,740,000 |
||||
6%利润 |
2,531,805 |
||||
武备 |
3座三联装28cm炮 |
10,500,000 |
21,370,000 |
||
28cm弹药 1,080发 |
1,350,000 |
||||
28cm炮火控 |
750,000 |
||||
28cm炮光学测距仪 |
300,000 |
||||
4座联装12cm炮 |
2,000,000 |
||||
12cm弹药 1,600发 |
200,000 |
||||
照明弹 100发 |
35,000 |
||||
12cm炮火控 |
1,400,000 |
||||
12cm炮光学测距仪 |
120,000 |
||||
7座联装40mm |
450,000 |
||||
40mm火控 |
400,000 |
||||
光学设备 |
80,000 |
||||
40mm弹药 14,000发 |
300,000 |
||||
20座联装12.7mm |
340,000 |
||||
12.7mm弹药 30,000发 |
50,000 |
||||
储备弹药(100%) |
1,935,000 |
||||
另两座联装12cm炮 (附火控及光学设备) |
1,160,000 |
||||
各种设备 |
由海军提供 |
3,114,000 |
自然的,该造价为初步估算。在1940-1945年海军计划中,预估三舰的总造价为213,000,000荷兰盾。各年预算如下:
1940 |
30,600,000 |
1941 |
46,640,000 |
1942 |
48,635,000 |
1943 |
43,015,000 |
1944 |
27,310,000 |
1945 |
16,800,000 |
1939年汇率大致如下:
1939年7月前,1英镑=8.75荷兰盾
1939年7月后,1英镑=7.5荷兰盾
1美元=1.85荷兰盾
具体设计工作
海军造船部根据德方提供的技术资料,与Nevesbu和I.v.S.合作,展开了具体的设计工作。Nevesbu的设计编号为1047工程,而IvS的方案编号为323工程。1047工程的动力系统为Werkspoor/Yarrow方案,而IvS的方案使用克虏伯日耳曼尼亚/德国舰船与机械工程公司的推进系统。设计细节如下:
IvS设计
IvS依照荷兰皇家海军的设计需求,参考德国官方和公司提供的资料独立开始了该战列巡洋舰的设计工作。首套详细的设计数据在1939年11月中旬提交荷兰海军供研讨。推测该方案包含德方计算的重量数据,但未找到证明该推测的相关资料。
1939年11月IvS 323号工程 |
|||
舰体尺寸 |
负载水线处舰长 |
238.4m |
|
负载水线处舰宽 |
29.0m |
||
负载吃水 |
8.4m |
||
型深 |
14.0m |
||
负载排水(不含附件) |
31,911m^3 32,709t |
||
负载排水(含附件) |
32,390m^3 33,200t |
||
中横剖面面积 |
231.5m^2 |
||
中横剖面系数 |
0.95 |
||
方形系数 |
0.55 |
||
棱形系数 |
0.58 |
||
水下舰体表面积(不含附件) |
7,390m^2 |
||
重量分布 |
舰体 |
8,931t |
通常排水量 33,200t 华盛顿条约 298,15t |
装甲(不含炮塔装甲) |
11,122t |
||
辅助设施 |
948t |
||
主动力组 |
2,880t |
||
电气设备 |
524t |
||
武备 |
2,992t |
||
航海设备 |
70t |
||
弹性负载 |
5,093t |
||
冗余(2%) |
640t |
||
装甲防护 |
主装甲带 |
250mm厚 5m高 |
|
主装艏艉延伸 |
60mm |
||
纵向隔壁 |
40mm |
||
防廓主横隔壁 |
前后均225mm |
||
防廓次要横隔壁 |
40mm 位于40mm装甲甲板以下 |
||
主甲板 |
150mm |
||
破片甲板 |
40mm 防廓区域,位于主甲板以下 |
||
28cm炮座 |
主甲板以上250mm 主甲板与破片甲板之间80mm |
||
12cm炮座 |
100mm |
||
烟道防护 |
(约395t) |
||
指挥位置 |
(约350t) |
||
武备 |
三联装28cm/50 |
9门 备弹共1,350发 |
|
联装12cm/53 |
12门 备弹共2,400发 |
||
联装40mm |
16门 备弹共16,000发 |
||
联装13mm |
16门 备弹未知 |
||
航空设施 |
3架舰载机 配备一架弹射器 |
||
深弹 |
100枚 |
||
推进系统 |
出力 |
180,000shp(4*45,000shp) |
|
航速 |
33,200t时34kt |
||
燃油 |
2,700t |
||
注:不幸的是,未能找到1939年11月方案的线图。该数据是荷兰战巡计划配备的28cm和12cm炮仅有的倍径数据。该数据意味着荷舰计划配备的28cm炮和格奈森瑙的并非同型。 |
此后,IvS开始了舰体设计细化的工作,1940年3月11日其最后一套舰体方案特性如下:
舰体总长 |
235.0m |
DWL处舰宽(含外置装甲带) |
29.2m |
吃水 |
7.9m |
排水(不含附件) |
29,340m³ |
水下舰体表面积(不含附件) |
7,080㎡ |
中横剖面面积 |
217.7㎡ |
方形系数 |
0.541 |
中横剖面系数 |
0.944 |
棱形系数 |
0.573 |
IvS的323工程线图
荷兰海军设计
时至1939年秋,虽然设计工作已进展显著,且德方的技术援助已基本确保,荷兰海军内部仍有顾虑。因此,海军军需部部长沃斯上将在1939年12月6日给新任海军部长的信中强烈建议他在1939年圣诞前将新建战列巡洋舰的计划带到议会进行辩论。但是海军部长尚未决定应建造的舰型,他似乎倾向于16,000吨的装甲巡洋舰。1939年12月间,海军建造部研讨了该舰型的可能性,并得出了如下的对比:
16,000吨方案武备与防护对比 |
||
华盛顿条约排水量16,000t |
||
热带水域航速达33kt |
||
三座三联装28cm |
主装甲带 |
100mm |
甲板 |
40mm-50mm |
|
炮塔 |
100mm |
|
防雷隔壁 |
25mm |
|
三座联装28cm |
主装甲带 |
120mm |
甲板 |
50mm-60mm |
|
炮塔 |
120mm |
|
防雷隔壁 |
30mm |
|
三座三联24cm |
主装甲带 |
120mm |
甲板 |
60mm |
|
炮塔 |
120mm |
|
防雷隔壁 |
30mm |
|
三座联装24cm |
主装甲带 |
140mm |
甲板 |
65mm |
|
炮塔 |
150mm |
|
防雷隔壁 |
30mm |
报告指出,如果要在16,000吨方案上配备27,000吨方案的防护,则其不可能配备武备。除此之外,荷方估计27,000吨方案的设计能在5个月到5个半月之内完成,而如果海军转而选择16,000吨方案,会对设计工作造成约6个月的延期。1939年12月11日的备忘录称,在16,000t排水量的限制下,可行的设计特性如下:
排水量 |
华盛顿条约排水量16,000t |
|
舰体尺寸 |
舰长 |
约200m |
舰宽 |
约25m |
|
吃水 |
约6.75m |
|
型深 |
约12m |
|
武备 |
24cm炮 |
3座三联装 |
12cm炮 |
4座联装 |
|
40mm炮 |
8座联装 |
|
小口径 |
数门 |
|
防护 |
主装甲带 |
175mm |
甲板 |
75mm |
|
24cm炮塔 |
200mm |
|
12cm炮塔 |
60mm |
|
防雷隔壁 |
30mm |
|
推进系统 |
出力 |
90,000shp |
航速 |
29kt 在热带水域降到28kt |
|
总重 |
1,750t |
|
注:未能找到线图,也未发现提到线图的资料 |
该方案强于配备20cm炮的10,000吨巡洋舰(注:即LNT “A”等巡洋舰,条约重巡),但明显缺点是航速欠佳,面对更强的敌舰无法规避交战。防护也被认为不足。因此,海军强力反对建造该型舰,此后该方案没有再被提及。
与此同时,德国舰船与机械工程公司和日耳曼尼亚船厂开始了战列巡洋舰动力系统的详细设计工作。历史文档中可以看出,在计划的舰体空间内满足出力要求,同时保证设计各方面均衡,是当时设计师面临的主要问题。尽管德国方案比荷兰方案更节省空间,但荷兰海军对较为复杂的德国动力组仍持怀疑态度。荷方认为,如果德国方案的动力组发生故障,荷属东印度不会有资质足够的技术人员,也无法满足维修的设施要求。因此,荷方倾向于自产的Werkspoor锅炉(许可生产的Yarrow式)和Parsons涡轮。
1939年末初步估算的交付时间表如下:
首舰 |
1940年2月1日铺设龙骨 |
1944年2月1日服役 |
次舰 |
1940年7月1日铺设龙骨 |
1944年7月1日服役 |
三号舰 |
1940年12月1日铺设龙骨 |
1944年12月1日服役 |
1939年秋,海军建造部和Nevesbu合作(推测还获得了IvS的技术协助)完成了如下的详细设计数据:
1047工程,1939年10月前后 |
||||
尺寸 |
方案A |
方案B |
方案C |
|
设计排水量水线(DWL)长 (试航排水) |
230m |
235m |
240m |
|
负载水线长 |
235.6m |
|||
DWL处舰宽 |
30m |
30m |
30m |
|
DWL处吃水 |
7.8m |
7.8m |
7.8m |
|
负载吃水 |
8.15m |
|||
型深(侧舷) |
14m |
14m |
14m |
|
型深(中轴线) |
14.3m |
|||
试航排水量 (不含附件) |
28,223t |
28,283t |
28,223t |
|
试航排水量 (含附件) |
28,811t |
29,251t |
28,811t |
|
负载排水量 (不含附件) |
29,924t |
|||
中横剖面面积 (试航排水) |
212.71m^2 |
|||
中横剖面面积 (负载排水) |
223.21m^2 |
|||
水线下舰体表面积 (含附件) |
7,340m^2 |
|||
中横剖面系数 |
0.909 |
|||
方形系数 |
0.514 |
|||
水线面系数 |
0.665 |
|||
棱形系数 |
0.565 |
|||
注:为确定最理想的尺寸和舰型系数,荷方设计了三种舰体方案。B方案被选择在瓦赫宁根的模型测试池进行了拖曳测试(见下文),且推测被作为后续设计的基础 |
B方案的重量分布 |
||
舰体 |
7,518.15t |
通常排水量 30,890t |
装甲(不含炮塔装甲) |
10,620t |
|
辅助设施 |
888t |
|
主动力组 |
2,972t |
|
电气设备 |
524t |
|
武备 |
3,087t |
|
航海设备 |
70.5t |
|
弹性负载 |
4,946.36t |
|
冗余 |
263.59t |
|
华盛顿条约(1.016)(注:应该是海水密度) |
27,940t |
|
空载排水量 |
26,489.08t |
装甲防护(数据来源于1939年10月27日Z 1线图) |
|
主装甲带 |
225mm,附于50mm柚木上 内置,内倾15deg |
上装甲带 |
60mm,向上渐减至30mm 内倾15deg |
纵向隔壁 |
40mm |
主甲板 |
75mm+25mm |
上甲板 |
30mm |
注:剩余细节未知 |
武备 |
|
三联装28cm炮 |
9门 每门备弹120发 |
联装12cm炮 |
12门 每门备弹200发 |
联装40mm炮 |
16门 每门备弹1,000发 |
20mm或12.7mm |
|
舰载机 |
2架 |
动力组 |
|
出力 |
180,000shp |
航速 |
34kt |
燃油 |
2,700t |
Nevesbu的1047工程线图
内部布局
如上所述,动力组的布置是设计的主要难题。原本估计舰体总长中有84m可用于动力组,但设计师很快意识到,如果弹药库要包括在装甲盒内,则该估计不切实际。在此后几个月内,经过数个提案后,在1940年3月,防廓的长度分配初步确定,如下:
前主炮群 |
~31.5m |
~153.50m |
各指挥中心 |
~6.0m |
|
前发电站及水泵区 |
~6.0m |
|
前锅炉室 |
~2*10.5m=21m |
|
前涡轮室及附属发电站 |
~15.75m |
|
后锅炉室 |
~2*10.5m=21m |
|
后涡轮室 |
~15.75m |
|
后发电站,计算中心及水泵区 |
~6.0m |
|
后主炮群 |
~17.25m |
显然,该方案也不是最终方案,因为其弹药库防护仍不理想。现存档案无法明确该问题最终是否完善解决。
模型实验
1940年2月(或许更早),海军建造部1047工程B方案的模型在瓦赫宁根进行了模型实验。实验使用了两套模型,编号367的一套配备传统舰艏,以及配备球型艏编号367A的另一套。根据1940年2月19日的实验报告,实验使用的模型对应的舰体特性如下:
367 |
367A |
|
垂标舰长 |
235m |
235m |
试航排水量水线长 |
235m |
237.1m |
试航排水量水线宽 |
30m |
30m |
试航排水量平均吃水 |
7.8m |
7.8m |
排水量 |
28,283m^3 |
28318.5m^3 |
咸水排水量 |
28,990t |
29,026t |
水线下舰体表面积 (不含附件) |
6,664m^2 |
6,686m^2 |
推测球型艏的方案是两组方案中性能更理想的一组,因为1047工程1940年2月9日的Z 6方案数据符合该方案特性(见下文)。
新的重量估算
在1939年11月到1940年2月间,设计师对重量问题进行了详细研究。研究结果包括一系列重量计算(均未标明日期)。汇总如下:
1047工程重量分布 |
||||
方案I |
方案II |
|||
舰体 |
7,080.359t |
7,366.499t |
||
装甲防护 (不含炮塔装甲) |
主装甲带 (含铆钉和木板) |
2,850.018t |
11,216.738t |
11,119.037t |
上甲板 |
908.643t |
|||
主甲板 |
2,630.580t |
|||
纵向隔壁 |
891.378t |
|||
横向隔壁 |
233.912t |
|||
28cm炮座 |
969.087t |
|||
12cm炮座 |
188.690t |
|||
指挥位置装甲 |
296.951t |
|||
其他 |
2,247.479t |
|||
辅助设施 |
937.752t |
|||
主动力组 |
四轴及推进浆 |
394.350t |
2,936.350t |
|
八组锅炉 |
852.000t |
|||
四组涡轮 |
975.000t |
|||
其他 |
715.000t |
|||
电气设备 |
540.000t |
|||
武备 |
3*三联装28cm炮塔 (含装甲) |
2,232.000t |
3,010.498t |
3,012.000t |
8*联装12cm炮塔 |
348.000t |
|||
7*联装40mm |
38.500t |
|||
8*20mm |
9.600t |
|||
2枚破雷卫 |
4.500t |
|||
3枚发烟器 |
11.000t |
|||
1.5m探照灯 |
8.000t |
|||
1.2m探照灯 |
1.500t |
|||
火控系统 |
150.000t |
|||
弹射器 |
25.000t |
|||
其他 |
182.398t |
|||
航海设备 |
36.650t |
|||
弹性负载 |
乘员 |
172.940t |
4,955.140t |
|
食物 |
103.500t |
|||
洗漱水 |
110.000t |
|||
饮用水 |
99.000t |
|||
锅炉水 |
177.000t |
|||
燃油 |
2,684.000t |
|||
柴油 |
84.000t |
|||
其他液体 |
264.500t |
|||
28cm弹药 1,080发 |
523.800t |
|||
12cm弹药 |
96.000t |
|||
40mm弹药 |
46.200t |
|||
枪械 |
16.000t |
|||
其他爆炸物 |
24.000t |
|||
化学品 |
2.000t |
|||
舰载机及配套设施 |
7.000t |
|||
锅炉及涡轮中的水和油 |
440.000t |
|||
管道中的水和油 |
35.000t |
|||
各种货物及弹药 |
88.100t |
|||
总排水量 |
30,713.717t |
30,903.528t |
||
仅找到了方案I的详细数据,没有找到方案II的。根据1940年2月前后的情况,推测方案I是两者中比较新的方案。
第一套最终方案
大概是基于模型实验的结果和其他原因(因为缺乏参考材料,具体原因已无法考证),1047工程在1940年2月初步定稿。已知在此期间的设计工作包括大量的详细线图,这些资料提供了以下的数据:
1047工程,1940年2月 |
|||
排水量/尺寸 |
设计排水量水线(DWL)长 (试航排水) |
237.1m |
设计图Z 6 1940年2月11日 |
垂标舰长 |
235m |
模型367A |
|
最大舰宽 |
30.44m |
设计图Z 1 1940年2月27日 |
|
DWL处舰宽 |
30m |
设计图Z 1 1940年2月27日 |
|
平均吃水 (试航排水) |
7.8m |
设计图Z 1 1940年2月27日 |
|
型深 |
14m |
设计图Z 1 1940年2月27日 |
|
试航排水 |
28,315.5t |
设计图Z 6 1940年2月11日 |
|
武备 |
三联装28cm |
9门 |
设计图X 4 1940年2月16日 |
联装12cm |
12门 |
||
联装40mm |
14门 |
||
单装20mm |
8门 |
||
舰载机及弹射器 |
未知 |
||
装甲防护 |
主装甲带 |
225mm 内倾15deg 附于50mm柚木及18mm舰体钢上 主装高度5.35m(DWL下2.1m,DWL上3.25m) |
设计图Z 1 1940年2月27日 及 设计图D 1b 1940年2月10日 |
上装甲带 |
40mm 内倾15deg |
||
主装舰艏延伸装甲带 |
30mm 向前渐减至15mm |
||
主装舰艉延伸装甲带 |
上30mm 下60mm |
||
纵向防雷隔壁 |
40mm |
||
主甲板 |
75mm+25mm |
||
下甲板 |
30mm |
||
穹甲(下甲板) |
30mm |
||
锅炉排烟 |
主甲板处225mm蜂窝甲板 下甲板处75mm蜂窝甲板 |
||
舰艉下甲板 |
125mm-150mm 保护推挤轴及舵机 |
||
横向隔壁 |
舰艏副隔壁 30mm+15mm 艏艉主隔壁 200mm,主装甲带以下渐减至40mm |
||
28cm炮座 |
200mm-250mm 向下渐减至40mm |
||
12cm炮座 |
75mm渐减至60mm |
||
炮塔装甲 |
未知 |
||
指挥塔 |
150mm |
||
水下防护 |
双层底深度1.5m 防雷带宽度5.35m 防雷带深度9.6m 防雷带为空-液-空布局 |
||
动力组 |
出力 |
180,000shp |
|
航速 |
34kt |
||
作战半径 |
20kt时4,500nmi |
Nevesbu的1047工程设计图Z 1
Nevesbu的1047工程设计图Z 6
Nevesbu的1047工程设计图D 1b
后续设计
自从1939年7月初步设计完成以来,所有方案均为内置主装(包括上表),1940年2月,应该是其设计史首次,外置主装的可能性被认真考虑。此前,所有存世的详细设计图纸中主装甲带均安装在舰体内部。但是一份1940年2月23日的备忘录称,关于主装布置的问题,一份主装外置的方案在当日完成。设计师决定,在研究过意大利技术调查团的收获,并完成1940年2月-4月和德方的进一步研讨后,再对该问题做出决定。
意大利技术调查任务
1940年初(推测在2月),荷方判断,仅依靠德国技术协助,其战列巡洋舰工程无法得到满意的进展。因此,其派技术调查团前往意大利。荷方代表拜访了意大利各船厂,并与意大利海军的建造总长研讨了其设计方案。在讨论舰舯部设计方案时,意大利代表提出舰体外壳和内部纵向横隔壁之间的距离(注:即防雷带宽度)不足,此前该数据一般取5.5m(但上表数据略有区别)。意方还建议将双层底深度增加至3m(如有可能配备装甲防护),并略去中轴线纵向隔壁。推进系统的讨论没有进展,荷方并不看好意大利在此方面的技术水平。
荷兰代表团参观了战列舰维托里奥 维内托,但未能获得登上当时未成的战列舰螺母的许可。该技术调查导致荷方决定重新设计1047工程的内部区域划分。在1940年3月-4月于荷兰(区域)召开了工程会议,到场的包括海军建造部和IvS的代表。会议上讨论了意大利技术调查的收获和后续德国技术援助的问题。可惜的是,只有潦草的会议笔记存世,会议的全部结论已不可考。但能确定的要点如下:
> 应删去涡轮室的中央纵向隔壁
> 意方关于增加双层底深度的设计合理,特别是考虑到未来对抗磁性鱼雷的问题。设计师研究了在龙骨以下3m加装配备25mm装甲的第二套双层底的可能性,但是因该舰吃水较浅,该方案不可行。
会议决定派代表团前往德国,再次对面临的问题进行讨论。代表团携带的资料包括一套日期为1940年4月19日的方案,特性如下。这套方案应该是战争爆发前设计的最终进展。
1047工程(1940年4月19日) |
||
舰体 |
垂标舰长(DWL处) |
236.00m |
总长 |
241.20m |
|
DWL处舰宽(装甲外置) |
29.40m |
|
上甲板处舰宽 |
30.85m |
|
型深 |
14.00m |
|
试航吃水 |
7.80m |
|
试航排水量(含装甲) |
28,829m^3 |
|
试航排水量(含附件) |
29,029m^3 |
|
试航排水量 |
29,784t |
|
常载排水量 |
31,396t |
|
华盛顿条约排水量 |
27,988t |
|
中横剖面面积 |
216.20m^2 |
|
中横剖面系数 |
0.943 |
|
方形系数 |
0.5326 |
|
棱形系数 |
0.5648 |
|
水线面系数 |
0.642 |
|
稳定性 |
重心 |
~9.10m |
浮心 |
4.23m |
|
稳心 |
11.89m |
|
M-G |
~2.79m |
|
动力系统 |
见“推进系统”章节 |
装甲防护 |
||
设计图Z 17 1940年4月10日 主装甲带外置 |
设计图Z 15 1940年4月8日 主装甲带内置 |
|
主装甲带 |
225mm,内倾18deg 附于50mm柚木及17mm造船钢上,外置 主装高度5.30m(DWL下2.10m,DWL上3.20m) |
225mm,内倾18deg 附于50mm柚木及17mm造船钢上,内置 主装高度5.55m(DWL下2.25m,DWL上3.30m) |
上装甲带 |
40mm,垂直 |
40mm,内倾18deg(?) |
纵向防雷隔壁 |
40mm |
|
上甲板 |
20mm(?) |
30mm 上附60mm柚木 |
主甲板 |
100mm,附于15mm(?)甲板上 |
100mm,附于13mm甲板上 |
下甲板 |
30mm |
推测同左 |
穹甲(下甲板) |
30mm |
|
锅炉排烟 |
主甲板处225mm蜂窝甲板 下甲板处75mm蜂窝甲板 |
未知 |
水下防护 |
主装甲带以下防雷鼓包 宽度1.50m(?) 双层底深度1.65m |
防雷鼓包宽度3.75m 水下防护宽度5.55m (注:应该是指防雷带总宽5.55m,其中主装外防雷鼓包宽3.75m) 防雷带为空-空-液布局 |
Nevesbu的1047工程设计图Z 15
Nevesbu的1047工程设计图Z 17
荷兰1939-1940年战列巡洋舰设计的参考方案也迎来了末日。图中为1945年战争结束后,格奈森瑙饱经风霜的废墟,摄于波兰格丁尼亚市近海。该舰的舰艏,全部武备和火控均被拆除,为换装三门联装38cm炮做准备。换炮工作最终未能实现,该舰在1945年3月27日被击沉,以避免成为战争赔款。该舰 ”A” 炮塔的3门28cm炮被德国人运往荷兰,安装在鹿特丹入海口处荷兰角湾,用于海岸线防护。另两座则被运往挪威。