1939-40年荷兰皇家海军战列巡洋舰研究方案

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

计划研究将主炮缩减至6门对预算的影响。

A large ship in a body of water
Description automatically generated

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。

A picture containing outdoor, photo, old, grass
Description automatically generated

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。

A vintage photo of a large ship in a body of water
Description automatically generated

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)

A close up of a map
Description automatically generated

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

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)

A close up of a piece of paper
Description automatically generated

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

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。

立即加入战斗序列,体验钢与火的碰撞,全速前进!

点击下图可获取直营服新手礼包

Banner_Comics-Art_1200x628_WG_SPb_WoWS数据库