微观航母之装甲防护(上)
文/希 弦
◎ SBD“无畏”式俯冲轰炸机,机体结构上的标志特征就是“减速板”,可在俯冲轰炸时降低飞机的俯冲速度,给飞行员更多的时间来瞄准目标
◎ 保证舰载机的搭载量和舰载机的快速出动能力,是二战期间美国航母设计上的核心原则之一。为此,装甲防护上必然要有所放弃
增强航母飞行甲板的防护,也就是提高飞行甲板的厚度。但厚度的增加,随之量变引起质变的就是整舰装甲重量上的增加。即便航母飞行甲板的厚度只是50或60毫米,较于同时期的巡洋舰乃至战列舰的侧舷装甲都不值一提,但考虑到航母飞行甲板巨大的面积,最终换算出的装甲重量对于当时2万、3万吨排水量的航母来说几乎就是不可承受的。
装甲重量的增加,也意味着航母排水量的增加,这对于建造成本的增加还是可以接受的,不可接受的是对航母其它方面性能的牺牲。在飞行甲板上增加的重量,直接增高了舰体的重心,严重影响了航母的航行性能和操纵性。装甲重量的增加,自然要以占用舰载机、武器弹药和燃油武器的装载空间重量为代价。因此,增强航母的水平防护、提高防护装甲的厚度,同样要考虑“度”的问题。毕竟,随着弹药对甲板的贯穿能力的提升,在越来越强的弹药威力面前,以牺牲航母其它的性能来一味地增加装甲厚度已不是万全之策。
也正是因为航母的水平防护与航母的舰载机搭载量、航速等性能上存在很难调和的矛盾,所以美国海军在30年代时对航母的防护几乎是放弃的,将胜利的希望全部寄托在了先发制人的“全甲板攻击”,在最短的时间放出最大的攻击机群来完成对敌方航母的致命一击。虽然,后来的美国航母在防护上不再这么激进极端,但适度折中的航母防护还是要让步于“全甲板攻击”理念,来保证舰载机搭载量和舰载机的快速起飞能力。所以,我们看到,在相当长时期内美国航母在舰体结构的强度甲板上铺设的飞行甲板都是木质的。这样的飞行甲板对落在上面的炸弹几乎谈不上什么防护,但在战时受损后更方便抢修更换,能快速恢复舰载机起降能力。
而同期的英国海军对航母的装甲防护有着与美国截然不同的理念。对于航母装甲防护高度重视的英国海军,30年代中期提出了“装甲航空母舰”的概念。防护的“度”是使航母的飞行甲板能够经受住轻巡洋舰的152毫米炮弹、皇家空军当时使用的227千克(500磅)重磅炸弹的打击。而且与美日海军的主流做法不同,英国海军的航母是直接以飞行甲板为强度甲板。所以在英国装甲航母的舰体内部,由76毫米厚的飞行甲板和110毫米厚的侧舷装甲组成了封闭式的机库,加之舰体内部舱壁还有64~76毫米厚的分隔组成的“防火走廊”,整个机库宛如坚不可摧的大钢箱。其装甲防护能力,可以抵御454千克(1 000磅)炸弹的直接命中,基本解决了航母因炸弹洞穿飞行甲板、落入机库爆炸造成损伤的问题。但这样的“重装”防护是以牺牲航母的其它性能为代价的。
以最具代表性的英国装甲航母“光辉”级为例,“光辉”级的舰体重量在5 000吨左右,但防御装甲的重量竟达到了1 500吨,因此造成的排水量增加和干舷过低,只能通过缩短全舰长和机库尺寸来“亡羊补牢”。“光辉”级航母虽然排水量比“皇家方舟”号多1 000吨,但机库尺寸却小了40%,仅能设置一层机库和容纳33架舰载机,机库的高度也限制了以后更新、更大的舰载机上舰的可能。
但“光辉”级的实战表现在一定程度上肯定了装甲航母设计上的通过牺牲航空作战能力所换取的生存能力。1941年1月6日,以“光辉”号装甲航母为首的英国海军编队在为5艘给北非战场运送物资的商船护航时,遭到了德国空军43架Ju-87俯冲轰炸机的攻击。在空前猛烈的轰炸中,“光辉”号的飞行甲板被500千克的重磅炸弹穿透了,甲板上没有装甲防护的升降机被命中塌陷,机库这个“装甲箱”也变得千疮百孔陷入一片火海之中。
不过,“光辉”号的装甲结构还是经受住了这次空前密集的空中火力打击,其装甲结构保证了这艘航母的损管消防作业的展开,特别是舰体内部的航空汽油舱没有破裂受损(否则汽油蒸汽就是一颗内部重磅炸弹),最终通过舰员们训练有素的“抢救”,“光辉”号上的危险局面得到了控制,靠自身动力驶入了马耳他瓦莱塔的大港,并最终扑灭了舰上的大火进行了应急修理。在瓦莱塔,“光辉”号又被再度来袭的德军飞机命中了两枚炸弹,该舰的机库、甲板和上层建筑都遭到了严重毁伤。1月23日傍晚,遍体鳞伤但生命顽强的“光辉”号借助夜色离开了马耳他,以25节的航速经苏伊士运河和好望角前往美国,进入诺福克海军船厂大修,最后在1941年底返回战斗岗位。
而后的1944年秋,盟军在大西洋取得了压倒性的优势后,3艘“光辉”级航母悉数调往远东组成英国太平洋舰队参加对日的作战。“光辉”号的姊妹舰“胜利”号、“可畏”号在战斗中都遭到了日军“神风”特攻队的自杀式攻击,不过都未造成严重损伤,修复后又重新投入了作战。这也是对装甲航母生存能力的又一个侧面体现。
对于“光辉”号1941年的这次死里逃生,毫无争议的事实就是,装甲航母“光辉”号展现出了比同期其它任何一型航母都要强的生存能力。但辩证来看,对于装甲航母的设计理念也不免会有这样的疑问,若“光辉”号奉行的是美国航母的“全甲板攻击”,采用轻防护的机库也就能搭载更多的战斗机,那么这次面对来犯的Ju-87“斯图卡”俯冲轰炸机,“光辉”号就可以做到主动出击,将机动笨拙的“斯图卡”击落或驱逐,而不是只有被动挨炸的招架之力。而这样的疑问,凸显的正是航母同时兼顾防御与进攻的困难。
在英国的“光辉”级装甲航母陆续入役的同期,亚洲的日本在“大凤”号航母上也选择了重装甲防护的设计理念,只不过与英国装甲航母将机库打造为“装甲箱”的思路迥异。日本在“大凤”号航母上选择了将飞行甲板来作为防御的重点,并且日本军方还提出了远比英国海军苛刻的防护标准。不过,较于在战场上的“光辉”级的全身而退,将装甲防护性能展现得淋漓尽致的“大凤”号,这艘强调生存性、高防护的大型重装甲“不沉の空母”,却似乎受到了命运的捉弄……
“大凤”号是二战中日本海军建造的最为现代化的大型航母,设计上一改日本航母的传统。日本海军航母的命名规则,舰队航母通常是以龙、鹤来命名,如“云龙”、“飞龙”、“翔鹤”等,设计上由商船或军舰改造而来的航母多以鹰、凤命名,如“隼鹰”、“云鹰”、“瑞凤”等。但这艘列入1939年度《丸四舰艇补充计划》的重防护的舰队航母却是以“大凤”为名。“大凤”的命名,自然也是祥瑞的名字,寓意着体型庞大、雄伟强健的大鸟,这也与“大凤”号29 300吨的标准排水量相称。
◎“光辉”级装甲航母为了应对1 500吨的装甲重量,降低了重心,飞行甲板的高度降为11.6米,机库也只能设置为单层,同时舰体的宽度也要增加,所以最后我们看到“光辉”级的舰型是水线长宽比达7.0的丰满型
◎ Ju-87攻击下的“光辉”号虽然遍体鳞伤,但生命力顽强,换做同期其它任何一型航母恐怕只会是葬身海底的命运
◎“光辉”号凭借自身动力驶入了瓦莱塔港进行了紧急修理,而后还穿过了大西洋抵达美国诺福克海军船厂完成了大修
◎“大凤”号的设计一改日本航母的船型,诸多技术创新、技术精华集于一身,也因此成为后来模型厂商开发的重点舰型
◎ 日本著名舰船画家以写实的笔法还原的1944年6月向马里亚纳出击的“大凤”号,“彗星”舰爆(等同于俯冲轰炸机)正在降落,舰艉远方处是护航的“若月”号驱逐舰,近处是“矶风”
◎“大凤”号短短3个月的服役生涯,留下的影像资料非常稀少,比较集中留下的是1944年5月间在塔威塔威锚地的驻泊。这张“大凤”号的舰体剪影,舰艉处可能是同属小泽舰队的“翔鹤”级航母的“瑞鹤”号或“翔鹤”号
◎ 另一张在塔威塔威锚地驻泊时拍摄的“大凤”号,旁边除了“翔鹤”级,右上角还有“长门”级战列舰相伴
◎“大凤”号的舰体中部截面构造图,粗略对比中不难发现,侧舷的装甲厚度要比飞行甲板的薄弱些
“大凤”号可谓是集多种创新设计、技术精华于一身,这其中就包括“封闭式舰艏”,这也是与上文中的英国航母的联系之处。因为世界上第一种使用封闭式舰艏的航母是英国海军1932年建造的“竞技神”号,而“大凤”号是唯一安装了封闭式舰艏的日本航母。采用封闭式舰艏给“大凤”号设计上带来的收益之一就是飞行甲板得以向前延伸,257.5米长的飞行甲板是日本海军航母中最长的。而“大凤”号与英国装甲航母最大的联系是“重防护”,而且在装甲防护的“度”上更是有过之而无不及。
“大凤”号的装甲防御系统是围绕飞行甲板展开的,在日本海军的最初设想中是用装甲覆盖整个飞行甲板,以达到最全面的防护效果。这当然也会遇到与英国装甲航母一样的舰体重心升高、影响航母的稳定性和机动性等问题。所以,“大凤”号的装甲防护只能退而求其次,采取飞行甲板局部重点防护的策略,只在前后升降机之间的飞行甲板上铺设防护装甲,以确保舰载机起飞时所需的最小限度的飞行甲板能够得到足够的保护。
“大凤”号飞行甲板的装甲防护在初期设计中,前后升降机间的防护装甲形式是两端窄中央逐渐变宽,覆盖了整个甲板面积的50%,装甲厚度是60毫米。这样的防护能够抵御从700米高度投下的500千克炸弹。但日本海军对这样的防护水平很不满意,军方对“大凤”号的防护能力的预期是非常之高的,那就是能够防御在1 300米高度俯冲投下的800千克炸弹和在4 000米高度投下的500千克炸弹的水平轰炸。因此,在随后升级的“大凤”号飞行甲板防护方案中,防护装甲在对飞行甲板的防护面积拓宽的同时,厚度也做了大幅提升,采用了双层装甲结构的75毫米防护装甲加一层20毫米特种装甲。这样的装甲厚度足以抵御500千克炸弹的命中,但军方仍然认为无法应对高空水平轰炸,不过最后还是放弃了继续强化装甲的想法。毕竟,100毫米以上的装甲将严重影响“大凤”号的性能,而且战场上的高空水平轰炸虽然威力大于俯冲轰炸,但命中率低,美军更多的是以500千克的炸弹实施俯冲轰炸。
“大凤”号对飞行甲板防护的精心设计,不仅限于这95毫米厚度装甲的铺设。为增强飞行甲板的结构强度,“大凤”号取消了中部升降机,飞行甲板前后两部升降机还铺设了两层25毫米特种装甲,这也使得升降机的重量达到100吨。而且,“大凤”号对飞行甲板下面机库的装甲防护也没有忽视,不仅在机库顶部铺设了10毫米特种钢板,还在飞行甲板和机库顶部之间预留了70厘米的空间,以缓解落在飞行甲板上的炸弹对机库的爆炸冲击。另外,自诩为“不沉の空母”的“大凤”号,在舰桥、动力舱、燃料库、弹药库等核心重点舱室也是重甲护身。
相对而言,“大凤”号的侧舷装甲稍显薄弱,上部为165毫米,自上而下变薄为下部的55毫米(另一说法是,70~185毫米)。不过,“大凤”号在舷侧的中央部位设置了两道22毫米的防护隔壁,外侧隔舱内注入油水,形成1米厚的重油保护层,能够吸收30%的鱼雷爆炸威力。而且,“大凤”号是双重船底,轮机舱、动力舱、弹药库等处都采用了多层舷侧隔壁结构,所以才会有“川崎神户造船厂的员工自信地认为,‘大凤’号即使挨上10~20枚鱼雷也不会沉没”一说。但日本人在“大凤”号航母上这般精细严密的防护设计,构建的应对水面、水下各种威胁的多重防护,最终换来的却是:一枚鱼雷引发的“蝴蝶效应”,终结了“不沉の空母”。
1944年6月19日上午,马里亚纳海战中作为小泽第1机动舰队旗舰的“大凤”号,高悬Z字旗,与“翔鹤”号、“瑞鹤”号共同放飞出了最大的舰载机攻击群,这时的“大凤”号处于美国海军舰载机攻击的“安全”范围之外。但在8时09分,水下蛰伏的美军潜艇“大青花鱼”号(USS Albacore,SS-218)以“大凤”号为目标发射了6枚鱼雷,前5枚均未命中,第6枚命中了“大凤”号前部升降机的右舷。虽然“大青花鱼”号的这枚MK14鱼雷,对于“大凤”号来说似乎只是“隔靴搔痒”,并未造成重大伤害,但爆炸的冲击还是使得前部的升降机出现故障,卡在了升降的中途,爆炸的冲击还震裂了右舷前部油舱壁。而这两处看似不相关的小伤,最终却将“大凤”号这座海上装甲堡垒从内部引爆。
前升降机的故障,导致了飞行甲板在前升降机处出现了大空洞,影响了舰载机的起降作业,“大凤”号的舰员们就用各种材料填补了前升降机口。这在保证飞行甲板恢复了起降作业条件时,也使得飞行甲板下的机库成为了密封的舱室。此间,“大凤”号右舷前部油舱壁的破裂,造成了燃油的不断挥发并在密闭的机库内积聚,挥发油气造成了人员中毒,但更危险的是挥发的油气成为了舰体内部的重磅炸弹。这样危险的局面,1941年Ju-87轰炸下的“光辉”号也曾面对。而此时的“大凤”号,距离杀身之祸、命运捉弄、结局凄惨只差那么一个小小的火星。下午2点32分后,“大凤”号全舰大爆炸!
“大凤”号,自1944年3月7日正式入役日本海军短短三个月的服役生涯中,装甲防护并没有经受严峻的考验!这对于作为重装甲防护航母的“大凤”号而言,亦或说是强烈讽刺吧!虽说“大青花鱼”号的鱼雷并未直接终结了“大凤”号,但“大凤”号的战沉还是为鱼雷又增加了一个战例。而盘点二战时期航母被击沉或击伤的战例,对航母造成损伤的各种武器弹药中,占最大比例的正是鱼雷。因此,在矛与盾的攻防中,二战航母针对水下鱼雷的防护,以及战后反舰导弹兴起使航母对舷侧防护的重视,将会是下期《微观航母》行文的重点。
◎ 1942年5月拍摄的,在康涅狄格州格罗顿休整的“大青花鱼”号潜艇。左下角的画面是几年后“大青花鱼”号潜望镜视角中的“大凤”号
◎ 画作还原的“大青花鱼”号鱼雷命中“大凤”号的右舷前部,而鱼雷造成的前升降机故障和油舱壁破裂,看似无关痛痒,但最终这两处小伤成为了从“大凤”号内部引爆的重磅炸弹
[编辑/山 水]
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