剑走偏锋——德三战列舰装甲防护设计概览
热文
历史 > 热文 > 正文

剑走偏锋——德三战列舰装甲防护设计概览

长久以来,以穹甲设计为代表的德三海军战列舰防护结构往往被不加辨析地判定为一战传统构型的延续,并以此为证据进而推导出德三海军防护思路过时,难以应对新作战环境的荒谬结论。诸如“俾斯麦是最强一战船、设计源自拜仁放大”之类的臆断也都如出一辙。类似观点既有悖于德三战列舰防护设计演化路径,也错误描述了德三战列舰的真实防护水平。本文侧重德三战列舰装甲盒区域的防护设计解析,暂不考虑炮座、炮塔、舵机、指挥塔、烟道等区域以及水中弹。

俾斯麦号战列舰

时间回溯至30年代初期,随着法国以敦刻尔克级回应了A、B、C号装甲舰,彼时的德国海军在1933年会议中首次提出为D号装甲舰配备足以抵御330毫米主炮的装甲带。这一事件标志着德国海军在十余年的沉寂后重新回到了主力舰间对抗的舞台。根据测算,想要在18000米的常规交战距离上防御330毫米穿甲弹需要320毫米的主装甲带,而考虑到D号装甲舰较轻的预设吨位,其主装甲带厚度最终被定为防御203毫米穿甲弹和330毫米通常弹的220毫米。此外,正是在此次会议上,德国海军提出在露天甲板上设置50毫米的装甲。这是由于德国海军的主水平装甲通过大角度穹甲与主装甲带下沿相接,相较于其他水平装甲与主装甲带上沿相接的装甲盒设计,主水平装甲的高度更低。设置50毫米的露天装甲甲板用以保护主水平装甲上方的大片无防护区域。这种类似于炸弹甲板的结构同样贯彻整条发展脉络始终。1934年3月3日,法国宣布将增订一艘改进型敦刻尔克级战列舰斯特拉斯堡号。在此背景之下,1934年7月5日,D号和E号装甲舰开工四个半月后,希特勒终于同意将两舰大幅放大并增加一座主炮塔。而防护指标也随之恢复到抵御330毫米穿甲弹。其中两种防护方案的主装甲带厚度分别为350毫米(加泽科错误标注的沙恩霍斯特级主装甲带厚度)和300毫米。最终,方案1被定为沙恩霍斯特级的基础设计,而建成的沙恩霍斯特级主装甲带厚度因吨位原因被削减至320毫米。

沙恩霍斯特级装甲布局图,主装厚度应为320毫米

沙恩霍斯特级的侧舷防护由320毫米KC n/a垂直主装和105毫米Wh穹甲组成。主装下端削薄至170毫米,穹甲内倾段倾斜角64度,全部和主装叠加在一条弹道上,只有当炮弹落角大于40度时才有绕过主装上沿直击穹甲的可能性。在主装之上是一条略小于一层甲板高度的35毫米Wh上装,通过这条弹道能够轻松直击穹甲水平段,即105毫米的主水平装甲外段。此处是沙恩霍斯特级最明显的防护弱区。主水平装甲内段的防护相对外段削弱,在动力舱段厚80毫米,弹药舱段厚95毫米,主水平装甲内外段交界处额外设有40毫米Wh纵壁。受限于超出预期的锅炉高度,沙恩霍斯特级的主水平装甲在锅炉舱段略微抬升,在侧面通过80毫米Wh纵壁与正常高度的主水平装甲相连。这便产生了一条极微小的弹道,只需穿过35毫米上装或50毫米露天甲板、40毫米纵壁和80毫米纵壁便能直击锅炉舱,即该舰最具知名度的80毫米天窗。这条弹道的投影极小,在实战中几乎不可能被命中。作为水平防护的最上部分,沙恩霍斯特级还设有一层50毫米Wh露天甲板。

下面试分析沙恩霍斯特级的防护效能。对抗美国Mk6型16英寸舰炮发射早期mk8型炮弹和英国Mk7型14英寸发射Hadfield产高性能14英寸炮弹。以上是沙恩霍斯特级实战中有可能遭遇的两款最强舰炮,且分别代表了可靠的大角度性能和优异的中角度性能。主装随船体倾角不计,德美硬化甲质差异忽略不计。320KC n/a对Hadfield根据实测1370英尺/秒的起爆速度修正,不计穿甲转正角度。mk8剥被帽后对抗Wh不计系数上升。Hadfield小角度取100%经验式速度。

可见,沙恩霍斯特级在无航向角对抗大角度性能可靠的美国舰炮时防护性较差。在实战航向角状态下,虽然免疫区下限变得相对可观,但孱弱的水平装甲导致其水平防护普遍在20000码左右就能被轻松突破。但在对抗欧洲中角度穿深较好而大角度不足的舰炮时,沙恩霍斯特在无航向角时也能保持较大的免疫区。进入实战航向角状态下,欧洲舰炮几乎全部无法通过其主穹弹道。当炮弹穿透主装后立刻以70度左右的大角度迎上105毫米穹甲,随着距离接近,穿透主装后剩余速度还不足以击穿穹甲时,炮弹就已经进入了碎弹速度区间。

因此,沙恩霍斯特级的防护体系即便面对欧洲新锐舰也颇为有力,对抗老舰时更是绰绰有余。这些舰艇在实战航向角环境下,只能通过炮座、炮塔等区域以及远距离击穿水平防护来打出严重损伤。唯有遭遇以大角度性能见长的美舰时,沙恩霍斯特级的水平防护弱区才暴露无遗。

德国海军自然也对现有防护体系的不足心知肚明。下一步的改进方向无疑在于填补现有天窗,并进一步增强水平防护。瞒报数据从而突破了吨位限制的俾斯麦级得以在更大的平台上实现沙恩霍斯特级未能完成的目标。该舰基本延续了前型舰的防护设计思路,由于不存在锅炉高度问题,80毫米天窗的漏洞自然消除。上装弱区则通过一条与50毫米露天甲板等效的145毫米上装来弥补。除此之外,为了防止半穿甲航弹在击穿50毫米露天甲板后在主水平装甲之上的无防护区域爆炸,造成大面积损伤,俾斯麦级在主水平装甲和露天甲板之间增设了30毫米纵壁以抵御破片。不同于沙恩霍斯特级布置在主水平装甲内外段之间的40毫米纵壁,俾斯麦级的30毫米纵壁位于穹甲倾斜段到水平段的连接区域,并与防雷壁上沿相接。

俾斯麦号装甲布局图

俾斯麦级的侧舷防护由320毫米KC n/a垂直主装和穹甲组成。主装下沿削薄至170毫米,穹甲为110毫米Wh装甲,内倾68度。主装与穹甲并不完全叠加在一条弹道上,当炮弹落角大于25度时可能绕过主装上沿直击穹甲。主水平装甲与穹甲相连,在弹药舱段为95毫米Wh装甲,动力舱段为80毫米。主水平装甲与穹甲连接部设有30毫米Wh防破片装甲,露天甲板设有50毫米Wh装甲,主装与露天甲板之间有145毫米Wh上装。另外,二号舰提尔皮茨号的装甲设置与首舰略有不同。主装略微削减至315毫米,穹甲在弹药舱段增厚至120毫米。主水平装甲弹药舱段增厚至100毫米。这套防护设计有效规避了沙恩霍斯特级的天窗区,并略微增强了水平防护能力。然而该舰的穹甲布置又产生了上装穹甲弹道的新弱区,不过同样由于投影较小在实战中被命中的概率不高。

下面试分析俾斯麦的防护效能,规则同上。

可见,得益于更大的穹甲厚度与倾角,俾斯麦级在无航向角时的侧舷抗性又得到了一定的提升。而在实战航向角状态下,同时期几乎没有舰炮能突破其主穹结构。然而美中不足的是,俾斯麦号的水平防护能力依旧低下,二号舰提尔皮茨号虽然做出了针对性的调整,但面对水平侵彻力强大的美国舰炮时同样虚弱不堪。不过由于欧洲舰炮的水平穿深普遍较低,俾斯麦级的劣势在一定程度上被抵消。上装穹甲弹道的天窗虽然在落角大于25度时可以被随意击穿,但与其他击穿距离比对后,这一天窗与薄弱的水平防护相比反倒略强一些,也是颇为讽刺。总体而言,俾斯麦级的侧舷防护能力已经十分强大,甚至略显过剩。想要进一步提高炮战能力则应当大幅度增强水平防护力。

自俾斯麦级之后,德三主力舰的防护设计头也不回地走上了一条邪路,即削减主装厚度并增加穹甲厚度,对水平防护的加强力度也严重不足。事实上,在主穹结构中,对抗大角度性能欠佳的舰炮主要靠穹甲实现防护。俾斯麦级的穹甲面对欧洲各型舰炮所实现的防护效能已经略显过剩。而在对抗大角度性能日渐增强的新弹时,穹甲的作用退居次位,主要由外层主装提供防护。因此,H级进一步加强侧舷防护能力的合理方式应当是加厚主装或添加倾角。然而德三海军对这两种方式都不甚积极。首先是主装厚度,自提尔皮茨号开始,主装厚度从320毫米削减至315毫米,同时弹药舱段穹甲增厚至120毫米。H39将主装厚度进一步削减为300毫米,穹甲全段增厚至120毫米。这意味着该方案在对抗Mk6等以大角度性能见长的舰炮时,防护效能相比俾斯麦级不增反降(无航向角主穹击穿距离跌至20000码)。不仅如此,从H39中期到H41前的各方案将主装布置上下颠倒。原先下端削薄的主装变为上端削薄,主装防护弱区明显扩大。而在水平防护方面,H39仅将主水平装甲改为100毫米,并将弹药舱段的露天甲板厚度增至80毫米,因此其依旧稳居同时期新锐舰水平防护末位。

H39终案的侧舷防护由300毫米KC n/a垂直主装和120毫米Wh穹甲组成。主装上沿削薄至180毫米,穹甲内倾68度。由于主装改为上沿削薄,因此H39的主穹全厚度叠加弹道相较于俾斯麦更加狭窄。主水平装甲与穹甲相连,统一设为100毫米Wh装甲。露天甲板有50毫米Wh装甲防护,弹药舱段增至80毫米。主装与露天甲板之间有150毫米Wh上装,主水平装甲与露天甲板之间设防破片装甲。

H39早期方案,此时主装还尚未倒置

H39终案

到了H40时期,方案A将上装增厚至200毫米,露天甲板随之全面增为等效的80毫米。方案B则终于尝试了倾斜主装设计,只不过其目的并非为了增强防护效果,而是使用倾斜装甲以减重。H40的方案B将主装和上装改为外倾13度,但厚度降低为250毫米和170毫米,分别与方案A的垂直布置300毫米和200毫米等效。

H40方案A与B

除此之外,在H40中后期,德国海军还尝试了剥被帽设计。在得到了盟友意大利海军的研究成果后,德国海军也开展了一系列相关实验。结果显示,德国穿甲弹只需要0.2倍弹径左右的外板便能剥去被帽。对于380毫米穿甲弹,600毫米的间隙足以使松动的被帽脱落。70毫米装甲+250毫米水泥+280毫米装甲的防护结构与100毫米装甲+600毫米间隙+280毫米装甲的结构等效,后者正是维内托级的防护结构。这两种结构的区别在于,前者所占用的空间是后者的1.63倍,而后者的重量是前者的1.15倍。实测实验中,380毫米穿甲弹的被帽能够轻松脱去,而406毫米穿甲弹也被100毫米外板成功碎帽。因此,这套剥被帽结构在不久后也加入了H40的设计中。现存图纸显示,剥被帽构型的H40方案完全抛弃了原有主穹结构。该方案的侧舷防护系统由外层垂直布置的60毫米Wh装甲和内侧外倾10度的280毫米KC n/a装甲构成。虽然去除了穹甲结构,但该方案的主水平装甲高度并未调整,依旧位于露天甲板之下两层,与280毫米主装中段相接。主水平装甲为100毫米Wh装甲,在主水平装甲和露天甲板之间设有25毫米防破片装甲。露天甲板依旧是50毫米Wh装甲,上装同样是145毫米Wh装甲,与60毫米剥被帽外板相接。

剥被帽H40

可惜的是,随着H40在1941年被逐渐搁置,这些颇具特色的方案也被德国海军一并放弃。在希特勒宣布在战争结束后将立即建造H和J号战列舰后,德国海军决定结合战争经验重新研究H39,而其成果便是H41。该方案的防护设计重新回到了传统主穹结构,区别在于,官方方案的穹甲厚度增至130毫米,而布洛姆福斯方案增加到150毫米。主水平装甲官方方案增至120毫米,布洛姆福斯方案同样改为150毫米。露天甲板前者维持80毫米,后者降至60毫米。官方方案的上装为145毫米,布洛姆福斯方案改为150毫米,主装的上端削薄被取消。

H41官方案

H41布洛姆福斯案

随着时间来到1942年,H级战列舰的设计工作进入数值膨胀的垃圾时间。H42将主装厚度增至380毫米,主水平装甲(Zwischendeck)虽然减为130毫米,但在主水平装甲和露天甲板之间(Batteriedeck)又增设一层140毫米Wh装甲,同时在这两层装甲甲板间纵向设有80毫米Wh装甲。露天甲板设60毫米Wh装甲,上装维持在145毫米。H43的装甲结构改动主要在于将穹甲角度增大。而H44则更进一步,将穹甲上半部分厚度增至200毫米,同时又增设了一道纵向25毫米Wh防破片装甲。在盲目的数字堆砌过程中,德三海军战列舰发展历程也随着德意志第三帝国一并走向了终点。十余万吨的夸张巨舰也只能存在于疯狂的幻想中。

H42

H43

H44

全文终

亲爱的凤凰网用户:

您当前使用的浏览器版本过低,导致网站不能正常访问,建议升级浏览器

第三方浏览器推荐:

谷歌(Chrome)浏览器 下载

360安全浏览器 下载