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词条 北安普敦级重型巡洋舰
释义

§ 基本概述

战争后期的“奥古斯都”号,其桅杆安放大型SG对空搜索雷达

北安普敦级其实是彭萨科拉级(Pensacola Class)重型巡洋舰的改进型。其主要分别是主炮方面,由于安装在彭萨科拉级巡洋舰的4座203mm炮塔实在是太重,于是在北安普敦级上减少一座,装有3座三联203mm炮塔,火力上并不比彭萨科拉级巡洋舰差很多。原先该级安排装备鱼雷发射器,但后来开工时被撤消。北安普敦级也安排了载水上侦察机,由于增加了一个大型机库,使飞机数量比彭萨科拉级巡洋舰增加到4架。该级装甲防御从新设计过,增加了多个防水隔舱,提高了抗沉性,但装甲和彭萨科拉级巡洋舰是一样,只能防御驱逐舰的攻击。因此在后来的战斗中这个严重的问题被逐步显示出来。

北安普敦级重型巡洋舰的设计开始于1926年彭萨科拉级重巡洋舰之后,最初希望将主炮数量修改为八门(当时国际上惯用的设计方案),增强抗打击能力和载机数量。主炮的设计有三座三联或四座双联装两种方案,都会导致前甲板、船体和干舷的加大。内部火控室也将由两个增加到四个。最后四座双联的设计将导致舰体过于狭长,影响结构强度而采用了九门炮的设计方案。建造过程中一部分排水量被节省下来用于加强防护力,侧舷装甲被增加到7英寸以保护弹药库,但主机和炮塔装甲只能防御6英寸炮弹。加装了部分指挥设施使之能胜任舰队旗舰的职责。虽然经过了精心的设计和削减,建成时仍然超过伦敦海军条约对重巡洋舰1万吨的限定。

在FY29计划中通过了建造六艘北安普顿级重巡洋舰的决议,前三艘作为小队旗舰,后三艘作为舰队旗舰,用于防护的重量达1057吨。动力部分、主副炮武装与彭萨科拉级相同,最薄弱的环节是对空防御,因为柯尔特开发的37mm高炮来不及装备到本舰,此外还保留了两座三联装鱼雷发射管。最后,对载机部分进行了调整,在后烟囱的周围安装了具备防爆功能的机棚,使飞机的操作更加方便,也保护脆弱的机械免遭本舰火炮射击时的破坏。机棚里共可存储四架水上飞机,还可在弹射器上携带两架,但通常只会装载四架飞机上舰——弹射器上的飞机往往是舰上最容易起火的物体。战前进行的改造主要是增强了防空能力。

§ 研发背景

1922年,五大海军强国签署《华盛顿限制海军军备条约》。依据这个条约,催生了一批排水量在1万吨,装备203毫米主炮的所谓“条约型巡洋舰”。1924年,美国国会依据《华盛顿条约》批准建造8艘这样的巡洋舰。但当时的美国沉溺于相信“条约的和平”,对海军毫无热情的第3()任总统柯立芝只拨了2艘的款,建造了美国海军第一种条约型巡洋舰彭萨科拉级。到l926年初,日本海军在条约型巡洋舰建造势头上大大领先,不仅有4艘古鹰、青叶级,4艘妙高级也接近完工,另有妙高后续型也开始研制。于是,美国也计划在1927年度建造6艘彭萨科拉级的后继巡洋舰以应对日本的挑战(美方称为FY29计划)。这就是北安普敦级巡洋舰。

§ 设计制造

30年代的“芝加哥”号

整体设计

北安普敦级巡洋舰的正式设计始于1926年3月24日,主要设计直接改进自彭萨科拉级。舰体由原先的平甲板型改为首楼船型,以增强防浪能力。通过将燃料由舰尾移到舰体中部机舱外侧,使舰体的曲率减少。舰尾部分延长3.7~6.1米,使结构增重160~200吨。同时,舵的位置也相应移动以改善操纵性能。由于认为新设计增加的重量多,于是采取了许多减轻结构重量的措施。如采用轻型舰体结构,即舰体由横向骨架结构改成纵向骨架结构,并使型深增加,横剖面系数加大,以加强纵向强度。

主炮布局最早计划为4座双联装炮塔。这在当时是一个合情合理的布局,火炮可以按一定间隔齐射,囚此被许多国家的海军采用。但是,由十“盐湖城”号的4座炮塔设计并不让人满意,因此这个方案被否定了。

相对l0门主炮的彭萨科拉级,为了减轻舰体重量,麦克布赖德上校建议将主炮减少为9门,安装于3座炮塔之内。这个设计方案得到了总委员会的批准,并在后来成为美国重巡洋舰主炮安装的标准模式。起初的设计使炮塔尽量接近舰中部,以减轻舰体的压力,因此原先叠置的2号炮塔被进一步加高,以使其伸出的炮管不会碰到低位的炮塔最大仰角时的炮管。但是,这反过来再次提升了火炮的重心,且必需建造额外的结构来安置高位炮塔,从而增加了上层建筑的重量。最后,不得不通过在保持型深不变的情况下增大舰宽减少吃水来改善这种状况。

副炮采用2座51倍口径127毫米炮,防空火炮为4联装37毫米高射炮。两者均安装于前甲板。该级还采用了一个防暴风机库,可装载4架飞机。一共装2台弹射器,弹射器上也可停放飞机。机库设置在舰尾3号炮塔之前,弹射器在机库和后烟囱之间。吊车沿2号烟囱横向移动,操作小艇和飞机,尽管从水上回收飞机比较困难。飞机用推车从机库推到弹射器上,所以吊车不用从机库取飞机。保留在舰尾的后桅是一个装了火控设备的低矮二角桅。

动力布局与彭萨科拉级一致,依旧是锅炉舱和主机舱交错布置,但锅炉舱的布局进行了调整。早在1926年2月中旬,总委员会的威利少将就要求海军建造和修理局(C&R)研究双重隔壁应用的可能性。随后,这种隔壁便用在了北安普敦级上。另外,该级还增加一道横向隔壁,将彭萨科拉级的2个大型锅炉舱划分成4个小型锅炉舱,使得动力舱的布置从前往后依次为锅炉舱一锅炉舱一主机舱一锅炉舱一锅炉舱一主机舱。这样的设计加强了水下部分遭到攻击后的生存能力,但是锅炉舱也冈此变短而不得不将有的设备移到动力舱外部。

该级的火控系统与彭萨科拉级不同。彭萨科拉级采用完全分散的火控系统,每个系统内有测距员,测绘室位于顶部。这样虽然可以避免被一发命中弹瘫痪整个系统,但是其配电系统仍是集中布置的,所以分散的效果实际}二达不到。本级的设计采用每侧双份系统,仅有测绘室被破坏才能失效,而测绘室布置于舰体之内,且有装甲防护。

该级设计的一个重大特色是,采用铺位而不是吊床。这在美国海军的军舰上是第一次正式使用铺位。当时反对的理由很多,认为铺位侵占娱乐、集合的空间,也会占用用餐空间。此外,第2层甲板上的铺位还会受到炮弹破片损害。有人提出20%人员睡吊床的折中方案,但这个方案最后被否定。解决的办法是将用于阅读和娱乐的舱室空间同时用于进餐,餐桌采用折叠式,用时铺开,这样可以最大程度地利用舱室空间,并起到一室两用的作用。

防护设计

北安普敦级的防护设计很值得一说。在最初设计方案中,该级有l060吨用于防御,这与“盐湖城”号的1090吨基本一致。到1927年3月,C&R提交的设计方案又通过各种减重措施,使装甲可用重量达l275吨。另一方面,通过增加干舷、增大分舱容积、减小机舱等来改进抗沉性。但是,设计人员仍然对其防御能力不太满意。 在C&R提交的新设计中提供了三个可选择的方案:优先保护弹药库能防御203毫米炮弹,然后是机舱;只提高弹药库的防护;对弹药库和机舱进行平衡防护。C&R认为,首先要保护保证浮力和军舰稳定性的舱室,也就是要加强水线舱室的装甲防护(弹药库、机舱、储藏室),其次才是炮位的防护。

三个设计方案中最后一个被立即放弃,因为当时测试显示,原先用于防御的STS钢无法防御驱逐舰的1 0 1.6毫米炮弹碎片。设计人员认为,进行平衡防御最多只能防御驱逐舰的火炮,这是无法被接受的。很快,第一个方案也被放弃了。这是因为,根据 C&R计算,要使弹药库对9144~21031米距离上发射的203毫米炮弹完全“免疫”,其舷侧装甲需要达到l77.8毫米,而甲板装甲要达到50.8毫米。但是这么厚的装甲却无法延伸剑机舱,除非减到88.9毫米。而这个厚度,就是10973米以上的射击都无法抵御,而1 0973米是这些军舰的最小战斗距离。不过设计人员认为,通常甲板中弹的可能性超过了舷侧,因此在远距离上,侧面穿透并不要紧,水线下装甲薄实际也不重要。但是,实现这个方案需要450吨的防御重量。解决办法是火炮位置和弹药供应系统无防护,可节约l60吨,前弹药库缩小在一个紧凑的装甲盒内,可减少75吨。但是,总委员会无法接受这样的牺牲。

现在只剩下了第二个方案。但是关于具体设计,C&R和海军装备局发生了分歧。C&R倾向缩小弹药库,为了获得最高防御,宁可牺牲弹药库容积、进出的便利以及操纵设施。具体办法是缩小前弹药库,使弹药库侧面装甲从101.6毫米提高至大约l59毫米。同时,将炮塔面板从63.5毫米增加到l01.6毫米,弹药库顶板和甲板从38.1毫米增加到约51毫米。然而装备局却倾向平衡防御,不想缩小弹药库。这个意见得到了总委员会的支持。总委员会认为:如果弹药大批库存,小弹药库会使203毫米弹药的提供和操作会相当困难,这一点在真正进入实战后会越来越被体会到。

不过,他们批准了使用双层破片防御(38.1毫米)以及将弹药库顶板和甲板增加到50.8毫米。当时,仅仅增加破片防御就使用了ll9吨重量。而且,前面所述的在保持型深不变的情况下增大舰宽和减少吃水,这又要求采用更宽的水线装甲,这又需要从别的地方削减重量。当时,总委员会认为,可以增加104吨额外的重量而不影响到设计。于是,设计人员将舷侧装甲削减至ll95毫米,并将前弹药库作了适当缩小,使水线装甲、弹药库顶部甲板装甲获得了满足,并使后弹药库装甲从88.9毫米提高至1195.25毫米。

北安普敦级主炮为55倍口径203毫米Mk9型主炮。该炮是美国海军为了与日本古鹰级50倍口径3年式200毫米炮对抗而开发的。l927年该炮首先装备列克星敦级航空母舰,成为列强装备的同口径炮中最强的。Mk9主要性能如下:口径203.2毫米,54.7倍口径,重30.48吨。段隔螺式炮栓,弹丸1 18千克,装药40.8千克,正常膛压2680千克/平方厘米,初速853米/秒,最大射程29130米(41度)。相对于古鹰级3年式主炮发射的ll0千克炮弹以及26700米/40度的射程,具有压倒性的优势。

55倍203毫米炮派生型很多,最初采用Mk9,为钢线5层缠绕的钢线炮。这是当时标准的构造,但是重量过重,每门达30吨。其结构特点是尾栓向下开。日本的火炮尾栓与英国一样,左炮向左开,右炮向右开。这样的开放方式适合于双联装火炮,但是当采用3联装火炮时,位于中央的火炮尾栓就无法开闭了,因此日本人的3联装l55毫米炮的中炮采用45度向右上的开放方式。从火炮大规模生产的角度,美国人的方式合理的多。此外,该炮最大膛压2870千克/平方厘米,寿命745~780发。与当时列强主要的203毫米火炮相比,膛压低,寿命长。当时日本的200毫米火炮为3130千克/平方厘米,320~400发。英国203毫米炮为3230千克/平方厘米,550发。德国203毫米炮为3200千克/平方厘米,510发。

北安普敦级使用的炮塔与之前的彭萨科拉级和后来的波特兰级装备同型炮塔。炮塔回转部分重251吨,炮座直径6.40米,旋回部分直径5.77米。火炮最大仰俯速度6度/秒,最大回旋速度3.5度/秒,发射间隔l8秒。正面装甲面板63毫米,侧面、后部l9毫米,顶盖51毫米。炮塔在防护上超过日本炮塔,但是重量也超过日本的40%。另外,该炮塔的一个重大缺陷就是3门火炮安装在一个结构套内,因此火炮只能一起仰俯而不能分别操作。这大大影响了射速,对其威力的发挥有了.很大的限制。

副炮最初计划在前甲板安装37毫米机关炮和2组127毫米51倍口径照明弹炮,不过最终因为两种火炮设计未完成,完工时只好与彭萨科拉级一样,副炮是4门l27毫米25倍口径高平两用炮。全炮重9829千克。火炮仰俯角一l5度至+85度,旋转角左右各150度。炮室容量7.06升,膛压2630千克/平方厘米。火炮射速l5-20发,85度仰角射高8352米。每门火炮携带200发炮弹。动力舱采用隔壁分成2个前后区域,其舷侧为双重底延续的纵向双重防水隔壁,增加了防御性能。动力舱全长63.5米,全重l945吨,比彭萨科拉级重180吨。动力设备与彭萨科拉级完全一样,输出功率l07000马力,在此功率下,设计航速32.7节。为了减轻动力设备的熏量,因此采用高温高压过热蒸汽,蒸汽压力21.1千克/平方厘米,饱和温度215度。8台怀特一福斯特式重油专烧锅炉,每个锅炉室2台,并列放置。每个机械室安装2套帕森斯式主机。主机由高压、低压、巡航蒸汽轮机与一段减速齿轮装置构成。主冷凝器位于低压蒸汽轮机侧面,倒车蒸汽轮机位于低压蒸汽轮机内部顶端。在20节时,使用巡航蒸汽轮机,通过减速齿轮与高压蒸汽轮机结合。超过巡航速度时,与高压蒸汽轮机轴分离,用辅机驱动运转,蒸汽直接进入高压蒸汽轮机。

§ 技术革新

北安普敦级重型巡洋舰

北安普敦级前3艘按分队旗舰建造,后3艘按舰队旗舰建造,后者主要是在前甲板增加了司令部空间。6舰依次为“北安普敦”号(Northampton CA一26)、“切斯特”号(ChesterCA一27)、“路易斯维尔”号(Louisville CA一28)、“芝加哥”号(Chicago CA一29)、“休斯顿”号(Houston CA一30)和“奥古斯塔”号(AugustaCA一31)。前4艘分别在马萨诸塞州奎冈市伯利恒集团、新泽西州卡姆登市纽约造船公司、华盛顿州普吉特海峡船厂、华盛顿州布雷默顿梅尔岛海军船厂建造,后两艘同在纽波特纽斯造船和船坞公司建造。全部于1928年开工,l929-1930年下水,l930-1931年服役。该级完工时,标准排水量9300吨,全长183米,宽20.1米,最大吃水7.0米。编制舰员621人。搭载燃料3064吨,续航力10000海里/15节。

在建造中,为了进一步减轻重量,扩大了电焊工艺的使用范围。此外,由于增加的破片防御使上层建筑增重,于是安装了减摇水箱。直接用前部燃油柜改成,舭龙骨宽度从45.7厘米增加到91.4厘米。第一批减摇水箱改装于“北安普敦”号上。水箱相瓦不接着,两侧有通海管。在1933年,除了“休斯敦”号和“切斯特”号外均安装了这种水箱。到l936年7月,“休斯敦”号舰桥都没有增加防护和扩大,但安装了风挡。

北安普敦级服役后,最迫切的改进设想是增加防护。因为美国海军认为,彭萨科拉级和北安普敦级第一批条约巡洋舰装甲显得过于单薄。根据1933年的一份海军研究显示,该级舰可防御1 29.5毫米炮6400米距离上对弹药库的射击和73 1 5米以上距离对机舱的射击。弹药库可防9144-19202米距离上152.4毫米/50倍口径炮的射击。虽然机舱水线装甲可防御1 1887米以外152.4毫米/50倍口径炮的射击,但是机舱顶部装甲在这个距离上会被射穿。更糟糕的是,无论弹药库还是机舱都无法防御203毫米/50倍口径炮。弹药库顶部装甲在19202米处会被击穿,机舱顶部是21946米。l933年7月,美国舰队总司令提出对包括北安普敦级在内的l0艘巡洋舰进行现代化改进。侦察舰队司令哈里斯·拉宁建议增加防御使之可防l 52.4毫米/50倍口径炮。按照他的设想,用700吨装甲便可使北安普敦级能防御8230米距离上l52.4毫米炮的射击。其甲板和炮塔顶将增DH25.4毫米的装甲,炮塔面板增加到l 39.7毫米,弹药库增加31.75毫米垂直防御,动力舱装甲带增加25.4毫米,为副炮也提供25.4毫米装甲,弹药提升装置提供31.75毫米装甲。

同时,拉宁还第一次提出拆除鱼雷发射管的建议。他认为鱼雷管内装几百千克炸药的战雷头,战斗中如果被一发小型炮弹引爆就将完全摧毁1 27毫米副炮和后部火控站,何况对于重巡洋舰来说,鱼雷攻击的价值几乎是零。他还认为,203毫米火炮虽然射程远,但是精度极其差。根据测试,在18288米的距离上,l00发203毫米炮弹仅能命中2~3发,可能还没有实质性伤害;而一旦进入18288米,l52.4毫米火炮就可发挥作用。因此,203毫米炮不适合射击高速移动的驱逐舰,对此有效的是l27毫米炮。拉宁就此作出结论,在舰队作战中,重巡击退轻巡的距离是73 15米以内,对驱逐舰平射距离为3658米。在这些距离上,轻巡和驱逐舰的火炮可以发挥作用。他建议拆除鱼雷装备,增加弹药数量,将127毫米炮火炮增至8门,并提高203毫米火炮的射击精度,使之能够以合理的弹药消耗摧毁装备l52.4毫米炮的敌巡洋舰。

对于拉宁的提议,多数巡洋舰舰长们很欢迎,但“奥古斯塔”号的舰长怀疑是否值得。面对事实,海军装备局极不情愿地承认,203毫米炮就像测试报告里说的那样糟糕,因此双倍弹药是需要的。C&R没有考虑增加203毫米炮炮弹储存空间的问题。如要增加,弹药库就要延伸到舰体两侧,从而牺牲装甲以及对重量的利用。最终,扩大弹药库在与增加防御的扯皮中流产了,只有鱼雷系统在1936年9月被正式拆除。

另外,副炮增加列入了计划。早在1932年8月,海军装备局就已经认定203毫米炮受射速低、安装模式(3门炮位于一个结构套内)和炮弹容量的限制(每门l50发),使其完全不合适对付驱逐舰,因此建议将副炮加倍。l933年2月,总委员会、海军作战部、海军部批准了增加127毫米l25倍口径副炮,使每一舷侧有4门用于防御驱逐舰。但是,由于海岸防御也需要相同的127毫米火炮,所以实际改装工作进展缓慢。FY40计划安排前5艘进行安装,FY41计划安排最后一艘“奥古斯塔”号。增加的副炮4门安装于后烟囱90度正横位置,接近原先计划安装防空机关炮的位置。

此外,火控系统也作了调整。1933年,联合指挥校射系统被安装到各舰上。Mk31用于203毫米主炮, Mk28用于l27毫米副炮。同时为了提高防空火力,改进还提议安装防空指挥仪Mkl9并批准安装8挺l2.7毫米高射机枪。防空指挥仪和它的分离测高仪位于2号烟囱之后的小建筑顶,在主炮指挥仪附近。每台指挥仪控制一侧的2门炮。尽管多数北安普敦级的测试报告对其提出批评,但是海军装备局仍然要求提供分离的指挥仪和测高仪。直到1938年, Mkl9和一个立体测距仪的联合装罱出现,并安装于飞行员室和2号烟囱之后的测高仪位置,以取代了大型测距仪。不过,其后面位置被桅杆遮挡。l940年3月,“休斯敦”号舰长杰西-B-奥登多夫上校(此人就是1 944年1 0月指挥苏里高海峡战斗的指挥官)提出,想把指挥仪移到主桅,探照灯移到烟囱后面的平台上。在战前,只有“北安普敦”号和“奥古斯塔”号完成这样的改装。l940年9月,“北安普敦”号、“切斯特”号和“芝加哥”号安装了CXAM型雷达。雷达天线设置于主桅的顶端。l941年3月,“奥古斯塔”号在前桅顶设置了雷达平台,并于次月在上面安装了新的CXAM一1型雷达天线。在战前,“北安普敦”号的雷达天线也进行了同样的移动。

§ 性能参数

排水量: 9,150吨(标准)/11,602吨(满载)

主炮:三联装203mm*3,127mm*4

鱼雷:三联装533mm*2

尺寸:长182.96米/177.4米(水线),宽20.14米,吃水5.92米

功率:107,000马力

续航力:10,000海里/15节

航速:32.5节

载机:4架,两部弹射器

舰员:617人

§ 各舰简介

序号  舰名中文名 开工下水 完成 状态

CA26 Northampton北安普顿1928.4.12  1929.9.51930.5.17 1942.12.1,战沉

CA27 Chester  切斯特 1928.3.6 1929.7.3 1930.6.24 1959.8.11,解体

CA28  Louisville路易斯维尔 1928.7.41930.9.1  1931.1.15 1959.3.1,解体

CA29 Chicago 芝加哥1928.9.10  1930.4.10 1931.3.91943.1.30,战沉

CA30Houston休斯顿1928.5.11929.9.71930.6.171942.3.1,战沉

CA31Augusta 奥古斯塔1928.7.21930.2.11931.1.301959.3.1,解体

§ 实战经历

北安普敦级重型巡洋舰

二次大战爆发后,美国没有急于参战,因此该级舰也没有什么特别的表现。值得一提的是,“奥古斯塔”号在1941年8月送罗斯福总统去纽芬兰岛与英国首相丘吉尔进行会晤。在那次会议后,英美联合发表《J2西洋宪章》,推动了反法西斯统一战线的形成。太平洋战争爆发后,美国正式参战。当时,该级6艘舰中除“奥古斯塔”号在大西洋之外,其余5艘均在太平洋水域。l942年3月1日,“休斯敦”号在爪哇海战中被日本巡洋舰编队用鱼雷击沉,为该级第一艘沉没的军舰。“北安普敦”号于同年l2月1日在塔萨法隆加海战中被日本海军驱逐舰编队发射的鱼雷命中而沉没。“芝加哥”号于次年1月30日在伦内尔岛海战中遭到日本岸基航空兵鱼雷攻击而沉没。

在战争期间,该级进行了大规模的改装,主要是增加防空武器和改善雷达、火控设备。先后安装过SC、SG对海搜索雷达,SK、SP对空搜索雷达, Mk3、4、8、13、33、34火控雷达系统。其中以“切斯特”号为例,在1943年秋安装SK防空雷达、SG对海搜索雷达、Mk3和Mk4火控系统。1945年又更换SP防空雷达、Mk8火控系统。防空火炮主要是加装20毫米单管“厄利孔”机关炮、双联fN4联装40毫米“博福斯”机关炮。各舰实际加装的火炮数量不同,以“路易斯维尔”号为例,到1945年安装有4座4联装和4座双联装40毫米机关炮和27门20毫米单管机关炮。这些改装极大地提升了战斗力,满足了在大西洋和太平洋进行作战的需要。

在战争结束后,该级幸存的“切斯特”号、“路易斯维尔”号、“奥古斯塔”号继续服役了一段时间。l959年,3舰退役,舰体出售并被拆除,从而完成了它们的历史使命。[1]

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更新时间:2024/12/19 7:17:58