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维内托级战列舰的结构

维内托级战列舰的结构

的有关信息介绍如下:

“维托里奥-维内托”级采用了长首楼舰型、球鼻首和巡洋舰艉,舰首略微上翘并有适度外飘,以增加军舰的适航性,舯部水线附近因使用防鱼雷系统形成鼓出部,三座主炮塔前二后一背负状布置。舰体从上到下依次为露天甲板、上甲板、中甲板、下甲板、第一、第二平台甲板、支撑甲板和内底,其中中甲板为强力甲板和装甲甲板;从后到前一共有232档肋骨站(意大利造船界习惯从艉垂线开始给肋骨编号,与其他国家正好相反),船底为双底-三底纵骨架式混合结构。船舵的安排比较特别,除中间大面积主舵外,两舷各有一个小型副舵。四艘姊妹舰的排水量和主尺度略有不同。

“维内托”号 “利托里奥”号 “罗马”和“帝国”号

轻载38216吨/1939年10月17日状态 37738吨/1940年状态 38427吨/1942年状态

标准41167吨  41377吨  41650吨

正常43624吨  43835吨  44050吨

满载45752吨  45963吨  46203吨

“维内托”和“利托里奥”号 “罗马”和“帝国”号

全长237.76米  240.1米

水线长234.46米  234.46米

垂线长224.05米  224.05米

最大宽度32.95米  32.95米

水线宽32.433米  32.433米

轻载吃水8.98米  -

满载吃水10.44米  10.44米

“维内托”号的满载排水时的船型系数如下:

吃水10.44米,舯部型深14.4米,方形系数0.565,纵向棱形系数0.765,中横尺伍渗剖面线系数0.959,水面线系数0.679,每厘米吃水差吨数52.6吨/厘米陵脊。1939年10月17日试航时,实测初稳性高分别为0.679米(排水量38216吨)和1.668米(排水量45752吨)。

排水量分配

“维内托”1939年10月17日状态

轻载排水量38216吨

补给与备品1869吨

液体载荷5049吨

动力/船体用液载618吨

满载排水量45752吨

“维内托”1940年状态 “利托里奥”1940年状态

舰体结构10569吨/28.01%  10608吨/28.06%

装甲13545吨/35.89%  13669吨/36.16%

动力系统2367吨/6.37%  2267吨/6.09%

武器装备6465吨/17.41%  6462吨/17.37%

轻载排水量合计37738吨/100%  37801吨/100% 炮身

“维内托”级的大中口径火炮都是由安莎尔多公司设计,另一家意大利军工企业奥托公司(OTO,即Odero-Terni-Orlando的缩写)也承担了部分生产任务。“维内托”级安装了3座三联装381毫米口径主炮,计划之初设想的406毫米口径主炮方案因制造难度太大不得不放弃。安莎尔多公司于1934年受命开始设计供“维内托”级使用的381毫米火炮。安莎尔多自己生产了大部分火炮和炮塔,“罗马”号上的2座炮塔则是由奥托公司生产的。

安莎尔多1934型381毫米口径主炮炮身为活动身管结构,从内到外为整体式内膛身管,分为2个部分衬管增强层,即包覆在药室和定向部后半段的2层局部增强层和内膛前部的一道增强层,最外面是一层约占炮身总长度72%的活动被筒;炮口处有一个外径为610毫米的紧口箍结构。炮尾用连接环安装到身管上。炮尾为螺纹式,有6道闭气隔断螺纹,闩体由液气机构驱动半自动开闭,动作周期3.5秒。其中炮塔左炮炮闩向左打开,另两门炮开关方向相反。炮尾四周均匀布置4个筒型液气驻复机,正常后座距离1米。每座炮塔备弹222发,其中穿甲弹195发,榴弹57发。

381毫米口径主炮火炮炮身全重橘举102.4吨,全长19781毫米/L51.92,身管长19050毫米/L50.0,线膛部分长15850毫米,药室长3071毫米、容积456.216公升。内膛表面刻有96条等齐右旋膛线,阴线深3.1毫米、宽8.458毫米,阳线宽4.0毫米;膛线缠距30倍径(指膛线绕炮膛轴线旋转一周,在轴向方向移动的长度)。弹种有被帽穿甲弹和榴弹,穿甲弹长1.699米,重885公斤,弹底装药88公斤TNT;榴弹长度于穿甲弹相同,重量774公斤。发射药分装在6个药包内,总重271.7公斤。火炮正常使用膛压320兆帕,穿甲弹初速850-870米/秒。从炮口侵彻威力来看,意大利的381毫米火炮的威力非常之强。不过由于发射药对身管的烧蚀非常严重,其内膛的使用寿命仅为110-130发,最大射程42800米。

炮塔

381毫米三联装炮塔全重1595吨,圈座直径11.896米,基座外径13.19米。炮塔内部进行了隔舱化设计,前部的战斗室由2道防破片防火装甲纵隔板分割成3个独立的部分,尾舱里的指挥室用1道横隔板与战斗室隔开,提高了炮塔整体的生命力。火炮由电动齿条-齿弧式高低机驱动,各炮独立俯仰,最大俯仰速度6°/秒。安莎尔多操作手册注明的火炮高低射界为-5.5° ~ +36°,正常使用射界为-5° ~ +35°。炮塔上部回旋部分通过一套卧式圆锥滚柱轴承安装在圈座上,下滚环为水平面,上滚环则是锥形伞面,它用来承受炮塔上部回旋部分的重量,也可以承受部分后坐力。主轴承下部是1套立式安装的圆锥滚柱轴承,这套轴承主要承受炮塔受到的后坐力;炮塔回转中心底部装有8只定心辊。炮塔的双电刷回转驱动电机由2台沃特-莱昂那多(Ward-leonard)电动发电机组提供电力,回转速度6度/秒或2度/秒两档可调;如果仅有1台发电机工作,炮塔回转速度也不会改变,但是起制动加速度要降低一半,在一定程度上降低了火力机动性。

弹药库

炮塔下面是弹药库,“维内托”级的弹药库布置弹丸库在下,火药库在上(与其他大多数战列舰正好相反)。每门炮有一套二级扬弹机构,弹丸首先经由下层的竖直扬弹机内提升到火药库平台,然后在和药包一起推入上部扬弹机的供弹筐内。上部扬弹机倾角14度,电动绞盘带动上下2个供弹筐,交替装填。操作驱动机构与弹药库之间的开口间均有防火隔板和防火帘幕防护。火炮固定在+15度仰角实施装填,装填速度1.3发/分,配用电击-机械撞击两用底火,每座炮塔由1台450千瓦柴油发动机组单独供电,但炮塔的电气系统仍并入全舰整体电网,这样一旦对口供电发电机出现故障,仍然可以保证炮塔的正常工作。

副炮

“维内托”级副炮为4座三联装152毫米炮塔,该炮也是由安莎尔多和奥托共同负责生产的,其中“利托里奥”号使用的是安莎尔多1934型,而“维内托”号和“罗马”号装备了奥托1936型。安莎尔多型炮身全重8.9吨,全长8840毫米/L58,身管长8382毫米/L55,线膛部分长7300.5毫米/L47.9;药室长1005毫米,容积25.19公升。炮身由内膛身管、包覆在外层的等长增强管、活动被筒和手动开关的立楔式炮尾组成。 奥托1936型炮的锥形增强层更厚,有制动衬套和加强前斜肩,炮身全重12.7吨;40根等齐右旋膛线、缠距30倍径。穿甲弹重50公斤、初速910米/秒,榴弹44.4公斤,初速945米/秒。16.35公斤硝酸甘油-硝化纤维素发射药,使用膛压327兆帕,火炮在45度仰角时的最大射程25740米。三联装炮塔全重135.4吨,炮塔圈座直径6米,基座外径7米。高低射界-5-+45度,各炮有独立的电动装填机,火炮在20度仰角下实施装填。

高射炮

“维内托”级装备12座安莎尔多1938型和奥托1939型90毫米单管高射炮。安莎尔多最初设计的样炮身管长48倍径,定型时改为50倍径。炮身为单肉自紧身管,半自动立楔式炮闩用螺纹炮尾环安装到身管上,炮身全重1.21吨。定装弹全重18公斤,初速860米/秒,最大射程16000米,最大射高10800米。火炮高低射界+75――3度,正常情况下由射击指挥仪遥控射击,也可以手动操炮。由炮塔下方的2马力电动装填机自动供弹,装填速度12、16或30/发分可调。稳定托弹盘上布置有90发备发弹。

90毫米口径高射炮是安装在稳定炮架上的。热那亚的圣乔尔乔(SanGiorgio)公司设计生产了全套稳定系统,稳定参照系一共有11个电动陀螺组成,系统的主陀螺垂直旋转,由专用的60伏120赫兹三相交流电供电,转速7200转/分。陀螺仪万向悬架环上还刚性装有2只小些的水平陀螺,它们的动力由90伏250赫兹的特殊三相交流电源支持。稳定器的横倾和纵倾位差稳定范围分别为正负14.5度和正负5度,并可以同时对炮身相对运动的角速度和角加速度进行修正。这样军舰即使是在回转中也能保证高射炮的有效射击。

机关炮

“维内托”级的近距防空火力配置体系由37毫米机关炮、20毫米机关炮和8毫米高射机枪组成,均由布莱达(Breda)公司生产,其中1935型机炮有稳定炮架。“维内托”号和“利托里奥”号服役时装备了8座双联装1938型和4门单管1939型37炮(布置在舰首甲板上),以及12座双联1935型20毫米机关炮和6挺8毫米机枪,1942年进行改装后两舰一共在2号主炮两侧及两座前副炮塔顶部加装了4座20毫米双联机关炮。同其他国家的战列舰相比,“维内托”的防空炮数量明显偏少。而且“维内托”的机关炮没有指挥仪,只能依靠炮手手动目视瞄准射击,对高速目标的毁伤概率很差。 火控装置

意大利军舰的绝大部分火控装置都是由伽利略(OfficineGalileo)和圣乔尔乔两家公司生产的,“维内托”级也不例外。“维内托”级的前主桅顶端是主炮射击指挥塔,下面是依次是主炮射击指挥塔和第2备用射击指挥塔,外观庞大,各有1具7.2米测距仪。指挥系统的机电弹道解算器布置在独立的底舱装甲室内。上层建筑烟囱两侧布置着副炮射击指挥塔,有1具5米测距仪。90毫米高射炮由布置在舰桥前部两侧的3米测距指挥塔遥控射击。每座主炮塔尾舱都装有1具12米体视式测距仪,副炮塔也各有1具6.5米测距仪。所有的测距仪均装有稳定器,允许在舰体摇荡的情况下正常使用。与其他战列舰不同的是,“维内托”的2座主炮指挥仪均布置在前部上层建筑上,而别国都选择在后部上层建筑上分开布置辅助指挥仪。“维内托”的辅助指挥仪的视界较好,但与主指挥仪间距太小,2部指挥仪可能会被一次命中一起摧毁,系统的生命力比较差。

意大利1935年开始研究雷达,起步时间并不晚,无线电及通讯研究所(Istituto Eletrotecnicoedelle Communicazioni)的提贝托(Tiberio)教授在接下来的几年里先后拿出了几台样机:1936-1938年的2米波长、线性频率调制型雷达,1938-1939年采用符合技术的2米波长雷达,1939年底设计的70厘米和2米波长雷达,均采用脉冲工作方式。

其中70厘米样机的试验结果最令人振奋,它可以发现12000米距离上的水面目标和30000米距离上的飞机。但不知何故,该雷达研制成功后却迟迟未能定型投产。直到1941年3月28日夜,意大利人为自己的迟钝付出了沉重代价(3艘重巡洋舰被装备雷达的英国战列舰在近距离击沉)以后,他们才慌忙把提贝托的雷达装到“漂亮”号(Carini)鱼雷艇上进行实用性测试。后来雷达获得了EC-3的正式编号(EC为通讯研究所的缩写),“猫头鹰”(Gufo)的绰号表明意大利海军期待着它能在夜间发现狡猾的敌人。1942年9-10月间,“利托里奥”号当仁不让成为第1艘安装“猫头鹰”雷达的意大利军舰。随后“维内托”和“罗马”号也先后安装了EC-3雷达。由于在技术方面的诸多缺陷,意大利电子工业没有完成预定的50台生产任务,除3艘“维内托”级以外,只有9艘其他意大利舰艇装备了“猫头鹰”雷达。无奈之下,意大利只好从德国进口了7台雷达,大部分是FuMG24/40G型,它的性能比“猫头鹰”稳定的多,但是同样不能用来进行射击指挥。

“维内托”级火力系统的威力是很强大的,但是由于缺乏雷达,从而不具备有效的夜战能力。90毫米高射炮性能先进,但因为存在的技术缺陷和没有雷达指挥的缘故,没有在战斗中发挥出应有的效能。

机电系统

“维内托”级是的一型设计航速31节的意大利主力舰。由于意大利海军认为其只在地中海活动,对续航力没有太高的要求,因此设计师们放心的为“维内托”级准备了比较强大的动力装置,而无需担忧油耗量过高的问题。

“维内托”级使用了高温高压蒸汽轮机机组,8座亚罗式(Yarrow)带过热器三锅筒水管燃油主锅炉,两两并列布置在4个分割开来的水密隔舱内,但锅炉舱内没有纵隔墙,这样可以减少一侧舱室进水后引起的横倾,但是一个锅炉舱进水,就可能造成2座锅炉全部熄火。锅炉产生的过热蒸汽温度325℃,压力25个大气压,工作参数与“大和”级相当,但比德英法等欧洲国家同类产品为低。4台贝里佐(Belluzzo)式齿轮减速蒸汽轮机,轮机舱和锅炉舱交错布置,即2个轮机舱在锅炉舱前,2个轮机舱在锅炉舱后。交错布局对动力系统的生命力的提高有很大帮助,但各种管线和控制装置布置比较复杂。每台汽轮机包括高压涡轮机、中压涡轮机、低压涡轮机和高压巡航涡轮机各1台,高压和巡航机组在前,中、低压机组在后。每台主机驱动一只直径4.8米的亚平宁式(Scaglia)三叶螺旋桨。主机总功率130000轴马力,短时过载功率140000马力,完全达到了设计要求,试航结果如下:

“维内托” “利托里奥”

排水量42138吨 41122吨

主机功率134616马力 139561马力

航速34.428节3 1.292节

螺旋桨转速238转/分 239转/分

奇怪的是“利托里奥”的排水量较小、推进功率较大,航速却反而低些,可能的原因是试航时的海情较差,舰体水下部分光洁度不好,或军舰略带艏倾。

战争期间,“维内托”级曾经在46000吨排水量下开到了29节的航速。油品及水的携带量几艘姊妹舰略有不同:

“维内托”“利托里奥”“罗马”和“帝国”

燃油(吨下同)4030 4228 4113

润滑油和润滑脂131.07 110 147.5

汽油17.6 17.6 17.6

锅炉水375 428.3 334.5

生活用水 不详 334.6 338.4

和其他国家的战列舰相比,“维内托”级的续航力明显偏小,不同航速下的设计续航力分别是4580海里/16节、3920海里/20节和1770海里/30节。实际续航力为“维内托”4700海里/14节、3900海里/20节,“利托里奥”4870海里/14节、4050海里/20节。

“维内托”级的辅机是8台22伏直流涡轮发电机组,单台功率450千瓦/2020安培,前4台发电机布置在前轮机舱上方,后4台发电机位置相仿;主发电机组总功率3600千瓦/16160安培。4台菲亚特(Fiat)MS368220伏直流应急柴油发电机组,布置在装甲舱以外,两前两后,单台功率800千瓦/2020安培;急柴油发电机组总功率3200千瓦/8080安培。3台安莎尔多A625/4型振荡器作为交流电源,单台输出功率62.5千瓦,164安培,62.5伏/50赫兹。而其他国家主力舰总是安装交流发电机机组,“维内托”级的辅机配置就显得非常有特色。

有一枚布置在艏艉线上的主舵和两枚布置在尾部侧舷的辅舵,均为半悬挂平衡式。由于主辅舵间距很大,彼此不会干扰。实战证明,当主舵不能操作时,辅舵仍然可以满足操舰要求。而且由于辅舵正好处于侧舷螺旋桨排出流的中心,舵面流速很大,效率较高,舵设备总体设计很成功。但是主辅舵机舱过大的间隔却在装甲防护上造成了一些麻烦。

“维内托”的动力系统舱室(不包括应急发电机)的内部总空间8861立方米,总功率134900马力,功率密度15.22马力/立方米,在世界各国新式战列舰中处于较高水平。

防护系统

“维内托级”战列舰舰体舷侧主装甲带采用10度倾斜角的设计,舷侧中部装甲为360mm,舷侧上部70mm。水平防护由三层水平装甲组成,机舱上部为三层共169mm装甲,弹药舱上部为三层共219mm装甲。主炮正面装甲为340mm。水下装甲采用新的水下舷侧防护系统(即“普列塞系统”,实战效果有限,实战证明维内托级的水线以下防御力不足)。

“维内托”级防护系统的设计思想在当时是比较先进的,采用了带延伸结构的的盒型装甲舱和普列赛防鱼雷系统,装甲防御和水下防御体系完全是独立的。预计防御标准为装甲舱可以在16000米及更远距离上承受己方885公斤381毫米穿甲弹的命中,防鱼雷系统能够抵御350公斤TNT水下战斗部的爆破威力。

装甲舱由两舷的侧装甲带、艏艉的横装甲隔墙和水平装甲组成一个封闭的防护结构。侧舷装甲带使用了复杂的间隔屏蔽结构,最外层的一道70毫米+10毫米高硬度复合装甲板,主要目的是撕掉来袭穿甲弹的被帽,中间的主装甲带厚280毫米,与外侧装甲带之间有1道250毫米宽的间隙,内侧是1道50毫米厚的木质缓冲层。由于木质结构的强度刚度都很差,它是用1层15毫米的钢制被板固定到主装甲带上;装甲带有8度的内倾角。每一个这样的装甲单元结构的表面积约3平方米,安装在60毫米的重型强力肋骨上,更换比较方便。主装甲带内侧,有2道厚度分别为36和24毫米的倾斜防破片装甲。

主侧装甲带从艉部的51号肋骨向前延伸到176号肋骨(这个长度一般就是装甲舱的长度,装甲舱首尾肋骨就是前后横装甲隔墙所处的位置),将炮塔弹药库和动力系统各舱室全部包含在内。在主装甲带以外,还布置有侧装甲,艏部176-199号肋骨间侧装甲厚130毫米+11毫米被板,199号肋骨至舰首间装甲厚60毫米+9毫米被板。艉部装甲舱外侧没有侧装甲,但是有1道布置在内部的防破片装甲板。

“维内托”的水平防护体系由露天甲板、上甲板和作为装甲甲板的中甲板3层组成,足以抵御一般的穿甲炸弹和大着角穿甲弹的攻击,具厚度分布如下:

动力舱水平防护 弹药库水平防护

中心线 两舷 中心 线两舷

露天甲板36+9毫米

上甲板12毫米

装甲甲板100+12毫米 90+9毫米 150+12毫米 100+9毫米

合计169毫米 156毫米 219毫米 166毫米

装甲舱的前装甲横隔墙布置在176号肋骨,厚度在垂直方向上是不一样的:露天甲板至中甲板间隔墙的厚度只有70毫米,中甲板至第一平台甲板间横隔墙厚200+10毫米,前部199号肋骨处另布置有1道50+10毫米厚横隔墙。艉部的装甲防护更复杂些,51号肋骨的主装甲隔墙厚280毫米+10毫米被板(中心线两侧),侧舷的隔墙厚度减少到250+10毫米,重型隔墙仅布置在中甲板和第一平台甲板之间,其他甲板之间的隔墙70毫米厚。艏艉主装甲隔墙底端向舰底延伸有一道60+10毫米厚的倾斜隔墙,用来抵御炮弹和水下爆炸的部分冲击波和破片。舰尾内部自-1号(后垂线后的第1号肋骨)至54号龙肋骨间布置了保护舵机舱的局部装甲舱,结构相当复杂:-1号肋骨处设外围装甲隔墙、厚100+8毫米,24号龙骨处设置了主辅舵机舱的100+8毫米厚装甲隔墙;辅舵机舱顶部上层的中甲板厚36毫米,主辅舵机舱顶部的第一平台被局部加厚到100+8毫米,辅舵机舱外围布置了60+10毫米的侧装甲。由于舵机舱和辅舵机舱间距比较大,所以“维内托”的舰尾装甲舱容积比一般战列舰的大的多,在重量上付出了不小的代价。

“维内托”级的前部舰桥采用了双重圆筒结构,从装甲甲板起往上算一共有13层,内部布置了连通围阱。位于舰桥下部的6层外壳厚60毫米,第3至第7层间的连通围阱有200毫米厚重装甲保护。舰桥上部设置了司令塔,司令塔的体积很大,装甲分布为:舰桥第9层,顶部前方120+10毫米、后方90+10毫米,前部侧面225+25毫米、后部侧面175+25毫米,第8和第7层前部侧面250+10毫米、后部侧面200+10毫米,第7层底部90+10毫米。

主炮塔正面装甲380毫米,前侧装甲200毫米、后侧装甲130毫米,顶装甲200毫米。有趣的是,3座主炮塔的后部装甲各不相同,舰艏的1号炮塔后装甲380毫米,2号炮塔减少到210毫米,3号炮塔为300毫米。露天甲板以上的主炮塔圈座围阱装甲厚度为350毫米,露天甲板至装甲甲板间基座厚280毫米,装甲甲板平面以下的围阱没有装甲防护。

副炮的防护水平很强,正面装甲厚280毫米,侧面和后面装甲厚度分别为130和80毫米,炮塔前部顶装甲厚150毫米,后部顶装甲厚105毫米。露天甲板以上基座厚150毫米,甲板以下厚100毫米,和主炮基座一样,副炮塔装甲甲板平面以下的围阱也没有装甲防护。

90毫米高射炮塔装甲厚度40-12毫米,可以抵御敌机扫射和炸弹破片,各机关枪炮没有任何装甲防护板。

“维内托”的整套防御系统是坚实、可靠的,但在一些地方存在严重不足。测试表明,她的侧舷装甲基本能够抵御381毫米穿甲弹,70毫米外板确实能够撕掉穿甲弹的被帽,内层防破片装甲也挡住了残余弹体。但是在某些特殊情况下,炮弹还是完整的击穿了装甲。另外的试验表明,70毫米外层装甲也可以防御203毫米榴弹的攻击。“维内托”级的主装甲带宽度有限,没有在水下部分敷设重型装甲,二战的经验表明,大口径水下命中弹的威胁是存在的。一旦“维内托”级水下部分被大口径弹丸命中,将会造成非常严重的后果。而且实战也证明,舰体内布置的重型防鱼雷纵隔墙对控制鱼雷爆破的冲击波和破片是很有效的。但由于“维内托”级的普列赛系统是独立设置的,不可能安装与主装甲带并列的曲面装甲防鱼雷纵隔墙。“维内托”的辅机和应急发电机功率较大,对战斗中进行有力的损管有很大帮助。

“维内托”级的舰尾布置有1台弹射器,最多可以搭载3架水上飞机,但没有机库设施。这样对飞机的贮存保养都是不利的,而且尾主炮的炮口焰也很容易破坏娇贵的飞机。

维内托级战列舰的结构