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水:USN对航空母舰防护的选择

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声明:本帖实际上为编写马耳他词条的副产物,内容由本人机翻优化自装甲航母网站的介绍,原帖链接:Armoured Aircraft Carriers (armouredcarriers.com)


图片同样源自该网站
战前的USN对装甲飞行甲板的潜力很感兴趣,但它对由此产生的权衡犹豫不决。舰队问答演习一次又一次地表明,航母非常脆弱。这与其说是攻击波规模的问题,不如说是谁先发制人的问题——即使是轻伤的航母也从未有机会发动反击。这成为几十年来争论的纽带。
更大的、防护更好的航母(如列克星敦)可以在携带大量飞机的同时具有一定的抵御攻击能力。但是,在《华盛顿条约》的吨位上限下,很少有这样的船只能够建造出来;更小、更轻的航母(如突击者/游骑兵)可以成群部署,并迅速将大型联合机群放飞,然而,就个体而言,每艘船都非常脆弱。
这与RN在自己的演习中发现的问题是相同的。两国海军都面临着一个窘境:是以足够的容错率来组织成功的反击的更多的小型航母?或者,在受到一定程度的损害后仍然能够维持有效的航空作业的受到更严格保护的航母?
“然而,考虑到吨位上限,装甲或非装甲飞行甲板的航母是一场赌博,”Hone,Friedman和Mandeles在《美国和英国航空母舰发展史》中写道。“任何设计都是有风险的,因为华盛顿和伦敦条约禁止海军建造一艘实际上具备作战能力的实验性航母。并且如果实验失败,它将一无是处。因此,直到1939年,海军航母指挥官仍在争论配备装甲飞行甲板的航母的价值。
“大规模空袭”概念的最终有效性是不可否认的。1945年,USN庞大的攻击机群直接压倒了日本的防御。这一概念的支持者得到了证实。许多人认为,几十年来的“黑鞋”(基于舰炮)思想阻碍了“棕鞋”(海军航空兵)发展为绝对优势。但是,正如Hone、Friedman和Mandales所指出的,事情从来都不是那么简单,在1944年之前,“大规模空袭”根本不可能。
航母的攻击机群代表了进攻火力的“节拍”。建立、部署、协调和传递这种节拍需要时间,然后它必须找到安全回家的路。在这段时间里,敌人很可能也在做同样的事情。在30年代和40年代初期,没有一个航母战斗群可以同时自卫和攻击。“在实际的战争条件下,所有参与了行动的航母......有不小可能(将)全部损失或完全失去行动能力,” CinC US Fleet 在1934年的舰队问答XV中指出了这一点。“在对方航空力量战斗力相同的情况下,这绝不是不可能的结果。”
唯一的选择是先敌发现,先敌攻击。在1939年的第XX号舰队问答中,突击者号能够通过无线电测向找到并“摧毁”了企业号,后者并没有时间进行有效的防御。所有这些都巩固了航空母舰天生脆弱的看法,甚至比第一次世界大战的战列巡洋舰还要糟糕——“鸡蛋拿大锤”有了新的指代对象。在战争中没有任何生存机会的武器的价值是一个严肃的问题。
虽然大规模的航空力量是可实现的,但关键的工程和后勤挑战尚未确定和解决。例如维系由载有航空燃料、弹药、替换飞机和机组人员的支援舰组成的大舰队。然后是飞机本身。它们的表现很差,续航有限——尤其是在载弹情况下。寻找目标是一个很大的问题,更不用说返航了——这与他们起飞时的位置相去甚远。这些挑战直到 1944 年才被完全克服,地狱猫、海盗和复仇者等飞机具有足够的性能来满足战术对舰载机的要求。它们得到了雷达、导航辅助设备和庞大后勤的大力支持,这些将大规模空袭的战术推上正轨。
30年代是一个令人难以置信的技术进步时期,而且存在真正的风险,即从设计和交付之间花费的时间可能会导致战舰已经过时。1930 年代后期军械局 (BuOrd) 的一项研究推算,至少需要1.5in的STS来防护500磅通用炸弹。但美国海军很清楚,它自己的炸弹重量将增加到两倍甚至四倍。据计算,一个1.5in的装甲飞行甲板将为约克城大小的设计增加1460吨。但考虑到需要重型支撑结构和更大的舰宽来平衡增加的顶部重量,排水量的增加会大得多。研究还推测了在装甲甲板上进行航空作业的需求问题:那些用于制动装置、防撞护栏、升降机、弹射器和灯的孔该开在哪里呢?
还有另一个问题。在飞行甲板上放置装甲会在船舶的水平装甲和主装提供的侧面保护之间留下很大的间隙,这个缺口特别容易受到舰炮的攻击。“因此,除非可以完全省略对火炮的保护,否则装甲甲板必须位于较低位置,(无视舰炮威胁)这似乎是目前概率知识难以证明的一步......”初步设计办公室的一份报告指出。
皇家海军同意这一点,它的答案最终是“装甲盒”机库。RN认为,这是一石二鸟:既可以保护飞机免受环境和敌人火力的影响,也覆盖了炮弹进入战舰核心舱的所有角度。USN认为,所有这些额外的重量导致了条约限制下不可接受的舰载机规模限制。美国海军参谋部中流传的一些计算警告说,给约克城大小的舰艇配备装甲飞行甲板将减少多达2/3的机库载机量。军械局的最终建议是,在船体内靠下的位置,在机库结构下方的2.5in装甲甲板足以防御1000磅的炸弹。
1939年,BuOrd建议建造下一代美国舰队航母,以抵抗从10,000英尺高空投下的1000磅通用炸弹。它指出,这种炸弹很容易穿透当前设计的上层建筑和1.5英寸的水平装甲,并且命中将严重危及该船。
另一个反思发生在1941年。BuOrd报告说,抵御从10,000英尺高空投下的500磅炸弹需要1.9英寸的STS装甲,至少 2.5英寸才能破坏1000磅半穿甲弹的弹体。但是抵御相同重量的穿甲弹体所需的厚度可能会突破2.88英寸,然后是新的2000磅炸弹,就像德国用来对付光辉一样......当认真考虑建造一艘大型美国装甲航母时,人们的想法是,如果从足够高的高度投下,即使是一枚500磅的炸弹也可以穿透3英寸的装甲板。
但战争经验正在充实应用装甲飞行甲板的想法所需的维度。舰艇会机动以躲避空袭,这使得瞄准它们变得更加困难。因此,飞行员——特别是俯冲轰炸机——会飞得更近,以提高命中率。但如果500磅炸弹的释放高度降低到4000英尺,它的穿深只有1英寸。飞机可以并且正在携带更多或更大的炸弹,但载弹量越高,飞机的续航就越短。这两种考虑因素都可能对航母本身有利。
迫在眉睫的战争威胁促使海军改进设计,而最大的挑战来自航母。现有的船只被认为是“妥协性”的,因为条约限制只允许它们防御6英寸火炮。美国海军预计在快速突袭和拦截角色中独立使用其航母编队。日本拥有一支不容忽视的由8in火炮重巡组成的大部队,据信还有几艘新的战列巡洋舰正在建造中。理论要求由快速巡洋舰和驱逐舰护航的快速航母。Iowa级战列舰和阿拉斯加级的发展也考虑到了这一点。在这种情况下,指挥官呼吁给予航母更好的保护。但是,这种保护应该采取什么形式?速度?航空组?还是装甲?
1939年7月,初步设计办公室制定了几个选项,以实现可行、快速的建造——CV9计划。它提供了一系列修改自大黄蜂的设计,从更快到更大。另一种是配备装甲飞行甲板的航母,但没有TDS。大多数呼声都试图大幅增加其航空汽油搭载量,以延长作战时间。当然,美国海军对一艘满载航空汽油的舰艇容易受到鱼雷攻击的想法犹豫不决,但它也认为航母并不总是处于以最大速度冲刺的状态。因此,它下令将改进后的“大黄蜂”提案作为进一步设计研究的重点。装甲选项没有被完全拒绝。1940年1月提交的一张草图,编号为CV9G,试图详细说明一个33kt、27,200吨的设计,带有2.5英寸的飞行甲板装甲和1.5英寸的机库甲板装甲。据信,这个吨位可以包括八座5in火炮、两个升降机和两个弹射器。
对更大船只的呼声一直持续到1940年。一些人想要舰队航母装备8in的火炮及对应的装甲。RN早期的战争经验似乎证明了这种做法的正确性(HMS Glorious 被德国战列巡洋舰击沉),德国空军的斯图卡在挪威海域取得的惊人成功也促使海军理论家重新评估他们的想法,但军械局早先关于炸弹性能飞跃的预测也开始得到证实。再一次,新的“草图”设计计算表明,任何装甲航母设计都需要前所未有的排水量才能满足对其提出的所有要求。航空局(BuAer)的海军上将约翰·H·塔尔斯(John H. Towers)继续反对装甲航母这一想法。他认为,炸弹在装甲飞行甲板上爆炸仍然具有破坏性,但机库内的爆炸并不会损害战舰的关键设备;任何位于装甲化的机库甲板上方的损坏都可以相对容易地修复,而木制甲板的损坏范围有限,其他地方足够继续进行航空运作——这种想法被接受为埃塞克斯级的设计哲学。
埃塞克斯级(CV9)是航母设计的一次飞跃般的进化,是战前美国海军大机群学说的体现。它们很大,速度很快,反应灵敏,它们可以大规模生产。但它们并不理想,限制约克城级的条约已经过期,但是,鉴于国际形势的紧迫性,埃塞克斯级不可能完全重新设计。但是,到1943年,埃塞克斯级的局限性已经变得明显。新设备、额外的火炮以及随之而来的船员人数激增,使船只变得狭窄和拥挤。它们很快变得严重超重,威胁到战舰的稳定性。
此外,早期的战斗经验突出了既有航母防护的轻薄。虽然机库甲板装甲按预期保护了舰艇的核心舱,但飞行甲板等上层建筑——尤其是廊道甲板——被证明比预期的要重要得多。这里放置着新的战情中心(CIC)以及相关的雷达和信号室、指挥人员、准备室、简报室和其他设备,修复这些未受保护的设施所花费的时间比预期的要长得多,并且这些空间中人员的伤亡率将助长士气低落。甚至在这些事件发生之前,BuShips就已经改变了想法:生存能力有其优势,简单地迫使敌机携带更重的炸弹会降低该飞机的航程......
到 1942 年,总委员会希望舰艇完全不受战前条约和思想的束缚。就航空母舰而言,这意味着增加装甲不再需要牺牲载机量,这也意味着这艘船可以在甲板下进行更大范围、更深入的分隔。第一次听证会于1942年3月举行。到这个时候,光辉和可畏的大量战损报告已经很容易获得。评估了利弊、讨论了设计细节后,这最终变成了一艘45,000吨的“大型”航母。1942年7月,国会批准了首舰的建造——命名为中途岛号。8月,签订了建造四艘CVB型的合同。
但罗斯福总统犹豫了。他最初没有签署合同,因为他担心施工时间过长和资源集中的问题。他向他的海军总司令欧内斯特·金海军上将提议,要求他们建造一大批11,000吨级的轻型舰队航母,这些航母与RN的巨人级航母相似。尼米兹海军上将加入了辩论,表示对任何一种选择都缺乏热情:“(中途岛)不必要地庞大而笨拙,并且将鸡蛋放在了一个篮子里......(但是)人们普遍认为,11,000吨级的船只太小,无法满足一线航母的需求。他和其他太平洋战区指挥官的观点是,交付速度更加优先,这意味着埃塞克斯改进版的设计更符合当下需求。
然而,金认为,海军需要超越其眼前的需求。他找到了一个折衷方案,如果45,000吨级的CVB使用原本为现已取消的蒙大拿级预留的船台,那么埃塞克斯级的生产并不会放缓。
随着埃塞克斯的快速供应得到保证,罗斯福总统终于在1942年12月29日批准了CVB的建造。
对CVB价值的怀疑很大程度上是基于美国海军早期的战争经验。RN因舰炮而损失了一艘舰队航母,因潜艇鱼雷而损失了两艘。但是,光辉、可畏和不挠从猛烈俯冲轰炸攻击中幸存下来等事实很快就挑战了这种想法。美国海军在1945年之前自己的战损经验并没有牵涉到飞行甲板,相反,它的航母损失主要因鱼雷与挥发性液体的爆炸。埃塞克斯的新分舱被认为足以应对挑战。
然而,有一个因素令人犹豫不决:在中途岛海战中,俯冲轰炸机对日本航母造成的重创。然后日本改变了策略,从1944年底开始,它将其飞机变成了人操导弹。战斗机和轻型轰炸机开始将炸弹直接带到飞行甲板和机库两侧。对埃塞克斯级的一次直击通常会产生“区域性杀伤”。许多情况下只需要依靠前线设施维修几周,但有时候则需要在返回美国本土进行数月的重建。
这就是为什么英国太平洋舰队上的美国海军联络官——以及他们在夏威夷的高级军官——难以置信的是,对可畏的两次神风直击在5小时内被迅速解决,甚至没有必要返回Ulithi锚地修理以恢复航空作业能力。没有一艘英国航母遭受“区域性杀伤”。但正如预测的那样,战前的英国航母还有其他问题。在冲绳附近,美国TG 58.1有两艘埃塞克斯级和两艘独立级,她们携带了280架飞机。在Sakishima Gunto附近,英国太平洋舰队的TG 57.2拥有三艘光辉级和不挠号,总共搭载了约235架飞机。
即使在今天,打击力量和任务弹性的价值比较仍然是一个有争议的问题。
个人译制摘编,如有缺漏,敬请指正
——个人私货:
总的来说,给予机库与飞行甲板适当的保护有利于提升战舰的生存能力与持续作战能力,并且在设计得当的情况下不会有其他性能的明显下降;装甲化的机库被认为限制舰载机数量更大程度上是由于侧壁装甲限制了机库宽度,或者装甲飞行甲板限制了型深。但和水面舰艇一样的事情是,越大的舰只能腾出越多的重量比例用于加强装甲,中途岛马耳他乃至大胆大凤等大型航母有能力兼顾各个方面,但皇家方舟、光辉、约克城等标准排水量23,000吨甚至更小的航母就只能做取舍——把船造大解决80%的问题,剩下20%的问题是怎样把船造小。
并且请不要忘记,装甲终归只是战舰防护的一方面,防护只是战舰性能的一方面。航母的防护同样包括远程预警、舰队防空指引与调度、直卫机轮班与空中调度、舰面甲板运作等众多方面,而航母作为进攻型的打击兵器同样看重放飞能力与舰载机性能等各种各样的指标。二战中血与火的经验教训表明了防护无用论是错误的,但像不惜砍炮的查特菲尔德一样迷信装甲又能比防护无用论高明到哪里去呢?

马耳他镇楼


IP属地:广东1楼2023-11-15 01:08回复
    感谢分享。
    话说如果航母航速砍3-5节会显著影响舰载机运作吗?埃塞克斯15万马力33节,是否有这种可能,和一部分条约重巡一样通过牺牲一部分动力把航速砍到28~30节在有限吨位内换取更完善的防护呢?至少不能被25番随便永久逐出战斗吧。


    IP属地:北京来自Android客户端2楼2023-11-15 13:02
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      原文地址:https://www.armouredcarriers.com/uss-midway-the-usn-armoured-flight-deck-aircraft-carrier
      所有勘误均在本楼进行,如:CV9G的33kt实际为33节


      IP属地:广东3楼2023-11-15 14:32
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        话说在二战时套用SDB的设计理念,生产一款大长径比但是相对小重量的炸弹,击穿对方核心舱段防护装甲(虽然任何AP航弹注定得牺牲装药量削弱后效)


        IP属地:上海来自Android客户端4楼2023-11-15 15:46
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          装甲肯定会加强航母的生存能力,但是装甲甲班和机库不可避免的要减少载机量,载机量少了航母被攻击的可能性就会增大。所以我的观点是,条约时期不该造装甲航母,因为限制了总吨位,应当首先保证机群规模以保证攻击能力;条约结束后该造装甲航母,毕竟2万吨的裸奔航母和3万吨的装甲航母尺寸上是差不多的,裸奔航母并没有什么明显的优势


          IP属地:内蒙古来自iPhone客户端5楼2023-11-15 19:02
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            为什么开放式机库防火差?因为开放式机库做密封极其困难。
            广为流传的封闭式机库容易导致挥发的航空燃油聚集而形成爆炸隐患,这实质上是对如何区分开放式/封闭式机库的不了解
            被严格定义普遍采用并沿用至今的英美的区分方法,其判据是:若机库被容纳于舰体承力结构内,则为封闭式机库,反之则为开放式。开放式机库如同上层建筑一样搭建在船体之上。套用论坛stg44前辈的图就能直观感受到区别了
            因为开放式机库是一段段搭建在船体上的,那船体弯曲时怎么办?答案是——伸缩缝和伸缩接头。以埃塞克斯级为例,其飞行甲板就被四条伸缩缝分为了五段
            开放式机库由于存在巨大伸缩缝,做密封是很困难的——这导致挥发的航空燃油能够直接通过伸缩缝泄露出去。但封闭式机库同样可以通过侧面加装卷帘门等结构解决这个问题,同样的采用开放式机库的航母亦可因为舰上的封闭环境而引起气体聚集,可见封闭式机库明显增加爆炸隐患的说法并不成立
            但开放式机库遇到火灾就杯具了。由于难以封闭隔断,飞行甲板之上的火灾极容易沿着这些伸缩缝,通过泄露的燃料而窜入机库而蔓延——富兰克林最终因此导致了整个舰体后半部分过火
            就这还有人想在鄙人的楼里打滚拉黑鄙人呢




            IP属地:广东来自Android客户端7楼2023-11-17 02:00
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              但是:开放式机库确实容易起火,但是起火后泄压,像富兰克林那样也只是连环爆燃
              封闭式机库不起火,燃油气体在船体内部憋个大的,然后一下变成烟花


              IP属地:重庆9楼2023-11-18 16:39
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                翔鹤级不清楚,赤城、加贺作为开放机库设计,一开始侧壁是有大洞的,但是开战前用钢板彻底封死了,理由是防上浪,以及害怕机库灯光招致潜艇袭击。。。


                IP属地:黑龙江10楼2023-11-18 20:56
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                  参考富兰克林的情况,再怎么加强飞行甲板都顶不住灌顶攻击,还不如重点加强机库甲板保护好动力系统,便于战损后能逃生,返回基地修复再战。


                  IP属地:安徽11楼2023-11-20 20:38
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                    CV13富兰克林号1945年3月18日被两枚25番航弹命中损伤图例,可见76mm厚的机库甲板装甲成功挡住了25番航弹


                    IP属地:安徽12楼2023-11-20 23:46
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                      可以这样偷吨位吗,按装甲航母设计,建造时飞行甲板暂不安装装甲,条约到期了改装续上


                      IP属地:江苏来自Android客户端13楼2023-11-21 06:55
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