【超简明指南】战列舰百年之装甲防护的设计演化史

美女镇楼
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楼主 tuna_maguro  发布于 2015-02-01 00:59:00 +0800 CST  
第一章:铁甲舰的兴起


世界上的第一艘铁甲舰,是法国海军的光荣号
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楼主 tuna_maguro  发布于 2015-02-01 01:08:00 +0800 CST  
第二章:穹甲的诞生


穹甲(Protective Deck)是谁发明的呢?这是一个有些争议的话题。英国海军的香侬号,是世界上第一艘装备穹甲的战舰,但这个设计是不是英国人发明的呢?很难说,因为英国的香侬和意大利的杜利奥是同期的设计,只不过拜意大利人的龟速造船速度所赐,等杜利奥建成时,香侬早就完工很久了。


那么为什么要采用穹甲这种设计呢?其目的是什么呢?看看这张图,你就会明白了!


这是意大利海军的超级战列舰(相当于那个时代的大和,吊打一切的存在)杜利奥号的主炮塔段剖面图
图片来自:tuna_maguro的百度相册那超厚的水线装甲带!有没有看到!你觉得有没有可能从头到尾,整个水线都覆盖那么厚的装甲呢?根本不可能对吧?所以要采用更节省重量的办法!


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怎么省重量呢?就是采用穹甲!下图是杜利奥的侧视图,我们可以看到,只有位于中央的主炮塔和动力舱段,是处在超厚的铁甲堡的保护下的,而首尾区域则是通过一层位于水线附近的甲板装甲来保护的。由于这层甲板装甲通常是呈穹顶状的,因此中文俗称穹甲。
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楼主 tuna_maguro  发布于 2015-02-01 01:26:00 +0800 CST  
第三章:技术发展带来的变革 -速射炮的兴起与装甲技术的演进


速射炮的兴起


在发射高爆弹药的速射炮兴起之前,威力巨大但射速缓慢的大口径火炮,是战舰的主要火力来源。由于其缓慢的射速,决定了海战中一艘军舰不会挨上许多发炮弹,因此即便是没有水线装甲带的纯穹甲舰,也依然不存在太大的防护风险。


然而在速射炮兴起之后,一切就变得大为不同了。下面以对马海战中被洗了甲板的奥廖尔号为例,展示一下洗甲板神教的威力。


新建成状态:
图片来自:tuna_maguro的百度相册被洗完甲板后的状态:
图片来自:tuna_maguro的百度相册受损细节:
图片来自:tuna_maguro的百度相册受损细节:
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楼主 tuna_maguro  发布于 2015-02-01 01:57:00 +0800 CST  
第四章:法国海军战列舰的防护设计演进


说明一下,论江湖地位,法国佬在19世纪还算号人物,但在20世纪的战列舰发展史上绝对是排在后面的。这里之所以把法国放在最前面来讲,主要是因为法国佬的设计进化很有特点,适合用来介绍全面防护到重点防护的演进。


什么叫全面防护?全面防护并不是说防护面积大,就叫全面防护。全面防护是对“Incremental”这个概念的翻译,指的是装甲厚度根据所处区域的重要性而增加或减少的一种设计。


以法国海军的前无畏或者说准无畏,丹东级为例:
图片来自:tuna_maguro的百度相册侧视图上,已经将每一块装甲板用数字号码标出,每一个数字代表一种厚度组合。如舰首水线处那块标为1,其对应的厚度即为上段140mm,下段180mm;而舰尾水线处那块标为33,其对应的厚度即为上段180mm,下段80mm。至于船体中部的主要区域,则都是上段220mm,中段250mm,下段100mm的设计。


之所以采用这种首尾与中央不同的有薄有厚的设计,就是因为不同区域的重要程度不一样。


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丹东级的核心区域横剖图
图片来自:tuna_maguro的百度相册从图中可以看到,装甲带的上段是200mm,中段是250mm,下段是100mm。


之所以采用这种水线附近与水线上下不同的有薄有厚的设计,还是因为不同区域的重要程度不一样。


装甲带后方则有一段加厚了的穹甲倾斜段,在两层15mm的甲板基础上加了一层40mm的装甲。除此之外,其他甲板部分的厚度都薄得很,显然没有多少水平防护上的考量。此外丹东级也还没有采用上部装甲带的设计。


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1910-1918年这段时间,是全面防护设计的极盛时期,除了美国的标准战列舰之外,这个时期几乎所有的战列舰都带有首尾装甲带、上部装甲带、炮郭装甲带等副装甲带设计。下面我们就来看看这个时期的法国人的设计。


诺曼底级
图片来自:tuna_maguro的百度相册炮郭装甲带为180mm,上部装甲带同为180mm,主装甲带上段为240mm,中段为280mm,下段削薄。装甲带后方的穹甲倾斜段是加厚设计。此外首尾区域也有薄装甲带。


从防护面积上来说,这个时期的Incremental是真正做到全面了!但还是请不要忘记,全面与否和Incremental是没关系的。


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由于火控技术的迅速发展,在20世纪的头20年中,预想交战距离迅速扩大,从日俄战争时的几千码,迅速提升到了一战时期的一万多码甚至二万码。而在交战距离快速提升之后,势必会出现炮弹绕过舷侧装甲带,直接砸到甲板上的情况。而由于当时各国的设计中,甲板防护都是极为薄弱的,通常不过是1英寸左右的厚度,即便是穹甲所在的甲板,通常也不过就是稍微厚一些,如2层1英寸的叠加。而这样的防护水准,是完全不足以抵挡住远距离上以大角度落下的炮弹的。


有鉴于此,美国海军的设计师们开创了一种被称为“All or Nothing”,即重点防护的设计手法。理论上来说,在用这种手法设计的军舰上,是不存在副装甲带的。要么就是大厚度的装甲带和甲板装甲保护下的装甲盒,要么就是完全裸奔的无防护区(但实际上很多采用重点防护的军舰还是有防破片装甲、首尾穹甲、次要装甲盒等设计的)。下面以法国海军为例,介绍从Incremental至All or Nothing的演化过程。


37000吨战巡案
图片来自:tuna_maguro的百度相册这是1920年代末的一个设计案,其风格既有Incremental的影子,又有All or Nothing的雏形。Incremental的地方在于,其主装甲带的上段和中段厚度仍是不同的,而All or Nothing的地方则在于,其在主装甲带的上沿层面上布置了厚度较大的装甲甲板(实际上该舰的甲板防护设计很接近下面会提到的内华达),且没有上部和首尾装甲带。至于穹甲设计,虽然得到了保留,但穹甲并非是用来区分全面和重点的因素。


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到了1930年代时,火控技术又比一战时期更进一步了,且由于受到了纳尔逊这样的革命性设计的影响,各国新设计的战列舰均具备远高于从前的甲板装甲厚度。就在这个时期,法国海军设计出了敦刻尔克级。


敦刻尔克的侧视图
图片来自:tuna_maguro的百度相册敦刻尔克的横剖图
图片来自:tuna_maguro的百度相册大厚度水平装甲,倾斜主装甲带设计,敦刻尔克的设计风格显然受到了纳尔逊的影响。不过在采用新思路的同时,法国人也没有完全抛弃传统,还是保留了穹甲布局,不过此时的穹甲已经不再是负责抵挡炮弹的了,而是起到防破片/防崩落的作用了。


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黎塞留
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楼主 tuna_maguro  发布于 2015-02-01 02:42:00 +0800 CST  
第五章:德国海军战列舰的防护设计演进


在无畏舰的时代,德国佬的装甲防护设计和大家都差不多,都是典型的Incremental,只不过是装甲更多些,厚度更大些,范围更广些罢了。


此为凯撒级弗里德里希大帝号的官方图
图片来自:tuna_maguro的百度相册图片来自:tuna_maguro的百度相册从这些图上我们可以看到,舰首部分敷设有范围较大的装甲带(舰尾也有),而船体中段则是典型的上部装甲带+主装甲带的布局,其中主装甲带真正有350mm厚度的部分大约只有主装高度的一半左右,下半部分是逐渐削薄的。


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发挥挑德国货毛病的传统,这里来挑一挑这一时期德国船设计的一个明显的缺陷:


对水平防护考虑不周,炮弹击穿甲板后能轻易飞入只有轻装甲(通常不超过100mm)防护的炮座中下段。
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楼主 tuna_maguro  发布于 2015-02-01 03:36:00 +0800 CST  
第六章:英国海军战列舰的防护设计演进


这个时候才来说英国战列舰,是有点对不起海军史上享有崇高地位的皇家海军的,不过在1900-1920年间,英国战列舰的防护设计确实没啥亮点,不如德国佬硬,也不如德国佬覆盖范围全面。


这是无畏,注意,无畏是没有上部装甲带的,不过后来的战列舰也都渐渐有了,比如英国超无畏就都有上装。
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楼主 tuna_maguro  发布于 2015-02-01 04:01:00 +0800 CST  
第七章:美国海军战列舰的防护设计演进


曾经,美国佬也是玩全面防护的!比如这个是爱达荷,9寸的主装,7寸的上装,上装上面还有个2寸的NS(镍钢)薄装甲带,穹甲水平段是1英寸镍钢+0.5英寸MS(软钢),倾斜段则是2.5英寸镍钢+0.5英寸软钢
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楼主 tuna_maguro  发布于 2015-02-01 04:25:00 +0800 CST  
第八章:日本海军战列舰的防护设计演进


长门以前,日本战列舰的设计基本就是模仿英国(其实长门以后模仿也很多,原创内容不多),前无畏没啥好说的,日本人又没造过无畏,那就先从日本的第一艘超无畏金刚谈起吧!


金刚


这图最清楚不过了,不用我多说,大家都能清楚看到,有主装有上装有首尾装甲带,还是厚度各不相同的,典型的全面防护!
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楼主 tuna_maguro  发布于 2015-02-01 04:37:00 +0800 CST  
第九章:意大利海军战列舰的防护设计演进


无畏舰时代,意大利人和其他国家一样,也都是全面防护的套路


这是加富尔伯爵新建成时的状态
图片来自:tuna_maguro的百度相册主装上段220mm,中段250mm,下段削薄到170mm。上部装甲带130mm,炮郭装甲带110mm。水平防护基本等于没有。总结,和法国佬的无畏差不多,都属于薄皮。


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意大利毕竟是有光荣的海军史的国家!虽然一战时期没啥亮点,但是天才的意大利人是不会只闪光一下的!铁甲舰时期的创新精神,在1930年代又回来了!


伟大的维内托,登场了!
图片来自:tuna_maguro的百度相册主装甲带采用模块化复合结构,外层是70mm的均质装甲,中间有250mm的发泡水泥,然后是280mm的表面硬化装甲,再接下来是150mm的木板衬垫及12mm的背板。往里,还有两层厚度分别为36mm和24mm的镍铬钢防破片层。


这种设计,外侧的70mm部分负责剥去来袭炮弹的被帽,中间的水泥层负责提供足够的空间让被帽脱落,高硬度的主装则负责嗑碎失去被帽的炮弹,其后方的衬层和防破片层则负责阻挡可能出现的装甲崩落碎块和穿透了装甲的炮弹碎块。


这是战列舰史上最神的设计!


而在水平防护上,意大利人同样采用了剥被帽的设计。36mm的露天甲板装甲盒70mm的上部装甲带分别负责剥离来袭炮弹的被帽,而90/100(动力舱段)或100/150(弹药库段)mm的装甲甲板则负责抵挡炮弹和炸弹。


侧视图
图片来自:tuna_maguro的百度相册防护范围图
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楼主 tuna_maguro  发布于 2015-02-01 04:48:00 +0800 CST  
九个章节发完,图片为主,文字描述为辅,相信已能达到简明科普的目的


其实到二战时期,重点防护和全面防护的分界线已经不是很明确了,俾斯麦和维内托有多大区别?不是都有上装、首尾防护吗?前卫和俾斯麦又有多大区别?俾斯麦不就多了个上装么?但人家的上装是配合露天甲板的呀,是因为水平防护设计不同才有的呀!


说到底,最典型的重点防护和全面防护,都只存在于一战时期,美国的标准战列舰是重点,其他的都是全面。


再往后数,全面防护和重点防护各自的特征都有融合的趋势。


而往前数呢,还没有All or Nothing的概念。


我们所需要关注的重点,并不是字面上的全面或者重点,而是这个设计,有什么样的优点和缺点。


俾斯麦有俾斯麦的优点,也有缺点。大和有大和的优点,同样也有缺点。希望大家能通过这篇帖子,看到不同国家的设计师做出的不同选择,以及为了这个选择获得的好处及付出的代价。我认为这才是我们应该真正关心的内容。


楼主 tuna_maguro  发布于 2015-02-01 04:55:00 +0800 CST  
@jingjingzqs


大和
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楼主 tuna_maguro  发布于 2015-02-01 05:26:00 +0800 CST  
发了那么多,最后来晒一晒资料,还是比较有满足感的
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楼主 tuna_maguro  发布于 2015-02-01 05:38:00 +0800 CST  
补充专题1:南达科他及衣阿华的装甲防护设计细节


众所周知,南达科他级和衣阿华级采用了一种较为特殊的装甲防护设计,其主装甲带是内置倾斜的,且向下一直延伸到了舰底,这大家想必都知道。但具体细节呢?下面进行揭晓。


我们可以看到,衣阿华级的舷侧装甲带上,由Class A构成的部分,只有一小部分,从2nd Deck上方覆盖到3rd Deck。由于衣阿华级的船体中部形深为16.151米,故按比例判断,这道Class A部分的覆盖高度,约为3米出头。
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楼主 tuna_maguro  发布于 2015-02-01 17:32:00 +0800 CST  
再来黑一下俾斯麦


衣阿华,12.1英寸的Class A的部分侧面覆盖高度约3米出头,12.1英寸-6.4英寸的Class B的部分约3米,合计超过6米
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楼主 tuna_maguro  发布于 2015-02-01 17:48:00 +0800 CST  
楼主 tuna_maguro  发布于 2015-02-01 20:30:00 +0800 CST  
楼主 tuna_maguro  发布于 2015-02-04 11:18:00 +0800 CST  

楼主:tuna_maguro

字数:11169

发表时间:2015-02-01 08:59:00 +0800 CST

更新时间:2020-09-13 07:26:14 +0800 CST

评论数:521条评论

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