俾斯麦级战舰
俾斯麦级战列舰(德语:Schlachtschiff Bismarck,英语
本级舰共建有两艘,即俾斯麦号战列舰和提尔皮茨号战列舰,“俾斯麦”(Bismarck)号以普鲁士王国首相和德意志帝国总理、人称“铁血宰相”的奥托·冯·俾斯麦命名。“提尔皮茨”(Tirpitz)号以德意志帝国海军元帅、人称“德国海军之父”的阿尔弗雷德·冯·提尔皮茨命名。
发展沿革
历史背景
第一次世界大战中,德国海军公海舰队在日德兰海战中让英国人丢尽脸面。1919年德国战败,英国人抓住机会,一举清除了老对手德国的海上家当,还趁机强迫德国签署了苛刻的《凡尔赛和约》,并在《和约》中明确规定,战败的德国不准再拥有无畏级战列舰,仅允许保留8艘旧战列舰用于训练及海岸防御,替代舰必须在被替代舰下水20年后才可动工建造,并规定其最大排水量不得超过10160吨,主炮口径不得超过280毫米。英国企图通过这个“紧箍咒”让德国海军永不翻身,为自己排除一大忧虑。20世纪20年代初,在民族复兴思想支配下忍受着战败耻辱的德国人,看着手中剩下的几艘不堪使用的陈旧战列舰,心存不甘,建造新战列舰的意愿愈加强烈。由于受到《和约》的限制,德国人不得不仔细研究怎样利用和约的规定条件建造新的战列舰。德国海军在条约限制下充分发挥当时的技术优势,结合德国海军的战术需求而精心设计建造了3艘德意志级装甲舰(被其他国家称为袖珍战列舰)。德意志级虽然舰型吨位稍小但速度比传统的战列舰快,防御能力和火力又比巡洋舰强,让对手强的追不上,弱的打不过,是名副其实的一种投机取巧设计。这种设计确实也让德意志级装甲舰在二战初期的大西洋打出一片“天地”。随后德国又准备设计建造2艘沙恩霍斯特级战列巡洋舰,其设计思想延续了德意志级的路线,并做了更多改进。在二战中,沙恩霍斯特级凭借其航速高、装甲也够用的条件,敢于和一些英国战列舰打接触战,把“打不过就跑”的战术思想发挥得淋漓尽致。沙恩霍斯特级战列巡洋舰的设计建造标志着德国海军新式战列舰的设计建造水平已经开始走向成熟,为俾斯麦级战列舰的建造打好了基础。
20世纪30年代初,《华盛顿海军条约》即将到期,世界局势紧张,各国都不打算继续签约,并于不久之后一个接一个地拿出新战列舰建造方案。德国当时虽然已经有了德意志级,并开始沙恩霍斯特级的设计,但这都明显不是世界各国即将建造的新战列舰的对手。于是,德国有了建造更大、更强的新战列舰的构想。1932年,德国为了使新式战列舰的数量达到替换所有一战后根据《凡尔赛和约》得以留下的老战列舰的水平,并为对抗苏联的造舰计划,海军开始对建造3.5万吨的大型战列舰的设计进行理论性研究,并对其武备、装甲和航速进行了可行性论证。1934年,德国在进行沙恩霍斯特级战列巡洋舰设计的同时,也开始了新一级大型战列舰的设计准备工作。1935年,德国宣布废除禁止其建造军舰的《凡尔赛条约》,并向英国提出限制德国海军总吨位为英国海军的35%,英国欣然接受并与之签订《英德海军协定》,这为德国建造大型战舰铺平了道路,德国马上决定开始准备建造谋划已久的新型战列舰俾斯麦级。
设计历程
1930年,俾斯麦级战列舰最初开始构想设计时,是德国一战战败后时隔二十年首次设计建造正规战列舰。因此面临着非常大的困难,由于条约和战败的影响,德国的造船工业在1920年代至1930年代可以说是完全重新开始,所以在设计上所能参考的只有一战时期的德国海军舰艇。作为德国海军重新起步的标志,埃姆登级轻巡洋舰和莱比锡级轻巡洋舰是代表,应用了大量的新技术,新的建造思路。但是,这时期的德国海军严重缺乏大型舰艇的建造和设计经验,而且所能参考到的对象也已经落后了不止一个时代,由于“海军假日”时期德国不能建造新舰,错过了最重要的技术积累时期。实际上海军假日时代的big seven为各海军大国后续的战列舰的建造积累了大量的经验,比如美国海军的南达科他级,日本海军的大和级,英国海军的前卫级。更为重要的是,各海军大国根据一战的经验,进行了大量的实验,吸取教训,改进设计思路,比较典型的就是英国接收德意志帝国海军舰艇进行的实验,日本海军和美国海军则是利用条约中拆毁的旧舰进行实验,这同样也为后来战舰的建造积累了大量的经验。而德国海军在这几个方面毫无参考对象,也缺乏相关的数据,而且为了保证研发和建造进度,都是尽量采用现有的技术。所以,俾斯麦级的设计从一开始就有很大的问题,依然停留在一战时期的战舰设计思路上,以巴伐利亚级为基准设计了一个放大型。作为一艘标准排水量41000吨的巨舰,只搭载了8门380mm主炮,而同时期的战列舰,大七全部都是410mm主炮,维内托级是九门380mm主炮,乔治五世亲王级则是10门356mm主炮。
设计特点
俾斯麦级战列舰自1935年制定完整计划并进入设计图纸的绘制阶段,由于政治上没有太多限制,新战列舰的设计完全面向实战。俾斯麦级最初的设计指标是标准排水量35000吨,舰长250米,宽38米,吃水10米,四座双联装380米主炮,涡轮-电力装置,最大航速30节,最大续航力8000海里/19节,这些都是根据德国的实际情况决定的。首先,当时连接波罗的海和北海的基尔运河(19世纪末德国为了缩短由北海到波罗的海的航程,和能够在战时自由航行于北海与波罗的海之间而开挖的人工运河,一战时进行扩建挖深但工程到35年才完工)规定对船只的限制是长度不得超过250米,宽不超过38米,吃水不超过10米。其次,俾斯麦级的设计用途并非是纯粹的舰队决战,而是一并考虑了舰队战与远洋巡航作战,甚或破交作战(大型海盗船)的需求。然而德国在一战后,海外殖民地损失殆尽,战舰在作战时不像其他国家那样可以依赖海外殖民地的基地补给,因此其续航能力非常好,可以19节高速战斗巡航8000海里,由于意法的主要战场在地中海区域,因此维内托与黎塞留两级战列舰的续航能力相比较都略差。再次,鉴于当时世界各国正在设计建造的新战列舰的最大航速都在30节,考虑到德国海军舰艇数量少,新型战列舰必定常常在己方数量劣势的情况下战斗,而在海战中,在数量劣势的情况下战斗,没有高的航速是十分危险的,因此必须以高标准设计建造。最后,俾斯麦级的主炮寿命长,射速也较黎塞留级为高,达到2.3-3发/分钟。另外一点也是继承自一战时德国造舰的传统,即大量的水密舱设计,至少22个主水密舱加极大数量的次要水密舱可以从小幅度的损伤中较好地保护舰船的核心部位。从这些特点来看,俾斯麦较好地符合了其“具有远洋破交能力的战列舰”的设计意图。(然而根据km的研究显示,由于错误估计了蒸汽轮机的续航能力,俾斯麦不能很好执行破交任务。这导致了后来h39计划回到了柴油机的路线上。在km的规划中,俾斯麦的定位是海岸防御舰队的组成部分)。
1936年,《华盛顿海军条约》到期,英国提出了续约《伦敦海军条约》,法国和意大利宣布不再参加,其后原先同意的日本也拒绝在条约上签字。与此同时,英国要求德国将俾斯麦级的排水量限制在35000吨,但德国以其不是《华盛顿海军条约》签字国为由断然拒绝,就在这一片混乱中,希特勒宣布德国不再受这类条约规定的限制。1936年夏天,经过一年设计的俾斯麦级战列舰开始动工建造。
建造服役
1936年7月1日,俾斯麦级战列舰首舰“俾斯麦”号在Blohm&Voss造船公司位于汉堡的布隆·福斯造船厂的9号船台上铺设龙骨,正式开工建造,建造编号为BV509。船体的建造工作于1938年9月完成,并开始转移到下水道上。1939年2月14日,“俾斯麦”号举行了下水仪式。“俾斯麦”号是德国第四艘以奥托·冯·俾斯麦(OttoVonBismarck)的名字命名的军舰,第一艘在1877年,是一艘小型的海防舰;第二艘在1897年,是一艘巡洋舰;第三艘在一战期间,没有建成。俾斯麦是德国近代史上一位举足轻重的人物,是自上而下统一德国(除奥地利外)的代表人物,曾任普鲁士王国首相兼外交大臣,德意志帝国总理,作为普鲁士德国资产阶级最著名的政治家和外交家,被称为“铁血首相”。“俾斯麦”号的下水仪式非常隆重,时任德国元首希特勒及大小官员数千人参加,并请来了俾斯麦的孙女多萝西亚·冯·洛伊文费尔德女士,由她亲自将她的祖父的名字命名给新战列舰。当天13点30分,“俾斯麦”号顺利下水。“俾斯麦”号下水后经过18个月的舾装,于1940年8月24日正式加入海军现役。1940年9月15日前往基尔湾开始服役后的测试工作,不久返回B&V造船厂进行最后的设备调整。1941年3月6日起到波罗的海进行训练工作,并开始形成战斗力。随后一直在波罗的海停留,直到1941年5月参加“莱茵演习”作战为止。
1936年10月30日,俾斯麦级战列舰2号舰由德国威廉海军造船厂建造,并以人称“德国海军之父”的,曾任德意志帝国海军元帅的阿尔弗雷德·冯·提尔皮茨(Tirpitz)命名。1936年11月2日,“提尔皮茨”号开始在威廉海军造船厂的2号船台上铺设龙骨正式开工建造,建造编号为S128。“提尔皮茨”号于1939年4月1日下水,下水仪式同样隆重非凡,元首希特勒及德国海军总司令雷德尔元帅等大批高官参加,并且也效仿“俾斯麦”号,请来了提尔皮茨的女儿法劳·冯·哈塞尔女士参加下水典礼。“提尔皮茨”号在舾装期间,二战爆发,威廉造船厂不断被英机轰炸,使得“提尔皮茨”号的舾装工作受到很大影响,使其服役期推迟了4个月,于1941年2月25日正式服役。1941年3月16日开始到波罗的海进行5个月的测试和训练。“俾斯麦”号沉没时,“提尔皮茨”号尚未完成训练和调试工作。
技术特点
俾斯麦级战列舰原本设计时要求超越英德海军协定的规格标准排水量达到42000吨,远远超过英国海军条约战列舰乔治五世级的35000吨。1940年,“俾斯麦”号服役时和其姐妹舰“提尔皮茨”号满载排水量甚至达到50000吨,是当时大和级战列舰以外吨位最大的战列舰,造价比大和级还要贵。俾斯麦级主炮采用8门52倍口径(以美英计算标准则为47倍)380毫米/SKC34炮。由于德国设计师缺乏经验,俾斯麦级上出现了大量一战时期战列舰的设计痕迹,显得较为落后,例如穹甲(有明显弧度并且延伸到舷侧的穹顶状装甲)防护,垂直的主装甲带,薄弱的上装,战舰首尾的轻型装甲带和(“提尔皮茨”号后来放弃治疗增设的)鱼雷发射管等。“俾斯麦”号可以说集中了当时德国的全部力量,但是由于理念的落后大大制约了她的战斗力。
外观动力
俾斯麦级战列舰同级舰的性能数据基本上和设计计划差不多,只是排水量大了很多。俾斯麦级战列舰舰体受基尔运河水深限制,适度加宽舰体以减少吃水,长宽比为6.67:1。从纵向俯视图上看,舰体为纺锤形,中间最粗,向首尾两端以抛物线形逐渐变细。俾斯麦级战列舰的上层建筑沿用了沙恩霍斯特级的舰桥,显得比较紧凑和美观。另外根据沙恩霍斯特级试航数据采用了非常适合在大西洋恶劣海况使用的大西洋舰艏和一直非常广泛使用的外张干舷等,使得沙恩霍斯特级适航性差的问题在俾斯麦级上完全消除,俾斯麦级舰体的稳定性及较高适航性也高于沙恩霍斯特级。它的动力传动系统基本沿用了一战德国战舰设计的3轴2舵标准布局,但3桨不是一战时处于一条线上的布局,改为2前1后,但舵依然是一战风格只是舵机改用了电动为主液压备份(有观点说就是舵的这个布局葬送了“俾斯麦”号)。
俾斯麦级战列舰拥有12个高压瓦格纳锅炉,两两放置在6个水密隔舱内,蒸汽输送管道直接穿过同样位于穹甲下方的副炮弹药库舱段通向3个主机舱,每个主机舱内安放着1台涡轮蒸汽轮主机,每4台锅炉同时向1台涡轮蒸汽轮主机提供动力,主机为3台Blohm&Voss蒸汽轮机,单机最大输出功率为45400马力,3台总功率达136200马力。每一主机驱动一个螺旋桨,直径为4.7米。此外在过渡舱内有蒸汽输送转换结构,在必要的情况下可以交叉提供动力。俾斯麦级的动力系统设计功率为138000马力,实际稳定输出功率为150170马力,极速输出功率为163026马力。
装甲防护
俾斯麦级战列舰采取了介于全面防护和重点防护之间的设计(或称不够全面的全面防护)。俾斯麦级拥有穹甲和较强的320毫米厚主装甲带构成了较强的舷侧防护,这种设计实际上是让穹甲和垂直装甲共同参与了侧舷方向的防护,而非完全沿袭了一战时的穹甲设计。但是,穹甲的高度有限,重要设备又不敢布置在穹甲之上的部分,因此这种设计浪费了舰内的大量空间和一些吨位。穹甲之上的上部装甲防御力不高,在远距离交战中穿甲炮弹有可能从上部装甲区击穿,更重要的是水线下区域的防御力也较差。“俾斯麦”号与威尔士亲王号战列舰对战时,被击中后漏油减速伴有左倾和艏倾,最严重时右侧螺旋桨顶端出水空转。相对于主装甲区高度接近6m的黎塞留, 4.8m的俾斯麦经常和纳尔逊一起被称为皮带式主装甲带。(俾斯麦的设计师之一海因里希·施吕特尔对俾斯麦的防护布置较为不满,他曾对其妻子吐露他认为其侧舷装甲带应该延伸至更低处。当然,纳粹德国在军舰设计上的要求落后是长期的问题……详情可以参考Z计划的O级巡洋战舰和同为1938年提出的克虏伯为荷兰设计的1047号计划战列巡洋舰案的区别)总而言之,俾斯麦的防御体系在近距离接战中效果好,但在远距离炮战中特别是受到高俯角的穿甲弹攻击时,防护力较为不足。
然而俾斯麦也并不是一艘没有任何优点的战舰——或者说,其优缺点根本就是相辅相成的。俾斯麦较薄的上部装甲经常遭到批评,但实际上这个设计是与其防护体系紧密相关的:俾斯麦的上部装甲与其布置在甲板下的50毫米甲板装甲,以及纵向的舱室装甲一起构成了第一层防护,虽然较为薄弱,但是这层装甲与穹甲之间有着很大的空间,这使得高爆类武器或者半穿甲弹在穿透这层防护之后能量大幅度减弱,无法击破穹甲。考虑到英国人的巡洋舰根本不配置穿甲弹而只配置半穿甲弹和高爆弹,俾斯麦虽然作为战列舰的防护过低,但却很好地克制了英系巡洋舰,作为「战列巡洋舰」是完全适格的。俾斯麦的水密舱结构设计也很复杂,全舰至少有22个主水密舱,独立水密舱多达数千个(严格来说这也是继承自一战时期德国的造舰传统,虽然过于复杂的结构使得其排水量和制造成本居高不下但此设计在抗沉性方面效果还是不错的,甚至创造了一战时的不沉传奇——塞德利茨号),可以有效保护舰体的核心部位。
构造舱室
俾斯麦级战列舰吸取了沙恩霍斯特级的经验,船体结构的焊接量有很大的增加,达到了95%。俾斯麦级全舰分为22个主水密隔舱段,从第3到第19舱段为主装甲堡区域,保护了70%的水线长度和85%-90%的浮力以及储备浮力空间。德国人在俾斯麦级巨大的舰体主装甲堡内纵向和横向上安装了多重装甲和水密隔板。以锅炉舱段下部舰体为例,除了两舷各拥有宽度为5.5米的防雷隔离舱外,内部又被分成三个并排布置的水密隔舱,每个隔舱内安放着两台高压重油锅炉,俾斯麦拥有两个这样的舱段,它们中间被一个副炮弹药库舱段隔开。在这样的布置下,一个锅炉舱进水,战舰只会损失六分之一的动力,来自一个舷侧方向的攻击最多只能让战舰的两个锅炉舱进水,损失三分之一的动力。此外,该舰在主水平装甲以上的上部舰体内也设置了大量的水密隔舱。加上下部舰体,俾斯麦全舰被细分成数千个大小不一的独立水密隔舱,就像锅炉一样,该舰每个重要的子系统都被以尽可能降低风险的原理分隔放置在这些隔舱内。
俾斯麦级的防雷隔离舱在舯部深5.5米,向舰尾方向逐渐减至5米,向舰首方向逐渐减至4.5米,由22mmSt52船壳—空气舱—18mmSt52油舱壁—油舱—45mmWw主防雷装甲板—8mmSt52防水背板构成,为两舱四层钢板的布置结构。该结构在动力舱段的主防雷装甲后面没有设置完整的过滤舱,而在副炮弹药库和主炮弹药库舱段的主防雷装甲到弹药库壁之间,管线舱和下方的储藏舱一起形成了完整的过滤舱。整体上看,除了弹药库舱段的布置相对还算严密以外,与同时期其它国家战列舰的防雷结构相比较,俾斯麦级的结构要简单得多,设计要求也不高,仅仅为抵御250kgTNT的水下爆破。但德国海军在1944年11月12日关于“提尔皮茨”号损失的222-45号技术报告上指出它的TDS(Torpedo defence system)能抵挡300kg德国hexanite烈性炸药的水下爆破,可以认为这是该级战舰防雷系统的实际准确防御水平。
俾斯麦级没有设置两用甲板,它们采用了装甲甲板和水密甲板分离的传统布局。由于在舰体横向上布置了厚重的上部舷侧装甲和上装甲甲板,俾斯麦级位于机舱和弹药库上方的舰体水平结构有三层,第一层由柚木(即上甲板)+50-80mmWh装甲甲板+10mmSt52水密甲板+第一主构造梁构成;第二层由20mmSt52水密甲板(即第二甲板)+第二主构造梁构成,由于在上甲板下方布置了第一主构造梁,并在第二甲板下方布置了第二主构造梁,使该舰拥有双层舰体上部主构造梁。第三层是该舰上为数不多的创新设计之一,在80-100mmWh水平部分装甲甲板的下方是20mm的St52水密甲板,再往下并没有像其它国家的战列舰一样布置主构造梁而是水平铺设了一层构造加强筋,与装甲甲板一同被作为舰体构造的组成部分,承担和主构造梁相近的作用。此外,构造加强筋由弹性形变范围刚好比Wh钢略大一点的St52钢制成,可以随着Wh装甲板一同发生弹性形变并分担抗拉峰值受力,再随着Wh装甲板一同恢复,以此提高整个水平结构的防御力,加强这道保护动力舱和弹药库的最后防线。
舰炮防护
德国自1918年第一次世界大战战败以后首次建造纯正的战列舰,为了降低风险,保证研制进度,尽量采用现成的技术因此依然采用了约克级的总体设计,原计划使用350毫米口径炮,但元首要求使用380毫米口径炮。因为俾斯麦采用穹甲布局,导致舱室利用率不高,核心舱高度很低。为了完成航速指标必须拉长动力舱段,座圈就会往首尾方向挤,为了保证防雷层深度只能压缩座圈,使座圈的宽度不足以上3联装15寸,且设计俾斯麦级时为了尽快拿出能立即开工的设计,重新设计一个三联装15寸炮塔显然也是不允许的,直接照搬一战现成的设计就成了最省事的选择。而且德国人在论证阶段有过考虑,三三并不比四二节省多少吨位,四二在精度和减小火力损失上也有自己的优点。因此俾斯麦级最终设计单炮塔是双联装380毫米口径舰炮,共4座炮塔的战列舰,主炮塔采用前后对称呈背负式布局,前后甲板各布置两座。这种布局在二战比较少见也常被人诟病,称采用这种布局不利于减少舰体长度与装甲带长度,但这也是出于它自身的特殊原因。
俾斯麦级380毫米主炮塔的炮座露天部分是厚340mm的KCn/A装甲钢圈,炮座在舰内从80mm上装甲甲板到100mm主装甲甲板之间的部分是厚220mm的KCn/A装甲钢圈,外围侧面受到145mm-320mm的KCn/A舷侧装甲和30mmWh内部纵向装甲的保护,总厚度为395-570mm,防御能力高于炮座露天部分。主炮塔旋转部分的正面是360mm的KCn/A装甲板,侧面是220mm的KCn/A装甲板,背部是320mm的KCn/A装甲板,顶部由130-180mm的Wh装甲板覆盖。背部厚达320mm的KCn/A装甲是为了对付数量众多的敌舰从左右舷侧方向夹攻而设置的。
俾斯麦级的副炮塔拥有100mmKCn/A的旋转部分正面装甲和80mmKCn/A的露天炮座装甲,能抵挡轻巡洋舰级别的炮弹。第一甲板下面是145mmKCn/A的上部舷侧装甲带+30mm的Wh装甲座圈,能抵挡重巡洋舰级别的炮弹。弹药输送通道通过其中一直延伸到穹甲,副炮弹药库位于穹甲下方独立舱段的中央部分内,受到320mm主舷侧装甲和100-120mm穹甲的保护。与主火力系统的防护情况相似,俾斯麦副炮火力系统的防护也是由上至下逐次递增。俾斯麦级的指挥塔立面装甲为350mmKCn/A,顶部220mmWh,底部70mmWh。同时德国战列舰指挥塔的防护空间大,可以容纳更多的指挥人员和设备。此外该舰在后部舰桥上还拥有一个立面装甲为150mmKCn/A的备用指挥塔,在主桅楼顶端还拥有一个立面装甲为60mmWh的装甲了望塔,是大部分其它国家的新式战列舰所没有的。该舰安置在三个装甲塔上方的三个主要探测和火控系统单元也安装有60-200mm不等的立面装甲。
主炮性能
俾斯麦级战列舰的4座主炮塔,在前甲板和后甲板分别各布置两座,从前向后依次命名为安东(Anton)、布鲁诺(Bruno)、凯撒(Caesar)和多拉(Dora),四座主炮塔的编号分别用各自命名的第一个字母编为A、B、C、D。8门SK-C/34型52倍口径(按照英国标准为47倍口径)380毫米主炮由德国克虏伯公司于1934年设计,1939年研制成功并定型生产。每座主炮塔重约1100吨,单门火炮全重110700千克,总长度19.63米。俾斯麦级的身管制造采用了与“希佩尔海军上将”级重巡洋舰相同的三节套管结构工艺,以保证火炮的制造精度,但成本过于高昂,且制造工艺复杂,不便与身管的大批量生产。身管内刻有90条深4.5毫米,宽7.76毫米的膛线,膛线长度为15982毫米,身管长17.86米,膛室容积为31.9升,发射药为212千克,最大发射膛压为3200千克/平方厘米,身管寿命约为180~210发。
俾斯麦级主炮可发射重800千克的被冒穿甲弹和高爆弹,穿甲弹和高爆弹的长度均为1.672米,其穿甲弹采用“高初速轻型弹”,在近交战距离拥有很好的威力。主炮最大理论射速很高,最小仰角射速为3发/分,最大仰角射速为2.3发/分,达到同期战列舰的前沿水平,最大射程为36520米/30度,炮口初速为820米/秒,在射程为35000米的距离上可击穿170毫米的德制水平表面硬化装甲。主炮俯仰角度为-5.5~+30度,炮塔水平旋转速率为5度/秒,高低俯仰速率为6度/秒,射击时的火炮后座距离为1.05米。装填角度为+2.5度,装填机构采用的是半自动装填方式装填。俾斯麦级战列舰的主炮性能一般,威力在二战新15寸垫底,但射速高,精度高。除了用作常规的平射射击外,还可以以高仰角对空射击。“提尔皮茨”号在挪威抵抗英机轰炸时就这样使用过主炮。
副炮性能
俾斯麦级战列舰装备有6座SK-C/28型55倍口径150毫米双联装副炮,该炮于1928年设计,1934年研制成功并定型生产。单门火炮全重9080千克,身管内刻有44条深1.75毫米,宽6.14毫米的膛线,膛线长度为6588毫米,身管长为3000千克/平方厘米,同样可发射穿甲弹和高爆弹,其中穿甲弹弹重45.3千克,长度为67.9厘米,高爆弹重41千克,长度为65.5厘米,最大射速6~8发/分,最大有效射程23000米/40度,炮口初速为875米/秒。副炮俯仰角度为-10~+40度,炮塔水平旋转速率为8度/秒,高低俯仰速率为9度/秒,射击时的火炮后座距离为37厘米,装填角度为+2.5度,全舰备弹18000发,每座炮塔各300发。6座150毫米双联装副炮均布置在上层甲板的同一平面上,每舷各3座,其中布置在前部和中部各两座副炮的射界为150度,布置在后部的副炮射界为135度,6座副炮均可直接向其正前方射击。6座炮塔的重量不一,其中布置在前部的两座炮塔各重131.6吨,中部的两座炮塔因各安装有一座光学测距仪而各重150.3吨,后部的两座炮塔最轻,各重97.7吨。该炮并不兼具防空能力,主要用以对付诸如驱逐舰这类装甲防护较弱的中、轻型水面舰艇。
防御火力
俾斯麦级战列舰装备有4座SK-C/33型和4座SK-C/37型65倍口径105毫米双联装高射炮,每舷各4座共8座。SK-C/33型与SK-C/37型高炮均由德国莱茵金属公司生产,其中SK-C/33型于1933年设计,1935年研制成功并定型生产,每座炮塔重26.425吨,单门火炮全重为4560千克,总长度6.84米,身管内刻有36条长5531毫米的膛线,身管长6.825米。膛室容积为7.31升,发射药为6.05千克,最大发射膛压为2850千克/平方厘米,可发射重15.1千克,长116.4厘米的专用防空高爆炮弹,最大射速为16~18发/分,最大有效射高为17700米/45度,最大仰角时射高为12500米/85度,炮口初速为900米/秒。火炮俯仰角度为-8~+85度,炮塔水平旋转速率为8度/秒,高低俯仰速率为10度/秒,4座SK-C/33型高炮均装备有各自独立的炮瞄设备。而SK-C/37型则于1937年设计,1939年研制成功并定型生产,其主要参数与SK-C/33型基本相同,只是每座炮塔比SK-C/33型要略轻一些,炮塔水平旋转速率提高为8.5度/秒,高低俯仰速率为12度/秒。射击时需由舰上的4座专用光学测距仪提供目标参数,全舰备弹6720发,每座炮塔840发。由于SK-C/33型及SK-C/37型高射炮的身管制造也均采用了复杂的双节套管结构工艺,延误了原定的出厂交付日期,致使“俾斯麦”号战列舰在刚服役时只安装了上层建筑第一层甲板上前部的4座SK-C/33型高炮。海上训练结束后,“俾斯麦”号返回码头时于上层建筑第一层甲板的后部又安装了4座更新型的SK-C/37型高炮。原本计划等另外4座SK-C/37型高炮到货后,再替换下先前已安装于前部的4座SK-C/33型高炮,但出海后才发现SK-C/33型与SK-C/37型专用的火控系统互不匹配,致使在其后的“莱茵演习”行动中,无法对来袭的英机形成有效的中、近程对空火力。
俾斯麦级战列舰近程防空火力主要由8座SK-C/30型83倍口径37毫米双联装高射炮和20门(“提尔皮茨”号增至78门)20毫米高射炮构成。其中SK-C/30型高炮于1930年设计,1934年研制成功并定型生产,每座炮塔重3670千克,单门火炮全重243千克,总长度8.2米,身管内刻有16条长2554毫米的膛线,身管长3.071米。膛室容积为0.5升,发射药为0.365千克,最大发射膛压为2950千克/平方厘米。射弹重0.745千克,长度为1620毫米,最大射速为80发/分(双炮160发/分),最大有效射高8500米/45度,最大仰角时射程为6750米/80度,炮口初速为1078米/秒。俯仰角度为-10~+80度,炮塔水平旋转速率为4度/秒,高低俯仰速率为3度/秒,全舰共备弹32000发,8座SK-C/30型37毫米高炮均装备有各自独立的射击炮瞄设备。实际上,德国的37毫米高射炮根本不可能达到理论射速的80发/分,因为采用人工装填方式的问题(同期的博福斯40mm高炮为4发弹夹供弹,理论射速比它提高了整整一倍),37毫米高炮是二战最差的高射炮之一。
俾斯麦级战列舰的20毫米高炮分为两座MG-C/38型20毫米四联装和12座MG-C/30型20毫米单管装两种,其中MG-C/30型于1930年设计,1934年研制成功并定型生产,每座炮全重420千克,单门炮重64千克,总长度2.2525米,身管内刻有8条长720毫米的膛线,身管长为1.3米(即65倍口径),膛室容积为0.048升,发射药为0.12千克,最大发射膛压为2800千克/平方厘米,射弹重0.132千克,长7.85厘米,最大射速为200~280发/分,最大有效射高为4900米/45度,最大仰角时射高为3700米/85度,炮口初速为900米/秒。火炮高低俯仰角为-11~+85度,火炮的水平及俯仰方向的旋转均由人工手动操作完成。MG-C/38型与MG-C/30型相比,将单管装改为了四联装,致使火炮增重至2150千克,射速提高到480发/分,四门1920发/分,俯仰角度改为-10~49度,其它技术参数均与MG-C/30型基本相同。由于20毫米高炮大多为单管装,仅有两座为四联装,且两型高炮均采用的是弹夹式供弹,在实际的使用过程中MG-C/30型与MG-C38型的射速仅分别为120发/分和220发/分(除个别特例外,所有火炮的实战射速都低于理论射速),射击时还必须由专人在炮位左侧用手持式小型光学测距仪为炮手提供目标参数,炮手用常规准星瞄具对目标瞄准,实战中难以形成足够密度的近程对空火力。
火控系统
俾斯麦级战列舰的主炮副炮射击指挥所在前后桅楼设有两处,前桅楼顶端安装有FuMO23型雷达和大型光学测距仪,FuMO23雷达的矩形天线高2米,宽4米,工作频率为368兆赫,波长约为81厘米,最大作用距离约为25千米。这种雷达性能本来完全能够在天气恶劣的情况下搜索水面,但德国的雷达设计没有采用方位显示器(即P型显示器),仅有距离显示器,方位依靠天线底座的同步感应器驱动机械方位显示盘指示,因此这种雷达在对多个目标和曲折的海岸探测时非常繁琐,而方位雷达仅能针对单个的目标才具备清晰的目标舷角关系,因此这种雷达只能用作火控目标指示。81厘米波长测量误差偏大,但能够满足战列舰在25千米距离上的齐射火控性能。德国海军也没有打算把这种雷达用在更复杂的探测场合,只是将天线与10.5米光学测距仪安装在一起仅仅用于火控。联合基座能够旋转360度,从战舰环视海面。FuMO23雷达没有P型方位显示器的原因之一是德国纳粹高官们认为这种装置过于复杂和奢侈,这是“俾斯麦”号设计上的一个重要缺陷,利用P型显示器至少能够了解更复杂的海面态势。
德国海军采用两个这种FuMO23雷达和10.5米测距仪转塔来进行两个主要射向的火控。在“俾斯麦”号后舰桥上,同样布置了1 部转塔,通常承担控制后部主副炮对第二个目标的射击指挥,或者在前桅楼雷达测距仪转塔被摧毁时,作为全舰火力的射击指挥备份。前桅楼柱型装甲结构一直向下伸延到装甲甲板下的火控解算舱。后部舰桥正下方的装甲带甲板同样设置了解算舱(所谓的解算舱实际是多炮塔的射击指挥仪舱)。德国的机电式射击指挥仪非常庞大和复杂,能够直接连接主炮塔控制机电气柜控制主炮塔,同时解算结果用机电刻度盘显示在相关指挥舱室。但是其精度和可靠性依旧非常高。除测距仪雷达转塔安装了10.5 米光学测距仪外,主炮炮塔也安装了独立的10.5 米测距仪,便于在指挥转塔失效后,继续按炮长电话口令进行测距和火控射击,但此时火控弹着散布要大很多。150 毫米副炮炮塔安装有独立的6.5 米光学测距仪,对空射击的火控站分别有4 处, 两处在主桅楼两侧,有球型防护罩,另两个沿舰体纵轴线布置在后上层建筑顶部,4 处对空火控站都装有4.5 米测距仪。按照俾斯麦级的防空武器配置,4 处火控站能够指挥对4 个目标的对空火力。105 毫米高炮有随动系统,可以分别与相应的火控站连接进行自动控制,而其他中小口径高炮则只能采用电话和人工操作。150 毫米副炮参与对空射击时由炮塔测距仪或前后雷达测距仪转塔进行火控,在同时发生交战的情况下,主副炮都无法腾出转塔进行对空火控。火控和射击组织的原则是尽可能用尽量多的火炮齐射和尽可能快的发射速度,并用尽可能几率大的射击方式,而射击指挥仪则要在尽可能远的距离上发现目标和完成测距。首轮齐射组织非常重要,对修正具有决定性作用。在40年代炮瞄雷达出现前,主要依靠对齐射的弹着观察进行诸元修正。一旦确认准确的方位距离,则所有主炮将一同按准确诸元进行齐射。同时航海长也将采用机动,尽力保证这个较为准确的方位距离在至少两轮齐射内近似不变。
舰体参数
舰长
250.5米,水线长241.5米
舰宽
36米
吃水
9.1米(基准)
9.99米(最大)
10.2米(满载)
排水量
标准排水量41700吨,满载排水量49400吨(“俾斯麦”号)
标准排水量42300吨,满载排水量52900吨(“提尔皮茨”号)
航速
30.12节(“俾斯麦”号)
30.8节(“提尔皮茨”号)
续航力
16节/9280海里
19节/8525海里
24节/6640海里
28节/4500海里
“俾斯麦”号8500海里,“提尔皮茨”号9125海里(最大)
舰员编制
2092人(中下级军官103名,水兵1962名,高级军官27名,1941年“俾斯麦”号)
2608人(108名军官,2500名士兵,1943年“提尔皮茨”号)
装甲防护
上装甲甲板50-80mm,主装甲甲板80-120mm,首尾横向隔壁100-320mm,防雷装甲45mm。
舷侧装甲145+30mm(第一甲板至第二甲板)、320+30mm(第二甲板至穹甲)、320-170mm(穹甲外边缘以下部分)
尾部主水平装甲:110mm
主炮塔: 360mm(正面)、220mm(侧面)、320mm(后部)、130mm(顶部)
副炮塔: 100mm(正面)、80mm(侧面)、40mm(后部)、40mm(顶部)
主炮塔基部:340mm
司令塔:350mm(正面)、350mm(侧面)、200mm(后部)、220mm(顶部)
动力系统
12座瓦格纳式高压重油锅炉,3座布洛姆·福斯式蒸气涡轮机,3轴推进,
最大稳定功率150170匹马力,极限功率163026匹马力
载油7400吨
舰载飞机
4架阿拉多-196A3型水上飞机,用于侦察、校射与联络
武器装备
4座双联装380毫米L52 SK-C/346座双联装150毫米/L55 SK-C/28
8座双联装105毫米/L65 SK-C/33/37
8座双联装37毫米/L83 SK-C/30
12座单管20毫米/L65 MG C/30
2座四联装20毫米/L65 MG C/38
6座单管20毫米/L65 MG C/30(仅“提尔皮茨”号装备)
18座四联装20毫米/L65 MG C/38(仅“提尔皮茨”号装备)
2座四联装533毫米鱼雷发射管(仅“提尔皮茨”号装备)。
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