19世纪是海军技术突飞猛进的年代。在这个世纪初的时候,在特拉法尔加海战中,参战的军舰同上个世纪的海战中亮相的军舰只有非常有限的区别,事实上它们中的许多干脆就是上个世纪中叶的产物,比如纳尔逊将军的坐舰“胜利”号便是一艘有着四十年历史的老舰了,在1805年,它依旧威力十足;然而,如果你用1899年的眼光去看待1860年制造的战舰就一定会觉得它已经该进博物馆了。41Xwb1
19世纪海军技术领域发生了如此多的重大变革,其所带来的必然结果便是海军战术也势必随之而不断迭代。在锻铁装甲成为火炮的叹息之墙的岁月,古老的冲角撞击战术一度重焕生机,横队乱战战法亦随之风靡;而革命性的水中兵器——鱼雷的发明与运用,又催生出了看上去同样革命性十足的“新学派”;速射炮、无烟火药和以苦味酸为代表的高能装药在海军中的运用,终于把纵队战术重新拉回了主流视野;合金钢和表面硬化技术在装甲领域的运用,又使得战舰提高防护区面积以应对速射炮的疯狂攒射成为可能,只是有盾必有矛,当中口径速射炮在表面硬化装甲面前终于不得不望甲兴叹的时候,大口径火炮的穿甲能力却在不断提高,尽管依旧难称理想,可是它的确让人们看到了在更远距离上给敌人致命一击的希望,最终它将同鱼雷一起将冲角从战舰的武备中挤走,并且引出真正划时代的强大战舰——41Xwb
——这是历史上已经发生的事情,同样也是本书位面中即将发生的事情,在崭新的时代里,“统一主炮”是新锐大型作战舰艇的金科玉律,“巨舰大炮”是这个时代的最强音!41Xwb
由于我们的主角赵昊同志的出现,在本位面中德国海军的大口径火炮发展路线和具体性能自然会同历史上颇有不同,但是却也有一些相同之处。41Xwb
和历史上一样,本位面德国海军的大口径火炮都是由克虏伯公司提供的,但是配套的炮塔则是由格鲁森和莱茵金属生产的,在本位面格鲁森并没有像历史上那样被克虏伯收购,而本位面的莱茵金属也同历史上的莱茵金属大不相同,这两家公司都具备同克虏伯相当的大口径火炮研发和生产能力,只不过更倾向于铁道炮和对外出口。这些公司背后都有我们的主角的影子,他如此大费周章的目的只有一个,那就是在军工生产领域形成良性竞争,以避免出现像历史上那样克虏伯一家独大、近乎于垄断的局面,无论对于提升产品质量、技术水平,还是降低产品价格、交付周期都是大有裨益的。41Xwb
从技术规格上讲,德国海军的火炮同历史上一样采用公制单位设计建造,其在身管倍径方面的算法也是典型的德国式样,即以身管的全长而不是内膛长度标定,这就使得德标倍径的火炮若以其它国家常见标准衡量其倍径会略有下降,通常会降低约2.5倍口径左右,不过这样的倍径标注方式侧重于描述火炮整体长度,对于需要设计同火炮配套的其它设施——比如炮塔——的工程师们而言,这样的方式更加直观。41Xwb
所有德国大口径海军炮都采用克虏伯式横楔炮闩,其装药包分为主装药和前装药,其中前装药使用丝绸包装包裹,主装药则配有用来辅助闭气的药筒。历史上德意志第二帝国时代大口径海军炮的药筒都是采用黄铜,本位面则采用相对更廉价的钢制,因为大口径海军炮的药筒在发射之后将会直接从炮塔的抛壳窗中丢弃到甲板上,而舰队往回会高速而剧烈的运动,这些弹壳最终通常都会滚落海中,事实上属于一次性物品,考虑到德国相对缺铜,本着能省则省的原则,显然钢制药筒要比黄铜药筒更加适合德国人。41Xwb
和历史上一样,这个时期德国海军的大口径海军炮都采用了自紧技术。不过和英国同行使用丝紧不同,德国人选择了层紧。41Xwb
丝紧式的好处是火炮的径向强度更高,技术难度则较低,那一层层箍紧内筒的钢丝能够让火炮承受更大的压强,或者说,在同等压强的情况下,火炮有更大的强度冗余。这样的技术特性再加上相对较大的药室容积使得英国大口径海军炮通常都可以采用强装药模式射击,动能大大提高,不过代价是火炮寿命直线下降到只有约八十发左右的水平,所以这样的功能在英国海军中仅仅在岸防炮上运用,海军战舰上并不具备强装药能力。此外,丝紧式炮管的内膛可以相对容易的更换,这对于提高火炮整体的寿命意义很大,通过在寿命中期更换内膛,设计良好的丝紧式炮管可以在使用正常装药的情况下相当轻松的突破400发寿命,较长的寿命和较低的制造难度意味着更低的单发射击成本。不过如果是强装药的情况下通常发射四五十发就要更换内膛,这甚至未必足够支持其完成一场高强度的海上战斗,这也是英国战舰上不使用强装药射击的重要原因之一。41Xwb
而丝紧式的弊端是同等情况下重量更大,而且身管轴向强度和刚度不佳,在自重的作用下,身管变形幅度较大,在射击过程中抖动也较大,这不利于射击精度的提高,同时也是因为这个问题,身管的长度是颇受限制的,因为炮弹在变形幅度较大的身管中运动会带来剧烈的摩擦问题,带来精度、寿命方面的问题。历史上英国人制造的50倍305毫米炮就因此而被认为是失败作品;在究竟选择356毫米炮还是343毫米炮作为305毫米火炮的后继者这个问题上,英国人最终选择了343毫米炮,因为在动能相当的情况下,343毫米炮更短、更轻;而英国人的MK1型15寸大炮为了控制身管长度避免形变问题而不得不将倍径缩短至42倍,并且为此付出了超过100吨的重量代价。41Xwb
层紧式的技术特性在很多方面恰好同丝紧式炮管相反。这种技术路线下的火炮径向强度相对丝紧为差,因此承受膛压的能力在同等情况下是不如丝紧式的,也正因为如此,采用层紧式设计的大口径海军炮一般不具备强装药射击能力——必须要注意,这里所说的“强装药模式”指的是在标准装药的基础上增加发射药量进行射击的模式,和海军军迷口中约定俗成的“嗑药炮”,比如维内托级战列舰上装备的那种在设计时就计划采用较一般同类火炮为更多的发射药的381毫米炮的所谓“强装药”并不是一回事!或者我们更直白的说,被称为是“嗑药炮”的维内托级的主炮只能以它的标准装药或者是减装药射击,并不具备强装药能力!41Xwb
另外层紧式炮管的制造难度较高,需要非常高超的锻造技术,而且如果要更换内膛是相对困难的,远不及丝紧式方便,所以一战时代通常采用层紧式设计的大口径海军炮干脆就把身管设计成不可更换内膛的式样,在内膛工作条件相当、制造技术相仿的情况下,丝紧式身管需要更换受磨损的内膛之时,层紧式身管便已经宣告到寿,这当然意味着更高的单发成本。41Xwb
而层紧式身管的优点则是身管轴向强度刚度优秀,身管更不易变形,射击抖动较小,这一方面有利于射击精度提高,另一方面也更加有利于制造身管较长的火炮,这样的特性再加上通常不考虑强装药射击,同等条件下设计出色的层紧式火炮通常可以比丝紧式火炮更轻,比如历史上德制38cm SK L/45型火炮在身管长度较英制15英寸MK1型火炮更长、动能仅低约2.6%的情况下,身管重量仅相当于后者的约80%。41Xwb2
所以综合各方面而言,丝紧和层紧两种技术路线自有利弊、各有千秋,历史上的英德两国各自选择了他们认为重要的性能,在本位面,德国人的看法依旧没有什么变化。41Xwb
由丝绸包裹的前装药在舰上弹药库中储存的时候是盛放在铜制的保护容器中的。历史上一战德军所用的发射药的安全性已经是当时最强,在被爆炸产生的高温高压冲击波或红热的弹片引燃之后会安静的燃烧而不会像英法俄发射药那样发生致命的爆炸,这在多格尔沙洲之战中救了“塞德利茨”号的命,在本位面德军发射药自然没有道理不延续这样的特性。历史上要等到多格尔沙洲之战后德军才会为大口径海军炮的前药包设置黄铜容器,本位面中这样的容器从最开始便是标配,同样是标配的还有设计完善的自动防火门,其弹药库设置方式也是上弹下药,具备有当时技术条件下具备最佳的生存性。41Xwb
历史上,德意志帝国海军早期“统一主炮”的大型战舰上以德标45倍口径的280毫米火炮为主要武器,在本位面中也是如此,不过历史上这种火炮是德国人为了自己的初代无畏舰“拿骚”级而紧急开发的,本位面中这种武器的开发则更加从容,投入运用也更早。41Xwb
大体而言,这种火炮同历史上的28厘米SK L/45火炮是高度相似的,其实际口径均为283毫米,全炮长为12.735米,相当于45倍口径,内膛长12.006米,相当于约42.4倍口径;膛线部分长9.699米,膛线深度2.8毫米,宽度6.92毫米,数量为80条,右旋,缠距为45-30倍;药室容积150立方分米,膛压3300千克每平方厘米,不含尾栓炮重为39.8吨,尾栓块重1吨,则火炮本身全重合计为40.8吨,如果考虑炮架,则其重量将上升到53.5吨。41Xwb
火炮配备有三种弹药,分别为穿甲弹、高爆弹和榴霰弹,弹头重量均为302千克。41Xwb
穿甲弹和高爆弹的弹头长度均为1.245米,相当于口径的约4.4倍,以20世纪初的标准来看,这是相当修长的,相比之下,其它国家的大口径火炮的弹头长度一般只有口径的约3.5倍甚至更低。41Xwb
更加修长的弹体带来了更好的存速性能,不过需要注意的是,真正拉长弹头的是风帽部分,这些炮弹的弹体长度只是同期常见水平,这有利于提高弹体强度,对于穿甲弹而言这尤其重要。在服役早期,穿甲弹还在使用较软的被帽,到1911年,新式的硬被帽穿甲弹投入使用,这使得此种火炮的穿甲能力更上一层楼。41Xwb
为了降低风帽部分的重量,德军大中口径火炮的风帽都是铝合金材质的,280毫米炮弹也不例外。在风帽和被帽之间的这个内部空间中,盛放有重量约为3千克的染色剂包,在炮弹落水、脆弱的铝制风帽脱落之后,这个染色剂包也会随之破碎,将水柱染成对应的颜色。41Xwb
所有德军大中口径海军炮的穿甲弹都配备有染色剂包,只不过随着口径的不同而在重量上有所区分,而染色剂颜色则都是4种,分别为红、蓝、绿、黄,风帽内的染色剂颜色可以通过风帽尖端的油漆颜色判断。41Xwb
染色剂包的存在目的是方便火控,德军采用两舰小队、四舰分队的模式编组舰队,每个分队中的战舰通常都是同型舰,为了在舰队作战中分清远方炮弹溅落形成的水柱究竟是那一艘战舰发射的,同分队的各舰必须每艘都只使用内含一种颜色染色剂的炮弹射击,通常一个分队之内一号舰使用红色、二号舰使用蓝色、三号舰使用绿色、四号舰使用黄颜色;如果分队内的战舰数量仅有三艘,那么便不配发黄颜色,在某些极为罕见的情况下,分队中可能会拥有5艘战舰,那么第5艘战舰也将配发含有红色染料的炮弹,但是原则上这艘战舰应该同分队旗舰位于舰列的两端,且两舰不应同时向一个目标射击。考虑到染色剂对于火控的重大意义,军舰上的火控部门成员不能是色弱。41Xwb
一个有趣的地方在于,因为技术水平所限,炮弹的弹体、被帽和风帽总是存在重量上公差,战时制造的炮弹因为动员了大批不甚熟练的工人投入弹药生产,公差则相对会更大,几相积累之后甚至可能达到数百克。为了尽可能的确保弹药重量的一致性,染色剂包还充当了调整弹重的角色。41Xwb
本位面德军大口径穿甲弹的弹体制造工艺是经过大量严谨试验和改进的结果,其弹体强度颇高,但是装药腔体积只能算是中等水平,本炮的穿甲弹也不例外,其装药重量为9千克,装药系数为2.98%,其所配用的标准弹底引信延迟时间为0.035秒,这种引信是德军大口径海军炮穿甲弹的标配引信。41Xwb
高爆弹的外形同穿甲弹高度一致,再考虑到两者的弹重完全相同,所以其外弹道几乎是完全一致的,因此可以采用同样的射表。和穿甲弹一样,高爆弹也配备有用于修型的铝制风帽,其内也配备有染色剂包。因为弹头部分被风帽和染色剂包占据,所以其所配用的瞬发引信布置在弹底,这使得它显得没有那么“瞬发”,在执行对岸轰击之类的任务时,炮弹可能会因为钻地深度较大而影响威力发挥,但是用于轰击轻装甲或无装甲的水面目标时却能够发挥最佳效果;相对而言,280毫米高爆弹的装药系数不高,其装药量仅为21.5千克,装药系数只有约7.1%,但是弹体强度较好,这同样有利于轰击轻装甲或无装甲水面目标——显然,德军是有意针对此项任务而对其进行优化的,那风帽之后的染色剂包就很能说明问题了。41Xwb
榴霰弹配有时间引信,最远可以提供9千米的起爆距离,其内含有80枚1.5千克重的钢制霰弹弹丸,这些拳头大小的钢制霰弹弹丸在起爆时机设定准确的情况下对于驱逐舰这样的目标有着致命的杀伤效果,它们可以轻松的在驱逐舰水线处制造出大面积难以损管的破洞,并且在穿透船壳之后损伤其内部的机器和人员,其定时引信可以在提弹机提弹过程中由引信设置装置设置。41Xwb
发射药总重为108千克,其中主装药为79千克,前装药为29千克,主装药使用钢制药筒盛装,药筒含底火重40.5千克,前装药使用丝绸包包装,丝绸包重量为1.5千克,则一组发射药连同药筒和丝绸包全重为150千克,一发弹头和全套发射药合计重量452千克。41Xwb
使用全装药射击时,此种火炮的新炮初速为875米每秒,发射150发后初速降低至855米每秒,发射250发后再低至835米每秒,此时相当于损失5%的新炮初速,身管即到寿。本炮在不使用前装药时即为减装药射击状态,其初速降低至745米每秒,因膛压、初速等指标统统降低许多,因此使用减装药射击时火炮的寿命达到1000发。41Xwb
一般海军不会等到身管到寿的时候才更换炮管,通常在全装药发射160发之后就会更换新身管,还有剩余寿命的火炮会分配给陆军做列车炮或者要塞炮使用,因陆炮对精度和初速要求并不十分严格,所以通常它们还可以再使用全装药发射150-200发才告报废。41Xwb
45倍口径280毫米炮所用的双联炮塔座圈内径为8米,炮塔滚道直径为6.5米,正面装甲厚度250毫米、侧面和背面装甲厚度150毫米、顶部水平装甲厚度75毫米、前部炮塔顶倾斜部分厚度为150毫米时,视布置位置不同,炮塔重量为415公吨或425公吨。41Xwb
炮塔本身采用电气液压控制旋回与主炮俯仰,布置在中线上的主炮旋回角为正负150度,布置在舷侧的主炮旋回角则为左舷180°+70°、右舷70°+180°,俯仰角均为-5°-+25°,旋回速度3.5°每秒,俯仰速度4°每秒。自1906年起生产的双联炮塔拥有受电动陀螺仪控制的垂直稳定系统和水平稳定系统,前者可以在军舰横摇角速度小于4°每秒时提供垂直方向上的俯仰伺服,后者可以在舰体转弯速度小于3.5°每秒的情况下提供旋回伺服,而通过与射击指挥系统的交联,火控部门可以直接通过控制电路操纵各个炮塔,装定诸元参数,并遥控开火射击,这也就是所谓的“遥控操炮”能力,具备这种能力的新式炮塔重量也相应提高到了430公吨或440公吨。41Xwb
本型炮塔具备全角度装填能力,可以在-5°-+25°范围内的任意给定位置实现装填,装填周期小于20秒,相当于每分钟发射3发。每座炮塔配套弹药库中备弹170发,平均每炮备弹85发,其中穿甲弹60发,高爆弹20发,榴霰弹5发。41Xwb