克利夫蘭級巡洋艦戰與史 【克利夫蘭級輕巡洋艦戰與史①】可靠的海上騎士：克利夫蘭級巡洋艦設計史

克里夫蘭級巡洋艦 作為第二次世界大戰期間 著名的美國輕巡洋艦的代表之作 無論是北非的火炬行動 還是太平洋上的瓜島戰役 乃至大西洋上的護航行動 都能看到克里夫蘭級輕巡洋艦 亦或是獨立級護航航母的身影 作為第二次世界大戰 美國海軍輕巡洋艦一級的代表之作 與大洋的傳奇或是與戰爭的隨行 都是這一級巡洋艦的歷史烙印 我將通過一系列的視頻來講解和敘述 克里夫蘭級巡洋艦的歷史 在開始講述克里夫蘭級巡洋艦的戰史之前 我會首先講述關於克里夫蘭級巡洋艦的 設計歷史及船體設計上的一些細節 通過來源於美國的海軍一手檔案資料 和同時期美國海軍對於這一級巡洋艦 艦船設計思路的背景力求做到全面的還原 使大家對海軍歷史瞭解的更為細緻 當然也會存在由於資料不全所導致 或者瞭解不全面的紕漏 還請大家批評和指正 共同學習和進步 也歡迎大家一鍵三連關注並支持 作為美國第二次世界大戰戰爭期間 建造最多的輕巡洋艦 克里夫蘭級巡洋艦的設計 屬於美國海軍在戰艦期的更新 及觀察歐戰爆發後 歐洲戰場對於海軍艦船 在實戰運用中吸取了部分經驗的結果 作為包含在1938年美國海軍委員會 十年戰爭計劃的一部分 在布魯克林級巡洋艦的優勢級缺陷 和十幾套巡洋艦設計方案中逐步定型 並且在戰爭中進行了改進 1940年首艦克里夫蘭號的方案最終敲定 隨著太平洋戰爭的爆發 美國政府在原有的基礎上總共訂購52艘 其中動工27艘下水 9艘改建為獨立級護航航母 13艘在原有基礎上略做修改後 改建為法戈級輕巡洋艦 3艘被取消建造 他們大多數在1940年到1942年間下水 1960年前後退役 為了更好地瞭解克里夫蘭級巡洋艦的歷史 在一定程度上我需要介紹有關於美國海軍 對於巡洋艦設計歷史的背景 如何設計並建造一艘海軍艦船呢 對於美國來說 海軍艦船的設計儘管在一直變動 但美國海軍艦船的方案設計和建造 在二戰前本上已經形成了一種大致的體系 海軍艦船的建造方案設計 是來源於海軍部下的建造與修理局 工程局及軍械局 形成初步的初始方案草圖後 由海軍部長通過參考 作為海軍參謀的美國海軍總委員會 和其他海軍組織集合前線的艦船指揮官 對艦船的設計進行聽證會 通過後交由總統批准後形成法案 並且在國會批准的裁年計劃後 就可以與造船廠簽訂訂單進行製造了 但是以上的步驟僅僅是一個全過程 沒有任何問題的海軍設計與建造 因為戰艦期的海軍總委員會 需要一方面考量美國海軍的總體戰略佈局 另一方面又要通過海軍學院與一線官兵的實踐 對巡洋艦的設計提出新的要求和標準 使得修理局和工程局的工程師 對艦船方案的設計不斷進行改進 這個過程會持續一到兩年 從設計到下水 美國的艦船設計師們對於海軍巡洋艦的設計 和定位是如何發展的呢 這對於瞭解克利夫蘭急巡洋艦設計背後的 歷史細節是必要的 美國近代海軍對於巡洋艦的需求 基於1899年美西戰爭後逐步擴大的 對保衛美國殖民地的需求 但是海軍部也主要集中於設計建造戰略艦為主 對於巡洋艦的定位是基於1904年日俄戰爭的影響 將巡洋艦的定位主要偵察地方的主力艦隊為用 在此基礎上1904年設計建造的切斯特級 和1914年一戰後日德蘭海戰設計的奧馬哈級 但數量也很少 切斯特級只在1904年建造了4艘 奧馬哈級巡洋艦只在1916年建造了10艘 美國海軍在這個時期的設計經歷 主要用於建造戰略巡洋艦和戰略艦上 1917年美國參戰後對於巡洋艦的需求 也不是集中於傳統意義上的輕巡洋艦 而是更多尋求建造擁有更高戰鬥性能的戰鬥性巡洋艦 也就是戰略巡洋艦的設計 美國海軍這一時期主要參考的是 極為先進的英國海軍聲望集合胡德號 御德蘭海戰不僅對英國的艦船設計提供了更為寶貴的經驗 同時也促使美國海軍在艦船的設計和建造有了長足的進步 英國的巡洋艦設計和運用 由於第一次世界大戰前後 作為最強海軍國家承擔著保衛殖民地的需要 無論是胡德號還是霍金斯 極巡洋艦都給美國海軍的工程設計師帶來了不小的震撼和學習 基於此美國海軍在華盛頓海軍條約前後 設計了較多型號的戰略巡洋艦 但由於隨後華盛頓海軍條約對於建造的限制 使得美國海軍一戰時期的戰略巡洋艦的設計圖紙和計劃最終作廢 與同時期的英國和日本對於海洋的爭奪並沒有因為華盛頓海軍條約對於軍艦噸位的限制而結束 在一系列條件下美國的巡洋艦設計一方面要考慮航空母艦和戰略艦在被限制的情況下 巡洋艦如何既滿足防空的需求又滿足火力上的需求 在這種設計大前提下 類似於英國巡洋艦5000噸到7500噸排水量級別的巡洋艦就不再在美國艦船設計部門的設計和建造範圍之內了 宿使了以1925年後彭薩科拉及北安普頓及第一代條約中巡洋艦的出現 他們一方面裝備了以203毫米口徑的主炮及魚雷 雷達作爲主要武備 另一方面他們的排水量都基本超過了8000噸 滿排水量達到了1萬噸 確實在武器配備上較爲強勁 但是由於船體設計的並不成熟 出現了很多的問題 例如 彭薩克拉級的主炮射速較慢 僅爲一分鐘三發 並且由於船體設計的限制 和搭載太多的武器裝備 出於改善的迫切性 在此基礎上的桅杆和船體進行了部分改進的 新奧爾良級和波特蘭級第二代條約性重巡就此出現 與此同時 1930年的第一次海軍條約也促使美國和英國 在海軍軍備競賽上達成了一定的妥協和讓步 這推動了美國海軍的設計轉向 以152mm作爲巡洋艦主要武備的設計思路的形成 使得布魯克林級和威奇塔級的誕生 1930年倫敦條約的最終影響是 允許建造了第一批七艘布魯克林級輕型巡洋艦 以及兩艘重型新奧爾良級巡洋艦和一艘 根據布魯克林設計進行修改的巡洋艦 此外第一批七艘艦船中節省的噸位 被用於替換前兩艘奧馬哈級巡洋艦的噸位 以允許建造兩艘修改後的布魯克林級巡洋艦 及聖路易斯和海倫納 這九艘布魯克林級巡洋艦 及其重型同胞妹妹威奇托 標誌着美國巡洋艦設計的一個分水嶺 他們的前任根據華盛頓條約的規定 或多或少地在一定的方式下發展 他們的後繼者將完全不受條約限制 儘管事實上兩個主要的戰時巡洋艦級別 即克利夫蘭級和巴爾德摩級 直接源自布魯克林級設計 從當時的文件中可以明顯看出 如果不是因爲1930年倫敦條約 所導致的條約規則的根本變化 就不會有任何布魯克林級巡洋艦 在這樣的背景條件下 我們可以看到美國海軍的巡洋艦設計思路 在克利夫蘭級巡洋艦出現之的調整和變化 在1920至1930年戰間期到1931年以後 英國不再實質性地遵守海軍條約的設計背景前 美國人將巡洋艦作爲了填補航空母艦和戰略艦的基本工具 甚至出現和設計過航空巡洋艦和戰略巡洋艦的思路 儘管美國海軍設計和建造出的彭薩克拉級 北安普頓集合而後的新奧爾良集合 威奇塔級都存在着不同的問題 但這基本展現出了對巡洋艦的設計思路 也就是巡洋艦的排水量必須在萬噸以上 搭載較強的防空火力和先進的雷達系統 擔當艦隊中的主要火力單位 使得海軍建造設計部在第二次倫敦海軍條約日本退出後 對未來戰時巡洋艦的設計提供了更多的經驗參考和基礎 時間來到了1940年 隨着第二次世界大戰的開始 海軍對巡洋艦設計的興趣轉向了生產 大量船隻以彌補過去有限的計劃 對現有的設計進行了修改 結果雖然本身不受條約的限制 但反映了他們受條約約束的前輩的侷限性 儘管1940年擬定了規模更大 理論上更令人滿意的設計方案 但日益加深的每日矛盾的背景下 艦船的數量成爲主要問題 1940年兩個臨時設計克里夫蘭和巴爾迪摩 在整個戰爭期間都在生產 巴爾的摩級可以通過威奇托追溯到布魯克林 而克里夫蘭本質上是一個改進的海倫納 它自己是一個重新設計的布魯克林 在這種情況下 大量建造絕不是設計質量的證明 相反它反映了戰時對數量的迫切需求 克里夫蘭號的設計是有史以來數量最多的巡洋艦 它在適當的時候準備好進入大規模生產 縱觀該級艦的歷史 最關鍵的問題是 如何在不推遲生產的情況下對其進行改進 1936年的第二次倫敦海軍條約 限制了關於以203mm口徑的重巡艦造 1938年的來自於海軍部 對於戰爭的推演中的研究報告表明 未來海戰中 海軍對於艦船的需求會逐步擴大 因此在海軍1939財年到1948財年的計劃中 主要的計劃是建造一共16艘輕巡洋艦 到了1938年12月 基於彩虹戰爭計劃的研究中 提出了對於建設美國兩樣海軍的計劃規模 41艘重巡和67艘輕巡在兩大洋進攻 而29艘重巡55艘重巡防禦大西洋地區 26艘重巡和43艘輕巡作爲太平洋的防禦力量 1940財年計劃在1938年的時候 就已經確定爲兩艘巡洋艦CL55和CL56 而後被海軍總委員會要求增加到了4艘 到了1939年末 這個計劃被進一步確定爲 一艘12000噸排水量的重巡 改進的威奇塔級 以及一艘26000噸排水量的阿拉斯加級 這也就是同在戰爭期間的巴爾的摩級和阿拉斯加的雛形 到了1940年 海軍委員會對於艦船的建造的數量 也存在着不足的信心 因爲克里夫蘭急巡洋艦的最初的設計速度 只比新的北卡羅來納級設計的速度快一點 應該達到35節的航速 1940年5月27日 海軍部長對建造計劃做出了新計劃要求 建造更多的克里夫蘭急巡洋艦 將數量從4艘轉爲了6艘 但是羅斯福總統認爲這並不夠 1940年6月法國投降過後 羅斯福總統基於指示計劃 建造18艘克里夫蘭急巡洋艦 隨着戰爭的威脅逐漸加大 海軍部要求儘快擴建 儘管克里夫蘭急設計的航速一直存在問題 但最終在1940年7月1日前後 克里夫蘭急巡洋艦的建造數量最終被確定爲40艘 克里夫蘭急巡洋艦起源於1939年10月2日 對於海倫大號的改進 計劃用三連裝的152mm口徑的炮臺 取代另外兩個原有的127毫米5英寸38炮塔 但是隨後一部分的艦船設計師 發現用12門152mm口徑 加以12門127毫米的5英寸炮的搭配非常奇怪 但是口徑上的差距代表了火炮上的差距 例如152mm炮彈是127mm炮彈的兩倍 對克里夫蘭急巡洋艦設計的另外一個影響 是海軍建造設計部門對於克服設計海倫納式的缺點 比如希望採用整齊交流 發動機座和引擎室來增加對水線的保護 爲了克服頭重腳輕的問題 也通過1100低波左右的結構成本 將龍骨增加兩英尺 而另一種方案是利用400噸的壓載物 但成本就是對於航速的影響 對於初步的設計 海軍總委員會給出了三種方案進一步改進 將127mm作爲副炮佈置於上層建築前後中心線 將152mm主炮的一二號炮塔轉移到艦船尾部 實現更好的重量分佈和結構佈置 將一號炮塔和二號炮塔移動到船尾 原本二號炮塔和三號炮塔的位置 以減輕對彈藥供應的干擾 在上層建築的前端平行安裝兩座雙聯防空炮 把主炮塔改到船尾 最終海軍設計建造部更傾向於第一種方案 同時取消引擎室之間的操作站 以便安裝額外的水密封艙 在此改進的基礎上 進一步增加炮塔頂部的厚度 但是這增加了炮塔30噸的重量 同時船體的內部空間也做了重新的設計 讓爲127毫米口徑副炮提供彈藥的空間向前靠近 促使機械艙是向前移動了2.4米 前機械艙向前移動了4.8米 柴油應急發電機不得不設計在前機艙 上層甲板上 整個上層建築向前移動了3.65米 用以清除後5英寸的安裝件 這兩個位置改變彌補了對於重量的增高 在理想狀態下 克里夫蘭級巡洋艦會比海倫納號巡洋艦輕230噸 速度會達到33.5節 但是事情總會變化的 1940年10月18日 總委員會舉行了第一次聽證會 海軍部長歐內斯金尚 將在聽證會上搶到時間是控制因素 建造設計局的方案被普遍採用 爲了緩解船體艙室艙體過度擁擠的情況 機器空間被稍微擴大 並將發電機和柴油應急發電機的範圍進行了一定控制 並且分散於不同位置 這促使了克里夫蘭級巡洋艦的生存能力顯著提高 最初的設計裏 克里夫蘭級巡洋艦最初的設計包括了巡航渦輪發動機 但是部分設計師認爲 在戰時的高續航速度下並不適用 由此在蒙比利I號上及以後的克里夫蘭級巡洋艦上 則取消了這一設計 1940年初的CL55克里夫蘭號本質上是一艘戰前的巡洋艦 幾乎沒有參考1939年9月以來的戰爭經驗 更爲缺陷的是1940年春天后 大型的自動防空武器的需求性是更爲迫切的 但是這樣一來會嚴重增加 處於設計階段已經勉強穩定重量 從船體建築佈置的角度來看 克里夫蘭號巡洋艦的上層空間相對較小 沒有辦法塞進更多的防空武器和官兵 因此1940年2月20日總委員會要求設計建造部 立即對後續的蒙比利I號及丹佛號進行改進 但3月6日的設計報告中表示 沒有足夠的穩定性來安裝後續的防空炮 爲了降低1.1英寸炮的成本 單管炮似乎不提供足夠的穩定度餘地 總參謀不感到震驚持懷疑態度 他拒絕以4門4連1.1英寸炮交換4門5英寸炮 尤其因爲12門5英寸38倍炮對高空炸彈 可能是最低防禦標準 也就是說與5英寸25炮相比 5英寸38炮的射速只有約60% 因此6門雙連炮在防空任務上 只略優於布魯克林級的8門單裝5英寸25炮 總參謀不懷疑設計部門並沒有付出足夠多的努力 於是在5月份建議將炮安裝在劍橋 後部火控平臺以及前後通訊平臺上 通過加重配重來恢復穩定性 通過提高防護甲板前面的層級來增加彈藥庫容量 然而設計部門不太願意 他們不希望一艘新艦在下水時就需要使用配重 也希望儘量避免進一步的重新設計 克里夫蘭號和哥倫比亞號的合同已經簽訂 蒙比利愛號和哥倫比亞號的報價已經收到 只等待撥款法案的簽署纔會授予他們合同 海軍部長希望避免在合同下進行更多的更改 這一點應該被總參謀部注意到 試驗性的防空艦猶他號的布蘭迪艦長建議 只有1.1英寸炮才能擊落俯衝轟炸機 而後者的效果是水平轟炸的3到4倍 他曾強烈主張使用5英寸炮對付俯衝轟炸機 但這僅因爲對於許多艦船來說 唯一的替代品是不足夠的0.50口徑機槍 總參謀部最終選擇了一種妥協方案 其中兩門5英寸炮是單管而不是雙聯 這一決定受到德國在挪威的成功 和對日本即將擁有有效的俯衝轟炸機的擔憂的強烈影響 布蘭迪強調 大口徑防空炮只能進行固定式的騎射 這是唯一可行的方式 但每5到6門炮只能擊中一架飛機 然後總參謀部遇到了反對意見 5英寸炮也許不能很好地保護巡洋艦 但它在屏障炮火方面是有效的 而巡洋艦的任務就是屏障防禦 艦隊訓練提出以下觀點 對於越來越多的高射機槍和龍騎兵火炮火力的堅持表明 它們並沒有取得命中效果 實際上 英國從未聲稱使用這些武器進行過一次命中射擊 它們更多的是心理戰術 使用20毫米 37毫米和40毫米炮彈 靈敏隱性的炮彈在失蹤但燃盡的射程處在空中爆炸 敵機飛行員因此明確看到它們正遭受火力壓制 但1.1英寸炮彈沒有自動爆炸裝置 因此幾乎不產生威懾效果 但是已經發射的炮彈對附近其他友方艦船上的人員構成相當大的威脅 在北海有限的水域和低空中 以及挪威防空炮臺附近的暴風雪中 攻擊飛機和防空炮臺都沒有時間使用精確的控制設備 這是雙方的進展 在這些條件下 不能保證1.1英寸炮在效力上能夠與5英寸38炮相媲美 而且有相當多的證據表明5英寸38炮將更爲出色 因此海軍參謀長斯塔克上將選擇了12門炮的配置 以及配重的懲罰措施 並得到了海軍兵工局的堅決支持 然而越來越多的艦船開始採用克利夫蘭號的設計 而艦船部隊被迫採納的權宜之計感到非常反感 因爲需要配重並不利於未來不可避免的增重問題 位於新澤西州卡姆登的主承包商紐約造船公司 通過建議改變船體線條 將舷帶從內側傾斜變爲在頂部傾斜向外 設計水線處的船寬從61英尺6英寸增加到63英尺2英寸 主甲板保持原來的寬度 因此從裝甲頂部到主甲板側面存在一定的懸條 這使得安裝1.1英寸炮成爲可能 甚至將5英寸炮彈藥庫容量從5000發增加到6000發 配重的補償限於消除0.50口徑機槍 更好的是這不會導致交付延遲 修改後的特性於1940年8月2日獲得批准 從內傾斜約2度改爲外傾斜約6度的舷帶改變提高了免疫區域 內沿從9400碼移動到9000碼 即使進行了激進的船體重新設計 也沒有完全解決上部重量問題 1.1英寸炮必須安裝的低於船體 爲了提供甲板空間 兩座前部5英寸炮樓向前移動了16英尺 兩門前部1.1英寸炮位於它們上方和內側 這個位置提供了最小的電池間干擾概率 並改善了5英寸炮的斜向射擊 儘管這意味着前部中心線5英寸炮對水面目標的後射程減少於10度 後部的1.1英寸炮安裝在後面5英寸炮的內部並上方 幾乎位於後部火控平臺上 彈倉仍然是個問題 前部有兩個彈匣 可容納全部1.1英寸彈藥 每管2400發 艦尾沒有彈倉空間 在支架旁邊設有剪輯室 兩臺彈藥升降機將1.1英寸彈藥運送到二層甲板 上面的升降機將彈藥運送到剪輯室 1941年 克利夫蘭號的輕型排水量估計爲9950噸 高於最初預計的9386噸 重心高度從2.19英尺下降到1.96英尺 但與以前的巡洋艦的穩定性相比 這一數值似乎是可以接受的 傾斜試驗顯示 輕型排水量從9931噸到1053噸不等 在傾斜狀態下 重心高度從1.76英尺到2.29英尺不等 因此該設計勉強令人滿意 但戰爭意味着重量的急劇增加 不可能一直如此 有人建議在船尾安裝兩臺飛機起重機 就像巴爾的魔號那樣 但出於穩定性考慮只能安裝一臺 克利夫蘭號最初的設計圖 顯示了一個完整的雙層船底 一直延伸到裝甲甲板 幷包圍了所有的彈藥庫 前部的第三層船體只需花費18噸 然而艦尾的情況更糟 一個五連樁火藥庫和海倫納號一樣 位於106和113框架之間的內底部 設計部門建議 將這個火藥庫上移一級並擴大 以便爲5英寸火炮提供更好的平衡 然而 這將使中線的兩個5英寸火炮彈艙 都高於水線 因此炮帶必須向船尾延伸 這就增加了5噸的重量 由於取消了原來爲後駝螺式提供的 60IB保護裝置 並取消了後縱向內部裝甲的前端 因此在很大程度上減輕了重量 將火藥庫前移也減輕了重量 這樣就不需要在4號支架上 安裝兩個長長的彈藥吊架 4號支架的兩根長長的彈藥吊杆 也就沒有必要了 總委員會通過了三重底板 充分了解到成本可能會增加 估計每艘要增加55萬美元 合同和其他規格也會發生變化 完工時間可能會略有延遲 在口徑的高端 6英寸47火炮內置的60度仰角能力 炮口切口爲41度 使其自然而然的成爲有限防空的候選對象 由於火炮無法在20度以上的仰角裝彈 其對飛機的射速將從每分鐘每門火炮 10到12發炮彈下降到5發 每個炮塔必須下降到20度 才能在兩次炮擊之間重新裝彈 即便如此 三連裝6英寸47火炮的金屬重量 與雙連裝5英寸38火炮大致相當 但手感卻不盡相同 艦隊訓練部於1940年7月提出了一項研究 1940年3月4日 總委員會建議在克利夫蘭級上 安裝四臺600千瓦渦輪發電機 分別安裝在兩個獨立的艙室中 以及兩臺應急柴油發電機 各250千瓦 一臺安裝在前部的發動機艙中 另一臺安裝在船尾獨立的柴油發電機艙中 相比之下 海倫大號上有兩臺500千瓦的渦輪發電機 一臺700千瓦和一臺500千瓦的柴油發電機 都在柴油發電機房內 以及一臺25千瓦的柴油應急發電機 1943年5月底 根據戰爭經驗 兩臺60千瓦的獨立商源柴油發電機 被訂購安裝在該級艦的所有單位上 此外 採用兩用概念需要重新設計火控系統 這也會造成相應的延誤 而此時生產速度已成爲艦艇設計和建造中 最優先考慮的問題 炮塔內似乎沒有足夠的空間 來安裝使用時間引信射彈的防空火力 所需的三個引信裝置 每炮一個 此外 爲了有效的進行防空射擊 炮塔每秒10度的運動速度必須增加一倍 正如威利斯里上尉在8月16日的總委員會聽證會上解釋的那樣 艦隊訓練部的想法要簡單的多 他想要的只是有機會對高空水平轟炸機開幾槍 使用帶有額外託輪和預設引信的MK37導炮 以消除火炮上的引信設置器 在這些改進建議下 克利夫蘭號於1941年11月1日在紐約造船公司的船塢下水 在太平洋戰爭爆發前 作爲克利夫蘭級巡洋艦的克利夫蘭號 能夠再擔當戰時需求的任務嗎 能夠發揮作爲清巡洋艦船的使命嗎 歡迎大家長按點贊關注 期待下一期 下一期我們將講述關於克利夫蘭號的戰爭歷史 歡迎一鍵三連 我們下期節目見