除了普列塞結構和防雷縱壁,戰列艦還有什麼措施防禦水下攻擊嗎?

另外我看到很多戰列艦在大改的時候,都會加裝防雷縱壁和(加裝防雷突出部),那它們在改進之前靠什麼防雷


先說清一點,舊戰列艦改造不能簡單說成「增加防雷縱艙壁」,通常的做法是在舷外設置突出部,一方面增加浮力,一方面擴展TDS縱深,而內部原有的TDS可能會被整體重建。

比如說美國戰列艦

再比如日本戰列艦

舷外的突出部很明顯了吧?

當然,不安裝突出部,只重建TDS的也有,比如說義大利的舊戰列艦改造,下圖左側是改裝前,右側是改裝後,使用了普列塞系統

========================================

最早的防魚雷裝置是防魚雷網,出現於1873年。這東西很簡單,就是用撐桿垂直懸掛於艦體之外的、鋼環綴成的鋼網,向下延伸到龍骨的深度,水面上留有幾英尺。在一開始這種東西非常有效,比如日本人在旅順向塞瓦斯托波爾號戰列艦發射了一百多條魚雷,最終卻只得在沒有防雷網的艦艉方向攻擊才得手。但隨著魚雷的重量和航速迅速增長,防雷網就不怎麼頂用了,到了一戰時候,英國人於1915年放棄了戰艦上的防雷網,德國人是1916年,其他國家則更早。但這東西也沒有完全消亡,有一些重型防雷網用於港口防禦,像是英國德國美國義大利都使用過,提爾皮茨號戰列艦周圍布設的三層防雷網阻止了很多來自X艇的攻擊。英國人的防雷網一直使用到50年代末。

然後進一步談談戰艦自身對魚雷的防禦,TDS(Torpedo Defense System),即魚雷防護系統,這實際上是一種很寬泛的稱呼。

來自水下的威脅自從現代水雷和魚雷出現之後就為人們所關注,早期的解決辦法是向側面延伸的雙層或三層艦底結構,並輔以向水下削薄延伸的主裝甲帶或者額外的輕裝甲(比如皇太子號,博羅季諾級),舷內比較深的地方布置一層防水隔壁,在這層隔壁與外層船殼之間是煤倉。這種設計至少在1884年就出現了。在設計師的構想中,即使魚雷能夠突破外側的雙層底,內側的防水艙壁(或者叫防雷艙壁)也能阻絕進水從而保護核心艙。煤倉里的煤炭對於這種設計來說相當重要,一方面煤炭本身佔據空間可以阻止超過一半的進水,另一方面煤塊被衝擊波粉碎時自身也會吸收大量能量。但讓一條戰艦時刻裝滿煤炭是不現實的,煤炭粉碎之後的粉塵也非常危險;此外,內側的防水艙壁不能完全密封,因為要從煤倉中取煤,必須要設置防水門,它們往往在強大的衝擊波之下洞開。

放個圖,這個是皇家海軍的末代前無畏艦納爾遜勛爵級,那時候的設計差不離都這樣:

無畏號也就這樣:

在這個基礎上,又有增加防雷裝甲的,最初僅設置於彈藥庫段,後來漸漸擴大範圍。馬爾波羅號在日德蘭被一枚魚雷擊中,防雷裝甲吸收了大量的衝擊能量並阻絕了進水。

根據一步步的摸索,設計師們確定了魚雷防護系統的基本設計要求:

1.它必須能吸收爆炸氣體與海水混合的泡沫中的強壓。
2.它必須能抵擋住雷頭彈片或由爆炸產生的結構破片侵入被保護區域。
3.它必須防止受保護的區域不被進水淹沒。

根據實際情況與在設計過程中獲得的經驗,設計師們總結了這樣幾點:

1.消耗爆炸能量最佳的方式是使超壓泡沫迅速進入一個空艙。
2.液體可以有效吸收能量,同時還可以擾亂衝擊波的傳導。
3.裝甲艙壁必須能防止破片的侵入,但同時也要具有一定彈性,這樣可以作為一道高強度艙壁消耗能量。
4.防止進水的最佳方式是在側面艦殼後布置一道完整的、無開口的水密艙壁。不論其他部位設計如何,這一點是決定TDS防護效果最重要的因素。

而隨著重油成為戰艦的燃料,設計師意識到這是一種比煤炭更優秀的TDS材料,它是液體,均勻穩定而且在消耗完畢之後可以注水作為替代。此時的TDS往往由一層空艙(或雙層底的延伸)一層液艙和一道裝甲艙壁由外到內組成。這比之前依託煤炭的TDS要好得多,但問題依然存在,液體會把衝擊力向各個方向傳導,容易使裝甲艙壁發生形變,這樣一來進水仍然是不可避免的。後來又有了把空艙和液艙交換的設計,液艙在外(比如納爾遜級),相對來說要好得多。

在1915年,英國人發明了防雷突出部,大幅增加了TDS的縱深。隨後他們又發明了一種新的設計,在突出部中安裝了大量兩端封閉、內側填充木漿的鋼管,在空艙進水後仍能起到保持浮力的作用,或者被爆炸摧毀從而消耗大量的衝擊能量。這種設計最早應用於拉米利斯號戰列艦。當然,這實際上是很差勁的設計,這些鋼管往往密封不好,也就喪失了存在意義。

與此同時,美國人設計了另外一種TDS。這種TDS由五層艙室組成,最外層和最內層為空艙,中間的三層為液艙。這一系統使用了三道較薄的高彈性鋼作為防雷壁,布置於內側的四層之間,並在內層空艙後布置最後的水密艙壁。超壓泡沫迅速進入外側空艙,並籍由後面的液艙傳導壓力,使防雷艙壁變形進一步消耗爆炸能量;內層的空艙和艙壁則是最後的防線,用於阻絕進水。這種設計的實戰表現很優秀,一直沿用到北卡羅來納級戰列艦。後來美國人發現最外層是不是空艙並沒有很大的差別,於是在之後的戰列艦上又將最外層改為液艙。

五層分艙系統,這個是老南達

在隨後的南達科他級和衣阿華級上,美國人變換了設計,外側的三層艙室為液艙,內側的兩層艙室為空艙;兩層空艙之間是從主裝甲帶向下延伸的大厚度裝甲板,這樣做的目的一是為了防禦水中彈,二是寄希望於大厚度裝甲板的形變能夠吸收爆炸能量。但這種構想失敗了,裝甲板形變能力不足,剛性太大,這導致爆炸的高壓在面對防雷壁時會集中到它們的連接部位,造成裝甲板被局部破壞,導致進水,而裝甲板產生的結構碎片還有可能穿透內部薄薄的水密艙壁。美國人之後的評估中,認為這樣的TDS效能不如北卡羅來納級,在之後的蒙大拿級上面又恢復了傳統設計。

日本的大和級戰列艦延續自金剛代艦平賀案,與南達科他級/衣阿華級類似,擁有大厚度的水下裝甲;不同之處在於,為了壓縮核心艙長度,TDS縱深被大幅度削減,而且採用了空艙-裝甲板-空艙的設計。這樣做的具體問題前面已經寫過,不贅述。

普列賽系統放個截圖好了,出自The Littorio Class: Italy"s Last and Largest Battleships 1937 - 1948

總體來說,對TDS效能影響最大的要素就是TDS縱深。比如敦刻爾克級和黎塞留級,就是空艙-液艙-空艙-防雷裝甲的簡單設計,由於縱深夠大(前者最寬處7.5米,後者7米),防護效能就相當好。美國人對舊戰列艦的改造也是拓寬TDS縱深,一方面增加突出部(增加浮力),一方面更換動力系統使核心艙寬度更小,給TDS留出更多空間。

最後扔個圖


算稍微有些跑題。

話說毛子設計蘇聯級時,對意式普列塞結構和美式縱向隔壁結構做了1:20,1:10,以及1:1模型爆破測試。

1:1測試在塞瓦斯托波爾進行。毛子為此建造了一個25.56米長的實驗裝置,裝置的一側布置寬度7.5米的美式縱向隔壁結構,另一側布置同樣寬度的普列塞結構,代號分別為N1和N4。

首先對N1(縱向隔壁結構)進行了水下400公斤TNT破壞實驗。

實驗結果是外殼形成160平米破口,外側三層隔板變形破損,內側第五隔層保持完好,未進水。

之後又用500公斤TNT對另一側的N4(普列塞結構)進行破壞實驗

實驗結果,外殼形成150平米破口,破壞第二層隔板和吸收筒,內側40毫米弧形保護層主體未破損,但下部變形,過濾層隔板輕微變形,但保持水密。

實驗結果顯示,普列塞系統能夠有效地吸收爆炸能量,減輕艦體受損。但在類似的情況下,其破壞區域進水要多於縱向隔板結構。


當然是黎塞留的橡膠TDS了。比工藝不足的普列塞還是要高半個華萊士的,很有意思的設計。

--------------------------------

至於之前的老船啊,還是有防雷網這種東西的。一開始是主要看臉,防雷網影響航速(1906年海峽艦隊才能做到張開防雷網的狀態以6節速度航行。)(應該是1894年的新防雷網,更重了,撐桿位置也變了,以免受損的防雷網纏住副炮炮管。取消艦尾防雷網,以免纏繞在螺旋槳上。只有這樣,才能做到撐著防雷網航行。)。

換了鋼製撐桿的防雷網擋擋白頭魚雷還是可以的(能做到魚雷在25英尺外爆炸,基本就能保證不影響艦體,頂多斷點撐桿)(另,1907年的加了動力的新白頭魚雷,比之前的快了10節左右,可以比較容易的穿過防雷網了)。

但是後來,魚雷也裝了防雷網切割器用來突防。還有,日俄戰爭的時候,旅順的俄國艦隊的防雷網起的左右不小。防雷網在1883年開始大量應用,但是到了一戰的時候,魚雷網的作用就很小了。再後來,更大更重的防雷網也就只作為港口防禦了。

------------------------

想到哪寫到哪,就這些吧,有錯歡迎指正,遺落歡迎補充

圖文無關,單純感覺不配個圖不好看,又找不到合適的圖。。。。。。


距離是最好的裝甲,機動是最好的防雷方法


靠臉

水下面又不是裸奔的

畢竟那個年代的魚雷也就那樣


推薦閱讀:

戰後艦上近迫武器系統(近程防禦武器系統)有著怎樣的發展思路和歷程?
像基洛夫、現代級這種甲板上塞滿導彈的軍艦,豈不是中一發導彈就很有可能殉爆?
軍艦在海上是如何補給/裝填導彈的??
如何評價法國海軍的黎塞留級戰列艦?
大噸位核動力補給艦(8萬噸以上)有無必要?

TAG:軍事 | 第二次世界大戰 | 海軍 | 軍艦 | 戰列艦 |