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N3級戰列艦

N3級戰列艦是第一次世界大戰後，吸收了戰爭中的經驗教訓為英國皇家海軍設計的一個無畏艦艦級。它們的設計與G3級戰列巡洋艦類似，但配備有更大的火炮和更厚的裝甲。由於1922年簽署的《華盛頓海軍條約》將戰列艦的尺寸限制在35,000長噸（36,000公噸）以內，而火炮口徑則不得超過16英寸（406公釐）。

概況
名稱 N3
使用者  英國皇家海軍
前級 復仇級戰列艦
次級 納爾遜級戰列艦
規劃數 4
取消數 4
技術數據
艦型 戰列艦
排水量 約48,500長噸（49,300公噸）
全長 820英尺（249.9公尺）
全寬 106英尺（32.3公尺）
吃水 33英尺（10.1公尺）（滿載）
動力輸出
動力來源 2軸，2台齒輪蒸汽渦輪機組
速度 23節（43公里每小時；26英里每小時）
武器裝備
裝甲

背景

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1916年，美國政府宣布要建立一支「首屈一指」的海軍，美國國會批准建造大量戰列艦和戰列巡洋艦。作為回應，日本政府也開始了大規模的軍艦建造計劃（即八八艦隊）。戰爭期間，英國皇家海軍將兩艘改進型復仇級戰列艦船體被皇家海軍改造成兩艘聲望級戰列巡洋艦。唯一在戰爭期間開工的新主力艦是海軍上將級戰鬥巡洋艦。然而在1916年的日德蘭海戰後，這一型軍艦的設計受到質疑，同級的三艘艦艇被取消建造，只留下「胡德」號將按照修改後的設計完成建造。[1]

由於戰時需要建造小型艦船，美國的造艦計劃被推遲。儘管如此，英國海軍部估計到20世紀20年代初皇家海軍就將在艦船數量上落後[1]。到1920 年初時，美國自第一次世界大戰結束後已經完成了一艘戰艦的建造，另外還有五艘戰艦正在建造。1920年至1921年間，計劃再建造7艘，其中6艘為裝備12門16英寸火炮，體型巨大、威力強大的南達科他級[2]。而自一戰結束以來，日本已建成了一艘戰艦，還有三艘戰艦正在建造中。為了應對這種狀況，英國海軍部最初計劃分別在1921-22財政年度和1922-23財政年度各建造三艘戰列艦和一艘戰列巡洋艦，但後來改為先建造四艘G3級戰列巡洋艦，隨後預計在第二年再建造相同數量的戰列艦。[1]

1920年6月，設計方設計了兩套方案，它們源自1914年的「U-4」號戰列艦設計案，排水量約為50,000長噸（51,000公噸），裝備8門或9門火炮，分別安裝在四座雙聯裝或三座三聯裝炮塔中，這些炮塔計劃配備當時正在研發的新型18英寸（457公釐）火炮。該設計的唯一限制是無法使用英國船塢且無法通過蘇伊士運河。設計案中最不尋常的特點是所有炮塔都不採用背負式設計，估計是為了將重心保持在儘可能低的水平[3]，並避免高大的背負式炮座所需的額外重量[4]。

這一設計稿在同年10月份進行了修訂，並分為戰列艦和戰列巡洋艦的獨立設計方案。戰列艦設計按字母順序從L到N命名，分別使用三聯裝或雙聯裝炮塔（以3或2表示）。其中「L2」和「L3」號均裝備背負式主炮，裝甲厚度降至15英寸（381公釐）的傾斜水線裝甲帶，主裝甲甲板為8英寸（203公釐）厚（ 在傾斜裝甲帶與裝甲甲板連接處為9英寸（229公釐）厚）。這些艦隻的設計速度均為25節（46公里每小時；29英里每小時）並採用方形艉。「L2」號的排水量52,100長噸（52,900公噸），而「L3」號重量輕了1000噸[5]。設計案「M2」號和「M3」號雖然分別於同年11月和12月推出，與之前的設計案卻有很大不同[5]。

「M2」號和「M3」號通過將後炮塔移至船中部來犧牲正後方的火力，從而縮短裝甲堡的長度以減輕重量。與早期更傳統的設計方案相比，「M2」號節省了1,540長噸（1,560公噸）的排水量，而「M3」號則進一步減輕了1,740長噸（1,770公噸）[6]。此外，當時人們認為通過只使用兩具螺旋槳軸將比使用四具較小的螺旋槳提高機動能力，但設計速度被降低至23—23.5節（42.6—43.5公里每小時；26.5—27.0英里每小時）。這些修改為「M2」號進一步節省了4,350長噸（4,420公噸）排水量，而對「M3」號則節省了5,000長噸（5,100公噸）。「M3」號方案的加長版被選中進一步發展為「N3」號方案，並於1921年11月獲得最終的建造批准。[7]

描述

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N3設計案的許多方面都被融入到了「納爾遜」號戰列艦中，如圖所示。

N3設計案中最引人注目的是主炮集中在艦橋和輪機艙的前方。與此相關的設計特點是塔橋結構位於前兩個炮塔的後方。這為火控設備提供了更好、更穩定的基礎，大大改善了住宿條件和防風雨能力。[8]

N3級戰列艦顯著大於其前身復仇級戰列艦。它們的設計總長度為820英尺（249.9公尺），舷寬106英尺（32.3公尺），滿載時吃水為33英尺（10.1公尺）。設計排水量大約為48,500長噸（49,300公噸），幾乎是老式艦的兩倍。此外還配備有一個完整的7英尺（2.1公尺）深雙船底。[9]

這些戰列艦將配備兩組齒輪傳動蒸汽渦輪機組，每組驅動一具螺旋槳軸，位於鍋爐房前方的兩個發動機艙中。這使得煙囪可以放置在更靠後的位置，從而增強了後炮塔向後射擊的能力。這些渦輪機將由小管鍋爐提供動力，旨在產生總共56,000匹軸馬力（42,000千瓦特）的輸出功率。這些艦隻的最大設計速度約為23節。[10]

雖然英國公司曾為其他海軍設計過三聯裝炮塔，但將主炮安裝在三聯裝炮塔中對皇家海軍來說還是一次全新的嘗試[11]。選擇較高的初速和相對較輕的炮彈這一做法借鑑了德國艦船的經驗，而這與之前的英式火炮相反，例如42倍徑BL 15英寸Mark I火炮這樣的設計，都是以較低的初速發射重型炮彈[12]。

武器

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N3級戰列艦設計裝備9門45倍徑BL 18英寸火炮，分別安裝在三座三聯裝炮塔中，從艦首到艦尾分別標記為「A」、「B」和「X」炮塔。這些火炮的最大仰角為40°[13]。由於這些火炮從未完成並進行試射，因此關於它們的具體規格消息來源眾說紛紜。海軍歷史學家約翰·坎貝爾（John Campbell）稱其使用的炮彈重量為2,916英磅（1,323公斤），初速為2,650英尺每秒（810公尺每秒）[14]，但艾倫·雷文（Alan Raven）和約翰·羅伯茨（John Roberts）指出炮彈重量為2,837英磅（1,287公斤），炮口初速則為2,700英尺每秒（820公尺每秒）。基於美國海軍的裝甲穿透經驗公式計算得出，這些火炮在零傾角下，當炮口速度為2,700 英尺/秒時的最大穿透力為36.82英寸（935.3毫米）[15]。理論上，這使得這些火炮成為當時世界上最強大的海軍武器，超過了大和級戰列艦上的460毫米火炮的穿透力[16][17]。N3級戰列艦還配備有16門BL 6英寸Mk XXII火炮，這些副炮被安裝在背負式雙聯裝炮塔中。其中四座炮塔位於前部上層建築周圍，另外四座位於艦尾[18]。這些副炮仰角可以在-5°至+60°之間調整，發射100英磅（45公斤）炮彈，初速為2,945英尺每秒（898公尺每秒）[19]。在45° 仰角時，這些副炮的最大射程為25,800碼（23,600公尺），射速為每分鐘五發[19]。

艦上配備一個由6門QF 4.7英寸Mk VIII炮組成的防空炮組[20]。這些炮的最大俯角為-5°，最大仰角為90°，可發射50英磅（23公斤）高爆彈，炮口初速為2,457英尺每秒（749公尺每秒），射速為每分鐘8至12發。這些火炮的最大射程為32,000英尺（9,800公尺），但有效射程要小得多[21]。這些艦隻還計劃搭載4座10管炮架[a]用於安裝40公釐（1.6英寸）QF 2磅炮，兩座位於煙囪後方，另兩座位於艦尾。每門速射炮管裝有1300發炮彈[20]。這款炮發射40公釐（1.6英寸）0.91英磅（0.41公斤）炮彈，炮口初速為1,920英尺每秒（590公尺每秒），有效射程為3,800碼（3,500公尺），射速約為每分鐘96-98 發[22]。

與此前的英國戰列艦一樣，這些艦艇也計劃配備一對水下舷側發射的魚雷發射管。魚雷艙室位於平台甲板上「A」炮塔彈藥庫的正前方[18]。和平時期每具魚雷管攜帶6枚24.5英寸（622公釐）魚雷，但戰時則增加到8枚[20]。這些Mark I型魚雷裝有重743英磅（337公斤）的TNT彈頭，以富氧空氣為動力。它們有兩種速度設置來決定射程，以35節（65公里每小時；40英里每小時）航速進行時射程為15,000碼（13,716公尺），而以30節（56公里每小時；35英里每小時）航速新進時射程可達到20,000碼（18,288公尺）[23]。

火力控制

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戰列艦的主炮可以由兩座指揮儀塔（英語：Director-control Tower）（DCT）中的任一座進行控制。主DCT安裝在前上層建築的頂部。另一套則安裝在指揮塔頂部的裝甲罩內[24]。每座主炮塔均配備一座41英尺（12.5公尺）疊象測距儀（英語：Coincidence rangefinder），位於炮塔頂部裝甲外殼內[20]。副武器主要由安裝在艦橋兩側的兩個DCT控制。高射炮由安裝在後桅杆上的高角度控制系統進行控制[24]。每座高射炮塔都有自己的指揮系統，還有一個高度測量儀位於艦尾。兩個15英尺（4.6公尺）魚雷測距儀被安裝於煙囪的兩側[20]。

裝甲

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N3級和G3級戰列艦首次在英國戰列艦中採用要麼全要，要麼全不要（英語：All or Nothing (Battleship armour)）的防護方案。第一次世界大戰期間，中等厚度的裝甲被證明無法阻擋大口徑炮彈，因此艦船的重要部位受到最厚的裝甲保護，而艦船的其餘部分則沒有裝甲。從內華達級戰列艦開始，當代美國海軍戰艦設計率先採用了該系統。這種防護系統要求裝甲堡壘具有足夠的儲備浮力（英語：Reserve buoyancy），即使船體的其餘部分被炮火擊穿，也能保持船舶的穩定。[25]

N3級戰列艦的水線裝甲帶最大厚度為15英寸（381公釐），裝甲上部向外傾斜25°。這個傾斜角增加了裝甲相對於水平近距離火力的相對厚度，但也減少了裝甲的相對高度，從而增加了被炮彈穿過或繞過裝甲的風險。裝甲帶長度約為463英尺（141.1公尺），從「A」炮塔前方9英尺（2.7公尺）延伸到6英寸彈藥庫的後段。在覆蓋在發動機和鍋爐房上方的約115英尺（35.1公尺）長區域內，部分裝甲厚度減少到13.5英寸（343公釐）。水線裝甲帶的高度為14英尺3英寸（4.3公尺），其中4英尺6英寸（1.4公尺）在設計水線下。由4英寸（102公釐）厚度的高強度鋼製成的裝甲帶在彈藥庫前的下緣還向下延伸3英尺（0.9公尺）。裝甲傾斜36°，以防止炮彈以高速通過波谷擊中彈藥庫。裝甲帶兩端連接14英寸（356公釐）水密艙壁[26]。8英寸（203公釐）裝甲甲板與水線裝甲帶的長度相匹配，並向下傾斜以與水線裝甲帶的上邊緣相接。甲板向前延伸覆蓋了魚雷艙，魚雷艙有一個9英寸（229公釐）厚的獨立橫向艙壁提供防護。操舵裝置受6英寸（152公釐）厚甲板和艙壁防護[17]。

炮塔正面裝甲厚度為18英寸（457公釐），而其側面裝甲可能為14英寸（356公釐），頂部裝甲厚度為8英寸。炮座和指揮塔的裝甲為15英寸，指揮塔與上層甲板的通訊管道裝甲為8英寸。指揮塔頂部的火控指揮儀被一個4到6英寸厚的裝甲罩的保護。[17]

N3級戰列艦的防魚雷凸起位於艦體內部，旨在抵禦750英磅（340公斤）魚雷彈頭。它們由外部氣囊、內部浮力空間和厚度為2英寸（51公釐）的魚雷艙壁組成。艙壁位於艦體側面向內約16英尺（4.9公尺）的位置[26]。戰後對該系統的複製品進行的測試表明，以水填充浮力空間，而不是像「胡德」號那樣使用密封的鋼製破碎管，可以達成同樣的效果，而且重量更輕。[27]

取消

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由於當時正在談判的軍備限制條約《華盛頓海軍條約》禁止建造任何超過35,000噸的艦船，這四艘N3級戰列艦從未被訂購。這些設計的許多方面最終被納入了兩艘納爾遜級戰列艦中，為此後者經常被描述為縮小版的N3級。事實上，納爾遜級獲得了設計編號「O3」號，標誌着它們是設計序列中的下一個方案。然而出於成本原因並遵守條約對主炮16英寸的限制，納爾遜級使用了為G3級戰列巡洋艦設計的火炮。[28]

腳註

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注釋

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  1. ^ 彼時，該型號大炮還處於早期研發階段，在正式投產前，炮管數量減少為8根[20]。

引用

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  1. ^ 1.0 1.1 1.2 Campbell, Part 1, p. 4
  2. ^ Friedman (1985)，第420, 446頁.
  3. ^ Brown (1999)，第172–173頁.
  4. ^ Campbell, Part 2, p. 13
  5. ^ 5.0 5.1 Raven & Roberts (1976)，第102頁.
  6. ^ Brown (1999)，第174頁.
  7. ^ Raven & Roberts (1976)，第102, 105頁.
  8. ^ Raven & Roberts (1976)，第127頁.
  9. ^ Raven & Roberts (1976)，第101, 105頁.
  10. ^ Brown (1999)，第174–175頁.
  11. ^ Campbell, Part 1, p. 9
  12. ^ Campbell, Part 1, p. 7
  13. ^ Raven & Roberts (1976)，第105–106頁.
  14. ^ Campbell, Part 1, pp. 6–7
  15. ^ British 18"/45 Mark II. Navweaps.com. 23 December 2006 [10 November 2020]. 
  16. ^ Japanese 46 cm (18.1")guns. Navweaps.com. 23 April 2007 [10 November 2020]. 
  17. ^ 17.0 17.1 17.2 Raven & Roberts (1976)，第106頁.
  18. ^ 18.0 18.1 Raven & Roberts (1976)，第100頁.
  19. ^ 19.0 19.1 British 6"/50 (15.2 cm) BL Mark XXII. Navweaps.com. 7 January 2007 [26 July 2010]. 
  20. ^ 20.0 20.1 20.2 20.3 20.4 20.5 Campbell, Part 3, p. 42
  21. ^ British 4.7"/43 (12 cm) QF Mark VII 4.7"/40 (12 cm) QF Mark VIII 4.7"/40 (12 cm) QF Mark X. Navweaps.com. 31 December 2006 [26 July 2010]. 
  22. ^ Britain 2-pdr [4 cm/39 (1.575")] Mark VIII. Navweaps.com. 20 February 2008 [7 June 2010]. （原始內容存檔於26 June 2015）. 
  23. ^ British Torpedoes Pre-World War II: 24.5" (62.2 cm) Mark I. Navweaps.com. 12 January 2009 [7 March 2010]. 
  24. ^ 24.0 24.1 Raven & Roberts (1976)，第100, 106頁.
  25. ^ Raven & Roberts (1976)，第92頁.
  26. ^ 26.0 26.1 Campbell, Part 3, p. 43 and Part 4, p. 37
  27. ^ Raven & Roberts (1976)，第93頁.
  28. ^ Campbell, Part 4, pp. 37–38

參考文獻

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  • Brown, David K. The Grand Fleet: Warship Design and Development 1906–1922. Annapolis, Maryland: Naval Institute Press. 1999. ISBN 1-55750-315-X （英語）. 
  • Campbell, N. J. M. Washington's Cherry Trees, Part 1. Warship (London: Conway Maritime Press). 1977, I (1): 2–12. ISBN 0-87021-975-8. 
  • Campbell, N. J. M. Washington's Cherry Trees, Part 2. Warship (London: Conway Maritime Press). 1977, I (2): 12–19. ISBN 0-87021-975-8. 
  • Campbell, N. J. M. Washington's Cherry Trees, Part 4. Warship (London: Conway Maritime Press). 1977, I (4): 37–41. ISBN 0-87021-975-8. 
  • Friedman, Norman. U.S. Battleships: An Illustrated Design History. Annapolis, Maryland: Naval Institute Press. 1985. ISBN 0-87021-715-1 （英語）. 
  • Raven, Alan & Roberts, John. British Battleships of World War Two: The Development and Technical History of the Royal Navy's Battleship and Battlecruisers from 1911 to 1946. Annapolis, Maryland: Naval Institute Press. 1976. ISBN 0-87021-817-4 （英語）. 
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