出云号和白云号巡洋舰的装甲

我在上一篇文章中详细分析了巡洋舰“巴彦”号的装甲。现在让我们来看看它的日本对手。
出云预约地图
你可以在互联网上找到各种各样的图表,但依我之见,最能说明问题的图表是由受人尊敬的 A.S. Alexandrov 和 S.A. Balakina 在他们的著作《浅间等人》中提出的。

遗憾的是,这张图在某些地方与A.S. Alexandrov和S.A. Balakin对装甲防护的描述相矛盾。例如,根据这张图,主装甲带中有一段178毫米厚的装甲延伸到后炮塔供弹管的后方,而根据描述,这段装甲应该从主炮塔下方开始,到下方结束。

其中还有其他一些不准确之处,但下文会详细说明。
主装甲带(MAB)
出云号的主装甲带最厚处达178毫米,高2,13米,长84,13米。这样的长度使得出云号的主装甲带能够覆盖发动机舱、锅炉舱以及炮塔舱室,提供178毫米厚的装甲防护。然而,这条装甲带是否覆盖了8英寸炮的弹药库尚存疑问,因为浅间号的图纸显示这些弹药库位于炮塔前方,而非下方。舰尾的情况也类似,尽管覆盖范围较小。

浅间号和出云号的设计非常相似,内部布局差异极小。因此,我无法确定出云号的弹匣是否由178毫米厚的装甲带保护;它们很可能完全(前部)或部分(后部)位于七英寸装甲板的保护范围之外。
与此同时,出云号的舰首和舰尾防护明显不足——主战舰的舰艏和舰尾仅覆盖了89毫米厚的装甲板。舰艏的装甲板一直延伸到舰艉柱,而舰尾的装甲板则止于舰尾柱下方,导致侧面约有五米没有防护。因此,主战舰的舰艏没有横梁,而舰尾的装甲板厚度与舰艏和舰尾相同,均为89毫米。
在正常排水量下,这层装甲带高出水面2英尺,即61厘米。此外,舰体核心区还由一层厚度为63毫米的装甲甲板保护。这层装甲甲板位于178毫米厚的装甲带内,呈倾斜状,两端呈甲壳状,但这里也存在一些问题,我们稍后会讨论。装甲甲板的水平部分位于主装甲带上缘的水平位置,倾斜部分则与下缘相连。
如果我们仔细观察“巴彦”号和“出云”号的主装甲带,会发现两者的差异并不显著,但“巴彦”号在各方面都略逊于日本巡洋舰。“巴彦”号的装甲板厚度比“出云”号薄33厘米,200/100毫米厚的“厚”装甲板长度也更短(约14米)。即使算上150/90毫米厚的装甲板,其长度仍然略短于“出云”号的178毫米。此外,“巴彦”号“厚”装甲板的平均厚度为150毫米,水线处为167毫米,而“出云”号则为178毫米。只有在舰首舰尾,两艘巡洋舰的主装甲防护能力才能达到相当,甚至可能更好,前提是120/80毫米和100/70毫米厚的装甲板采用胶合工艺连接。然而,“巴彦”号的无装甲船尾大约是“出云”号的四倍大(20,7 米对约 5 米)。
总的来说,说“巴彦”号的主装甲带与“出云”号相比完全无用,当然是不准确的,但它的防御力仍然明显较弱。“出云”号和“巴彦”号的主装甲带后方都有煤坑,但“巴彦”号的煤坑相对较窄——据海军工程师N.N.库捷尼科夫称,在距水线约3米(10英尺)处,煤坑的宽度为7英尺,即2,13米。另一方面,在装甲带的对面,煤坑向上延伸,宽度可能达到2,5米,而“出云”号煤坑的宽度我并不清楚。两艘巡洋舰的煤坑数量可能大致相当,而煤坑是核心区防御的重要组成部分。
如果仅比较GBP和煤坑,可以说出云号具有一定的优势,但并非决定性优势。然而,出云号的要塞由倾斜装甲甲板保护,而白燕号则没有。鉴于此,值得注意的是,出云号的要塞垂直防护能力显著优于白燕号。计算表明,在要塞防护最严密的区域,出云号(178毫米GBP+煤坑+63毫米倾斜装甲)的穿甲弹防护性能比白燕号(167毫米+煤坑)高出约40%。
上装甲腰带
出云号的这部分装甲防护颇为有趣。上部装甲带仅覆盖船体侧面中央部分,长度为53,34米(出云号的姊妹舰岩手号的上部装甲带长度更短,仅为51,21米)。此处,上部装甲带的下边缘与主装甲带的上边缘紧密贴合。
除了这层防护之外,上层装甲带“折叠”进船体内部,转化为厚度相同的装甲梁,一直延伸到舰艏和舰艉主炮炮塔的供弹管。在这里,德高望重的A.S. Alexandrov和S.A. Balakin给我们提出了两个非常有趣的谜题。
首先,他们指出舰体中部上装甲带的高度只有 1,53 米。这非常奇怪,因为在上面给出的装甲图中,我们可以看到装甲带与 6 英寸炮的炮廓下缘相接。

但后来发现,出云号的甲板间高度竟然只有1,53米!恕我直言,即使对于身材矮小的日本人来说,这也有点太高了,所以我不能排除这里存在错误。另一方面,或许是图纸本身就有问题,上层装甲带并没有与舷侧炮廓底部连接,留下了一个没有防护的缝隙?理论上是有可能的,但总觉得不太可信。
第二个谜团。从图中我们可以看到,装甲甲板的水平部分沿着主装甲带的上边缘延伸到核心区内,也就是出云号两侧由 178 毫米厚的装甲保护的地方,只有再往前,朝向船首和船尾,它才变成背甲,并逐渐向船首和船尾柱方向变细。

与此同时,A. S. Alexandrov 和 S. A. Balakin 写道,延伸至上部装甲带的装甲横梁,其下边缘搁置在装甲甲板上,高度逐渐增加,原文如下:
如果情况属实,那么必须指出该图有误,装甲甲板在堡垒内就已经变成了甲壳甲板,尽管两端的甲壳位置比图中所示的要低得多。
至于“巴彦”号,情况就简单得多。其上部装甲带厚60毫米,由非渗碳钢制成,可能比日本战舰的装甲带(覆盖了侧面)更厚,因为它只占据了甲板之间的空间,并沿着侧面从舰艏延伸到后部炮廓的边缘。
日本人的逻辑总体上是可以理解的:我们在设计佩列斯韦特级战列舰的装甲时也采用了类似的方法。“出云”号的装甲核心区虽然相当坚固,但在正常排水量下仅高出水线61厘米,而在实际战斗中,当煤炭储备接近满载时,其高度会显著降低。因此,即使轻微的倾斜也足以使主装甲带的上缘浸入水中。此外,越靠近舰首和舰尾,主装甲带浸入水中所需的倾斜角度就越大,因为越靠近舰首和舰尾,从舰体中心线到主装甲带的距离就越短,直至消失。因此,需要在船体中部设置一条“较短”的上部装甲带,以便在轻微倾斜的情况下也能提供侧向装甲防护。
然而,我倾向于认为127毫米厚的上部装甲带和横向布置的主炮炮塔是日本装甲巡洋舰(尤其是出云号)最糟糕的装甲防护方案之一。横向布置的装甲又长又高又重,但却无法保证水密性,使得日本装甲巡洋舰的舰首和舰尾暴露在外。
许多海军爱好者 故事 人们曾认为,由于出云号和其他浅海级战列舰都拥有厚度接近五米的连续主装甲带,覆盖舰体两端,且其后还有甲壳保护,因此舰体两端的防沉问题已得到圆满解决。但正如我们在对马海战中浅间号装甲巡洋舰的受损情况所见,这种说法显然是完全错误的。
两枚十英寸炮弹几乎同时击中了这艘装甲巡洋舰右舷无装甲的舰尾,这表明它们很可能是由一座十英寸炮塔的两门炮同时发射的。此外,炮弹落点相当高,就在水线以上,略低于中层甲板。炮弹的口径是通过弹孔确定的——其中一个弹孔直径为11英寸,不可能是十二英寸炮弹发射的。
两枚炮弹都轻易穿透了装甲板,显然击中了201号舱壁,并在中层甲板下方爆炸。考虑到射程,这些炮弹不太可能是穿甲弹,而是装填了硝化纤维素的国产10英寸高爆弹。两枚炮弹中硝化纤维素的含量并不惊人,每枚炮弹大约13,42公斤(16,39俄制磅)。结果,中层甲板严重受损,但事实证明这无关紧要。除了这些炮弹之外,
舱壁:

下层甲板:

“浅间”号战列舰左侧被击中右舷的炮弹碎片严重损坏:

有趣的是,这艘巡洋舰的舵机虽然受损,但与“留里克”号不同的是,它很快就被修复了:日本人估计只需六分钟。我不清楚具体发生了什么;船体甲板没有破损,理应保护舵机。
但浅间号已经遭遇了太多麻烦。她舰首舰尾89毫米厚的装甲在左右舷均未被击穿,下层甲板似乎也完好无损。然而,16块碎片穿透了左舷,导致海水涌入舰内,受损的舱壁也造成大量海水从舰尾溢出。更糟糕的是,破损的下层甲板自然失去了水密性,海水不仅沿着甲板蔓延,还向下涌入,淹没了包括下层甲板在内的各个空间。结果,尽管装甲没有被击穿,浅间号的舰尾却倾斜了1,5米,航速暂时下降,最终失去了战斗力。
与此同时,巴彦级战列舰的舷侧装甲虽然只有其他战列舰的一半厚,但却能保护更长的侧面和舰艏区域,尽管当时60毫米的装甲足以抵御高爆弹。而对于穿甲弹来说,即使是127毫米厚的装甲也无济于事,因为俄制8英寸/45毫米炮弹在偏离法线25度的情况下,能穿透22根钢索的长度;如果炮弹垂直击中装甲,则能穿透26根钢索的长度。
因此,在上层区域层面,我认为巴彦的防守既更好又更合理。
炮兵,指挥塔
出云号主炮炮塔装甲厚度为152毫米,防护能力与巴彦号的150毫米装甲几乎相同。从炮塔底部延伸至上层甲板再到中层甲板的供弹管也由152毫米厚的装甲保护,防护水平同样与巴彦号一致。然而,在下方,即中层甲板与装甲甲板之间三米的范围内,供弹管仅由上层甲板延伸出的横梁提供保护。
“出云”号和其他英国建造的浅海级战列舰,其装甲甲板以下三米的舰体,仅在侧面和正面有127毫米厚的装甲保护,而面向舰体中心的舰尾则完全没有防护。因此,从舰艏或舰尾的锐角射来的炮弹可以穿透127毫米装甲上方的薄弱侧装甲,进而穿透甲板,在炮弹到达供弹管的过程中没有任何防护。

“巴彦”号的后炮塔装甲显然更厚——其供弹管从头到尾,直至装甲甲板,厚度均为150毫米。“巴彦”号的前炮塔防护不如后炮塔。由于前炮塔安装在舰艏甲板上,其供弹管更长。在两层甲板之间(从舰艏甲板到上层甲板,再从上层甲板到炮甲板),供弹管拥有150毫米厚的装甲,但在其下方,装甲厚度仅为60毫米。然而,这部分供弹管被“巴彦”号的上层装甲带覆盖,因此拥有两层各60毫米厚的装甲。
“巴彦”号的这部分装甲防护不如日军的——毕竟,60+60毫米厚的均质装甲的防护能力远逊于127毫米厚的水泥装甲板。此外,炮弹飞越60毫米装甲带上缘时,极有可能穿透未加装甲的炮台甲板,直接击中60毫米炮弹输送管。
当然,这并不能掩盖巴彦号装甲方案的不足,但依我之见,除了连接中层甲板和装甲甲板的横梁之外,日军舰艇的补给管道没有装甲防护,因此更加脆弱。所以,可以肯定地说,出云号炮塔和补给管道的垂直装甲防护能力仍然逊于巴彦号。
同样的结论也适用于炮塔的水平防护。在前一篇文章中,我讨论了30毫米厚的炮塔和指挥塔顶盖可能不足以抵御大口径炮弹。但在“出云”号战列舰上,炮塔和指挥塔顶盖的装甲更薄——只有一英寸(25,4毫米)厚。
在炮廓方面,日军显然更胜一筹。“出云”号拥有10个独立的炮廓,正面(面向敌人的一侧)厚152毫米,侧面和后部厚50,8毫米。然而,炮廓顶部的厚度与指挥塔和炮塔顶部相同,均为25,4毫米。当然,这种防护能力远胜于“巴彦”号的60毫米炮廓(顶部厚度15毫米)。
中间部分 火炮 出云号的4门6英寸炮安装在甲板炮座上,仅由箱形炮盾保护,炮盾正面厚76,2毫米,侧面厚31,75毫米。虽然炮盾相当厚实,但考虑到其相对较小的表面积,这种防护能力非常薄弱,不过聊胜于无。但我们不能忘记,与巴彦号的8门6英寸炮相比,出云号有10门炮安装在防护性能更好的炮廓内,而只有4门安装在甲板炮座上。因此,出云号的6英寸炮防护性能显然更好。
指挥塔的情况也类似。实际上,“巴彦”号的指挥塔还不错,墙体厚度为160毫米,但“出云”号的指挥塔则被做得坚不可摧,厚度增加到了14分米(356毫米)。
水平防护
我们已经讨论过炮廓、炮塔和指挥塔的顶部;现在唯一需要讨论的就是装甲甲板了。出云号的装甲甲板厚63毫米,如果不是因为一个问题,它本应被认为是非常好的防护。这个甲板根本没有装甲,而是由两层或三层造船钢板构成(浅间号和常磐号的甲板由两层钢板构成,每层厚25,4毫米,总厚度为50,8毫米)。然而,巴彦号的装甲甲板则真正称得上是30毫米厚的装甲钢板,其后衬有两块10毫米厚的钢板。
考虑到装甲钢的强度比造船钢高出约20-30%,巴彦号30毫米厚的装甲甲板大致相当于36-40毫米厚的普通钢材。因此,巴彦号50毫米厚的甲板,按“钢材当量”计算,大约相当于56-60毫米。换句话说,它与出云号的甲板几乎没有差别,而且比浅间号和常磐号的甲板更坚固。然而,软质装甲钢比普通造船钢更能抵抗切向炮弹的冲击,更容易导致跳弹。因此,我认为出云号相对较厚的装甲甲板是第二个重大设计缺陷——他们应该通过使用装甲来减少其厚度。你看,由于重量减轻,原本可以把全部14门6英寸炮都安装在炮廓里,而不是10门……
关于球形真空中巴彦和出云的保护
众所周知,日本装甲巡洋舰比俄国巡洋舰大得多——“出云”号的正常排水量为9503吨,而“巴彦”号为7805吨,这意味着“出云”号重了近22%。它的装甲重达2632吨,而“巴彦”号的装甲仅重1449吨,因此在这方面,日本巡洋舰的优势高达82%!
但日本人是如何利用这种无可否认的优势的呢?正如上面的比较所示,出云号在三个方面比巴彦号获得了显著优势,即垂直防御:
1. 指挥塔;
2. 城堡;
3. 6英寸口径火炮。
下表显示了“出云”号对“巴彦”号8英寸/45炮的穿甲弹的防护效果如何。

由此可以很明显地看出,巴彦的火炮只能在 10-15 链的距离上击穿出云要塞,而出云的火炮阵地可以在 18-22 链的距离上被巴彦击中。
那么巴彦号呢?其位于水线处的要塞(167毫米厚的装甲加上煤炭)在14-17链长的射程内,会被俄制8英寸/45倍径炮的穿甲弹击穿。日制8英寸炮的威力更大一些,因此如果出云号的主炮装备的是一流的穿甲弹,那么在16-18链长的射程内就能击穿巴彦号的要塞,而在21-25链长的射程内,也能击穿其拥有150毫米厚装甲的炮塔。
至于主炮炮塔弹药库的防护,这一点很难理解。在“巴彦”号战列舰上,弹药库区域由120/80和100/70毫米厚的装甲板保护,其后方没有任何防护。然而,弹药库本身位于“下一层”,因此炮弹穿透主装甲带后不会在弹药库内爆炸,而是在其上方的空间内爆炸。在“出云”号战列舰上,据目前所知,弹药库完全位于前炮塔178毫米厚核心区之外,部分位于后炮塔核心区之外。但这引出了一个问题。
遗憾的是,我没有出云号的图纸,但结构与之类似的浅间号的图纸显示,弹药库位于装甲甲板正下方,正如我前面已经展示的那样。因此,如果图纸正确,这些弹药库在几乎任何合理射程内都极易受到巴彦号8英寸炮弹的攻击,因为炮弹在34-37毫米的射程内即可穿透89毫米的侧装甲和63毫米的斜装甲。但是,如果A.S. Alexandrov和S.A. Balakin的说法正确,即日本装甲巡洋舰127毫米炮的炮管在主炮供弹管附近高度为3米,那么可以推断,其装甲甲板的位置比图纸上显示的要低得多。也就是说,即使在供弹管处,它也不是与主装甲带的上缘齐平,而是在水线处,甚至更低!
简而言之,8英寸炮弹绝对有可能击中日本巡洋舰的弹药库;唯一的问题是击中概率。我只能得出结论,巴彦号和出云号的8英寸炮弹药库防护状况大致相同,因为当时的穿甲弹几乎可以在任何合理射程内击穿它们的防护。
一些初步结论
如果出云号的舰长拥有高质量的穿甲弹,那么巴彦号只需靠近到10-15艘缆绳的距离就能击穿出云号的装甲,而出云号则只需16-18艘缆绳的距离就能击穿巴彦号的装甲。实际上,这个距离还要更短,因为我计算的是巴彦号在正常排水量下的水线装甲强度,而她参战时即使不是满载排水量,也接近满载排水量,因此水线装甲厚度会更大。
同时,在 16-18 kbt 的炮火下,出云号的火炮和弹药库都容易受到巴彦号 8 英寸炮的攻击;只有发动机和锅炉是安全的,178 毫米装甲带区域的供油管道也是安全的,即使如此,也只有在出云号侧身面对巴彦号的情况下才安全。
因此,尽管英国人在装甲设计上比“巴彦”号的设计者多花费了82%,但最终“出云”号这艘日本装甲巡洋舰仍然无法抵御8英寸穿甲弹的攻击。此外,由于装甲设计的原因,“出云”号在一些战斗中的表现甚至不如“巴彦”号。
让我们想象一下“出云”号试图追击“巴彦”号的情景。没错,“巴彦”号的船尾确实暴露得有些不雅,但它的转向装置仍然受到30毫米厚装甲甲板的保护,这层甲板又架设在10毫米+10毫米厚的钢板上,而且这层甲板位于海平面以下。穿甲弹击中这层装甲后很可能会跳弹。此外,还有那门8英寸炮塔,其底部由200毫米/100毫米厚的装甲梁保护,也就是说,在水线处,它同样拥有167毫米厚的装甲、150毫米厚的供弹管和炮塔壁。
那么追击舰“出云”号呢?舰艏只有一条极薄的装甲带,正常排水状态下位于水线以上60厘米处,实战中则更低。仅此而已!舰艏其余部分只是普通的装甲板,穿甲弹很容易就能从上面掠过。装甲板后方是一层63毫米厚的背甲,但它并非水平,而是以相当大的角度向舰艏倾斜,这使得“巴彦”号的8英寸穿甲弹击穿这层背甲的概率远高于“出云”号击穿“巴彦”号舰尾甲板的概率。“巴彦”号的弹药库由大约150-200毫米厚的横向装甲(其中较窄的部分位于装甲甲板下方)和150毫米厚的供弹管保护,而“出云”号只有三米长的127毫米横向装甲,显然不如“巴彦”号的装甲坚固。即使俄制炮弹未能击穿“出云”号的装甲板和供弹管,舰艏受损也可能导致进水,就像“浅间”号一样,迫使舰艏倾斜一米半的“出云”号放弃追击。但这样一来,“巴彦”号甚至可能卷土重来……
让我们设想另一种情况:巴彦号正在追击,而出云号正在逃脱。巴彦号在这里几乎刀枪不入——其相对较高的60毫米上部装甲带会使击中船体的炮弹跳弹。唯一的危险是炮弹直接从装甲板上缘掠过,穿透上层甲板,击中炮座的60毫米装甲部分,但这需要一些巧妙的机动。与此同时,出云号面临着与舰艏相同的问题:相对脆弱的后装甲,三米厚的127毫米薄弱装甲,以及极有可能在装甲未受损的情况下遭受严重的进水和动力丧失。
因此,即使考虑到巴彦号和出云号在自由机动区内可能发生的冲突,我也看不出日本巡洋舰拥有压倒性的优势。尤其考虑到巴彦号航速更快,会选择一个更有利的交战距离,而且其两座单管炮塔的火力也仅略逊于(即便有差距)出云号的四门八英寸炮。
但以上所有策略只有在“出云”号的弹药库中储备了成熟有效的穿甲弹的情况下才能奏效。然而,事实并非如此,因为正如我之前多次提到的,日本的穿甲弹本质上是一种高爆弹。此外,军舰的防护能力并非仅限于装甲的厚度和面积。让我们设想一下,在日俄战争的真实情况下,“出云”号与“巴彦”号的交战会造成怎样的后果。
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