旧日本帝国海军机动部队之母——航母赤城·加贺(3)
大变身!三段甲板式航母诞生!
1920年代的日本海军,虽然已经建成号称“世界第一艘专用航母”的凤翔号,但在航母设计和运用上仍未形成完整的体系,尤其缺乏改造大型航母的经验。刚好全世界最早完工的航母“暴怒”号因为性能不佳正在进行第二次改装(从1922年6月到1925年8月),赤城号的日本设计者遂企图从中习得吉光片羽,作为自行设计的基础。这位小偷精神浓厚的“聪明人”,正是天城级最初的设计者平贺让眼中的大敌、以标新立异和奇思妙想著称的造舰新秀--藤本喜久雄。
与日本海军自创建以来一直由萨州(萨摩藩)出身者把持军政、军令大权一样,日本海军舰艇设计界内部也存在着长期的派系斗争。日清战争前任海军造舰局长的开山元老佐双左仲出身加贺藩,自他的时代起,加贺人垄断海军主力舰设计的决定权达三十年之久,先后担任海军造船总监的浅冈满造、近藤基树都是加贺派实权人物,一手缔造了“六六舰队”和初代“八八舰队”。但就在近藤隐退后,继任舰政本部第四部部长的山本开藏有意打破加贺派一家独大的局面,着意提拔平贺让、牧野茂(二战后成为三菱重工顾问、舰船史学家,山本的女婿)、福田启二(后成为大和级战列舰设计主任)等外藩精英与之抗衡,在舰政本部内部造成长期的紧张局面。
平贺让(1878-1943),广岛县广岛市人,出身于东京,东京帝国大学工学博士,海军技术中将从三位男爵。
作为山本系的中坚人物,平贺让坚持经典风格,重视战列舰火炮威力的发挥和直接防御力,对水下隔舱、鱼雷、航空设备等新事物持否定态度;又因为他个性顽固倔强,故有绰号“平贺不让”。而藤本喜久雄是近藤基树引退前破格提拔的加贺系新人,掌管着新成立的海军技术研究所。他的年纪比平贺小10岁,勇于接受新事物和新观念,个性也比较圆滑乖巧。
赤城号改造工程开始时,平贺让已经是第四部计划主任、造船少将,赤城号的改造设计名义上也由他主持;但他同时还要分心于7100吨级侦察巡洋舰和10000吨级一等巡洋舰的设计工作,无法集中注意力。借着这个当口,设计组成员之一、进入舰政本部不过三年的藤本利用自己是近藤基树钦点的“储君”身份,企图操纵大局。在赤城号的改装工程期内,两位设计师因为历史和现实原因一直斗的不可开交。
赤城号改装参照的母本“暴怒”号本是一艘大型轻巡洋舰,建造过程中临时修改为航母,外形上自然具有许多矛盾处;前部具有高大的塔形舰桥,飞机的起飞和降落甲板分别位于舰桥前后,中央部位还有一个主力舰式的烟囱。实际操作中发现,高大的舰桥不仅对飞机起降造成严重阻碍,烟囱排出的烟雾还会干扰甲板上空的气流,因此“暴怒”号在第二次改造中拆除了全部上层建筑。同时,英国设计师还提出一个“两段式飞行甲板”的构想:以原来的飞行甲板为最上甲板,在其前端1/4处用支柱再撑起一层飞行甲板,称为上段飞行甲板。上段飞行甲板并不覆盖舰首,而是向后一直延伸到舰尾,用于舰载机回收和较重的攻击机的起飞。原飞行甲板的前1/4则保留下来,刚好覆盖从舰首到上段飞行甲板最前沿的位置,呈向下倾斜的状态,称为下段飞行甲板。下段飞行甲板后方与机库直接相通,用于起飞较轻的战斗机。
改为两段式飞行甲板的“暴怒”号
当时列强的主流航母均采用直通式甲板,跑道极为狭窄,舰载机的起降必须分开完成,不像今天装备斜角甲板的航母可以同时起降多架飞机。而两段式飞行甲板的优点就在于,两层甲板可以同时进行载机的起飞和回收作业,互不干扰。当时的舰载机大多是木制、低速的双翼机,重量不大,对起飞甲板的长度没有很高要求,加上下段飞行甲板倾斜下垂,可以利用惯性加快飞机起飞。正因为如此,两段式飞行甲板自问世起就引起了设计师们的兴趣。富于学习精神的藤本忠实地“继承”(其实就是抄袭)了“暴怒”号的改造思路:赤城号上段甲板为平甲板,前后各装一台升降机。而在最重要的飞行甲板布置上,藤本青出于蓝,一举推出了空前绝后的三段式飞行甲板。
赤城号的三段式飞行甲板呈阶梯状配置。最上一层是起飞、降落两用甲板,全长190.2米,宽30.5米、主要用于舰载机的回收,不过也可进行起飞作业。这一层甲板的前面五分之二是向舰首方向下倾的,有利于飞机起飞滑跑时获得加速度;后面五分之三的甲板向舰尾方向下倾,飞机降落时呈上坡状态,可缩短滑行距离。
藤本喜久雄(1888-1935),石川县(旧加贺藩属地)人,日本海军造船少将,加贺派新生代中坚人物,长门号战列舰向后弯曲的烟囱是其代表性的设计之一。
这一层甲板上设有两座飞机升降机,前部升降机位于中线右侧,纵长13.米,横宽11.8米,由电力和蒸汽驱动,后升降机纵长12.8米,横宽8.4米,是带有天盖结构的双层电梯(天盖顶端平时与最上层飞行甲板齐平)。前部升降机可贯穿两层机库甲板,后升降机的起降空间为三层。
为了防止海风把停放在甲板上的飞机吹跑,赤城号最上层飞行甲板的前升降机前后各有一部钢制遮风栅,遮风栅上有若干圆孔,平时可放倒。上层甲板后方是和凤翔号航母一样的纵向拦阻钢索。钢索共有六道,长98米,直径15毫米,各道钢索之间的间距约20厘米。飞机降落时,飞机起落架轮轴上装备的锚式制动器钢钩挂在其中一道或两道钢索上,然后飞机作轻微的左右摆动,依靠制动器与钢索间的摩擦力停下来。此外,最上层甲板上还有若干道横向安装的油压减速板(大约50厘米高,间距15米),飞机降落时,其前部抬起,但是角度不大。飞机从减速板上面驶过时,轮胎将其压回与飞行甲板齐平的位置,借助减速板的油压机构吸收飞机的动能。
赤城的中层甲板长度约15米,供小型战斗机起飞;下层甲板长55.2米,最大宽度22.9米,供较大的攻击机起飞。中、下两层飞行甲板分别与舰体后部的上、中双层机库相连,舰载机可以自机库内直接滑跑起飞。与上层甲板的前半段一样,这两层甲板也是向舰首方向倾斜的。
1930年神户湾碇泊中的赤城号,其三段式飞行甲板构造一目了然
赤城号各层飞行甲板铺设的是宽63.4毫米、厚38.1毫米的米松木条。为了防止波浪的冲击,上层飞行甲板和下层飞行甲板分别分为若干段,接头部位装有伸缩接手,在遭到巨大海浪的拍击时可以轻微弹动,吸收波浪的冲力,避免甲板遭外力折裂。
赤城的机库也分为三层:上层机库与中层飞行甲板相连,其后部两侧为开放式,平时不停放飞机,战时作为应急机库使用,中层机库与下层飞行甲板相连,下层机库位于最上甲板(下段飞行甲板以下一层),这两层均为封闭式标准机库。战时,首先将位于中层机库内的战斗机提升到中层飞行甲板,将位于下层机库的攻击机提升到下层飞行甲板,随后它们可以各自从这两层甲板直接发出;回航的飞机在最上层甲板降落后,可以在开放式的上层机库内补充燃料、弹药,随后直接自中层飞行甲板再度起飞。这么看上去,三段式设计真是井然有序、不紊不乱,井井有条。下层飞行的下方被称为“第2最上甲板”。赤城的舰长室、舰长餐室和舰长寝室设在该层甲板的左舷前部,右舷对应位置是主炮指挥所。
赤城号航母的舰桥最初和“暴怒”号一样设在上段飞行甲板顶端之下。由于考虑到中层飞行甲板的起飞问题,因此舰桥被一分为二:右侧为较大的罗经舰桥,左侧设置一个观测所规模的小型舰桥。为验证三段式甲板设计的可行性,第四部还在在世保海军工厂进行了专门的风洞实验。
藤本喜久雄的这个设计在一开始就遭到了平贺让和其他专家的反对;根据在小型航母凤翔号上进行的试验,设置于军舰一舷的小型舰桥在观察和指挥方面存在极大不足。在一片反对声中,藤本被迫将孤立右侧的小型舰桥修改为横跨两舷的大型罗经舰桥。但这样一来,整个三段式飞行甲板最重要的部分-一上层机库之前的中央起飞通道(位于中段飞行甲板)将被挡住。不过藤本还心存侥幸,希望尽量简化这个罗经舰桥的设施,以便在战时随时拆除、恢复中段飞行甲板的直接起飞能力。
当时联合舰队的航母运用思路是与其“渐减邀击作战”的对美作战大方针相适应的。按照渐减作战构想,日本海军将在开战之初占领菲律宾和关岛,然后以逸待劳,等待美国舰队主力自本土赶来决战。而美军可能采取的进攻方向有两个:一为自夏威夷出发,首先控制密克罗尼西亚群岛,随后北上占领小笠原群岛,进攻日本本土,另一个则是从密克罗尼西亚群岛西进,集中收复菲律宾和关岛。
负责制订对美作战计划的军令部第一部(作战部)暂时无法确定美国舰队从哪一方向来袭的可能性更大,所以就只好在本土-小笠原群岛东方、小笠原-马里亚纳群岛西方水域同时展开两条侦察警戒线。届时联合舰队将以1艘大型航母和1艘小型航母合编为一个战队,共两个航空战队(当时已有1艘小型航母凤翔号,2艘大型航母赤城、加贺完工后,1929年度再新建一艘8000吨小型航母龙骧号),分别配备在这两个方向上,承担搜索、警戒和对美国舰队进行前期打击的功能。但这样一来,航空战队就有可能与美军先头的侦察部队(条约型巡洋舰)遭遇,单凭伴航的几条老式驱逐舰根本不足以压制对手的火力。这个时候,名义上的设计主任平贺让突然发难--他决定,要给孱弱的航母装上足以与重巡洋舰对抗的巨炮!
按照平贺的决断,赤城号和加贺号每舰各安装了10门1924年定型的三年式50倍口径200mm炮(与建造中的10000吨级重巡所用的主炮相同),炮身最大仰角40度,射程26700米。其中6门单装型分别配置于舰尾两舷的炮廓内,每侧3 门,用于向后射击。
对带有古老风帆战舰遗风的炮廓炮的迷恋,是平贺让最出名的怪癖,1929年他在设计金刚级代舰时,又把这种化石搬了出来。不仅如此,由于华盛顿条约限制了航空母舰装备的重炮火力(规定主炮口径为200mm以下、数量不超过10门),为在条约过期后继续加强母舰的火力,平贺还在中甲板稍靠前的位置另外预留了左右各3个炮廓空间,随时可以再加装6 门主炮。而在舰首方向,为取得更好的射界,4门200mm炮安装在两个双联的 B 型炮塔内,配备位置也比其余六门炮高出许多--位于中段飞行甲板两侧,与罗经舰桥同一高度,刚好把舰桥夹在当中--但是这样一来,中段飞行甲板前端的空间就被舰桥和这两个炮塔完全占住,彻底失去了起飞飞机的可能,只能充当专门的炮塔甲板了。
加贺号右舷后部的三门200mm 单装炮廓炮
在早期航母发展中,技术验证与探索层出不穷。以英国海军早期的几艘航母为例,“暴怒”号最初为中央高大上层建筑+前后分立式甲板,后为两段式飞行甲板+舰尾两侧烟道;“勇敢”号和“光荣”号是两段式飞行甲板+舰桥-烟囱一体化大型上层建筑;“鹰”号和“竞技神”号却又是全通式飞行甲板+一体化舰岛,可以说还处在试验期。美国也曾造出“突击者”号这样的失败作品。初学辄止的日本人照猫画虎,以为一下子就可以打造出“大国神器”,却因为两名设计师的出发点不同,使苦心打造的三段式飞行甲板和重炮打起了架。赤城和加贺的中段飞行甲板变为炮塔甲板之后,做好战斗准备的飞机必须先由升降机提升到上层甲板再放飞,起降作业相互干扰的情况依旧没有解决。
赤城号的另一个特殊之处是其独特的下张式烟囱设计,这一次又是藤本的主张。在“暴怒”号上,全舰烟道是分别集中到尾部左右两侧,再由两个弯曲的烟囱向外排放的。赤城号的原始方案是战列巡洋舰,这一舰种的特点是牺牲装甲重量以换取多搭载锅炉以提高航速。在改造为航母时,赤城的动力系统并未重新设计,因此在其完工时,共搭载了19台吕号舰本式锅炉,其中有11台专烧燃油的大型锅炉,也有8台油煤混烧的小型锅炉(日本本土不产石油,海军认为战时用油可能受到限制,坚持要在主力舰上保留混烧锅炉)。
1930年碇泊中的加贺号,可见其中层起飞甲板上的两座200mm 主炮塔,以及炮塔之间的舰桥。白色圆圈内是简陋的临时舰桥上盖帆布顶
在赤城号烟囱的布局设计上,藤本可谓别出心裁:一个整体式的大型烟囱布置在船舷右侧,称为一号烟囱,专门排放第1-4号锅炉室内安装的11台重油专烧锅炉的烟气。它的主体向下弯曲,可以防止浓烟倒流上飞行甲板、影响航空作业,飞机起降时,专用的海水喷雾装置还会对烟雾进行喷淋冷却,确保浓烟不会回流到甲板上。为了防止军舰受损发生侧倾时,烟囱排气口浸入水面以下,藤本又在烟囱的最上面背部增加了若干盲盖,这些盲盖平时关闭,在战损侧倾的情况下,则可取下,不妨碍排烟。
赤城号这种向下方排烟的大型烟囱有许多优点,此后成为日本航母的标准烟囱装备法。不过,大概是对自己的“神来之笔”感觉良好,藤本又加上了画蛇添足的一笔--在一号烟囱后方,另安排了一个与之相连、呈直立向上状的小烟囱,称为二号烟囱,排放的是第5、6号锅炉室内安装的8台油煤混烧锅炉的烟气。当军舰航行时,一号烟囱向下喷出经过冷却的白色烟雾,二号锅炉则向上喷出黑色的煤烟,鲜明的色差可谓是难得的奇观。
不过,就像那个华而不实的三段式甲板一样,藤本这个分而治之的排烟方案也失败了。没有弹射器的时代,舰载机成功升空需要借助13/ 秒以上的合成风速;换算成母舰的航速,大致相当于26节速度时逆风前行的风力。但是当赤城号以这样的高速(最高航速31节)逆风行驶、进行舰载机起飞作业时,二号烟囱排出的黑烟正好被风刮到甲板上,造成视线阻碍。因此赤城号服役后最初几年,在起飞舰载机时不得不停止8台混烧锅炉的运转。但这又带来了另外一个问题:只剩11台锅炉推进的军舰无法全速航行,一旦当地风力不足、本舰航速又低于26节,舰载机的起飞也要出问题。设计师煞费苦心的“鬼才”陷入了水多加面、面多加水的死循环,这一缺陷在赤城号完工后的第二次现代化改造中才得到解决。
注水浮起之后的赤城号1929年4月6日,吴工厂造船船渠
除去两大失败的“自主创新”外,赤城号安装的其他航空设备,比如升降机、探照灯等等,大半是已在凤翔号上经过测试的成熟产品。由于三段式飞行甲板的建造工程量较大,在吴海军工厂进行的赤城号改装工事持续了两年多,1925年4月22日方告下水。该舰是在吴厂的造船船坞中完成的,下水时只需向坞内注水、使舰体漂浮起来,再打开闸门、用拖船把舰体拖出坞。
1927年3月25日,尚未完全竣工的赤城号在首任舰长海津良太郎大佐指挥下回航到横须贺港,正式列籍为横镇守府第一预备舰。6月17日,军舰在伊予滩开始全力公试,并在7月底完成了第一次飞机着舰测试。8月1日,赤城号正式编入联合舰队序列,成为当时日本海军唯一的一艘大型航空母舰。
赤城号完工时的主要参数为:标准排水量26900吨,公试排水量34364吨,全长261.2米-在1941年超级战列舰大和号完工之前,赤城号一直是日本帝国海军中最长的军舰--宽29.0米,吃水8.1米。主机为技本式蒸汽轮机8台,配吕号舰本式重油专烧锅炉11台,吕号舰本式煤油混烧锅炉8台,总功率131200马力,4轴推进航速31节,续航力8000海里/14节,编制1340人。火炮兵装为:10门三年式200mm主炮(2座双联,6座单装),12门十年式120mm高炮(6座双联)。舰载机常用48架,备用12架:其中含3式舰战16架(常用12架,备用4架),10式舰侦16架(常用12架,备用4架),13式舰攻28架(常用24架,备用4架)。
在赤城号的改造工程中,平贺让与藤本喜久雄的矛盾不断激化,甚至因为设计思路的差异影响到了军舰性能。为缓和两人的矛盾,在时任海相的财部彪大将授意下,舰政本部于1923年10月派平贺让出访欧洲,考察列强建造条约型舰艇的状况。孰料藤本却利用这个良机,私自修改了平贺确定的妙高级重巡洋舰的设计方案。
平贺回国后勃然大怒,于1925年6月愤然退出舰政本部第四部,专任海军技术研究所所长。藤本则在两年后以39岁之龄就任第四部计划主任,重新夺回了加贺人在主力舰设计上的决定权。
因为上面说到的这一原因,海军第二艘大型航母加贺号的改装设计主任也由平贺换成了藤本,使该舰呈现出一些与赤城号不同的特征。
加贺号的改装工作于1923年11月19日在横须贺海军工厂开始,参照的是在赤城号上已经试验过的三段式甲板方案,不过更多地带有藤本的个人风格。为测试不同排烟方式的优劣,舷侧弯曲式烟囱被废止,改为与同时代英国航母相同的方式:全舰烟道集中于舷侧的两条烟路,延伸到舰尾后再加以排放,舰尾左右舷各设有一个向下弯曲的小型排烟口。
不过实践证明,藤本的这种新发明比赤城凸出的二号烟囱效果还要糟,暴露在两舷外的烟道重量极大,为平衡全舰重心,不得不采取大量补救措施;靠近烟路的住舱室温普遍在40℃以上,根本无法住人,被乘员骂为“马鹿设计”,此外上层机库甲板也会受到高温的影响,变得滚烫,影响机库作业;由于烟囱太小、无法安装喷水冷却装置,从舰尾排放出的两路烟气会回流到甲板后部,干扰飞机的降落作业。鉴于以上弊端,这种排烟方式在日后的日本航母上再也没有出现过。
舾装施工中的加贺,1928年11月20日,横须贺海军工厂舾装岸壁。
赤城号是由未成的战列巡洋舰改造而来,而加贺号的本体却是一艘战列舰、改造前完工程度已近3/4,所以两舰在技术特点上也存在明显的差异。首先,加贺号的锅炉搭载数量少,因此主机功率不足,马力数比赤城号小约1/3,航速只能达到27.5节。其次,加贺的全长比赤城号少近60英尺,为增加起降跑道的长度,最上段飞行甲板的末端与舰尾是齐平的,两侧向外伸出,呈现“天包地”的外观(赤城号上段飞行甲板的末端比舰尾要短)。即使是这样,加贺的上段飞行甲板依然比赤城号短了近20米。不过两舰同样具有厚重的水线装甲带(赤城254mm,加賀280mm)、舷侧防雷突出部和10门200mm主炮的外观,也经常编成一个战队行动,因此通常可视为准同型舰。
1925年4月22日,加贺号在横须贺海军工厂重新下水,1928年3月31日宣布竣工,首任舰长为河村仪一郎大佐,不过实际上还有一些收尾工作,因此直到年底才告完工。11月1日,舰上正式开始搭载飞机。
加贺号完工时的主要参数为:标准排水量 26900吨,公试排水量33693吨,全长238.5米,宽29.6米,吃水7.9米,上段飞行甲板尺寸171.4x30.5米,炮塔甲板长15米,下段飞行甲板尺寸55.2x24.4米。主机为布朗-柯蒂斯式蒸汽轮机4台,配吕号舰本式重油专烧锅炉12台,总功率91000 马力,4轴推进航速27.5节,续航力8000海里/14节,编制1269人。火炮兵装为:10门三年式200mm炮 (2座双联,6座单装),12门十年式120mm高炮(6座双联)。舰载机常用48架,备用12架:3式舰战16架(常用12架,备用4架),10式舰侦16架(常用12架,备用4架),13 式舰攻28架(常用24架,备用4架)。
加贺号遭到诟病的巨大烟囱可见烟道上的海水冷却管。远处为一座25mm高射机炮
与同一时期的美国大型航母--同样由战列巡洋舰改造而来的“列克星敦”级相比,赤城和加贺的三段甲板结构挤占了机库面积,大大限制了其载机数(英国的3艘大型轻巡洋舰改为两段甲板式航母后也存在同样的问题)。由于采用简洁的一段式飞行甲板、双层开放式机库和烟囱-舰桥一体化的大型上层建筑,“列克星敦”级的载机量达72架,比赤城级多1/5;最高航速达33.25节,比日本最快的赤城号还高3节。
一旦2艘“列克星敦”级和赤城、加贺展开对决,前者可以对后者形成近6节的航速优势(因为较块的赤城不得不迁就较慢的姊妹舰),并可有更多的舰载机参与进攻。日本航母唯一的优势是主炮多2门(“列克星敦”级安装的是8门203mm炮),且其中6门安装于后部,可以边打边跑。
尽管在设计上不如“列克星敦”级,但是放眼当时的世界海军,赤城、加贺依然是无可匹敌的庞然大物。在1930年代初期的世界海军中,“列克星敦”号、“萨拉托加”号、赤城号、加贺号四艘由主力舰改装的航母是当之无愧的海上霸主,世界航母的“四巨头”。(待续.…)