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美国最后一型战列舰设计史 蒙大拿级

美国最后一型战列舰设计史 蒙大拿级

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美国最后一型战列舰设计史 蒙大拿级

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如果说作为美国建造的最后一种战列舰, “蒙大拿” 级体现出某种寓意的话,那就是即便在完全不受排水量限制的情况下,设计人员也很难同时满足一系列相互矛盾的需求。“蒙大拿” 级战列舰是美国以牺牲航速为代价强调火力和防护性能的巅峰之作。它们的设计思路起源于1938年实施的慢速战列舰研究项目,即旨在替代航速更快的“衣阿华”级战列舰的传统方案。

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“蒙大拿”级(上)对比“依阿华”级(下)设计要求

在“蒙大拿”级战列舰的设计方案中,最重要的因素是重量达到2700磅(1磅=0. 4536千克)的新型406毫米炮弹,这种炮弹大幅度提高了当时在役舰炮的穿彻性能。此外,为了应对日本帝国海军配备的排水量更大的驱逐舰,设计人员也开始对口径更大的副炮产生了兴趣。在一段时间内,军械局希望总委员会能够批准建造该局此前研制的152毫米/47型新式双用途副炮,这种副炮还计划安装于8000吨级新式轻型巡洋舰上。实际上,该型副炮直到二战结束之后才真正研制完毕,而“蒙大拿”级战列舰的设计方案则包括了一种新式127毫米/54型副炮。

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“蒙大拿”级战列舰装备的双联装54倍径5英寸高平两用副炮

1939年年中,在总委员会研究FY 41造舰项目的同时,2艘高速战列舰(BB 61和BB 62)被纳入FY 40造舰项目之中。唯一的问题是,美国海军何时会重新转向航速较慢的传统战列舰。在总委员会1939年6月举行的一次听证会上,几名证都强烈主张在FY 41再建造2艘“衣阿华” 战列舰,从FY 42开始建造航速较慢的战舰。以此为基础,可以推测BB 65将成为速战列舰的原型。

此时,总委员会要求建造维修局提供5000吨级的12舰炮战列舰,它必须能够防护新式炮弹的攻击,而且航速应达到27节或更高。建造维修局重新回到1938年的研气项目,这些项目表明,对于航速为27节(使用“南达科他号战列舰的动力设备)的四炮塔战列舰而言,舰体的最佳长度为 239. 43~244米。 如果舰体长度小于上述标准,则需要配备输出功率更高的动力系统,由此增加的重量将抵消舰体减少的重量。此外,由于2号和3号炮塔的间距已经是最小值,因此防护装甲不可能进一步缩短了。

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方案出台

以上述重量为限定条件,建造维修局的方案最多能够达到有效防护2250磅炮弹攻击的水平,即便如此,这种设计方案的 结构也显得非常紧凑。BB 65A方案安装了20门127毫米/38型副炮,基本上相当于加装了一座炮塔以及406毫米/50型舰炮的“南达科他”号战列舰,前者的(标准)排水量将达到45435吨。据建造维修局估计,如果该舰需要有效防护406毫米/45型舰炮发射的重量更大的炮弹,其排水量应该达到47800吨。 BB 65B方案安装了12门152毫米/47型舰炮,排水量上升至45658吨,如果再加装4门152毫米/47型舰炮,将直接增加重量492吨,此外还因防护装甲加长而增大了间接重量。BB 65C方案采用了四联装炮塔,在炮塔以及防护装甲方面各节省重量800吨。由于该舰排水量仅为43800吨,因此被视为能够发展成有效防护2700磅炮弹攻击的型号。BB 65D实际上是以65C为基础加装12门152毫米/47型舰炮的型号,其排水量为44021吨。

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基于四联装炮塔具备的明显优势,建造维修局希望它能够在16460~23770米 的有效防护区域内防护重型炮弹。BB 65E(65C的改型)的排水量为44684吨,其甲板厚度相当于“衣阿华”号,其有效防护区域范围的缩小反映了新型炮弹毁伤能力的提高。绝大多数增加的重量都用于增大吃水线以下装甲带的厚度。为了使有效防护区域达到16460~27430米的水平,吃水线以下装甲带和甲板厚度分别应达到 416. 56毫米和171.45毫米,露天炮台防护装甲的厚度也应达到535.94毫米。钱特里上校怀疑该舰排水量会达到50000吨甚至55000吨。

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设计草图

然而,这种情况决不意味着该方案已经具备可行性。四联装炮塔的重量极大,位于滚简式支架上的重量达到2064吨。与之相比,“ 衣阿华”号战列舰安装的406毫米/50型三联装舰炮的重量为1622吨。在前 一种情况下, 需要将发电功率增大至10000千瓦,而“南达科他”级仅为7000千瓦。据工程局估计,这将使轮机舱的长度增大 16英尺(4. 88米)并增重400吨。然而,建造维修局仅同意增重205吨。

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在总委员会举行的另一次听证会上,有关方面提出了457毫米舰炮的问题,但军械局局长福尔朗认为,射程较远的406毫米 /56型舰炮(当时提出了一种设计构想) 将是一种更好的选择。然而,这种舰炮方案此后被否决,因为其炮管使用寿命仅为120发。最终,作战计划处在对火力与防护能力进行选择时,显然更倾向于前者(安装了4座三联装炮塔)。

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此后,初始设计小组为增强舰的防护能力而去掉了1座炮塔。该系列设计方案始于BB 65F, 它们基本上相当于安装406毫米/50型舰炮的“南达科他”级战列舰,再加上“衣阿华”级的防破片装甲和辅助防护系统,排水量达到41627吨。下一步是安装能够防护由406毫米/50型舰炮从16460米之外发射的重型炮弹的垂直装甲,以及防护由406毫米/45型舰炮从27430米之外发射的重型炮弹的水平装甲,这种方案的排水量 达到44654吨(BB 65G) 。BB 65H和BB 65l仅实施了小幅度改进,即分别根据防护406毫米/45型舰炮和406毫米/50型舰炮的需求提高了防护性能。

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钱特里上校意识到,上述方案都不可能使那些鼓吹提高火力的人士感到兴奋。然而,这些方案都具备可行性,战列舰能够在排水量为45000吨的前提下安装10或11门舰炮。在采用4-3-4舰炮结构以及类似于“衣阿华”级战列舰防护系统的情况下,排水量为43580吨。在加装能够防护406毫米/56型舰炮从19200米之外发射的炮弹的吃水线以下装甲带,以及防护由406毫米/45型舰炮从24690米之外发射的炮弹的甲板之后,其排水量将增至45191吨,仅略高于条约限制。在 将有效防护区域略微缩小(20120~23770米),并采用4-4-3的舰炮结构后,安装10门舰炮能够使排水量降至44672吨,这种结果无疑令人鼓舞。能够在18290~27430米范围内防护406毫米/50型舰炮攻击的战列舰排水量仅为44793吨,其吃水线以下装甲带厚度为363.22毫米,衬背为351磅的STS防护装甲,甲板厚度为139.7毫米,衬背厚度为31.75毫米。

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为提高防护性能,BB 65J缩小了舰炮口径。该舰安装了4座三联 装356毫米舰炮炮塔,能够在18290~27430米的范围内防护406毫米/50型舰炮的攻击,排水量为44380吨。钱特里上校认为,该舰的1座炮塔可更换为四联装,从而使其排水量接近5000吨。

另外,一种具有适当防护能力并安装4座三联装406毫米/50型舰炮的战列舰的排水量为46668吨,如果其排水量降至45000吨,那么在防护406毫米/50型舰炮攻击时将形成“负有效防护区域,即吃水线以下装甲带被炮弹穿透的距离比甲板被炮弹穿透的距离还少640米。钱特里上校还排除了为该型战列舰安装457毫米舰炮的可能性,在排水量950吨时,只能安装6门457毫米舰炮。他倾向于采用3-3-4的舰炮结构,即把重量较大的四联装舰炮安装于舰尾,此处有足够的 浮力为其提供支撑。1939年夏季和秋季, 基于该型号的系列设计方案 分别加装了16、18或20门新式137毫米舰炮。 总委员会于9月15日开会确定该级战列舰的最终性能指标,与会人员均对四联装炮塔的性能表示不满。45000吨级的排水量也被证明过于紧张。

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然而,二战爆发后,1936年签署的伦敦海军条约显然已被废弃,这种形势挽救了当时正在设计的“克里夫兰”(Cleveland)级巡洋舰。1939年10月24日,总委员会成员约翰·格林斯莱德 (John W. Greenslade) 要求实施两个12舰炮战列舰研究项目,它们都必须能够防护406毫米/50型舰炮的攻击,有效防护区域为16460~27430米,航速分别为27.5节和32.5节,并且都安装20门127毫米/38型舰炮。对此前四炮塔研究项目进 行的粗略估计表明,上述第一种方案的排水量约为50000吨。第二种方案估计是在“衣阿华”号战列舰的基础上加装1座炮塔,同时增大防护装甲的厚度及舰体长度(保持航速)。此时,战列舰的舷宽仍然受到巴拿马运河船闸几何尺寸的限制。

上述两种方案都显得过于乐观。随着设计进程的深入,初始设计 小组每隔一段时间都会受命研制一种类似于 “衣阿华”级的战列舰, 并进一步提高防护性能,这被视为一种更具经济性的替代方案。 与此同时,事态的发展表明,作为最重要的限制条件,巴拿马运河对战列 舰的限制也可能放松。早在1938年3月,一直对增大舷宽表示关注的建造维修局就提议建造宽度更大的新式(第三套)船闸,并在海军造船厂建造宽度更大的干船坞(在盖普·特桑德和珍珠港造船厂,干船坞宽度达到40.26米)。1940年2月12日,海军部长请求战争部长将新式船 闸的宽度设为42.7米,并取消了此前战列舰的舷宽限制条件,在FY 40 防务预算中为该项目安排了经费,并计划于1945年至1946年完工。 这种较宽的新式船闸将安装用于防空袭的装甲,主要为美国战舰使用,只有在其他船闸处于维修无法使用的情况下,商船和外国战舰才能使用这种较宽的船闸,而且仅限在和平时期。这种新式船闸建造项目在战时被推迟实施,二战结束后重新开工。美国海军在战后设计的第一种航母即是根据这种新式船闸的几何尺寸确定舷宽。

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1940年1月中旬,初始设计小组提供的报告称,这种航速为27. 5节的新式战列舰采用与“南达科他”号相同的动力设备,有效防护区域 为18290~27430米,排水量为51500吨, 舰体长度、舷宽和吃水深度分别为256. 2米、34. 77米和10.98米。如果用127毫米/54型舰炮(已经取代了137毫米舰炮)替换127毫米/38型舰炮,那么排水量将增至53500吨。该型战列舰的航速要想达到33节,输出功率就必须达到318000马力(标准和满载排水量分别为63500吨和76200吨)。当时服役的“衣阿华”号战列舰的动力系统能够使该舰排水量在58000吨时航速达到31.75节。作为替代方式,输出功率较大的动力设备能够使较小舰体(61500吨) 的航速达到34节。

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在上述每种方案中,防护能力都与“南达科他”级和“衣阿华”级战列舰相似,即采用厚度为360.68毫米的内侧斜面吃水线以下亵甲带(衬背为35磅STS防护装甲)以及厚度为139.7毫米的甲板(衬肯为50磅STS防护装甲)。如果要将有效防护区域的内侧距离向内延伸1830~16460米,那么吃水线以下装甲带厚度须增大至388.62毫米。与 此类似,为了将外侧距离向外延伸1830~29260. 8米,甲板厚度也必须增大至157.48毫米。所有内侧吃水线以下装甲带都与分布于吃水线外的60磅STS防护装甲加以组合。防护性能相当的外侧吃水线以下装甲带 度为370. 84~400 05毫米,但要使舰体外侧的倾角达到19度则会面临较难度。

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新项目融入

2月16日,总委员会要求实施新研究项目,并且将吃水深度全部限 为10. 98米。新研项目如下:

“衣阿华”号战列舰的改进型BB 65-1, 航速略降至31节,防护能 有所增强(有效防护区域16460~27430米: BB 65 2具备较好防护性能 航速为33节,舰体长度298. 9米,排水量53500吨。

12舰炮型号BB 65-5, 有效防护区域外侧距离为29260米,航速2 节,排水量57500吨,舰体长度850. 39米,输出功率50000马力。

12舰炮型号BB 65-6, 航速31节, 舰体长度320. 25米,舷宽35. 99米,排水量64500吨,输出功率212000马力。

12舰炮型号BB 65-7,航速33节,有效防护区域外侧距离为2743米,排水量5000吨,输出功率320000马力。

BB 65-8的有效防护区域为16460~29260米,舰体与前者相同,排量67000吨,输出功率366000马力。

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与此前设计的航速28节的12舰炮型号相比,BB 65-3和BB 65-4的能得到大幅度提高,两者的有效防护区域内侧距离为18290米,排水量别为52500吨和54500吨,并分别安装了127毫米/38型和127毫米/54型炮。由于它们是在总委员会将吃水深度限制在10.98米之前研制的,因采用了较大的吃水深度。

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除了超大型的BB 65-7和BB 65-8外,动力系统将主要基于现有备: “南达科他”号10000马力,“ 亚特兰大”级轻巡洋舰的15000马力,或是“衣阿华”级的212000马功较大的型号需要采用涡轮发机,由此需要进步增大重量和体积。 如在长度为179.95米的装甲防区城内,如果要使输出功率达到320000马力,则轮机舱的长度将达 93. 94米。与之相反,输出功率为13000马力的“南达科他”级结构较) 紧凑,其轮机舱长度仅为53. 68米。

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轮机舱

另一个主要的设计问题是内侧与外侧防护装甲。当时,由于条约限制已经不复存在,因此节省内侧防护装甲重量已被视为无价值的做法。外侧防护装甲的安装成本也有所下降,在出现战损的情况下,维修难度也比以前小得多。此外,如果吃水线遭到攻击,那么采用内侧防护方法的战列舰的任何部分都会出现进水。

初始研究项目显示,在排水量为57500吨的12舰炮设计方案中, 采用内侧防护装甲可使吃水线防护装甲每英尺(0.305米)长度减重2吨,而采用外侧防护装甲的战列舰则很难防护炮弹的水下攻击。即便如此,总委员会在3月中旬仍然选择了外侧防护装甲。主要问题在于,由于这种防护装甲采用斜面设计,因此在战损后用于维持稳定性的吃水线舷宽不足。对此,设计人员要么加大吃水线以下装甲带厚度(并降低其倾角),要么将吃水线以下装甲带向舰体外侧移动,从而增大舷宽并保持19度的斜面。他们尝试了一系列替代方案,最初采用了以吃水线舷宽34.77米为基础的采用内侧防护装甲的型号。如果甲板舷宽和沉入部分的面积保持不变,吃水线舷宽将降至32.94米,战列舰将面临稳定性不足的情况。如果为了保持吃水线舷宽不变而大幅度降低吃水线以下装甲带的倾角,那么就必须大幅度增加吃水线以下装甲带的厚度。因此,吃水线舷宽和甲板舷宽最终都必须增大。最终设计方案于3月21日呈报总委 员会,其吃水线舷宽为35. 38米,水下舷宽为35.99米,由此付出的增重代价为707吨,其中504吨用于舰体带装甲防护部分(153. 72米),203吨用于增大甲板厚度。

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防护系统

在这一阶段, 设计人员尚未考虑针对水下攻击为该型战列舰提供特殊防护,此前因采用内侧防护装甲而具备的这种防护性能已经消失。

另外两种设计方案(BB 65-9和 BB 65-10) 于6月底完成。BB 65 9是在 BB 65-3的基础上将有效防护区域的内侧防护距离向内延伸至16460米,其舰 体长度为268.4米,排水量53500吨, 在以28节航行时输出功率为130000马力。 BB 65-10是一种与前者相似的9舰炮战 列舰,排水量为48000吨。从BB 65-1至BB 65-10的全部设计方案覆盖了所有可能性:高速型号、航速较慢但防护性能较好的型号及过渡型号。

总委员会于1940年7月9日召开会议。在德军攻占法国后,美国国会准备通过一项规模庞大的授权法案(主要内容为建立“两洋海军”),而美国海军为了同时应对德国和日本构成的威胁,急需部署足够数量的各类战舰。许多人担心英国也将被德国占领,美国将不得不应对英国皇家海军的大批战舰被德国人缴获的不利局面。在这种形势下,美国做出了冻结设计并加速建造的决策。当时之所以建造作为过渡型号的“克利夫兰”级轻巡 洋舰,同时放弃种性能大幅度提高但排水量较大的设计草案, 原因也正是如此。总委员会不同意实施这种政策,担心由此会建造大量性能般的 战舰。该委员会希望对每一类战舰 都达成类似协议,即设计冻结仅限于在研型号,同时必须在较短时间内启用种性能较好的设计方案。 在战列舰 方面,它试图在BB 66之后调整设计方案。

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在这种情况下,美国将拥有超高速和慢速战列舰各6艘。新式战列舰将被视为此后建造的6艘战列舰的原型。建造这种超大排水量的高速战列舰 显然需要付出极大代价。作战计划处的克伦肖(R. S. Crenshaw) 上校倾 向于采用30-31节的过渡航速。航速较慢的战列舰舰队可能不会迫使实力较 弱的敌军主动实施对抗行动。格林斯莱德上将认为应该将BB 65 -5作为最终方案,但克伦肖提出异议,后者认为以增重8000吨且航速降低3节为代价,只能加装1座三联装炮塔并使甲板厚度增加17.78毫米,显得有些得不偿失。而且,超大型战列舰使用现有港口和干船坞的能力显然会受到限制。舰队训练处的格里芬(Griffin)上校认为,由于担负支援任务的战舰航速面临限制,因此超高速战列舰的航速显得过大。在巡洋舰航速无法达到35节的情况下,要求战列舰的航速达到33节并非明智做法。通信部的雷. 诺耶斯(Leigh Noyes)将军同意格里芬的观点,他倾向于BB 65 -5号方案。军械局支持十二舰炮设计方案,而防护装甲的产量将成为主要瓶颈。美国当时的防护装甲年产量为40800吨,而相关部门计划在6个月内达到52000吨的年产量,此后还将新建个年产2500吨防护装甲的新厂, 而动力设备的建造也需要一年时间。 即便如此,受制于防护装甲的产能限制,新式战列舰的建造时间将延迟6~7个月。由于新式动力设备的造价高达3600万美元,因此军械局急于了解是否有必要制造这种设备。防护装甲产 能在8个月后首次实现了小幅度提高,6个月之后进一步增大, 但实现最大产能要等到18个月之后。这种形势与制造超大厚度的防护装甲没有多大关联。例如在“依阿华”级战列规的建造过程中,在炮塔前侧安装431.8毫米防护装甲和63. 5毫米村背,显然要比安装厚度457. 2毫米的防护装甲更为容。

此时,根据总委员会提出的要求,初始设计小组开始实施以下一系列新的研究项目:BB 65-5A, 采用降低输出功率(212000马力)的方法增大舰体长度。

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未完成的两个十舰炮研究项目(3-2-2-3),其中一个以巴拿马运河船闸宽度为限,舰体长度297.38 米,舷宽32. 94米,另一个不受此限制。前者缺乏稳定性,后者则因主管部门倾向于十二舰炮方案而被放弃。 九舰炮研究项目为BB 65-1和 BB 65 -2的衍生方案: BB 65-11和BB 65-12。BB 65-11A方案的舰体长度为 250.1米,排水量52000吨, 输出功率212000马力(航速28节),有效防护 区域为16460~ 29260米。

除全防护性能外,BB 65-13在其他方面与“衣阿华”号相似,计划安装127毫米/54型副炮,试验吃水深度从10.52米增大至10.68米,航速降至28节。该方案的目标是研制一种具备全面防护性能且能通过巴拿马运河的战列舰(即舷宽为32.94米),同时将舰体长度压缩至最短,并为达到规定吃水深度而加大舰体水下部分,但方案的实现难度较大。在排水量为51500吨时,其航速仅能达到28节,而上部重量的微小增加都可能产生灾难性后果。如果为提高稳定性而增大舰体水下部分,又将使航速降低。此外,该设计方案必须采用内侧防护装甲。

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四个方案对比初步选定方案

总委员会此前已经决定采用BB 65-5A方案,即采用与“衣阿华”号相同动力系统的十二舰炮战列舰,它能够在16460~29260米范围内防护重型炮弹的攻击。当时,该方案的正式性能指标要求包括安装能够防护炮弹水下攻击的低层吃水线以下装甲带。这是一种呈内倾角度的吃水线以下装甲带,其原理类似于“北卡罗来纳”级战列舰的弹药库防护方法。

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总委员会希望新的战列舰设计方案能够被批准为BB 67及此后型号的建造方案。海军部长弗兰克·诺克 斯(Frank Knox) 于1940年8月19日批准了总委员会呈报的新的性能指标方案,但这并不意味着批准建造计划。改进型轻型巡洋舰的性能指标当时也被批准,但始终未被列为建造项目。基于这些被批准的新性能指标,舰船局开始研究新的设计方案。

第一种方案BB 67-1的舰体长度为271. 3米(BB 65-5A和BB 65-5的舰体 长度分别为268.2米和283.46米),采用这种舰体长度的原因并不清楚,可能是限制舰体长度增大的一种尝试(可以确信,该方案与当时正在诺福克和费城海军造船厂建造的新式船坞的大小有关),而排水量由58500吨增大至61200吨。

与此同时,军械局继续改进406毫米/50型舰炮的性能,其初速已经从此前的753.35米/秒提高至762.5米/秒。在这种情况下,有必要增大防护装甲厚度,从而保持相应的有效防护区域。厚度为400毫米的吃水线以下装甲带(衬背为35磅的STS防护装甲)将增厚为408.94毫米。然而,甲板厚度将由157.48毫米降至147. 32毫米,衬背改为50磅STS防护装甲,这主要是因 为炮弹的弹道更为平直。BB 67-2的排水量比BB 67-1增加200吨。与此前的型号相似,主甲板在考虑炸弹防护效应的情况下呈锥形结构,且由30磅和60磅的STS防护装甲混合组成,其防护性能相当于57. 15毫米甲板。主甲板外侧部分的厚度增大至154.94毫米,吃水线以下装甲带上方的侧面覆盖了60磅STS防护装甲,其防护性能类似于炸弹甲板。

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作为减少重量的举措,与带防护装甲的舰体部分相连的舰体后侧吃水线以下装甲带(保护舵机)被取消,此举有助于使带防护装甲的管线延伸至舵机。设计人员认为,作为前侧吃水线以下装甲带的最顶层,这部分舰体结构无助于提高水密性,只能浪费重量。这种调整将使排水量保持在59700吨的水平,而且对于获得总委员会的批准(1941年1月)显得至关重要。

舰船局还针对炮弹的水下攻击威胁提高了防护性能。该防护层由3号鱼雷舱壁(30磅STS防护装甲)加装的防护装甲构成,其倾角为15度。这层辅助装甲带的厚度主要基于“衣阿华”号与BB 67-1的吃水线以下装甲带的比值以及前者吃水线以下2.44米部分(应对炮弹水下攻击的主体)的厚度加以确定。此外,30磅鱼雷舱壁又加装了一层35磅鱼雷舱壁,从而使最大防弹厚度增大至196. 6毫米。防护装甲的重量布局此后又进行了重新配置,使吃水线以下装甲带的内层对弹药库的防护厚度(由215.9毫米呈锥面减少至38.1毫米)大于轮机舱(由 180. 34毫米呈锥面减少至25.4毫米),而作为衬背的鱼雷舱壁仍为30磅STS防护装甲。

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即便排水量如此之大的设计方案仍然显得非常紧凑。例如,这种新式战列舰最初设计安装6座四联装28毫米机关炮,但1941年1月,军械局决定将最初安装的2座该型机炮更换为四联装40毫 米舰炮,随后又计划以一对一方式进行替换。 舰船局反对由此增大重量,而此举实际上又在60000吨排水量的基础上增重100吨。3月,该方案又加装了2座四联装舰炮,并且由此采取了幅度更大的减重措施,将炮塔顶部防护装甲的厚度减少 12. 7毫米。在该方案于1942年6月完成的最后一稿中,又在舰尾加装了2座博福斯四联装舰炮,从而使该型舰炮的炮位总数达到10座。这些舰炮均未安装于炮塔顶部,而在这些战列舰的实际建造过程中又加装了数量更多的该型舰炮。

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即便如此,40毫米舰炮的设计布局也面临较大难度。1941年11月,在对上述所有设计方案的模型进行审查后,内部控制 委员会建议在两方面进行重大调整: 一是拆除舰体前侧安装的4台用于大迎角搜索的914.4毫米探照灯的其中2台,剩下2台的安装位置加高;舰体后侧的2台探照灯予以保留;二是拆除位于领航室和3号炮塔顶部的3.66米导航测距仪,其测距功能可由40毫米和127毫米舰炮测距仪完成,这主要是因为该测距仪干扰了舰炮瞄准视线。当时建造的其他现代化战列舰也都实施了类似改装。

总委员会于1941年1月专门召开听证会,研究导管防护问题,但此次会议对整体设计方案提出了种种批评。总委员会此时放宽了对舰体长度和排水量的限制,其中前者可增大至277. 55米。然而,增加的6. 1米长度缺乏必要性,最终设计方案将舰体长度定为271.45米。有效防护区域外侧距离被设定为28350米,因此甲板厚度可略微减少。舰船局此时开始研究被 称为BB 67-3的设计方案,该方案在BB 67-2的基础上减重1800吨,其中舰体前侧和后侧分别减重1200吨和600吨,从而使浮心保持在舰体后侧,并使舰体重量不至于过度集中于1号炮塔及弹药库。在采用这种新式舰体的情况下,只需采用较低功率就能达到预定航速。

舰船局之所以研制BB 67-3,部分原因是BB 67-2存在着输出功率过大的问题。在输出功率为212000马力的情况下,这种 长度为271. 45米的战列规航速能够达到29节。提高的最后节航速付出了极为高昂的代价:航速为28节时所需输出功率仅为100功因此该舰最终选择了输出功率为17200马力的动力系统。动力系统的重新设计对于改善舰体结构的间隔提供了机会。舰船局借鉴了老式“列克星教”级战列巡洋舰航母的结构,即在规体中心部位安装涡轮机,并在侧面设置锅炉房。由于涡轮机不再为电动机提供动力,因此侧轴满轮机必须置于外侧。为了避免出现类似于“北卡罗来纳”级的振动问题,设计人员将主止排轴承与减速齿轮箱的安装位置分离开来。这种结构有助于节省空间,2号和3号地塔之间的长度此时由甲板空间需求(而不是单纯由轮机舱空间的大小)决定。这种情况产生 了减重效应:由于装甲防护部分减少3. 66米而减重250吨,因输出 功率下降进步减重600吨。 由此付出的唯一直接代价是因舱壁增加而增重200吨。然而,舰船局还将炸弹甲板向舰尾延伸,由此付出的增重代价为230吨。轻型舰炮的调整导致舰炮和弹药分别增重20吨和248吨。

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1941年“蒙大拿”级战列舰纵剖图方案最终选定

1941年3月提出的最终型号为BB 67-4, 该方案排水量为60500吨,舰体长度271.3米。该方案在此前方案的基础上进行了微小调 整,主要是将带装甲防护的干舷长度从2. 44米增加至2.75米。该设计方案呈送美国海军的一些高级指挥官进行审阅,他们对如此之大的排水量只能获得如此之小的回报感到震惊。战列舰舰队司令对这种新式战列舰与“衣阿华”号相比未能增加副炮数量而深感失望,而下述消息则更令他无法理解,即挂水量仅为45000吨的德国“俾斯麦”号战列舰却能安装24门副炮(12门150毫 米炮和12门104毫米炮一后者实际上为16门)。他还认为该舰40毫米舰炮的安装位置存在问题,尤其是在敌方俯冲轰炸机和鱼雷轰炸机已能从多个方向对战列舰发起攻击的情况下更是如此。时任大西洋舰队司令(此后不久晋升为海军作战部长)的金(E J. King)海军上将负责压缩上述方案的排水量并提供BB 65-13号方案,他反对那些指责这种新式战列舰排水量过大并应该将其几何尺寸限制在“衣阿华”级战列舰水平的观点。

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“蒙大拿”级战列舰两视图开始建造

虽然总委员会希望建造4艘“蒙大拿”级战列舰,但其实际建造数量最终变为5艘:BB 65-BB 71。1940年7月19日, 作为两洋海军法案的组成部分,该级战列舰的建造计划获得国会批准。该法 案涉及建造的战列舰总排水量达到385000吨: BB 65、 BB 66以及5艘排水量各约59000吨的“蒙大拿”级战列舰。它们均在海军造船厂建造,费城、纽约和诺福克分别建造3艘、1艘、1艘。然而,这5艘“蒙大拿”级战列舰均未铺设龙骨。由于美国造船工业的建造能力存在瓶颈,以致无法按计划在1941年铺设龙骨。

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建造暂停与项目取消

二战爆发后,美国国防工业体系面临更大难题,在钢材缺乏的情况下,根据罗斯福总统的指令,5艘“蒙大拿”级战列舰推迟至1942年4月开工建造。同样是由于钢材短缺,美国只得暂停在巴拿马运河新建船闸。与战列舰相比,罗斯福更倾向于建造航母。总委员合业后表示这种明显的短缺现象与其说是工业制造能力的局限性所致,不如说是源于不适当的资源配置以及重点项目划分。该委员会抱怨,这种局限性此前已经用作取消战列舰建造项目并代之以作战性能远远不及“衣阿华”级战列舰的其他战舰的借口。当时,只有“蒙大拿”号战列舰才能有效防护由新式406毫米/50型舰炮发射的超重型炮弹。该委员会由此要求建造“蒙大拿”级战列舰,并用它们取代“衣阿华”级的后两艘战列舰。然而,5艘“蒙大拿”级战列舰建造项目于1943年7月21日被正式取消。

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1942年春,该级战列舰的设计仍在积极实施,有关部门建议根据二战初期的作战经验对设计方案进行调整,其中最重要的影响因素源自空袭,甲板的重要程度越来越高。有观点认为,随着战争的爆发,国外停止实施战列舰新建项目,因此针对美国未来战列舰的舰炮威胁可能会处于停滞态势。然而,轰炸机及其挂载的炸弹将呈现继续发展态势,因此有必要采取措施将侧面防护装甲降至“衣阿华”级战列舰的水平,并且将节省的重量用于增大甲板厚度。舰船局在5月14日提交的一份备忘录中指出,炸弹甲板和主甲板的总厚度可增大至264.16毫米(而不是234. 7毫米),由此可以有效防护从约5800米高度投射的美制355.6毫米穿甲弹。作为替代方 式,355. 6毫米吃水线以下装甲带也可与厚度相当于203.2毫米的甲板相结合,以有效防护从约5340米高度投射的炸弹。这种防护装甲能够在15090~31550米的范围内防护2250磅406毫米老式炮弹的攻击。厚度为76.2毫米的炸弹甲板能够防护投射高度为427米的500磅厚壳炸弹。但当时没有人意识到,这种炸弹几乎不可能在这种高度击中航行状态的战舰。

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后续

然而,总委员会从未根据上述调整建议采取相应行动。与之相 比,舰船局研究了几种新的设计方案。1942年1月31日, 总委员会主席要求设计三种防护性能类似于“蒙大拿”级的方案,但要将航速降至27节并加长舰体中部,从而使所有副炮和防空炮的安装位置不超过两层甲板。这些方案尤其要求为防空炮提供足够大的射弧,主副炮方案如下:

121门406毫米/50型舰炮,副炮方案如下:

(a) 16门127毫米/54 型舰炮,8门双联装博福斯舰炮,24门20毫米机炮;

(b) 12门127毫米/54型舰炮,8门双联装博福斯舰炮,24门20毫米机炮;

(c) 不安装127毫米/54型舰炮,16门双联装博福斯舰炮,至少24门20毫米机炮。

9门406毫米/50型舰炮,副炮同上。

9门406毫米/50型舰炮,航速略高。

虽然从现存资料中未找到上述方案的设计草图,但从舰船局在1942年5月至6月间仍在积极研究“蒙大拿”级战列舰设计方案的事实看,该局在这方面确实付出了某些努力。其中一种全机炮式副炮方案尤其引人注目,它反映了二战初期美国海军舰队在重型防空火力控制领域面临的困扰。

此后,美国对新式战列舰设计方案的兴趣仍然持续了一段时间。直到1944年,初始设计小组的军官施耐德仍在基于舰船局对“衣阿华”级战列舰性能缺陷的讨论,起草该级战列舰改进型的性能指 标。一直到二战结束时,太平洋舰队所属的个研 究战舰和飞机性能的特别委员会仍在强调战列舰作为支援型战舰的作战价值,并且建议对未来的战列舰设计方案实施改进。最后两艘“衣阿华”级战列舰“伊利诺伊”号和“肯塔基”号在二战结束时仍在建造。然而,没有确切证据显示美国还提出过其他型号战列舰的设计方案。

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在1942年之后,仍然对战列舰怀有兴趣的不只是美国海军。英国海军部在1945年仍然计划建造2艘新式战列舰“狮”号 和“勇敢”(Temeraire) 号,这两艘战列舰的建造计划从1939年开始起草。英国方面充分掌握了“衣阿华”级和“蒙大拿”级战列舰设计方案的细节,以及英制战列舰与美制战列舰的设计差异。1945年,“狮”号战列舰B方案的标准和满载排水量分别为59100吨和69140吨,两者与“蒙大拿”级非常相似。即便如此,前者仍然只安装了9门406毫米主炮,防护装甲也仅限 于355. 6毫米吃水线以下装甲带以及厚度为101. 6~152. 4毫米的甲板。该舰较大的排水量主要用于加装威力巨大的副炮,包括24门114毫米双联装以及68门40毫米舰炮。更重要的是,带防护装甲的舰体长度增大,以便对更大范围的舰体内部提供封闭式防护,干舷长度也相应增大。英国还计划为该舰配备超大型406毫米舰炮。英国人之所以提出这种设计方案,最重要的因素是考虑应对一种名为“汤姆大叔”火箭弹的新式武器的威胁,这种火箭主要用于打击舰船的侧面水下舰体。英国此前一直未对炮弹的水下攻击威胁给予充分关注,在“汤姆大叔”火箭弹的威胁下,英国设计人员面临着其美国同行在1936年之后所面对的形势。

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英国研制的1945年战列舰的几何尺寸远远超过了“蒙大拿”级:舰体长度、舷宽和吃水 深度分别为292.8米、36. 6米和10.68米。该级 战列舰面临的唯一问题是, 英国的干船坞及其他相关建造设施将任何新式战列舰的标准排水量都限制在约44000吨,舰体长度、舷宽和吃水 深度最多分别为259.25米、35. 08米和10.37米。1945至1946年,英国试图研制出一种几何尺寸满足限制条件的现代化战列舰,其性能类似于美国海军部舰船局在1942年实施的项目。虽然英国未提出最终设计方案,但据称该舰仅安装两座主炮炮塔(6门406毫米主炮),与1938年 设计的40000吨级“狮”号战列舰的9门406毫米主炮相比大幅度减少。美国和其他一些国家都发现,即便是在战列舰长期发展历程的末期,它们也都面临着提高这种武器平台性能的较大压力。

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