超战舰的诞生：大和级战列舰设计史（下）

后期计划

第四舰队事件原因调查之后，舰政本部认为军令部方面的要求过于苛刻，重武装舰并不安全。同时可以说，此后军令部几乎失去了对第一号舰设计的介入权，设计大权彻底归属福田计划主任。

一、45倍与50倍之争

对于新战列舰主炮身管长的争论，很早之前就开始讨论了。八八舰队时期，针对八八舰队最后4舰采用46cm炮，主炮研究会认为应当采用50倍炮但计划主任平贺让认为50倍会增加排水量，且试制上也更花时间，所以平贺自己的要领书上依旧写的45倍。

从1935年4月10日作成的文件中，可以看到以下穿深表：

可以看到，45倍46cm炮的初速是780m/s，而50倍炮达到了820m/s。对比八八舰队的五年式50倍46cm炮，其初速为更大的850m/s，但弹重只有1365kg(九四式46cm炮的炮弹弹重为1460kg左右)。

这张表作成之时还没确定主炮仰角，松本喜太郎著书上记载45倍炮极限射程是41400米，50倍炮是44000米。

这个穿深表只给出了免疫区上下限下对应的穿深，以研究防护设计。2w米时，45倍炮的穿深是22.2吋/563.99mm，50倍炮为23.6吋/599.4mm；3w米时，45倍炮的水平穿深是10.2吋/259mm，50倍炮为9.8吋/248.9mm。

可以看到，50倍炮垂直穿深胜过45倍炮，水平穿深反之。

再看看这张炮身和炮塔比较表。A案(注:不确定是不是和早期设计番号对应)身管为50倍口径，主炮仰角50°，炮身重量180.5吨；B案50倍口径，主炮仰角45°，炮身重量200吨；C案和D案45倍口径；主炮仰角45°，炮身重量183吨。炮塔方面，A案炮塔2654.5吨，B案2819.6吨，C案2580.6吨，D案2502吨。弹药方面，长身管的A案和B案为2260吨，C案和D案2210吨。3座炮塔和弹药总重方面，A案10224吨，B案10719吨，C案9952吨，D案9716吨。(注：D案炮塔在C案基础上将防护指标降低为对16吋炮)

从这里可以得知，50倍炮的炮身可能达到200吨，这个级别重量的素材对日本来说是非常难以生产的。即使像超大和的甲炮那样生产出了大部分配件，总产量也很难满足(需要注意的是，九四式46cm炮最终设计的炮身重量是165吨)。即使A案在炮身上有重量轻的优势，但精度上不如炮身更重的B案；不过即使这样，采用50°仰角的A案炮塔重量依旧不轻，加上弹药的重量之后完全没有了优势。

而C案和D案的区别是防护指标，为了节省重量下降防护指标是得不偿失的。

从这里大概可以总结几点：

一、50倍炮射程、垂直穿深方面更为优秀，但炮身重量(约200t。相比之下，51cm的甲炮炮身重量为227t)和水平穿深方面比45倍炮差

二、45倍炮相比50倍炮开发更容易

三、45倍炮塔和炮弹总重更轻

四、45倍炮身管寿命更长

最终，新战列舰主炮身管长被定位45倍，大家所熟知的九四式46cm炮便被设计开发出来了。

另外关于是否采用自由角度装填也有相关讨论。之前在金刚代舰篇已经有过介绍，所以不再重复。

1935年3月11日作成的三联装46cm炮塔略图，当时依然采用的是自由角度装填的结构

二、福田主导的设计：A140F3和F4——1935.10.5

在主炮被确定为45倍之后(具体时间不明确)，舰政本部的设计也愈加清晰。经过检讨，前置主炮塔虽然在弹药库布置和防护区长度上有利，但考虑到视野和主炮爆风问题，前2后1的布局实为最优解。之后的10月5日，舰政本部提出A140F3和F4两案。

A140F3

基本参数：长246米，宽38.9米，吃水10.4米，标准排水量57776英吨，公试排水量61000吨

兵装：3座三联装46cm炮(每门备弹120发)，4座三联装15.5cm炮，6座双联装12.7cm炮，12座双联装25mm炮，4座四联装13mm机枪

防御：对46cm炮免疫区为20000～30000米

动力：蒸汽轮机出力75000马力，柴油机出力60000，总计135000马力，航速27节

续航力：搭载燃料4836吨，16节-4900海里

A140F4

基本参数：长248米，宽38.9米，吃水10.4米，标准排水量58260英吨，公试排水量62545吨

兵装：3座三联装46cm炮(每门备弹120发)，4座三联装15.5cm炮，6座双联装12.7cm炮，12座双联装25mm炮，4座四联装13mm机枪

防御：对46cm炮免疫区为20000～30000米

动力：蒸汽轮机出力75000马力，柴油机出力60000，总计135000马力，航速27节

续航力：搭载燃料6427吨，16节-7200海里

考虑到造价的问题，前面的F案排水量相对其他方案并不算大。由于防护和火力并不优秀，福田计划主任随后设计了强化火力(增加1门主炮)和防护(免疫区上限增加到30000米)的F3和F4两个方案。和前面J系列一个道理，这中间应该还有F1和F2案，但被松本的表格省略了。

F3案为了强化攻防力，续航距离被严重削减到了4900海里，是第一号舰所有方案的最低者。之后的F4案延长了水线，增大续航距离到7200海里，其他基本不变。最终，F4比F3的公试排水量增加了1545吨。

最终，检讨的结果是认为F4案在各个方面都相当均衡。在1935年10月17日的技术会议上，其被作为最终计划而提交，并被作为第一号舰基本计划而正式认可。

三、详细设计：A140F5——1936.7.20

在技术会议上决定基本计划后，舰政本部立刻开始第一号舰的详细设计。次年7月，完成了F5案的设计。

A140F5

基本参数：长253米，宽38.9米，吃水10.4米，标准排水量62315英吨，公试排水量65200吨

兵装：3座三联装46cm炮(每门备弹120发)，4座三联装15.5cm炮，6座双联装12.7cm炮，12座双联装25mm炮，4座四联装13mm机枪

防御：对46cm炮免疫区为20000～30000米

动力：蒸汽轮机出力75000马力，柴油机出力60000，总计135000马力，航速27节

续航力：搭载燃料4327吨，16节-7200海里

因为此前F4方案已经得到承认，F5本身也没有进行多大的修改。考虑到国内燃料有限，F5案的水线延长到253米，以减小燃料消耗量。由此，F5案燃料搭载量相比F4案有所减少。

在F5案研究中，进行了彻底的水槽实验。

其中，水槽实验对舰艏形状的结果如下：

球鼻艏成功减少了原本所需有效马力的8.2%。这对船体的影响就是水线缩短了3米左右。缩短3米之后，船体重量减轻80吨，排水量减少约300吨。

再考虑轴的安装法的研究减少1900有效马力和弯曲部龙骨安装法的研究减少的475有效马力，总共减少了7190有效马力。换算成马力之后，总共节约了15820马力。考虑到船体设计上的问题，能够节约1900吨左右的排水量。

在7月20日的技术会议上，F5案也通过并成为最终方案

四、从混合动力转向蒸汽动力：A140F6——1937.3

此次会议之后，考虑到原本预定的柴油机的可靠性问题，之后重新进行了检讨。

在节省燃料方面，柴油机显然是有利的。而且，柴油机被击中后也比锅炉更加坚韧，不会像锅炉一样炸裂。但是，柴油机固有的振动问题是不可忽略的。而且，各方面对柴油机的可靠性也持怀疑态度。

1936年，由德国MAN公司设计的ラ式柴油机故障频发。调查原因，发现是因为活塞部烧损引起曲轴室爆炸。后来，专门设置了防止曲轴室爆炸委员会。即便如此，依旧没有解决活塞烧损问题。

1937年，进行了6筒柴油机实验。这款柴油机转速为360转/分，出力4800马力。这次柴油机进行了连续144小时的运转，还进行了一昼夜的断续磨损实验和各种性能测试。最终的结论是，主要部的耐久尚且足够，但排气时多少会有黑烟，而且活塞环有折损。

考虑到新战列舰动力舱上方有厚达200mm的水平装甲，完工后再重新拆开更换主机是几乎不可能的。所以，这种不可靠的柴油机是坚决不能用于新战列舰的，至少还需要进行改进。

由于第一号舰完工时间不能拖延，所以必须尽快作出决定。这时各部门多次研究商讨，同时在陆地上进行同型单筒柴油机长时间运行的实验。最终的结果是采用全蒸汽轮机动力，并解决舰内装置的修改和增加燃料的问题。

不过问题并不是这么简单。针对巡航速度时的燃料消耗量，舰本四部和五部进行了激烈的讨论，始终没有达成一致。五部认为，就算燃料搭载过多，也不会有什么负面影响；而续航力不足的话，在没有给油舰伴随时就是很严重的问题了。而四部为了满足军令部的要求，尽可能压缩排水量的增加。只要增加100吨燃料，排水量将增加300吨。

最终，第一号舰设计的续航力依旧维持16节-7200海里，燃料搭载6300吨。

战后根据美军指示复原的大和级图纸

军舰大和舾装图

A140F6

基本参数：长256米，宽38.9米，吃水10.4米，标准排水量64000英吨(完成时65000英吨)，公试排水量69100吨

兵装：3座三联装46cm炮(每门备弹120发)，4座三联装15.5cm炮，6座双联装12.7cm炮，8座双联装25mm炮，4座双联装13mm机枪

防御：主装带：410mmVH(初期计划是VC)/20°

横防御隔壁

①前部下甲板：340mmMNC

②中甲板：340mmVH

③后部下甲板：350mmVH

*前后防御隔壁达到船舱甲板

水平防御

①中甲板（主水平装甲）：200（水平部）~230mm（倾斜部）MNC

②最上甲板：35~50mmCNC

大和级水平防护（需要注意的是，信浓主水平装甲水平部从200mm削减至190mm）

水下防护

①防水隔壁：50~200mmNVNC-CNC/14°（中央部）

②防水纵壁层数：4层

③防雷突出部：有

弹药库

①垂直装甲：100~270mmVH/25°

②水平装甲：与上文一致

③底部：50~80mmCNC

司令塔

①侧面：380~500mmVH

②顶部：200mmMNC

③底部：75mmCNC

④通信管：300mmMNC

主炮塔

①正面装甲：660mmVH

②侧面：250mmVH

③后部：190mmNVNC

④顶部：270mmVH

⑤炮座：380~560mmVH（从侧面向前后递减）

副炮塔

①正面：25mmHT

②炮座：25mmDS+50mmCNC

舵机室

①顶部：200mmMNC

②侧面：350~360mm（副舵250~300mm）

烟道：380mmMNC（蜂窝装甲）、50mmCNC

对45倍46cm炮免疫区为20000～30000米

动力：蒸汽轮机出力150000马力，航速27节

续航力：16节-7200海里

重量分配

由于锅炉消耗的燃料更多，为了实现计划的7200海里续航距离，F6案的水线相比F5进一步拉长，以减小燃料消耗；同时，增大燃料搭载量。

后来公试的时候发现，搭载6300吨燃料可以实现12100海里左右的续航距离(说明大和实际上不是短腿！)。最终，燃料搭载量被削减至4200吨。

从排水量来看，最终案实际上和原案相差无几，只是长宽的数值更小，吃水更深。经历数年的检讨，最终还是回到了蒸汽轮机。

在A140F6成立之后的1937年3月29日的第70次帝国议会上海军的预算得到认可，成立丸三计划并列入两艘新战列舰的建造计划，暂定舰名第一、二号舰。之后，两舰分别被命名为大和、武藏。