摘得“最初”桂冠的实验航母——凤翔号航空母舰设计史(上)

参考资料


  アジア歴史資料センター
軍艦鳳翔製造一件(1)Ref.C08050443400

  平賀譲デジタルアーカイブ
"HOSHO"〔航空母艦鳳翔上面・側面図〕(ID: 21840901)
世界大戦以後ニ於ケル帝国軍艦ノ発達ニ就テ(ID: 10430301)
大正十三年十二月十八日 極秘 列強軍艦設計ノ大勢ニ就テ 海軍造船少将 平賀 譲(ID: 10310101)


  出版物
牧野茂・福井静夫編-海軍造船技術概要(今日の話題社1987年)
阿部安雄・戸高一成編-福井静夫著作集——軍艦七十五年回想記 第七巻 日本巡洋空母(光人社1996年)
内藤初穂 編-平賀讓遺稿集(出版協同社1985年)
福井静夫-日本の軍艦 —わが造艦技術の発達と艦艇の変遷—(出版協同社1959年)
永村清-造艦回想(出版協同社1957年)
造船協会-日本近世造船史 大正時代(1935年)
日本造船学会-昭和造船史(原書房1977年)
丸編集部-軍艦メカ 日本の空母(潮書房光人新社2012年)
丸編集部-写真集 日本の空母(光人社1972年)
防衛庁防衛研修所戦史室-戦史叢書第031巻 海軍軍戦備<1>昭和十六年十一月まで(朝雲新聞社1969年)
大和ミュージアム-日本海軍と航空母艦
烈風改-日本海軍軽空母 ~黎明期から空母予備艦緊急増勢計画まで
OSPREY PUBLISHING-Warship 2008


一、背景

  1)航空母舰的出现
     关于从水上飞机母舰发展到航空母舰的历史,相信很多读者已经有所了解,我们这里就长话短说,简单梳理一下即可。
     在第一次世界大战期间,飞机首次投入战场。飞机能够从空中进行攻击和侦察,使战争的模式从二维发展到三维。
     在与德国爆发的青岛攻略战中,日本海军的若宫号水上飞机母舰首次亮相,使用飞机进行侦察和轰炸 。
     与此同时,各国也在探索舰上起飞飞机的方法。作为先驱的英国开始并完成了大量的改造航空母舰,拥有相当丰富的经验。

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森菲尔上校所藏的暴怒号照片。暴怒号是英国海军的大型轻巡洋舰,最初装备了2门457mm主炮,用于对陆炮击,后来为了起降飞机,拆除前部主炮,并在前方设置飞行甲板,进行了多次起降,后来又将后部主炮拆除并设置降落甲板。但在实际运用中,发现中央的舰桥会对航空运用构成障碍,最后开发出了全通式飞行甲板。

     英国海军对暴怒号大型轻巡等进行了改造,设置了飞行甲板,并不断进行各种试验,最终成功摸索出平面的飞行甲板、研制出制动索等。到了1918年,由商船改造而成的、世界上第一艘具备全通式飞行甲板的百眼巨人号诞生了。


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森菲尔上校所藏百眼巨人号照片。该舰是由正在英国建造的意大利库迪罗索号客轮改造而成。 根据暴怒号和坎帕尼亚号的实绩而采用全通式飞行甲板的百眼巨人号,在早期航母中具有里程碑性质。


  2)对飞机母舰的期待
     观望国际形势的日本海军很快就意识到了飞机母舰的重要性,秋山真之、山路一善、金子养三都强调了其必要性。


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1914年8月23日的若宫号水上飞机母舰

     1914年6月27日的东京朝日新闻报道称,海军省副官谷口尚真大佐在谈话中称“海军感到有必要建造可在海上使用的航空母舰”。同年,若宫号的舰载机在青岛攻略战中十分活跃。到了1915年6月,提出:“鉴于水上飞机在欧洲的活跃,建议利用1916年度预算建造航空母舰(排水量至少10000长吨左右)”。
     1917年,以调查尖端技术为目的,设立了临时潜艇飞机调查会。1918年7月10日,作为该会的委员会长代理的和田秀穗大尉(曾参与了若宫号的空袭)总结得到报告书「飛行機母舰ニ関スル件」(和田秀穗资料,防研文件⑤航空部隊-全般-127),利用从英国得到的信息,推导出航空母舰(虽然此时还是运用的水上飞机)的要点,体现了当时日本海军对航空母舰的运用构想。
     虽然日本海军对航空有很大兴趣,但到此为止,所谓的“航空母舰”都还是使用受限的水上飞机母舰,且在发展上还存在诸多不明的地方,所以需要进一步调查。

  3)水上飞机母舰的不足
     参与了青岛行动的金子养三少佐在1916年9月~1917年12月间被派遣到英国,调查在谷岛实验航空队进行降落方式的基础实验,以及在前部设置飞行甲板的暴怒号的降落实验。
     青岛行动两年后,在金子养三中佐和桑原虎雄中佐在提交的报告中,明确强调了水上飞机母舰严重的缺陷,并建议建造能降落轮式飞机的舰船。
     虽然若宫号的航空队在青岛攻略战中发挥了作用,但也揭示了水上飞机母舰的缺陷,即作战太过依赖天气条件,且在吊放和回收水上飞机这一耗时的过程中必须静止,无法伴随舰队行动。
     起初,海军军令部也对在欧洲活跃的水上飞机母舰印象深刻,但派往英国的其他军官再次证实了金子和桑原的意见。于是,日本海军开始追求一种能支持全天候作战的舰艇,并且具有足够的航速和适航性伴随舰队。

  4)国防上的必要性
     在后来华盛顿会议上,对于航空母舰,加藤友三郎中将有以下意见:


      “日本海岸线长,而且考虑到港口和日本房屋的结构,很容易受到航空炸弹的攻击。因此日本有必要在各处配备合适的飞机,但实际上从经济的角度来看,这是做不到的。”

     也就是说,航空力量较弱的日本在防卫上,需要作为机动航空基地的航空母舰。
     加藤中将可能是第一个在公开场合说“由易燃的木质房屋构成的日本城市经不起空袭”的人,但对日本本土进行空袭的是敌航空母舰,而巡洋舰战队会则带领航空母舰四处游走。加藤中将的主张是,在展开这种游击战时,日本必须拥有航空母舰。

二、预算
     凤翔号隶属于1918年度的八六舰队完成案,在预算中被划入特务舰(航空巡洋舰)。
     经过一战期间的众多海战后,加藤海相就各种战训,提出了改良舰型和新造舰艇的新构想,最终组建了整备八六舰队等的军舰制造费追加预算案,作为1918~1923年度的六年持续费用。本计划的重点在于辅助舰。
     在1917年12月召开的第40届帝国议会上,帝国议会预算委员会阐述了世界大战中日本经济发展状况,但其他一般各方对此表示质疑,认为政府在军备扩张政策上不彻底。其中,野田卯太郎议员在预算总会上提出:“列入本年度预算的国防计划是公认的不彻底。海军当局希望在增进造船能力和充实舰艇等方面进一步努力。”最终,全票通过了八六舰队完成案,并于1918年3月23日公布。
     在该案中,增加2亿4876万2283日元的新舰建造费,具体明细如下:

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     当时日本海军在航空母舰的运用上有一些模糊的概念,但在具体的运用上还没有明确的方针能否顺利地在航空母舰上顺利起降也是未知的,所以决定先建造一艘实验性质的飞机起降实验舰,这就是后来的凤翔号。
     在八六舰队完成案计划之初,凤翔号是作为类似于暴怒号的、前端带有飞行甲板的水上飞机母舰被计划的,后来由于百眼巨人号的出现,方针才被改订为采用全通式飞行甲板。

三、设计
     根据『海軍造船技術概要』记载,凤翔号的正式设计开始于1918年。据说凤翔号的设计以河合定二造船中监为主,田路坦辅助进行船体构造设计。其中,田路坦与设计了赤城号航空母舰改造案的藤本喜久雄是一代人。作为平贺让引以为傲的后辈,两人共同完成了早期航空母舰的设计。

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田路坦(1916年摄影)

     在正式开始介绍之前,我们需要强调一些问题。有很多资料认为凤翔号在预算之初是作为一般的特务舰来计划的,或者是先作为特务舰开工,建造途中再改造为航空母舰的,但这些说法都是错误的。凤翔号一开始就作为飞机母舰被计划的,只是当时还没有航空母舰这个舰种,所以归入“特务舰”中的“航空巡洋舰”。八六舰队完成案是1918年度计划,凤翔号的设计开始于1918年,最终在1920年开工,从时间上也可以看出来。

  1)对飞机母舰的要求
     在设计之初,军令部基于坎帕尼亚号,对飞机母舰提出以下要求:


航空:32架攻击用飞机(常用16架,备用16架),16架侦察用飞机(常用8架,备用8架),16架驱逐用飞机(常用8架,备用8架)
武备:4/8门140mm炮,4门高炮

     最初只要求在前部设置有限的飞行甲板,用于起飞水上飞机。
     在上文提到的1918年7月10日文件「飛行機母舰ニ関スル件」中,对飞机母舰也有以下要求:

1.载机量大
2.航速高
3.耐波性强
4.飞机起降装置简便
5.有合适的修理空间
6.有合适的武备
7.航空队员有适宜的居住性
8.丰富航空队活动所需的各项准备

     文件开头写道:“为了适应飞机迅猛的进步,计划需要有充分的余地”,可见此时由于飞机性能的进步,也对航母规格的迅速落后表现出了担忧。

  2)构想的开端
     「飛行機母舰ニ関スル件」中也给出了相应的航空母舰方案。但需要强调一点,这个方案属于私案性质,而非正式设计,我们很难确定这个私案跟同时期舰本的计划有多少联系。我们在这里列出这个私案的目的是补充凤翔号的计划正式开始之前,日本海军内部关于航母的意见(或者说前传),并不是说该私案就是凤翔号的设计案。目前有很多资料没将私案和正式设计区分开,这是不合适的。
     提案的概要“参考暴怒号和坎帕尼亚号”,飞机母舰没有全通甲板,像水上飞机母舰坎帕尼亚号和暴怒号那样,在舰桥前方设置起降甲板,机库则设置在舰桥后方。在具体的使用上,记载为:“从舰上起飞、回到水面上的小型飞机在上方前部机库,吊放在水面上使用的大型飞机收容在后方机库”。因为世界上第一艘全通飞行甲板的百眼巨人号航空母舰在1918年9月完工,比该文件晚了两个月,所以当时只能参考还未改为全通式飞行甲板的暴怒号和坎帕尼亚号。
  早期航母私案
基本参数:排水量约10000长吨,全长192.02米,最大宽19.81米,前部吃水4.95米,后方吃水5.56米
动力:6座专烧锅炉,4座混烧锅炉,齿轮蒸汽轮机出力56000马力,航速30节
续航力:搭载2000长吨重油,500长吨煤炭,续航力12节8000海里
航空:①攻击用飞机12架肖特式220马力(常用6架,备用6架),驱逐用飞机36架索普威斯110马力(常用18架,备用18架),合计48架(常用24架+备用24架)
  ②攻击用飞机12架肖特式220马力(6架常用,6架备用),侦察用飞机12架工厂式140马力(6架常用,6架备用),驱逐用飞机36架索普威斯110马力(18架常用,18架备用),合计48架(常用24架+备用24架)
  ③攻击用飞机6架肖特式220马力(3架常用,3架备用),侦察用飞机12架工厂式140马力(6架常用,6架备用),驱逐用飞机20架索普威斯110马力(10架常用,10架备用),合计38架(常用19架+备用19架)
武备:8~10门140mm炮,4门76mm高炮
     该指标的前提是“考虑到经费的缘故,限制在一万长吨以内,以尽快完成”,说明该提案有诸多预算和完成时间上的妥协,预计建造费700万日元。我们知道,日本海军此时正在进行八八舰队计划主力舰的建造,而且主力舰还不断需要进行改良,导致排水量增大,建造费也随之增加,在经费上十分紧张。
     在载机方面,母舰搭载飞机的数量及种类应根据作战目的和敌航空部队势力等方面来决定,其中在数量上应多考虑舰船的空间及可同时起飞飞机的数量等
     这里的飞机均为水上飞机,从舰上起飞时,水上飞机放在滑车上,在甲板的轨道(槽)上滑行起飞。其中,索普威斯110马力是由索普威斯三翼战斗机改造而成的索普威斯-施耐德水上战斗机;工厂式140马力是去年底刚首飞的日本国产飞机,即横厂式水上侦察机;肖特式220马力是三年前出现的世界上第一架反舰飞机,是进行雷击战的肖特184型水上攻击机。
     在武备方面,“火力为能充分击退驱逐舰和潜艇的8~10门140mm炮和4门76mm高炮”,这也证实了日本海军将飞机母舰视为侦察巡洋舰的一种形态。
     在航速上认为:

1.飞机母舰需要与侦察部队共同行动、伴随战斗部队行动,大体上需要比侦察部队更快。



注:根据英国的经验,飞机起飞时,有时会因为风向而改变方向离开本队,至少需要五成左右的航速优势。暴怒号的航速为30节,但伴随20节左右的舰队,有时会感到不足。

2.使用陆基飞机时,航速越高,起降越容易 根据以上规格要求,至少需要35节航速,但考虑到各种情况,认为目前最低航速30节是合适的。


     之所以将航速设定为30节,是根据英国海军的运用情况,舰队行动的必要性是首要因素,其次是为了方便起降小型陆基飞机。
     舰艏前半部分飞行甲板全长60.96米、最大宽18.29米、最小宽4.88米,呈2°倾斜。如果仅从以往的实验来看,那么确实是有充足空间来起飞的;但如果将来采用陆基飞机,就会显得很狭窄。如果采用电力推进系统代替齿轮蒸汽轮机作为主机,还可以延长30.48米。
     相较于暴怒号全长69.49米、最大宽15.24米的飞行甲板,私案的长度较短,但宽度有所增加,这可能参考了前一年暴怒号的实验情况。另外考虑到“起降”一词,所以认为和暴怒号一样,是在前部的飞行甲板上进行飞机的降落回收。动力采用电力推进能延长飞行甲板时,可以在不增加排水量的情况下增大尺寸,增加配置舰桥、烟囱等的空间,扩大飞行甲板等。


  3)采用全通式飞行甲板
     英国的百眼巨人号的完成无疑对各国造成了很大影响,各国都开始尝试全通式飞行甲板航空母舰的建造。在这种形势下,日本海军决定先建造一艘实验性质的飞机起降实验舰。
     由于当时实际完成的只有百眼巨人号,可参考的案例很少;而且飞机还在发展过程中,尚且不清楚其具体的战术价值;更甚者,当时日本海军连使用的飞机型号都没确定下来。因此,田路在凤翔号的设计上可以说是煞费苦心。
     对此,日本海军对英国的改造航母百眼巨人号、暴怒号、鹰号等进行了调查。在这方面,桑原虎雄和山本英辅功不可没,他们的调查报告给凤翔号的设计造成了很大影响。
     根据Warship 2008的描述,在1919年4月,对凤翔号的要求从原本的水上飞机母舰变更为正规的航空母舰。当时要求变更为:

武备:尽可能用120mm高炮代替76mm高炮
航空:搭载攻击用飞机32架(常用16架,备用16架),侦察用飞机16架(常用8架,备用8架),驱逐用飞机16架(常用8架,备用8架),合计64架(常用32架,备用32架)
其他:起飞和降落甲板分开;带有舾装工场、炸弹鱼雷储存舱、鱼雷调整维修工场;居住性良好

     由于不断进行修改,我们也并不清楚凤翔号决定时的具体参数,接下来我们结合其他史料进行分析。
     在提出上述私案第二年的1919年6月的舾装图中,飞行甲板改为了全通式,舰桥和烟囱也被设置在靠近侧舷的位置,可以认为这是根据鹰号等的情报进行的调整。既然作为实验舰,那么尺寸就应该小一点。相较于前一年的私案,此时动力系统出力从56000马力下降到30000马力,航速从30节降低到25节,排水量减小到10000长吨以内,全长则从192米缩短到165米,短了30多米。
     在1921年的简氏海军年鉴中,对建造中的凤翔号的记载为:“常备排水量10950长吨,10门50倍152mm炮,4门102mm高炮,2个机库(各带有电动升降机,从下水后的照片判断,顶部高度从一开始就有6米左右),在舰艉设置起重机,拥有新型降落系统”
     对于这里的数据,在常备排水量的估算上可能出现偏差,50倍152mm炮和102mm高炮应该分别是50倍140mm炮和40倍76mm高炮,但数量上确实比完工时更多(很难说是否有误判,但姑且相信吧)。
     另外早期在运用方面,还没将水上飞机和轮式飞机区分开,所以凤翔号在设计时也具备起降水上飞机的能力,因此考虑在舰艉设置相应的起重机等。
     由此我们还原出设计决定前后的凤翔号指标:

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  凤翔号(设计决定时)
基本参数:常备排水量9494长吨以下,全长165米
动力:主机出力30000马力,航速25节
机库:前后2机库,后部机库高6米
武备:10门单装50倍140mm炮,4门单装40倍76mm高炮
     根据『大正8年度海軍省年報・極秘』记载,1919年12月16日时,正式开始制作凤翔号的相关图纸(应该是工厂建造用图)。

   4)方案决定≠完成设计
     在舾装图制作的1919年6月时,日本海军派遣在英国的山本英辅大佐前去调查英国最新的竞技神号航母。山本认真执行任务,成功获得了竞技神号的设计资料。

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约1924年,在珍珠港的竞技神号航空母舰

     虽然凤翔号已经决定了方案,但基于各种最新资料,不得不对各种细节做出各种调整。直到开工之后,凤翔号也依然在不断地进行修改,包括将飞行甲板宽度增加到22.86米、延长后部长度、将舰岛的单柱桅改为三角桅、修改罗经舰桥结构等,具体内容我们留待后续讲解。


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  凤翔号(完成时)
基本参数:标准排水量7470长吨,常备排水量9494长吨,水线长165.05米,全长168.25米,水线宽17.98米,平均吃水6.17米,型深17.15米(到飞行甲板)/12.65米(到最上甲板)
飞行甲板:长168.3米×宽22.7米,配2台升降机
机库:前部长67.2米×宽9.5米×高3.7米,后部长45.6米×宽14米×高6米
载机:常用15架(6架舰战,9架舰攻),备用6架
动力:4座吕号舰本式专烧锅炉,4座同型号混烧锅炉,主机帕森斯式蒸汽轮机,出力30000马力,航速25节
续航力:14节-10000海里
武备:4门单装三年式50倍140mm炮,2门单装三年式40倍76mm高炮