日本的試製41CML50艦炮的性能參數如何?

金剛代艦方案及大和設計方案中的A140-J系列都計劃搭載41厘米L50炮,上述艦的防護設計也是以免疫41厘米炮為基準。

於是我到NavWeaps查了查有沒有相關數據,結果比較詭異:

並沒有41CML50,只有九零式41CML45

NW對該炮描述如下:

在大和級的早期設計階段試製的艦炮,但經過計算,穿甲能力只有九四式46CM炮的一半左右,因此沒有繼續開發。

再看看這裡列出的穿深數據:

20KM經驗式垂直穿深269毫米?金剛的14寸炮都有316毫米,這是什麼鬼?!

接著找彈重和初速:

看到熟悉的1460KG780M/S,我瞬間明白這個條目就是在扯淡.......

好了,既然NW的數據不可信,有沒有dalao知道這款艦炮的參數呢?


首先,據答主掌握的資料而言呢,金剛代艦原計劃配備的這款50口徑/41cm砲,日方確實應該是研製並著手建造過的,而且有的紙面數據看上去還行,但是截至昭和5年終止研製時只完成了44%的炮身,而炮塔相關的部分更是僅僅完成了14%,整款火炮的完成度確實很低,產量也僅僅只有吳海軍工廠建造的完成度較低的這一門。

注意41cm 50倍徑炮的數據,記載的製造數量僅有一門。還有就是打1000kg炮彈的炮口初速倒是很快,有867m/s,但答主個人認為這僅僅是一個設計數據也不過是紙面之功了。原因如下圖。

注意看注釋10,這也是開頭一段話的來源,這款主炮不僅產量只有唯一的一門,而且完成度還比較低,個人認為並不能用它來進行實彈的試射,因此剛才看到的這個867m/s的數據有可能只是設計人員計算下來的結果,並非實際試射中所得的數據。

注意看金剛代預計使用的搭載這款主炮的三聯裝炮塔,跟兩邊大和的炮塔以及41cm/45倍徑炮的炮塔相比,數據確實比較少了。

注意看注釋9,金剛代計劃使用的三聯裝炮塔開發程度也相當低。

左下有平抄抄金剛代設計案主炮炮塔的一些參數。

總之,這款主炮的開發程度確實太低,重要的參數,比如說炮口的初速或許也只是在紙上設計層面的存在,實際討論中意義並不大。

參考文獻:

図解 日本帝國海軍全艦船1868-1945 戦艦?巡洋戦艦 (図解シップスデータ) P412,413,432,433

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長倍徑的410mm主炮的在研製中就失敗了,根本沒有服役,只有幾次試射,而且試射也是失敗的,在研製中暴露了日本海軍和日本整個工業體系非常多的問題。

再者,討論圖紙武器和圖紙艦的性能沒有任何意義,根本沒有服役使用過的東西,討論這種東西性能如何根本就是在意淫,反正沒服役過,隨便吹。


謝邀。

圖片較大,不敢確定知乎是否有壓圖功能,事先提醒。

一味的追求更新、更強、更大的主炮固然好,不但能側面體現對奧林匹克精神的致意,更能強化自己的軍力,達到威懾的目的。

但是這一切都是建立在認知到自己的水平所在的基礎上。

舊日本帝國海軍在八八艦隊的預案中不斷上馬自己無法承擔的主力艦,同樣隨之而來的便是各種各樣的新式主炮。

在平抄抄的金剛代艦私案里,就有裝備10門41CM L50的計劃

(分裝在三聯裝炮塔和聯裝炮塔中)

而這個型號的主炮,便是八八艦隊中配套主炮的其中一個試案C

同樣作為試案存在的還有試案H的4聯裝主炮,不過這個身管換回了L45

和上述這門spicy的主炮一樣,41cm L50也僅活躍於圖紙上。

一到研究的時候,它們就暴露出了一切沒有運用於實戰的圖紙主炮的通病--資料匱乏

遺憾的說,並沒有什麼實際的研究可能性以及價值。

想必也只有在注重情懷更勝於實際的艦C里,這款主炮才能獲得自己的寬廣一片天。

我手頭上的資料只有下面寥寥數張(有關部分已加註。)

有需自取。

以上

一家之言,一人之力難免有疏漏。

如果可以請在評論區里指出。

還煩請各位看官不要嘲諷。

在此謝過。


日本明治維新後,開始建立現代軍隊,對新式武器的需求快速增加,僅從國外購買無法滿足需要。隨著軍工企業的發展, 在陸海軍的催生下,日本鋼鐵製造業在明治中期有飛速發展。1880年,日本海軍在東京、築地的兵工廠內引進了坩堝鍊鋼法,這是日本最先進的現代化鍊鋼企業。隨後為了生產艦炮,1890年,日本橫須賀兵工廠引進了最新的3 噸鍊鋼平爐,開始生產優質鋼材

經過近2 0 年發展, 到了19 1 1 年的大正時代,日本鍊鋼技術已經有了相當水準,橫須賀的兵工廠生產戰艦用中小口徑火炮已經不成問題,吳軍港已經具備了生產大口徑艦炮及炮塔的能力。這些工廠的沒備經過改進,可以生產炮管用的100噸高級鋼材。同時,日本也掌握了與主炮炮管生產相配套的多種技術,可以生產戰列艦的主炮了。

那麼生產大口徑艦炮的鋼廠需要多少設備呢? 我們僅以當時日本國有的室蘭制鋼所例, 來粗略計算。日本室蘭制鋼所的鑄造車間佔地面積為4791平方米, 其中有50噸鋼爐2 座,25噸鋼爐6座,10噸鋼爐2座,是當時日本模較大的鋼廣。為了在車間內運送大型鑄件,車門裡裝有50噸和120噸的天車。

在鍛造車間里,100噸級水壓鍛造機是最基礎的設備。作為退火爐附屬的400噸級水壓鍛壓機,生產炮軸的1000噸級、2 0 0 0 噸級水壓鍛壓機,650毫米砸邊機,450毫米軋鋼機才是主力設備。

此外, 這裡還有炮管用鋼材加熱槽、炮管鑲嵌塔, 炮管應力調整塔等多種大型設備,都是當時東亞地區技術最先進的設備。能與之匹敵的日本民營武器生產企業,僅有三井的日本制鋼所和三菱的長崎兵器製作所兩家。它們都是以造船為主要業務, 擁有鑄造、鍛壓、工程機械、電機、金屬加工等多個大型車間,具備相當強的軍火生產能力。直到今天,日本制鋼所仍是日本最重要的軍工生產企業,日本自衛隊幾乎所有火炮的炮管都是由這裡出產的。作為戰列艦最重要的武器,生產1根大口徑主炮管需要非常複雜的技術。日本明治維新後,開始建造現代戰艦時,曾有相當長一段時間主炮炮管完全從國外進口,通過引入技術,消化吸收,到了1910年代後期,日本已經可以自行生產大口徑艦炮了。粗略地算來,從鑄鋼開始,需要幾十道工序,才能完成一根主炮炮管,這是一個相當複雜,需要大批熟練技術工人和專業設備的高難度工作。

然而,只有長門級上搭載的410mm主炮,並沒有這門奇葩

長門上的410mm主炮,其原料包括44噸鐵屑,33噸上等鋼屑,2噸鎳和鉻,36噸用來對鐵渣進行脫炭、脫氧的石灰石等輔料,總計115噸。它們被送入平爐中加熱到1700度,化成鋼水後,澆鑄成巨大的鋼錠。然後這塊鋼錠會被加熱到1300度,進行調質,使鋼錠的結晶更均勻,更適合鍛造。.

火炮炮管如果只由一層金屬直接製成,稱為單層炮,如果是多層金屬套在一起組成,稱為多層炮,如果內層炮管加上鋼絲加固,則稱為鋼絲套炮。長門級的4 10 毫米主炮就是由內外兩層炮管組成,其中還加入了鋼絲進行加固,以抵抗射擊時巨大的膛壓。每根炮管需要澆鑄4塊鋼錠,以後要分別製成炮口套管、炮尾套管、外層炮管和內層炮管。

經過調質後的鋼錠送上鍛壓機進行初步成型,把它鍛製成圓柱體後,再進行一次退火,以消除冷卻時產生的內部應力。

由於在鑄造過程中, 鋼錠底部最容易出現問題,需要用大型鋸片切割機將底部切去,切斷的部分約佔鋼錠總體積的5%。同時,容易出現問題的頂部也要切去, 這裡切得更多,約為20%.也就是說,用115 噸原料鑄造出來的鋼錠,有近l/4是無用的廢料。此外,鋼錠中心也是鑄造中容易發生問題的部件,所以在鍛壓成型前,要用大型鑽孔機的超長鑽頭把鋼錠中心鑽掉。

鑽好孔的空心圓柱被送入加熱爐內,加熱到1600度。為了保證它受熱均勻,加熱爐採用一氧化碳為燃料。直到鋼柱被燒得通紅,溫度均勻後,才被拉到大型水壓機上,鍛壓成炮管的形狀,成為最基礎的粗坯。

在製作粗坯的過程中,每進行一道工序,都要對其進行非常細緻的檢查,尤其是內層炮管,必須確保沒有任何裂紋。因為內層炮管上哪怕是最細小的龜裂,在射擊時巨大膛壓的作用下,都可能發生崩落,崩落的鋼屑如果造成炸膛,那麼巨大的戰艦將在一瞬間被自己發射的炮彈炸上天。

實際上,製造炮管最好的材料應該是摻鎳鉻的合金鋼。只是由於鎳和鉻數量太少,如果整根炮管都用其製造成本太高,所以才會出現雙層炮管,只是內管用鎳鉻合金鋼製作,外管等使用其它成本較低的合金鋼,從而降低炮管的造價。

鍛壓成型後的內層炮管需要再加熱到600度進行退火去除內部應力。

已經成型的粗坯要進行內外表面硬化熱處理,提高炮管的強度。主要是為了防止炮管待加工橫放時產生變形,如此長的炮管只能用大型立式加熱塔並且使用高溫礦物油作為介質來進行內外表面熱處理了。表面硬化完成後,還要再次以650℃進行退火以去除內部應力。

最後還要通過一系列檢測,以確定其彈性強度、屈服強度、延展率、斷面收縮率、抗衝擊度、硬度等指標能達到要求。只有所有的指標全部合格的粗坯,才可以進人下一個階段的精細加工,最終裝配成1根威力巨大的戰列艦主炮炮管。

經過前面一系列工序, 我們得到了組成1根炮管的4個部件:炮口套管、炮尾套管、外層炮管和內層炮管。

這僅僅是第一步,還需要通過多道複雜而精細的工作, 把它們組裝起來。首先,粗坯要通過大型銑削機和膛銑機,進行內外壁精細加工,這是最關鍵的,要求加工精度極高,誤差率極小,因為最後要通過加熱鑲嵌法,把它們套在一起。這需要對金屬熱處理變形進行精密的計算還需要熟練工人緊密的配合,如果哪怕比設計誤差大了一點點或是工人有輕微的疏忽,最終它們也無法裝在一起。

銑削好的內層炮管, 要通過特種吊車,放入外層炮管里。要把重達50噸內層炮管垂直地放入只有1米左右直徑的外層炮管內,這麼精細的操作,要求工人有非常熟練的技術和豐富的經驗。

內外層炮管套好後,為了提高它的強度,要在外壁上密密地纏上一層鋼絲,每根炮管上的鋼絲拉直了長達300000米,也就是300公里長。可想而知,這是一道多麼費事的工作。

纏好鋼絲的炮管, 要裝到套管內, 以提高它的耐壓強度。最外層的套管分成炮口和炮尾兩部分。它們的內徑比外層炮管稍小一些,利用熱脹冷縮原理,先把它們燒熱,然後將其套在內炮管的外層上,等冷卻後,它們就緊密的貼合成一體了。

車好膛線後,還要進行身管內膛線鍍鉻,也就零點幾毫米左右,不要小看這薄薄的一層鉻,它能抗高溫和耐腐蝕,可以使炮管的使用壽命提高兩道三倍,這對於超級昂貴戰列艦主炮是至關重要的。最後還要再裝上炮閂。戰列艦的大口徑主炮一般都是分裝彈頭,所以炮閂一般都是斷隔螺紋式的(當然也有例外,德國的克虜伯大炮一般都採用經典的炮膛內部帶閉氣環的橫楔式炮閂),這樣1門410毫米口徑的主炮就製成了。

當然,這僅僅是九零式41CML45,這已經逼近日本技術的極限,所以我很懷疑L50版是否能正常發射。


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