《海軍炮術史》選譯

01-29

海軍炮術史 選譯稿

第一篇 炮火武器

第四章 裝甲板

第一節n裝甲板

1. n前言

大正10年（1921）從東京帝國大學畢業後，佐佐川清以海軍造兵中尉軍銜，到海軍工廠制鋼部上任之際，領受了海軍造兵大佐野田制鋼部長的訓示。訓示中說明：海軍的大炮、穿甲彈以及裝甲板，為了保守機密，不能在部外製造，因此特地在本廠內設制鋼部，在這裡專門製造。巨炮炮身材料、穿甲彈以及裝甲板，都由海軍用獨特的技術開發，逐漸成為戰列艦、巡洋艦的攻防之主體。制鋼部是各地海軍工廠中只存在於吳港的特殊設施。

佐佐川實習一年後，奉命出國留學。歸國後昭和2年（1927年）成為吳海軍工廠制鋼部部員候補，在負責裝甲板製造的橫田技師手下工作。當時的裝甲板製造負責人是橫田技師的同事、制鋼部中裝甲板製造的創始人野田造兵大佐。大佐同時負責穿甲彈製造。日本海軍製造的所有裝甲板都是在大佐的指導下完成的。裝甲板的製造技術是從英國引進的。向英國發送軍艦金剛的訂單時，橫田技師進入維克斯公司，親身經歷、習得了裝甲板的製造技術。根據引進的技術，制鋼部進行了酸性平爐、壓延設備等的整備。之後的戰列艦、巡洋艦的裝甲板都由我國自行製造。

2. n軍艦大和、武藏計劃前的裝甲板

裝甲板作為軍艦防禦的主體，各國都嚴密保守製造技術的秘密。我國在以重金向英國發出軍艦訂單之時，派遣監督官學習技術。我國戰列艦中的金剛由英國維克斯公司在大正2年（1913年）完工，其後的比睿、榛名、霧島是國產的。國產三艦的裝甲板全部由吳海軍工廠制鋼部完成。之後的超無畏級戰艦扶桑、山城、伊勢、日向建造完成後，更是受到了世界矚目。大正6年（1917年）擁有40厘米主炮的長門、陸奧兩艦建造計劃開始實施，分別在大正8、9年（1919、1920）年下水。

當時世界上的裝甲板以德國KC裝甲（KruppnCemented Armour Plate）和英國VC裝甲（Vickers Cemented Armour Plate）兩者為代表。我國引進英國技術，沿襲使用了VC裝甲板。

對戰列艦、巡洋艦來說，VC裝甲應用於舷側、彈火藥庫、炮盾等部位的防禦。在水平防禦時，炮彈入射角角較大的情況下，有均質裝甲的耐彈力更為優異的結論，因此採用了與VC裝甲化學成分相同，熱處理方法改變的NVNC裝甲（New Vickers Non Cemented Armour Plate）。這是我國自主研發的技術。

這裡簡單介紹一下VC裝甲板以及NVNC裝甲板的製造方法。鋼的成分為C=0.48%，Ni=4%，Cr=2%的高鎳鎘鋼，是酸性平爐製造的優質鋼。以厚300毫米的裝甲板為例，板寬3.5米，長5米，重41噸，鋼塊重70噸。將鋼塊用以12000馬力蒸汽機驅動的大型二重壓延機壓延之後，兩端切斷、燒鈍，一面用平削盤削去氧化膜。之後用兩塊這樣的鋼板，表面相對重疊，其間置滲碳劑，之後進入950攝氏度的車台式爐中五晝夜，進行加熱表面滲碳（圖1.27）。之後，對鋼板進行淬火，重複數次回火操作，使鋼板整體變得強韌。最後實施表面淬火作業。如圖1.28所示，正面向上，反面與濕沙接觸，這塊鋼板以及沙放置在軟鋼製板上，裝入加熱爐內，表面用高熱氣體快速加熱，僅表面達到本鋼板的態變溫度以上，變為赤紅之後，從爐內取出，在表面噴水急劇冷卻。這樣這塊裝甲板保持了內部組織的強韌和表面淬火所得的高硬度晶體狀組織。這種工藝製造出的就是VC裝甲板，一塊裝甲板的製造要耗時一個月。這樣的裝甲板製造需要大額經費、巨大設備以及卓越的技術。敵軍的穿甲彈彈體頭部經過硬化，上有被帽。這樣的彈丸無法無法擊碎裝甲板的表面（圖1.30）。

隨著各國軍備競賽的日趨激烈，我國也提出了所謂八八艦隊計劃。據此著手建造的軍艦是四萬噸級的戰列艦加賀、土佐；戰列巡洋艦天城、赤城。其中加賀、土佐的裝甲板製造已經完成，安裝上艦。但是軍備競賽導致了華盛頓軍縮會議的召開，其結果是加賀、赤城被改造為航母；土佐在龜之首靶場充當了實驗射擊的靶艦。其後數十年間以質的改善作為目標，採用土佐的實驗結果對戰列艦進行改裝。其間考慮了通過裝甲板厚度增加，對大角度落彈和俯衝轟炸的炸彈防禦強化的水平防禦裝甲板，NVNC裝甲板就應運而生了。NVNC裝甲板是與VC裝甲板製造過程相似，但不進行表面硬化和表面硬化和表面滲碳的裝甲板。在水平防禦的情況下，隨著射擊距離增加、彈丸入射角度增大，彈丸會擊中裝甲板肩部。鋼板的韌性會使得彈丸入射角改變，從裝甲板上滑開從而減少損害。又由於一般（航空）炸彈彈頭強度較弱，裝甲板可以充分耐抗其攻擊。因為穿甲（航空）炸彈速度很快，較厚的水平防禦是非常必要的。

3. n軍艦大和、武藏的裝甲板

1) n概要

昭和10年（1935年）第二次倫敦軍縮會議時各國未能達成一致，自昭和12年（1937年）起進入海軍無條約時代的各國再次開啟戰列艦的建造。我國海軍也制訂了了新型戰列艦的計劃：主炮為46厘米炮，防禦為應對46厘米炮彈，在20000米~30000米進行決戰時無法被擊穿的集中防禦計劃，如圖1.31所示。本艦公試排水量中裝甲板的重量為21266噸，即全艦重量的30%為裝甲板。與軍艦金剛的裝甲板重量為17.4%相比，新型戰列艦的防禦力明顯增強。

大和在吳海軍工廠建造，武藏在三菱長崎造船所，依次與昭和12年（1937年）11月及13年（1938年）3月開工，16年（1941年）12月以及17年（1942年）8月完工。工程需要的所有裝甲板、炮身材料、穿甲彈等嗾使吳廠制鋼部生產。

2) n設備的改善

為了在短期內為大和級兩艦供給總重量七倍於金剛的裝甲板，設備的改善非常重要。首先是新設3座70噸平爐，可以提供200噸鋼塊的產能。又為了獲得直達裝甲板厚度中心部位的鍛壓效果，從德國液壓設備公司（ヒドロリク社）進口了15000噸水壓機。自不必說，這就是世界最大的水壓機，該設備負責人就是佐佐川清。為此花費的巨額國帑，是今日無法想像的。

3) n裝甲板製造方式的改善

在劃時代的戰列艦建造之際，裝甲板卻是舊貨，這是一定無法滿足用兵者的。設計同樣劃時代的裝甲板是十分必要的。

（A） n如果對舷側裝甲板和炮盾一類的厚裝甲進行加厚，必須保證邊際厚度耐彈力大於零。

（B） n戰鬥距離增大，彈丸入射角隨之增大。彈丸直接擊中裝甲板時，韌性不足則裝甲板會破損。即必須提高裝甲板韌度、使彈丸破碎。

（C） n必須為防禦新發明的平頭彈而提高水平防禦裝甲板的韌性。

（D） n為實現裝甲板量產，其製造時間必須縮短。其他事項，比如節約經費、活用國內資源、節約減輕重量等一系列問題堆積如山。

根據對以上問題的研究，決定了下列方針：

炮盾、炮塔、舷側等厚裝甲板·················VH裝甲板

下部舷側··································NVNC傾斜裝甲板

水平防禦··········································MMC裝甲板

水平防禦用薄裝甲········CNC、CNC1、CNC2裝甲板

煙路防禦···········································蜂巢裝甲板

表1.26、1.27、1.28是上述裝甲板的名稱、用途、成分、機械性質。由於當時的主管負責人大谷技師英年早逝，幸而佐佐川接任主管負責人，攻克了許多技術難關，肩負起了重大的責任，他因此榮獲海軍內部非常珍貴少見的旭日章和技術有效徽章。

佐佐川攻克的這些技術攻關中，最為卓著應屬VH裝甲板，在此簡單記述。聽說從終戰之後，美國海軍也對日本的這項技術創新表示了深深的敬意。

4) nVH裝甲板

（A） nVH裝甲板最大的特徵是取消表面滲碳法，表面淬火硬化層大幅度加深（VC裝甲板約為1/5，VH裝甲板約為2/3）。並且裝甲板表面均一而且強韌，還把工時縮減到了原來的1/3。

VC裝甲板滲碳持續三天到一周，如果以VC裝甲板製造兩艘戰列艦的厚裝甲，為了趕上工期，就不得不新增大量設備。

第二，為了使威力增強的穿甲彈彈頭破碎，厚度為1/5的表面硬化層是遠遠不足的。又因為裝甲板厚達410毫米，普遍認為最外層約5毫米的超硬化層不能防禦穿甲彈的攻擊，或者不如說是擔心表面的龜裂會導致整塊裝甲板的破損。正是出於此種考慮，研製過程中計劃取消表面滲碳、加深硬化層、增強內部韌性。當初這種考慮是非常冒險的，然而射擊實驗表明裝甲板防禦能力提高，與設想相同。並且工期還縮短了2/3，同一台設備獲得了1.5倍的生產能力，既趕上了工期，又使得造價顯著下降。

（B） n由於採用了舷側裝甲410毫米、炮盾前裝甲560毫米的超厚裝甲板，為了使得壓延效果直達裝甲板厚度的中心部，得到良好的鍛壓效果，如上文所述，從德國購買了巨大的水壓機。

（C） n表面硬化是最複雜的程序。加厚的表面硬化層，承擔著保護裝甲板不被穿甲彈丸貫穿的使命，裝甲板內部的非韌性層以及破裂損壞部分層的厚度之和所佔表面硬化層的比例是有限度的。對於大和級來說，限定在1/3厚。然而製造出完全均一的裝甲板使極為困難的，維克斯公司的方法是要求進行特殊的熱處理，就算是了不起的橫田技師，也要專守熟練工第一主義，不敢輕舉妄動。正當突破這道難關變得遙不可及的時候，佐佐川想出了預先測定態變溫度的方法：在裝甲板上開孔，插入熱電偶，當從表面到1/3深度達到態變溫度時，將裝甲板從爐中取出，急速冷卻。當初橫田技師是反對這個方法的，但是實驗結果非常完美，於是全面採用了這種工藝。本方法如圖1.32所示。圖1.33通過對照VC和VH裝甲板，展示了裝甲板厚度和硬度的關係。

強化超厚裝甲板內部的韌性也是相當困難。幸虧提出了克服有「克虜伯病」之稱的脆性問題的方案，大和級幸運地得到了強韌的裝甲板。這是因為「克虜伯病」的早期發現法開發成功的緣故。

（D） n關於航空母艦防禦的問題，我國從德國購入了幾塊裝甲板。相對地，吳廠也開發出了MNC裝甲板。在鹿島靶場把多塊水平防禦裝甲並排放置，從飛機上投下250千克炸彈的測試結果是全部炸彈都被破碎。又有，在龜之首靶場，與德國裝甲板的比較射擊實驗中，日本制裝甲板比德制裝甲板要優異數個等級。這個事實的判明使得水平防禦裝甲全部使用國產MNC裝甲。

（E） nNVNC裝甲板含有4%的Ni。由於我國不產鎳礦，因此一部分用Cu（銅）替換，成為CNC裝甲板。這件事受到了秘密特許。裝甲板的產量急劇增加，因此不能完全由吳廠生產。在北海道市蘭市的日本制鋼所內新增設備，厚度為50毫米以下的裝甲板全部在此生產。這些設備在終戰後歸日本制鋼所所有，現在在鍋爐板的製造中繼續活躍。

順便一提，吳海軍工廠制鋼部的裝甲板製造設施在戰後全部被破壞，世界第一的15000噸水壓機也被攔腰截斷。實在是可惜。最後，裝甲板製造方法的沿革附記在表1.29中，如果值得諸君參考，實在幸甚。

nn所有圖表附後