海上奇觀丨美國軍艦上的超高鳥籠是做什麼的?

海上奇觀丨美國軍艦上的超高鳥籠是做什麼的?

啊嘍哈,又到了武研社時間。常言道:大艦巨炮是男人們的浪漫,戰列艦也曾是海上的王者。繼上一次我們見識了,如同違章建築一般的日本寶塔式艦橋。本期「海上奇觀」,我們就來說說...

具有美國特色的

「鳥籠型桅杆」

視頻時長:5分07秒

https://www.zhihu.com/video/982558904106086400

如上期所言,以往艦炮射擊所依靠的,是艦橋上的觀測器材、測距儀和方位盤等設備。所謂「站得高,望的遠」,隨著火炮射程的不斷提升,艦橋及觀測設備的位置,也隨之步步高升。為適應這一變化,日本人選擇搭建「違章建築」。而美國人的想法則更加另類,他們選擇鑄造「鳥籠」

傳送門:扶桑危樓高百尺

海上霸主的選擇

桅杆在相當長的一段時間內,都是「戰艦之眼」所在。在風帆時代,桅杆的主業是掛帆航行,同時由於位置高的緣故,也往往被賦予「瞭望」之責。然而,隨著工業革命的爆發,蒸汽動力開始用在軍艦上,見風使舵的時代一去不復返了,桅杆的主要功能逐漸退化,卻依然保留了「瞭望」的附屬功能。

在帆船桅杆頂端用望遠鏡觀察遠方的水手

時至近代,隨著採用彈道性能一致主炮的「無畏艦」問世,其艦炮齊射對戰列艦的作戰方式產生了革命性的影響。但也隨之引發了另一個問題:艦炮齊射時產生的震動很大,足以影響到桅杆的穩定性。因此,以海上霸主——大英帝國為主的各國,紛紛開始採用更加堅固的三角桅杆

採用三角桅杆的英國海軍「無畏」號戰列艦

而對於新興的美帝而言,則更熱衷於推陳出新,他們要的就是「非主流」。所以,在主流的三角桅杆以外,一種造型獨特的桅杆,驚現於世人的面前:它就是美國海軍在20世紀初期建造的戰列艦上採用的鳥籠式桅杆(cage mast,又稱格式桅杆或桁架桅)。

高聳入「雲」的海上奇觀

山寨:偷師俄國的美帝桅杆

早在1904年,美國海軍就通過射擊測試了解到,重型艦炮可以命中艦上觀察員視野內的任何目標。在雙方間距較大的情況下,誰能先敵開火命中誰就能取得巨大的先手優勢。因此,美國海軍非常注重保持桅杆的高度,以擴展觀察員的視野範圍。但桅杆建的越高,也越容易讓桅杆顯得更加突出,在交戰中容易成為敵方攻擊的目標。

在鳥籠式桅杆頂端作業的觀測員們

美國海軍也清晰的認識到,如果交戰時桅杆被打掉,那麼整個軍艦的火炮就相當於失去了眼睛,成為瞎子的軍艦隻會被人暴揍一頓而無反手之力。但是要保護桅杆的話,又要增加相應的裝甲,這樣又會增加上層建築的重量,不利於軍艦的配重平衡

裝備「鳥籠型桅杆」的艦船正在進行火炮測試(據說這是第一張此類照片)

兩難之際,俄國工程師弗拉基米爾·蘇霍夫的設計,讓美國海軍眼前一亮:若將桅杆設計成由迴轉雙曲面纜線和原型帶箍構成的格柵式結構。則可在減輕上層建築重量的同時,保證桅杆強度和觀測平台的穩定性。由於採用的是纜線,炮彈打到上面最多切斷幾根纜線,不用擔心桅杆被擊中導致觀測平台無法工作的問題。

蘇霍夫的作品:世界上第一個「鳥籠」

創新優勢:鳥籠型桅杆的優點

前面提到「鳥籠型桅杆」具有被擊中後生存性高的優點。美國海軍在1908年專門對此進行了實彈射擊試驗。桅杆在命中一枚305毫米炮彈後,有5根纜線被炮彈切斷,可桅杆依然挺立。兩名海軍軍官爬上桅杆的觀測平台並試圖讓桅杆產生搖晃,但桅杆紋絲不動。

「鳥籠型桅杆」特寫

此後,海軍又測試了一個被13發305毫米炮彈命中的鳥籠式桅杆,它依然承受住了攻擊。美國海軍對鳥籠式桅杆的表現深感滿意,迅速決定在自己的戰艦上採用鳥籠式桅杆,這也成為了美國海軍戰列艦在火控系統上進行變革的標誌。

一眼望去全是「鳥籠」

美國海軍第一艘安裝鳥籠式桅杆的軍艦是「密西西比」級的「愛達荷」號戰列艦,此後,包括「南卡羅來納」級、「維吉尼亞」級、「特拉華」級和「佛羅里達」級戰列艦等都開始使用鳥籠式桅杆,老式的「伊利諾伊」級戰列艦也開始改裝鳥籠式桅杆。

採用鳥籠式桅杆的「內布拉斯加」號戰列艦

為了防止軍艦在航行中產生的排煙干擾到桅杆上的觀測員,美國海軍決定在煙囪的前後各設置一根鳥籠式桅杆,這樣不論軍艦往哪個方向行駛、風向如何,都能保證有一座觀測平台不受排煙影響

在「懷俄明」號戰列艦上安裝的鳥籠式桅杆,可以看到排煙對觀測人員造成比較大的影響

桅杆的高度還必須限定在41米內,這是為了方便軍艦通過布魯克林大橋,進入紐約海軍造船廠進行維修,這在美國海軍中形成了不成文的規矩,即使二戰時期也依然如此。

正在通過布魯克林大橋的「亞利桑那」

人算不如天算:鳥籠型桅杆的缺點

有利就有弊,鳥籠式桅杆也在服役過程中,暴露出了一個巨大的缺陷。在1918年1月的一次航海中,「密歇根「號戰列艦在經受一場海上風暴時,艦上的鳥籠式桅杆居然直接被拍趴下了。雖然海軍事後將鍋甩給煙囪,認為是煙囪的排煙對桅杆纜線產生腐蝕,可鳥籠式桅杆無法經受大型風暴考驗也是事實。

「密歇根」號遭遇的風暴暴露出鳥籠桅杆的脆弱性

吃一塹長一智,於是從1939年開始,美國海軍回過頭來學習英國海軍,將「鳥籠型桅杆」替換成更加堅固、重心更低的三腳桅杆。但改造尚未完成,就遇上了「珍珠港事件」。這樣「鳥籠型桅杆」陪著眾多的戰列艦,在珍珠港中完成了它的「謝幕演出」。

改裝三角桅杆的「亞利桑那」號戰列艦

坐沉珍珠港內的美軍戰列艦,依然保留著鳥籠式桅杆

後來的發展

隨著雷達和火控計算機等大型設備被安裝上戰列艦,原本採用的鳥籠式桅杆和三角桅杆已經沒有足夠空間容納這些設備。於是,美國在30-40年代陸續建成的「南達科他」級、「北卡羅來納」級和「衣阿華」級戰列艦上取消了前桅杆,採用新式艦橋。

「衣阿華」號戰列艦的艦橋

儘管犧牲了傳統桅杆的視野優勢,但其對設備的集成度更高,可以安裝的設備更多,也方便了艦船的配平和防護裝甲的集中布置,鳥籠式桅杆的時代一去不復返了。

飛機的出現已經弱化了傳統桅杆的觀測功能 圖為美軍OS2U「翠鳥」水上偵察/觀測機

作為桅杆界的另類,鳥籠式桅杆和日本「違章建築」般的寶塔式艦橋同樣給人以深刻的印象,是桅杆界的豪傑。雖然鳥籠式桅杆被認為是「走了彎路」,但它們見證了美國戰列艦的早期發展史,並且讓美國戰列艦走上了發展遠距離炮擊技術的正確道路,在海戰歷史上留下了特殊的印記。

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