無論是裝甲巡洋艦還是遠洋魚雷艇,這兩種艦船都是靠航速吃飯的。但是單單通過提高功率,使用性能更好的主機。德國海軍依然面對一個必須要面對的嚴重問題——輸出功率轉化為航速的低效率。這個問題不解決,德國人將在未來的戰爭始終無法獲得對英國人的速度優勢。
於是約亨對海軍部長蒙茨提出了一個問題:“蒙茨閣下,您還記得今年2月我們送走清國海軍艦隊的致遠級嗎防護巡洋艦嗎?”
“當然記得,伏爾鏗船廠的優秀作品。您為什麽突然提起她?”蒙茨對約亨沒頭沒腦的提起一艘外貿巡洋艦感到十分訝異。
“致遠級的性能指標和主要作戰對手是日本海軍的浪速級防護巡洋艦,所以我特意了解了浪速號的性能後就有了一個疑問,不過當時因為各種事情比較多,而且艾琳級的性能也讓人十分放心,所以問題並不算緊迫。但是現在我國建造的艦艇對航速性能的要求越來越苛刻的時候,這個疑問就必須提出來了。”
“殿下請說。”對於戰艦的性能對每一個設計師來說都是十分敏感的話題,而且一直被認為在艦船設計領域有著非凡才華的皇儲殿下對艦船設計有疑問,讓所有人打起了精神,那一定是非常重要的疑問。
“致遠級和浪速級噸位接近,致遠比浪速大約輕了400噸,而致遠級輸出功率接近6000馬力,航速17.5節,而浪速號輸出功率7000馬力航速18.5節,如果致遠級要達到浪速的航速其輸出馬力要接近8000。那麽為什麽我們的艦船要達到和別人同等的航速需要輸出比別人高的多的馬力?這就是我的疑問。”
“這……”聽到了約亨的疑問,在場的設計師立刻面面相覷,皇儲殿下的疑問代表著德國艦船在動力利用率上有大問題,這是十分嚴重的,甚至是要命的疑問。一時間所有人不知該如何回答。
沒有理會在座眾人的神情,約亨繼續說到:“不僅如此,今年剛建成的英國皇家海軍的奧蘭多級裝甲巡洋艦,5500噸的排水量,只需要5500馬力就能達到17節的航速,而這是他們第一艘用三缸三脹往複式蒸汽機的裝甲巡洋艦。也許現在我們還能夠通過增加輸出功率來達到和其他人一樣的高航速,但是當艦船越來越大,航速越來越高的時候,你們準備比別人多塞多少鍋爐?”
這個問題在座的眾人沒人能回答,也沒人敢回答,雖然皇儲殿下一直展現在人們眼中的形象是博學而溫和的。但是作為一個可以和鐵血宰相爭執的皇儲,沒有人願意去嘗試一下面對他的怒火。
見所有人都不說話,蒙茨只能硬著頭皮,組織著語言,小心翼翼的向約亨解釋到:“殿下,請不要責怪這些設計師們,他們已經盡了自己最大的努力去提升艦船的性能了,不過我們的造船經驗和技術積累的確沒有英國強大,因此在提高艦船性能的同時,一些細節上的處理的確沒有英國人出色。”
蒙茨的話說到點子上了,技術積累,這一點德國人拍馬都追不上英國人,想要達到和英國人相同的性能,德國人往往就要做出適當的犧牲。就比如,佔用更多的空間來塞鍋爐。在噸位較小航速較低的時候這種差距還不明顯,但是當進入無畏艦時代後,噸位的快速上升,和航速超過21節後每上升一節所要付出龐大馬力,讓這種差距被成倍放大,而最終體現出來的航速差距差距簡直要了德國人的命。
德國人在熱機上所擁有的技術水平遠高於英國人,桑尼克羅夫小水管鍋爐早在1900年就裝上了俾斯麥號裝甲巡洋艦,而經過舒爾茨公司改良後的舒爾茨-桑尼克羅夫鍋爐,又稱海軍型鍋爐在1904年以後就已經成為了德意志帝國海軍的標準配置,而英國人首次使用小水管鍋爐則是在1916年開工的胡德號戰列巡洋艦上。不僅如此,鍋爐過熱器,超壓鍋爐也都是德國人率先使用的。雖然在蒸汽輪機的應用上德國人慢了一步,這的確是德國人對蒸汽輪機過於保守導致的,但不可否認的是德國人在三缸三脹往複式蒸汽機上的出色造詣讓其面對早期蒸汽輪機並沒有不可逾越的性能差距。
然而,在德國主力艦的輸出功率往往比英國人高出不少的情況下,德國人的輸出功率優勢並沒有變成航速優勢,反而面對英國人在航速上處於劣勢。
比如1914年完工的標準排水量25390噸的國王級戰列艦,其中大選帝侯號的12台海軍型混燃水管鍋爐和3台海軍型燃油水管鍋爐在試航時為其提供了45100馬力的強勁動力,然而在如此強勁的動力系統輸出下,大選帝侯號的試航航速只有21.2節,而4艦中最快的王儲號依靠46200馬力的輸出也不過就比大選帝侯號快了0.1節。而同年完工的英國鐵公爵級同樣是25000萬噸的排水量,其中三號艦本鮑號隻用了32500馬力就達到了21.25節的航速!
而同樣於1916年完工巴伐利亞級和復仇級,其航速也一樣差距明顯,標準排水量28600噸的巴伐利亞級實際輸出功率高達55900馬力,但是只有22節的航速。而標準排水量29100噸的復仇級戰列艦只需要40000馬力就能達到23節。
建成的戰艦實際航速面對英國人佔不到優勢,未建成的戰艦設計航速也高不到哪去。30000噸的馬肯森及戰列巡洋艦,輸出90000馬力,航速28節,而英國人在1914年就完工的28500噸的虎號戰列巡洋艦只需要85000馬力就可以達到同樣的航速。
這種情況帶來的後果就是德國戰艦要實現足夠的航速必須使用比英國人更強的動力系統,而安裝更強的動力系統必然導致佔用艦內空間和增加重量,而佔用空間和重量增加又必然導致必須削減艦上的其他性能指標。因此就算德國人在戰艦上采用了小水管超壓鍋爐,其動力輸出遠高於英國同類艦船,造成的性能浪費也不可估量。想想一下,假設巴伐利亞級戰列艦能達到24節,那麽一戰最好的戰列艦的名頭還需要在巴伐利亞和伊麗莎白女王之間爭執不休嗎?
而導致這種情況的原因。約亨通過前世所了解到信息可以總結為三點:
第一點,也是最重要的一點,艦體水下線形不夠優化。德國主力艦相對英國艦艇長寬比較小,而且方形系數較大,自然會影響航速。約亨前世所了解到的說法,德國艦艇的水下線形也的確不夠優良。而破冰艏的設計本身就不利於高航速,並且導致艦艏浮力不足,一旦埋首恢復性極差。加之德國人還更加坑爹的在破冰艏上安裝水下魚雷發射管,進一步破壞線形。
當然德國人選破冰艏是有他自己的理由的,因為當時德國除了要在北大西洋和英國人爭鋒外,還要在波羅的海提防俄國人,而一戰時正值小冰期,因此高海拔地區會有浮冰,所以德國人才選擇這種設計,但是實際上這種設計意義不大。整個一戰,毛子的波羅的海艦隊主力基本都是宅在港內。而和英國人的幾次交鋒也都不在冬季。因此為了對付浮冰這個根本沒多大機會用得上的需求而降低艦艇性能的設計根本就是浪費。 至於魚雷發射管,只能說看到大家都這麽乾,德國人又隨大流了。
第二點,螺旋槳效率不高,關於這一點約亨前世則完全是道聽途說,據說被拿來對比的伊麗莎白女王級戰列艦的螺旋槳效率高於巴伐利亞級,約亨也不知是真是假。不過本著有則改之無則加勉的心態,這一條也要加以重視。
第三點,德國戰巡因為艦尾寬度不足,全都使用串列舵,因此約亨也懷疑因為艦艉寬度不足有可能導致螺旋槳擾流之間互相干擾從而對航速造成影響。
其實不僅德國如此,其他國家也是一樣,即使到了二戰,工業能力早已甩開英國人1條街的美國人,在動力利用率上依然不如英國人,想要達到相同的航速美國人一樣需要更高的輸出功率。但是美國人和德國人不同的是,工業能力爆表的美國人往往能拿出嚇死人的超強動力組來,我不是隻比英國人高一點,我是比英國人高一倍!二戰時期建造的衣阿華級戰列艦那22萬馬力的動力系統面對只有13萬馬力的英國同級別戰列艦前衛號也的確高出了近一倍。靠著這套超強動力系統,越南戰爭時期美國人通過過載輸出25.4萬馬力將當時處於正常排水量下的新澤西號推出35節的駭人航速。與冷戰時期老毛子在航空領域所奉行的“動力不足氣動補”相反,有著強大動力製造能力的美國人則堅信著“只要動力足,板磚也能飛上天。”這等土豪宣言顯然不是德國人能喊得出來的,所以約亨隻好在艦體上去想辦法了。