巴伐利亚级战列舰的技术特点
巴伐利亚船员由1158组成,包括32名军官、4名学员、33名学员、1083名士官和水兵、3名厨师和3名勤务兵。此外,舰上还有1预备役军官54人,118机动替补。“巴登”号作为公海舰队旗舰时,船上有1117人,包括舰队司令、17军官和其他人员。这样算来,旗舰巴登号上有1,393人,仅舰队司令就有1个60平米左右的独立舱室。
巴伐利亚级是德国第一艘主桅为三条腿的战列舰。这是因为海上交战距离越来越大,用来观看和校正炸点的观察哨位置也必须上升。德国战列舰传统的单桅虽然具有结构简单、重量轻的优点,但抗振抗损性差,容易晃动,无法在上面布置更多的设备。英国已经开始为战列舰和战列巡洋舰装备中央火控系统,德国也要求为巴伐利亚安装类似系统。不难想象,火控系统的观景台比只能占据几个守望者的平台要重得多,而且需要一些装甲保护,要求稳定性更好。巴伐利亚级的强力三脚桅杆保证了观察哨可以布置在顶部。主桅杆钢管直径900 mm,斜撑钢管直径800 mm,到桅顶的水线高66.02米,到天线的水线高66米,观察哨高35米,桁架高32米。因为三脚桅杆占地面积大,烟囱要后移4.2米。
巴伐利亚级长宽比从5.92上升到5.98,平方系数也从0.592上升到0.623。巴伐利亚级虽然是国王级的后续舰,但火力却一举从10门305毫米炮增加到8门380毫米炮,代价是只有4.7米长0.5米宽,干舷高度0.5米,排水量2750吨。由于船体长度较短,巴伐利亚级保持了国王级的强力保护,而且在很多部位都得到了加强。380毫米炮塔比305炮塔大一倍,所以特别加强了炮基和附加承力结构。作为内燃机的发明者,德国在柴油机技术上处于世界领先地位。与汽轮机相比,柴油机推进装置结构简单,不需要主锅炉、燃烧器、冷凝器、工质输送管道等复杂的辅助机械设备,因此启动和操作更加方便,其较低的燃油消耗率也能使船舶获得更大的续航力。德国已经尝试在几艘试验船上安装柴油机,并取得了一定的成功。并试图将其正式安装在国王级战列舰上(未实现)。然而,柴油发动机无法满足战列舰独特的战术需求。如果用小功率的柴油机驱动中央螺旋桨,就需要在两侧都配备功率更大的汽轮机。而且还需要在三根主轴之间配置齿轮分动箱,让两侧的汽轮机在军舰高速航向时向中央螺旋桨输出动力。这将大大增加传输设备的复杂性。而且受限于当时的技术水平,2000多马力的柴油机相对于汽轮机并没有重量优势。1912德国最强的柴油机只有2000马力,而战列舰至少需要12000马力的柴油机推进装置。最终,巴伐利亚阶级不得不选择单一的蒸汽涡轮动力。巴伐利亚级安装了14台Thorneycroft/Schulz小直径三鼓水管锅炉,每台锅炉布置在独立的水密锅炉舱内,前燃油锅炉舱与后混燃舱之间布置了锅炉控制室。除前排三台锅炉为燃油锅炉外,其余11锅炉均为油煤混烧锅炉。考虑到国家煤炭资源丰富,大部分石油依赖进口,德国人在锅炉的搭配上做了这样的处理。每台燃油锅炉有三台输油泵,而混燃锅炉只有1。巴伐利亚级船舶锅炉系统的性能如下:工作压力为16大气压,总炉排面积为116.6平方米,油煤混燃炉总加热面积为5830平方米,燃油炉总加热面积为1833平方米,汽包最高液位和最低液位的总供水量为123平方米为了给锅炉提供足够的空气,巴伐利亚总公司布置了14台引风机,每台由两台汽轮机驱动。其中三个被安排在装甲甲板下的船舱里。为了增加烟气排放的自然吸力,把烟气送到更高的地方,减少对甲板和上层建筑的污染,“巴伐利亚”号布置了两座高24米的烟囱。值得一提的是,巴伐利亚级战列舰安装了两套海水淡化设备。设备为锅炉蒸发式,每套由2台蒸发器、水泵和1冷凝器、2台饮用水过滤器组成。1机组布置在船中部的舱室,四周是锅炉房,另一台1机组安装在船尾轮机后部。单台设备定制光耗为150吨/天,足够锅炉供水和船上人员饮用水,大大提高了船员的生活舒适度。不过波罗的海和北海都不宽。再加上英国舰队的封锁,巴伐利亚级一直没有机会驶向大洋。德国海军长期被困在港口,船上一直不缺淡水。巴伐利亚级战列舰可携带3560吨煤炭,其中1.740吨位于侧装甲甲板下方,1.020吨位于纵向装甲舱外部,其余800吨位于纵向装甲舱内部。德国设计师认为,可以通过包围主炮弹药和军官生活区,将煤仓纳入侧弹道防护系统,但距离锅炉舱相对较远的煤仓不容易将燃料快速输送到锅炉。船上有620吨重油,布置在独立的双层油罐里。每侧有1低压油泵,工作压力2 kg。军舰续航力分别为5000海里/12节、4485海里/15节、3740海里/17节和2390海里/21节,对于暂时没有远洋作战要求的德国公海舰队来说绰绰有余。巴伐利亚级战列舰装备有三个帕森斯脉冲齿轮减速汽轮机,每个汽轮机包括一个高压、中压和低压汽轮机,也用作反转装置。每台机组配有独立冷凝器(换热面积1050平方米)、压力循环润滑系统、油风冷散热器及其他辅助装置。为了提高中压汽轮机的效率,在高低压机组之间增加了一台蒸汽膨胀机。军舰巡航时,绕过膨胀机,将排汽从高压机组送出,直接引入低压机组,充分利用蒸汽能量。动力装置总功率56000轴马力,最大功率15600轴马力,主轴转速205转/分。机舱经过精心划分,每台汽轮机布置在独立的水密舱壁内,高低压汽轮机之间用隔墙隔开。
巴伐利亚级采用三轴三桨两舵并联推进方式,右舷螺旋桨右转,中央和左舷螺旋桨左转。螺旋桨为青铜三叶螺旋桨,直径3.88米。需要注意的是,采用了高效径向不等螺距设计,微螺距3.65米,中桨螺距3.5米,螺旋桨投影面积7平方米。螺旋桨叶尖厚度为11mm,叶根厚度为133mm。根据英国造船家后来对巴登的研究,德国不等螺距螺旋桨的推进效率略小于英国普通螺距螺旋桨,重量增加约1~1.5%,中心螺旋桨推进效率为0.56,侧螺旋桨为0.6。战列舰安装主轴,即尽可能缩短主轴在舰体外的浸湿长度,取消舰体外的主轴支架,减少阻力。然而,这种设计被证明是得不偿失的,船体浸湿面积的增加在中低速时带来了更大的摩擦阻力。而且由于螺旋桨离船体太近,来流更加混乱,影响了螺旋桨的实际效率。巴伐利亚级在主轴转速为260转/分时的速度为21节。
巴伐利亚级采用双主舵操纵系统,每个舵的面积为38.36平方米。舵轴与船体的夹角为6度,舵轴与水平面的夹角为12度。每个舵由蒸汽机提供动力,由舵舱前部的操舵室通过蜗杆蜗轮传动机构控制。紧急情况下也可以手动转向,但实际操作难度很大。最大舵角35度,方向舵从正舵位打到满舵位只需要15秒。巴伐利亚级战列舰在以21节的速度满舵转弯时,战术转弯半径较小,只有320米,有利于在海战中尽快占据一席之地。战舰有很好的航向控制反应能力。它们在21节舵角35度时开始50米内转向,低速时最大延迟100米开始转向。由于舰艇重量大,惯性大,操舵滞后比驱逐舰等轻型舰艇慢,操舵对技巧要求高。比如军舰需要右转八个罗经点,就需要在方向盘处右转三次。当军舰接近预定航向时,应迅速将左舵打到底,待船体逐渐停止转动后再迅速回舵,以免军舰转向过远或不到位。只有经验丰富的操作员才能根据经验转动几次舵,快速准确地控制军舰的航向。如果军舰在全速行驶时给出全速倒车的指令,发动机完成转换只需要1.5分钟,军舰就可以停在780米处。
巴伐利亚级舰有三个主锚,每个重8380公斤,船头左舷的两个右舷锚是1。其中左舷2号锚为应急锚,用短锚链固定在甲板上。紧急情况下,如果主锚离开锚,可以切断固定绳,抛下锚,但要费点力气才能把应急锚拿回来。主锚链直径750 mm,长525 m,总重量66740kg。船尾两侧有1副锚,重4000公斤。起锚机均为电动蜗轮蜗杆式,直接在甲板工作面上操作。双联装主炮炮塔采用与伊丽莎白女王号相同的舰体,前后对称布置两个背负式布局。设计了坚固的三脚架桅杆,桅杆上设置了拍摄导演。巴伐利亚级注重防护能力,横向和水平装甲厚度超过英国海军伊丽莎白女王级。总装甲重量比伊丽莎白女王级多约1000吨,防护范围更全面。由于担心波斯湾和巴库两大产油区的原油在战时被英俄垄断,该级舰的动力系统全部采用燃煤锅炉(萨克森曾计划搭载一台柴油机进行巡航,但未完成)。
同级别巴伐利亚级战列舰4艘:拜仁、巴登、萨克森、符腾堡。这一级之后,萨克森级和符腾堡级这两艘舰的舰体略有改动,据报道它们被单独列为一级(萨克森级)。两舰在1920年代初期没有完成解体。
1916年日德兰海战爆发时,最先完工的巴伐利亚号还在海上。后来在波罗的海对俄作战中,巴伐利亚舰舰首遭雷击,舰首鱼雷室被淹。回到德国后,巴伐利亚舰取消了舰首鱼雷发射管。服役后,巴登成为德国海军公海舰队的旗舰。德国战败投降后,盟军发现原定列入扣留名单的麦肯森级战斗巡洋舰尚未完工,决定扣留巴登号,与德国舰队一起被扣留在斯卡帕湾。1965438+2009年6月21日,德国舰队在彩虹行动中集体沉没。巴伐利亚号沉入海底。巴登号被拖到岸边搁浅,很快被打捞上来。在1921作为靶船击沉。
“萨克森”号和“符腾堡”号的船体比姊妹舰长2.4米,“萨克森”号的中轴由柴油机推进。柴油机的功率为10000马力,应急功率可达12000马力,混合动力单元总重量为2224吨,比全蒸汽动力多了近200吨。由于柴油机高于汽轮机,“萨克森”号的机舱比其他两个机舱高出1米,突出部分的舷侧装甲防护增加了80毫米,“符腾堡”号准备将艉舵舱的外装甲加厚至200毫米,两舰均采用1914主炮塔设计,将主炮最大仰角提高至20度。“萨克森”号和“符腾堡”号下水后,德国在陆地战场上越来越弱,而在海上则完全依靠潜艇战。大型军舰建造项目的供应经常被紧急开工的潜艇中断。由于钢产量不足,主装甲板的生产计划无法完成。德国海军预计这两艘在1917年春季完工,但直到1918年6月召开海军部和造船业联席会议,才发现巴伐利亚级后续舰项目问题太多,基本处于停工状态。由于两舰服役无望,德国海军将7门380mm主炮改为海岸炮,已安装的柴油发电机组的柴油机也被拆下,用作U-151和U-157潜艇的主机。1918上半年,“萨克森”和“符腾堡”完全停止工作。此时,两艘船的建造完工量已经达到10800吨和10930吨,船体工程完工率达到90%。“萨克森”已经完成了四场主炮赛和一些上层建筑项目。德国投降后,根据《凡尔赛条约》,这两艘船于1919 11.3年被德国海军驱逐,次年被出售解体。1921年,基尔拆除了“萨克森”,汉堡拆除了“符腾堡”。1916 10年10月-1918年8月,船长维克多·哈德尔1918年8月-19165438。