转帖:战争拼的是工业能力:二战期间美国自由轮和胜利轮的故事
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二战开始以后,为了切断美国对欧洲战场(主要是没有陷落的英国)的战争补给,德国开始了“无限制”潜艇战,并为此先后累计装备了超出想象的上千艘潜艇在大西洋各处游弋,无论军用还是民用船舶,只要不是轴心国的,出现在大西洋上德国就统统用潜伏在各处的潜艇予以击沉,以此来阻止英国和欧洲战场的武器和其他物资来源,迫使其投降,从而使德国可以赢得整个欧洲打赢世界大战。

于是英国最铁杆的盟国美国不得不面对一个巨大的问题:如何才能有效应对德国的无限制潜艇战,保证对欧洲战场的后勤供给来赢得这场世界战争。美国政府招了一些顶尖的数学家来研究这一问题,数学家们经过各种复杂的计算分析,得出的结论是:他们想了很多战术策略,比如如何编队才能更有效应对潜艇袭击等等,不过虽然战术上可以用很多办法方法来改提高补给船队的防御能力,但是这个问题的唯一真正有效的解决办法是——美国的造船速度必须超过德国潜艇能够击沉的速度!也就是美国的生产能力必须达到其新生产的货轮加上上面满载的货物让德国潜艇来随便打,你能打沉的速度都赶不上我生产的速度,这样才能保证赢得战争。尼玛,这是一个科研结论吗?pic
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但是美国政府却是非常严肃认真地看待这一貌似可笑的研究结果,并真的开始迅速着手实施。这就是著名的自由轮/胜利轮计划。当时德国潜艇在大西洋上伏击击沉盟军运输船的平均速度是每个月50万吨,所以美国政府的目标是要新增每月100万载重吨以上的新船生产能力,而且同时还不能影响任何其他已经在超负荷运转的军舰潜艇等战争物资的生产量。要知道那是在二战时期,机器人等现代化的自动生产设备还是科幻故事,生产线也还是非常原始的时代。

美国海事委员会为此吸取已有货轮的经验设计了EC2-S-C1型船,该船型被设计得结构简单非常容易建造外形也相当丑陋,而对其寿命和耐用性要求并不高,当时认为一艘新船只要能完成一次跨越大西洋的航行没被击沉把一船货送到欧洲就算成功完成使命了,但后来的实际使用中该型船有很多在二战结束后仍在很多国家的商船队中服役到六七十年代,说明这些在战争中仓促快速生产的船舶质量其实并不差。EC2-S-C1型船满载排水量14350吨,这个数字现在看起来不算大,但是在当时这已经是相当大的万吨轮了,相比之下新中国第一艘自行设计建造的万吨级远洋货轮东风号是1968年才建成下水的,选择这个吨位也是经过精心考虑的折中优化结果,太小的话效率太低抗风浪生存能力差而且需要太多人力,太大的话则损失更快,一旦有一艘被德国潜艇咬住击沉就是巨大的损失。为了降低成本保证生产速度提高可靠性以及能够适应战争中能找到的任何劣质的燃料,EC2-S-C1没有采用柴油机做动力,而是使用了更原始的锅炉推动一台GMC三段膨胀式蒸汽机——因为这个原因EC2-S-C1自由轮成为现存极少的大型蒸汽机船舶,美国大片《泰坦尼克号》电影中巨大的蒸汽机的镜头就是在美国旧金山保存的一艘仍能行驶的自由轮的机舱里拍摄的。


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组装好的GMC蒸汽机高19英尺,长21英尺,重达27万磅,可以驱动自由轮的直径18英尺的4叶螺旋桨达到最高11节的航速,加一次燃料的最大总续航力为19000海里,足够跨越大西洋往返的。

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1941年2月,罗斯福总统在“炉边谈话”广播中宣布了要大量制造一批新型货轮给欧洲战场进行后勤补给的消息,他在广播中说这些船“将给欧洲大陆带去自由”。在第一艘船的下水仪式上,罗斯福引用了美国独立战争中的政治家帕特里克亨利在1775年的演讲中的一句名言:“不自由毋宁死”。这批船以及后续建造的几千艘同型船因此被而称为“自由轮”(Liberty Ships)。

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由于当时处于战争最激烈的时期,美国所有的船厂都在加班加点生产航母军舰潜艇等装备,所以根本没有空来接手任何其他船的订单,更别说“超过德国击沉速度”的天方夜谭式的海量生产量了。此时,一个牛人出现了,他就是美国工业家亨利·凯泽(Henry John Kaiser),他说他可以接受自由轮的所有订单,而且可以实现那个看似不可能实现的目标——在不影响任何其他军工生产的同时,使新自由轮的下水速度超过德国人能够击沉的最高速度!

凯泽原本的主业是经营金属材料并不造船,接到订单后迅速在美国东西海岸同时收购了一些海边的作坊式小民营船厂购买了土地建立和改装起大型船坞,同时开始优化生产过程,在工艺上把当时流行的船体铆接改为更先进快速的焊接,另外凯泽利用他在金属加工领域的经验把轮船的建造分解成多个流水线工序,分开分散在全国各地的金属加工厂进按照预制的可完全互换的标准化模块进行生产,大大提高了生产的效率和速度。当时,美国几乎所有的壮劳力都要么在前线作战要么在后方从事军工生产,基本上找不到多余的劳动力来生产这些不重要的后勤补给船,凯泽就招收了大量家庭妇女经过适当培训后安排在经过特殊为体力较差的女性设计的生产线上,保证生产能力。

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一艘标准的自由轮从船首立柱到船尾的长度是441英尺6英寸(135米),船宽17.3米,标准吃水8.5米。每艘自由轮可以向战场运输2840辆吉普车、440辆坦克和2.3亿发步枪子弹。船身内部从头到尾被划分为8个主要部位:船首尖舱(first peak tank),1号货舱,2号货舱,3号货舱,机舱,4号货舱,5号货舱和尾尖舱。首尖舱中有一处很大的液体舱,用于储存压舱水或者燃油,其余的空间是锚链舱和杂物储藏室。首尖舱后有3个货舱,彼此之间有水密门相隔。每个货舱都被货舱上甲板(between deck,或者写成’tween deck)分为上下两层。在货舱下面,是可以储存燃油及淡水的双层船底结构。


3号货舱后面是锅炉舱和机舱。锅炉舱里有1台或2台燃油水管锅炉,驱动一台2500马力三胀往复式蒸汽机,它可以驱动自由轮以11节的速度航行。这段空间里还布置有发电机舱、机油舱和维修零件舱。机舱之后是另外两个货舱和尾尖舱。货舱之上是露天甲板和货舱盖。自由轮上有3台吊车,用于装卸货作业,分别位于1、2号货舱。2、3号货舱,以及4、5号货舱的接合部。后两台吊车旁各有两艘救生筏。


机舱上方是上层建筑和船桥,共有三层。船桥的最下面一层(甲板层)布置有轮机官员住舱、生火员住舱、船员和随船炮手住舱、厨房(位于中部,靠近烟道)、洗碗间、官员食堂(在前部正中)、厕所及淋浴间(右舷)、船务办公室、船员和炮手餐厅(都在左舷)、木工舱和油漆舱。上面一层船桥里有轮机长、大副至三副、事务长、驾驶员(deck officer)、见习官员和炮手指挥官的住舱,卫生间、图书室和储物间。这一层甲板上还有机舱采光口、通风管和4艘救生艇。最上一层船桥有操舵室、带有空调的会客室/会议室、船长办公室及住舱、无线电收发室和报务员住舱、以及电池室。


最初的自由轮没有任何武装,但从1942年初起开始往自由轮上加装轻型自卫武器。船首炮台上有1门3英寸高平两用炮(初期一些自由轮装的是37毫米炮),船尾有1门3英寸或4英寸炮(二战后期建造的自由轮改为5英寸炮)。自由轮的防空武器是7.62毫米和12.7毫米双联机枪,以及20毫米高炮,数量不尽相同,不过大多都布置在船桥上。船尾火炮平台下面有炮手住舱、医务室和弹药舱。

在二战后期,自由轮的设计被改进,增加了2000多吨的载重量并提高了航速,但是结构仍基本一样。改进后的自由轮被称为“胜利轮”,和自由轮一样胜利轮也是为了快速生产以超过敌人的击沉速度,实际上胜利轮的建造速度比自由轮还快。

自由轮是现代工业化大规模生产的一个奇迹。象战前亨利福特发明的T型福特汽车的组装一样,大量的自由轮的标准化的预制构件模块在全美各地的流水线上被生产出来然后用铁路平板车从美国发达的铁路网(当时美国的铁路里程超过了除美国之外世界所有国家的铁路总里程的几倍以上)运送到各个造船厂的船台,然后在这里以惊人的速度迅速组装起来下水服役。第一艘自由轮帕特里克·亨利号用了244天完成,后来建造速度不断加快,俄勒冈船厂随后开工建造的自由轮“俄勒冈之星”号只花了232天。到1942年10月,俄勒冈船厂的“梯尔”号(SS Joseph E.Teal)在开始铺设龙骨后10天便下水了。而一个月之后,加州里士满船厂建造的“罗伯特·皮尔里”号(SS Robert E. Peary)在11月8日中午12点零1分开始铺设第一根龙骨,总重超过1400万磅的50多万个零件在100个小时的时间内被全部组装完毕,11月12日该船即全部建成下水,全部建造时间只用了4天15小时零29分钟!它下水时上层建筑上的油漆甚至还没有干。而纽波特船厂建造的更大尺寸的改进型胜利轮的最快纪录则是从铺设龙骨到下水只用了一昼夜的时间,满载排水量15000多吨的船从零开始到下水只用28小时就完成。这是人类历史上最快的造船速度,到现在也没有被打破。


自由轮的典型生产过程如下。


铺设龙骨:


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结构架设:


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底层甲板组装:


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上层甲板组装:


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完工,可以下水了:


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下水过程是这样的:


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1943年是美国战时造船业的颠峰时期。从1915年到1945年这三十年间美国建造的全部商船中,有41%是在1943年这一年中建造的。美国海事委员会预期的1943年商船建造量是1600万吨,那年美国实际建造了1920万吨。1943年1月,伯利恒船厂在46.3天内建造了3艘自由轮,而里士满船厂在37.5天内竟建造了13艘自由轮。在1943年,每一天都有3艘崭新的自由轮下水满载战争物资穿越大西洋驶向欧洲。1943年一年生产的船比美国从一战到二战前几十年造的全部船舶的数量还多。此时美国的货轮生产速度已经是德国能够击沉的最高速度的3倍以上了,你随便来打,我造的速度比你打的速度快三倍,这样的仗还怎么打。土豪说,我用船砸死你,看你的弹药多还是我的船多,这不科学啊。。。


在1941年到1945年的短短4年时间内,18个美国本土船坞一共建造了2751艘自由轮和531艘胜利轮,加上其他盟国建造的数量,总计建造了5000艘以上。在这一的巨大国力差距面前,纳粹德国的任何黑科技和战术都不可能起到实质性的作用,失败只是一个时间问题,而且是很快的时间。元首只能望天感叹,不带这么玩的,这不公平啊,既生德何生美啊啊啊~~~~~

自由轮开始时以美国历史上著名的政治家命名,后来生产的实在太多了名字都起不过来了,所以后来规定无论任何个人和团体只要认购200万美元的美国战争债券就可以自己随便给一艘自由轮命名,所以自由轮的名字五花八门什么都有,有公司名字,有公司老总的名字,有某土豪的爷爷的名字,甚至有一艘被命名为“后台小卖部”号(Stage Door Canteen)。。。
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自由轮除了在美国商船队服役外,很多在“租借法案”下以每个月一美元的象征性租金提供给盟国使用,比如英国、中国、苏联等等。按照租借法案,这些租用的船在战争结束后应该归还给美国,不过苏联政府在战后扣留了它获得的全部43艘自由轮据为己有,虽经美国政府索要也从未归还,当然美国的索要也纯粹是故意给战后的新对手苏联添恶心的,因为战后这些战时后勤船队已经不需要了,美国自己手里已经有几千艘多余的自由轮需要当废铁处理掉,根本用不着收回借给苏联的船。二战期间,中国根据租借法案一共从美国获得了4艘自由轮:中正号、中山号、中统号和孙逸仙号,战后作为盟国这几艘船被美国政府赠送给中国。除此之外,美国商船队的一艘胜利轮也被命名为“中国胜利”号。

虽然是按照使用一次就被击沉的假想目标设计建造的,但是这几千艘自由轮到二战结束时其实只有200多艘被击沉(德国人击沉的速度太慢了。。。),战争结束时美国手中有几千艘剩余的自由轮/胜利轮退役成了废铁被处理,其中近千艘自由轮被各国航运公司基本按废钢铁的低价买去用于战后的商业运输,这些船在战后的世界经济发展中做发挥余热做出了重大贡献。虽然自由轮是按照一次性使用的消耗品被设计生产的,实际上很多自由轮在战后使用了几十年,一直到70年代仍有不少在商业货运航线中发挥作用,这些在战争中仓促生产的一次性产品的质量其实并不是很差。由于战后国际商船队中自由轮的数量实在太多,以至于它形成了一个船级——“自由级”(Liberty-size cargo),后来生产的新船也按照这个船级来分类,“自由级”这个词一直到现在仍在某些航运领域被使用。没有被商业航运公司购买的另外上千艘战后剩余的自由轮则都被美国拆成废钢铁或者作为美军训练的靶船给击沉在海洋中。

目前世界上仍保存有两艘可以航行的自由轮,分别在加州旧金山和马里兰州巴尔的摩作为博物馆展出,每年都会搞一次出航活动。好莱坞大片《泰坦尼克号》的有些镜头就是在下图中的这艘停泊在旧金山渔人码头的欧布莱恩号自由轮上拍摄的,因为它是目前世界上现存极少的几艘仍能开航的蒸汽机巨轮之一。

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[修改于 4 年前 - 2015-08-31 19:56:19]

来自 科创茶话
2015-8-30 17:22:39
1楼
二战时期美国赢在两点:第一天,他们有傲视天下的生产力;第二点,美国本土接壤的国家对美国都没有威胁,战火烧不到美国本土。
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2楼
其实美国的数学家还是总结出一个很实用的招数的,就是组织大型船队集中运输,这样被U艇逮到的几率会大大降低,而且随船队有好几艘驱逐舰护航,自己损失几艘船的同时也打掉了不少德国潜艇。
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2015-8-31 19:48:20
2015-8-31 19:48:20
3楼
真爷们就得这样活!
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2015-9-1 16:33:33
4楼
蚂蚁战略,
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2015-9-2 09:48:25
5楼
印象中,德国一共也没有造出上千艘潜艇。
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