克利夫兰级巡洋舰
二战时期标准的美国轻巡洋舰
二战期间，克利夫兰级轻巡洋舰成为历史上建造数量最多的舰船系列之一。52艘开工建造的舰艇中，29艘完工，13艘被取消，10艘改装成快速航母（独立级）。作为新一代标准轻巡洋舰，它们的标准排水量达到12,000吨，其中有两艘采用了不同的设计——“法戈号”与“亨廷顿号”，这两艘船成为了1942年设计的一个有趣的子级，用于改进防空火力角度，采用了单烟囱和修订后的上层结构。
克利夫兰级源自布鲁克林级巡洋舰，但由于尺寸限制和消除多余重量的需求，其防护力不足，新设计在此基础上进行了改进。最初的设计方案在1939年确定，包括5座全新半自动双联装6英寸炮塔，但由于这些炮塔未能及时完工，克利夫兰级不得不改回布鲁克林级已验证的三联装炮塔设计。克利夫兰级巡洋舰的建造始于1940年7月1日，至1944年2月20日之间，首舰下水时间在1941年11月1日到1945年3月22日之间。由于建造进度较慢，一些巡洋舰（如“曼彻斯特号”、“加尔维斯顿号”、“法戈号”及“亨廷顿号”）只能参加后来的朝鲜战争。大批舰体资源促使这些舰艇在冷战期间被改装为混合型导弹巡洋舰。尽管部分舰艇在20世纪60年代被淘汰，但许多仍服役至1970-78年间，而“利特尔罗克号”则被保存为博物馆舰。
（唯一可以与其争论的是英国在一战期间建造的28艘C级巡洋舰，但它们在1912至1919年间的尺寸和特征差异较大。尽管如此，克利夫兰级开工建造的舰体数量更多，且其设计更加标准化。）
设计发展
虽然美国海军扩军的巨大工业努力在1941年12月才真正开始，但早在1939年9月之后，由于条约不再是首要考虑因素，新型巡洋舰的设计便已启动。摆脱了巡洋舰吨位限制后，美国工程师们需要满足海军对新型轻巡洋舰在武器、速度、航程和防护上的高要求。这使得无论是重巡洋舰还是轻巡洋舰的吨位限制都逐渐被突破。由伦敦条约促成的布鲁克林级（1936年）开启了新的巡洋舰类别，它既受限于6英寸口径，又受限于10,000吨的排水量。由于对美军标准8英寸炮（每分钟3发）的射速极为不满，其他轻巡洋舰的研究在布鲁克林级建造完成后便开始了。1935年，美国签署了更为严格的第二次伦敦海军条约，将新巡洋舰的排水量限制在8,000吨，并将火炮口径限制在6.1英寸（155毫米）。因此，无法再改进布鲁克林级的美军转而开发专为防空设计的新型轻巡洋舰，这一思路早在英国就已开始测试，并最终发展为亚特兰大级巡洋舰。
然而，随着1937年国际局势在亚洲快速恶化，美国海军重新提出了10,000吨及以上轻巡洋舰的设想。
总体而言，防空问题在新设计的考虑中占据了很大比重。美国海军开始使用靶机训练防空炮手，以模拟俯冲轰炸机和鱼雷轰炸机的攻击。模拟结果显示，搭载计算机的火控指挥仪能够在更高速度下实现所需的精度。这表明，在未来的冲突中，面对密集的飞机攻击，传统防空系统可能不堪一击。然而，当时的机械计算机重达10吨，需要被放置在甲板以下以便更好地保护它们。这一预测在二战期间得到了验证：到1944年，所有口径超过20毫米的防空武器都配备了遥控火控系统和雷达瞄准设备。
1938年美国海军船舶局的初步方案
1938年6月，为满足新条约的限制，同时提供急需的侦察及舰队护航巡洋舰，船舶局提出了一种8,000吨级的6英寸火炮巡洋舰设计，主炮配置为8至9门火炮。最初该设计被命名为“克利夫兰号”，编号为CL-55。与布鲁克林级相比，这种中型巡洋舰的主炮更轻，以符合吨位限制。然而，海军对此设计并不满意。进一步的设计开发缓慢进行。这种“弱化”设计可以说受到设计团队所有成员的反感，但仍被提交至审查委员会。幸运的是，这一“侦察/护航”设计被转向另一条路线（最终促成了亚特兰大级），而轻巡洋舰的角色在1939年3月得以重新激活。随着方向的改变，设计工作在1939年5月取得了快速进展。新舰艇装备了十门6英寸/47倍径双联装炮，同时搭载了一个飞机弹射器和两个三联装鱼雷发射管，并配备了五座四联装1.1英寸（28毫米）“芝加哥钢琴”防空炮。
为保持设计在8,000吨以内，侧面装甲几乎形同虚设，使舰艇几乎没有防护力。即便如此，仍无法为未来的战时改装预留空间。1939年3月，决定重新采用“布鲁克林舰体”作为基础设计，该舰体已经为重达2,000吨的巡洋舰设计完备，能够显著节省开发时间。
基于以上考虑，船舶局开始基于现有的舰体设计，特别是CL-49圣路易斯级舰体（圣路易斯号于1938年4月15日下水）进行改进，并最终选定了后来的“海伦娜号” (CL-50)。它被选作开发基础，以便在主炮、副炮和防空武器的安排以及改进的火控能力方面做出裁定，而这些都是前一版本设计所缺乏的。这些讨论在1939年持续进行，参与方包括审查委员会、船舶局及海军军械局。采用相同舰体设计显然仍存在重大问题：该设计本身就较轻，最初设计时华盛顿条约的10,000吨限制仍然有效。布鲁克林级在加入所有防空炮后，重心过高，这一问题基本上在“改进后的CL49设计”中被重复，由于采用相同的舰体，克利夫兰设计留下了极少的改进余地，稳定性成为一个持续问题，导致不得不做出妥协。该问题在法戈级子级上得到部分解决，但为时已晚，未能影响后续的量产。
设计过程中对于武器装备的权衡最初导致采用相同的五座三联装炮塔设计，尽可能地提供最佳火力，使用的是6英寸/47倍径Mark 16火炮。然而，海军上将们已开始考虑一种新型的双用途（DP）设计，这一设计与英国的工作方向类似，并最终应用于“皇家殖民地”级巡洋舰。在美国海军军械局方面，新型的Mark 16DP（“双用途”）双联装炮塔正在开发中，可同时对空和对海。该炮塔（理论上）能够实现独立的炮口仰角调整，并采用全新的炮架设计，可使最大仰角达到78°，而最初型号仅为40°（后来提升至60°）。然而，1939年末该型号仍在开发中，因此海军出于谨慎考虑，选择采用已经量产的现有Mark 16炮，但对炮架进行改进，以提高装填速度和仰角（详见后文）。Mark 16DP的开发最终在1943年完成，并仅在伍斯特级巡洋舰上得以应用。三联装DP炮塔设计曾被提出，但在1945年取消，未能完成开发。
基础设计中包含了布鲁克林级/圣路易斯级所没有的副炮系统：双联装的5英寸/38倍径Mark 32炮塔。相比前者使用的单装炮塔，这些副炮的火控系统更先进，整体设计更加紧凑，并且全电动化，能够更好地分配重量。然而，由于最终成品重量超标，新炮塔的引入导致结构重量的提升。这一问题最终导致舰体稳定性较差，重心过高。
最终设计与改动（1940-1941年）
1939年11月，影响新巡洋舰设计的首要因素是这些巡洋舰能够快速服役的时间。最终确认使用的设计包括三联装6英寸/47倍径主炮、标准化的双联装5英寸/38倍径副炮，以及与布鲁克林级相同的动力系统，但舍弃了布鲁克林级的舱室布置。通过这些改动，大规模生产得以简化，并且能在创纪录的时间内完成。然而，在实际转化为生产方案时，设计仍然遇到了问题。任何额外的装甲、增加的防空火力或扩展的动力系统空间，都需要舰体加长和/或加宽，这使得设计接近不稳定的临界点。
为了尽快扩充舰队，1940年3月，海军部长被告知新设计方案，并同意按现有设计建造两艘巡洋舰，命名为“克利夫兰号”（USS Cleveland, CL-55）和“哥伦比亚号”（USS Columbia, CL-56）。
即使在合同签订后的设计工作中，仍有计划改进舰体和稳定性。最初的设计仍是受《华盛顿海军条约》限制的战前方案，在战争条件下可能会显现出严重的缺陷。到1942年时，各方已经清楚地意识到所有舰船都需要大幅增强防空能力，并且要在水线以下增加更有效的防护。这些改动对设计提出了重大挑战。最终的合同设计于1941年2月完成。这一设计方案在1940年3月23日被正式下达，同时批准建造更多舰艇：CL-57和CL-58于1940年6月12日批准，CL-59至CL-67于1940年7月批准，CL-76至CL-88于1940年9月批准，CL-89至CL-94于1940年10月批准，并在1941年追加更多订单。
当时，承包建造这两艘巡洋舰的纽约造船公司（New York Shipbuilding Corporation）提出在整个设计中引入类似于50年前法国战列舰的“内倾船体”（tumblehome）方案。这种设计在理论上能够提高稳定性，并通过倾斜装甲带来更有效的防护。舰体也从最初的双层船底改为三层船底，加上新的动力舱室布局，使得这些巡洋舰的水下防护能力得到进一步提升。
随着建造即将开始，更多改进随之而来：紧急发电机的电力输出被提高（以应对主动力装置故障时的情况），5英寸炮弹药舱容量也增加了20%。当然，防空火力的增强是当时的焦点问题，并且在舰体建造过程中就进行了实质性的修改。经过测试，1.1英寸四联装防空炮由于射速慢且精度低而被证明不够有效，因此设计在建造开始后进行了进一步修改，最终采用了四座双联装40毫米博福斯防空炮，并保留了15座四联装1.1英寸防空机枪。50口径机枪当时也在考虑之列，但最终被认为对现代化飞机无效而被取消。这些40毫米防空炮没有安装防盾以节省重量。在1942-1943年的首次改装中，所有“芝加哥钢琴”（1.1英寸四联装机枪）都被拆除，并换装了40毫米博福斯防空炮和额外的20毫米厄利孔单管防空炮。
舰体与总体的特性
新设计总体上沿用了“海伦娜号”（USS Helena）的布局，但减少了一座主炮塔并增加了四座双联装5英寸/38倍径副炮。最终设计使用四座6英寸三联装炮塔，前后各两座处于高低配置。现有的5英寸炮位被保留（每侧两座，位于舰体主舰桥和后部上层建筑的两侧）。额外增加了两座双联装5英寸炮，一座位于前部主炮塔之间，另一座位于后部主炮塔之间，处于类似亚特兰大级的“三层”位置。这样布置可以获得极佳的射界，超过舰上任何其他炮位，但炮位仍不够高，无法水平俯角攻击低空飞行的目标，如鱼雷轰炸机。
克利夫兰级巡洋舰的设计保留了相同的舰长，但舰宽增加了4英尺7英寸。尽管舰体形状保持不变，内部布置几乎没有改动，但舰体中部加入了轻微的内倾设计，并仍保留了相同的舭缘/圆形艉部。考虑到顶重问题（即重心过高），设计人员使用铝制上层建筑以降低重量。然而，由于战时铝材短缺，材料被优先提供给空军，因此结构仍使用了五层的重型钢制上层建筑。这一改动被部分补偿，通过使用更轻的金属板并在可能的情况下添加碳含量较高的加固层。但即便如此，船只仍然显得拥挤，而随着战争的推进，各种设备的增加使情况变得更为复杂。
最初，克利夫兰级的防空雷达天线逐步扩大，并配备了额外的电子设备以指挥防空火力，后期又增加了新的博福斯防空炮及其专用火控系统，这些都导致了稳定性问题进一步加剧。
克利夫兰级巡洋舰的重心越来越高，指挥官们必须小心驾驶，并遵守严格的操作规定，所有物资尽可能储存在船体底部。1945年，部分巡洋舰在首次检修时移除了一个飞机弹射器，并拆除了1号炮塔上的测距仪。此外，所有防空炮的战备弹药都被要求尽量储存在更低的舱室中，除非遭遇袭击时，才允许运送到甲板上。幸运的是，这些巡洋舰在实战中并没有倾覆沉没，且在需要时仍然保持了良好的机动性。
防护设计
该设计的防护系统可以说是因受限于既有的限制条件而成为“设计中的薄弱环节”：主装甲带在舰体中央的主装甲区段（位于最外层的两座主炮塔之间）厚度为5英寸（127毫米），向舰首和舰尾延伸的装甲带则降至3.25英寸（83毫米），并逐渐减少到舰体两端的1英寸（25毫米）或更薄。主装甲甲板厚度仅为2英寸（51毫米），下方还有一层次级的较薄装甲甲板，而弹药库及舵机区上方则使用高强度钢进行加固（这些改进是在后期维修中加入的）。装甲区段的前后用5英寸（130毫米）厚的防护隔舱封闭。主炮塔可能是这些舰船上防护最为完善的部分，其正面装甲为6.5英寸（165毫米），由于倾斜设计，其实际等效防护可达到约180毫米。炮塔两侧及顶部装甲厚度为3英寸（76毫米），后方装甲为1.5英寸（38毫米）。
主炮座（炮塔旋转座）的装甲在装甲甲板以上部分为6英寸（150毫米）。仅在舰首设置的指挥塔（舰桥）装甲厚度为5英寸（127毫米），顶部厚度为2.25英寸（57毫米）。与布鲁克林级相比，克利夫兰级的炮塔防护略逊一筹，但在机械舱区段，其5英寸（127毫米）装甲外还有一层0.625英寸（16毫米）厚的STS（特殊处理钢）板，而弹药库上方的装甲则是在2英寸（51毫米）装甲上增加了一层0.625英寸厚的STS钢板。指挥塔和主炮座的防护厚度相同，其他部分的防护性能大体相当。
动力系统
克利夫兰级巡洋舰采用与布鲁克林级相同的动力系统：由四台巴布考克-威尔科克斯（Babcock & Wilcox）锅炉提供动力，通过四组减速蒸汽轮机驱动四根轴，输出总功率为100,000轴马力（75,000千瓦）。布鲁克林级使用的是更早期、更小型的锅炉，因此配备了八台锅炉。虽然两者的输出功率相同，航速也均为32.5节（60.2公里/小时；37.4英里/小时），但航程略有差异：克利夫兰级在15节（28公里/小时）航速下的航程为8,640海里（16,000公里；9,940英里），而布鲁克林级的航程则为10,000海里（19,000公里；12,000英里）。如前所述，克利夫兰级舰艇的机舱和锅炉舱的内部布局基于“海伦娜号”（USS Helena, CL-50）的设计，并稍作改进：前部为锅炉舱，其后为前部机舱，再往后是后锅炉舱，最后为后部机舱。后续的“法戈”子级（Fargo subclass）对该布局进行了进一步改进，将所有排烟管道集中至单一的烟囱内。
武器装备
1942年，首批完工的克利夫兰级巡洋舰装备了四座三联装6英寸/47倍径Mark 16型主炮、六座双联装5英寸/38倍径副炮和四座三联装28毫米防空炮。此时，舰载鱼雷发射管已被移除。然而，这些巡洋舰很快在海试或首次维修期间进行了重新武装：增加了两座四联装40毫米博福斯（Bofors）防空炮和两座双联装博福斯防空炮，以及最多20门单管20毫米厄利孔（Oerlikon）机炮。与布鲁克林级相比，克利夫兰级牺牲了一座主炮塔，但其副炮配置更为完善，并且装备了更为先进的火控系统（此前布鲁克林级配备的是5英寸/25倍径副炮，而“圣路易斯号”和“海伦娜号”配备的是四座双联装5英寸/38倍径副炮）。战争结束时，从1944年6月完工的“维克斯堡号”起（CL-86），防空火力进一步增强，配备了四座四联装40毫米博福斯防空炮和六座双联装40毫米博福斯防空炮，而较轻的20毫米厄利孔机炮数量则减少了一半。在“法戈号”和“亨廷顿号”上，经过重新设计的上层建筑进一步提升了所有副炮和博福斯防空炮的射界，并且可能安装了16门20毫米机炮。
6英寸Mark 16型主炮
该型号主炮与布鲁克林级和克利夫兰级巡洋舰通用，基于旧款6英寸/50倍径Mark 8型火炮的早期试验成果而研发而成。新设计采用了独立的半固定弹药，并可发射新型“超重型”穿甲弹（AP），其穿透力几乎是旧款奥马哈级（Omaha class）巡洋舰火炮弹药的两倍。炮管采用一体式自紧结构，其内膛衬管通过刺刀卡合装置固定于炮体内。Mod 1型采用锥形衬管，并配备半自动垂直滑动式炮闩和位于炮口的0.5英寸环形装置。配合“超重型”AP Mark 35 Mod 11型弹药，火炮在47度仰角时射程可达26,118码（23,881米），而火炮的最大仰角为60度。然而，由于在超过47度仰角的情况下射击精度欠佳，该火炮主要用于对陆地目标的炮击。炮管寿命为750至1,050发，但每门炮仅配备800发弹药。其高射速在舰对舰交战中表现尤为出色。除了AP弹外，该炮还可发射HC Mark 34 Mod 1-7型高爆弹和Mark 32及Mark 38型照明弹用于夜间作战。
5英寸/38倍径Mark 32型副炮
这款副炮被公认为二战中性能最优异的多用途火炮，共装备了六座独立的双联装炮塔。火炮采用人力装填，但配有动力推弹装置，因此能够在任意仰角下保持高射速。自1943年起，这款火炮配备了新型近炸引信炮弹，防空作战效率显著提升。
防空武器
初期配置为五座四联装1.1英寸（28毫米）防空炮。
1941年，海军军械局建议用新型40毫米博福斯防空炮取代所有四联装1.1英寸防空炮，并采用双联装炮架，因为其重量相当。然而，该决定遭到海军将领委员会的否决，改为安装四联装博福斯防空炮以提升火力密度。这一变更进一步增加了舰艇的重心问题，最终通过增加更轻的厄利孔机炮来弥补。
火控系统
克利夫兰级巡洋舰的前主炮指挥仪（Primary Director）也是舰艇的主要观察指挥站，通常由舰艇的首席观察员亲自指挥。克利夫兰级、法戈级以及布鲁克林级巡洋舰均配备了广泛使用的Mark 34型火控指挥仪，并安装了Mark 45型测距仪。
主炮射击指挥室位于水线以下的装甲带内，配备了Rangekeeper Mark 8型射程计算器及相关的图表绘制设备，专为6英寸/47倍径主炮设计。此外，火炮配有Mark 41型垂直稳定火控指挥仪，并连接至Mark 27型雷达设备，而控制台和指示器与Mark 13型雷达设备配套使用，另外还有一个火控切换板及其对应的战斗电话交换系统。所有克利夫兰级巡洋舰均配备了单独的主炮射击指挥室，内置单一的射程计算器及Mark 6型垂直稳定设备，并与辅助计算机连接。为了实现分区射击（divided fire），则采用了辅助设备和相应的作战程序。而在更大的塞勒姆级（Salem class）和伍斯特级（Worcester class）巡洋舰上，主炮射击指挥室内则配备了双射程计算器和双垂直稳定设备。
雷达
克利夫兰级巡洋舰服役时，雷达已经成为巡洋舰的标准配置。它们配备了SK-1型对空搜索雷达（后期舰艇换装SK-2型对空搜索雷达）、SG-6型对海搜索雷达以及SP型战斗机指挥雷达。冷战时期，这些巡洋舰被升级为AN/SPS-6型对空搜索雷达和SR-3型对空搜索雷达。
SK-1型雷达仅能追踪大型水面舰艇。该雷达由SC-2型雷达改进而来，配备CXAM型天线，并可选装IFF Bl-5型敌我识别天线。其波长为1.5米，脉冲宽度为5微秒，脉冲重复频率为60赫兹，扫描速率为每分钟4.5转。SK-1雷达的发射功率仅为200千瓦，有效探测范围为：轰炸机100海里（190公里）、战斗机75海里（140公里）、浮出水面的战列舰30海里（55公里，超出舰炮射程范围），以及驱逐舰13海里（24公里）。对于巡洋舰目标，其探测距离约为40公里（21海里）。天线尺寸为17英尺见方，采用6×6偶极天线阵列形状（俗称“床垫天线”）。作为早期长波段海基雷达，SK-1雷达在某些高度上易因海面反射而产生自干扰（劳埃德镜像效应），在追踪目标时可能失去目标。这在神风特攻作战期间显现出严重的缺陷。为此，许多巡洋舰增配了微波雷达，其受干扰程度较低，但也因此牺牲了对高度和距离的探测能力。
舰载航空系统
克利夫兰级巡洋舰在设计上具有较为理想的尾部布局，能够配备两具弹射器和四架水上飞机，并设有大型机库及维修车间，同时还留有充足的空间储存航空燃料、润滑油、武器装备（如深水炸弹及航空炸弹）等物资。这些巡洋舰能够快速依次发射两架水上飞机进行侦察与火力校正，随后将另外两架飞机通过升降机升至弹射器处，以便快速进行二次发射。普遍认为，克利夫兰级巡洋舰在服役初期均装备了当时性能最好的通用水上飞机——沃特OS2U“游骑兵”（Vought OS2U Kingfisher，1944年服役于“莫比尔号”），但照片显示部分舰艇（如1944年时的“克利夫兰号”）依旧搭载了表现不佳的寇蒂斯SO3C“海鸥”（Curtiss SOC Seagull）。1945年后，所有克利夫兰级巡洋舰均统一配备了寇蒂斯SC“海隼”（Curtiss SC Seahawk），这些飞机在朝鲜战争期间仍然有服役记录。
子级别
克利夫兰级原先计划建造52艘，实际建造27艘（这个数量不含法戈级和独立级）。
在设计阶段以及建造中，有9艘被改造成独立级航空母舰；2艘改造成法戈级，法戈级有着与克利夫兰级不同的设计，包括更紧凑上层配置和将两个烟囱合并成一个烟囱；
在全部27艘克利夫兰级中，其中一艘加尔维斯顿号被建造成导弹巡洋舰。建成后还有五艘被改建成加尔维斯顿级和普罗维登斯级的导弹巡洋舰。接续当时的命名规则，所有的舰艇完成后都以美国的城市和城镇来命名。
法戈级
法戈级轻巡洋舰的设计以克里夫兰级轻巡洋舰为蓝本改造而来，主要的区别是紧凑上层配置和将两个烟囱合并成一个烟囱，意在使防空武器的配置呈现弧形。同样使用此一概念的船舰还包括巴尔的摩级重巡洋舰和俄勒冈城级重巡洋舰。这些更改降低了克里夫兰级的不稳定性，特别是让它不会出现危险的倾斜。法戈级的主炮塔位置降低了一英尺、位于两侧的副炮塔则降低到与甲板相同的高度，放置40毫米防空武器的支架也被降低[3]。
法戈级轻巡洋舰原先预计建造13艘，但只有法戈号与杭亭顿号建造完成，其余的因为第二次世界大战的结束而取消建造。
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各舰详细服役历程略。