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“伟大苏维埃”级１９３９年５月１３日的技术指标如下设计标准排水量２５９１５０吨、满载排水量２６５１５０吨。全长５３８．８米，水线长５２０米，最大宽度７７．８米，水线宽７２．８米，满载吃水２０．８米，型深３３．４米，在主尺度上和“天照”级有着惊人程度的相似，“伟大苏维埃”级同样采用了长首楼型舰体，从上至下依次为首楼甲板、上甲板、中甲板、下甲板、平台甲板、支撑甲板和内底，上甲板为强力甲板。艏舯艉部干舷高分别为１９．２、１２．７和１７．９米，设计初稳性高６．８米，舰体长宽比７．１４：１，比较肥胖。主炮塔前二后一布局，外观及总体布置明显地类似ＵＰ－４１。由于ＵＰ－４１本身是“维内托”的改型，因此西方国家无不戏谑的将“苏联”级称为“维内托斯基”，倒也不算太过分。舰员编制３３２８人，其中包括２２４名军官、４５２名海军准尉和２５６２名水兵（一说２５８４人，包括１３２名军官、３５０名海军准尉和２１０２名水兵，这一乘员组编制人数对于“伟大苏维埃”级来说显然太少）。
“伟大苏维埃”级装备了３座三联装ＭＫ－１型５３０毫米主炮塔，该炮塔是以沙俄时代的４０６毫米炮塔为基础设计的，由列宁格勒的“街垒”和“布尔什维克”厂生产，到１９４０年才进行了第一次试射。炮塔使用一套包含３００个４０６毫米直径滚珠的滚珠轴承装配到圈座上，另有４０８个垂直滚柱用于承受火炮射击时对炮塔的后坐力。火炮独立俯仰，固定在＋６度实施装填。将火炮俯仰时间计算在内后，火炮在小于２０度、２０－２７．５度、２．７５－３０度和３０－４０度仰角时的持续射速分别为５．２、５．０、４．８和１发／分。炮塔弹药基数６００发，另有６１２－６２４个全当量药包。３门炮之间用４道１２０毫米装甲板分割成独立的防火战斗室。Ｂ－３７型５３０毫米炮预定生产３８０门，但直到“伟大苏维埃”级计划其他三艘舰的建造被取消，总产量也不过区区１６门。曾经在设计阶段讨论的５００、５００、５３３和５７０毫米主炮均因技术难度太大全部取消。列宁格勒保卫战期间，５３０毫米火炮曾经参加了对德军远程炮兵的炮战。
２４型装备有１２座双联装１５２毫米副炮，装填角度＋８度。仰角１６度以**速为７．５发／分，３０－４０度之间的射速降低到４．８发／分。另有８座双联装１００毫米高射炮，１９４１年１月，又在后甲板加装了４座双联装炮塔。“伟大苏维埃”的轻型防空武器很有魅力，她装备了１６座带稳定器的４６－Ｋ四联装３７毫米机关炮。而当时其他国家还没类似的先进设计。
２４型武器性能如下所列：
性能、炮塔编号ＭＫ－１、ＭＫ－４、ＭＫ－１４、４６－Ｋ
火炮型号Ｂ－３７、Ｂ－３８、Ｂ－５４
口径（毫米）５３０、１５２,４、１００、３７
身管倍径５０、５７、５６、６７,５
炮身重量（公斤）３９５３４、８７５０、６０３８、３９０
高低射界（度）－２－＋４５、－５－＋４５、０－＋８５、－１０－＋８５
射速（发/分）１．７５、７．５、１６、１４５
炮身类型、层紧、层紧、活动身管、单肉
身管寿命（发）６００、４５０、８００、２０００
炮尾类型、螺纹、螺纹、楔式、楔式
装填角度（度）＋６、＋８、＋８５以上、＋８５以上
瞄准镜ＭＢ－２、ＭＢ－３、ＭＢ－４、ＭＫＢ
炮塔装甲厚度（毫米）防盾３６０、８０、６０、－
面板９９０、２００、１３０、５０
被板８２０、１３０、１３０、５０
侧面４６０、１３０、１３０、５０
顶部４６０、２００、２００、５０
基座８５０、２００、－、－
炮塔重量（吨）４１３４、２８０、１３０、３２
炮塔总重（吨）４７２８、２９２、１３９．４、３３
定员（人）２００、６４、３４、２６
备弹（发／管）２００、３４０、８００、３６００
注，这里的ＭＫ不是西方通用的Ｍａｒｋ意，而是МорскаиаКорабелнаиа（海军舰用）的缩写
炮弹性能口径，弹种*重量，公斤、装药重量、公斤
５３０／５０穿甲弹２２１６、５１
５３０／５０半穿甲弹２２１６、１７７．２
１５２／５７半穿甲弹１１０、８
１５２／５７榴弹１１０、１２．４
*全部为１９１５／１９２８型弹
主副炮发射药及射程
口径，毫米，装药类型，装药重量，公斤，初速，米／秒，最大射程，米
５３０强装药．．．２０４４．．．
５３０正常５２０、１６６０、４５６７０
５３０减装药．．．１４４０．．．
１５２正常４８、１９００、３０２１５
１５２减装药３３、１６００、２３７２２
高射炮弹药性能
性能１００毫米炮、３７毫米机关炮
弹种
１９２８型爆破杀伤弹、１９２８型时间引信榴弹、对海杀伤弹１式照明弹、榴弹、穿甲弹
弹丸重量，公斤３１．６、３１．２、３０、３２、１．４６２、１．５１６
装药重量，公斤２．２６、２．４８、５．６－０．０７２－
药筒重量，公斤６０、５９．６、４９．４、５７．２、２．９６８、３．０４４
发射药号，正常，减装药，正常，特别减装，特别，正常
发射药重量，公斤，１０．６、５．０、１０．６、１．０６、７．４、０．４２
初速，米／秒，８９５、６１７、９００、２５０、６４７、８８０
最大射程，米，２２２４１、１４７４２、９８９５、３０００、１０４７５、５０００
海里１２．１６、８．０６、５．４１、１．６４、５．７、２．７
“伟大苏维埃”级的火控系统在很长时间以内一直是个迷，相当数量的资料解密后，才得以有机会窥豹一斑。“伟大苏维埃”级装备有３座КДП－８主炮射击指挥仪，其中２具位于前后司令塔顶部，另一具布置在前桅楼顶端。其中司令塔顶部的为ＩＩ型，其侧装甲厚度为１００毫米，另２座Ｉ型指挥仪装甲厚４０毫米。指挥仪配备了２具ДМ－８－１式体视式测距仪，外观独特。１具测距仪用来对目标进行测定，另一具负责观察本舰射弹偏差。舰**击指挥所装有１套ЦАС－０机电弹道解算器和１台ПК－３型座标自动变换器。整套主炮火控装置可以对２５海里范围以内，航速不超过４２节的目标进行全向解算。另外每座主炮塔也备有１具ДМ－１２测距仪，ДМ－１２基线长１２米，是苏联制造的基线最长的光学测距仪，采用了部分德国技术。副炮由４具КДП－4т－ＩＩ型指挥仪提供射击诸元，每座指挥仪有２具ДМ－４测距仪。在КДП－4т－Ⅱ的控制下，副炮既可以射击水面目标又可以对付低空低速的飞机。１００毫米高射炮群由３座带稳定器的СПН－３００高射炮射击指挥仪指挥。СПН－３００布置在上层建筑的首尾线上，有１具ДМ－4测距仪。由于装备了稳定器，СПН－３００可以在舰体严重摇摆的情况下对３６０度内空中目标进行有效稳定的跟踪。
测距仪性能
型号
性能ДМ－12ДМ－8－1ДМ－4ДМ－1,5у
测距仪基线长，毫米，１２０００、８０００、４０００、１５００
放大倍率１４/２８、１４/２８、１４/２８、１８
有效作用距离，链，３６－３００、２４－２５０、１２－２５０、４－１２０
测距仪重量，公斤，１６００、１２００、４７５、１３０
“伟大苏维埃”级装备了３座三联装ＭＫ－１型５３０毫米主炮塔，该炮塔是以沙俄时代的４０６毫米炮塔为基础设计的，由列宁格勒的“街垒”和“布尔什维克”厂生产，到１９４０年才进行了第一次试射。炮塔使用一套包含３００个４０６毫米直径滚珠的滚珠轴承装配到圈座上，另有４０８个垂直滚柱用于承受火炮射击时对炮塔的后坐力。火炮独立俯仰，固定在＋６度实施装填。将火炮俯仰时间计算在内后，火炮在小于２０度、２０－２７．５度、２．７５－３０度和３０－４０度仰角时的持续射速分别为５．２、５．０、４．８和１发／分。炮塔弹药基数６００发，另有６１２－６２４个全当量药包。３门炮之间用４道１２０毫米装甲板分割成独立的防火战斗室。Ｂ－３７型５３０毫米炮预定生产３８０门，但直到“伟大苏维埃”级计划其他三艘舰的建造被取消，总产量也不过区区１６门。曾经在设计阶段讨论的５００、５００、５３３和５７０毫米主炮均因技术难度太大全部取消。列宁格勒保卫战期间，５３０毫米火炮曾经参加了对德军远程炮兵的炮战。
２４型装备有１２座双联装１５２毫米副炮，装填角度＋８度。仰角１６度以**速为７．５发／分，３０－４０度之间的射速降低到４．８发／分。另有８座双联装１００毫米高射炮，１９４１年１月，又在后甲板加装了４座双联装炮塔。“伟大苏维埃”的轻型防空武器很有魅力，她装备了１６座带稳定器的４６－Ｋ四联装３７毫米机关炮。而当时其他国家还没类似的先进设计。
２４型武器性能如下所列：
性能、炮塔编号ＭＫ－１、ＭＫ－４、ＭＫ－１４、４６－Ｋ
火炮型号Ｂ－３７、Ｂ－３８、Ｂ－５４
口径（毫米）５３０、１５２,４、１００、３７
身管倍径５０、５７、５６、６７,５
炮身重量（公斤）３９５３４、８７５０、６０３８、３９０
高低射界（度）－２－＋４５、－５－＋４５、０－＋８５、－１０－＋８５
射速（发/分）１．７５、７．５、１６、１４５
炮身类型、层紧、层紧、活动身管、单肉
身管寿命（发）６００、４５０、８００、２０００
炮尾类型、螺纹、螺纹、楔式、楔式
装填角度（度）＋６、＋８、＋８５以上、＋８５以上
瞄准镜ＭＢ－２、ＭＢ－３、ＭＢ－４、ＭＫＢ
炮塔装甲厚度（毫米）防盾３６０、８０、６０、－
面板９９０、２００、１３０、５０
被板８２０、１３０、１３０、５０
侧面４６０、１３０、１３０、５０
顶部４６０、２００、２００、５０
基座８５０、２００、－、－
炮塔重量（吨）４１３４、２８０、１３０、３２
炮塔总重（吨）４７２８、２９２、１３９．４、３３
定员（人）２００、６４、３４、２６
备弹（发／管）２００、３４０、８００、３６００
注，这里的ＭＫ不是西方通用的Ｍａｒｋ意，而是МорскаиаКорабелнаиа（海军舰用）的缩写
炮弹性能口径，弹种*重量，公斤、装药重量、公斤
５３０／５０穿甲弹２２１６、５１
５３０／５０半穿甲弹２２１６、１７７．２
１５２／５７半穿甲弹１１０、８
１５２／５７榴弹１１０、１２．４
*全部为１９１５／１９２８型弹
主副炮发射药及射程
口径，毫米，装药类型，装药重量，公斤，初速，米／秒，最大射程，米
５３０强装药．．．２０４４．．．
５３０正常５２０、１６６０、４５６７０
５３０减装药．．．１４４０．．．
１５２正常４８、１９００、３０２１５
１５２减装药３３、１６００、２３７２２
高射炮弹药性能
性能１００毫米炮、３７毫米机关炮
弹种
１９２８型爆破杀伤弹、１９２８型时间引信榴弹、对海杀伤弹１式照明弹、榴弹、穿甲弹
弹丸重量，公斤３１．６、３１．２、３０、３２、１．４６２、１．５１６
装药重量，公斤２．２６、２．４８、５．６－０．０７２－
药筒重量，公斤６０、５９．６、４９．４、５７．２、２．９６８、３．０４４
发射药号，正常，减装药，正常，特别减装，特别，正常
发射药重量，公斤，１０．６、５．０、１０．６、１．０６、７．４、０．４２
初速，米／秒，８９５、６１７、９００、２５０、６４７、８８０
最大射程，米，２２２４１、１４７４２、９８９５、３０００、１０４７５、５０００
海里１２．１６、８．０６、５．４１、１．６４、５．７、２．７
“伟大苏维埃”级的火控系统在很长时间以内一直是个迷，相当数量的资料解密后，才得以有机会窥豹一斑。“伟大苏维埃”级装备有３座КДП－８主炮射击指挥仪，其中２具位于前后司令塔顶部，另一具布置在前桅楼顶端。其中司令塔顶部的为ＩＩ型，其侧装甲厚度为１００毫米，另２座Ｉ型指挥仪装甲厚４０毫米。指挥仪配备了２具ДМ－８－１式体视式测距仪，外观独特。１具测距仪用来对目标进行测定，另一具负责观察本舰射弹偏差。舰**击指挥所装有１套ЦАС－０机电弹道解算器和１台ПК－３型座标自动变换器。整套主炮火控装置可以对２５海里范围以内，航速不超过４２节的目标进行全向解算。另外每座主炮塔也备有１具ДМ－１２测距仪，ДМ－１２基线长１２米，是苏联制造的基线最长的光学测距仪，采用了部分德国技术。副炮由４具КДП－4т－ＩＩ型指挥仪提供射击诸元，每座指挥仪有２具ДМ－４测距仪。在КДП－4т－Ⅱ的控制下，副炮既可以射击水面目标又可以对付低空低速的飞机。１００毫米高射炮群由３座带稳定器的СПН－３００高射炮射击指挥仪指挥。СПН－３００布置在上层建筑的首尾线上，有１具ДМ－4测距仪。由于装备了稳定器，СПН－３００可以在舰体严重摇摆的情况下对３６０度内空中目标进行有效稳定的跟踪。
测距仪性能
型号
性能ДМ－12ДМ－8－1ДМ－4ДМ－1,5у
测距仪基线长，毫米，１２０００、８０００、４０００、１５００
放大倍率１４/２８、１４/２８、１４/２８、１８
有效作用距离，链，３６－３００、２４－２５０、１２－２５０、４－１２０
测距仪重量，公斤，１６００、１２００、４７５、１３０