球磨型軽巡洋艦（くまがたけいじゅんようかん）は、日本海軍の二等巡洋艦(軽巡洋艦)。同型艦5隻。いわゆる5500トン型軽巡洋艦の第1グループにあたる。

概要
天龍型軽巡洋艦を完成させ軽巡洋艦を運用し始めた日本海軍は、天龍型の船体を大型化して砲力を強化し、本型と同じ計画の峯風型駆逐艦(速力39ノット)で構成される水雷戦隊の旗艦として速力36ノットに強化(天龍型は33ノット)、天龍型の拡大型として改設計されたのが本型である。アメリカ海軍の計画していたコンステレーション級巡洋戦艦(計画速力33ノット)と遭遇した時に天龍型の速力33ノットでは逃げ切れず、最低でも3ノット優速の36ノットが必要だったとも言われている。

天龍型で問題とされた低居住性と凌波性の改善も図っている。

 計画 
1916年(大正5年)2月24日に八四艦隊案が一部成立し予算が公布され、それにより3,500トン型巡洋艦(天龍型)2隻が建造された。日本海軍は続く1917年(大正6年)の八四艦隊案では、3,500トン型(小型巡洋艦)と7,200トン型(軽巡洋艦)の建造を計画し予算が成立した。3,500トン型は天龍型と同型、7,200トン型はアメリカ海軍が計画中のオマハ級軽巡洋艦を砲力で上回る計画だった。しかし八六艦隊案(1918年成立)策定に当たり従来の巡洋艦建造計画の見直しを行い、天龍型は他国海軍の軽巡洋艦と比較しても小型で高速力を発揮するには不利であり、更に峯風型駆逐艦(計画速力39ノット)を率いる水雷戦隊旗艦としては能力不足と考えられた。また7,200トン型では水雷戦隊旗艦としては大きいと考えられ、予算の面からもより小型の艦型が求められたようである。これらにより上記の計画は天龍型の改良型にあたる5,500トン型9隻に変更された。この9隻のうち最初の5隻が球磨型に当たる。

なお残り4隻のうち3隻は5,500トン型の第2グループとなる長良型の3隻になり、最後の1隻は更に計画が変更され試作小型巡洋艦(夕張)になった。

 艦型 

設計主任は天龍型に続いて河合定二造船少監で、1917年(大正6年)に設計がまとまった。イギリス海軍の後期C級軽巡洋艦やD級軽巡洋艦を手本としたイギリス式の軽巡洋艦であり、直線的な船体で艤装も簡素なもので、各所に駆逐艦式の考えが適用された。加えて日本海軍では艦隊決戦に備えて強力な砲力、魚雷兵装、1号機雷敷設設備や通信設備を備えた司令部施設が必要であり、水雷戦隊旗艦として36ノットが要求され、その他に波の荒い太平洋での作戦のために凌波性が求められた。

艦の構造を前部から記述すると、艦首甲板上に主砲の14cm砲を単装砲架で背中合わせに1番・2番主砲を1基ずつ計2基を搭載、その背後に露天の操舵艦橋と竣工時から三脚式の前部マストの左右に3番・4番主砲を1基ずつ配置した。

船体中央部に等間隔に立つ3本煙突を前後から挟み込むように53.3cm魚雷発射管が連装で前後に片舷1基ずつ計4基8門を配置した。煙突の周囲には丈の低い通風筒が立ち並び、舷側部は艦載艇置き場となっており、艦載艇は2本1組のボート・ダビッドが片舷3組ずつ計6組で運用された。8cm高角砲は1番煙突の両舷に片舷1基ずつの計2基が配置された。

 船体 
垂線間長は天龍型から60フィート(18.288m)長くなり、500フィート(152.400m)になる。高速力が必要なため船体は細長くなり、その船体形状(ライン)は船型試験所での水槽試験で決定された。凌波性の必要から艦首乾舷の高い船首楼型船体を採用し、船体中央にも艦幅いっぱいに短艇甲板を設けた。船首楼甲板は艦首からF(フレーム・ナンバー)73までの長さ47.55m、高さは上甲板から2.44mだった。また中央の短艇甲板はF87からF155までの長さ41.27mで、高さは2.13mだった。艦首はいわゆるスプーン型であり、凌波性や船体抵抗で劣るが1号機雷を乗り切るために採用された。艦尾はデストロイヤー・スターンになっている。舵は大型の半平行舵だったがその抜き差しは困難で、5,500トン型以後の高速艦艇に半平行舵は使用されなかった。

 砲熕兵装 
主砲は天龍型と同じ50口径三年式14cm砲で単装7門は上記のように配置された。片舷砲力は6門で、艦橋両舷の3番、4番砲は首尾線上への発射も出来る。後部の主砲は上甲板より1段高い上構上に設置され、前部主砲と同じ高さになる。これは後部上甲板を一号機雷敷設に充てるためと言われる。

また、日本海軍巡洋艦として初めて新造時から方位盤射撃装置を装備、このため射撃指揮所のある前部マストは三脚式となった。

8cm高角砲は天龍型では後甲板に1門装備だったが、本型では1番煙突の両舷に装備し計2門となっている。1935年(昭和10年)頃に行われた近代化改装で13mm連装機銃2基に換装、太平洋戦争開戦時には更に25mm連装機銃2基に換装されていた。ただし1938年(昭和13年)3月調べの海軍省年報によると球磨・北上・大井は三年式8cm高角砲1門をまだ装備しており留式7.7mm機銃2挺、山ノ内5cm礼砲2門を装備、球磨は高角砲が無く留式7.7mm機銃2挺と保式13mm機銃4挺(連装2基)、木曽も高角砲はなく留式7.7mm機銃2挺と毘式12mm機銃2挺を装備するなど、各艦で相違がある。

太平洋戦争での機銃増備は「多摩」の場合、5番主砲と7番主砲、航空兵装を撤去、7番砲跡に12.7cm高角砲連装1基を装備したほか、25mm機銃は3連装5基、連装4基、単装16挺、13mm機銃単装8挺を装備したという。

 水雷兵装 
当初の計画では天龍型と同様に53cm3連装魚雷発射管2基を艦の中心線上に装備する計画だったが、天龍型の使用実績では荒天時に転舵で目標が反対舷に変わる時に追随できないなど、運用に困難があった。本型では射線の減少を忍んで六年式(53cm)連装発射管を両舷に2基ずつ装備、片舷4射線になる。予備魚雷を含めて魚雷は16本搭載した。

後甲板は1号機雷敷設のための機雷投下軌道2条を装備する。機雷庫は7番砲下にあり、48個を格納した。球磨・多摩では1号機雷用の敷設設備が完成していなかった。このためこの2艦の竣工時は5号機雷150個を搭載することになっていたようである。1号機雷の敷設実験は竣工早々の北上で行われ、以後1号機雷48個、5号機雷64個が定数となったようである。

 航空兵装 

竣工時より航空機の搭載を考慮した初めての日本海軍艦艇になる。計画当初は航空機の搭載を考慮されていなかったが、5番、6番砲直下にあった機雷庫を格納庫にあて、分解した水偵(水上偵察機)を搭載可能にした。運用のために後部マストにデリックを設置、水偵はシェルター甲板上で組み立てて、デリックで海面に降ろして発進させる方式だった。この時には艦を停止または微速航行させる必要があり、この当時の水偵では外洋での発進は無理で、実用的ではなかった。

「木曽」は長良型で採用予定の滑走台をテストケースとして設置した。艦橋を拡大して羅針艦橋下に格納庫を設置、2番主砲の上部に陸上機用の滑走台(長さ30フィート)が設けられた。「木曽」での実験は一応成功とされ続く長良型・川内型にも採用されたが、発艦した機は陸上か航空母艦に降りる必要があり、航行中は母艦に帰艦出来ないなど不便なものだった。「木曽」の場合は実験後しばらくして滑走台を陸揚げし、必要な時に再装備出来るように1940年(昭和15年)頃まで保管されていたという。

「球磨」は1932年(昭和7年)、「多摩」は1934年(昭和9年)に呉式2号射出機を5番・6番主砲の間に1基を設置して九〇式二号水上偵察機を運用できるようにした。残りの3隻は射出機を装備しなかったが、その理由は明らかでない。

 機関 
球磨型は速力36ノットが要求され、必要な出力は90,000SHP(軸馬力)だった。この出力は軽巡洋艦を多数建造していたイギリス海軍でもまだ無く、アメリカ海軍で計画されていたオマハ級軽巡洋艦と同じだった。日本海軍で開発されていたタービンの最大出力は峯風型駆逐艦の1基19,250SHPで、本型では技術本部第5部が大体計画を行い、三菱で詳細設計を行った三菱・パーソンズ・技本式オール・ギアード・タービン(1基22,500SHP)を4基搭載した。これは低圧タービンがパーソンズ式反動型を三菱が改良したもの、高圧タービンが海軍技術本部(技本)が設計した衝動型だった。このうち前部機械室の2基(外軸駆動)には巡航タービンを接続していた。巡航タービン自体は後部機械室にあり、巡航タービンの排気は後部機械室にある2基(内軸駆動)に導かれ低速での燃料消費量を低減するように計画されていた。なお、川崎造船所で建造された「大井」のみブラウン・カーチス式タービン(高低圧)を搭載していた。オール・ギアード・タービン採用の初期であり(巡洋艦では天龍型から)、この時期にはまだタービンの故障が頻発していた。

缶(ボイラー)はロ号艦本式重油専焼水管缶が天龍型より2基多い10基(大型6基、小型4基)となり、これに重油・石炭混焼水管缶2基を加えて12基とした。蒸気は圧力18.3kg/平方cm、温度は飽和(100℃)である。第1缶室に混焼缶2基、第2缶室は重油専焼缶(小型)4基、第3缶室に重油専焼缶(大型)4基、第4缶室に重油専焼缶(大型)2基が設置された。1番煙突は小型4基(混焼缶2基、専焼缶2基)、2番煙突は小型(専焼缶)2基と大型(専焼缶)2基、3番煙突は大型(専焼缶)4基の排煙を受け持った。石炭庫は第1缶室の前方に配置された。

 防御 
本型の防御は天龍型と同じくアメリカ海軍駆逐艦の4インチ(10.2cm)砲に対する防御とし、装甲範囲は機関部を上甲板から水線下2フィート9インチ(8.38m)まで覆っていた。舷側は25.4mmHT鋼の外板に38.1mmHT鋼を重ね計63.5mm、高さは上甲板から下へ16フィート(4.88m)まであった。長さは上甲板から8フィートがF(フレーム・ナンバー)77からF197までの240フィート(73.2m)、その下はF83からF195までの224フィート(68.3m)だった。舷側防御より下は、船体の二重底が上甲板まで続くだけで本格的な装甲は無かった。甲板防御は上甲板に最大厚28.6mmのHT鋼で防御していた。