六、技术发展
尽管海军军官在无风和逆风中都有不愉快的经历,但他们一开始都不赞成在海
军中使用轮机推进的主意。十九世纪初,轮机推进甚至不如风帆推进有效;初期的
蒸汽机可能出故障,这在战斗过程中是致命的。使用轮机大幅度地缩小了军舰的巡
航半径。因为最初的轮船跑不到100 海里燃料就耗尽了。在战斗中,轮船的机动性
当然占优势,但轮船的蹼轮挡住了舷侧的三分之一,如果一发炮弹有幸击中了它或
轮机,那它在速度和火力方面就处于劣势了。于是,海军军官们宁愿让商船反复试
验,这些试验最终产生了可靠的,节省燃料的高速轮机。
美国海军最初进行了一次轮机推进试验。在1812年战争中为英国海军封锁所激
怒的美国海军命令著名的轮船专家罗伯特·富尔顿速造一艘用蹼轮推进的反封锁舰。
这就是世界上第一艘轮机军舰“德莫劳格斯”号( 以后改名为“富尔顿”号) 。这
艘舰舷侧厚5 英寸,锅炉和轮机安在双层船体的底部,单蹼轮安在它们的中间,当
时的大炮几乎伤害不了它。然而,“德莫劳格斯”号还没能参战,战争就结束了。
它被当作接待舰停泊在布鲁克林海军造船厂,后来为战火所毁。
英国和法国海军非常勉强地开始使用轮机,一开始仅应用于拖船、通信船等辅
助船。三十年代,他们终于开始建造专在战斗时使用的轮船。美国海军甚至比他们
更犹豫。1812年战争后的二十年中,他们没造一艘轮船。
1837年,美国海军的第二艘轮机动力军舰“富尔顿”二号终于下水。这艘排水
量为700 吨的明轮船长180 英尺,装了4 座高烟囱和3 根桅杆。很久以来为轮机推
进大力宣传的马修·C ·佩里监督了这艘舰的建造工作,并担任了它的第一任指挥
官。海军委员会同意他雇用锅炉工和机械师,并为他们划分职级。他们实际上成了
美国海军的工程兵。
由于煤贮量有限及其它缺陷,“富尔顿”号不是一艘远洋军舰,但佩里成功地
将它从纽约驶到华盛顿,给范布伦总统和国会议员们展示,使他们相信建立一支以
轮机为动力的海军的实用性。也许就因为这一点,美国海军于1842年下水了3220吨
的明轮船“密西西比”号和“密苏里”号,这一进展遥遥领先于——既或是一时的
——世界其它国家的海军。第二年,“密苏里”号被烧毁了,但“密西西比”号在
墨西哥战争和打开日本门户的过程中立下了功勋。南北战争期间,在那条它因之而
命名的河里,“密西西比”号被毁。
实用螺旋桨的发展最终克服了普遍不愿在战舰上使用轮机的思想。螺旋桨是由
英国的弗朗西斯·佩狄特·史密斯——一个未受过工程训练的农民——和瑞典的发
明天才约翰·埃里克松各自独立发明的。螺旋桨没有蹼轮那些遭非议的特点,但英
国海军部起初不相信安了螺旋桨的船能操纵。埃里克松在英国遭到拒绝后,海军上
校罗伯特·斯托克顿很容易地说服他来到了美国。斯托克顿利用他的政治影响一直
坚持,终于1842年说服海军按照埃里克松的规格建造一艘螺旋桨军舰。这就是炮舰
“普林斯顿”号——第一艘使用螺旋桨的海军轮船。它也是第一艘将轮机安在水线
以下的军舰,因而炮弹打不着轮机。
皇家海军终于相信了螺旋桨的好处,在“普林斯顿”号之后不久,下水了安装
螺旋桨的炮舰“响尾蛇”号。“响尾蛇”号战胜了一艘马力相当的拖船并在好几次
速度试验中获胜,坚定地确定了螺旋桨推进器的地位。在以后的几年中,英国将许
多与拿破仑作战时期的老舰都装上了轮机和螺旋桨。法国第一艘螺旋桨战舰“拿破
仑”号于1850年下水。两年以后,英国的“阿伽门农”号也下水了。五十年代中期,
美国也开始建造将在南北战争中起重要作用的梅利马克级快速螺旋桨护卫舰。
在第一次鸦片战争中,英国东印度公司使用了两条铁壳体轮机炮艇。到1844年,
美国和英国在五大湖地区各有一艘铁壳体军舰。皇家海军开始订购铁壳体护卫舰。
然而正当铁将被广泛应用于建造舰体的时候,一系列试验使英国海军部相信,以当
时冶金发展水平,铁比橡木更容易损坏。于是皇家海军将新的铁壳体护卫舰改成运
兵船,用铁建造军舰的工作实际停顿了好几年。克里木海战中没有铁壳舰参战。
海军军官们认识到作为舰船摧毁工具的实心弹效果不佳,特拉法尔加角海战证
明了这一点,当时近距离内发射数千发炮弹却不能击沉一艘军舰。尽管如此,海军
采用爆炸弹的过程却是缓慢的。几百年来,迫击炮艇和装有臼炮的双桅纵帆船将爆
炸弹射入防御工事能有效地杀伤敌人,但军官们认为爆炸弹太危险了,不能随处搬
动和在主力舰队使用。然而,那些标准的24磅和32磅炮弹的效能太小了。
拿破仑战争之后,一名法国炮兵军官亨利·约瑟夫·佩克桑研制了一种发射爆
炸弹的火炮,这种炮与那些使用实心弹的同口径炮相比,炮身短,重量轻,用药少。
1824年,这种炮通过击碎一艘双层甲板船显示了它的潜力。虽然英法两国海军都于
三十年代末采用了佩克桑设计的火炮,但它依然被看作是次于发射实心弹舰炮的专
用武器。
土耳其舰队在锡诺普的覆灭使海军大国相信,使用爆炸弹( 榴弹) 已成为必然
的趋势。用厚铁板保护木壳或铁壳舰体也应运而生,因而产生了铁甲舰。英法都急
急忙忙地建造铁甲舰,准备参加克里木战争。战争之后,法国建造了第一艘远洋铁
甲舰“荣誉”号。这是一艘5600吨的用4.75英寸厚铁板装备的木体护卫舰。英国则
以预订第一艘战列舰“勇士”号与之抗衡。1860年下水的“勇士”号长 380英尺,
排水量为9000吨,18英寸厚的柚木舰体外加4 英寸半厚的铁甲板。木壳舰是承受不
了如此长度的舰体张力的,也带不了这么重的装甲。它所需的大功率轮机及40座舰
炮都比帆船时代的标准强大得多。意识到这点,设计师们完全用铁制造它的舰体。
“勇士”号的下水结束了木壳战舰的时代。当然还有许多早年的老舰仍在继续
服役。例如,木壳轮机单桅帆船和快速帆船在即将来临的美国南北战争中仍起主要
作用。但在1860年之后,英国就只造铁甲舰或后来的钢甲舰了。虽然其它国家海军
有走回头路的,但最终都效仿了英国。
拿破仑战争结束时,舰炮的构造和操作与西班牙无敌舰队时期相比没什么变化。
虽然在装填和瞄准方面有所改进,更好的炮架也设计出来了,但舰炮本身仍然是老
式的发射实心弹的铸铁前装滑膛炮。它们的射程大抵相同,近距离平射平均300 码,
最大射程2500码。也许因为生锈的缘故,实心弹很少有标准的球形,这一事实使得
提高射击精度的企图大部分归于失败,为了避免卡弹,不得不在炮弹和炮膛内壁之
间留下很大的空隙——“游隙”。因而装药燃烧时产生的推力损失很大,而且常使
弹丸在炮膛内穿行时从一边蹦到另一边,出炮口的角度无法预计。
蹼轮的引进使得一艘舰携带的炮数减少了,这促使人们试验以较少的舰炮获得
更有效的炮火。旋座火炮就是答案之一,它能旋转以加强舷侧火力。增大火炮虽能
更让人满意,但这些炮应该更坚固,因为推动32磅以上的炮弹所需的装药可能炸碎
铸铁炮管,使炮手遭到伤亡。
四十年代初,埃里克森和斯托克顿用熟铁各为“普林斯顿”号设计了12英寸火
炮。埃里克森将他的炮命名为“俄勒岗”炮。在射击试验时,炮座附近产生了裂缝,
其发明者在炮尾上加固了熟铁箍。斯托克顿造了相似的一门炮,他将它称做“和平
使者”,使用的金属材料厚一点,但没在炮尾上加任何铁箍。在射击表演时,“和
平使者”爆炸,炸死了一名军官、二名国会议员、海军部长和国务卿。随即,美国
海军禁止再使用熟铁炮,各地的火炮专家也对这些熟铁炮持怀疑态度。
五十年代初,美国海军中校约翰·A ·达尔格雷恩设计了一种瓶子形的舰炮,
炮尾很厚,至炮口逐渐成锥形,因为那里的火药气体的压力较小。这明显地改进了
当时使用的舰炮,达尔格雷恩的舰炮很快被美国海军采用。
达尔格雷恩的舰炮最终被套筒炮取代。这种炮的炮筒由两根或两根以上同轴管
组成,外管趁灼热时套在内管上、冷缩后就紧紧地箍住内管。英国设计的阿姆斯特
朗式舰炮,其内管是将一根熟铁条绕成管状后再焊接成形的,这样,金属沿着舰炮
体长而不是横过其体宽承受射击应力。
为了给旋座火炮和暴露在甲板上的炮手提供一些保护,约翰·埃里克森和皇家
海军的考珀·科里斯上校各自发明了舰炮炮塔。第一艘带炮塔舰是埃里克森的“班
长”号,这艘舰在1862年汉普顿锚地战斗中与“弗吉尼亚”号交了手。
至19世纪中叶,爆炸弹和实心弹一样都是球形的。引信管是一个装满了硬制火
药的空心圆柱体。根据目标距离将引信管剪成与燃烧时间相应的长度,然后塞进或
旋进炮弹的引信孔里,直到引信管尾部与炮弹外表一样平。然后将炮弹从炮口塞进
炮管,一个环状衬套将其顶住,引信管头朝外。当发射时,火焰围着炮弹,在炮弹
沿炮管运行时将引信管点燃。
可以理解,这样的定时爆炸弹会过早或过晚爆炸。弗朗西斯·斯科特·凯所创
作的《星条旗》中的“空中爆炸的炸弹”显然是引信管太短了。后来就改用了在撞
力作用下起爆的着发引信,但这种炮弹在撞击目标时必须保证引信朝前,然而这对
球形弹来说是无法控制的,而长弹会翻滚——除非能让它绕着炮轴旋转。在炮管里
刻制膛线能够获得这种旋转,轻武器的制造者早就证明了这一点。为了使膛线有效,
炮弹将不得不紧贴着炮管,但这样产生的压力会炸毁十九世纪初的火炮。
在坚实的套筒炮产生之前,英国的火炮专家试图在保留游隙的条件下获得膛线
的效果,结果就出现了兰开斯特炮和惠特渥斯炮;前者在螺旋状椭圆形炮膛内发射
椭圆形炮弹;后者在螺旋状六边形火炮膛内发射六边形炮弹。这样的临时代用品效
果并不太好。第一门能够安全地承受由膛线产生的压力的舰炮是阿姆斯特朗式套筒
炮。这种炮发射有铅套的长弹,炮弹沿炮膛运行时,铅套与膛线吻合。
美国海军对采用膛线的趋势抵制了很久。在整个南北战争及随后的二十年中,
达尔格雷恩的滑膛炮仍是美国军舰的标准炮。这样做有充足理由。使用球形弹和大
装药量的达尔格雷恩式舰炮的穿甲能力比当时使用小口径长弹的舰炮强。使用膛线
后射程远了,但有人认为这容易诱惑人们在接近敌人之前耗尽弹药。有膛线的帕罗
特式舰炮的经验使美国海军军官们坚信这一偏见。这种炮在炮尾周围加了牢固的铁
箍,但整个炮管没有加固,很显然它的炮口会被炸掉。
——泉石小说书库——
亦凡公益图书馆(shuku.net)
下一章 回目录