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[原创连载] 1866~1886年的英国“一等巡洋舰”

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一等兵

三年服役纪念章

发表于 2020-9-2 23:47 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 第四弦 于 2020-9-5 15:37 编辑

在1887年,英国皇家海军对其舰艇进行了重新分类。新的标准下,“一等巡洋舰”既包括了奥兰多级这种拥有高速、大续航力、重火力的高干舷战舰,也包括勇士级这种除了具备高干舷这一要素之外几乎与“巡洋舰”不搭边的战舰。如何定义一等巡洋舰呢?参考在这一分类出现后建成的这类战舰,它从性能上具备的要素包括能战胜一切巡洋舰甚至足以对抗战列舰的火力、能追杀海面上一切目标的高速、足以进行跨洋部署调动的大续航力、高干舷与优良的适航性;从职能上来说,既能从属于战斗舰队充当高速前卫,也能部署于海外保护己方贸易、猎杀敌方贸易袭击舰、必要时甚至需要对抗敌方二等战列舰。一等巡洋舰的舰队职能是从1885年以来皇家海军的一系列演习之中逐步开发探索出来的,并非这篇文章的重点;而在1887年一等巡洋舰的序列中,像是奥兰多级和专横级,她们在这一分类诞生之前就大致具备了我们上面所说的一等巡洋舰的性能要素,这篇文章将会由此上溯,探讨英国海外型战舰是如何发源、又如何演变出这些性能要素的。

抛砖引玉之作,个人所知有限,错漏谬误难免,还望各位方家不吝斧正。

一、无常号(HMS Inconstant)及其姊妹舰

美国内战期间,南军用少量战舰搭配大量私掠船,对北方的海上贸易造成了严重破坏。阿拉巴马号与佛罗里达号活动于三大洋,仅这两艘袭击舰就俘获了上百艘商船,而他们不过是登记吨位仅数百吨的小舰而已。相对于上百万吨的商船总吨位而言这虽然并不很多,但造成的恐慌却带来了更巨大的损失。从1861-1864年间,联邦有接近50万吨商船被转卖给英国,还有大量商船直接封存,打算等到战争结束后再下水。这种对海上贸易的间接打击,其威力要远远超出直接的破交战。这里面体现出来的问题是,即便数量最大的破交舰(私掠船)被1856年的《巴黎宣言》所禁止,少量的专业破交战舰也仍然需要被重视,海上贸易并非就此高枕无忧。

1863年,由于联邦与英国的关系恶化,也出于现有军舰很难追捕南军袭击舰这一原因,联邦海军订购了6艘高速巡航舰,即Wampanoag级,海军部长说其作用是“扫荡海面,追捕和猎杀敌人的船只”。这一级战舰在纸面上有着前所未有的高速:其试航航速最高达到17.75节,能以16节航速持续航行,然而这种高速很有可能是在离岸流的帮助下达成的。除此之外这级战舰可以说一无是处:其木制传动轮在首次试航中即磨损掉了八分之五英寸;木制的修长舰体结构强度不足,高速航行时会发生扭曲;艏艉过于纤细,难以承载重型的追击炮,对于其职能而言算是很大的缺陷;其载煤量也不足,设计上是七百吨,实际只有不到四百吨,只够高速航行不到三天。

英国人当时不见得清楚这些细节问题,他们只是知道美国佬现在拥有了一种比现有任何战舰都要快的东西。阿拉巴马和佛罗里达不过是只要被发现就能被轻易摧毁的低速弱武装小船,既然她们都能对海上贸易造成巨大损害,那么Wampanoag这种高速战舰的破坏力必然更加恐怖。很明显,不列颠需要一种新型战舰来反制美国人的高速巡航舰。

海军中将罗伯特·斯宾塞·罗宾逊(Robert Spencer Robinson)指示首席设计师里德(EdwardReed)设计一种高速的大型巡航舰。他认为威胁英国海上贸易的船只主要有两种:一是能击败英国小型战舰的正规军舰,二是私掠船(这里言下之意应该是专指美国的,美国人并未参与《巴黎宣言》)。他在1871年对战舰设计委员会作报告时也描述了自己的构想,高速重火力战舰的造价会非常高昂,所以一般国家的海军会建造速度慢一些的更便宜的战舰,她们无力对抗英国的大型高速巡航舰(这似乎表明英国人很快就知道Wampanoag并不成功);而像Druid-class这样的小型Sloop,其航速和火力就足以打击任何私掠船了。英国大型巡航舰将消灭敌方用于破交的正规军舰,之后再由己方小型战舰摧毁敌方小舰,夺取并行使制海权。罗宾逊对于新巡航舰的这种构想,其实已经与二三十年后的一等巡洋舰非常类似。

里德应该是在设计新巡航舰的时候意识到了Wampanoag的问题。此前没有人设计过这样的高速战舰,以前积累的海军部系数数据随着航速提高愈发不准确,因此里德无法准确估算其航速,他只是预期这艘战舰能达到15节。他还指出,这样的高速重武装战舰不应该由木头来建造,因为沉重的大功率发动机、重型火炮和震颤严重的桨轴都是对木制舰体的严峻考验,为了高速必须采用的瘦长线形则会让问题进一步恶化。铁质舰体是唯一有可行性的方案,然而,1840~50年代的实验表明,铁壳的抗打击能力远逊于木壳(参见附录1)。这艘战舰已经没有多余的吨位分配给装甲,因此里德决定在其铁质舰体外面完整地包裹上橡木外壳,这总比让单一的锻铁外壳去承受炮弹打击要好。同时,这也是外海长时间活动的战舰所必需的要素——有木壳才能包裹铜皮。下图展示了其船壳结构,外侧的两层橡木互相垂直,以尽可能降低铁质船壳所受的冲击力。同时注意那些钉子,内外的钉子材质不同,且并不互相接触,防止发生电化学腐蚀,详情参见附录2。



                              

这艘战舰被命名为无常号(HMS Inconstant),其设计方案于1866年4月26日被批准。该舰长337英尺4英寸,宽50英尺3英寸,吃水25英尺6英寸,排水量5780吨。1869年7月26日,无常号在斯多克湾开始海试,在六次往返试航中,她达到了16.5节的平均航速,且仅需一半功率就可以达到13.7节;她带着船长号事故的消息返航时,在24小时内维持了15.75节的平均航速,这比当时的任何战舰都要快。同时,该舰的武装也相当强劲:10门9英寸线膛炮安装于主甲板侧舷,6门7英寸线膛炮,其中4门位于上甲板侧舷,2门位于上甲板舰艏位置,其火力不逊色于当时的大型铁甲舰(1866年服役的柏勒洛丰号铁甲舰比无常号还要少配备一门7英寸炮)。这一武器配置也引发了很多争议。当时线膛炮发射的榴弹远不如滑膛炮可靠,使用穿甲能力胜出的线膛炮打击没有防护袭击舰表面上看并不是什么好主意。里德选用线膛炮的原因在于其射程优势,他希望远射程的线膛炮能在远距离摧毁敌舰,这样该舰薄弱的无防护舰体就不必禁受炮火考验。这种构想很超前,也因此没什么人买账。其首任舰长Waddilove后来对设计委员会表示搞不清这艘战舰的具体用途,他认为应当利用其航速优势快速拉近距离,之后迅速摧毁敌舰。这种意见在当时绝非孤例,无常号后来的训练似乎也侧重于这种近距离交战战术,她的9英寸炮曾在战舰横倾5~6度的情况下,花费8分48秒发射了8发炮弹,在当时已经是非常快的射速了,这或许表明该舰的使用者力图在敌舰摧毁自己之前先摧毁敌舰,为此需要近距离上的高射速,而远距离交战并未被接受,与该舰设计时的思路已相去甚远。

除此之外,该舰存在一些当时无法解决的问题。她的续航力很有限:全速1170海里,10节航速下2700海里,6.4节3020海里,这样的续航力即便跨大西洋航行仍非常勉强,更不用说广袤的太平洋了,这意味着她仍然离不开风帆,而作为一艘风帆战舰她的性能就很一般了,尽管凭借着瘦长的线型和26655平方英尺的风帆她能达到13-13.5节航速,但不使用蒸汽动力时其舵效很差,换舷机动困难,顺次掉头机动做起来很“cranky”(意思是转向过程中船体会长时间保持侧倾而无法快速回正),这表明她的稳定性似乎存在一些问题,后来为其增加了90吨压舱物,风帆航行时也必须给锅炉和冷凝器加满水作为另外一部分压舱。这种做法见仁见智,巴纳贝后来就认为该舰的稳定性完全足够,压舱是不必要的。她的后续舰,HMS Shah把舰宽扩大到了52英尺,这样就不需要压舱也能具备相同的稳定性。另外,该舰在使用蒸汽动力航行时,如果挂出全帆装,带来的阻力又会使航速降低1.5节。蒸汽螺旋桨动力在各方面或许都是与风帆相矛盾的,详见附录3的说明。

但不管怎么说,里德还是达成了斯宾塞·罗宾逊的要求:比任何战舰都快,同时拥有最强的火力。从这些要素来看,似乎可以将其视为一等巡洋舰的鼻祖。但在那个年代,她真的足以完成后世一等巡洋舰的任务么?1877年,这种战舰有了一次实战的机会——无常号的姊妹舰HMS Shah对上了秘鲁叛军的小型铁甲舰Huascar。Shah的武备做了修改,她
拥有2门9英寸炮、16门7英寸炮、4门64磅炮。她在1500~2500码距离上开火237次(其中9英寸炮发射32发炮弹、7英寸炮发射149发、64磅炮发射56发),伴随她的HMS Amethyst用64磅炮开火190次,二舰合计命中50发以上,可能多达70~80发,但没能造成任何值得一提的伤害。Huascar的人力旋台只回击了大约六七发炮弹。双方火炮造成的杀伤恐怕还不如战斗尾声Shah的加特林机枪对Huascar的压制性射击来的更大。

这场战斗,在某种程度上反映出此类战舰的窘境,只要对方稍微具备一些装甲,哪怕是很小的战舰,也是非常难以对付的。当然你可以说Shah如果配备了更多的9英寸炮(就像里德一开始构思的那样)结果会更好,英国人自己在这一战之后也是这样认为的,但9英寸炮也可能意味着更少的开火与命中次数。也可以辩解说这种战舰本就是为了对抗无防护舰艇而打造的,然而早在无常号开工一年前,法国人就开工了7艘专用于殖民地的小型木体铁甲舰,即Alma-class,1868~69年又开工了3艘更大的La Galissonnière-class,不能指望无常号不会对上这些战舰,而对付她们的结果与Shah对抗Huascar也不会有什么差别。不过更进一步来考虑,火力占据绝对优势的Shah尚且不能对吨位很小防护也较差的Huascar造成决定性伤害,那么这个时期的装甲舰艇彼此对抗,其结果又将如何呢?这应该说是那个时代的窘境,而非无常号自己的。

这类战舰的另一个问题在于价格:里德在1871年称,无常号的舰体造价为16万英镑,动力系统要6.8万英镑,另外还要负担35%的“额外经费”。怀特在1903年就职ICE会长的演说中提到其造价为213324英镑,无论取哪个数字,这都是二等铁甲舰级别的造价。她需要550~600名舰员,也带来了不逊于一等铁甲舰的运作成本(作为对比,一等铁甲舰HMSHercules定员638人,HMS Monarch定员575人)。在那个变革的年代,很少有人对诸如“舰队结构”之类的问题有概念,人们只会看到与一艘二等铁甲舰同样价格的战舰完全无法对抗前者,因此她仅有Shah这一艘姊妹舰也就不值得奇怪了。里德自己和斯宾塞·罗宾逊都倾向于建造无常号,而不是更小更廉价的Volage级(3129吨,15节,装备6门7英寸炮和4门64磅炮),因为后者相对于铁甲舰完全没有航速优势。后来第一海务大臣决定建造一艘缩水版,即HMS Raleigh(5200吨,15节,2门9英寸炮、14门7英寸炮),这当然也招致罗宾逊的强烈反对。罗宾逊指出,这样纯属两头不靠——这种缩水版并没有比无常号便宜太多,而关键性能(显然是指航速)却被削弱到和Volage级基本相同的程度。这里我们可以看到在质量和数量之间很有意思的争论和取舍,试图削减价格的尝试总会遇到这样的情况:价格并没有便宜很多,而性能却大幅度下降,它在之后还将反复上演,正如德雷克级相较于蒙默斯级,以及战巡相较于大巡,等等。

尽管自Shah于1870年开工后,整个1870年代英国人再未建造过这种类型的战舰,但很快形势的急剧变化将会迫使他们反复权衡是否要重拾高航速,并最终促成了真正的巡洋舰的诞生,我们在后文还会对此做出叙述。而在无常号开工后一年,英国人就对法国将要部署于殖民地的小型铁甲舰做出了回应。

二、大胆级(Audacious class)与敏捷级(Swiftsure class)

如前文所述,为了对抗法国用于派驻殖民地的小型铁甲舰,英国人开始规划一种二等铁甲舰。其最初的设计指标是3000吨(bm,Builder'sMeasurement,一种风帆时代遗留下来的估算船只大小的方法,简单来说就是用长宽深相乘再乘上某个经验系数,并不能代表实际吨位),拥有6英寸装甲并配备8英寸线膛炮。斯宾塞·罗宾逊在与议会反复扯皮争取之后,其装甲带得以强化到8英寸,并配备9英寸12吨舰炮。里德在1867年2月2日提交了设计方案,8日获得海军部通过,其单舰预算22万英镑,6月同型两艘都在纳皮尔船厂开工,10月和次年8月又各开工一艘,这就是大胆级铁甲舰。该级舰垂线间长280英尺,宽54英尺,吃水22英尺7英寸,轻载排水量5909吨,为了缩减吃水,采用双轴推进。里德后来称这级战舰是Hercules的缩小版,正如Defense相对于Warrior一样,但新型二等铁甲舰的性能相对于Defense有了相当大的提升。实际上,她们相对于Hercules也有了一定的改进,这里不做太繁琐的文字说明,只用一张图来解释:





如图所示,大胆级拥有8英寸厚的水线装甲带,往艏艉方向削薄到6英寸,炮房也同样是6英寸。相比于早期中央炮房铁甲舰,她的防护面积进一步缩减,这也是1806年代以来的大趋势。她在舯部设置了双层炮房,其中安装了10门9英寸炮;艏艉上甲板另各有2门64磅炮。其10门主炮中的4门抬高了一层甲板(这种设计来源于里德给奥斯曼设计的铁甲舰Fatikh号)上层炮房的炮门开在四角,理论上来说这赋予她们良好的向艏艉射击的能力。斯宾塞·罗宾逊称这几艘战舰是“在侧舷炮铁甲舰中,唯一能朝艏艉方向使用最重型火炮的”,这既是因为这些火炮抬高了一层(上层炮门下缘距离水线有16英尺6英寸,而其下层炮门下缘距离水线仅8英尺,当时没有双层炮房设计的铁甲舰其炮门基本都在这个高度),也因为更靠近舯部,不容易上浪进水或是被遮挡。相比之下后来的一等铁甲舰Alexandra在较低的一层炮房里靠前的位置也设置了前向炮门,结果饱受舰艏浪的困扰。以下两图展示了Hercules和Alexandra的布局。








不过,使用者对此类设计并不买账。尽管向前后方开火的时候,炮口风暴只会对舰体造成很轻微的损坏,前卫号舰长还是表示他从来不敢下令往舰艏方向开炮,因为会震坏露天甲板的天窗,对风帆索具和一些木质部件也会造成比较严重的破坏。战时自然可以不考虑这个问题强行射击,但和平时期总是会有这样的抱怨。不过最主要的问题在于艏摇会导致瞄准困难,炮房在艏艉方向的视野也很狭小,基本只能等舰体摇摆到特定方位时才能开火;火炮处于紧贴炮房侧壁的位置,操作起来也并不方便。相比之下装在舰艏的64磅炮射界要好很多,两门炮足有30度的共同射界,瞄准视野良好,也便于指挥,舰长更愿意站在两门舰艏炮后面指挥作战,而炮房内部就显得过于狭窄拥挤了。

当时按惯例,海军部交给船厂的唯一一份施工图就是舰体最大宽度处的横剖面图,船厂只能根据舯部的图纸来自行决定其余部分应如何施工。里德认为如果海军部要绘制各个剖面的详细图纸,就需要把绘图员从10人增加到60人。结果在他视察查塔姆船厂时,他惊恐地发现船厂把舯部横剖面的结构原封不动地复制到了艏艉,造成很大的超重与超支。里德只能亲自督导大胆级的建造,使用了很多钢制部件替代铁材来进行减重。然而这些减重大多位于水线之下,造成重心升高,稳性变差,不得不增加三百多吨压舱物来修正。以前卫号为例,这三百吨压舱物让吃水增加了15英寸,航速降低了几乎整整1节。不过前卫号仍是四艘同级舰中最快的那艘。其试航航速为:大胆号13.2节、无敌号14.09节、铁公爵号13.64节、前卫号14.5节。实际使用中,最高航速在12-13节左右。全速情况下,其载煤量足够其连续行驶3天。

使用蒸汽动力时大胆级的操纵性能很好,除铁公爵号以外,其余三艘都安装了平衡舵,其最小回旋直径只有318-423码,铁公爵号是505码。里德认为小的回旋半径赋予了不逊于旋台的攻击灵活性,再加上高干舷,和小尺寸,使其比旋台舰更适合派驻海外。不过与无常号一样,她们同样也是很糟糕的帆船,因为双螺旋桨设计阻力过大且无法向单螺旋桨那样吊离水中,她们使用风帆时最大航速只有6.5节,而且几乎无法有效转向。其远离本土的部署能力也比较差,因为她们包裹的是锌皮而非铜皮,锌皮比较容易清理,但并不具备铜皮那种杀死寄生生物的能力。

在海军部订造第二批大胆级(铁公爵号与前卫号)之前,他们也邀请了一些民间造船厂来提出替代方案,既可以是侧舷炮式,也可以是旋台式(海军部对旋台的偏好将会一直贯彻到1889年),排水量3500-3800吨(bm),吃水不超过22英尺6英寸,装甲带厚8英寸。使用旋台的话,其装甲要有10英寸厚,搭载18吨(10英寸)或者25吨(12英寸)火炮,否则仍维持大胆号的设计。七个船厂提交了设计方案,大多数使用了旋台,这些方案要么超重,要么干舷过低,要么装甲布局有缺陷,没有一个比里德原来的设计更好。因此最终决定第二批扔按照原方案建造。

大胆级平均造价为220190英镑,作为对比,抵抗号(HMS Resistance)的造价是223055英镑。二者的一些参数如下,可见大胆级的性能确实如里德所说,有了很大的提升。

  舰名
  
  舰体重量(吨)
  
  装甲重量(吨)
  
  防护
  
  抵抗
  
  3750
  
  697
  
  4.5英寸装甲带,18英寸背板,0.5英寸船壳
  
  大胆
  
  2600
  
  924
  
  6-8英寸装甲带,10英寸背板,1.5英寸船壳
  

1868年4月7日,里德又向海军部递交了一个修改版方案,为了强化风帆航行能力,改回可吊起的单螺旋桨,吃水从22英尺增大到24英尺9英寸,排水量从5909吨增大到6504吨,不过由于单螺旋桨推进效率更好,航速并未下降多少;舰底仍然包裹木壳,但外层换回铜皮。除此之外,武备、防护等均未改变。新舰计划建造两艘,分别被命名为敏捷号(HMS Swiftsure)和凯旋号(HMS Triumph)。到了7月28日,罗宾逊又一次要求设计部门考虑远洋旋台舰,两座旋台各搭载2门25吨火炮(显然不可能实现,同样火力配置的君主号达到八千多吨),他批示道“我们在下议院和公众的压力下不得不这样设计战舰……为了强化火力和防御而在远洋航行能力上做一些牺牲”。但与里德讨论过后,最终决定不对二号舰做任何改动,两舰在8月31日同时于帕尔默船厂开工。

大胆级与敏捷级应该说比较成功:尽管是为了海外部署而设计,也因此被贴上了“二等”的标签,但她们作为铁甲舰的性能并未被舍弃,在1870年代,她们实际上大多服役于海峡与地中海,是英国铁甲舰队中坚力量。苏伊士运河开通于1869年11月,在1870年代可通航船舶的吃水深不超过25英尺。只有为数不多的铁甲舰能通过苏伊士运河快速驰援东方,并进入一些条件恶劣的港口和海域,而这些二等铁甲舰毫无疑问是其中最重要的组成部分。她们的成功很大程度上来自于对体量的限制,而这种限制,在下一个十年甚至更长的时间内,将成为英国海外战舰进一步发展的绊脚石。

三、鲁莽号(HMS Temeraire)

1872年2月底,新任的总设计师纳撒尼尔·巴纳贝接到指示,设计一种“modified Swiftsure”,其炮房配备中口径火炮,具备9英寸装甲带,帆装、总体布置、吨位都与敏捷级相同;适当扩大舰宽,这样就不必再加装压舱物。四个月后,巴纳贝向审计长休斯顿·斯图尔特递交了两个设计,其中一个是敏捷级的直接改进型,另一个则回应了设计委员会的要求,他们希望用一座安装两门重型火炮的旋台来取代炮房,侧舷则布置一些无防护的轻型火炮,他们还特别强调了旋台射界特别是前向火力的重要性。这看起来与高干舷和帆装是完全矛盾的。巴纳贝的解决方法是把旋台压低一层甲板安装,有点类似于已经沉没的HMS Captain的布置方式。旋台内布置了2门11英寸25吨火炮,其直径达39英尺,火炮间距也有19英尺,两门炮之间夹着狭窄的艏楼,这样就有了很小的前向共同射界。这两个方案的草图如下:








巴纳贝本人并不看好第二个方案。缺陷是很明显的:位置太低容易进水,重量太大加剧埋艏,实际射界并不理想,炮口风暴会对艏楼造成损伤。时任DNO,阿瑟·胡德上校赞同巴纳贝的意见,但他对敏捷和大胆的原始方案也不完全满意,他希望拉大火炮间距以便于操作火炮(大胆级与敏捷级的炮房被指责过于狭窄),前向射击的火炮从9英寸升级到10英寸,装甲带要延伸到舰艏水线以下,这样能强化撞击能力。巴纳贝回复说并不反对胡德的意见,但这些改动会导致尺寸和吨位的增大。不到一个月后,设计部门提交了第三个方案,削减了主炮,强化了防护与副炮火力,增重三百吨。DNO认为这个设计中火炮弹药总重为376吨,其中不少于150吨被毫无价值的轻型火炮占据,他希望把18吨火炮增至6门,哪怕为此要把炮房延长50%。方案3如下图所示,18吨主炮仅4门,但90英担副炮多达11门。




9月20日,巴纳贝又给出了两个方案。其中一个体现了胡德的建议,其布局与上面的方案一类似,巴纳贝指出单舷的三门重炮只有极小的共同射界。另一个方案则更进一步,完全取消了炮房装甲,除了水线装甲带之外,仅剩的装甲位于艏艉,横向布置,这能防止纵向袭来的炮弹直接扫过所有炮位,就像风帆时代薄弱的艉部遭到纵射那样。削弱防护换来了这些方案中最强的火力,它装备了多达11门18吨火炮,无论是艏艉还是侧舷都能很好地发挥火力。这个方案似乎从未进入设计委员会的视线,但之后的香农号很明显继承了其布局。后一个方案如下图所示。




之后,到了11月,海军部要求仍维持中央炮房布局,但在DNO建议的基础上更进一步,炮房内要增加到8门火炮,且要把火炮改为11吋25吨型。审计长与巴纳贝对此都不满意,巴纳贝表示这将使其吨位从7000吨增加到8500吨,造价从28.8万英镑增加到35万英镑,这艘被命名为Temeraire的战舰已经变成了能与即将开工的HMS Superb(后来改名为Alexandra)相提并论的一等铁甲舰,失去了最开始“modified Swiftsure”的任何特征。随着吨位上升,之前的单轴也必须改为双轴来维持14节的设计航速。12月,海军部最终决定在炮房内配备2门25吨火炮和6门18吨火炮,舰艏还有一门18吨火炮作为追击炮,确实已经与Alexandra(2门25吨炮、10门18吨炮)相差无几。

1月中旬,审计长又要求巴纳贝考虑能否在鲁莽号的上层甲板安装旋台(这种要求隔一段时间就会出现一次)。这当然是不可能的,但此次却不同以往,他们开始讨论露炮台的问题。关于露炮台的构想可以追溯到1867年,大胆级的设计完成之时。时任DNO,Astley Cooper Key指出她的火炮布局会导致敌舰处于斜前方或斜后方的一些位置时,只有一门重型火炮能够攻击到敌舰。他建议在艏艉甲板上各布置一门重炮,用一个与转盘一起旋转的薄的铁制炮盾来保护炮手免遭步枪的杀伤。巴纳贝向斯图尔特报告说安装大型的装甲旋台是不可能的,但如果使用轻得多的露炮台设计,就可以在增设艏艉炮的同时,在炮房内保留6门18吨火炮,同时维持原来的吨位。不过为了后向射界,后桅必须取消。这勾勒出了鲁莽号的基本轮廓:两门火炮安装于艏艉露炮台,六门火炮安装于炮房中,同时使用双桅。在与DNO讨论过后,斯图尔特在1873年2月7日向海军部递交了包括露炮台方案在内的多个方案,海军部选定的方案正如上文所述,艏艉露炮台分别安装一门25吨炮和一门18吨炮,中央炮房中安装2门25吨火炮和4门18吨火炮,其中25吨火炮的炮门开在斜前方。该舰开工以后,又将舰艉露炮台的18吨炮换成25吨炮,鲁莽号的设计最终成型,如下图所示:


1873年8月18日鲁莽号开工建造,76年下水,次年完工。该舰垂线间长285英尺(仅比大胆级长了5英尺),宽62英尺,吃水27英尺,排水量8540吨,使用两台双缸立式复合蒸汽机带动两部螺旋桨,12台工作压力能达到60psi的新型锅炉为其提供蒸汽,7000马力,设计航速14节,在6次往返试航中达到了14.65节的平均航速;其正常载煤量400吨,最大620吨,能以8-9节的经济航速航行2680海里。总面积25000平方英尺的风帆挂在两座桅杆上,这是皇家海军历史上是风帆面积最大的双桅战舰,她也因此被称为“The Great Brig”。这艘船比大胆和敏捷级宽很多,使得她的纯风帆航速进一步下降,不过由于长宽比缩减,舵也做了一些改进,其操纵性能反倒有很大改善。同时,她仍然保留了最初作为“modified Swiftsure”的木壳铜皮,这就形成了一个很吊诡的情况:如果不考虑其较深的吃水,那么这艘已经升级成一等铁甲舰的战舰,作为海外舰反倒比之前的二等铁甲舰更合格……




值得一提的是其露炮台,使用了为岸防炮设计的地阱式机构,这种机构由Sir Alexander Moncrieff设计,并由伦道尔(GeorgeWightwick Rendel)将其移植到战舰上。火炮开火时会在后坐力作用下自动沉入装甲围垛之内,之后靠液压动力向后旋转,靠液压装填杆来完成装填,之后再靠液压动力升起回到原位,不过火炮瞄准时的俯仰角还是需要人力来调节。这样的一门火炮通常需要6个人操作,不过紧急情况下也可以只用3个人,另外3人主要负责搬运弹药。而安装于炮房中的11英寸25吨火炮每门需要多达19人来操作。这种露炮台能实现105秒开火一次的射速,也要优于之前的旋台舰——无论是君主号还是蹂躏级,开火间隔都达到了两分钟以上。从这些方面来看,新型露炮台的设计可以认为是成功的,尽管它也遭遇了炮口风暴的问题:后部露炮台朝任意方向射击均会损伤舰面设施,因此在每年的四次季度演习中,只有一次会使用后部露炮台。不过这也不是露炮台自身的问题,而是保留风帆索具带来的问题。有些资料声称这种露炮台实际重量已经接近双联装的旋台,显然是毫无根据的瞎说——鲁莽号实际干舷和露炮台的安装位置都要远高于君主号,如果露炮台有那么沉重,她唯一的下场只会是翻船(特别是在HMS Captain的事故之后,皇家海军的设计师对于重心和稳定性问题严谨到了近乎偏执的地步)。




这一节我们花了些篇幅来讲述鲁莽号的设计演变过程,但我们还是要发问,为什么这样一艘纯粹的海外型二等铁甲舰最终会演变成一艘一等铁甲舰?巴纳贝在多年以后说明了原因,1872年德国人开工了两艘带风帆的高干舷铁甲舰,即皇帝号与德意志号,这两艘战舰达到8800吨,装备8门260mm火炮,强于英国现有的任何高干舷铁甲舰,因此英国也必须针对性地增加新舰。这是一个充分的理由么?HMS Temeraire与HMS Alexandra都是在1872年设计并于1873年动工的,而到了1873年,为了弥补二等铁甲舰的缺位,英国人不得不另外设计建造了一艘香农号,我们站在后世角度,怎么看都只能称之为瞎折腾。这很大程度上反映了那个年代经费窘迫的状况,而更根本的原因在于,经历了HMS Captain的事故之后,罗宾逊与里德双双去职,新任审计长与总设计师要受到设计委员会与海军部的双重掣肘,这让皇家海军又回归到了那个缺乏任何整体战略规划的状态,根据其他国家的造舰情况立刻直接进行回应再次变为常态。鲁莽号这艘战舰本身可以说是成功的,但追溯到设计思路与规划层面,考虑到海军部内部缺乏任何必要共识的状态,她又毫无疑问是失败的。

四、香农号(HMS Shannon)

1873年3月14日,巴纳贝受命准备设计一艘铁甲舰,其关键参数为:全长不超过260英尺,最大宽度54英尺,平均吃水21英尺;单轴,要具备吊起螺旋桨的能力;配备全帆装;最高航速13节,蒸汽动力下与敏捷级一样的续航力;船底要被木壳包裹(即准备包裹铜皮或者锌皮)。无论从哪个角度来看,这都与1860年代设计的海外型二等铁甲舰没有差别。

在与DNO和审计主管讨论过后,巴纳贝在4月1日将设计草图正式提交给海军部。第一海务大臣亚历山大·米尔恩在备忘录中表示,海军部一直以来都希望控制铁甲舰的尺寸,大型铁甲舰不仅昂贵,而且笨拙,因其吃水过大。而这个设计方案毫无疑问做的非常好。他对大面积的风帆也非常满意。第二海务大臣希望在火炮甲板上增设一层“light spar deck”以强化操纵风帆的能力,并为炮手提供遮蔽。最后海军大臣阐述了他的意见,他认为最好拥有一定数量的二等铁甲舰,具备良好的使用风帆进行巡航的能力,比大型铁甲舰更便宜、主尺度更小,能在短时间内大量建造,同时要有比早期二等铁甲舰更厚的水线装甲带和更重的火炮。派遣最重型的一等铁甲舰去对付法国Alma-class这样的小型铁甲舰,即便不考虑其他限制一等铁甲舰活动范围的要素,也是对战斗力的巨大浪费。而一些旧的二等铁甲舰(比如防御级,和木体铁甲舰们)只有4.5英寸装甲,用她们对抗敌人新的铁甲舰并不是什么好主意。

之后又花了一些时间来细化设计,香农号最终于1873829日动工。她的整体布局如下图所示。



这艘5390吨的二等铁甲舰比较完美地实现了海军大臣的意图:较小的主尺度,更厚的水线装甲带,更重的火炮。其垂线间长260英尺,宽54英尺,吃水22英尺3英寸,装甲带在舯部厚8-9英寸,高9英尺,向舰艉削薄到6英寸,舰艏则第一次引入了防护甲板设计,约60英尺的区域被低于水线的3英寸水平装甲覆盖,水平装甲向前延伸到撞角位置作为支撑,其上有煤舱和软木的保护。她装备了210英寸炮与79英寸炮,前者安装于8英寸厚的横向装甲舱壁之内,可向正前方射击;69英寸炮安装于侧舷,一门则安装于舰艉中线,可以通过换门架移动到舰艉两侧的炮门向侧后射击。她比大胆级小620吨,比敏捷级更是小了上千吨,这样的排水量之下做到这些当然不是没有代价的,其水线防护面积大幅度缩减,以前二等铁甲舰的装甲炮房也被取消,这种火炮防御布局明显脱胎于巴纳贝之前为鲁莽号所做的那个安装了11门重炮的方案,前文已经有描述。9门重型火炮中仅有2门有装甲保护,巴纳贝设想在近距离交战中由炮手预先装填好9英寸炮,之后炮手躲到装甲舱壁后面,双方交错而过时用电击发系统遥控开火,可以看出缩减防护面积后的窘境。但这毕竟是1870年代的大趋势,哪怕不甚重要的二等铁甲舰也难以避免。航行能力方面则与之前的二等铁甲舰差别不大,设计航速13节,不过服役后不久由于载煤量从280吨增加到560吨,实际航速只能达到12.5节,10节续航力2260海里。风帆面积21500平方英尺,相比大胆级更短粗的舰体让其稳定性更好(无需再加压舱物),但风帆航行的操纵性还是同样差劲。

香农号21年的服役生涯中只有三年是在海外度过的。太平洋缺乏10英寸炮的弹药储备,使得香农号训练困难,但皇家海军根本没有试图解决这一问题(更换火炮或者增配弹药),只是把香农号召回了事。在其服役后不久,她就被认为是失败之作,没有任何本质差别的大胆级和敏捷级却被认为是成功的,然而香农号在一些方面甚至还优于后两者。这当然是因为评价标准的变化,在1860年代够用的航速在1870年代被指责不足以追杀敌方战舰,首当其冲的就是俄国的海军上将级,因此这里我们简述一下俄国这级装甲(甲带)巡洋舰的情况。

美国内战的海上贸易战和美国人打造的高速巡航舰同样也给了俄国人灵感,但他们当时手里只有陈旧的木制蒸汽巡航舰。由于经费困难,这支巡航舰队始终得不到更新,直到60年代末,俄国海军部认为在波罗的海建设一支防御舰队的任务已经完成,而木制巡航舰队的损耗、在地中海及远东维持军事存在的需要,甚至还考虑到了正在建设中的日本海军,诸多原因导致接下来必须把巡洋舰队的建设放在首位。俄国人计划建造四个分队:一个部署在太平洋,一个正从太平洋返航,一个在去往太平洋的途中,还有一个在喀琅施塔得进行整修维护,这需要4艘最新型的轻巡航舰和8艘“巡洋型飞剪船”。

在1867年,俄国海军部认为随着装甲舰艇越来越多,活动范围越来越大,未来的巡航舰也必须拥有装甲防护。前后讨论了多个方案,包括给木制的旧舰增设水线装甲带,但最终在1869年还是决定建造两艘铁制的装甲巡航舰。设计方案由海军少将波波夫起草,他指出俄国巡洋舰的任务是摧毁敌人的海上贸易,攻击敌人防御薄弱的海上据点,不考虑强攻要塞和与战列舰交战,但水线装甲带仍是必要的,为了保护重要舱室,防止遭遇敌方巡洋舰和拥有重型火炮的大型武装商船。他参照了无常号的设计,但对水线及以上部分做了修改以安装5-6英寸厚、7英尺宽的装甲带。设计时的吨位是4600吨左右,一台6300马力的蒸汽机,预计带来14节的航速(如果真有这么大功率的话,航速应该远不止这些),736吨载煤量带来1800海里的续航力,另有2450平方米的风帆。火力相对来说弱一些,4门8英寸炮(服役后增加到6门)和2门6英寸炮,炮位都没有装甲防护。如果海军上将级能以这些指标完工,那么对英国来说可谓巨大威胁。然而,最终完工的海军上将号超重七百多吨,主机功率只有4470马力,航速不到13节,而且超重导致装甲带几乎全部没入水下,于是她被迫减少弹药量,甚至还考虑过拆除部分装甲来减轻重量。

香农级的所谓“失败”,当然是针对于设计时的海军上将级来说的,实际除了载煤量以外,海军上将级在任何方面都不比香农级更强。然而,假想敌的海外战舰在航速和续航力上不断进步的大趋势摆在这里,皇家海军也必须针对这种情况做出反应。还应注意到香农号设计过程中海军部始终强调控制体量,或许是对鲁莽号设计过程中不断偏离最终目的的反思,更重要的是有效控制成本之后就可以换取更大的数量。然而,质量与数量的天平两端都同等重要,我们从这里可以看出香农号更深层次的失败,即无法满足任何一端,即便其造价并不高,但也没便宜到能大批量建造的地步。我们会在附录4中谈到皇家海军这个时期的观点,他们逐渐开始认为数量问题是无论如何都无法靠军舰来解决的,必须寻求其他的解决方案;而在香农号之后,海外型战舰开始在“质量”的一端大步前进。



五、纳尔逊级(Nelson-class)

1874年,在香农号开工一年后,两艘改进过的巡洋型铁甲舰动工,分别被命名为纳尔逊号(HMS Nelson)与北安普顿号(HMS Northampton)。这级战舰垂线间长280英尺,宽60英尺,吃水24英尺10英寸,其吨位扩大到7473吨,比香农号大了近40%,而最大载煤量达到1150吨,翻了一倍,这个载煤量也超越英国以往一切带风帆的高干舷铁甲舰。她们最主要的改进是动力系统:使用了蒸汽压力提高到60psi的椭圆形锅炉(相比之下无常级只有30psi),配合复合式蒸汽机,显著提高了燃料经济性,能以12节航速航行3500海里,10.5节5000海里,或者7节7000海里。蒸汽机的功率也翻了一倍左右,纳尔逊号的最高航速能达到14节,北安普顿则是13.17节。

在火力和防护上,纳尔逊级延续了香农级的基本模式,但也有一定的改进。由于放弃了吊放螺旋桨的能力,使用了双螺旋桨,船舵也随之调整,这样就可以把舵机放在水线以下,从而在舰艉也可以使用香农号舰艏的防护甲板模式。水线装甲带长仅181英尺(香农号有差不多200英尺),厚9英寸,下端削薄到6英寸,安装在10-13英寸的木制背板上。其水线以上的船壳全部用1英寸的钢板来建造,试图克服薄熟铁版面对炮弹打击时非常脆弱的问题,然而这些钢板是用贝塞麦转炉炼钢法制造的,这种方法的反应速率过快,不能很好地控制碳含量,导致这些钢板的抗弹能力很可能还不如熟铁板。火力方面,其10英寸炮从2门增加到4门,多出来的两门安装于舰艉,和舰艏的两门一样都由6-9英寸的装甲舱壁保护;9英寸炮增加到8门,全部布置在侧舷,仍然没有装甲防护,但各炮位之间由钢制舱壁隔开,一定程度上降低了被炮弹破片同时杀伤的风险。纳尔逊级的总体布局如下图所示。



就巡洋型战舰而言,纳尔逊级第一次实现了显著的突破:5000-7000海里的蒸汽续航力意味着,尽管保留了总面积24766平方英尺的全帆装,但它在绝大多数情况下都可以只作为帮助节约燃料的辅助动力,而非越洋航行时的唯一有效动力。尽管纳尔逊级的风帆状态操纵性仍然很差,但这个问题已经开始无足轻重了,吊放螺旋桨的能力也不再是必需的。

不过,这也只是踏出了第一步而已,她们的续航力并未达到能完全摆脱风帆的程度,航速也没快到足以追杀海上的一切目标。而职能的转变正悄无声息地进行着,我们前面提过大胆级与敏捷级在本土也是作为铁甲舰队中坚力量而部署行动的,但对于纳尔逊级,休斯顿·斯图尔特明确表示,建造她们的目的并非参与铁甲舰之间的近战,而是在海上漫游,猎杀用于商业袭扰的敌方无装甲快速巡洋舰。她们将作为“飞行中队”(flying squadron)而存在,绝不能与战列舰队混淆。下表对大胆级、香农号和纳尔逊级做了一个简单的对比,纳尔逊级相比大胆级在火力和防护方面都是胜出的,而这样的战舰却不准备加入战列舰队,结合斯图尔特的意见,可以看出,皇家海军的海外型二等铁甲舰正在被注入越来越多的巡洋舰血统。无常级虽然没有直接的后继者,但对于速度和续航力的需求却是不会消失的。

  
  
  大胆
  
  香农
  
  纳尔逊
  
  排水量(吨)
  
  6010
  
  5390
  
  7473
  
  武备
  
  10门9英寸炮
  
  2门10英寸炮,7门9英寸炮
  
  4门10英寸炮,8门9英寸炮
  
  装甲
  
  8英寸全长装甲带,艏艉削薄到6英寸;6英寸装甲炮房
  
  9英寸装甲带,未覆盖舰艏;2门火炮有装甲保护
  
  9英寸装甲带,未覆盖艏艉;4门火炮有装甲保护
  
  装甲总重(吨)
  
  924
  
  1060
  
  1720
  
  航速(节)
  
  12.5
  
  12.25
  
  14
  


六、专横级(Imperieuse-class)

在1878年,海军部讨论埃阿斯(Ajax)级的后续舰时,巴纳贝提出延长舰体长度以提高航速,同时继续采用中央装甲堡+艏艉防护甲板的模式(而不是全长装甲带)来限制吨位的增长。两种战舰(battleship和cruizing ship)同时设计都将是350英尺长,但前者比后者要更宽(相应也就更慢)。二者的差别在于,前者的火炮将会有防护,而后者没有。后者同样会配备穿甲的重型火炮和轻炮,但数量不会很多,这样就不会有很多人挤在无防护的甲板上。必要时,后者也能凭借高速,靠撞角和鱼雷对抗战列舰。巡洋舰将会配备轻型帆装,由少量船员操纵,战列舰则没有风帆。这种转变是如何发生的呢?“鱼雷促成了航速提高”听起来有些荒谬,但巴纳贝确实是这样考虑的。过去短粗的铁甲舰具有很小的转弯半径与良好的操纵性,对于撞击战来说非常重要。但鱼雷出现之后,战舰相当于获得了延长的、多个方向的撞角,撞击战中一方即便回避开了撞击,两艘战舰交错而过,另一方也可以发射侧舷的鱼雷来进行第二次水下攻击。这样一来,强调短粗舰体的灵敏性就失去了意义。而高航速能快速接近敌人,对于任何攻击手段(火炮、鱼雷或者撞角)而言都将是有利的。这种战术上的理由,加上英国海外型铁甲舰一直以来在航速上的欠缺,成为巴纳贝相关构想的起点。


这件事的外部背景是1878年英国与俄国的关系恶化,险些面临战争危机。在前一年,Shah刚刚与秘鲁铁甲舰Huascar交手,这场战斗前文已有叙述,它是皇家海军这个时期少有的宝贵实战案例。人们事后对此的反思是,对于部署在海外的战舰而言,装甲是绝对必需的;Shah的火炮比较轻,火力不够强,特别是射程和穿甲能力都不足。1878年,北安普顿号开始试航,由于配备了不怎么成功的复式蒸汽机,其航速只有13节多一点;还是在前一年,俄国海军上将级巡洋舰的二号舰服役,我们现在知道俄国甲带巡洋舰的性能其实不足以对抗纳尔逊级,但当时人们并不这么想。以上因素结合起来,使得人们对现有的任何设计都失去了信心。皇家海军需要更强的(尤其是火力要更猛)大型装甲化巡洋舰。

海军部在当时没有对巴纳贝的提议做出什么反应,但他仍在推进巡洋舰的提案,并在1880年6月底拿出了设计草案。这个方案已经有了后来一等防护巡洋舰的基本特征:16节航速,大载煤量,全舰皆由防护甲板提供保护,指挥塔有厚装甲,炮位则只有轻型装甲;装备撞角、鱼雷和少量用于穿甲的重型火炮;排水量不到八千吨,舰体和动力的造价约为35万英镑。巴纳贝认为这艘战舰将是“双重用途的”,与无常号相比,她被击毁的风险更低,因此有能力与铁甲舰交战,同时高速和大载煤量又能使其更好的履行巡洋舰职能,这其实也多少有了些战列巡洋舰的意思。而在8月份,巴纳贝又向审计长提议一艘“new Temeraire”,同样是延长舰体来获取高速,同时扩大载煤量,但这个提议似乎与上面那个没什么关系,因为它仍然沿用了与鲁莽号类似的防护,同时增大载煤量,有可能取消风帆;这艘船有可能用于Italia-class对抗,并非海外型巡洋舰。不过这个提议也没什么下文。

11月初,海军部议会秘书George John Shaw Lefevre开始推动建造更多的战舰以对抗法国和意大利正在扩大中的造舰计划。他提议建造两艘一等战列舰(即海军将领级的第二和第三艘)和两艘不超过6000吨的二等舰。对于后者,他不同意以鲁莽号这种太大也太贵的铁甲舰为原型,他认为改进型的香农号能够满足海军的需求,同时强调了速度的必要性:“我认为应当尽一切努力来赋予其可能范围内最高的速度,即使牺牲装甲厚度也在所不惜。它将会优于法国的沃邦型(Vauban type),以及俄国的甲带巡洋舰(belted cruisers)。”

按Lefevre的“改进的香农号”这一要求,巴纳贝开始准备新设计。比较奇怪的是他似乎没有收到对航速的要求,此时的方案仍是火力和防护优先,配备了11门新型的8英寸后膛炮,有类似香农号的水线装甲带,航速14节。到了11月24日,海军部召开会议,Lefevre表示这样的设计只是考虑了近期法国海军的建设,尽管它显著优于最新的Duguescin号,但只有14节是完全不够的,必须考虑到俄国正在扩张中的甲带巡洋舰队的威胁。海军部明确要求提供两种巡洋舰设计以进行讨论论证,其航速都要达到16节,第一种是保留与之前6000吨14节方案相同的火力和防护同时提高航速(当然也就意味着更大的吨位),第二种则按照Lefevre之前的要求,控制在6000吨以内,用2.5英寸的防护甲板取代了香农的装甲带。

11月29日,巴纳贝的首席助理怀特准备好了三个方案。前两个方案按照6000吨的上限,都只设置了防护甲板:第一个方案把9门主炮中的3门安装在了露炮台中,第二个把全部主炮安装在了侧舷,由类似纳尔逊级的前后装甲舱壁保护。第三个方案则扩大到了7000吨,舯部有10英寸的装甲带,艏艉有3英寸防护甲板,火炮安装在9英寸装甲的露炮台内,另有2英寸的用于抵挡机关炮的炮盾,预计成本40万英镑。如果把这个保留了侧舷装甲带的方案缩减到6000吨,就需要把露炮台和装甲带的重量削减22%,同时艏艉防护甲板也要削弱到只能抵御7英寸炮弹的程度。

海军部仍然倾向于保留侧舷装甲,所以第三个方案在12月14日被批准,其垂线间长300英尺,宽61英尺,吃水24英尺3英寸,主机功率8000马力;仍然配备双桅帆装(可能类似鲁莽号的形态),船底包铜,火炮做了修改,按照“部分火炮能在远距离击穿二等铁甲舰上最厚的装甲”这一要求,原来的单一8英寸炮被改成9.2英寸炮与6英寸炮的混合,布局则参照了法国战舰的风格:4门9.2英寸主炮中,2门安装在艏艉露天甲板上,另外2门分置两舷,这是按照时任DNO汉密尔顿的建议设置的;6门(后来增至10门)6英寸副炮则装在露天甲板下面一层。

细节设计在1881年3月才完成并提交给海军部,这是按照审计长的要求:尽可能推迟时间以便对火炮、装甲、蒸汽动力等方面的进步加以应用。新方案增大了载煤量,给副炮增设了一些预备炮位。巴纳贝同时给斯图尔特递交了一份备忘录说明新设计的优越性:新型的9.2英寸18吨后膛炮能击穿18英寸以上的装甲,超过旧的12.5英寸38吨火炮;10英寸钢面铁甲保护着重要部位,防护能力与Devastation上面最厚的装甲相当;分配装甲时,以保护战舰的“activefighting elements”(动力、火炮、操舵装置等)为主,只有很少的装甲重量用于保护稳性与储备浮力,但由于设计合理有效,战舰在受到持续的炮火打击时,仍能避免储备浮力的快速损失。海军部提出了一些细节上的修改意见,但整体表示满意,诺斯布鲁克勋爵立刻就批准了两艘新舰的建造,分别命名为Imperieuse和Warspite。

不幸的是,这级战舰的施工进度过于缓慢(Imperieuse到1886年才开始试航,Warspite更是晚到1888年),建造过程中对方案进行了多次修改,用22吨的9.2英寸炮替换了原来的18吨型,4.5吨的6英寸副炮换成5吨型,载煤量从900吨增加到1130吨,舰员人数增多,船底包裹的木壳也被加厚来改善稳性。这造成了严重的超重,完工时其吃水比设计时多了25英寸,完工吨位8500吨(超重900吨),垂线间长315英尺,宽62英尺,吃水26英尺9英寸(按原设计只有不到25英尺),总高度8英尺的装甲带原设计高出水面3英尺3英寸,实际仅高出1英尺2英寸。不得已,原计划搭载的10门6英寸副炮只能又减回6门。该舰的整体布局如下图所示。




注意,图中显示的是单桅杆,但在设计时该舰仍然配备了双桅帆装。1886年10月专横号试航时就发现,风帆最多能帮助节省每小时2.6英担的燃煤,或者说每天3.17吨,几乎可以忽略不计,同时,其风帆机动能力前所未有地低劣,于是立刻就决定拆除双桅,在烟囱之间竖起一根军用桅,这节约了100吨重量,这样就又能再装回去2门副炮,一共8门。图中还能看见一些有趣的细节:其蒸汽机舱夹在两个锅炉舱之间,这是当时意大利战舰的典型特征,极少出现在英国战舰上;侧舷的两门主炮和为了扩大其射界做成内倾的上部侧舷则是法国战舰的特征,前面已经有描述。这两门火炮的射界也是受限的,在中轴线左右20度以内不能开火,其炮口风暴很可能会影响其他炮位炮手的安全,损坏舰面设施倒是相对次要的。

专横级在皇家海军中的名声不太好,遭到很多并不公正的评价。在这里我们可以审视一下她的设计指标:

1.16节航速;
2.重火力,一部分火炮要能在最远距离击穿二等铁甲舰上面最厚的装甲;
3.10英寸的侧舷装甲带保护核心舱;
4.经济性良好的动力系统,双螺旋桨;
5.配备辅助风帆动力以节约燃料;
6.船底包铜,从而能在海外长时间活动。

前面我们已经讲述了她的设计过程。在这些指标中,2和3是为了对抗二等铁甲舰而非猎杀巡洋舰而设置的,放弃水线装甲带能节省至少一千吨;双螺旋桨的目的是控制吃水,这是希望她能具备巡洋舰一样的部署灵活性。这些指标是彼此拖累的,但专横级尽管付出了超重的代价,也还是达成了这些指标,在巡洋舰所需的性能上面达成巨大突破的同时,仍能有效对抗二等铁甲舰(怀特甚至认为凭借高干舷和高速在高海况的情况下可以击败一等铁甲舰),这种融合式的性能可以说在战列巡洋舰的方向上踏出了不怎么坚实但绝对重要的一步。我们下文会提到这个“不怎么坚实”的原因:专横级强压通风16.8节的航速此时还说不上最快,她身上还是带着浓郁的二等铁甲舰的血统,在她之后,关于部署在海外的二等战列舰的争论,还将持续很长一段时间。

我们还要思考另外的问题,海军部设定的这些指标合理么?风帆是常常被苛责的。专横级的续航力为10节7000海里,尽管进步巨大,但在1881年,仍然不足以完成越洋航行部署。但是在她试航的1886年,卡那封委员会关于增加加煤站的建议开始大规模实施,只有基于这一点,撤除风帆才是合理的决定,在1881年当然无法预见这一点。此外,各个海上航运中心之间建立起了有线电报联系,各大航运公司开始自发组成航运联合会,1884年,提供商船信息的Lloyd 's List与Shipping and Mercantile Gazette合并,成为了全球最领先的船舶跟踪与海运情报网;1887年第一次Colonial Conference召开,促成殖民地与皇家海军的更深层合作,这都使得英国人能用更有效率的方式来运用他们的新战舰。
一等巡洋舰的诞生固然建立在技术与思路的进步之上,但是更加不起眼的物质基础——加煤站与电报网络的完善也同样重要。




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一等兵

三年服役纪念章

 楼主| 发表于 2020-9-2 23:50 | 显示全部楼层
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七、奥兰多级(Orlando-class)


如果说专横级是巡洋舰化的二等铁甲舰,那么奥兰多级就是大型化的二等巡洋舰,二者并非同一发展顺序下的产物。因此在介绍奥兰多之前,我们还需要简单回顾一下1866年以来英国“二等巡洋舰”的发展历史。

如前文所述,无常号过于昂贵,因此罗宾逊指示里德设计一种廉价型,即Volage与其姊妹舰Active,两舰于1867年开工,1869年下水,1870年完工,其排水量3080吨,全长270英尺,宽42英尺,吃水22英尺,航速15节左右,单舰造价13.3万英镑,也说不上便宜。她们都是铁制船体,外侧包裹单层橡木板,再包上铜皮;舰艏都是飘逸的飞剪艏,但为了保证高速和舵效,艏艉非常瘦削,埋艏很严重,这又会导致飞剪艏频繁触及水面,造成严重的上浪。其横摇也很严重,服役后不得不加装舭龙骨。风帆航行能力也和无常号类似,仅凭风帆可以达到14节高速,但转向能力很差;至于蒸汽航行能力,其全速时一天就要烧掉200吨煤,降低到9节每天耗煤则是70吨,总载煤量500吨。

设想的作战方式与无常号类似,也希望在远距离分出胜负,因此选用了重型线膛炮为主的武器配置:Volage刚服役时拥有6门7英寸6.5吨线膛炮,4门64磅线膛炮。但还是像之前所说的那样,在没有任何火控设备的情况下,所谓重型舰炮的射程更远基本上是伪命题,在较小的战舰上操作起来也更困难,因此在1873年其武备就改为18门64磅炮,1880年又变成10门6英寸后膛炮和2门64磅炮。1872年,这级舰又开工了第三艘,即HMS Rover,此时里德已经去职,巴纳贝基于之前的经验做出了一些改进,加宽了舰体以改善横摇状况,舰艏改为垂直艏来缓解上浪,航速也相应下降到14.5节。

1875年,这种类型的战舰又继续开始建造,即Boadicea-class,基本上是Volage-class稍微放大一些,吨位3900-4000吨,航速14.7-15节,武备则是14门7英寸炮。得益于蒸汽机技术的进步,其续航力提高到10节4000海里,同时也保留了大面积的风帆,总面积达38300平方英尺(对比同时期的纳尔逊级的风帆面积,可以看出后者的风帆确实只是作为辅助动力而存在了),纯风帆航速9-11节。除此之外这级战舰就比较乏善可陈了,虽然晚到1875年才开工,但她们显然只是旧思路的延续,并不足以对抗法国人正在建造的高速无防护巡洋舰。

另外,在1877年,巴纳贝打算以Boadicea为原型设计新巡洋舰,他比较了侧舷装甲带与防护甲板两种防御模式的情况,不过两个方案最终都被海军部否决,海军部想要更小更便宜的战舰,1877年的新巡洋舰方案在8月被取消。这也是纳尔逊级(1874)和专横级(1880)之间有一个较大的时间空档的原因之一。

   
  
  装甲带型
  
  防护甲板型
  
   
  
  吨
  
  百分比
  
  吨
  
  百分比
  
  排水量
  
  6160
  
   
  
  5660
  
   
  
  武备
  
  245
  
  4.0
  
  245
  
  4.5
  
  动力机械
  
  1040
  
  16.9
  
  1000
  
  17.7
  
  载煤
  
  520
  
  8.4
  
  500
  
  8.8
  
  装甲
  
  795
  
  12.9
  
  350
  
  6.2
  
  舰体
  
  3050
  
  49.6
  
  2910
  
  51.4
  
  造价(英镑)
  
  301500
  
   
  
  270000
  
   
  

高速化

上文提到无常级没有类似的后继者,我们也讲了当时人们是如何认为她不划算。不过真正重要的原因是1871年战舰设计委员会得出的一个结论:无常号花费巨大代价所达到的速度,很快就可以被更小的船以更好的线型和动力系统轻易达成。再加上设计无常号的过程中已经意识到美国人的高速舰其实根本无法安全可靠地运作,对新高速舰的需求并不迫切,眼下选择一个更恰当的速度会更好。巴纳贝认为,未来会有很多大型客轮被改装成无防护巡洋舰,其航速将在13-14.5节之间。更高的航速将是非常特殊且罕见的。这也是Volage级与Boadicea级的设计航速为什么都是15节的原因——这个速度足以追赶现有的商船,并且甩开铁甲舰(当时铁甲舰最高航速基本就在14节左右)。

但到了1874年,他也开始尝试更高的速度。这一年斯图尔特和巴纳贝一同访问了法国的多个港口——布雷斯特、洛里昂和土伦。而在前一年,法国人动工了两艘类似无常级的大型高速铁质无防护巡洋舰:迪凯纳号(Duquesne,5905吨,8000马力16.8节,载煤900吨,7门194mm炮、14门138.6mm炮)与图尔维尔号(Tourville,5698吨,7460马力16.0节,载煤1080吨,7门194mm炮、14门138.6mm炮),此外还有一些吨位小得多、但也能达到15节以上航速的巡洋舰也正在建造中,德国与意大利也在建造类似的战舰。这些快速的欧陆巡洋舰可以免遭英国13-15节巡洋舰的追击,可以捕获任何商船,以及在本土和海外舰队之间传递信件的通信舰(despatchvessel)。从法国回来一个月后,巴纳贝就着手设计新的17节巡洋舰。

不过新舰还是把控制体量与造价放在首位。巴纳贝在秋季拟定了初始方案,正常排水量2500吨,长280英尺,可见其舰体非常瘦长,舰体为钢制以减轻重量,最大载煤量800吨。11月26日细化设计完成,舰体长300英尺,宽43英尺,最大吃水22英尺6英寸,此时排水量为3420吨。主机功率高达7000马力,如果其线型和无常号一样好,那么其航速能达到18节,与Volage类似的线型则会是17.28节,考虑到使用了推进效率更好的双螺旋桨,其实际航速可能更高。武备则是艏艉各一门7英寸4.5吨的追击炮,侧舷8门64磅炮,这些火炮被巴纳贝称之为“长射程精确火炮”,可见其火力运用思路还是与无常号类似。1875年1月6日,设计被提交给审计长,随后提交给海军部委员会。第一海务大臣米尔恩很喜欢这个设计,虽然也想要更小更便宜的,但他还是表示这艘船造价会和Boadicea差不多,籍此来说服海军大臣批准其预算。海军部委员会对这艘船没配备全帆装不太满意,但既然是为了在有限吨位下实现高速,那也没什么可说的。海军大臣于1月15日批准了这个项目,之后进入细化设计阶段。

从功能上来说,除了对抗欧陆的高速巡洋舰们,这级战舰本身也是最优秀的通信舰。但巴纳贝说,她并非一般意义上的“巡洋舰(cruiser)”,这里需要解释一下,我们知道风帆时代的cruiser是一个任务性质的划分,并非专指某一舰种,1870年代这个词的含义则更为暧昧,但大体来说,没有全帆装就不能被称之为cruiser,因其活动范围会很有限。这级战舰也确实是前所未有的:高速的有限续航力战舰,因此在1875年5月25日提交的完整设计方案中,她被称为“Armed Despatch Vessel”,有观点认为这种的称呼只是拿来糊弄议会、欺骗法国人的,其真正职能很明显是猎杀法国贸易袭击舰,因为单纯的通信任务并不需要很大的吨位和重火力,但我个人认为这纯粹是当时人们不知道该如何称呼这种全新的战舰的缘故。到了9月,巴纳贝放弃了在新舰上使用伸缩烟囱(也就是完全不指望纯风帆动力航行),她们又被称为“swift corvettes”,这似乎就是在表达“快速巡洋舰”的意思。随着技术的快速进步和外部条件的变化,要不了几年,她们就会变成真正的、现代意义上的巡洋舰,过去的绝大部分“cruiser”反倒是几乎被踢出巡洋舰的行列。这是后话。

1875年11月,首舰 HMS Iris在Pembroke开工,次年3月二号舰HMS Mercury也在同一船厂动工,选择这家船厂的原因是它距离Landore钢铁厂比较近,且该船厂对于铁制舰船的经验并不丰富(这样学习新的钢制舰船工艺反倒比较快)。这级战舰是皇家海军第一种钢制战舰,该级舰排水量3700吨,垂线间长300英尺,宽46英尺,吃水22英尺,线型非常瘦长,有利于实现高速。武备是10门64磅前装线膛炮,这是由1874年一次对香农号模拟靶的射击试验确定的,当时的结论是64磅炮并不比7英寸线膛炮差多少,因此原来艏艉楼上的7英寸追击炮就被换成64磅了。完工后不久,主甲板上的火炮又被替换为新的后膛炮:4门6英寸后膛炮和4门5英寸后膛炮,并最终在1887年全部替换为13门5英寸后膛炮,其中10门在主甲板,2门在艏楼,1门在艉楼。此外,海军部委员会还在设计阶段就为其增加了四座鱼雷发射架。

该级舰的动力值得展开聊一聊。两舰各安装了两台Maudslay四缸复合蒸汽机,额定功率3500马力,这种蒸汽机是由两个二缸结构串联起来组成,而后者使用了所谓的Woolf式结构,即串联汽缸式复合蒸汽机,高压缸与低压缸共用一根活塞杆来带动曲轴。Woolf式结构中,串联的两个汽缸既可以彼此独立,中间只有支架连接,也可以把缸体做成一体,高压缸和低压缸用隔板分出来。一体式比较节约空间,Iris-class就使用了这种。它的缺点首先是高压缸的膨胀率比较低,其次是活塞杆穿过隔板上的衬套,衬套磨损时高压缸会向低压缸中漏气,这都降低了蒸汽效率。但在当时的技术条件下,对于这型动力舱空间严重受限的战舰来说,这已经是最优的选择了。

对于没有装甲防护的战舰来说,必须保证蒸汽机足够低矮,最好是低于水线,才能保证生存能力,因此该舰的蒸汽机为卧式布局,但与铁甲舰们不同,由于舰体太窄,两台卧式蒸汽机无法并排安装,只能前后串联安装在两个机舱内。该级舰最初打算使用传统的方形低压锅炉,工作压力仅40psi,原因是巴纳贝认为圆形锅炉占据的空间过大;锅炉的顶部被特意加厚,尽可能降低炮火造成的损害。但旧式锅炉与复合蒸汽机实在不匹配,过低的燃料效率使其全速仅能航行75小时,对于纯蒸汽战舰来说是远远不够的,因此最终还是换成了8台椭圆形锅炉和4台圆形锅炉:为了保证蒸汽膨胀的空间,锅炉的高度不能降低,但宽度对此没有影响,把圆形锅炉做窄就变成了椭圆形锅炉,籍此解决空间问题。新锅炉可以产生60psi的蒸汽,锅炉舱也分成两间,两组锅炉与两台蒸汽机两两交叉串联,在长达150英尺的整个动力舱段的侧面均有煤舱保护,这极大强化了其抗损能力。其动力舱布局与蒸汽机的整体结构如下图所示。



                              



1877年2月,Iris进行第一次试航,结果仅能达到16.4节航速。之后把原本的四叶螺旋桨截去两叶,发现推进效率大幅度提高。后来又换了一副螺距更大、直径和桨叶面积更小的螺旋桨,在1878年8月的试航中达到了18.6节的高速,是当时全世界最快的战舰。该级舰最大载煤量780吨,超过绝大多数高干舷外海型铁甲舰;复合蒸汽机的耗煤率仅有每小时每标定马力2.2磅,仅有早期单胀机的三分之二。这带来了同时期无出其右的续航力:10节6000海里,全速2000海里,后来还开发出用单螺旋桨进行巡航的方法,偏航由舵机来控制,由此可以实现15节3120海里的续航力。她们在服役时只配备了可以帮助节约燃料的轻型帆装,但由于战舰空间很小,人手不足,即使是这样的帆装也无法有效使用,因此服役后不久就撤除了。

该级舰造价22.5万英镑,肯定算不上便宜,但考虑到当时钢造价达到熟铁的两倍,作为一级带有实验性质的战舰还是可以接受的。Iris级证明了战舰设计委员会相关结论的正确性,高速不再是无常号这种特化的大型战舰的专利,一个崭新的高速巡洋舰时代即将到来。

防护巡洋舰

Comus-class的首舰HMS Comus开工于1876年。尽管建造于Iris之后,但看起来性能有很大的倒退,这是因为它是专门为殖民地任务而设计的,由于体型较小,为了跨洋航行她们仍然离不开全帆装,同时船底的木壳和铜皮也是必需的,这都极大挤占了重量,于是只能配备功率较低的蒸汽机,试航最高航速仅有13节。应该注意这已经是经过特别强化的航速了,我们前面提到过巴纳贝对于未来所需航速的判断,13节是一个底限,之前Comus的同类战舰大多连11节都没有。不过这其实也没造成什么实际差别,由于在海外活动时间较长,长期得不到养护,其日常航速只有8节,所以哪怕拥有15节的试航航速其实也是一样的。设计搭载的武器是2门7英寸炮和12门64磅炮。为了改善其操纵性能,这级战舰上面尝试安装了各种各样的辅助舵,不过实际效果都不怎么样。

Comus要比我们前面提到的Volage和Boadicea还要低一级,它取代的是旧式的木制小型机帆战舰(或者直接点说,炮舰),出现在这篇文章里的唯一原因是,防护甲板体系首次在小型战舰上被采用。强调“体系”是因为这种防御模式不仅仅包括防护甲板,还包括其上的密集分舱和煤舱设置。其舯部100英尺的区域被1.5英寸的水下装甲甲板覆盖,保护了弹药库、蒸汽机和锅炉。水下的装甲甲板往上3英尺是主甲板,这之间的区域两舷作为煤舱,中间则是储物空间。装甲甲板之下一直到船底的区域,两舷也都设置了煤舱,单侧煤舱宽度9英尺,防护效果相当于4.5英寸熟铁,如下图所示。更重要的是,填满燃煤的煤舱即便完全进水,仍能保持相当于原来63%的浮力。越靠近外侧,进水对稳定性的影响就越大,因此最外侧的煤舱对于整艘战舰稳定性的贡献也是相当大的。注意一下Comus的开工时间是1876年,这样我们也就知道了前面提到的1877年的防护巡洋舰方案是从何处延续而来的。






在Iris之后,海军部又开始规划一种新的高速战舰。新战舰仍然担负着追击敌方高速破交舰的任务,但目标已经转换成了俄国人,他们此时在破交用的甲带巡洋舰之外,还考虑用高速邮轮改装成辅助巡洋舰来进行破交。所以新战舰的设计侧重点发生了改变,俄国破交舰有大量的空间携带煤炭,英国巡洋舰在追击过程中可能会浪费时间去加煤,从而错过目标,审计长在1880年写道,皇家海军急需能长距离高速行驶而不需要频繁加煤的战舰(这种需求在十几年后设计前所未有的一等防护巡洋舰Powerful-class时还会再出现一次)。而同时根据Shah号的交战经验,一定程度的装甲防护也是必需的,Comus的防护甲板提供了重量受限下设置装甲的方法。


新设计其实在1879年就已经开始,此时有两个方案,一个是把Iris的航速削减到16节,节约的空间用于装煤;另一个是把Iris加长到360英尺来获得更多装煤的空间。后一个方案被称作New Iris,由于舰体更长,她仅需6400马力就能达到和Iris一样的18节,这进一步节约了空间,正常载煤量800吨,最大载煤量达到1200吨,正常排水量则是4060吨。此时的这些方案似乎还都是无防护的。到了1880年1月,巴纳贝的首席助手怀特(Wiliam H White)要求用鱼雷撞击舰Polyphemus上使用的轻型动力系统替换原设计的动力,原有的动力重930吨,新设计为700吨,节约下来的重量可以在动力舱上方增设一道1.5英寸厚150吨重的防护甲板,并增加80吨煤炭。但New Iris连同轻型动力系统很快又被放弃了,很可能是出于成本原因。新舰又回归了Iris的舰体,并从动力系统上腾出270吨用于弹药和防护甲板,武备则是10门6英寸炮。正常载煤量的最大航速下其续航力为3200海里,三分之二动力(14节)时为4000海里,相比Iris又有了很大的进步。之后又做了一些修改,之前的艏艉中线甲板上的6英寸追击炮因为实际射界有限(会被舰艏斜桅遮挡)被取消,改为在艏艉的左右耳台内各安装1门,侧舷安装剩下的6门。新舰被命名为利安得级(Leander-class),前三艘于1880年开工,第四艘则晚了一年。她们成为之后几乎所有巡洋舰的设计原型。


利安得级垂线间长300英尺,宽46英尺,吃水20英尺6英寸,正常排水量3800吨,满载排水量4300吨,稍大于Iris,主机功率5500马力,设计航速16.5节,但在改进烟囱以改善锅炉燃烧情况并封闭锅炉舱增加强压通风装置之后,其试航航速达到过18节。正常载煤量550吨,最大载煤量1100吨(与纳尔逊级几乎持平),配合改进的复合蒸汽机,10节续航力达8000海里。她们仍然设置了风帆,所谓的巴克帆装(后桅只挂简易帆,前桅和主桅正常挂帆),不过在1888年大演习之后由于上部重量过大,横摇严重,演习报告建议进一步简化帆装,同时利安得级也被认为是“武装过度”的,火炮也是加大上部重量的原因之一。


防护甲板设计与Comus类似,舯部165英尺的区域被1.5英寸厚的装甲甲板覆盖,两侧堆煤,甲板改为二段式,中间位置的高度比之前设计的更高(尽管仍然没有高过水面),这样对储备浮力的保护也比之前更好,但值得一提的弱点是舵机没有防护。其舯部横剖面如下。







设计过程中还有一些很有趣的事。怀特把该舰的弹药库修改成在动力舱的前后各一个,现在看来似乎再平常不过了,但在那个年代并不是,当时很多战舰仍然像风帆时代一样只有一个弹药库,弹药被唯一的通道提升到火炮甲板上,然后四处传递。分开的弹药库无疑更方便一些,对安全性也有提升。虽然是不怎么起眼的变化,也表示着她离现代巡洋舰更近了一步。


在1881年初,这级新战舰的设计得到普遍的赞誉,她被认为是快速而且灵活的,因此有人提议用一门新型的80吨后膛炮来替换现有的火炮,这会增大100吨重量,使吃水增加5英寸。巴纳贝认为如果采用这种设计,她应该更宽一些来改善射击时的稳定性。如果取消桅杆和一些额外设备(比如当时正在考虑的舰载二等鱼雷艇),可以完全抵消掉重量增长。这个建议毫不意外地没有任何下文,不过这也反映出人们为高速巡洋舰开发新用途的想法,下一节我们将对此详细阐述。


重炮、鱼雷、撞角、高速、完善防护:默西级巡洋舰

受法国“新学派”影响,也与意大利的高速主力舰不无关系,威廉·阿姆斯特朗勋爵很早就希望能推出一款搭载重炮的小型高速巡洋舰。在一次演讲中他提到了如下原因:

如果要承受重炮的直接打击,装甲厚度要达到24英寸以上,没有任何战舰能在所有重要区域安装如此厚重的装甲,这就意味着很大的区域没有防护;遭到鱼雷攻击或撞击时,铁甲舰的水下部分防御能力与无防护战舰一样脆弱;煤舱很大程度上可以替代装甲,因此用于风力航行的帆桅索具必须取消,载煤量才会因而增加,煤舱防护的范围也会由此扩大;迄今为止建造的巡洋舰只有覆盖重点部位的甲板装甲,此后巡洋舰的甲板装甲应覆盖全长,并尽可能向下层布置,最好在水线以下,通过细化分舱,形成软木防水墙-甲板装甲-煤舱的三重防护体系;一艘铁甲舰的价格比得上三艘巡洋舰,虽然两者火力相当,但后者的航速更快,机动灵活,可以快速补充和替换;巡洋舰可以通过重炮、鱼雷乃至撞击来对抗铁甲舰,这样铁甲舰的作用与功能就可以通过大量的小型、快速、有防护甲板、配备重炮的巡洋舰所替代。

基于这样的指导思想,乔治·伦道尔设计出了埃斯梅拉达(Esmeralda)号巡洋舰,这是第一艘被防护甲板覆盖全舰的巡洋舰。该舰于1881年开工,1884年下水,在坊间激起轩然大波(很多人用她来指责Comus性能低劣)。她在艏艉各安装了一门10英寸重炮,这格外令人印象深刻,但实际效能就非常可疑了,大重量分布于艏艉当然会带来严重的纵摇,进而上浪,可偏偏她的干舷很一般(仅11英尺,比海军将领级还要略差一些),可以想象使用这些重炮会面临多么大的困难。之后阿姆斯特朗又为意大利建造了Giovanni Bausan号,为日本建造了浪速和高千穗号,都是在埃斯梅拉达号的基础上略微放大并修改干舷而来的。

但阿姆斯特朗巡洋舰并非一开始就对皇家海军在利安得级之后的下一级巡洋舰造成了影响,因为他们最初想要的其实是一种鱼雷舰。早在1870年代中期,皇家海军就对在舰队战中使用鱼雷非常感兴趣,并最终促成了在1878-79年度订购的鱼雷撞击舰HMS Polyphemus,这是一艘半潜船,暴露在水面上舰体呈弧形,体积非常小,且都被3英寸装甲覆盖,提供了良好的抗打击能力,同时具备17节的设计航速。而到了1880年,海军部想要更多的常规一些的舰艇,既能进行雷击,也能击退对方的雷击舰,这就意味着更强的炮备,不能是Polyphemus那种只有诺登菲尔德机关炮的配置。火炮对于其他的复杂任务也是有用的,而Polyphemus则是完全的单一功能战舰。换句话说,海军部想要的新舰将是一种鱼雷巡洋舰。巴纳贝本人更喜欢Polyphemus这种设计,尽管缺乏第一海务大臣想要的6英寸炮,但低矮的舰体可以极大降低被命中的风险,将其航速削减到16节可以进一步缩小尺寸,满足大批量建造的要求。而鱼雷巡洋舰被命中的概率就要高很多,如果想要保证被命中之后仍能继续高速前进,这就不会是一艘很小的船。
Polyphemus的整体布局如下图所示。



1882年,第一海务大臣Cooper Key正式要求审计长安排一艘16节的改进自利安得级的外海鱼雷舰,“为铁甲舰承担鱼雷相关的任务,避免更昂贵的战舰在交战中承受这方面的风险”。其职能既包括鱼雷攻击也包括反雷击,在交战中能凭借高速抢占有利于雷击的阵位,或者阻止敌方撤退;她们还将携带探照灯,可以在夜间照亮敌方雷击舰,而不必让战列舰打开探照灯从而暴露位置。新鱼雷舰的设计重点是侧舷水下鱼雷发射管,其结构相当复杂。如上图所示,发射管本身需要一个专门的大舱室来安装,而由于舰宽有限,鱼雷无法从发射管后部装填,就只能把发射管设计成能从侧面打开的结构;由于鱼雷发射方向与航向不一致,鱼雷本身将受到很大的侧向力,因此发射管还必须设计成双层,内层可以向舷外伸出,为鱼雷提供保护;鱼雷发射时还需在发射管内注水,再由压缩空气推动鱼雷出管,这就要求从侧面打开的发射管必须有良好的强度和密闭性。在当时,水下侧舷发射管是未曾验证甚至没有开发完全的全新尖端技术,最先安装在Polyphemus上面,在1882年服役的时候还需大量的后续开发与实验工作,它的进度将直接对新舰的设计产生影响。其实在1870年代后期就提议为战列舰改装这些设备,但由于太过昂贵,而且把战列舰投入雷击也逐渐被认为是不明智的,相关建议未能推行下去。同时,巴纳贝提议的减速版Polyphemus也同步推进。

巴纳贝一开始为新舰选择了瘦长的舰体,长300英尺,宽36英尺,吃水18英尺,排水量2500吨,这个舰体从之前360英尺长的NewIris缩小而来,巴纳贝认为可以籍此节约大量动力,他觉得2000马力就足够了。之后的细化设计被交给怀特,怀特的计算表明巴纳贝的估计太过乐观。但1月中旬他报告说,2800吨、4000马力是可以实现的,同时将拥有更厚的防护甲板(水平段2英寸、倾斜段3英寸)来抵御近距离鱼雷攻击时将会承受的炮火打击,新设计的防护甲板其中央水平段高过水线,而且覆盖了战舰全长,以保护靠近艏艉的鱼雷舱。两个20英尺长的鱼雷舱在舰体前后,各有两具指向两舷的发射管,从鱼雷舱往上,主甲板的位置左右两舷各安装了一门6英寸炮,合计4门,前后6英寸炮之间则是1英寸诺登菲尔德机关炮,当时的标准反鱼雷艇武器,两舷各3门,艏艉另外各有1门。

大致与此同时,乔治·伦道尔加入海军部委员会,担任Civil Load(由拥有特殊专业技能知识的民间人士担任,Naval Annual的创始人Thomas Brassey也担任过这一职务),他在阿姆斯特朗公司工作的经验无疑很重要,而Giovanni Bausan作为他在阿姆斯特朗的最后一个设计,理所当然地被拿来比较。1882年5月,怀特的鱼雷巡洋舰设计已经演变成3150吨,全长300英尺,宽44英尺,吃水15英尺6英寸/19英尺6英寸,正常排水量3150吨,动力为自然通风下2800马力,强压通风3600马力,强压通风航速为16节(这也是过分乐观的估计,之后的修正设计显示需要4500马力才能达到16.75节)。与GiovanniBausan相比,武备重量差了一倍(Giovanni Bausan的火炮与埃斯梅拉达号一样,总重233吨,RN自己的设计为112吨),动力也有较大差距(Giovanni Bausan的自然通风功率为3800马力,强压通风5500马力,1885年的试航中达到6470马力17.4节航速),而吨位相近,这里面的关键差异在于防护:Giovanni Bausan的防护甲板在舯部只有1.5英寸,艏艉削薄到0.75英寸,总重仅146吨,而怀特的设计则是415吨。

这时水下发射管的开发已经几乎陷入停滞,如果它不能很快完成,新舰将不得不改为火炮巡洋舰,这成为修改设计的契机。6月20日,怀特提议在不削弱防护甲板的基础上取消鱼雷舱并增设两门重炮,这将增加120吨的排水量,吃水会增大6英寸左右。现在重炮型与鱼雷型开始平行推进,而减速版Polyphemus不再是近期目标,也就被放弃了。第一海务大臣对重炮版很满意,尽管没有鱼雷意味着她不能与铁甲舰近战,但凭借重炮仍有机会对铁甲舰造成巨大伤害,同时作为巡洋舰也是完全合格的。他的这一意见背景是七月份海军部委员会决定放弃Calliope(类似Comus)的后续舰计划,皇家海军将只建造快速巡洋舰。

之后就火炮的具体配置进行了讨论。Cooper Key认为重型的9.2英寸舰炮主要是用来对抗铁甲舰的,而新舰更有可能被铁甲舰追击而不是追击铁甲舰,因此在舰艉安装9.2英寸炮即可,舰艏则安装两门并列的6英寸炮。伦道尔认为应该尽可能强化重炮火力,他发表了与阿姆斯特朗勋爵类似的意见:如果巡洋舰不能有效攻击铁甲舰,那么它就只有作为侦察兵力的价值。6英寸炮很难对抗重装甲,尽管现代的新型后膛炮的穿甲能力都大大增强了,但巡洋舰的炮弹往往会大角度击中铁甲舰,这样实际穿深就会大大低于理论数字,口径过小的6英寸炮有效性也就变得很低,而重炮则不然。装备重炮的巡洋舰将作为战斗舰队的一部分,其效率要高于单一的铁甲舰队,只要炮位能防御机关炮的攻击,两艘重炮巡洋舰就能对抗一艘铁甲舰,同时她们还能有效追逐并攻击敌方撤退中的铁甲舰。巴纳贝也表示,新巡洋舰可能不得不面对被追击的法国统计局的重型艉炮,他写道:“对于英国舰队而言,为了促成战斗,在一些快速战舰上配备强大的舰艏火力是非常有价值的”。

11月,第一海务大臣选择了两个平行设计,其中一个与阿姆斯特朗巡洋舰类似,安装了2门9.2英寸炮,6门6英寸炮,另一个则是全6英寸炮,舰艏舰艉各平行布置2门,舯部另有10个封闭式炮位,安装于主甲板和上甲板之间。新方案更大,动力也更强一些。专门的鱼雷型被放弃,但新舰也并非没有鱼雷攻击功能,开发不顺利的只是侧舷发射管,而艏艉发射管和安装于水线上的鱼雷发射架从一开始就没有这方面问题。1883年2月新舰在议会上被描述为“protected torpedo ship”,这是第一艘将撞角、鱼雷、高速与防护甲板结合起来的巡洋舰,将与(战列)舰队一同行动,既能进行侦察,又能抵御雷击舰,必要时还能对抗乃至追击铁甲舰,这很受议会的欢迎。


1883-84年度计划安排了两艘新巡洋舰,一艘在1883年年初被决定在查塔姆建造,并被命名为默西号(HMS Mersey),另一艘则正在拟定合同。默西号会是全6英寸炮,而正在拟定合同的那艘将采取重炮设计。不过两艘战舰实际上都是在查塔姆建造的,第二艘(HMS Severn)于1884年1月也就是83-84财年后期开工,安装在“埃尔斯维克露炮台”内的重炮暂时被取消了,这个变化的原因大概是83年12月有人提议将全6英寸方案的艏艉4门炮换成7英寸(增重60吨),12月5日海军部委员会通过了这个决定,它看起来似乎比9.2英寸炮更有吸引力一些,因此两艘战舰全都使用这个设计也就顺理成章。1884-1885年度计划还包括两艘巡洋舰,HMS Thames与HMS Forth。第一海务大臣又决定放弃9.2英寸火炮,转而使用7英寸或8英寸火炮,因为给新舰的9.2英寸炮将是特殊设计的轻量化型号,看起来相比8英寸炮并无什么优势。1884年4月DNO报告说,7英寸炮目前看来只有4艘默西级会使用,专门进行开发并不划算。于是默西级的武备最终就这样决定下来:在全6英寸炮版本的基础上,艏艉各换装1门8英寸炮,也即2门8英寸炮和10门6英寸炮。鱼雷则由艏艉的水下发射管和两个水上鱼雷发射架发射,合计备雷10枚,而不是最初鱼雷巡洋舰设计的40枚。

默西级垂线间长300英尺,宽46英尺,最大吃水19英尺6英寸,正常排水量3605吨,此时载煤500吨,最大排水量4005吨,此时载煤900吨,都比利安得级略小,但续航力反而更大,达10节8750海里,航速也略快一些,自然通风功率4500马力,航速17节,强压通风功率6000马力,航速18节。完全可以说,默西级就是皇家海军按照自己的需求打造的一种阿姆斯特朗巡洋舰,但又融入了他们自己关于撞击与鱼雷攻击的想法。同时,服务于战列舰队、考虑与铁甲舰交战的思路,相比专横级这种纯粹的海外型战舰,离一等巡洋舰又更近了一步。

下表给出了以上介绍的相关战舰的简单性能比较。由于没有统一的重量划分标准,这个表格仅能作为参考,但还是可以看出默西级的全方位进步。

  
  
  Comus
  
  Esmeralda
  
  Leander
  
  Mersey
  
  排水量(吨)
  
  2383
  
  3050
  
  3800
  
  3605
  
  武备重量百分比
  
  6.4
  
  7.6
  
  4.4
  
  7.5
  
  装甲重量百分比
  
  5.8
  
  3.5
  
  5.3
  
  13.9
  
  动力机械重量百分比
  
  16.0
  
  20.8
  
  20.5
  
  15.8
  
  载煤重量百分比
  
  标准载煤
  
  11.3
  
  19.7
  
  19.4
  
  13.9
  
  最大载煤
  
  14.9
  
  -
  
  24.5
  
  22.5
  
  船体重量百分比
  
  55.8
  
  42.6
  
  41.6
  
  41.3
  
  试航航速(节)
  
  13.0
  
  18.3
  
  17.0
  
  18.0
  
  10节续航力
  
  3600
  
  6000
  
  8000
  
  8750
  
  武备
  
  主炮
  
  2*7inMLR
  
  2*10inBL
  
  10*6inBL
  
  2*8inBL
  
  副炮
  
  12*64pdrMLR
  
  6*6inBL
  
  
  
  10*6inBL
  
  装甲防护
  
  舯部1.5英寸甲板
  
  全覆盖防护甲板,厚1英寸
  
  舯部1.5英寸甲板
  
  全覆盖防护甲板,水平段2英寸,倾斜段3英寸
  
注:最大载煤对应的是最大排水量下的百分比,其余皆为正常排水量下的百分比。

默西级的整体布局如下图所示。有趣的是,尽管其主炮相对于埃斯梅拉达级已经轻了很多,但1888年大演习还是认为她们是过度武装的,建议将主炮撤除换成6英寸炮,它并不实用,而且造成重心过高,横摇严重,那么埃斯梅拉达与Giovanni Bausan号上面的10英寸炮实用性如何也就可想而知了。可以认为阿姆斯特朗勋爵的构想并不现实,但也可以说,默西级仍然太小(前面提到的关于轻量化9.2英寸炮的意见似乎也证明了这一点)。那么进一步放大的结果,就是1885年开工的奥兰多级巡洋舰。







奥兰多级

1884年9月,记者William Thomas Stead在Pall Mall Gazette上刊登了四篇系列文章:“What is theTruth about the Navy”、“ AStartling Revelation”、“Who is Responsible for theNavy”、“ The Responsibility for the Navy”。无需赘述这些文章具体说了什么,我们只需要知道这些文章在民间激起了对英国海军实力的巨大恐慌,人们担心皇家海军的实力将很快低于法国与俄国之和,这当然是言过其实的,法俄当时的造舰计划基本上是为了替换旧舰——他们有很多木结构的旧铁甲舰,寿命很短,到了1880年代已经不得不替换——而非扩张舰队。时任海军大臣诺斯布鲁克正在国外访问,议会在他缺席的情况下批准为海军增加一笔300万英镑的额外经费来强化海军实力,这是诺斯布鲁克12月4日在议会上宣布的,而就在半年前,他还表示就算得到了额外的经费,他也不知道应该拿来做什么用。这笔拨款被称为诺斯布鲁克计划,不过有点讽刺的是,在这批战舰开工的时候,诺斯布鲁克本人已经去职。

在此之前,1884年6月,当时巴纳贝的团队(此时巴纳贝本人身体不佳,乔治•伦道尔作为Civil Load在设计过程中发挥了重要作用)正在为1885-1886年度造舰计划设计默西级的后续舰,在这个年度预计建造2艘,之后还会再建造2艘,与之前建造频率一致。New Mersey长350英尺,宽50英尺,正常吃水19英尺6英寸,正常排水量4150吨。这个设计仍然维持了默西级的基本布局,艏艉各1门9.2英寸炮,侧舷12门6英寸炮,防护甲板大幅度强化,水平段仍维持2英寸,但倾斜段从3英寸增厚到6英寸,其防护甲板重量达到715吨,而装甲总重也不过740吨,炮位防护就如同伦道尔之前所说的,抵挡机关炮射击即可,并没有多么厚重的装甲。其动力与默西级相同,强压通风功率6000马力,预计航速17节,续航力也大致相同。而且,此时新舰也被描述为既是撞击舰,也是鱼雷舰,这表明她将是纯粹的默西级后继者,二者的任务与职能没有差别。

而到了1884年8月,新设计又变成了甲带巡洋舰,令人惊讶的是,伦道尔竟然是这种设计的推动者。对于甲带设计与默西级上面那种中央位置远高于水线的防护甲板设计之间的选择,伦道尔只是模棱两可地表示新舰的厚水线装甲带一定比埃斯梅拉达号更能防止沉没或者倾覆,而默西号这种设计,其甲板越厚,战舰才会越安全,他似乎暗示默西级的防御不足(之前他写道3英寸的倾斜段相当于6英寸的装甲带),但新默西级的倾斜段足足有6英寸厚,并不足以作为论证依据。无论如何,他建议用甲带设计取代新默西级,并购买一艘埃斯梅拉达来进行实验。现在已经很难猜测他为什么会这样建议,很可能只是为了迎合海军部委员会的喜好,但这里面或许也隐藏着一些深层次原因。

1884年,霍尔上校(Captain Hall)提交了一份关于皇家海军弱点的报告,里面认为二等铁甲舰队是一个特别的问题,现役的二等铁甲舰已经全面落后,火力、防护、航速、续航力无一达标,只有新舰才能满足皇家海军的需要。他的报告里认为需要9艘全新的二等铁甲舰,而正在建造的只有4艘(Imperieuse、Warspite、Conqueror、Hero,后两艘被列进来非常奇怪,她们只是低干舷的旋台舰,完全不可能执行外海任务,可能这位军官对于正在建造的战舰的具体情况并不是非常了解)。

而在此之前,1883年中旬海军大臣诺斯布鲁克勋爵给自己列出了六项优先任务,优先级顺序由高到低分别是:

1.建造新的大型铁甲舰。
2.把大型的勇士级以及400英尺铁甲舰(指三艘米诺陶级铁甲舰,阿喀琉斯号铁甲舰可能也在他的列表之内)改造成巡洋舰,改造内容可能包括安装新的动力系统,并换成双螺旋桨(尽管这种改造从未实施,但至少也是个被明确提出的任务,这有可能是1887年舰队分类时把这些铁甲舰划入一等巡洋舰序列的原因)。
3.建造新的(中小型)巡洋舰。
4.为一等鱼雷艇提供适当的装备,并安装上去。
5.开展实验,解决鱼雷发射管的设计问题。
6.为Raleigh级以及其他无防护战舰更换现代化武备。

前面提到默西级对于安装重炮来说可能偏小,在默西级设计过程中其实就已经存在这样的意见,并提议建造更大的巡洋舰。这毫无疑问会阻碍诺斯布鲁克的第二项任务,甚至影响首要任务(如果新巡洋舰像专横级那么大的话),因此在这些任务完成之前,不应建造新的大型巡洋舰。把以上要素结合起来看,或许就能解释伦道尔的行为:海军对二等铁甲舰/装甲(甲带)巡洋舰的需求是摆在眼前的,而旧铁甲舰的改造还遥遥无期,那么将新巡洋舰做成小型铁甲舰来补充海外所需的铁甲舰队就成了合适的折衷方案。诺斯布鲁克计划实施后,新巡洋舰的建造数量直接增加到7艘也可以侧面证明这一点,她们加上专横级,刚好满足霍尔报告中的9艘海外二等铁甲舰。

改为甲带巡洋舰或者说小型铁甲舰之后,新舰又缩短到300英尺,但宽度增加到53英尺,后来又增至56英尺,正常排水量4650吨,比默西级大了一千多吨。水池实验显示,321英尺长的船体能最高效地利用动力,但最终选择了较短舰体,其原因在于,为了承载9.2英寸重炮,靠近艏艉的舰体最好更宽更丰满一些以提供更大的浮力,且弹药库会离舰体外壳更远一些。此外,更短的舰体也不容易被击中,装甲带保护的范围比例也增大了。短舰体付出了半节的航速代价,其动力比之前更强一些,强压通风功率6700马力,但航速仍是17节。除此之外的改进还包括把6英寸副炮从主甲板提高到上甲板,射界大幅度改善;水下侧舷发射管也终于研制成功投入使用,新舰在两具艏艉发射管之外又增设了4具侧舷发射管。除了削减两门6英寸副炮之外(可能觉得过于拥挤),海军部委员会没有提出更多异议,那么这个设计就确定了下来,之后又在1885年2月把主机改为4500马力(自然通风)/8000或8500马力(强压通风)的三胀式蒸汽机,1885年4月21-27日,5艘新型巡洋舰接连开工建造,1886年又开工两艘同级舰,这就是奥兰多级巡洋舰。

该级舰设计排水量为5040吨,但建造过程中还经历了多次改动,包括把正常载煤量从440吨增加到750吨(最大900吨),火炮与专横级一样更换为22吨型与5吨型,增设了鱼雷指挥塔、内部的电气照明和外部的探照灯,舰员也从350人增加到421人,这些改动使其大幅度超重。实际上这个时期几乎所有的英国军舰都超重,但唯有奥兰多级激起了巨大的争议,因为其长200英尺、厚10英寸的水线装甲带高度仅有5英尺6英寸,设计要求这道装甲带高于水线3英尺6英寸,但1887年5月的一份报告显示,其装甲带顶部处于水线下2英尺,等于说实际吃水比设计多了5英尺6英寸,重量多了800吨。

但除此之外,该级舰还算合格,试航最高航速曾达到19节左右,虽然是靠强压通风跑出来的,但也算前所未有的高速。其10节续航力同样能达到8000海里。尽管被没入水下的装甲带常常遭到抨击,但其防护表现也不比以前那些水平装甲低于水线的防护巡洋舰更差。而全部抬高到露天甲板的火炮带来了高海况下良好的作战能力,这是一个显著的进步。下图展示了奥兰多级的基本布局,还可以看到很有趣的一点:其艏艉防护甲板直接与舯部装甲盒的水平装甲相连,而不像其他甲带巡洋舰那样与装甲盒下缘相接,这基本就是把防护甲板两侧的倾斜段换成了垂直装甲,她确实与默西级没有多大差别。





还需具体说明一下这样的超重是如何发生的,其最根本的原因在于缺乏安全余量。在当时的设计说明中通常都会显示两个排水量数字,一个是全部重量的总和,另一个是“displacement on lines”,即由舰体水下部分体积推出的排水量,二者通常不相等,而当后一个排水量大得多时,二者之间的差额就被认为是安全余量。可以想象对水下部分的计算不可能很精确,这也是超重的根源。因此,在这之后,所谓“委员会余量”(Board Margin)被引入设计流程,它是一个按百分比分配的空闲排水量,船舶的设计档案必须显示每一次重量变动,作为从委员会余量扣除的部分,此外还需委员会的明确批准,这样才算是基本解决了超重问题。

如何评价奥兰多级巡洋舰呢?如果没有注意到霍尔报告,我们会觉得她们是纯粹的巡洋舰,并非专横级那样的“融合”式设计。但实际上,她们是(试图)铁甲舰化的快速巡洋舰,从次等巡洋舰上面一步步发展过来。借着诺斯布鲁克计划,皇家海军终于填补了长久以来海外高速战舰的缺口,在“质量”与“数量”的天平上,奥兰多级似乎第一次实现了平衡——但超重问题又几乎将这一努力化为乌有,在奥兰多级之后,皇家海军还是选择了将次等战列舰与大型巡洋舰分离开来。还需注意,从默西级开始,对抗重型装甲舰的职能其实一直在英国快速巡洋舰的血脉中暗藏着,并最终在后来的一等装甲巡洋舰和战列巡洋舰身上结出硕果。

结语

之后的故事我们就很熟悉了,奥兰多级的超重带来了极大的争议,英国人最终抛弃了水线装甲带,在1888年开工了第一种列为一等的防护巡洋舰布雷克级,之后又在克虏伯硬化装甲诞生之后,为一等巡洋舰重新披挂了更宽更薄、主要用于抵御速射炮近距离打击的水线装甲带,从而再次获得了对抗二等战列舰、甚至对抗一等战列舰的能力。在这个基础上,战列巡洋舰这一革命性的舰种才得以诞生。

这篇文章来自于我和朋友之间的一些讨论,比如能否打造出史前战列巡洋舰,在速射炮出现之前是否存在真正有效的海战方法,等等。写完这篇文章之后我仍然不敢说自己对这些问题有了答案,但写作的过程和文章本身都在反复提醒我,物质基础和战略战术思想是相辅相成的,短时间内其中一方的超前,在后人看来确实会眼前一亮,但细究下去却总是会回到种种现实问题面前。




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一等兵

三年服役纪念章

 楼主| 发表于 2020-9-2 23:53 | 显示全部楼层
本帖最后由 第四弦 于 2020-9-3 12:13 编辑

附录1:船体污损与包铜问题

船舶在海上航行时,附着在船底的各种海洋动植物会大幅度增加航行阻力。18世纪后期出现的船底包铜法解决了这一问题。一方面船蛆无法穿透包裹船体水下部分的铜皮,另一方面Cu(I)催化的类Fenton反应生成有强氧化性的羟基自由基与过氧自由基,能杀死附着在船底的各种生物,保持舰底的光洁。铜皮本身也能降低摩擦阻力。通常来说,几个月未入坞清理船底的情况下,船底包铜的战舰会比没有包铜的快上1.5节。18世纪末皇家海军斥巨把所有战舰的船底都用一张张比电视机屏幕大不了多少的铜皮包裹起来,自此英国战舰在很长一段时间内享有对法国和西班牙战舰的航速优势。


铜皮本身会自然氧化,海水冲刷铜皮也会造成其损耗。海军部邀请著名化学家汉弗莱·戴维来解决铜皮损耗问题,他发现在铜皮上固定锌块就能阻止铜皮的腐蚀。这种方法我们现在称为牺牲阳极的电化学保护法——两种金属在电解液中互相接触就会构成原电池,视二者电位不同,电位较高的金属成为阳极被腐蚀,阴极则被保护。然而,这也阻止了铜参与类Fenton反应,从而无法杀死附着在船底的生物。铁与铜接触会发生同样的问题,人们最早直接使用铁钉来固定铜皮,结果不到半年就全部脱落。早期明轮船也为此而头疼:明轮的铁质框架经常会快速腐蚀损坏,因为它和船底包铜靠的太近。这也意味着铁质舰体无法直接包裹铜皮。


红铅涂料可以阻止铁质船体的锈蚀,但它对水生生物的附着没有作用。一旦离开英国本土水域这样的寒冷环境,船底寄生物就会以数倍的速度增长——在英国本土活动的铁质船舶通常需要每12个月入坞一次,在地中海缩短为6个月,在印度洋则进一步缩短到4个月。解决这一问题的方法就是在铁质船壳之外包裹木壳,再往木壳上包铜。包铜时要特别注意铜钉不能接触到铁船壳,因此这层木壳也就不能太薄,换句话说它将会昂贵且沉重。但这是当时在远离本土的温暖水域长时间活动的唯一方法。


1845年,服务于英国海军部的化学家W. J. Hay发明了一种涂料,他把亚麻籽油和氧化铜混合涂在船底。类Fenton反应中起作用的是铜离子而非单质铜,因此它能较为有效地对抗船底的污损。到了第一批远洋铁甲舰纷纷服役的年代,这种涂料已经成为标准配置。当然,它比铜皮更容易剥落,寿命更短,因此服务于殖民地的战舰由于养护条件较差还是需要包裹铜皮。特别是在热带水域,船底污损会让一艘战舰的航速在4个月内降低3节,抵消这样的损失需要翻倍的主机功率,因此铜皮更是必需品。这种做法一直延续到1890年代。


然而,人们当时对这些化学反应的认识程度很有限。铜皮会让钢铁制成的装甲带下端快速腐蚀(和腐蚀明轮是一回事),固定铜皮也很复杂,一些机械强度更好、更容易清理且不容易腐蚀的材料,比如锌皮或者铜和锌制成的Muntz合金也经常被用于包裹船底,当然抗污损能力就弗如远甚了。解决腐蚀装甲带的问题,最有效的方法当然是把装甲带一并包裹进木壳,比如下图俄国海军上将级甲带巡洋舰所显示的那样:




但这样毕竟也太过复杂。很多海外型战舰往往都使用锌皮或者Muntz合金,经费或者工期充裕时才会使用铜皮,这里面没有一定之规。而最终极的解决方法,所谓的Holtzapfel涂料,由氧化铜、砷、汞盐等材料混合制成,其毒性非常强大,也因此在很长一段时间内都没什么人使用——在杀死藤壶之前,它会先杀死喷漆工。直到1890年代中期,相关工艺完全成熟,它才得到全面应用,而铜皮也就此退出历史舞台。


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三年服役纪念章

 楼主| 发表于 2020-9-2 23:55 | 显示全部楼层
本帖最后由 第四弦 于 2020-9-3 00:45 编辑

附录2:铁质船壳的抗弹性能

1845~1846年,第一海务大臣批准在伍尔维奇皇家军火库开展一项实验,检验铁质船壳在炮火打击下会发生什么。Walter中校发明了一种“橡胶衬垫”(Kamptulicon),被认为能有效封堵铁质船壳的破洞,这次实验也一并对其进行了检验。试射使用了一门32磅炮,射击距离为30~40码,通过改变装药量来模拟不同距离下的着速。测试结果的总结如下:

1.正常着速的炮弹能击穿0.625英寸和0.5英寸铁板,形成的破洞边缘整齐,容易封堵;
2.低速炮弹会造成边缘呈锯齿状且外翻的破洞,很难封堵;
3.铁材的质量对结果没有多大影响;
4.大角度擦过船壳的炮弹不会造成额外的损伤;
5.击中背面(即从船体一侧穿入,击中另一侧船壳的背面)造成的弹孔类似于低速命中,同时会造成2~3英尺范围内的铆钉松动;
6.一部分破片来自于被击中的船壳,但主要来自于破碎的炮弹;
7.14英寸厚的木料或者橡胶衬垫可以阻挡几乎全部破片;
8.橡胶衬垫能较好地封闭破洞,但被击中背面时,铁板可能会被打出更大的破洞。

1849~1851年,又在卓越号炮术训练舰上进行了另外一系列实验。由于伍尔维奇实验是保密的,因此这些实验与伍尔维奇实验有很多重复之处。卓越号实验的初步结果总结如下:

1.铁与橡木的抗弹性能为8:1,与它们的密度成正比;
2.铁壳上会出现敞开的破洞,边缘有时呈锯齿状,但橡木外壳上的破洞能部分合拢;
3.就这些测试而言,难以确定哪个更好,铁壳产生的破片尽管数量较少,但威力却超过橡木产生的破片。

之后又开展了一系列更有参考价值的实验。朴茨茅斯造船厂建造了模拟的铁质船壳结构,基本还原出了铁质巡航舰的左右两舷(除了船肋之间没有被木料填充,船肋后也未设置内层船壳,这些缺点将在下一次实验中得到弥补),对新靶子先后使用了32磅炮弹、8英寸65英担火炮发射的68磅实心弹、56磅空心弹、10英寸85英担发射的56磅爆破弹、85磅空心弹进行射击,结果如下:

1.命中船肋的炮弹都发生了变形破碎,命中船肋之间的炮弹大部分也是如此;
2.命中船肋的炮弹造成了很大的、锯齿状边缘的破洞,命中船肋之间的炮弹造成的破洞则仅比炮弹尺寸略大,边缘也整齐;
3.空心弹造成的破片,比实心弹和爆破弹要多得多;
4.击穿0.625英寸铁板的爆破弹,即便炮弹本身已经破碎变形,Moorson引信仍能引爆装药,要注意火药的引爆并非由炮弹本身的破碎变形导致的;
5.大型的、锯齿状边缘的破洞很难封堵,如果靠近水线会非常危险;
6.大量的破片意味着如果瞄准较好的话,那么少数几发炮弹就能杀伤一整个炮组。

之后又制作了新靶子,船肋之间用5.5英寸厚的橡木填满,内部又加上了3~4.5英寸厚的内层船壳。这次实验使用的炮弹也与之前基本相同。破洞的边缘比上次更规则,但仍是敞开的。只有很少的一部分破片能被木料阻挡。总体来说,对结论没有太大影响。

1851年7月5日又进行了另一系列测试,橡木和杉木船肋上一半覆盖了0.375英寸厚的铁板,另一半是0.5英寸。0.375英寸铁板在被命中时,实心弹和空心弹都没有破碎,但大部分命中0.5英寸铁板的炮弹都破碎了。之后又测试了铁肋木壳,铁质肋骨厚0.625英寸,宽4.5英寸,外侧是5英寸厚的柚木,内侧为2英寸,正反面均接受试射,结果打出大量的破片,铁质破片能飞出200~400码远。霍华德·道格拉斯爵士做了如下总结:

“如果铁质船壳达到船体结构强度所需的厚度(0.375英寸,或者至少0.5英寸),实心弹就会在命中时发生破碎变形;如果铁质船壳足够薄,炮弹穿入时不会破碎,但船体结构强度又会不足。斜射和扫射的炮弹其杀伤力比它们产生的破片更大,穿出船体造成的破洞也比穿入船体的更难封堵……铁和木材混合让事情变得更糟。总体来说,不论铁材在其他方面多么进步,它用在战舰上也是完全不合适的。”

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 楼主| 发表于 2020-9-2 23:56 | 显示全部楼层
本帖最后由 第四弦 于 2020-9-3 00:55 编辑

附录3:舵效与大型蒸汽战舰的风帆航行能力

具备合格风帆航行能力的大型蒸汽螺旋桨战舰很少,这些战舰的“迎风机动”(beat to windward)能力通常都很差。所谓迎风机动,即在风吹来的方向上不断转向,左舷和右舷交替迎风,风帆也要按航向随时调整,这样就能以折线状的航线逆风航行,这种能力是风帆战舰机动能力中非常重要的一环,而它与舵效息息相关。当时的报告称,铁甲舰最多能迎着风吹来的方向每小时前进1海里,而以前的风帆巡航舰是3海里。当然,也有一些战舰(比如HMS Hercules)的风帆航行能力可以与旧式风帆战舰相媲美,但人们当时只能猜测其中的原因。

这里面的首要原因是,使用平衡舵的机帆船在纯风帆航行状态下舵效非常糟糕:前卫号铁甲舰曾被形容为“Unmanageable”。HMS Monarch同样安装了平衡舵,结果她需要二十分钟才能完成顺风转弯。斯宾塞·罗宾逊觉得这些战舰的舵可能“过于平衡了”,而不那么平衡的Hercules的情况就要好很多。D. K. Brown把传统的铰链舵形容为飞机的襟翼,而船体则是机翼,帆船航行的时候船头会向上风方向摆动,风帆也会随之调整成需要迎风压舵的状态,即舵面要朝下风方向偏转。这种情况下,只要舵稍稍转动,就能产生非常大的水压差,使船体迅速转向。简单来说,要让传统的铰链舵发挥作用,船体一侧的水就不能流到另一侧。而对于蒸汽螺旋桨战舰来说,为了安装螺旋桨,舵面与船体之间会出现巨大的空隙,舵没有处于螺旋桨自身产生的滑流时,水流会从这个空隙中流过,平衡掉船艉两侧的水压差,舵响应能力也就随之变差。平衡舵加剧了这一问题,它向右偏转时就会把左侧的水流导向右侧,进一步降低了水压差。

其次在于风帆面积,新战舰的风帆面积相对于船体尺寸的比例只有旧式风帆战舰的一半左右,如果将风帆面积加大到正常程度,首先需要加高桅杆,这会导致风帆合力作用点的高度上升50%;同时大面积的风帆也会让船只在侧风中的稳定性恶化,需要加大舰宽来克服——这又会让战舰摇动得特别快速,作为火炮平台的性能将非常糟糕。其实由于支索与支柱布局方面的原因,安装超高桅杆本来也是不可能的,而且需要的操作人手也会成倍增加。

到了1871年,所有人都意识到蒸汽螺旋桨战舰的全帆装价值非常有限。当时存在各种各样的意见,比如取消后桅杆,或者后桅不再用于挂帆,比如更换低矮桅杆,平时只挂风旗来帮助通风。海军中将Sir Thomas Symonds提议使用“应急帆装”(Jury Rig)来取代全帆装,获得很多人的支持。这种帆装的作用仅限于在顺风航行时帮助增加航速,也就是更节约燃料,以及帮助战舰迎风停航(即用几根桅杆上的动力互相抵消来停船),基本不具备全帆装的逆风航行能力,换句话说,风帆已经成为了一种辅助动力,不再与蒸汽动力并列。

服役于欧洲水域的战舰大多接受了不同程度的简化帆装的改造。实际上,连大胆级也缩减了风帆:上段桅杆缩短了10英尺,中段和下段缩短6英尺,后桅杆取消了横桁。对于大胆级而言,其载员本就不足以有效运作原来那种大面积的风帆,缩减之后其风帆航行能力反倒更灵活了。但要注意的是,她的帆装并未简化到应急帆装那种程度,外海型战舰一直都保留着沉重复杂的全帆装。在欧洲水域活动的战舰不需要多大的续航力,从朴茨茅斯到西地中海不过两千多海里,哪怕1850年代的木质蒸汽战列舰都可以只靠蒸汽动力单程航行,因此帆装简化到只能顺风增推的程度是完全可以接受的;但在太平洋之类的地方,两个加煤站之间很可能相隔万里,靠蒸汽动力和简化帆装,再怎么顺风也是无法抵达的。因此就算纯风帆航行的能力再差,全帆装也必须保留,这种情况直到1880年代中期加煤站大面积铺开同时蒸汽动力系统的燃料效率大幅度上升才得以改观。

我们也可以从一个有趣的侧面观察外海战舰全帆装的必要性:1866年,里德进行了一项“最大战舰”的设计研究,这艘战舰集合了中央炮房、旋台、高干舷、无风帆、高速和重防护等诸多要素,其吨位达到了恐怖的22000吨,最大载煤量一万吨。不难看出,在1860年代后期,如果想让二等铁甲舰能只靠蒸汽动力就足以在太平洋和印度洋等水域自由活动,那么其吨位肯定会膨胀到比最大的一等铁甲舰还要大的程度。

一等兵

三年服役纪念章

 楼主| 发表于 2020-9-2 23:56 | 显示全部楼层
本帖最后由 第四弦 于 2020-9-14 21:07 编辑

附录4:武装商船

1830年代的第一批蒸汽船都是木制的,为了承载沉重的蒸汽机,早期的木制蒸汽商船和木制战舰没什么区别,船体都非常厚重结实。螺旋桨出现之后,由于其强烈的振动问题,木制船舶的强度必须进一步提高。铁造船舶的工艺成熟之后,这一过程被打断,铁船体比木船体要轻得多,同时强度又更好,自然成了商船的首选;再加上商船为了节约舱室面积,往往使用高过水线的立式蒸汽机,商船和战舰的设计就此分道扬镳。举例来说,从1850年开始,海军部开始不允许民间的铁制商船承担海军的跨海邮政业务,而是使用专门建造的木制通信船。1853年,此前给民间邮船的优惠与补贴也停止了。

但如前所述,为了猎杀远洋贸易袭击舰,皇家海军的海外型战舰(无论有无装甲防护)正在变得越来越大且昂贵,因此到了1870年代,海军部再次提出用商船改装成辅助巡洋舰来保卫海上交通线。巴纳贝对此非常推崇,并试图用各种手段来改善其局限性。

巴纳贝认为武装商船的功能包括巡逻、帮助主力舰队进行海岸封锁、保护商船、击退敌方辅助巡洋舰。和当时大多数人一样,巴纳贝也认为商船在任何打击面前都非常脆弱,大型蒸汽船速度很快,机动灵活,特别是在夜间可以对小型蒸汽船和帆船任意攻击,用撞角、火炮或是杆雷造成严重破坏,即便敌方袭击舰连装甲都没有,护航舰也很难阻止对方的袭击。可进一步说,有护航舰都无法完全保护商船的话,没有护航舰的船队就更是形同待宰的羔羊。巴纳贝这样讲的意思是,专用的护航战舰是不划算的,但改装的商船将是海上交通战的一个有益的补充。

还可以从另外一个角度理解这一观点:巴纳贝说截止到1875年年底,英国登记在册的超过50吨的商船数量极为庞大:18696艘风帆货船(其中大部分是吨位不超过200吨、人员不超过10名的小型船)和3436艘蒸汽货船。汽船的地位正在越来越高,数量快速增长,总运载吨位更是飞速提高。这样庞大的商船队,靠战舰是根本不可能有效保护的,相比之下把这些蒸汽商船利用起来明显更加合理。巴纳贝估计这些汽船中有十分之一能达到12节以上航速,是合适的改装成辅助巡洋舰的对象(按下文卡那封委员会的统计结果来看,这个数量似乎有些高估了)。而宝贵的军舰则应该用于巡逻关键的贸易航线,特别是航线的交汇点,乃至进攻敌方的加煤站。不过我们也需要注意,这些都是巴纳贝的个人观点,皇家海军当时对于如何保卫海上贸易根本没有一个统一的清晰想法,直到下文提到的卡那封委员会成立,他们才开始广泛地思考这方面的问题。

如何进行改装呢?根据船只本身的水密隔舱情况,武装商船显然分为两类,一类是武装之后能真正代替部分巡洋舰的,它们有能力承受一定的打击;另一类则只是让商船队遭遇攻击时不至于全无还手之力。巴纳贝最开始按照前者来构思,他设想把商船的船头改成撞角艏,船头两舷各安装一门能向前射击的64磅炮,同时在动力舱前方设置一道横向的装甲舱壁来抵御炮弹,这样武装商船就能比较安全地舰艏对敌发动攻击。也可以更进一步,增加6英寸的侧舷装甲带,在动力舱上方设置装甲甲板,并在侧舷安装大量64磅炮。当然了,任何安装装甲的构思都是不现实的,工程量太大价格也很高昂,已经失去了武装商船最初的意义。作为替代,堆放煤炭是比较合理的也是唯一有可行性的选项,一层12英尺的堆煤就抵得上6英寸锻铁装甲。

1875年,海军部也确实在挑选能够改装为辅助巡洋舰的商船。上文巴纳贝给出的数字是300艘,但有点讽刺的是,当海军部按照“一个舱室进水也能保证不沉没”的标准去挑选商船时,仅有30艘船达标,被列入海军的名册。海军与造船工程学会籍此推动这一标准,长期来看极大改善了英国商业航运的运作安全性。早期铁制商船体型都很小,底舱内只有两道舱壁分出三个隔舱,前部舱壁称作防撞舱壁,防止撞船之后水漏进主舱,后部舱壁作用类似,防止螺旋桨轴的渗水。后来议会通过了一项法案,要求动力系统前后各安装一道舱壁,这样就是四道舱壁五个分舱,很长一段时间内商船的分舱都是这种模式。随着蒸汽机和锅炉的进步,舯部动力舱越来越短,单个货舱长度达到动力舱的两倍,这种分舱就说不上安全了。造船工程学会建议邮轮要保证两舱进水不沉,所有民用船舶都必须保证一舱进水不沉,这一标准直到1890年才最终被业界接受。当时的水密舱壁最常见的一个错误就是不够高,只延伸到水线以上的第一道甲板处。只要一舱进水,吃水加深到超过这层甲板,就会轻易造成大面积进水。舱壁强度不足也是一个问题,进水后舱壁会被静水压给压破,当然也就起不到任何安全作用了。从这个角度来看,巴纳贝关于商船队非常脆弱的意见是正确的,但辅助巡洋舰的生存能力同样不会很好,其作用不会像预期那么大。

无论如何,海军部还是要面对巡洋舰数量永远不足的难题,武装商船的提案也仍在推进——总比什么都不做要好。1878年成立的武装商船委员会指定了它们的标准武备:4门64磅64英担前装线膛炮,1门71英担前装线膛炮,1门40磅后装线膛炮。这也受到了一些人的质疑,他们认为商船的结构强度和稳定性不足以进行这些改动。巴纳贝指出一门64磅炮加上炮架也只有5吨全重,底舱则有10吨弹药,重心至少也能保持到交火之前。1883年,海军部推出了一份改装指南供各海外基地自行改装商船,同时交给各舰队司令一份清单,列出了有哪些会经过他们驻地的商船适合改装。清单里的船应该都是满足安全性标准的,但还是要求各舰队仔细检查舱壁的情况、水密门和阀门能否正常工作,等等。火炮应布置在拥有最广阔射界的位置,最好是安装在货舱口里,将其作为炮门使用。向艏艉方向开火的能力也是被着重强调的。商船还需做出一些细节修改来存放武备相关的物资,另外只要有可能就应在动力舱和舵机周围堆放煤袋,煤层厚度要达到10-12英尺。下图展示了一个改装方案,注意它安装了7门主炮和2门副炮,与建议的标准武备不同。



1885年英国与俄国再次陷入战争危机,海军部征购了16艘远洋客轮来进行改装。在利物浦改装的俄勒冈号安装了8门9英寸前装线膛炮和8座1英寸诺登菲尔德机关炮,也算是非常强劲的火力了,她们更倾向于被当成真正的巡洋舰使用,而非那种简单的护航舰。这种远洋客轮,特别是跨大西洋客轮是当时非常被看重的,当时最快的客轮已经能达到19节高速。各国既把她们看做辅助巡洋舰的最佳选择,也头疼于己方巡洋舰如何反制这些高速大舰。然而现实情况是,跨大西洋早就不算什么远距离航行了,她们的实际续航力和自持力很有限,而且体型过大易被命中,相比之下反倒是一些体型更小、速度更慢但续航力好很多的商船更实用。不过直到一战人们才认识到这个问题,1887年英国政府重启了军民两用船的补贴,到1901年的时候有总计28艘大型邮轮享受这份补贴,后来著名的卢西塔尼亚号和毛里塔尼亚号邮轮也进入了这个补贴名单。


卡那封委员会的相关结论


1878年,英俄关系愈发紧张,保守党政治家第四代卡那封勋爵在1879年召集了一个委员会,来研究如何保卫英国海上贸易的问题。委员会统计了当时各个航速和登记吨位范围内英国商船的数量,如下表。
  航速(节)
  
  吨位(千吨)
  
  5
  
  4
  
  3
  
  2
  
  1
  
  16
  
  1
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  15
  
  3
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  14
  
  2
  
  2
  
  15
  
  
  
  
  
  13
  
  
  
  4
  
  9
  
  
  
  1
  
  12
  
  2
  
  
  
  2
  
  25
  
  6
  
  11
  
  
  
  19
  
  56
  
  86
  
  8
  
  10
  
  
  
  9
  
  33
  
  138
  
  75
  
  9
  
  
  
  
  
  4
  
  126
  
  256
  
  8
  
  
  
  1
  
  
  
  4
  
  172
  

委员会指出大部分商船都在2000吨以下,试航航速9节左右,实际运营的航速还要再低2节,都不适合改装成辅助巡洋舰。委员会的报告还表示,当前的贸易情况下,就算抽调出来正规战舰,也无法组成能给商船队提供有效保护的护航队,这与巴纳贝的结论一致。他们甚至建议商船最好平时就在货舱里存放一些火炮,以便开战后迅速武装化。报告中还给出了1882年主要贸易航线上的商船类型情况,如下表所示:

  航线(从英国出发)
  
  商船类型
  
  北太平洋
  
  几乎都是帆船
  
  南美西海岸
  
  大部分是帆船,汽船正在增长
  
  南美东海岸
  
  几乎都是汽船
  
  加勒比
  
  几乎都是汽船
  
  跨大西洋
  
  绝大多数是汽船
  
  印度
  
  汽船和帆船各半
  
  中国
  
  八分之七是汽船
  
  好望角
  
  几乎都是汽船
  
  澳大利亚
  
  汽船和帆船各半
  
  地中海
  
  几乎都是汽船
  
  非洲西海岸
  
  几乎都是汽船
  


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一等兵

三年服役纪念章

 楼主| 发表于 2020-9-2 23:57 | 显示全部楼层
本帖最后由 第四弦 于 2020-9-5 15:48 编辑

附录5:一些前膛火炮的相关数据

以下是1875年的三张火炮数据表格,涵盖了正文中出现的绝大部分前装线膛炮。注意这里面的射速数据,9英寸炮的射速高的有些不太正常,前面提到无常号的9英寸炮用8分48秒发射了8发炮弹,这个数据应该比较实际。另外,专横级的9.2英寸后膛炮能在1000码距离击穿18英寸锻铁甲,所以巴纳贝才说其威力超越旧的12.5英寸炮,可以看出火炮威力在不到十年的时间内有了多么大的进步。



  火炮种类
  
  重量
  
  4000码射程所需仰角
  
  弹速
  
  动能
  
  100码对锻铁装甲穿深(英寸)
  
  火炮与弹药备件等总重(吨)
  
  1000吨可安装的火炮数量
  
  发射药(磅)
  
  炮弹(磅)
  
  炮口(英尺每秒)
  
  4000码(英尺每秒)
  
  炮口(英尺吨)
  
  4000码(英尺吨)
  
  16英寸80吨
  
  370
  
  1700
  
  -
  
  1520
  
  1179
  
  27213
  
  16389
  
  26.4
  
  250
  
  4
  
  12.5英寸38吨
  
  130
  
  800
  
  7度10分
  
  1451
  
  1052
  
  11676
  
  6137
  
  17.7
  
  100
  
  10
  
  12英寸35吨
  
  110
  
  700
  
  7度17分
  
  1300
  
  987
  
  8200
  
  4728
  
  14.6
  
  85
  
  12
  
  12英寸25吨
  
  85
  
  600
  
  8度9分
  
  1300
  
  968
  
  7030
  
  3900
  
  13.1
  
  67
  
  15
  
  10英寸18吨
  
  70
  
  400
  
  7度56分
  
  1364
  
  982
  
  5160
  
  2675
  
  12.0
  
  49.33
  
  20
  
  9英寸12吨
  
  50
  
  250
  
  8度17分
  
  1420
  
  945
  
  3496
  
  1548
  
  9.6
  
  33
  
  30
  
  8英寸9吨
  
  35
  
  180
  
  8度34分
  
  1413
  
  920
  
  2492
  
  1056
  
  9.5
  
  26
  
  39
  
  7英寸6.5吨
  
  30
  
  115
  
  7度30分
  
  1525
  
  916
  
  1855
  
  669
  
  7.1
  
  18.25
  
  55
  
  64磅64英担
  
  8
  
  64
  
  -
  
  -
  
  -
  
  -
  
  -
  
  -
  
  7.33
  
  136
  


  火炮种类
  
  
  装备的战舰与安装数量
  
  开火8次的平均耗时(实测)
  
  开火1次耗时
  
  10分钟内开火次数
  
  16英寸80吨
  
  Inflexible
  
  4
  
  -
  
  3分20秒
  
  3
  
  12.5英寸38吨
  
  Dreadnought
  
  4
  
  -
  
  2分30秒
  
  4
  
  12英寸35吨
  
  Devastation
  
  4
  
  16分5秒
  
  2分1秒
  
  5
  
  12英寸25吨
  
  Monarch
  
  4
  
  16分22秒
  
  2分3秒
  
  5
  
  10英寸18吨
  
  Sultan
  
  8
  
  9分30秒
  
  1分11.25秒
  
  8.5
  
  9英寸12吨
  
  Triumph
  Iron Duke
  
  10
  
  5分15秒
  
  39.5秒
  
  15
  
  8英寸9吨
  
  Northumberland
  
  24
  
  6分50秒
  
  51.25秒
  
  11.75
  
  7英寸6.5吨
  
  Agincourt
  
  22
  
  6分43秒
  
  50.25秒
  
  12
  
  64磅64英担
  
  Triumph
  Iron Duke
  
  4
  
  4分34秒
  
  34.25秒
  
  17.5
  


  火炮种类
  
  
  1000吨可安装的火炮数量
  
  10分钟内总开火次数
  
  10分钟内总投射量(吨)
  
  10分钟内对4000码外投放的总动能(英尺吨)
  
  
  
  16英寸80吨
  
  4
  
  12
  
  9.1
  
  196668
  
  
  
  12.5英寸38吨
  
  10
  
  40
  
  14.3
  
  245480
  
  
  
  12英寸35吨
  
  12
  
  60
  
  18.7
  
  283680
  
  
  
  12英寸25吨
  
  15
  
  75
  
  20.1
  
  292500
  
  
  
  10英寸18吨
  
  20
  
  170
  
  30
  
  454750
  
  
  
  9英寸12吨
  
  30
  
  450
  
  50
  
  696600
  
  
  
  8英寸9吨
  
  39
  
  458
  
  36.8
  
  483648
  
  
  
  7英寸6.5吨
  
  55
  
  660
  
  33.9
  
  441540
  
  
  
  64磅64英担
  
  136
  
  2380
  
  68
  
  -
  
  
  


上士

六年服役纪念章杰出服役十字勋章

发表于 2020-9-5 09:51 | 显示全部楼层
老是显示我在审核。。。重发一遍试试
终于有时间把奥兰多之前的部分看完了,太爽了hhh
就铁甲舰时代前一段时期来看,哒嘤的海外舰设计还是被“对抗二等铁甲舰”拖累太大了。。。不过当时各种小型铁甲舰泛滥,法俄又分别有不少海外中等装甲战舰,再拖累也得硬上emmmm我个人是比较喜欢纳尔逊和专横的(手动滑稽)。然后看到这,也能看出基建对海外舰的影响之巨了,这比一般主力舰的影响还大,苏伊士运河限制吃水,海外炮弹的存量影响对10in18吨炮的评价,有无加煤站对续航要求/是否需要风帆的影响,等等。很多人对比巡洋舰都会忽视保障

一等兵

八年服役纪念章

发表于 2020-9-5 12:43 | 显示全部楼层
先催更。说到底海外舰到底要不要对抗二等铁甲舰的问题,反复横跳。但是髪俄的装甲战舰对于英国人还是有不小的冲击力,从这一方面讲也算是对英国造成了一定的麻烦。我看海外基地的情况,有时间也可以开一篇讲讲。

一等兵

三年服役纪念章

 楼主| 发表于 2020-9-5 16:53 | 显示全部楼层
本帖最后由 第四弦 于 2020-9-5 18:43 编辑
ypn101 发表于 2020-9-5 09:51
老是显示我在审核。。。重发一遍试试
终于有时间把奥兰多之前的部分看完了,太爽了hhh
就铁甲舰时代前一段 ...

其实RN对次等主力舰的需求是一直存在的,海军防御法案批了2艘百夫长,后来又有声望号,以及名义上是一等战列舰、实则为了海外部署刻意控制了吃水的克诺珀斯级,这些都是这条线的延续;1899年讨论新装甲巡洋舰的时候在德雷克与蒙默斯之间比较,审计长Arthur Wilson表示德雷克的优势就在于对所有巡洋舰都具备压倒性优势,乃至能对抗外国的二等战列舰。甚至我觉得战巡也是这条线的延续,或者说和专横差不多的融合体,只不过这时候“海外”不再与“二等”划等号,才没有往这个方向强调。

追杀(英国人以为跑的很快的)甲带巡洋舰和对抗次等铁甲舰在1870年代哪个更重要?我个人观点是后者,对方次等铁甲舰往往以攻击海外基地为优先,相对来说更容易被抓到,也就更好对付一些。Shah对抗Huascar的结果一出来,英国人其实很头疼,因为俄国人海军上将级的防护并不比Huascar差,火力还更强,英国人好像还以为这船能跑十四五节,这要怎么对抗?强化火力和航速当然是必须的,但强化到什么程度够用,英国人自己也说不太清(从设计专横级的时候把8英寸改成9.2+6英寸也多少能看出来),毕竟之前也觉得Shah的火力够用了。70-80s其实也在探索什么样的打击手段是有效的,在没有弄明白这点之前,去跟进巡洋舰竞赛可能并不是那么明智(并不是说不该跟进,只是由于不知道跟进到什么程度才够用,会显得不怎么划算)。

中将

十二年服役纪念章TIME TRAVELER银星勋章荣誉勋章元老荣誉纪念章行政立法委终身荣誉会员

发表于 2020-9-5 20:08 | 显示全部楼层
本帖最后由 LeSoleil 于 2020-9-5 21:44 编辑

去年看到一篇论文,说给Truth about the Navy的记者背后放料的是得到当时的第三海务大臣授意的海军上校费舍尔……

另外关于史前战巡,类似的提法实在太多,MM上94年就有篇论文QUEEN VICTORIA'S BATTLECRUISERS: THE CANOPUS AND DUNCAN CLASS BATTLESHIPS。还有意大利级也经常被视为早期战巡,今年Warship上还有文章讲它。

关于RN当时的巡洋舰建造决策,Nicholas Rodger老爷的博士论文就是讲这个事,我记得他对政策层面的解释就是当时格拉斯顿主导的自由党政府坚信古典自由主义,不愿意给海军掏钱,所以抠抠索索,造一个船提要求就是既要又要,一堆矛盾的要求堆在一起,结果自然不怎么样了。

同时当时海军部内部各部门沟通配合也极差,很多船的构思用途,设计目的,和最后海军拿到船以后怎么用,都是没沟通过的,很莫名其妙。这个成了当时的一个命题,即维多利亚时代是皇家海军的黑暗时代,后来费舍尔海军国防法案才拨云见日。但是这些年又有翻案的,说其实足以应对挑战云云。

我觉得说黑暗时代也成立,说足以应对挑战也成立。法俄同期看起来比RN更乱。

「置酒上方,烽火未熄,望风樯战舰,在烟霭间,慨然尽醉。」

中将

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发表于 2020-9-5 21:35 | 显示全部楼层
本帖最后由 LeSoleil 于 2020-9-5 21:40 编辑

我个人对史前战巡的看法是这样:

在任何时代,造高速的主力舰都是完全可能的。1580年代英国人的主战战舰就是高速主力舰。1740年代法国人发明的74炮舰就是高速主力舰。1750年代法国人发明的80炮舰就是高速主力舰。光荣勇士都是高速主力舰……等等。同时,任何时代的二等海军都有动力造高速主力舰。比如18世纪的法国人,19世纪的意大利人,20世纪的德三……等等。

但费舍尔的战巡与它们的区别在于,战巡不纯是高速主力舰,战巡是要撒出去制海的。而上述的这些高速主力舰并没有这种双重功能。

我认为这种双重功能的关键并不只在于船的速度,而在于科贝特论述的有机集结理论。速度是实现有机集结的一个要素,另一个要素是由无线电-电报构成的情报网和远程指挥链。有后面这套信息系统,费舍尔在1914年底才敢派出无敌、不挠去南美,派大公主去北美。因为情况要是有变,及时发电报,让它们高速奔回来就行了。

而在1900年代之前,无线电是没有的,电报网络也是在19世纪后期逐渐发展完善起来的,而当时的海军对于这个技术的进步的吸收明显不敏感。这样导致的结果是,战略层面上的指挥和通讯,实际上和纳尔逊时代没什么差别。

在外海的舰队,都需要用通讯舰这种东西传递命令。从本土撒一艘船出去,那艘船基本就只能按一个命令完成任务了。科贝特论述的特拉法尔加战役的有机集结,那是说的同样隶属于西方舰队的各个封锁支队,它们的任务是很明确战略是很清楚的,所以可以完成奇迹般的战略集结。而撒一艘追杀俄国巡洋舰的破交舰出去,又要让他时刻准备和主力舰队会合参与决战,显然是不可能的。

所以,这就造成当时在战略、造舰政策和设计上,都不认为海外任务和本土周边的决战任务有多少重合性。海外舰就是给海外任务造的,主力舰就是给决战任务造的。海外舰造多了,主力舰盘子就受影响。加上自由党政府的财政压制,海外舰的性能一定是只要能满足海外任务就行的,这样才能保证数量,真正的史前战巡自然也就不可能出现了。

在前无线电时代,数量的价值远比后来要重要。斯特迪可以出发之后一路接到来自海军部和各地电报站的情报,海军部可以在大西洋调兵遣将,围堵施佩,都是靠电报-无线电完成的。就是如此,RN也动用了3艘战巡和不下10艘的巡洋舰。如果在没有无线电情报的情况下,要追击一个袭击舰,难度实在太大了。Powerful的速度和续航力在当时都是奇迹,但是如果俄法袭击舰真的进入大洋破交,2艘这样的大型一等巡洋舰就能保证完成任务吗?我觉得几乎是不可能的。

这样也才能理解,为什么昂贵庞大的Powerful会引发如此广泛的不满,为什么RN的一等巡洋舰反复在数量和质量之间徘徊,最后甚至变成了舰队装巡和护航装巡的两条道路。这两条道路在费舍尔时代合而为一,但北海的竞争催生了狮级之后,费舍尔兼顾决战和制海的战巡理念又越来越向舰队装巡靠拢了。
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 楼主| 发表于 2020-9-5 21:42 | 显示全部楼层
LeSoleil 发表于 2020-9-5 20:08
去年看到一篇论文,说给Truth about the Navy的记者背后放料的是得到当时的第三海务大臣授意的海军上校费舍 ...

大概是这段吧,我最近也读到了:

The entire naval ‘scare’ of 1884 may be assessed as having been manufactured by navalist agitators, and was indeed their first major success for some years, although certainly not their last. Much of the information that was used in the production of Stead’s articles was surreptitiously provided by John Fisher, then a Captain, and was clearly very carefully selected and presented to create the desired impression of naval weakness. This coincides rather well with Fisher’s famous remark that ‘when I was Controller I had an excellent secretary. Whenever I asked him for facts, he asked me what it was I wanted to prove! There is no doubt that facts can be most misleading.’ Despite the facetious humour, Fisher’s point is a good one: naval affairs are almost always too complicated to be reduced to simple statements, numbers and tables. Whether Stead himself was aware of this or not is questionable: he was no more a naval expert than most members of the public, and unlikely to recognise that information he was given had been manipulated to produce a desired appearance. Whether he would have cared can only be a matter of conjecture, although given his proto-tabloid approach, it is probable that he had little interest. Similar assessments would become a particular annoyance for William (later Sir William) White, both during and subsequent to his tenure as Director of Naval Construction (DNC).

确实很像费舍尔能干出来的事儿……

我觉得这个黑暗时代可能更多基于当时人们的视角吧,我看到的RN当时的设计经常就是觉得外国船怎么怎么好,自家的船这也不行那也对付不了,然后经常自己把自己吓个半死。但事后去分析完全不是这样,俄国人跟法国人其实根本也没造多少船,工期拖得还久,本身设计上也有各式各样的问题。不是很清楚RN当时那些人是真觉得外国船有多好,还是拿来吓唬政府的一个伎俩,这大概也说不清了。

另外我觉得Stead的文章能有那么大影响力的一个很重要原因是,前几年里德和巴纳贝以及海军部打了很多口水仗,搞的海军几乎完全没有公信力了。如果这些文章背后真是费舍尔在推动,那么他恐怕也在有意识地去利用这一点(真是无师自通的传媒术大师啊……)

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 楼主| 发表于 2020-9-6 09:59 | 显示全部楼层
LeSoleil 发表于 2020-9-5 21:35
我个人对史前战巡的看法是这样:

在任何时代,造高速的主力舰都是完全可能的。1580年代英国人的主战战舰就 ...

这个问题我是这样想的:

发展到最顶端的巡洋舰,火力和航速都已经登峰造极的话,那么它自然就具有与战列舰对抗的能力。巡洋舰竞赛的天然逻辑就是更大更快更强,但战列舰并非如此(至少不像巡洋舰发展的那么快),君权号确立了“行业标准”之后,十多年的时间里战列舰都是处于一种渐进的自然进化的过程,硬化甲取代了旧式钢甲,动力系统越来越强,主炮装填越来越快,副炮也开始加大威力,这些都是自然而直接的技术进步,没有人试图造出来一种前所未有的最大最强的战列舰来压倒所有对手,但这在巡洋舰竞赛中却是常态,Powerful和Drake都是例子。巡洋舰需要数量不假,但是像Monmouth这种船,也的确存在打不过法俄顶级破交舰的甚至被反杀的风险。这是一个很难调和的矛盾,RN更多选择了侧重数量的一方面,但也不意味着质量的那方面问题就不存在了。

另一方面,RN需要的战舰类型也太过庞杂。海外舰队需要二等战列舰,需要猎杀袭击舰的一等巡洋舰;欧洲海域的舰队需要高速前卫侦察部队,需要服务于战列线的快速侧翼部队,还需要能支援各个水域的所谓飞行中队。多种单一功能战舰组合而成的舰队,在大的战略环境和任务发生变化时,它的弹性和应对能力是很差的,简化战舰种类也是一个大的趋势。

所以我对无畏舰-战巡革命的理解主要是基于上面两点:首先是主力舰被简化成两种,海外仅需要战巡,本土水域则是新战列舰+战巡,而且无畏舰本身也拥有良好的长距离高速机动部署的能力;其次是费舍尔在打造了一种最顶级巡洋舰的同时,还利用情报信息网络使其能充分发挥质量优势,回避数量上的劣势。这两点是相辅相成的,如果没有战舰种类的简化,战巡就只是Powerful/Drake的简单延续,那么也很难体现其多功能性。

而我之前对所谓史前战巡的理解,更多侧重于简化战舰种类这方面。利用无线电系统来回避顶级巡洋舰的数量劣势,这个是费舍尔改革之前不可能做到的,但简化舰种并非不可能,而且或许会成为费舍尔改革的一个更良好的铺垫。

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 楼主| 发表于 2020-9-15 20:22 | 显示全部楼层
本帖最后由 第四弦 于 2020-9-15 20:26 编辑

近期更新:重写了一下奥兰多级的部分,尽可能详细地描述了从Iris到奥兰多的演进过程。顺带解决了一个一直很疑惑的问题:

1887年对战舰的重新分类,其中对一等巡洋舰的划分一直让我十分费解,其中包括

勇士级
阿喀琉斯号
米诺陶级
香农号
纳尔逊级
专横级
奥兰多级

勇士级、阿喀琉斯号、米诺陶级开工于1859-1861年,均为大型侧舷列炮铁甲舰,吨位9000-10000吨。如果仅看她们自身,根本找不出能被划分为一等巡洋舰的理由:她们的尺寸都非常大,长380-400英尺,吃水均大于26英尺,按说是不利于海外部署的;而其战力又无可观之处,既然在1870年代诸如Defence、Hector这样的二等铁甲舰被认为不足以对抗法国新建的二等铁甲舰,那么这些大型铁甲舰也没有能力对抗,她们的防护水平是完全一样的,大型铁甲舰仅仅是火炮更多一些而已。而且纵观她们的服役生涯,也根本没有在海外长时间服役的经历。

这些大型铁甲舰能与一等巡洋舰产生关系的唯一一个关键点,就是诺斯布鲁克勋爵于1883年中旬提出的六项优先任务中的第二项:把这些铁甲舰改装成巡洋舰。这是一个出自海军大臣之手的、正式而且优先级很高的提案,其优先级甚至高到阻碍了RN当时继续建造大型(专横级那样的)巡洋舰。霍尔上校1884年的报告也指出了皇家海军二等铁甲舰/装甲巡洋舰队实力不足的问题,尽管布雷克级于1887年被批准,但其设计任务只是追杀俄国快速邮轮改装成的辅助巡洋舰,对这一问题并无帮助,而奥兰多级虽然建造数量达到7艘,看起来补上了海外舰队的数量缺口,但其体量毕竟小了些,可能会被认为无法与专横级相提并论。因此,在1887年,尽管诺斯布鲁克已经去职,但改装大型铁甲舰的提案很有可能仍被视为即将要去完成的,那么在新分类下提前将其划入一等巡洋舰也就顺理成章,这是我目前找到的唯一一个还算合理的解释。另外,贝雷斯福德在1897年表示“four of the armoured cruisers(指阿喀琉斯和三艘米诺陶级) which could be made serviceable and efficient fighting vessels if re-armed”,这样来看也不是空穴来风或者纯个人意见。

另外,弗里德曼的著作中提到改装方案包括为这些大型铁甲舰更换动力,甚至有可能换成双轴推进,似乎期望用她们达到一个比较高的速度,那么只有这些铁甲舰被计划改装的原因也就很明显了:在她们之后、以柏勒罗丰号为代表的中央炮房舰都采用了短粗的舰体,即便大幅度强化动力,也很难提升多少航速,至少提升幅度比长舰体铁甲舰们要低。具体改装方案我并未找到更多信息,如果有了解相关内容的,还望指点一二,非常感谢。

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发表于 2020-9-23 11:21 | 显示全部楼层
LeSoleil 发表于 2020-9-5 21:35
我个人对史前战巡的看法是这样:

在任何时代,造高速的主力舰都是完全可能的。1580年代英国人的主战战舰就 ...

请教一下大佬1个问题

在19世纪的前无线电时代,在外海深处活动的军舰与陆地之间的通信,是否可以用严重滞后来形容?大洋中发生的事情,是否要很多天后才抵达陆地指挥部?

若是如此,可不可以认为,只要破交舰自身实力非常强,能轻易消灭遇到的任何护航舰,那么它在外海就很安全,因为敌方几乎无法掌握它的行踪。破交舰最危险的时候是靠岸补给和返回母港。

中将

十二年服役纪念章TIME TRAVELER银星勋章荣誉勋章元老荣誉纪念章行政立法委终身荣誉会员

发表于 2020-9-23 12:00 | 显示全部楼层
本帖最后由 LeSoleil 于 2020-9-23 12:16 编辑
kentwong5a28 发表于 2020-9-23 11:21
请教一下大佬1个问题。

在19世纪的前无线电时代,在外海深处活动的军舰与陆地之间的通信,是否可 ...

但是有中立国商船情报,还有释放的商船水手上岸以后提供的情报(全部关押起来提供吃喝后勤吃不消,处决则是战争罪行)。当然这些并不改变破交舰很难抓这一点。
一个典型的例子可能是南北战争时期的阿拉巴马号,日俄战争中俄国的破交巡洋舰队也是一个例子,
「置酒上方,烽火未熄,望风樯战舰,在烟霭间,慨然尽醉。」

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三年服役纪念章

发表于 2020-9-24 12:49 | 显示全部楼层
LeSoleil 发表于 2020-9-23 12:00
但是有中立国商船情报,还有释放的商船水手上岸以后提供的情报(全部关押起来提供吃喝后勤吃不消,处决则 ...

谢谢大佬

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六年服役纪念章

发表于 2022-7-5 14:42 | 显示全部楼层
转临高五百废,海军的科技树

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