十九世纪军舰技术进化史

十九世纪是海军军舰建造技术快速发展的时期。

在短短不到100年的时间里，海军作战的主力舰就从古典时期的风帆战列舰变为昙花一现的铁甲舰，再演变为现代巨舰大炮代表的无畏舰。

在这100年的时间内，海军作战的主力舰从外观，到动力系统、火力系统都发生了革命性的变化，作战性能也有了质的飞跃，并深刻改变了海军的作战方式。

这一切是如何演化的？对我们有什么启示？

19世纪的英国是全球唯一的霸主，也是第一次工业革命的发源地。

英国不仅拥有一支其它任何国家难以望其项背的强大海军，而且在工业科技的几乎所有领域都站在全世界的最前列。

英国皇家海军代表了19世纪海军技术发展的前沿，因此我们选择皇家海军三艘具有代表性的舰船来说明19世纪军舰技术的革命性演化过程。

我们选取的军舰都是主力舰，即海军舰队中作战实力最强大的军舰。

这三艘主力舰分别是：

风帆战列舰的代表——皇家海军“胜利号”。

铁甲舰的代表——皇家海军“勇士号”。

无畏级战列舰的代表——皇家海军“无畏号”。

船体结构对比

按照皇家海军的分类，“胜利”号是一级风帆战列舰：拥有三层炮甲板、火炮数量超过100门，是海上作战的主力舰。

“胜利”号1759年开始建造，1765年建成服役，是英国当时最大的战舰。

“胜利”号参加了著名的1805年特拉法尔加海战，并且是舰队总司令纳尔逊的旗舰，在英国海军历史上具有重要意义。

“胜利”号今天仍保存于朴次茅斯历史船坞中。

胜利号具有风帆战列舰的典型特征：

1、木质结构

2、风帆动力

3、舷侧列炮

三层炮甲板和数量众多的炮门是风帆战列舰的主要特征。

“胜利”号的排水量高达3500吨，是风帆时代建造的排水量最大的战列舰之一。

英国1859年建造的“勇士”号铁甲舰是一个矛盾综合体。

一方面它完全遵循1650年以来便基本定型的风帆战舰那套的总体设计，仍然扛着三根桅杆、挂着十几面巨大白帆。

另一方面，“勇士”号采纳了蒸汽时代的三项革命性的新技术，它首次将铁制船体、螺旋桨推进和装甲防护三项技术综合到了一起，拥有远超风帆战列舰时代的战斗力。

“勇士”号是英国用蒸汽时代的这三项新技术打造了一艘“蒸汽版”旧式战舰。

“勇士”号身上残留的诸多旧时代的影子，不仅是风帆系统，还包括舷侧炮门、前膛装填的实心炮弹等，但这些不妨碍它成为具有开创意义的第一艘铁甲舰。

“勇士”号的排水量高达9180吨，远远超过木质风帆战列舰3000多吨的排水量。

“勇士”号的船体采用熟铁建造，熟铁的性能远超木材，因此采用熟铁能够建造更大的船只。

在“勇士”号诞生以后，英国和世界其他海上强国的战舰建造技术开始加速发展，每10年甚至每5年，战舰的外形就几乎完全变一个样。

就这样快速技术迭代了45年以后，到1905年现代装甲战舰的第一个“范本”——“无畏”号在朴次茅斯开工建造了。

“无畏”号开创的全新技术潮流是全大口径主炮（all-big-guns），这个特征是此后所有战列舰都遵循的设计。

在“无畏”号之前，世界各海军强国建造的铁甲舰和前无畏舰流行混装两种口径主炮，用较小口径6到10英寸速射炮来弥补大口径的11到13英寸主炮的火力。

这样做的缺点很明显，两种口径主炮射击时因弹道、射速不同，弹着点观测、火力控制都不能统一，所以火炮在远距离的打击效率是比较低下的。

随着军舰交战距离的进一步加大，采用相同全大口径主炮则很好的解决了这个问题，并显著提升了战舰火炮的命中率。

“无畏”号的标准排水量在18110吨到18410吨，满载排水量是21060吨至21840吨。

由于采用性能更好的钢来建造，“无畏”号的排水量相比“勇士”号铁甲舰又进一步增大。

“无畏”号装甲总重量约5000吨，不仅主副炮塔、机舱、弹药库、指挥塔等关键部位都包覆了厚厚的装甲，而且舰体全部都得到了装甲的保护，装甲厚度最高达到280毫米。

动力系统比较

“胜利”号是经典的风帆战列舰，航行的动力完全依靠风力，最高航速可达到11节。

风帆动力没有续航的问题，缺点是风力的有无、大小、方向都是不受控制的。

“勇士”号的动力是风帆和蒸汽机的组合。

“勇士”号搭载了1台输出功率为5267匹马力的往复式蒸汽机，这是当时世界上最大的蒸汽机，配有10台燃煤锅炉。

早期蒸汽机的效率极低，“勇士”号每次出航携带850吨煤，如果只用蒸汽动力的话续航里程仅有2100海里。

由于蒸汽机的耗煤量如此大，因此“勇士”号越洋航行仍离不开风帆。“勇士”号装备的常用帆，帆面积达21400平方英尺，加装翼帆后帆面积达到48400平方英尺。

“勇士”号风帆航行的速度很快，据称该舰曾单纯依靠风帆航行就达到了13节的航速。

如果风帆、蒸汽同时运作时，“勇士”号的最高航速可达到15节。

“无畏”号是英国皇家海军第一艘安装了蒸汽轮机的大型战舰，其动力系统是锅炉+4台帕森斯蒸汽轮机。

“无畏”号动力系统的输出功率达到22500马力，最高航速21节，海试时达到22.4节。

在续航能力上10节时可以达到6620海里，18.4节时为4910海里。

军舰的动力系统在蒸汽动力时代发展到蒸汽轮机终于达到了成熟，在航速和续航力上都令人满意。

“无畏”号的最高航速在20节以上，相比勇士号最大14节的航速，增长了近一倍。

火力系统比较

“胜利”号拥有三层炮甲板，装备的火炮数量超过100门。

“胜利”号的炮甲板装备30门32磅炮，中炮甲板装备28门24磅炮，上炮甲板列装30门12磅炮，露天甲板配备14门12磅加农炮+2门68磅炮。

“胜利”号装载35吨火药和120吨炮弹，是当时火炮风帆战舰中最高一级的配置，舰上一次齐射可发射半吨重的炮弹。

风帆战列舰时期的火炮威力仍然十分有限，全部都是发射实心炮弹的前膛炮，火炮的区分标准是发射炮弹的重量。

当时火炮能够发射的威力最大的炮弹也只是重32磅的铸铁球形实心弹丸（直径6英寸），并不能爆炸，有效射程只有300~1000米。

风帆战列舰用火炮数量来弥补火炮威力的不足，火炮数量也成为区分风帆战列舰的标准。

“勇士”号的火力系统仍然是舷侧火炮，但是火炮的口径有巨大的提升。

“勇士”号装备了三种火炮，发射炮弹的重量分别是110磅、68磅和40磅，而且110磅炮和40磅炮都是后膛装填的火炮。

这些火炮当时非常先进，发射能够发射实心穿甲弹和开花弹，射程达到了2900米，能够压制当时任何一艘战舰

由于火炮威力的提升，“勇士”号装备的火炮数量大幅减少至40门。

下面三张图分别是“勇士”号装备的火炮，对比“胜利”号的火炮要大了不少。

“勇士”号110磅后装火炮。

“勇士”号60磅前装滑膛炮。

“勇士”号40磅后装火炮。

“无畏”号的火炮相比“勇士”号有革命性的进步！

“无畏”号开创了全大口径主炮时代，其主炮是10门305毫米45倍口径火炮，安装在5座双联装主炮炮塔内。

5座炮台的布置方式是：在舰体中心线上舰首尾和舰体舯部各布置一座双联装主炮炮台，舰体舯部两舷对称布置各一座。

副炮是27门3英寸/50倍口径的速射炮，主要用来防御体型小、速度快的鱼雷舰艇。

除了犀利的炮火之外，“无畏”号还有水下鱼雷发射器5座，火力十分强大！

19世纪下半叶技术进步最显著的是火炮，彻底改变了军舰的交战方式。

1、火炮的身管长度显著增加，结果就是火炮的射程显著增加；

2、采用后膛装填，火炮的射速显著提升；

3、用性能更好的火炮取代了黑火药，进一步提升了火炮的威力。

射程更远、射速更快、威力更大，“无畏”号的出现奠定了现代战列舰的基本设计。

19世纪军舰技术发展的影响

技术进步的加快会使得现有军舰很快变得落后，“勇士”号从服役到退役的过程就是技术快速进步时期主力舰命运的典型！

“胜利”号是1765年服役的一级战列舰，是英国当时最大的战舰，也是1805年特拉法尔加决战时纳尔逊的旗舰。

胜利号风帆战列舰的服役时间近50年，而且在下水40年后基本仍然保留了强大的战斗力。

“勇士”号是英国建造的第一艘铁甲舰，1861年8月1日服役，但是勇士号在下水10年后就被降为了海岸警卫队，进入了预备队。1872年的时候，该舰基本上只能充作港口警戒船了。

“勇士”号的服役时间只有短短的10年，此后就由于战斗力不足而被迫退出了现役。

这是技术快速进步时期必然的代价，虽然“勇士”号开创性的将蒸汽动力、装甲和火炮三者结合在一起，但是19世纪下半叶火炮技术的进步更快，更大口径、更长身管、更快射速、更大威力火炮的出现直接淘汰了之前的设计。

最后我们再说说技术变化对近代中国海军的影响，特别是对北洋水师和中日甲午海战的影响。

清朝组建北洋水师正是在军舰技术快速进步的这个时期，清朝花费巨资从欧洲购买的定远舰和镇远舰都是正是这一时期的产品，也意味着它们都不是成熟的产品。

中日甲午海战时日本舰队没有主力舰，最大的船只不过是排水量4000多吨的防护巡洋舰。

日本方面大量装备了19世纪90年代兴起的防护巡洋舰，不仅航速高，而且装备了大量的速射炮，虽然无法击穿定远和镇远两舰的装甲，但是压制北洋水师的巡洋舰绰绰有余。

北洋水师没有持续更新装备，而日本舰队却保持了舰队的更新，这是日本能够基本北洋水师的重要原因之一。

技术的变化是客观存在的，不以任何人的意志为转移。

我们应该拥抱技术的变化，而不是拒绝和无视技术的进步。

我们要一直处在技术变化的洪流中，参与技术的变化，这样才不会在技术上被落下。

旧中国不具备参与技术变化的条件，旧中国的工业化只是现代工业体系的一鳞半爪，没有建成完整的体系，所以最终失败了。

最典型的就是北洋舰队的覆灭，依靠购买建立的军舰是没法跟上技术发展变化的。

幸运的是，新中国成立后我们终于拥有了技术学习的条件，有条件参与技术的发展。

我们也最终跟上了技术发展的潮流，福建舰的下水就是例证。

在风帆战舰时代，铁甲舰时代，无畏级战列舰时代中国都没有存在感。但在导弹时代和航母时代，中国终于跟上了时代的步伐！

参考资料：

1、《英国皇家海军战舰设计发展史》，卷一和卷二。

2、《图解英国皇家海军勇士号蒸汽风帆铁甲巡防舰》，军事文摘。