作为一名喜欢军事和机械的人,我总是有种想把事物分门别类的强迫症。前段时间对铁甲舰很感兴趣,看了不少文章,在此做一个归纳总结,与各位分享的同时也算是自我的学习总结。内容粗陋难免有不足之处,恳请批评指正。
1861年8月,一艘新型战舰正式进入英国皇家海军服役。她采用了不同于以往任何战舰的设计:全金属打造的巨大船体,船身覆盖厚重的装甲,以蒸汽机为主要动力,这就是HMS Warrior。她的出现标志着皇家海军开始进入铁甲舰(Ironclad)时代。

皇家海军的铁甲舰时代从1861年勇士号(HMS Warrior)的服役直到1892年君权号(HMS Royal Sovereign)的出现,持续大约30年时间。接下来我将简单介绍其中几款里程碑意义的战舰。
舷侧炮门铁甲舰(Broadside Ironclad)
一切开始于勇士号(HMS Warrior)。这艘舰大约在1859年8月开工建造,1860年12月29日下水,1861年8月1日服役。主要设计负责人是时任海军总造船师(Chief Constructor of the Navy)的伊萨克·瓦茨(Issac Watts)。
这是一艘巨大的战舰,它全长128米,排水量约9300吨。重量超过几乎以往所有的风帆战舰,然而按照当时的战舰根据火炮甲板数量和火炮数量的分级方法,它仅仅是一艘分级外的护卫舰。

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勇士号装备40们火炮,包括最新的后膛装填炮。武器不久依然沿用了旧时代风帆护卫舰的模式,38门搭载于火炮甲板舷侧,通过舷侧舱壁的炮门向外射击,因此与勇士级同类的布置形式后来也被称为舷侧炮门铁甲舰(Broadside Ironclad)。
装甲由厚度为4.5英寸(114毫米)熟铁和18英寸(457毫米)柚木拼接组成。每块装甲板长12英寸(3.66米)宽3英寸(0.91米),装甲带长度接近65米,自水线下1.8m延伸至上层甲板。
勇士号装备的蒸汽机总功率5469指示马力(Indicated HorsePower,ihp),依靠蒸汽动力可达到14.3节的最高航速,其储存的燃煤足够其在11节下航行大约2100海里。这艘舰保留了传统的全套风帆装置用于远洋航行,在同时使用两种动力时,曾达到了17.5节的高航速。
尽管勇士号采用了大量创新技术,但它的大部分船体布局,尤其是火炮布置方式依然沿用自老式风帆战列舰,船体每侧19个炮位,相邻跑门间距15英尺,整个炮阵的长度达到285英尺(86米),因此船体过长,不仅增加重量,降低操控灵活性,还使得建造成本十分高昂。这艘舰的总造价高达37.7万英镑,两倍于木造战列舰,所占费用比例超过1860年皇家海军造舰预算的十分之一。

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以后世眼光来看,勇士号在设计方面必然有很多不足之处,但作为皇家海军第一艘铁甲舰,它的出现还是具有划时代的意义。在经历超过一个世纪的岁月之后,这艘战舰很幸运地被保存并修复。如今,这艘超过160年历史的战舰成为了一座博物馆,静静的停泊在朴次茅斯港的历史船坞中,向人们展示着曾经的那段历史。
中腰炮室铁甲舰(Centra Battery Ironclad)
1863年,爱德华·里德爵士(Sir Edward J. Reed)接替退休的瓦茨成为英国海军总设计师。他是一名才华横溢并且富有创造力的设计师,先后设计了中腰炮室铁甲舰和胸墙浅水重炮舰(Breastwork Monitor)两种新式铁甲舰。这两种战舰后来都被广泛应用和模仿。
舰载火炮威力和重量的不断提升意味着一艘船上搭载的火炮越来越少,同时也需要越来越厚的装甲提供保护。熟铁重达每立方英尺480磅,也就是说装甲板厚度每增加1英寸,就要增加没平方英尺40磅的重量。这也就意味着勇士号的传统布局 很难再有进一步的发挥空间。
1863年里德成为海军总设计师的同一年,一款由他设计的新型战舰——柏勒洛丰号(HMS Bellerophon)就开始建造,并于1865年下水,1866年正式服役。这艘舰的舰体长度为91.4米,排水量7600吨,蒸汽机功率6521IHP,最高航速14节。

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柏勒洛丰的主要武器是最新的9英寸前前装线膛炮,使得它成为皇家海军第一艘装备9吋前装线膛炮的舰船。相比于勇士号,柏勒洛丰的火炮数量要少得多,作为主要武器的10门火炮布置在主甲两侧,每侧5门,全部在只有90英尺长的中央炮室内。
它的水线装甲带从船头延申至船尾,从水线以下6英尺(1.8米)处直到火炮甲板。船体中部装甲厚度为6英寸,船尾和船头部分分别降低至4.5英寸和3英寸,但这条装甲带并没有覆盖火炮甲板之上的炮室部分。中央炮室采用了额外的装甲防护,舷侧装甲厚度为6英寸、98英尺,两端有5英寸(127毫米)横向舱壁(Bulkheads),形成一个完整装甲保护的Central Battery。
以上这种集中布置火炮和装甲的设计被称为中央炮室铁甲舰(Central Battery Ironclad)。相比于舷侧炮门铁甲舰,它的优点是在具备更大火炮和更强防御的基础上减少装甲的使用面积。此外,较少的火炮也降低了船体长度,从而降低了重量和建造成本,提升操控灵活性。中央炮室铁甲舰的建造从1863年一直持续到1875年,在铁甲舰时代算是比较长寿的了,可见当时海军部对于这种设计还是比较满意,不过也体现出这一时期皇家海军的理念实际上还是相对比较保守。
胸墙式浅水重炮舰(Breastwork Monitor)
1862年美国内战期间爆发的汉普顿锚地之战(Battle of Hampton Roads)是世界上首次铁甲舰之间的战斗,其中北方军的Moniter号的低干舷和旋转炮塔布局为各国海军发展提供了新的灵感和参考。与此同时,1860年代初,英国也在独立发展由科尔斯上尉申请专利的炮塔技术,并在1860年代建造了几艘采用炮塔的战舰。1867年,里德结合以上这些经验,为澳大利亚殖民地海军(Colonial navies of Australia)设计了适用于近海区域作战的战舰地狱犬号(HMVS Cerberus)。

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地狱犬是一艘排水量3400吨的作战舰艇,和USS Moniter相似,具有非常低的干舷,很难被击中和损坏,这样就可以减少装甲的面积。但这种设计使得海水很容易用上甲板,为了防止海浪涌入船舱,里德给这艘船增加了装甲胸墙。两门炮塔布置在胸墙前后两端。这种由里德发明的战舰被称为浅水重炮舰(Breastwork Monitor)。
1871年下水,1873年服役于皇家海军的蹂躏号(HMS Devastration)被认为是最具代表性的一款浅水重炮舰。这艘舰长93.5米,排水量9330吨,蒸汽机功率6640ihp,最高航速接近14节。它的性能已经达到了主力战舰的水平,而不是一艘仅仅用于近海和浅水的炮舰。

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它采用和地狱犬相同的结构设计,低干舷和装甲胸墙。胸墙的装甲带覆盖自前炮塔至后炮塔之间的舰体,其在舰舯厚达12英寸,在两端降低至9英寸;下层主装甲带则覆盖全舰长度,在舯部厚10英寸,至艏艉降低至8.5英寸。同时,在上述主装甲带后部均内衬18-16英寸厚的柚木。
她装备了四门前膛装填12英寸前膛装填线膛炮,成对安装在上层建筑前后顶部的两个炮塔中。为了使火炮获得更好的射击范围,这艘舰彻底放弃了风帆。她的结构设计成为后来军舰的蓝本,蹂躏号通常被认为是第一艘“现代”战列舰,
不过无论如何,这种基于浅水重炮舰的设计还是令蹂躏号的适航性比较糟糕,它的胸墙并没有延申到船体两舷侧壁,使得他们再大角度横倾时提供不了多少复原力矩。就算是再船体没有损坏,天气良好的时候,其大角度的稳定性也几乎没法让人接受。
中央装甲堡铁甲舰(Armored Citadel Ironclad)
1870年里德辞职,其助手(也是他妻子的哥哥)纳撒尼尔·巴纳比爵士(Sir Nathaniel Barnaby, 1829-1915)于1872年继任成为皇家海军首席造舰师,之后这一职位在1875年更名为海军建造总监(Director of Naval Construction)。
随着蹂躏级的建造,新型的35吨型12吋前装线膛炮也被造出。相比之前的12吋炮,其穿甲炮弹重量提升,已经足以击穿蹂躏级的12英寸装甲带,也就意味着蹂躏号还未建造完成就已经落伍。
相比1870年代初火炮技术的发展,以熟铁为主要材料的装甲技术已经显得有些停滞不前,想要防御更强的火炮就只能采用更厚更重的装甲。如果继续采用以往覆盖全舰长度的装甲带,那么整艘舰的重量将太大。与此同时,意大利海军开始建造Duilio和Enrico Dandolo两艘新型战舰,将装备17.7英寸(450mm)口径100吨主炮,这被皇家海军视为极大的潜在威胁。
为了在有限的预算和排水量限制下最大的限度的提升火力和防御能力,巴纳比设计的不屈号(HMS Inflexible)诞生。这艘舰1874年开始建造,1876年下水,1881年服役。这艘舰全长105米,排水量达到11000吨左右。它在很多方面都有创新,但最显著的特点在于船体结构和装甲的布置方式。

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不屈号装备4门16英寸前膛装填炮,每门火炮重达81吨。两门炮为一组装备在船体中部交错布置的两座炮塔中,炮塔由17英寸的装甲保护。与此同时,弹药库和动力机组也全部集中布置在船体中部。所有这些设备由厚重的装甲包裹,吃水线处采用双层的4英尺宽,12英寸熟铁加柚木的装甲保护,因此熟铁总厚度达到史无前例的24英寸。吃水线以上的双层熟铁装甲总厚度为20英寸。所有这些装甲在舰体中部形成一座宽75英尺(23米),长110英尺(34米)的重型装甲城堡。
除了船体中部的厚重装甲之外,不屈号的船首和船尾完全没有装甲保护,而是设计了水线以下的水平装甲甲板,理论上说即使船头和船尾进水,船体中部装甲隔舱以及船身两头装甲板以下隔舱也能像浮筏一样给船体提供储备浮力,避免沉没。这种将武器和动力系统以及装甲带全部集中于舰体中部的设计被称为中央装甲堡铁甲舰(Armored Citadel Ironclad)。
不屈号的创新性结构将以往舰艇覆盖全舰长度的装甲带大大缩短,从全面防御变为集中防御,有效提升了装甲厚度。不过这种设计在当时招致了不少的争议。很多人,包括前海军建设总监爱德华·里德在内,批评这种设计的安全性和有效性。一系列的审查严重拖延了的建造进度。不过在1894年爆发的中日甲午战争中,借鉴了不屈号的清政府北洋舰队“定远”和“镇远”号铁甲舰在黄海海战中遭受日军猛烈炮击但依然没有沉没,一定程度上证明了这种设计的有效性。
前无畏舰(Pre-dreadnought battleships)
从1872-1885属于巴纳比的十三年间,海军的发展可谓日新月异。18世纪60年代,法国人改进了炼钢技术,钢材逐渐成为可以大规模使用的材料。钢材比熟铁更轻,强度更高,因此战舰可以拥有更坚固的装甲,更强的动力,与此同时配合火药的进步可建造威力更大的火炮。可以说以钢材为主的技术进步让造舰技术有了巨大的发展。
1880年起,皇家海军陆续开始建造6艘铁甲舰,它们后来被称为海军上将级(Admiral-class Ironclad)。这些舰艇采用了和蹂躏号相同的武器布局,配备后膛装填炮,装甲则为中央铁甲堡结构,使用了钢材。1887年,皇家海军重新正式引用“战列舰(Battleship)”一词,海军上将级也被认为是第一种现代意义上的战列舰。

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1885年巴纳比爵士辞职,阿姆斯特朗公司的战舰设计总工程师威廉·怀特(William H. White)继任海军建造总监,这位才华横溢的设计师为海军战舰发展注入了新的思维。1889年,英国政府通过了《海防法案》,计划在1889年到1894年之间建造出70艘战舰,同时批准了巨额的预算,为新型战舰的诞生创造了必要条件。
1889年,由威廉·怀特设计的君权号(HMS Royal Sovereign)开始建造,仅仅用了不到3年时间就建造完成,并于1892年正式服役。这样的建造速度在当时可谓绝无仅有。船体本身耗资大约为90万英镑,充裕的资金让大量新技术能够充分发挥。
这艘舰的长度为125米,满载排水量超过15000吨。舰上主要武器式4门13.5英寸主炮和10门QF 6-inch 152毫米速射炮。装甲采用哈维钢材,厚度达到14-18英寸。最新的三涨式蒸汽机使君权的最大功率达到9000ihp,最大航速为15.7节。君权号是当时世界最大的军舰,也是综合性能最强的军舰。

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新技术和设计使得它比以往任何铁甲舰都更加出色,因此它的出现标志着铁甲舰的时代正式结束,皇家海军进入前无畏舰时代(Pre-dreadnought battleships),直到1906年无畏舰的诞生。
以上就是对于皇家海军铁甲舰时代几款著名战舰的简要介绍。总的来说这是一个承前启后的年代,也是一个充满激情并且灵感迸发的年代。短短30年中,各种新技术和理念不断出现,战舰的性能不断取得突破,到19世纪末,战舰的面貌已经有了翻天覆地的变化。
当然,我们也要看到来自海军权威部门的保守思想,对于新概念的批评,以及资金的限制。但优秀的设计师和工程师们为了达到实现目标不断努力,其中不少灵感对于今天的我们依然很有很大的参考意义,值得我们深入学习。
参考资料:
Conway’s All the World’s Fighting Ships 1860-1905
Warrior to Dreadnought:Warship Design and Development,1860-1905 by David K. Brown