此文轉(zhuǎn)載自核動力愛胖達(dá)老師的微博，近期我們會推出一系列核動力愛胖達(dá)老師微博里關(guān)于帆船的系列文章,，在此特別感謝胖達(dá)老師的無私奉獻(xiàn)?。?img doc360img-src='http://image109.360doc.com/DownloadImg/2020/12/1316/209774458_1_20201213043317525' data-s='300,640' data-type='jpeg' data-ratio='0.562' data-w='1000' _width='-30px' src='http://image109.360doc.com/DownloadImg/2020/12/1316/209774458_1_20201213043317525'>
有了爆破彈就可以虐殺風(fēng)帆戰(zhàn)艦了么,？

題圖：丹麥日德蘭號大型蒸汽巡航艦領(lǐng)銜丹麥海軍,，鐵甲艦時代以后，這種二流海軍里,，這種船和鐵甲艦是并重的角色,。

前文介紹了，為了能在1860年造出鐵甲艦,，整個19世紀(jì)上半葉以英國為代表的歐美先進(jìn)國家大費周章,、一波三折的海軍新技術(shù)過程：

在傳統(tǒng)的木工造船基礎(chǔ)上初步實現(xiàn)戰(zhàn)艦的大型化?？朔鹘y(tǒng)木造工藝的局限：

（http://weibo.com/ttarticle/p/show?id=2309404019924652660408&mod=zwenzhang,，

http://weibo.com/ttarticle/p/show?id=2309404020286306571021&mod=zwenzhang，

http://weibo.com/ttarticle/p/show?id=2309404020651529779551&mod=zwenzhang ）,，對延續(xù)200的木工造船工藝進(jìn)行改進(jìn),，并利用當(dāng)時改進(jìn)的低成本生鐵生產(chǎn)技術(shù)，擴大鐵加固件的使用范圍,，產(chǎn)生了大型木造船體結(jié)構(gòu)：

（http://weibo.com/ttarticle/p/show?id=2309404021717294016537&mod=zwenzhang,；

http://weibo.com/ttarticle/p/show?id=2309404022066834719618&mod=zwenzhang；

http://weibo.com/ttarticle/p/show?id=2309404022425296712247&mod=zwenzhang,；）,。

然后是一系列突破傳統(tǒng)的技術(shù)改進(jìn)、創(chuàng)新：

（http://weibo.com/ttarticle/p/show?id=2309404022838192421533&mod=zwenzhang；）

首先實現(xiàn)了戰(zhàn)艦“全大口徑”主炮群的火力倍增,，雖然這“大”是相對于17,、18世紀(jì)：

（http://weibo.com/ttarticle/p/show?id=2309404023186793563304&mod=zwenzhang；）

到此19世紀(jì)上半葉戰(zhàn)艦發(fā)展的關(guān)鍵短板就體現(xiàn)出來了,，這就是鍛鐵工藝,，有了好的輥軋工藝，才能不受約束地建造百米戰(zhàn)艦,，耐高壓的鍋爐,、厚重的裝甲板、膛壓更高口徑更大的巨炮,。所以可以說鐵甲艦是風(fēng)帆戰(zhàn)列艦的自然發(fā)展,，在19世紀(jì)50年代鍛鐵工藝成熟之前，人們只能滿足于建造大型化的,、蒸汽輔助動力的,、風(fēng)帆戰(zhàn)列艦，搭好舞臺等著主角（http://weibo.com/ttarticle/p/show?id=2309404024318123231420&mod=zwenzhang ）,。直到19世紀(jì)50年代末重甲的大炮巨艦才千呼萬喚始出來,。為了這一天，從1830年代開始呼喚,，整整呼喚了30年,。這聲呼喚就是法國的裴克桑海軍元帥與他的“未來艦隊”，其核心就是爆破彈海軍加農(nóng)炮,，在這之前的整個風(fēng)帆時代里,，爆破彈的引信不安全、沒有合適海上使用的火炮（http://weibo.com/ttarticle/p/show?id=2309404024655521418372 ）,，兩方面問題都被他解決,，這就是裴克桑爆破彈加農(nóng)炮。

當(dāng)時在法,、美兩國海軍內(nèi)外,，各種技術(shù)人士開動腦筋，想辦法以蒸汽新時代的新科技,，一夜之間顛覆英國的風(fēng)帆海上霸權(quán),。像蒸汽推進(jìn)技術(shù)和鋼鐵加工技術(shù),，都是“太不爭氣”,，花了整整半個世紀(jì)，到1850年代才算初步成熟,，滿足海軍嚴(yán)苛的使用條件,，只有裴克桑這樣的、原有火炮彈藥技術(shù)的改進(jìn)，在1820年代就初步走向?qū)嵱谩?/p>

第一是改進(jìn)了引信,、發(fā)明了可以安全裝填的爆破彈,。

這種引信不再需要事先點燃，而是靠火炮發(fā)射,，彈丸出膛時炮口泄出的火焰引燃,。根據(jù)射程估計彈丸飛行時間，在信管上打孔控制信管起爆裝藥的時間,。

用木制彈托固定彈丸的方向,，讓信管只能朝外，這樣就不容易在炮膛內(nèi)意外,、過早引燃信管了,。

第二是搭配加農(nóng)炮使用，這樣平直的彈道就可以保證命中率不是太慘了,。下圖這是英國模仿裴克桑炮的同類產(chǎn)品,，一種身管比較短的8英尺爆破彈加農(nóng)炮?？梢娺@個加農(nóng)炮的炮管尾部“火藥室”（Chamber）像臼炮,、榴彈炮一樣有縮細(xì)，這是為了減輕火炮的重量,，藥室小那么炮壁就更厚,，可以承擔(dān)黑火藥爆炸的壓力，而無需增大炮尾部分的直徑,，讓火炮太重,。

為什么爆破彈加農(nóng)炮容易超重？因為這彈丸很大,，8英寸也就是203毫米即一扎長,，而當(dāng)時統(tǒng)一的戰(zhàn)列艦主炮尺寸是32磅炮的約150毫米。彈丸大自然炮管直徑也就大,，而要把更大的彈丸發(fā)射得跟原來小彈丸一樣遠(yuǎn),，所需火藥也就更多，炮管壁就要加厚抵抗火藥爆炸時更大的壓力,。所以為了不超重,，上圖的英國55英擔(dān)（差不多3噸）炮就采用了縮細(xì)的火藥室?？杉愚r(nóng)炮是按照圖中這樣放平了發(fā)炮的,，火藥難免沉在火藥室的下半部分，結(jié)果造成爆燃推力不均勻,，有炸膛危險,，所以只好采用減少發(fā)射藥量,、犧牲射程的辦法。

總結(jié)起來就是一顆大個的爆破彈搭配身管較短的加農(nóng)炮在有限的射程上使用,。

為什么爆破彈必須個頭大,？

1）它的毀傷機理是首先砸進(jìn)敵艦?zāi)绢^船殼里，然后把它炸成渣,?？墒钦◤検强招牡模挥袀€頭更大的炸彈才能具有類似小實心彈的動能來保證它能砸進(jìn)船殼里,。小炸彈甚至因為速度不足而被敵艦船殼,、表面鐵棲裝品彈開。

2）炸彈的內(nèi)部充填的是火藥,，密度很低,，而且還插有一根引信，結(jié)果造成炸彈的重心不在球心,，這樣一個偏心球體在飛行時它的運動更加不規(guī)則,、造成額外的空氣阻力消耗彈丸的動能，更需要大直徑來保證這發(fā)炮彈能有足夠末速度來砸進(jìn)敵艦船殼里,，否則被彈落水中,、或者彈開到遠(yuǎn)離船殼的半空中爆炸，效果就大打折扣了,。

為了發(fā)射這枚大炮彈,，火炮也只好跟著增大，可是戰(zhàn)艦就只有16到18米寬,，一個3米長的炮管,，后座一米到一米五，兩舷加起來的操炮空間就需要10米上下,，所以炮管不可能太長,。

3米長的32磅炮就是20倍口徑，可是3米長的8英寸68磅炮則只有15倍口徑,，所以就成了“短身管”加農(nóng)炮,。于是彈丸初速就下來了，炮彈射程沒那么遠(yuǎn)了,，再加上采用縮細(xì)的藥室,、減半的發(fā)射藥，射程只好更近,。

勝利號橫剖面,，可見戰(zhàn)艦上橫向空間很擁擠

盡管這樣，裴克桑炮把一艘退役80炮戰(zhàn)列艦轟殺至渣,，在人類歷史上第一次實現(xiàn)“擊毀敵艦”,，這時候是19世紀(jì)二、三十年代,，也就是戰(zhàn)列艦統(tǒng)一32磅主炮的時代,。

于是英美在考慮要不要跟進(jìn)的時候就自然比較新武器和舊武器的威力。一方面裴克桑炮展示了可怕的殺傷力,，另一方面在1827年,，英國-法國-沙俄群毆土耳其的戰(zhàn)爭中，英國全32磅齊射實際上也幾乎將土耳其戰(zhàn)艦的側(cè)面結(jié)構(gòu)全毀,。

反映1827年被土耳其艦隊?wèi)K遭虐殺的俄羅斯油畫

當(dāng)然,，木頭結(jié)構(gòu)在爆破彈面前是完全沒法生存的，抵御爆破彈就需要鐵甲,，這就要求鐵甲也能抵抗32磅實心彈丸的轟擊,，現(xiàn)在看來這不是明擺的么？能抵抗炸彈不能抵抗球形彈丸么,？——當(dāng)時鍛鐵（Wrought iron）似乎碳含量過高,，所以在球形彈丸面前硬度雖高但是太脆，19世紀(jì)30年代一次實驗,，彈丸把鐵船殼打了個兩舷對穿,，兩面濺射出死亡破片雨。

同時,，裴克桑炮彈必須打進(jìn)敵艦船殼里并成功起爆才有那樣的恐怖戰(zhàn)力,，這一點上就體現(xiàn)出這種“新科技”和古老的實心炮彈相比，巨大的不可靠性,。首先是短身管,、射程并不突出，然后偏心球形炸彈的彈道更加沒譜,，最后人為估算,、設(shè)定的引信起爆時間更不靠譜：敵我兩艦時刻在相對運動，能否恰好讓炸彈砸進(jìn)敵艦船殼,，或足夠貼近著船殼爆炸,，這都是不可控因素。所以1855年克里米亞戰(zhàn)爭時,，優(yōu)勢的沙俄艦隊用爆破彈轟殺了2個多小時才完敗土耳其小艦隊,。而當(dāng)進(jìn)入鐵甲艦時代，Lissa海戰(zhàn)里奧匈木質(zhì)蒸汽戰(zhàn)列艦凱撒號被數(shù)艘意呆立鐵甲艦圍攻,，如下圖：

戰(zhàn)斗結(jié)束后這船似乎只倒坍了前桅桿,，撞掉了裝飾艦首，舷側(cè)炮甲板似乎完好無損,，如下圖,。

而且這些還是這船撞擊意大利戰(zhàn)艦而自找的傷害,，這船抵近射擊的實心炮彈還卡住了一艘意呆立鐵甲艦的炮塔讓其無法轉(zhuǎn)動。這首先體現(xiàn)了近代以來意呆立三軍開玩笑般的戰(zhàn)斗力,。而且暗示：爆破彈的引信和炮彈飛行軌跡太不可靠,，意呆立要么因此不愿意使用它們，要么就是發(fā)射出去的爆破彈全部沒能發(fā)揮效能——實戰(zhàn)和靶場差太多,，武器僅僅原理可行還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,，可靠性是第一位的。

于是19世紀(jì)30,、40年代英美海軍,，甚至包括法國海軍自身，雖然都列裝了爆破彈加農(nóng)炮,，但是僅限于輔助32磅主炮群,，只在風(fēng)帆戰(zhàn)列艦首尾的炮位搭載1到2門這樣的火炮，其它炮位全是32磅炮,。同時英美還有實心彈丸-爆破彈通用加農(nóng)炮,。英國的就是8英寸/68磅通用炮，美國則是達(dá)倫格爾“大酒瓶”,。

英國的95英擔(dān)（合4噸多）實心彈丸-爆破彈通用加農(nóng)炮,，因為太長（3米）、太重所以在風(fēng)帆戰(zhàn)列艦上只能在露天甲板搭載一門,。炮甲板的首尾炮位搭載重65擔(dān)（3噸半不到）,、長2.7米或重55擔(dān)（3噸不到）、長2.4米的“裴克桑型”專用爆破彈加農(nóng)炮,。

勇士號上的95英擔(dān)

65英擔(dān)短炮

當(dāng)1860年鐵甲艦時代到來,，英國勇士號這樣巨大的鐵骨萬噸輪，她的舷側(cè)炮位就搭載了95英擔(dān)的通用加農(nóng)炮,。但是諷刺的是,，這些鐵甲艦從艦首到船尾圍繞水線一圈全設(shè)置了厚重的裝甲，爆破彈對其無計奈何,，根本無法擊沉這些戰(zhàn)艦,。于是鐵甲艦時代的主流炮彈就成了全靠動能擊穿裝甲的實心“穿甲彈”（Amour Piercing Shot）。

法國玫紅色號鐵甲艦,，可見水線裝甲帶（Water line amour belt）

這穿甲彈雖然目標(biāo)變成了鐵甲,，但是毀傷機制跟風(fēng)帆時代的實心球一樣，全憑動能,，所以英文名字里仍然叫“Shot”,，而不是炸彈的“Shell”（即“殼”，里面填充炸藥）,。所以裴克桑爆破彈加農(nóng)炮只是一個歷史的插曲,，雖然它是很重要的插曲,，是推動蒸汽、重甲,、巨炮相互整合產(chǎn)生出鐵甲艦的主要因素,。鐵甲艦時代的主流武器系統(tǒng)可以說仍然按照風(fēng)帆時代已經(jīng)劃定的既有軌跡繼續(xù)發(fā)展、提高,。

【插話：我把鐵甲艦時代的穿甲彈叫做“實心彈”可能許多人就要疑問了：不能爆炸么？——對,，“基本不能”,。因為雖然從1860年代英國就列裝了有裝藥的穿甲彈，但是問題跟裴克桑爆破彈一樣,，引信還是不可靠,；實際上直到第一次世界大戰(zhàn)的日德蘭海戰(zhàn)時，英國仍然有穿甲彈引信提前引爆的記錄,。未能穿透敵艦裝甲就爆炸,，彈頭碎裂失去了穿甲能力，這樣的穿甲彈就完全沒用了,，還不如沒帶引信的實心彈,，至少能擊穿敵艦裝甲帶，讓她露水,、擊穿敵艦炮塔裝甲,，至少能讓一門主炮無法使用。而引信提早爆炸,，彈體碎片就會完全被裝甲格擋,，無任何實際傷害。所以英國這批早期穿甲彈后來使用時,，習(xí)慣撤去引信和裝藥并灌沙子配重,。直到19世紀(jì)末，英國海軍穿甲彈的實彈驗收,，在靶場都是拆掉引信和裝藥再進(jìn)行火力測試,。1905年日俄戰(zhàn)爭中的對馬海戰(zhàn)，確切記錄到擊穿裝甲后爆炸的穿甲彈只有沙俄的一枚,，日俄雙方實質(zhì)上都等于在使用引信失效的“實心”穿甲彈,。可見當(dāng)時人對穿甲彈的看法是：第一要務(wù)是穿甲,，如果穿甲后能爆炸那就是老天開眼——穿甲彈裝藥一般只在炮彈全重的百分之幾,。所以當(dāng)博主小時候，不只一位歷史老師看了參考教案,，向我們感嘆北洋水師的主炮竟然發(fā)射實心不能爆炸的炮彈,，博主和小伙伴紛紛順應(yīng)老師的引導(dǎo),，怒罵大清的昏聵，誰知實心穿甲彈是那個時代打擊敵艦主炮,、指揮塔,、水線裝甲帶等要害部位唯一可靠的工具。,。,。】

裴克桑的“新海軍”是以爆破彈為核心的小型鐵甲艦隊,，他認(rèn)為這只力量就可以顛覆英國的海上霸權(quán),，但是19世紀(jì)50年代前的科技水平能滿足軍事實用標(biāo)準(zhǔn)么？上文說了當(dāng)時鋼鐵工業(yè)技術(shù)還差強人意,，薄鐵板在實心彈面前只有粉碎的份——只有1850年代后的美國多層鐵板（Lamented plate）“裝甲”和英國才能輥軋的,、防彈效果更佳的厚重“裝甲板”（Armor plate）才能真正抵擋實心彈丸。另一方面,，蒸汽推進(jìn)技術(shù)也還不夠成熟,，它們放在風(fēng)帆戰(zhàn)艦上作為輔助動力尚且可行，但是要制造高速的小鐵甲艦?zāi)蔷秃芾щy了,，且看下回：1815~1850蒸汽沒能取代風(fēng)帆,。