:19世纪风帆战舰上的“新技术”(八)
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:19世纪风帆战舰上的“新技术”(⼋)
此⽂转载⾃核动⼒爱胖达⽼师的微博,近期我们会推出⼀系列核动⼒爱胖达⽼师微博⾥关于帆船的系列⽂章,在此特别感谢胖达⽼师的⽆私奉献!!
好马配好鞍
题图:这是阿喀琉斯号铁甲舰么?@bios45,赐教~。
四个桅杆我记得好像只有她。
1860年勇⼠-⿊王⼦号两艘的改进版铁甲舰,胖达我的新“舰娘”。
接前⽂:/ttarticle/p/show?id=2309404026078623598562
战舰是⽕炮的搭载平台,就像航母是飞机场⼀样。
这是1860标志着铁甲舰时代到来的“勇⼠”号铁甲舰(HMS Warrior),远景可见胜利号在“古代船坞”(Historical Shipyard)⾥。
岸壁旁停靠着45型防空驱逐舰,据说紫苑导弹⼀直没有到位,博主打《兵器》上看到45型在那蒸汽与钢铁技术刚刚开始成熟的1860年,勇⼠号搭载了全世界最强主机,蒸汽航速14节+,顺风机帆并⽤可轻松达到17节,当时最快的蒸汽船,也就是各种明轮通报舰——如前⽂介绍(/ttarticle/p 12、13节。
勇⼠号舷侧炮位还覆盖了4英⼨半厚(⼗多厘⽶)锻铁板,背衬数⼗厘⽶厚的橡⽊,这样的装甲在1860年后的⼏年之内全球都没有⽕炮可以穿透。
勇⼠号的主炮是舷侧数门95英担(四吨半重左右)68磅加
时,勇⼠号的爆破弹还可以将炸药替换成熔融铁⽔——勇⼠号上有⼀台蒸汽⿎风的⼤炉⼦,可以花⼀个⼩时的功夫,将300多公⽄铁融化为1800摄⽒度的铁⽔,⾜够灌注30多发8英⼨爆破弹壳,这种“铁⽔弹”(Martin
⽕海。
可以说勇⼠号是那个时代的梦幻战舰,⾼速、重甲⽽且搭载当时全球威⼒最⼤的⽕炮,如下图。
但这威⼒最⼤的68磅、95英担炮看着实在是惨点,既然都是蒸汽⼯业时代了,炮架(Gun mount)怎么还是⽊头炮车,⽽且只有俩轮。
俩轮是因为这4吨多的炮实在后座太严重、不易停下,所以取消后轮让炮架直
巴掌根本握不过来的⼤粗缆绳“制退索”(Breeching rope, or simply “Breeching”)。
这炮架怎么看都是原始的,这也是风帆时代以来战舰上⼀直使⽤的简陋炮架,如下图。
这种炮架就是四轮跑车,炮尾部分架在炮车上,炮管前半部分可以远远伸出炮门外开炮,防⽌炮⼝⽕焰点燃舷侧的缆绳等栖装品。
⼤炮击发后后座,⼀般可以后座半个多炮管那么远,被粗⼤的制退索拽住。
就是如上图中蓝⾊标注。
图中上⾝穿⾐服的炮组组长在瞄准,⽽红⾊标注的⼤撬杠则⽤于左右⼩⾓度微微调整炮⼝指向——这就是这种炮架最粗陋的地⽅,⼤炮根本⽆法旋回转向。
⼀位20世纪初的英国海军上将撰⽂感叹道:18
⼈⼀样,⽤撬杠。
⽽调整⽕炮俯仰的办法⼀样原始,如下图那样⽤撬杠撬起炮尾,在下⾯插⼊梯形的垫块(Quoin),在上⾯的图上也可以看到。
可以说这原始粗陋的炮架对于⽕炮的俯仰和旋回都没有任何帮助,⼀点也不节省⼈类,纯粹靠肌⾁、臂膀和后腰来操作,⽅位上、基本上只能朝舷侧直射;上下俯仰:+10°,-5°。
这在17世纪以来建⽴的“战列线”(图,描绘美国独⽴战争时期(1780年代),法国在弗吉尼亚⾓击败英国舰队的现代作品(因为是现代,索具有错误。
此役彻底断绝了英国陆军的后援,最后只得投降,才有了万恶的美帝国主义。
)。
两国战列舰炮基本不需要回旋。
的“作死”战术,如下图。
⽩⾊代表英国两列战舰纵队冲击法-西单纵队。
两列英舰打头的两艘100炮战列舰胜利(HMS Victory)和君权(HMS Royal Sovereign)以⼀节多的“航速”接近敌舰,敌舰从3000⽶到1000⽶的距离上可以试探射击(准约五到⼗艘船都有⼤致的射界可以射击英国打头阵的战舰,⽽她们⼀点回击的能⼒都没有——战舰基本没有⾸尾⽅向的⽕⼒。
敌⽅每3~5分钟齐射⼀次,也能打出⼗多次齐射,可惜基本上都从胜利号桅杆和帆装上划过抛物线来吊射⼀千⽶外的⽬标,⽆异于痴⼈说梦。
所以胜利号基本⽆损靠近到⼀千⽶内,这时候还是完全任由对⽅攒射,⼈员全趴在甲板下防御。
但因为已经接近⼀千⽶内,⽽敌战列线内前后两艘敌舰之间为了不抛物线来吊射⼀千⽶外的⽬标,⽆异于痴⼈说梦
舷侧炮位才能有射界。
胜利号就这样⼀直忍耐法-西的炮击不能还⼿直到冲⼊敌阵,⼀次⾸轮齐射据说就造成法国旗舰布森陶死伤200多⼈。
300多⽶的距离,所以这时候敌战列线内只有最接近胜利号的
最接近胜利号的2、3艘敌舰舷侧炮位
摇晃的炮位上根本没有射击精确度,冲刺时战舰的⽣存⼒可以保证;
时刻、精细调节⽕炮俯仰,在舷侧摇晃
显然,战列舰舷侧简陋的四轮炮架是纳尔逊成功的关键——他知道那个时代⼀千⽶外,凭这种简陋的炮架,不能时刻、精细调节⽕炮俯仰
炮架不能⽔平回旋
不能⽔平回旋。
所以如何改善这炮架的回旋俯仰性能就成了当时很重要的课题,特别是英国擅长的近战,倚重“卡隆炮”/ttarticle/p/show?id=2309404018836851529820&mod=zwenzhang(Carronade),这种炮在⼏⼗⽶
炮⼜布置在露天甲板,所以抬头扫射敌舰甲板、低头还要照顾敌舰两到三层舷侧炮位。
那么卡隆炮当然需要可以灵活俯仰回旋的炮架才能充分在近战发挥指哪打哪、神挡杀神的恐怖战⽃⼒。
⼈少得多,⽽且操作者躲在炮后⾯更安全。
这螺杆的美中不⾜就是⼤炮后座太猛,有时会振断螺杆,但总体上和过去塞垫块相⽐,是⽐较可靠、⽅便的办法。
这卡隆炮座和四轮炮车⽐起来,最具飞跃性的就是
左边战列舰拼尽吃奶的劲,能将四轮炮车在甲板上⽤撬杠推动,指向舷侧后⽅34°(很了不起,但不具有战时可⾏性,累死炮⼿,半天打不了⼀炮,早被对⼿⽕⼒压制了。
),就这样也打不到右边的战列舰。
⽽该舰搭
后半部分,⾃⼰却可以安全躲在敌舰射界盲区⾥。
因此从18世纪末开始,如何改善海军加农炮的炮架,提⾼俯仰回旋能⼒就成了炮术军官还有其它爱好者、发明家的重要课题——就是在卡隆炮座基础上加以提⾼、完善。
⾸先,卡隆炮的炮架依然没有解决⽕炮回旋时的后座安全性问题。
后座的制退索都是绑在舷侧船体上(独⾓兽模型出品https:///的好⼈理查德号甲板⽕炮模型),于是
如上图,只有⽕炮朝正舷侧射击,制退索(红⾊)才左右⼀样长,左右回旋那么就如同蓝⾊标注,左右不⼀样长,结果⽕炮后座时左右两边制退索上张⼒不均等,⽕炮有朝外侧翻出的危险——实际上就算朝正舷侧射击是完全看上帝的脸⾊,撞死谁要看他祖上的造化。
另外就是⽕炮后座⽼是喜欢跳,因为制退索领绕(Lead)的⽅向不科学,如下图。
是完全看上帝的脸⾊,撞死谁要看他祖上的造化
炮架。
英国这种制退索后座时存在把炮车朝上提的分⼒,如蓝⾊标注。
于是18世纪末、19世纪初的军队“⼤发明家”康格⾥夫爵⼠就构思出了适合于新⼀代主⼒舰主炮的“康格⾥夫”炮架
左图:炮⾝下⾯的⽅块就是回旋炮座,⾥⾯插着⼤写B标注的后座滑块,滑块靠红⾊圈起来的铁链制退。
这样⼀个沿着纵中线的铁链就避免了前⽂两根制退索的问题,同时铁链位置很低也不会产⽣提拉炮座的分⼒。
蓝旋转,于是当⼤炮后座回到左图虚线位置后,⼤炮复进可以通过轮⼦转动⽽轻松实现;但⼤炮后座时轮⼦⽆法转动,只有滑动摩擦,起到制退作⽤。
然⽽理想很美但现实⾻感,前⽂介绍当时的海军部多么的保守。
这种设计,先不说其中轮⼦所需的⾦属加⼯⼯艺,当时还没那个可靠性,很容易损坏;海军⽼爷们先要问:我们得到什么?就得到个左右回旋,俯仰还是
就增加⼀个回旋功能,要是采纳您的发明,全军的旧炮架只能当劈柴,⽽且新炮架和旧玩意⽐起来,也不节省⼈⼿。
法国已经认怂,海军没经费呀!您这⼩发明⼜不是划时代的蒸汽机,就增加⼀个回旋功能
于是这件1811年的发明只好不了了之,康发明家于1828年辞世,他发明的⽕箭也算是近代⽕箭和⽕箭炮的先驱吧。
上图,左,康格⾥夫⽕箭在海上⽤⼩艇发射,因为没有后座⼒,很⽅便;右,康格⾥夫构想的⽕⼒⽀援舰
⽕⼒⽀援舰,希望不会烧到⾃⼰。
此外康发明家还设计了统⼀⼝径的24磅短加农炮,如前提及(/ttar
Sir William Congreve,在哥本哈根仰望星空,帅得掉渣。
马歇尔炮架,如下图:在康⽼以后⼀个马歇尔中校结合康⽼的创意,思考如何有效利⽤现有炮架,使其获得灵活的回旋能⼒,同时继承康⽼炮架优良的后座设计。
这就是1829年推出的马歇尔炮架
红⾊部分是前炮车,可见为单轮回旋炮车。
左边为俯视图,右下画了俯视图上该前炮车的回旋,可以⽅便地⽤两侧滑轮组控制。
蓝⾊就是⽤旧四轮炮车改装
⽤旧四轮炮车改装的后炮车。
因为没有宽⼤的前轮等阻挡,这个炮架左右回旋⾓度可达45°,如下图,⽽且回旋不费⼒。
虽然仍然沿⽤制退索,但通过合理布局,克服过去⼤炮上跳的问题,如下图。
⽕炮俯仰还靠原本的垫块。
总之这个设计是最⼤限度利⽤现有物料的基础上获得了⽅便的回旋能⼒,受到海军部正⾯⽀持,不过也仅限于“可以采⽤”,1830年代就更加四海升平了,海军根本没有⼤范围换装的经费。
这是结合康格⾥夫铁链后座的改进版马歇尔炮架,更换装不起。
这是结合康格⾥夫铁链后座的改进版马歇尔炮架,更换装不起。
炮架,采⽤硬⽣⽣的摩擦直接控制后座,效果很好、很直接、很粗暴。
如下图当然以上两个设计都还是⽤绳索、铁链拉拽⽕炮控制后座,并不会特别理想。
海军实际上换装了新炮架,这种炮炮架就是1835年的“哈代”炮架
炮架类似卡隆炮架,也分上下半。
下半回旋,上半在下半上后座,⽕炮在上半上⾯,通过螺杆俯仰。
关键的后座控制器如上图标注,炮处于左图待击发位置时,把红⾊扳⼿横下来,蓝⾊标注的“摩擦⽚”(Compressor,
磅炮。
实际上进⼊铁甲舰时代后的炮座也是利⽤这种摩擦,如下图
短32磅炮
地控制后座,复进⽤扳⼿把摩擦⽚拉起来就可以了。
这简单的设计被1830年后的皇家海军⽤于战列舰上甲板、露天
战列舰上甲板、露天布置的、⾃重20英担左右的短
勇⼠号舰⾯上的阿姆死壮(Armstrong)后装炮,上半个炮座可见摩擦器切换扳⼿(红圈内);下半个炮座可在⾦属滑轨上滑动,在两舷之间转换射界,如下图,累死⼈不偿命。
这种炮座就叫回旋炮座(Pivoting mount),是早期铁甲舰除了炮塔之外,舷侧和露天炮位最主要的布局⽅式。
这是1860年代铁公爵号铁甲舰舷侧9英⼨炮,可见从卡隆炮⼀直以来的、类似哈代炮架的总体布局和摩擦器切换扳⼿。
哈代炮架的摩擦制动原理简单粗暴易于实现、易于放⼤,于是在卡隆炮的上下分体炮架基础上发展成铁甲舰时代的主流炮架形式,直到后装炮搭配管退式炮架的出现。
需要说明的是汤姆斯·哈代不是该炮架的发明者,他当时在海军内⾝居⾼位,利⽤⾃⼰的影响⼒推进了该炮架的列装——洋⼈也是⼈情社会,只不过直接不暧昧,没有裙带关系就是⼨步难⾏,这样所有⼈就可以安⼼地这样《19世纪风帆战舰“新技术”》就连载结束了,和前⾯的风帆战舰⽊造结构问题⼀道,讲述了1860年铁甲舰出现之前,英法两国利⽤⼯业时代的最初成果,对风帆战舰这历经150年发展成熟的海上武器系统,挖掘“最
下⾯胖达会每天贴⼏个19世纪上半叶的“风帆巨舰”稍稍品味下,然后继续回到风帆战舰的科普中去,从桅杆、帆、船体这些最基本的地⽅娓娓道来。