艦船技術

19世紀末是艦船技術空前發展時期，主要表現在艦載火炮與裝甲、艦船噸位和航速的競賽、魚雷與魚雷艇、驅逐艦和潛艇。

基本介紹

• 中文名：艦船技術
• 發展時期：19世紀末
• 主要表現：艦載火炮與裝甲、艦船噸位和航速的競賽、魚雷與魚雷艇、驅逐艦和潛艇
• 優點：艦炮的射程明顯增大，射擊的準確性和攻擊威力也大大增強

基本概述

19世紀中葉以後，海軍的艦載火炮技術與陸軍火炮技術一樣，開始醞釀著一場革命。首先，由於後裝線膛炮及其新型炮門和反後坐裝置技術的發明，且採用了無煙火藥和高能炸藥，艦炮的射程明顯增大，射擊的準確性和攻擊威力也大大增強。

發展歷史

到19世紀80年代中期，克虜伯艦炮最大已達到5000多米，到90年代末阿姆斯特朗重炮在強裝藥的情況下可超過10000米，其末端速度仍有360米/秒。在攻擊威力方面，19世紀末的海軍大炮的炮彈在有效射距內大約可以穿透與大炮口徑同樣厚的最堅固的裝甲。以30．5生的(炮長40倍口徑)後裝阿姆斯特朗炮為例，在強裝藥的情況下，炮彈在炮口可穿透鍛鐵板深達97．6厘米，在1000米距離上可穿透87厘米，在2000米距離上可穿透77．6厘米，3000米時可穿透69．5厘米，4000米時可穿透63厘米。再以1899年30．5生的(炮長40倍口徑)克虜伯艦炮為例，炮彈在炮口可穿透鍛鐵板117．3厘米，可穿透鋼鐵複合甲板91．2厘米。此外，美國內戰爆發後，才華橫溢的設計家埃里克森於1861年由於發明了旋轉炮塔，將其套用於新建的“班長號”軍艦，從而使艦炮可以靈活自如地向不同方向射擊，大大提高了軍艦的攻擊力。

船舶生存

針對艦炮威力越來越大這一情況，為了有效地提高艦船的生存能力，各國對艦船的裝甲防護問題給予了高度的重視。1859年法國建造了第一艘裝甲蒸汽巡航艦“光榮”號。到19世紀70年代後，西方各國海軍對裝甲艦船技術的套用已經相當普遍。在艦船裝甲日益廣泛使用的同時，裝甲技術也有不斷革新。開始時的裝甲多為艦船的水線帶裝甲和隔障裝甲，所使用的材料為鐵或鋼，雖然裝甲厚而沉重，但仍不能有效地抵禦威力越來越大的火炮。於是，各國海軍轉而重點防護炮塔和其他要害部位，並轉而使用複合裝甲材料，或經過特殊處理的鋼材。1874年英國在建造“堅定”號軍艦時，開始在炮塔上安裝鐵板上覆蓋鋼板的

複合裝甲

1879年英國人又設計建造了全部使用複合裝甲的“巨人”號，使其水線裝甲帶的厚度減少到18英寸，而過去一般都厚達20多英寸。此後，採用鎳鋼裝甲更進一步減少了裝甲厚度。1895年前後又出現了以熱和水處理鋼表面使其硬度加大的哈維法，以及比此更好的克虜伯處理法，進一步減少了裝甲厚度。

與裝甲技術同步發展的是艦船船體的材料技術。19世紀60年代英國制定了建造新艦僅用鋼鐵艦體的政策。1872年法國在“可畏”號艦體結構上開始使用鋼與鐵相結合。到1886年，英國開始有一批全鋼船體的軍艦下水。

在大炮與裝甲的較量中，艦炮技術和裝甲技術都得到了明顯的發展，但這場較量到後來還是艦炮占了上風。到19世紀90年代末，西方國家的艦船設計師們承認，他們再也不能為軍艦任何部位提供絕對可靠的防護。在有效射距內，能夠提供較為可靠的防護的部位只有炮塔、火藥庫、水線和機器艙，對其他部位的人員只能提供很有限的防護，以防禦速射炮的殺傷。

艦船動力和航速的競賽

動力演變

19世紀末，由於鍋爐和發動機的發展，使艦船的動力裝置有了很大的變化。早期的鍋爐實際上是用鐵撐桿在內部加固的鐵箱子。在新的冶金技術出現後，開始有可能製造更為堅固的比19世紀中葉的鍋爐容納多一倍蒸汽的箱或鍋爐。這一時期，還研製成功一種水管鍋爐，依靠流過鋼管的水通過燃燒加熱而產生蒸汽，其熱效率要比普通鍋爐高得多。到19世紀末，用這種鍋爐以高達250磅的壓力推動能產生14000馬力的三級膨脹式蒸汽機。尤為重要的是，19世紀末研製成功了蒸汽輪機以作為艦船的動力裝置。蒸汽輪機利用蒸汽通過噴嘴將蒸汽的熱能轉化為動能，再利用高速蒸汽推動汽輪機的轉子轉動而輸出機械能。它克服了往復蒸汽機功率小、重量大、燃料消耗率高等缺陷，很快便成為艦船上的新型動力裝置。此外，德國還於1897年研製成功柴油機，其熱效率高，重量輕，消耗燃料大為減少，也較快地在艦船上得到了廣泛套用。

競賽事跡

隨著艦船動力裝置的迅速更新和進步，19世紀末海軍艦船獲得了空前的動力，使各國有可能建造排水量很大、航速很快的艦船，出現了一個在艦船噸位和航速兩方面都你追我趕的局面。1889年英國建成的“勝利者”號戰列艦，其主機馬力就達到14000匹。德國在90年代初下水的一艘新艦，其主機馬力更達

到15000匹。在艦船噸位方面，英國在90年代初的裝甲艦平均噸位為7685噸，法國為5825噸，德國為4066噸。到90年代末英國最大的戰列艦的排水量達14900噸，法國達12200噸，德國達11130噸，俄國達12674噸，美國達11560噸。

各國情況

19世紀60年代

當時各國海軍競爭得最為厲害，其影響也最大的還是艦船的航速。以裝甲艦為例，1860年代英國有19艘下水，平均航速為12．72節；法國有18艘，平均航速為11．57節；俄國有25艘，平均航速為7．98節。

19世紀70年代

到1879年，英國有25艘下水，平均航速為12．86節；法國有20艘，平均航速12．45節；俄國有6艘，平均航速為10．33節；德國有16艘，平均航速為11.44節。

19世紀80年代

到1880年，英國又有25艘下水，平均航速達17．59節；法國有20艘，平均航速為13．95節；俄國有9艘，平均航速為16．07節；德國有6艘，平均航速為12．08節。到1886年時，義大利海軍已有兩艘軍艦航速達到20節，英、德各有一艦達19節，其他達到18節的已有十餘艦。

19世紀90年代

1890年代末，西方海軍的戰列艦的先進航速為18節；巡洋艦的先進航速達24節；魚雷艇最快者達28節；驅逐艦由於使用了蒸汽輪機，航速最快者競達35節。也就是說，在大約30年的時間內，世界海軍艦船的航速提高了近2倍。這是很重要的進步，它對後來20世紀的海上戰爭產生了直接和深遠的影響。

魚雷、魚雷艇和潛艇

魚雷

魚雷最早出現於19世紀60年代。1866年英國工程師羅伯特·懷特海德製成第一條自航魚雷，稱為“白頭魚雷”。雷體直徑356毫米，長3．53米，重136公斤，利用壓縮空氣驅動活塞發動機帶動螺旋槳推進，航速6節，射程640米。到19世紀70年代，一種專門使用魚雷的新型海軍艦船開始出現，這就是魚雷艇。英國於1877年最先研製成“閃電”號魚雷艇。在1877—1878年的俄土戰爭中，俄國海軍首次將魚雷用於實戰，他們先是將魚雷安裝在舊式的小艇上，多次成功地襲擊土耳其艦船。特別是1878年1月26日，俄國的“切什梅”和“錫諾普”兩艘魚雷艇成功地將土耳其的軍艦“因蒂巴凱赫”號擊沉，在西方各國海軍中引起了強烈的震動。許多人認識到，魚雷是一種很厲害的武器，因為製造魚雷和魚雷艇的成本比起建造裝甲艦和巡洋艦來，要低廉得多，但它卻可以給予裝甲艦或巡洋艦以致命的一擊。尤其是海軍力量弱小的國家似乎有可能以較小的代價向最大的海軍強國挑戰。

的確，在19世紀末，西方各國海軍無不重視對魚雷和魚雷艇的研製和生產。在較短的時間內，魚雷技術獲得了重大突破。1892年，開始出現由發射艦艇利用導線輸電作動力源的拖線魚雷。緊接著，發明了基於水壓原理的魚雷定深器，從而可以根據魚雷攻擊目標的具體情況而在發射之前預先調節其在水中的航行深度。1897年，奧地利人奧里布又成功地使用陀螺儀來控制魚雷的定向直航，使魚雷在航行過程中不致於因水流等因素的作用而偏離航向。這兩項發明都有助於提高魚雷的可控性，提高其命中精度和攻擊威力。

魚雷艇

在魚雷艇的建造方面，19世紀80年代後各國每年都有相當數量的新艇下水服役。據1891年的統計，英國海軍有一等魚雷艇86艘，二等魚雷艇61艘，木製魚雷艇12艘，合計157艘。其中一等魚雷艇排水量28一137噸，馬力為350一1300匹，航速達18—22．5節，每艇安裝速射炮l門、機關炮1門、魚雷發射管3具。此時法國有魚雷艇194艘，其中最快的航速達23．5節；俄國有魚雷艇135艘；義大利有130艘；德國有107艘；奧地利有62艘，美國有8艘。除魚雷艇外，各國海軍還紛紛在鐵甲艦和巡洋艦上安裝魚雷發射管，少者1—2具，多者6—7具，魚雷開始成為海軍不可或缺的重要武器。

面對魚雷和魚雷艇給海軍主力艦所帶來的巨大威脅，以英國為首的海軍強國開始研製一種以攻擊魚雷艇為主要任務的新型軍艦。於是，一批排水量為240一1200噸，以蒸汽機為主動力裝置，航速相當於甚至超過魚雷艇，既攜帶有魚雷又安裝有艦炮的魚雷炮船得以問世。這種魚雷炮船又稱魚雷快船，是驅逐艦的前身。1893年，英國建成了世界海軍史上第一批驅逐艦，當時稱之為魚雷艇驅逐艦。

潛艇

19世紀末魚雷技術的發展還促進了潛艇的研製和技術進步。潛艇研製的歷史非常久遠，1863年法國人建造的“潛水員”號潛艇使用壓縮空氣發動機作動力，可以稱為第一艘近代潛艇。到19世紀70年代末後，由於魚雷技術的發展，許多艦船設計師很自然地將魚雷與潛艇聯繫起來，認為這將是一種很有前途的海軍兵器，這就大大刺激了他們研製潛艇的興趣。移居美國的愛爾蘭人霍蘭建造了“芬尼亞撞角”號潛艇，使用15匹馬力的汽油發動機，並依靠水平舵下潛和保持深度，可在水下發射一枚6英尺長的魚雷。1886年英國人也建造了“鸚鵡螺”號潛艇，使用蓄電池推動，航速6節，續航力約80海里。大約與此同時，法國人

也製造了一艘名叫“吉姆諾特”號的潛艇。1897年，霍蘭為美國海軍建造了“霍蘭”號潛艇，該艇在水面使用45馬力的汽油機動力，航速7節，續航力達1000海里；水下使用電動機為動力，航速5節，續航力50海里。這是潛艇雙推進系統的開端。90年代西蒙·萊克在美國還建造了“亞爾古I”號潛艇，該艇除有雙推進系統外，最大的特點是在艇的底部裝有輪子，能在海底滾動。