百夫长级：英国皇家海军的海外型战列舰

百夫长级：英国皇家海军的海外型战列舰（上）

冷炮历史2020-12-31 07:53

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皇家海军海外型战列舰的起源

1854年，法国驻埃及领事费迪南德-德-雷赛普开始规划苏伊士运河。他为其设定了8米（26英尺3英寸）的最大吃水，这在当时被认为足以让能想象得到的最庞大的船只通行。然而，随着钢铁蒸汽战舰的飞速发展，这个限制很快就被突破了。

对英国而言，印度绝对称得上是命脉所在，远东地区的贸易地位更是愈发重要。而通往东方最快的路径就是苏伊士运河。此外，远东一些特殊水域的深度也是一个重要的因素，这里面最主要的就是长江下游，这里的吃水深度限制与苏伊士运河接近。因此，皇家海军被迫按照这样的吃水标准来打造一些特殊的主力舰，以确保高效的部署能力。

【正如美国战列舰的舰宽受巴拿马运河宽度限制、德国战列舰的吃水受基尔运河深度限制那样，皇家海军的战舰也曾面临过类似的限制，而且由于皇家海军的基地遍布全球，受到的限制也多种多样。图中展示的是现代各关键水道所能通行的船型尺寸上限，图中苏伊士运河要经过1982-2000年的扩建之后才能达到这样的通行标准】

在1870年代和1880年代的大部分时间里，皇家海军的建设步伐都非常缓慢。外部原因在于没有什么像样的海上威胁。经历了普法战争的法国暂时无力扩充其海军，俄国在很长一段时间内都没有建造大型战舰，美国在内战之后几乎放弃了海军发展，转而将钢铁与蒸汽机产能投往铁路。内部原因，一是反对海军与海上贸易帝国的自由党内阁执政，他们在造舰经费上十分吝啬，而此时又正值一场经济危机。二是技术的快速变革让很多人都陷入迷茫，火炮、动力系统的发展日新月异，水下兵器的发展更是让人们担心战列舰会不会像恐龙一样灭绝。因此，适当放缓步伐是必须的。

这种情况在1884年开始初步转变。1884年9月，记者斯特德在一份名为Pall Mall Gazette的杂志上刊登了“海军的真相”系列文章。激起了民众对于皇家海军实力的巨大恐慌，担心皇家海军将很快被法国海军超过。这里不讨论它是否言过其实，笔者将另有专文加以阐述。然而，这导致海军大臣诺斯布鲁克伯爵被迫公开承认海军需要更多的铁甲舰与巡洋舰。议会几乎是立刻通过了一项法案，为海军额外拨付310万英镑的造舰经费，皇家海军即将迎来一个飞速扩充的时代。

1885年，在巴纳贝卸任之后，威廉-亨利-怀特接任造舰总监（DNC），开始着手对海军部战舰设计部门以及全国所有的海军船厂进行改革与机构重组。这成为了之后大规模造舰计划的基础。1888年底，英国海军部在反复考察之后，提出了一个庞大的造舰计划。1889年2月，又将关于1888年大演习的报告被提交给议会，报告指出皇家海军现在的实力和一个强国开战也只是勉强应付，对抗两个海军强国则毫无疑问处于下风，。从而重拾了19世纪早期英国的基本国策，也就是所谓“两强标准”。终于，新任海军大臣汉密尔顿在议会通过了《海军防御法案》，批准在1889年到1894年间建造并完工多达70艘战舰，预计耗资2150万英镑。

在这庞大的造舰计划之中，包括了两艘专用于海外的二等战列舰：百夫长号（HMS Centurion）与巴弗勒尔号（HMS Barfleur）。她们都是用来解决历史遗留问题。在1884年，霍尔上校提交了一份关于皇家海军弱点的报告，里面认为二等铁甲舰队是一个特别的问题，现役的二等铁甲舰已经全面落后，火力、防护、航速、续航力无一达标。只有新舰才能满足皇家海军的需要。他的报告里认为需要9艘全新的二等铁甲舰。当时正在建造的有2艘专横级（Imperieuse-class），之后诺斯布鲁克计划又增补了7艘以防护巡洋舰为基础改进的、较小的奥兰多级（Orlando-class）；可是专横级由于超重，吃水达到27英尺3英寸，在中国站（China Station）的部署与活动非常窘迫；俄国在1886年又有新型装甲巡洋舰开工，使防务压力进一步加大。因此，必须要建造新的海外型战舰。

【1898年在加拿大埃斯奎莫尔特港的专横号，因其吃水较大，本设计部署于远东的她在皇家海军获得了吃水合适的战舰之后立刻被送往其他地方】

百夫长级的设计过程

1889年3月，DNC、审计长与DNO（军械总监）就2艘二等战列舰的设计框架做出讨论。明确提出这些战舰要作为中国站和太平洋站的旗舰，支援那里的巡洋舰中队。这要求她们必须能够对抗并追杀可能遭遇的最强大的外国战舰（特别是俄国的8英寸炮大型巡洋舰，纳西莫夫海军上将号）。之后的讨论勾勒出了这级战舰的轮廓，海军部很快拟定了其设计大纲：

为了在苏伊士运河与中国河流航线，吃水不大于26英尺；

自然通风航速为16.5节，强压通风航速为18节；

续航力与专横级相同；

成本比君权级战列舰低30%。

由于战舰设计部门正忙于君权级战列舰的工作，百夫长级的设计推迟到前者的工作大致结束后才开始，这样新舰也可以借鉴君权级的成果。在与著名水动力学专家弗劳德讨论过后，怀特确定了新舰的尺寸与舰体线型，那么其吨位也就相应确定下来，新舰会比君权级小四千吨，武器装备也相应地从4门13.5英寸炮与10门6英寸炮削减为4门10英寸炮与8门4.7英寸炮，装甲带从18英寸减到12英寸，炮座装甲从17英寸减到10英寸。1889年9月30日，其防护甲板布局基本确定，1890年1月17日确定了整体布局，初步的一比八图纸在2月24日完成，4月28日其施工图纸被送到朴茨茅斯开始动工建造。

百夫长级二等战列舰设计排水量10500吨。全长360英尺，宽70英尺，吃水25英尺6英寸。舰艏干舷22英尺，舯部17英尺，舰艉19英尺。其整体布局与君权级非常类似：高干舷、双桅、并列双烟囱、艏艉各一座双联装主炮，副炮位于侧舷，这是1880年代由巴纳贝在科林伍德号战列舰上奠定的成熟布局。其线型优美，适航性良好，在皇家海军内部声誉颇佳，约翰•霍普金斯海军上将这样评论：“除了她的4.7英寸火炮，巴弗勒尔号确实是一艘模范战舰。”

【1894年6月的巴弗勒尔号】

百夫长级的火力

百夫长级的10英寸火炮及其炮座由惠特沃斯开发制造，其特殊之处在于可以达到35度的仰角。这在当时非常不可思议，因为如此大的仰角即便到了一战也很少有战舰具备。不过，它并非为了远程射击而设置，在仰角超过15度时，必须将装药量减半，射程也随之缩减：它在12.1度全装药射击时的射程为10100码，35度半装药射击则为11552码，相去无几。实际上，这种大仰角是为了打击海岸工事所设置，可以在登岸部队的指示下绕过海岸山坡打击其后的目标，又或者通过大落角攻击薄弱的工事顶盖。远东的作战烈度较低，港口防御往往较弱，因而这种在欧洲水域早已失去可行性的近岸作战模式仍能在这里发挥。

火炮的回旋由蒸汽驱动，但也有应急的人力旋回手柄。蒸汽回旋装置的动力可以让炮塔每分钟旋转一圈，现在来看并不快，但在当时已经足够了。俯仰动作则纯靠人力完成，不过后来巴弗勒尔号安装了一套西门子的电动机来为俯仰提供动力，具备每秒3度的俯仰速度。后来同样使用了10英寸炮的声望级实验性地安装了一套电动弹药提升装置，实际使用中比较成功，因此两艘百夫长级在1901年的改装中也安装了类似的装置。炮弹装填也是人力进行，开闩、填弹等都由炮手来完成，每门炮大约两分钟能装填并射击一次。

皇家海军一直以来都希望尽可能由人力来操纵此类设备，至少也要有人力备份，在百夫长级上面不无道理。因其在海外部署，不能经常得到维修，而当时的海军部官僚、从风帆时代和早期铁甲舰时代就一直服役的老古董们很固执地认为人力操作的可靠性一定更高。1890年海军预算的说明材料中详细比较了人力装填的优缺点。人力装填的火炮其炮管需要更靠后一些安装，这样才会有更长的一段炮管位于内部，便于多人同时操作，这样一来炮门就必须开得更大一些，暴露的部分也就更多。为了用人力装填重型炮弹，需要很多辅助设备，人力备用回旋与俯仰也需要较为复杂的传动，结果导致百夫长级的炮塔炮座复杂度反倒高于君权级的全动力化露炮台，也就带来了更高的故障率。

【左侧为君权级的露炮台，右侧则是百夫长的炮塔，可以看到后者其实要比前者更复杂。图中也显示了百夫长的大仰角，在实施这种大仰角射击时，需要从炮塔开口顶端部分拆下一小块装甲，防止火炮后座时发生撞击】

炮塔内安装的火炮为10英寸Mark III型29吨炮。32倍径身管，发射500磅重的炮弹，全装药初速2040英尺/秒，半装药初速1393英尺/秒。火炮设计时使用褐色六棱火药，后来也换用柯达无烟药。这种火炮比较乏善可陈，其穿甲弹能在1000码距离上击穿20.4英寸锻铁装甲，对付远东的中国、日本和法国铁甲舰以及俄国甲带巡洋舰肯定是够用了，这个威力也优于专横级上面的9.2英寸炮，但相比之后很快就诞生的基于无烟火药设计的各类9.2英寸新炮就弗如远甚了，参与战列线交战是相对不足的，这也是那个技术变革年代的无奈。

为了节约重量，怀特为百夫长级选择了较小的副炮，即大名鼎鼎的阿姆斯特朗4.7英寸45磅速射炮。相比君权级安装的6英寸后膛炮每分钟一发左右的射速，这种火炮要快上4-6倍，但一直被诟病威力不足——这显然是以战列舰的标准来要求的。在日清大东沟海战中，正是同型火炮给北洋舰队造成了巨大杀伤，就百夫长级的预定任务而言，4.7英寸炮并无不妥之处，何况在其设计时也根本不存在可用的6英寸速射炮。怀特一度寄希望于阿姆斯特朗开发的一种70磅速射炮，它会是4.7英寸4磅速射炮与6英寸100磅后膛炮之间的一个良好折衷，但其开发最终失败，也就不了了之。

【百夫长号的模型，可以看到侧面呈W型高低交错布置的5门副炮，拉开的距离提供了较好的生存性】

副炮中有6门安装于上甲板，并配有炮盾保护，余下4门则安装于主甲板的装甲炮廓中。怀特原拟将所有副炮都置于上甲板，但被海军部委员会驳回，他们担心集中在上甲板的、仅有炮盾保护的副炮会被高爆弹破片集中杀伤。实际上，主甲板的4门火炮由于位置太低，海况较高时是难以使用的。但也具备较好的防护效果，并降低了重心，它们之间的权衡取舍将贯穿整个前无畏舰时代。

在1901年的改造中，百夫长级最终还是更换了10门6英寸45倍径速射炮。全数安装在装甲炮廓中，上甲板4门，主甲板6门。这项改造与同时期进行的其他改造加起来造成了420吨的增重，除了把352吨的预留吨位耗尽以外，还额外增加了78吨，造成吃水增大，安装在主甲板的下层副炮也离水面更近，加上这一层的火炮数量变多，实际上削弱了火力的发挥能力。在1901年，新战舰大多具备大面积的硬化装甲，在它面前6英寸炮与4.7英寸炮一样无力。应该说，这项改装并不明智。

【更换了6英寸副炮的巴弗勒尔号，1905年】

除此之外，百夫长级还在舰体上层安装了8门6磅速射炮与9门3磅速射炮，以防御鱼雷艇的攻击，乃至在近距离交战中扫荡敌舰舰面。她们还装备了7具18英寸鱼雷发射管，其中2具在水下，5具在水上，这是皇家海军最后一级配备水上发射管的战列舰，在1901年的改装中这些发射管也被全数移到水下。（未完待续）

百夫长级：英国皇家海军的海外型战列舰（下）

冷炮历史2021-01-03 07:00

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在最初讨论百夫长级的设计架构时，本打算直接沿用君权级战列舰的防护设计，做出一定程度的削薄以与其吨位相适应。但之后进行了长时间的讨论，怀特提出了三种备选方案：

（a）与君权级基本相同，水线装甲带厚12英寸，上部装甲带厚4英寸；水线装甲带的上缘被一道平甲板连接封闭起来，形成装甲盒，这道甲板厚2.5英寸。

（b）从水线以下5英尺到水线以上10英尺，被统一厚度的5英寸装甲覆盖；在其后方的主甲板上，采用与巡洋舰类似的穹甲防护体系，穹甲水平段厚2.5英寸。该方案的重量与上一个方案相同。

（c）前两个方案的结合体，在方案（b）的基础上把侧舷装甲换成方案（a）的模式，这会比前两个方案重300吨。

这里先解释一下君权级与改自君权级的方案（a）的情况，审视其中的思路。下图是君权级战列舰的中剖装甲图：

方案（a）的防护是在上图的基础上将水线装甲带（红线所标部位）从18英寸削薄到12英寸，水平装甲（黄线所标部位）从3英寸削薄到2.5英寸，其余并无差别。而这个防护设计，比较关键的地方其实是4英寸的上部装甲带，以及在它之后、在水平装甲之上的煤舱。设置它的目的是防御不久之前出现而且在快速发展的、由速射炮发射的装填有烈性炸药的高爆弹。

在1885-1889年，皇家海军利用老旧的铁甲舰“抵抗”号开展了一系列毁伤效果实验，以检验装甲的防护效果。这些实验大多是在保密条件下开展的，在19世纪相当罕见。其测试结果表明，该舰原本安装的4.5英寸厚的锻铁装甲就足以让6英寸口径的高爆弹无法击穿，在其上另外设置的3英寸厚钢制装甲也能起到相同效果；但哪怕是旧式的铸铁制帕利赛穿甲弹都能够击穿这个厚度的装甲，并造成大量破片。2英寸钢板可以阻挡6英寸炮弹爆炸的破片，燃煤也能吸收破片，2英尺厚度的煤层就相当于1英寸的锻铁装甲。君权的防护即依此结果而设置：由于吨位受限，把上部装甲带强化到能防御穿甲弹的程度是不现实的，那么让其抵御高爆弹即可，穿甲弹则放任其击穿，靠其后的煤层来吸收破片，防止杀伤船员。同时，煤层还能阻挡装甲带被击穿后可能的进水。

而方案（b），则更进一步：既然煤舱的效果很好，那么就把整个侧面交给薄装甲和煤舱来防护，内部再设穹甲来防备零星的重型穿甲弹。这个设计很有可能是受到之前设计的埃德加级防护巡洋舰的影响。埃德加级是只有穹甲防护的，如下图所示，黄线勾勒的部分即为其防护甲板：

关于高爆弹的争论对埃德加级设计造成了影响。怀特认为不必花费重量在侧舷装甲上，因为侧舷的煤舱能吸收破片并阻挡进水。但很多人认为有必要增加薄的侧舷装甲，迫使怀特只得加厚侧舷的钢板，为以后安装装甲做准备。而到了百夫长级，甚至在百夫长级之前、埃德加级之后的君权级上面，情况则倒转了过来：怀特借鉴了增加侧舷装甲的埃德加级，倡议侧舷全由薄装甲覆盖的设计，节约下来的重量分给穹甲。由于穹甲与入射穿甲弹的大夹角，其防御效能远优于大厚度的水线装甲带。然而，这次轮到怀特的建议不被海军部官僚们接受了。上图用红线勾勒出侧舷薄装甲覆盖的区域，读者可以据此想象百夫长（b）方案的情况。还要注意的一点是，怀特指出方案（a）和（b）的重量是一样的，这要么意味着（b）方案向前后延伸的范围超过（a），要么表明（b）将会拥有非常厚的穹甲倾斜段，对重型穿甲弹的防护效果要远超出12英寸水线装甲带，甚至相比君权级的18英寸装甲带也不逞多让。再加上实际建成的百夫长级其上部装甲带使用了哈维硬化装甲，如果按照（b）方案完工，那么其5英寸装甲带也会使用同样材质，对穿甲弹的防御效果会更好。总之在笔者看来，方案（b）毫无疑问是更好的选择。

而方案（c）则无需过多讨论，它实际上是在（a）的基础上用穹甲进一步强化了核心舱的防御能力。尽管在百夫长级上面未被接受，但之后设计的几乎所有前无畏舰都遵循了与方案（c）相同的原则。海军部最终选择了方案（a）。百夫长级的防护情况如下图所示：

百夫长级主装甲带厚12英寸，向底端逐渐削薄到8英寸。其全长200英尺，高7.5英尺，其中2.5英尺高于水线，其余部分则处于水下。装甲带的前后端则由处于舰体内部的8英寸厚装甲横舱壁连接起来。主装甲带的背后有9-6英寸的柚木背板，而装甲材质为钢-铁复合。上部装甲带厚4英寸，末端和3英寸厚的舱壁连接，舱壁斜着向内延伸，直抵炮座，其材质在最初设计时为镍钢，建造时则更换为哈维硬化装甲。后者刚刚诞生时，其性能只相当于1.3倍厚度的锻铁装甲，而随着工艺改进，到了1893年这个数字就已经增加到2.0。百夫长级上面的哈维钢性能应介于二者之间，对于中口径炮的穿甲弹也有一定抵御能力。水平装甲厚2.5英寸，艏艉防护甲板也是同样的厚度。炮座上部9英寸，往下与装甲带重叠的部分降低到5-8英寸。前部司令塔由12英寸厚度的装甲保护，后部则是3英寸。

百夫长级的主炮第一次在露炮台设计的基础上增加了轻型装甲防盾，它将在以后演化为真正意义上的现代炮塔。增加这层防盾的原因是其主炮的操作人员大多暴露在外，且人数较多，必须为他们提供良好保护。炮盾的正面与侧面均厚6英寸，而后部是敞开的。

【图中可见右侧百夫长级的后部敞开式炮盾。它与左侧君权级的露炮台不同，后者操作时几乎所有人员都隐藏在炮座内，只有一名瞄准手位于两门主炮之间，暴露在外。】

露天甲板上的6门4.7英寸火炮只有1英寸厚的轻型防盾保护。中日甲午战争的经验表明，薄护盾基本没有价值，还会引爆炮弹，若无护盾的话炮弹可以直接飞过去，不会造成损害，这是1901年将副炮全部至于装甲炮廓保护之下的一个重要原因。位于主甲板的4门4.7英寸火炮如前所述由炮廓保护，炮廓正面装甲厚4英寸，侧面厚2英寸。

【装甲炮廓示意图】

【配备防盾的4.7英寸速射炮】

百夫长级的动力装置与君权级战列舰基本相同。自然通风功率9000马力，强压通风功率13000马力。推动这艘小了4000吨的战舰，自然能获得高得多的航速：其设计自然通风航速17节，强压通风航速18.5节，而实际试航结果如下：

巴弗勒尔号：9934马力17.1节（8小时自然通风）

百夫长号：9703马力17,05节（8小时自然通风）

巴弗勒尔号：13163马力18.54节（4小时强压通风）

百夫长号：13214马力18.51节（4小时强压通风）

持续外海航速：15.1节

百夫长级的蒸汽机为两台立式三胀蒸汽机，驱动两部螺旋桨，8座圆柱形火管锅炉为前者提供蒸汽。与君权级一样，其锅炉分为左右两组，分别连接一座烟囱，烟囱也是左右并列。锅炉的工作压力为155psi，与以往的战列舰相比大幅度提高，也赋予其良好的燃料经济性：在输出功率8200马力的情况下，其燃煤消耗率为每小时每马力1.84磅，一个前所未有的低数字。当然了这是比较理想运作条件下的数字。

【百夫长级的侧视线图与剖面图，可以看到与单侧烟囱与四座锅炉相连接】

在一般的运作条件下，百夫长级自然通风全功率（9000马力）时，每小时消耗10.5吨燃煤；其煤舱正常载煤量750吨，最大载煤量1440吨，相当于它在17节航速下拥有2331海里的续航力。10节航速下则是5230海里。这一数据不算出彩，但由于一开始就未做高要求，基本上也是合格的。

为了在维护条件较差的海外长时间服役，特别是其预计服役的水域较为温暖，容易滋生各种海生物，百夫长级在水下包裹了铜皮。铜离子催化的类芬顿反应产生具有强氧化性的自由基，能够有效杀死如藤壶、船蛆之类的水生寄生生物。然而，钢铁舰体如果直接与铜接触会生成原电池，使舰体快速腐蚀。因此在包铜之前，必须还要在舰体上先包裹一层木壳，以隔绝二者。此外，水线以下所有暴露在外的金属部件也必须是青铜制成，如舰艏的撞角、尾舵及其铰链，等等。这毫无疑问提高了造价，但对于海外服役而言也是必需的。

【一艘长时间停泊的小船船底生长的藤壶。这会在航行时造成极大的阻力，中低速时甚至会需要翻倍的输出功率。一般而言在北海这样的寒冷水域需要一年清理一次船底，地中海就缩短到六个月，靠近赤道的温暖水域更是缩短到三个月。海外往往没有这样的条件，因此船底一定要包裹铜皮】

在百夫长级服役时，她们不仅仅是皇家海军最快的战列舰，在全世界范围内也罕有敌手。仅有“意大利”级（Italia-class）能与其匹敌。在海外服役时，她们能非常轻松地维持17节持续航速，而且常常能够更快，这使得她们非常受欢迎，而“二等战列舰”的名头却总是使人们忽略了这个特点。

百夫长级的平均造价为62万英镑，相比君权级的92.3万英镑，降低30%造价的目标可以说完成的很好。而就替换专横级的任务而言，其大幅度降低的吃水、快了2节的航速和更强大的火力、更优秀的防护都堪称完美。著名战舰设计师、海军史学者大卫·K·布朗评论称，这种二等主力舰的任务如果能交给即将过时淘汰的一等主力舰来完成是最好的，百夫长级并不划算。这一评论尽管原则上没有错误，皇家海军在之前和之后也都是这样做的，但还是要看到这个时期的特殊性：此时的旧式一等主力舰的吃水基本满足不了需求，而且其低干舷设计也不适合在海外服役。

不妨将百夫长级与其预期的对手、俄国纳西莫夫海军上将级甲带巡洋舰做一下对比，下图是纳西莫夫号的情况：

【纳西莫夫海军上将号】

这是一艘17节的巡洋舰，拥有四座双联装8英寸炮、10座单管6英寸炮。防护在图中已有展示，其装甲完全不足以抵挡百夫长的10英寸主炮，8英寸主炮难以击破百夫长的防护，副炮投射量也无法与百夫长的速射炮相提并论，航速又不足以使其逃脱百夫长级的追杀。如果百夫长级的敌人只是这样的战舰，那么她绝对是完美的，毋庸置疑。

但这种幻觉很快就破灭了。1890年，俄国开工了一艘大型巡洋舰“留里克”号，它拥有近19节的最高航速和2000吨的载煤量。其他方面的性能则无需赘述，仅此一项就让百夫长级难以应对。这里我们也能看出这种线性对抗思维的坏处：如果各方面仅仅比对方强一点，看似均衡，实则难以应对飞速进化的威胁。针对留里克号，皇家海军被迫专门打造强大的一等巡洋舰加以应对，百夫长级就此几乎失去了作用。