決定戰列艦火炮威力的是什麼？身管設計也和民族性格有關

文｜歐陽欣

1927 年5 月，美國海軍水手在戰列艦主炮上跨坐時留影

戰列艦自誕生之日起，就成為列強海軍中堅，同時也成為列強海軍實力和國力的象徵，各海軍強國對於戰列艦的建造以及技術的研發更是不遺餘力，尤其是在工業革命之後，隨著工業技術發展一日千里，作為當時集高精尖技術大成者的戰列艦，其發展更是令人眼花繚亂，目不暇接。

作為大炮巨艦的象徵，戰列艦的利矛自然就是火炮。

在風帆戰列艦的時代，戰列艦的主炮群是安裝在最下層炮甲板和首尾的重型前裝滑膛炮，以英國戰列艦為例，通常來說，18世紀後期到19世紀早期的皇家海軍的艦長們會在下層炮甲板裝備32磅長加農炮（Cannon），而在艦首和艦尾裝備一些短管的68磅臼炮（Carronade）。18世紀中期以後，隨著冶金和鑄造技術的發展，以及大功率水力/蒸汽鑽孔鏜床的實用化，產生了先鑄造實心炮坯，而後鏜出炮膛的技術，這一新技術讓炮坯在鑄造時由外而內冷卻形成的內部疏鬆層直接被鏜掉，使得炮管強度更好，同時還讓滑膛炮炮膛內壁光潔度更好，同心度更高，炮膛和炮彈之間的游隙也大大減小，威力和射程比完全靠鑄造成型的前輩有不小的提高。儘管這些火炮遠距離射擊的精度和威力對厚實的戰列艦木質船造成殼威脅還不算太大，但是在皇家海軍慣用的「在手槍射程之內向艦體開火」的戰術中幾乎無堅不摧，尤其在19世紀配備膛內點火延時引信的爆破彈（榴彈）趨於成熟之後，對木殼艦的殺傷力更是成倍增加。

達爾格倫炮

但隨著工業革命的發展，冶鐵成本不斷下降，「刀槍不入」的蒸汽動力鐵甲艦對於完成初步工業化的列強來說不再是可望而不可即的奢侈品，1859年，法國建成了第一艘遠洋鐵甲艦，木殼鐵甲艦「光榮」號（La Gloire），並於次年服役。1860年，英國鐵殼鐵甲艦「勇士」號（HMS Warrior）下水，在鐵甲艦面前，曾經威風了一個多世紀的風帆戰列艦主炮群即使在近距離也完全無可奈何，在漢普頓錨地之戰中，即使是口徑更大一點的前裝滑膛炮，在最近距離射出的炮彈，在用鐵軌鐵板拼湊的鐵甲艦面前，也無可奈何地被彈飛了。

要想打穿鐵甲艦的裝甲，需要更大威力的火炮，這就意味著更大的口徑，更大的初速，更重的炮彈，這也意味著需要承受更大的膛壓，單純增加身管厚度來提高承壓性能顯然是死路一條，提高炮管的強度方才為王道，而提高身管強度最有效的方式就是給身管加上向內的應力。19世紀五六十年代，美國海軍採用的羅德曼—達爾格倫炮通過銅球法測量膛壓曲線設計了炮身形狀，同時通過複雜的型芯水冷工藝保障炮坯鑄造過程中由內向外冷卻，保證炮膛內層首先冷卻硬化從而產生向內的應力，實現了早期的單體身管冷卻法自緊。達爾格倫炮可以說是單體身管的前裝滑膛炮的巔峰之作，在美國內戰的海戰中，11英寸（約279毫米）以上的達爾格倫滑膛炮對邦聯軍用鐵軌和鐵板拼湊的木殼鐵甲艦構成了致命威脅，儘管直接擊穿鐵甲的情況很少，但是大口徑炮彈的巨大衝擊力損毀了鐵甲後方的襯墊，導致鐵甲開裂，船體損壞進水。

時任美海軍太平洋艦隊司令的達爾格倫與他研發的達爾格倫前裝滑膛炮合影

但是達爾格倫炮並不能挽回前裝滑膛炮的沒落，與羅德曼—達爾格倫炮問世同時期，英國阿姆斯特朗爵士設計的筒緊炮身的熟鐵後裝線膛炮（Breech-Load Build-up Gun）開始成為鐵甲艦火炮的主流，炮身由內管和外筒構成，筒緊法可根據需要進行單層或多層緊固。採用筒緊法製造的火炮顯然比羅德曼的冷卻法更有潛力，後裝線膛炮也比前裝炮擁有更大的射程和更高的初速以及更好的精度，儘管由於阿姆斯特朗火炮的事故導致在皇家海軍中前裝滑膛炮一度回潮，但是歷史的車輪畢竟難以阻擋。1863年阿姆斯特朗筒緊炮開始使用低碳鋼作為內管材料，而克虜伯的全鋼筒緊火炮則正式宣告了緊固身管火炮全盛時代的來臨。

19世紀末20世紀初，英國發明了絲緊身管（Wire Wound），絲緊身管是將鋼筋或鋼帶加壓纏繞在火炮內管上施加應力，再用套筒加以固定的工藝，相比筒緊身管，絲緊身管的工藝更簡單，相同材料同等口徑和威力下絲緊身管通常重量也略輕，但是絲緊身管縱向強度低，導致抗彎性能較差，彈丸出口瞬間炮身擺動量偏大，從而導致射彈密集度下降，而且，絲緊身管的壽命通常也低於筒緊身管。絲緊身管工藝發明後並沒有在戰列艦主炮中廣泛普及，除英國和直接從英國引進技術的日本之外，其他主要海軍國家如美德法意仍然一直使用筒緊身管，而英國在其最後一型批量生產的戰列艦主炮14英寸MKVII型上又重新回歸了筒緊結構，日本則在大和級戰列艦的94式46厘米主炮上，採用了非常詭異的筒緊絲緊複合結構，這大概跟日本人的糾結性格也不無關係。

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