19世紀戰艦革命：明輪船和螺旋槳船，爆炸彈和後裝線膛炮

19世紀中葉，英法互為對手展開了造艦競賽，當然不是比規模，而是比創新技術，這個時期作戰艦艇取得了快速進步，一大批影響深遠的艦型和武器面世。美國人在南北戰爭之前，也有不少創新，一場內戰打亂了他們的節湊。19世紀初蒸汽機運用於艦船，最初用明輪（蹼輪）推進，輪船的叫法就是這麼來的，但因燃煤消耗過快，輪子裸露於外，輪機安裝於舷側，減少了舷側火炮數量，易被火炮擊中，種種因素致發展遲緩。

美國人經過反覆試驗，在1812年美英戰爭中，他們建造了富爾頓號（克萊蒙特號輪船）輪船，它是世界第一艘輪船，其蹼輪安裝在船體底部，火炮幾乎無法擊中它，但該船建造完成時，戰爭已結束，因而未參戰。在此後的20年里，美國未再建造一艘輪船。英法也是一邊探索一邊緩慢發展，一開始只用於拖船、通信船等輔助船，直到30年代二者才開始正式建造作戰輪船。

1837年美國建造了富爾頓二號，只有700噸，有4個煙囪和3根桅杆，輪子又跑到了舷側。為獲得更大航程，1842年美國建造了兩艘3200噸明輪船，進展遙遙領先歐洲，不過第二年首艦因起火焚毀，二號艦一直用到南北戰爭時期。然而明輪船的天生缺陷，導致這種船型仍然不受各國待見。

19世紀40年代，一個重大貢獻是發瑞典人埃里克森先發明了實用螺旋槳，埃里克森先向英國推廣，後者持懷疑態度、猶豫不決；一名美國海軍上校聽說此事後，立即找到埃里克森，並鼓動他去美國，最終美國人在1842年建造了史上首艘螺旋槳軍艦——普林斯頓號，螺旋槳和輪機安裝在水線以下，炮彈打不著。

英國人了解此事後，挺後悔的，他們也立即著手建造了首艘螺旋槳戰艦響尾蛇號，英國人還對該艦進行了大量測試，最終在和同等馬力的拖船競賽中，其速度都完勝後者。此後幾年中，英國給許多老艦都改裝了螺旋槳。1850年，法國第一艘螺旋槳戰艦、也是第一艘蒸汽動力戰艦——木殼的拿破崙號下水。兩年之後，英國下水了第二艘新型木殼螺旋槳戰艦。南北戰爭中，美國建造了數量眾多的梅利馬克級小型快速螺旋槳護衛艦，在戰爭中起到了重要作用。

1840-1842年第一次鴉片戰爭中，英國東印度公司有兩條小型鐵殼炮艇，1844年美英至少都有一艘鐵殼船，不過在隨後測試中，英國人發現鐵殼還不如橡木結實，於是停止了發展。1853年俄國侵犯土耳其，俄國戰艦上的68磅炮和爆炸彈展現了強大威力，在攻擊塞瓦斯托波爾要塞中，英法風帆戰船因無法機動幾乎成了俄國岸炮的活靶子，只有2艘螺旋槳戰艦駛近岸邊摧毀了俄國幾座炮台，最終二者採用了包圍戰術艱難拿下要塞。

後續法國緊急建造3艘鐵裝甲浮動炮台，水線附近包裹4.5英寸鐵板，有蒸汽動力可自行移動，在1000米距離上，岸炮的實心彈被鐵板擋回，沒有穿甲能力的圓球爆炸彈不足以摧毀鐵板。在攻佔金布恩要塞時，俄軍對這三艘浮動炮台竟無計可施，最終被迫投降。在美國南北戰爭中，這種浮動炮台也被大量建造，發揮了很大作用。

1885年戰爭結束，英法取勝了，不過很吃力，比較丟臉。戰後法國就建造了榮譽號裝甲艦，一艘5600噸的木殼裝甲艦。1860年英國建造了勇士號鐵甲艦，它完全用鐵建造船殼，排水量達9000多噸，大量採用後裝線膛炮，雖然只有40門炮，但威力遠勝過去的100門炮。勇士號是全球第一艘全鐵殼戰艦，自它之後，世界強國海軍都開始建造鐵甲艦，中間雖有反覆，但大勢不可擋，鐵甲艦之後則是鋼甲艦。

早在1805年，在英法爆發的特拉法爾加角海戰中，人們就徹底認識到實心彈威力的嚴重不足，雙方各自在近距離發射上千枚炮彈，竟然無法擊沉對方一艘木殼戰船，令人難以置信但卻是事實。拿破崙戰爭（1803—1815年）極大推動了火炮的發展，戰後一名法國炮兵研製出一種能發射爆炸彈的火炮，1824年這種火炮擊毀了一艘雙層木甲板船，展現了強大威力，到30年代艦炮開始陸續採用爆炸彈。

然而，大於32磅的炮彈會讓鑄鐵開裂，直到後裝線膛炮出現之後，彈丸才一舉達到了110磅。第一門能承受膛線所產生壓力的艦炮，是1855年英國發明的阿姆斯特朗式套筒炮，這是艦炮革命中的重大進展，這種炮發射的再不是球形爆炸彈，而是有鉛套的長形炮彈，外形類似於今天的炮彈。該炮率先大量應用於勇士號鐵甲艦，在射程、精度和威力上都遠超過去的前裝滑膛炮。美國人在線膛炮上猶豫了很久，但最終還是抵不過大勢所趨，他們也開始採用線膛炮。

1887年，法國人發明了無煙火藥，人們開始改進炮彈外形，使之更容易穿透鋼裝甲。炮彈威力提升之後，只能繼續增加防護裝甲，為克制裝甲繼續提升火炮和彈藥威力，於是乎萬噸級重裝戰列艦開始成為海上戰場的主宰。

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