【连载七】《“海安”号巡航舰复原记》——武备配置

据史料记载：“现沪局造成第五号船，身长三十丈，机器马力四百匹，锅炉均在船腹水线之下，舱面及两旁两层置炮二十六尊，确系仿照外国三支桅兵船做法。”〔注1〕可见“海安”号舰总共配置了26门炮。

在本书图1-2《申报》关于江南机器制造局第五号轮船“镇安”号下水的报道中提到：在第二层火炮甲板上配置了42磅炮24门，那么按照风帆战舰的惯例，剩下的两门主炮（或称“Chase Gun”〔注2〕）应该在上甲板上，多为换门架式和旋转式（Pivot），以便朝两舷射击，口径也应该更加大。

虽然也有一些史料称，“海安”号配置了20门火炮，这和其母型船阿莫列克（Armorique）似乎是相符合的。但笔者认为，配置了26门炮的说法更为可信，而且，《申报》关于江南机器制造局第五号轮船“镇安”号下水的报道也证明了这一点。

在风帆战舰时代，军舰上的火炮配置根据其作战任务的变化进行增减、升级是常见的事。从“海安”号舰的炮门数量来看，增加火炮的数量也完全是有可能的。

前膛炮（Muzzle-Loading Gun）是一种火炮身管后端密闭，发射药和弹丸从炮口装入的火炮。早期的前膛炮炮膛内壁光滑，没有膛线，多为发射球型实心弹（Solid Shot）。19世纪50年代，发明了使用长形炮弹的前装线膛炮（Rifled Muzzle-Loading Gun，RML）。

在使用实心弹时代，英国兵工厂生产的火炮口径定义通常用对应球形炮弹重量来表示。球形炮弹重量和滑膛炮膛直径之间换算几乎是一种定式，即：球形炮弹重量所对应的直径加上炮膛和炮弹之间的游隙就等于炮的口径，参见表7a 球形炮弹重量和滑膛炮直径换算表。

表7a 球形炮弹重量和滑膛炮直径换算表

但是到了长形爆破弹（Explosive Shell）问世以后，炮管的直径就不怎么对应了，而且随着炮弹装药的不同和炮身重量的不同，两者之间的对应关系就不成立了。此外，和英国兵工厂不同，德国兵工厂生产的火炮则一直是用炮膛的口径来标称的。滑膛炮的游隙（Windage）较大而线膛炮的游隙较小，游隙也随着口径的增大而增大，此外各个炮厂的游隙标准也不一样。例如：42磅滑膛炮的游隙约为0.35英寸，90磅滑膛炮的游隙约为0.40英寸。

令人疑惑的是，在英法海军的战舰上，42磅炮（按实心弹换算口径为179mm，参见表7a）是一种不太常见的口径，但笔者在江南制造局的相关记载中，发现江南制造局曾经自行制造过这种口径的前装滑膛炮。因此，初步推断，42磅前装滑膛炮是江南制造局自行制造而非进口。

关于上甲板前后配置的两门主炮，中国海军史学家们有两种观点：一种说法是从德国克虏伯（Krupp）进口的90磅前膛炮；另一种说法是从克虏伯进口的150mm后膛炮。

《申报》关于江南机器制造局第五号轮船“镇安”号下水的报道里没有提到两门主炮，显然是下水时由于上甲板上的许多舾装工程还没有完工，还没有装备主炮。

上述两种观点的根据似乎都不太充分，但也找不到有说服力的相关史料来证实。据相关史料记载，1871年之后，李鸿章陆续为天津海口各炮台及各军，购置了百余门德国的克虏伯后膛炮，也许“海安”号上配置克虏伯后膛炮说法的依据来源于这里？

“海安”上配置的42磅前膛炮除了口径不是西方常规的制式口径以外，其它是比较传统常规的。从外形上看和18世纪的前膛炮没有太大的差别，采用木制炮架和四个配有木质轮毂的铁轮。参见图7-1和图7-2分别为一门32磅前膛炮在甲板上的布置图和前膛炮的模型。

“海安”号复原模型上甲板是封闭的，只能从炮门处看到炮口并窥见一些炮的布置细节。尽管如此“海安”号复原模型上还是制作了炮弹、炮车上的滑轮和拉索以及炮的相关工具。

为了更好地展示前膛炮的场景和细节，在江南展示馆的第一展厅，还重现了大比例的前膛炮的复原场景模型，炮和炮车、炮弹（球形实心弹）、炮车上的滑轮和拉索以及炮的相关工具和操炮的兵勇等等。

尽管如前所述，“海安”号舰上甲板上到底装备了哪一型主炮还颇有争议，但笔者认为江南制造局仿制的英式90磅前装线膛炮的可能性大一些。因为江南制造局的史料中提到江南制造局在1870年左右曾经仿制过英式90磅前装线膛炮，李鸿章也偏爱前膛炮。当然，也有可能作为“镇安”号舰下水时甚至交付时，上甲板上未装备主炮，等订购的克虏伯后膛炮到货了以后再装？作为以外观复原和观赏性为主要目标的船模，主炮的缺失显然是不可取的，对一艘外观模型来说是失分的。因此，笔者决定先初定英式90磅前装线膛炮，待进一步考证如有其它发现再作调整。

如果是90磅前膛炮，按实心弹换算口径为229mm（参见表7a），江南制造局的史料中提到江南制造局在1870年左右曾经仿制过英式90磅前装线膛炮。英国皇家兵工厂（The Royal Arsenal, Woolwich）曾经制造过一种9英寸12吨前装线膛炮（9-inch 12-ton RML Gun），此型炮共有六个版本（MK-I to MK-VI）。MK-I版本前装线膛炮是1865年皇家兵工厂按照阿姆斯特朗的方法制造的火炮身管，图7-3 为英国皇家兵工厂制造的9英寸12吨前装线膛炮的身管（MK-I）。

尽管9英寸12吨前装线膛炮的重量较大，156英寸的炮身总长还是比较紧凑的。笔者在“海安”号舰上甲板进行了布置试验，结果表明，前后两门炮的布置位置是足够的。可以想像“海安”号舰在那个时代确实是一艘大型战舰。同时此型炮的重量较大（12吨），艏艉两门重炮同时移向一侧时船的横倾角也是一个值得关注的指标。根据复制船模的线型核算，在不考虑风压的情况下，艏艉两门重炮同时移向一侧时船的横倾角小于2度，在可接受的范围之内。

从图7-5可以清晰地看出，分体式复合炮架由上炮架（Carriage）和下炮架（Slide）组成。上炮架的结构和传统的木质轮式炮架是一样的，通过火炮身管的耳轴支持炮身，上炮架通过四到八个滚轮坐在下炮架上，上炮架可以在下炮架上前后移动。下炮架下方由四个滚轮坐落在甲板上的轨道上进行转动调整方向。下炮架根据其转动中心设置前枢轴、中枢轴和后枢轴。下炮架在绕枢轴转动或移动时，早期采用人力滑车拉动的方式调整火炮的方位角（参见图7-6 英国皇家海军“勇士”号巡航舰上装备的110磅后膛炮），后期也采用齿轮齿条传动的方式进行调整火炮的方位角（图7-5）。

如图7-6所示，“勇士”号巡航舰上110磅后膛炮的炮架是粗壮的木制结构，旁边还配了绳索和滑车。但值得注意的是，这艘停泊在朴茨茅斯港的“勇士”号是上个世纪八十年代的复制船（Replica），上面搭载的110磅后膛炮和格林威治英国国家海事博物馆陈列的照片相比，还是相当真实逼真的。

图7-6 “勇士”号护航上装备的110磅后膛炮

但毕竟“勇士”号巡航舰是1860年底下水的，距离“海安”号舰的下水和建成交付有十多年的时间。而图7-5所示的后膛炮大约是19世纪八十年代的产品，“海安”号舰上装备的火炮应该是介于这两者之间。

笔者查到了英国威斯沃斯（Whitworth）兵工厂1860年至1970年间制造的7英寸82英担（cwt）〔注8〕后膛炮的图纸（图7-7），上下炮架均采用铁制金属结构。如前文所述，这种阿姆斯特朗设计的螺旋式炮栓的后膛炮在实际应用中并不成功，而且火炮威力也欠佳，英国皇家海军后来放弃这种后膛炮而重新采用了前装线镗炮。英国皇家兵工厂制造的9英寸12吨前装线膛炮岸基型的炮架原理和此相似，只是采用中枢轴为多。

结合上述分析再加上当时江南制造局的铁工冷作能力，笔者推断“海安”号舰上装备的9英寸12吨前装线膛炮铁制组合式炮架应该和此相似。图7-8为“海安”号舰上装备的9英寸12吨前装线膛炮铁制组合式炮架的三维模型。

图7-8 “海安”号前装线膛炮炮架的三维模型

和舷侧排列的火炮不同，艏部换门架式火炮的轨道布置是比较复杂的，特别是采用组合式炮架的重型火炮，轨道布置既要考虑与舷侧的炮门相匹配，又要考虑尽可能地利用枢轴进行转动而不是平行移动，因为毕竟这是一门12吨重的火炮。图7-9为“海安”号舰艏部上甲板上的火炮轨道布置，在风帆战舰时代，火炮轨道通常由厚铜板制成，用螺栓固定在木质甲板上，轨道的表面和甲板表面通常是在一个平面上，否则移动比较困难。图7-6中“勇士”号复制船甲板上的部分轨道是高出木甲板表面的，说明这个细节在复制时表现得并不真实？研究一下“勇士”号舰的历史便知，“勇士”号舰最初设计时是68磅前装滑膛炮，后来在建造过程中上甲板上的主炮和部分火炮甲板上的火炮改为110磅后装线膛炮，照片中为110磅配置的轨道是后来增加的，所以是凸出木质甲板表面的。在八十年代“勇士”号舰的复制过程中恰恰重现了这个细节，充分体现了英国人的严谨？

为了达到上述与舷侧的炮门相匹配和利用枢轴进行转动这两个目的，“海安”号舰艏部的下炮架上设计了三根枢轴：前枢轴、中枢轴和后枢轴（在图7-9中分别用黑色方块、红色圆点和蓝色圆点表示）。前枢轴主要是用于固定在舷侧的炮门上并使火炮可以变换不同射角（Alternative Port），此外，当战舰处于航渡或停泊时，火炮停放在火炮中心线的储存位置时可用于固定火炮；中枢轴可以用于火炮在原位进行快速转动进行高射角发射；后枢轴可用于炮架快速转动到左右舷侧炮门（UP1和US1号炮门）处，加强舷侧火力。

当火炮移动到左右舷侧炮门（UP1和US1号炮门）处，炮架可以绕着炮门上的前枢轴的固定点转动，因此即便是在UP1和US1号两个炮门，火炮的方位角的覆盖面还是比较广的。

当火炮在左舷侧或右舷侧炮门处（UP1或US1号炮门），还可以进一步通过滑轮组的牵引，平行移动到后面的两个炮门（UP2或US2号炮门），但在实际的海战过程中，这样的操作比较麻烦费力，相信不会是一种常见的操作。倒是从实用的角度，UP2和US2号炮门可以用于后续配置补充的火炮。

英国皇家兵工厂制造9英寸炮弹有四种形式：第一种是通用弹壳带凸头但无气体密封环；第二种是通用弹壳带凸头和无气体密封环；第三种是通用弹壳无凸头带旋转式气体密封环；第四种是Palliser穿甲弹、无凸头带旋转式气体密封环。通用弹壳是一种常用的爆破弹（Ordinary Explosive）可以灌装30磅（R.L.GRefile Large Grain）到33磅（Pebble）火药。

在早期的风帆战舰上，通常炮弹库（Shot Lock）和火药库（Magazine）是分开布置的。炮弹库通常存放球形实心弹，布置在底部船舯的最底部，同时作为船的压舱石。火药库可以根据船体的线型和内部空间在艏艉分开布置，一些线型瘦削的船型则将艏艉的火药库合并成一个大的火药库布置在船舯部。在早期风帆战舰上，颗粒状火药是成桶成桶散装的，需要时在火药库里将其装填并缝制成发射药包后由一个机灵的小个子水兵（通常是未成年人被戏称为“火药猴子（Powder Monkey）”）运送到火炮旁边。另外，大型风帆战舰的火药库通常被设计成一个悬挂在底舱里的吊舱结构，四周和船壳是不接触的，周围挂有湿布帘等防火措施。

“海安”号舰的船舯布置有锅炉和蒸汽主机，推测火药库是前后分开布置的，从“海安”号舰的建造年份和技术发展来看，42磅炮的发射药包可能还是一种传统散装的方法。但9英寸12吨前装线膛炮的发射药包推测是事先预制的。

推测“海安”号舰上装备的9英寸12吨前装线膛炮的炮弹应该和图7-11相似，但前装炮和后装炮的药包略有不同。在展示模型的制作中，为了有较好的展示效果，通常在炮的后方会放置几颗炮弹和几个预制的药包。

1-火药勺、2-装药棒、3-勾杆、4-炮膛刷、5-海绵棒、6-柔性装药海绵棒、7-撬杠、8-通针、9-引火孔螺旋锥、10-火绳针、11-火药牛角、12-火绳桶。

通常所说的火炮的规格是多少英担（炮重）多少磅（口径）的火炮，实际上标识的重量中并没有包括炮架、操炮工具和绳索等杂件，这些物件的重量可以达到炮重的20%甚至更多。

关于前装炮的装弹和发射操作，以下以发射球形弹（Shot）的老式前装滑膛炮为例描述一下通常采用的装弹和发射操作程序：

1、火炮在发射完毕后会在后坐力的作用下退回到船舱里。这时，一名炮手立即拿着一根浸湿的炮管海绵清洁杆（Sponge，图7-13中的5）从前插入炮筒，一方面清洁炮筒、另一方面把没有燃烧干净的火药星彻底熄灭以免在下一次发射前引起早燃引起事故；

2、清洗干净后即可开始装药，先装填用布缝成的圆筒形火药包，由一位装填手用装填杆（Rammer，图7-13中的2）将药包推到炮膛的底部；其次在用同样的方式装填球形炮弹，为了使炮弹装填方便，球形弹和炮膛之间通常有一定的间隙（Windage）。为防止船体运动导致炮膛的晃动而使炮弹从炮膛内滑出，通常在装填完炮弹后再一个包覆麻絮的木塞（Wag）顶住炮弹防止其滚动。木塞在发射瞬间会被火药燃气彻底焚毁；

3、在炮弹装填完毕以后，在炮组长的指挥下，炮手用撬杠抬起炮筒的尾部，调整楔块到要设定的火炮仰角；

4、在设定好仰角后，全部炮组成员奋力拉动炮架上的绳索，通过滑轮组使炮管尽可能地伸出炮门。炮长站在炮尾拽着一根细绳来扣动炮击发机（Gun Lock）上的扳机（Trigger），参见图7-14所示的炮组进行击发操作时的版画。炮击发机位于炮尾，炮尾区域的炮膛用于装填火药包，又称“火药室（Chamber）”，炮尾。炮击发机类似于当时步枪上所用的燧发器（Flint Lock），燧发器是安装在弹簧上的燧石，拉动扳机释放弹簧使燧石撞击金属片，从而产生火花点燃火药。

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