船殼

材料

中國最早製造的輪船,無論馬尾船政局還是上海江南製造局,都是模仿西方的木脅木殼戰艦,之後引進鐵肋取代木脅但仍用木殼或木殼包鐵, 接著是鐵脅鐵殼、進而鋼殼甚至裝甲。

早年軍艦使用木殼是有道理的,尤其是以內河航行為主的船隻,如果發生觸礁擱淺刮傷船底,木殼船由艦員在現場即可處理,但鐵殼船就一定 要回廠,在工業不發達的中國這將成為很大的問題。

早期火砲發射圓彈也是針對木殼船,靠重力打斷或打碎船舷的木殼,就像拆房子的起重機將大鐵球吊掛起來甩動撞擊牆壁一樣。但當鐵殼船出 現後,圓彈立刻為尖彈取代,為了擊穿鐵板甚至鋼甲,但是尖彈對木殼船的效用就有限了。

雖然福州盛產杉木,但經過明清兩代大量砍伐已經不夠使用,然而近代西方造船習用的的柚木中國並不出產,所以在清末當時就要花鉅資 從暹羅(今泰國)買進。鐵脅早年則都由法國進口。

採用鐵殼必須使用鉚釘像縫衣服一樣將一片片鐵板綴起來。具體方式為先沿鐵板銜接邊鑽的孔眼,再將燒紅的鉚釘塞入並由兩邊以大槌打平。 中國的造船工業使用鉚接的方式直到抗戰後才逐步轉為電焊。



由大東溝海戰中受傷的「來遠」號,可以看出被焚甲板下的鋼肋。



豐島海戰中擱淺焚毀的「廣乙」號艦,可以看出被焚甲板下的鋼肋與木殼。



"海圻"號巡洋艦在英國的下水典禮,船身上有許多的鉚釘將一片片鋼板接合在一起,可以想見這是多麼耗費人力的工程。



美國紐約造船廠為受損之"USS Northern Pacific"號修理進行之鉚釘作業,左邊的工人手持火鉗預備將燒燙之鉚釘夾給中間持工具的工人將之打入預先鑽好的孔中。 紐約造船廠在清末曾為中國建造「飛鴻」號巡洋艦,後因中國財政問題未能交艦。(Photo #: NH 44745 U.S. Naval Historical Center Photograph)



民生公司戰後新建的「民俗」輪是中國最早的電焊船,上海中華造船廠承建於1946年5月完工,。


裝甲
蒸汽機與裝甲是現代軍艦的兩個重要象徵,中國由於財力與技術能力的限制,大部份的軍艦都沒有裝甲,一直等到1885年後「定遠」與「鎮遠」二艘德製鐵甲艦入列才算彌補了這一缺憾, 不過後來的軍艦有裝甲的亦及少,僅有馬尾造的一艘小砲艇「金甌」與鋼甲巡洋艦「平遠」。


中國第一艘鐵甲艦「定遠」號。


中國第一艘自行設計建造之裝甲艦「平遠」號。

裝甲艦成本高重量重,小國海軍負擔不起。 十九世紀末一種新型式的裝甲出現,它放棄了全艦裝甲的設計而改以在艦內機艙上方做一道穹型的鐵甲,如此雖然砲彈會擊穿船殼,但艦內的穹甲卻會將砲彈彈開,保護機艙 不進水,那麼浮力與動力都可以獲得保障,如此不但成本低,還降低軍艦重量增加機動性。通常這種設計都是用在巡洋計艦,當時被稱做「加護巡洋艦」(Protected Cruiser)。

中國在穹甲剛被發明時就採購了「濟遠」艦,之後分別向英、德訂造「致遠」、「靖遠」、「來遠」、「經遠」四艦,甲午戰後又陸續採購了「海天」、「海圻」、「海容」、 「海容」、「海籌」、「肇和」、「應瑞」等艦,可說是穹甲的忠實用戶。民國之後財力更差,連穹甲都用不起了。


加護巡洋艦穹甲保護方式的結構圖。



中國第一艘穹甲艦「濟遠」號。



穹甲巡洋艦「肇和」號。


船型
早年軍艦設計對航速的追求最為重要,要想在同樣馬力條件下達到更快的速度,船身的線型是關鍵。當時作戰艦艇艦身的長度與寬度比例(幅長比)很大, 通常超過10:1,使得軍艦像一支鉛筆一樣又細又長(見下圖,國府海軍丹陽艦),這樣的線形造成艦內空間有限居住條件差,而且橫向扶正能力也差,這些都是追求高速的代價。

到了飛機主宰了海戰的天空,軍艦航速再快也不可能比飛機快,軍艦的設計才脫離追求速度的迷思,船艦的幅長比開始降低,加上艦上增加大量電子設備,艦內空間需求大增, 造成現代軍艦較粗短的原因。

除了傳統排水量的艦型,還有一種滑行艇式的設計,它通常是肥胖粗短圓底的艇身,當高速前進時艇艏會抬起讓艇從水面上飄滑而過,從而減少水的阻力,達到高速的效果 (上圖為"反攻"號魚雷艇,注意其高速航行下抬起的艇艏)。

滑行艇式設計通常用於魚雷艇或突擊艇之類的摩托快艇,但其航程有限而且海水會不但拍打艇底,損耗裝備並讓乘員疲勞。而且滑航艇一旦速度慢下來,艇艏沒入水中變成排水量型 時阻力大增,航海性能更差。

現在還有雙體船、三體船、水翼船、氣墊船等各種特殊船型,各有適用目的亦各有優缺點。


設計風格

中國最早開始在馬尾建立船政局發展現代海軍,學駕駛的後學堂是英國體系,學造船的前學堂則是法國體系,所以早年船政造出來的軍艦都充滿了濃厚的法國式風格。譬如內傾的船舷, 主砲不在中線而是以耳台伸出與兩舷側等。19世界末法式軍艦最主要出現在沙皇時代的俄羅斯,當年日俄戰爭時期的俄國海軍戰艦多是船舷內傾角度極大,風格迥異於 英國戰艦。


船政建造的「平遠」號鋼甲快船,內傾的船舷與舷側耳台充滿了法國式風格,事實上她是仿法國「黄泉」级(Acheron)砲艦設計的。 圖為1895年2月17日「平遠」在威海衛港與其他受困清艦共十艘同時向日軍投降當天早晨所攝。


如果說「平遠」艦是船政作品的第二次高峰(第一次是「揚武」艦),那麼「建安」級魚雷獵艦(或稱驅逐艦)就可說是第三次高峰了。圖為 「建威」艦在馬尾的船台建造中,可見兩舷的內傾角極大。


「通濟」號練習巡洋艦是船政建造的第34號艦,她的火砲完全在兩舷側的耳台而不在中線。本艦被海校學生暱稱為「濟伯」。


俄羅斯參加八國聯軍攻打中國的"Korietz"號砲艦,法式風格更加明顯。。



【回目錄】