1900年前后巡洋舰的发展

一、1900年前后巡洋舰的发展

巡洋舰的发展从1870年代之后走上了快车道，经历了1880年代至1890年代的发展之后更趋成熟，产生了装甲巡洋舰（armoured cruiser）、防护巡洋舰（protected cruiser）、鱼雷巡洋舰（torpedo cruiser）等舰种。至1900年前后，列强在海军技术领域又取得了许多新的进展，更是极大地促进了这一舰种的进步。

其一是动力系统的进步。1870年代后，舰用锅炉基本上是“斯科奇”式（Scotch）圆筒形火管锅炉的天下，但经过改进的水管锅炉也逐渐开始占据一席之地。与圆筒形火管锅炉相比，水管锅炉具有重量较轻、便于维修、能够快速增减气压等几个方面的优势。法国海军于1879年在“尖兵”号（Voltigeur）炮艇上试验了改进型的贝尔维尔式水管锅炉，并将其推广到了多艘巡洋舰上。英国皇家海军则于1886年在鱼雷艇TB100号上首先试验了桑尼克罗夫特式水管锅炉，1892年起也开始追随法国海军的步伐，在“神枪手”号（H. M. S. Sharpshooter）鱼雷炮艇和一系列巡洋舰、战列舰上使用贝尔维尔式水管锅炉。进入1890年代后，水管锅炉的类型更加多样化，包括法国的贝尔维尔式、尼克劳斯式（Niclausse）、德雷斯特式（D'Allest），英国的巴博考克与威尔考克斯式（Babcock ＆ Wilcox）、桑尼克罗夫特式、亚罗式等类型的水管锅炉都在舰船上得到了应用。

轮机方面，1890年代前的舰船轮机均为往复式蒸汽机。1894年英国下水的“透平尼亚”号（Turbinia）是世界上第一艘装上蒸汽轮机的船只，并在1897年维多利亚女王钻禧（在位第60年）观舰式上一鸣惊人。与往复式蒸汽机相比，蒸汽轮机的重量更轻，占用空间更小，对船体结构的震动也更小。蒸汽轮机很快被应用到了一些驱逐舰上，而英国1903年建成的“宝石”级（Gem class）巡洋舰“紫石英”号（H. M. S. Amethyst）是第一艘装备蒸汽轮机的巡洋舰。但早期的蒸汽轮机系统在巡航经济性上不尽如人意，因此往复式蒸汽机未被立即淘汰，蒸汽轮机系统的经济性问题直到减速齿轮箱发明后才得以解决。

其二是装甲防护的进步。舰船进入铁甲舰时代后，最初采用的是熟铁装甲，1880年代出现了钢铁复合装甲和全钢装甲。但是这些装甲对普通穿甲弹的防护能力比较有限，因此需要达到较大的厚度，这导致了装甲只能敷设在最关键的较小区域。1880年代后期出现了镍合金钢，1890年代又出现了表面硬化的哈维装甲（Harvey Armour）和克虏伯装甲（Krupp Armour），相较于传统钢制装甲而言，这些新式装甲材料的防护能力大大提高，比此前更薄的装甲就可以达到甚至超过此前的防护水平，于是军舰装甲防护的区域也随之扩大到了上甲板等部位。在1890年代和1900年代初期，由于穿甲弹发展较为滞后，拥有表面硬化装甲防护的战列舰被认为几乎是坚不可摧的。

其三是武器系统的进步。海军炮术从1850年代开始发生革命，经过了数十年的发展后从前膛炮时代进入了后膛炮时代。1880年代以后，火炮制造工艺本身已没有革命性的改变，但火炮身管越来越长，弹头初速越来越快。同时火炮作为一个系统，其炮架结构、观瞄射控装置也一直在快速演进。1880年代中口径火炮已经装备了管退炮架，利用液压弹簧复进机实现了速射化，1896年法国人发明的液压空气复进机进一步提高了速射炮的可靠性。速射炮与以往的架退式后膛炮相比，不仅单位时间内投射的弹药数量显著提高，而且可以实现连续的操瞄、射击，对提升射击精度也大有帮助。

观瞄射控装置在1900年代至1910年代实现了革命性的进步，在此之前军舰的射击流程基本上是枪炮军官用测距装置测得敌舰距离，然后用某种方式通知炮位，炮位根据告知的距离自行瞄准目标进行射击，其实在混乱的实战中甚至测距都显得不那么重要了，各个炮位基本上是依靠炮手的经验独立进行瞄准和射击，这样取得的命中率自然可想而知。因此虽然火炮的理论射程在1900年代左右已经达到了15000米以上，但从1894—1895年的中日甲午战争、1898年的美西战争和1904—1905年的日俄战争诸次海战来看，军舰的最大有效交战距离也就在3000—6000米范围内。随着火炮射程的进一步增加，如何在远距离上取得更高的命中率就成为一个亟待解决的问题。在英国海军少将珀西·斯科特（Percy Moreton Scott）的倡导下，舰船中央火控的概念应运而生，即在测得敌舰距离、航速、航行方向等若干要素后，通过机械式计算机的解算得到火炮射击的提前量，随后由中央火控室统一将射击诸元告知各炮位以进行射击。根据这一思路，许多革命性的炮术仪器被发明出来：如计算敌我距离变化率的德梅里克计算器、维克斯距离钟（Vickers Range Clock），％nbsp;等等。到第一次世界大战时，主力舰队的交战距离已经达到了15000米左右。

同时，火炮使用的弹药和发射药也取得了长足的进步。在1880年代以前，榴弹中装填的全部是黑火药，而1890年代法国研制出了苦味酸炸药作为弹头装药，极大地提高了爆炸威力。大量高爆弹药可以有效地摧毁舰船的无装甲部位。1900年代德国海军又引入了TNT炸药炮弹，进一步提高了爆炸威力的同时也增强了安全性。穿甲弹方面，1890年代之前的穿甲弹基本上是无装药或少量装药的铸铁制帕利瑟穿甲弹（Palliser shot）或钢制霍尔泽穿甲弹（Holtzer shot）等，不仅穿甲能力有限，而且无法在穿透装甲后爆炸以对装甲内部造成更大杀伤。1890年代俄国发明了被帽穿甲弹，即在硬化的钢制弹头前部加上一个软质金属的被帽，在撞击装甲时金属帽起到了吸收动能的作用，使得穿甲弹头不会碎裂，因此其穿甲效果大大增强了。与此同时，穿甲弹的引信也在不断地改进，原先的引信过于不可靠，几乎无法使之在击穿敌舰装甲后爆炸，改进的结果虽然仍不能令人完全满意，但至少已经在很大程度上提高了穿甲后爆炸的比例。

1880年代之前，舰炮的发射药基本都是黑火药或慢燃的栗色火药，其射击时会释放大量白色烟雾，严重阻碍炮手的观瞄。1880年代法国人率先发明了以硝化甘油和硝化纤维为主要成分的无烟火药，其他国家也随后跟进。至1890年代无烟火药已经在世界各国海军中得到了广泛的应用，这种火药不仅炮烟能够较快散去，而且爆燃威力也更大，适合大口径火炮使用。

综上所述，世界海军技术在1900年前后取得了长足的进步，而这些都对巡洋舰的演进起到了相当的促进作用。轮机技术的进步使得巡洋舰的动力更强，航速更快；装甲技术的进步使得巡洋舰的防御面积不再局限于水线等重要部位，整体形成了更为有效的“装甲盒”式防御结构，装甲巡洋舰这一舰种在这一时期得到了很大发展；高爆弹的进步使得其对舰船非装甲部位造成了严重的威胁，因此原先水线部位全无垂直装甲保护的防护巡洋舰的生存能力受到了很大挑战，最终使得这一舰种退出了历史舞台，取而代之的是装备了水线带装甲的“轻型装甲巡洋舰”，即轻型巡洋舰（light cruiser）；穿甲弹的进步、火炮结构和射控技术的进步使得舰炮射击越来越成为一门科学，海战的距离不断扩大，射程不断提高，最后终于催生了统一主炮口径的“无畏”型（Dreadnought）战列舰的出现。“无畏”舰时代到来后，装甲巡洋舰也随之“无畏化”了——战列巡洋舰（battle cruiser）应运而生，它装备统一的大口径主炮，拥有战列舰级别的火力、巡洋舰级别的防护和航速，可以单独巡航，在大洋上追击并猎杀装甲巡洋舰，也可以作为战列舰队的前锋参与主力决战。

在帝国主义时代列强纷纷展开海军军备竞赛的大背景下，1900年前后全世界新建的巡洋舰多如过江之鲫，相较而言，“应瑞”级练习巡洋舰属于最后一代防护巡洋舰，其总体设计平淡无奇，自然在海军技术史上不会留下多少回响。但也正是由于海军技术的日新月异，使得停滞了太久的中国海军有必要采购这样一型兼顾训练之用的巡洋舰，以便快速跟上海军技术发展的步伐，为将来全面兴复海军、建设一支远海舰队打下基础。