从原始人制作独木舟开始,到满身铁甲外衣的铁壳船,人类走过了一个漫长的历史过程,这个过程大约有一万多年左右,或是更长的一些时间。为什么木船的历史这么长呢?这是当今人们思索的问题。
这一万多年中,绝大部分时间都是以木材为原料造船的,虽然铁和铜等金属出现的比较早,但也没有金属造的舰船现身,直到近代200多年前,人类才开始用钢铁建造舰船,这就是人们称为满身铁甲外衣的铁壳船。
那么人们为什么要选择木材作为造船材料呢?这就是全世界都是一个原因,不分东西方、不分中外。那个时代人们吃穿住行生存条件,全是取自天然的材料,又都是在大自然中举手而得的。他们采集果实、渔猎动物,他们住在山洞里或者在森林里,那时候还没有轮子,因而也不会有任何一种车辆。不过原始人会利用河道的水面,制作简单的独木舟,通过水面的漂浮,提高移动的速度。那时候还不像现在材料的世界无比丰富,甚至有天然材料,又有人工合成材料。
古代因为争夺或是扩大地盘,在军事方面首先运用了桨划船和风帆船,这些桨划船,或者是风帆船,都是以天然木材为材料建造的,都是以人力或是风力推进的。就是几千年前的古希腊的战船,也是由几十名水手用桨划动的。以后,木船也成为了客船或是货船,用来移动不多的人类,或是生活用品、建筑材料、军事粮草物资等。
由于人的认知能力、手中的工具、还有制造技术等方面的限制,世界各地都选用了木材为材料建造舰船。因为木材这种天然材料,在江河湖海附近都可以垂手而得,而且无论是西方人,还是人东方人,都认为木材比水轻,可以漂浮在水面上。
另外,木材这种原材料又极容易加工,只要利用那时手中简单的木工工具,就可以建造排水几吨,或几十吨,甚至几百吨的舰船。所以,世界各地的江河湖海边,都选用了木材为造船的材料,即使铁铜等金属出现以后,人们仍然用木材建造舰船。所以用木材为材料建造舰船的历史时期,就会长达一万年之久。
中国是世界上最早制造出独木舟的国家之一,当然也是木船制造的先进的国家。独木舟就是把原木凿空,人坐在上面的最简单的船,是由筏演变而来的。独木舟需要较先进的生产工具,依据一定的工艺过程来制造,制造技术比筏要难的多、其本身的技术也比筏先进得多,它已经具备了船的雏形。
在中国,商代已造出有舱的木板船,汉代的造船技术更为进步,船上除桨外,还有锚、舵。唐代,李皋发明了利用车轮代替橹、桨划行的车船。宋代,有了避免触礁沉没的隔水舱。同时,还出现了10桅10帆的大型船舶。15世纪,中国的帆船已成为世界上最大、最牢固、适航性最优越的船舶。中国古代航海造船技术的进步,在国际上处于领先地位,一直到蒸汽机为动力的船舶出现,中国的造船业也就结束了昔日的辉煌。
这一万多年的探索中,结果就是使木材制造的船渐渐的退出了海洋。被全是钢铁堆砌成的舰船所代替。一万多年的过程中,舰船在制作材料上、在动力上、在大型化运载量上、抗风浪能力都有突破性的进展,并使大海中的远洋客货轮船都变成了钢铁制造。这一木船变成铁壳船的过程,是生产力发展结果促成需求决定的。
这一需求是在工业革命后形成的,农业文明以前没有这种需求。工业革命后人口增多速度加快,大机械生产的产品增加的也快。甚至几倍、几十倍使人惊叹的增长,甚至比人口的增长毫无逊色。工业革命起源地需要大批生产原料输入,更需要大运量的海上交通工具,输出大批的商品到异地。
另外,文艺复兴时期科技进步,为技术的进步提供了支撑,有了科学技术也促使这种需求增长。在这样迅猛发展的条件下,木船缺欠就会不加掩饰地充分显露出来。木船的这种缺欠表现为速度慢、运量增加受限,抗风浪能力欠佳,人工动力小、天然风力动力使提高舰船的速度受影响等等。特别是更受传统理念影响,认为几千年甚至更长的时间,人类认为木材比铁轻,那么重的铁是无法飘在水面的。但是,似乎是只有极少数的人,想起了阿基米德的2000多年前发现的浮力定律,大多数人似乎是把这一定律没有和船的发展联系起来。
木船变成了钢铁建造的现代舰船,在这一艰难地过程中,首先排除人类的错误认知,似乎人们又从新认识了阿基米德定律的应用,船的漂浮现象不取于铁和木材的比重,而是取决于它的排水量。接着开始改变人力、风力为蒸汽机动力,而废弃了原来使用人力或是风力的传统方法。在18世纪工业革命后,欧洲出现了蒸汽船。19世纪初,欧洲又出现了铁壳船。19世纪中叶,船开始向大型化、现代化发展。这才有了我们当今所看到的,远洋航行中披荆斩浪的各式舰船。
19世纪,在英国福斯--克莱德运河,世界上第一艘客运铁壳船"火神"号下水。从那以后,木制船由于船身远没有铁壳船结实,逐渐在征服海洋的队伍中落伍了。直到当代,虽然由钢铁金属制造的船,已在江河湖海中披荆斩浪游弋。但在江河湖海中,仍然可以见到木帆船的点点白帆,或浆划船有节奏的搖桨声。
以后,木船的使用的技术不再被使用,而新的适应铁壳船的技术,不断地被创造出来,使铁壳船的优势越来越明显。
船的外貌变化很大,铁壳船不用风力人力,而是用石化能源机械动力,那么桨和风帆彻底失去了用武之地,桨和风帆在船上消失了。铁壳船最初时期,最多保留的桅杆,用以观察瞭望敌情、打旗语、传递信号等。1862英国蒸汽铁壳舰(铁甲舰)的出世,则代表着战舰新时代的到来,这项新的科技成果首先用于军事领域。拉开了首先进入工业化的英法造舰竞赛序幕,由此大大加速了战舰革命的进程。
接着铁壳舰从内部设施上,进行了一系列改造和提升,越来越多的事实,证明了铁壳船的坚固性、大运量、抵抗风浪能力等优势远远大于木船。机械动力增加舰船的自重增加,铁壳船机械动力的增加正是为了解决战舰的自重增加,铁壳船不但能推动几十吨、甚至上万吨、乃至几十万吨的载运量。
不过战舰最初用蹼轮明轮推进是极为不合适的,明轮裸露于外,极容易受到对方武器的攻击,极易被火炮击中;另一方面轮机安装于舷侧,也减少了舷侧火炮数量,降低了火力攻击的水平,种种因素致战舰发展迟缓。
然而明轮船的天生缺陷,导致这种船型仍然不受各国待见。因为,这种轮船是靠外部的明伦推进的,作为战舰明轮极易被对方击毁。
19世纪40年代,瑞典人埃里克森先发明了实用螺旋桨,这是一个具有里程碑式的重大贡献,但埃里克森先向英国推广,英国一些专家、官员持犹豫不决怀疑态度,一名美国海军上校听说此事后,立即找到埃里克森,并鼓动他去美国,最终美国人在1842年建造了史上首艘螺旋桨军舰——普林斯顿号,螺旋桨和轮机安装在水线以下,炮弹也打不着。
铁壳船的使战船的坚固性增加,但带来一系列新的问题。如,铁壳船的自重量不断的增加,战舰的实心炮弹仍然是非爆炸性的炮弹,这种炮弹可以击毁木材制造的战舰,却不利于击毁对方的铁壳战舰等。
19世纪以前,各种战舰上的主要武器是火炮,多到几十门,或是百门以上。1860年英国建造了勇士号铁甲舰,它完全用铁建造船壳,排水量达9000多吨,大量采用后装线膛炮,虽然只有40门炮,但威力远胜过去的100门炮。
早在1805年,在英法爆发的特拉法尔加角海战中,人们就彻底认识到实心弹威力的严重不足,双方各自在近距离发射上千枚炮弹,竟然无法击沉对方一艘木壳战船,令人难以置信但却是事实。拿破仑战争极大推动了火炮的发展,战后一名法国炮兵研制出一种能发射爆炸弹的火炮,1824年这种火炮击毁了一艘双层木甲板船,展现了强大威力,到30年代舰炮开始陆续采用爆炸弹。
1887年,法国人发明了无烟火药,人们开始改进炮弹外形,使之更容易穿透钢装甲。炮弹威力提升之后,只能继续增加防护装甲,为克制装甲继续提升火炮和弹药威力,于是万吨级重装战列舰开始成为海上战场的主宰。
19世纪60年代,滑膛炮有效射程已从两三百米提升到五六百米,然而随着以蒸汽动力、新型火炮和铁壳船为代表的战舰革命到来,木壳船一下就成了老古董。木制甲板防护能力不堪一击,且容易起火。 随着线膛炮和新型炮弹的出现,火炮射程再次提升,双方最远可在1.6公里外开火,木壳船生存维艰,只能拼命增加装甲。1859年,法国首艘装甲舰“光荣”号战列舰现身,装甲舰成了木壳船的最后绝唱。 就在法国人建造装甲舰时,英国人更进一步,他们以蒸汽机为动力,于1862年建造了世界上一艘铁壳军舰(铁甲舰)——“勇士”号,英国人再次引领舰船发展新潮流,这艘铁壳战舰是所有铁甲舰的先驱,它操舰人数不多,没有木壳船高大,却远比木壳船重,标准排水量达6000多吨,过去的木壳战列舰,就算最大的木壳旗舰,也不过2000多吨。 |
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