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转个帖子:大航海时代的欧洲帆船
直到15世纪,方形帆船都只有一张帆,同欧洲北部一样。这些船是有船楼的。在船头和船尾分别建造了两个船楼(前楼和后楼)。在海战中,这些船楼被用来进行进攻或者防御。船楼同样增加了船的容量。船尾的部分也成为了船长室的所在地。
巨大的主桅系在帆桁上以便于升降。使用吊带和拴在桁末端的绳子,通过直接转动底梁和滑环可以使帆绕着桅杆旋转。虽然方帆在顺分时能提供很好的动力,在逆风时,方帆不但没用,反而会制造麻烦。
为了帆的操作性,帆缘――帆的侧面――有帆脚索链接到从前船楼向外伸出的船首斜桅上。
桅杆顶端,或者叫“乌鸦窝”,是地中海船只的古老特点。但是在之后的几个世纪,作为了望台或者战斗中弓箭手和狙击手的平台,这个位置得到了充分的利用。
这是一艘可以上溯到14世纪晚期的双桅船示意图。
这艘船上,一根额外的桅杆从后船楼上伸出。但是,这种设计直到15世纪才得到普及。第二个桅杆挂的三角帆,就是后桅,直接用传统地中海工艺制造。新的桅杆方便了驾驶,至少使得船只更加便于迎风行驶。此时,这种船的外表已经比较类似克拉克帆船(carrack)了。地中海帆船的另一个改进是尾柱上舵的安装(在欧洲北部,13世纪早期就开始用舵了)。在这之前,船只使用的是两个单独的,挂在船侧面的两个像橹一样的舵,舵手只能在甲板下操作,在船只已经增大的情况下同舵手交流十分困难。现在,只用一个舵连着舵轴,用一个控制杆就可以操作了。无论如何,操作帆船需要舵手和其他海员系统的配合。这一点一直持续到最后一只帆船。
帆船史上最迅速的发展时代始于14世纪中期,横向的方帆再次出现在地中海的时候。一千年前,地中海的横帆就被三角形,从船头向船尾衍生(纵向)的斜帆取代了。在欧洲北部的诸如齿轮之类的工艺传入之后,十字军将方形帆船带到了地中海。这促使地中海开始制造相似的船。
北部欧洲和地中海的船之间,主要的区别是他们船身的制作方法。欧洲北部的船是鳞状搭造的。船体的外壳一层搭这一层,船体的表面是锯齿状的。而地中海的船身是以平铺法制造的,使用的是齐平的,光华的衬板。当15世纪,船只的体形增大的时候,鳞状搭造法就不再适用了,因为用这种方法制造的船不够结实。――最大的用鳞状搭造法制造的船,英国的Grace Dieu (1418)的失败宣告了这种方法的终结和平铺法的最终胜利。

克拉克帆船(CARRACK)

15世纪中期

我们对完善帆船出现以前的帆船发展的小小研究,到了克拉克帆船(CARRACK),才真正迈出了第一步。它不仅仅第一次把船楼结构并入船体,它同样拥有了所有的基本帆船要素。这些要素在接下来的几个世纪里一直得到沿用。
克拉克帆船的特点在于它的船身结构。它的船尾是圆形的,用厚木板弯成,使得船的侧面到舵轴成为一个弧线。前船楼直接位于船首上方,船首斜桅位于其上――这种布置自从人们第一次在战船的船头上安上船楼,就从来没改变过。后船楼成为了船身的一个组成部分。
克拉克帆船(CARRACK)(在葡萄牙语中称为“nao”,意思是船),是在探险时代中定型的运输船只。例如,麦哲伦,在1519年进行环球航行时所有的船都是克拉克帆船(CARRACK)。这种大型船舶为大量海员和物资提供了空间――可以带很多货物回家。
另一种在探险中被广泛使用的船是斜帆的卡拉维尔帆船(caravel,意译为小吨位轻快帆船),或者称作斜帆卡拉维尔。也有不少卡拉维尔帆船安装了横帆,即横帆卡拉维尔。克里斯多弗?哥伦布1942年驾驶的两艘船都是横帆卡拉维尔。与克拉克帆船(CARRACK)相比,卡拉维尔帆船(caravel)船身更矮,吃水更浅。由于克拉克帆船(CARRACK)庞大而容易摇晃,卡拉维尔帆船(CARAVEL)显然更适合远洋航行,虽然它容量会小一点。
帆船正在经历一次巨大的发展。主帆增大了。为了强化帆的下角,在帆脚的中部增加了一排帆脚索。进一步的,一到两张可以拆卸的辅助帆被加到了主帆的底部,当风速太高,这些部分可以拆掉。
人们为船加上了第三根桅杆――前桅。前桅最初的主要设计目的,并不是提高船的操纵性,而是增加新的动力。后来人们增大了前桅了前帆,在完善的帆船中,他们同主帆很相似。人们在船首斜帆只下又增加了斜杠帆。这个帆在德语中称为“blinda”,因为它有效的遮住了人们向前的视线。
在15世纪晚期,主帆上方出现了上帆。最初,只是在顶端的旗杆上加一个帆桁,后来,人们在主桅顶部安装了专门的桅杆和完整的帆,最后,前桅也装上了上帆。
在克拉克帆船(carrack)的时代末期,有些船在上帆之上又加装了单独的桅杆和帆――顶桅和顶桅帆。
在有些大船上,后桅之后加装了第四个桅杆(bonaventure,金山词霸对这个词的解释是中世纪帆船上的第四根桅杆……【汗水】),挂斜帆。之后,后桅还上安装过上帆甚至顶帆。后桅上的上帆和顶帆都是斜帆。这些帆的实用价值很值得怀疑,他们的使用恐怕也很少见。
地中海的船增加了绳梯横索。这些横向的“梯子”系在从侧面支持主桅的船的横桅索上。虽然绳梯横索已经在欧洲北部的船上用了超过两个世纪,在地中海,它们刚刚代替了绳梯。
在船帆船桅发生重大发展的同时,克拉克帆船(carrack)的吨位也增加了。16世纪的巨大战船如葡萄牙的Santa Catarina do Monte Sinai,用亨利八世(皇家海军的创立人)命名的Henry Grace à Dieu(1514)(通常被人们称为“大亨利号”)和Mary Rose(1510,1536年改装),(Mary Rose的网站:**://**.maryrose.org/)都映... 型帆船(galleon)的原型。
在舰炮上,铸铁取代了焊接的煅铁。可以固定在架子上的后膛炮取代了装在有轮子的小车上的前装炮。这些都强化了舰炮的性能。16世纪出现的带铰链的炮门使得较低的,接近水线的甲板上也可以安置大炮,这增加了船上炮的数量。这些创新使得重炮战舰的概念得以实现。(关于舰炮,可以参考《加农炮和大口径短炮》:**://**.cronab.demon.co.uk/gen1.htm)
克拉克帆船(carrack)巨大的上层建筑影响了船帆的操作,使得他们的航行相当有特点:高耸的船楼限制了帆可以使用的区域,同时使得船头很重,在强风中很容易前倾――1545年,Mary Rose号超重行驶时发生过这种事故。在船航行过程中,船楼过高使得风拖着船走,使得下层的帆――主帆和前帆――受风面积减小。
无论如何,哥伦布的小旗舰Santa Maria毫无疑问的是世界上最有名的克拉克帆船(carrack)。

16世纪中期
克拉克帆船(carrack)船身的形状导致了它性能不佳,以至于,到了16世纪晚期,大型帆船(galleon)逐渐取代它成为了航海的主力。新的船身更长,长、宽、高之比由克拉克(carrack)帆船的3:2:1变为4:3:1。这种形态降低了水流的阻力,给了船更大的可操纵性和适航性。克拉克帆船(carrack)的圆形船尾也改成了更窄的,平坦的尾部。这样,可以提供更多的浮力,更好的支撑后船楼的重量。
在后期克拉克帆船(carrack)上,过大的前后船楼影响了他们的航海性能。这也是最初的大型帆船(galleon)的特点。但是这些大型帆船把前船楼从船首稍稍后移,连带着船首斜桅也后移了。克拉克帆船(carrack)前船楼比较招风而使船容易被吹翻的缺点,当大型帆船(galleon)后移船楼以后,已经不是那么严重严重了。这样,在航行过程中,大型帆船(galleon)就能更好的利用风力了。
大型帆船中,出现了船首。船首从前船楼前方伸出,在船头以上,但是低于船首斜桅。船首的尖端一般较细,人们在上边雕出了纯装饰性的船首像。遗憾的是,这个地方总被水手当作方便的地方,直到今天,海军中把厕所仍然称为“船首(head)”……
改进的大型帆船(galleon),1575年的Revenge的出现使得军用帆船的灵活性达到了一个新的水平。英国的大型帆船,减少了体积,降低了上层建筑(人们把一些旧船多于的部分削减了,这被称为“razed”,把这种船称为“race-built”),使用更细长的船身,改进了帆,还增加了舰炮的射程。此时,西班牙还是维持着旧的战术――接近敌人,进行接舷战――这是从古罗马海军就开始使用的战术。使用这种战术的船携带着大量的水手,体形庞大;在舰上造了很高的船楼,这样便于居高临下,向对方的甲板射击。当英国船遇上西班牙对手时,他们可以在对手射程之外打击敌人,使对手甚至没有机会登船。英国人用这种船和这种战术于1588年击败了西班牙无敌舰队。(关于这场战争的更多描述,请参见**://**.historybuff.**/library/refspain.html)
由于舰炮越来越重,船也需要增加容量,船身的结构发生了改变。船在水线附近很宽,但是上部逐渐缩小。这种设计可以使船上的重炮更接近中线,增加船的稳定性。当敌船靠近的时候,想进行登船作战也更困难。荷兰的船只还特别设计了十分平坦的底部,这样船只可以在荷兰海岸的浅水中行驶。
在船尾方面,特别是在较大的大型帆船(galleon)上,人们安装了露天的回廊,从船尾一直延伸到侧面主桅的索具(横桅索连接到船身的地方)。后来,从荷兰的船开始,为回廊,或者是回廊的一段,加装了屋顶。因为由了屋顶,他们变成了船长的厕所,后来成为了船长室的一部分。船尾回廊,作为帆船尾部非常有特色的部分,一直沿用到19世纪。
人们为舵配上了垂直的控制杆,并给舵手开了一个窗口,这样他们可以看见帆。这些改进使得掌舵更为便利。逐渐的,操纵杆被移到了甲板上,并配上了一个轮盘以方便操作。这种设置一直沿用至今。
在这段时间的帆具发展上,英国海军最先使用了一个重要的改进。他们把帆切小,使得鼓起的大帆变成了比较平坦的小块。这提高了船只的航行性能也使得顶风航行更为方便。帆下方的辅助帆被应用在了前帆和下方的后帆上。

荷兰人于1570年发明了可以降下的上桅,可以把它沿较低的桅杆降下,这样两根桅杆可以在甲板上并排安置。这个改革迅速扩散到其他国家,最后导致了上帆的增大而下部的帆变得更低更小。
17世纪初,人们把前桅后移,从前船楼上部的甲板上伸出,而在这之前,前桅是位于前船楼之前的。
在1620年左右,后桅的斜帆上方增加了一个方形帆――后桅上帆,取代了没有实用价值的后桅上斜帆。采用这种布局的船称为护卫舰(frigate),但这种帆船还不是之后出现的同名的战舰。
同时,大型船仍然高耸的后船楼使得船首必须设置更多的帆。在船首斜桅的上方,人们把原先的旗杆演化为斜撑桅杆,加装了一个横帆。虽然使用起来很笨拙,这种帆直到延伸到前桅的船首三角帆出现才被取代。船首斜桅也被加装了一个顶。事实上所有桅杆都有顶了,在每截桅杆的上部。
同辉煌的克拉克帆船(carrack)一样,大型帆船(galleon)中也有不少有名的船。例如法国的Saint Louis(1626年建于荷兰,作为法国海军新发展的范例);瑞典的Vasan(1627)都采用了荷兰的造船工艺(俄国、德国和丹麦同样也使用了荷兰的技术)。而1610年,著名的造船家Phineas Pett为英国建造了Prince Royal。三艘船都装备了大量的舰炮,富丽的装饰和雕刻。重炮的数量显然超过了Vasan的负荷能力:1628年它进行首航时,由于上部过重,不久就沉没了。333年之后,人们又把它打捞了起来,发现它保存的还相对完好。在维修过后,Vasan被一家专门的博物馆收藏。(Vasan博物馆的网址:**://**.vasamuseet.se/indexeng.html)

在大型帆船(galleon)之后的几个世纪内,方形帆船的形式或者大致的外表,都或多或少直接由大型帆船(galleon)演变而来。当然,在总体布局,结构和帆上,后来者都有改进,但是它船楼的形状,它尖尖的船头,它桅杆的布局以及功能一直沿用到了最后一只快速帆船(full-rigger)。
从世纪中期,拥有三层火炮甲板的战舰(有三层甲板都满载火炮)在欧洲海军中出现。这种布局,军舰的两舷增加了更大的重量。因为较小的船很难进行这种布局,在1653年英国海军部的《战斗指示》(线型编队也是它提出的)中,把战舰按照吨位和用途明确分为了六级:

战列舰:

1级-有90门以上的炮,三层火炮甲板,主力舰队旗舰
2级-80门炮以上,三层火炮甲板
3级-54门炮以上,两层火炮甲板,是舰队的主力

下面的级别被认为太弱,不能加入线型编队:

4级-38门炮以上
主要是单层火炮甲板的护卫舰(frigate),用来完成舰队的杂务。例如侦察,运送船员,领航,巡 逻,俘获商船等等。
5级-18门炮以上
例如可以使用桨的轻巡洋舰(corvette)。
6级-6门炮以上
舰队小型的辅助或者传递信息的舰只。

伴随着战术的发展,船也得到了发展。在船尾的结构上,一百年前被放弃的圆形结构被重新采用。在较早的船上,因为外部的衬板和船缘是弯曲的,甲板也弯成了同样的曲线。现在舰只采用了直的甲板,而衬板和船缘的曲线被炮门所打断


英国人建造的军舰能带很多炮,比法国船吃水深。这样的船在较高的海浪中仍然能提供较好的设计平台。事实上,法国夺取英国的军舰来扩充自己的舰队时,他们把很多炮拆掉,以提高船的航行性能和灵活性。另一方面,法国军舰过多的巴洛克风格的装饰很大程度的削弱了船只的适航性。为了应付地中海可能的无风天气,法国船还加上了重型的船头和船尾武器。荷兰的军舰现对较轻,吃水较浅(由于荷兰的地形),这使得他们的军舰非常灵活,但是在战斗中比较脆弱。
船腰(后甲板和前船楼之间凹下的部分,为了保护网,在16世纪这里用横梁覆盖,后来改成了木栅栏)连接了船的两舷,留下的空间搭上了横梁放置小船。
在世纪末,原来高高耸起,覆盖了华丽的浮雕的船尾变得较低了,这样在停船时船更稳定,航行中的操纵性能也更好。
在这个世纪初,帆具的改革就发生了。上帆继续增大,最终超过了主帆。重新引入了可以收起的帆(最早在13世纪出现,16世纪早期曾经消失),这样就可以根据不同的天气条件,使帆的使用更有弹性。在部分情况下,特别是商业舰队中,更少的水手就意味着更多的利润,船放弃了顶帆,而只使用主帆和已经增大了的上帆。
还有一个重要变化是,上帆和顶帆的不合理(同桅杆相比,帆桁的大小差异),逐渐减小了,所以在16世纪相对较小的顶帆迅速增大。这个改变一直持续到下个世纪。
人们引入了帆骨(虽然相似的设计至少一个世纪以前就开始使用了)。帆骨弯向从主帆桁和上帆桁伸出的特殊帆桁,使得人们可以展开更多的帆来推动船只。
在军用船上,人们开始使用支帆索。支帆索连到了从前方支撑桅杆的支柱上。他们最初连接在桅杆间的支柱上,后来,例如船首三角帆,连在船首斜桅上方的支柱上。由于吊带和帆脚索已经使得支柱拥挤不堪,斜杠帆的出现更加剧了增加支帆索的难度,但是,在下个世纪末,支帆索已经占据了船上所有可能的支柱。


Phineas Pett于1637年制造的的伟大作品Sovereign of the Seas(在复辟后更名为Royal Sovereign)安装了目前最完善的帆,甚至超过了新建的royal sail。在它的三层火炮甲板上安装了100门炮,甚至在一个半世纪后的革命战争中都能在战斗编队中占据一席之地。
Sovereign是英国的第一艘拥有圆形的较低船尾的大型帆船(galleon),而法国和荷兰一直到下个世纪才不再使用平的船尾,将船尾改成了圆形。
在这段时间,商船也有了重大的改进。荷兰发明了弗鲁特商船(fluyt),船身在水线附近很宽,越高越窄。这种布局在最大程度上增加了船的货运量。但是脚窄的顶端同样意味着只用教较少的船税(船税是由船的宽度决定的)……
商船通常携带着正常的帆,有上帆,在大船上甚至有顶帆。带着各种各样的炮。但是这些炮很少使用,缺乏设计练习经常给他们带来更多的损失。
当然也有例外。同巨大的重武装的商船队一起,经常备有护航舰。护航舰通常有足够的水手,火力也很充足。就像传说中的西班牙宝藏舰队,把财富从加勒比海殖民地和菲律宾带回西班牙本土,国王的保险箱。
荷兰东印度公司同样也会派出重武装商队,从东印度(印度尼西亚)将无价的香料运回欧洲。因为航程遥远,两次靠岸之间可能要持续一个月,船上生病或死亡的水手可能很多,船上会配备大量的水手。抵御海盗和敌对势力的攻击也需要有足够的人力。在战争时期,这些船会携带两倍的战舰。
快速帆船(full-rigged)
18世纪

在17 世纪巨大的发展之后,18世纪帆船的发展仅限于各种创新的更普遍的应用,和诸如在船的水下部分加上铜罩,防止水下生物的附着使得船只减速。在较早的世纪,水线以下的船身被涂上了,例如,混合了牛油、硫磺、白铅和碎玻璃来防治生虫。经常在北部的海水中航行的船只在船底涂了沥青和焦油以防止污垢。


建造船身框架的技术得到了发展。之前的方法是把自然弯曲的树头对头连接起来。到了18世纪,为了使框架更牢固,人们在连接处加入了重叠的接头。这种方法一直沿用至今。
在顶桅帆越来越普及的同时,这个时代的船帆家族也增加了几个新成员。
在这个世纪早期,人们在船首斜桅上增加了一个下桁,在上面加装了船首三角帆,取代了斜撑桅杆和船首斜桅下方的斜杠帆。但是斜杠帆的帆桁得以保留,用来固定缆绳。在这个世纪末,人们在船首三角帆的桅杆上再增加了一个下桁,加挂了一个三角帆。
挂斜帆的后桅,从14世纪以来一直幸免于改革,现在桅杆之前的部分被去掉,变成了非常有效的斜桁帆。虽然在较大的船上,多于的后桅桁得以暂时保留,在世纪中期以后,它们也被去掉了,代以一根斜杆直接连接到后桅的后部。产生于17世纪的荷兰游艇的水平的下桁被用来固定斜桁帆的底部。长长的下桁伸出了船尾,帆也跟着增大了。在一些船上,那根斜杆上方还加装了斜杆顶帆。
在这个世纪末期,顶帆也出现在了后桅上(前桅和主桅都安装了顶帆)。主要在快速帆船(firgate,这次既指护卫舰,也包括了快速帆船)上,安装了大量的帆,快速帆船(full-rigged)诞生了。快速帆船(full- rigged)指的是拥有至少三个桅杆,所有的桅杆都有至少三张帆的船。通常的,在帆船术语中,为了区别起见,战舰被称为护卫舰(frigate)而商船被称为快速帆船(full-rigged)。
早期的旗语相当简单,只是把几面旗帜按照预定的顺序挂上特定的桅杆顶部(参见1775皇家海军航海和战斗指南**://pc-78-120.udac.se:8001/**/Nautica/Signalling/SFI(1775).html)。在1800年,皇家海军建立了一套由11张旗帜组成的信号系统。当把这些旗帜按照固定的顺序升起,他们可以拼出单词或者很多预先设定的命令。
海军舰炮的效果继续提高,英国提高了火炮技术,增加了设计速度,为近距离的战斗发明了重型大口径短炮。
随着炮数的增加,战舰分级标准也进行了相应的调整:
战列舰(ship-of-the-line;S.O.L.):
1级-有100到130门炮
三层火炮甲板,高级舰队司令旗舰
2级-90到98门炮
三层火炮甲板,低级舰队司令或者驻海外舰队旗舰。
3级-80门炮;强大的双层火炮甲板军舰
74门炮;双层火炮甲板,舰队的中坚力量,战列舰(S.O.L.)中数量最多的战舰。
64门炮;双层火炮甲板,在这个时代晚期被划出了战列舰(S.O.L)的行列,在战列舰(S.O.L.) 中是最小,也是最少的一种。

非战列舰:
4级-44~50门炮
单层或双层火炮甲板,改装(将过去的战列舰上层甲板去掉,以换取更坚固的外壳和更好的射击环境,但是灵活性仍然很差)船或者重武装护卫舰。
5级-32~40门炮
单层火炮甲板的标准护卫舰。
6级-不到32门炮的军舰

更小的船被用来送信或者护航:加装了斜桁帆,在主桅上增加了帆的单桅帆船(sloop)或者双桅船(brig),炮艇,等等。

英国一级战列舰(S.O.L.)Victory在1765年下水,一直服役到1812年。在1805年的Trafalgar战役中,Victory是 Admiral Nelson的旗舰。美国护卫舰(firgate)Constitution(1794)是美国海军的“超级护卫舰”,虽然被订为38到44门炮这一级,但是它实际上有两层火炮甲板,更多的火炮。由于它有使用相当坚固的橡树在侧面加衬,它获得了绰号“Old Ironsides”。事实上,1813年英国海军部命令皇家海军的护卫舰,除非和敌人数量比达到2:1以上,否则不要进行战斗……
(英国政府Victory网站:**://**.stvincent.ac.uk/1797/Victory/index.html[/url]) 胜利号模型

(美国Constitution官方网站:**://**.ussconstitution.navy.mil/)
在Trafalgar战役之后只过了17年,皇家海军装备了蒸汽明轮战舰**et。这标志着海上作战即将发生新的变化。战役的50年后,军帆船从海上彻底消失了。
与此同时,商用帆船的数量仍然被人们继续使用到了20世纪,但是数量在逐渐减少。
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