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西方帆船船种与历史简介
2018-01-12 | 阅:  转:  |  分享 
  
西方帆船船种与历史简介在大航海时代刚开始的15世纪,火药与枪炮等武器已经发明数百年,但却还未在陆战中占有一席之地。除了攻城外,需要十几匹马拖
拉、几十名士兵来操作的笨重火炮,实在是很难在瞬息万变的战场上发挥作用。但是,船的载重能力远比马匹拖拉要强上几百倍,即使是普通的商船
也能轻易载运十几门大炮。因此,大炮很早就被注意到而成为了帆船海战的主要武器。帆船进化史系谱柯克(Cog)卡拉维尔(Caravel
)近岸炮舰(Corvette、Slup、Galiot)快舰(Brig)巡防舰(Frigate)卡拉克帆船(Carrack)西班牙大
帆船(Galleon)战列舰(Shipoftheline)重巡防舰(Razee)加莱(Galley)大型帆桨并用船(Gall
eass)柯克船(Cog)约从10~11世纪左右起,在北欧出现了一种不同于过去单层甲板的维京长船,有着上下两层船舱设计、体积也比长
船要大的单桅方型帆船:柯克船。据说柯克船这个名词的来源,是由于建造过程中利用胶水与填塞物,来将船身接缝处的空隙填满的防水工法(Ca
ulking)而命名的。由于柯克船配置了远比维京长船要高大的主桅杆,因此可以悬挂面积更大的风帆,变得不再靠人力划桨来辅助推进,于
是船员减少、续航力延长、人事费用减少、载货空间增加等优点,使得海上贸易的成本下降,令长途海洋贸易有了可行性与商机。12世纪时由商业
自由都市群成立的汉萨同盟,就选定了柯克船作为他们的主力商船,载送大量的货物往来于波罗的海,赚取了庞大的财富。随着汉萨同盟的势力向大
西洋延伸,汉萨同盟商人很快发现到他们被迫面对大西洋上横行的维京海盗,为了保护商船和货品,商人们在柯克船尾加盖了方形的尾楼,用以设置
箭孔和弩机,用以击退海盗。虽然说尾楼造成的重量不平衡使得柯克船必须把船首加高来配平,但是前樯楼意外的成为了另一个安装武器的好位置。
因为很快就证实了尾楼在海战中的有效性,这种汉萨商船所发明的尾楼成为了后世欧洲帆船所效法的对象。设有违章建筑式尾楼的汉萨柯克船
晚期柯克船,尾楼已经成形固定化然而单桅帆船载重终究有其极限,大约在14~15世纪左右,柯克船就因为风帆推进的力量与船体载重不足以
承受更多武器和货品,被卡拉克帆船取代后逐渐地退到二线,成为波罗的海沿岸行驶的商船或客船。卡拉维尔船(Caravel)葡萄牙王国
是欧洲第一个海洋国家,在有着「航海家」称号的恩里克王子大力支持下,不管是造船术、航海术、海图制作术都有了长足的进步。透过观察当时
远比欧洲先进的阿拉伯航海术,葡萄牙人很快意识到三角帆是一种极具潜力的造型,不但所需的操舵人力少,而且转向性更加灵巧易于操作,因此建
造了一种两桅的小型快速帆船,这就是所谓的拉丁式帆船(卡拉维尔船)。大航海时代的海上冒险家们,多半都比较喜欢拉丁式帆船,理由是所需要
的操作人力比较少,因为不必担心粮食饮水耗尽而延长了续航力,轻快的船身与三角帆搭配航行起来,也较能对抗瞬息万变的海象。后来为了增强拉
丁式帆船对抗恶劣海况与远洋航行的能力,葡萄牙人开始加高船首与船尾的部份来抗风浪,并延长了船身,将大型的卡拉维尔船从两桅增加到三桅,
也有些人把三角帆改成了横帆。但是拉丁式帆船终究没办法成为远洋航海的主力:其的货舱实在是太小了。如果花费两、三年时间历经千辛万苦把船
开到地球另一端,却塞不下足够的香料与茶叶回欧洲,那可真的是会让人活活气死的。最后拉丁式帆船在远洋航行的领域被卡拉克帆船的后继舰——
—西班牙大帆船所取代,但是在近海渔船、入港领航船、海图测绘船等用途上还是能发挥最后一点价值。平塔号,受阿拉伯风格影响深刻的卡拉维尔
船卡拉克帆船(Carrack)大约15世纪时,由柯克船发展而来的一种多桅大型横帆船,为了弥补柯克船加上尾楼后变得笨重的弱点,将主桅
变高(增加挂帆的横椼数)、在尾楼上增加了桅杆(架上一张辅助帆)、前斜桅延长(腾出更多的空间来增加帆面积),如此便兼顾了船只的火力、
载重和速度。卡拉克帆船不论在载重量和火力上都是15世纪最优秀的欧洲船,其可以携带火炮、船员、武器横渡大海,并满载着异国货物返回欧洲
大赚一笔。可是实际上,几乎所有大航海时代的船长的共同意见是,他们都非常讨厌卡拉克帆船。犹如巨大违章建筑的船身上架构了大量杂乱无章的
帆索,由于重心过高和桅杆过于延伸,当面对强风时卡拉克船很有可能会因此折断桅杆或翻覆沉没。除此之外,载重量增加也就意味着吃水变深了,
这让卡拉克帆船很容易触礁受损,除此之外宽大笨重的船体也令其难以操纵且缓慢无比,不但要动用两倍于柯克和卡拉维尔船的人力,而且还比较慢
。即使如此,卡拉克船仍然是欧洲海上冒险史初期不可或缺的重要船种。直到西班牙大帆船出现并取代了它的地位后才逐渐没落。哥伦布的座舰:
圣玛丽亚号重心不稳的卡拉克西班牙大帆船(Galleon)随着西班牙王国统一,并且把回教徒打败、成功地把伊斯兰势力逐出伊比利半
岛后,开始有了从事探险的余力。大约16世纪之后,诞生了由巨大笨重的卡拉克巨舰,缩小改良而来的西班牙大帆船(高伦帆船)。相较西欧的卡
拉维尔帆船或地中海的帆桨并用船,西班牙大帆船有着低矮的前甲板、巨大的尾楼、粗广的舰体、多层甲板和三根以上的主桅杆,外形上十分壮大惊
人,其名Galleon就是得自其宛如城堡般漂亮的大尾楼构造。宽胖的舰体使其航行非常稳定,载货量也较其他国家同时代的船要多上好几倍,
可以乘坐150~300名船员、配备数十门火炮,普遍来说有500~1000吨左右的排水量,甚至也有1000~2000吨的大船。在大航
海时代,西班牙征服者们利用宽大船体载运的士兵和枪炮,征服了南美印第安原住民,并掠夺了惊人的财富。西班牙大帆船虽说是为了改良卡拉克
巨舰过于笨重而改造的船型,但为了载货与殖民而随着时代越造越大,粗胖船体给其带来了不够灵活的缺点,直线顺风航行时或许还能航行得很快,
一旦要转弯或抢风逆航时,就会变得十分笨重。这个弱点也使得西班牙无敌舰队在与英国海军对决时,遭受到了决定性的挫败。三桅西班牙大帆船,
尾部三角帆帮助转向17世纪晚期的西班牙大帆船加莱战船与阿拉伯三角帆船(Xebec)划桨战船已不再是海战主力,即便帆桨并用的大型
加莱战船,只要西班牙大帆船一轮侧舷齐射,也会因桨手伤亡而丧失推进能力。1571年,基督教联合海军在勒班陀海战中,重创奥斯曼帝国以
加莱船为主的划桨战舰,逆转了伊斯兰教与基督教的海权。战败的奥斯曼帝国运用其强大的国力重建海军时,将目光投向阿拉伯传统的单桅轻型贸易
道乌帆船上,开始大量建造一种拥有2~3桅的放大版道乌船。因其较当时主流的地中海大型加莱船要小,阿拉伯语命名为谢贝克船(意为小型战舰
)。但谢贝克的载货能力也不差,甚至可搭载40门以上的火炮,足以击沉追捕的巡防舰。而阿拉伯三角帆船非常修长,再加上灵巧易转动的大面积
三角帆,使其在逆风时航速也很高。当帆桨并用时,无论袭击商船或逃避海军的追捕都非常有效。柏柏人组成的巴巴利海盗很快就熟练地运用这种船
舰,以北非阿尔及利亚为中心活动,袭击往来于直布罗陀与西非沿岸的商船,成为了地中海世界最可怕的一股势力。谢贝克快速三角帆船帆
桨并用巡防舰(Frigate)虽然随着大航海时代的开始,海上出现了可以装载百门大炮、千名水手的巨型帆船,然而帆船海战的真正主角并
不是那些巨无霸战舰,而是小型快速的巡防舰。巡防舰其名来源于中世纪外交使节乘坐的一种名叫佛盖特的快船,为了避免被敌国拦截或被间谍追踪
,佛盖特船造得既修长又流线,具备绝佳的航行能力与灵活度。17世纪时,英国海军由于与西班牙无敌舰队对抗,而注意到这些为王室传达外交文
书的佛盖特快舰,为这些快舰加上了武装,于是成为了巡防舰。帆船时代海战真正的主角在航线上保护商船和驱逐海盗而巡逻的英国巡防舰
巡防舰大多都是5~6级之间,配备50~30门火炮的轻型快速军舰,由于不需要考虑额外的载货空间,所以较当时兼作货船使用的各国军舰、私
掠船和海盗船都要快上许多,再加上造价远比战列舰便宜,这让欧洲各国很快就跟进效仿。重巡防舰(Razee)英国海军还将许多旧式过时的战
列舰,拆除一层甲板和尾楼后改装成巡防舰,将原本70~60炮降低到50炮损失了火力,但却赢取了跟巡防舰同样的高速性(因尾楼降低而使的
后桅帆能自由转动),保留原本战列舰级的坚固船身结构。这种由战列舰改装而来的巡防舰,被称为雷萨船(Razee),可说是帆船海军时代的
巡洋战舰。建国后的美国海军也效法英国,大量采用了雷萨船带来的新观念,以战列舰的规格打造重武装、高速且有铁皮防护的重型巡防舰,其中
包括了宪法号这样的名船,为初生之犊的美国海军对抗英国海军时赢得了许多胜利。美国宪法号(USSConstitution侧舷为双层炮
甲板,是重武装雷萨巡防舰)战列舰(Shipoftheline)帆船发展史上终极的巨兽,就是这些被称为战列舰的可怕大船。17世
纪末,欧洲人发现把西班牙大帆船作为武装商船继续使用的话,只会在性能上得到半调子的四不像而已,不如把商船和军舰分开,好让军舰来得到更
好更强大的性能。于是,由西班牙大帆船改良,变得更加巨大、重武装、高耸的战列舰诞生了。故名思义,战列舰是为了排成一条纵队与敌国的海军
舰队互相炮击,并且生存下来打败敌军,因此必须要有强大的火力击沉敌舰和足够的防护力使其免于沉没。美国宾夕法尼亚号战列舰(三层炮甲板)
通常,武装商船最多在水线上设置两层甲板,并把船壳尽可能的作薄,不足之处就用木屑和胶水的填塞物来补强塞实,如此才能腾出最多的载重量
给底舱的货物使用。而战列舰不但拥有平均接近50~100公分厚的橡木船壳,有的还在内层镶上铁皮或铜皮来加强,在水线以上设置了三层炮甲
板(若含上甲板的露天炮座和后甲板尾楼的火炮则共有四层火炮可对敌军齐射),这表示战列舰较西班牙大帆船多出了20~30门以上火炮(大约
是1.5倍的火力),接近2倍以上的防御力和水手数。而且露天甲板也因为三层炮甲板而把整个高度提高了,这代表三层构造的战列舰在与两层构
造的一般帆船接舷时,敌军无法把炮门抬高来射击上层甲板,但战列舰的上层甲板却享有鸟瞰之利,不但可以发射散弹横扫敌舰,还能由上而下跳到
敌船上战斗。不过三层构造事实上也有一大堆问题,采用三层构造的大型战列舰一定会比两层构造的帆船要慢,同时由于船身的吃水极深,最下层
的炮甲板因为被压得太贴近海面,在天候恶劣时考虑到海水灌进船身的问题,是无法开火的。除此之外建造一艘战列舰需要花费巨大的资源和时间
,以英国皇家海军名将那尔逊的座舰胜利号为例,花费了六年时间建造、耗用6000颗橡树、山毛榉、榆树等高级木料,耗资六万三千英镑,大约
是当年英国王室财政收入的百分之五,来打造一艘百门炮级的战列舰。因为战列舰是如此庞大而昂贵稀有的存在,反而使得各国海军不敢拿战列舰来
进行冒险的军事行动,纵使理论上战列舰拥有十分优秀的远洋航行性能,却始终将其靠泊在本国的港口中束之高阁,沦落为海军将官们开会的会议厅
。英国皇家海军战列舰胜利号荷兰商船(Fluyt、Dutchman)15~16世纪,原本只在沿海捕捞鲱鱼的荷兰人,因资本主义制度的革
新与股份有限公司的成立,成为在东印度与太平洋做生意的海上马车夫。而西班牙和葡萄牙人驾驶着西班牙大帆船来往穿梭于大西洋与印度洋上,利
用船上的重炮做生意或打劫。面对这些早已开拓了市场与商路的老字号对手,荷兰人无疑需要一招能让商家选择荷兰船、而非西班牙船的密技来赢得
商战,于是出现了荷兰帆船(弗如特帆船)。它是盖伦船的支系船型,是基于早期的西班牙大帆船改良操纵性,将船壳轻量化并减少武装和水手,将
水线以下的货舱尽可能的扩大,形成O字型的宽广船体。据说这种增加水线以下空间的造船思想,是由于当年西班牙与丹麦等海上强权都是依照商船
的舷宽(Beam)在征收航海税的。通过这些极端的设计,荷兰商船实现了高速化、轻量化、低成本、高载货量等目标,再结合荷兰独有的企业承
包体制与规格化造船(平时建造和维修船舰所需的木料早已切割成块保存在港口仓库中),建造一艘荷兰船只需不到2年的时间且只有西班牙船50
%的低廉价格。这使得荷兰的船舶数量像吹气球一样的膨胀起来,在短短半个世纪之内就成为了地球上船舶吨位总量最大的海商帝国。但是荷兰商
船也有着数不清的致命缺点,如吃水很深、船壳很薄,使得其成为世界各国海难故事或幽灵船传说的主角。水线以上空间的减少,限制了其火炮数目
(通常只能搭载12~40门火炮),相对于搭载60门火炮的大型西班牙帆船当然是远远不如。在英荷战争中,荷兰人操作着灵活机动,但缺乏
防弹能力和火力的荷兰船,冲向英国重型战列舰组成的木墙(EnglandWoodenWall)前,却被加农炮打得损失惨重。鉴于缺乏
自保能力,荷兰船唯有依赖其速度和熟练的海员,荷兰也专门打造了一批小型重武装的40门炮级护卫舰,在英荷战争之后用来保护海上商路不被封
锁破坏。纵帆船纵帆船(或称北美纵帆船),是帆船时代发展到后期的船种,特点是快速、灵活、需要的人力少。例如已知世界最大的木制帆船就是
纵帆船,怀俄明号长100米(总长107米)、宽15.3米、满载排水量9100吨、载货量6000吨、6桅,最大航速16节,仅需14名
海员便可操纵。怀俄明号(Wyoming)1902年大型钢质7桅上缘斜桁帆装纵帆船"泰晤士·W·拉森"号,长117米、宽12.25米
、排水量5218吨,成为当时最大的海洋帆船之一,仅有船员16人。泰晤士·W·拉森号这种船种有两个关键,其一在于他用的斜桁帆,它不像
一般横帆一样有大量帆索,需要大量水手才能升降操作。斜桁纵帆主要靠迅速旋转帆的方向以改变受风角度与面积,进而改变推力,由于使用上斜下
平两个桁架固定,因此转帆操作所需的帆索极少,操作特别方便和简单,并且可以大大节省水手的数量与体力。另外,较长的长宽比和放低的船尾,
使其有较大的尾吃水,既提高了船的纵稳性和航速,又使其水下船体的横向水动力中心大大后移,从而能更好地与风帆压力中心相平衡,利于抢风航
行和减小横漂,因此这种船异常灵活且快速,是海盗船的最佳选择。例如加勒比海盗就非常喜欢使用纵帆船。斜桁帆斜桁帆这样的纵帆在使用时,
起的不只是吃风的效果,当斜置抢风航行时,帆面的形状使气流在帆面前后会产生压力差,从而形成推力(同飞机机翼产生的升力)。在很多情况下
,纵帆从这样的升力获得的推力,要远大于其帆面吃风得到的推力。当风向改变时,它可以轻松迅速地转动帆向,从而调整帆面的升力方向,使速度
维持在较高的巡航速度上。且转弯也快,因其可同时转舵并调整升力大小与方向,反应速度远比常规横帆船快得多。但因帆面积比横帆船小,所以在
顺风航行时,纵帆的推力比不上可以全力吃风的横帆。这点需通过改变船型或其他方面来改善,例如增加长宽比就是最好的方法之一。基于这个原因
,横帆船通常顺风逆风时速度差可达3~4倍,而纵帆船则一般不会超过50%。因此在稳定的航线或抢风航行上,纵帆船有巨大优势。总之,纵帆
船对季风的倚赖性远比横帆船低的多。中国硬帆也属于纵帆,专走浅滩多的北洋浅水航线的中国沙船上就已经使用。上缘斜桁帆荷兰及北美大湖区江
河水浅,气候瞬息万变,帆船航行时帆装起落频繁,原来这些地区的帆船上一般用三角纵帆操作,劳动强度特别大,操帆人员众多。自16世纪荷兰人采用上缘斜桁帆(GaffSail)后,由于操作特别方便和简单,于是这类纵帆船在北美西海岸得以迅速推广和发展。1760年后,在这类纵帆船桅杆的中桅与上桅上再挂横帆,首斜桅与前桅间悬挂3-4幅支索帆,采用这类帆装的船称之为顶帆纵帆船。这类纵帆船开始在荷兰,后来在北美获得发展。在美国独立战争中充当武装商船的角色,常以灵活的操纵性和超常的快速性成功地袭击英国的商船队。此类纵帆后来常在其它型式的帆船上,部分使用而产生了众多纵帆船混合分支。如有纵帆(后二桅)和横帆(前桅)三桅帆船(SchoonerBarque)、纵帆(后桅)和横帆(前桅)的双桅帆船(SchoonerBrig)以及纵帆装游艇(SchoonerYacht)等。西方帆船吨位估计公式:Tonnage=(Length-Beam0.6)Beam/2Beam/94(长度单位:英尺)
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