鐵甲艦是如何防水的

⑴ 三景艦的構造及性能

「松島」級巡洋艦排水量4278噸，艦長99米，垂線間長90.68米，艦寬15.39米，平均吃水6.04米，最大吃水6.74米，設計馬力5400匹，航速16.5節，續航力6000海里/10節，載煤量680噸。
在艦體設計上，該級艦採用了法式風格濃郁的艦殼內傾設計，這種獨特的艦體形狀可以減少搖擺，減少艦體上部的重量，在高海況時擁有更多的回復力矩，在相同海況下，與普通艦型相比，可以獲得更高的航速。但它最大的劣勢是會產生橫傾。實際上當主炮轉向左舷或右舷，艦體都會發生幾度的傾斜。
根據利薩海戰的經驗，三景艦（以「嚴島」為例，下同）的艦首水下裝有一個鋒利的沖角。沖角之上是一具固定式魚雷發射管。艦首兩舷懸掛主錨的後方各開有一個炮窗，裡面安設了一門47mm速射炮。由於受到主錨的遮蔽，這兩門47mm炮只能向側方射擊。日後建造的「橋立」吸取了這個教訓，在此處設計了一個楔形凹陷，改善了47mm炮的射界，這一設計也成為區分「嚴島」和「橋立」這對姊妹艦的一大特徵。在兩舷炮窗的左下方還各有一個長方形開口，裡面分別布置著一具旋迴式魚雷發射管。在主甲板上，艦首布置著一門320mm主炮，主炮之後是一座裝甲司令塔，裝甲的厚度有100mm。
「松島」艦與另外兩艦的艦體布置則存在著很大的差異。主炮被匪疑所思地移到了艦尾（關於這種古怪的布置方法下文將有詳述），為了保證前向火力，在艦首下方左右各裝設了一門120mm速射炮。而其餘的速射炮則布置在前部主甲板下的炮房內，左右舷各5門。此外，中部兩舷各只布置了2座耳台。
三景艦的防護甲板採用了當時流行的穹甲，平坦部由兩層20mm厚的哈維鋼板組成，傾斜部有30mm厚，保護著輪機艙和鍋爐艙等重要部位。在穹甲與側舷甲板的結合部用椰子皮粉填充。艦體從頭至尾分成眾多水密隔艙，隔艙之間有填充纖維的隔壁分隔。與甲板相連處用煤層保護。在防護甲板與上層甲板之間的空間有4米高，在這里還細分為大量縱向或橫向的防水隔壁。這是典型的法式間接防護系統。與英式的直接防護系統相比，它無法抵禦120mm以上口徑的炮彈。 白勞易建議為三景艦配備一門威力超過「定遠」級305mm克虜伯炮的巨炮。1886年4月27日，海軍大臣西鄉從道責成兵器會議議長赤松則良挑選一種適合三景艦的主炮，並指令這種大炮需要從外國訂購，並且要提供必要的說明書和圖紙供學習之用。5月25日，兵器會議決定採用法國加奈特式42倍口徑320mm式後膛火炮。這種火炮採用斷隔螺紋炮閂，具有700m/s的初速，30度的俯仰角度，自動裝填系統（3度到30度）安裝在彈葯輸送管的中央，可以在一發發射後立刻提升下一發炮彈。火炮能發射540公斤的穿甲彈（用170公斤的弱裝葯）。
艦政局將兵器會議的決定告知了白勞易，讓他以此為基礎設計出三景艦搭載的主炮。1887年8月，白勞易交出了設計圖。其基本參數如下：
大炮重量：65.7噸
旋台與揚彈裝置重量：176噸
口徑：320mm
身管長：38倍口徑
全長：12.777米
膛線：90條，深1.6毫米
炮口能量：11250米/噸
俯仰角度：-4～10度
旋迴角度：腔禪世285度
使用的穿甲彈：重量450公斤，全長1120毫米，裝葯量280公斤（炸葯10.17公斤），初速700米/秒
8月17日，海軍次官與兵器會議議長赤松則良秘密地緊急審議了白勞易的設計。8月30日的第二次兵器會議上，爭論的焦點集中在了是否要將身管從42倍口徑縮短為38倍口徑，因為身管的縮短意味著炮彈的初速下降，進而減弱了大襲前炮威力。最後，考慮到船體穩性以及火炮發射時瞄準的要求，決定採用38倍口徑的身管。此外，議員們還提出大炮在法國時要進行50發的試射，待交付日本後再進行60發的試射。白勞易馬上指出，這種大炮在發射120～140發後就會影響身管壽命。況且當時一發320mm炮彈的價格高達800日元，而試驗經費尚無著落，且日本目黑火葯製造所一天的火葯產量剛夠一發伍肢穿甲彈280公斤的裝葯量，所以最終決定每門大炮只進行陸上12發（強裝葯與普通裝葯各6發）和海上10發（強裝葯與普通裝葯各5發）以及最大裝葯2發總共24發試射。在參謀本部與艦政局表達了各自的意見後，又對設計進行了必要的修改，最終結果如下：
口徑：320mm
全長：12.778米
炮身重量：66噸
膛長：12.160米（38倍口徑）
有效射程：8000米
最大射程：12000米
炮口能量：9690米/噸
炮彈貫穿熟鐵力：炮口1110毫米，1000米距離907毫米，2000米距離823毫米，8000米距離334毫米
彈丸重量：鋼鐵榴彈450公斤，普通榴彈350公斤
裝葯：強裝葯220公斤，弱裝葯160公斤
初速：鋼鐵榴彈650米/秒，普通榴彈610米/秒
炸葯：黑火葯
信管：一號肥後觸發信管
大炮委託法國沙隆的斯奈德炮廠（Schneider&Co.,Chalon-sur-Saone）按照加奈特火炮的設計進行製造，其中火炮內管由於技術要求較高，單獨在英國定造，炮套、組裝則由斯奈德炮廠完成。火炮配套的說明書共有22款，包括材料、構造、操作方法、水壓系統、價格等等。 三景艦的動力裝置是2台卧式三脹往復式蒸汽機，驅動兩具直徑4.4米、螺距5.1米的三葉螺旋槳。2台蒸汽機分別置於前後兩個機艙室，總重量277.7噸。三個汽缸直徑分別是高壓缸390.5mm，中壓缸593.7mm，低壓缸1439.9mm，活塞行程1000mm，速度216米/分鍾，主機轉速216轉/分鍾，指示馬力5400匹。每座蒸汽機配備了一個冷凝器，冷凝速度6噸/天，此外兩個輔助冷凝器也安裝在蒸汽機上。
三景艦配備了6座低壓圓筒式鍋爐，提供12kg/cm的壓力，鍋爐是鋼制的，每座鍋爐有三個FOX式波形爐筒。6座鍋爐被置於前後兩間鍋爐室中，每間橫置3座。鍋爐的加熱面積為1418.7m2，燒結面積為36m（嚴島）、36.18 m（松島）、31 m（橋立），6座鍋爐的總重量是214.65噸（「橋立」為226.3噸），總儲水量為91.53噸。
總體上說，白勞易設計的三景艦，其典型特點就是「小船扛大炮」，稱之為放大版的蚊子船亦不為過，其最大的弱點就是搭載320mm巨炮的平台僅為4000多噸的艦體，造成艦體穩性不足。此外，雖然白勞易刻意加強了重點部位的裝甲，但防護巡洋艦艦型的先天不足仍然使三景艦的防禦力顯得弱不禁風，甚至留下了「赤身裸體的武士」的惡名。不過，由於受到當時種種因素的制約，白勞易的設計才華無法充分發揮，三景艦更可說是他「帶著鐐銬跳舞」的尷尬產物。
建造三景艦歷年所用海軍公債募集金支出表（單位：日元） 年度 松島 嚴島 橋立 明治十九年（1886） 19741.584 245995.133 807.165 明治二十年（1887） 468973.317 396308.679 13292.043 明治二十一年（1888） 203352.488 575405.147 309783.239 明治二十二年（1889） 584333.543 376214.223 376745.747 明治二十三年（1890） 361107.088 353845.098 655178.980 明治二十四年（1891） 694294.859 490303.361 541019.603 明治二十五年（1892） 27855.738 40832.545 432919.755 明治二十六年（1893） 3520.856 81.800 206195.537 明治二十七年（1894） - - 23667.605 合計 2453179.482 2478985.986 2559609.674 三景艦名義上是同型艦，實際上在艦體構造方面有很大的區別，其中最明顯的一處就是「松島」艦的主炮被置於艦體的後部。
「松島」主炮後置其實是緣於前文所述的白勞易的四艦兩兩成組的設計理念。兩艦一艘主炮前置、一艘後置，同時兼顧了前後半球的火力，兩艦共同組成一個戰術分隊，對付一艘「定遠」級鐵甲艦：進攻時，可一前一後將鐵甲艦夾在中間攻擊，如果被鐵甲艦追擊時，主炮後置的那艘還可以提供相當的掩護火力。然而，白勞易的四艦方案最終沒能成為現實，建成的三艘海防艦也形成了主炮兩前一後的古怪布置。
可是，日本海軍當時的實際情況卻難以實施此類復雜的編隊戰術。聯合艦隊參謀釜屋忠道曾對甲午戰前聯合艦隊在佐世保的戰備情況這樣描述道：「當時在佐世保集結的軍艦有幾十艘，但令人可悲的是，對於艦隊運動信號的識別卻存在著很大的弊端，完全熟悉艦隊運動的將校寥寥無幾，艦隊的整備也因信號問題而遲遲不能解決，如此不熟練的艦隊就是在堂堂正正的一舉一動的信號指揮下仍舊行動困難，因此只能在每日的閑暇，令各艦派出小蒸汽船，到佐世保港外進行艦隊運動的訓練，希望通過努力彌補其欠缺……」（《戰袍余薰懷舊錄》）可見，當時日本海軍在實施戰術編隊時還是存在很大困難的，因此在開戰前，日本海軍在《戰斗約規》中只得無奈地選擇了最簡單的以單艦為單位，機動時只需跟隨旗艦運動的單縱陣陣形。三景艦的「三艦群陣」也就無法施展了。

⑵ 鐵甲船為什麼能在水上漂

因為物體在水中受到的浮力等於它排開的水所受到的重力。輪船吃水線一下的滑唯部分排開的水所受到的重力足以與船自身的重力平衡沒遲，所以船就能漂浮枯讓李在水面上。

⑶ 閱讀材料並結合所學知識，回答問題。材料一：由中國工匠獨立製成的鐵甲艦「平遠號『』，它的性能不亞於北

⑷ 北洋艦隊中的定遠艦，鎮遠艦實力如何是不是當時世界上最強的

定遠艦、鎮遠艦，皆為清末北洋艦隊的主力艦。

1879年，因琉球事變的影響，清廷終於痛下決心，為應對英法日等國對清朝海疆的侵襲，決意花巨資從列強手中購置戰艦，切實籌備海防，著手組建建海軍艦隊。

就是在這樣的背景下，1880年，清廷同意李鴻章所請，向德國伏爾鏗廠定購了兩艘當時全球最為先進的一等鐵甲戰艦，這兩艘戰艦就是後世聞名的定遠艦、鎮遠艦。

當然，需提醒下，我們以下所說的強只是針對1890年前的海軍而言的。在1890年後，各國海軍開始紛紛以英國威嚴級戰列艦作為藍本建造新型戰艦，即前無畏艦。前無畏艦裝有作為主炮的重型火炮和一種或以上的輕型武器，外覆強化鋼制裝甲，配有燃煤蒸汽機，它在裝甲防護、機動和火力等方面都對鐵甲艦形成全面性的碾壓。

首先在裝甲防護上，以美國前無畏艦印第安納級的俄勒岡號為例，俄勒岡號的標准排水量已耐伍達到10288噸，噸位的增加，也就意味著裝甲厚度的增加，俄勒岡號主裝甲帶最厚處457毫米，最薄處為102毫米，主炮塔正面厚432毫米，二級炮塔正面厚152毫米，司令塔四周厚254毫米，甲板厚70~76毫米。

這樣的防護力，是遠超鐵甲艦的。以被譽為「亞洲第一巨艦」的一等鐵甲艦定毀逗遠艦為例，定遠艦鐵甲堡水線上裝甲厚355mm，水線下裝甲厚305mm，305炮座裝甲厚304mm，炮盾厚15mm，司令塔裝甲厚203mm，這個裝甲防護數據在一等鐵甲艦中也屬准一流，當時跟俄勒岡號這不算最好的前無畏艦相比卻也是相差很大的。

其次在機動上，雖然前無畏艦跟鐵甲艦一樣也是採用蒸汽機，但是前無畏艦的鍋爐技術卻要比鐵甲艦更為先進，可以讓萬噸級的前無畏艦跑出近20節的航速，而要知道如鎮遠艦、定遠艦這樣的一等鐵甲艦，在噸位比前無畏要少幾千噸情況下，也只能跑出至多15節的航速。

最後在火力配置上，前無畏艦的火力要比鐵甲艦強悍數倍。與之前的主力鐵甲艦炮塔布置不同的是，前無畏艦的主炮塔是沿中軸線布置的，這樣的布置可以讓主炮塔較為自由地調整射擊角度，並可以讓全部的主炮迎著同一個方向射擊，繼而提升戰艦火力的密集度。同時，前無畏艦的主炮口徑基本都在12~14英寸之間，火炮口徑的增加，也就意味著射程更遠，出膛速度更快。除此，在1890年後，被帽彈、穿甲彈等新彈種已成為戰艦的標配，這些新彈種的出現讓前無畏艦的穿甲能力是大為增強，可以說已經是能較輕松地擊穿鐵甲艦的防護。

簡單地說，在1890年後，隨著前無畏艦的大量出現，鐵甲艦已經淪落為二流的戰艦，不再是當世最強戰艦。

當然，在1890年前，前無畏艦沒有大量入列各國海軍時，一等鐵甲艦的戰鬥力還是非常強悍的，還是當時的一流主力戰艦。由此，作為同屬一等鐵甲艦的定遠、鎮遠二艦，它們的戰鬥力自然是不會弱到那裡去的。在亞洲，定遠、鎮遠艦絕對是處於領先的地位，除了駐扎在香港的英國遠東艦隊，憑借著它七千多噸的排水量，4門德國克虜伯305mm，裝甲最厚達355mm的數據，它基本上就是一個霸主，可以橫行無忌。

可是，出了亞洲，跟英法德等主力鐵甲艦相比，定遠、鎮遠也只能算是准一流的鐵甲艦，並非是最強的。

以當時英國「樣式最新穎、裝甲最厚、主炮口徑最大」的「不屈」級鐵甲艦為例。「不屈」級於1881年入列英國海軍，比清朝的定遠、鎮遠要早入列4年。此艦長104.85米，寬22.9米，吃水深度7.77米，標准排水量10880噸，滿載排水量11880噸。2座蒸汽機功率8407馬力、速率14.75節，擁有12台燃煤鍋爐，裝備4門口徑達406毫米的主炮（能發射764公斤重的炮彈，擊穿914米外厚達584毫米的裝甲），6門20磅後膛炮、2具355毫米水下魚雷發射管及2具同口徑魚雷發射器。

「不屈」級擁有當時防護最嚴密的裝甲堡，英國在軍艦中部用厚度達508到609毫米厚的裝甲圍出了一個長33.5米，寬22.9米的鐵甲堡，這鐵甲堡將輪機艙、鍋爐艙、彈葯艙等要害部位都包裹在內。同時，此艦還擁有貫通全船的裝甲甲板，它位於主甲板下方低於吃水線的位置，厚度達76.2毫米。

定遠、鎮遠二艦跟不屈級相比，是小巫見大巫，無論是在噸位、武器，還是在裝甲防護上，都是比不上的。而要知道，不屈級當時還不是西方最強悍的鐵甲艦，如義大利的「杜里奧」級鐵甲艦就比不屈號還強悍！但是，定遠、鎮遠二艦連不屈級都比不上，更何況是杜里奧級！總得說，在西方海軍，定遠、鎮遠二艦雖然也是比較強悍的，但卻並不是最強的，只能算是准一流。

⑸ 二十世紀初的穿浪艏鐵甲艦，船的兩側開的整齊的孔洞，那是炮孔呢還是窗戶

是舷窗 當時的軍艦沒有空調裝置 只能通過舷窗通風 換氣 散熱

⑹ 北洋水師耗費巨資從德國進口的兩艘鐵甲艦，其水平如何

在洋務運動時期，李鴻章為了能夠組織一支強大的海軍力量，開始向英國和德國大量訂購軍艦。作為當時的世界霸主，英國的服務態度遠不如德國人更加熱情，而且英國把不實用的蚊子船賣給李鴻章，白白坑了清朝一大筆銀子，更是引起了李鴻章的反感。在選擇主力鐵甲艦的時候，英國給出的價格和條件都不如德國，因此李鴻章將北洋水師鐵甲艦的訂單給了德國。

威海衛之戰時期，定遠級鐵甲艦被日軍魚雷艇偷襲擱淺，管帶劉步蟾將艦艇炸毀後自殺，鎮遠艦在威海衛之戰被日軍俘虜，一直服役到1911年退役。從甲午戰爭時期世界海軍艦艇的情況來看，定遠艦和鎮遠艦屬於當時比較優秀的鐵甲艦，這兩艘戰艦的防禦能力和攻模銀擊能力都十分出色，不輸於同時期歐洲國家的鐵甲艦。不過由於德國缺乏海戰經驗，這兩艘戰艦在實戰中的表現一般，不如英國生產的戰艦更實用。

⑺ 哪位大神能給我點17-19實際風帆戰列艦的資料

削甲板後的戰艦吃水減少、下層炮門離水面更高，可以在風浪更高的海況下使用；

這樣的戰艦桅桿必須加高，否則戰艦搖晃更加劇烈、迅速，輕者令乘員不適，重者折斷桅桿，這是前文(http://weibo.com/ttarticle/p/show?id=2309404014147837805290&mod=zwenzhang )提過的船舶「初穩性」決定的。胖達不是物理學科普，不愛列公式，等今後專門批講風帆戰艦史上的慘痛翻船事件時候再來形象地解釋這個基本原理。這個原理19世紀上半葉的船廠工程人員大體了解。

於是，經過削甲板改裝的戰艦航速更高：首先是因為桅桿更高，帆面積更大、推力就更大；而且越是高處遠離海面的氣流越規則，不受海面波浪不規則形態的干擾；並且高處風速更快，而風速造成的推力隨著風速平方迅速增加，只隨帆面積、空氣密度線性增加，這樣高處風速快，雖然空氣密度稍低，但是「呼吸高層的空氣」，推力顯著增加。其次是因為戰艦吃水淺、阻力小；風帆戰艦依靠風力只能達到最高十一二節的航速，絕大多數情況下只有1~3節的可憐航速；這種航速下，對於長度最長只有50、60米，但有十幾米寬的風帆戰艦而言，主要阻力是船殼表面和水體的摩擦力，吃水淺沾水的濕面積就小，阻力小。

風帆戰艦航速高就是舵效力的提高。敏遲今天的動力船舶在靜水裡、航速為零的時候，也可以操舵，因為螺旋槳自動製造局部水流吹拂舵葉讓它發揮作用。帆船就不行了，必須有天然的水流流經舵葉讓它發揮作用。船舶的舵就是飛機的機翼，通過流經舵葉左右側水流的流速差別產生側推力。於是航速更快的帆船舵更聽話，只要稍稍偏轉就能產生調頭要的舵力；同時偏角小的舵製造的尾部渦流小，打舵造成的阻力就小，打舵時帆船航速降低得也少。

於是人們意識到，甲板層數越少、越「扁」的戰艦，就像大型巡航艦一樣，1）底艙大、裝載後勤物資多、自持力強凳拿返；2）炮門距離水面高，在滿載時仍然可以達到一米九以上，大風大浪中放心使用；3）快速性和操縱性比過去多層甲板累贅之下的戰列艦有令人耳目一新的提升。但是甲板層數越少，火炮數量也越少，就只能通過加長船體稍稍彌補，於是19世紀初開始，戰艦越造越長，戰艦足夠長、足夠寬大，即使是三層甲板的戰艦，在比例上也就更接近性能優秀的大型巡航艦。

但是過長的木製結構會遇到什麼問題？當時人們怎樣克服呢？且看下三回：19世紀初造船工程技術的新發展。

上圖，18世紀末、19世紀初一艘「科幻戰艦」，就像今天美國朱諾沃爾特一樣。纖瘦的高速艦體，每側16個主炮炮門，堪比120炮一級戰列艦。低矮到幾乎沒有的艏艉樓，最大限度降低艏艉樓對側風時操縱性能的干擾。這個形態的船在整個名錄里也沒查到，雖然圖注註明是1795年的48炮巡航艦模型。整個裝飾風格確實是18世紀末沒有經歷戰時改裝時的模樣，但是船體造型太先進了，有可能是當時的「概念」設計。這種形態就指向未來最合理的船體比例。

19世紀初，戰艦向大型化發展。同樣數量的火炮，放在越長、層數越少的甲板上，戰艦綜合性能越高。18世紀末三層甲板的90炮二等戰列艦，最高一層炮只能是12磅炮；19世紀中期兩層甲板的90炮二等戰列艦，相當於把最高第三層甲板的12磅輕炮全換成了兩層甲板上的32磅主炮（炮管長度不同）；這更大更長的戰艦快速性、適航性更是18世紀末戰艦不能比擬的，當然造價也不能同日而語。發展到極致就是類似下圖。

上圖是法蘭西蒸汽輔助動力戰列艦拿破崙號，舷側炮門20個，也就是兩層甲板的100+炮戰列艦。這是蒸汽動力首次運用於海軍主力艦，在此之前只有圖中右側中景的明輪蒸汽巡航艦，帶有試驗性質。這就是19世紀50年代法國佔得技術先機並希望以此挑戰乃至顛覆英國海上霸權的一次嘗試，此後10年1860年代的鐵甲艦、1870到1880年代的撞擊艦與魚雷艇等等，都是法國最先提倡，希望以新技術優勢挑戰英國完備工業技術體系整體效率的例子，當然最後都不幸歸於失敗。

為了能將木頭戰艦造到上圖拿破崙號那樣60多米的棗飢「極限」程度，19世紀英法兩國發展出新的造船技術，以最大限度利用木材的特性，幾乎將木材這種材料的能力發揮到極致。

那麼木頭用於建造船舶，有哪些缺點限制了艦體的加長，必須克服呢？

和鋼鐵比起來木材自然是差勁得多的結構材料，1）強度低，2）構件之間不容易連接。這兩個因素合起來讓木頭戰艦不能造得太長。

上圖是1665年英國斯圖爾特復辟時期的一等戰列艦全肋骨「海軍部」模型，短粗的三層艦體與前面纖瘦的拿破崙號形成對比。

木頭強度遠不如鋼鐵，這似乎是日常經驗，筷子可以撅斷，不銹鋼勺子只能通過不停快速摩挲勺子的把來讓它升溫變軟後再反復彎折、金屬疲勞而彎曲（這種魔術甚至「氣功」表演比比皆是）。

首先，在受力的時候，譬如船舶搖擺、升沉、大浪拍擊船體側，木造船舶的木頭結構更容易發生形變。任何材料，受力不大，就只是暫時形變，外力撤去後還能彈回去，這就是彈性形變，比如大雪壓彎松枝；如果突然很大的受力，或者長期不撤去的「荷載」，材料變形回不去了，甚至材料抵抗不住外力而產生裂痕。前者就是」塑性形變」，比如交通事故汽車外殼變形，後者材料就算完全廢了，比如泰坦尼克號最後斷成兩截。和鋼筋鐵骨的現代船舶相比，帆船船體受力形變的程度明顯得多。舉個例子，比如在大浪中使船，艦面大艙口的艙口蓋都必須用木楔子甚至釘子固定好，否則，當大浪拍擊船體，特別是拍擊舷側的時候，船就像被一隻大手捏緊的氣球，裡面的空氣只能循著大艙口往外沖，能夠把沒有固定的艙蓋沖飛。

上圖是19世紀30年代末代英國東印度商船（英國東印度公司這個壟斷企業在1835年終於解散），艦面可見三個艙口蓋，在大浪里遭受拍擊的時候，就像剛裝了開水的暖壺，蓋子必須蓋嚴，否則被空氣沖開。（本圖感謝一位香港網友拍攝當地某博物館照片）

木頭強度低還意味著，承載越大的載重，木料就需要越粗大。然而，首先，到19世紀初，英法已經造了150多年的大型帆船，天然大型木料很難找到；其次，粗大的木料自重也更大，於是越粗大的木頭承重效率也越低，最後單純自己的重量恐怕就把自己壓彎了。比如1860年到1870年間的英國鐵甲艦，有全新打造的鑄鐵鐵甲艦（鋼要等到1880年代），和舊木頭戰列艦改裝的木體鐵甲艦。後者木頭結構的船體自重和載重幾乎一樣，而前者鐵船體的自重比載重輕數百噸，這差值就能更好地分配在裝甲防護和蒸汽動力系統中。

胖達我喜愛的舊帆船改造木體鐵甲艦，1862年的皇家橡樹號。

木頭構件之間彼此不易連接，所謂「連接」就是需要一個木頭構件的受力能夠傳遞到另一個上面，這樣船體結構才能成為真正連貫的一個整體，所有應力都能盡量平均，不至於讓局部某些結構快速疲勞、斷裂。直到二戰前，人類主要的鋼鐵造船技術都還是用鉚釘，如下圖。鐵甲艦上的鐵船殼的鉚接（劉煊赫先生的圖，甲圖是鉚接鐵板的捻縫防水。）這樣雖然不能完全水密，比不了焊接，但是兩張船殼板就像變成一個結構一樣，能夠傳遞應力，在鋼材的脆變溫度以下，甚至裂痕都能跨過鉚接部位傳遞到相鄰鋼板上去——泰坦尼克號斷成兩截就是因為水溫太低，船體脆變的裂痕又能夠能過鉚接的界面長距離傳遞。鋼鐵的船體風浪中受力形變又小、各個構件又能連貫成受力的整體。這兩點上木頭都做不到。木頭根本沒法像鋼鐵那樣彼此連接。

鋼鐵是金屬碳合金物質的一種結晶樣的狀態，它裡面在宏觀上是完全連貫的，只有顯微視野下才能看到各種不同形態的生長結構，這些結構決定鋼鐵的宏觀機械、傳導性能等等。比如形成「奧氏體」這種胖達根本不知道是啥玩意的微觀結構的鋼材就不會像泰坦尼克號的鋼板一樣低溫下突然變脆，產生宏觀裂痕。木頭就不同了，肉眼可見貫通材料的紋理——「年輪」。木頭就像牛肉一樣，是許多木質部纖維平行排列成的，這些纖維彼此之間的連接強度，遠遠趕不上一根纖維內部，所以說「劈柴不照著紋，累死劈柴人」。這樣釘子釘進木料里，原本就是破壞了木材結構的連貫性，而釘子對木料的緊固壓力，也只能波及釘子附近小范圍內的木質纖維，更遠處的只好旁觀，因為它們彼此之間沒有鋼鐵顯微結構那樣的緊密連接。

釘子如何固定木料呢？

固定辦法就像這張讓人瞧著頭皮發麻的圖片一樣。這是一幅戰艦艦首結構縱剖圖。各種拼接在一起的木料都用實線勾勒出輪廓，許多大通條，從大致垂直於木料走向的方向，把好幾層木料打穿，這就是木料的固定。所用的就是鍛鐵打造的鉚釘。跟今天一提「鉚釘」想到的螺紋釘不同，當時雖然也能手工攻絲，但是成本太高，所以鉚釘就是大通條。具體木材鉚接工藝不久之後介紹。總之兩個木構件、甚至數個木構件被一根鉚釘緊固在一起。這時如果戰艦是在風浪中航行，那麼船體就會承受應力，各個構件受力就會發生彈性扭轉、彎曲。比如像下圖，戰艦在風浪中橫傾，右側那邊的大炮和上層結構件全部都要壓到水線下的船體上去，左側迎風一邊的大炮和上層船體構件卻有相互間拉散開的趨勢。

這樣，受力形變的木頭構件之間，就把緊固它們的鉚釘來回拉扯、錯動。木料很粗大，鉚釘為了不破壞木料整體結構只能細很多，這樣整個木料拉扯鉚釘產生的壓力，全部集中在鉚釘附近的木料中，很快這些木質纖維就被鉚釘壓迫變形，鉚釘的釘子孔就疏鬆、擴大了。這樣木料之間就能夠相互錯動。這種海上波濤中承受應力、木材形變、釘子活動導致的木料松動和相互錯動，英語里學名「working」。胖達我就叫錯動吧，很好理解。

這錯動有多大呢？一個19世紀後期累積資歷官至上將的英國老頭回憶，他年輕的時候當海軍侍應生，那還是在帆船上。船在海里搖晃，比如左舷搖到上圖迎風的位置、高高揚起，甲板橫梁和甲板下支撐肘之間「張開大嘴」，他們趁機塞進去許多榛子，等到搖晃到上圖背風位置，甲板橫梁和支撐肘「閉嘴」就能磕碎堅果。下圖是勝利號上的甲板下結構，都漆成白色增加室內亮度。黑色大炮左手邊就是甲板過梁下面支撐肘，頭頂可見各種縱橫梁。

可以說，木料構造的整個戰艦（如下圖），就是數百個結構件在有限的上千個點上做了局部固定。

這樣看起來不太牢靠的結構，首先會在風浪中各種松動；其次整體上存在一個很大的問題，也就是整個船體變形的問題，這是始終困擾風帆時代工匠與設計師的問題，限制了風帆戰艦的最大長度。下回結合風帆戰艦的總體結構布局，追憶下風帆戰艦船體結構會受到的種種磨難。

木頭結構在風浪中受力變形、釘子松動，最後船體的木頭構件相互錯動（Working）。這種現象再加上戰艦總體結構的特點，最後導致了船體整個的變形。這就成了始終困擾工匠、讓戰艦無法造得長度很長的原因。

首先，戰艦的總體結構是什麼樣的？

戰艦肋骨結構（右舷），為了顯示肋骨排列，每隔一副肋骨就鋸掉一副肋骨。

如上圖，戰艦就是一根筆直的龍骨上橫向固定很多很多副肋骨，肋骨內外再縱向固定很多很多條內外殼，如下圖。

上圖，戰艦肋骨-船殼結構（左舷），上層可見還沒包裹船殼的密距肋骨，下方是一條條粗細不一的各色船殼。

沒有鋪設甲板條的中層炮甲板，可見粗細甲板橫梁之間，逐段拼接的縱向甲板梁。

除了外殼，戰艦內部還有1到3層搭載火炮的甲板，戰列艦和大型巡航艦的炮甲板以下還有一層堆碼物資的最下甲板（Orlop）。這些甲板由縱橫甲板梁搭建而成，上面鋪設甲板條供人員通行、布置火炮和艙室。上圖的模型勝利號就有四層甲板，這些甲板的縱梁、甲板與船體側壁相接處的縱向支撐材、甲板樑上鋪設的甲板條，都是加強戰艦縱向強度的構件。

17世紀80年代的一等戰列艦布里塔尼亞號上下分體模型，所有甲板都沒有鋪設甲板條，露出下面的支撐結構。取下上半部，可見下半部分展示出炮甲板上粗大的縱橫梁材。

所以風帆戰艦的船體就像一個木桶，桶底是龍骨，肋骨是拼成側壁的一根根豎條，船殼則是箍緊豎條的環箍。這樣的一個整體結構，龍骨是許多片拼成、每一副肋骨也是，船殼更是砌磚一樣的一片片，而且所有構件之間只是在有限的點上相互連接。這數百構件在數千個有限點上相互固定的結構在大風大浪中能堅持幾年？堅持不了幾年。

一艘戰列艦，如果服役期間一多半時間在港內撤去大炮、帆裝而定泊封存（Laid up），一小半時間在海上服役，每次任務幾個月到一年，然後入干船塢「小修」（Minor Repair），即更換局部疲勞磨損以及發霉腐壞的構件，那麼整個船體結構大約可以維持10~15年，英國有很多服役數十年甚至上百年的戰艦，那其實是前文（http://weibo.com/ttarticle/p/show?id=2309404017384330544098&mod=zwenzhang）所說的、執政黨的花名冊手腳，以「重建」（Re-built RB）的明義建造新戰艦，規避在野黨的攻擊。比如1737年的第三代勝利號，她名義上是第二代勝利號的重建，可是「重建」之前10年，第二代勝利號已經拆毀，尚堪使用的木料保存在庫房裡了。下圖，帶有高大四層尾游廊的第三代勝利號。這四層尾游廊是她的辨識特徵，她最後在風暴中失事，跟高大的尾游廊不無干係——尾部過於沉重影響側風位時的操縱性。根本原因則在於該艦艦體的各個構件已經疲勞松動，最後艦體風暴中解體了。造成這一慘禍的根源則是：一方面，傳統英式造船習慣已經不適應18世紀上半葉這樣大型化的戰艦，需要引入更新的造艦技術，比如當時法國的造艦工藝（當時法國羅切斯特一位總工程師化妝偵察，深深體會英國拘泥傳統，許多設計和工藝並不合理。）；另一方面，這樣考驗英國造船工藝極限的船體還要承擔28門42磅炮每尊三噸多的重量，在詹金斯耳朵戰爭中頻繁穿行風波里，實在不堪重負。根據這位法國間諜的記述，勝利號剛造好時在船台上船體結構就顯出疲勞磨損以及發霉腐壞的跡象。此後幾次大修都不解決問題，該艦搭載的倒數第二任艦隊司令更是堅信該艦不久後就會不堪重負，愣是討要到退休令逃過一死。（17世紀傳統英國造船技術和18世紀以來法國較為更加合理的造船技術，不是一朝一夕、在這里可以詳細描繪的，待到遙遠的將來。。。）

如果戰艦因為戰事緊急，去往美洲加勒比殖民地長期連續服役一年以上，因為那裡干船塢基礎設施缺乏，熱帶水域多海洋生物破壞船底船殼、多颶風天氣，這些船回航西歐後就像從小踏上奧運征途多年的退役老運動員，渾身傷病。此時只好入塢大修「Major Repair」，許多地方需要扒掉內外船殼和甲板條，露出下面的結構材料，大段大段地更換材料。這樣如果還能算是原來那艘戰艦的話，船體壽命也是十來年。

如果是戰時應急建造的戰艦，使用了採伐後不久，尚沒有充分乾燥的木料，木料含水量在20%至50%之間，當戰艦內部層層甲板封閉起來不見太陽光，木頭戰艦又並不水密，那麼船殼木料縫隙里積存水分、造成潮濕環境，就開始讓黴菌陰滋暗長，真菌一方面分泌消化酶降解木製纖維的木質素高聚糖，一方面真菌菌絲積存鹽分形成高滲透壓而吸干木料水分，最後木料就化作齏粉，這種腐朽當時人稱為「Dry rot」，因為不是木料泡在水裡朽壞的——實際上泡在水裡隔絕氧氣，真菌無法滋生，再加上海水，就可以殺死其它陸上寄生生物，所以英法船廠都有大水池用海水浸泡保存船體的橡木材料。未乾透的新木料造的船體壽命超不過5年，帶有部分腐朽的木料更抵抗不住風浪的拍擊，迅速松動。

風浪中錯動（Working）與甲板下陰暗處的霉腐（Dry rot），最後整個船變得不堪使用。曾經有記載一艘長期海上服役的輕型巡航艦回到港內後進入干船塢，水排掉後船體就解體了！因為失去了水體對水下船體的側面支撐，肋骨就像環箍不管用的木桶一樣散開了。同樣，17世紀70年代也有一個記錄，維修時已經拆除了一部分水線以上的船殼、甲板條。這個時候放掉干船塢里的水，因為船體結構件之間已然松動，少了水線以上船殼、甲板條提供的縱向連結，肋骨也開始散了。只好把船底鑿穿放水進來挽救船底結構的整體變形。同樣，風暴中船底開裂進水的例子也很多，也留下了一路保持水泵人力排水而免於沉沒、逃回港口的記錄。當大風大浪中，風鼓起帆，帆就拉扯著桅桿，於是桅桿就成了一根撬杠，如上圖，可以撬開船底的船殼造成漏水——其實風吹帆，帆帶動桅桿，桅桿撬動船底，這就是帆船推進的原理，只不過日常沒有這么明顯的撬開船底船殼。比如當年五月花號預備帶著清教徒開往北美，其實這幫來自英國內陸的鄉巴佬清教徒之前出航過一次，可是因為他們寓居地荷蘭的商人心眼壞，就借著他們鄉巴佬不懂航海的機會，騙他們買更高的桅桿，推力大說不定去得快，結果桅桿過高，漏水太多根本沒法橫渡大西洋就只好回來了。

勝利號縱剖視圖，可見三根桅桿都是直插到龍骨的。

以上多是各個局部的問題，只要小修、局部替換損害的構件即可。還有一類嚴重的、除非大修或重建不能解決的整體問題，這就是戰艦整體變形，也就是龍骨變形。龍骨上彎、下彎、側彎，就好比人的脊椎畸形，無論是雞胸駝背還是脊柱側彎都嚴重影響內臟等的正常定位和功能。比如美國的憲法號重型巡航艦，該艦於18世紀末計劃、建造，19世紀初造好入役。到了1812年英美之間爆發沖突的時候該艦已經服役了快10年（以上數字都是胖達的記憶，應該不準確，請看帖的朋友指正），這時候憲法號來了一次「大修」，其實這樣不一定比每年如無小修省錢。這時候憲法號的龍骨已經變形，這種變形有多大呢？不到50米長的龍骨的中腰部分，可以比首位部分拱起來數十厘米，也就是形變達到總長度的百分之一以上。這樣原本密集排列的肋骨之間就開了縫、張了嘴；原本留下來的、比較小的肋骨間距也拉大了。各個甲板條、內外船殼之間的縫隙也錯動、張開了，裡面為了防止漏水而填埋的松樹膠油裹著麻絮也跑出來了。

上圖，美國紀念1812年戰爭200年，於2012年發行的憲法號郵票。油畫來自某個博物館藏的某位畫家系列作品。

就是這個龍骨變形問題限制了帆船船體的長度。而且設計師和工匠們分析，這是因為木料強度有限，戰艦縱向強度不足。所以只有三層炮甲板的一等戰列艦，因為甲板層數多，縱向加強件多，所以才能造得最長；像憲法號這樣一層炮甲板卻比英國74炮戰列艦還長（胖達我的記憶，數據未現場核實），是一定要龍骨變形的。

要解決這個問題，打開通向大型化的大道，就要先分析這個問題的具體原因，當然了當時18世紀末、19世紀初的造船老司機可不是愛丁堡大學幫助瓦特改進蒸汽機的教授，他們只會按照自己的經驗與感受提出解決方案。

⑻ 鐵甲艦為什麼可以浮在海上

因為它雖然質量大，但它的體積即排水量很大，用質量除於排水量可發現它的密度比水小，所以它能浮在水上。

⑼ 請問 大海戰 裝甲防護原理 的問題

閑來無事拍個磚，相信老鳥心裡都有數了，說的比較淺顯，新人看看，老鳥就不要砸我了，嘿嘿。
首先說明裝甲種類：
1、甲板裝甲：我們俗稱頂甲，也就是裝甲安裝界面里最上邊那種。那麼聽名字顯而易見，頂甲自然是防禦上邊的攻擊，比如炮彈的吊射，航空雷的轟炸。那麼怎麼判斷是頂甲攻擊呢？很多新人肯定不了解。其實很簡單，船受到傷害會跳數字，那白色的數字就是頂甲傷害，綠色的就是側甲了。
2、側舷裝甲：俗稱側甲，裝甲安裝界面第二行那種。防禦側甲傷害。不但對炮擊有效果，對魚雷的減傷更是相當明顯。
3、防雷區域：俗稱魚甲，裝甲安裝界面第三行那種，這種甲只對魚雷攻擊有防禦效果，說通俗點，就好比一般說的保護膜，是會消耗掉且不會恢復的，在有魚甲的時候，魚雷是絕對無法傷到船的本身的。而作戰時顯示魚甲數量的地方是血條下邊那個短條，不裝魚甲的時候是空的，轉了以後就成紅色的了，而魚甲還剩多少，自然一目瞭然了。魚甲和側甲混裝的時候，魚雷的傷害能力就會大大下降。
4、防水隔壁：俗稱結構，這個很多人不明白是幹啥的。其實說白了，就是防水的，怎麼個防水法呢？回到船廠，看你船的血條，在最後有一段是紅色的，這就是所謂的失速區域，當你船的血量最大值在這個失速區域里的時候，船就會失速，血越少越慢，為什麼呢？因為船里進了太多水…………那麼防水的作用就是有效縮短失速區域，如果你有心把防水加很多很多，估計你的船在快沉了的時候也不會失速，呵呵。
下面進入正題，裝甲對攻擊的防禦。
首先要明白一個道理---------------------沒有萬全的防禦措施。為什麼這么說呢？因為防禦只是相對的，要不然二戰時期戰列艦就不會被揍沉了。所謂相對是因為你面臨著多種多樣的攻擊方式，轟炸，魚雷，頂甲炮擊，側甲炮擊，而且就算是戰列艦的最遠距離吊射，還是有很大幾率出現側甲傷害的，而降低戰損的方式不是免疫，而是盡可能減少。所以，要根據自己船隻的需要去配裝裝甲。
其次，裝甲的實際效果是有一定幾率去吸收傷害，而且這個幾率由所受攻擊的炮口徑不同而不同，具體的沒有測試過，但是最高是80%幾率貌似。現在最大威脅的就是BB的18口徑大炮，面對這種炮，裝甲不到一定數量是幾乎沒有意義的，所以呢，假如你裝不到那麼多甲，還是裸奔保持速度吧。
如何判斷裝甲能否禁受BB的炮擊呢？其實在這里有個誤區，就是裝甲的厚度，有人問我：「我大拿裝了10的頂甲，為什麼還是扛不住？」問題出來了，裝甲的防禦能力不在於裝甲的厚度是多少，而在於另一個數值，這個數值在每種裝甲配裝厚度那個小窗口的下邊，對了就是「破甲彈防禦」「高爆彈防禦」這兩個數據，只有這兩個數據達到一定的值，才能對應的防禦那個口徑的炮彈攻擊。具體的數值後邊再說。
在裝甲數量夠多了以後，對方的攻擊就會出現無傷現象，就是所謂的跳0，這里邊有個小常識，那就是炮彈入射角度的問題，不要看這是個游戲，其實這點做得還是比較真實的，也就是說不同防禦能力的裝甲，在不一樣的距離上，吸收的傷害不一樣。這么說泛泛了點，舉個例子，英國10頂甲的獅子，在最遠距離（一般BB40度角）上被吊頂甲，還是會被打的很疼，但是當對方BB以35度以下————側甲射擊范圍的時候，頂甲就會吸收很多傷害並經常跳0，為什麼呢？就是入射角度和炮彈速度的問題。如果裝甲能再厚，那麼這個0傷區域就會更大，比如英國12.7頂甲的KGV，幾乎除了側甲意外，頂甲都是零傷區域，當然這個零傷是針對高爆彈（HE）的。
那麼現在說穿甲彈（AP）有人說見著鐵船就用穿甲就可以了，這么說對么？確實沒有錯，但是有一點需要注意的就是——————穿甲彈的傷害方式。穿甲彈如果沒有穿過甲，就不會有任何傷害，或者如果穿過頭了，也幾乎沒有傷害（這就是為什麼18寸穿甲彈打小船都是96傷害的原因）大家看到了，裝甲是有「破甲彈防禦」這個數值的，說明不是說只要是穿甲彈對裝甲的船傷害就一定大，穿甲彈的傷害是有前提的，首先是炮彈口徑要夠大，然後就是炮彈的入射角也要大，炮彈的穿甲速度要夠，否則都無法穿甲而造成十分華麗的00000000000000。比如面對10頂的獅子，安德烈的11寸口徑AP除了最遠射程再往回一點點距離這個區域意外，剩下的大部分區域都是穿甲彈失效區域。同理，經過我測試，18寸口徑炮彈打炮角27~18這個區域內的10頂英國獅子，也是跳0。不過需要注意的就是，雖然裝甲很厚了以後，穿甲彈也會出現無傷區域，但是假如穿甲彈在有效區域內，對裝甲船的傷害是很可觀的。
剛才我一直以獅子和KGV為例，那麼下面就公布一下這兩種標准配置的裝甲防禦能力，不一樣的國家雖然裝甲不一樣，可是防禦數值對於炮彈的防禦能力是一樣的，可以根據這兩種來配置
10頂獅子：破甲彈防禦80
高爆彈防禦35
12.5頂的KGV：破甲彈防禦100
高爆彈防禦43
以上是兩個比較典型的數據，呵呵。

⑽ 誰知道薩克森級鐵甲艦數據

「薩克森」級鐵甲艦是德國海軍19世紀70年代末最新式最先進的主力鐵甲艦、也是中國「定遠」級鐵甲艦耐余的設計母型。但是「薩」只是一型大型的岸防鐵甲艦、並不適合遠洋航行作戰等。她主要守衛巡防德國沿海波羅地海等沿海水域，作為德國海軍鞏固國門的海上柱石。她的噸位較小、吃水較淺、比當時世界上動輒上萬噸排水量的大型鐵甲艦要小敏畝賣的多。

——19世紀後期經過「現代化」改裝後的「薩克森」、煙囪變成了一個，飛橋移動到了煙囪前面改善了航行視線

「薩克森」同級工4艘，首艦是「薩克森」號，於1875年在德國斯德丁的A.G. Vulcan造船廠開工建造，1877年7月21日下水，1878年10月20日正式服役。

"薩克森"號有厚重的裝甲防護。它的裝甲帶外層是一層127mm－254mm的鐵甲，內襯一層200mm－288mm的柚木，十分堅固而又不乏韌性。它的防水隔艙外層裝甲203mm,內層裝甲152mm。甲板裝甲為50mm－70mm。炮塔裝甲同樣為雙層。外層為254mm鐵甲，內襯228mm柚木層。司令塔裝甲為140mm。

德國設計建造了"薩克森"級裝甲戰列艦，並成為當時德國最大、最新的鐵甲艦，是從以前的德國中央炮組和側舷裝甲艦設計的突破。這級戰列艦由於受當時德國軍方"海軍艦隊要首先為陸軍作戰提供支援"的戰略思想指導，實際上是設計成一級沿海防禦型的裝甲戰列艦，在大洋上進行海上作戰並不是其強項。由於該級艦龐大的雙並列4個煙囪的布置，為其贏得了"水泥廠"的綽號。