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陈悦
中国是一个濒海大国,有着悠久的海洋和海军文化积淀。在中国海军漫长的历史进程中,明朝太监郑和七下西洋的故事,至今仍为国人所乐道。这支舰队中的主力舰型——宝船,以其规模之巨,技术之先进,成为郑和舰队壮举的天然象征,在中国古代海军史上写下了辉煌的一笔。当岁月的车轮缓缓转过4个世纪后,在沉寂得几乎毫无生气的中国领海上再次涌起辉煌的波澜,2艘亚洲第一巨舰,为自明代以来受禁海政策桎梏而衰败不堪的中国海防和海军带来了一丝希望。然而,可能因为这次辉煌过于短促,亦可能因为辉煌之后的历史过于苦痛,这级军舰的面貌渐渐变得模糊,逐渐被后人淡忘。时间又过了一个世纪,当中国重新站在太平洋之滨,打算再一次拥抱这片宽广的蓝色时,回首往昔走过的路,或许会给他明天要走的路以帮助和启迪。任何一位懂得理性思考并具备责任感的中国公民都不应忘记那2艘强大的战舰——“定远”级铁甲舰。
“定远”级铁甲舰,包括2艘同型姊妹舰“定远”、“镇远”,是中国海军史上第一级近现代意义的主战军舰。她们诞生于19世纪中后叶的中国洋务自强时代,最终消逝在近代决定中日两国命运的甲午战争中。
铁甲舰(ironcladships),是军舰发展进入蒸汽时代后的独特产物。与之前的木质风帆战舰相较,这类拥有装甲和蒸汽动力的新式军舰有如重装的武士,身被厚甲,手执利器,同时具备强大的生存力和攻击力。作为海军的主力舰种,在那个时代,铁甲舰象征着国家的实力,是衡量一支海军乃至一个海洋国家力量强弱的标准。在她的直系后代——战列舰出现之前,铁甲舰一直扮演着四海霸主的角色。
几乎与铁甲舰诞生同时,在西方列强的坚船利炮打击下,古老的中国经历了国门洞开、主权沦丧、内忧外患接踵而来的严峻局势。为应对这“数千年未有之变局”,和“数千年未有之强敌”(李鸿章语),当时中国朝野一批思想较为进步、较有世界眼光的官僚知识份子在惨痛的现实教训面前,发起了旨在“求强”、“求富”的洋务运动,主张主动打开国门,学习西方的先进科学技术,“师夷长技以制夷”,希冀以此改变国家的前途命运,最终能使中国跻身于世界强国之林。
“铁甲船不可不办,倭人万不可轻视”
洋务运动开始之初,洋务建设的主要着眼点在于“自强”。这个产生于《易经》的著名词汇(“天行健,君子以自强不息”),在当时的含义主要是指通过寻求、掌握能够制御外寇的利器,解决现实紧迫的国防危机,“不使受制于人”(奕訢语)。针对1840年以来几次失败的对外战争中,外敌都是从大海之上联樯而来,在列强的叩门声中,传统水师的落后无用暴露无遗,海防的重要性愈加突显。巩固海防、创办模傲西方的近代化海军之议由此兴起。
如同今天的中国人在谈论航空母舰一样,近代海防论兴起之时,当时世界海军最新锐的舰种——铁甲舰随即在举国上下变成热度很高的话题。谈论、研究、进而议论购买以及购买何种铁甲舰在当时是件相当时髦的事情,清政府内部围绕着是否需要铁甲舰、如何购舰及将来的维护经费如何筹集等问题展开了旷日持久的讨论,其间又夹杂了派系倾轧、铁甲舰过时论、要大舰还是要小舰等因素的干扰,因此虽然清廷早在1875年就谕令购买1∼2艘铁甲舰,但历时近6年而毫无功果。
中国近代造舰、海军教育之先行者,南洋通商大臣沈葆桢对其参与其中的海防事业无限钟情,在1879年临终时口述遗疏,称“臣所每饭不忘者,在购买铁甲船一事,至今无及矣。而恳恳之愚,总以为铁甲船不可不办,倭人万不可轻视”,“伏望皇太后圣断施行,早日定计,事机呼吸,迟则噬脐”!
当时与主持南洋海防的沈葆桢共同担负中国海防重任的另一位人物,是主持北洋海防的北洋通商大臣李鸿章。在太平天国战争时代率领两淮子弟,通过使用“洋人开花大炮”起家的李鸿章,对西方先进武器的价值有着其他很多同时代官僚无法与之相比的切身感受。筹办海防之初,虽然囿于派系之见,与南洋大臣沈葆桢在购买铁甲舰问题上明争暗斗,但私下里李鸿章早已派专人在国外打听、寻购铁甲舰,迈出了超前、实干的一步。尽管有论者认为李鸿章此举目的在于巩固北洋小集团利益,但李鸿章的行为在客观上对加强中国近代海军起到了积极作用,行文至此不由得不让人想起李鸿章的一段名言:“人生如朝露,倘及时着手,做成一二件济世安民顶天立地事业,不愈于空言耶”。
1877年2月,李鸿章从中国海关税务司英国人赫德(sir.p.hart)处得知土耳其在英国订购建造的2艘铁甲舰有意转售,当即委托率领第一届海军留学生出国的李凤苞、日意格(p.m.giquel)等人前往英国船厂考察实船。同年4月14日,中国驻英公使郭嵩焘应邀参加了日本在英订购的铁甲舰“扶桑”号的下水仪式,日本订造的这艘军舰,排水量3777吨,装备4门240毫米克虏伯火炮,航速13节,属于小型的二等铁甲舰(依据当时的军舰分类标准,五六千吨及以上的铁甲舰称一等;三四千吨及以下的称为二等),而且设计上也有很多不足之处,例如主炮采用的是落后的船腰炮房布局等。但在当时的亚洲,这艘军舰无疑是强大、没有敌手的,这对尚在襁褓中的中国海军是个巨大的威胁,以开明著称、六十余岁还在学习英文的中国第一任驻外公使郭嵩焘当时的心情可想而知,“勉赞数语”后,日本已经拥有铁甲舰的消息传回了国内。1874年日本侵台事件的余痛还没有被遗忘,日本现在竟然有了“比睿”、“金刚”、“扶桑”三艘铁甲舰,其目的何在,清政府自然心知肚明。李鸿章在随后给清廷的报告中激动地称“彼既以所有以相陵侮,我亦当觅所无以求自强”,由此,中国和日本开始了海军建设竞赛,购买铁甲舰,因为日本的刺激,而开始真正提到议事日程上了。
赫德推荐给李鸿章的2艘土耳其铁甲舰为同级,原名peki-shereef、boordhi-zaffer,后分别更名为belleisle、orion,中国音译为“柏尔来”、“奥利恩”。和当时日本拥有的“比睿”、“扶桑”一样同属二等铁甲舰,由英国设计,1874年开工建造。该级舰排水量4870吨,舰长74.68米,宽15.85米,吃水6.4米,动力系统为2座蒸汽机,4座锅炉,双轴推进,“柏尔来”试航时测得功率4040匹马力,航速12.99节。主炮为4门12英寸前装线膛炮,采用较为老式的船腰炮房-八角台布置法,即在军舰中部用装甲围出一个四边形的“炮房”,将长方形炮房的四角各“切”去一块,在四角的斜面上开设炮窗布置4门主炮。因为原本长方形只有4个角的炮房被切成了8个角,所以又得名八角台铁甲舰。船腰炮房设计最大的弊病在于火炮的射界过小,无法转向前后方向进行射击,已不符合当时海军要求船头对敌作战的战术要求,两舰是英国建造的最后一型船腰炮房军舰。除了在八角台炮房里的4门12英寸前膛主炮外,该级舰的武装还包括4门20磅炮、2座式样陈旧的14英寸鱼雷发射装置,以及军舰舰首水下尖锐如刀的撞角。综合各项指标来看,该级舰只能说是性能一般,乏善可陈,在当时世界的同类铁甲舰中并不突出,唯有的一处亮点是除了水线带装甲和炮房装甲外,炮房的顶部也敷设了装甲,这是近现代意义军舰上首次出现的装甲甲板。
“柏尔来”、“奥利恩”分别于1876年2月12日、1879年1月23日下水,最后在1878年7月19日与1882年7月3日完工。原本二舰为土耳其订购,本应由土耳其接收,但当时正值俄土战争,处于中立地位且和俄国关系紧张的英国被迫不能交货,奈何只好自己花钱买下。这2艘性能平平的军舰对于当时战舰如云的海上霸主英国来讲,实在是可有可无之物,为捞回这笔冤枉钱,英国政府立刻就瞄上了正在筹建近代化海军,并在英国船厂一再购买军舰的中国,通过赫德利用其中国海关总税务司的特殊身份极力进行推销,2艘军舰总共报价160万两银。
“中国拟造之船,议仿‘英弗莱息白’及‘萨克森’之制,集二者之长,去二者之弊”
李凤苞,江苏崇明人(今属上海),是中国早期著名的新式科技人才,学识丰富,深受李鸿章赏识,曾担任福建船政局总考工,对近代军事技术颇有认识;日意格,法国人,造舰专家,曾一手协助中国创办福建船政局,为中国近代海军建设做出过突出贡献。二人受命抵达英国实地考察后,立刻看出并向李鸿章汇报了这级军舰的弊病,认为样式陈旧,不建议购买,于是有关转购这2艘铁甲舰的提议随即被搁置。
1879年沈葆桢去世后不久,中、俄因边境问题发生争执,两国关系骤然紧张,俄国威胁将派出舰队到中国沿海,上述2艘已经接近完工的英国铁甲舰对急需购买现成军舰以加强海军实力的中国有了特殊的意义。清政府下令李鸿章立即购买这两艘铁甲舰,而英国则看准时机大敲竹杠,“忽允忽翻”,竟将2艘老式铁甲舰的售价一路哄抬至200万两银,只是最后英国政府担心这2艘军舰如果卖给中国,有可能在不可预测的将来落入俄国人手中,而彻底拒绝出售,中国万幸逃过了英国磨得飞快的一刀,而中国历史上第一次购买铁甲舰的尝试也随之流产。这2艘原本大有可能成为“定远”、“镇远”的二等铁甲舰后来长时间在英国海军服役,充当无足轻重的角色,平淡地走完了一生。
令人意外的是,转购土耳其铁甲舰的失败并没有使中国购买铁甲舰的计划停滞,受日益紧张的中俄关系影响,并在李鸿章等洋务派实力人物的努力下,清政府中枢对铁甲舰的兴趣大增,在海军建设方面表现出了异乎寻常的坚定决心。1880年5月13日,已升任驻德公使的李凤苞向国内报告了英国拒绝出售两艘铁甲舰的消息后,清廷中枢在短时间内便做出反应,发五百里密谕通知李鸿章“当此筹办海防之际,不能因前议无成,遽尔中止,著照李鸿章所议,查照新式,在英厂定造铁甲二只”,特别命令在德国具体承办寻购事项的李凤苞“速行定议,早日造成,不可耽延时日”,并着重强调“尤当悉心酌度,认真经理,以期适用,毋为洋人所绐,虚靡巨款。”
受知识局限,传统科举出身的李鸿章虽然在近代海军建设这个领域里经历有年,但对于新式铁甲舰究竟应该是个什么样子并不清楚,在购买要求上只是含糊提出必须价廉物美,吃水不能超过20英尺(6米)以适应当时中国的港口条件等几条简单的标准,寻购新式铁甲舰的具体任务落在李凤苞和徐建寅的肩上。
李凤苞在国内时即对近代军事技术有所涉猎,出国之后特别是受李鸿章之命寻购铁甲舰后,更是利用便利的条件,大量自学了近代造舰和海军知识,期间曾担任中国第一批海军留学生监督,与日后的中国海军主要将领林泰曾、刘步蟾等均有交流。
为辅助李凤苞访购铁甲舰,洋务运动时代中国著名的科学家徐建寅在创建山东机器局大功初成后,即经李鸿章推荐,被任命为驻德使馆二等参赞,前往德国协助李凤苞购买铁甲舰。1879年10月25日,徐建寅乘坐法国“扬子”号商轮由上海出发,踏上前往德国的旅途。此后将近5年的时间里,徐建寅的足迹遍及英、法、德等国,期间写下的日记成为我们今天考察“定远”级军舰订购、建造过程情况的珍贵资料。
19世纪后期的欧洲,传统的海军大国主要有英、法等国,另外新兴的德国挟普法战争胜利之势,也在努力发展武备,着意建设海军。根据李鸿章的指示,李、徐二人以走访形式主要调查了英、德两国的新式铁甲舰和船厂。
作为新崛起的海军国家,德国的造舰技术在当时世界并不突出,此前各国外购军舰大都寻找传统海军强国英、法等国,没人会对海军尚弱的德国投以青眼。这次突如其来的中国订单无异于天赐的宣传良机,德国政府因此高度重视,接下订单造出军舰,不仅意味着德国军舰出口史上零的突破,而且无疑这全新的铁甲舰将会成为当时亚洲霸主中国海军的主力,其带来的广告价值是不言而喻的,因此德国人尽量给两位中国特使留下深刻的印象。德国伏尔铿造船厂、西门子公司、克虏伯公司、刷次考甫鱼雷厂、毛瑟枪厂等军工企业异常热情地邀请、接待了来自中国的访问者,在徐建寅的日记中有大量篇幅用于记载对这些厂访问的过程,大到工厂规模,小到工艺流程,乃至工人的薪水多寡,日常饮食内容都有详细记录。考察德国海军基地基尔军港时,装饰极其豪华考究的德国皇帝威廉一世的御用座舰“荷恩初良”号破天荒地悬起外国国旗——黄底青龙旗,提供给中国使者乘坐使用。在军港里,徐建寅第一次见到了将来要成为中国铁甲舰母型的德国最新式铁甲舰“萨克森”,陪同参观的基尔军港司令更是不厌其烦地向中国使者讲解铁甲舰的设计规则和作战要领,并反复强调当时海军战术的一条准则“总之迎敌时只有炮口向前,必不至恰受敌击也”。当然这位德国将军肯定不会忘了自己国家的生意,在向徐建寅一一介绍自己的妻子儿女同时,对于德国的新式铁甲舰“萨克森”大加溢美。
与热情洋溢的德国不同,英国人让中国的两位使者颇感失望。徐建寅等提出参观建造中的中国巡洋舰“扬威”、“超勇”的要求,竟然被英方蛮横地拒绝,为“扬威”、“超勇”两艘军舰折腾地精疲力竭的英国人武断地认为,这些中国人是来挑刺的。之前因阿思本舰队、蚊子船、土耳其铁甲舰,以及赫德争夺中国海军控制权等问题本就使得中国人,特别是坚持“权操自我”原则的李鸿章对英国充满戒心,迎面的这盘闭门羹更加大了他对英国的抵触情绪。未向英国人表示任何购买新铁甲舰的意向,中国特使便匆匆返回了德国。中国与德国签订了建造第一艘铁甲舰的合同之后近一个月,英国方才知悉消息,一向不可一世的英国人不得不对中国的外交及工程技术人员刮目相看,然而悔之已晚了。“年轻的中国外交官已在国际交往的实践和学习西方近代科技知识的过程中,逐渐成熟起来,利用学得的专业知识和出使欧洲的有利地位,成功绕开帝国主义在华势力的束缚和限制,独立地按照本国要求,在国际市场上选购先进军事装备,这反映了中国人对于西方军事技术的了解已经达到了一个新的阶段。”(姜鸣“定远”和“镇远”铁甲舰述略,《船史研究》)
1880年12月2日上午7点,李凤苞依据德国海军部的标准,与伏尔铿造船厂草签了定造第一艘铁甲舰的合同,造价620万马克。8天后,借一艘新船下水仪式,伏尔铿造船厂邀请德国海军司令以及中国特使徐建寅等参加宴会,席间,徐建寅即兴致祝酒辞,谓“……今我中国拟在伏尔铿船厂订造一船,足证我国与德国交谊之厚。尤愿伏尔铿厂用心制造,成此利器,俾将来中国武备之声名洋溢四海,而思以此船为始基……”,踌躇之志溢于言表,今日读来仍令人激动不已。次年1月8日,第一号铁甲舰定造合同正式签约,4个月后,1881年5月23日,中国向德国定造第二号铁甲舰。8月22日,第一号铁甲舰被李鸿章命名为“定远”,英文名称tingyuen;10月9日,同型的第二号铁甲舰被李鸿章命名为“镇远”,英文名称chenyuen,中国海军的新时代悄然来临了。
关于这级新式铁甲舰的技术概况,徐建寅在当时的日记中称:“现在中国拟造之船,议仿‘英弗莱息白’及‘萨克森’之制,集二者之长,去二者之弊……似可列于当今遍地球第一等铁甲船……”。从后来的实际情况看,“定远”级军舰很大程度上采用了德国“萨克森”军舰的设计,在此基础上又加入了英国“英弗莱息白”军舰的一些优秀设计以及中国工程技术人员自己的创新思想,其吨位属于大型的一等铁甲舰,其先进程度无愧于当时亚洲第一巨舰的盛赞。
由英国著名舰船设计师巴纳贝(barnaby)设计的“英弗莱息白”(inflexble)号军舰,在战列舰发展史上有着里程碑式的重要地位,是当时英国“式最新、甲最厚、炮最大”的铁甲舰。李凤苞、徐建寅在英国船厂吃了闭门羹后,曾到朴茨茅斯参观过这艘当时尚未完工的军舰。
“英弗莱息白”之特别,主要在于它的防护形式和主炮布置方法,而这2点均影响了后来中国“定远”级铁甲舰的设计。“英弗莱息白”摒弃了当时铁甲舰上大量使用的水线带装甲,变包裹全船的水线带装甲为集中防御的“甲房”,在军舰中部重要部位用厚达508∼609毫米的装甲围出一个长33.5米、宽22.9米的防护空间,军舰上的要害部门如主炮塔、驱动主炮塔的旋转机构、弹药库等均保护再其中,这种革命性的设计在当时称为铁甲堡。在中央铁甲堡之外,军舰的前后各敷设了厚度为3英寸的装甲甲板,用这种低于水线的装甲甲板取代了直立的装甲。这些设计既使军舰上的要害部位得到集中防御,又因为取消了沿水线装备的垂直装甲,因而大大减轻了军舰的重量,优化了军舰的机动性。
“英弗莱息白”的主炮采用的是当时令世界震惊的16英寸(406毫米)巨炮,4门巨无霸火炮分装于军舰中部2座双联船面旋台式炮塔内。所谓船面旋台,就是用装甲围成圆形的炮台,顶上铺设平甲,类似钢铁的“罐头”,“罐头”里面安装火炮。炮台下方装有一套复杂的旋转机构,通过转动整个炮台,从而让炮台里的火炮可以四面射击。其基本特点就是炮随台动,即火炮本身不动,随着炮台转动而动。“英弗莱息白”的另一大设计特点就来源自这两座炮塔,和最初的船面旋台铁甲舰将炮塔沿军舰的中线前后布置不同的是,自意奥利萨海战之后,船头对敌的战术成为各国海军的潮流,沿中线布置炮塔的设计在当时被认为无法使各个炮塔内的火炮同时转向舰首或舰尾方向射击,“患前后不能互击”,不符合船头对敌的基本战术要求。“英弗莱息白”针对此进行了改良,将炮台设计为对角线布局(或称斜连炮台),2个旋台错开一定角度,并列在军舰中部。采用这种布局,可以使2座旋转炮台能同时向舰首舰尾方向开火,而且可以将舱房布置在两舷之中,不用担心其会遮挡住火炮的射界。这一极具特色的设计让“英弗莱息白”名噪一时,不久之后,中国的“定远”级铁甲舰上便引用了这项当时被认为非常成功的设计,将2座装备了4门305毫米口径克虏伯巨炮的炮塔按对角线布局。
与“英弗莱息白”一样,德国的“萨克森”(sachsen)也属于当时世界上最新式的铁甲舰。防御上同样使用了先进的铁甲堡设计。
“萨克森”的特别之处同样在于它的炮塔样式。英国“英弗莱息白”使用的船面旋台尽管相对于船腰炮房先进得多,但仍存在大量不足,李凤苞曾直接指出这种设计的几个主要缺陷:首先,船面旋台是连炮带台一起转动的,炮台本身厚厚的装甲就已经很重,再加上炮台里面大口径巨炮的重量,使得整个旋台过于笨重;其次,为转动笨重的旋台,在炮台下设有一套非常复杂的液压、齿轮传动装置,整套设备过于繁琐,操作稍有不慎,就容易造成故障。而因为旋台本身的自重过大,一旦液压驱动装置出现问题,采用人力转动炮台会非常困难;再次,为获得较强的生存力,炮台采用的是“闷罐”式设计,这样确实可以抵挡飞来的炮弹,但是火炮发射后造成的烟雾却不太容易消散,往往发射完一发炮弹,还得等炮塔内的烟雾散尽才能再进行装填瞄准,火炮的射速大受影响。而且安装在这种封闭式炮塔内的火炮虽说因为随炮台一起转动,周向射界大大增加了,但是炮塔上的炮门比较狭小,火炮的俯仰角度受到了限制,不利于攻击高处和远处的目标。而“萨克森”采用的是一种相对比船面旋台更为先进的炮塔样式,即露台旋炮,又称露炮台。其主要特征是炮台不动而炮动,和船面旋台一样,露炮台也是用装甲围成炮台,不过这种炮台的高度仅以保护火炮炮架为限,而且炮台还是和舱面连为一体,固定不能转动的,一般被称为装甲围壁或胸墙。火炮安装在固定的炮台里面,这样转向时只要转动火炮就行了,不用管那厚厚的装甲围壁,大大减轻了旋转机构的负担。而且早期的露炮台正如它的名字一样,上部是完全敞开、露天的,瞄准、观察的视野都比较开阔,火炮的俯仰角度可以调得比较大,也不会出现火炮发射后硝烟无法散去的问题,因为炮台本身是和舱面相连的固定装甲围壁,更避免了船面旋台“弹著旋缝”的弊病。
尽管“萨克森”军舰在炮台设计方面引入了先进的露炮台样式,但保守的德国人却在军舰中部设置一个落后过时的船腰炮房,“萨克森”级军舰的6门主炮只有2门安装在军舰前部的双联露炮台内,其余4门则装备在军舰中部这处没有顶盖的船腰炮房内,一旦有炮弹射入炮房,四散的破片势必会殃及炮房内的所有4门火炮,这不能不说是“萨克森”设计上的一大败笔。
“萨克森”级军舰具备强大的火力,在当时世界动辄上万吨的一等铁甲舰家族里,吨位又较小,非常适合中国港口的水深、码头等条件,加之德国政府为争取中国订单所作的不懈努力和优惠的价格(以往有论者认为中国驻德公使李凤苞在经手铁甲舰事务中中饱私囊,贪污受贿,此说并无可靠根据。实际2艘中国铁甲舰的造价在当时世界上是异常低廉的,只相当于在英国购买1艘同类军舰的价格。在第二艘铁甲舰建造前的竞标过程中,法国地中海船厂反复降价后给出的最低价仍比德国船厂的造价高出10万法郎,由此也可以看见德国为定造“定远”级军舰付出的良苦用心)中国的“定远”级铁甲舰最终选定在德国船厂建造,而且大量使用了“萨克森”级军舰的现成设计和通用部件,可以认为,“定远”级是一种改进版的“萨克森”级军舰。
“遍地球第一等铁甲船”的性能及构造
这级让当时的中国人热血沸腾,又让后世的中国人魂牵梦萦的特殊军舰,从外形看,双桅、双烟囱的布局显然受了“英弗莱息白”的影响。而舰体部分,除了炮台和飞桥的设计外,几乎就是“萨克森”级军舰的翻版,这可能也是德国为何能以如此低廉的价格建造“定远”的原因所在。涂装方面,“定远”级采用的是通行于19世纪欧洲的维多利亚式涂装,水线下为红色,水线带白色,舰体黑色,飞桥、舷墙等上层建筑白色、烟囱、桅杆黄色。引人注目的是,在这级军舰首尾各有一对飞龙纹,而且和当时的海军旗——龙旗一样,采用的都是为皇帝专用的五爪龙纹样式,足证当时国家对海军的期望之殷,这也是中国军舰上第一次出现龙纹。近代军舰首尾的纹饰是从帆船时代沿袭而来的传统,中国在学习西方建设近代海军的同时,也学习了西方海军的很多传统,但又并不是照搬。相对西方军舰上的船首像、卷草纹,龙是中华民族的独特象征,蛟龙则又是海上英雄的象征,军舰上装饰龙纹,既宣示了这是中国的海军,又寓意深远。在“定远”、“镇远”舰尾部的双龙戏珠纹上,镶嵌有各自的舰名,这可能是两艘军舰外观上唯一的区别。
“定远”级军舰正常排水量7220吨,满载排水量7670吨,舰长94.5米、宽18米、吃水6米,与“萨克森”级军舰的数据基本接近。动力系统方面,“定远”级军舰配备2座复合平卧式蒸汽机(horizontalcompoundreciprocating中国史书中通常音译为康邦机器)和8座锅炉,双轴推进,螺旋桨单个直径5米,试航时“定远”测得功率6200匹马力,航速14.5节,“镇远”稍快,测得功率7200匹马力,航速15.4节。煤舱最大容量1000吨,续航能力4500海里/10节。此外,该级军舰早期的设计中还可以使用风帆动力,后随着桅杆的改造而取消。为给舱内通风,“定远”级军舰的主甲板上各有4个大型通风筒,和4个小型通风筒,均匀分布在军舰中部两舷,通风筒上的风斗可以根据需要而转向。其中的4个大通风筒内部都装有特殊装置,用于将锅炉舱内的煤渣提升到甲板上,然后通过分装在左右舷的2个杂物筒倾倒处理。在以往的一些著作中,有观点认为“定远”舰只有3座大风筒(即认为“定远”舰左舷甲板上只有1座大风筒,比“镇远”少1个。见北京军博、刘公岛甲午战争博物馆展出的“定远”舰模型),但这实际是因为历史资料掌握不充分而产生的误解,“定远”、“镇远”舰的大型通风筒数量完全一样,均为4座,两艘军舰从外观上并无任何明显区别。
根据当时英国海军章程所在,一艘标准的铁甲舰应具备如下武器:大炮、鱼雷、碰嘴、连珠快炮。“定远”级的武备系统与此标准相符。
大炮即大口径炮,是当时军舰的主要武器。“定远”级的大炮包括4门305毫米口径和2门150毫米口径火炮。其中4门德国克虏伯(krupp)公司生产的1880式305毫米口径后膛钢箍套炮是军舰的主炮,身管长7625毫米,为25倍口径,来复线72条,长4364毫米,药膛长1406毫米(发射药燃烧室),单炮炮管重31.5吨,上炮架重6.15吨。每门炮备弹50发,可用的弹药包括开花弹(榴弹、爆破弹)、实心弹(凝铁弹、教练弹),均为弹药分装式,开花弹(仅指弹头,下同)重292千克,弹头内装药10千克,最大的发射药包重72千克(发射药包为圆柱形,将火yao片包裹于丝质袋内而成,外面标有重量,可以根据射程远近选取不同重量的药包);实心弹重325千克,弹头内微量装药,最大的发射药包同为72千克。火炮初速500米每秒,有效射程7800米,在当时属于威力惊人的武器,无论相较“英弗莱息白”的16寸前膛炮还是“萨克森”的260毫米后膛炮,“定远”的305毫米巨炮都丝毫不显逊色。
“定远”级军舰主炮所采用的布置方式非常特殊,在炮台形式上选择了与“萨克森”舰相同的露炮台式,将4门火炮两两分装于军舰中部的2座露炮台内,双联装的炮座底部有一套传动装置,通过人力和蒸汽辅助来转动火炮。露炮台的布局则参照了“英弗莱息白”军舰,采用的是右前左后的对角线布局,炮台内的4门火炮可以同时转向舰首方向发射,最大程度发扬火力。与当时通常的露炮台不同的是,从外观上看,“定远”级军舰的露炮台并不是露天的,在其上方安装了类似炮塔的穹盖式炮罩,原因是当时的军舰上开始出现了射速相当快的机关炮,装在桅盘里的机关炮居高临下,对在顶部完全敞开的露炮台里作业的水兵是个极大的威胁。中国的技术人员提出在露炮台里的大炮上架一个类似船面旋台那样的大罩子,炮罩通过几根支架连在火炮的底座上,随火炮一起转动,可以对里面的人员起到一定的保护作用。而为了避免炮罩的份量全部压在炮架上,中国人在露炮台厚厚的装甲围壁顶部铺设了轨道,将底部装有轮子的炮罩架在装甲围壁上转动。尽管对这种科技含量比较低的做法有些不以为然,认为“非船学所重”,自负的英国人最终还是在自己的露炮台军舰上也采用了类似中国军舰上的穹盖式炮罩,“定远”级军舰开创了一种新式的露炮台。
除4门威震亚洲的305毫米口径主炮外,“定远”级军舰首尾各有1门150毫米克虏伯1880式钢箍套炮。实际口径149.1毫米,身管为35倍径,长5220毫米,来复线长4800毫米,炮管重4.77吨,炮架重5.16吨,可用弹药包括开花弹与实心弹,均重51千克,最大的发射药包重17千克。火炮初速580米/秒,有效射程11000米。这2门火炮分装于首尾的2个炮罩内,由人力转动。
“定远”级军舰的舰体设计沿用了德国“萨克森”铁甲舰,而“萨克森”军舰原本并没有鱼雷兵器的设计,因北洋大臣李鸿章对新锐的鱼雷兵器极为青睐,于是中、德两国技术人员在“定远”级军舰上增设了3具14英寸(355毫米)口径的鱼雷发射管,备雷21枚,均为先进的德国刷次考甫(schwartzkopf)磷铜鱼雷,又称黑头鱼雷。其中2具鱼雷发射管分别布置在军舰前部左右舷,位于铁甲堡之前;另1具布置在军舰尾部中线上,发射口位于军舰舰尾龙纹的下方。这一改进相当成功,以至于在“定远”级2艘军舰建成后不久,德国在自己的4艘“萨克森”型铁甲舰上也做了与“定远”级完全一样的改造。
“定远”、“镇远”2艘军舰各自还搭载有2艘舰载鱼雷艇,分名“定一”、“定二”;“镇一”、“镇二”,排水量16吨,艇长19.5米,航速15节,艇首左右各有1具14英寸鱼雷发射管。这一设计模仿自“英弗莱息白”号铁甲舰,主要考虑到小型鱼雷艇虽然威力较大,但因为载煤少、航程短,无法长距离航行到远海作战,因而搭附在大型军舰或专用的趸船上,抵达作战区域后再吊放至水中自行航行作战,以发挥奇兵的效果。为吊放这2艘鱼雷艇,“定远”级军舰在后桅上设有一根专用吊杆(以往认为“定远”级军舰后桅上有一前一后两根吊杆,实际亦是误会,只有向前的一根是真正的吊杆,而后部的一根则是在使用风帆时,控制风帆方向的使风杆)。在“定远”、“镇远”回国后不久,2舰搭载的4艘鱼雷艇便被卸下,交由旅顺基地统一管理,不再归北洋舰队直接节制。
碰嘴又称撞角、冲角,是当时军舰上的一项重要武器。自意奥利萨海战之后在各国海军中流行,主要用于近距离上撞击敌舰,“定远”、“镇远”舰舰首水下各有锋利如刀的撞角,外形与“萨克森”军舰采用的完全相同。
连珠快炮是一种射速很高的小口径速射炮,一般装有复进机构,当时以法国哈乞开斯式(hotchkiss)和美国加特林式(gatling)最为著名,主要用于抵御高速逼进的鱼雷艇、杆雷艇以及近距离杀伤敌方舰艇上的人员。“定远”级铁甲舰采用的主要是法国哈乞开斯式,大小共计12门,分别为:
6磅(57毫米)单管哈乞开斯式机关炮2门,英国阿姆斯特朗公司制造,口径57毫米,炮身长2515毫米,重440千克,弹药分为开花弹与实心弹,均重2.72千克,测试时在274米距离上可击穿120毫米厚的钢板。
3磅(47毫米)单管哈乞开斯式机关炮2门,外形与6磅炮相同。同样由英国阿姆斯特朗公司制造,口径47毫米,炮管长2012毫米,炮管重229千克,弹药分为开花弹和钢弹,分别重1.405和1.46千克,在274米距离上,可击穿90毫米厚钢板。射速为每分钟20发,射程4575米。6磅与3磅炮均安装于“定远”级军舰的尾楼甲板上。
2磅(37毫米)五管哈乞开斯炮8门。属于多管转轮式机关炮,亦阿姆斯特朗公司制造。炮身长740毫米,重200千克,弹药也分开花弹与实心弹,均重1.1千克。274米距离上,可以击穿24毫米厚钢板。“定远”级军舰前后桅杆的上桅盘(称为战斗桅盘)内各安装2门,其余4门安装在从烟囱至后桅附近的尾楼甲板两侧。
除上述武备外,“定远”级军舰还装备了4门75毫米舢板炮。为德国克虏伯公司制造,与当时各国陆军中大量装备的克虏伯行营炮类似,只是在陆军用炮架外另备有一套供舰上安装使用的炮架。炮身长3230毫米,重750千克,使用开花弹,重5.85千克。这种火炮主要供海军陆战队上岸后使用,必要时也可以临时布置在舰上的适当位置。
“定远”级军舰的防护设计采用的是与“英弗莱息白”、“萨克森”相同的铁甲堡式。铁甲堡长度达43.5米,自上层建筑到舷侧水线及水线以下,以305∼355毫米的钢面铁甲将军舰除首尾部分外的船体紧密包裹,整个军舰中部要害部位如弹药库、动力部门等均处于铁甲堡防护中(订造“镇远”号铁甲舰时,因遇原材料涨价,限于经费,被迫将水线下的钢面铁甲换成防御效果略逊的熟铁装甲)。需要指出的是,在“定远”级建造之时,世界上最新式的装甲为英国发明的康邦装甲,即钢铁复合装甲,又称钢面铁甲,然而当得知中国2艘铁甲舰的订单被德国接到后,英国政府随即下令拒绝向德国出口钢面铁甲。最终德国人通过反复试验,生产出了自己的钢面铁甲,并最先应用到了“定远”级铁甲舰上。“萨克森”级铁甲舰中2艘建造时间晚于“定远”级的军舰,即应时采用了钢面铁甲。“定远”级铁甲舰成为德国造船工业中第一型采用复合装甲的军舰,为德国舰船工业提供了技术积累。
在铁甲堡防护区域之外,“定远”级军舰的首尾敷设有76毫米厚的装甲甲板以加强防护能力,2座305毫米露炮台的炮座采用305毫米的装甲,而305毫米大炮的圆柱形炮罩厚度则只有薄薄的1英寸。舰体内部结构方面,采用双层底和水密隔舱设计,继李凤苞之后出任驻德公使的许景澄在检验报告中有详细描述:“船底铁板以上相距一迈当(米)余,有双层底铁板,用龙骨脊板上下抵连,又用直肋纵横相连,截成隔堵五十八格,使临战时船底偶有触损,水入不能通灌。双层底上分上、中、下舱3层……上、中、下舱各以铁板横直成壁,为隔舱一百五十四间,为受弹时水灌之备”。
“定远”级军舰的外部的甲板主要分为2层,均敷设柚木地板。位置在下的一层是主甲板,由于干舷较低容易上浪,平时主要在装煤作业和起锚作业时使用。在舰体中部的主甲板上,左右共分布了12个类似下水道盖的铁盖,这便是煤舱的填煤口;在填煤口附近,还有12个直径稍小的盖子,是用于给甲板下采光的采光窗,在军舰后部主甲板上也有16个同样功能的采光窗。在主甲板前部,舰首左右各有一块内侧高外侧低的锚床,上面摆放有2大2小共4个铁锚,由首楼甲板上的2根巨大的吊臂来吊放使用。主甲板后部,舰尾左右也各有一块略小的锚床,摆放2个标准的海军锚,由附近的2件吊锚杆吊放。此外在靠近船首的两舷各有一组吊艇架,悬挂2艘8桨舢板小艇。
“定远”级军舰的主要作业甲板是位于首尾楼顶部的甲板,这里是水兵的主活动区域。首楼甲板上自舰首150毫米火炮以后,分别布置有供人员出入的2处舱盖,以及用于起锚的大绞盘,尾楼甲板自舰尾150炮以后,分别是用于给底部舱室通风采光的大型水密天窗棚、用于舰尾起锚的绞盘、以及机舱棚等。在尾楼甲板上还设置有8组搁艇架,用于搭载舰载鱼雷艇以及舢板小艇,尾楼甲板的两侧有中空的舷墙,内部用于储放吊床、绳索等杂物,上面则架设各类口径的机关炮。无论平时、战时,这里都是最忙碌的地方。
“定远”级军舰的指挥中枢位于2座305炮台相接的部位,那里竖立着一座用8英寸装甲防护的司令塔,里面装有舵轮、罗经、传话筒等指挥、通信装置,塔壁上有很多类似碉堡枪眼的细长观察窗,战时军官们就在这里指挥军舰。这间由装甲保护的司令塔上方托举着一个由铁、木材料构成飞桥,即“定远”级军舰的露天指挥台。飞桥前后各有2具梯子通往首尾楼甲板,飞桥甲板上露天安装有罗经、车钟,飞桥两翼翼端则安装着左红右绿的航行灯。在飞桥中部有一个椭圆形的开口,即是从飞桥上进入司令塔的入口,飞桥后部有一间木头构建的小房子,里面摆放着拥有几组大抽屉的信号旗箱。这便是“定远”级铁甲舰的指挥枢纽所在。与之配套,在和飞桥甲板接邻的前桅杆下部设有一个斗状的桅盘,称为望台,安装有照度分别为8000枝烛光和20000枝烛光的探照灯各1具,里面有专门负责观察、了望任务的官兵值守;另外在“定远”级军舰的后桅杆附近还有一套备用的指挥系统,一座装有标准罗经的露天指挥台,附近还有一件由3个直径为2米的轮盘串联起来的人力舵轮组,当司令塔里的水压舵轮发生故障时,便有6名身强力壮的水兵分列两旁转动人力舵轮,来扳动水底巨大的舵叶。
“定远”级军舰的生活区主要集中在主甲板下的第一层,简称下一甲板。下一甲板的舰首部位,是一间面积较大的西式军医院,置有手术台、病床等设施。军医院与铁甲堡之间,分布着厨房、禁闭室、警卫室等功能舱室。进入铁甲堡区域后,首先在地板上会看到有6个大型的舱盖,下面是全舰的弹药库所在,弹药便是从这里提升出来后,运往全舰各炮位的,与之配套,在下一甲板的天花板上装有轨道和天车,用于提升和运送弹药。过了弹药舱出口,有2个巨型曲轴摇臂,数十名水兵将通过转动这2根摇臂来驱动甲板上方的4门305毫米大炮。再往后走,整个区域被烟囱竖井和发电机房占满(“定远”配备3台发电机、“镇远”只有2台),中间零散布置着官兵们的浴室。走过这个区域便出了铁甲堡进入舰尾,沿袭帆船时代的传统,舰尾是军官们的生活区域。这块区域的中央是2间军官餐厅,这是军官们用餐、聚会,以及娱乐交际的场所,里面放置着钢琴、酒柜、餐桌,并与西方军舰敬奉圣像一样,这里供奉着中国的战神——关公的牌位,另外还摆放有做工精细的“定远”级军舰原厂模型,黄海海战前的军事会议便是在这里召开的。在会议室外面,两侧则分布着各个军官的住舱,舱门上的欧式铜牌表明了一间间舱房的功能。军舰最后面的空间整个都是属于舰长的,里面包括舰长的办公室、卧室、浴室、个人的会客室等等,整个区域装修异常豪华。舰长会客室的墙壁上钉着一块椭圆形的铜牌,西式的绳纹围绕着汉字“定远”/“镇远”。相对于军官,普通水兵们的生活空间要可怜得多,他们并没有专门的休息场所,吃饭、睡觉、工作都在同一地点。为满足海上航行时的生活需要,“定远”级军舰舱内设有20座淡水炉,海水淡化机每日制造出的淡水能供应全舰300余人使用。
中国这级历经十年努力才最终成功的铁甲舰,集中了强大的火力和防护。建成时引起世界各国瞩目。尽管和所有处于探索期军舰一样,设计上并不完善,但我们不难得出结论,就当时的技术水平而言,这是一级相当先进的战舰。为建造这级军舰,清政府在选定母型、谈判、签订合同;保证建造质量方面均做出了不小的努力,并派技术工人前往实习,为将来维修、保养军舰作技术储备,最后又派出海军军官前往监督、实习,以保证这级军舰能够尽快形成战斗力。近代中国这次为发展海军而做出的巨大努力应该为后世所熟记,并从中汲取有益的经验。
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