古代罗马有桨战舰[2/2页]

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    平稳的这些条件，现在往往根据船的稳心高度来进行考虑。有关这方面的概念可回溯到公元十八世纪以前的情况，尽管阿基米德已经知道了大部分的基础物理学和数学的概念。的确，有一些迹象表明，阿基米德对浮体的研究受到了他对有关船的平稳问题的研究工作的启发。从图3所示一艘典型战舰剖面图的实例来看，其重心可能在船身内的某点上，并且由于对称的关系将会在中心线的某处。

    可以设想，船的开动就象是它的重量集中到上述这一点上并经引力作用使其朝下拉向地心。假如船向一侧倾斜，浸入水中的船身较小部分的重心就将朝同一方向移动。水的浮力将通过浸入水中那部分的重心起作用，作垂直的推压。只要浸入水中的部分质心朝倾斜方向充分地移动，那么其向上作用的浮力通过将向下作用的重力传递到船身降低的一侧而把它抵消掉，两种力一起作用的最终效果将会使船自行恢复平稳。船的稳心高度就是其质心和浮力的向上力与船中心线相交处之间的距离。正如图例所示，稳心高度愈大，船的结构愈平稳

    对有关三层桨战舰的尺寸以及船身内的船员和其它储存品的配备情况有足够的了解以后，就可以对它们的稳心高度作出估计。人们对于船的吃水深度、用于船身的木材数量和船身内桨手的布置等因素所获得的数字易感受到设想上的变动。甚至一个或一个以上的这类因素有微小的变动时，就可导致风力中每小时五公里或六公里的变动，而可使船倾覆。但是，只要使各种类型的船舰的参数保持不变，稳心值之间的比率将是正确的，即使两者的数值都不是绝对正确的。由于这个方法是正确的，于是人们就必然会设想，从三层桨战舰过渡到四排桨战舰或五排桨战舰的船身及其内容物是尽可能地变化不大。由于造船工艺在历史上对作出这类变动方面是极端保守的，所以这种设想似乎完全是可能的。

    在这个分析中所最无法估计的是船所承受的压载量，因为古代两排桨战舰有足够船身空间来容纳足够的压舱物以便对船身的平稳特性作相当大的变动。我们在估计压载物时，都愿意保持船身愈轻愈好，要与古代的船身装配工所作出的其它明显的努力协调一致，就是所制造的船身要最大程度地配合桨手们的力量。我们估计的压载物是13000公斤，这个重量足以防止小于6o公里时速的风压在船身横梁的两端上把船身吹倒。

    这种估计方法的结果是，三层桨战舰的稳心高度约为o.4公尺，这个高度刚好足够，但决不是有丰富的余量。因此，除非水非常平静，否则古人为避免战争所表现出来的谨慎态度是十分合理的。就五排桨战舰来说，在船的上面两排再增添四行额外的桨手，就会造成一种麻烦，即是使得船的稳定性与其速度形成对立。如果是五排桨战舰采用同三层桨战舰一样的浸在水中的尺寸并且仍保留前面所提到的那些同样的设想，那么五排桨战舰的稳心高度只有0.1公尺。这样的一艘船对波压很难经受得住，而且在时速30公里以上的风力下必将倾覆。

    这种明显地不能令人满意的状况说明造船者是在沉重的压力下修改其船身设计的。从我们已经提到的一些理由来看，对造船者可以考虑的唯一良好的选择方案就是增加他们船的船身最大宽度。可是这种作法必然要牺牲一些速度，这就是要首先设计排数较多的船只的主要理由。就五排桨战舰来说，如果船身为获得稳定性而加宽到与三层桨战舰相等的船身宽度，那么其速度只能比三层桨战舰加快14％，而其加速度则比较差些。假使顶排增加62名桨手，中排增加54名，那么船员的规模增大将近70％。如果五排桨战舰的稳定性减低到前面所设想的那样，增加的速度就会多达29％。

    在已经了解到这些问题以后，人们就可以更清楚地懂得为什么在一个世纪的三分之二过去以后才开始建造数目相当大的四排桨战舰和五层桨战舰。雅典人墨守其三层桨战舰历史传统的这一倾向也可以部分地说明这一延迟的原因。曾在萨拉米（sais）得胜的这些战舰将不会轻易地放弃。但是，这一分析还没有说明四排桨战舰和五排桨战舰的名声于公元前330年左右开始显著地提高以及接题而来的古代海军武器的特殊竞赛。

    这些被认为六层桨的战舰，其研制早在公元前340年或35o年就开始在马其顿（acedon）和叙拉古（syrace）进行，但是直到公元前323年亚历山大大帝死了以后以及他的帝国分裂成为对抗的各个集团后才听得有这种二排桨战舰。到了公元前315年左右，亚历山大大帝的一个继承人s曾建造过七排桨战舰。在公元前301年，他的儿子detrithebesieger在其舰队中的战舰被列为高达十三排。在detri逝世以前，他建造了一艘十六排的战舰。他的对抗者建造过与此相同或超过它的战舰，但是令人诧异的是，有些战舰船桨的排数较少。例如，ly建造了一艘八排桨战舰，它被认为能够同detri的十六排桨战舰相对抗。这种比赛显然意味着更多的事情正在发生于船桨排数的作用上。这一运动是以中世纪建造的一艘二十排桨战舰和两艘三十排桨战舰以及大约四十年后下水的一艘四十排桨巨型战舰而达到顶峰。

    上述这些战舰还不及三层桨战舰闻名。而且它们也同样地引起了争论。但是近年来对这种战舰设计感到满意的说法已经提出来了，特别是纽约大学的lionelcasson所提出的。他的看法是，配备双人桨才能使六排桨战舰的设计达到完成，六排桨战舰可以这样地、合乎逻辑地配置它的最低的一排桨手。在这一点上，宽船身成为必不可少的，不论各个造船者或城市的惯例早先是否曾照此方向来调整他们的设计。自从出现六排桨战舰以后，一些新的船桨配置被设计了出来。通过把每一船桨安排更多的人员（最多达到八人左右），可以达到较多的相等的船桨排数。（在文艺复兴时期这种划桨的配置再次流行时，一桨八人被认为是最大的有效数字。）

    由于每桨配备有两人以上，所以桨手坐着时就可以不再操作了。船上备有长凳，可是当桨手要开始划时就必须站立起来，向前走去，而且（如果桨是很长的）踏上一个凳子将桨在船外的末端插入水中。桨手们在完成一次划桨动作时，就要向后退而把自己摔倒在长凳上作为结束。根据欧洲晚期的经验来推断，这种配置可以使全体船员中包含有少数熟练的桨手，船舱内的人员最是关键性的。桨手配置的问题不管怎样地是发生了，而且较大的体力消耗（部分地由于当时长达17.5公尺的桨所必然造成的）无疑地说明了船的操作效能下降得比单靠加宽船身所表现的还要多。

    曾经一度设想过多桨手的配置，所采取的船桨排数比以前有较大程度的不肯定。当时一艘四排桨战舰可以是一般具有双人桨顶排的三层桨战舰，一艘具有两排双人浆的两层桨战舰，甚至或者是一艘具有每桨四人的单层桨舰。detri的十六层桨战舰同样地可以有两排是每桨八人，或者是有三排是以某种组合加到十六人，例如顶上两排每桨六人和底部一排每桨四人。在发生这种情况时，除了稳定性以外还有其它一些理由宁愿使船身作较宽和较浅的选择。

    除了detri的十六排桨战舰以外，还有一些迹象表明，由于有另外一种理由使船桨排数的意义有所改变。事实证明，这种战舰受到了ly所建造的八层桨战舰的挑战。

    n提出了许多理由，认为这种八排桨战舰和所有其它规定为十六排以上的战舰是作为双体船（用支架将两个部身连接起来）建造的。ly的战舰中或许有两个甲板的桨手。他们在每个船身中操作，每桨配备四人。这种配置足以解决所有级别较大的有桨战舰，也包括四十排桨战舰在内，后者每个船身有三排桨，或许配备有分别依次递减的八、七、五个桨手，一个船身的每侧配备总共20名桨手。这种战舰的船身十分宽厚，这就有可能将这种战舰建造得比三层桨战舰为长。四十排桨战舰有长达128公尺的船体，可拥有4000名桨手。

    大多数有关这种巨型战舰操作的报告都认为这种战舰稳定，但是速度慢。从前面对五排桨战舰所获得的结果来看，可以合理地认为船桨排数增加到五排以上时，其操作水平就不断地下降。一个大致的估计表明，它们的动力与排水量的比低至只有三层桨战舰相应数值的六分之一。假如三层桨战舰和它的船头撞角在早期已占有优势，那么亚历山大大帝及其继承者们的时代又何必非要求助于低速而机动性差的战舰呢？

    一个部分的回答是船头撞角不再流行，而为锚和甲板所代替。尤其是古罗马人在其五排桨战舰的甲板上投入了多达120名的水兵。这个数字意味着（并由残存下来的图表证实）古罗马人的船身宽大而仅有双排桨或单排桨。巨型双体战舰载有数量相当大的部队。ly的八排桨战舰在甲板上拥有1200名水兵，而四十排桨战舰曾经载有2850名水兵和400名舱面水手。显然，在由水兵所决定的舰对舰的遭遇战中，一艘这样的超级战舰就能够击溃不论多少艘（每艘载有15一30名水兵）的三层桨战舰。空间的事实表明，不可能用足够的三层桨战舰载有相当于双体战舰的部队来包围这样一艘超级战舰。

    另一方面，这一论点并没有对船头撞角给予充分的注意。除非这样一艘超级战舰能够被一排较小战舰所包围，单是一艘三层桨战舰的打击就足以使它覆没。假如它的攻击能力受到低速的限制，那么为什么要建造这种战舰而且其体积愈来愈大呢？显然，向着速度较慢的战舰和甲板上战斗的转变，说明了大约在公元前330年左右就已经找到了抵消船头撞角的某种办法。

    图5：舰艇的偏航、纵摇和横摇对弹射器的射击效果的影响）

    古代弹射器看来是对于这个令人困惑的事情提供了大部分的答案。很久以来人们就曾提到过重型战舰载有弹射器，并且知道这种强有力的和改良式样的武器是依靠坚韧绳索的弹力，而不是依靠易弯曲的传统船头，它是在公元前约332年崭露头角的。就在那年包围tyre城时，亚历山大将其重型弹射器装置在战舰上用来猛轰城墙。以后，detri曾经将战舰从七排增加到十六排，同时也有舰用弹射器。

    要是没有地面运动的制约，这种弹射器就能够达到很大的范围。阿基米德建造了一种舰用弹射器，每个可发射重78.5公斤的石头或5.5公尺长的标枪。后者多半只是砍伐中等大小的树的大技，并将树干装上铁的尖头而制成。使用上述两者之中的一种弹射物，弹射器的射程都刚好是在200公尺以内，但是用较小的弹射物时，射程可达两倍以上。对于这类舰用弹射物的效果的注意力大都集中在石弹上。曾经有人以充分的理由怀疑这类弹射物能够打穿船壳并使船沉没。即使石弹能穿透船的上层结构，作为压舱物的砂层或石层也会有效地阻挡弹射物。

    但是，这种看法忽略了水兵和桨手易于受到弹射器发射的伤害。对于这样一种攻击来说，箭和石弹还是一样地好，自从在公元前500年左右有一种新型箭头在希腊产生以后尤其如此。角锥式的箭具有强大的穿透力。儒略恺撒（julicaesar）曾写过弹射箭足以穿透约一英尺的实心栎木。古代战舰必然有很少的抵抗力。theonhrast曾报导过三层桨战舰的上甲板是用菩提树的木料制成的，它具有适中的机械强度，但这是一种在地中海流域内可以得到的最轻而适用的木料。

    我的同事，urdue大学航空和宇航工程学院的曾经测验过一个古代角锥式箭头的现代复制品，其大小足以从最小的一种加强弹射器中发射出去，可以证明这个弹射器的存在来自古代弹药堆集处。他发现该箭能穿透五厘米的椴木，后者是菩提树的美国变种，这种箭的能力相当于在它发射出去时所预期能达到的速度的一半以下。这种厚度即使是需要的也是太保守了，而且该装置要比阿基米德的舰用弹射器发生少得多的力量。即使战舰甲板是用栎木制成，而且具有与船壳板同样的厚度，较大的战舰仍可安装上许多弹射器、有强穿透力的发射栓，而且还至少可载额定数一半的分遣舰队。

    对这种射击上的准确要求看来并不是太过，在中世纪，英国手弓射箭运动员曾经练习向射程为200公尺以上的“靶心”（用木桩把一块布控牢到地面上）射击。靶心准确的尺寸并不知晓，但是其全直径肯定要比三层桨战舰的宽约五公尺的甲板为小。美国全国石弓射箭手协会主席rolfesith报导说，他会使用现代射击器械，而且是没有准备地立即射击，将箭集中在射程为365公尺的三公尺半径内。由于大尺寸的古代弹射器是装在可调节的支架上，它们也几乎可以很好地做到这一点。借助于大型箭在飞行中的能见度，瞄准也就更容易了。

    一支弹射箭只要通过三层桨战舰的上甲板射出去，就有希望击中密集排列（这是设计上的特点）中的一名桨手。事实上，桨手梯队的排列表明，相当长大的箭可能一次击中一个以上的桨手，当箭作远程射击时，入射角几乎成直角。在一桨只配备一个装手的情况下，即使只有一个人伤亡也能使整排的划桨有几秒钟的不合拍，如果被击中者位于最易受到伤害的顶上一排而把桨落下到其他桨手中间，情况就更糟了。即使没有一人受伤，而一支长的箭杆突然在划桨的密集行列中出现，在把箭砍掉以前很可能中断某些桨手的操作，而后果也同上面所说的一样。由于一艘三层桨战舰用不了六秒钟就可以驶到其本身那样长度的距离，所以耽搁几秒钟也就足够了。

    因此，为了要使来自弹射器发射的危险减到最低程度，看来已经有过改变战舰设计的重要动机。用多排长桨来代替单人桨就会减少因一人受伤而发生其他桨手都不能合拍划桨的情况。六个桨手或八个桨手的联合力量就足以将射到他们中间的标枪型箭杆抓住。较少的船桨排数可使弹射箭的目标物不是那么密集了。因此，从这种有利的地位来看，在亚历山大大帝时代以后战舰设计的主要倾向是正确的。

    对于船的稳定性方面的考虑也有助于说明对冲击办法的改变。因为有许多理由说明最好的冲击方法是采取在敌船的船身侧面或船舷后部打击敌人。因此，一艘被截住停在水中的船，其船身侧面向着用撞角攻击的对方战舰是最容易受到伤害的。但是，当战舰使用弹射器以后，战术地位差不多颠倒过来了。停着的战舰就可以与轴心线垂直的角度发射全部舷炮。因为停着的战舰具有临界稳定性，而其目标则受到摇摆的干扰，后者会给发射弹的仰角带来了误差。而仰角散射又会导致命中距离的误差。战舰巨大的长度会使其前后颠簸减到最低程度，而颠簸则会转变为射击时的风阻误差。但是。由于迎面而来的战舰其长度为其宽度的10倍，这样就会出现一个几乎完全适合于防御战舰的射击特性的目标。

    图6：撞角攻击时，处于攻击和防御地位的舰艇的弹射器的射击效果分析）

    另一方面，进攻战舰就会沿着实际上直接对着的一条线来发射其弹射器。该舰也不会有多大颠簸，但是它也经不起颠簸，因为它的目标只有约三公尺宽（除桨以外）。对于进攻战舰来说，摇摆会造成严重的问题，因为当仰起弹射器而使其有充分的射程时，就会将弹射物的头部升起得比其羽翼状的尾端离开战舰的旋转中心更远。

    因此，当战舰摇摆时，弹射物的头部比尾端离开舷侧更远。假如在战舰垂直时完成了瞄准（船垂直时是最易做到瞄准的唯一时间），在船已过垂直线时进行发射，那么结果弹射箭就会飞得离开目标很远。船在摇摆中间行驶最为迅速，因此就难以测定准确的垂直线。对于前面所设想的那种尺寸的弹射器来说，当从200公尺处向一艘迎面而来的三层桨战舰发射一支箭时，离开垂直线只有1.5度的误差就会导致发射完全落空。

    由于我们假设的目标船是舷侧向着进攻战舰的，所以这一误差问题想来或许不很严重。但是，船摇摆时在较小的程度上也会对弹射器的仰角产生影响，正像船在划行时会有突然的稍微倾斜。不管战舰长宽之间的比率很大，船头仍会在划桨时稍微抬起，随后它又会降下去。即使在平静的海上这类不规则的情况对于远程的低目标的发射是极为困难的。此外，如果目标船停留在水中，那么对其桨手造成的损害比起对行驶中的船的损害要轻一些。

    图7：各种多排桨战舰的桨手配置假想图）

    因此，总的说来，弹射器似乎至少可以抵消由撞角所出现的一部分威胁，并且使攻入敌舰的战术再次受到欢迎。弹射器是在说明划船组织中所观察到的变化的适当时机中出现的；其效能水平即使不能沉船也是可使桨手受到损伤，而且它从舷侧平台发射的特点也会使撞击的办法泄了气。双体船所增强的稳定性使得它们特别适合于作为弹射器的平台。尚待解释的是，为什么在大约公元前250年之后这类大型战舰又从舞台上逐渐消失而被三层桨战舰或更小型的船所代替。

    看来部分地是由于战术上的原因。大型战舰的缓慢而欠灵敏似乎促进了速度快的小战舰的骚扰战术的发展。例如公元前201年chios战役中称为leboi的一种敞开式小船对罗得人（rhodes）的重型战舰进行了有效的骚扰。在开始突击而使大船失掉队形以后，leboi小船不知不觉地混进了大船中间，损坏或扰乱大船的桨，并且破坏它们的驾驶。弹射器的设计缺点是，它们通常不能在水平线下的角度发射，这就意味着在大型战舰的周围，有局部安全地带可使那些小船能够不知不觉地混进到大船里边去。遗憾的是，看来并没有小船冲进双体船两个船身之间的记录，部分地由于它们受到外伸的舷外支架的保护，而且当小船的桨在大船的两侧滑过去时就被突然折断了。这是一个令人兴奋的想法，但是至少有一些双体船具备有伸出在两个船身之间并阻挡船只侵入的撞角装置。

    图8：根据和tarch的著作和callixen的描述，对亚历山大的toleyiv的40排桨巨型双船身战舰的结构复制图）

    重型战舰衰落的部分原因可追溯到当时较大的政治事件。在罗马帝国扩大版图并停止与亚历山大大帝的继承者敌对时，它的海军日益局限于只需要小船所能做的工作，例如镇压海盗行为等。古代的最后一次大海战是在公元前31年在进行的，在那次战役中y的重型舰队被octavian的舰队司令agria率领的轻型快速舰队所击败。后者增添了对其小船有帮助的战术设备，例如由弹射器发射的铁钩和发射筒等，其中有一些则是按同样方式发射出去的。这些新帝国的规模和复杂情况同样也表明它们的海军应该是多方面适用的，以便执行诸如封锁和巡逻等任务。重型战舰在人力和物力方面日益增多的费用也使其在帝国时代遭到反对。即使罗马帝国也已经将其军费减少到最低程度。

    当罗马帝国开始衰落以后，造船业更把重点放在完全依靠人的体力上的这一点也丧失掉了。大约在公元325年以后，再也听不到三层桨战舰了。罗马帝国晚期和拜占庭（bye）时代的标准有桨战舰是大型快速帆船，它大量地依靠希腊炮火作为进攻之用。这种早期的燃烧剂可通过一种喷火器喷射，也可装在弹射器发射简内。大型快速帆船通常有两排桨，每桨配备一、二或三名桨手。

    图9：公元前1世纪镶嵌画里的罗马宽船身战舰，可装载多达120名水兵，远超过雅典时期三层桨战舰的14名）

    下一个重要的战舰革新是在十四世纪初期到来的。当时意大利人采用了一种曾齐尔（zenzile）划桨系统，其特点是把桨分成三桨一组，像在三层桨战舰那样，每桨由一人操作。新颖之点就在于把所有的三个人肩并肩地坐在一条共用的长凳上，长凳倾斜地放置在船内，以便使桨手们划桨时不致互相干扰。新系统的主要理由大概是比两排桨战舰具有较低的重心和较大的稳定性。罗盘在近代传到了欧洲，因此就可以更有把握地在暴风雨的气候中航行。在其希腊祖先所办不到的条件下可以大胆地进行战舰护航。

    战舰设计的最后改变是在大约公元1550年到来的，当时由于需要装载重型大炮，不得不恢复了每桨多桨手的宽船身战舰。虽然这些船上装载的炮只作直射，但是其重量使其必须作出与早在大约2000年前的弹射器有关的许多相同的改变。但是，未来是属于这样的战舰：它能够发射重型的全部舷炮而不受船身两侧的桨和桨手的干扰。

    在公元1571年leahto战役之后，单层甲板大帆船的作用下降了，在诸如波罗的海这类浅海中作最后一次停泊以后，这种船就完全不见了。到了这种船黯然失色的时候，它们在西方的文明世界里还维持了达2500年之久。在机器日益占优势的文明环境中，它是直接使用人的体力的一个不平常的幸存者。

    大概是被这场惊变吓得不轻，在10月11日这吓到神经错乱的八十六岁老教皇就蒙上帝的感召去了。只是不知道他是会在上面和他的前任们围坐在圣彼得周围畅谈风流韵事，还是象但丁写的那样在下面的地热疗养场里踹腿。

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