晓泉

风帆时代的舰载火炮

在风帆时代，岸防火炮与军舰上使用的大中型舷侧火炮有颇多相近之处。首先，两者均使用箱式轮架，并且配有便于在射击过后快速将火炮复位的索具和滑轮组等机械装置。其次，由于岸防炮与舰载火炮的打击目标主要为木质风帆战舰，所以二者配备的弹种也基本相同。最后，岸防炮的口径通常与大中型风帆战舰的舰载火炮口径相当。在大多数时候，海岸炮台上部署最多的还是24磅（141毫米）或32磅（155毫米）加农炮。

根据英国史料，十八世纪末英海军所使用的32磅加农炮，其炮身重达 2.8吨。在没有任何动力起重设备的时代，高于这一重量的火炮固然拥有更强的威力，但是却难以用人力或畜力抬升至位于要塞高处或崖壁顶端的发射阵地上。

“大炮射程论”

海岸守卫者会在不速之客驶近时开炮示警或直接瞄准射击，海上航行的帆船也会小心翼翼避免过于接近敌对的海岸。所以，通过火炮射程来划分己方可以有效控制的领海和领海之外的公海，在当时似乎是一個合乎逻辑的选择。1702年，荷兰法学家宾克斯胡克在其著作中首次正式提出了所谓的“大炮射程原则”，其核心表述为“（陆上国家的）管辖权之范围应与其武力所能及的范围相对应”，在当时，武力所及之范围自然是炮弹能打到的最远距离。

按照某些说法，十八世纪大炮的平均射程约为3海里，似乎“大炮射程论”与“3海里领海”主张拥有某种天然联系。实际情况是怎样的呢？

早在十六世纪末，西班牙皇家工程师科利亚多曾在自己的著述中给出了当时使用的多种火炮的射程。其中射程较远的12磅（122毫米）“次卡佛林”炮的最大射程可达到5000码（约合4570米），而24磅（147毫米）“卡佛林”炮最大射程则为6700码（约合6126米）。

这两个数据与上面提到的“3海里原则”较为吻合。然而考虑到当时的炮兵技术，在这样的距离上，弹着散布是无法预测的。同时代的炮兵专家往往用“捉摸不定”来形容所谓的“最大射程”。此外，圆铁弹在数千米以外落地后产生的扬尘，对于发射阵地上的观察者而言是难以观测的。在十六世纪末，望远镜尚未出现，所以通过试射方式测定火炮射程，基本上也变成了一件不可能完成的任务。

因此在“大炮射程论”提出的早期，各国往往采取实用主义的观点：一个濒海国家的领海范围仅限于其岸炮可以覆盖的海域。而在没有部署火炮的海岸，其对于领海权利的主张则往往不被人正视。当时很多人只是模糊地认为，采用大炮射程原则时，其火力覆盖范围不应超过1-2里格（葡萄牙距离单位，1里格约合6000米）。

风帆时代火炮的最大射程

那么当时的大炮实际上能打多远呢？

从十七世纪末起，微积分的发明和经典力学理论的广泛应用，使对火炮弹道进行较为精确的分析终于成为可能。在1687年出版的《自然哲学的数学原理》三卷本中，即包括了考虑空气阻力情况下的炮弹飞行弹道之定量分析。1742年，英国人罗宾斯在其著作《射击学新理论》中介绍了一种利用特别设计的单摆装置、通过动量守恒原理测定炮口初速的方法；并且根据大量实验结果，得出了基于当时火炮技术条件下的滑膛火炮内弹道方程。

在霍华德·道格拉斯于1829年所著的《海军火炮射击论文集》中，给出了当时几种主要口径的海军加农炮在标准发射条件下，采取不同仰角发射时的实测射程。今天，历史研究者们可以借助现代空气动力学与流体力学的发展成果，利用科学计算软件，对外弹道曲线进行更为精确的模拟。在柯林斯博士所撰写的《滑膛加农炮弹道学》一文中，作者以罗宾斯测定的18世纪火炮之膛口初速值为基准，辅以部分理想化的初始条件，利用专门针对球形炮弹飞行轨迹推导而出的运动方程进行数值分析，得出的结果和记载中的实测射程值非常接近，这也就进一步证实了罗宾斯在炮弹初速测量实验中的准确性。

我们仍然使用《滑膛加农炮弹道学》一文中提到的弹道轨迹方程进行分析，在其它条件不变的情况下，不同规格的加农炮在仰角为39度-42度的区间内（根据火炮口径不同而略有差异）可以将炮弹打的最远。

可以看出，即便是对于口径最大的64磅（195毫米）加农炮，其理论上的最大射程也无法达到3海里（5556米）。按照《滑膛加农炮弹道学》一文中的说法，如果想要让64磅加农炮的射程超过3海里，应满足以下4个条件：

1. 使用更长倍径比（21倍，上表中的火炮倍径比均取18倍）的身管。

2. 使用与炮弹等重的发射药（通常情况下发射药和炮弹的重量比为1：3）。

3. 仰角41。

4. 火炮发射阵地需位于海拔90米的高处（尽量让炮弹在更远的位置上落地）。

这都是当时炮兵技术和战术中无法做到的。搜索史料不难发现，当时的加农炮发射仰角无法超过12°。因此，可以认定，风帆战舰时代任何火炮的射程都无法超过3海里。

（未完待续）