“铁与火”时代的到来

在英国西南部的布里斯托尔海港，停泊着一艘170多岁“高龄”的大船。这位饱经沧桑的“老人”，抗击过大西洋上的风暴，经受过克里米亚战争的炮火，也曾被用作仓库船而黯然沉寂……它就是大名鼎鼎的“大不列颠”号。

“大不列颠”号由英国著名工程师布鲁内尔设计打造，花费4年时间建成，可以搭载700人，堪称当时世界上最大、最豪华的客轮。1843年，“大不列颠”号在布里斯托尔下水，并于两年后从利物浦出发，成功横渡了大西洋，抵达纽约。从此，“大不列颠”号就开始了颠沛流离的生涯——先是在大西洋航线上从事营运，后来又转到了澳大利亚航线，它还曾支援过克里米亚战争，但在那之后不久就消失在了人们的视线中。直到20世纪，人们才在南美洲的福克兰群岛发现了锈迹斑斑的“大不列颠”号，它已经被用作储存货物的仓库船长达半个世纪。虽然已无法再次起航，但被修葺一新的“大不列颠”号终于结束了漫长的旅行，被送回故乡布里斯托尔的海边，向人们展示着它当年的风采。

除了颇有传奇色彩的经历之外，“大不列颠”号还有着十分重要的意义——它使用蒸汽机作为动力系统，以螺旋桨为推进装置，船身用铁铸成，这使它和传统的木质帆船截然不同。比它稍早建成的“阿基米德”号也使用了蒸汽机和螺旋桨，但船体仍然是木质的。“大西方”号倒是铁甲壳的蒸汽机船，但它使用明轮作为推进装置，不如螺旋桨先进。因此，“大不列颠”号是第一艘集蒸汽机、螺旋桨、铁甲壳这些当时造船业的伟大创造于一身的蒸汽船，可以说开创了造船史上的新纪元。风帆时代的体系逐渐瓦解，钢铁蒸汽机船的时代来临了。

但是，这些变化并不是一朝一夕完成的。在向钢铁蒸汽机船转化的过程中，不仅要克服许多技术难题，更要面对转变人们思想观念这一严峻考验。其间究竟是怎样的历程呢？

海上之火：蒸汽机船闪亮登场

1807年8月17日，天气晴朗，美国纽约的哈得孙河边人头攒动。这一天，发明家兼工程师富尔顿将在哈得孙河上，试验他新发明建造的蒸汽机船“克莱蒙特”號。可是在当时，他的发明并不为大多数人所看好，人们甚至嘲讽他的船为“富尔顿的蠢物”，他们来到这里并不是为了见证富尔顿的成功，而是想看他的笑话。人们无法预见的是，这一天会被载入史册。

富尔顿在船尾做着启航的准备，内心既激动又忐忑。要知道，蒸汽动力在船舶上的应用并不是从一开始就那么理所当然，从单纯的设想到真正的蒸汽机船被建造出来，前后经历了一百多年的时间。早在1690年，就有法国人提出用蒸汽推动船只行进的设想。但是，直到第一次工业革命时，瓦特改进了蒸汽机，建造蒸汽机船的设想才变为可能。

即便如此，建造蒸汽机船也不是一蹴而就的事，许多发明家都付出了艰辛的努力。富尔顿也沉迷于此，但他此前的试验都没有取得成功。1802年，他在法国建造了一艘蒸汽机轮船，没想到还没等到正式航行，船就在塞纳河上被风暴摧毁了。但富尔顿没有就此止步，回到美国后又重新建造了“克莱蒙特”号。

正在试航的“克莱蒙特”号及其机械装置

只见长达40多米的“克莱蒙特”号横卧在哈得孙河上，对于习惯了帆船的人们来说，这艘船看起来确实有些古怪。船身还是传统的木质，却并没有张挂风帆，而是在船上安装了一台烧煤的大蒸汽锅炉，整个船体显得十分笨重。终于，伴随着蒸汽发动机巨大的轰鸣声，船上的烟囱开始冒出黑烟，船体两侧的桨轮也在蒸汽的带动下开始转动，推着船前进。富尔顿小心翼翼地驾驶着，丝毫不敢大意。船缓缓驶出港口，离开纽约，一路上将很多单桅和双桅帆船甩在身后。渐渐地，嘲笑和质疑的声音弱了下去，人们不得不重新审视富尔顿的蒸汽机船。31小时后，“克莱蒙特”号在一片惊叹声中，顺利到达了目的地奥尔巴尼。富尔顿成功了！

这次小小的试航在造船史上有着划时代的意义。“克莱蒙特”号是造船史上第一艘真正的蒸汽机船，作为第一次工业革命的重要发明，它将在造船与航海领域引发一场革命，富尔顿也因此被誉为“轮船之父”。从此，蒸汽机轮船正式投入使用。大洋彼岸的英、法等国也不甘落后，着手进行蒸汽机船的研究和改进。到1838年，跨洋航行已经完全可以依靠蒸汽动力完成了。

从明轮到螺旋桨

1845年3月的一天，一场有趣的竞赛正在英国的海军部队中进行。

竞赛的主角却不是人，而是两艘同样装着164千瓦蒸汽机的船——螺旋桨船“响尾蛇”号和明轮船“埃里克托”号。士兵们将两艘船的船尾用缆索系在一起，想让它们都以最大功率朝着相反的方向行驶。随着一声哨响，两艘船同时启动，只见“响尾蛇”号的螺旋桨立刻开始飞速旋转，“埃里克托”号的明轮也猛烈地向后拨水，两艘船相互拉扯，势均力敌。但没过一会儿，“埃里克托”号就难以支撑，被“响尾蛇”号拖走了。在士兵们的欢呼声中，“响尾蛇”号以2.7节的航速拖着“埃里克托”号航行了足足160千米，获得了比赛的胜利。通过这场比赛，螺旋桨的优越性得到了印证。

在中国古代，出现过一种“车船”。所谓“车船”，就是在船的两侧或艉部装上带有桨叶的轮子，然后通过人力踩踏桨轮轴，使桨叶拨水从而驱动船只前进。近代西方明轮船的原理和车船类似，只是将人力换成了蒸汽动力。因为桨轮的下半部分浸在水中，上半部分暴露在水面上，因此被称为“明轮”船。

尽管明轮要比桨、橹等推进工具先进一些，但它比较笨重，效率也不高，在海上还容易受到风浪的阻挠，而且明轮暴露在外，在使用时也极易被损坏，特别是在海战中，更会遭到敌人的重点“关照”。于是，在有了蒸汽动力的支持后，更先进的螺旋桨推进器于1836年被发明出来。螺旋桨通常安装在船尾，当桨叶在蒸汽的驱动下转动时，叶片击水，水的反作用力就会变成船的推动力，其原理跟橹很相似。和明轮相比，螺旋桨的重量更轻，效率更高，又深入水下，不容易受损，因此也更为坚固。

在建造“大不列颠”号时，布鲁内尔原本计划使用明轮作为船的推进器，但之后发生的一件事却使他改变了主意。1840年5月，新建造的“阿基米德”号进行试航，到达了布里斯托尔，船上所装备的正是新型的螺旋桨推进系统。布鲁内尔立刻就被螺旋桨的优越性所吸引，他当即改变计划，决定为他的新船装备螺旋桨，最终打造了一只重达4吨的螺旋桨作为“大不列颠”号的推进器。到1850年前后，螺旋桨已经被商船广泛接受，不过明轮船也仍然存在。

浮在水上的钢筋铁骨

早在阿基米德时代，人们就已经知道了浮力定理：物体在水中所得到的浮力，等于该物体所排开的水的重量。而当获得的浮力不小于物体本身的重量时，该物体就可以浮在水面上了。帆船能在水面上航行靠的也正是浮力。但是，如果说要让一艘纯金属的船浮在水面上，风帆时代的人们恐怕会认为这简直是天方夜谭。然而到了近代，人们开始尝试给木船装上铁壳，神奇的事情就发生了：铁壳自己就可以浮在水中，而且比木头更为坚固。这是因为铁做成船的形状后是空心的，这使它在水中可以获得足够的浮力。于是，人们开始尝试建造铁质的舰船。

1822年，船体使用铁板的商用船被建造出来。到1832年，铁质的英国商船“阿尔布卡”号已经可以完成远洋航行了。不同于加工木头，铁船的建造需要经过热加工、锻造等工序，而蒸汽能源应用等工业上的技術进步，正为建造铁船提供了支持，从而使铁质舰船的发展更加迅速。

那么和木船相比，铁船的优势在哪里呢9人们为什么费尽心思地更换船体的材质？首先，铁船比木船耐火，而且震动小，不易破损，船体更为坚固;再者，铁船的强度高，可以承载较大的蒸汽机，船体也较薄，建成后的重量甚至会比同等大小的木船更轻。于是从“大西方”号、“大不列颠”号开始，铁质蒸汽机船的建造如火如荼地进行着。随着工业革命的推进，煤和石油的烈焰让这些钢铁巨兽在海洋上横行无忌，金属船体的汽船也逐渐取代了木质帆船。从此，远洋航行、海上战争的“主角”改头换面。

海军的技术革命

工业革命之后，各种发明创造如泉涌般出现，引爆了海军领域的技术革命。当时世界局势复杂，各资本主义强国为了争夺世界霸权，互相之间关系紧张，竞争激烈。谁抢先掌握先进技术、改革武器装备，谁就能在战争中占据优势。因此，这些工业革命技术成果的意义在军事领域体现得尤为深刻。随着新技术的突飞猛进，战舰与海军快速发展，很多传统装备、武器迅速被时代抛弃。不过，新技术在海军中的应用也并不都是那么一帆风顺的。

成功建造蒸汽机船后，富尔顿在1815年又为美国海军建造了第一艘军用蒸汽机船。但实际上，当时大多数海军官兵对蒸汽机船是持抵制态度的——蒸汽机又大又重，效率也不高，船的航速只能达到几节;蒸汽引擎还严重依赖煤炭，要消耗大量燃料。更让人担心的是，蒸汽机容易起火，还可能发生锅炉爆炸事故，要是在一艘装有大型弹药库的战舰上出了问题，那还得了！因为这些顾虑和保守思想的影响，蒸汽机在海军舰艇上应用的时间要比商船晚一些。

随着时间的推移和技术的成熟，蒸汽机逐渐变得更加可靠和实用，才逐渐被海军广泛接受。19世纪30年代，英国先后为“埃杰克斯”号、“霍雷肖”号和“纳尔逊”号等现有的大型战舰加装蒸汽机。法国也紧随其后，建造出装备90门火炮的蒸汽战舰“拿破仑”号。

螺旋桨和铁船的推广使用同样受到保守思想的影响。直到19世纪50年代，海军迎来了一个技术革新的契机。当时，海军正徘徊于革新的边缘，战舰在不断发展变化，传统技术尚在使用，新的技术已经萌发，而处在新旧交替这个历史节点的，就是1853年发生的锡诺普海战。锡诺普海战的情况又是怎样的？它会给海军的革新带来怎样的影响？我们下期继续，记得关注哟。

（上海中国航海博物馆 蔡亭亭 供稿）