本书首先回顾了一战前及战争期间英国战舰及其动力系统在设计与制造过程方面的演变,随后讨论了战争刚刚结束时期的战舰设计,这一时期的设计汲取了一战期间的实战经验教训。最后本书以《华盛顿条约》(The Washington Treaty)结尾。火炮、火控以及鱼雷等方面的技术发展并非本书的关注对象,笔者仅计划对其进行简述,并由此引出其对舰船整体设计的影响。在回顾舰船设计演变的过程中,笔者将概述一些早已耳熟能详的内容,较大篇幅则将用于描述大量鲜为人知的内容。对于仅停留在纸面上而并未付诸实现的设计,鉴于其通常扮演着两个著名设计之间过渡项的角色,笔者也力求尽可能详细地对其进行描述。此外,考虑到一战前战列舰和巡洋舰设计快速发展的历史背景,本书还将重点描述这一时期上述舰种的设计演变。
至设计无畏号(Dreadnought)时,舰船架构技术已经日趋成熟,其大部分分支都已经建立在坚实的科学技术基础之上,而对于一些无法直接计算或推导的数据,则可借鉴经验公式,这些公式通常已经反复经受过实践检验。设计师们对船只稳定性这一课题已经有了相当透彻的理解,不过稳定性与船只横摇幅度之间的关系仍未能建立。另一方面,十九世纪中晚期,傅汝德父子(the two Froudes)建立了利用模型模拟船体和推进器的设计步骤,并在试验中得到验证。这一技术不仅在绝大多数情况下能够得到与实际拟合的良好结果,而且使皇家海军在舰船设计技术方面获得重要领先。此外,由兰金(Rankine)和里德(Reed)发起,由怀特(White)付诸实践的结构设计方法,通过拜尔斯(Biles)等人组成的委员会在狼号(Wolf)的试验过程中得以验证。尽管如此,舰船设计工作仍远非自动化流程,不同设计风格仍各有其侧重点,这一点在装甲的布置方式上或许体现得最为明显。虽然这一时期各国的重型装甲均采用久经考验的克虏伯表面硬化钢(Krupp Cemented),但较薄装甲板所使用的材料各不相同,且其布置方式之间的区别也较为明显,同时各国的布置方式通常也在试验中得以验证。笔者以年轻助理设计师身份从事设计工作期间,设计方式与笔者学生生涯所学几乎相同。直至计算机的引入,舰船设计方式的重大改变才成为可能。
自问世以来,潜艇设计发展一日千里。至1914年,皇家海军拥有了当时世界上规模最庞大的潜艇舰队,其中包括相当数量的远洋潜艇。自1913年起,在海上携带和运作飞机的很多问题被逐一解决,最终使皇家海军在1918年拥有了一战期间唯一一艘真正意义上的航空母舰百眼巨人号(Argus)。对皇家海军舰只而言,战前和战时舰船设计通常相应归功于菲利普沃茨(Phillip Watts)和尤斯塔斯坦尼森达因科特爵士(Sir Eustace Tennyson dEyncourt)。应该说,这种论断大致不错。两人都是传统意义上的优秀绅士,同时也是伟大的设计师。
这一时期也是属于船用主机设计师的年代。此时船用涡轮引擎(透平)尚属新鲜事物,自美国寇蒂斯公司(Curtis)的设计方案由约翰布朗公司(John Brown)以许可证生产的方式进入英国后,英国帕森斯公司(Parsons)的设计方案便与其展开了激烈的竞争。战争爆发前夕,齿轮减速装置的引入在很大程度上推动了涡轮机的应用和螺旋桨效率的优化。另一方面,采用燃油技术所引发的一系列困难也被逐一克服。虽然这一时期英国工程师在诸多方面均保持技术优势,但即使在小管径锅炉的优势日益显著后,英国舰船设计师仍坚持使用大管径锅炉。这一令人惊讶的执念导致皇家海军舰船在重量和空间两方面付出一定代价。
总工程师
海军轮机中将约翰德斯顿爵士(Sir John Durston)任期19031907年
海军轮机中将亨利奥拉姆爵士(Sir Henry Oram)任期19071917年
海军轮机中将乔治古德温爵士(Sir George Goodwin)任期19171922年
海军轮机中将罗伯特迪克逊爵士(Sir Robert Dixon)任期19221928年