“視距原則”下的3海里

曉泉

風帆時代的艦載火炮

在風帆時代，岸防火炮與軍艦上使用的大中型舷側火炮有頗多相近之處。首先，兩者均使用箱式輪架，并且配有便于在射擊過后快速將火炮復位的索具和滑輪組等機械裝置。其次，由于岸防炮與艦載火炮的打擊目標主要為木質風帆戰艦，所以二者配備的彈種也基本相同。最后，岸防炮的口徑通常與大中型風帆戰艦的艦載火炮口徑相當。在大多數時候，海岸炮臺上部署最多的還是24磅（141毫米）或32磅（155毫米）加農炮。

根據英國史料，十八世紀末英海軍所使用的32磅加農炮，其炮身重達 2.8噸。在沒有任何動力起重設備的時代，高于這一重量的火炮固然擁有更強的威力，但是卻難以用人力或畜力抬升至位于要塞高處或崖壁頂端的發射陣地上。

“大炮射程論”

海岸守衛者會在不速之客駛近時開炮示警或直接瞄準射擊，海上航行的帆船也會小心翼翼避免過于接近敵對的海岸。所以，通過火炮射程來劃分己方可以有效控制的領海和領海之外的公海，在當時似乎是一個合乎邏輯的選擇。1702年，荷蘭法學家賓克斯胡克在其著作中首次正式提出了所謂的“大炮射程原則”，其核心表述為“（陸上國家的）管轄權之范圍應與其武力所能及的范圍相對應”，在當時，武力所及之范圍自然是炮彈能打到的最遠距離。

按照某些說法，十八世紀大炮的平均射程約為3海里，似乎“大炮射程論”與“3海里領海”主張擁有某種天然聯系。實際情況是怎樣的呢？

早在十六世紀末，西班牙皇家工程師科利亞多曾在自己的著述中給出了當時使用的多種火炮的射程。其中射程較遠的12磅（122毫米）“次卡佛林”炮的最大射程可達到5000碼（約合4570米），而24磅（147毫米）“卡佛林”炮最大射程則為6700碼（約合6126米）。

這兩個數據與上面提到的“3海里原則”較為吻合。然而考慮到當時的炮兵技術，在這樣的距離上，彈著散布是無法預測的。同時代的炮兵專家往往用“捉摸不定”來形容所謂的“最大射程”。此外，圓鐵彈在數千米以外落地后產生的揚塵，對于發射陣地上的觀察者而言是難以觀測的。在十六世紀末，望遠鏡尚未出現，所以通過試射方式測定火炮射程，基本上也變成了一件不可能完成的任務。

因此在“大炮射程論”提出的早期，各國往往采取實用主義的觀點：一個瀕海國家的領海范圍僅限于其岸炮可以覆蓋的海域。而在沒有部署火炮的海岸，其對于領海權利的主張則往往不被人正視。當時很多人只是模糊地認為，采用大炮射程原則時，其火力覆蓋范圍不應超過1-2里格（葡萄牙距離單位，1里格約合6000米）。

風帆時代火炮的最大射程

那么當時的大炮實際上能打多遠呢？

從十七世紀末起，微積分的發明和經典力學理論的廣泛應用，使對火炮彈道進行較為精確的分析終于成為可能。在1687年出版的《自然哲學的數學原理》三卷本中，即包括了考慮空氣阻力情況下的炮彈飛行彈道之定量分析。1742年，英國人羅賓斯在其著作《射擊學新理論》中介紹了一種利用特別設計的單擺裝置、通過動量守恒原理測定炮口初速的方法；并且根據大量實驗結果，得出了基于當時火炮技術條件下的滑膛火炮內彈道方程。

在霍華德·道格拉斯于1829年所著的《海軍火炮射擊論文集》中，給出了當時幾種主要口徑的海軍加農炮在標準發射條件下，采取不同仰角發射時的實測射程。今天，歷史研究者們可以借助現代空氣動力學與流體力學的發展成果，利用科學計算軟件，對外彈道曲線進行更為精確的模擬。在柯林斯博士所撰寫的《滑膛加農炮彈道學》一文中，作者以羅賓斯測定的18世紀火炮之膛口初速值為基準，輔以部分理想化的初始條件，利用專門針對球形炮彈飛行軌跡推導而出的運動方程進行數值分析，得出的結果和記載中的實測射程值非常接近，這也就進一步證實了羅賓斯在炮彈初速測量實驗中的準確性。

我們仍然使用《滑膛加農炮彈道學》一文中提到的彈道軌跡方程進行分析，在其它條件不變的情況下，不同規格的加農炮在仰角為39度-42度的區間內（根據火炮口徑不同而略有差異）可以將炮彈打的最遠。

可以看出，即便是對于口徑最大的64磅（195毫米）加農炮，其理論上的最大射程也無法達到3海里（5556米）。按照《滑膛加農炮彈道學》一文中的說法，如果想要讓64磅加農炮的射程超過3海里，應滿足以下4個條件：

1. 使用更長倍徑比（21倍，上表中的火炮倍徑比均取18倍）的身管。

2. 使用與炮彈等重的發射藥（通常情況下發射藥和炮彈的重量比為1：3）。

3. 仰角41。

4. 火炮發射陣地需位于海拔90米的高處（盡量讓炮彈在更遠的位置上落地）。

這都是當時炮兵技術和戰術中無法做到的。搜索史料不難發現，當時的加農炮發射仰角無法超過12°。因此，可以認定，風帆戰艦時代任何火炮的射程都無法超過3海里。

（未完待續）