1912至1914年的英国海军炮术
1912年,通过观测弹着点来进行校射的标准程序是基于多门火炮在几乎同一时间开火,即所谓的“齐射”概念。多次齐射形成了几组水柱,组与组之间可以明显区别,以便于准确判读和评价。然而齐射也有一些缺点。第一,炮手的差错往往意味着射击诸元与火炮的实际指向不一致。在这种情况下,根据弹着点来校射只会越校越错。第二,大口径火炮齐射时,火炮的俯仰角和方向角是锁定的,仅仅是在舰体纵轴对准预定航向(由于受海浪影响,只能是短期的)且舰体横摇到正中位置时(只有短短几秒),火炮才是正确指向了目标。因此,火炮即便已经备妥待射,也不能立即开火,而是要等待横摇和海浪把他们带向正确的位置,这就降低了火炮射速。第三,多炮齐射的射速受制于最慢的装填小组。第四,炮弹飞向目标所需的时间加上观测员把信息传递给炮手的时间,形成了更大的延误。齐射的缓慢和不精确性,意味着双方要经过互射许久才能出现重大损伤。
由于光学测距不够可靠,反复校射要花去很长的时间。不过,英国主力舰从1912年开始装备一种装有陀螺稳定底座的测距仪。这种由坡伦发明、并由其名下的Argo公司制造的底座不仅把测距速度加快了5%,还提高了读数的准确性。所有早于1910-11年计划建造的英国无畏舰(无畏号、柏勒洛丰级、圣文森特级、海神号、巨人级和猎户座级,共6级14艘战列舰;无敌级、不倦级和狮级的前两艘,共3级8艘战列巡洋舰)除了在上层建筑上安装稳定测距仪以外,还在前炮塔顶部安装了非稳定测距仪。1910-11年计划及以后建造的所有主力舰则在每座炮塔顶部都安装了测距仪。普遍安装测距仪所带来的好处,又因为海军中校弗雷德里克•德雷尔发明的一种火控设备而放大。1910年初,德雷尔制造的一种机器能够在一张纸上标出观测到的距离点,人们可以迅速算出其平均值,得到所谓的“当前平均测距(mean range-finder range of the moment)”。多个测距结果的平均值应该比单个测距结果更加准确。如果开火舰与目标舰是同向行驶,且其航线笔直平行的话,双方的距离将保持不变,可以按照当前平均测距来设定射击参数。如果航线笔直但不平行的话,距离会随之变化,这时就将当前平均测距和距离变化速率(可以通过距离点简单地算出)输入一台机械的距离计算器,用算出的结果来设定诸元。1911年,德雷尔将自己的标图仪跟一台距离计算器(后者是他在检查过坡伦的一台机器后才发明的)整合在一起。1912年,海军部采纳了这种被称作“德雷尔桌”的设计,取代了完全“随意转舵”的坡伦系统。到1913年底,有9艘战列舰和3艘战列巡洋舰装上了德雷尔桌。坡伦的距离计算器固然要比德雷尔较为简单的派生版昂贵得多,但它还有一些吸引人的特点,因此半数的“桌子”装上了这种Argo钟(注:这些是德雷尔桌的Mark II和III型,德雷尔桌的Mark I型直到1914年才制造出来)。
制造中的12英寸炮管
1915年,巴勒姆号的X炮塔正在吊装15英寸炮管
当距离不足10000码(当时标准的9英尺基座测距仪的最佳距离上限),且开火舰与目标舰同向直线航行时,德雷尔桌和改良后的光学测距仪为炮手提供的数据十分准确,只需要经过一两次测距射或是齐射,就能得到正确的射击诸元,此后也不再需要频繁的弹着修正。这就允许使用一种被称作“持续瞄准
(continuous-aim)”的操作方式。持续瞄准要求炮手调整火炮的俯仰和方向,以便抵消军舰的横摇和偏航,使火炮始终指向目标。每门火炮无需等待横摇和偏航停止,无需等待弹着评估,无需等待其它炮组完成装填,只要准备完毕即可发
射。这种射击方式称为“快速射击(rapid-independent fire)”。持续瞄准并不完美,有时会打出个别“离题万里”的炮弹,但这并不会影响总体命中率,因为(此时)火炮瞄准与弹着观测之间并不存在关联。更何况,射速大大加快的效果已经胜过了由于横摇和偏航补偿不足而偶然出现的偏弹。但是只有在风平浪静、横摇和偏航不至于严重到炮手无法及时克服的情况下,快速射击才具有可行性。
1912年,由于测距仪的改进,加上作战演习的距离从超过9000码降到了不足8000码,使得命中率出现了可观的提升。1909年演习中的舰队平均成绩大约是20%;1912年的平均成绩已无从知晓,但应该比1911年要好,前8名的成绩都远远超过30%。从1913年起,装有德雷尔桌的军舰不仅能取得较高的命中率,也能加快射击的速度,因为她们只需要一次、至多是两次单发射击(或是单齐射)就能调整好最初的射击诸元,紧接着就是快速射击。如果能见度极佳,非常有利于测距,就可以直接从测距结果准确地算出诸元,而无需通过观测弹着的方式再作修正,这就允许从一开始就展开快速射击。用德雷尔桌提供的数据计算诸元,据此射击,无需借助连续弹着修正,这种做法被称为“测距仪火控(range-finder control)”。1914年4月22日,海军军械总监写道:德雷尔火控桌的主要优点在于能够确定“当前平均测距”,这一概念已成为测距仪火控的基础。测距仪火控取得了出色的效果,并将随着测距仪数量和精确性的提高而变得日渐重要。珀西•斯科特的火控系统能够在除风暴以外的其它天气条件下提高齐射的命中率,1912年秋,试验显示它可以让战列舰在不适宜进行快速射击的高海况条件下很好地实施齐射。海军部因此引入了指挥仪齐射的方式,作为快速射击在恶劣天气下的替补。
从1911年底开始,英国1909-10计划的战列舰和战列巡洋舰陆续服役。新舰装有13.5英寸炮,而不是以往标准的12寸炮,新炮发射的弹丸重量要比德国最新式无畏舰的12寸炮弹重40%。1912年,海军部下令对1911-12计划中主力舰的13.5寸炮进行改进,使其能发射一款改良过的穿甲弹丸,这种弹丸比德国12寸弹重了将近60%。(注:英国弹丸重量:12英寸850磅,13.5英寸轻弹1250磅,重弹1400磅,15英寸1920磅。德国12英寸弹丸3磅。)在10000码或更近的距离上,这种新型弹药预计能轻松地击穿任何战列舰最厚位置的装甲。更重要的是,炮塔布局的改进将可用的火炮数量提高了20%――英国12寸炮无畏战列舰的舷侧只有8门主炮,13.5寸炮舰则是10门。当英国在1912-13和1913-14预算的主力舰上采用15寸炮后,德国人又被甩下了一大截。15寸弹的重量几乎是德国12寸弹的两倍。直到1913年,德国才批准建造第一批2艘15寸炮战列舰,此时的英国已有10艘此类军舰处于建造当中。
1912年,了解到今后炮术发展趋势的皇家海军军官们有充足的理由相信,英国战列舰队的打击威力很快就会突飞猛进。如果一艘舷侧10门13.5寸或是8门15寸炮的战列舰在命中率30%的条件下实施快速射击,其在单位时间内投射的弹丸重量将是一艘舷侧8门12寸炮实施双齐射、命中率不超过20%(1909年标准值)的战列舰的4到5倍――视其弹种而定。(见表1、2、3)而且1909年的炮手要先用单发射击(或单齐射)来测距,几分钟后才能转为双齐射,而测距仪火控有可能允许一开始就进行快速射击,因此预期的投射弹丸重量比例
可能会更高――也许会高达10倍。(见表3)我们不妨假设德国舰队的射击能力与1909年的皇家海军相当,一场战斗在中等距离爆发,双方舰队保持同向笔直航线不变,则英国主力舰在单挑的情况下至少占有4到5倍的打击力优势。此外,考虑到所有命中的13.5寸和15寸穿甲高爆弹都可以穿透德国装甲,即便是少数几次命中也有可能产生灾难性后果。鉴于德国旗舰的信号设备位于上层建筑和桅杆等暴露之处,如能抢先摧毁之,则转向命令无法传达,意味着敌方战列舰列将无法作为一个整体进行机动。此种情形下,德舰要么呆在一起,继续走直线(德雷尔桌先前算出的射击诸元将继续有效,英国炮火依然准确);要么是被迫各自转向躲炮,其阵型将因此混乱。