风帆战舰的炮门
此文转载自核动力爱胖达老师的微博，近期我们会推出一系列核动力爱胖达老师微博里关于帆船的系列文章，在此特别感谢胖达老师的无私奉献！！
简单而复杂
题图：1765年刚刚就役的胜利号（局部，船体特写）。
风帆战舰的炮门，真是不值一提的话题。题图和下图，200多年前和今日的胜利号，都可以一眼瞧出来，炮门就是舷侧开个洞，大炮炮管从里面伸出来好发射。炮门顶上还有可以朝上翻起的炮门盖，很简单的装置。这有什么好评讲的呢？但就这个简单的炮门，对那段风帆时代的历史和技术感兴趣的人们中间，莫衷一是的地方竟也有不少。
首先，炮门为什么要有炮门盖呢？
西方影视作品如加勒比海盗等等，老是有种镜头是一排排炮门盖打开，大炮随即伸出、发射。这就容易让人觉得，炮门盖是防护用的，装填大炮的时候关上炮门盖，人躲在后面操作，需要发射时打开发射。但是看题图与上图的胜利号，上层炮门多没有炮门盖，只有靠近首尾部的炮门才带炮门盖——这似乎暗示，炮门盖不是用于防护的。从风帆战舰的船体结构上，似乎也可以找到印证。
左边是胜利号右舷的剖面，可以看到半米多厚的船侧壁实际上是内外船壳夹着厚重的肋骨组成的。右半边是一位意大利网友按照法国帆船研究者Jean Boudriot的图纸严格建造的全内构精密模型，可以看到炮门盖实际上只有外层船壳那么厚，很难像完整的船侧壁那样阻挡敌方发射的球形弹丸——最大号的弹丸直径20厘米上下，外层船壳也只有类似的厚度。
实际上不管什么样的战舰，不管战舰是大是小，最上层炮甲板肿腰的炮门都没有盖，就像上图的18世纪64炮英国战列舰一样。但是距离水面更近的炮甲板上的炮门都有盖——炮门盖的主要作用是高海况航渡时减少进水。当海况非常高，上浪很严重时，下层炮门不仅要紧闭，而且炮门盖要从里面用木条钉死，炮门盖和门框之间的缝隙还要用松树胶油混合麻绳散絮、破布做成的黑乎乎糊状物做好防水，这种工艺中国古代也有，称为“捻缝”（Caulking）。
左边是胜利号右舷的剖面，可以看到半米多厚的船侧壁实际上是内外船壳夹着厚重的肋骨组成的。右半边是一位意大利网友按照法国帆船研究者Jean Boudriot的图纸严格建造的全内构精密模型，可以看到炮门盖实际上只有外层船壳那么厚，很难像完整的船侧壁那样阻挡敌方发射的球形弹丸——最大号的弹丸直径20厘米上下，外层船壳也只有类似的厚度。
胜利号的每层炮门头顶都有一道浅浅的门楣，这是为了防止船体侧面的上浪和雨水流进炮门盖和门框间的缝隙并在那里寄存——木头船最怕船材木料之间积存水分，这样就会导致腐烂。胜利号的下层炮门盖上还插着木塞子一样的东西，拔掉塞子就是炮门盖上所开的小通气孔——这更加印证了前文炮门盖只是为了防水，基本不是出于防护考虑而设的观点。这种通气孔是18世纪末法国大革命战争时期才采用的，因为胜利号下层甲板40多米的有效长度里要同时睡200人，遇到大风大浪下层炮们紧紧关闭，空气不流通，十分不利于水手的健康。于是设立了这种通气孔，风浪中进水不大，同时又能改善人居环境。1805年的胜利号的炮门盖内面涂成简单的一码红色，但是在追求美观的17、18世纪，可不是这样。
左图，17世纪末的三层甲板英国战列舰。可见炮门盖的红色衬里上画有黄金色的咆哮狮子头，寓意：这炮门里面伸出的是怒吼的火焰！同样，那个时候英国战舰的最上层炮门还有浮雕花环围绕，在模型上虽然表现为华丽的金色，实际船舶上，国王和政府都没那么多闲钱，只是刷涂成黄色。右图，炮门盖也不都是朝上方翻起，譬如有时候也是左右双开门，图中这样做是为了避免擦碰周围的索具缆绳，虽然这个模型没有表现缆绳，可以对照左图体味。
既然炮门盖不是为了作战时起到防护作用，那么风帆战舰对轰的时候，炮门盖还关闭么？
这个问题就没有炮门盖作用那么直接、一致的回答了，很多人认为还关闭，装填下一发炮弹时关闭，发射时再打开。而本胖达倾向于认为交战时一直打开。这主要是考虑了风帆时代海军加农炮的装填方式。
上图是一尊32磅英国海军加农炮的舷内场景图。18世纪末19世纪初这种炮基本上是英国当时在役的最大号海军炮，重近3吨。当时大炮是“前装炮”，就是如图所示只有炮口这一个开口的大管子。图中大炮正处在发射完后座退入舰体内的状态。可见此时炮口和船侧壁之间并没有很大的空隙。但是前装炮要再次装填发射，就需要先从炮口伸进一根大通条，就是上图头顶最靠近我们的、头上带黑乎乎一坨的大通条。这黑乎乎一坨叫“Sponge”，并非真的海面，而是破布、麻绳絮绑在木块上。用这个“海绵”沾水，从炮口通到底，为的是熄灭上一次发射时没有燃尽的残存火药，以防止它们提前引爆下一发弹药、造成炸膛事故。然后再用海绵后面的大通条——装填杆（Rammer），依次将1）发射药包、2）固定弹丸用的类似“海绵”的塞子、3）弹丸、4）第二片塞子推到炮管底、炮尾附近给杵实了，这才能再次将炮口推出炮门外发射。对照上图，可见这两根大通条只能在炮门盖打开的情况下使用。于是也有上图中1号所示的工具——柔性海绵-装填杆，即一根粗麻绳，比炮管内径细不了太多，这样即使关闭炮门盖，也能如图中弯过来呈U型使用，一头清洗、一头装填。但是这玩意在胜利号那个时代，不是每门炮都配发一个，有时整个舷侧一趟十几门大炮才配发几个，这就说明它不是必需品——必需品每门大炮会不止一个，以防万一，比如点好用的慢火绳等。
所以胖达我认为风帆战舰对轰时炮门一直开着，但这样岂不是会被对方瞄准击中？
并不会，风帆时代的炮术在几百米上没有瞄准一个海上不停摇动的半米目标的能力。
首先，从炮口装填弹丸，炮弹就比炮内径小一些，存在缝隙（windage，“游隙”），弹丸在炮管内随机、任意与内壁碰撞、弹跳，飞出炮口时的瞬间速度朝哪边？已然不可预测。再加上战舰本身就在摇晃，而且弹丸在炮膛内的时候，大炮已经在炮车上开始后座，这两个运动又给出膛的弹丸加上了某个方向的加速度。最后，当时的激发装置可不是电打火或者激光打火，是燧石发火器甚至是火绳，总之都不能在炮长拉动扳机等的瞬间击发大炮，就算炮长瞄准了半天，等到击发时，船体的摇晃状态已经不是瞄准时的状态了。因此风帆时代200、300米炮战是跟着感觉走，概率射击，能落到敌舰上即可。
于是就像下图，一位朋友制作的胜利号纸模型，胜利号侧面每个半米高、半米宽的炮门之间都是一米多间隔，这些地方都是厚厚的船壳，足以保护船员，只要人不站在炮门里——炮门里是大炮，所以侥幸飞入炮门的敌弹也是先砸坏大炮。
说是炮门半米见方，仔细看可以看出来，实际上最下层32磅重炮才使半米见方的炮门，越往上层的炮门还更小。
这就是风帆战舰的炮门，没想到还有这些讲究。