The Evolution of Naval Armament

Những ghi chép làm cơ sở cho các bài luận này được thu thập trong thời gian tôi trải qua hai nhiệm kỳ công tác dưới bóng Thư viện Bộ Hải quân Anh, gần Royal United Service Institution, đồng thời có điều kiện tiếp cận Phòng Đọc của Bảo tàng Anh và các nguồn thông tin công cộng khác.

Theo tôi, người ta nhìn chung đều thừa nhận rằng còn thiếu một cuốn sách trình bày bằng ngôn ngữ phổ thông phương diện vật chất của lịch sử hải quân. Các sử gia, theo thông lệ, chỉ dành ít chỗ cho việc khảo xét phương diện vật chất; đặc biệt, câu chuyện về những biến đổi mang tính cách mạng trong trang bị và phương tiện hải quân diễn ra suốt thế kỷ XIX chưa bao giờ được trình bày trước công chúng dưới một hình thức thuận tiện. Trong nỗ lực bổ khuyết sự thiếu hụt ấy, với tư cách một kỹ sư, tôi đã mạn phép xem xét toàn bộ phương diện vật chất của hải quân; lần theo, trong phạm vi kiến thức kỹ thuật của mình, tiến trình phát triển của cả ba yếu tố chủ yếu—tàu, pháo, máy—cũng như sự phụ thuộc lẫn nhau giữa chúng. Kết quả, dù còn nhiều khiếm khuyết và chưa đầy đủ, hy vọng vẫn có thể đem lại ích lợi đáng kể trong việc làm sáng tỏ công trình của các sử gia và bắc một nhịp cầu qua khoảng cách ngăn cách những bộ sử kinh điển với các giáo trình hiện đại của chúng ta.

Tôi xem hải quân hiện đại của chúng ta bắt đầu từ lớp thiết giáp hạm “Admiral”, vào khoảng năm 1880.

Tôi xin trân trọng cảm ơn những người đứng đầu ba bộ phận của Bộ Hải quân Anh: Đại tá Hải quân R. H. Crooke, C.B., nguyên Giám đốc Quân giới Hải quân; Phó Đô đốc Kỹ sư Sir George Goodwin, K.C.B., LL.D., Tổng Kỹ sư Hạm đội; và Sir Eustace T. D’Eyncourt, K.C.B., Giám đốc Đóng tàu Hải quân, vì sự tán thành không chính thức của các ngài. Tôi cũng xin ghi nhận lòng biết ơn đối với các viên chức tại thư viện của Bộ Hải quân Anh và R.U.S.I., vì sự tận tình trước sau như một của họ; đối với các Giám đốc Bảo tàng Anh và Bảo tàng South Kensington, vì đã cho phép sao lại những hình ảnh thuộc sở hữu của các bảo tàng; đối với ông A. W. Johns, C.B.E., Phó Giám đốc Đóng tàu Hải quân, Thiếu tá Kỹ sư Hải quân E. C. Smith, O.B.E., R.N., ông H. W. Dickinson thuộc Bảo tàng South Kensington, ông Edward Fraser, và Sir George Hadcock, F.R.S., R.A., ở Elswick, vì nhiều sự giúp đỡ và phê bình quý báu; và đặc biệt là ông L. G. Carr Laughton thuộc Thư viện Bộ Hải quân Anh, người mà tôi đã nhiều lần nhờ cậy vào lời khuyên và kiến thức, và nhờ sự khích lệ của ông mà công trình này phần lớn mới có thể hoàn thành.

Chỉ còn cần nói thêm rằng toàn bộ cuốn sách này được viết và xuất bản hoàn toàn dưới trách nhiệm của riêng tôi, và tuyệt nhiên không phải là một ấn phẩm chính thức, dù dưới bất kỳ hình thức hay mức độ nào.

F. L. R.

TÀU BUỒM

Phải thừa nhận ngay rằng việc cố gắng lần theo một cách chi tiết sự tiến hóa của chiến hạm buồm là một nhiệm vụ vượt xa phạm vi và ý định của bài luận này.

Lịch sử kiến trúc hải quân, dĩ nhiên, là một chủ đề rộng lớn và nhiều mặt. Chỉ có rất ít tác giả từng khảo cứu nó, và vì những lý do sẽ được trình bày sau đây, trong số ấy lại càng ít người viết bằng tiếng Anh. Những cuốn sách đề cập đến vấn đề này thường quá đồ sộ và quá thiên về kỹ thuật để có thể đọc một cách dễ dàng; chúng cũng không được viết theo lối hiện đại; và qua việc các tác giả thường xuyên đi chệch sang những vấn đề thuộc lịch sử nói chung, chính trị cấp cao, các trận chiến, kinh tế học, thương mại, thậm chí cả thể thao, chúng cho thấy những khó khăn của công việc cũng như tính phức tạp của đề tài. Lịch sử kiến trúc hải quân vẫn còn là một công trình chưa được viết nên. Trong khi chờ đợi, người nghiên cứu sẽ thấy bộ Marine Architecture đồ sộ của Charnock và cuốn Naval Architecture nhỏ hơn của Fincham là những nguồn khảo cứu vô giá; còn trong số các sử gia, các công trình của Nicolas, Laughton, Corbett và Oppenheim sẽ cung cấp tư liệu để dựng nên câu chuyện đầy đủ về quá trình tiến hóa cho đến cuối thế kỷ XVIII.

Những trang sau đây phác họa, chủ yếu dựa trên các tác giả nói trên, tiến trình phát triển của tàu buồm đóng bằng gỗ và những ảnh hưởng chính đã định hướng cho sự tiến hóa ấy. Có thể, như tôi xin đề xuất, vẫn rút ra được những bài học từ lịch sử này; và ngay cả trong hoàn cảnh đã đổi khác của ngày nay, chúng vẫn có thể mang giá trị khi áp dụng vào một lĩnh vực khác. Một bài học—đã quá lâu không được lĩnh hội, một sai lầm lớn kéo dài suốt hai thế kỷ—hiện ra hết sức rõ ràng trên bề mặt. Những bằng chứng sẽ cho thấy rằng, do sự sao nhãng kéo dài của chúng ta đối với khoa học kiến trúc hải quân, Hải quân Anh thường phải chiến đấu trong thế bất lợi hoàn toàn không cần thiết; nhưng đồng thời chúng cũng sẽ cho thấy rằng, với tư cách những bậc thầy về nghệ thuật đóng tàu, chúng ta đã đem lại cho các hạm đội của mình ưu thế lớn đến mức về độ bền chắc và khả năng đi biển, gần như đủ để triệt tiêu những khuyết điểm vốn có trong thiết kế tổng thể của chúng.

Trước thế kỷ XIV, tàu buồm—tức loại tàu lấy buồm làm nguồn động lực chính—không thể giao chiến ngang sức với tàu chạy bằng mái chèo; cả ở Địa Trung Hải lẫn các vùng biển phương Bắc, galley chèo có những ưu thế về tốc độ và tính cơ động khiến loại tàu buồm nặng nề, cao lớn và có sức chứa lớn bị đẩy xuống địa vị chỉ là tàu vận tải hoặc tàu tiếp tế lương thực. Những chiến hạm thực thụ là các galley: thân dài, chạy nhanh, đường nét thanh thoát, mạn khô thấp, được đẩy đi bởi những người chèo và chiến đấu bởi binh sĩ mặc giáp lưới, trang bị kiếm và thương. Chúng cũng mang buồm, nhưng chỉ như một nguồn động lực phụ, dùng khi galley chạy xuôi gió.

Chiến thuật trên biển khi ấy gồm có đâm va và áp mạn đánh giáp lá cà; vì thế tàu thuyền cũng được thiết kế tương ứng. Các galley hoàng gia dưới triều Vua Henry III, hợp thành hạm đội chiến đấu của Hubert de Burgh, được mô tả là mỗi chiếc có hai tầng mái chèo, với những sàn chạy dọc hai bên phía trên đầu các tay chèo, nơi binh sĩ đứng chiến đấu. Khiên của họ được treo trên thành tàu ngay trước mặt. Trên cột buồm sặc sỡ, cờ đuôi nheo và cờ hiệu tung bay trong gió; một cánh buồm vuông lớn bằng vải bông, thêu huy hiệu hoàng gia, được kéo lên xà buồm. Đỉnh cột buồm đội một “đài” tròn, nơi chứa gạch và những thanh sắt để ném xuống làm thủng tàu địch. Ở cả hai đầu galley đều có những sàn nâng cao, hay “lâu đài”, bố trí binh sĩ tinh nhuệ; khi áp sát trận tuyến họ trút những mũi tên có cánh bằng đồng vào quân địch, và khi tàu đối phương đã bị móc giữ, họ nhảy sang boong địch. Từ những máy phóng cơ khí đặt thấp ở phần giữa tàu, những khối đá lớn được bắn đi; nếu ở phía đầu gió, người ta còn ném vôi sống cùng những “khí cụ gây hại” khác. Các galley được đóng nhẹ và không mang theo bơm hút nước. Người ta kể rằng chẳng có gì lạ khi thấy một nửa số hiệp sĩ phải tát nước, trong khi nửa kia đánh giáp lá cà với quân thù.

Đến năm 1300, kích thước và công dụng của tàu thuyền đã tiến bộ đáng kể. Chúng được trang bị hai cột buồm, mỗi cột được giữ bởi một vài dây chằng và mang một cánh buồm vuông lớn duy nhất; cả cột buồm lẫn hệ buồm vẫn chưa được chia nhỏ, nhưng diện tích buồm có thể được tăng thêm bằng cách buộc một hay nhiều tấm “bonnet” vào mép dưới. Trong hai cột buồm, cột cao hơn là cột buồm trước, nghiêng đáng kể về phía mũi tàu; cả hai đều có đài trên đỉnh, cùng cột cờ và cờ đuôi dài. Trong thế kỷ này xuất hiện bánh lái giữa ở đuôi tàu, thay cho mái chèo lái gắn ở góc đuôi, cùng một dạng cột buồm mũi sơ khai. Những chiếc cog lớn nhất, như người ta lúc ấy gọi chúng, có trọng tải 250 tấn. Khi được thuê từ các thương nhân để phục vụ chiến tranh, chúng được cải biến bằng cách bổ sung các lâu đài ở mũi, đuôi và trên cột buồm, dựng thật cao để nếu có thể thì vượt lên trên tàu địch. Chiến hạm thời kỳ này được trang hoàng cực kỳ xa hoa; buồm làm bằng lụa, nhuộm đỏ hoặc thêu các họa tiết huy hiệu, các đài và sàn rực lên bởi cờ hiệu và cờ đuôi nheo, còn cột buồm và xà buồm thì được mạ vàng. Các hiệp sĩ bỏ ra những khoản tiền lớn để tô điểm tàu của mình.

Nhưng cũng trong thế kỷ này, hai phát minh lớn đã khép lại một thời đại trong việc chế tạo chiến hạm. Thuốc súng và la bàn hàng hải được phát hiện. Đại bác được đưa lên tàu thay cho những máy phóng cơ khí trước kia, và nhờ có la bàn, đặt trong hộp la bàn ghép chốt gỗ ở khu vực lái tàu, các con tàu bắt đầu dám rời xa tầm nhìn của đất liền và vượt những đại dương chưa được đo vẽ với một mức độ an toàn mới.

Tác động của hai phát minh ấy về căn bản là giống nhau: kích thước, độ bền chắc và sức chứa của tàu đều tăng lên, việc sử dụng mái chèo suy giảm, còn sự lệ thuộc vào buồm ngày càng lớn. Cần có mạn tàu cao để chống chọi sóng biển, gỗ kết cấu chắc hơn để chịu trọng lượng của pháo, và hầm tàu rộng hơn để chứa vật dằn, lương thực cùng dây chão cần thiết cho những chuyến hải hành dài ngày. Galley, với boong thấp và phẳng cùng hai mạn xòe nghiêng ra ngoài, không thích hợp với những điều kiện mới; người ta nhận ra rằng cần một kiểu kết cấu khác. Hai kiểu tàu mới đã hình thành, một ở Địa Trung Hải và một, chậm rãi hơn, ở vùng biển Đại Tây Dương.

Ngay từ trước Công nguyên, đã tồn tại sự khác biệt rõ rệt giữa tàu thuyền Địa Trung Hải và tàu thuyền vùng duyên hải Đại Tây Dương. Loại thứ hai, như đoạn Nicolas trích từ Caesar cho thấy, được đóng chắc hơn galley La Mã, có đáy phẳng hơn để “thích ứng với vùng nước nông và chịu được lúc thủy triều rút mà không gặp nguy hiểm”, đồng thời mũi và đuôi “rất cao và dựng đứng, để chịu nổi sức dữ dội của sóng”: những đặc tính mà ngay cả trước khi pháo dùng thuốc súng xuất hiện cũng đã đem lại cho chúng những lợi thế quan trọng. Tuy nhiên, sự phân hóa hoàn toàn chỉ diễn ra sau khi thuốc súng và kim la bàn hàng hải được phát hiện. Trước thời điểm ấy, những tàu được các dân tộc phương Bắc dùng trong chiến tranh đều thuộc kiểu galley, hoặc do họ tự đóng, hoặc—sau khi các cuộc Thập tự chinh cho thấy ưu thế của các cường quốc Địa Trung Hải trong thiết kế chiến hạm—không hiếm khi được thuê từ người Venezia hay Genova. Người Genova là những lính đánh thuê hải quân chủ yếu của châu Âu trong thời đại này: “Người Genova từng làm phó đô đốc cho vua Anh, và galley Genova chiến đấu cho người Pháp tại Sluys.”

Kiểu tàu mới phát triển ở Địa Trung Hải là galleasse. Như ta đã thấy, trong nhiều thế kỷ những tàu buồm lớn đã được dùng vào thương mại cả ở Đại Tây Dương lẫn Địa Trung Hải. Với sự gia tăng kích thước không thể tránh khỏi do việc đưa đại bác lên tàu và do nhu cầu nâng cao khả năng hoạt động dài ngày trên biển, người Genova và Venezia nay bắt đầu dùng buồm trên chiến hạm như một phương tiện đẩy tàu có tầm quan trọng ngang với mái chèo. Bởi vậy hình thành một sự dung hòa không mấy thuận tiện giữa chèo và buồm: cả hai đều được trang bị. Ban đầu, galleasse là một galley lớn có boong kín, với ba cột buồm dạng cột trụ mang buồm lateen, và đại bác bố trí cách quãng dọc hai bên mạn phía trên các tay chèo. Về hình dáng, nó không khác galley là bao, nhưng cách bố trí vũ khí thì hoàn toàn khác; nó đại diện cho giai đoạn đầu tiên trong quá trình tiến hóa của chiến hạm tác chiến bằng loạt pháo mạn.

Nhưng galleasse, dù có thể đáp ứng yêu cầu chiến tranh ở Địa Trung Hải, lại gần như không thích hợp với điều kiện Đại Tây Dương chẳng kém galley. Vì vậy, chiến hạm đã trải qua một quá trình phát triển riêng biệt và độc lập trong tay các dân tộc Đại Tây Dương. Từ bỏ galley, họ lấy loại tàu buôn buồm cao lớn, chắc chắn và có sức chứa lớn làm nền tảng cho một kiểu tàu mới, và từ những chiếc carrack, caravel cùng dromon nặng nề, họ phát triển ra loại tàu cuối cùng được biết đến với tên gọi galleon. Như vậy, trên bờ Đại Tây Dương đã hình thành một nền kiến trúc hải quân riêng biệt, mang tính Gothic hơn là Byzantine. Mái chèo hoàn toàn bị buồm thay thế. Tàu có thân cao, và hai bên mạn, thay vì xòe ra ngoài như ở galley, lại cong thu vào phía trên đường nước, tạo thành kiểu “tumble home”: một cách bố trí vừa bảo vệ pháo, vừa tăng độ bền chắc cho tàu, đồng thời có xu hướng giúp tàu trở thành bệ pháo ổn định hơn. Các lâu đài trên cột buồm vẫn được giữ lại, nhưng các lâu đài ở hai đầu tàu biến mất—hay đúng hơn, được hợp nhất vào kết cấu của phần mũi và đuôi cao vút, vừa làm nơi ăn ở cho sĩ quan, vừa che chở thủy thủ đoàn. Voile latine nhường chỗ cho voile quarrée. Thay cho những cánh buồm lateen lớn của galley và galleasse là những cánh buồm nhỏ hơn cùng các buồm chính hình vuông, dễ thao tác hơn và cho phép thay đổi nhiều hơn về cách bố trí cũng như diện tích hữu hiệu, để thích nghi với điều kiện thời tiết và trạng thái cân bằng của tàu.

Suốt thế kỷ XV, tàu buồm tiếp tục phát triển. “Nếu trong phần tư đầu thế kỷ,” ông Oppenheim viết về ngành hàng hải Anh, “ta thấy chiến hạm nhiều nhất chỉ có hai cột buồm và hai cánh buồm, mang ba hoặc bốn khẩu pháo, cùng một hay hai cột buồm mũi sơ khai, thì đến cuối chính thế kỷ ấy chúng đã trở thành những tàu ba hoặc bốn cột buồm, có cột buồm trên và buồm ngọn, có cột buồm mũi và buồm spritsail, đồng thời mang những đặc trưng của kiểu tàu nhìn chung hầu như không thay đổi trong hơn hai thế kỷ tiếp theo.” Đến thời điểm này, thủy thủ Anh đã gây dựng được danh tiếng đáng trọng của mình. Trên tàu buôn, họ chuyên chở rượu vang Bordeaux, những thùng rượu ấy trở thành đơn vị dùng để đo tunnage của tàu; người ta kể rằng ngay cả trong những tháng mùa đông, họ vẫn dám vượt Vịnh Biscay, chở những người hành hương trên đường đến đền Thánh James ở Compostella. Ngay từ đầu thế kỷ, những tàu hoàng gia lớn có trọng tải trên 1.000 tấn đã được đóng tại các xưởng tàu Anh. Về nghề đóng tàu, người Norman dường như nổi trội trong thời kỳ này. Nhưng sự phát triển kỳ diệu nhất của khoa học đi biển trên mọi phương diện lại diễn ra tại bán đảo Iberia. Phần lớn nhờ sự khơi nguồn của một con người, những nỗ lực lớn nhất của Tây Ban Nha và Bồ Đào Nha đã được hướng vào việc vun đắp nghệ thuật hàng hải và địa lý học, cải tiến nghề đóng tàu, cũng như khám phá những vùng đất và đại dương mới ở xa xôi. Những chuyến hải hành của Columbus, hai cha con Cabot, Vasco da Gama và những con người quả cảm khác—những người nhờ chiếc la bàn đã bất chấp cả nỗi kinh hoàng tinh thần lẫn hiểm nguy thể xác của những chuyến đi xa thẳm—đã tạo nên một động lực rực rỡ cho việc nghiên cứu kết cấu tàu thuyền: “lấy một cây kim mà đương đầu với cõi mênh mông.”

Cùng với sự phát triển của pháo binh, giá trị của tàu buồm trong chiến tranh trên biển dần dần trở nên rõ rệt. Chiến thuật hải quân đã trải qua một sự biến đổi hoàn toàn.

Cho đến những năm đầu thế kỷ XVI, các trận hải chiến về bản chất vẫn mang tính chất của những trận đánh trên bộ; các tàu cố gắng áp sát nhau càng nhanh càng tốt, móc giữ hoặc đâm vào nhau, chặt phá hệ thống dây buồm, rồi tìm cách nhảy sang tàu đối phương. Người thủy thủ vẫn ở địa vị phụ thuộc vào người lính. Pháo, chủ yếu gồm các loại serpentine, perier, murderer và những khẩu pháo bắn nhanh khác, trước hết là một loại vũ khí phòng thủ, dùng để bảo vệ toàn bộ con tàu, hoặc, nếu phần giữa tàu bị chiếm, để bảo vệ những thành lũy hay “lâu đài” kiên cố ở hai đầu tàu. “Những lâu đài này, mà trên các tàu được đóng riêng cho chiến tranh đã dần mang hình thức một boong mũi và một nửa boong, được làm đủ chắc để chống đạn súng hỏa mai; lại được khép kín theo chiều ngang tàu bằng những vách ngăn cũng được bảo vệ tương tự, gọi là ‘cubbridge-heads’, nên quân đổ bộ không thể xuyên qua; đồng thời, nhờ các lỗ châu mai và những khẩu pháo bắn nhanh hướng vào trong tàu, chúng có thể quét dọc phần giữa tàu bằng hỏa lực súng hỏa mai và những phát đạn sát thương. Bởi vậy, ít nhất là một con tàu theo kiểu Anh, ngay cả khi quân địch đã nhảy được lên boong, cũng hiếm khi bị chiếm giữ hoàn toàn trước khi các ‘cage works’, hay những lâu đài được bảo vệ của nó, bị phá hủy bằng hỏa lực pháo.” Bản thân con tàu, với phần giữa thấp sâu và thân có độ cong dọc tăng quá mức về phía mũi và đuôi, không có một boong liên tục: các boong được bố trí ở nhiều cao độ khác nhau, từ phần giữa nâng dần theo bậc lên hai thành lũy ở hai đầu, một cách bố trí vừa không góp phần tăng độ bền dọc thân tàu như một boong phẳng liên tục có thể làm, vừa gây bất tiện cho việc vận hành và di chuyển các loại pháo hạng nặng.

Vua Henry VIII, trong nỗ lực sở hữu những chiến hạm vượt trội so với Tây Ban Nha, Pháp và Scotland, không chỉ nâng pháo binh mà cả chính con tàu lên một vai trò khác. Cũng như đích thân ông thúc đẩy việc chế tạo pháo trong nước bằng cách trợ cấp cho nhân tài ngoại quốc, ông tìm cách cải tiến thiết kế tàu bằng việc mời những thợ đóng tàu người Ý sang Anh và áp dụng kiến thức của họ cho các tàu hoàng gia. Các xưởng đóng tàu được thành lập tại Woolwich, Deptford và Portsmouth. Những tàu lớn được đặt sống, một số tàu được đóng lại, với nhiều cải tiến được đưa vào; quan trọng nhất trong số đó là một hệ thống pháo binh mới. Nhà vua đã nhận ra những ưu thế của tàu buồm có hỏa lực mạn. Sir Julian Corbett viết: “Sự phát triển của hỏa lực mạn là vấn đề đồng thời của pháo thuật, kiến trúc hải quân và nghệ thuật đi biển. Tuy nhiên, với việc Henry đưa các khẩu pháo hạng nặng lên những tàu lớn hơn của mình, hướng đi đúng đắn đã được xác lập, và đến cuối triều đại của ông, hai ngành nghệ thuật đầu tiên đã đạt những bước tiến lớn. Pháo đủ mọi kiểu và cỡ đang được đúc tại Anh, bằng cả đồng lẫn sắt, và chỉ kém rất ít so với những khẩu pháo mà Nelson sau này dùng để chiến đấu.” Kết quả của những nỗ lực ấy được thể hiện ở các tàu đặt sống trong những năm cuối triều đại của ông. Hình trang đầu trong cuốn History of the Administration of the Royal Navy của ông Oppenheim là một bức tranh về một trong số ấy, chiếc Tiger, một tàu bốn cột buồm, boong phẳng liên tục, hầu như không có độ cong dọc, ít cấu trúc nặng phía trên, có một dãy pháo dài trên boong pháo, và phần mũi nhô ra kết thúc bằng một mũi đâm: một trong số những tàu thuộc lớp “cho thấy một bước tiến rất lớn so với bất cứ thứ gì từng nổi trên mặt nước trước đó và biểu hiện một sự tiến triển đều đặn hướng tới kiểu tàu hiện đại.”

Tóm lại, đã diễn ra một sự quay trở lại với kiểu tàu nhỏ hơn và có khả năng đi biển tốt hơn. Loại “đại chiến hạm” lớn, kém ổn định và cồng kềnh, như Henry Grace á Dieu, đóng theo kiểu Tây Ban Nha, với hai đầu cao ngất và chồng chất quá nhiều pháo nhỏ, tỏ ra không hiệu quả. Một phát minh mới, được cho là của Descharges ở Brest vào năm 1501, tức việc áp dụng các cửa pháo dọc theo mạn tàu, có lẽ đã gợi ra một hình thức tốt hơn. Khi thế kỷ tiến triển, khi những quốc gia mới và xa xôi xuất hiện trên bản đồ, nghệ thuật đi biển và pháo thuật không ngừng được cải thiện; kiến trúc hải quân cũng tiến bộ tương ứng. Trong chiến đấu trên biển, loại “đại chiến hạm” cao lớn, chất nặng và gây ấn tượng đã nhường chỗ cho một kiểu hoàn thiện hơn—galleon. Nhà sử học nhấn mạnh: “Chính sự phát triển của galleon đã chuyển nghệ thuật hải chiến từ trạng thái trung đại sang hiện đại.” Galley, rất phù hợp với Địa Trung Hải, nơi gió thường nhẹ và lao động nô lệ dồi dào, ngày càng tỏ ra không thích hợp với chiến tranh ở Đại Tây Dương; trong bất kỳ điều kiện gió nào, galley cũng có nguy cơ bị một tàu buồm chắc chắn, quay trở nhanh đâm va, lại chịu bất lợi vì gần như toàn bộ pháo đều tập trung ở mũi; hơn nữa, “việc phục vụ trên galley vốn luôn trái với tính khí dân tộc của chúng ta.” Galleasse, loại lai giữa galley chèo và tàu buồm, phải chịu mọi nhược điểm của một giải pháp thỏa hiệp. Còn đại chiến hạm thì nay đã chứng tỏ là cồng kềnh và tốn kém, kém ổn định và đi biển không tốt, dễ bị dạt xuống gió và khó điều khiển ngay cả trong gió vừa.

Vì thế, galleon trở thành kiểu tàu được Hải quân Anh ưa chuộng. Trong khi tàu buôn có chiều dài ngắn so với chiều rộng, galleon được đóng dài, với chiều dài bằng ba lần chiều rộng. Nó cũng có phần đáy dài và phẳng như galley, đồng thời có mạn khô thấp hơn tàu thân tròn. “Nó cũng giống galley ở chỗ có boong phẳng liên tục, và dường như luôn có nửa boong kéo ngang qua phần giữa tàu để hợp thành một boong phẳng duy nhất với boong mũi cũ. Ở các kiểu lớn hơn, boong lái cũng được kéo liên tục từ mũi đến đuôi, nên ít nhất trong giai đoạn về sau, một galleon đúng nghĩa có ít nhất hai boong, đôi khi ba. Trên boong trên, ở các kiểu ban đầu, người ta dựng cả lâu đài mũi lẫn lâu đài đuôi cao như trên galleasse, nhưng thường theo những đường cong, khiến thân các galleon kiểu cũ có hình dáng giống nửa vầng trăng.” Chiều sâu hầm tàu ở phần giữa chỉ bằng khoảng hai phần năm chiều rộng. Pháo binh của nó nhẹ nhưng hiệu quả, gồm các khẩu pháo nạp đạn đầu nòng hạng nhẹ, ở vị trí trung gian giữa các loại pháo sát thương người và những khẩu bombard hạng nặng của thời trước. Cột buồm và các thanh xà được làm chắc và nặng, tàu mang diện tích buồm lớn, vì tốc độ và khả năng cơ động nhanh là những phẩm chất thiết yếu mà người ta hy vọng dùng để đối phó với những tàu Tây Ban Nha nặng nề, chất cao. Chiến thắng sẽ được tìm kiếm bằng sự phối hợp khéo léo giữa nghệ thuật đi biển và pháo thuật, với hỏa lực nhanh được trút vào đối phương ở cự ly và góc hướng thích hợp. “Nhiều khoảng trống để xoay xở và giao chiến từ xa” là một cách định nghĩa đủ chính xác về chiến thuật trên biển của thời đại mới.

Trong suốt triều đại Elizabeth, galleon vẫn là kiểu tàu được ưa chuộng, mặc dù ý kiến có khác nhau—và tiếp tục khác nhau trong hai thế kỷ tiếp theo—về mức độ nên “đóng tàu cao” đến đâu. Gia đình Hawkins, những chủ tàu ở Plymouth, có ảnh hưởng lớn trong các hội đồng hải quân. Sir John Hawkins, người mà kinh nghiệm về đóng tàu và đi biển khiến ông trở thành một nhân vật quan trọng, là tác giả của nhiều cải tiến trong lĩnh vực này cũng như trong nhiều lĩnh vực khác; “những chiến hạm đầu tiên dưới triều Elizabeth, những tàu chạy nhanh nhất và đi biển tốt nhất khi ấy, được đóng theo thiết kế của ông; và từ thời điểm ông được bổ nhiệm làm Thủ quỹ Hải quân bắt đầu sự chuyển đổi sang kiểu tàu tương đối thấp và dài, khiến tàu Anh cơ động hơn nhiều so với đối thủ Tây Ban Nha.” Trái lại, người họ hàng của ông, Sir Richard, ưa thích những tàu lớn và chất cao, “không chỉ vì tác động tinh thần của chúng đối với quân địch, mà còn vì ưu thế khi đánh áp mạn, cũng như vì chúng có thể mang pháo nặng hơn và thủy thủ đoàn đông hơn. Ông cho rằng hai boong rưỡi là mức tối thiểu một đại chiến hạm nên có, và cho rằng trào lưu ưa chuộng tàu đóng theo kiểu galleasse—hay như ông gọi, những tàu ‘race’—hơn tàu ‘đóng cao’ đã bị đẩy đi quá xa.” Ông lập luận rằng các tàu có những cấu trúc cage-work lớn có ưu thế vì tạo được chỗ che chắn cho thủy thủ đoàn và vị trí đặt các khẩu đội bắn nhanh; phía phản đối thì cho rằng trọng lượng phần kết cấu nặng phía trên tiết kiệm được nhờ loại bỏ chúng sẽ được sử dụng có lợi hơn nếu dành cho pháo hạng nặng.

Những người ủng hộ tàu nhanh và thân thấp đã thắng thế. Chiến tranh với Tây Ban Nha nổ ra, và chẳng bao lâu đã có dịp để chứng minh tàu Anh có thể làm được gì. Các Armada Papers soi sáng cho chúng ta, dưới ánh chập chờn của những giỏ lửa của Hawkins và đồng sự, công việc chuẩn bị hạm đội tại Plymouth, đồng thời cho thấy tình trạng hiệu quả của các tàu hoàng gia lúc bấy giờ. William Hawkins viết cho anh mình: “Hope và Nonpariel đều đã được đưa lên ụ cạn, bôi mỡ, và theo con triều này lại ra vũng neo. Chúng tôi sửa một bên mỗi con tàu vào ban đêm và bên kia vào ban ngày, nên mùa xuân này ba đại chiến hạm được hoàn tất trong ba ngày. Các tàu nằm trên cạn vững đến thế, kín nước đến thế, cứ như được đẽo từ nguyên một thân cây. Công việc này rất tốn kém, vì phải làm dưới ánh đuốc và giỏ lửa, lại trong một cơn gió dữ dội, khiến nhựa thông, mỡ và gỗ linh sam bị tiêu hao vô kể.” Không chỉ vài tàu hoàng gia mà toàn bộ lực lượng đang nằm trong Plymouth Sound đều đã được chỉnh trang sẵn sàng chiến đấu. Tổng tư lệnh viết cho Lord Burghley: “Về vụ thỏa thuận của ông Hawkins, tôi xin nói thế này: tôi đã lên từng con tàu sẽ ra khơi cùng tôi, đã chui vào mọi nơi mà người ta có thể bò tới, và không một chiếc nào trong số chúng biết thế nào là rò nước. Tôi cảm tạ Chúa vì chúng đang ở trong tình trạng như hiện nay.” Các tàu Tây Ban Nha tỏ ra ở trong một tình trạng rất khác. Thân chất cao và dễ dạt xuống gió, hệ thống buồm dây kém, hỏa lực lại nhẹ, chúng bị hạm đội được trang bị đầy đủ của Lord Howard nện phá và quét dọc dữ dội đến mức, khi thời tiết xấu cuối cùng ập tới, chúng không còn đủ sức chống chọi với thiên nhiên. Cột buồm và hệ thống dây buồm tan nát, thùng nước vỡ nát, không còn neo; thiếu người và rò nước như rây, chúng bị dồn chạy lên phía bắc tới một thảm họa chưa từng có tiền lệ trong lịch sử hải quân.

Và giờ đây, trước khi lần theo quá trình tiến hóa của nó qua thế kỷ XVII và XVIII, hãy nhìn qua chiến hạm như nó tồn tại vào cuối thời Elizabeth, và ghi nhận những đặc điểm kết cấu chủ yếu của nó.

Vắt ngang một sống tàu bằng những thanh gỗ vuông lớn, được nối vát với nhau và cùng với một sống dọc trong đồ sộ tạo thành kết cấu chính hay “xương sống” của con tàu, là các sườn cong hay “xương sườn”; chúng được bắt với nhau và với sống tàu bằng bu-lông sắt có vòng đệm và tán chặt, nhờ đó tạo nên độ bền ngang và hình dáng cho thân tàu. Khi các sườn này uốn cong vươn lên khỏi mặt đáy hay mặt sàn, chúng được liên kết với nhau bằng những đai dọc dày, chạy bên ngoài dọc theo các sườn ở những cao độ thích hợp và uốn cong sao cho phù hợp với độ cong dọc mong muốn của thân tàu.

Ở đầu trước, các đai dọc và sườn hội tụ về đường tâm, còn sống tàu được kéo dài lên trên để gặp chúng bằng một đoạn cong hay thanh gỗ uốn, tạo thành mũi hay sống mũi tàu; người thợ đóng tàu dành nhiều sự chú ý và kỹ năng cho vẻ đẹp và dáng thanh thoát của bộ phận này, cùng chiếc mũi nhô ra phía trước. Ở đầu kia, các sườn và đai dọc hội tụ vào một đuôi vuông và cao. Sống đuôi là một thanh gỗ đồ sộ gắn với sống tàu và hơi nghiêng về phía sau so với phương thẳng đứng; từ đó vươn lên hai thanh tạo dáng, “như một đôi sừng lớn”, cùng với các thanh vòm ngang và thanh transom tạo thành bộ khung đuôi tàu. Khi các sườn đã được dựng đến độ cao cần thiết, đầu trên của từng cặp sườn đối diện được nối ngang bằng những xà nằm ngang, cố định vào chúng bằng các bản nối hay đầu gối; các xà này được bố trí ở cao độ của boong chính và các boong khác, rồi dùng để đỡ boong khi boong được lát. Nhờ các xà nối lại, mỗi cặp sườn như vậy tạo thành một kết cấu khép kín: một tổ hợp các bộ phận phải chống lại lực ép dập và biến dạng, những cú đập của biển, ứng suất do pháo bắn, lực do trọng lượng của pháo và của chính con tàu, và đặc biệt là các lực tác dụng khi tàu mắc cạn hoặc được đặt nghiêng để sửa chữa. Độ cứng của tổ hợp này còn được tăng thêm bằng các cột chống dựng thẳng đứng trên sống dọc trong để đỡ giữa mỗi xà. Đôi khi các cột chống phía dưới còn được bổ sung bằng những thanh chống xiên, chạy từ đoạn cong của sườn lên tới giữa mỗi xà phía trên.

Bộ xương con tàu hình thành như vậy, được đóng bằng gỗ đã hong phơi kỹ, được để đứng trên triền đóng tàu trong tình trạng “trơ khung” suốt một thời gian đáng kể, đôi khi nhiều năm, phơi ngoài mưa nắng. Cuối cùng, một lớp ván được ghép lên bộ khung ấy, cố định cả ở phía trong lẫn phía ngoài bằng các chốt gỗ trenail được chẻ và nong bằng nêm gỗ mềm; bên trong tàu, để gia cường các sườn và đặt thẳng hàng với chúng, người ta lắp thêm những thanh gỗ gọi là “rider”. Trên các xà, boong được lát: boong orlop nằm dưới mực đường nước, phía trên nó, ở độ cao thích hợp cho pháo, là boong chính hay boong pháo; cao hơn nữa là boong trên, ở hai đầu boong này dựng phần poop ở đuôi—đôi khi là một nửa boong kéo từ đuôi đến cột buồm chính, đôi khi trên đó còn có một boong lái, nằm phía trên khu vực điều khiển—và boong mũi.

Đó, nói thật vắn tắt, là phương thức đóng tàu. Kết cấu tạo thành, sau khi được xảm kín và gỗ trương nở vì nước biển, trở thành một con tàu kín nước và hữu dụng. Với những tàu đến một kích thước nhất định, gỗ là một vật liệu thích hợp. Nó đem lại độ bền và sức nổi, đồng thời có độ đàn hồi đủ để tránh các ứng suất cục bộ và phân tán những ứng suất sinh ra do chất tải, mắc cạn, đặt nghiêng sửa chữa, hoặc tác động của gió và biển. Các bộ phận khác nhau của khung tàu nâng đỡ lẫn nhau, còn áp lực của nước lên mặt ngoài thân tàu, do ép các bộ phận lại với nhau, có xu hướng giúp duy trì hình dạng con tàu.

Nhưng tàu đóng bằng gỗ có một điểm yếu cố hữu. Các tấm kim loại hay dầm kim loại có thể được bắt bu-lông hoặc tán đinh với nhau hiệu quả đến mức mối nối giữa chúng gần như bền ngang với phần nguyên vẹn của chính tấm hay dầm. Dầm gỗ thì không như vậy. Dù được nối khéo léo đến đâu, các mối nối của chúng tất yếu vẫn yếu hơn mọi tiết diện khác: “khi ấy cũng như hiện nay, không thể phát huy đầy đủ độ bền tại các mối nối đầu giữa những cấu kiện bằng gỗ.” Độ mềm của gỗ lại là một nguồn yếu kém khác. Hai dầm được bắt với nhau bằng bu-lông sắt lúc đầu có thể tạo thành một mối nối kín và cứng; nhưng nếu dưới tác dụng của những ứng suất đổi chiều hay làm xô lệch chúng bị lỏng đi dù chỉ một mức rất nhỏ, xu hướng lỏng thêm sẽ tăng lên: gỗ dần bị ép lún dưới các vòng đệm bu-lông, bu-lông không còn giữ chắc nữa; “chính việc gỗ và sắt là hai vật liệu khác loại đã có xu hướng làm cho kết cấu mau phân rã hơn.” Với lớp ván ghép cũng xảy ra hiện tượng tương tự. Các trenail, được nong bằng nêm rồi bào phẳng ngang mặt ván mà chúng giữ lại với nhau, chỉ có sức chịu cắt; một khi đã bị lỏng, chúng hầu như không còn khả năng ngăn các tấm ván tách ra thêm. Những điểm yếu ấy đã được nhận biết. Để giảm tác hại của chúng, các mối đầu của sườn, boong và ván mạn được bố trí sao cho không có hai mối đầu liền kề nào nằm trên cùng một đường. Nhưng bất chấp tay nghề công phu đến mức nào, kích thước tàu gỗ vẫn bị giới hạn bởi khả năng chịu ứng suất lớn của nó. Khi kích thước tăng lên, người ta phải bỏ ra những nỗ lực phi thường để đối phó với ứng suất võng lưng và võng bụng, ngăn thân tàu bị cong vồng, đồng thời gia cứng nó theo phương dọc và quanh chu vi. Những khối gỗ khổng lồ được đưa vào kết cấu bên trong dưới dạng rider, cột, trụ và thanh chống, “toàn bộ trông có vẻ cực kỳ chắc chắn, nhưng trên thực tế, vì trọng lượng và cách kết hợp thiếu sáng suốt, lại vô dụng, nếu không muốn nói là có hại.” Quả thực chúng làm chật con tàu và chiếm mất không gian cần thiết cho việc xếp chứa.

Còn về cột buồm, kinh nghiệm đã xác định số lượng, kích thước và vị trí của chúng. Trên những tàu thời kỳ đầu, như ta đã thấy, người ta lắp bốn, đôi khi năm cột buồm theo kiểu Địa Trung Hải. Nhưng về sau con số này giảm xuống còn ba. Trong số đó, cột buồm trước là quan trọng nhất và được đặt ngay phía trên đoạn chân trước của sống tàu, còn cột buồm chính và cột buồm mizzen được bố trí sao cho thích hợp. Chiều cao của chúng thay đổi tùy theo nhiệm vụ và loại tàu. Những cột buồm cao vút, như trên tàu Flemish, thích hợp nhất để đi ngược gió, vì với chúng có thể dùng những cánh buồm hẹp đặt ở góc nhọn so với sống tàu; nhưng thủy thủ Anh ưa chuộng cột buồm thấp và xà buồm rộng hơn, vì chúng tạo ít ứng suất lên mạn và hệ thống dây buồm, đồng thời ít có khả năng gây ra trạng thái mất ổn định nguy hiểm. Các cột buồm ngắn, rất dày và được chằng đỡ bằng nhiều dây; hệ dây cố định được dẫn xuống các bàn dây và mắt chết ở phía ngoài thành tàu. Cột buồm mũi lớn và “chếch” lên một góc lớn so với phương ngang; trên đó căng buồm spritsail và spritsail topsail, chủ yếu hữu ích khi đi xuôi gió, nhưng vẫn giữ vị trí trong hải quân của chúng ta cho đến giữa thế kỷ XVIII, khi sự xuất hiện của buồm jib chạy dọc trước-sau đem lại một bước cải tiến và qua đó làm thay đổi toàn bộ cách bố trí hệ thống cột buồm.

Một đặc điểm đáng chú ý của hệ cột buồm trên tàu cổ là cách các cột khác nhau được cho nghiêng. Trong Sea-Man’s Dictionary, trim của một con tàu được định nghĩa là “tình trạng, xét về mớn nước, cách chằng cột buồm, độ chùng của dây chằng, v.v., trong đó tàu chạy tốt nhất.” Với một tập hợp điều kiện nhất định, tồn tại một độ nghiêng thích hợp của cột buồm, một vị trí thích hợp của tâm áp lực gió tác dụng lên buồm, mà khi tìm ra được sẽ đem lại cho tàu những phẩm chất đi buồm tốt nhất. Kiến thức về sự điều chỉnh này cấu thành một phần không nhỏ của nghệ thuật đi biển bậc cao. Trên các tàu của nhà vua, người ta đạt trình độ rất cao về mặt ấy; tàu buôn hoạt động trong những điều kiện đa dạng hơn và dường như thể hiện mức độ khảo cứu khoa học thấp hơn. “Sau chiến hạm—vốn hằng ngày thực hành việc này—người Scotland là những người giỏi nhất thế giới trong việc tìm ra trym của một con tàu, bởi họ sẽ không bao giờ chịu yên mà thử nó bằng đủ mọi cách; và nếu con tàu có chút phẩm chất tốt nào, họ có thể làm cho nó chạy được.” Nói chung, cho cột buồm nghiêng về phía sau có tác dụng làm tàu có xu hướng quay mũi lên hướng gió, và ngược lại; đặc biệt trên những tàu có đuôi đóng cao, cần đặt các buồm mũi thật xa về phía trước để giữ chúng khỏi bị che gió. Để có thể điều chỉnh độ nghiêng của cột buồm theo ý muốn, người ta gọt bớt chân cột và đóng những nêm có độ dày thích hợp vào giữa chân cột với các “partner”.

Nhiều yếu tố khác cũng góp phần ảnh hưởng đến tính năng đi buồm của con tàu theo những cách luôn tinh vi và thường khó giải thích. Hình dáng thân tàu, vị trí cột buồm và cách căng chỉnh hệ thống dây buồm, sự phân bố trọng lượng, góc của các xà buồm, điều kiện ổn định—tất cả đều tác động đến chuyển động của tàu, và do đó đến tốc độ của nó trong nước. Chẳng hạn, nước tự do trong đáy tàu có ảnh hưởng đến mức độ ổn định ngang của con tàu, và vì nguyên nhân này tốc độ của nó không dễ dự đoán. Charnock kể rằng trong các cuộc chiến tranh thuộc địa cuối thế kỷ XVIII, một tàu Mỹ, chiếc Hancock, đã bị bắt sau một cuộc truy đuổi chưa từng có, chỉ vì viên chỉ huy của nó, thiếu sáng suốt cho rằng làm nhẹ tàu sẽ giúp tàu chạy nhanh hơn, đã bơm nước ra khỏi tàu. Người ta còn nhận thấy rằng trong một số hoàn cảnh nhất định, tốc độ của con tàu tăng lên khi thủy thủ đoàn chui vào võng ngủ.

Đường nét thân tàu được vẽ ra mà không dựa trên bất kỳ khoa học kiến trúc hải quân nào, chỉ bằng trực giác và kinh nghiệm tích lũy của người thợ đóng tàu; các định luật về ổn định và sức cản của chất lỏng lúc ấy còn chưa được biết đến. Kinh nghiệm chỉ ra rằng nên có một sống tàu ngắn để tàu quay trở nhanh; nên có độ vươn lớn về phía trước từ sống tàu đến mũi nhô—Sir Henry Manwayring nói: “thường hơn một phần ba chiều dài sống tàu”, bởi “độ vươn lớn ở phía trước giúp tàu chạy tốt và giữ hướng gió tốt, nhưng nếu mũi không đầy thì nó sẽ khiến tàu chúi dữ dội khi gặp sóng ngược.... Độ vươn của tàu càng dài thì mũi càng phải đầy”; nên có phần thuôn đuôi thanh, để nước chảy mạnh và nhanh tới bánh lái, giúp tàu vừa điều khiển vừa đi buồm tốt; nên có bánh lái hẹp để khi bẻ lái không giữ lại quá nhiều nước chết—tuy nhiên, “nếu tàu có phần vai đuôi đầy, nó sẽ cần một bánh lái rộng.” Việc tạo hình mũi tàu đúng đắn được thừa nhận là điều có tầm quan trọng lớn nhất và cũng là sự dung hòa khó khăn nhất trong thiết kế tàu. Mũi quá tù tạo sức cản lớn khi tàu chuyển động trong nước; ngược lại, mũi quá nhọn lại thiếu sức nổi, và vì phải đỡ trọng lượng lớn của hệ cột buồm, buồm mũi, neo, v.v., sẽ khiến tàu chúi mạnh trong sóng ngược. Thuyền trưởng John Smith viết trong Sea Man’s Grammar: “Nếu mũi quá rộng, con tàu hiếm khi có thể ‘ngậm xương trong miệng’, hay ‘xẻ lông chim’, nghĩa là tạo bọt nước trước mũi; trong khi một con tàu có mũi tạo dáng tốt ép nước nhanh đến mức nước sủi bọt, và trong đêm tối lấp lánh như lửa.”

Nói chung, một con tàu có đường nét thanh thoát sẽ thiếu sự nâng đỡ ở hai đầu và có xu hướng cong vồng hoặc làm sống tàu bị uốn cong, trong khi sức chứa lại nhỏ đến mức bất tiện. Mạn tàu được làm thu vào trong đáng kể phía trên đường nước; tuy nhiên đây cũng lại là một điểm phải dung hòa và gây nhiều tranh luận. Bởi lẽ, tuy chiều rộng boong nhỏ hơn có xu hướng làm thân tàu có độ bền như một dầm lớn tốt hơn và giảm tác động làm xô lệch do pháo hạng nặng gây ra, nhưng đồng thời đặc điểm này, do làm giảm góc mở mà các dây chằng cột buồm có thể bố trí, lại làm tăng ứng suất tác dụng lên dây chằng và thành tàu.

Bước sang thế kỷ XVII, một thời đại mới của tư duy khoa học mở ra, và dưới sự khích lệ trực tiếp của các vị vua nhà Stuart, nghệ thuật cùng những bí quyết của nghề đóng tàu được soi sáng theo một cách đem lại giá trị lớn cho lực lượng hải quân hoàng gia.

Mối quan tâm từ sớm của James I đối với hải quân được đánh dấu bằng việc ông ban đặc quyền thành lập nghiệp đoàn thợ đóng tàu: một tổ chức có lịch sử ngắn ngủi, được người biên tập cuốn The Autobiography of Phineas Pett, xuất bản gần đây, thuật lại. Theo ông, trước thế kỷ XVI người ta chưa công nhận một nghề riêng biệt dành cho việc đóng chiến hạm, tách khỏi tàu buôn. Nhưng vào đầu thời Tudor, khi sự xuất hiện của loại pháo binh mới khiến chiến hạm bắt đầu khác tàu buôn về thiết kế tổng thể, một số thợ cả đóng tàu đã được nhà vua trợ cấp để đóng và sửa chữa các tàu hoàng gia. Địa vị của những viên chức này rất quan trọng, bổn phận và đặc quyền của họ cũng rất rộng. Chức vụ thường mang tính cha truyền con nối. Chẳng hạn, sắc chỉ hoàng gia cấp cho James Baker năm 1538 đã truyền lại, cùng toàn bộ kiến thức tích lũy và bí quyết nghề nghiệp, cho con trai ông là Mathew Baker vào năm 1572. Tương tự, sắc chỉ cấp cho Peter Pett năm 1558 truyền lại cho Joseph Pett vào năm 1590. Nhưng khi ngành hàng hải phát triển, còn nghề đóng tàu ngày càng phức tạp và phân bố rộng hơn, nhu cầu về một cơ quan trung ương có thể điều chỉnh thực hành và tiêu chuẩn hóa quy trình ngày càng trở nên cấp thiết. Vì vậy một bản kiến nghị đã được đệ trình. Năm 1605, nhà vua ban một đặc quyền hợp nhất các thợ cả đóng tàu của nước Anh thành một pháp nhân và chính thể duy nhất, nhằm quản lý tốt việc đóng tàu thuộc mọi loại. Năm 1612, một đặc quyền khác được đóng ấn, trao thêm quyền lực cho hội nghề; kèm theo chỉ thị phải kiểm tra từng con tàu mới để chắc chắn rằng nó được đóng đúng cách, “với hai boong orlop đặt cách nhau ở độ cao thích hợp, đủ chắc để mang pháo cả trên cao lẫn dưới thấp, với boong mũi và nửa boong kín để chiến đấu.” Shipwrights’ Hall, như nghiệp đoàn ấy được gọi, khảo sát và báo cáo về trọng tải cũng như tay nghề thi công, đồng thời đưa ra ý kiến khi Lord High Admiral yêu cầu. Theo thời gian, uy tín của tổ chức suy giảm. Dưới thời Commonwealth, nó dần rơi vào tình trạng không còn được sử dụng, và đến năm 1690 thì hoàn toàn biến mất. Trong gần một thế kỷ, nghiệp đoàn đã cố gắng vô ích để thực hiện những ý định của những người sáng lập.

Người nổi bật nhất trong số các thợ cả đóng tàu thời kỳ này là Phineas Pett, từng là thạc sĩ nghệ thuật tại Emmanuel College, Cambridge, và năm 1612 kế nhiệm Mathew Baker cao tuổi làm Master của nghiệp đoàn. Pett, người ngoài kiến thức thực hành về thiết kế và kết cấu còn có nhiều kinh nghiệm đi biển, vượt xa những người cùng thời, phần lớn trong số họ chẳng hơn gì những người thợ mộc đơn thuần, không biết nhiều nguyên lý mà ngày nay được thừa nhận là chi phối thiết kế tàu, và bản thân họ hầu như hoàn toàn bị chi phối bởi truyền thống cùng tiền lệ mù quáng. Khoa học vẫn còn ở buổi sơ khai nhất. Sự tiến bộ của thiết kế tàu vẫn dựa trên phương pháp thử nghiệm tốn kém bằng kinh nghiệm thực tế ở quy mô toàn phần; mãi đến đầu thế kỷ XIX, khi những lực và vật liệu mới được phát hiện—những thứ cuối cùng báo hiệu sự suy tàn và bị thay thế của tàu buồm—khoa học mới đủ sức định hướng những đường lối mà tàu buồm lớn nên được đóng theo.

Theo Fincham, nhờ sự táo bạo rời khỏi thông lệ đã được xác lập, ông Pett đã gây dựng danh tiếng của mình và thúc đẩy lợi ích cũng như sức mạnh của Hải quân Anh. Tuy nhiên, trước khi xem xét công trình của ông, sẽ thuận tiện hơn nếu ghi lại những hướng chủ yếu mà người ta khi ấy tìm kiếm sự cải tiến.

Sir Henry Manwayring, một người quen mà Pett đã thiết kế và đóng cho một chiếc pinnace vào năm 1616, trong thời gian này viết The Sea-Man’s Dictionary. Những năm đầu thế kỷ cũng chứng kiến sự ra đời của hai luận khảo khác, dù mãi về sau mới được in, nhưng đã có ảnh hưởng lớn trong việc khơi dậy mối quan tâm đối với các vấn đề hải quân: Observations on the Navy và Invention of Shipping của Sir Walter Raleigh. Trong bài thứ nhất, Sir Walter nêu ra sáu điều kiện cần có của một con tàu tốt: phải được đóng chắc, chạy nhanh, có mạn vững, có thể đưa pháo ra chiến đấu trong mọi thời tiết, dễ nằm chờ trong gió lớn, và đổi hướng qua gió tốt. Để đạt được những phẩm chất ấy, ông chỉ rõ một số đặc điểm kết cấu: đoạn thuôn mũi dài để tàu chạy tốt; phần đáy chịu lực dài, và mạn thu vào phía trên mặt nước từ mép dưới của các cửa pháo, nhằm tạo độ vững chắc và độ ổn định đủ để tàu có thể sử dụng pháo tầng dưới—vốn phải nằm cao hơn mặt nước bốn foot—trong mọi thời tiết. Ông viết: “Có một điều đặc biệt đáng lưu ý: mọi con tàu có mũi nhọn nhưng thiếu một phần đáy dài sẽ lao bổ thô bạo xuống biển và hứng nước phủ cả đầu lẫn tai. Tương tự, mọi con tàu có phần vai đuôi hẹp sẽ chìm đuôi. Chính việc chất tàu quá cao là nguyên nhân đem đến cho chúng mọi phẩm chất xấu.” Trong bài thứ hai, ông điểm lại những cải tiến khác nhau về vật chất mà chính mình từng chứng kiến; vì sự thú vị của đoạn này, chúng tôi xin trích như sau. “Việc hạ cột buồm trên xuống—một sự облегч tiện kỳ diệu cho tàu lớn cả trên biển lẫn trong cảng—đã được nghĩ ra, cùng với bơm xích... bonnet và drabler. Chúng ta đã chú ý đến chiều dài dây neo, và nhờ đó chống lại được sự hung dữ của những cơn gió mạnh nhất có thể thổi; bằng chứng là những người Milbrook bé nhỏ của chúng ta ở Cornwall, suốt cả mùa đông vẫn neo trụ được giữa biển, nửa đường từ Anh sang Ireland.... Quả thực, chiều dài dây neo chính là sinh mệnh của con tàu trong mọi tình thế cực đoan. Chúng ta bố trí pháo tốt hơn trước, bởi các boong dưới của chúng ta thường được nâng cao hơn mặt nước, tức là khoảng giữa mép dưới cửa pháo và mặt biển. Chúng ta cũng nâng các boong thứ hai lên, nhờ đó tạo thêm khoảng thoáng cho pháo phía trên boong dưới. Chúng ta đã bổ sung các cột chống ngang trong tàu hoàng gia để tăng cường độ bền, chúng được cố định từ sống dọc trong đến các xà của boong thứ hai. Chúng ta làm phần đáy tàu dài hơn thời trước và tạo khả năng nâng đỡ dưới nước tốt hơn, nhờ đó tàu không còn cắm đầu xuống biển khiến toàn thân rung chuyển, không chìm đuôi, cũng không chúi xuống khi đi ngược gió; nhờ vậy tránh được nhiều bất tiện như pháo bị bung khỏi chỗ cố định hoặc không thể sử dụng.... Và nói thật, sẽ là một nỗi hổ thẹn và ô nhục đáng thương cho các thợ đóng tàu của chúng ta nếu họ không vượt trội tất cả những người khác trong việc dựng nên các tàu hoàng gia, bởi sai lầm của các dân tộc khác còn dễ tha thứ hơn sai lầm của chúng ta.” Sir Walter không chính xác khi quy tất cả những cải tiến kể trên cho thế hệ của riêng mình; chẳng hạn bonnet đã được sử dụng từ rất lâu trước thời ông. Dẫu vậy, bài luận của ông vẫn là một trong những đóng góp quan trọng nhất đối với lịch sử kiến trúc hải quân ở nước này.

Cũng trong những năm đầu thế kỷ, bằng chứng về những thiếu sót của cách đóng tàu đương thời được một nhà phê bình dữ dội, Thuyền trưởng Waymouth, đưa ra. Ông tuyên bố rằng thợ đóng tàu Anh chỉ đóng theo những quy tắc và quan sát truyền thống không chắc chắn; rằng không ai trong số họ có thể đóng hai con tàu giống nhau hay dự đoán chính xác mớn nước; rằng mọi tàu của họ đều kém ổn định, dễ dạt xuống gió—“một bất lợi lớn trong chiến đấu”—khó lái và khó đi buồm, ăn nước quá sâu, sức chứa kém tàu Hà Lan, lại được đóng và thiết kế tệ đến mức thường xuyên phải “furring”, tức gia cường bằng những lớp ván bổ sung. Ông chủ trương đóng tàu dài hơn, rộng hơn, có phần đáy dài hơn để giảm mớn nước, và phần kết cấu phía trên gọn gàng hơn. Mặc dù khi thử nghiệm ông không thể biến những ý tưởng ấy thành một kết quả thành công, các sử gia vẫn chấp nhận rằng những lời phê bình của ông có lẽ có cơ sở.

Những ý kiến của các tác giả nói trên cho chúng ta thấy, theo nghĩa khái quát, những điểm chủ yếu mà tàu thuyền thời kỳ này chưa đáp ứng được yêu cầu hải quân. Chúng được thiết kế mà không có hiểu biết về các định luật chi phối độ bền vật liệu, tính ổn định và chuyển động của vật thể trong nước; được đóng mà không có sự giám sát đầy đủ, thường bằng gỗ còn xanh, nối vát kém hoặc cắt ngang thớ, và bị chất quá nhiều pháo. Hầm tàu bị chất đầy một lượng lớn đá dăm làm vật dằn, vốn có xu hướng bịt các lỗ thoát nước ở đáy tàu và làm mục sườn cùng các thanh đáy; trong khi không gian xếp chứa ở giữa tàu còn bị các phòng bếp chiếm mất, vì chúng được đặt ngay trên lớp đá dăm, và nhiệt tỏa từ những vách gạch của chúng làm hư hại các thanh gỗ cùng đường xảm ở vùng lân cận. Tàu hiếm khi được bọc ngoài. Dù John Hawkins đã nghĩ ra một hệ thống bọc bằng một lớp ván mỏng đóng đinh lên một lớp lông và nhựa đường, việc bọc ngoài chỉ được áp dụng cho những tàu đi làm nhiệm vụ đặc biệt ở những vùng biển nơi hà ăn gỗ hoạt động mạnh. Khi ấy việc bọc tàu mang một ý nghĩa nhất định. Chẳng hạn, năm 1620, đại sứ Venezia báo cáo với chính phủ mình rằng đã phát hiện một số tàu của chúng ta đang được bọc ngoài, và từ sự việc đó suy đoán rằng sắp có một cuộc viễn chinh đến Địa Trung Hải.

Trong lúc hải quân chìm sâu trong sự sao nhãng và nghề đóng tàu ở trong tình trạng vừa mô tả, Phineas Pett bắt đầu để lại dấu ấn lâu dài của mình lên thiết kế và kết cấu. Cơ chế nhờ đó ông đạt được kết quả, các phép tính, phương pháp và quy tắc ông sử dụng, đều bị che phủ trong sự bí mật sâu sắc, phù hợp với truyền thống nghề nghiệp. Ông bắt đầu bằng việc đóng lại các tàu cũ từ thời Elizabeth, cải thiện hình dáng của chúng trong phạm vi có thể. Bạn hữu và người bảo trợ của ông là Hoàng tử Henry trẻ tuổi, người mà năm 1607 Pett đã làm cho một mô hình được nhà vua hết sức ngưỡng mộ. Không lâu sau đó, bất chấp sự ghen ghét dữ dội của các đối thủ, theo lệnh ông đặt sống một đại chiến hạm mới—Prince Royal, trọng tải 1.187 tấn, rộng 43 foot, sống tàu dài 115 foot, đóng hai lớp và trang trí cực kỳ xa hoa, xét mọi phương diện là con tàu đẹp nhất từng được đóng tại Anh. Nó mang không dưới năm mươi lăm khẩu pháo, các tỷ lệ tổng thể thống nhất hài hòa, còn độ bền vượt trội, tiến xa hơn hẳn thực tiễn đương thời. Đặc biệt về độ bền, nó đánh dấu một bước tiến mà sau này đem lại lợi ích trong các cuộc chiến với Hà Lan. Nó được bọc hai lớp ván, “một khoản chi trước đây chưa từng được nghĩ tới, và mọi đầu nối đều được bắt kép bằng bu-lông sắt.”

Nhưng việc một người thợ đóng tàu muốn rời khỏi truyền thống khó khăn đến mức nào được thể hiện qua lời kể của Pett về cuộc thẩm tra mà ông phải chịu liên quan đến việc đóng con tàu nổi tiếng ấy. Các đối thủ tận dụng “Ủy ban Điều tra những lạm dụng trong hải quân” năm 1608 để buộc tội ông thiết kế tồi, thi công tồi và biển thủ. Hai bên đều thề thốt quyết liệt đến mức cuối cùng chính Vua James quyết định làm quan xét xử, và tại Woolwich, với Phineas khốn khổ quỳ trước mặt, ông mở phiên điều tra. Người viết nhật ký kể: “Rất nhiều thời gian được dùng để tranh luận về các tỷ lệ, so sánh khung hiện tại của tôi với các tiền lệ và kích thước trước đây của những con tàu tốt nhất, xét về chiều dài, chiều rộng, chiều sâu, đáy và các phương diện khác. Có một điểm về tỷ lệ được đặc biệt nhấn mạnh và được cả hai bên tranh luận với nhiều sự dữ dội và nóng nảy, đó là chiều ngang phần đáy phẳng giữa tàu; họ cứ khăng khăng tuyên thệ rằng nó đủ mười ba foot, còn chúng tôi cũng khăng khăng rằng chỉ có mười một foot tám inch.” Cuối cùng nhà vua cho gọi một nhà toán học và giải quyết cuộc tranh cãi bằng phép đo thực tế. Vì không cáo buộc nào chống lại ông được chứng minh, Phineas được tuyên trắng án và một lần nữa lấy lại ân sủng hoàng gia, khiến cả ông lẫn người bảo trợ trẻ tuổi, Hoàng tử Henry, đều hết sức vui mừng.

Prince Royal đánh dấu một kỷ nguyên mới trong thiết kế tàu. Nó khác xa mọi hình thức trước đó đến mức bảo đảm vững chắc danh tiếng của Phineas Pett. Quả thực, nó trở thành tổ mẫu hay nguyên mẫu cho mọi chiến hạm về sau cho đến đầu thế kỷ XIX; bởi theo Charnock, nếu loại bỏ những trang trí quá mức, đường nét hay diện mạo tổng thể của nó sẽ không khác một con tàu hiện đại cùng kích thước đến mức khiến người ta coi nó là cảnh tượng kỳ lạ, hay là một con tàu mà thủy thủ phải do dự khi đưa ra biển. Với nó, người ta đã dứt khoát rời bỏ hình thức cổ xưa mà truyền thống áp đặt lên chiến hạm. Bức hình Charnock đưa ra cho thấy một con tàu trang trí rất cầu kỳ nhưng thấp, boong phẳng liên tục, được trang bị hai tầng pháo hạng nặng kéo dài đến tận hai đầu. Mũi nhô beak-head, một di tích từ thời galley từng là đặc điểm nổi bật của cách đóng tàu Tudor, gần như biến mất: mũi tàu cong duyên dáng lên phía trên đến một hình sư tử nằm sát dưới cột buồm mũi. Các đai dọc chỉ có độ cong dọc nhỏ; đuôi tàu gọn, được nâng đỡ tốt và có những đường nét đẹp. Các hành lang bên đuôi dài và được nhập vào kết cấu theo một cách kỳ lạ: thành những phần nhô ra có hõm, giống tháp, với các khoảng giữa được trang trí. Toàn bộ bức hình cho thấy kích thước cấu kiện chắc khỏe và một độ kiên cố vô giá. Dù về nhiều phương diện Prince Royal là một kiệt tác, hệ vũ khí của nó vẫn còn nguyên thủy ở sự đa tạp. Trên boong dưới, nó mang hai cannon-petro, sáu demi-cannon, mười hai culverin; trên boong trên có mười tám demi-culverin; còn trên boong lái và poop là một số saker và port-piece. Đáng tiếc, nó lại được đóng bằng gỗ xanh, nên tuổi thọ ngắn.

Khi đóng một con tàu có trọng tải chưa từng có, Pett nhận được sự ủng hộ rộng rãi của công chúng. Đến lúc này, những lợi ích gắn với kích thước lớn đã được nhìn nhận khá phổ biến: với chiến hạm là về độ bền, sức mạnh pháo binh và khả năng chịu đựng lâu dài trên biển; với tàu buôn là về sức chở và tiết kiệm nhân lực thủy thủ đoàn. Sự gia tăng kích thước tàu buôn trong triều đại này quả thật đáng kể. Thương mại đi theo lá cờ, và thương nhân thời James nhanh chóng tìm cách hưởng lợi từ những cuộc chinh phục của các nhà phiêu lưu thời Elizabeth. Trong một thời gian ngắn sau chiến tranh với Tây Ban Nha, đội thương thuyền của chúng ta đình trệ; khi James I lên ngôi, người ta chỉ đóng những tàu nhỏ dưới một trăm tấn, còn thương nhân Anh lại kỳ lạ thay phải thuê tàu nước ngoài. Nhưng tình trạng ấy không kéo dài. Câu chuyện về thành công của Bá tước Cumberland cùng chiếc Scourge of Malice 800 tấn, và cảnh tượng chiếc carrack lớn của Bồ Đào Nha bị bắt năm 1592, được cho là đã thúc đẩy giới thương nhân London sở hữu những con tàu thích hợp cho thương mại phương Đông. Người ta còn nói sự xuất hiện của hai tàu Hà Lan lớn trên sông Thames đã tạo ra cú hích đột ngột khiến người ta đóng tàu lớn. Dù thực tế thế nào, “ý tưởng lan đi như lửa gặp đồng cỏ khô.” Những tàu lớn hơn được đặt sống, và đến cuối triều đại nước Anh đã sở hữu một hạm đội đáng kể gồm các tàu 500 tấn trở lên. Ít nhất trong một trường hợp, con lắc đã vung quá xa, và kinh nghiệm nhanh chóng phơi bày những bất lợi của kích thước quá mức: giảm độ bền, khó xoay xở ở vùng nước nông, gần như không thể đưa vào ụ cạn và đốt cạo đáy, đồng thời đặt một khoản đầu tư quá lớn vào chỉ một thân tàu. Quá trình đóng một tàu lớn lãng phí đến mức trên thực tế không hiếm khi người ta đồng thời đóng thêm một tàu nhỏ từ số gỗ bị loại bỏ: một tập quán được gọi là “đóng một tàu nhỏ từ mảnh vụn của tàu lớn.” Trades Increase, do William Burrell đóng cho Công ty Đông Ấn mới vào năm 1605 và được nhà vua hạ thủy tại Deptford, có trọng tải không dưới 1.100 tấn. Trong chuyến đi đầu tiên tới Java nó bị thiêu hủy, và Công ty không đặt thêm con tàu nào có kích thước tương tự nữa.

Cùng với sự mở rộng của thương thuyền và việc thừa nhận pháo binh là công cụ chính của chiến tranh hải quân, chiến hạm cũng tăng kích thước tương ứng. Ủy ban Cải cách năm 1618, mà báo cáo của họ trở thành cơ sở cho việc tổ chức lại Hải quân sau đó, cho rằng địa vị tối cao của đại bác cuối cùng đã được xác lập. Các ủy viên ghi lại: “Kinh nghiệm cho thấy hải chiến ngày nay hiếm khi đi đến áp mạn đổ bộ, hay gây tổn thất lớn bằng cung, tên, súng nhỏ và kiếm, mà chủ yếu được tiến hành bằng đại pháo, đánh gãy cột buồm và xà buồm, xé toạc, quét dọc và làm thủng tàu; vì vậy lợi thế lớn của hải quân Bệ hạ trong lĩnh vực này phải được gìn giữ cẩn thận bằng cách quy định một lượng pháo cho mỗi tàu phù hợp với sức chịu đựng của nó.” Họ nhận ra sự tốn kém của tàu nhỏ và khuyên rằng về sau hải quân hoàng gia nên gồm một lực lượng nòng cốt khoảng ba mươi tàu lớn, cùng với đội thương thuyền tạo thành một lực lượng phục vụ hoàn chỉnh; tàu hoàng gia trên 800 tấn; đại chiến hạm trên 600 tấn; tàu hạng trung khoảng 450 tấn. Họ cũng quy định khá chi tiết những yêu cầu chủ yếu đối với việc đóng tàu hải quân. Tuyên bố đầy tính giáo điều về kích thước tàu này chắc chắn có giá trị đối với dự án đương thời mà công việc của họ hướng tới; tuy nhiên nó đã tạo ra một tiền lệ nguy hiểm cho các chính quyền về sau. Nó trói buộc tài năng của người đóng tàu. Nó hạ thấp nghệ thuật thiết kế. Con tàu, đặc biệt là chiến hạm buồm đóng bằng gỗ, về bản chất là một sự dung hòa giữa nhiều yếu tố xung đột. Muốn tận dụng đầy đủ kỹ năng của mình, người thiết kế cần được tự do nhất có thể trong việc lựa chọn phương tiện để đạt mục đích; bất kỳ việc quy định quá chi li trong bản đặc tính kỹ thuật, hay đưa vào dữ liệu vượt quá những yêu cầu tối thiểu, đều có xu hướng bó tay họ và khiến một thiết kế thỏa đáng trở nên không thể thực hiện. Chính sự quy định quá mức các kích thước nhằm phục vụ tiêu chuẩn hóa này, như chúng ta sẽ thấy ngay sau đây, đã làm trì trệ nghề đóng tàu ở Anh không chỉ trong thế kỷ XVII mà suốt cả thế kỷ XVIII.

Tuy nhiên, báo cáo năm 1618 chắc chắn rất có giá trị như một chỉ dẫn cho việc xây dựng hải quân Stuart mới. “Cách thức đóng tàu là điều quan trọng nhất ở chiến hạm, bởi trong đó chứa đựng cả khả năng đi buồm lẫn sức mạnh của chúng. Những tàu đi buồm tốt nhất có thể đuổi bắt hoặc thoát đi—như người ta nói—và tận dụng mọi lợi thế mà gió và biển đem lại; còn khuôn dáng của chúng, theo phán đoán của những người giỏi nghề nhất, cả đã mất lẫn còn sống, nên có chiều dài gấp ba chiều rộng, còn chiều rộng nên có một tỷ lệ tương tự với chiều sâu, nhưng không nên ăn nước quá 16 foot, bởi những tàu sâu hơn hiếm khi là tàu đi buồm tốt.... Chúng phải được đóng tương đối gọn gàng, không có các hành lang kép và phần kết cấu phía trên quá cao, vốn làm nhiều tàu bị chất quá nặng, khiến chúng trông oai vệ nhưng hoạt động trên biển không tốt.” Về việc gia cường tàu hoàng gia, các ủy viên tán thành cách đóng từng được “vị hoàng tử đáng kính quá cố của chúng ta” phê chuẩn: “thứ nhất, làm ba boong orlop, trong đó boong thấp nhất nằm dưới mặt nước hai foot, vừa tăng cường độ bền cho tàu, vừa, dù mạn tàu bị bắn thủng, giúp ngăn tàu bị thủng chìm bởi đạn và tạo điều kiện dễ hơn để tìm và bịt chỗ rò. Thứ hai, làm các boong orlop lát kín hoàn toàn từ đầu này đến đầu kia. Thứ ba, đặt boong orlop thứ hai ở độ cao thích hợp để các cửa pháo có thể cho phép toàn bộ pháo khai hỏa trong mọi trạng thái biển và thời tiết. Thứ tư, đặt phòng bếp ở boong mũi, như các chiến hạm khác vẫn làm, bởi khi đặt ở giữa tàu và trong hầm tàu, khói cùng nhiệt xuyên đến mọi góc và đường nối, khiến xơ gai xảm bị bật ra, tàu trở nên rò nước và một số chỗ mục hỏng; ngoài ra, phần không gian tốt nhất để xếp lương thực bị chiếm mất đến mức trong mọi chuyến đi dài đều phải thuê tàu vận tải; và tệ nhất là khi toàn bộ trọng lượng bị dồn về trước và sau, còn giữa tàu để trống và nhẹ, tàu dễ bị võng lưng, như Guardland và nhiều tàu khác đã từng gặp.”

Những tàu được đóng theo quy định của các ủy viên chắc chắn cải thiện nhiều mặt so với tàu trước đó, nhưng chúng tỏ ra thiếu một yếu tố sức mạnh: tốc độ. Người ta nhận thấy các tàu Anh hai boong, đóng chắc, thân đầy và nặng nề, bị những tàu Hà Lan tương đối nhẹ, đường nét thanh hơn vượt cả về tốc độ lẫn khả năng cơ động. Hơn nữa, người ta biết rằng các tàu nhỏ hơn của chúng ta không thể sánh về tốc độ với những tàu tư nhân vũ trang Dunkirk khi ấy đang hoành hành trên biển. Rõ ràng cần một kiểu tàu mới. Việc phân chia chiến hạm hiện hữu thành các hạng hay lớp là chưa đủ. Đối với hàng chiến đấu phải có những con tàu mà sức mạnh pháo binh là phẩm chất chủ đạo; nhưng cho các nhiệm vụ khác cũng phải có những tàu mà đặc trưng quyết định là tốc độ, chứ không phải sức mạnh. Từ nhu cầu ấy, frigate ra đời.

Không lâu sau khi Charles I lên ngôi, người ta cố gắng xác lập kiểu tàu mới bằng cách đóng các tàu nhỏ theo mẫu của những tàu lớn nhất, những mô hình thu nhỏ mà người ta hy vọng sẽ đi biển tốt và, dù dùng buồm vuông, có thể đi sát hướng gió. Ten Whelps được đặt sống: những tàu ba cột buồm, boong phẳng liên tục, trọng tải 200 tấn, sống tàu dài 62 foot và rộng 25 foot. Chúng không thành công. Việc khai sinh kiểu mới được dành cho Dunkirk, “xưởng đóng tàu khéo léo nhất châu Âu.” Mô phỏng theo một tàu tư nhân vũ trang Dunkirk bị bắt, chiếc frigate đầu tiên của chúng ta được Peter, con trai Phineas Pett, đóng năm 1646, và thành công của nó lớn đến mức ông cho khắc thành tích ấy lên bia mộ mình. Constant Warwick có sống tàu dài 85 foot, rộng 26 foot 5 inch, trọng tải 315 tấn và mang 32 khẩu pháo. Nó là “một tàu đi buồm vô song.” Trước khi cuộc chiến Hà Lan lần thứ nhất kết thúc, nó đã thu được từ các tàu tư nhân vũ trang một số tiền đủ để chất đầy toàn bộ con tàu.

Có vẻ rất có thể uy tín tên tuổi đã giúp Peter Pett được tự do thiết kế mà những người đóng tàu ít danh tiếng hơn không có. Năm ’45, Andrews Burrell, trong một bản phản đối gửi Nghị viện, đã viết: “Vì tình yêu của trời, xin đừng để những thợ đóng tàu sẽ đóng chúng [ba frigate dùng cho nhiệm vụ đặc biệt] bị dẫn lạc bởi những người muốn chỉ đạo nhưng không có khả năng làm vậy, bởi sai lầm ấy trước đây đã gây hại rất lớn cho hải quân.” Ông khẳng định chính sự can thiệp của Sir John Pennington đã khiến những người đóng Ten Whelps bị dẫn sai đến mức các tàu ấy trở nên chậm chạp và không dùng được. “Đừng đặt ra quy tắc nào cho thợ đóng tàu ngoài trọng tải của tàu, cùng số lượng và trọng lượng pháo; và số lượng cùng trọng lượng pháo phải phù hợp với trọng tải của mỗi frigate.”

Vua Charles, người có mối quan tâm trực tiếp tới hải quân hoàng gia không kém cha mình, ủng hộ xu hướng tăng trọng tải và sức mạnh riêng lẻ của các chiến hạm. Prince Royal đã thể hiện những lợi thế của kích thước lớn. Người Hà Lan, vốn bất bình trước sự can thiệp vào thương mại phương Đông của họ, được biết đang đóng những tàu lớn. Bên kia eo biển, một vị bộ trưởng đầy tham vọng và quyền lực tuyệt đối đang hình dung về việc sở hữu một hải quân trong đó sự thua kém về số lượng có thể được trung hòa bằng ưu thế của từng đơn vị. Tại Pháp, một con tàu 1.400 tấn đã được đặt sống. Charles quyết định nhận lời thách thức, tìm tiền bằng bất cứ cách nào để đóng một con tàu còn lớn hơn. Năm 1634, quyết định được đưa ra. Phineas Pett trình lên ông mô hình một đại chiến hạm ba boong mang một trăm lẻ bốn khẩu pháo, và không lâu sau, người đứng đầu giới thợ đóng tàu nhận lệnh hoàng gia phải đóng một con tàu, đồng thời đích thân đến các khu rừng ở Durham để lựa chọn gỗ dày, gỗ làm đầu gối và ván cần thiết cho công việc.

Sự phản đối việc đóng một con tàu khổng lồ như thế nổi lên từ nhiều phía. Theo Sir Walter Raleigh, tàu lớn là “một khoản chi phí phi thường và một gánh nặng đáng sợ.” Chi phí của một con tàu lớn như vậy tất nhiên phải cao, bởi không chỉ tổng chi phí mà cả chi phí trên mỗi tấn đều tăng theo kích thước; quả thực việc đóng một tàu lớn lãng phí đến mức không hiếm khi người ta đồng thời đóng một chiếc tàu nhỏ từ số gỗ bị loại ra: một tập quán gọi là “đóng một tàu nhỏ từ mảnh vụn của tàu lớn.” Những tàu có kích thước lớn nhất, hơn nữa, “ít hữu dụng, kém nhanh nhẹn, kém dễ điều khiển và rất hiếm khi được sử dụng.” Người ta cũng không tin một con tàu lớn đến mức dự kiến có thể được đóng. Khi nghe về thiết kế, Trinity House đã đưa ra phản đối chính thức. Họ lập luận rằng một con tàu như vậy sẽ quá lớn để phục vụ và không an toàn vì kích thước khổng lồ. Muốn mang số pháo nhiều đến thế nó phải là tàu ba boong, mà đóng một tàu ba boong dùng được vượt quá nghệ thuật hay trí khôn của con người; nếu tầng pháo dưới quá thấp thì sẽ vô dụng khi biển động, còn nếu đặt cao hơn đường nước 5 hoặc 5½ foot thì tầng thứ ba lại cao đến mức gây nguy hiểm cho tàu. Bất chấp phản đối đó, con tàu mới vẫn được đặt sống, và gần hai năm sau, vào mùa thu năm ’37, nó được hạ thủy tại Woolwich, “niềm kiêu hãnh và vinh quang của hải quân triều Charles.”

Sovereign of the Seas, Sovereign, hay Royal Sovereign, như nó được các chính quyền kế tiếp gọi, lại là một bước tiến lớn nữa về kích thước và độ kiên cố so với mọi kết cấu trước đó, đồng thời là kiệt tác của Phineas Pett. Chiều dài theo sống tàu là 128 foot, chiều rộng chính 48 foot, chiều dài toàn bộ 232 foot. Nó có ba boong phẳng liên tục cùng một boong mũi, một nửa boong, một boong lái và một roundhouse. Hệ vũ khí đã tiến gần hơn đến sự đối xứng; tầng dưới gồm cannon và demi-cannon, tầng giữa gồm culverin và demi-culverin. Ở một phương diện, nó kém tiên tiến hơn công trình trước của Pett là Prince Royal, vì còn giữ beak-head kiểu cũ, các lỗ luồn dây neo thấp và một boong mũi thấp, lộ thiên. Hình dáng tổng thể được mọi người ca ngợi và là minh chứng cho thiên tài của người thiết kế. Một nhà phê bình kiêm nhà đóng tàu đời sau, sau khi phân tích các đường nét thân tàu, nói rằng không thể nghĩ ra một hình dáng nào tốt hơn cho một con tàu được đóng—phù hợp với tập quán thịnh hành thời đó—cao khỏi mặt nước đến thế và bị chất nặng bởi quá nhiều trang trí. Nhà vua lấy làm tự hào về nó, và trong quá trình thi công đã đến Woolwich, “xem xét nghiêm túc mọi thứ bên trong tàu.” Một bản mô tả rất công phu được viết cho ông, về sau được nhiều tác giả trích dẫn dài, cho thấy mức độ mà việc trang trí đơn thuần góp phần vào chi phí của một tàu hoàng gia. Charnock cho in lại hai bức tranh về con tàu, khác nhau rõ rệt đến mức chúng cho thấy—như tác giả nhận xét—các họa sĩ có thể khác biệt đến mức nào khi thể hiện cùng một con tàu. Chúng còn xác nhận sự xa hoa của lượng trang trí chất đầy trên tàu—chiến lợi phẩm, thiên thần, biểu tượng, đường gờ—khiến nó trở thành cái cớ cho những lời phản đối dữ dội đối với thuế đóng tàu, và biến nó thành “một kỳ quan đen và vàng.”

Sovereign of the Seas có một sự nghiệp lẫy lừng. Sau khi bị cắt bớt một boong, nó chứng tỏ là một đơn vị tác chiến đặc biệt hữu dụng, tham gia mọi trận lớn trong các cuộc chiến với Hà Lan và đạt đỉnh thành tích tại La Hogue, nơi nó giao chiến, đánh què và buộc chiếc Soleil Royal 104 khẩu pháo, soái hạm của Pháp, phải chạy vào vùng nước nông. Cuối cùng, khi được đưa về Chatham năm 1696 để đóng lại, nó bị cháy do bất cẩn và bị phá hủy.

Đến khi cuộc chiến Hà Lan lần thứ nhất bùng nổ, những quan niệm hiện đại do Phineas Pett đưa vào đã được thể hiện khá phổ biến trong hải quân. Blake có sẵn trong tay những con tàu rất phù hợp với kiểu chiến tranh dự kiến, và ông cũng không quá bận tâm đến việc tăng thêm số lượng hay kích thước của chúng. Chỉ ở một đặc điểm, những tàu mới được đóng mới khác với kết cấu cũ: chiều sâu hầm tàu của chúng được giảm xuống, có lẽ để thích hợp hơn với hoạt động trong vùng nước nông ven bờ Hà Lan. Ở những phương diện quan trọng khác, sự cải tiến đã diễn ra trước khi chiến sự bắt đầu.

Phần đuôi cao vút mà người ta theo tập quán vẫn dành cho tàu buồm là một đặc điểm còn sót lại từ thời cổ. Trên galley, nơi vũ khí tập trung ở mũi, phần phía sau không dành cho các trang bị chiến đấu mà chủ yếu được dùng làm nơi ăn ở cho sĩ quan. Galleon hay tàu buồm cũng vậy. Khi nhu cầu về chỗ ở tăng lên, người ta tạo thêm không gian bằng cách kéo dài về phía sau các đường ngang rộng của thân tàu và kết thúc chúng bằng một khung vuông. Để có thêm chỗ, các hành lang bên đuôi tàu được bổ sung ở phía ngoài thân. Sau đó lại thêm các tầng cabin, cũng có hành lang bên đuôi, mỗi tầng—như trong kiến trúc nhà ở—nhô ra ngoài tầng phía dưới; toàn bộ kết cấu, cùng lan can đuôi, đèn lồng và đồ trang trí ở trên cùng, tạo thành một khối quá nặng và quá cao trọng tâm. Tương tự, ở đầu trước tàu vẫn còn tồn tại tàn tích của boong mũi cổ xưa.

Khi pháo binh được thừa nhận là phương tiện chiến đấu chủ yếu, khi chiến thuật áp mạn đổ bộ suy tàn và giá trị của súng nhỏ sát thương người, các khoang chiến đấu kín cùng những lâu đài ở hai đầu tàu giảm xuống, những boong mũi và đuôi cao cũng mất phần lớn giá trị đặc biệt của chúng. Những lập luận từ thời Sir Richard Hawkins ủng hộ các cage-work lớn không còn đứng vững; và sở thích của một số thợ đóng tàu đối với đuôi cao—vì cho phép tạo độ cong dọc gấp và qua đó góp phần tăng độ bền như dầm của thân tàu—cũng không thể được coi là đủ để biện minh cho việc giữ chúng lại. Các hành lang đuôi đón rất nhiều gió và có xu hướng làm mục boong ở vùng lân cận; trọng lượng của chúng gây ứng suất lên sống tàu đỡ phía dưới; nhưng trên hết, nguy cơ chúng bắt lửa trong chiến đấu khiến giới chức phải cắt bớt chúng. Vì những lý do tương tự, boong mũi cũng bị công kích. Tuy nhiên, có sự phản đối mạnh mẽ đối với việc loại bỏ chúng, vì chúng cung cấp chỗ che chắn khi chiến đấu. Năm 1652, Phœnix, một trong những frigate tốt nhất đang phục vụ, bị một tàu Hà Lan bắt, “vì không có boong mũi để người của nó rút vào.” Trong cuộc chiến Hà Lan lần thứ hai, kinh nghiệm khẳng định tính hữu dụng của chúng. Ngày 4 tháng 7 năm 1666, ông Bộ trưởng Pepys viết trong nhật ký: “Giờ đây cả thế giới đều thấy công dụng của boong mũi trong việc che chở con người.”

Không có sự gia tăng chung nào về kích thước tàu của chúng ta cho đến gần cuối cuộc chiến Hà Lan lần thứ ba. Trước thời điểm ấy, Hải quân Pháp hầu như không đáng kể; người ta nói rằng năm 1664, chiến hạm duy nhất tại Brest chỉ là một tàu hỏa công cũ. Người Hà Lan, đối thủ mạnh duy nhất của chúng ta, chiến đấu bằng những tàu không khác tàu Anh là bao: những con tàu chắc khỏe, nổi tốt, mang từ 24 đến 60 khẩu pháo và có trọng tải từ 300 đến 1.200 tấn. Địa lý có một ảnh hưởng kỳ lạ đến cách đóng tàu của họ. Do bờ biển nông, người Hà Lan đóng tàu có mớn nước nhỏ hơn và đáy phẳng hơn tàu của các nước khác; chính sách ấy đem lại cho họ lợi thế về sức chở lớn hơn và, khi bị truy đuổi, khả năng rút vào vùng nước cạn; nhưng vì thế họ lại chịu một bất lợi nghiêm trọng trong giờ giao chiến, khi đối mặt với những tàu Anh đóng bằng vật liệu tốt hơn và có đáy thanh hơn, cho phép giữ hướng ngược gió tốt hơn, khiến tàu Hà Lan bị giành mất vị trí đầu gió và bị đánh bại.

Vì vậy, dường như chẳng có lợi ích rõ ràng nào trong việc tăng kích thước tàu của chúng ta. Người ta tìm kiếm sự cải tiến thay vào đó bằng cách thống nhất hơn nữa cỡ nòng pháo và tăng số lượng pháo mang theo. Đặc tính ngắn và cỡ nòng lớn của chúng khiến chúng rất phù hợp với hình thức chiến đấu lúc này được các chỉ huy Anh ưa chuộng—giao chiến ở cự ly gần.

Về độ kiên cố của kết cấu, tàu Anh so sánh thuận lợi với tàu Hà Lan. Những cấu kiện dày mà Phineas Pett đưa vào nay chứng tỏ có giá trị lớn; còn bản thân loại gỗ—gỗ sồi Anh dai chắc—không loại gỗ nào sánh được. Fuller từng ghi nhận rằng sồi Anh là tốt nhất. Ngay cả người Hà Lan cũng đã đóng một số tàu bằng nó; trong khi các nước khác thường dùng loại gỗ linh sam kém hơn, những mảnh gỗ văng ra từ loại này giết nhiều người hơn cả những người bị đạn đại bác đối phương bắn trúng. Vì sao gỗ Anh lại vượt trội? Vì đất đai và khí hậu của đất nước ưu đãi này. Dưới ảnh hưởng nối tiếp của nóng và lạnh, mưa và nắng, sương giá và gió—tất cả đều ở mức độ đặc biệt thuận lợi cho sự luân phiên giữa sinh trưởng và củng cố thớ gỗ—cây sồi Anh đạt độ bền và độ bền lâu không đâu sánh bằng. Cây trồng trong rừng, nơi chúng che chắn lẫn nhau khỏi gió và lạnh, lớn nhanh nhưng chất lượng kém hơn cây trồng thành những khoảnh nhỏ hoặc dọc hàng rào; loại sau, sinh trưởng chậm và dai chắc, được đốn “vào kỳ trăng khuyết và giữa mùa đông”, đã cung cấp gỗ dày, gỗ làm đầu gối và ván cho nhiều thế hệ tàu hoàng gia của chúng ta. Độ bền của chúng thường rất đáng kinh ngạc. Gỗ kết cấu phần đáy có thể tồn tại năm mươi hay sáu mươi năm, nhưng phần kết cấu phía trên, chịu sự luân phiên của nóng và lạnh, khô và ẩm, lại mục hỏng trong thời gian ngắn hơn nhiều. Charnock dẫn Royal William làm một trường hợp điển hình. Chiến hạm hạng nhất này được hạ thủy năm 1719 và không phải sửa chữa lớn lần nào cho đến năm 1757. Vài năm sau, nó được cắt bớt thành một tàu hạng ba mang 80 khẩu pháo. Sau khi tham gia tất cả các cuộc chiến trên biển thời ấy, nó được khảo sát năm 1785 rồi cải biến thành tàu canh phòng, và giữ nhiệm vụ này cho đến đầu thế kỷ XIX.

Như đã ghi nhận, trong thời Stuart mang tinh thần khoa học ấy, người ta dành nhiều chú ý cho hình dạng thân tàu thích hợp nhất để chuyển động trong nước, nhưng các nỗ lực cải tiến thiết kế phần lớn lại đi sai hướng. Nhiều tàu của chúng ta không thỏa đáng, không chỉ vì chậm mà còn vì kém ổn định hoặc mạn mềm, không thể đưa các khẩu pháo tầng dưới ra sử dụng, thậm chí không thể mang một bộ buồm mạnh. Bên trong chúng bị nhồi nhét quá nhiều gỗ kết cấu đến mức không thể mang đủ lương thực và vật tư cần thiết cho những chuyến đi dài; còn các tàu đóng theo hợp đồng thường bị phát hiện là lắp ghép cẩu thả, dùng gỗ xanh, chưa hong khô và không thích hợp.

Sau cuộc Phục hưng quân chủ, chiếc áo choàng của nhà Pett được truyền lại cho một thợ cả đóng tàu ở Portsmouth, người trở thành một tiếng nói có thẩm quyền về thiết kế tàu và là người đem lại nhiều cải tiến nhờ năng lực của mình. Năm 1665, ông Pepys ghi lại: “Một bước tiến và cải tiến lớn khác đối với hải quân của chúng ta, do Sir Anthony Deane đưa vào thực hành, đã được thực hiện trên Warspight và Defiance; chúng phải mang sáu tháng lương thực, còn pháo đặt cao hơn mặt nước bốn foot rưỡi.” Trong cùng cuốn nhật ký, ngày 19 tháng 5 năm sau có một ghi chép rất đặc trưng: “Ông Deane nói chuyện về con tàu Rupert của ông, vốn thành công đến mức mang lại cho ông danh dự lớn; và cả cho tôi một phần, vì tôi đã tiến cử ông. Nhà vua, Công tước và tất cả mọi người đều nói đó là con tàu tốt nhất từng được đóng. Rồi ông bắt đầu giải thích cho tôi cách tính trước mớn nước mà một con tàu sẽ ăn, một bí mật khiến nhà vua và mọi người đều khâm phục ông; và ông là người đầu tiên đạt được một mức chắc chắn nào đó trong việc dự báo trước mớn nước của tàu khi nó chưa hạ thủy.” Những phép tính mà Sir Anthony Deane dùng để dự báo mớn nước của một con tàu dự kiến có thể đem lại cho ông lời tán thưởng từ giới triết gia; nhưng những người chế nhạo lý thuyết vẫn có thể chỉ ra những thành tựu đáng kể của những người không hề tuyên bố có kiến thức khoa học nào. Năm 1668, Royal Charles, 110 khẩu pháo, được hạ thủy tại Deptford. Evelyn viết: “Nó được đóng bởi Shish già, một thợ mộc chất phác, trung thực, thợ cả của xưởng này, nhưng là người hầu như không thể giải thích nghệ thuật của mình bằng lời, và gần như không biết đọc.”

Có thể thấy sự quan tâm của Charles II đối với kiến trúc hải quân qua một bức thư ông viết năm 1673: “Ta rất vui vì Charles hoạt động tốt đến vậy; nếu mùa đông này, khi nó trở về, được girdling, nó sẽ trở thành con tàu tốt nhất nước Anh: mùa hè tới, nếu các ngươi thử hai chiếc sloop đóng tại Woolwich có sáng kiến của ta trong đó, chúng sẽ chạy nhanh hơn bất kỳ sloop nào của Pháp. Sir Samuel Morland nay lại có một ý tưởng khác về việc nhổ neo; còn đại diện Venezia cũng đã làm một mô hình cho cùng mục đích.”

“Girdle” một con tàu nghĩa là gắn các dải ván dọc hai bên mạn, khoảng hai hoặc ba hàng ván phía trên và phía dưới đường nước; việc này có tác dụng tăng chiều rộng tàu và nhờ đó làm tàu ổn định hơn dưới buồm. Dường như trong thời kỳ này người ta phải liên tục girdling tàu để khắc phục những khuyết tật trong điều kiện thiết kế, đóng và đưa tàu Anh ra biển. Chiều rộng tàu liên tục bị hạn chế để tuân theo các “establishment” sai lầm, đồng thời vì quan niệm nhầm lẫn rằng bản thân sự hẹp ngang trực tiếp làm tăng tốc độ. Charnock viết: “Chiều dài là kích thước duy nhất được người xưa coi là tuyệt đối cần thiết đối với galley của họ và người hiện đại đối với galleon. Chiều rộng không được xét đến, hoặc nếu có xét thì cũng chỉ được chấp nhận như một điều xấu cần thiết.” Pepys nhận xét “rằng các thợ đóng tàu ở Anh trước năm 1673 chưa hiểu đầy đủ rằng chính chiều rộng mới làm nên một con tàu ổn định.” Chính một cuộc điều tra do Sir Richard Haddock ra lệnh năm 1684 đã phơi bày toàn bộ sai lầm ấy; sau đó tàu được làm rộng hơn, và kinh nghiệm chứng tỏ chiều rộng thích đáng có lợi không chỉ cho tính ổn định mà cả tốc độ và khả năng đi biển.

Nhưng ngay cả khi ban đầu một con tàu được đóng đủ rộng, việc liên tục bổ sung vũ khí và kết cấu nặng phía trên—một điều nó thường phải chịu—cuối cùng vẫn làm suy giảm tính ổn định. Trong trường hợp ấy có hai biện pháp: thêm vật dằn hoặc girdling. Biện pháp thứ nhất có nhược điểm vì làm tăng cả lượng chiếm nước lẫn mớn nước. Vì vậy girdling thường được áp dụng. Bằng cách này con tàu trở nên ổn định hơn, sức nổi được cải thiện, và mạn tàu ở khu vực sát đường nước cũng khó bị xuyên thủng hơn. Ngay cả nếu sau khi girdling nó vẫn kém ổn định hơn tàu địch thì điều ấy cũng không hoàn toàn là bất lợi: nó tạo thành một bệ pháo ổn định hơn, mạn ít chịu ứng suất do biển hơn, và vì lắc ngang bớt dữ dội nên cột buồm trên ít có khả năng bị nứt gãy. Tuy nhiên, vẫn cần đủ độ ổn định để có thể sử dụng tầng pháo thấp nhất và nặng nhất trong thời tiết vừa phải; chỉ riêng lý do này cũng khiến girdling được ưa hơn thêm vật dằn, vì biện pháp trước có xu hướng giữ pháo cao khỏi mặt nước trong khi biện pháp sau đưa chúng xuống gần đường nước hơn.

Mặc dù bị hạn chế cứng nhắc về kích thước, tàu thời ấy ra biển trong những điều kiện khác nhau đến mức quả thật rất khó dự đoán một con tàu có đủ khả năng đi biển hay không. Một ủy viên dưới triều James II cay đắng phàn nàn về sự quản lý thiếu sáng suốt khiến “biết bao tàu vốn chạy nhanh đã mất phẩm chất ấy vì bị lắp cột buồm quá lớn, hệ dây buồm quá nặng, quá nhiều pháo—như Constant Warwick, từ 26 khẩu pháo và là một tàu đi buồm vô song, thành 46 khẩu và một con tàu chậm chạp—quá nhiều người (xem tất cả những tàu cũ đóng thời Nghị viện nay còn lại), bị đóng thêm quá nhiều (xem Ruby và Assurance), và có lan can đuôi, hành lang lớn, v.v., khiến nhiều tàu trước kia ổn định nay thành mạn mềm, kéo phần mũi và tuck của chúng nằm quá thấp trong nước.”

Bất chấp những lời chỉ trích ấy, cần nhớ rằng tàu của chúng ta có những phẩm chất mà, khi được phát huy bởi những thủy thủ đoàn dũng cảm và những chỉ huy kiên quyết, đã phục vụ quốc gia rất tốt trong ngày chiến đấu. Có lẽ trong không cuộc chiến hải quân nào ưu thế vật chất lại gây ra một ảnh hưởng nhất quán và áp đảo đến thế như trong các cuộc chiến thế kỷ XVII giữa nước này và Hà Lan.

Chiến thuật của các chỉ huy Anh dựa trên giao chiến cự ly gần. Vật chất—cả pháo lẫn tàu—chắc chắn thuận lợi cho chiến thuật ấy; mặc dù thật khó quyết định đến mức nào chiến thuật đã quy định hình thức của vật chất, hay vật chất tác động ngược trở lại chiến thuật. Ở một phương diện, chiến thuật chắc chắn đã định hướng sự tiến hóa của vật chất: trong khi người Hà Lan sử dụng một “hệ thống quần tụ”, trong đó các tàu có sức mạnh khác nhau hỗ trợ lẫn nhau, chiến đấu thành nhóm và tung tàu hỏa công vào khi có cơ hội, người Anh luôn tìm cách ghép từng tàu với một đối thủ riêng. Xếp thành hàng dọc—một đội hình được cho là Tromp sử dụng đầu tiên và cho phép tàu của chúng ta tránh các tàu hỏa công—họ áp sát để giao chiến trong một chuỗi những cuộc đấu tay đôi, trong đó sức mạnh và năng lực chiến đấu của từng con tàu riêng lẻ là phương tiện duy nhất để giành chiến thắng. Thành công của cách làm này khiến người Hà Lan bắt chước. Kích thước tàu của họ nhanh chóng tăng lên; những đơn vị yếu nhất bị loại bỏ. Tàu ba boong được đặt sống, ban đầu chỉ mang 76 khẩu pháo, nhưng về sau, sau hòa ước năm 1674, lớn ngang những tàu hạng nhất của Anh. Tuy nhiên, đến lúc ấy những trận đánh quyết định đã phân thắng bại. Và thành công của người Anh, theo hồi ký của Derrick, chủ yếu được quy cho kích thước vượt trội của tàu chúng ta, “một lợi thế mà mọi tài nghệ của người Hà Lan cũng không thể bù đắp.”

Với sự hình thành của đội hình chiến tuyến, nảy sinh nhu cầu về một mức độ đồng đều giữa các tàu chưa từng tồn tại trước đó. Từ đây không chỉ xuất hiện sự phân hóa lực lượng hoàn chỉnh hơn—một hệ thống kéo dài suốt thế kỷ tiếp theo—mà còn cả những quy định nghiêm ngặt hơn nữa về kích thước theo các “establishment”; và khi được áp dụng thiếu sáng suốt, những quy định này từ đó về sau gây ảnh hưởng tai hại đến việc đóng tàu hải quân Anh.

Sau hòa ước năm 1674, hải quân rơi vào tình trạng kém hiệu quả. Trái lại, Hải quân Pháp vươn lên về sức mạnh với tốc độ phi thường. Đến năm 1681, dưới sự chăm lo của M. Colbert, nó đã mở rộng đến mức gồm không dưới một trăm mười lăm chiến hạm tuyến. Xét về thiết kế, tách biệt với chất lượng thi công, tàu Pháp vượt tàu chúng ta. Đặc biệt về kích thước, chúng có ưu thế vì luôn lớn hơn tàu Anh có cùng sức mạnh pháo binh: một ưu thế dựa trên định luật mà chính thợ đóng tàu của chúng ta cũng biết nhưng chưa bao giờ áp dụng, rằng tàu có kích thước càng lớn so với trọng lượng nó phải mang thì càng đi buồm tốt. Một số tàu Pháp đến Spithead được nhận thấy vượt trội đến mức Sir Anthony Deane được lệnh thiết kế và đóng Harwich theo mẫu của chúng; và dựa trên bản vẽ con tàu này, Nghị viện đặt đóng thêm chín chiếc, lớp tàu ấy tạo nên bước tiến lớn nhất trong kiến trúc hải quân thời bấy giờ. Nhưng sự rời khỏi tiền lệ này ít gây tác động. Về kích thước so với trọng tải, chúng ta vẫn tiết kiệm quá mức. Bất chấp kinh nghiệm của Pháp, chúng ta vẫn ép tàu mình vào những yêu cầu chật hẹp của các “establishment” sai lầm; và cho đến cuối thế kỷ không có sự gia tăng kích thước nào, ngoại trừ một số tàu đặt sống năm 1682, khi mối đe dọa chiến tranh với Louis XIV rất có thể đã khiến chúng được đóng theo quy mô lớn hơn bất kỳ tiền lệ nào trước đó.

Ở một phương diện khác, tàu chúng ta cũng thua kém về thiết kế so với các đối thủ chính: mức độ “tumble home” quá lớn của hai bên mạn. Bám vào tập quán cổ trong điểm này nhằm đạt những lợi ích đã nói đến trước đây, chúng ta ngày càng phải chịu những bất lợi nghiêm trọng. Mạn tàu cong lồi đến mức, khi đi ngược gió, mọi con sóng đều bị dẫn lên boong trên, khiến thủy thủ đoàn liên tục ướt sũng. Không gian boong cần thiết để vận hành buồm hiệu quả bị thu hẹp. Hơn nữa, những tàu có độ cong lồi lớn như vậy dễ bị lật hơn tàu có mạn gần thẳng đứng. Độ cong lồi quá mức này còn gây ảnh hưởng rõ rệt đến một đặc điểm kết cấu của chúng ta, tức cách gắn các bản xích—nơi cố định dây chằng cột buồm—ở vị trí thấp trên phần cong của thân tàu; trong khi Hà Lan và Pháp nâng chúng lên độ cao thuận tiện hơn, phía trên tầng pháo trên cùng ở các tàu hai boong.

Mặt khác, các đường nét theo phương ngang của tàu chúng ta—dù chưa có khoa học chỉ dẫn—được tạo hình khá khéo léo. Đặc biệt, các đường nét phía đuôi vừa thích hợp để nâng đỡ đuôi tàu vừa cho phép dòng nước chảy thông thoáng tới bánh lái; các dân tộc khác, bỏ qua tầm quan trọng của phần này, vẫn bám lấy kiểu tuck vuông và đuôi vuông cổ lỗ, vốn là một yếu tố chủ yếu nhưng chưa được đánh giá đúng gây nên sức cản đối với chuyển động của tàu trong nước.

Khi chiến tranh thực sự bùng nổ năm 1689, cán cân vật chất giữa Anh và Pháp về tính chất gần giống cán cân trước đó giữa Anh và Hà Lan. Hạm đội của chúng ta một lần nữa ở trong tình trạng có khả năng đi biển và hoạt động hiệu quả. Pháo của chúng ta nhìn chung ngắn hơn và có cỡ nòng lớn hơn pháo Pháp; tàu chúng ta hẹp hơn và kém khả năng đưa pháo ra sử dụng, nhưng mạn dày hơn và có khả năng chịu đựng tốt hơn sự rung giật dữ dội của hỏa lực pháo. Một lần nữa, tại La Hogue, các hải đoàn Anh cho thấy họ sở hữu những phẩm chất tấn công và phòng thủ thuận lợi cho chiến thắng trong giao chiến cự ly gần; và đến cuối thế kỷ, uy tín của hải quân đã trở lại mức cao mà Cromwell và Blake từng đưa nó tới.

Trong thập niên kết thúc vào năm 1689, xét về mặt hành chính, hải quân đã đi “từ trạng thái bất lực thấp nhất đến bước tiến cao nhất hướng tới một nền thịnh vượng lâu dài và vững chắc.” Trong cuốn Memoirs nhỏ bé và hiếm có của Pepys, câu chuyện về sự thay đổi đầy kịch tính này được kể lại. Ta đọc thấy rằng sau năm năm dưới quyền một ủy ban được nhà vua trao toàn bộ chức trách của Lord High Admiral, hải quân đã mục ruỗng đến tận lõi; rằng năm ’85 nhà vua quyết định đích thân nắm lại việc quản lý, với sự giúp đỡ của người em hoàng gia; rằng ông cho gọi ông Pepys; rằng theo sự thúc đẩy của Pepys, những ủy viên mới, trung thực và năng động được bổ nhiệm, trong đó có cả Sir Anthony Deane miễn cưỡng; rằng chính ông Pepys đã nỗ lực tái tổ chức, đưa vào những quy định mới, thiết lập kho vật tư hải quân, kiểm soát tài chính, phơi bày những hành vi sai trái, và khôi phục hải quân cả về tinh thần lẫn vật chất.

Ông Pepys tuyên bố đã chứng minh rằng sự liêm chính và kiến thức tổng quát là không đủ, nếu không đi kèm với nghị lực, sự chuyên cần, lòng tận tâm, kỷ luật nghiêm ngặt và phương pháp, để điều hành hải quân thành công; và rằng nhờ sự kết hợp mạnh mẽ giữa nhiệt tâm, trung thực, quản lý tiết kiệm và phương pháp—không kém phần quan trọng là việc sử dụng kiến thức kỹ thuật—Hải quân Hoàng gia Anh đã một lần nữa được đưa trở lại trạng thái hiệu quả.

Đoạn trích sau đây từ một Essay on the Navy, in năm 1702, được dẫn lại ở đây vì ý nghĩa khái quát của nó:

“Các khẩu đại bác—gần 10.000 khẩu bằng đồng và sắt—về tính chất và chế tạo đều phù hợp với cách bố trí trước đây và lối chiến đấu của thủy thủ chúng ta (tập quán của họ là đánh mạn kề mạn, xà buồm kề xà buồm, xuyên qua nhau, như họ gọi thế, chứ không giao chiến từ xa theo chiến tuyến và tương tự; một cách đánh mà các bậc tiền bối của chúng ta nói rằng cho đến gần đây họ còn xa lạ), vì vậy pháo của chúng ta ngắn hơn nhiều và có cỡ nòng lớn hơn pháo Pháp; giao chiến với người Pháp ở cự ly xa là rất bất lợi, như đã được nhận thấy trong một số trận gần đây, khi đạn của họ bay qua tàu chúng ta trong khi đạn của ta còn chưa thể vươn tới họ, cách nhau đến một dặm....” v.v., v.v.

Ở Laputa, vào đầu thế kỷ XVIII, người dân say mê toán học đến mức việc không ngừng nghiên cứu những bài toán trừu tượng đã gây ra một tác động kỳ lạ và méo mó lên toàn bộ đời sống của hòn đảo. Nhà cửa của họ được xây dựng theo những chỉ dẫn tinh vi đến mức thợ thuyền liên tục mắc sai sót; quần áo được cắt may—và thường là cắt sai—bằng phép tính toán học; ngay cả thức ăn trên bàn cũng được xẻ thành những hình thoi, cycloid, hình nón, hình bình hành và những hình toán học khác!

Đối với phần lớn người Anh thời ấy, mọi nỗ lực áp dụng khoa học vào nghề đóng tàu hẳn đều có vẻ xa vời và quái dị chẳng kém những tập quán của người Laputa. Thiết kế tàu vẫn còn là một nghệ thuật phủ trong màn bí mật, những người phụng sự nó chỉ được dẫn dắt bởi vốn tri thức truyền khẩu mù quáng và dò dẫm trên một con đường ngày càng khó khăn bằng phương pháp thử và sai. Các phương pháp khoa học ứng dụng khi ấy vẫn chưa được biết đến. Người đóng tàu thường chỉ là một thợ mộc, không biết toán học, thậm chí không biết sử dụng những bản vẽ đơn giản; nhà bác học trong phòng nghiên cứu yên tĩnh và người thủy thủ ngoài biển cả hiểm nguy sống trong những thế giới tách biệt với nhau và với ông ta, không thể hợp tác. Những nguyên lý mang tính suy đoán mà người đóng tàu có được hầu như hoàn toàn sai lầm; người ta nói rằng không một đường cong hay kích thước nào của con tàu được đặt trên một nguyên lý hợp lý. Mọi thứ đều dựa vào truyền thống hoặc uy quyền. Kiến thức vẫn chưa kết tinh thành sách. Người ta giữ kín những bí quyết mình có trong bản thảo, còn sự thiếu hiểu biết thì được che đậy bằng im lặng và thần bí. Những lý thuyết phi lý được ngay cả những người tài giỏi nhất bảo vệ, còn sự kiện thì bị phủ nhận hoặc bóp méo để khớp với chúng. “Quên mất con đường mà Lord Bacon đã chỉ ra—người chủ trương phép quy nạp chính đáng từ những sự kiện đã được xác lập vững chắc, đối lập với giả thuyết dựng trên những phỏng đoán có vẻ hợp lý—và quá vội vàng từ bỏ như vô vọng mục tiêu đạt tới một lý thuyết kết hợp thực nghiệm với những nguyên lý khoa học đã được xác lập, họ đành bằng lòng với việc khéo léo phát minh ra các phương pháp cơ học để tạo đường hình thân tàu bằng những cung tròn, hoặc bằng ellipse, parabola, catenary—những đường mà họ tưởng có một phẩm tính đặc biệt nào đó và khảo sát với độ chính xác toán học tỉ mỉ nhất. Nhờ vậy họ có được một Hệ thống. Và, được trang bị bằng hệ thống ấy, họ khinh thường mọi đối thủ không có hệ thống; tin cậy vào nó, họ bác bỏ mọi lợi ích của thực nghiệm và kinh nghiệm đi biển.”

Sự can thiệp của các nhà triết học cũng chưa tạo ra tác động đáng kể nào. Quả thực Sir William Petty đã dự định một công trình lớn về lý thuyết đóng tàu; ông đã tiến hành những thí nghiệm với mô hình trong bể nước và phát minh một con tàu hai sống, mà nhờ thành tích trên hành trình giữa Holyhead và Dublin đã thu hút sự chú ý của công chúng đến các lý thuyết của ông. Trong bài diễn thuyết trước Royal Society về Duplicate Proportions, ông đã mở ra những vấn đề mới và phức tạp cho người đóng tàu; mời họ từ bỏ quy tắc vàng của mình, hay Quy tắc Tam suất, để áp dụng định luật x biến thiên theo y² cho nhiều bài toán liên quan đến nghề nghiệp. Nhưng chẳng bao lâu, chỉ cần đối chiếu với thực tiễn đương thời cũng có thể chỉ ra rằng định luật mới này không thể được áp dụng một cách cứng nhắc. Và người đóng tàu, ý thức được những giới hạn của chính mình đồng thời không muốn chia sẻ những bí mật nghề nghiệp với các nhà toán học và triết gia, sẵn lòng cười nhạo các lý thuyết mới đến mức chúng phải rời khỏi diễn đàn.

Một lần nữa, việc phát hiện ra “vật thể có sức cản nhỏ nhất”, hay cái “cono-cuneus” mà Tiến sĩ Wallis đã khảo sát nhằm áp dụng cho mũi tàu, có ích lợi thực tế gì? Một đòn cuối cùng giáng vào giới khoa học xảy ra khi Royal Katherine, một tàu ba boong mang 80 khẩu pháo do hội đồng của Royal Society thiết kế, bị phát hiện kém ổn định đến mức người ta thấy cần phải girdling nó. Shish già đã đánh bại Sir Isaac Newton cùng toàn thể các giáo sư! Ai cũng thấy rõ việc áp dụng các nguyên lý khoa học trừu tượng vào một cỗ máy phức tạp như tàu buồm, vận động trong những môi trường biến đổi như không khí và nước, là điều bất khả. Có thể thấy thái độ của giới chuyên nghiệp qua giọng điệu cam chịu của William Sutherland, một thợ đóng tàu tại các xưởng Portsmouth và Deptford, người năm 1711 xuất bản Ship-builder’s Assistant:

“Dù một số Master Builder tiền nhiệm của chúng ta đã đề xuất tăng chiều dài như một phương tiện để tăng tốc độ, cách ấy hiếm khi đạt kết quả; cần thêm rất nhiều gỗ mới làm chúng có độ bền tương đương. Hơn nữa, nếu vật thể có sức cản nhỏ nhất lại là một vật thể đầu tù, thì chiều dài quá mức sẽ chẳng ích gì trong việc tạo ra những thân hình có khả năng rẽ nước.”

Lại nữa, về kích thước cột buồm:

“Dù nhiều tác giả nói rằng vận tốc tỷ lệ với căn bậc hai của lực đẩy hoặc kéo vật thể; từ đó suy ra phải có diện tích buồm lớn gấp bốn mới tạo được tốc độ gấp đôi. Vì vậy, trừ phi hình dáng được điều chỉnh phù hợp với kích thước con tàu, toàn bộ Nghệ thuật của chúng ta chỉ có thể được coi là lý thuyết suông, và cách an toàn nhất để đóng và trang bị tàu là theo tiền lệ, nếu có tiền lệ nào để tìm. Nhưng sự thận trọng này cũng thừa, bởi rất thường xảy ra chuyện một con tàu dù được một người trang bị tốt đến đâu cũng không hợp ý người khác. Hơn nữa, nghề nghiệp đúng nghĩa của một thợ đóng tàu bị coi là một công việc hết sức tầm thường, mà một người có năng lực rất đỗi bình thường cũng có thể thành thạo.”

Tóm lại, khoa học đã mất uy tín. Nghiệp đoàn thợ đóng tàu đã biến mất, không sống lâu hơn bao nhiêu sau sự sụp đổ của nhà Stuart. Không có một thợ cả nào kế tục nhà Pett và Deane với đủ ảnh hưởng và học thức để phơi bày hệ thống sai lầm mà theo đó chiến hạm lúc này được đóng; nghề đóng tàu Anh một lần nữa trở thành một thủ công hoàn toàn bị chi phối bởi tiền lệ và các quy định. Vị giáo sư đã bị đánh bật, còn người thực hành tự nhủ trong lòng: Chẳng ai biết nước mặn thích thứ gì.

Thế nhưng khoa học kiến trúc hải quân đã ở buổi bình minh. Không phải ở nước này, mà tại Pháp, vào đầu thế kỷ XVIII, nghiên cứu và khảo sát được Nhà nước khuyến khích đến mức đem lại cho các hạm đội của họ một ưu thế về thiết kế mà họ duy trì trong thời gian dài: một ưu thế giúp họ, trong cuộc guerre de course phát triển sau La Hogue dưới sự lãnh đạo quả cảm của những người như Jean Bart, Forbin và Duguay-Trouin, giáng cho chúng ta những đòn khá đau.

Chúng tôi sẽ cố gắng tóm lược ngắn gọn nhất có thể những sự kiện chủ yếu đánh dấu quá trình tiến hóa của phương diện khoa học trong kiến trúc hải quân.

Chỉ cần liệt kê tên tuổi và công trình của những người đóng góp chủ yếu vào việc khám phá các nguyên lý tự nhiên đích thực chi phối tính năng của tàu buồm cũng đủ cho thấy thế giới mắc nợ nỗ lực của người Pháp đến mức nào, đồng thời nước này đã chậm trễ ra sao trong việc đối diện với những vấn đề trí tuệ liên quan. Năm 1681, một loạt hội nghị được tổ chức tại Paris về vấn đề đặt các hoạt động của kiến trúc hải quân trên một nền tảng khoa học vững chắc; nhưng trước thời điểm đó, vào năm 1673, Cha Pardies, một tu sĩ Dòng Tên, đã công bố kết quả những nỗ lực tính toán sức cản của các vật thể chuyển động trong chất lưu với những vận tốc khác nhau. Năm ’93, Chevalier Renaud và Christian Huyghens tham gia một cuộc tranh luận công khai về ưu điểm và thiếu sót trong các định luật của Pardies. Năm ’96, James Bernouilli nhập cuộc về phía Huyghens, và năm sau đó xuất hiện một công trình đáng chú ý của một tu sĩ Dòng Tên khác, Paul Hoste, giáo sư toán học tại Toulon. Cha Hoste, sau khi nhận thấy tàu thuyền thời ấy thường xuyên phải girdling, đã đặt câu hỏi: tại sao ngay từ đầu chúng không được đóng theo chính hình dáng mà cuối cùng chúng có sau khi girdling? Những câu trả lời ông nhận được không thỏa đáng, vì vậy vị giáo sư khảo sát cả một loạt vấn đề: quan hệ giữa tốc độ và sức cản, ảnh hưởng của hình dáng lên sức cản, tính ổn định, khả năng xếp chứa, những đặc tính ảnh hưởng đến chuyển động chúi dọc, và hình dạng mũi tàu tốt nhất. Dù phần lớn lý thuyết của ông không chính xác, người ta thừa nhận rằng ông có ảnh hưởng lớn đối với các nghiên cứu về sau. Tiếp theo ông, năm 1714, là John Bernouilli, giáo sư tại Basle, với những khảo sát thuần túy lý thuyết. Rồi vài năm sau, M. Bouguer có khám phá lớn về tâm nghiêng—điểm vô cùng quan trọng trong không gian mà vị trí của nó trong con tàu, so với trọng tâm, xác định chính xác bản chất ổn định của con tàu.

Một luận khảo của Euler mang tên Scientia Navalis được xuất bản năm 1749, và ít lâu sau, được thúc đẩy bởi các giải thưởng do Société Royale des Sciences đề ra, Don G. Juan ở Tây Ban Nha, Euler ở Nga và Daniel Bernouilli ở Đức đều công bố kết quả nghiên cứu của mình về các lực tác dụng lên một con tàu đang lắc ngang. Đóng góp của Euler đặc biệt có giá trị. Xem con tàu như một con lắc, ông đặt ra hai quy tắc rõ ràng để chỉ dẫn người đóng tàu: (1) không bố trí các bộ phận của tàu quá xa trục dọc; (2) làm cho những bộ phận ở xa nhất nhẹ hết mức có thể.

Cho đến thời điểm này, những khám phá của các nhà toán học vẫn chỉ có rất ít tác động thực tế lên ngành hàng hải. Hình thức trừu tượng khó hiểu trong đó những chân lý mới được công bố, cùng trình độ giáo dục thấp của giới đóng tàu, đã ngăn cản sự hợp tác lẫn nhau vốn cần thiết nếu nghệ thuật đóng tàu muốn hưởng lợi từ những tiến bộ của khoa học. Tuy nhiên, không lâu sau năm 1750, một loạt những người tài năng, có trí tưởng tượng và óc chủ động, đã đưa công cuộc khảo cứu vào những hướng thực tiễn, và bằng thử nghiệm thực tế đồng thời chứng minh rằng phần lớn lý thuyết được chấp nhận lúc ấy là sai. Chevalier de Borda, một thuyền trưởng hải quân và thành viên Viện Hàn lâm Khoa học, dùng mô hình để nghiên cứu sức cản của chất lưu đối với vật thể chuyển động qua nó và phát biểu những định luật làm lung lay niềm tin vào các quan niệm hiện hành. Kết quả là chính phủ giao cho ba nhân vật xuất sắc—M. D’Alembert, Marquis Condorcet và Abbé Bossut—nhiệm vụ báo cáo và tiếp tục những nghiên cứu của de Borda. Báo cáo, được Abbé đọc trước Viện Hàn lâm năm 1776, nhìn chung xác nhận các lý thuyết của de Borda, đồng thời hé lộ những vấn đề mới cần nghiên cứu—đặc biệt là sự biến đổi hình dạng của mặt nước tự do và ảnh hưởng của sức cản do sóng; vấn đề sau cuối cùng được ông W. Froude giải quyết tại nước này. Hoàn cảnh của ủy nhiệm ấy minh họa cho sự quan tâm sáng suốt của Nhà nước đối với việc thúc đẩy tri thức, điều mà Abbé Bossut đã có một lời chứng đáng chú ý. Nói về M. Turgot, Tổng Kiểm soát Tài chính, người chịu trách nhiệm về việc này, ông nói: “M. Turgot không chỉ là người ngưỡng mộ khoa học, mà giữa vô số chức trách công vụ quan trọng còn đích thân theo đuổi việc nghiên cứu nó; ông đã tán thành ý định của chúng tôi và cung cấp mọi thứ cần thiết để tiến hành.”

Cũng trong năm ấy, M. Romme, giáo sư hàng hải tại La Rochelle, có những khám phá kỳ lạ và quan trọng. Trong nỗ lực tìm ra hình dáng thân tàu vừa có độ ổn định tốt vừa có sức cản nhỏ, ông xác định được tầm quan trọng của “run”, tức phần thuôn phía đuôi. Trước đó hình dạng mũi tàu thu hút gần như toàn bộ sự chú ý, khiến hình dạng phần thuôn đuôi hầu như bị bỏ qua, ngoại trừ mức độ nó được tạo hình để cho nước chảy tự do tới bánh lái. M. Romme viện đến những phương pháp ngày nay được công nhận là khoa học nhưng lúc ấy lại mới lạ nổi bật: ông tiến hành những thử nghiệm so sánh giữa các mô hình, trong đó mọi đặc tính biến đổi ngoại trừ một yếu tố đều được loại trừ cẩn thận. Ông được tưởng thưởng bằng một số khám phá mới. Bằng cách cố định chiều dài rồi lần lượt thay đổi độ cong của những phần khác nhau trên mô hình, ông phơi bày một nghịch lý quan trọng. Ở tốc độ thấp, sức cản nhỏ nhất khi đầu nhọn ở phía trước và đầu tù ở phía sau; nhưng ở tốc độ cao thì điều ngược lại xảy ra. Điều này giải thích rất nhiều mâu thuẫn giữa những nhà nghiên cứu trước đó. M. Romme còn đi xa hơn: những đường cong nối mũi tàu với phần thân giữa, vốn trước đó được coi là tối quan trọng, được chứng minh là tương đối không đáng kể. Ông làm giới khoa học kinh ngạc khi chứng minh rằng, với một số điều kiện nhất định, sức cản tác dụng lên một cung cong bằng sức cản tác dụng lên dây cung của cung ấy. Các suy luận của ông được những ủy ban kiểm chứng và xác nhận là có cơ sở. Kinh nghiệm cho thấy hình dạng đường cong của mũi tàu không ảnh hưởng nhiều đến sức cản khi đi qua nước; trái lại, hình dạng phần thuôn đuôi được chứng minh có ảnh hưởng lớn hơn nhiều so với điều trước đó người ta từng nghi ngờ.

Một năm trước khi M. Romme công bố kết quả thí nghiệm, một luận khảo đầy những quy tắc kinh nghiệm và lập luận sắc sảo đã xuất hiện, do một trong những kiến trúc sư hải quân vĩ đại nhất, Henry de Chapman, tổng công trình sư của Hải quân Thụy Điển, một người Anh-Thụy Điển xuất thân từ một gia đình đóng tàu lâu đời ở Deptford, viết. Chapman là một người đóng tàu có thiên tư phi thường. Dù các công thức của ông mang tính kinh nghiệm, chúng dựa trên sự quan sát và quy nạp cẩn thận, và tên tuổi ông đứng ngang hàng với Phineas Pett và Anthony Deane trong lịch sử kiến trúc hải quân.

Cho đến lúc này, các tác giả Anh vẫn chưa đóng góp gì. “Luận khảo tiếng Anh duy nhất về đóng tàu có thể tự nhận mang tính khoa học là công trình Mungo Murray xuất bản năm 1754; và ông, dù hạnh kiểm không chê trách được, vẫn sống và chết như một thợ đóng tàu lao động tại xưởng Deptford.” Nhưng sự thờ ơ cuối cùng cũng bắt đầu nhường chỗ cho quan tâm. Được khơi nguồn bởi việc thành lập Society of Arts năm 1753—mà bản thân hội này lại được khơi nguồn từ việc người sáng lập nhận ra giá trị của giải thưởng và phần thưởng trong việc cải thiện giống ngựa đua của chúng ta—một người bán sách ở London tên Sewell đã thành công trong việc thành lập Society for the Improvement of Naval Architecture vào năm 1791. “Ấn tượng sâu sắc trước nhiều lời phàn nàn nghiêm trọng đến tai ông về sự thua kém của chiến hạm chúng ta so với tàu Pháp và Tây Ban Nha,” ông đã giành được sự quan tâm của Lord Barham cùng những nhân vật có ảnh hưởng khác. Một cuộc họp được tổ chức, tại đó người ta quyết định—như một điều có phần mới mẻ—rằng lý thuyết và nghệ thuật đóng tàu là những vấn đề có tầm quan trọng quốc gia; rằng tồn tại một sự thiếu hụt căn bản về kiến thức trong lĩnh vực ấy; và rằng biện pháp hữu hiệu nhất là tập trung trí tuệ của đất nước vào vấn đề này bằng cách thành lập Hội nói trên.

Trong một thời gian, hội phát triển mạnh. Một bài khảo cứu uyên bác của Atwood trình bày trước Royal Society về tính ổn định của tàu khi lắc ngang đã chứng minh rằng nước này không hoàn toàn thiếu tài năng toán học. Một loạt thí nghiệm thú vị được Đại tá Beaufoy tiến hành cho hội; ông là một nhà nghiên cứu tận tụy, đã thực hiện những thí nghiệm đầu tiên về sức cản của nước trước khi tròn mười lăm tuổi. Có vẻ sự chú ý của ông lần đầu tiên bị thu hút vào đề tài này sau khi nghe một nhà toán học nổi tiếng nói trong một buổi tối rằng một hình nón được kéo qua nước với đáy đi trước sẽ chịu sức cản nhỏ hơn khi đỉnh đi trước; và người ta nói rằng thủy thủ lúc kéo một cột buồm luôn kéo từ chân cột. Nghịch lý ấy kích thích tính tò mò của Beaufoy trẻ tuổi. Trước giờ đi ngủ, với sự giúp đỡ của một người thợ tiện ở gần, ông đã tiến hành thí nghiệm trong một trong những bể làm nguội tại nhà nấu bia của cha mình, dùng một chùm lớn chìa khóa phòng kế toán làm nguồn lực kéo. Dù hội giải thể năm 1799, Beaufoy vẫn tiếp tục theo đuổi đề tài này với lòng nhiệt thành không suy giảm cho đến khi qua đời. Đặc biệt ở một hướng, ông đã làm được công việc có giá trị. Bị thu hút bởi việc những tàu đánh cá Biển Bắc, có khoang chứa nước để giữ cá sống, thường xuyên bị đắm ngoài biển, ông dùng thực nghiệm chứng minh sự suy giảm tính ổn định do mang những bể nước hở. Ông cũng dùng các mô hình để chứng minh cho giới đóng tàu Anh thấy rằng biểu đồ ổn định theo tâm nghiêng của Bouguer có giá trị thực tiễn rất lớn, ngay cả ở những góc nghiêng đáng kể. Ông Johns nhận xét: “Các thí nghiệm của ông xứng đáng có một vị trí quan trọng trong lịch sử nghiên cứu tính ổn định của tàu.”

Giờ đây chúng ta trở lại đầu thế kỷ XVIII. Trong những cuộc chiến rời rạc diễn ra dưới triều Nữ hoàng Anne, đã có những sự kiện chứng minh tính ưu việt về thiết kế của chiến hạm Pháp so với đối thủ Anh có cùng sức mạnh danh nghĩa. Đặc biệt, một cuộc viễn chinh dưới quyền Bá tước Forbin, dự định yểm trợ một cuộc đổ bộ lên bờ biển Scotland nhằm ủng hộ Người Đòi Ngôi, “ngay cả trong thất bại cũng cho thấy về phương diện vật chất, Pháp đang dẫn trước chúng ta.” Bị các lực lượng Anh lớn hơn truy đuổi từ vĩ độ Edinburgh trở về các cảng của mình, hải đoàn Forbin chứng tỏ vượt trội mọi tàu của chúng ta cả về tốc độ lẫn khả năng đi biển. Trong thời tiết khiến nhiều tàu Anh mất khả năng hoạt động, hải đoàn Pháp vẫn trở về nhà chỉ mất ba chiếc—và cả ba đều do Anh đóng.

Cũng vào khoảng thời gian ấy, việc chúng ta bắt được một tàu 60 khẩu pháo, chiếc Maure, có kích thước lớn khác thường đối với hạng của nó, cho thấy thiết kế Pháp khác thiết kế của chúng ta theo hướng nào. Không lâu sau, việc tái chiếm Pembroke, lúc này được phát hiện chỉ mang năm mươi khẩu thay vì số lượng ban đầu là sáu mươi bốn khẩu, lại càng xác nhận—Charnock nói—hướng mà sự cải tiến đã được tìm kiếm và đạt tới.

Nhưng trong một thời gian, bài học ấy vẫn chưa được lĩnh hội. Suốt nhiều năm, sự thua kém trong thiết kế của chúng ta là một thực tế được mặc nhiên thừa nhận; “mỗi chiến thắng giành được nhờ lòng dũng cảm của người Anh lại là một vết nhơ đối với khoa học Anh.” Trong suốt cả thế kỷ này, chúng ta không coi trọng các nguyên lý khoa học khi áp dụng vào kiến trúc hải quân, và bằng lòng làm kẻ sao chép. Dù trước khi các cuộc chiến Napoleon bắt đầu, chúng ta đã tìm cách thu hẹp phần lợi thế của họ, ngay cả khi ấy người Pháp vẫn duy trì ưu thế tuyệt đối về thiết kế. Trong nửa đầu thế kỷ, ưu thế ấy đặc biệt rõ rệt; và khi kết hợp với sự thua kém về nghệ thuật đi biển và tay nghề thi công—những yếu tố cuối cùng đã triệt tiêu quá mức mọi lợi thế của nó—nó tạo ra những nghịch lý đáng hổ thẹn mà Charnock đã khắc họa trong câu châm ngôn nổi tiếng của mình: Rất ít tàu mà địch bắt được từ người Anh từng tiếp tục ở lâu trong tay những kẻ chiếm giữ. Nếu có trường hợp một chiếc trong số đó, khi đi cùng những tàu khác do Pháp đóng, gặp phải một hải đoàn Anh, thì chiếc tàu ấy hầu như không có ngoại lệ sẽ nằm trong số bị bắt, và thường là chiếc đầu tiên thất thủ. Trái lại, việc tái chiếm từ tay người Anh một con tàu vốn ban đầu là tàu Pháp là chuyện cực kỳ hiếm. Những tàu Pháp bị bắt được săn đón như những nhiệm sở tốt nhất, và không hiếm khi chính chúng lại trở thành phương tiện để tái chiếm những tàu Anh đã bị địch bắt.

Việc chúng ta không thể đuổi kịp những tàu Pháp nhanh nhẹn rất hiếm khi được quy cho sự thua kém về thiết kế; gần như lúc nào người ta cũng đổ cho tình cờ rằng đáy tàu chúng ta bẩn còn địch thì sạch. Điều ấy đôi khi có thể đúng, nhưng rõ ràng chỉ là một lời giải thích phiến diện và không chính xác.

Chúng ta đã nhắc đến những “establishment” định kỳ về kích thước mà các tàu đóng cho hải quân hoàng gia phải tuân theo. Quy định đầu tiên loại này, sau những quy tắc do các ủy viên dưới thời James I đặt ra, được ban hành năm 1655, khi Blake tổ chức một hải quân mới theo tiêu chuẩn thống nhất. Năm 1677, kích thước được quy định cho các tàu 100, 90 và 70 khẩu pháo, nhưng trong thực tế những tàu được đóng lại vượt quá các kích thước ấy; và năm ’91 xuất hiện một establishment sửa đổi cho mọi hạng tàu, rất giống với những quy định trước đó chi phối thực hành. Năm 1706, một establishment mới được ban hành, là sự thỏa hiệp giữa quan điểm của Surveyor và các thợ cả đóng tàu, trong đó kích thước của mỗi hạng được tăng nhẹ. Tuy nhiên, kích thước vẫn nhỏ so với tàu nước ngoài, và người ta vẫn “quy mọi phẩm chất đi buồm vượt trội cho riêng chiều dài của con tàu, gần như không xét đến hình dáng hay dạng đáy ngoài những chi tiết vụn vặt.” Giả sử các tàu đóng theo establishment này có được chút lợi thế so với kết cấu trước đó nhờ tăng trọng tải, thì lợi thế ấy lại bị triệt tiêu vào năm 1716, khi sức mạnh hệ vũ khí của chúng được tăng lên. Theo công trình của một ủy ban do Đô đốc Byng chủ trì, một establishment mới về pháo được ban hành, thay đổi cỡ nòng nhưng không thay đổi số lượng:—

Các tàu hạng nhất và hạng hai, thay vì mang pháo 32 pound ở boong dưới, 18 pound ở boong chính và 9 pound ở boong trên, được lệnh mang pháo 42 pound—hoặc 32 pound—ở boong dưới, 24 pound ở boong chính và 12 pound ở boong trên. Các tàu 80 khẩu pháo, thay vì mang pháo 24 pound ở boong dưới, 12 pound ở boong chính và 6 pound ở boong trên, được lệnh mang pháo 32 pound ở boong dưới, 12 pound ở boong chính và 6 pound ở boong trên. Các tàu 70 khẩu pháo, trong thế kỷ trước từng mang pháo 18 pound ở boong chính và 9 pound ở boong trên, còn dưới triều Nữ hoàng Anne mang pháo 24 pound và 9 pound, nay được lệnh mang pháo 24 pound và 12 pound. Các hạng nhỏ hơn cũng tương tự.

Năm 1719, một establishment mới cho tàu được ban hành; kích thước nhỉnh hơn đôi chút so với năm 1706 nhưng hoàn toàn không đủ cho một kết cấu thỏa đáng. Năm ’32 và ’41, người ta cố gắng xây dựng những quy tắc mới; nhưng các thợ cả đóng tàu dường như không muốn tiếp nhận bài học mà kẻ thù Pháp đang dạy họ, và do dự không chịu đề xuất bất kỳ sự rời bỏ triệt để nào khỏi tập quán truyền thống.

Cuối cùng, năm 1745, những lời phàn nàn phổ biến về sự thua kém của tàu chúng ta cả về kích thước lẫn độ chắc của cấu kiện đã buộc giới chức phải cải tiến. Tây Ban Nha, khi ấy đã cùng Pháp tham chiến chống chúng ta, sở hữu những con tàu có kích thước thậm chí vượt cả tàu Pháp cùng hạng. Việc ba tàu của chúng ta bắt được chiếc Princessa 70 khẩu pháo của Tây Ban Nha năm 1740—ba tàu này trên danh nghĩa có sức mạnh ngang với nó nhưng kích thước và cấu kiện nhỏ hơn rất nhiều—được cho là nguyên nhân chính dẫn tới cuộc cải cách mới. Các vị Lord của Bộ Hải quân Anh, khi xem xét tình trạng đóng tàu hải quân trong nước, nhận thấy tàu hoàng gia của chúng ta yếu và kém ổn định, trong khi tàu của các nước khác đi thẳng đứng. Không có tiêu chuẩn thống nhất về kích thước; các tàu cùng hạng lại có kích thước khác nhau; establishment hiện hành không được tuân thủ. Vì thế họ quyết định đặt ra một establishment mới, dựa trên hệ vũ khí pháo mới nhất, sao cho tạo ra những con tàu có tầng pháo dưới cao sáu foot trên mặt nước và mang được bốn tháng lương thực.

Tiêu chuẩn mới chẳng đem lại mấy lợi ích, bởi sai lầm đã phạm khoảng ba mươi năm trước nay lại được lặp lại: cùng với việc tăng kích thước tàu, cỡ nòng của vũ khí cũng được tăng. Các tàu hạng nhất được lệnh mang pháo 42 pound—trước đó chỉ là lựa chọn—trên boong dưới; các tàu 90 khẩu pháo mang pháo 12 pound trên boong trên; các tàu 80 khẩu mang pháo 18 pound và 9 pound thay cho 12 và 6 pound; các tàu 70 khẩu, chỉ lớn hơn establishment trước khoảng hai trăm tấn, phải mang pháo 32 pound và 18 pound thay cho 24 và 12 pound. “Vì vậy, các tàu đóng theo establishment này nhìn chung đều rất kém ổn định và đi biển tồi.”

Trên thực tế, establishment này cũng ít được tuân thủ. Cuộc chiến với Pháp trong những năm 1744–48 liên tục phơi bày những khiếm khuyết trong thiết kế tàu của chúng ta. Kinh nghiệm chỉ ra rằng hoặc phải giảm trọng lượng pháo, hoặc phải làm tàu lớn hơn. Những nhà quản trị có năng lực, được truyền cảm hứng bởi những tên tuổi như Hawke và Anson, nay sẵn lòng khởi xướng cải tiến. Kiến trúc hải quân của chúng ta cuối cùng cũng bắt đầu hưởng lợi từ kinh nghiệm nước ngoài, dù vẫn từng bước chậm chạp và thận trọng. Cần có thời gian để kết quả bộc lộ; không chỉ các quyết định mới hình thành chậm, mà tốc độ đóng tàu cũng cố ý chậm. Chẳng hạn Royal George, được mô tả là “nỗ lực đầu tiên nhằm giải thoát khỏi ách lệ thuộc trước kia”, mất mười năm mới đóng xong. Nhưng khi chiến tranh lại bùng nổ năm 1756, những cải tiến đã được đưa vào các thiết kế mới nhất chứng tỏ mang lại lợi ích đáng kể. Công lao được quy cho establishment năm ’45. Derrick viết trong Memoirs: “Các tàu đóng theo establishment năm 1745 được nhận thấy mang pháo tốt và là những tàu ổn định, nhưng phần đuôi của chúng được tạo quá đầy; vì vậy, trong cuộc chiến nổ ra năm 1756, hoặc ngay trước đó một chút, người ta áp dụng thêm một số cải tiến trong bản vẽ, đồng thời tiếp tục tăng kích thước của tàu.”

Để đối phó với những bước tiến trong cách đóng tàu của Pháp, một hệ thống phân hạng mới được tiến hành, lấy những tàu Pháp bị bắt làm mẫu. Chẳng hạn, việc bắt được Foudroyant năm 1758 cung cấp cho chúng ta hình dáng và kích thước của một tàu hai boong tuyệt hảo mang 84 khẩu pháo. Các tàu ba boong 80 khẩu của chúng ta vì thế bị bãi bỏ, và từ đó không còn tàu ba boong nào được đóng với ít hơn 90 khẩu pháo. Việc bắt Invincible năm 1757 cho chúng ta một mẫu quý giá của tàu 74 khẩu pháo, một hạng rất được coi trọng và gánh phần nặng nề nhất trong phần lớn các cuộc chiến của thế kỷ này. Triumph được sao chép từ nó, và một số tàu 74 khẩu thử nghiệm khác, có kích thước khác với Invincible, cũng được đặt sống trong thời kỳ ấy. Tất cả các tàu 50 khẩu pháo từ trước đã bị loại khỏi chiến tuyến; nay đến lượt các tàu 60 khẩu. Không còn tàu 60 hay 70 khẩu nào được đóng; vị trí của chúng lần lượt được thay bằng tàu 64 và 74 khẩu, có kích thước và lượng chiếm nước tương đối lớn.

Sự cải tiến cũng không chỉ giới hạn ở hình dáng và kích thước. Người ta bắt đầu chú ý đến vật liệu. Những quy tắc mới được đặt ra cho việc đốn, hong gỗ và sử dụng gỗ tiết kiệm. Việc bọc thân tàu được thử nghiệm; năm 1761, frigate Alarm được bọc đồng để phục vụ tại Tây Ấn, nơi hà ăn gỗ hoạt động mạnh. Đồng được phát hiện là giữ cho thân tàu sạch, nhưng gây hại cho các chi tiết liên kết bằng sắt; vì vậy khi việc bọc đồng trở nên phổ biến vào năm ’83, người ta ra lệnh rằng mọi tàu hoàng gia mới phải sử dụng liên kết bằng đồng đến đường nước—một mệnh lệnh còn có lợi ở phương diện khác, bởi ngay cả khi không có lớp bọc đồng, bu-lông sắt vẫn luôn dễ bị ăn mòn bởi các axit chứa trong gỗ sồi. Thông gió cũng được nghiên cứu, chủ yếu vì ảnh hưởng của nó đối với gỗ thân tàu hơn là sức khỏe thủy thủ đoàn. Kích thước cấu kiện của mọi tàu đều được tăng cường. Lan can đuôi và các chi tiết ở góc đuôi được giảm kích thước, phần trọng lượng tiết kiệm được dùng để gia cường đuôi tàu và tăng cường các kết cấu đỡ boong; thêm các đầu gối và chi tiết liên kết được bố trí khắp kết cấu. Hơn nữa, khoảng giữa thế kỷ, hình thức hệ buồm dần được thay đổi, trước hết ở các hạng nhỏ rồi sau đó ở tàu lớn. Spritsail kiểu cũ, hiệu quả nhất khi đi xuôi gió nhưng cũng từng được dùng khi gió thổi ngang mạn bằng biện pháp vụng về là nâng xà của nó lên, nhường chỗ trong hải quân chúng ta cho buồm jib chạy dọc trước-sau, có thể sử dụng khi gió ở phía trước phương ngang mạn. Về sau, buồm lateen trên cột mizzen nhường chỗ cho buồm spanker treo trên gaff hay nửa xà. Những thay đổi này có ảnh hưởng chung đến kích thước và vị trí của cột buồm cũng như hệ buồm.

Mệnh lệnh năm 1745 trên thực tế là establishment kiểu kinh nghiệm cuối cùng trong số những quy định từng áp đặt các giới hạn tối đa nghiêm ngặt về chiều dài, chiều rộng và mớn nước, đồng thời áp đặt một mức tối thiểu cũng nghiêm ngặt không kém về trọng lượng vũ khí; chúng là một ví dụ trắng trợn về tác hại của tiêu chuẩn hóa khi được áp dụng một cách thiếu khoa học và không thích hợp. Hoạt động của Công ty Đông Ấn, với những tàu đóng theo hợp đồng do các kiến trúc sư thiết kế mà không bị trói buộc bởi những quy tắc đã bó hẹp và làm méo mó kiến trúc chính thức, cung cấp bằng chứng rõ ràng nhất rằng xét tổng thể, tàu của Nhà vua có thiết kế kém. Quan điểm trong giới hải quân xác nhận điều ấy.

Để có thêm bằng chứng rằng lỗi nằm ở hệ thống chứ không phải con người, ta có thể lưu ý lời Charnock rằng khi được toàn quyền hành động, người Anh chứng tỏ mình là những thợ đóng tàu giỏi hơn người nước ngoài. “Điều ấy đem lại một vẻ rạng rỡ không nhỏ cho nhận định mà ngay cả sự kiêu ngạo của Tây Ban Nha cũng buộc phải chấp nhận về kiến thức thực hành vượt trội của thợ đóng tàu Anh trong việc chế tạo và nghệ thuật lắp ghép một con tàu, khi so với người của chính họ. Những người thợ đóng tàu tại tất cả các xưởng và quân cảng hoàng gia, ngoại trừ Havana, đều là người Anh.”

Ta có thể tự hỏi bao nhiêu trong số những con tàu bị Lord Nelson đánh tan tại Trafalgar đã được chính đồng bào chúng ta đóng? Nhân đây có thể ghi nhận rằng Victory, con tàu sau này mang cờ hiệu của ông, được đặt sống năm 1759: dài 186 foot trên boong pháo, rộng 52 foot và có trọng tải 2.162 tấn.

Năm 1774, chiến tranh Mỹ bùng nổ. Những người thuộc địa, sở hữu một lực lượng frigate nhỏ nhưng hiệu quả, chẳng bao lâu được Pháp, rồi Tây Ban Nha và Hà Lan tham gia. Lord Rodney thừa nhận ưu thế tốc độ của người Pháp: dù tàu của ông cũng có đáy sạch ngang tàu của họ, người Pháp vẫn có khả năng mỗi ngày chủ động đưa trận đánh đến. Cuộc chiến là một phép thử khắc nghiệt đối với kết cấu trung thực nhưng thiếu khoa học của chúng ta. “Năm 1778, bị nhiều kẻ thù tấn công, nước Anh tung toàn bộ sức mạnh hải quân của mình. Những hạm đội hùng mạnh phải đồng thời được bố trí cho eo biển Manche, Biển Bắc, Đông Ấn, châu Mỹ và Tây Ấn. Năm năm chiến tranh như thế khiến lực lượng kiệt quệ; khi các tàu xuất biên chế năm 1783, chúng ở trong tình trạng mục nát khủng khiếp. Một số bị chìm trên đường trở về nhà do kết cấu tồi và tình trạng ọp ẹp; các bu-lông sắt gãy dưới tác động làm việc của thân tàu, và những con tàu chỉ còn như những bó ván ghép lại. Tất cả đều do thiếu một hệ thống đóng tàu tốt hơn, loại hệ thống mà về sau Sir R. Seppings đã đưa tới mức hoàn thiện cao như vậy.”

Sau hòa bình, kích thước tàu Pháp tiếp tục tăng và mọi nỗ lực đều được dành cho việc cải tiến thiết kế; nhưng chúng yếu cả về kết cấu lẫn vật liệu. Những tàu ba boong lớn lại được đóng; Commerce de Marseille, 120 khẩu pháo, có kích thước phi thường đến mức các nhà phê bình Anh cho rằng “kích thước giờ đã đạt đến giới hạn cuối cùng.” Năm 1786, người Pháp bãi bỏ việc dùng đá dăm làm vật dằn; nó tạo ra hơi ẩm giữa các boong và khiến trọng tâm cao. Vật dằn bằng sắt đã được thử nghiệm trên frigate Iphigène với thành công lớn. “Nó đi rất êm trên biển khi chỉ mang các buồm chính; hai đầu tàu không bị chất quá nhiều đại bác; nó chỉ mang 13 khẩu mỗi mạn, dù có chỗ cho 15. Có lẽ đó là con tàu đi biển tốt nhất và chạy nhanh nhất từng được đóng. Chiều dài của nó hơn bốn lần chiều rộng.”

Tại Anh, như việc thành lập Society for the Improvement of Naval Architecture cho thấy, lúc này đã lan rộng cảm giác rằng phương pháp đóng tàu của chúng ta còn thiếu một điều gì đó. Hải quân đang được một nhà quản trị lớn tiến hành tái tổ chức. Năm 1784, Sir Charles Middleton thiết lập một hệ thống kho vật tư hải quân. Không lâu sau, ông xem xét tình trạng gỗ ngày càng khan hiếm và cách sử dụng nó tiết kiệm hơn. Trong quá trình khảo sát ấy, nhiều quan điểm về đóng tàu hải quân được nêu ra và đã ảnh hưởng đến thực hành về sau.

Điều kiện đóng tàu cho Công ty Đông Ấn mang tính khoa học hơn nhiều so với tại các xưởng tàu hoàng gia. Gỗ được lựa chọn cẩn thận hơn và hong tốt hơn. Thân tàu được dựng dưới mái che và thông khí tốt; khung tàu được để trơ trong sáu tháng, rồi sau khi ván được ghim tạm lên, lại tiếp tục để như vậy, và không đóng chốt gỗ nào cho tới khi toàn bộ hơi ẩm đã khô hết khỏi gỗ. Về thiết kế, chúng vượt trội ở nhiều phương diện; thực tế, chúng được tiếng là những tàu tốt và an toàn nhất châu Âu.

Ông Gabriel Snodgrass, Surveyor của Công ty, người mà dưới sự giám sát của ông, theo lời tuyên bố, 989 con tàu đã được đóng và sửa chữa trong khoảng từ năm 1757 đến 1794, chỉ một chiếc trong số đó bị mất ngoài biển, đã đưa ra lời chứng rất sáng rõ. Ông nói: “Theo ý tôi, tất cả các tàu của hải quân đều quá ngắn, tùy theo hạng mà thiếu từ mười đến ba mươi foot. Và nếu về sau tàu được đóng lớn hơn đủ để thêm một thanh sườn giữa mỗi cửa pháo, đồng thời nếu các cửa pháo ở tận trước và tận sau được đặt xa hai đầu tàu hơn, chúng sẽ chắc hơn và an toàn hơn, có nhiều chỗ hơn để vận hành pháo, và tôi tin rằng sẽ đáp ứng mọi mục đích khác tốt hơn nhiều so với những tàu hiện nay. Cột buồm trước của tất cả các tàu đều đặt quá xa về phía trước; tàu quá cao ở phía sau và quá thấp ở giữa; chúng sẽ tốt và an toàn hơn nhiều nếu boong mũi và boong lái được nối liền với nhau; bởi nếu chúng mang hai, ba hay bốn tầng pháo ở trước và sau thì chắc chắn cũng phải mang số tầng như vậy ở giữa tàu, vì thật phi lý khi chất hai đầu tàu bằng trọng lượng kim loại lớn hơn giữa tàu. Không một con tàu nào, dù nhỏ đến đâu, nếu có boong mũi và boong lái, nên ra biển với phần giữa boong bị hạ sâu; chúng nhất định phải có boong trên phẳng liên tục.”

Theo ông, tàu của hải quân quá yếu; chúng có rất nhiều gỗ nhưng thiếu các chi tiết liên kết bằng sắt, bản góc và trụ tăng cứng. Các đầu gối nên làm bằng sắt, nhẹ hơn, rẻ hơn và chắc hơn gỗ. Phần đáy của mọi tàu hải quân đều quá mỏng; các đai dọc và gỗ ốp trong lại quá dày. Ông đặc biệt khuyến nghị dùng các thanh giằng chéo từ sống dọc trong tới các nẹp boong pháo: sáu hoặc tám cặp như vậy, cố định bằng đầu gối hoặc đai sắt, sẽ ngăn tàu bị biến dạng như chúng vẫn thường gặp. Ông sẽ giảm độ tumble-home của mạn trên, qua đó tăng độ bền cả thân tàu lẫn cột buồm; sẽ bãi bỏ các hành lang bên đuôi và giảm độ nghiêng của đuôi tàu. Cuối cùng, ông sẽ thiết kế tàu sao cho cần ít gỗ cong tự nhiên nhất; không dùng sồi ở những nơi có thể thay bằng linh sam hay du hợp lý; và cho cắt mọi thanh gỗ gần tiết diện vuông hết mức có thể để bảo toàn độ bền.

Lời chứng của ông, kết thúc bằng khuyến nghị chính phủ nâng cao địa vị của những thợ đóng tàu hải quân, đã được truyền lại như một sự trình bày đáng chú ý của kiến thức vững vàng và lẽ phải. Những đề xuất ấy có lợi trong phạm vi của chúng, nhưng chưa đi đủ xa: toàn bộ hệ thống bố trí gỗ kết cấu thân tàu vốn đã sai. Kích thước tàu liên tục tăng dần dần phơi bày điểm yếu ấy. Và dù trong thế kỷ sau một cách bố trí khoa học hơn sẽ được áp dụng, trong một số năm nữa kết cấu vẫn tiếp tục theo những đường lối cổ truyền.

Những cuộc đại chiến với Pháp, bùng nổ năm 1792, diễn ra trong lúc chúng ta đang tăng cả chiều dài lẫn kích thước cấu kiện cho những tàu mới. Ba năm trước đó, Bộ Hải quân Anh đã ra lệnh đóng hai tàu 110 khẩu pháo, trọng tải 2.332 tấn. Một trong hai chiếc, Hibernia, mãi đến năm 1805 mới hoàn thành, được làm dài hơn dự định ban đầu hơn mười một foot. Cả hai tàu đều được quy định mang pháo 32 pound trên boong chính. Pháo 42 pound cồng kềnh, dùng trên boong dưới của tàu hạng nhất và hạng hai, nay trên phần lớn tàu được thay bằng pháo 32 pound có tốc độ thao tác nhanh hơn. Lord Keppel cũng đã thử thay pháo 24 pound trên boong chính của Victory và những tàu khác đang phục vụ bằng pháo 32 pound, nhằm đưa chúng thành tiêu chuẩn chung; nhưng khi thử nghiệm chúng tỏ ra quá nặng. Tuy nhiên, ông đã thay pháo 6 pound bằng pháo 12 pound trên boong lái và boong mũi. Carronade lúc này cũng bắt đầu xuất hiện. Về chất lượng vật liệu và sự trung thực trong thi công, các hạm đội của chúng ta đứng hàng đầu.

Đến lúc này, giá trị của kích thước lớn đã được nhận ra; ở đâu có thể, người ta tăng thêm chiều dài cho những tàu đang đóng và đang sửa chữa. Kích thước tiếp tục tăng. Chiếc Commerce de Marseille khổng lồ, được Lord Hood mang về làm chiến lợi phẩm năm ’94, lập tức được đối ứng bằng Caledonia; chiếc này được đặt hàng trong năm ấy nhưng mãi đến 1810 mới hoàn thành, và là con tàu lớn nhất từng được đóng ở nước này. Tuy vậy, song hành với tin tức về những chiến thắng làm rung chuyển thế giới vẫn là bằng chứng về sự thua kém của tàu chúng ta trong thiết kế. Không chỉ các xưởng tàu Pháp mà cả Tây Ban Nha cũng sản xuất những con tàu thường có thể chạy nhanh hơn tàu chúng ta. Bốn chiến lợi phẩm lớn bị bắt trong trận ngoài khơi Cape St. Vincent đã khiến chủ nhân mới kinh ngạc: “dưới những cột buồm tạm và với số người ít ỏi như tất yếu phải thế, chúng vẫn vượt tất cả tàu Anh khi đi ngược gió vào sông Tagus.”

Khi các cuộc đại chiến tiếp diễn, Anh triển khai một lực lượng hải quân không ngừng gia tăng. Những tàu chiến lợi phẩm được đưa vào biên chế làm tăng thêm số lượng. “Ông Pitt đi đầu trong việc đưa mọi con tàu có thể ra biển; và dưới áp lực ấy, những tàu cũ mục nát được bọc kép, giằng chéo và gia cường bằng nhiều cách khác, nhờ đó trở nên hoàn toàn đủ dùng cho nhiệm vụ tạm thời. Trafalgar tiếp theo sau, và những nỗ lực của các cơ quan dân sự đã được tưởng thưởng.”

Trong những trang trên, chúng ta rất ít nhắc đến trọng tải hay kích thước thực tế của tàu, bởi phần lớn các con số sẽ không đáng tin hoặc dễ gây hiểu lầm về ý nghĩa. Cơ sở dùng để đo trọng tải liên tục thay đổi. Rất khó thu được số đo chính xác của các kích thước chủ yếu; đặc biệt chiều dài là một đại lượng không xác định, và vào thời người ta cho mũi lẫn đuôi có độ vươn lớn, chiều dài sống tàu không cho biết gì về chiều dài toàn bộ. Ngay cả nếu có thể đo chính xác các kích thước tổng thể, chúng cũng cung cấp rất ít thông tin về hình dạng thân tàu: độ đầy hay thanh của đường nét, hình dạng các đường cong mũi và tuck, vị trí của tiết diện rộng nhất cả theo chiều dọc lẫn tương đối so với đường nước—những tỷ lệ mà tính năng đi buồm của con tàu phụ thuộc phần lớn vào đó. Trong thế kỷ XVII, số liệu trọng tải nhìn chung không đáng tin; Sovereign được ba nguồn khác nhau ghi lần lượt là 1.141, 1.637 và 1.556 tấn trọng tải. Sang thế kỷ XVIII, số liệu trọng tải và kích thước có giá trị so sánh lớn hơn. Chúng tôi chỉ xin dẫn bảng kích thước tiêu biểu sau đây, lấy từ Charnock, cho thấy sự gia tăng dần dần diễn ra trong một trăm năm vừa được xem xét.

Establishment / tàu Chiều dài Sống tàu Chiều rộng Chiều sâu Trọng tải
(boong pháo)

1706 } 171′ 9″ 139′ 7″ 49′ 3″ 19′ 6″ 1809
1719 } tàu 100 khẩu pháo 175′ 0″ 140′ 7″ 50′ 3″ 20′ 1″ 1883
1745 } 178′ 0″ 145′ 2″ 52′ 0″ 21′ 6″ 2091
Commerce de Marseille (120) 208′ 4″ 172′ 0″ 54′ 9″ 25′ ½″ 2747
Caledonia (120) 205′ 0″ 170′ 9″ 53′ 8″ 23′ 2″ 2616

Sự tiến bộ chậm chạp của kiến trúc hải quân cho đến cuối thế kỷ XVIII—một tiến bộ mà tốc độ có thể được hình dung qua thực tế rằng, ngoại trừ việc bọc thân tàu và bơm nước, không có cải tiến quan trọng nào được cấp bằng sáng chế trong khoảng từ năm 1618 đến 1800—đã được mô tả là chủ yếu bao gồm những bước xấp xỉ dần tới các hình thức và cách bố trí kế tiếp của tàu Ý, Bồ Đào Nha, Tây Ban Nha và Pháp, tất cả những loại tàu ấy, đến lượt mình, đều từng vượt trội tàu của chúng ta. Cho đến cuối thế kỷ XVIII, “sự sùng tín đối với tập quán cũ” đã ngăn cản hữu hiệu mọi cải tiến triệt để, ngay cả khi những cải tiến ấy đã được áp dụng nhiều năm trong các hải quân nước ngoài và liên tục hiện ra trước mắt giới chuyên môn của chúng ta dưới hình hài những chiến lợi phẩm bị bắt. Trong Naval Development of the Century, Sir Nathaniel Barnaby đã lưu ý đến sự giống nhau đáng kinh ngạc giữa Caledonia đầu thế kỷ XIX và Sovereign cổ xưa của thế kỷ XVII: “Gần như những điều đáng chú ý duy nhất là chiều cao phần thân trên mặt nước ở mũi và đuôi được giảm xuống, cùng một mức tăng kích thước nhỏ. Tỷ lệ giữa chiều dài và chiều rộng hầu như không thay đổi. Cách bố trí boong và cửa pháo gần như vẫn thế; lớp ván mỏng phía trước boong mũi vẫn thế; cách dựng khung đuôi vẫn thế; cách bố trí lớp ván ngoài theo những đường cắt ngang độ cong dọc của các cửa pháo vẫn thế; hệ buồm gần như vẫn thế; đầu bánh lái ngoài thân vẫn thế, với một lỗ trên đuôi để cần lái đi qua; và có lẽ cả cách dựng khung thân tàu cũng vẫn thế. Bởi các tàu năm 1810 không có hệ giằng chéo bằng gỗ hay sắt, mà vẫn dùng những rider thẳng đứng đồ sộ kiểu cũ; không có shelf hay waterway để liên kết xà boong với mạn tàu; không có phần lấp đầy phía trên đầu thanh đáy; và không có chốt định vị trong các sườn. Tàu vẫn neo bằng dây cáp gai dầu, và vẫn mang những kho nước khổng lồ trong thùng gỗ.”

Sir Robert Seppings là người đưa ra một loạt cải tiến trong phương pháp kết cấu, đặt nghề đóng tàu trên một nền tảng tương đối khoa học và nhờ đó khiến nó có khả năng đáp ứng những đòi hỏi ngày càng tăng do kích thước và sức mạnh của chiến hạm không ngừng lớn lên. Hệ thống của ông, một số yếu tố trong đó đã được thử nghiệm trên các tàu của Bệ hạ, được mô tả trong một bài đọc trước Royal Society năm 1814. Chúng tôi sẽ cố gắng giải thích nó bằng những lời ngắn gọn nhất.

Trong lý thuyết kết cấu, một hình khớp nối tạo bởi bốn cạnh thẳng được gọi là một khung thiếu ổn định, vì nó không có đủ số thanh cần thiết để giữ trạng thái cân bằng ổn định dưới mọi hệ tải. Trái lại, một tam giác là một khung hoàn chỉnh, vì nó có vừa đủ, không hơn không kém, số thanh cần thiết để giữ cân bằng bất kể được chịu tải như thế nào.

Thân một con tàu đóng bằng gỗ gồm nhiều khung hoặc ô kết cấu liên kết cứng với nhau, một số nằm trong các mặt phẳng ngang, một số trong các mặt phẳng thẳng đứng, và một số trong các mặt phẳng trung gian; ô cơ bản là một tứ giác, các cạnh của nó được tạo bởi sườn cùng rider thẳng đứng, và bởi ván, đai dọc cùng rider nằm ngang. Trên thực tế, hầu như toàn bộ vật liệu tạo nên kết cấu con tàu đều được bố trí hoặc trong các mặt phẳng song song với mặt phẳng sống tàu, hoặc trong các mặt phẳng vuông góc với nó. Và cho đến cuối các cuộc chiến Napoleon, hầu như không có ngoại lệ đáng kể nào, tàu của chúng ta đều được đóng theo hệ tứ giác nguyên thủy này. Hệ thống ấy về bản chất là yếu. Mọi chiến hạm đều có xu hướng cong lưng hay hog—tức trở nên lồi lên phía trên theo chiều dài—do lực nâng mà chúng nhận được từ nước tương đối lớn hơn ở giữa tàu so với khu vực gần hai đầu. Trong thời xưa, khi tàu ngắn, xu hướng này nhỏ; hoặc nếu đáng kể, người ta khắc phục bằng cách đưa thêm rider dọc và ngang vào kết cấu, cho đến mức hầm tàu không hiếm khi bị nghẹt đầy gỗ. Nhưng khi tàu dài hơn, các lực có xu hướng “phá độ cong dọc” của con tàu và làm sống tàu cong vòm tăng nhanh hơn khả năng chống biến dạng của chính con tàu; đến cuối thế kỷ XVIII, bất chấp sự hỗ trợ của các đầu gối sắt, những mối liên kết chắc hơn và vật liệu nói chung được cải tiến, điểm yếu căn bản trong phương thức kết cấu của chúng ta dần dần bị phơi bày. Chính Victory cũng chịu hiện tượng cong vòm. Hai đầu của một tàu 74 khẩu pháo đôi khi hạ xuống sáu inch khi nó từ triền đóng tàu xuống nước. Một xu hướng hog tương tự cũng xảy ra theo chiều ngang con tàu, do tải trọng tĩnh của pháo. Khi lắc ngang trong thời tiết nặng, động lượng của những trọng lượng phía trên gây ra các ứng suất xô lệch lớn tại các mối nối giữa sườn và xà boong. Người viết tiểu sử Đô đốc Symonds trích lời Thuyền trưởng Brenton như sau: “Tôi nhớ rất rõ, khi còn là thiếu úy hải quân trên một tàu 64 khẩu từ Ấn Độ trở về, chúng tôi đã dùng chuyển động làm việc của con tàu để đập vỡ hạt dẻ. Khi tàu lắc sang một bên, chúng tôi nhét hạt vào dưới các đầu gối, rồi khi nó lắc trở lại thì giật hạt ra.”

Từ những nhận xét này có thể thấy rõ rằng một phương pháp kết cấu mới, bằng cách thay tam giác cho hình chữ nhật, ngăn thân tàu biến dạng dưới các ứng suất hogging và sagging, sẽ là một cải tiến quan trọng; càng quan trọng hơn nữa nếu đồng thời nó còn tiết kiệm được một lượng lớn vật liệu. Sir Robert Seppings đã đưa vào chính một hệ thống như vậy. Xem thân tàu như một dầm có xu hướng uốn, ông bố trí các thanh gỗ sao cho chống biến dạng hiệu quả nhất. Hệ chữ nhật, trong đó sườn và rider tạo thành những ô chữ nhật không có khả năng nào chống lại việc biến dạng thành hình thoi ngoài độ cứng của các mối nối, đã chứng tỏ kém hiệu quả; cũng như một chiếc cổng đồng thông thường sẽ kém hiệu quả và dễ bị xiên lệch nếu chỉ được dựng bằng các thanh dọc và ngang mà không có bất kỳ giằng chéo nào để biến nó thành một hình cứng. Ông giải quyết vấn đề bằng tam giác. Bằng cách giằng mỗi ô tứ giác bằng một thanh gỗ chéo, ông chia nó thành hai tam giác cứng và bất động, nhờ đó làm toàn bộ con tàu trở nên cứng vững. Tứ giác sau khi được giằng được gọi là một khung giằng. Ông giằng tất cả các sườn chính của tàu; và vì mọi sự uốn đều diễn ra từ giữa tàu xuống hai đầu, ông làm các khung giằng đối xứng quanh giữa tàu: các thanh chéo nghiêng về phía trước ở phần thân sau, và nghiêng về phía sau ở phần thân trước, để chống lại hiện tượng cong vòm bằng sức chịu kéo. Khung giằng được áp dụng không chỉ ở phần dưới của tàu—nơi tác dụng chống uốn dọc của nó tương đối nhỏ—mà còn trong những mặt phẳng gần thẳng đứng hơn, và thậm chí cả ở mạn trên giữa các cửa pháo—nơi nó hiệu quả nhất. Người ta ước tính việc sử dụng nó tiết kiệm gần hai trăm cây sồi khi đóng một tàu 74 khẩu pháo.

Đó là một yếu tố trong hệ thống của Seppings. Những yếu tố khác gồm: lấp đầy các khoảng trống giữa những sườn đáy của tàu, để dùng một khối gỗ liên tục chống lại xu hướng phần dưới bị nén theo chiều dọc, đồng thời tạo nên một đáy dày và đặc; bỏ lớp ván bên trong phía dưới các nẹp orlop; liên kết các xà boong với sườn bằng shelf-piece, waterway và các dải liên kết mạn nối với boong; và lát boong theo đường chéo.

Ở hai phương diện quan trọng khác, Seppings cũng cải tiến kết cấu trước đó.

Tại Trafalgar, Victory, trong lúc tiến thẳng đầu tàu vào chiến tuyến địch, đã bị quét dọc, và boong mũi kiểu cũ, với vách ngăn mặt phẳng mỏng dựng trên phần đầu thấp, bị bắn thủng chằng chịt và vỡ vụn. Kinh nghiệm ấy cùng những trường hợp tương tự khiến Surveyor đưa vào một kiểu mũi cải tiến, tạo bằng cách kéo dài mạn trên để hội tụ tại một sống mũi cong cao; kiểu này không chỉ làm lệch các phát đạn quét dọc, mà còn hợp nhất mũi tàu thành một kết cấu hình nêm vững chắc, đỡ một cột buồm mũi cao, đồng thời có thể bố trí vũ khí để khai hỏa thẳng về phía trước bằng nhiều khẩu pháo.

Tương tự, điểm yếu của đuôi tàu cũng được khắc phục. Đuôi rộng, phẳng và nhô ra ngoài mà tàu của chúng ta mang suốt thế kỷ XVIII không chỉ yếu về kết cấu mà còn yếu về phòng thủ. Trong nhiều trận đánh, đặc biệt là cuộc rút lui chiến đấu của Đô đốc Cornwallis trước người Pháp năm 1795, sự yếu kém của hỏa lực đuôi tàu đã được cảm nhận nghiêm trọng; và nhất là khi người ta lúc ấy đã bắt đầu hình dung khả năng áp dụng hơi nước vào hệ thống đẩy tàu, nhu cầu cải tiến trở nên hiển nhiên. Seppings bãi bỏ đuôi phẳng trên mọi tàu hai và ba boong mới, thay bằng đuôi tròn—nhìn từ trên xuống—được kết cấu gọn hơn và có các cửa cùng lỗ pháo cho phép pháo bắn theo những bán kính phân kỳ. Sau vài năm, đuôi tròn nhường chỗ cho đuôi ellipse, có dáng thanh nhã hơn và bảo vệ đầu bánh lái tốt hơn. Người ta nói: “Những đường cong chính nhìn thấy ở đó hòa hợp với các đường cong dọc của con tàu đến mức nó dường như nổi nhẹ nhàng và dễ dàng trên mặt nước.”

Trong những năm đầu thế kỷ mới, những bước tiến quan trọng cũng được thực hiện trong tổ chức các xưởng tàu hoàng gia. Đặc biệt, lợi ích của kiến trúc hải quân được phục vụ bởi Sir Samuel Bentham, em trai của nhà luật học nổi tiếng và từng là thợ đóng tàu, người đã đạt danh tiếng tại Nga rồi trở về Anh làm Kiến trúc sư Dân dụng và Kỹ sư cho hải quân. Bentham trở thành một Ủy viên đầy dũng khí, làm nhiều việc để quét sạch các lạm dụng và khuyến khích hiệu quả; ông có vai trò trong việc ngăn chặn việc bán vật tư, bãi bỏ “chips”, đưa vào bơm hơi nước, máy chế tạo ròng rọc và caisson ụ khô, cải tiến phương pháp đóng tàu và lắp carronade.

Nhưng kiến trúc hải quân, xét như một nghệ thuật hay một khoa học, vẫn trì trệ. Xét như một tầng lớp, các Surveyor là những người có học vấn rất hạn chế—“hầu như không có một cái tên nào trong danh sách nổi bật với tư cách nhà thiết kế hay tác giả.” Những người đặt đóng tàu tại Board là “các chính trị gia bận rộn, hoặc những tay tài tử không có kiến thức khoa học, hoặc các thủy thủ quá thiếu kiên nhẫn với đổi mới để quan tâm đến cải tiến.” Có lẽ không nghề nào khác mà lý thuyết và thực hành lại bất hòa với nhau đến thế. Nghệ thuật thiên bẩm của người đóng tàu bị làm tê liệt và xiềng xích bởi những hạn chế áp đặt lên ông về trọng tải và kích thước; còn việc nghiên cứu hình dạng tàu, nhằm phân tích các lực khiến tàu buồm chuyển động nhờ gió qua nước và khám phá những định luật mà các lực ấy tuân theo, vẫn chủ yếu là một thú tiêu khiển học thuật của Society for Improving Naval Architecture, nằm ngoài phạm vi của giới chức hải quân. Tàu của chúng ta vẫn không được tạo hình theo bất kỳ nguyên lý hợp lý nào. Tàu Pháp bị bắt được dùng làm mẫu để sao chép. Thường thì thợ đóng tàu của chúng ta tùy hứng thay đổi nguyên mẫu—thêm một chút độ cong dọc, thêm một chút chiều rộng, v.v., v.v.—và cũng thường xuyên như thế họ làm hỏng bản sao của mình. Bất cứ khi nào họ bám sát hình dáng và đặc điểm của nguyên mẫu, họ lại thành công trong việc tạo ra những con tàu được đánh giá là thuộc loại tốt nhất trong hải quân.

Với tình trạng ấy, chẳng có gì đáng ngạc nhiên khi phần lớn các tàu mới của thời kỳ này có giá trị thấp. “Sir Joseph Yorke tạo ra một loạt corvette dài hơn và hẹp hơn brig, không chiếc nào đạt yêu cầu; chúng bị bán khỏi biên chế. Tiếp đó là ‘Forty Thieves’, một lớp nhỏ gồm các tàu 74 khẩu; nhưng để công bằng với người thiết kế, Sir H. Peake—người đã sao chúng từ một tàu Pháp—cần nói thêm rằng các đường hình của ông bị Navy Board sửa đổi, còn tàu thì được đóng theo hợp đồng. Lord Melville đóng nửa tá ‘frigate gỗ linh sam’, chúng vừa không chạy được vừa không chịu nổi buồm. Những frigate lừa 22 và 28 khẩu ‘không thể đánh cũng chẳng thể chạy’; ở trên chúng rất nguy hiểm; và khả năng đi buồm tồi của những tàu như vậy là nguyên nhân chính gây nên thất bại của chúng ta trong Chiến tranh Mỹ. Những brig 10 khẩu cũ, hay ‘quan tài nổi’ như người ta gọi đầy hàm ý, cũng nguy hiểm và xấu xí như thế. Chúng không có chỗ để vận hành pháo; giữa các boong không có không khí, mà khoảng cao chỉ năm foot; lương thực và vật tư bổ sung phải chất phía trên các miệng hầm; và chiếc nhanh nhất trong số chúng cũng chỉ chạy được tám hoặc chín knot.”

Ngành thương thuyền còn ở trong tình cảnh tồi tệ hơn. Các quy tắc trọng tải đã gây tác động tai hại lên tàu buôn. Phương pháp cổ để tính trọng tải một con tàu là lấy tích của chiều dài, chiều rộng và chiều sâu rồi chia cho một hằng số, ở các thời kỳ khác nhau dao động từ 100 đến 94. Tuy nhiên, đầu thế kỷ XVIII người ta vô tình đơn giản hóa: vì chiều sâu của một tàu trung bình bằng một nửa chiều rộng, một công thức mới được chấp thuận—chiều dài nhân với một nửa bình phương chiều rộng, rồi chia cho 94. Kết quả lẽ ra có thể đoán trước. Vì các khoản phí chỉ tính theo chiều dài và chiều rộng, tàu được làm hầm rất sâu, đường hình đầy và chiều rộng hẹp. Được hệ thống hộ tống giải thoát khỏi nhu cầu phải dựa vào tốc độ của chính mình để tự bảo vệ, tàu buôn Anh trở thành những con tàu ì ạch: đáy phẳng, mạn đứng, giống như những chiếc hộp, những quái vật của kiến trúc hàng hải mà người ta nói rằng chúng “được đóng theo dặm và phát ra theo yard.”

Để nâng cao tay nghề và địa vị của các thợ đóng tàu, Committee of Naval Revision năm 1806 do Lord Barham chủ trì đã khuyến nghị thành lập một trường chính thức, nơi những học việc có năng khiếu cao hơn có thể nghiên cứu khoa học liên quan đến kiến trúc hải quân. Năm 1811, trường được mở tại Portsmouth, với Tiến sĩ Inman, một senior wrangler, làm hiệu trưởng. Những con tàu do Tiến sĩ Inman và học trò thiết kế rất tốt ở nhiều phương diện, và nhìn chung ngang hàng với tàu của Surveyor và các thợ cả đóng tàu. Tuy vậy chúng vẫn rất không hoàn hảo. Các thiết kế chính thức bị cản trở không chỉ bởi những thành kiến và giáo điều truyền đời, cùng sự rụt rè thận trọng của chính những người đóng tàu, mà còn bởi các hạn chế vẫn được Navy Board áp đặt: họ nhất quyết đòi một hệ vũ khí nhất định kết hợp với một trọng tải quy định hoàn toàn không đủ; nói ngắn gọn, họ đặt ra những điều kiện không tương thích, trong đó ngay cả thiên tài cũng phải thất bại trong việc tạo ra một kết quả thỏa đáng.

Những xiềng xích ấy bị phá bỏ năm 1832.

Năm đó, khi toàn bộ bộ máy quản trị hải quân đang trong quá trình tái tổ chức, chức vụ Surveyor được đề nghị và được một sĩ quan hải quân, Thuyền trưởng W. Symonds, R.N., chấp nhận; ông chỉ nhận với điều kiện phải được toàn quyền trong thiết kế và tự mình quyết định trọng tải cùng kích thước của mỗi con tàu. Sir Robert Seppings được cho nghỉ hưu theo niên hạn. Trường kiến trúc hải quân bị bãi bỏ. Chấn động gây ra rất lớn. Vài năm sau, khi việc bổ nhiệm này được tranh luận tại Hạ viện, Sir James Graham nói: “Ngoại trừ các vấn đề tôn giáo, tôi không biết bất kỳ bất đồng quan điểm nào từng đi kèm nhiều cay đắng—nhiều giận dữ—nhiều oán hận đến thế như vấn đề công lao của Sir W. Symonds và phẩm chất những con tàu của ông.”

Những khác biệt và oán giận dữ dội ấy từ lâu đã lắng xuống, và Sir William Symonds đã được dành cho vị trí xứng đáng trong lịch sử kiến trúc hải quân. Các đối thủ của ông, những người từng bất bình với việc bổ nhiệm vì cho rằng nó trái với lợi ích tốt nhất của ngành, vẫn vui mừng vì ông đã giải phóng thiết kế tàu khỏi những hạn chế truyền thống vốn khiến nó trì trệ; còn những người ngưỡng mộ ông nhất về sau cũng dần đồng ý rằng người giữ chức Surveyor nên là một người được đào tạo thật vững về các nguyên lý khoa học chi phối chuyển động của vật thể trong nước, tính ổn định của chúng trong nước, và mọi lực tác dụng lên một con tàu ngoài biển.

Năm 1821, khi giữ một chức vụ tại Malta, Trung úy Symonds đã tự thiết kế và đóng cho mình một chiếc du thuyền mà ông đặt tên Nancy Dawson. Đến thời điểm này, đua thuyền đã trở thành một môn thể thao quốc gia, và sự quan tâm của những nhà bảo trợ có ảnh hưởng đối với các cuộc thi buồm đã bắt đầu tạo động lực cho việc nghiên cứu hình dạng tàu. Theo người viết tiểu sử ông, nguyên nhân chủ yếu của phản ứng có lợi chống lại sự thờ ơ của các thế hệ trước là việc thành lập Yacht Club sau hòa bình năm 1815, cùng sự quan tâm mà từ đó những người có địa vị và tài sản dành cho nghề đóng tàu và việc tìm kiếm những mẫu tàu bản địa tốt nhất. Thành công của Nancy Dawson lớn đến mức, theo lời chính ông, ông tin rằng mình đã chạm đến một bí mật trong kiến trúc hải quân; những thí nghiệm trên các thuyền buồm khác dường như cũng củng cố niềm tin vào các nguyên lý của ông. Chiều rộng rất lớn và độ nhọn đặc biệt—thực chất là kiểu tiết diện được mô tả như “con quay”—là những đặc điểm tiêu biểu của hệ thống ông, đi kèm sự chú ý cẩn thận đến cách xếp chứa, độ nghiêng của cột buồm, cách cắt và căng buồm.

“Trên một nền tảng mong manh đến thế, toàn bộ sự nghiệp về sau của Sir William đã được dựng nên. Chiếc du thuyền khiến ông được các quý tộc và những người khác chú ý; tiếp đó là một tập luận về kiến trúc hải quân—trong đó những khuyết điểm của tàu hiện hữu được chỉ ra, và chiều rộng lớn cùng độ nâng đáy được cổ súy; rồi đến lời hứa từ First Lord of the Admiralty, Lord Melville, rằng ông sẽ được đóng một sloop chiến theo thiết kế của mình, và ông đã làm vậy, chiếc tàu mang tên Columbine—xen giữa là một lần thăng cấp; rồi thêm sự bảo trợ của Duke of Portland và Duke of Clarence, người sau khi trở thành Lord High Admiral đã lệnh cho ông đặt sống một frigate 40 khẩu—lại xen giữa một lần thăng cấp; rồi việc đóng brig 10 khẩu Pantaloon cho Duke of Portland, sau đó được Bộ Hải quân Anh mua lại; rồi sự bảo trợ của vị First Lord dân sự tai hại nhất, Sir J. Graham; rồi lệnh đóng frigate 50 khẩu Vernon; và sau đó, năm ’32, chức Surveyor of the Navy.”

Đối với Sir Edward Reed và các sĩ quan đóng tàu khác, việc bổ nhiệm tay tài tử xuất sắc này vào quyền kiểm soát tối cao của bộ phận chẳng khác nào một hành động tuyên chiến, không chỉ với các kiến trúc sư chuyên nghiệp mà với chính kiến trúc hải quân. Họ thừa nhận thành công của các tàu theo trường phái Symonds về tốc độ và một số phẩm chất đi buồm, nhưng phủ nhận tính đúng đắn của các nguyên lý ông và quyết liệt chống lại các đổi mới. Chiều rộng quá lớn đặc biệt khó chấp nhận đối với người đóng tàu theo khoa học; nó không chỉ hàm ý sức cản lớn đối với chuyển động của tàu trong nước, mà còn góp phần tạo ra chiều cao tâm nghiêng quá mức, độ cứng bất thường và chuyển động khó chịu. “Trong một thời gian, quan điểm của ông thắng thế; nhưng sau đó các nguyên lý do cấp dưới của ông—Creuze, Chatfield và Read—trình bày được thừa nhận là đúng, trong khi không một đặc điểm nào của hệ thống kết cấu của Sir William còn được giữ lại, ngoại trừ một số cải tiến thực tiễn mà ông đã đưa vào.”

Tuy nhiên, như đã nhận xét trước đó, các đối thủ của ông vẫn thẳng thắn thừa nhận giá trị những đóng góp của ông đối với đất nước, đặc biệt là việc phá bỏ những hạn chế trước đó áp đặt lên các nhà thiết kế về kích thước. Người viết tiểu sử ông ca ngợi thiên tài trực giác cho phép ông chỉ nhìn thoáng qua đã nhận ra trim cần thiết của một tàu buồm, và phác ra như một ứng tác xuất thần hình dáng thân tàu tốt nhất. Nhưng những nỗ lực ấy có thật hoàn toàn tự phát không? Chẳng phải chúng là phần thưởng của công việc, quan sát và tính toán âm thầm nhưng bền bỉ, được người sĩ quan trẻ thực hiện suốt nhiều năm, người không bao giờ để một tàu buồm đến gần mà không tìm cách lên tàu và xác định các đặc tính cùng kích thước chủ yếu của nó? Đây chắc chắn là phương pháp không kịch tính nhưng đáng ca ngợi đã giúp ông đạt thành công: một phương pháp về bản chất là khoa học, cho phép người sử dụng nó, ngay cả khi chưa biết các nguyên lý quan trọng khác chi phối thiết kế tàu, vẫn thực hiện một công lao quốc gia bằng cách cách mạng hóa những phương pháp kiến trúc hải quân của chúng ta.

Dưới sự điều hành của Sir William Symonds, sự cải thiện về hình dáng và phẩm chất của tàu chúng ta, bắt đầu dưới thời Surveyor Sir Robert Seppings, tiếp tục tiến triển. Kích thước tàu tăng lên, và nay có quan hệ đúng đắn hơn với tải trọng tĩnh của vũ khí, vật tư và thủy thủ đoàn mà chúng phải mang. Mọi hạng, từ cutter đến tàu hạng nhất, đều có chiều rộng hào phóng hơn và hưởng lợi từ đặc điểm mới này. Những quy tắc hợp lý hơn được xây dựng, một phần nhờ hàng loạt cuộc thử nghiệm đi buồm, về độ nghiêng của cột buồm và các phương pháp xếp chứa. Tóm lại, kiến trúc hải quân bước vào một thời đại mới đầy hứa hẹn. Các nhà quan sát nước ngoài ghi nhận bước tiến ấy. Thay vì là những bản mô phỏng nô lệ theo sản phẩm của các mẫu Pháp và Tây Ban Nha, những con tàu mang cờ Anh trở thành đối tượng được cả thế giới ngưỡng mộ.

PHÁO NÒNG TRƠN

Về vấn đề thuốc súng được phát hiện vào thời điểm nào, các tác giả đã đưa ra những quan điểm hết sức khác biệt. Ý kiến của đa số cho rằng những tính chất của nó đã được biết đến từ thời cổ đại xa xưa, và quan điểm này được hình thành rồi củng cố bởi những lời kể về nguồn gốc thuốc súng của phần lớn các tác giả thời Trung cổ. Người Trung Quốc tuyên bố đã biết đến nó từ rất lâu trước Công nguyên. Từ những gợi ý trong văn học cổ điển, cũng như dựa trên căn cứ rộng hơn là tính khả dĩ, một số học giả suy luận rằng người cổ đại đã biết đến những tính chất gây nổ của thuốc súng. Họ lập luận rằng các bậc hiền triết xưa chắc chắn phải biết tới tính chất kỳ diệu của diêm tiêu: khả năng cháy phi thường của nó khi trộn với những chất khác. Nếu chỉ nung chảy diêm tiêu trên ngọn lửa nóng thì nó không cháy; nhưng nếu thêm vào một nhúm chất khác, một ngọn lửa dữ dội sẽ bùng lên. Họ nói rằng trong nhiều hoàn cảnh ngẫu nhiên, diêm tiêu hẳn đã từng tiếp xúc với một thành phần thiết yếu khác của thuốc súng là than gỗ. Một tác giả đã hình dung ra trường hợp như vậy xảy ra khi những đống lửa trại, đốt trên loại đất thấm đầy nitre—như ở một số vùng của Ấn Độ—được nhóm lại; phần gỗ cháy dở biến thành than, kết hợp với nitre thành một hỗn hợp có tính nổ nhẹ.

Những nhà nghiên cứu khác lại cho rằng thuốc súng, vốn được gán cho một nguồn gốc cổ xưa giả tạo, thực ra là một phát minh của thời Trung cổ. Những hợp chất gây cháy—lửa Hy Lạp và các chất khác dựa trên tính chất của vôi sống, naphtha, phosphorus, v.v.—chắc chắn đã được thế giới cổ đại biết đến. Nhưng những hợp chất gây nổ, lấy diêm tiêu làm thành phần chủ yếu, thì chắc chắn chưa được biết đến với toàn bộ sức mạnh khủng khiếp của chúng. Một học giả gần đây nhận xét rằng sự im lặng của lịch sử về việc phóng vật thể bằng vật liệu nổ tự nó đã rất hùng hồn; còn việc không có hệ thuật ngữ tương ứng trong những ngôn ngữ như tiếng Trung và tiếng Ả Rập là bằng chứng có tính quyết định.

Dù quan điểm nào trong hai quan điểm ấy đúng, chắc chắn nhà giả kim vĩ đại Roger Bacon đã biết đến thuốc súng, bởi vào năm 1249 sau Công nguyên ông đã ghi lại trên giấy một bản mô tả các tính chất của nó. Berthold, tu sĩ Áo Đen, được ghi công là người áp dụng nó vào mục đích quân sự; và truyền thuyết, với một nét tinh quái, đã để chính phát minh ấy đưa ông đến chỗ diệt vong.

Trong một công trình uyên bác về buổi đầu của pháo binh, một tác giả Anh đã mô tả những khó khăn gặp phải khi lần theo các giai đoạn đầu tiên trong quá trình tiến hóa của pháo và thuốc súng. Sự hỗn loạn nảy sinh từ thực tế rằng, sau khi thuốc súng được đưa vào sử dụng, các máy chiến tranh vẫn tiếp tục được gọi bằng chính những tên gọi chung từng dùng trước thời thuốc súng. Không thể tìm thấy hình vẽ đương thời nào về pháo. Những phát biểu thiếu chặt chẽ của các sử gia, sự phóng túng của các nhà thơ và những lỗi niên đại của các họa sĩ minh họa trong các bản thảo Trung cổ đều có xu hướng dẫn người nghiên cứu lạc đường và khiến công việc càng khó khăn. Thực vậy, các phát biểu của giới sử gia cách nhau cả nửa địa cầu lẫn nhiều thế kỷ; còn về giới thi sĩ, chính Milton của chúng ta đã quy phát minh pháo binh cho quỷ dữ; và “nếu dựa vào các họa sĩ minh họa, chúng ta sẽ thu được những thông tin đại loại như Gideon đã dùng pháo dã chiến đặt trên giá pháo có bánh và càng kéo khi giao chiến với người Midian, như trong một bản thảo tại Bảo tàng Anh.”

Trong tất cả những manh mối soi sáng nguồn gốc pháo binh, điều quan trọng nhất được phát hiện cho đến nay nằm trong một số bản thảo thuộc thành phố Ghent. Sau danh sách các viên chức thành phố năm 1313 có dòng ghi: “Cũng trong năm này, việc sử dụng bussen lần đầu tiên được phát hiện tại Đức bởi một tu sĩ.” Và có bằng chứng rằng ngay năm sau “pháo” đã được chế tạo tại Ghent và xuất sang Anh. Chính thế kỷ ấy sẽ chứng kiến sự phát triển phi thường của sức mạnh mới được phát hiện.

Hoàn toàn tự nhiên khi ứng dụng đầu tiên của thuốc súng vào chiến tranh không chỉ nhằm gây kinh hoàng bằng tiếng nổ dữ dội và qua đó tạo nên một hiệu ứng tinh thần quan trọng, mà còn để phóng những loại đạn vốn đã được quân đội sử dụng: tên và những khối đá nặng nề. Như vậy, hai kiểu pháo binh riêng biệt đã được báo trước. Kiểu thứ nhất mang hình thức một chiếc bình hay chum phóng tên, có cổ hẹp, từ đó những mũi tên chắc khỏe có cánh bằng kim loại được bắn ra theo kiểu bắt chước nỏ; còn để phóng những tảng đá lớn và nặng theo kiểu các máy công thành cổ đại, cuối cùng người ta phát triển những khẩu cồng kềnh lớn, làm từ nhiều thanh sắt ghép dọc với nhau rồi bó bằng các vòng sắt.

Trong nửa đầu thế kỷ XIV, pháo được chế tạo chủ yếu thuộc kiểu thứ nhất. Trong The Origin of Artillery có in lại hình minh họa từ một bản thảo thuộc Christ Church, Oxford, đề năm 1326, cho thấy một chiếc bình phóng tên: hình ảnh về một khẩu pháo sớm nhất mà người ta biết. Và từ một tài liệu Pháp được Brackenbury dẫn lại, có vẻ năm 1338 trong quân xưởng hải quân tại Rouen đã có một hỏa khí bằng sắt—pot de fer—được trang bị những mũi lao ngắn bằng sắt có cánh (“carreaux”, hay quarrels).

Nhưng ngay từ thời điểm ấy, người ta đã nhận ra sự không thích hợp của mũi tên khi dùng thuốc súng làm chất phóng. Khó khăn rõ ràng nằm ở việc ngăn khí thuốc thoát qua khoảng hở giữa thân tên và cổ bình, ngay cả khi có vòng da hỗ trợ. Vì vậy, gần như ngay lập tức mũi tên tiến hóa thành một quả cầu bằng đá hoặc kim loại; cổ hẹp của chiếc bình được mở rộng tới toàn bộ đường kính thân. Và ngay từ năm 1326, đúng vào năm có hình minh họa chiếc bình phóng tên ấy, tại Florence người ta đã chế tạo đại bác bằng đồng bắn đạn sắt để bảo vệ công xã. Việc sử dụng loại vũ khí mới lan truyền nhanh chóng. Đến năm 1344, Petrarch nhắc tới đại bác như “một khí cụ địa ngục bằng gỗ, mà một số người cho là do Archimedes phát minh”, tuy “chỉ mới gần đây còn hiếm đến mức được coi là một phép màu lớn; nay... nó đã trở nên phổ biến chẳng kém bất kỳ loại vũ khí nào khác.” Đến năm 1412, theo bằng chứng không thể nghi ngờ từ các tài liệu công, đại bác đã được sử dụng trên tàu Anh: loại pháo nạp đạn khóa nòng với buồng thuốc có thể tháo rời.

Năm 1346 Edward III đánh trận Cressy. Việc đại bác có được sử dụng trong trận đánh quyết định này hay không đã gây nhiều tranh cãi. Theo Villani, một nhà biên niên sử Florence cổ từng thuật lại chiến dịch, thì có; nhưng Froissart, viết vài năm sau, lại không nhắc đến chúng. Tuy nhiên, sự im lặng của Froissart được giải thích là do ông muốn tránh xúc phạm triều đình của chúng ta bằng cách ám chỉ rằng chiến thắng là nhờ một thứ gì khác ngoài lòng dũng mãnh của Prince of Wales; hoặc làm hoen ố thành công của chúng ta bằng việc nhắc đến “những cỗ máy quỷ dữ, vốn bị tất cả mọi người coi là phá hoại lòng dũng cảm, danh dự và toàn bộ chế độ hiệp sĩ.” Mặc dù các biên niên sử Anh không hề nhắc đến thuốc súng cho tới vài năm sau Cressy, vẫn có bằng chứng rằng pháo binh—“gunnis cum sagittis et pellotis”—đã được sử dụng rộng rãi trong chiến dịch này. “Nhưng thuốc súng quá yếu và pháo quá nhỏ, nên tác dụng của một vài khẩu, chỉ được bắn vài lần, khó có thể đáng kể khi so với những loạt tên.”

Thực vậy, đại bác trong nửa đầu thế kỷ XIV là những vũ khí yếu nếu so với những máy cơ khí khổng lồ đương thời; tuy nhiên tác động tinh thần của chúng rất lớn và tác động vật chất cũng hoàn toàn không thể xem nhẹ. Chúng phá hủy chế độ hiệp sĩ theo đúng nghĩa đen. Giá trị của kỵ binh như một binh chủng bị suy giảm mạnh khi pháo được đưa ra chiến trường. Chúng tước bỏ mọi lợi thế mà người kỵ sĩ mặc giáp kín toàn thân từng có trước các loại quân khác. Thay vì là hạt nhân sức chiến đấu của một đạo quân, giới quý tộc mặc giáp và đoàn tùy tùng cưỡi ngựa của họ dần trở thành một gánh nặng, và từ đây thành phần cùng sức mạnh của quân đội bắt đầu thay đổi. Các cuộc đấu thương mất dần tính thời thượng, chế độ hiệp sĩ suy tàn.

Đối với công trình vật chất, đại bác còn tỏ ra hiệu quả hơn. Khi pháo phóng tên dần biến mất, nhường chỗ cho những khẩu pháo hình trụ nhỏ bắn đạn chì và sắt, thì các loại pháo khác, được thiết kế để phóng những tảng đá lớn vào cổng và tường của pháo đài, lâu đài, lại nhanh chóng phát triển tới kích thước khổng lồ. Thường được làm từ những thanh sắt rèn hàn lại với nhau rồi gia cường theo chu vi bằng các vòng sắt dạng dải hay dây, và sử dụng loại thuốc súng yếu, những “bombard” khổng lồ này bắt đầu giữ vai trò quan trọng trong chiến tranh trên bộ, đặc biệt trong những cuộc nội chiến liên miên diễn ra ở Flanders và Bắc Ý. Hai dân tộc nổi bật trong thời kỳ này về giàu có, văn hóa và nghị lực là người Lombard và người Flemish. Người Lombard, nhờ tiếp xúc với phương Đông, đã nắm trong tay phần lớn thương mại châu Âu; còn người Flemish, liên kết với nhau trong Liên minh Hanseatic, đứng ở tuyến đầu của nền văn minh phương Bắc. Có lẽ đại bác lần đầu tiên được sử dụng tại Ý, và cũng tại Ý chúng phát triển nhanh nhất. Việc sử dụng chúng lập tức tác động đến chiến tranh trên bộ; giá trị phòng thủ của công trình xây đá đột ngột suy giảm, và cổng thành, pháo đài cùng tháp chuông, vốn trong nhiều thế kỷ đã bất chấp các máy cơ khí cổ, không còn có thể được coi là bất khả xâm phạm.

Trong thế kỷ sau, bombard tiếp tục phát triển. Người Lombard đúc chúng bằng đồng, trang trí bằng những đường gờ cầu kỳ và làm hai đầu phình ra giống đầu capstan, có đường kính bằng nhau, để dễ lăn và kéo bằng phương pháp parbuckling. Trong tay thợ thủ công Flemish, kiểu này đạt đến một mức hoàn thiện đáng chú ý ở khẩu bombard nổi tiếng mang tên “Dulle Griete”, chế tạo tại Ghent khoảng năm 1430. Bombard Ghent gồm hai phần, một phần lớn hơn tạo thành nòng để chứa quả cầu đá đường kính 25 inch, và một phần nhỏ hơn, có thành kim loại dày hơn nhiều, tạo thành buồng đặt liều thuốc. Hai phần này được vặn ren với nhau; ren được tạo trên một ụ nhô ở đầu trước của buồng thuốc và trong lỗ ở đầu sau của nòng. Người ta cho rằng đây chính là khẩu pháo được Froissart mô tả là “une bombarde merveilleusement grande, laquelle avoit cinquante trois pouces de bec, et jetoit carreaux merveilleusement grands et gros et pesants; et quand cette bombarde descliquoit, on l’ouoit par jour bien de cinq lieues loin, et par nuit de dix; et menoit si grand’ noise au descliquer, que il sembloit que tous les diables d’enfer fussent au chemin.”

Một ví dụ đẹp của bombard ghép là “Mons Meg”, khẩu pháo hiện nằm tại Lâu đài Edinburgh, được chế tạo ở Mons khoảng năm 1460: gồm các thanh sắt rèn chạy dọc được hàn lại rồi bó vòng theo chu vi, cỡ nòng 20 inch, thiết kế để bắn một quả cầu đá nặng hơn ba trăm pound.

Chính trong tay người Thổ Nhĩ Kỳ, khi ấy ở đỉnh cao quyền lực, pháo binh Trung cổ đạt tới mức phát triển lớn nhất, và người ta cho rằng rất có thể các khẩu Flemish đã làm mẫu cho pháo binh Ottoman. Cuộc vây hãm Constantinople năm 1453 đáng chú ý vì “sự hội tụ tại đó của pháo binh cổ đại và hiện đại—máy phóng đá, đại bác, đạn, máy phá thành, thuốc súng và lửa Hy Lạp.” Nhưng đặc biệt đáng chú ý là sức mạnh của pháo binh hiện đại tập trung tại đó, một lực lượng pháo đạt tới đỉnh cao về kích thước và giá trị quân sự. Gibbon đã để lại cho chúng ta một mô tả sinh động về pháo binh Ottoman và khả năng của nó. “Mahomet đặc biệt chăm chú nghiên cứu phát minh mới mẻ và khủng khiếp của người Latin; và pháo binh của ông vượt qua bất cứ thứ gì từng xuất hiện trên thế giới. Một thợ đúc pháo người Hungary, đào ngũ khỏi quân Hy Lạp, được Sultan trọng đãi. Theo sự bảo đảm của ông ta, một xưởng đúc được dựng tại Adrianople; kim loại được chuẩn bị; và sau ba tháng Urban cho ra đời một khẩu đại bác bằng đồng có kích thước khổng lồ và gần như khó tin; cỡ nòng được nói là mười hai palm; quả đạn đá nặng hơn sáu trăm pound. Một cuộc bắn thử được tiến hành sau khi dân chúng được báo trước. Tiếng nổ cực lớn, nghe được cách một trăm furlong, và quả đạn nhờ sức thuốc súng bị ném đi hơn một dặm.”

“Dù là người xa lạ với nghệ thuật hủy diệt,” nhà sử học viết tiếp—nhân tiện có thể lưu ý rằng ông từng trải qua các khóa huấn luyện tại Hilsea và là thiếu tá trong Hants Militia—“tôi vẫn có thể nhận ra rằng những cải tiến hiện đại của pháo binh coi trọng số lượng khẩu hơn trọng lượng kim loại; coi trọng tốc độ bắn hơn âm thanh, thậm chí hơn cả hệ quả của một tiếng nổ đơn lẻ. Tuy vậy, tôi không dám bác bỏ chứng cứ khẳng định và nhất trí của các tác giả đương thời; cũng chẳng có gì khó tin khi những nghệ nhân đầu tiên, trong những nỗ lực thô sơ và đầy tham vọng, đã vượt quá giới hạn của sự điều độ.... Khẩu đại bác lớn, hai bên có hai khẩu gần ngang kích thước, được đặt vào vị trí. Mười bốn khẩu đội đồng loạt nổ súng vào tường thành, một khẩu đội trong số đó có tới 130 khẩu! Dưới sự điều khiển của một người chỉ huy đếm từng phút, việc bắn có thể được tiến hành bảy lần mỗi ngày.”

Sau này, một sự xác nhận thú vị cho lời kể của Gibbon đã được phát hiện trong một bản thảo của một tác giả Hy Lạp đương thời, tìm thấy tại Constantinople năm 1870. Theo nhà biên niên sử này, các khẩu đại bác thực sự được đúc ngay tại chiến trường. Mahomet triệu tập các thợ làm pháo và bàn với họ về loại pháo cần thiết để phá sập tường thành. Họ trả lời rằng cần những khẩu lớn hơn bất cứ khẩu nào đang có; và đề nghị nấu chảy những khẩu hiện hữu để tạo thành các khẩu mới đủ kích thước và sức mạnh. Sultan ra lệnh thực hiện. Một lượng lớn đất sét dẻo được nhào, trộn với vải lanh, gai và sợi để tăng độ cứng nhằm tạo những khuôn khổng lồ. Lò nung được dựng lên và nạp đồng cùng thiếc. Bễ được vận hành suốt ba ngày ba đêm, rồi khi kim loại đã sẵn sàng, khối kim loại nóng chảy được rót vào khuôn. Ngay trong tầm nhìn của thành phố bị vây, những khẩu đại bác khổng lồ được đúc ra; chúng được đặt trên những thanh gỗ kê dưới đất, phần đuôi được chống để ngăn giật lùi, rồi phóng những tảng đá nặng gần 700 pound vào tường thành.

Nhưng không cần bằng chứng tài liệu để chứng nhận sức mạnh của pháo binh Ottoman thời kỳ này; những khẩu đại bác đóng theo mẫu kể trên đã bảo vệ Dardanelles trong nhiều thế kỷ, và quan trọng hơn, vẫn chứng tỏ đủ hiệu quả trong các cuộc giao chiến thời hiện đại. Năm 1807, hải đoàn của Sir John Duckworth nhiều lần bị những tảng đá có trọng lượng khổng lồ bắn trúng từ các khẩu đại bác này trong nỗ lực ngăn hải đoàn vượt qua. Và người ta biết rằng một số khẩu được chế tạo không lâu sau khi Constantinople thất thủ. Theo General Lefroy, những khẩu pháo ấy được đúc úp mặt xuống, “phần kim loại thừa được để lại ở đầu khóa nòng rồi chặt bỏ bằng rìu, có lẽ khi kim loại vẫn còn nóng.” Trên một khẩu được mang về Anh, “dấu rìu hiện rõ; những dấu tương tự có thể thấy trên các khẩu pháo cổ khác mà đầu khóa nòng bị chặt phẳng.” Sự giống nhau trong thiết kế giữa khẩu pháo Thổ Nhĩ Kỳ này và các bombard Flemish quá gần gũi để có thể là ngẫu nhiên; kết cấu của chúng đặc biệt đáng chú ý và có những đặc điểm chính giống nhau. “Hình dáng bên ngoài của khẩu pháo là một hình trụ, miệng nòng lớn ngang khóa nòng; nhưng mỗi nửa được làm nổi bằng một gờ lớn nhô ra ở mỗi đầu, được chia ngang bằng mười sáu thanh thành số ô lõm tương ứng: nhờ đó tạo chỗ tựa cho các đòn bẩy dùng để vặn hai phần vào nhau.” Không rõ các ren được cắt bằng cách nào, nhưng “ta có thể giả định rằng trước tiên các mẫu tạo hình được cắt bằng gỗ, lắp chính xác rồi áp vào khuôn đất sét.” Liều thuốc dùng cho loại pháo này lên tới một hundredweight. Bất chấp loại thuốc yếu gần như pháo tép, tác động vật chất và tinh thần của nó chắc chắn rất quan trọng. Nhà biên niên sử năm 1467 viết: “Bản chất của cỗ máy này thật không thể hình dung và không thể tin nổi. Các vương công và tướng lĩnh thời cổ không sở hữu cũng không biết tới thứ như vậy.... Đó là một phát minh mới của người Đức hoặc người Celt, được tạo ra khoảng một trăm năm mươi năm trước, hoặc hơn một chút. Đây là một phát minh tài tình và hữu ích, đặc biệt là thứ thuốc, vốn là hỗn hợp gồm diêm tiêu, lưu huỳnh, than gỗ và các loại thảo mộc, từ hỗn hợp ấy sinh ra một thứ khí khô và nóng....”

Chính việc đúc những khẩu đại bác khổng lồ này ngay tại chiến trường đã là một bằng chứng cho nghị lực và óc tháo vát của dân tộc từng được mô tả là những kỹ sư giỏi nhất thế giới thời ấy. Hiệu quả của pháo binh Ottoman được chứng minh bằng chính kết quả đạt được. Constantinople thất thủ trước những bombard khổng lồ. Và vào đầu thế kỷ sau, Rhodes, tiền đồn cuối cùng của các Hiệp sĩ, cũng thất thủ trước cùng một sức mạnh lớn. Trên thực tế, phát minh của người Cơ Đốc đã trở thành thứ vũ khí đem quyền bá chủ cho kẻ Ngoại giáo ở phần phía đông châu Âu.

Trong khi đó, sự tiến hóa của pháo binh bắt đầu chuyển sang một hướng mới. Loại pháo lớn và tương đối yếu của người Thổ Nhĩ Kỳ, trong hoàn cảnh cụ thể, không hoàn toàn không thích hợp với mục đích mà nó được dùng: đập vỡ công trình xây đá và mở lỗ thủng qua cổng cùng tường thành. Hiệu quả tối đa đạt được nhờ một đầu đạn có khối lượng khổng lồ được phóng với vận tốc thấp. Tuy nhiên, nhược điểm của chúng rất rõ. Đại bác lớn đúc bằng đồng tất yếu vừa đắt vừa nặng, khoảng cách giữa các phát bắn rất dài, chúng mòn nhanh nên tuổi thọ ngắn, và còn có tính chất nguy hiểm là trở nên giòn khi bị nung nóng. Muốn tạo ra pháo binh cơ động, cần tăng sức mạnh đồng thời giảm trọng lượng; sự tiến bộ của khoa học cơ khí chỉ ra rằng sắt rèn là vật liệu thích hợp để chế tạo loại pháo ấy.

Việc tách sắt với số lượng nhỏ khỏi quặng chứa sắt là một thao tác tương đối đơn giản, ngay cả trong thời nguyên thủy. Với sự hỗ trợ của bễ và nguồn than gỗ dồi dào, người thợ rèn có thể khiến lò cho ra những khối nhỏ sắt kim loại có độ tinh khiết cao nhất. Loại sắt này, khi rèn trên đe, có thể kéo thành tấm hoặc thanh tùy ý; và do than gỗ dùng trong quá trình luyện rất tinh khiết, kim loại thu được có độ dai, đồng nhất và độ bền rất cao. Tây Ban Nha và Ý có những mỏ sắt từ lâu nổi tiếng. Ở Anh, người La Mã đã tận dụng tốt kim loại khai thác từ các mỏ Sussex, và suốt thời Trung cổ những vùng Weald của Kent và Sussex là trung tâm ngành sắt Anh. Sang thế kỷ XIV, các phương pháp cải tiến bắt đầu được áp dụng; việc sử dụng thủy lực để chạy bễ, nghiền than và vận hành búa nghiêng đã tác động đến sự phát triển của ngành luyện sắt; người ta đạt được nhiệt độ cao hơn và xử lý được khối lượng quặng lớn hơn; sắt, được sản xuất với số lượng lớn hơn bằng các phương pháp cải tiến, có lẽ tinh khiết và bền hơn trước.

Như vậy, sắt rèn là một vật liệu sẵn có gần như duy nhất thích hợp để chế tạo các loại pháo cơ động hơn. Nhờ sử dụng nó, người ta có thể chế tạo những khẩu pháo đủ chắc mà không nặng quá mức, để chịu đựng những ứng suất ngày càng lớn tác dụng lên chúng, trước hết do dùng đạn sắt thay cho đá, và thứ hai do phát hiện ra loại thuốc súng cải tiến. Pháo binh phát triển theo hai nhánh. Một mặt, dùng với loại thuốc đại bác yếu là những khẩu pháo lớn bắn đá, làm bằng đồng đúc hoặc bằng các thanh sắt bó vòng; mặt khác, dùng với đạn sắt và chất phóng mạnh hơn là nhiều loại pháo sắt rèn nhỏ, cơ động hoặc bán cơ động. Hai kiểu riêng biệt này phát triển song song cho tới giữa thế kỷ XVI.

Việc dùng đạn sắt và chì—mà ưu thế so với đạn đá hẳn đã được thể hiện từ những thế kỷ trước trong việc phóng lửa Hy Lạp—được người Florence thực hành không lâu sau chính sự phát minh của đại bác. Một thế kỷ sau, người ta phát hiện ra thuốc súng “hạt”.

Ở dạng ban đầu, thuốc súng có nhiều nhược điểm khi dùng làm chất phóng. Được nghiền thành bột mịn, và lúc đầu gồm tỷ lệ gần như ngang nhau giữa diêm tiêu, lưu huỳnh và than gỗ, nó đặc biệt dễ nổ do tai nạn, đến mức người ta thường giữ than riêng khỏi các thành phần khác và chỉ trộn ngay trước khi sử dụng. Nếu giữ hỗn hợp sẵn, sự rung lắc trong vận chuyển dễ khiến nó phân tầng thành ba lớp, than nổi lên trên còn lưu huỳnh chìm xuống dưới. Nó hút ẩm cực mạnh và nhanh chóng làm bẩn nòng pháo nơi nó được sử dụng. Nhưng quan trọng nhất, hiệu suất cháy của nó phụ thuộc một cách bất tiện vào mức độ nén chặt sau khi được xúc vào nòng và nện xuống. Việc nện thuốc phải hết sức cẩn thận. Nếu bị nén thành một khối quá đặc, thuốc súng phần lớn mất tính nổ; ngọn lửa đốt cháy phần gần lỗ mồi không thể lan qua khối thuốc đủ nhanh; nó chỉ âm ỉ rồi tắt. Trái lại, nếu nện quá lỏng, hiệu ứng nổ cũng mất. Vì vậy, một bước tiến lớn xảy ra khi thay cho loại thuốc mịn hay “serpentine”, thuốc súng hạt bắt đầu được dùng vào khoảng giữa thế kỷ XV. Ở dạng này, thuốc được làm ẩm rồi tạo thành hạt, nghiền đến kích thước cần thiết và sàng để đạt độ đồng đều. Cuối cùng các hạt được đánh bóng nhằm ngăn sự suy giảm do ẩm; và loại thuốc thu được chứng tỏ mạnh hơn và hiệu quả hơn về mọi mặt so với cùng hỗn hợp ở dạng nguyên thủy.

Cần thêm một thời gian trước khi người ta có thể đúc những khẩu pháo đủ bền để chịu sức mạnh của thuốc súng hạt. “Hóa học đã vượt trước luyện kim.” Các loại pháo lớn vẫn bị giới hạn ở việc dùng thuốc serpentine cho tới giữa thế kỷ XVI. Tuy nhiên, cả pháo đúc lẫn các khẩu pháo sắt rèn nhẹ hơn vẫn liên tục được phát triển để phục vụ chiến trường. Được đặt tên theo chim chóc và bò sát, và được đúc một cách vụng về với hình dáng cùng trọng lượng tùy theo ý thích của người thợ đúc, chúng chủ yếu hữu ích trong việc phá hủy dần dần cổng và tường của pháo đài cùng thành phố. Từ trận Cressy trở đi, ban đầu nằm trên những cỗ xe khổng lồ rồi sau đó trên chính các giá pháo có bánh của mình, chúng ầm ầm lăn qua những trang sử châu Âu.

Trên biển, sự tiến hóa của pháo binh, dĩ nhiên, phải thích ứng với sự phát triển của kiến trúc hải quân và với tính chất thay đổi của chiến tranh. Ở Địa Trung Hải, nơi galley chạy bằng mái chèo trong nhiều thế kỷ vẫn là kiểu chiến hạm điển hình, bombard được đặt ở mũi, xích chặt vào một giá pháo trên boong dọc theo đường tâm, để bắn thẳng về phía trước và bổ sung cho tác dụng của một mũi đâm mạnh. Khi galley phát triển, khẩu pháo trung tâm chủ lực được bổ sung hai bên bởi các khẩu pháo truy kích phía mũi; còn trên các xà ngang và poop, những khẩu pháo xoay nạp đạn khóa nòng bằng sắt rèn hạng nhẹ tạo thành vũ khí phụ, có hai chức năng là đẩy lùi quân áp mạn và uy hiếp chính đội nô lệ chèo tàu của mình. Ở Đại Tây Dương, nơi chiến hạm điển hình là tàu buồm cao lớn, hai loại vũ khí khác biệt ấy cũng được sử dụng. Nhưng ở đây cách bố trí lại khác; tàu buồm, không thể dựa vào mái chèo để cơ động, không phải lúc nào cũng bảo đảm được việc tấn công hay phòng thủ theo hướng đầu tàu, nên phải tự vũ trang để chống lại kẻ địch từ mọi phía. Việc không bị vướng bởi mái chèo, chiều cao của thân tàu và phát minh ra cửa pháo cho phép những “đại chiến hạm” thời kỳ đầu mang một hệ vũ khí phân bố đủ rộng để chiến đấu mọi hướng. Trong khi mạn tàu được khoét lỗ cho những khẩu bombard nặng nề, poop và boong mũi tua tủa chính loại vũ khí phụ hạng nhẹ như trên galley Địa Trung Hải. Pháo binh này hầu như hoàn toàn nhằm mục đích phòng thủ. Trước thời Elizabeth—như chúng ta đã ghi nhận—hải chiến chẳng qua là những trận đánh giáp lá cà; tàu tấn công áp sát mạn tàu địch, buồm được cuốn lại và quân lính nhảy sang đánh áp mạn. Nếu sau khi bị quét bằng đạn cầu từ các bombard, cùng những trận mưa đá và đạn nhỏ từ mortar và perier, quân đổ bộ chiếm được phần giữa tàu phòng thủ, họ vẫn phải đánh chiếm boong mũi và poop đã được dựng chướng ngại, từ lan can những nơi ấy vô số pháo nhỏ hơn—port-piece, fowler, serpentine—được chĩa vào họ, còn sau các vách ngăn, nỏ và harquebus được sử dụng trong sự che chắn.

Thế kỷ XVI chứng kiến những bước tiến lớn nhất trong quá trình tiến hóa của pháo binh trên biển. Ở Địa Trung Hải, hiệu quả quyết định của hỏa lực pháo, được chứng minh trong trận hải chiến ngoài khơi Prevesa năm 1538, đã được xác nhận bằng chiến thắng của phe Cơ Đốc trước người Thổ Nhĩ Kỳ tại Lepanto năm 1571. Ở Đại Tây Dương, nước Anh bắt đầu quá trình chuẩn bị lâu dài nhằm giành quyền bá chủ trên biển và, dưới con mắt đầy uy lực của Vua Henry VIII, đưa ngày càng nhiều khẩu pháo mạnh hơn lên các tàu hoàng gia. Có nhiều bằng chứng về mối quan tâm mang tính chuyên môn mà nhà vua dành cho sự phát triển của pháo binh. Theo lệnh hoàng gia, những thợ đúc pháo người Pháp và Flemish được thuyết phục sang Anh để truyền dạy kỹ thuật nghề nghiệp; và chính cho vị quân vương hùng mạnh này mà học giả người Ý Tartaglia đề tặng luận khảo kinh điển của mình về Nghệ thuật Bắn. Nước Anh giờ đây học được cách đúc không chỉ đại bác bằng đồng mà cả đại bác bằng gang. Grose viết: “Mặc dù pháo binh đã được sử dụng từ thời Vua Edward III và được mọi vị vua kế tiếp của chúng ta mua từ nước ngoài, thật hết sức lạ lùng khi không một thợ nào của chúng ta thử đúc chúng cho tới triều Vua Henry VIII; khi ấy, theo Stowe là vào năm 1521, còn Camden nói là năm 1535, những khẩu pháo đồng lớn, như cannon và culverin, lần đầu tiên được đúc tại Anh bởi một người tên John Owen, trước đó chúng đều được chế tạo ở nước khác.” Và từ Chronicle của Stowe ông trích như sau: “Nhà vua, có ý định gây chiến với Pháp, đã chuẩn bị và dự trữ rất nhiều, cả đạn dược và pháo binh lẫn pháo đồng; trong số những người khi ấy có một Peter Bawd, sinh tại Pháp, thợ đúc pháo hay chế tạo đại bác lớn, cùng một người ngoại quốc khác tên Peter Van Collen, thợ súng, cả hai đều là người được nhà vua cấp lương; họ bàn bạc với nhau, nghĩ ra và cho chế tạo một số khẩu mortar, miệng rộng từ 11 inch đến 19 inch; để sử dụng với chúng, hai người Peter nói trên cho chế tạo những quả đạn rỗng bằng gang, nhồi chất cháy hay lửa dữ; loại lớn hơn trong số đó có vít sắt để nhận dây cháy mang lửa đang cháy, sao cho chất cháy có thể được đốt lên để làm vỡ quả đạn rỗng thành nhiều mảnh nhỏ, mà mảnh nhỏ nhất nếu trúng người cũng đủ giết hoặc làm người ấy trọng thương. Và sau khi nhà vua từ Bullen trở về, Peter Bawd nói trên, tự mình, trong năm đầu triều Edward VI, còn chế tạo một số loại pháo bằng gang với nhiều kiểu và hình thức khác nhau, như fawconet, falcon, minion, saker và các loại khác.” Việc đúc pháo sắt tại Đức đã được truy nguyên về tận thế kỷ XIV.

Theo một ghi chép khác, những khẩu pháo gang đầu tiên của Anh được chế tạo tại Buxted, Sussex, bởi một người tên Ralph Hogge vào năm 1543. Peter Bawd, người thợ đúc Pháp, là trợ lý đã đến nước này để dạy ông phương pháp ấy. Nhưng dường như mối liên hệ giữa ông với Hogge không kéo dài lâu; bởi “John Johnson, người làm thuê theo giao kèo cho P. Bawd nói trên, đã kế tục và vượt qua thầy mình trong nghệ thuật đúc pháo, làm chúng sạch hơn và đúng tỷ lệ hơn. Và con trai ông, Thomas Johnson, một thợ đặc biệt giỏi, vào hoặc trước năm 1595 đã chế tạo 42 khẩu đại bác lớn bằng gang cho Bá tước Cumberland, mỗi khẩu nặng 6.000 pound, hay ba tấn.”

Bước tiến về sức mạnh của pháo binh hải quân dưới thời Vua Henry được thể hiện không thể nhầm lẫn qua các tài liệu đáng tin cậy. Suốt triều đại có một quá trình tiến bộ liên tục, và những tàu được đóng lại về sau mang hệ vũ khí hoàn toàn khác với hệ thống ban đầu. Chẳng hạn Sovereign, đóng khoảng năm 1488, ban đầu mang một trăm tám mươi khẩu pháo, phần lớn là serpentine nhỏ. Khi được đóng lại năm 1509, nó mang hệ vũ khí gồm bốn curtall, ba demi-curtall, ba culverin, hai falcon và mười một khẩu pháo sắt nặng. Từ bản kiểm kê vũ khí của Henry Grace à Dieu năm 1514, có thể thấy con tàu lịch sử ấy khi đó được trang bị một tập hợp pha tạp gồm 122 serpentine sắt, 12 “khẩu đại bác sắt lớn cùng kiểu và cùng cỡ”, 12 khẩu tương tự “được mang từ Flanders về”, tất cả đều có buồng thuốc rời; 2 “khẩu sắt Tây Ban Nha lớn cùng một loại”, có buồng thuốc; 18 “pháo bắn đá đặt trên bánh Trotill”, có buồng thuốc; “falcon bằng đồng trên bánh Trotill”; một “bombard lớn bằng đồng trên bốn bánh Trotill”; hai “culverin lớn bằng đồng trên bánh không bọc sắt”; cùng với một “curtall lớn bằng đồng trên bốn bánh”, một sling, các vice-piece và serpentine bằng đồng trên bánh bọc sắt. Khi được đóng lại vào thời điểm sau, Henry mang một hệ vũ khí khác, gồm cannon đồng, demi-cannon, culverin, demi-culverin, saker và cannon-perier.

Sự chuyển đổi hệ vũ khí được thể hiện rõ ràng trong trường hợp Mary Rose, được đóng lại năm 1536 và chín năm sau gặp kết cục bất ngờ ngoài khơi Brading. Khi bị lật, thực tế nó mang cả hai loại pháo. Tại Rotunda ở Woolwich hiện còn trưng bày một số khẩu được trục vớt từ xác tàu: một khẩu pháo sắt rèn ghép, nạp đạn khóa nòng, bắn đá, đặt trên giá pháo bằng khối gỗ lớn, về tính chất hoàn toàn giống khẩu serpentine minh họa trong Études sur l’Artillerie của Napoleon III, được nói là quân Thụy Sĩ đã lấy từ Charles the Bold năm 1476; cùng một cannon royal bằng đồng—có tên John Owen trên đó—một demi-cannon, một culverin và một culverin-bastard, tất cả đều là những sản phẩm hoàn chỉnh của nghệ thuật đúc pháo và có giá trị tấn công, chứ không chỉ phòng thủ. Ông Oppenheim nói về sự phát triển của hệ vũ khí pháo binh này: “Hệ thống ấy được mở rộng theo tiến trình của triều đại, và đến năm 1546 ta thấy những tàu tương đối nhỏ như Grand Mistress mang hai demi-cannon và năm culverin, Swallow mang một demi-cannon và hai demi-culverin trong tổng số tám khẩu pháo nặng; Anne Galant mang bốn culverin, một curtall và hai demi-culverin,” v.v., v.v.

Kích thước của các loại pháo khác nhau ấy là bao nhiêu? Rất khó trả lời chính xác. Do pháo binh liên tục phát triển suốt thế kỷ, các khẩu pháo tăng kích thước trong khi vẫn giữ tên phân loại cũ, và có sự khác biệt rất lớn giữa bảng pháo của Tartaglia, chẳng hạn, lập năm 1537, với những bảng do các tác giả Anh lập đầu thế kỷ XVII. Nói vắn tắt, có thể chia các khẩu pháo thành bốn nhóm: cannon, culverin, perier và mortar. Cannon có cỡ nòng lớn và chiều dài trung bình; culverin rất dài để đạt tầm bắn lớn; perier, hay pháo bắn đá, là một loại gần giống lựu pháo; còn mortar, có lẽ được đặt tên theo chiếc cối của người bào chế thuốc mà nó trông giống, là những khẩu lùn dùng để phóng đá hay đạn sắt ở góc nâng lớn. Serpentine bắn đá kiểu cũ là một khẩu pháo nặng khoảng 260 pound, bắn một viên đá “to bằng trứng thiên nga”. Curtall, hay curtlow, theo ông Oppenheim, là một khẩu pháo nặng khoảng 3.000 pound, trước đó chỉ dùng làm pháo công thành trên bộ; Napoleon III nhắc đến “courtaulx” vào năm 1498 là những khẩu pháo 50 pound, nặng 5.500 livre. Sling là những khẩu nạp đạn khóa nòng lớn, có lẽ thuộc nhóm perier.

Cùng với việc áp dụng hệ vũ khí mạnh hơn, không chỉ các loại pháo cũ biến mất mà cỡ nòng cũng được đơn giản hóa. Pháp đi đầu trong việc tiêu chuẩn hóa cỡ nòng; khoảng năm 1550, Vua Henri II của Pháp đưa ra sáu “cỡ nòng của Pháp”. Trong Hải quân Anh thời kỳ này, một số loại bị loại bỏ và người ta đặt giới hạn cho kích thước của khẩu pháo hải quân lớn nhất. “Bản báo cáo lập năm 1559 cho biết trên các tàu có 264 khẩu đồng và 48 khẩu sắt, với các cỡ nòng xuống tới falconet, cùng 48 khẩu đồng và 8 khẩu sắt trong kho.... Khẩu nặng nhất dùng trên tàu là culverin nặng 4.500 lb, bắn đạn 17⅓ lb với tầm xa cực đại 2.500 bước; tiếp đó là demi-cannon nặng 4.000 lb, bắn đạn 30⅓ lb với tầm 1.700 bước; rồi demi-culverin nặng 3.400 lb, bắn đạn 9⅓ lb với tầm 2.500 bước; và cannon petroe hay perier nặng 3.000 lb, bắn đạn 24¼ lb với tầm 1.600 bước. Còn có saker, minion và falconet, nhưng culverin và demi-culverin hữu dụng nhất và trở thành những khẩu pháo hải quân được ưa chuộng. Một tác giả đương thời viết: ‘những người đúc không bao giờ đúc chúng chính xác đến mức mỗi khẩu không chênh nhau hai hoặc ba cwt.’; và trong một tài liệu năm 1564, trọng lượng trung bình của culverin, demi-culverin và cannon-perier lần lượt là 3.300 lb, 2.500 lb và 2.000 lb.”

Cho tới lúc này, gang vẫn chưa được sử dụng phổ biến. Những khẩu pháo sắt lớn được ghép theo kiểu các bombard Flemish thời kỳ đầu; demi-cannon và culverin đều bằng đồng. Đầu triều Elizabeth dường như đã có một nỗ lực thay loại đồng đắt tiền bằng gang rẻ hơn, nhưng về sau người ta lại quay về đồng, và phải tới thế kỷ sau gang mới được thừa nhận rộng rãi là vật liệu cho pháo hạng nặng, mà khi ấy cũng chỉ dành cho những loại nặng nhất. Một số cân nhắc kỹ thuật có thể giúp chỉ ra những yếu tố chủ yếu quyết định vật liệu và kích thước của pháo thời Elizabeth.

Viết năm 1628, Robert Norton, trong cuốn The Gunner, nói về pháo thời Tudor sơ kỳ như sau. Ông viết: “Những người đúc pháo cách đây khoảng 100 hay 150 năm thường đúc pháo nghèo nàn hơn, yếu hơn và được gia cường mỏng hơn nhiều so với hiện nay, cả ở đây lẫn nước ngoài; phần nhiều cũng vì diêm tiêu khi ấy hoặc kém hoặc chưa tinh luyện, lưu huỳnh chưa được làm sạch, than không phải từ gỗ tốt hoặc bị đốt không đúng cách, và thuốc súng chế từ chúng cũng pha chế tồi, chế biến sơ sài và hoàn toàn chưa tạo hạt, khiến nó chỉ có sức mạnh yếu—so với thuốc hạt dùng ngày nay—vì thế họ cũng chế tạo pháo tương ứng, tức yếu hơn nhiều so với hiện nay. Bởi thuốc súng hiện tại, mạnh gấp hai hay ba lần trước kia về khả năng sinh khí và tốc độ cháy, cũng đòi hỏi phải tăng lượng kim loại của mỗi khẩu lên gấp hai hay ba lần so với trước.” Và quả thực, trong giai đoạn được nhắc tới, trọng lượng cannon tăng từ tám mươi lần lên hai trăm lần trọng lượng viên đạn của nó, còn culverin tăng từ một trăm lên ba trăm lần trọng lượng đạn. Những khẩu pháo ghép nòng lớn, thành mỏng của Henry Grace à Dieu chỉ có thể dùng với loại thuốc yếu, cháy chậm. Đồng thời, để cháy hết, loại thuốc cháy chậm ấy lại đòi hỏi nòng pháo rất dài. Những khẩu trong số đó dùng cơ chế nạp đạn khóa nòng hẳn phải chịu rò khí ở các mối nối của những buồng thuốc thô sơ; còn với các khẩu nhỏ hơn, một nguyên nhân làm giảm hiệu quả nghiêm trọng là khe hở giữa đạn và nòng quá lớn. Cho tới cuối thế kỷ XVI, khe hở này không có quan hệ trực tiếp với đường kính đạn hay cỡ nòng pháo: nó là một lượng cố định, một phần tư inch. Vì vậy tác dụng của khí thuốc lọt qua quanh viên đạn, tức tổn thất hiệu suất phát bắn, lớn nhất ở những khẩu nhỏ nhất.

Những hướng cải tiến cần đi theo chính là những hướng đã được lựa chọn. Thứ nhất, loại bỏ các khẩu nhỏ nhất. Thứ hai, quay lại nạp đạn đầu nòng. Thứ ba, tăng sức mạnh thuốc súng bằng cách tạo hạt. Thứ tư, gia cường hơn nữa và nói chung tăng trọng lượng các khẩu đúc; điều này có tác dụng kép là tạo độ bền cần thiết để chịu được loại thuốc mạnh hơn đang được đưa vào sử dụng, đồng thời cung cấp khối lượng bổ sung cần thiết để giảm bớt độ dữ dội của giật lùi. Gang khi ấy vẫn chưa thể cạnh tranh với đồng được đúc tốt cho loại pháo cần thiết. Demi-cannon tỏ ra quá cồng kềnh, và khi triều Elizabeth tiến triển, chúng ngày càng nhường chỗ cho culverin, demi-culverin và saker có tầm xa, “gây ứng suất lên tàu ít hơn, thao tác nhanh hơn và cần ít người hơn, đồng thời cho phép bố trí một loạt pháo mạn nặng hơn trên cùng một diện tích boong.” Khi thuốc súng mạnh hơn, điều kiện được cải thiện; cần liều thuốc nhỏ hơn, khe hở ảnh hưởng ít hơn, và nhờ tốc độ cháy nhanh hơn có thể rút ngắn khẩu pháo mà không làm giảm nghiêm trọng tầm bắn; Hải quân của Nữ hoàng đã thực hiện điều này, nhờ đó pháo nhẹ hơn và dễ thao tác hơn, đồng thời phần miệng nòng nhô ra cũng ít có khả năng mắc vào và cản trở hệ thống dây buồm.

Việc thay những loại pháo buồng rời cũ của nửa đầu thế kỷ bằng demi-cannon mạnh, an toàn, dễ thao tác cùng culverin và demi-culverin có tầm xa đã làm xuất hiện một hình thức chiến tranh hải quân mới. Cuối cùng đại bác trở thành, trong tay thủy thủ thời Elizabeth, công cụ chủ yếu của chiến trận. Giao chiến từ xa giờ đây trở nên khả thi: một cách đánh phần lớn vô hiệu hóa ưu thế của đối phương về kích thước tàu hay số quân, đồng thời tạo đầy đủ phạm vi và lợi thế cho nghệ thuật đi biển vượt trội. Dù khi ấy chưa thể có một tiêu chuẩn hiệu quả pháo thuật cao, chính ưu thế rất lớn của hỏa lực pháo Anh—chủ yếu từ demi-culverin, saker và minion—so với Tây Ban Nha đã góp phần nhiều hơn bất kỳ yếu tố nào khác vào việc phân tán rồi buộc Armada Invincible tháo chạy. Đại bác là thứ vũ khí mà thủy thủ Anh đã học cách dựa vào. Chính đại bác, được bắn nhanh ở cự ly vừa ngoài tầm súng ngắn từ những con tàu cao của họ, đã quấy rối và làm người Tây Ban Nha rối loạn trong năm 1588—những chiến binh kiêu hãnh vẫn giữ một sự khinh miệt kiểu Don Quixote đối với việc sử dụng đại bác và coi pháo binh là “một binh khí hèn kém”. Khối lượng hỏa lực trút lên họ lớn đến mức nào có thể thấy qua một bức thư của đô đốc Lord Howard of Effingham: “Cả thế giới,” ông viết, “chưa từng thấy một lực lượng như của họ; và một số người Tây Ban Nha mà chúng ta bắt được, những người từng tham chiến tại Lepanto, nói rằng trận nhẹ nhất trong bốn trận chúng ta đã đánh với họ còn vượt xa trận mà họ đã đánh ở đó; và họ nói rằng trong một số trận của chúng ta, lượng đạn pháo lớn được bắn nhiều gấp hai mươi lần so với tại đó.”

Đến thời điểm này, việc đúc pháo bằng gang đã có tiến bộ. Gang rẻ, cứng hơn và bền lâu hơn đồng, nhưng dễ nứt vỡ và tung mảnh gây nguy hiểm cho thủy thủ đoàn hơn, đồng thời việc sản xuất nó đòi hỏi một lượng than gỗ khổng lồ. Việc dùng than khoáng để luyện sắt mãi tới thế kỷ sau mới được phát hiện, và ngay cả khi đó, do sự chống đối của những quyền lợi đã ăn sâu, phải rất lâu nó mới thay thế được gỗ. Trong thời Tudor, gần như mọi xưởng đúc sắt và đồng đều nằm ở miền nam nước Anh, nơi nhiều rừng cây. Các con sông ở Sussex và Kent trong nhiều thế kỷ đã được đắp đập tạo thành những ao chạy búa, và tiếng búa nghiêng vang khắp hai hạt này. Rừng bị khai thác để làm nhiên liệu cho các xưởng đúc Weald đến mức nguồn gỗ đóng tàu sẵn có bị xâm phạm nghiêm trọng; dưới triều Elizabeth cần có luật pháp để ngăn người đốt than cướp mất nguyên liệu của thợ đóng tàu.

Đúc pháo, ngay cả bằng đồng, vẫn còn là một nghệ thuật khá thô sơ. Nhưng một khi đã được truyền dạy, thợ đúc Anh nhanh chóng vượt qua chính các thầy của mình; lời ca ngợi của Norton cùng những ghi chép về nỗ lực của nước ngoài nhằm sở hữu pháo Anh làm chứng cho sự vượt trội của thợ chúng ta. Sản phẩm của những thợ đúc nổi tiếng nhất châu Âu thời ấy vẫn rất không hoàn thiện. “Một số khẩu của họ—mà không hề ít—được khoan lệch, lòng nòng không nằm giữa khối kim loại; một số cong ở phần thân nòng, số khác có cỡ nòng không đều, một số quá nhẹ về phía khóa nòng nên khi bắn miệng nòng chúc xuống, gây nguy hiểm cho chính các công sự và vật che chắn phía trước; số khác lại quá nặng ở khóa nòng vì đặt trunnion quá xa về phía sau, khiến các nêm nâng hạ gần như không thể kéo ra.... Một số ra khỏi lò với kim loại xốp, đầy lỗ tổ ong và khuyết tật, vì kim loại chảy không đủ tốt, hoặc khuôn chưa được làm khô hoàn toàn hay nung kỹ.... Tuy nhiên, để công bằng mà ca ngợi các thợ đúc pháo Anh của chúng ta, tôi dám nói rằng những khẩu pháo họ đúc trong những năm gần đây, cả về độ tinh xảo lẫn cách phân bố hợp lý lượng kim loại, đã vượt xa tất cả những thợ đúc trước đây và nước ngoài vừa kể.” Norton, một pháo thủ lục quân, ở đây nói tới pháo đồng, loại duy nhất được sử dụng trên bộ.

Có lẽ nhân chứng thú vị nhất về thành công của các thợ đúc pháo Anh là Sir Walter Raleigh, người trong Discourses đã quở trách lòng tham đáng ghê tởm của những kẻ được cấp phép bán pháo ra nước ngoài. Số lượng pháo xuất khẩu lớn đến mức mọi quốc gia khác đều được trang bị pháo tốt của Anh cho tàu, pháo đài và phòng thủ bờ biển. Ông nhận xét: “Nếu không có những thứ ấy, vua Tây Ban Nha đã không dám tháo nhiều khẩu pháo đồng ở Naples và những nơi khác để dùng chúng trang bị cho đại hạm đội của mình năm ’88. Nhưng tại Hạ viện dưới triều Nữ hoàng Elizabeth đã được chứng minh trực tiếp rằng có hơn 140 culverin của Anh được đưa lên bờ tại Naples.... Thật đáng than khi có quá nhiều khẩu được chuyển sang Tây Ban Nha.”

Năm 1589, Lord Buckhurst viết cho các thẩm phán của Lewes Rape, phàn nàn về sự sao nhãng của họ khi để pháo bị bí mật xuất khẩu. “Các vị đại nhân thấy rõ các chủ lò và những kẻ chế tạo các khẩu này coi nhẹ các cam kết của mình đến mức nào, và đối với quốc gia quan trọng ra sao việc kẻ thù của Bệ hạ không được chính đất nước này cung cấp pháo để làm hại chúng ta.”

Nói tóm lại, hoàn toàn có thể một số đại bác của Armada đã được tạo khuôn và rót đúc ngay trên đất Anh.

Mức độ không hoàn thiện của sản phẩm đúc thế kỷ XVI có thể được hình dung qua lời Bourne rằng việc sử dụng cartridge rất bất tiện bởi vì, do các lỗ tổ ong và khuyết tật, “ngươi gần như không thể đẩy cartridge xuống tận đáy khẩu pháo.” Mặt khác, nạp thuốc bằng muôi vẫn được coi là nguy hiểm. Trong Art of Gunnery năm 1627, Thos. Smith, một quân nhân ở Berwick-on-Tweed, cảnh báo pháo thủ luôn phải đứng sang một bên miệng nòng khi đẩy muôi thuốc vào; nếu không, liều thuốc có thể bắt lửa do những mảnh vụn âm ỉ còn nằm trong các hốc kim loại và giết chết người nạp—“như đã xảy ra vào năm 1573 tại cuộc vây hãm Lâu đài Edinburgh đối với hai pháo thủ giàu kinh nghiệm.” Khoảng cùng thời điểm cuốn sách của Smith được viết, Sir H. Manwayring, trong The Sea-Man’s Dictionary, mô tả việc “bọc” đạn thanh chéo: tức quấn chúng bằng xơ gai xảm, sợi hay vải, để ngăn hai đầu mắc vào bất kỳ khuyết tật nào khi đi qua nòng pháo, điều có thể làm vỡ pháo.

Dưới các vị vua nhà Stuart, hệ vũ khí trên tàu tiếp tục phát triển không ngừng.

Sự phát triển ấy không phải lúc nào cũng đi đúng hướng. Ủy ban Cải cách năm 1618, như chúng ta đã thấy, ghi nhận tầm quan trọng của pháo binh trong chiến tranh hải quân; nhưng do hoàn toàn thiếu một hệ thống thống nhất, phải rất lâu nguyên lý ấy mới được áp dụng có hiệu quả. Do quyền hạn bị phân chia, hoặc do thiếu sự thống nhất trong quan niệm về chiến hạm, xu hướng trang bị quá nhiều pháo và pháo quá nặng vẫn tiếp tục biểu hiện rõ; sự quá tải ấy về sau tác động bất lợi đến tính năng tàu của chúng ta trong cả thế kỷ XVII lẫn XVIII.

Đã có tiến bộ trong việc phân loại pháo và giảm số lượng các kiểu khác nhau mang trên tàu; hình dáng của pháo cũng được thay đổi nhằm nâng cao giá trị chiến đấu của hệ vũ khí trong một số hoàn cảnh nhất định. Các khẩu pháo lớn được làm ngắn hơn nữa so với trước; loại thuốc súng cháy nhanh hơn đang sử dụng khi ấy cho phép làm như vậy. Nhờ biện pháp này, tỷ lệ giữa trọng lượng khẩu pháo và trọng lượng kim loại được phóng đi giảm xuống; với cùng một tổng trọng lượng kim loại có thể mang nhiều pháo hơn; chúng dễ thao tác hơn; và tuy tầm bắn không lớn, chúng vẫn có sức xuyên đủ cho giao chiến cự ly gần. Hơn nữa, việc giảm chiều dài cho phép tăng cỡ nòng; đây là một trong những yếu tố dẫn tới việc tái đưa vào những loại pháo lớn hơn trước kia từng bị coi là không thích hợp: cannon-serpentine, cannon, và thậm chí cannon-royal, với viên đạn nặng sáu mươi sáu pound và thân pháo nặng tám nghìn pound.

Trong các cuộc chiến với Hà Lan, ưu thế về kích thước và trọng lượng của từng viên đạn thuộc về tàu Anh, và tự thân điều đó chắc chắn là một lợi thế lớn; tuy nhiên người ta cũng phàn nàn về trọng lượng và sự cồng kềnh quá mức của các khẩu pháo, “gây ra phần lớn hiện tượng thân tàu chịu ứng suất và lắc mạnh ngoài biển.” Viết về pháo hải quân năm 1690, Sir Cloudesley Shovell ghi rằng “pháo boong dưới của chúng ta quá lớn và các tackle lại lắp ròng rọc không tốt, khiến việc thao tác rất nặng nề; người Hà Lan dùng pháo nhẹ và các bánh ròng rọc bằng lignum vitæ. Pháo Hà Lan hiếm khi lớn hơn loại 24 pound.” Có thể lưu ý rằng đến thời điểm này một hệ danh pháp mang tính khoa học hơn đã trở nên thịnh hành; cannon-petro nay được gọi là pháo 24 pound, còn những khẩu pháo nặng ở boong dưới vừa nói tới là các bastard-cannon cũ, từ sau cuộc tổ chức lại Hải quân dưới thời Commonwealth được gọi là pháo 42 pound.

Trong suốt thế kỷ XVII, việc đúc pháo vẫn là lĩnh vực của doanh nghiệp tư nhân. Công tác thử pháo được tiến hành dưới sự giám sát của Board of Ordnance.

Năm 1619, một sắc lệnh quy định việc đúc pháo chỉ được tiến hành tại Kent và Sussex; pháo chỉ được đưa lên bờ hoặc xuống tàu tại Tower Wharf; và East Smithfield là nơi duy nhất được phép mua bán chúng. Pháo chỉ được thử tại các cánh đồng Ratcliff, và mọi khẩu phải mang ít nhất hai chữ cái trong tên người đúc, cùng năm chế tạo và trọng lượng của khẩu pháo. Xuất khẩu là bất hợp pháp; tuy nhiên hoạt động buôn lậu vẫn tiếp diễn hệt như dưới triều Elizabeth. Chính các pháo đài hoàng gia cũng biến thành chợ cho những giao dịch phi pháp này và các giao dịch tương tự; Upnor Castle được mô tả như “một đầu mối hàng ăn cắp, một hang ổ trộm cướp, một cửa ngõ để vận chuyển pháo ra ngoài.”

Trong những năm về sau, việc thử pháo được tiến hành tại các bãi khác của chính phủ, tất cả đều thuộc khu vực London. Theo Stowe, tại Moorfields có Artillery Yard, “nơi các pháo thủ của Tower hằng tuần lui tới; tại đó họ chỉnh hướng một số khẩu pháo đồng lớn vào một ụ đất được dựng riêng cho mục đích ấy, rồi khai hỏa để luyện tập.” Spitalfields cũng có các ụ thử pháo. “Nơi ga Liverpool-street hiện đứng, các pháo thủ Tower thời Elizabeth từng có bãi của mình, và ở đó họ khai hỏa những khẩu đại bác lớn để luyện tập; trong suốt thế kỷ XVII, pháo vừa được đúc vừa được thử ở khu vực lân cận, điều mà những cái tên Gun-street, Fort-street và Artillery Lane gần đó vẫn còn nhắc nhở chúng ta. Finsbury Field, được san phẳng năm 1498 làm trường bắn cung, từ tay các cung thủ London chuyển sang các pháo thủ London, và dưới tên Honourable Artillery Company’s Ground, vẫn tồn tại để tiếp nối truyền thống lâu đời của địa điểm này.”

Dưới thời Commonwealth, chất lượng thuốc súng được cải thiện, và những phương pháp tốt hơn để thử độ mạnh cùng tính đồng đều của nó được đưa vào. Bước tiến này tác động trực tiếp đến pháo. Sự cố vỡ pháo xảy ra thường xuyên, và bất chấp kỹ thuật đúc đã tiến bộ, các khẩu vẫn phải được làm nặng hơn trước; đặc biệt, gang bị nhận thấy không đủ sức chịu những ứng suất do thuốc súng cải tiến gây ra, khiến vật liệu này mất uy tín đến mức phải trôi qua cả một thế kỷ trước khi nó lại được cả pháo thủ hải quân lẫn lục quân chấp nhận là thích hợp. Kỹ thuật đúc đồng đã được cải thiện. Malthus, một người Anh thăng tiến trong quân đội Pháp tới chức Giám đốc Pháo binh của họ, trong Pratique de la Guerre đã nêu như bằng chứng cho sự cải tiến ấy rằng khi phá bỏ các khẩu pháo cũ, người ta thường phát hiện những cục thiếc và đồng chưa hòa trộn; trong khi ở các khẩu mới, kim loại luôn được thấy là hòa trộn tốt.

Vào khoảng giữa các năm 1665 và 1680—có lẽ là sau năm 1667—việc thử pháo được chuyển từ Moorfields tới kho hải quân tại Woolwich, và thần kinh của dân thủ đô không còn bị chấn động bởi tiếng gầm của những khẩu pháo dùng liều thuốc thử nặng bằng một rưỡi trọng lượng viên đạn. Một chức proof-master cùng chức “thợ đúc pháo đồng và sắt của Bệ hạ” được lập ra để giám sát và cố vấn cho các nhà thầu khác nhau. Ban đầu Nhà nước chưa trực tiếp đảm nhận việc đúc pháo. Nhưng năm 1716 xảy ra một sự kiện dẫn tới việc thành lập Royal Gun Factory, và từ đó Nhà nước tự sản xuất cả pháo lục quân lẫn hải quân. Một tai nạn thảm khốc xảy ra trong City of London. Sau Hòa ước Utrecht năm 1713, những khẩu pháo Marlborough chiếm được của người Pháp được trưng bày bên ngoài xưởng đúc Moorfields. Ba năm sau chúng vẫn còn ở đó; do kho pháo quốc gia đã bị hao hụt nhiều bởi các cuộc chiến vừa qua, người ta quyết định đúc lại những khẩu này để tận dụng kim loại. Vào ngày định trước, một đám đông công chúng lớn đến xem công việc. Đêm muộn, kim loại được rót. Một vụ nổ lớn xảy ra do sử dụng khuôn ẩm, làm một số người chết và bị thương.

Để tránh tái diễn một tai nạn như vậy, người ta quyết định chính phủ phải có một xưởng đúc đồng của riêng mình. Người ta tìm đến một người nước ngoài có năng lực, Andrew Schalk ở Douai, và Royal Foundry tại Woolwich được thành lập với Schalk làm thợ đúc trưởng. Sự thay đổi hoàn toàn thành công, và Schalk giữ chức vụ ấy trong sáu mươi năm tiếp theo. Một số khẩu pháo do ông đúc năm 1742 được trục vớt từ Royal George vào năm 1840.

Đến giữa thế kỷ XVIII, các quá trình của pháo thuật lần đầu tiên đã được đặt trên một nền tảng khoa học; ai là người thực hiện và bằng cách nào, chúng ta sẽ mô tả trong một chương sau.

Đến thời điểm này, thiết kế pháo đã bắt đầu được xem xét một cách khoa học hơn trước, còn việc chế tạo được cải thiện nhờ phát minh máy khoan nòng của người Thụy Sĩ, cho phép đúc khẩu pháo đặc rồi khoan nòng, thay vì đúc rỗng quanh một lõi. Khi thế kỷ tiến triển, pháo sắt ngày càng được ưa chuộng, đặc biệt cho hải quân. Giá sắt chỉ bằng một phần tám giá đồng. Nghệ thuật đúc sắt thành những khối đồng nhất khi ấy đã tiến bộ; và mặc dù trước đó người ta thường làm pháo sắt rất dày và nặng, các thử nghiệm lặp đi lặp lại chứng minh rằng nếu cần chúng có thể được làm nhẹ hơn mà không mất quá nhiều độ bền, và trong chiến đấu chúng bền hơn pháo đồng, vốn dễ nứt, cong ở miệng nòng và mòn tại lỗ mồi. Một khẩu pháo sắt chế tạo tốt gần như không thể phá hủy. Trong cuộc vây hãm Belleisle thời Chiến tranh Bảy Năm, các khẩu pháo đồng nhanh chóng mòn và phải được thay bằng pháo sắt lấy từ tàu; và quả thực phải rất lâu sau người ta mới tìm được một loại đồng thích hợp có thể chịu được việc bắn lặp lại với liều thuốc lớn mà không mất thành phần thiếc và thoái hóa thành một vật liệu xốp, đầy hốc. Trong Treatise of Artillery năm 1768, Muller mô tả việc ông từng thấy gang tại các xưởng Carron dai đến mức “có thể bẹt ra và xé như đồng”; ông chủ trương dùng những khẩu pháo sắt có kết cấu mới và nhẹ để thay các khẩu đồng của Schalk đang tạo thành hệ vũ khí của Royal George, nhờ đó tiết kiệm hơn một trăm sáu mươi tấn trọng lượng.

Về thiết kế, kiến thức mới thu nhận được về những nguyên lý thực sự chi phối đạn đạo trong bắt đầu dần biểu hiện ảnh hưởng trong nửa sau thế kỷ. Trước đó, từ khi thuốc súng được đưa vào sử dụng quân sự, pháo vẫn được đúc thành những khối có kích thước và hình dáng khác nhau, rồi trang trí theo sở thích của người đúc. Cannon được làm với hai hoặc ba lớp gia cường kim loại, khiến bề mặt ngoài tạo thành các bậc dọc từ miệng nòng đến khóa nòng. Kinh nghiệm có lẽ nhiều lần cho thấy thiết kế tồi của một khẩu pháo có tiết diện thay đổi đột ngột về hình dáng; nhưng phải đến sau giữa thế kỷ XVIII vấn đề ấy mới được một người trong nghề bàn tới. “Vì thuốc súng tác dụng đều đặn chứ không theo từng cơn, thật khó hiểu tập quán lố bịch này xuất phát từ đâu.... Kim loại không nên có chỗ gián đoạn.” Muller nói tiếp rằng nòng trong phải hình trụ, còn đường bao ngoài nên là một đường cong hơi lõm, có lẽ tương ứng với đường cong áp suất thuốc súng. Nhưng vì khó xác định đường cong này, ông đề nghị dùng một đường thẳng nghiêng từ khóa nòng tới miệng nòng, đủ chính xác cho mục đích thực tế.

Trong nửa đầu thế kỷ này, vô số thí nghiệm được tiến hành nhằm cải thiện hiệu suất cháy trong pháo, và nhiều tranh luận xoay quanh những vấn đề như hình dạng buồng thuốc và vị trí lỗ mồi. Ở Pháp, người ta đưa vào sử dụng những khẩu có buồng thuốc hình cầu: thực nghiệm chứng minh rằng khi liều thuốc được tập trung trong một hốc hình cầu, có thể thu được sức mạnh tương đương một khẩu lớn hơn và nặng hơn có buồng thuốc thẳng bằng với lòng nòng. Nhưng những khẩu như vậy rất nguy hiểm. Không chỉ giật lùi dữ dội đến mức phá gãy giá pháo, mà nhiều pháo thủ giỏi còn mất cánh tay khi nạp các buồng thuốc có những mảnh cháy âm ỉ ẩn bên trong. Buồng thuốc hình cầu vì thế bị loại bỏ.

Có thể nói rằng lúc này thiết kế và chế tạo pháo đã bước vào giai đoạn khoa học. Nghệ thuật vẫn còn đó, nhưng nằm dưới bề mặt. Những “đồ trang trí phù phiếm” cũ được truyền thống bảo tồn nay bị vứt bỏ: các cuộn trang trí, đường gờ và phần lồi phá vỡ bề mặt kim loại; các ogee, fillet và astragal từng chạy tràn lan trên sản phẩm của một số xưởng đúc; phần phình ở miệng nòng mà trọng lượng của nó làm thân nòng chúi xuống; những cascabel kỳ quái. Muller nói mọi đường gờ phải càng phẳng và đơn giản càng tốt; trunnion phải nằm trên trục khẩu pháo; khe hở giữa đạn và nòng của mọi loại pháo phải nhỏ hơn, và liều thuốc sử dụng phải điều độ hơn.

Theo thời gian, tất cả những cải tiến ấy đều xuất hiện. Pháo nòng trơn, được gia cường và đơn giản hóa, vẫn giữ vị trí trong hải quân cho đến tận sâu trong thế kỷ XIX, như sẽ thấy về sau. Hiện tại, chúng ta chỉ cần ghi nhận rằng trong những giai đoạn cuối của quá trình tiến hóa, hình dáng của nó được cải thiện nhờ hai nhà pháo binh xuất sắc có ảnh hưởng tiến bộ trên toàn bộ lĩnh vực pháo thuật: các Tướng Congreve và Blomefield. Còn có một sĩ quan kiệt xuất khác của thời kỳ này mà hải quân mang một món nợ không thể tính hết: ai có thể đánh giá hết giá trị công trình của Tướng Sir Howard Douglas trong luận khảo kinh điển về Naval Gunnery?

Sau phần khảo sát trên về sự tiến hóa của pháo hạng nặng, giờ đây chúng ta bổ sung một vài ghi chú về sự tiến hóa của vật chất thuần túy thuộc pháo binh lục quân; từ đó sẽ thấy rằng, mặc dù sự cạnh tranh quyết liệt giữa các đại quân khiến phần lớn sự phát triển này bắt nguồn từ các cường quốc lục địa, vai trò của nước này trong việc khởi xướng cải tiến ở những năm về sau hoàn toàn không phải là không đáng kể.

Người nghiên cứu lịch sử châu Âu sẽ nhận thấy một điều có ý nghĩa: ưu thế về vật chất pháo binh hầu như luôn song hành với sức mạnh quốc gia. Vì vậy, trong quá khứ, sự tiến hóa của pháo binh chưa bao giờ là độc quyền của riêng một dân tộc; từng dân tộc nối tiếp nhau thúc đẩy nó tiến lên; từng dân tộc lần lượt đạt tới ưu thế, và mỗi dân tộc, trong thời kỳ hùng mạnh của mình, đều đóng góp cho nó một điều gì đó quan trọng.

Có hai tập quán cổ xưa và hoàn toàn có thể tránh được dường như đã góp phần chủ yếu làm chậm sự phát triển của pháo binh lục quân cơ động: thứ nhất, tập quán đặt trunnion của khẩu pháo thấp hơn đáng kể so với mặt phẳng ngang đi qua trục nòng; thứ hai, tập quán làm các khẩu pháo nhỏ tương đối dài hơn các khẩu có cỡ nòng lớn.

Những khẩu pháo đầu tiên không có trunnion. Để đạt được góc nâng cần thiết, khẩu pháo được đặt trong một máng thân cây khoét rỗng hay một giá pháo, rồi giá ấy được kê lên những giàn đỡ; theo cách này, có vẻ quân Anh trong cuộc vây hãm Orleans năm 1428 “đã dùng các bombard ném vào thành phố một số lượng lớn đá, bay qua tường thành và đập thủng mái nhà.” Trong thế kỷ XV, trunnion bắt đầu được sử dụng, còn giá pháo được đặt trên bánh xe. Trong Introduction of Artillery into Switzerland, một tác giả Pháp, Đại tá Massé, đã thuật lại quá trình tiến hóa ban đầu của pháo binh trận địa như được người Thụy Sĩ và các đối thủ của họ sử dụng trong thế kỷ XV. Những bombard công thành khổng lồ mà phần lớn các thành phố lớn sở hữu vào cuối thế kỷ XIV quá cồng kềnh để vận chuyển. Được ghép từ những thanh sắt hàn và bó vòng nên không có trunnion, đến khoảng năm 1443 chúng được thay bằng những khẩu nhẹ hơn đặt trên giá pháo có bánh. Và trước Chiến tranh Bourgogne, tại Thụy Sĩ người ta đã đúc những “coulevrines de campagne” bằng đồng, có trunnion để mỗi khẩu có thể tự điều chỉnh góc nâng độc lập với giá pháo. Những di vật còn được bảo tồn cho thấy trunnion ở giai đoạn phát triển ban đầu, như trên pháo binh Bourgogne của Charles the Bold. Phương pháp đầu tiên để tạo góc nâng cho pháo là dùng bản lề hay trunnion ở phía trước giá hoặc máng đỡ, kết hợp với một thanh răng cong dựng trên càng giá pháo để đỡ phần sau. Sau đó máng đỡ biến mất; trunnion được đúc liền trên thân pháo, còn cascabel được đỡ bằng một chốt ngang giữa hai má càng giá; rồi chốt ngang này được làm tháo rời được, và trên càng giá bố trí một loạt lỗ để cắm chốt vào, nhờ đó tạo góc nâng mong muốn. Ban đầu các trunnion được đúc ngang với trục nòng; trong luận khảo về pháo binh của Napoleon III có hình một khẩu pháo có trunnion mà người Thụy Sĩ lấy được từ Charles the Bold năm 1476, và một khẩu cannon khác của Louis XI đúc năm 1478; trong cả hai trường hợp trunnion đều ngang với trục nòng. Nhưng những khẩu đúc về sau gần như luôn có trunnion đặt ngang với đáy lòng nòng; một phần có lẽ vì lý do không đáng kể mà Norton đưa ra—rằng “nằm hơi thấp dưới hình trụ lõm của lòng nòng, chúng sẽ đỡ trọng lượng lớn tốt hơn”—nhưng chủ yếu để bảo đảm khi khai hỏa sẽ có áp lực hướng xuống tác dụng lên nêm hoặc càng giá pháo. Tác động của thay đổi tưởng như vụn vặt này lại vô cùng lớn. Xung lực giật lùi tạo ra một mômen quanh trục trunnion, và khi sức mạnh thuốc súng tăng lên, mômen ấy gây một áp lực hướng xuống càng giá ngày càng lớn. Giá pháo, dù được làm bằng những cấu kiện đồ sộ, vẫn thường xuyên gãy; và mãi đến nửa sau thế kỷ XVIII nguyên nhân mới được loại bỏ, khi trunnion được nâng lên gần trục nòng hơn, nhờ đó giải phóng giá pháo khỏi những ứng suất ngang quá mức mà nó đã phải chịu gần ba trăm năm. Trong Artillery, Muller nói đến “phương pháp phi lý” đặt trunnion thấp đến vậy, và vào năm 1768 đã chỉ ra những lợi ích có thể đạt được nếu nâng chúng lên. Favé viết: “Các tác giả dường như hoàn toàn không có ý niệm gì về ảnh hưởng của vị trí trunnion đối với ứng suất của giá pháo.” Scharnhorst người Phổ nêu một lợi ích quan trọng khác của việc nâng trunnion: có thể dùng bánh xe lớn hơn mà không làm tăng chiều cao khẩu pháo so với mặt đất.

Tiến bộ cũng bị kìm hãm bởi chiều dài quá mức dành cho các loại cannon nhỏ. Với loại thuốc súng mịn của thời Trung cổ, cần một nòng rất dài để bảo đảm cháy hoàn toàn, và những quan sát thô sơ khi ấy dường như đều chứng minh rằng nòng càng dài thì tầm bắn càng xa. Nhưng khi thuốc súng hạt xuất hiện, lẽ ra có thể giảm chiều dài. Không có thay đổi nào như vậy được thực hiện. Truyền thống đã thần thánh hóa pháo dài, còn việc tiêu chuẩn hóa chính thức các kiểu pháo về sau càng góp phần chống lại mọi đổi mới trong phương diện này cho đến thế kỷ XVIII, chỉ trừ một vài ngoại lệ.

Charles V của Tây Ban Nha được ghi công là người đầu tiên phân loại pháo một cách có hệ thống. Trong tay ông, pháo binh lần đầu tiên trở thành một công cụ chiến đấu hữu hiệu trong các chiến dịch trên bộ, và cả châu Âu đều nhận thấy rằng trong những khẩu đội pháo đồng có trunnion, đặt trên giá pháo bánh xe, bắn đạn gang vào quân địch hay công trình xây đá đang sụp đổ, một sức mạnh mới đã xuất hiện. Hoàng đế, sau khi trải nghiệm sự bất tiện của quá nhiều kiểu và cỡ nòng, tìm cách đơn giản hóa trang bị. Vì vậy, vào năm 1544 hoặc ít lâu trước đó, ông phê chuẩn bảy mẫu mà từ đó mọi khẩu pháo sử dụng trong những lãnh thổ rộng lớn của nền quân chủ Tây Ban Nha đều phải tuân theo. Bảy loại này gồm một cannon—pháo 40 pound—một cannon-moyen 24 pound, hai culverin 12 pound, hai culverin 6 pound và một falcon 3 pound.

Người Pháp chẳng bao lâu đã cải tiến mẫu của Charles. Theo một bảng do St. Remy đưa ra trong Mémoires, các kiểu cannon cổ nhất của họ đều có chiều dài thống nhất là mười foot. Năm 1550, Henri II ban sắc lệnh hạn chế số cỡ nòng khác nhau xuống còn sáu loại, gọi như sau:—

Canon, pháo 33 pound, dài 10½ foot, nặng 5.200 livre, do 21 ngựa kéo.

Grande coulevrine, pháo 15 pound, dài 11 foot, nặng 4.000 livre, do 17 ngựa kéo.

Coulevrine bâtarde, pháo 7 pound, dài 9 foot, nặng 2.500 livre, do 11 ngựa kéo.

Coulevrine moyenne, pháo 2 pound, dài 8½ foot, nặng 1.200 livre, do 4 ngựa kéo.

Faucon, pháo 1 pound, dài 7½ foot, nặng 700 livre, do 3 ngựa kéo.

Fauconneau, pháo ¾ pound, dài 7 foot, nặng 410 livre, do 2 ngựa kéo.

Những kích thước này chỉ là những con số xấp xỉ. Năm 1584, hai loại khác mà người Tây Ban Nha nhận thấy hữu dụng tại các Vùng đất Thấp được bổ sung—pháo 12 pound và 24 pound.

Có thể nhận thấy các khẩu nhỏ có chiều dài tương đối lớn hơn. Người Pháp như vậy, các dân tộc khác cũng thế; danh mục pháo Ý trong Art of Shooting của Tartaglia nhìn chung khá giống danh mục của Henri II. Mong muốn đạt tầm bắn tối đa, cùng nhu cầu làm cho những khẩu nhỏ đủ dài để đưa vào các lỗ châu mai của công sự, và đủ bền để bắn được nhiều phát hơn hẳn những khẩu lớn nhất, có xu hướng làm tăng kích thước và trọng lượng của chúng; trong khi khó khăn vận chuyển đặt ra một giới hạn trọng lượng cho những khẩu lớn nhất, thì với các khẩu nhỏ yếu tố này lại không tác động ở mức tương tự.

Dẫu vậy, từ năm 1550 trở đi, người Pháp đã sở hữu một lực lượng pháo binh có tổ chức, thích hợp để vận chuyển trong chiến dịch. Sáu cỡ nòng được đặt trên giá pháo có bánh, do ngựa kéo, và có thể khai hỏa ngay từ các giá ấy; khi di chuyển, miệng nòng hướng về phía trước, còn những càng giá nặng nề kéo lê trên mặt đất phía sau.

Pháo binh Pháp dừng lại ở trình độ đó, hoặc chỉ tiến thêm rất ít, cho đến giữa thế kỷ XVIII. Trái lại, tại các quốc gia Germanic đã có những bước tiến quan trọng: đến cuối thế kỷ XVI, người ta đã áp dụng các khẩu pháo ngắn hơn, bắn đạn phá từ mortar, và sử dụng hỏa lực góc nâng để đạt các tầm bắn khác nhau. Nhưng trung tâm chính của tiến bộ pháo binh cuối thế kỷ XVI là các Vùng đất Thấp, lúc ấy đang ở giữa cuộc chiến dữ dội với Tây Ban Nha. “Trong cuộc đấu tranh giành độc lập vẻ vang của họ, pháo binh đã tìm cách tận dụng những lý thuyết và thực hành mới nhất, tốt nhất, sử dụng cannon và giá pháo đơn giản, đồng nhất; và đã ban cho nghệ thuật chiến tranh hai phát minh hàng đầu—lựu đạn cầm tay và bom.”

Trong nửa đầu thế kỷ XVII, thiên tài của Gustavus Adolphus đem lại một giá trị mới cho pháo binh lục quân. Ông làm nó trở nên cơ động. Ông chia pháo binh thành hai loại, Công thành và Dã chiến, và cho loại thứ hai đã nghĩ ra những “pháo da” hạng nhẹ nổi tiếng; khi được tập trung thành khối tại một số điểm nhất định, chúng có ảnh hưởng quan trọng đến kết quả trận đánh. Nhưng sau khi ông tử trận tại Lützen năm 1632, nỗ lực đạt tính cơ động suy giảm; việc sức mạnh thuốc súng tăng lên vào thời điểm ấy càng khiến khả năng này xa vời hơn; và phải đến thế kỷ sau người Phổ, dưới Frederick Đại đế, mới phát triển được một loại pháo binh nhẹ thỏa đáng. Cả ở Phổ lẫn Áo, vào giữa thế kỷ XVIII, những nỗ lực lớn được dành cho việc phát triển một hệ pháo cơ động và hiệu quả. Khi Chiến tranh Bảy Năm nổ ra, nhà nước Phổ đang thử nghiệm những khẩu có trọng lượng từ tám mươi đến một trăm năm mươi lần trọng lượng viên đạn; và năm 1762, một quan sát viên người Pháp—người sau này sẽ nổi tiếng như một trong những nhà cải cách pháo binh vĩ đại nhất mọi thời đại—đã viết thư từ Vienna mô tả những phẩm chất ưu việt của pháo binh Áo: các khẩu đều dài mười sáu cỡ nòng, đều nặng gấp 115 lần viên đạn, đều được khoan đúng kích thước danh nghĩa, và bắn những viên đạn cầu có kích thước chính xác với độ chuẩn xác cao, khe hở giữa đạn và nòng nhỏ, còn liều thuốc dưới một phần ba trọng lượng viên đạn.

Trong những năm ngay sau khi Chiến tranh Bảy Năm kết thúc, các bài học thu được tại Vienna được chuyển thành thực hành ở Pháp. Đến năm 1765, Gribeauval đã bắt đầu tổ chức lại trang bị pháo binh Pháp. Để đạt tính cơ động, ông tạo ra những mẫu pháo 12, 8 và 4 pound mới, hết sức giản dị, không có buồng thuốc thu nhỏ, mỗi khẩu dài mười tám cỡ nòng, nặng gấp 150 lần chính viên đạn của nó, và bắn những viên đạn lắp khít với độ chính xác chưa từng có, bằng liều thuốc bằng một phần ba trọng lượng viên đạn. Xe limber, dưới dạng những xe hai bánh nhỏ, đã thỉnh thoảng được sử dụng từ thế kỷ XVI. Gribeauval đưa vào loại limber bánh lớn và cho kéo pháo 12 pound bằng sáu ngựa, pháo 8 và 4 pound bằng bốn ngựa. Từ số ngựa này, so với con số trong sắc lệnh của Henri II, có thể đo được mức tiến bộ đạt được trong hai thế kỷ. Toàn bộ trang bị của Gribeauval được thiết kế nhằm cho phép vận chuyển nhanh cùng hỏa lực nhanh và chính xác; khả năng hoán đổi bánh xe và các bộ phận khác là một yếu tố mới mẻ và quan trọng trong công cuộc tiêu chuẩn hóa mà ông thực hiện. Trục bánh bằng sắt, cartridge—đã được Gustavus sử dụng hiệu quả trong thế kỷ trước—vít nâng, thang tiếp tuyến và những cải tiến khác đều được áp dụng dưới quyền ông. Nhưng “Gribeauval không thể buộc nước Pháp chấp nhận hai phát minh lớn của thế kỷ—hòm đạn trên limber và Pháo binh Kỵ mã.”

Pháo binh kỵ mã, hay “pháo binh bay”, được thiết kế để phối thuộc và yểm trợ kỵ binh, cũng như pháo dã chiến hay pháo binh bộ chiến được phối thuộc cho bộ binh, là một phát minh của Phổ. Pháp áp dụng nó sau khi Cách mạng bùng nổ, và gần như đồng thời nó cũng xuất hiện trong quân đội Anh.

Đến cuối thế kỷ, tất cả các cường quốc lớn đã áp dụng hệ thống của Gribeauval ở phần lớn những yếu tố quan trọng: đáng chú ý nhất là việc phân pháo binh thành ba loại—công thành, dã chiến và phòng thủ bờ biển. Tiến bộ vẫn tiếp tục. Trong những năm đầu thế kỷ tiếp theo, một đối thủ mới giữa các cường quốc bắt đầu thu hút sự chú ý nhờ trình độ thành thạo của mình. “Trong những chiến dịch đầu tiên của Cách mạng, pháo binh Anh tỏ ra kém tiên tiến hơn pháo binh của một số cường quốc khác. Nhưng nó đã cải thiện tình trạng của mình thành công đến mức, khi xuất hiện trở lại trên lục địa để đóng vai trò tích cực trong Chiến tranh Bán đảo, đến lượt chính nó được coi là xứng đáng làm mẫu.”

Đó là lời ca ngợi của Đại tá Favé.

Từ những nhận xét tiếp theo của ông, rõ ràng pháo binh Anh đã khiến đối thủ kinh ngạc không chỉ bởi tính cơ động vượt trội mà còn bởi hiệu quả của những đổi mới, trong đó đặc biệt có hai phát minh chứng tỏ thuộc hàng đầu—đạn của Shrapnel và rocket chiến tranh của Congreve. Pháp thừa nhận hiệu suất cao của pháo binh đối phương, và vài năm sau đã áp dụng một hệ trang bị kết hợp một số đặc điểm quan trọng nhất của nó. Người ta tiến hành thí nghiệm và thử nghiệm so sánh giữa trang bị kiểu Anh đã sửa đổi và trang bị Gribeauval đã sửa đổi. Kiểu trước được ưa chuộng hơn, và một loạt thiết kế mới được đưa vào rồi phê chuẩn; hệ thống này được gọi là “hệ thống năm 1827.”

Ba năm sau, kinh nghiệm chiến tranh dẫn đến những cuộc nghiên cứu tại Pháp gây ra một cuộc cách mạng trong vật chất pháo binh. Chỉ trong vài năm, cannon nòng trơn bắt đầu được cải biến thành pháo nòng xoắn, để sử dụng cả trên bộ lẫn trên biển.

ĐỘNG CƠ HƠI NƯỚC

Những phát minh vĩ đại nhất của thế giới dường như đều ra đời một cách hết sức ngẫu nhiên. Biểu hiện đầu tiên của chúng mang tính tình cờ đến mức khoa học chưa hề được viện đến trợ giúp; không thể nhận ra một quy luật nào chi phối thời điểm và trình tự xuất hiện của chúng; dường như người ta chỉ vô tình vấp phải chúng, những đứa con không phả hệ của ngẫu nhiên và thời gian. Một tu sĩ ở Metz phát hiện ra thuốc súng. Fuller viết: “Quả thật có vẻ như tài khéo đã bị đặt nhầm chỗ và bắt chéo hai tay, khi vào khoảng cùng thời gian ấy một người lính lại phát minh ra nghề in.” Lord Bacon viết: “Có vẻ như cho đến nay con người phải mang ơn một con dê rừng về ngoại khoa, một con họa mi về âm nhạc, con ibis về một phần y học, hay cái nắp nồi bật tung về pháo binh, hoặc nói chung là mang ơn ngẫu nhiên hay bất cứ thứ gì khác, hơn là mang ơn logic trong việc phát minh ra Nghệ thuật và Khoa học.” Quả thực mọi sự dường như là vậy. Và đến lúc thích hợp, truyền thuyết về chiếc nắp nồi được dệt quanh vị Marquis of Worcester bất hạnh, người mà theo truyền thống đã phát hiện ra động cơ hơi nước nhờ quan sát chiếc nồi hầm, trong đó, khi bị giam tại Tower, ông đang nấu bữa ăn của mình. Về sau, dưới một hình thức khác, câu chuyện ấy lại được gắn với James Watt.

Trên thực tế, câu chuyện về việc phát hiện động cơ hơi nước truyền cảm hứng hơn nhiều. Lịch sử ứng dụng hơi nước vào phục vụ con người gần như chính là lịch sử của khoa học; các giai đoạn phát triển của nó được đánh dấu rõ ràng trước mắt chúng ta; và chuỗi dài những giai đoạn ấy, cùng tầm vóc trí tuệ của những con người đã góp phần tạo nên động cơ hơi nước hoàn thiện, phần nào cho thấy mức độ phức tạp căn bản của một cỗ máy mà ngày nay được coi là tương đối đơn giản. Bởi động cơ hơi nước không phải món quà của một thiên tài hay một thế hệ riêng biệt; nó không bật ra hoàn chỉnh từ bộ óc của bất kỳ một con người nào. Một số tên tuổi vĩ đại nhất trong lịch sử tri thức nhân loại đều có thể nhận phần đóng góp vào sự phát hiện ấy. Từ triết gia sang nhà khoa học, từ nhà khoa học sang kỹ sư, ý tưởng lớn lao ấy được truyền tiếp, dần dần mang hình thức ngày càng cụ thể hơn, cho tới cuối cùng, trong một thời đại mà nhờ tri thức được phổ biến, lao động của cả ba giới lần đầu tiên được phối hợp với nhau, nó đạt tới độ chín muồi. Một sức mạnh mới của tự nhiên đã được chế ngự, và sức mạnh ấy tạo nên một cuộc cách mạng trong thế giới văn minh.

Chương này cố gắng ghi lại những hoàn cảnh trong đó các bước phát triển kế tiếp của động cơ hơi nước đã diễn ra. Tiến trình của những tư tưởng khoa học dẫn tới việc khám phá sức mạnh của hơi nước được lần theo. Những yêu sách về công trạng của các nhà phát minh khác nhau gắn bó chủ yếu với động cơ hơi nước được trình bày khá chi tiết, không phải nhằm đảm nhận công việc khó khăn và dễ gây hiềm khích là đánh giá công lao tương đối của họ, mà bởi dưới ánh sáng của những yêu sách và tranh cãi ấy, có lẽ trong từng trường hợp có thể nhận ra công lao thực sự nằm ở đâu, và mỗi điều mới mẻ trong ý tưởng hay chi tiết đúng ra thuộc về giai đoạn nào. Xét từ quan điểm này, người ta cho rằng việc thuật lại những hoàn cảnh mà từ trước đến nay vẫn bị coi là quá vụn vặt, hầu như không đáng ghi chép, có thể mang một giá trị gợi mở nhất định. Kết quả của cuộc khảo sát là làm rõ tầm quan trọng khoa học của động cơ hơi nước: không phải động cơ hơi nước như một kẻ lao dịch quen thuộc và người đầy tớ tầm thường của ngày nay, mà trong toàn bộ phẩm giá của một cỗ máy nhiệt động lực học, một thiết bị khoa học đã thể hiện biết bao triết học tự nhiên của thời đại đầu tiên vén màn cho nó—thế kỷ XVII.

Trước Công nguyên, hơi nước đã từng được sử dụng để thực hiện công cơ học. Trong một luận khảo mang tên Pneumatica, do Hero xứ Alexandria viết khoảng năm 130 trước Công nguyên, có đề cập đến một turbine phản lực nguyên thủy, hoạt động nhờ phản lực của các tia hơi nước phun theo phương tiếp tuyến từ vành một bánh xe. Cũng trong công trình ấy, một dạng động cơ nhiệt khác được mô tả: một thiết bị trong đó, nhờ sự giãn nở do nung nóng của không khí chứa trong một bình hình cầu, nước bị đẩy từ chính bình ấy sang một chiếc gàu, rồi nhờ trọng lượng của nó mà làm các cánh cửa đền thờ chuyển động một cách huyền bí. Và có bằng chứng cho thấy trong những thế kỷ về sau, động cơ nhiệt dưới hai hình thức này đã được dùng cho những mục đích tầm thường như thổi đàn organ và quay xiên nướng. Nhưng ngoài hai dạng nguyên thủy ấy, không có tiến bộ nào được ghi nhận trong suốt mười bảy thế kỷ sau thời Hero. Câu chuyện về sự tiến hóa của hơi nước thành một nguồn động lực thực sự bắt đầu, cùng với câu chuyện về chính khoa học hiện đại, vào cuối thời Trung cổ.

Với cuộc phục hưng lớn của học thuật diễn ra ở Nam Âu vào nửa sau thế kỷ XV, ánh sáng mới bắt đầu được chiếu vào những triết học cổ điển vẫn còn chi phối tư tưởng con người, và khoa học hiện đại ra đời. Những quan niệm mới về các hiện tượng tự nhiên bắt đầu lan tỏa, và khi quét sang một bên những huyền thoại cùng truyền thống bao quanh và bóp nghẹt chúng, những người phụng sự “khoa học mới” bắt đầu hình thành những quan điểm táo bạo và phi chính thống nhất. Các định luật đích thực về trạng thái cân bằng của chất lưu, vốn được Archimedes khám phá từ thời cổ, được Stevinus phát hiện lại. Đến cuối thế kỷ XVI, bản chất của vũ trụ vật chất đã trở thành đối tượng theo đuổi của những trí tuệ sáng suốt nhất. Có lẽ chính Galileo là người đầu tiên hình thành một cách rõ ràng quan niệm về khả năng của hơi nước, hay bất kỳ chất khí nào khác, trong việc thực hiện công cơ học; bởi “ông, Archimedes của thời đại mình, là người đầu tiên nắm bắt rõ ràng ý niệm về lực như một tác nhân cơ học, và mở rộng sang thế giới bên ngoài quan niệm về tính bất biến của mối quan hệ giữa nguyên nhân và kết quả.” Thế giới đang chất vấn phải mang ơn người học trò xuất sắc của ông, Torricelli, vì những thí nghiệm cho thấy bản chất thực sự của khí quyển, và vì lý thuyết ông công bố rằng khí quyển, bằng chính trọng lượng của mình, tạo ra áp suất của một chất lưu—một lý thuyết mà Pascal chẳng bao lâu đã xác nhận bằng cuộc đưa phong vũ biểu nổi tiếng lên Puy-de-Dôme, chứng minh rằng áp suất đỡ cột thủy ngân của ông giảm dần khi độ cao tăng lên. Giovanni della Porta, trong một luận khảo về khí học xuất bản năm 1601, đã đưa ra hai gợi ý có tầm quan trọng hàng đầu. Khi bàn về thiết bị mở cửa đền của Hero, della Porta chỉ ra rằng hơi nước có thể thay thế không khí làm môi chất giãn nở, và rằng bằng cách ngưng tụ hơi nước trong một bình kín, có thể hút nước từ một mức thấp hơn lên nhờ chân không được tạo thành. Vài năm sau, vào năm 1615, Solomon de Caus, một kỹ sư người Pháp, đến Anh với một phương án gần như giống hệt della Porta và thực sự đã chế tạo một thiết bị dùng hơi nước để đẩy nước lên cao. Không lâu sau đó, “khoa học mới” lại được tăng thêm sức hấp dẫn nhờ phát minh của Otto von Guericke ở Magdeburg: một bơm hút có thể rút không khí khí quyển ra khỏi một bình kín.

Đến giữa thế kỷ này, giới học giả ở mọi nước châu Âu đều bị cuốn hút bởi những tri thức mới thu được về thế giới vật chất. Tại Anh, những bí mật của khoa học được công phá đầy nhiệt tình theo chiến lược mới của Lord Bacon, được trình bày trong Novum Organum. Triết học mới được chính hoàng gia bảo trợ và được nghiên cứu bởi một nhóm những con người kiệt xuất, trong đó nhà vật lý hàng đầu là Robert Boyle, chẳng bao lâu nổi tiếng với định luật liên hệ giữa thể tích và áp suất của chất khí. Ở Pháp cũng vậy, một niềm nhiệt thành lớn đối với khoa học đã nảy sinh. Một nhóm người, trong đó nổi bật nhất là Christian Huyghens, liên kết với nhau để thúc đẩy công cuộc khảo cứu khoa học về các hiện tượng tự nhiên và phá bỏ những huyền thoại cùng ngộ nhận đang ngự trị; chính họ cũng công khai làm việc theo phương pháp thực nghiệm của Bacon.

Tuy nhiên, thời điểm đã chín muồi để các nhà khoa học ấy cùng mục tiêu lớn lao trong công việc của họ được thừa nhận rộng rãi hơn. Chẳng bao lâu sau, cả hai nhóm đều được quốc gia mình ban đặc quyền chính thức; tại Pháp, họ được tổ chức thành Royal Academy of Sciences; tại Anh, thành Royal Society for Improving Natural Knowledge. Ở những nước khác cũng hình thành các hội tương tự, nhưng ảnh hưởng của chúng không thể so với các hội ở London và Paris. Giữa hai hội này bắt đầu một hệ thống thư từ trao đổi, về sau phát triển thành một trong những ấn phẩm nổi tiếng nhất: Philosophical Transactions. Đặc biệt tại Anh, ngay từ khi ra đời Royal Society đã trở thành nơi hội tụ của mọi trí tuệ lớn của thời đại, và theo thời gian quy tụ những con người như Newton, Wren, Hooke, Wallis, Boyle—chưa kể chính Bệ hạ Vua Charles; người, dù có thiện ý tốt nhất, không phải lúc nào cũng có thể nghiêm túc nhìn nhận những suy đoán của giới bác học. Ngày 1 tháng 2 năm 1663, ông Pepys ghi trong nhật ký: “Ngài cười dữ dội về Gresham College, vì từ khi họ họp đến giờ chỉ tốn thời gian cân không khí mà chẳng làm gì khác.” Một năm sau chính Pepys được kết nạp vào hội danh giá ấy và nhận thấy “thật vô cùng thích thú khi nghe họ bàn luận và xem các thí nghiệm của họ; hôm nay là về lửa, và cách nó tắt ở nơi không khí không được lưu thông tự do, rồi tắt nhanh hơn nữa ở nơi không khí bị hút hết, điều họ minh họa bằng một thiết bị chế tạo riêng cho mục đích ấy.”

Năm 1663, ngay sau khi Royal Society được thành lập, Marquis of Worcester xuất bản một cuốn sách nhỏ mang tên A Century of the Names and Scantlings of such Inventions as he had tried and perfected.

Trong số những phát minh ấy, phát minh thứ sáu mươi tám được mô tả như sau:

“Một phương pháp đáng khâm phục và cực kỳ mạnh mẽ để dùng lửa đẩy nước lên, không phải bằng cách kéo hay hút nước lên trên, bởi cách ấy phải nằm trong phạm vi mà Nhà Triết học gọi là Intra sphæram activitatis, nghĩa là chỉ trong một khoảng cách nhất định. Nhưng cách này không có giới hạn, miễn là các bình đủ bền; bởi tôi từng lấy một đoạn của cả một khẩu cannon, phần đầu đã bị nổ vỡ, đổ nước đầy ba phần tư, bịt và vặn kín đầu bị vỡ cũng như lỗ mồi; rồi đốt lửa liên tục bên dưới, và trong vòng hai mươi bốn giờ nó nổ tung với một tiếng động lớn. Vì vậy, khi đã có cách chế tạo các bình sao cho chúng được gia cường bởi chính lực bên trong, và bình này lần lượt nạp đầy sau bình kia, tôi đã thấy nước chảy như một dòng suối liên tục cao bốn mươi foot; một bình nước được làm giãn nở bằng lửa có thể đẩy lên bốn mươi bình nước lạnh. Và người trông coi thiết bị chỉ cần xoay hai khóa, để khi nước trong một bình đã tiêu hết thì bình kia bắt đầu đẩy và đồng thời được nạp lại bằng nước lạnh, cứ thế nối tiếp nhau; lửa chỉ cần được chăm và giữ đều, điều mà chính người ấy cũng hoàn toàn có thể làm trong khoảng thời gian giữa những lúc cần xoay các khóa nói trên.”

Dựa trên bằng chứng này, người ta tuyên bố rằng vị marquis là người đầu tiên phát minh ra động cơ hơi nước. Ông có thực sự xứng đáng với vinh dự ấy không? Toàn bộ sự việc đến nay vẫn bị bao phủ trong màn bí ẩn. Người ta biết rằng ông là một người nhiệt thành nghiên cứu khoa học vật lý, và trong nhiều năm có một thợ cơ khí người Hà Lan tên Caspar Kaltoff làm việc cho ông; dường như chắc chắn ông đã thực sự chế tạo một động cơ bơm nước chạy bằng hơi nước, có giá trị gây ấn tượng mạnh đến mức ông hứa sẽ để lại bản vẽ cho Gresham College và còn định cho chôn theo mình một mô hình của nó. Nhưng cho tới nay, cả mô hình lẫn bản vẽ đều chưa từng được tìm thấy. Và xét đến địa vị xã hội của nhà phát minh cùng tầm quan trọng của phát minh, sự im lặng của những người đương thời về khám phá này thật kỳ lạ và khó giải thích. Ông đã nhận bằng sáng chế cho một dạng động cơ bơm nước nào đó. Những vị khách danh tiếng đã tới Vauxhall xem động cơ của ông hoạt động. Trong số người quen của ông có Sir Jonas Moore, Sir Samuel Morland, Flamstead và Evelyn; có lẽ cả ông Pepys, Sir W. Petty và những nhân vật nổi bật khác trong nhóm các học giả đương thời quan tâm đến khoa học tự nhiên. Tuy vậy, không dấu vết nào về các phát minh của ông còn truyền lại tới chúng ta. Chính ông thừa nhận Century được biên soạn từ trí nhớ—“những ghi chép trước đây của tôi đã thất lạc”—và có lẽ nó cố ý được viết một cách tối nghĩa; khoa học khi ấy là thú vui của một số ít người có học, và giới khoa học thích làm nhau bối rối bằng cách trình diễn, nhưng không giải thích, những nghịch lý và đồ chơi do chính mình chế tạo. Có thể đồng ý rằng vị marquis đã để lại những gợi ý có giá trị cho các nhà nghiên cứu sau này. Còn tuyên bố rằng ông đã phát minh động cơ hơi nước có được chứng minh đầy đủ hay không, chúng tôi xin để người đọc quan tâm tự phán xét; phần lớn chứng cứ về vấn đề này có thể tìm thấy trong Life of the Marquis of Worcester của Dirck.

Khả năng dùng hơi nước để đẩy nước từ mức thấp lên mức cao đã được Solomon de Caus chứng minh; trong công trình Les Raisons des Forces Mouvantes, xuất bản năm 1615, ông mô tả một đài phun nước nóng hoạt động bằng cách đun nóng nước trong một quả cầu. Trong Récreation Mathematique của Van Etten năm 1629 có một thí nghiệm, năm mươi năm sau được Nathaniel Nye mô tả trong Art of Gunnery như một “ý tưởng vui”, cho thấy lực của hơi nước có thể được dùng để khai hỏa một khẩu cannon. Khi thế kỷ tiến triển, cái mang tính trang trí dần nhường chỗ cho cái hữu dụng; người ta nhận ra giá trị của hơi nước trong việc tiêu thoát nước ở vùng đầm lầy, bơm nước khỏi hầm mỏ; và những đơn xin bằng sáng chế nhằm bảo hộ việc sử dụng các phát minh mới được giữ kín cẩn thận bắt đầu xuất hiện.

Thuốc súng là một đối thủ cạnh tranh mạnh của hơi nước với tư cách môi chất tạo lực. Năm 1661, Vua Charles ban cho Sir Samuel Morland, thợ cơ khí trưởng của mình, “trong thời hạn mười bốn năm, độc quyền chế tạo và sử dụng một phát minh mới là một loại động cơ nhất định vừa được ông tìm ra và nghĩ ra, để nâng nước từ bất kỳ hầm mỏ, hố hay nơi nào khác lên một độ cao hợp lý, bằng lực kết hợp của không khí và thuốc súng.” Không rõ động cơ ấy có hình thức như thế nào; thuốc súng được dùng để tạo áp suất khí nhằm thực hiện công, hay chức năng của nó là đẩy không khí ra rồi khi khí thuốc nguội đi tạo chân không. Tại Pháp, vào thời điểm này người ta cũng nỗ lực chế tạo động cơ dùng thuốc súng. Năm 1678, Jean de Hautefeuille dùng thuốc súng để nâng nước, nhưng các nguồn không thống nhất về việc ông có dùng piston—vốn khi ấy đã được sử dụng trong bơm—hay đốt thuốc sao cho khí thuốc tiếp xúc trực tiếp với nước. Năm sau, một bước tiến quan trọng được thực hiện. Huyghens chế tạo một động cơ có piston và xi-lanh, trong đó thuốc súng được dùng để tạo chân không, còn áp suất khí quyển cung cấp lực dương để tạo chuyển động; và năm 1680 ông trình lên Academy of Sciences một bài mang tên “Một nguồn động lực mới nhờ thuốc súng và không khí.”

Nhưng chính người học trò xuất sắc của ông, Denis Papin, là người đã đưa thêm một bước nữa trong việc hiện thực hóa động cơ hơi nước. Papin đề nghị dùng hơi nước thay cho thuốc súng.

Năm 1680, Papin, người giống Solomon de Caus đã mang những ý tưởng khoa học của mình sang Anh với hy vọng được hỗ trợ phát triển, được kết nạp vào Royal Society theo đề nghị của Boyle. Sau một thời gian ngắn vắng mặt, ông trở lại London năm ’84 và trong một thời gian giữ chức curator của hội; với cương vị ấy, chắc chắn ông đã gặp những nhà khoa học hàng đầu đương thời và tiếp xúc với mọi nỗ lực thực tiễn của các nhà phát minh Anh. Trong thời gian ở đây, ông nhiệt thành nghiên cứu việc chế tạo một động cơ sơ cấp, và khi rời đi năm ’87 để nhận chức giáo sư toán học tại Đức, ông vẫn tiếp tục nghiên cứu tại đó và nhiều lần thất bại. Trong một bài công bố năm ’88, ông cho thấy một quan niệm rõ ràng về động cơ chuyển động tịnh tiến qua lại được vận hành bằng áp suất khí quyển, và năm ’90 lần đầu tiên đề xuất sử dụng hơi nước để tạo chân không cần thiết. Ông viết rằng vì nước có tính đàn hồi khi lửa biến nó thành hơi, và vì lạnh có thể ngưng tụ nó trở lại, nên hẳn có thể chế tạo những động cơ trong đó, nhờ nhiệt, nước sẽ tạo ra chân không mà thuốc súng đã không thể tạo được. Tuyên bố đáng ghi nhớ này đã chỉ ra một hướng đi rõ ràng cho sự phát triển sau đó của động cơ nhiệt. Hơi nước là môi chất thích hợp nhất để tận dụng sức giãn nở của nhiệt sinh ra do nhiên liệu cháy; hơi nước là môi chất mà, nhờ tính giãn nở và co lại, có thể truyền cho piston một chuyển động de va et vient. Dù Papin không thành công trong việc đưa ý tưởng của mình vào hình thức thực tiễn, quan niệm của ông có giá trị lớn, và ông phải được tính là một trong những người đóng góp chủ yếu vào giai đoạn phát triển ban đầu của động cơ hơi nước. Cuộc đời ông là một chuỗi những thất bại bề ngoài, kết thúc trong cảnh nghèo khổ cùng cực. Ngày nay nước Pháp tôn vinh ông như người phát minh ra động cơ hơi nước, và tại Blois người ta đã dựng tượng và đặt tên một con phố để tưởng nhớ ông.

Trước khi thế kỷ kết thúc, tại Anh đã xuất hiện một động cơ có hiệu quả thực tế.

Năm 1698, Thomas Savery, người Devonshire, nhận bằng sáng chế cho “một phát minh mới nhằm nâng nước và tạo chuyển động cho mọi loại máy móc nhà máy bằng lực đẩy của lửa.” Một mô hình của phát minh này được trình diễn trước nhà vua tại Hampton Court, và tầm quan trọng của khám phá mới nhanh chóng được giới địa chủ nhận ra; bởi ngay năm sau, Nghị viện đã thông qua một đạo luật nhằm khuyến khích nhà phát minh và bảo hộ ông trong việc phát triển thứ mà người ta thừa nhận có khả năng đem lại ích lợi lớn cho công chúng. Cũng trong năm ấy, Savery xuất bản một tập sách nhỏ tên The Miner’s Friend, rồi tái bản có bổ sung vào năm 1702. Tập sách này chứa một mô tả đầy đủ và rõ ràng về động cơ của ông; nhưng người ta đã chú ý đến việc trong đó ông không tuyên bố rằng nó thể hiện một ý tưởng hoàn toàn mới. Sự bỏ sót ấy có thể chỉ là ngẫu nhiên.

Động cơ hơi nước, thể hiện trong hình minh họa kèm theo, đơn giản chỉ là một chiếc bơm, với chu trình hoạt động như sau. Hơi nước được đưa vào phía trên một bình kín chứa nước và tác dụng trực tiếp lên mặt nước, đẩy nước qua một đường ống lên một mức cao hơn chính bình ấy. Sau đó bình được làm lạnh khiến hơi trong đó ngưng tụ, và nước mới được hút từ mức thấp hơn vào bình để lấp đầy chân không vừa tạo ra; lượng nước này lại được hơi đẩy ra theo cách như trước, các khóa được thao tác và cuối cùng các van tự động được bố trí để ngăn nước quay trở lại theo đường cũ. Hai buồng được sử dụng, hoạt động luân phiên.

Nhờ thành tựu này, nhiều người coi Savery là nhà phát minh đầu tiên và đích thực. Chắc chắn ông là người đầu tiên biến động cơ hơi nước thành một thành công thương mại, và trên khắp đất nước nó được sử dụng rộng rãi để bơm nước và tiêu nước khỏi hầm mỏ. Những người khác lại coi Savery là kẻ sao chép; và quả thực khó nói ông có thể được ghi nhận bao nhiêu về tính nguyên bản. Vị marquis cũng từng tuyên bố có thể nâng nước; động cơ của ông rõ ràng hoạt động bằng một cặp buồng dịch chuyển, trong đó nước lần lượt bị hơi đẩy ra khỏi một buồng trong khi buồng kia đang nạp đầy. Và ngay cả nếu ông không nêu rõ hay nhận thức đầy đủ tác dụng của lực co của hơi khi ngưng tụ, thì ở phương diện này cả hai nhà phát minh đều đã bị Giovanni della Porta đi trước.

Vị marquis có một người bảo vệ quyết liệt là Tiến sĩ Desaguliers, người trong Experimental Philosophy, xuất bản năm 1743, đã quy cho nhà phát minh sau này hành vi không đáng kính. Vị tiến sĩ nói: “Captain Savery, sau khi đọc sách của Marquis of Worcester, là người đầu tiên đem vào thực hành việc nâng nước bằng lửa. Có thể dễ dàng thấy động cơ của ông được lấy từ Marquis of Worcester; mặc dù Captain Savery phủ nhận điều đó, và để che giấu sự việc tốt hơn, ông đã mua tất cả những cuốn sách của Marquis of Worcester mà mình có thể mua được tại Pater-Noster Row và những nơi khác, rồi đốt chúng trước mặt một quý ông là bạn ông, người sau này kể lại điều ấy cho tôi. Ông nói rằng mình tình cờ phát hiện sức mạnh của hơi nước, và đã bịa ra câu chuyện sau để thuyết phục người ta tin như vậy, tức là sau khi uống hết một bình rượu Florence tại quán rượu và ném chiếc bình rỗng vào lửa, ông gọi một chậu nước để rửa tay; nhận thấy chút rượu còn sót lại trong bình đã làm bình đầy hơi, ông cầm cổ bình rồi nhúng miệng bình xuống dưới mặt nước trong chậu, và nước trong chậu lập tức bị áp suất không khí đẩy lên vào bình. Nhưng thực ra ông chưa bao giờ làm thí nghiệm ấy khi đó, cũng chẳng cố ý làm nó về sau, điều mà tôi sẽ chứng minh như sau,” v.v., v.v.

Những tác giả khác không thấy có lý do chính đáng nào để tước của vị captain danh hiệu nhà phát minh. Về cáo buộc đốt sách, bằng chứng duy nhất có xu hướng xác nhận nó nằm ở thực tế rằng cuốn sách “đột nhiên trở nên rất hiếm, và sau đó chỉ còn thấy rất ít bản, mà cũng chỉ trong thư viện của những người hiếu kỳ.” Người ta cũng nhận xét rằng bản thân Desaguliers ở một mức nào đó cũng là một người tranh công, bởi một số cải tiến—như thay ngưng tụ bề mặt nguyên thủy bằng ngưng tụ tia phun—là do ông thực hiện; và thực tế ấy khiến lời chứng của ông về công trình của người khác rõ ràng mang thiên kiến.

Trong những năm gần đây, quyền lợi của Savery trước tuyên bố của vị marquis đã được một tác giả bảo vệ, người lập luận không chỉ rằng động cơ của marquis chưa bao giờ vượt khỏi giai đoạn thử nghiệm, mà còn rằng không một người kế tục nào của ông đưa ra phản đối vào thời Savery chế tạo động cơ và nhận bằng sáng chế. “Mặc dù Marquis được cấp bằng sáng chế trong chín mươi chín năm—từ 1663 đến 1762—nhưng Captain Savery cùng những người kế tục theo các bằng sáng chế của ông, kéo dài ba mươi lăm năm—từ 1698 đến 1733—đã buộc mọi người sử dụng động cơ hơi nước của Newcomen và các loại khác phải chấp nhận những điều khoản khắc nghiệt nhất, mà không ai từng viện dẫn rằng các bằng sáng chế của Savery đã mất hiệu lực vì những bằng sáng chế trước đó của Marquis of Worcester.”

Những người ngưỡng mộ Papin lại cho rằng chính từ ông Savery đã nhận được ý tưởng. Một người viết tiểu sử Papin nói: “Sau khi so sánh tỉ mỉ máy của Savery, người ta đi đến kết luận rằng Savery không phát hiện ra điều gì. Ông vay mượn từ Solomon de Caus việc dùng hơi nước làm nguồn động lực, rồi hoàn thiện bằng cách thêm một buồng thứ hai; từ Papin, việc ngưng tụ hơi nước.... Còn piston, được Newcomen vay mượn mười năm sau, thì hoàn toàn là của Papin.”

Giả sử điều ấy đúng; ngay cả vậy, đồng bào ông vẫn luôn cho rằng Savery xứng đáng được ghi công lớn vì thành tựu của mình.

Động cơ của ông, dù được sử dụng rộng rãi để nâng nước qua những độ cao nhỏ, cực kỳ tốn nhiên liệu, đồng thời không thể dùng thuận tiện để bơm nước khỏi hầm mỏ hay cho những mục đích cần độ nâng lớn. Độ nâng hay “cột áp” tỷ lệ trực tiếp với áp suất hơi. Những nỗ lực tăng độ nâng bằng cách tăng áp suất hơi dẫn tới vô số tai nạn và thất vọng; vật liệu hàn của động cơ chảy ra khi dùng hơi áp suất cao hơn, các mối nối bung ra và các buồng nổ vỡ.

Sống tại Dartmouth, cách nhà Savery khoảng mười lăm dặm, có hai người là Newcomen, một người buôn đồ sắt, và Cawley, một thợ kính. Hai người này chắc chắn có mọi cơ hội quan sát động cơ Savery hoạt động. Họ nhận ra những giới hạn và khuyết điểm của nó, và khi bắt tay vào việc cải tiến, họ đã biến đổi động cơ hơi nước sâu sắc đến mức chỉ trong một thời gian ngắn thiết kế của họ gần như hoàn toàn thay thế dạng nguyên thủy hơn. Ở đây cũng có thể nói rằng họ chẳng phát minh ra điều gì. Công lao của cỗ máy mới nằm ở việc hiện thực hóa trong thực tiễn những ý tưởng trước đó hầu như chỉ có giá trị học thuật. Công trình của những người khác giúp họ rất nhiều. Chắc chắn Newcomen có thể được coi là người có hiểu biết khoa học đáng kể, và dù rất ít điều được biết về cá tính của ông, vẫn có bằng chứng rằng ông đã theo đuổi trong nhiều năm mục tiêu mà giờ đây mình đạt được. Ông biết các dạng động cơ piston đã được phát minh trước đó. Có lẽ ông đã đọc bản dịch, đăng trong Philosophical Transactions, đề xuất của Papin về một động cơ khí quyển với chân không tạo bởi sự ngưng tụ hơi nước. Từ Savery, ông tiếp thu ý tưởng về một nồi hơi riêng biệt và những chi tiết khác. Và ở nơi Papin thất bại, Newcomen cùng người cộng sự lại thành công. Atmospheric Steam Engine của họ, như tên gọi rất thích đáng, được chế tạo năm 1705 và lập tức chứng tỏ ưu thế trước “Miner’s Friend” cũ. Nó mang một hình thức hoàn toàn mới. Trong một xi-lanh thẳng đứng đường kính lớn lắp một piston bằng đồng, quanh mép có một vành da, phía trên giữ một lớp nước để làm kín, ngăn hơi hoặc không khí lọt qua. Đầu trên xi-lanh mở ra khí quyển, đầu dưới nối bằng ống với một nồi hơi hình cầu. Piston được treo bằng xích vào một đầu của một dầm gỗ chìa ra, dầm này đặt trên một kết cấu gạch và có thể dao động quanh một chốt hay trục ở giữa. Một đầu dầm nằm thẳng đứng trên piston; đầu kia gắn với gàu của một bơm nước, cũng nối với một thanh ngang hay “horse-head” bằng xích hoặc thanh nối. Toàn bộ cỗ máy tạo thành một kết cấu khổng lồ giống như chiếc cân, trong đó một phía—bơm nước—được chất thêm trọng lượng để hơi nặng hơn phía kia—động cơ hơi nước.

Để vận hành, hơi nước được tạo trong nồi hơi ở áp suất hơi cao hơn áp suất khí quyển một chút. Khi mở một khóa, hơi được dẫn vào xi-lanh bên dưới piston, lúc đầu đang đứng yên ở vị trí cao nhất. Khi hơi đã lấp đầy xi-lanh và đẩy gần hết không khí ra ngoài, khóa được đóng lại và xi-lanh được làm lạnh bằng cách phun nước lạnh bên ngoài. Ngay khi hơi trong xi-lanh bắt đầu ngưng tụ, piston, bị áp suất khí quyển phía trên nay không còn cân bằng ép xuống, bắt đầu đi xuống. Khi hoàn tất hành trình xuống, hơi lại được đưa vào phía dưới piston; áp suất hai phía piston trở nên cân bằng, và piston bắt đầu đi lên trở lại vị trí ban đầu. Rồi chu trình cứ tiếp tục như vậy.

Đó là động cơ Newcomen nguyên thủy. Ngay cả trong dạng sơ khai này, nó vẫn vượt xa động cơ Savery về tiết kiệm nhiên liệu và độ an toàn. Nó còn linh hoạt hơn rất nhiều về cách ứng dụng công suất; không chỉ có thể nâng một thể tích nước nhất định qua một độ cao tương đối nhỏ, mà còn có thể nâng một thể tích nhỏ hơn qua độ cao lớn hơn: điều đặc biệt cần thiết đối với những hầm mỏ sâu như ở Cornwall. Năm 1720, tại mỏ Wheal Fortune người ta dựng một động cơ có xi-lanh đường kính gần bốn foot, hút nước từ độ sâu 180 foot với tốc độ mười lăm hành trình mỗi phút.

Tuy nhiên, rõ ràng động cơ này vẫn kém hiệu quả ở nhiều phương diện. Chẳng hạn, các khóa điều khiển chuyển động của piston phải do một người đóng mở. Đôi khi người ấy để piston đi lên quá cao, thậm chí vọt hẳn khỏi xi-lanh; đôi khi lại để nó đi xuống quá nhanh, làm hư hại động cơ. Lại nữa, việc mỗi hành trình đều phải phun nước lạnh bên ngoài xi-lanh để làm hơi bên trong ngưng tụ hiển nhiên là một thao tác vụng về và nguyên thủy. Chẳng bao lâu sau, việc phun ngoài được thay bằng làm lạnh hơi từ bên trong bằng cách phun nước vào; phương pháp này được cho là đã được phát hiện do một piston bị rò cho nước làm kín lọt qua, nhưng lại bất ngờ cho kết quả tốt. Khó khăn với các khóa được khắc phục nhờ sự lười biếng hoặc óc sáng kiến của một thiếu niên tên Humphrey Potter, người gắn một số dây và móc vào các khóa của một động cơ mà cậu được giao vận hành tại Wolverhampton.

Với những cải tiến ấy, động cơ hầu như không thay đổi trong bốn mươi năm tiếp theo. Phạm vi hữu dụng lớn nhất của nó là các vùng mỏ than phía bắc, nơi nhiên liệu vừa rẻ vừa dồi dào ngay tại chỗ. Ở Cornwall, cho tới khi một đạo luật đặc biệt miễn thuế cho than vận chuyển bằng đường biển nếu dùng cho động cơ Newcomen, chi phí nhiên liệu vẫn là một trở ngại lớn đối với việc sử dụng nó.

Năm 1764, James Watt, một thợ chế tạo dụng cụ đang làm việc cho Glasgow College, được giao nhiệm vụ sửa chữa một mô hình hoạt động của động cơ Newcomen.

Là một người có tư tưởng nghiêm túc và thiên về triết học, bạn thân của Giáo sư Robison, nhà vật lý, đồng thời quen biết Tiến sĩ Black nổi tiếng ở Edinburgh, khi ấy đang miệt mài nghiên cứu hiện tượng nhiệt ẩn, Watt thường bàn luận với hai nhà khoa học này về khả năng cải tiến động cơ hơi nước; thiết bị mà lúc ấy vẫn chỉ được dùng để bơm nước, lại cồng kềnh và tốn nhiên liệu đến mức được sử dụng tương đối ít. Vì mục đích ấy, ông được thúc đẩy tiến hành một số thí nghiệm về sự tạo thành và ngưng tụ hơi nước. Kết quả của những thí nghiệm này, cùng hiểu biết về hiện tượng nhiệt ẩn vừa được khám phá, khiến ông tin rằng chu trình hoạt động hiện hữu của động cơ về căn bản là kém hiệu quả, và sự cải tiến phải được tìm kiếm ở chính động cơ chứ không phải ở nồi hơi, bộ phận mà phần lớn các nhà nghiên cứu đương thời đang tập trung chú ý.

Đặc biệt, ông nhận ra rất rõ sự kém hiệu quả về nhiệt của động cơ Newcomen: lượng nhiệt bị lãng phí do phải luân phiên nung nóng và làm nguội chiếc xi-lanh kim loại lớn, vốn tiêu tốn những lượng nhiên liệu khổng lồ. Ý tưởng đầu tiên của Watt là bọc xi-lanh bằng gỗ để ngăn mọi sự tỏa nhiệt ra ngoài. Nhưng kết quả thử nghiệm một xi-lanh được bọc cách nhiệt lại gây thất vọng. Quả thực có một lợi ích: khi hơi nước được đưa vào xi-lanh, nó không còn phải làm tăng nhiệt độ thành xi-lanh bằng cách tự ngưng tụ một phần; nó lập tức phát huy lực giãn nở và piston đi lên. Nhưng mặt khác, khi cần tạo chân không cho hành trình đi xuống, việc ngưng tụ hơi trở nên khó khăn hơn nhiều. Hơn nữa, người ta nhận thấy rằng tăng lượng nước phun vào chỉ khiến tình hình tồi tệ hơn.

Watt đứng trước một thế lưỡng nan, và ông vượt qua nó bằng một loạt nghiên cứu về các tính chất của hơi nước, có lẽ là thành tựu cao nhất của người thợ kiêm triết gia này.

Từ tất cả các thí nghiệm của mình, ông rút ra hai kết luận: thứ nhất, nhiệt độ ngưng tụ của hơi nước càng thấp thì chân không tạo thành càng hoàn hảo; thứ hai, nhiệt độ của xi-lanh phải càng gần càng tốt với nhiệt độ của hơi nước được đưa vào. Trong động cơ Newcomen, rõ ràng hai điều kiện này không thể đồng thời thỏa mãn, và vấn đề đặt ra là—làm thế nào dung hòa chúng? Đầu năm 1765, trong một buổi chiều Chủ nhật đang đi bộ ở Glasgow Green, ý tưởng ngưng tụ hơi nước trong một bình riêng biệt chợt lóe lên trong đầu ông. Hơi được tạo ra trong một bình riêng, vậy tại sao không tạo chân không riêng? Để thử tác dụng ấy, ông đặt một hộp rỗng kín khí bên dưới xi-lanh hơi, nối với nó bằng một đường ống có khóa chặn. Bình mới hay bình phía dưới này được ngâm trong một bể nước lạnh. Khi thử nghiệm, người ta nhận thấy chỉ bằng biện pháp đơn giản ấy có thể tạo ra chân không hoàn hảo đến mức mong muốn; tốc độ động cơ tăng mạnh, mức tiêu thụ nhiên liệu giảm triệt để, thành xi-lanh hơi được duy trì ở nhiệt độ cao và ổn định, và toàn bộ cách bố trí hứa hẹn thành công lớn. Watt gọi chiếc bình mới ấy là Condenser.

Những khó khăn mới lại nảy sinh. Khi động cơ hoạt động, condenser dần đầy nước do hơi ngưng tụ và phải được tháo định kỳ. Nước trong bể ngâm nó, do hấp thụ nhiệt của hơi, nóng lên đến mức thường xuyên phải thay. Watt lập tức đưa vào hỗ trợ hai thiết bị phụ mới, hai cơ cấu lấy chuyển động từ dầm chính của động cơ: Air Pump và Circulating Pump. Nhờ những biện pháp này, hoạt động của condenser trở nên thỏa đáng, và kết quả là một động cơ có mức tiêu thụ nhiên liệu chưa tới một nửa động cơ Newcomen.

Ông nhận thấy vẫn còn nhiều việc phải làm nếu muốn sử dụng hơi nước một cách kinh tế. Đặc biệt, xi-lanh hở phía trên, với các thành bị làm lạnh mỗi lần piston đi xuống do tiếp xúc với không khí khí quyển, rõ ràng là một nguồn gây tổn thất. Vì thế ông quyết định không để các thành xi-lanh tiếp xúc với khí quyển nữa mà bao kín toàn bộ không gian phía trên piston; và trong quá trình suy nghĩ ấy, ông nảy ra ý tưởng thay không khí phía trên piston bằng hơi nước, một tác nhân có sức mạnh tương đương. Ông đề xuất giữ xi-lanh ở nhiệt độ cao và ổn định bằng một lớp hơi nóng bao quanh nó, gọi là steam jacket. Như vậy, động cơ khí quyển mà Newcomen để lại đã tiến hóa thành động cơ hơi nước tác động đơn của Watt;—một động cơ trong đó hơi nước vẫn được dùng bên dưới piston, chỉ để đẩy không khí ra và tạo một không gian chân không cho piston đi xuống; nhưng nay hơi nước còn tác dụng chủ động phía trên piston, thay cho không khí khí quyển, để ép nó xuống. Nó vẫn là một dạng động cơ sơ cấp còn khá nguyên thủy. Piston vẫn được nâng lên bằng đối trọng ở đầu kia của dầm gỗ ngang; động cơ vẫn chưa phát triển những cơ cấu cần thiết để tạo chuyển động quay thỏa đáng. Bước này chẳng bao lâu sẽ đến.

Năm 1769, Watt nhận bằng sáng chế cho cái gọi là “xung lực kép”; và với bước tiến này, tức sự chuyển đổi từ động cơ tác động đơn sang tác động kép, những khả năng ứng dụng đa dạng của loại máy này lần đầu tiên hiện ra một cách rộng rãi. Giai đoạn phát triển này thể hiện đầy đủ sự khéo léo trong tư duy cơ khí của Watt. Bằng phát minh van trượt, ông phân phối hơi nước lần lượt tới phía trên và phía dưới xi-lanh, đồng thời theo đúng pha với những tác động ấy mở hai đầu xi-lanh thông với condenser; nhờ vậy piston được tác động chủ động với lực bằng nhau trong cả hành trình lên lẫn xuống. Sợi xích từng dùng để treo piston không còn thích hợp; nó được thay bằng một thanh. Đầu trên của thanh phải chuyển động theo đường thẳng; vì thế ông làm một thanh răng ăn khớp với đầu tròn hay horse-head của dầm. Nhưng cơ cấu ồn ào này chẳng bao lâu được thay bằng một thiết bị khác, “parallel motion” đẹp đẽ vì sự đơn giản của nó, trong đó hai chuyển động tròn được kết hợp để tạo thành một chuyển động thẳng. Cơ cấu này được cấp bằng sáng chế năm ’84.

Bốn năm trước đó, cơ cấu cổ xưa là tay quay và thanh truyền, kết hợp với bánh đà, đã được dùng để biến chuyển động tịnh tiến qua lại của động cơ hơi nước thành chuyển động quay; và việc Watt không sở hữu phát minh này của James Pickard trong một thời gian đã trở thành chướng ngại cho sự phát triển tiếp theo của động cơ. Watt nhất quyết không muốn dùng nó. Đến lúc này ông đã gắn vận mệnh của mình với ông Boulton ở Soho, Birmingham, một người có năng lực kinh doanh lớn; cùng với ông này, Watt đang chế tạo hàng loạt động cơ để thích ứng với các điều kiện khác nhau tại những mỏ ở Cornwall và miền Bắc. Ông đã bỏ ra nhiều sự khéo léo để tìm cách né tránh chiếc tay quay phiền toái của Pickard, và nghĩ ra nhiều cơ cấu, đáng chú ý nhất là “bánh răng mặt trời và hành tinh”, cho phép ông, dù phải hy sinh phần nào tính đơn giản, đạt được chuyển động quay mong muốn.

Watt dường như bị chính đà của những khám phá của mình cuốn đi; mỗi cuộc khảo cứu đều đem lại cho ông một phần thưởng quý giá. Trong một thời gian, ông đã nghiên cứu khả năng giảm bớt sự dữ dội khi piston, nay được hơi nước chủ động dẫn động từ cả hai phía, đi tới cuối hành trình. Vấn đề này dẫn ông tới khám phá lợi ích của việc sử dụng hơi nước theo chế độ giãn nở: cắt dòng hơi vào trước khi piston đi hết quá một phần hành trình, rồi để chính lực đàn hồi vốn có của hơi đẩy piston đi nốt quãng đường còn lại, trong khi hơi tiếp tục giãn nở và do đó tác dụng một lực giảm dần liên tục. Sau đó xuất hiện van tiết lưu và bộ điều tốc ly tâm để kiểm soát tốc độ của các động cơ quay; sự khéo léo của ông dường như không có giới hạn. Và việc ông khảo sát các nguồn cải tiến có thể có của động cơ hơi nước toàn diện đến mức ông thậm chí còn xem xét phương tiện điều chỉnh lực mà piston tác dụng lên tay quay trong suốt hành trình sinh công, một lực được hợp thành từ chính áp suất hơi nước và gia tốc khối lượng của piston cùng các bộ phận chuyển động khác.

Tiếp đó là một phát minh căn bản khác: Indicator. Nguyên lý của indicator ngày nay được áp dụng cho mọi hình thức và kiểu động cơ piston. Về bản chất, nó là một sự tái tạo thu nhỏ của bộ phận thiết yếu trong chính động cơ; một piston nhỏ, được giữ bởi lò xo và chuyển động trong một xi-lanh nối bằng ống với xi-lanh của động cơ, thông qua mức độ nén của lò xo cho biết áp suất khí thực sự hiện diện tại bất kỳ thời điểm nào trong xi-lanh động cơ. Bằng cách ghi lại vị trí piston của indicator trên một tờ giấy quấn quanh một trống quay có chuyển động biểu thị chuyển động piston của động cơ, người ta thu được một biểu đồ mà diện tích của nó đo công do hơi nước thực hiện trong hành trình của động cơ.

Watt thiết kế dụng cụ này để cung cấp cho hãng của mình một tiêu chuẩn về công, dùng làm cơ sở xác định công suất của từng động cơ để tính giá với khách hàng; bởi động cơ của họ được bán theo mã lực. Nhưng tính hữu dụng của nó vượt xa mục đích trực tiếp ban đầu. Đối với con mắt của người chuyên môn, biểu đồ của nó cung cấp những thông tin quý giá về việc chỉnh van, độ kín của piston, độ khô của hơi nước, mức chân không trong condenser, và nói chung là tình trạng hiệu suất của động cơ. “Khó có thể nói quá vai trò mà dụng cụ nhỏ bé này đã đóng trong quá trình tiến hóa của động cơ hơi nước. Ý niệm mang tính triết học sâu sắc về biểu đồ indicator là nền tảng của lý thuyết nhiệt động lực học; bản thân dụng cụ đối với kỹ sư hơi nước giống như ống nghe đối với thầy thuốc, thậm chí còn hơn thế, bởi nhờ nó người kỹ sư không chỉ chẩn đoán bệnh của một cỗ máy hư hỏng, dù ở cơ quan này hay cơ quan khác, mà còn đo được sức mạnh của nó khi khỏe mạnh.”

Đến đây, chúng ta đã lần theo quá trình tiến hóa của động cơ hơi nước tới thời điểm nó lần đầu tiên được thích nghi để đẩy chiến hạm. Tại đó chúng ta phải tạm dừng. Trong một chương sau, chúng ta sẽ xem xét sự tiến hóa của hệ thống máy đẩy, đặc biệt trong mối quan hệ với những phẩm chất quân sự của tàu. Chỉ cần một vài nhận xét cũng đủ minh họa những điều kiện về thiết kế, thực hành và vật liệu trong đó động cơ hơi nước xuất hiện trong Hải quân Hoàng gia Anh.

Sau khi Watt qua đời, mọi sự cải tiến máy hơi nước đều bị chống đối quyết liệt bởi sức mạnh kết hợp của thành kiến và những quyền lợi đã ăn sâu. Chính Watt vĩ đại đã phản đối việc sử dụng hơi nước áp suất cao, và uy tín của ông còn kéo dài mạnh đến mức phải nhiều năm sau công chúng nói chung mới chấp nhận những bước tiến do các người kế tục tài năng của ông—Hornblower, Woolf, Evans và Trevithick—thực hiện. Trước khi thế kỷ XVIII kết thúc, những bước đầu tiên đã được tiến hành để sử dụng sức hơi nước vào việc đẩy tàu. Trước khi trận Trafalgar diễn ra, động cơ hơi nước đã xuất hiện trong các xưởng tàu hoàng gia. Rồi có một thời kỳ ngưng lại; và nhiều năm trôi qua trước khi hệ thống đẩy bằng hơi nước được thừa nhận là cần thiết đối với một số hạng chiến hạm.

Một bản tường thuật thú vị về tình trạng thiết kế và thực hành trên tàu vào năm Nữ hoàng Victoria lên ngôi được Commander Robert Otway, R.N., đưa ra trong luận khảo Steam Navigation của ông. Các nguyên lý áp suất thấp vẫn còn thịnh hành; hơi nước vẫn được tạo ra ở áp suất không quá ba pound trên inch vuông, trong những nồi hơi hình hộp chữ nhật với nhiều kiểu dáng khác nhau tùy theo ý thích của người chế tạo, hiếm có hai chiếc giống nhau. Động cơ cũng mang những hình thức khác nhau; mọi kích thước, kiểu loại và công suất đều được coi là thích hợp cho những con tàu tương tự nhau. Chúng nặng nề đến kinh ngạc: động cơ nặng khoảng mười hai hundredweight, còn nồi hơi tám hundredweight, cho mỗi mã lực. Động cơ của các hãng chế tạo khác nhau thể hiện những sai biệt rất lớn về tỷ lệ kích thước giữa các bộ phận: một hãng dùng khung cực kỳ nặng nhưng các thanh chuyển động và trục lại nhẹ; hãng khác dùng những thanh và trục nặng, nhưng đỡ chúng trong bộ khung nhẹ nhất có thể. Tác giả chủ trương một thiết kế đúng đắn và “loại bỏ hoàn toàn mọi trang trí thừa thãi.”

Tuy nhiên, vào thời điểm này, noi theo các mỏ ở Cornwall, những người đóng tàu hơi nước đã bắt đầu sử dụng hơi nước áp suất cao, được tạo ở áp suất từ mười đến mười lăm pound trên inch vuông trong các nồi hơi hình trụ, và làm việc theo chế độ giãn nở—“thực hiện công trong xi-lanh chỉ bằng tính đàn hồi của chính nó”—trước khi trở về condenser kiểu tia phun. Cải tiến này, bị các kỹ sư chính thống phản đối quyết liệt vì cho rằng không an toàn khi dùng trên tàu, trước tiên được đưa vào Packet Establishment tại Falmouth, rồi sau đó, một cách chậm trễ, vào các tàu hơi nước của Chính phủ. Nó đem lại lợi ích kinh tế thể hiện ở việc tiết kiệm “hàng nghìn bushel than mỗi tháng.” Động cơ hơi nước làm việc theo hệ áp suất thấp tiêu thụ từ chín đến mười hai pound than mỗi giờ cho mỗi mã lực. Những động cơ này được đặt trên các tàu “đóng theo kích thước cấu kiện của brig 10 tấn”, có mớn nước lớn nhưng sức chứa than lại nhỏ đến mức—trung bình khoảng 35 tấn—khi đi ra ngoài vùng biển quê nhà, “chúng phải chở thêm ít nhất bốn ngày nhiên liệu nữa trên boong—tức phần kết cấu nặng phía trên—ngoài lượng đã lấp đầy các hòm than bên dưới.” Ngoài biển, nồi hơi phun ra những đám khói đen. Trong cảng, các bánh guồng phải được quay mỗi ngày, dù chỉ vài tấm guồng, bằng sức hợp lại của toàn thủy thủ đoàn. Việc “nạp than cho tàu” được tiến hành với sự trợ giúp của các phạm nhân từ những tàu giam giữ:—“những kẻ phạm tội được nuông chiều,” tác giả nhận xét, “mà ngay cả từng cử động của chúng cũng biểu hiện tính cách đạo đức của chúng—bởi chúng là những kẻ ăn cắp thời gian; công việc cả ngày của chúng không đáng bằng một giờ lao động.”

Trong những hoàn cảnh chẳng mấy hấp dẫn ấy, động cơ hơi nước—cơ cấu kỳ diệu bậc nhất do trí óc và bàn tay con người tạo ra—đã tự trình diện để được đưa vào hải quân; và trong mắt nhân sự hải quân, không phải không có lý do, nó bị coi là một tai họa không gì bù đắp nổi.

“NHỮNG NGUYÊN LÝ MỚI CỦA PHÁO THUẬT”

Chúng ta đã lần theo pháo nòng trơn qua các giai đoạn kế tiếp trong quá trình tiến hóa của nó. Giờ đây, chúng tôi dự định trình bày, dưới hình thức một phác thảo tiểu sử, câu chuyện về sự khởi đầu của các phương pháp khoa học khi áp dụng vào việc sử dụng loại pháo này, đồng thời tưởng nhớ người đã đặt những nền móng sâu và vững chắc cho khoa học pháo thuật hiện đại. Một người gần như đơn độc đã được định mệnh giao cho việc phát triển những nguyên lý pháo thuật như chúng ta biết ngày nay. Người ấy là một tín đồ Quaker trẻ tuổi của thế kỷ XVIII, Benjamin Robins.

Vì nhiều lý do khác nhau, danh tiếng và công lao của ông dường như chưa bao giờ được chính đồng bào mình thừa nhận hay đánh giá đầy đủ. Với nhiều người, tên ông hoàn toàn xa lạ. Với một số khác, nó chỉ gắn với việc phát minh con lắc đạn đạo: dụng cụ tài tình nhờ đó, cho tới khi các thiết bị điện xuất hiện, vận tốc của đạn súng và đạn đại bác có thể được đo với độ chính xác rất cao. Nhưng con lắc đạn đạo, như chúng ta sẽ thấy, chỉ là một biểu hiện trong năng lực sáng tạo lớn lao của ông. Những ghi chú sau đây sẽ cho thấy Robins đã đạt tới vị trí cao đến đâu giữa các nhà tư tưởng đương thời; đồng thời chứng minh mức độ mà, nhờ sự kết hợp may mắn giữa lý luận thuần túy và thực nghiệm, ông đã ảnh hưởng tới sự phát triển của pháo binh và hỏa khí. New Principles of Gunnery của ông là một khám phá lớn, giản dị nhưng hoàn chỉnh đến mức đáng kinh ngạc. Trong công trình ấy, ông không chỉ phải mở rộng hay cải tiến những phát minh của người khác; nhiệm vụ đầu tiên của ông là phơi bày những điều phi lý tồn tại suốt nhiều thế kỷ và phá bỏ mọi lý thuyết đang thịnh hành; chỉ sau đó ông mới có thể thay thế chúng bằng những nguyên lý chân xác, dựa trên suy luận toán học đúng đắn và được xác nhận bằng những thí nghiệm không biết mệt mỏi với một khẩu cannon đi mượn hoặc một “khẩu musquet tốt của Tower.”

Cho tới thời Robins, pháo thuật vẫn còn được coi là một nghệ thuật và một điều bí truyền. Người pháo thủ, con người ngay thẳng và kính Chúa ấy, thông thạo số học và thiên văn học, là bậc thầy của một nghề khủng khiếp;—diêm tiêu của ông ta, người ta nói, được thu gom trong các hầm vòm, mộ huyệt và những nơi hoang vắng khác;—mồi cháy của ông được làm từ những cây nấm già phơi khô trên ngọn lửa đầy khói;—còn bản thân ông có thể làm việc bình an vô sự chỉ nhờ ân sủng của Thánh Barbara, đấng bảo hộ mọi pháo thủ. Hiệu quả trong thực hành của ông phụ thuộc áp đảo vào kiến thức riêng và kỹ năng pha trộn, điều chỉnh vật liệu của chính ông. Không một chi tiết nào trong hệ thống của ông có mẫu chuẩn cố định; mọi yếu tố đều biến thiên trong những giới hạn rộng nhất. Không có bảng tầm bắn. Đạn của ông khác nhau về kích thước tùy theo thời gian chúng đã phục vụ, mức độ gỉ sét và bong tróc đã phải chịu, cũng như những sai khác ngay từ khi chế tạo. Lòng pháo có thể được khoan thuôn; nếu vậy, và nếu phía khóa nòng nhỏ hơn phía miệng nòng, rất có thể một số viên đạn bị nện dừng trước liều thuốc, để lại một khoảng không khí khiến khẩu pháo có thể nổ vỡ khi khai hỏa; nếu phía miệng nòng nhỏ hơn, khe hở ban đầu giữa đạn và nòng có thể quá lớn để bất kỳ viên đạn nào đưa lọt vào cũng có thể được bắn với hiệu quả. Luôn luôn phải dè chừng nguy cơ từ các vết nứt và khuyết tật.

Nhưng điều bí ẩn lớn nhất chính là màn sương che phủ đường bay của đầu đạn. Ở điểm này, pháo thuật chạm tới một trong những lĩnh vực cổ xưa nhất và chủ yếu nhất của triết học tự nhiên.

Người ta kể rằng các triết gia Hy Lạp, bất chấp trí tuệ tinh tế lớn lao của họ, vẫn không đạt tới được bất kỳ quan niệm chân xác nào về các định luật chi phối chuyển động của vật thể. Phải tới thời kỳ phục hưng học thuật sau Trung cổ mới xuất hiện những tư tưởng phù hợp một phần với chân lý. Galileo và những người đương thời phát triển lý thuyết về chuyển động parabol của vật rơi và xác nhận khám phá xuất sắc ấy bằng thực nghiệm. Tartaglia tìm cách áp dụng nó vào chuyển động của đạn được phóng từ cannon, nhưng bị những sự kiện trái ngược ngăn lại: trong thực tế, phần đầu của quỹ đạo được quan sát là một đường thẳng, thậm chí có lẽ còn cong lên phía trên. Vì thế người ta phải viện đến những giả thuyết mới, và cho rằng đường đi của đầu đạn gồm ba dạng chuyển động riêng biệt: motus violentus, motus mixtus và motus naturalis. Trong giai đoạn motus violentus, đường đi của đầu đạn hình cầu được giả định là thẳng—và nhân đây có thể lưu ý rằng chính ngộ nhận này đã sinh ra thuật ngữ sai lầm “point blank”, dùng để chỉ khoảng cách viên đạn bay được trước khi trọng lực bắt đầu tác dụng; trong giai đoạn motus naturalis, viên đạn được cho là rơi theo một parabol dốc; còn trong motus mixtus, tức phần quỹ đạo gần đỉnh, chuyển động được giả định là sự pha trộn của hai dạng kia. Lý thuyết này, dù hoàn toàn sai, lại phù hợp khá tốt với quan sát thực tế; quỹ đạo của một viên đạn cầu quả thực mang hình dạng như mô tả. Nhưng ở nhiều phương diện nó gây ra những hệ quả sâu rộng và bất lợi. Nó không chỉ tạo nên quan niệm sai lầm về point en blanc; nó còn có xu hướng nhấn mạnh giá trị của liều thuốc lớn và vận tốc đầu nòng cao, đồng thời che khuất những yếu tố quan trọng khác ảnh hưởng tới tầm bắn.

Như vậy người pháo thủ được nhồi cho một lý thuyết sai về quỹ đạo. Nhưng ngay cả lý thuyết ấy cũng không thể được tin cậy là luôn vận hành nhất quán. Người ta cho rằng tầm bay của đạn chịu ảnh hưởng bởi tính chất địa hình nằm giữa; vì một nguyên nhân bí ẩn nào đó, người ta tin rằng đạn sẽ bay ngắn hơn khi bắn qua mặt nước hoặc qua thung lũng, và pháo thủ phải cố hết sức hiệu chỉnh cho lực hút ngoài trọng lực mà nước và thung lũng được cho là sở hữu. Cộng thêm vào tất cả những điều gây bối rối ấy còn có sai số sinh ra từ thực tế rằng bản thân khẩu pháo dày hơn ở khóa nòng so với miệng nòng, khiến “đường kim loại” dùng để ngắm không song song với lòng nòng: một sai biệt đối với người ngoài nghề, và không hiếm khi cả đối với chính pháo thủ, luôn là một chướng ngại.

Không có gì đáng ngạc nhiên khi trong những điều kiện ấy, cannon vẫn là một vũ khí kém hiệu quả một cách khác thường. Lòng nòng được khoan không hoàn hảo; viên đạn sắt hay chì có đường kính nhỏ hơn lòng nòng quá nhiều đến mức nó nảy va dọc theo nòng rồi lao khỏi miệng theo một hướng thường lệch rất xa so với hướng khẩu pháo đã được chỉnh; trên bộ, nó đạt hiệu quả nhờ kích thước lớn của mục tiêu bị tấn công, hoặc nhờ sử dụng ricochet; trên biển, nó hiếm khi phóng đạn vào một con tàu ở xa, trừ khi nhằm phá cột buồm, mà nhờ chiến thuật nó tung những đòn mạnh ở cự ly gần, nạp hai viên đạn và dùng liều thuốc hào phóng, với hiệu quả khủng khiếp. Chính khi ấy nó đạt hiệu quả cao nhất.

Cũng không có gì đáng ngạc nhiên khi, trong bầu không khí thiếu hiểu biết về những nguyên lý chân thực chi phối sự cháy của thuốc súng và chuyển động của đầu đạn, những “hệ thống” sai lầm lại nở rộ. Gần như không tồn tại các ghi chép về kết quả bắn thực tế. Những người thực hành và các nhà toán học, trong khi tìm kiếm định luật có thể cho ra quỹ đạo thật của đạn đại bác, nhận thấy kết quả từ kinh nghiệm của chính mình không phù hợp với bất kỳ tổ hợp đường cong toán học nào đã thử. Họ hoặc từ bỏ việc tìm lời giải, hoặc giả vờ sở hữu một tri thức mà họ không muốn tiết lộ.

Năm 1707, Robins sinh tại Bath. Ham học và thể chất mảnh mai từ thuở nhỏ, ông sớm bộc lộ năng khiếu toán học khác thường; lời khuyên của những người bạn có ảnh hưởng từng chứng kiến tài năng ấy chẳng bao lâu đã củng cố quyết định của cha mẹ cẩn trọng về nghề nghiệp dành cho ông: dạy toán. Quả thực, đôi vợ chồng Quaker mộ đạo ấy nào có thể mơ rằng khi Benjamin trẻ tuổi lên xe ngựa đi London với mục đích đó, con trai họ chẳng bao lâu sẽ trở thành nhà pháo thuật hàng đầu châu Âu.

Sự sáng suốt của lựa chọn nghề nghiệp ấy nhanh chóng trở nên rõ ràng. Ông được khuyến khích nghiên cứu những tác giả khoa học vĩ đại của mọi thời đại—Archimedes, Huyghens, Slusius, Sir James Gregory và Sir Isaac Newton; và theo người viết tiểu sử, ông dễ dàng hiểu họ mà không cần bất kỳ sự trợ giúp nào. Tiến bộ của ông nhanh đến phi thường. Mới mười lăm tuổi, ông đã đặt mục tiêu cao đến mức tìm cách bác bỏ John Bernouilli đáng gờm về vấn đề va chạm của các vật thể. Bạn bè của ông khi ấy đã là những nhà toán học hàng đầu đương thời, và có nhiều người đặc biệt quan tâm đến chàng trai thông minh, cuốn hút này. Chắc chắn ông được phú cho những phẩm chất dẫn tới thành công; bởi người ta kể rằng “ngoài sự hiểu biết về nhiều ngành học thuật khác nhau, nơi ông, bên cạnh một vẻ ngoài thông tuệ, còn có tính khí năng động, cùng một khả năng rất lớn trong việc diễn đạt tư tưởng với sự rõ ràng, ngắn gọn, mạnh mẽ và thanh nhã.”

Tuy nhiên, đầu óc Robins mang khuynh hướng thực tiễn quá mạnh để ông có thể mãi trung thành với toán học thuần túy; nghị lực không ngừng nghỉ của ông cần một lối thoát khác. Vì vậy, ông bắt đầu quan tâm đến những “nghệ thuật cơ khí” dựa trên các nguyên lý toán học: xây cầu, chế tạo cối xay, tiêu thoát nước ở vùng đầm lầy và xây dựng hải cảng. Sau một thời gian, lại cầm lấy ngòi bút tranh luận, ông viết và công bố những bài khảo cứu dần đem lại cho mình danh tiếng lớn. Năm 1735, bằng A Discourse on Sir Isaac Newton’s Method of Fluxions, ông đã đánh tan một luận khảo chống lại các nhà toán học do Bishop of Cloyne viết. Không lâu sau đó lại xuất hiện thêm những nghiên cứu uyên áo và mang tính tranh luận: về Treatise on Motion của M. Euler, System of Optics của Dr. Smith, và Distinct and Indistinct Vision của Dr. Jurin.

Khả năng sử dụng ngôn ngữ của ông lúc này thu hút sự chú ý của một số quý ông có ảnh hưởng; họ tiếc rằng một tài năng như vậy lại bị “lãng phí” vào các đề tài toán học, và thuyết phục người bạn trẻ thử sức với việc viết những tập luận chính trị: bởi chính trị đảng phái khi ấy là mối bận tâm cuốn hút dân chúng trên các đảo này. Ông thành công lớn; các bài viết được hết sức ngưỡng mộ. Và—một điều đặc trưng cho đất nước và thời đại—những tình bạn cùng mối quen biết mà người viết tập luận chính trị thiết lập về sau lại có giá trị lớn đối với nhà khoa học đang lên.

May thay, giai đoạn hoạt động này không kéo dài. Thắp lại ngọn đèn khoa học, giờ đây ông bắt đầu cuộc truy tìm sẽ làm mình nổi tiếng.

Như chúng ta đã ghi nhận, đối với những người biết suy nghĩ ở mọi thời đại, chuyển động của vật thể trong không khí luôn có sức hấp dẫn sâu sắc. Đây là đề tài tranh luận không bao giờ dứt. Những hành vi thất thường của đầu đạn, những định luật chi phối việc đạn rời khỏi cannon, không thể không khơi dậy trí tò mò của một người nhiệt thành như Robins; và nay ông nghiêm túc bắt tay vào khám phá chúng bằng cách khảo xét những dữ liệu hiện có, bằng lý luận thuần túy và bằng thực nghiệm trực tiếp. Việc đọc những cuốn sách đã viết về đề tài này nhanh chóng khiến ông tin rằng các lý thuyết đang lưu hành đều nông cạn. Trong số các tác giả Anh, hầu như không có hai người nào đồng ý với nhau, và tất cả đều công kích Tartaglia, nhà khoa học Ý trong tác phẩm kinh điển thế kỷ XVI đã tìm cách bảo vệ lý thuyết chuyển động parabol của Galileo khi áp dụng cho đầu đạn quân sự. Nhưng điều gây ấn tượng mạnh nhất cho Robins trong tất cả các tác phẩm ấy là gần như hoàn toàn không có thử nghiệm hay thực nghiệm để xác nhận những khẳng định mang tính giáo điều của họ. Việc không hề viện đến thực nghiệm này chắc chắn không chỉ giới hạn ở các luận khảo về pháo thuật; đó là một đặc điểm nổi bật của phần lớn những nỗ lực cổ điển nhằm mở rộng tri thức khoa học vật lý. Tuy vậy, đường bay của đầu đạn lại là một vấn đề rất thuận lợi cho phương pháp quy nạp, tức khám phá các định luật của nó bằng sự tích lũy cẩn thận các sự kiện. Công việc ấy chưa được thực hiện. Trong tất cả các tác giả trong nước viết về pháo thuật, chỉ bốn người từng bước ra khỏi hai chiều; chỉ bốn người chịu khó đo những tầm bắn xác định. Cả bốn đều khẳng định mệnh đề chung rằng chuyển động của vật thể là parabol. Chỉ một người nhận thấy thực tế không ủng hộ lý thuyết này, và người ấy, với sự khéo léo dùng sai chỗ, đã viện đến giả thuyết truyền thống về một chuyển động dữ dội, một chuyển động cong và một chuyển động tự nhiên. Nhờ giả thuyết sai lầm ấy, vì có thể tự chọn điểm mà tại đó chuyển động thẳng chấm dứt, ông ta có thể uốn mọi kết quả cho phù hợp với lý thuyết quý báu của mình.

Rời những cuốn sách của giới thực hành, Robins có nhiều điều hơn để học từ vòng tròn những nhà toán học vĩ đại đã đem lại ánh sáng cho khoa học châu Âu trong phần đầu thế kỷ XVIII. Những giả thuyết cũ đang nhanh chóng bị họ loại bỏ. Newton, trong Principia, đã nghiên cứu các định luật về sức cản đối với vật thể chuyển động trong không khí dưới tác dụng trọng lực bằng cách thả những quả cầu từ mái vòm Nhà thờ St. Paul; và ông tin rằng quỹ đạo của một viên đạn cannon chỉ khác parabol một mức nhỏ. Vấn đề này khi ấy đang được thảo luận rộng rãi trên lục địa, và dẫn đến một cuộc đối đầu giữa giới toán học Anh và Đức, với Newton và Leibnitz là hai nhân vật chính. Nhưng bất kể công lao hay kết quả của cuộc tranh luận ấy ra sao, có một điều dường như chắc chắn. Không một vĩ nhân nào đương thời hiểu được sự gia tăng cực lớn của sức cản mà một vật thể chuyển động nhanh gặp phải khi xé qua không khí, hoặc nhận ra mức độ mà lực cản ấy làm biến đổi quỹ đạo. Quả thực, người ta tin và tuyên bố gần như phổ biến rằng “đối với những viên đạn kim loại lớn, có trọng lượng nhiều lần vượt trọng lượng không khí và có lực rất lớn, sức cản của không khí hầu như không thể nhận thấy, và vì vậy trong mọi phép tính về tầm bắn của những quả bom lớn và nặng, có thể hoàn toàn an toàn mà bỏ qua nó.”

Năm 1743, New Principles of Gunnery của Robins được đọc trước Royal Society.

Trong một bài khảo cứu ngắn nhưng bao quát cả đạn đạo trong lẫn đạn đạo ngoài, cả hoạt động của chất phóng trong nòng và đường bay tiếp theo của đầu đạn, tác giả đưa ra một loạt mệnh đề dựa trên các định luật vật lý đã biết và được thực nghiệm trực tiếp củng cố; nhờ đó những điều bí ẩn và dị thường của nghệ thuật bắn đại bác được quy về những hiện tượng đơn giản, có thể tính toán. Ông chỉ ra bản chất của quá trình cháy thuốc súng và cách đo lực của chất lưu đàn hồi sinh ra từ nó. Bằng một đường cong lấy trục pháo làm đường cơ sở, ông chỉ ra sự biến thiên của áp suất trong nòng khi chất lưu giãn nở, cũng như công mà nhờ đó nó thực hiện lên viên đạn. Đưa ra con lắc đạn đạo, ông cho thấy rằng bằng cách bắn một viên đạn có trọng lượng đã biết vào một con lắc có trọng lượng đã biết, có thể xác định trực tiếp vận tốc va chạm. Rõ ràng đây là một khám phá hết sức quan trọng. Bởi việc đo chính xác “vận tốc đầu nòng” của viên đạn bắn ra từ bất kỳ khẩu pháo nhất định nào đã là, và vẫn là, lời giải cùng chiếc chìa khóa cho nhiều vấn đề khác liên quan đến nó: chẳng hạn ảnh hưởng của những yếu tố biến thiên như liều thuốc, khe hở giữa đạn và nòng, hay chiều dài khẩu pháo. Quả thực, như tác giả tuyên bố, từ lý thuyết được trình bày như vậy có thể rút ra cả một loạt kết luận có tầm quan trọng lớn nhất đối với tri thức pháo thuật của thế giới. Sau đó, theo viên đạn trên đường bay, ông tiếp tục mô tả sự giảm tốc liên tục mà nó phải chịu do sức cản của không khí. Ông nói rằng mình nhận thấy sức cản này lớn hơn rất nhiều so với những gì người ta từng dự tính. Chắc chắn nó không phải một đại lượng có thể bỏ qua. Sức cản không khí đối với một viên đạn cannon 24 pound, bắn bằng liều thuốc chiến đấu mười sáu pound, ngay khi vừa rời miệng nòng đã không dưới hai mươi bốn lần trọng lượng của chính viên đạn: một lực đủ để bác bỏ lý thuyết cho rằng quỹ đạo là parabol, như nó sẽ là nếu viên đạn được bắn trong chân không. Nó không phải parabol, thậm chí cũng chẳng gần parabol. Thực ra, nó hoàn toàn không phải một đường cong phẳng. Bởi dưới sức cản lớn của không khí cộng thêm trọng lực, một viên đạn cầu—ông giải thích—thường có độ cong kép. Thay vì chuyển động trong một mặt phẳng thẳng đứng duy nhất, nó thực sự đi theo một đường uốn cong, lúc lệch sang phải, lúc sang trái so với mặt phẳng xuất phát ban đầu. Và nguyên nhân của sự lệch ấy, ông quy cho chuyển động xoáy quanh một trục mà viên đạn thu được trong khi đi qua nòng pháo.

Việc đọc bài khảo cứu gây ra nhiều tranh luận trong số các Hội viên uyên bác, bởi trước mắt họ là một loạt khẳng định hết sức mới mẻ và phi chính thống, không được đưa ra dưới dạng suy đoán mà như những lời giải chính xác cho các vấn đề trước đó chưa được giải quyết; hơn nữa chúng được trình bày bằng ngôn ngữ hết sức rõ ràng và được củng cố bằng những thí nghiệm cẩn trọng, có kết quả nhất quán đến mức hầu như không còn chỗ để nghi ngờ tính xác thực của lý thuyết tác giả. Đặc biệt gây hứng thú cho cả giới bác học lẫn pháo thủ hẳn là lời ông mô tả “một sự gia tăng hết sức phi thường và đáng kinh ngạc của sức cản không khí xảy ra khi vận tốc đạt vào khoảng từ một nghìn một trăm đến một nghìn hai trăm foot trong một giây”: một vận tốc, như ông nhận xét, bằng vận tốc truyền âm trong không khí. Ông gợi ý rằng có lẽ không khí không thể dao động đủ nhanh để lập tức trở lại khoảng không gian bị bỏ trống phía sau viên đạn, vì vậy để lại một vùng chân không sau nó, làm tăng sức cản đối với đường bay. Nhận định của ông về độ lệch của viên đạn cũng gây nhiều bàn luận. Và để thuyết phục bạn bè về tính có thật của hiện tượng này—mặc dù chính Sir Isaac Newton từng ghi nhận nó ở trường hợp bóng tennis, nhưng chưa bao giờ được nghiên cứu đến nơi đến chốn—Robins đã sắp đặt một cuộc trình diễn cho tận mắt chứng kiến.

Một buổi chiều mùa hè, các thí nghiệm được tiến hành trong một lùm cây râm mát tại khu vườn Charterhouse. Những tấm màn—“bằng loại giấy lụa mỏng nhất”—được dựng cách nhau từng khoảng năm mươi foot, và một khẩu musket thông thường có lòng nòng dành cho viên đạn một ounce được cố định chắc chắn trong ê-tô để bắn xuyên qua các màn. Qua những phát bắn lặp lại, các độ lệch khác nhau khỏi mặt phẳng xuất phát ban đầu hiện ra rõ ràng; một số viên xoáy về bên phải, số khác về bên trái mặt phẳng thẳng đứng chứa khẩu musket. Nhưng không chỉ bản thân hiện tượng lệch được chứng minh thỏa đáng trước các vị khách. Họ còn được chứng kiến một bằng chứng đơn giản nhưng đầy kịch tính xác nhận phỏng đoán của Robins rằng nguyên nhân nằm ở chuyển động xoáy của viên đạn khi bay. Một nòng musket được uốn sao cho ba hoặc bốn inch cuối cùng chĩa sang trái so với mặt phẳng đường bay ban đầu. Khi bắn, người ta hẳn sẽ chờ đợi viên đạn bị hất sang trái mặt phẳng ấy. Nhưng Robins nói rằng vì khi đi qua đoạn cong, viên đạn sẽ bị ép lăn trên phía bên phải của nòng; và do đó phía trái của viên đạn sẽ quay ngược lên chống lại không khí, làm tăng sức cản ở phía ấy; nên bất chấp nòng bị uốn sang trái, bản thân viên đạn có thể cong về phía phải. “Và khi thử nghiệm, điều đó đã xảy ra hết sức rõ rệt.”

Đến lúc này Robins đã có danh tiếng trên toàn châu Âu. Những tranh luận toán học và thí nghiệm pháo thuật tiếp tục chiếm thời gian và hút hết năng lượng của ông, và chẳng bao lâu ông lại đứng trên bục của Royal Society, đưa ra lời tiên đoán hùng hồn về tương lai của pháo nòng xoắn. Với tất cả sức nhấn mạnh mình có thể huy động, ông thúc giục người nghe nhận thức tầm quan trọng của việc áp dụng rãnh xoắn không chỉ cho hỏa khí cá nhân mà cả cho pháo hạng nặng. Ông nói rằng quốc gia nào đầu tiên hiểu được lợi thế của pháo nòng xoắn; quốc gia nào đầu tiên tạo thuận lợi cho việc chế tạo chúng và trang bị chúng cho quân đội mình; thì nhờ chúng sẽ giành được một ưu thế có lẽ không kém bao nhiêu so với những hiệu quả kỳ diệu từng do sự xuất hiện đầu tiên của hỏa khí tạo ra. Lời ông hầu như không gây tác động. Khoa học cơ khí khi ấy chưa đủ sức đảm nhận nhiệm vụ. Phải trôi qua cả một thế kỷ trước khi pháo nòng xoắn được sử dụng phổ biến. Cần đến thiên tài của Whitworth mới khiến các xưởng cơ khí trên thế giới đủ khả năng đáp ứng yêu cầu chế tạo tinh vi của nó.

Một đề tài khác thu hút sự chú ý của Robins vào thời điểm này là công sự, nghệ thuật chị em của pháo thuật, khi ấy đang rất thịnh hành do các cuộc đại chiến trên lục địa. Rõ ràng ông được coi là một chuyên gia trong lĩnh vực này, bởi năm 1747 chúng ta thấy ông được Prince of Orange mời hỗ trợ phòng thủ Berghen-op-Zoom, khi ấy đang bị vây và chẳng bao lâu sau bị người Pháp chiếm.

Lúc này xảy ra một sự việc vừa là bằng chứng cho tính đa tài của thiên tài ông, vừa có hệ quả rất lớn đối với việc nghiên cứu pháo binh của ông. Năm 1740, ông Anson—lúc này đã là Lord Anson và đứng đầu Bộ Hải quân Anh—khởi hành trong chuyến hải hành vòng quanh thế giới nổi tiếng của mình. Trong một thời gian sau khi ông trở về, công chúng mong đợi một bản tường thuật xác thực, mà người ta biết tuyên úy của Centurion, ông Richard Walter, đang viết. Ông Walter đã thu thập dưới dạng nhật ký một khối lượng lớn tài liệu liên quan đến các sự kiện của chuyến đi. Nhưng sau khi xem xét, người ta quyết định toàn bộ phải được viết lại thành hình thức tự sự bởi một tác giả có danh tiếng. Robins được mời và nhận công việc. Tư liệu trong nhật ký của vị tuyên úy được ông biên soạn thành một câu chuyện hoàn chỉnh, và cuốn sách xuất bản năm 1748. “Nó lập tức thành công; bốn lần in với số lượng lớn được bán hết trong chưa đầy một năm; và với những câu chuyện đầy kích động về hiểm nguy cùng thành công, nó được dịch sang gần như mọi ngôn ngữ ở châu Âu.” Tên Robins không xuất hiện trong sách, và phần đóng góp của ông vào quyền tác giả cho tới ngày nay vẫn là đề tài tranh luận văn học.

Mối quen biết với Lord Anson hình thành từ đó mang lại cho ông nhiều lợi ích lớn, không chỉ giúp ông có phương tiện tiến hành những thí nghiệm đa dạng với mọi loại pháo đang được Hải quân Hoàng gia Anh sử dụng, mà còn nhờ sự khuyến khích của vị lord để ông công bố quan điểm ngay cả khi chúng xung đột với ý kiến chuyên môn chính thống đương thời. Chính sự khuyến khích ấy dẫn đến việc năm 1747 xuất bản một tập luận mang tên A Proposal for increasing the strength of the British Navy, by changing all guns from 18-pounders downwards into others of equal weight but of a greater bore; một bài viết gián tiếp có ảnh hưởng đáng kể đến sự phát triển của pháo hải quân. Trong phần mở đầu, tác giả giải thích rằng nội dung của nó là kết quả những suy luận và thí nghiệm từ các năm trước; rồi mô tả sự việc xảy ra về sau đã khiến ông quyết định công bố. Có vẻ khi bắt được chiến hạm Mars, người ta phát hiện trên tàu một bản thảo chứa các kết quả và kết luận của một số cuộc thử pháo quan trọng mà người Pháp đã tiến hành. Lord Anson đưa bản thảo này cho Robins xem, và ông nhận thấy nó xác nhận mạnh mẽ những quan điểm của chính mình, cả về tỷ lệ tốt nhất của khẩu pháo lẫn liều thuốc hiệu quả nhất cho chúng. Ông buồn bã giải thích rằng trước đó mình chưa công bố những ý kiến ấy vì “không được chính thức nhập môn vào nghề pháo binh, ông sẽ bị coi là một kẻ suy đoán viển vông.” Nhưng nay, được bản thảo Pháp củng cố, ông không còn ngần ngại trình đề xuất của mình trước công chúng.

Nói vắn tắt, bài viết lập luận cho một cách phân bố kim loại hiệu quả hơn trong pháo. Robins trình bày quan điểm bằng ngôn ngữ đơn giản và súc tích. Ông nói rằng đạn lớn tự nhiên có những ưu thế rất lớn về tầm bắn so với đạn nhỏ; trong hải chiến, kích thước lỗ thủng chúng tạo ra cùng sức xuyên lớn hơn khiến giá trị của chúng tăng lên rất nhiều. Vì vậy trong mọi trường hợp người ta đều cố gắng trang bị cho tàu loại cannon lớn nhất mà nó có thể mang một cách an toàn. Và do đó nảy sinh nhu cầu phân bố trọng lượng kim loại trong pháo của tàu sao cho có lợi nhất; mọi lượng kim loại không được sử dụng hữu ích để góp phần vào độ bền của khẩu pháo không những vô ích mà còn gây hại cho hiệu quả.

Tiếp đó ông tìm cách chứng minh—phải thừa nhận là không thật thuyết phục—rằng tồn tại một quy luật so sánh mà kích thước của mọi khẩu pháo phải tuân theo, và nhờ đó có thể tính được trọng lượng của chúng. Với mỗi pound trọng lượng viên đạn phải dành một trọng lượng kim loại nhất định cho khẩu pháo. Vì vậy, nếu lấy pháo 32 pound đang phục vụ làm mẫu có tỷ lệ đúng, trọng lượng và kích thước của mọi khẩu khác có thể được xác định từ tiêu chuẩn ấy. Tuy nhiên, ông nhận xét rằng trong thực tế, pháo càng nhỏ thì trọng lượng tương đối lại càng lớn; chẳng hạn pháo 6 pound nặng ít nhất mười tám hundredweight, trong khi theo quy tắc nó chỉ nên nặng mười. Vì vậy, đề xuất của ông là tận dụng phần trọng lượng kim loại dư thừa bằng cách tăng cỡ nòng của những khẩu pháo nhỏ hơn. Đồng thời ông đề nghị giới hạn ứng suất đặt lên mọi khẩu pháo bằng cách giảm liều thuốc xuống còn một phần ba trọng lượng viên đạn đối với tất cả các cỡ nòng; liều nhỏ hơn này gần như vẫn hiệu quả ngang những liều lớn đang dùng về tầm bắn, nhưng ít nguy hiểm cho khẩu pháo hơn vô cùng.

Tập luận được xuất bản đúng lúc. Một tinh thần mới đang ló rạng trong hải quân, một nhiệt tình mới cùng cuộc tìm kiếm hiệu quả đang lan rộng, và trong nửa thế kỷ tiếp theo sẽ được tưởng thưởng bằng một chuỗi chiến thắng quyết định, hoàn toàn xứng đáng. Sự quan tâm đến đề xuất thay đổi hệ vũ khí lan rộng cả trong lẫn ngoài Hải quân Hoàng gia Anh. Và ngay trong năm ấy, Đô đốc Hawke cung cấp một lời bình luận đầy ý nghĩa về đề xuất điều chỉnh liều thuốc khi ông báo cáo rằng trong trận đánh ngoài khơi Ushant, toàn bộ dây hãm giật của các khẩu pháo boong dưới đã đứt dưới tác động giật lùi liên tiếp dữ dội, buộc ông phải cho tàu vượt lên phía trước đối thủ trong lúc những dây hãm mới được buộc vào.

Phải một thời gian nữa các lập luận của Robins mới bắt đầu cho thấy dấu hiệu kết quả. Những thí nghiệm do Dr. Hutton tiến hành tại Woolwich trong thập niên 1770, với mọi phương tiện được bảo đảm nhờ sự bảo trợ của một Master-General of Ordnance thuộc hàng công tước, chỉ mở rộng và xác nhận các kết quả của chính Robins. Năm ’79, carronade xuất hiện, chứng thực một cách đầy kịch tính giá trị—ít nhất trong nhiệm vụ phòng thủ—của một viên đạn lớn, liều thuốc nhỏ và khe hở giữa đạn với nòng nhỏ khác thường. Với tư cách vũ khí tấn công, dĩ nhiên nó là reductio ad absurdum của những nguyên lý Robins đã nêu; đặc trưng chủ đạo của nó là một viên đạn có thể tích tối đa được phóng với vận tốc tối thiểu, và theo lời một học giả Mỹ, điều ấy “rõ ràng là một sai lầm lớn chẳng kém khối lượng tối thiểu và vận tốc tối đa của hệ pháo dài, hệ thống mà carronade trực tiếp đối lập.” Tuy nhiên, carronade—lịch sử của nó sẽ được bàn trong một chương sau—đã phục vụ rất hiệu quả. Được đặt trên boong trên và boong mũi của tàu buôn cùng những hạng chiến hạm nhỏ hơn, bằng những đòn mạnh mẽ và thường bất ngờ giáng vào sườn những đối thủ dám tiến vào tầm bắn, nó làm nổi bật sự kém hiệu quả tương đối của những loại pháo dài nhỏ hơn mà chiến hạm chúng ta được trang bị. Đối với những thuyền trưởng hải quân sáng suốt nhất, công và khuyết điểm tương đối của carronade và pháo dài cỡ nhỏ rõ ràng đã được hiểu rõ. Năm 1780, chúng ta thấy Kempenfelt, trong một bức thư gửi Sir Charles Middleton, chủ trương một loại vũ khí dài và nặng hơn carronade đôi chút: một thứ nằm giữa nó và pháo dài. Những lập luận của Robins chống lại các loại pháo nhỏ vẫn đang thịnh hành đã thuyết phục ông, và ông chép lại toàn bộ Proposal để cấp trên xem xét. Ông viết: “Ở đây, thưa ngài, ngài có ý kiến của sĩ quan pháo binh tài giỏi nhất nước Anh vào thời ấy, và có lẽ cả châu Âu.”

Một lần nữa, ngòi bút đa tài và xuất sắc ấy được gọi đến phục vụ chính trị. Năm 1749, ông được thuyết phục viết tác phẩm mà người viết tiểu sử mô tả là một kiệt tác thuộc loại ấy: An apology for the unfortunate affair at Preston-Pans in Scotland. Nhưng chẳng bao lâu một cơ hội xứng đáng hơn với tài năng của ông xuất hiện. Công ty Đông Ấn, có các pháo đài tại Ấn Độ khi ấy vẫn chưa thích hợp cho phòng thủ, cần đến sự phục vụ của một chuyên gia về công sự quân sự. Một lời mời được đưa ra, và với chức Engineer-General của Công ty, Robins rời nước Anh sang phương Đông cuối năm ’49, khiến tất cả những người quen biết ông vô cùng buồn tiếc. Họ sẽ không bao giờ gặp lại ông. Mùa hè năm sau, ông qua đời vì sốt, tay vẫn cầm bút, đang làm việc trên các bản thiết kế phục vụ Công ty.

Như vậy kết thúc một sự nghiệp ngắn ngủi, rực rỡ và hết sức đáng kính. Benjamin Robins sở hữu ở mức độ đặc biệt năng lực vốn có ở rất nhiều đồng bào mình: đem những chân lý khoa học áp dụng vào mục đích thực tiễn. Là một người theo chủ nghĩa cá nhân, lấy cảm hứng từ những bậc thầy vĩ đại của quá khứ, ông đi theo hướng mà lòng nhiệt thành của mình dẫn dắt, cho tới cuối cùng tài năng tìm được biểu hiện trong một lĩnh vực mà cả chính ông lẫn những người bạn thuở đầu đều chưa từng mơ tới. Trong lĩnh vực pháo thuật, ông là một nhà tài tử thiên tài. Có lẽ phần nào chính vì thế mà các nhà chuyên môn của chúng ta dường như không coi quan điểm của ông là có thẩm quyền; vị tiên tri được trọng vọng ở Berlin, Paris và Washington hơn trên quê hương mình. Nói về súng trường, nguyên lý chân chính của nó được thừa nhận là do Robins xác lập, nhà pháo thuật Mỹ Dahlgren viết năm 1856: “Sự thờ ơ đáng kinh ngạc dường như đi theo công trình của ông không ở đâu thể hiện rõ hơn trong lịch sử của thứ vũ khí này. Nay khi toàn bộ các đạo quân sắp sử dụng súng trường nòng xoắn với đầu đạn hình nón, người ta không khỏi kinh ngạc trước khoảng thời gian đã được để trôi qua kể từ khi nhà thực nghiệm tài năng ấy trình bày những niềm tin của mình một cách đáng ghi nhớ trước Royal Society vào năm 1746.”

Giá trị công trình của ông đối với quốc gia ngày nay không còn gì phải nghi ngờ. Một bức chân dung sinh động về chính con người ông được trình bày trong tiểu sử do Dr. Hutton xuất bản cùng các bài viết chủ yếu của ông, nguồn mà nhiều ghi chú ở trên đã được lấy từ đó. Giữa những nhân vật kiệt xuất khác đã dâng hiến cuộc đời và công sức cho việc phục vụ công chúng, và có những nỗ lực xây dựng nên sự vĩ đại trong quá khứ của nước Anh được ghi nhận một cách rộng rãi, chúng ta đừng quên tôn vinh người thường dân xuất chúng ấy, Benjamin Robins.

CARRONADE

Tại cuộc họp hằng tháng của Carron Company, một hãng đúc sắt và vận tải biển của Scotland, tổ chức vào tháng 12 năm 1778, người quản lý báo với hội đồng rằng, để trang bị vũ khí cho một số tàu packet buồm của Công ty, ông đã chế tạo một loại pháo rất nhẹ, có dáng giống cohorn, và được nhiều người cố ý đến xem hết sức tán thưởng. Quả thực, ấn tượng do việc quan sát thứ vũ khí này đem lại thuận lợi đến mức, nếu được Công ty cho phép, ông có thể nhận rất nhiều đơn đặt hàng. Vì vậy, người ta quyết định cho phép chế tạo hàng loạt loại pháo mới; và gọi tất cả những khẩu pháo do họ chế tạo theo kiểu này là Carronade.

Đó là hoàn cảnh carronade lần đầu tiên được đưa vào sử dụng. Và quảng cáo sau đây, xuất hiện ở Edinburgh không lâu sau đó, giải thích đầy đủ động cơ thúc đẩy việc khai thác loại pháo mới, cũng như lý do nó được các chủ tàu, hành khách và thủy thủ đoàn ưa chuộng. “Khởi hành ngày 5 tháng 3 năm 1779, tàu Glasgow, thuyền trưởng Robert Paterson, trang bị mười bốn pháo 12 pound, cùng số người tương xứng.... Ghi chú.—Các tàu Carron được trang bị hoàn chỉnh nhất cho mục đích phòng thủ với chi phí rất đáng kể, và được cung cấp đầy đủ vũ khí nhẹ. Mọi thủy thủ, toán tuyển mộ, binh sĩ đang nghỉ phép, cùng mọi hành khách hạng steerage khác đã quen sử dụng hỏa khí và cam kết tham gia tự vệ, sẽ được chuyên chở đi và về London chỉ với điều kiện thanh toán cho thuyền trưởng tiền lương thực, trong mọi trường hợp không vượt quá 10 shilling 6 penny sterling. Các tàu Carron vẫn khởi hành đều đặn như thường lệ, không chờ đoàn hộ tống.”

Carronade là một khẩu pháo rất ngắn, nhẹ, đặt trên giá pháo, có cỡ nòng tương đối lớn, được chế tạo để dùng đạn có kích thước tiêu chuẩn của pháo dài và phóng nó bằng một liều thuốc nhỏ vào kẻ địch ở cự ly gần. Những người sở hữu nó chẳng bao lâu đã tìm được thị trường cho sản phẩm của xưởng đúc, không chỉ trên tàu buôn mà cả trên chiến hạm. Danh tiếng của loại pháo mới lan truyền nhanh chóng; carronade gần như lập tức có chỗ trong hệ vũ khí chính thống của phần lớn chiến hạm chúng ta; và giữ vị trí ấy cho tới khi, sau một sự nghiệp thăng trầm kéo dài nửa thế kỷ, trong đó nó góp phần cả vào chiến thắng lẫn thất bại, cuối cùng bị loại khỏi hải quân.

Câu chuyện về carronade bắt đầu sớm hơn đôi chút so với cuộc họp của hội đồng Carron năm 1778. Có thể nhớ rằng vào năm 1747, ông Benjamin Robins, trong một bài viết được bàn luận rộng rãi, đã chủ trương tăng cỡ nòng pháo chiến hạm bằng cách hy sinh tầm bắn; và để ủng hộ lập luận của mình, ông đã lưu ý đến hai đặc điểm của giao chiến trên biển—thứ nhất, đại đa số các cuộc đấu pháo diễn ra ở cự ly gần; thứ hai, tác dụng phá hoại của viên đạn cannon đối với thân tàu địch phụ thuộc rất nhiều vào kích thước ngoài của viên đạn, và trong hai viên đạn, viên lớn hơn tạo ra tác dụng vượt xa mức chênh lệch đơn thuần về kích thước.

Dù những lập luận dựa trên các nhận định ấy có thể thiếu vững chắc đến đâu—và thời gian sau này sẽ cho thấy trong đó có một khuyết điểm nghiêm trọng—thì xét riêng về phương diện phòng thủ, không thể nghi ngờ rằng các kết luận đạt được có giá trị quan trọng. Chẳng hạn, trong trường hợp một tàu packet thương mại tự bảo vệ khỏi bị một privateer áp mạn, một khẩu pháo nhẹ, tầm ngắn nhưng bắn viên đạn lớn sẽ đem lại khả năng bảo vệ hiệu quả hơn nhiều so với một khẩu pháo dài cỡ nhỏ. Và nếu hơn nữa loại trước chỉ mang theo chưa tới một phần tư tải trọng chết và cần chưa tới một nửa quân số so với loại sau, thì trong mắt chủ tàu và thuyền trưởng, ưu thế của nó trong chiến đấu lại càng được củng cố bởi những yếu tố ít được quảng bá hơn như trọng lượng, không gian và trang bị—những vấn đề hết sức quan trọng đối với tốc độ và sự tiện dụng của con tàu, và do đó đối với tất cả những người có liên quan.

Vì vậy, những lập luận của Robins, tuy vốn chỉ được nêu ra với chiến hạm trong tâm trí, lại đặc biệt thích hợp với vũ khí phòng thủ của tàu buôn. Nhận thức về điều này đã khiến một nhà pháo thuật rất có năng lực, Tướng Robert Melville, năm 1774 đề xuất một khẩu pháo ngắn cỡ tám inch, chỉ nặng ba mươi mốt hundredweight nhưng bắn một viên đạn sáu mươi tám pound vừa khít bằng liều thuốc chỉ năm pound rưỡi. Ông thuyết phục Carron Company đúc khẩu pháo này, và đặt cho nó cái tên rất thích hợp là Smasher. Trong tất cả các carronade, Smasher chính là nguyên mẫu. Nó sở hữu ở mức cao nhất những đặc điểm riêng biệt của carronade; carronade là sự tái tạo Smasher ở một tỷ lệ thuận tiện hơn. Việc Tướng Melville là nhà phát minh chủ yếu của kiểu mới này đã được chứng minh không còn nghi ngờ bởi dòng chữ trên một mô hình mà Carron Company về sau tặng cho ông. Dòng chữ ghi: “Quà của Carron Company tặng Trung tướng Melville, người phát minh các Smasher và carronade cỡ nhỏ hơn dùng cho đạn đặc, đạn tàu, đạn phá và đạn cháy, v.v. Lần đầu dùng chống tàu Pháp năm 1779.”

Ở hầu như mọi phương diện, Smasher là phản đề của pháo dài: ưu điểm của loại này được xây dựng trên khuyết điểm của loại kia. Chẳng hạn, viên đạn nhỏ của pháo dài là một đặc điểm mà, khi mạn tàu ngày càng được làm chắc và dày hơn, khiến các cỡ nhỏ của pháo dài ngày càng giảm giá trị như vũ khí tấn công. Việc đánh chìm một con tàu bằng hỏa lực pháo ngày càng trở nên khó khăn. Lỗ tròn tạo ra gần đường nước của địch quá nhỏ để gây tác động quyết định; các thớ gỗ khép lại quanh viên đạn đi vào và, khi trương lên vì nước biển, gần như khép kín một nửa lỗ thủng, khiến người thợ mộc chỉ cần làm một công việc dễ dàng là bịt đầu trong của nó. Trái lại, lỗ lớn và méo mó do Smasher tạo ra, khoảng hở nham nhở đầy dằm gỗ do viên đạn lớn đập vỡ sườn và các thanh gỗ kết cấu, hoàn toàn có khả năng khiến tàu chìm. Lại nữa, vận tốc cao của viên đạn từ pháo dài, tuy đem lại tầm bắn và sức xuyên đáng kể, lại thực sự là một bất lợi khi giao chiến ở cự ly gần. Mọi pháo thủ đều biết rằng hiệu quả tối đa đạt được khi viên đạn chỉ có vừa đủ động lượng để xuyên qua gỗ kết cấu của đối phương. Vận tốc cao thường chỉ tạo ra một lỗ xuyên sạch qua con tàu mà không tạo dằm gỗ hay khiến tàu nghiêng chút nào. Vì vậy mới có tập quán nạp hai viên đạn: một hệ gồm hai đơn vị mà, như chúng ta vừa thấy, ít có khả năng hiệu quả hơn một hệ gồm một viên duy nhất lớn hơn. Trái lại, Smasher lấy chính vận tốc đầu nòng thấp làm ưu điểm. Còn về liều thuốc tương đối, pháo dài dùng một liều lớn một cách lãng phí và kém hiệu quả, trong khi Smasher dùng liều nhỏ nhưng rất hiệu quả. Có lẽ chính ở phương diện này Smasher thể hiện ưu thế lớn nhất. Và vì đặc điểm này ngay từ đầu đã có ảnh hưởng quan trọng đến mọi loại pháo khác, chúng ta sẽ xem xét khá chi tiết những phương tiện nhờ đó hiệu suất cao của nó đạt được.

Ngoài sự kém hiệu quả vốn có trong hệ đạn nhỏ-vận tốc lớn, pháo dài còn chịu những bất lợi cơ khí mà đối thủ lùn và bè của nó may mắn không gặp phải. Trong thế kỷ XVIII, trình độ thực hành xưởng máy còn nguyên thủy đến mức không thể thực hiện những phép đo vật liệu tinh vi. Cho tới thời Whitworth, một mặt phẳng thật chuẩn, một hình trụ thật chuẩn và một hình cầu thật chuẩn đều chưa thể đạt được trong thực tế. Vì lý do này, phải để một khoảng hở đáng kể giữa đạn cầu và lòng nòng của khẩu pháo dành cho nó; nói cách khác, những sai lệch tồn tại trong kích thước của pháo và đạn khiến bắt buộc phải có một lượng “windage” nhất định. Nhưng còn phải tính tới những yếu tố khác. Nhiệt độ khác nhau mà đạn có thể phải được sử dụng; hiện tượng lòng pháo bám cặn do thuốc cháy; tác động của mài mòn và gỉ sét lên cả đạn lẫn lòng nòng, đặc biệt là tác động của gỉ lên đạn mang trên chiến hạm—ban đầu phình lên do gỉ, rồi khi lớp gỉ bong hoặc bị đập bỏ bằng búa thì lại giảm kích thước—tất cả các yếu tố ấy kết hợp lại đòi hỏi khe hở lớn đến mức mất cân đối, khiến trong điều kiện tốt nhất từ một phần tư đến một phần ba lực của thuốc súng bị mất hoàn toàn, còn trong điều kiện xấu nhất có tới một nửa lực đẩy của thuốc thoát ra vô ích. Vì vậy không chỉ cần liều thuốc lớn, mà tầm bắn và hướng ngắm của viên đạn lỏng lẻo trong nòng thường cũng sai lệch và không thể tính toán; chuyển động của viên đạn làm hỏng bề mặt lòng nòng và giảm tuổi thọ khẩu pháo; còn giật lùi dữ dội đến mức đôi khi làm pháo bật khỏi giá và mất khả năng hoạt động, gây thương tích cho pháo thủ, thậm chí đe dọa cả con tàu.

Người phát minh Smasher, bằng cách loại bỏ khuyết điểm hiển nhiên này của pháo dài, không chỉ đem lại cho vũ khí của mình một lợi thế trực tiếp nhờ hiệu suất cao hơn của liều thuốc, mà còn nhiều lợi ích phụ phát sinh từ đó, như tiết kiệm thuốc súng, giật lùi nhẹ hơn và ứng suất nhỏ lên giá pháo cùng kết cấu đỡ nó.

Năm 1775, Dr. Hutton, trong những kết quả chủ yếu của loạt thí nghiệm có hệ thống do ông tiến hành tại Woolwich nhằm mở rộng các khảo cứu do Robins khởi xướng, đã xác lập rằng nếu có thể giảm khe hở giữa đạn và nòng thì sẽ thu được những lợi ích rất quan trọng; trong số đó có việc tiết kiệm ít nhất một phần ba liều thuốc tiêu chuẩn. Tướng Melville quyết định chỉ để cho Smasher lượng khe hở tối thiểu cần thiết để tránh tai nạn. Chiều dài nòng ngắn thuận lợi cho việc giảm như vậy. Đường kính lớn, dù thoạt đầu có vẻ đòi hỏi khe hở tương ứng lớn, thực ra lại là một lợi thế xét từ phương diện này. Bởi thay vì tuân theo tập quán chính thống của pháo dài là làm khe hở gần như tỷ lệ với đường kính lòng nòng, ông cho Smasher một khe hở nhỏ hơn cả loại pháo dài nhỏ hơn nhiều, với lập luận rằng tuy một khoảng hở cơ khí nhất định là cần thiết, lượng khoảng hở ấy hoàn toàn không phụ thuộc vào đường kính của đạn hay khẩu pháo. Vì thế kích thước lớn của Smasher lại có lợi cho nó. Khoảng hở mà khí thuốc có thể thoát qua rất nhỏ so với diện tích của viên đạn lớn mà chúng thực hiện công hữu ích lên đó.

Nhưng sự khác biệt này so với thực hành tiêu chuẩn dường như sẽ đòi hỏi phải có loại đạn đặc biệt cho Smasher: viên đạn sáu mươi tám pound vừa khít hẳn phải được chế tạo riêng cho nó? Và điều ấy chắc chắn sẽ cản trở việc Smasher được chấp nhận rộng rãi trong quân vụ? Không hề có khó khăn nào như vậy đối với nhà phát minh. Bởi, khá kỳ lạ, nguyên tắc dùng để xác định kích thước lòng pháo và đạn khi ấy lại đảo ngược so với nguyên tắc ngày nay. Thay vì đường kính của khẩu pháo mang kích thước danh nghĩa còn đường kính viên đạn bằng đường kính pháo trừ đi khe hở, chính đường kính viên đạn mới là chuẩn từ đó người ta xác định lượng khe hở và cỡ nòng của khẩu pháo.

Vì vậy, khi kích thước viên đạn đã cố định, có thể giảm khe hở trong một thiết kế pháo mới bằng cách khoan lòng nòng nhỏ hơn đường kính tiêu chuẩn. Và đó chính là điều người phát minh Smasher đã làm. Viên đạn lớn, kết hợp với khe hở hạn chế và liều thuốc nhỏ, đem lại cho Smasher những kết quả đạn đạo vượt trội đáng kể, xét tương đối, so với pháo dài. Người ta thừa nhận nó thiếu tầm bắn. Nhưng đối với giao chiến cự ly gần, người ta tuyên bố rằng nó sẽ chứng tỏ là một vũ khí vô giá, đặc biệt trong việc bảo vệ tàu buôn. Viên đạn lớn của nó không chỉ có thể khoét những lỗ trên thân nhẹ của một privateer địch đủ để phá gãy xà và sườn tàu, thậm chí buộc toàn bộ thủy thủ phải lao tới các máy bơm; mà khi được phóng với vận tốc vừa đủ để xuyên qua gỗ kết cấu của đối phương, nó còn tạo ra hiệu ứng dằm gỗ tối đa và có thể loại khỏi vòng chiến các khẩu pháo, pháo thủ của chúng, và có lẽ cả chính con tàu.

Theo khuôn mẫu của Smasher, những “carronade cỡ nhỏ hơn”, thuận tiện hơn về kích thước và dễ thao tác hơn, đã được đúc và nhanh chóng tạo dựng danh tiếng trong ngành hàng hải thương mại. Bản thân Smasher được đề nghị với Bộ Hải quân Anh, nhưng chưa bao giờ được lắp trên một tàu hoàng gia; tuy vậy, về sau người ta vẫn tiến hành thử nghiệm với nó bằng đạn rỗng hay đạn có lõi rỗng, để xác định những viên đạn nhẹ hơn này trong thực chiến so với đạn đặc 68 pound ra sao. Trong khi đó Carron Company tìm được một thị trường lớn cho các mẫu carronade nhẹ hơn; các loại 24, 18 và 12 pound được bán với số lượng lớn cho tàu tư nhân, tàu có giấy phép tư chiến, cùng một số frigate và tàu nhỏ hơn của Hải quân Hoàng gia Anh. Bộ Hải quân Anh theo dõi sự phát triển của loại pháo mới với nhiều quan tâm. Năm 1779, chúng ta thấy Sir Charles Douglas viết cho Sir Charles Middleton, hoàn toàn đồng tình với quan điểm của ông về việc nên đặt carronade 12 pound của Carron trên poop của Duke, đồng thời đề nghị đặt pháo 24 pound trên boong lái, mỗi mạn ba khẩu. Captain Kempenfelt cũng viết cho chính vị thư tín viên danh tiếng ấy, than phiền rằng cho tới lúc đó vẫn chưa tiến hành thử nghiệm nào với carronade. Không lâu sau, Navy Board thảo luận về Smasher 68 pound và yêu cầu Master-General of Ordnance tiến hành thí nghiệm với nó. Hơn nữa, Navy Board còn lập một bảng quy định, được Bộ Hải quân Anh phê chuẩn, để trang bị carronade 18 và 12 pound cho các hạng tàu khác nhau. Những lớp tàu lớn hơn—hạng nhất, hạng hai và hạng ba—đã có boong lái đầy pháo; nhưng người ta vẫn tìm được chỗ cho một cặp carronade trên boong mũi và nửa tá trên poop, nơi suốt gần một thế kỷ trước chủ yếu chỉ đóng vai trò làm mái cho cabin thuyền trưởng. Giờ đây poop được gia cường bằng gỗ và mở thêm ba cặp cửa pháo, nâng tổng số lên tám cửa để đặt carronade. Với các tàu nhỏ hơn thì gặp ít khó khăn hơn. Người ta dễ dàng khoét cửa pháo trên boong mũi và boong lái, và trong một số trường hợp còn dựng công sự nhẹ quanh poop để bố trí từ bốn đến mười hai carronade.

Loại vũ khí mới nhanh chóng đi vào phần lớn các tàu nhỏ của chúng ta, không phải lúc nào cũng chỉ như một phần bổ sung cho hệ pháo dài hiện hữu để dùng trong những hoàn cảnh đặc biệt, mà trong nhiều trường hợp còn thay thế chính các pháo dài theo establishment. Phần trọng lượng và không gian tiết kiệm được nhờ sự thay thế này khiến carronade đặc biệt được ưa chuộng trên các frigate hạng nhỏ, sloop và brig; nhiều chiếc trong số đó gần như được trang bị hoàn toàn bằng loại pháo này. Điểm yếu của carronade, về sau sẽ trở thành tử huyệt của nó—tầm bắn và sức xuyên yếu—thường bị bỏ qua, hoặc được chấp nhận vì cho rằng những ưu điểm hiển nhiên khác dư sức bù lại. Nhiều người nói rằng carronade là thứ vũ khí đặc biệt thích hợp với chiến thuật ưa thích của Hải quân Anh—giao chiến ở cự ly sát mạn, gần đến mức hai đầu xà buồm gần như ngang nhau.

Tuy nhiên, cũng có những người nhấn mạnh vào bất lợi mà carronade sẽ gặp phải nếu đối phương có thể tránh áp sát và giữ mình vừa ngoài tầm bắn. Và về vấn đề này—giá trị tương đối của pháo dài và carronade khi dùng làm vũ khí cho các tàu nhỏ—các cuộc tranh luận trong giới hải quân diễn ra thường xuyên và gay gắt. Hải quân của Nhà vua chia thành hai trường phái. Những người ủng hộ pháo dài có thể dẫn ra nhiều trường hợp mà, đặc biệt trong truy kích, tầm bắn vượt trội của pháo dài đã góp phần quyết định chiến thắng. Những người ủng hộ carronade đáp lại bằng những ví dụ mới và đầy sức thuyết phục về các chiến thắng giành được bởi những tàu mang pháo ngắn, nhờ có thể áp sát rồi nhanh chóng triệt tiêu ưu thế của một đối thủ mạnh hơn nhưng trang bị pháo dài. Khi bị chất vấn rằng, vì mọi ưu điểm của carronade hoàn toàn biến mất ở tầm xa, nên điều thiết yếu là những tàu trang bị chúng phải có tốc độ đi buồm đặc biệt cao, họ đáp rằng chính sự nhẹ của hệ vũ khí carronade, nếu các điều kiện khác ngang nhau, sẽ đem lại cho con tàu tính chất cần thiết ấy. Còn về việc bị đối phương vượt tầm, họ thậm chí sẵn sàng đặt niềm tin vào carronade ngay cả ở phương diện đó, miễn là nạp đủ thuốc súng. Nhiều người tin như một điều tín ngưỡng rằng, bất chấp bằng chứng Dr. Hutton đã công bố cho thấy điều ngược lại, vẫn có thể tăng đáng kể tầm bắn bằng cách rút ngắn giật lùi của pháo; vì vậy trong lúc truy kích, một biện pháp thông thường là buộc chặt dây hãm giật của carronade vào kết cấu gỗ của tàu để ngăn giật lùi và “giúp” viên đạn bay xa hơn.

Ban đầu đã nảy sinh những khó khăn cơ khí khi lắp các giá pháo carronade mới; tuy những khó khăn này không bắt nguồn từ bất kỳ khuyết điểm cố hữu nào của trang bị, chúng vẫn khiến carronade bị nghi ngờ trong một số giới. Mặc dù nguyên mẫu có trunnion như một khẩu pháo thông thường, những carronade được đúc về sau lại gắn bằng tai liên kết vào các máng trượt gỗ; các máng này giật lùi trên những giá có rãnh, được chốt xoay vào kết cấu mạn tàu, còn máng trượt được giữ với giá bằng một bu-lông thẳng đứng xuyên xuống qua rãnh. Giật lùi được hạn chế bằng dây hãm; nhưng vì những dây này liên tục giãn ra, cuối cùng bu-lông sẽ đập mạnh vào đầu rãnh trên giá: bu-lông gãy và carronade mất khả năng hoạt động. Điều này đã xảy ra tại vịnh Praya, nơi các carronade phá gãy bệ sau vài phát bắn vì dây hãm bị chùng. Các thuyền trưởng cũng phàn nàn rằng hỏa lực của carronade gây nguy hiểm cho dây chằng và hệ thống dây buồm.

Bất chấp những ý kiến ấy, carronade trở nên phổ biến nhanh đến mức vào tháng 1 năm 1781, theo sử gia James, có tới 429 tàu trong Hải quân Hoàng gia Anh mang loại pháo này. Ý kiến về công dụng của chúng vẫn chia rẽ sâu sắc. Board of Ordnance phản đối việc tiếp nhận; Navy Board chỉ tán thành một cách dè dặt. Trong thực tế, dường như các chỉ huy tàu được trao quyền tùy nghi đáng kể trong việc quyết định hệ vũ khí thực sự mang theo. Nhưng sự thiếu nhất quán trong quan điểm chính thức dẫn tới một nghịch lý đáng kinh ngạc: carronade, mặc dù được chính thức cho phép, lại không được công nhận là một phần của hệ vũ khí chính thống trên tàu. Nguyên nhân hiện nay không còn rõ. Người ta giải thích rằng carronade tạo nên một cơ sở quá biến động để dùng phân hạng sức mạnh tàu; rằng một cơ sở dựa trên pháo dài cho biết tương đối rõ lượng vật tư và quân số cần thiết, trong khi carronade hầu như không ảnh hưởng nhiều đến quân số hay vật tư; hoặc có thể đơn giản chỉ do sự trì trệ của Navy Board. Dù nguyên nhân là gì, việc bỏ qua carronade trong mọi số liệu chính thức về hệ vũ khí của tàu đã dẫn đến sự bất định và hỗn loạn lớn khi đánh giá tương quan sức mạnh giữa hải quân chúng ta và các hải quân khác, dẫn tới những cáo buộc đối phương gian dối, những cuộc cãi vã giữa các sử gia và sự hoang mang của công chúng hai phía. Hoàn cảnh phi thường này—rằng carronade, với mọi ưu điểm được ca ngợi của nó, lại không được coi xứng đáng để xếp cùng các pháo dài của con tàu—được James bình luận rất dài. Ông viết: “Dù cỡ nòng của chúng có ngang với khẩu nặng nhất trong số các pháo dài ấy, dù chúng làm tăng số lượng pháo thêm trọn một phần ba, hay tăng sức mạnh thêm trọn một nửa, chúng vẫn chẳng khác gì một khoảng trắng trong sức mạnh danh nghĩa hay phân hạng của con tàu, hệt như những khẩu musket nằm trong hòm vũ khí. Trái lại, chỉ cần bổ sung một cặp pháo kiểu cũ vào hệ vũ khí của một tàu là lập tức đưa nó lên hạng cao hơn và trao cho nó, dù tên gọi ấy có mới lạ hay bất tiện đến đâu, một danh xưng mới.”

Trong khi sản phẩm của hãng Carron đạt thành công ngoài dự kiến trong việc phòng thủ tàu buôn, giá trị của chúng trên các chiến hạm tuyến cũng không còn bị nghi ngờ lâu. Một số carronade nặng hơn đã được lắp trên Formidable, Duke và các tàu khác, và sự hiện diện của chúng có ảnh hưởng thực chất trong trận đánh của Đô đốc Rodney tháng 4 năm 1782. Như đã được thừa nhận rộng rãi, carronade đặc biệt phù hợp với mục tiêu và phương pháp tấn công của người Anh—hủy diệt đối phương bằng giao chiến sát mạn. Đối với người Pháp, có chiến lược và phương pháp căn bản khác biệt, giá trị của nó kém rõ ràng hơn. Vì thế trong một thời gian dài chỉ nước này hưởng lợi từ phát minh ấy; cho tới khi Pháp dần dần tiếp nhận nó với thái độ có phần miễn cưỡng, và khi đó chủ yếu ở những cỡ nhỏ hơn, dường như nhằm phòng thủ nhiều hơn là tấn công. Trong trận đánh với de Grasse, ở giai đoạn mở đầu, carronade của hạm đội Anh trở thành thêm một lý do khiến đối phương tránh cự ly gần. Và về sau, khi hai bên đánh giáp mạn, trọng lượng kim loại của chúng góp phần không nhỏ vào ưu thế hỏa lực cuối cùng buộc ông phải đầu hàng.

Cũng vào cuối năm ấy, carronade giành được chiến thắng kịch tính nhất của mình với tư cách hệ vũ khí của một tàu nhỏ. Để thử nghiệm hệ thống một cách đầy đủ, Navy Board đã lệnh cho Rainbow, một tàu 44 khẩu cũ, được trang bị thử nghiệm bằng carronade lớn, một số có cỡ nòng lớn ngang Smasher nguyên thủy; nhờ đó trọng lượng loạt pháo mạn của nó tăng gần gấp bốn lần. Được trang bị như vậy, nó ra biển và một ngày gặp frigate Pháp Hébé, mang pháo dài 18 pound. Dụ đối phương vào một trận đánh cự ly gần, Rainbow bất ngờ trút toàn bộ trọng lượng loạt pháo mạn vào con tàu Pháp. Sự kháng cự diễn ra ngắn ngủi; Hébé đầu hàng, và chứng tỏ là một chiến lợi phẩm có giá trị đặc biệt cao với tư cách mẫu thiết kế frigate. Vụ bắt giữ này được viện dẫn như bằng chứng đầy sức thuyết phục cho giá trị của hệ vũ khí carronade, và từ đó loại pháo này tiếp tục ngày càng được ưa chuộng, cho tới khi chiến tranh kết thúc năm 1783 khiến những thử nghiệm tiếp theo với nó phải dừng lại.

Trong suốt cuộc chiến tranh dài bùng nổ mười năm sau đó, carronade giữ một vai trò đáng kể trong chuỗi những trận đấu pháo và giao chiến đạt tới cao trào ngoài khơi Trafalgar. Khi ấy nó đã được chấp nhận rộng rãi như một dạng vũ khí thứ cấp, các thuyền trưởng được phép, sau khi xin phép, tùy ý thay đổi tỷ lệ giữa pháo dài và carronade mà họ muốn mang theo. Đặc biệt trong các hạng tàu nhỏ, người ta thường chấp nhận để carronade chiếm ưu thế; mức gia tăng hỏa lực do thay pháo dài 6 và 9 pound bằng carronade nhỏ trên brig và sloop hầu như không thể phủ nhận. Trên các chiến hạm tuyến, những cỡ carronade lớn hơn tiếp tục được ưa chuộng. Người Pháp giờ đây cũng được hưởng lợi từ việc tiếp nhận chúng; trong hơn một trường hợp, carronade trên poop và boong mũi của họ, nạp langrage, đã tàn phá nhân lực của chúng ta. Người Tây Ban Nha và Hà Lan không mang loại pháo này. Việc thiếu chúng đã góp phần đến đâu vào những thất bại của họ, nay không phải điều cần khảo xét; nhưng thủy triều chiến trận sẽ bị ảnh hưởng thế nào nếu họ có chúng—chẳng hạn nếu hạm đội Hà Lan mang carronade tại Camperdown—có lẽ là một suy đoán không hoàn toàn vô ích.

Ngay đầu cuộc chiến, hệ carronade đã giành được thắng lợi phòng thủ lớn nhất của mình, và nhờ một sự trùng hợp may mắn, điều đó xảy ra trong tay người chỉ huy cũ của Rainbow.

Glatton, một trong số ít tàu East Indiaman được Bộ Hải quân Anh mua lại, được cải trang thành chiến hạm năm 1795, và mùa hè năm sau rời Sheerness dưới quyền Captain Henry Trollope để gia nhập một hải đội ở Biển Bắc. Theo yêu cầu của người chỉ huy, nó chỉ được trang bị carronade. Nó không có hỏa lực bắn thẳng mũi hay thẳng đuôi, không một khẩu pháo truy kích dài nào ở mũi hay đuôi; dọc hai mạn là carronade 68 pound, với miệng nòng lớn đến mức gần như lấp kín các cửa pháo nhỏ của con tàu Indiaman cải hoán và chỉ cho phép góc quay ngang rất hạn chế. Một đêm ngoài khơi Flanders, nó chạm trán sáu frigate Pháp, một brig-corvette và một cutter; đến mười giờ, giao chiến cự ly gần bắt đầu. Glatton bị đối phương đánh từ cả hai mạn, các đầu xà buồm của nó gần như chạm vào của địch. Nó chứng tỏ là một đối thủ cực kỳ nguy hiểm. Các carronade, được ngắm và thao tác khéo léo bởi các toán tiếp đạn luân phiên phục vụ pháo mạn trái và mạn phải, trút những viên đạn nặng ở cự ly point-blank. Hỏa lực của nó dữ dội đến mức từng frigate một phải tách khỏi trận đánh, hư hại nặng, và cuối cùng Glatton được để yên suốt đêm sửa chữa hệ thống dây buồm, dù vẫn chờ đợi vị commodore Pháp sẽ tái công kích vào sáng hôm sau. Nhưng trước sự ngạc nhiên của nó, không có trận đánh nào được đề nghị. Những cú đập của đạn 68 pound đã làm xong công việc. Bị Glatton bám theo với một “vẻ mặt khoác lác”, đối phương rút cả hải đội về phía Flushing.

Tuy nhiên, trận đánh ấy còn cho thấy hơn một bài học, và sau đó không có tàu nào khác, trừ những tàu nhỏ, được trang bị theo mô hình Glatton.

Tại đây cần nhắc đến một thí nghiệm tiến hành năm 1796 theo đề nghị của Sir Samuel Bentham, về việc lắp carronade theo hệ không giật lùi. Sir Samuel, người trong thời gian phục vụ nước Nga từng trang bị pháo cho xuồng dài và các tàu nhỏ khác bằng cách lắp như vậy, đã trình trước Navy Board những lập luận ủng hộ việc gắn cứng carronade vào kết cấu gỗ của tàu; để không cho phép một dạng giật lùi nào khác ngoài sự biến dạng đàn hồi của giá pháo và các vật liệu nối nó với tàu. Ordnance Board báo cáo phản đối ý tưởng mới. Sir Samuel chỉ ra rằng ý tưởng ấy không hề mới. Cả khẩu lớn nhất lẫn nhỏ nhất dùng trên tàu—tức mortar và pháo xoay—xưa nay đều được lắp theo nguyên lý không giật lùi. Ông cho thấy nguyên lý trước tiên để pháo cùng máng trượt hay giá pháo tích lũy động lượng khi giật lùi rồi mới tìm cách hấp thụ động lượng đó bằng độ giãn nhỏ của một sợi dây hãm là tồi tệ đến mức nào. Ông lập luận rằng một khẩu súng trường tì vào vai không được phép giật lùi tự do: nếu để nó giật, người bắn sẽ phải trả giá. Ông dẫn trường hợp buộc chặt pháo vào tàu, đặc biệt khi truy kích, với mục đích khiến chúng bắn xa hơn. Không; điều mới mẻ nằm ở việc chuẩn bị những mối cố định thích hợp cho các cỡ pháo trung gian giữa mortar và pháo xoay. Ông cho rằng việc tiếp nhận đề xuất của mình sẽ giúp giảm quân số pháo thủ, nạp đạn nhanh hơn và an toàn hơn.

Kết quả của những lập luận ấy là một số sloop do ông thiết kế được trang bị theo nguyên lý này; và trong những trường hợp khác, đáng chú ý là trên các xuồng dùng trong cuộc vây hãm Acre, carronade và các loại pháo dài nhỏ hơn đã được lắp đặt và vận hành thành công mà không giật lùi, bằng cách gắn giá pháo vào những cột linh sam thẳng đứng được tích hợp vào kết cấu thân tàu để làm trục xoay phía trước. Nhưng nhìn chung hệ thống này tỏ ra không thực tế. Các trục xoay chịu được thành công ứng suất do carronade bắn với liều thuốc thông thường; không gây tổn thương vĩnh viễn cho kết cấu thân tàu đàn hồi, nơi các xung lực được phân tán. Nhưng hệ số an toàn mà cách bố trí này dành ra không đủ để bao quát việc sử dụng pháo bừa bãi trong tình huống khẩn cấp. Trong chiến đấu, việc kiểm soát liều thuốc và ngăn nạp hai viên đạn rất khó, và trong sự kích động của trận đánh, pháo dễ bị nạp quá liều theo một cách mà Sir Samuel Bentham đã không lường tới. Các trục xoay bị gãy, kết cấu tàu bị quá tải, và toàn bộ hệ thống bị chứng minh là không thích hợp với yêu cầu của chiến hạm.

Phải đến cuộc chiến năm 1812, điểm yếu chí tử của carronade với tư cách vũ khí chính mới được phơi bày đầy đủ. Người Mỹ không phát triển chính sách carronade đến mức như chúng ta, bởi dư luận bên kia Đại Tây Dương trong giai đoạn này chưa bao giờ say mê loại pháo tầm ngắn. Các tàu buôn đóng chắc của họ, không bị trói buộc bởi các quy định trọng tải hay hệ thống đoàn hộ tống vốn đã làm suy giảm rất nhiều sức bền của ngành hàng hải Anh, quen dựa vào tốc độ và kỹ năng đi biển tốt để giữ đối phương ở xa. Các frigate của họ, được đóng dưới những hạn chế kém giáo điều hơn về kích thước và trọng lượng, nói chung nhanh hơn, chắc khỏe hơn và trang bị nặng hơn tàu của chúng ta. Và tuy có mang carronade trong hệ vũ khí, chúng thường không chiếm tỷ lệ lớn như trên tàu Anh, và một phần được thay bằng một kiểu vượt trội hơn—colombiad, một loại vũ khí lai có tỷ lệ nằm giữa carronade và pháo dài. Tàu của chúng ta thường phụ thuộc nặng nề vào thành phần carronade trong hệ vũ khí. Kinh nghiệm chẳng bao lâu xác nhận điều mà sự nhìn xa, hẳn vậy, đã có thể suy ra: rằng khi đối đầu với một kẻ địch có thể tự chọn cự ly và bắn với độ chính xác chấp nhận được, carronade trong một số hoàn cảnh sẽ bị đẩy vào tình trạng hoàn toàn bất lực.

Đó là số phận và thế khó của các tàu chúng ta trên hồ Erie và Ontario khi đối mặt người Mỹ. Vị commodore Anh báo cáo: “Tôi thấy không thể nào đưa họ vào giao chiến cự ly gần. Chúng tôi ở trong tình thế nhục nhã ấy suốt năm giờ, trong cả hải đội chỉ có sáu khẩu pháo đủ tầm tới đối phương, không một carronade nào được bắn.” Chẳng bao lâu sau, chính người Mỹ cũng phải chịu bài học ấy. Một frigate của họ, Essex, được trang bị gần như hoàn toàn bằng carronade, đã giao chiến với tàu Anh Phœbe, trang bị pháo dài. Cần lưu ý rằng Essex có phẩm chất thiết yếu đối với hệ vũ khí carronade, tức tốc độ vượt trội. Nhưng Phœbe gặp nó trong hoàn cảnh mà, do hư hại, ưu thế tốc độ ấy không thể được sử dụng. Thuyền trưởng Phœbe có thể tự chọn cự ly giao chiến. Ông giữ một “khoảng cách đầy kính trọng”: nằm trong tầm pháo dài của mình nhưng ngoài tầm carronade của đối phương. Cả hai bên đều chiến đấu tốt, nhưng kết quả đã được định trước. Essex, bị tê liệt và bốc cháy, buộc phải đầu hàng. Từ đó carronade mất uy tín. Trong vài năm sau hòa bình, nó vẫn còn chỗ trong hệ vũ khí của mọi hạng tàu Anh, nhưng đã là một thứ từng được sủng ái rồi thất thế. Phái đoàn Pháp đến thăm nước này năm 1835 báo cáo rằng, mặc dù vẫn được tính là một phần của hệ vũ khí tiêu chuẩn trên những tàu cũ, carronade đang được thay thế trên quy mô lớn bằng pháo dài hạng nhẹ trong những thiết kế mới hơn. Dư luận chắc chắn ngày càng chống lại loại pháo này, và khi dần rơi vào tình trạng không còn sử dụng, cuối cùng nó bị loại bỏ hoàn toàn.

Tuy vậy, carronade có một đặc điểm mà nếu được khai thác, câu chuyện của nó có thể đã kéo dài hơn rất nhiều: trên thực tế, có thể đã biến carronade thành điểm khởi đầu của cuộc tiến hóa lớn mà pháo sẽ trải qua trong phần tư thứ hai của thế kỷ XIX. Chúng tôi muốn nói tới diện tích lòng nòng lớn, khiến nó đặc biệt thích hợp để phóng những quả cầu rỗng chứa thuốc súng hoặc chất cháy: nói ngắn gọn, đạn phá. Mặc dù, như dòng chữ trên mô hình tặng ông cho thấy, phát minh của Tướng Melville bao gồm việc sử dụng đạn phá và đạn cháy, nhưng tại nước này, vào thời điểm phát minh ra carronade, người ta chưa có sự nhận thức rộng rãi về những khả năng mà vũ khí mới mở ra trong việc ném các khối thuốc nổ hay chất cháy vào thân tàu. Đạn rỗng không nạp chất được thử trong Smasher nguyên thủy để so sánh với đạn đặc, phòng trường hợp loại sau tỏ ra quá nặng;—và như một tác giả danh tiếng về pháo binh đã chỉ ra, những viên đạn ấy mang ở mức còn nghiêm trọng hơn tất cả nhược điểm của hệ carronade, việc tiếp nhận chúng chẳng khác nào quay trở lại với đạn granite của pháo thời trung cổ đã bị đào thải từ lâu—nhưng việc dùng đạn phá có nạp thuốc với carronade dường như chưa từng được cân nhắc nghiêm túc. Những bất lợi của đạn phá có nạp thuốc so với đạn đặc khá hiển nhiên; tầm bắn kém hơn, sức xuyên kém hơn, độ chính xác đường bay kém hơn, không thể chịu nạp hai viên hay liều thuốc công phá—tất cả đều có thể được chứng minh bằng lý luận hoặc thực nghiệm. Nhưng tác dụng phá hoại của chúng, cả về nổ lẫn gây cháy, khi so với đạn không nạp thuốc, lại bị đánh giá thấp một cách đáng kinh ngạc. Nếu không phải vậy, nguyên lý carronade tự nhiên đã dẫn tới sự xuất hiện của pháo bắn đạn phá. Dahlgren viết: “Đặc điểm cứu vãn trong đề án của Tướng Melville, đặc điểm cứu vãn mà nếu được đánh giá và phát triển đúng mức có thể đã đi trước hệ thống Paixhans nửa thế kỷ, hầu như không được nghĩ tới. Việc sử dụng đạn phá, cùng lắm, chỉ hơn một ý niệm mơ hồ đôi chút; sức mạnh đáng sợ của nó, không được nhận ra, không được chú ý, đã bị định đoạt phải nằm yên gần nửa thế kỷ sau khi carronade được phát minh, bất chấp bằng chứng từ thử nghiệm và phục vụ thực tế.”

Ở những phương diện khác, carronade đã phục vụ hữu ích cho sự phát triển của pháo thuật hải quân. Việc đưa nó vào sử dụng đã nêu lên—như chúng ta đã thấy—toàn bộ vấn đề khe hở giữa đạn và nòng cùng những tác động của nó, và dẫn tới cải tiến chung trong việc giảm và quy định khe hở ở mọi loại pháo. Nhờ nó, những lợi ích của bắn nhanh được chứng minh rõ ràng. Và qua việc được tiếp nhận trên chiến hạm tuyến, nó góp phần lớn đưa tới xu hướng tiến gần tính đồng nhất về cỡ nòng, một đặc điểm hết sức nổi bật trong các phương án trang bị vũ khí của nửa đầu thế kỷ XIX.

GIÁ PHÁO BÁNH THẤP

Từ chiếc bánh nhỏ, trochos, hay bánh xe mà nó chạy trên đó, loại giá pháo bốn bánh từng phục vụ suốt nhiều thế kỷ làm bệ đặt cho các pháo dài trên chiến hạm đã được gọi là giá pháo bánh thấp; còn khẩu pháo, với các trunnion đúc liền trên thân, được gọi là pháo trên giá bánh thấp.

Ngay từ đầu, pháo binh trong hầu như mọi phương diện đều là một lĩnh vực chung cho cả lục quân và hải quân, và do được đưa lên tàu như kết quả của quá trình phát triển trước đó trên bộ, người ta hẳn sẽ dự đoán rằng trong quá trình tiến hóa, thực hành hải quân sẽ đi theo sau thực hành lục quân. Và về đại thể đúng là như vậy cho tới thời Chiến tranh Krym; từ đó trở đi, sau khi bị cách mạng hóa hoàn toàn, đồng thời đến lượt mình cũng cách mạng hóa bởi sự phát triển nhanh chóng của kiến trúc tàu chiến và vật liệu, pháo hải quân đã vượt xa pháo lục quân cả về tính đa dạng lẫn sức mạnh. Nhưng chừng nào tàu gỗ còn áp đặt những giới hạn của nó, có lẽ không lĩnh vực nào tỏ ra bảo thủ trong thực hành hơn pháo thuật hải quân. Không loại vật chất nào dường như ít thay đổi hơn, không ngành phục vụ nào có vẻ ít sẵn lòng rút ra bài học từ kinh nghiệm chiến tranh hơn. Và trong những năm gần đây, giá pháo bánh thấp thường được lấy làm biểu tượng cho sự thiếu tiến bộ lớn lao của toàn bộ vật chất hải quân trong khoảng từ thế kỷ XVI đến thế kỷ XIX.

Liệu trên thực tế có tồn tại một sự đình trệ lớn đến mức thường được cho là như vậy hay không, và những nguyên nhân nào đã gây nên mức đình trệ thực sự từng tồn tại, chúng ta có thể nhận ra qua việc khảo xét chính giá pháo bánh thấp và quá trình phát triển của nó từ những dạng bệ pháo hải quân sớm nhất được biết đến.

Những khẩu pháo hạng nặng đầu tiên được sử dụng trên bộ, với mục tiêu phá thủng tường và cổng thành cũng như hạ các pháo đài, được đặt cố định chắc chắn xuống đất theo một cách hoàn toàn không thể áp dụng trên tàu ngoài biển. Theo thời gian, khi năng lượng phát bắn tăng lên, phương pháp chôn giữ khẩu pháo trong đất trở nên nguy hiểm: cần phải cho phép một mức giật lùi nhất định để hấp thụ và tiêu tán những ứng suất lớn mà nếu không sẽ làm pháo vỡ tung. Đồng thời, khi sức mạnh của thuốc nổ và độ bền của pháo tăng lên, kích thước của chúng giảm xuống; cannon, như chúng ta đã thấy, trở nên dễ vận chuyển hơn. Không còn bị chôn trong đất hay đặt cố định trên những giàn đỡ nặng nề, chúng được chuyển từ nơi này sang nơi khác trên các giá pháo có bánh. Và trên những giá ấy, đủ đồ sộ để chịu được chấn động khi khai hỏa đồng thời thích hợp để cho phép một mức giật lùi nhất định, pháo lục quân có thể được bắn với độ an toàn tương đối.

Cả hai phương pháp ấy về nguyên tắc đều được áp dụng khi pháo bắt đầu được sử dụng trên biển.

Trên galley Địa Trung Hải thời kỳ đầu, cannon được đặt trong một máng gỗ chạy dọc theo boong ở phần mũi tàu. Máng này được cố định xuống boong. Phía sau khóa nòng của cannon, tiếp xúc trực tiếp với nó, là một cột gỗ lớn đặt thẳng đứng để chịu lực giật lùi. Về sau, khi sức mạnh thuốc súng tăng lên, hệ lắp pháo không giật lùi này không còn thích hợp. Cannon phải được cho phép giật lùi tự do một quãng nhất định để, nhờ sinh ra động lượng, năng lượng vốn nếu không sẽ truyền sang con tàu dưới dạng một cú giáng mạnh có thể được chuyển hướng an toàn và hấp thụ dần dần hơn. Vì vậy, giật lùi tự do được cho phép trong những giới hạn nhất định, còn cannon được giữ bằng dây thừng hoặc xích.

Nhưng, như chắc hẳn đã được nhận ra trước đó đối với pháo lục quân, mức độ dữ dội của giật lùi phụ thuộc rất nhiều vào khối lượng của vật giật lùi; với cùng một điều kiện khai hỏa, khẩu pháo càng nặng thì giật lùi càng ít dữ dội. Vì thế, một giải pháp tự nhiên là làm khối lượng giật lùi lớn nhất có thể. Và điều này có thể đạt được mà không cần bổ sung tải trọng chết thừa thãi, bất lợi, bằng cách để chính máng gỗ cùng tham gia giật lùi. Do đó cannon được buộc cứng vào máng, và cả pháo lẫn máng đều được để tự do giật lùi theo hướng mong muốn. Nói ngắn gọn, bệ pháo nguyên thủy này, bằng cách tăng khối lượng vật giật lùi, giúp tạo ra một chuyển động giật lùi êm hơn và đem lại một mức độ kiểm soát nhất định đối với khẩu pháo.

Về sau, máng hay khối gỗ này còn đảm nhiệm thêm một chức năng khi được dùng làm bệ cho một kiểu pháo nhất định. Khi khẩu pháo là loại nạp đạn khóa nòng—như những khẩu được trục vớt từ xác Mary Rose—máng có ở đầu sau một gờ lớn nhô lên, tạo thành mặt tựa phía sau cho chiếc nêm dùng để cố định buồng khóa nòng tháo rời vào thân pháo. Norton viết năm 1628: “Sau khi đạn và wadde trước hết được đưa vào chase, thì buồng thuốc phải được nêm thật chắc vào phần đuôi của chase và giá pháo.” Thực tế, bệ pháo là một bộ phận không thể tách rời của khẩu pháo. Trong bộ pháo nạp đạn khóa nòng cỡ 8 inch của Mary Rose hiện đặt tại bảo tàng Royal United Service Institution ở Whitehall, có dấu vết cho thấy nó từng có hai bánh nhỏ phía sau. Phần lớn những giá pháo tàu thời kỳ đầu này có hai bánh, nhưng với những pháo nạp đạn đầu nòng mạnh hơn được đưa vào khoảng giữa thế kỷ XVI, loại bốn bánh trở nên được ưa chuộng. Với bốn bánh, khối gỗ của chúng ta đã trở thành một dạng nguyên thủy của giá pháo bánh thấp những thế kỷ sau.

Tuy nhiên, có lẽ thích hợp hơn nếu coi giá pháo bánh thấp là một dạng phát triển từ bệ có bánh mà, như chúng ta đã thấy, pháo lục quân cuối cùng đã được vận hành trên đó. Vì tàu là một pháo đài nổi, cách lắp pháo trên tàu hẳn sẽ theo kiểu đang thịnh hành tại các pháo đài và đồn trú trên bờ, và các khẩu pháo lục quân cùng những giá pháo đồ sộ của chúng sẽ được chuyển thẳng lên tàu mà không sửa đổi. Nhưng điều kiện vận hành khác biệt biết bao! Những cannon lớn, vốn có trọng lượng và giá pháo bánh cao là những ưu điểm rõ rệt khi bắn từ công sự trên bộ có độ dốc thích hợp, lại tỏ ra rất bất lợi trong điều kiện trên biển. Trọng lượng lớn làm căng quá mức các boong chịu tải, còn giá pháo có bánh thì khó kiểm soát, thậm chí nguy hiểm trong bất kỳ thời tiết nào khiến bệ pháo lắc ngang hay chúi dọc. Khi cửa pháo được đưa vào sử dụng, sự không thích hợp của chúng đối với tàu hẳn càng trở nên rõ rệt; giữa các boong không có đủ chiều cao cũng như diện tích sàn để chứa chúng. Vì thế nảy sinh nhu cầu về một dạng giá pháo thích hợp với điều kiện đặc thù của hải quân, đồng thời về một cỡ pháo nằm trong khả năng thao tác của thủy thủ đoàn. Trên các tàu Tudor thời kỳ đầu, hình thức bệ pháo rất đa dạng: pháo được đặt trên giá hai bánh hoặc bốn bánh, hoặc đôi khi, nhất là các bombard lớn, trên những “giàn” bằng gỗ. Đến triều Elizabeth, giới hạn kích thước khẩu pháo đã được xác định; demi-cannon được coi là khẩu nặng nhất có thể an toàn lắp đặt, xoay hướng và khai hỏa. Khẩu này cùng các pháo nhỏ hơn đã được sử dụng hiệu quả đến vậy chống Armada Tây Ban Nha được đặt trên những giá pháo gỗ thấp có bánh, là các mẫu thô sơ mà từ đó về sau giá pháo bánh thấp hoàn thiện của thế kỷ XIX được phát triển. Ngay khi ấy, các giá pháo đã có những bộ phận tương tự và mang những tên tương tự với giá pháo bánh thấp về sau; chúng có bản và ổ trunnion, capsquare, bệ, nêm nâng hạ, trục bánh và bánh thấp. Trên các giá ấy, những loại pháo khác nhau—demi-cannon, culverin, basilisk và saker—được các thủy thủ nhanh nhẹn, gân cốt như sắt vận hành; kéo ra qua cửa pháo bằng tackle và xoay hướng bằng đòn bẩy tay. Sau khi được nạp đạn, mồi lửa và khó nhọc khai hỏa bằng những linstock cháy xèo xèo, các khẩu pháo giật lùi một quãng và theo một hướng không thể dự đoán chính xác. Ít nhất các khẩu nhỏ không có dây hãm giật để giữ chúng lại: những dây này khi ấy chỉ được dùng để cố định pháo trong khi tàu đi biển, chủ yếu lúc thời tiết xấu.

Nhìn chung, những giá pháo thấp dùng trên biển này dường như đã tỏ ra thỏa đáng, và việc chúng tiếp tục được sử dụng là bằng chứng rằng chúng được coi là vượt trội so với kiểu giá pháo của lục quân. Sir Henry Manwayring viết năm 1625: “Kiểu giá pháo chúng ta dùng trên biển tốt hơn nhiều so với loại trên bộ; tuy vậy người Venezia và những dân tộc khác vẫn dùng loại kia trên tàu của họ.” Về những nét căn bản, giá pháo vẫn giữ nguyên từ Elizabeth đến Victoria. Sống sót qua nhiều nỗ lực thay thế nó bằng những kiểu bệ có cơ cấu máy móc phức tạp, nó giữ được vị trí được hải quân ưa chuộng trong một khoảng thời gian dài đáng kinh ngạc; bằng sự đơn giản nguyên thủy của mình, nó thách thức tất cả những cơ cấu tinh vi được đem ra cạnh tranh với nó.

Một đoạn rất sáng tỏ trong luận khảo về pháo binh của Sir Jonas Moore, viết năm 1689 và chép lại từ Hydrographie của Abbé Fournier, cho thấy ngay cách bố trí vũ khí trên các tàu nhỏ Địa Trung Hải thời kỳ ấy và phương pháp lắp pháo. “Trên biển, pháo được đặt trên những giá nhỏ, có bốn và đôi khi hai bánh thấp, không dùng bất kỳ chi tiết sắt nào. Mỗi galley thường mang chín khẩu pháo ở phần mũi hay chase, trong đó khẩu lớn nhất, bắn viên đạn thẳng qua ngay phía trên sống mũi và nằm chính giữa, được gọi là Corsiere hay ‘cannon of course’ hoặc ‘chase cannon’, và trong chiến đấu chính khẩu này thực hiện công việc hiệu quả nhất. Nó thường bắn viên đạn nặng ba mươi ba hoặc bốn mươi pound, và nói chung là loại pháo rất dài. Nó giật lùi dọc suốt giữa galley tới cột buồm, nơi người ta đặt một vật liệu mềm nào đó để ngăn nó giật lùi thêm, nhằm không làm hỏng cột buồm. Kế bên Corsiere đặt hai Minion ở mỗi phía, mỗi khẩu bắn viên đạn năm hoặc sáu pound; kế đó là Petrieroe, nạp đạn đá để bắn ở cự ly gần. Thứ ba, có một số khẩu nhỏ, mở ở khóa nòng, gọi là Petrieroes a Braga, được nạp bằng một buồng thuốc tháo rời chứa base và đạn thanh, để sát thương ở cự ly gần. Xa Corsiere nhất là các Harquebuss a Croc, được nạp đạn thanh chéo nhỏ để cắt buồm và hệ thống dây buồm. Tất cả các khẩu nhỏ này được lắp trên những chốt sắt chắc có vòng, trong đó đặt trunnion cùng ổ đỡ, để chúng có thể dễ dàng xoay sang bất kỳ hướng nào.

“Tất cả các khẩu pháo đều đặt trên bánh và giá; ngoài ra các Petrieroe được bố trí ở boong mũi và phần quarter để bảo vệ mũi và đuôi, được đặt trên những chốt sắt chắc, không có cơ cấu giật lùi; những khẩu công phá lớn nhất được đặt thấp nhất, ngay trên mặt nước, các khẩu nhỏ nhất ở phần giữa tàu và khu vực điều khiển, cùng các Petrieroe trên boong lái và boong mũi. Trên biển, khi nạp đại bác người ta không bao giờ nạp bằng muôi, mà dùng cartridge, vừa để nhanh chóng vừa để an toàn, tránh làm bén cháy thuốc súng vốn trong lúc chiến đấu luôn luôn chuyển động.”

Trước khi chuyển sang xem xét chi tiết giá pháo bánh thấp, cần lưu ý một hoàn cảnh quan trọng liên quan đến những điều kiện chi phối việc thiết kế và cung ứng loại giá này cho hải quân. Một thực tế đáng chú ý là, trong gần như toàn bộ thời kỳ có thể gọi là thời đại giá pháo bánh thấp, việc trang bị pháo cho tàu, cung cấp các khẩu pháo và giá pháo cần thiết, thiết kế pháo cũng như phương thức lắp đặt chúng hoàn toàn không thuộc phạm vi công việc của sĩ quan hải quân. Board of Ordnance kiểm soát cả pháo binh lục quân lẫn hải quân. Từ sau cái chết của Sir William Wynter, chức vụ quản lý pháo binh trên biển bị nhập vào chức vụ quản lý pháo binh trên bộ. Từ sự sắp xếp này, như có thể hình dung, phát sinh nhiều bất tiện, và vào nhiều thời điểm đã có nhiều nỗ lực nhằm tách hai chức vụ và đưa việc trang bị vũ khí cho tàu về dưới quyền kiểm soát của hải quân. Bởi ngoài việc từ khá sớm Ordnance Office đã mang “một danh tiếng đáng chẳng ai mong muốn về sự trì trệ và bất lực”, lợi ích của hải quân gần như tất yếu phải chịu thiệt dưới một hệ thống như vậy. Và quả thực, sự bất tiện mà hải quân phải chịu do những chậm trễ và va chạm nảy sinh từ hệ thống trong đó mọi công việc liên quan đến pháo, bệ pháo và đạn dược đều do các quan chức quân đội xử lý đã trở nên khét tiếng. Sự sắp xếp bất thường ấy, bất chấp nỗ lực của những người cải cách, vẫn tồn tại sâu vào thế kỷ XIX. Có lẽ Board of Ordnance đã thành thật lập luận chống lại việc tái lập chế độ kiểm soát kép đối với vật chất pháo binh lục quân và hải quân. Dù sao họ cũng có những quyền lợi mạnh mẽ trong việc duy trì nguyên trạng. Bởi khi viết vào năm 1660, Sir William Slingsby đã tiếc nuối nhận xét rằng “các Master of the Ordnance của nước Anh, vốn từ trước đến nay đều là những người có địa vị và thế lực lớn, sẽ không bao giờ chịu để một miếng thịt béo như thế bị cắt khỏi phạm vi công việc của mình.”

Vì vậy, ngoài việc phân định ban đầu hệ vũ khí, công việc trang bị pháo cho tàu vẫn thuộc phạm vi của các cơ quan quân sự.

Việc khảo xét thiết kế của giá pháo bánh thấp ở dạng hoàn thiện, cùng một cái nhìn qua những ghi chép về tính năng của nó trong chiến đấu, cho thấy những người ủng hộ các kiểu bệ pháo đối địch không hoàn toàn sai khi cho rằng phương thức lắp đặt hệ pháo mạn trên tàu chúng ta là sai về nguyên lý và không thỏa đáng về chi tiết thực tế. Quả thực, nhiều khuyết điểm của giá pháo bánh thấp quá rõ ràng.

Trước hết, dây hãm giật được luồn theo cách khiến lực mà chúng phải chịu để chống lại giật lùi của pháo tất yếu có xu hướng làm khẩu pháo bật lên. Phản lực của dây hãm tác dụng theo những đường nằm thấp hơn trục pháo; vì thế dây hãm tạo ra một lực nâng, thay vì ép cả bốn bánh thấp xuống boong và nhờ đó làm dịu giật lùi, lại có xu hướng nhấc các bánh trước khỏi mặt boong và làm giảm ma sát của giá pháo với boong. Khẩu pháo càng lớn và trục pháo càng cao so với các bánh, xu hướng nhấc lên và lật càng mạnh. Nếu các bánh sau, quanh đó pháo và giá có xu hướng quay, được đặt lùi một khoảng nhất định về phía sau trọng tâm toàn bộ trang bị, thì sự ổn định sẽ được tăng lên. Nhưng không gian không cho phép làm như vậy. Và trên thực tế chúng được bố trí đến mức, khi phát bắn dữ dội nhất, trọng lượng của toàn bộ trang bị chỉ vừa đủ để chống lại xu hướng bật lên. Lại nữa, việc neo dây hãm vào hai điểm trên sườn tàu, mỗi bên khẩu pháo một điểm, là một cách bố trí sai và dễ gây hậu quả nghiêm trọng. Với cách này, không những dây hãm phải liên tục được “căn giữa” khi pháo đổi hướng, mà ngay cả khi đã điều chỉnh chính xác, hai “nhánh” của dây vẫn chịu lực không đều nếu pháo bắn lệch khỏi phương ngang mạn. Nói cách khác, các góc ngang tạo bởi trục pháo khi lệch khỏi phương mạn với hai nhánh dây hãm là không bằng nhau; một bên dây phải chịu phần lớn hơn của cú giật do khai hỏa; và không hiếm khi giá pháo bị hất xoay mạnh ra khỏi đường giật lùi, làm hỏng trang bị và gây thương tích cho pháo thủ.

Thiết kế của giá pháo dường như hoàn toàn không chịu ảnh hưởng bởi mong muốn đạt diện tích cửa pháo nhỏ nhất kết hợp với góc quay ngang lớn nhất. Bởi phần trước của giá quá rộng khiến pháo chẳng bao lâu đã bị “kẹt gỗ” khi xoay lệch khỏi phương ngang mạn. Và một bất lợi nữa của phần trước rộng này là nó tự động kéo pháo trở lại đúng phương ngang mạn mỗi lần pháo được kéo ra vị trí bắn sau khi nạp: phần ngang phía trước của giá tự vuông góc với kết cấu gỗ của ngưỡng cửa pháo.

Còn về hệ thống giật lùi, tuy việc để cả giá cùng khẩu pháo giật lùi có ưu điểm là giảm ứng suất tác dụng lên kết cấu thân tàu, nhưng cách bố trí này lại có bất lợi tương ứng là cả giá pháo lẫn khẩu pháo đều phải được kéo trở ra sau đó. Và xét về an toàn, thật đáng ngạc nhiên rằng hệ thống chặn giật lùi bằng những sợi dây lớn—tức hấp thụ động lượng của một khẩu pháo nặng cùng giá của nó trong một quãng đường chỉ tương ứng với độ giãn của dây hãm dưới tải đột ngột—lại không gây thương tích nhiều hơn rất nhiều so với những gì kinh nghiệm thực tế cho thấy. Dù vậy, kết quả thu được vẫn còn xa mới thỏa đáng. “Một sự thật đáng buồn”—chúng tôi dẫn lời Sir William Congreve, viết năm 1811—“là rất nhiều người liên tục bị què cụt theo cách này hay cách khác vì sự giật lùi của những khẩu pháo hạng nặng dùng trên chiến hạm. Phần lớn thương tích do sự giật lùi thất thường của giá pháo gây ra; nó cùng khẩu pháo chuyển động không theo một đường xác định nào, lại chịu ảnh hưởng lớn bởi chuyển động của con tàu và độ không bằng phẳng của boong. Rất khó biết, ngay cả trong phạm vi vài foot, giá pháo sẽ dừng ở đâu, và tất cả mọi người phải hết sức cảnh giác mới ngăn được tai nạn.” Xin lưu ý, đoạn này nói về một khẩu pháo bánh thấp còn trong vòng kiểm soát. Một khẩu pháo mất kiểm soát có thể khủng khiếp đến mức nào, có thể đọc trong Quatre-Vingt-Treize của Victor Hugo, nơi việc một khẩu pháo trên boong pháo của một frigate bung khỏi dây giữ là một tình tiết trung tâm. Người ta từng suy đoán rằng chiếc Victory cũ, soái hạm của Đô đốc Balchen, chìm ngoài khơi Casquets năm 1744 “không còn một người hay con vật nào sống sót”, đã bị mất do những khẩu pháo lớn bung khỏi chỗ cố định trong một trận bão.

Các phụ kiện của giá pháo bánh thấp cũng là nguồn gây tai nạn thường xuyên. Việc gắn dây hãm và tackle vào mạn tàu thường dẫn tới hư hỏng trong chiến đấu, với vô số bu-lông bị bắn bật thành những vật thể sát thương giữa đám pháo thủ; những người này đồng thời còn có nguy cơ bị tay chân mắc vào mê cung dây thừng và phụ kiện phủ kín boong quanh khẩu pháo. Xét như một cơ cấu máy móc, toàn bộ trang bị pháo là một thứ thô sơ nguyên thủy; chiếc giá cồng kềnh được kéo ra vị trí bắn bằng những tackle nặng nhọc, khẩu pháo gang được chỉnh góc bằng một chiếc nêm đơn giản, còn toàn bộ hệ thống được xoay hướng bằng cách dùng đòn bẩy tay nạy quanh—đúng bằng quá trình, như đã có người nhận xét, mà người nguyên thủy dùng để dịch chuyển một khúc gỗ thuở ban đầu của thế giới.

*Vậy tại sao giá pháo bánh thấp lại duy trì được địa vị thống trị lâu dài đến thế?*

Câu trả lời là: bất chấp mọi khuyết điểm đã được thừa nhận, nó vẫn có những ưu điểm khiến nó được ưa chuộng rộng rãi, trong khi các đối thủ lần lượt xuất hiện đều bộc lộ những khuyết điểm hay bất lợi đủ lớn để ngăn chúng thay thế hoàn toàn nó. Thực chất đây là một trường hợp “kẻ thích nghi nhất sống sót”. Và nếu chúng ta khảo xét những đặc điểm khác nhau của nó dưới ánh sáng những ghi chép về tính năng chiến đấu—giá pháo bánh thấp xuất hiện ở hậu cảnh của phần lớn thư từ và tiểu sử hải quân của chúng ta—thì sẽ hiểu tại sao nó không dễ bị đánh bật khỏi sự ưa chuộng của hết thế hệ sĩ quan và thủy thủ này đến thế hệ khác.

Trước hết, giá pháo bánh thấp, một kết cấu đơn giản bằng gỗ du có tính đàn hồi, với bệ, má giá và trunnion được lắp chắc chắn với nhau rồi giữ bằng bu-lông sắt, thích hợp hơn mọi dạng khác để ngăn những ứng suất quá mức do chấn động giật lùi tác dụng lên cả khẩu pháo lẫn kết cấu tàu. Bằng biện pháp cho phép toàn bộ trang bị pháo giật lùi tự do trên boong, để năng lượng giật lùi chuyển thành động năng của khẩu pháo và giá, những ứng suất phản lực dữ dội do thuốc súng cháy đột ngột được chuyển hướng an toàn khỏi kết cấu tàu, nhờ đó thân tàu được giải phóng gần như hoàn toàn khỏi ứng suất khi khai hỏa. Hơn nữa, nhờ để khẩu pháo dễ dàng giật lùi dưới tác động của khí thuốc, bản thân khẩu pháo cũng được cứu khỏi những ứng suất quá mức mà nếu không có thể làm nó vỡ tung. Xét từ phương diện này, trọng lượng của giá so với trọng lượng khẩu pháo có tầm quan trọng đáng kể. Nếu giá quá nặng, nó sẽ không nhường đủ dưới cú giật của pháo và, dù được chế tạo chắc đến đâu, cuối cùng cũng sẽ bị phá hủy, nếu quán tính của nó chưa làm khẩu pháo vỡ trước; nếu quá nhẹ, sự dữ dội của giật lùi sẽ xé bật dây hãm. Trên thực tế, nhờ một quá trình thử và sai được tiến hành liên tục, trọng lượng của giá gỗ du cuối cùng được phát triển đã được phối hợp khéo léo với trọng lượng khẩu pháo đến mức thường đạt được một độ giật lùi có tỷ lệ thích hợp nhất: tự do nhưng không quá dữ dội. Dĩ nhiên, điều này là khi tàu ở thế cân bằng. Điều kiện thay đổi khi pháo ở trên một bệ chuyển động ngoài biển. Khi tàu nghiêng dưới gió mạnh, các khẩu pháo phía đầu gió thường khó khai hỏa vì giật lùi quá dữ dội. Trái lại, khi tàu nghiêng trong lúc tấn công địch từ phía đầu gió, các khẩu pháo phía khuất gió lại được lợi vì boong tạo thành một dốc tự nhiên để chúng êm ái giật lên, rồi nhờ trọng lực tự lăn xuống vị trí bắn, giống như trên một trận địa bờ. Và như chúng ta biết, chiến thuật hải quân Anh đã tận dụng tối đa lợi thế ấy bất cứ khi nào có cơ hội.

Nó chắc chắn, đơn giản và tự chứa thành một hệ độc lập. Các giá pháo bằng kim loại, vốn định kỳ được đem ra xem xét như những ứng viên thay thế, tỏ ra giòn, quá cứng, nặng và nguy hiểm vì dễ vỡ thành mảnh. Những máng trượt pháo, ray xoay hay kết cấu đặt trên boong để tạo đường giật lùi xác định cho khẩu pháo—chẳng hạn như trên các tàu Thụy Điển thời Chapman—bị ghét vì quá phức tạp, chiếm diện tích boong và khiến việc giữ phần boong dưới khẩu pháo khô ráo, không bị mục trở nên khó khăn; tuy vậy đôi khi người ta vẫn lắp những bệ nâng để đưa pháo lên ngang cửa pháo, và trong thời kỳ sớm điều này thực sự cần thiết do boong có độ cong dọc và độ cong vồng lớn. Việc sử dụng bộ hãm hay bất kỳ thiết bị ma sát điều chỉnh được nào để hạn chế giật lùi cũng bị phản đối, vì chúng tạo ra nguy cơ tai nạn nếu một thủy thủ đoàn đang kích động quên thao tác đúng. Giá pháo bánh thấp, vì là một hệ tự chứa và không phụ thuộc vào điều chỉnh bên ngoài, an toàn hơn về phương diện này.

Bốn bánh gỗ có hình dạng và kích thước thích hợp để tạo ra kết quả cần thiết. Sức cản lăn của một bánh phụ thuộc rất nhiều vào tỷ lệ giữa đường kính của nó và đường kính trục. Vì vậy, bằng cách làm bánh giá pháo có đường kính nhỏ và trục tương đối lớn, có thể tạo ra hiệu ứng sau: khi khai hỏa, giá pháo đột ngột chuyển từ trạng thái đứng yên, các bánh trượt trên boong mà chưa quay, nhờ ma sát làm giảm chuyển động giật lùi dữ dội ban đầu; trong giai đoạn sau của giật lùi, các bánh bắt đầu quay, và giá pháo lăn êm về sau cho tới khi bị dây hãm chặn lại.

Tuy nhiên, ma sát giữa bánh và boong còn chịu ảnh hưởng bởi một đặc điểm thiết kế khác: vị trí của trunnion so với trục khẩu pháo. Vị trí ấy quan trọng thế nào đối với lịch sử pháo binh lục quân, chúng ta đã thấy. Pháo trên giá bánh thấp gần như luôn được “treo một phần tư”, tức đúc trunnion hơi thấp hơn trục nòng, để khi bắn khóa nòng tạo áp lực hướng xuống, nhờ đó tăng ma sát của các bánh sau với boong và hãm giật lùi. Vị trí trunnion còn được nghiên cứu từ một góc độ khác: giảm tối thiểu hiện tượng pháo bật lên và bảo đảm giật lùi khởi đầu êm. Với mục đích ấy, chúng được bố trí sao cho hai đầu khẩu pháo không cân bằng hoàn toàn quanh trục trunnion, mà đầu khóa nòng nặng hơn khoảng một phần hai mươi trọng lượng toàn khẩu pháo, nhờ đó chỉ riêng tải trọng tĩnh đã tạo một áp lực nhẹ lên nêm nâng hạ.

Còn đối với chiếc nêm nâng hạ nguyên thủy dùng để chỉnh góc pháo một cách thô sơ, nó có một ưu điểm lớn so với vít—thứ bắt đầu được chấp nhận như một phương án thay thế khi carronade xuất hiện—ở chỗ cho phép thay đổi góc nâng rất nhanh. Vì vậy, dù nêm có thể bật khỏi bệ khi khai hỏa và gây thương tích cho pháo thủ, nó vẫn giữ vị trí như một phụ kiện gần lâu bằng chính tuổi thọ của giá pháo bánh thấp.

Có một ưu điểm của giá pháo bánh thấp có lẽ quan trọng hơn tất cả: khả năng vận chuyển vượt trội. Toàn bộ trang bị pháo có thể di chuyển dễ dàng, và điều này có ý nghĩa thế nào đối với thủy thủ có thể thấy qua những ghi chép về việc, trong thời tàu buồm, hệ vũ khí trên tàu liên tục được thay đổi vị trí ra sao. Như đã lưu ý, hệ vũ khí khi ấy chưa được tích hợp như một bộ phận hữu cơ của thiết kế con tàu như ngày nay. Pháo và giá của chúng mang tính chất những vật phẩm tiêu chuẩn trong kho, có thể thay đổi kích thước, số lượng và vị trí tùy theo ý muốn của thuyền trưởng hay nhiệm vụ của tàu. Và có mọi lý do để tất cả các bên liên quan, đặc biệt là cơ quan pháo binh, có xu hướng tiêu chuẩn hóa hình thức của pháo và giá, giữ chúng thành những hệ độc lập và càng ít phụ thuộc càng tốt vào những yêu cầu đặc biệt của từng con tàu hay từng vị trí. Việc chuyển pháo diễn ra liên tục trên một tàu đang phục vụ. Ngoài biển, chúng được buộc sát vào mạn để giữ boong càng thông thoáng càng tốt. Khi truy kích, người ta chuyển vị trí pháo cùng các vật nặng khác để con tàu không bị mất tốc độ vì chúi dọc quá mạnh. Nếu tàu lên đường cho một chuyến đi dài, một số khẩu pháo được hạ xuống hầm tàu để làm tàu ổn định hơn và tăng độ ổn định ngang. Khi trở về cảng, pháo có thể được tháo khỏi tàu để các quan chức pháo binh kiểm tra và sửa chữa, con tàu được ghé sát một sheer hulk cho mục đích ấy. Trong thời kỳ trước khi kỹ thuật bọc đáy tàu được thực hiện thành công và khi chưa có ụ, người ta thường xuyên phải đặt nghiêng tàu để sửa chữa phần gỗ đáy, làm sạch mạn và xảm kín các đường ghép. Việc này lại đòi hỏi phải chuyển hoặc tháo bỏ hoàn toàn phần lớn vật tư và pháo trên tàu. Vì vậy, giá pháo nhỏ gọn, tự chứa thành hệ độc lập và có thể nhanh chóng chuyển từ nơi này sang nơi khác đem lại những lợi thế rất lớn.

Sau khi đã khảo xét khá chi tiết giá pháo bánh thấp, giờ đây chúng ta hãy lướt qua ngắn gọn sự phát triển trong cách sử dụng nó diễn ra trong một trăm năm cuối cùng của thời kỳ phục vụ, từ giữa thế kỷ XVIII đến giữa thế kỷ XIX.

Dòng cải tiến trong pháo thuật hải quân bắt đầu chảy mạnh dưới thời Lord Anson điều hành. Những phương pháp khai hỏa mới, các thí nghiệm với ống mồi để thay thế những bình thuốc súng nguyên thủy và những vệt thuốc mồi rắc tới lỗ mồi, cùng khóa pháo để thay cho dây cháy chậm và linstock nguy hiểm, thiếu tin cậy, đều được đem thử trong các hạm đội do Đô đốc Hawke chỉ huy, nhưng kết quả không hoàn toàn thỏa đáng. Những khóa pháo được cung cấp thiếu độ chính xác cơ khí, còn các ống mồi—bị đánh giá là “những thứ cực kỳ nguy hại”—lại có xu hướng văng ra và làm bị thương pháo thủ. Nhưng chẳng bao lâu người ta chứng minh rõ rằng những kết quả không thỏa đáng ấy không bắt nguồn từ khuyết điểm cố hữu của các thiết bị mới. Hai mươi năm sau, một sĩ quan pháo thuật xuất sắc, Sir Charles Douglas, bằng sự kiên trì cùng sự chú tâm nhiệt thành đến từng chi tiết cơ khí, đã thành công trong việc biến cả khóa pháo lẫn ống mồi thành những thiết bị thực dụng, nhờ đó nâng cao đáng kể tốc độ và hiệu quả bắn của các khẩu pháo lớn. Ông tự bỏ tiền mua những khóa đá lửa theo thiết kế riêng rồi lắp vào pháo trên tàu mình. Ông cũng cung cấp cartridge có đáy bằng flannel để thay loại cartridge bọc giấy da vốn gây bám cặn nhiều, cùng các ống mồi bằng ống lông ngỗng; và công lao khởi xướng chuỗi cải tiến vật chất mà, tuy từng chi tiết có vẻ vụn vặt, nhưng tổng hợp lại đã đưa pháo thuật của chúng ta lên một trình độ tương đối cao trong các cuộc chiến sau đó, chắc chắn thuộc về ông.

Ngoài việc đưa vào các cải tiến về phương pháp khai hỏa, Sir Charles Douglas còn làm nhiều việc để nâng cao hiệu quả của chính các giá pháo bánh thấp. Khi được bổ nhiệm tới Duke năm 1779, ông lập tức bắt tay thực hiện các kế hoạch của mình. Để làm dịu giật lùi của pháo và bảo vệ dây hãm, ông nghĩ ra cách nào đó để lắp lò xo thép vào chính những dây này; theo báo cáo của ông, hiệu quả tốt đến đáng kinh ngạc, đến mức ngay cả khi quãng giật lùi bị hạn chế, chưa từng thấy một dây hãm nào đứt, kể cả dây của một khẩu pháo 32 pound phía đầu gió, nạp hai viên đạn và bắn trên boong trơn. Ông còn làm dịu giật lùi bằng cách chất thêm đạn lên giá pháo bánh thấp, treo chúng trên giá để tăng khối lượng giật lùi. Ông cũng đề xuất và thử một thiết bị khác cho cùng tác dụng: những quả nặng treo, nối với giá pháo bằng dây luồn qua các dẫn hướng, để khi pháo giật lùi nó phải nâng các quả nặng này lên. Những quả nặng ấy đồng thời còn giúp kéo pháo trở lại vị trí bắn, với hiệu quả mà ông tính tương đương thêm hai người vào các tackle.

Có lẽ những cải tiến quan trọng nhất của Sir Charles Douglas là các biện pháp nhằm cho phép pháo trên tàu bắn theo những hướng khác ngoài phương ngang mạn. Ông nhận ra tầm quan trọng của việc tạo cho pháo một cung xoay lớn; vì thế ông dọn sạch mọi chướng ngại có thể trên các boong pháo của Duke, tháo bỏ hoặc sửa đổi đầu gối, cột đứng và trụ để cho phép pháo hướng đầy đủ bốn point về phía trước và phía sau so với phương ngang mạn: một mức lệch mà trước đó hệ pháo mạn của hải quân chưa từng đạt tới. Để xoay nhanh các giá pháo về hướng cần thiết, ông cho lắp những vòng khuyên thẳng hàng giữa các khẩu pháo để móc tackle; và để rút ngắn, kiểm soát giật lùi, nhờ đó cho phép bắn ở góc cực hạn trong không gian chật, đồng thời tăng tốc độ bắn, ông lắp dưới các bánh giá pháo những nêm được thiết kế làm bộ hãm. Ông viết cho Lord Barham: “Giờ đây chúng tôi dám bắn pháo mà không kéo chúng ra hết, đến mức có thể đóng các cửa pháo mà vẫn hoàn toàn an toàn, ngay cả khi lệch ba point về phía trước hay phía sau phương ngang mạn. Một chiếc nêm thích hợp được đặt sau mỗi bánh để bù cho quãng giật lùi bị rút ngắn khi bắn phía đầu gió hoặc trong thời tiết tàu lắc mạnh. Trước tiên khẩu pháo leo lên các nêm bằng chuyển động quay của bánh, rồi khi bị chặn lại, nó thực hiện phần giật lùi còn lại như một chiếc xe trượt, yếu đến mức gần như không làm dây hãm căng ra. Đáy các nêm, để tăng ma sát với boong, được đục nhám, quét hắc ín và chà bằng cát rất thô hoặc bụi than thô. Tôi nghe nói phương pháp này cũng đã được áp dụng trên Union.”

Nó cũng được áp dụng trên Formidable, con tàu mà Sir Charles phục vụ với tư cách first captain dưới quyền Đô đốc Rodney trong trận đánh lớn diễn ra ba năm sau khi đoạn trên được viết. Tại Trận Saints, không một ống lông ngỗng nào trên Formidable bị hỏng, cũng không một khẩu pháo nào phải dùng dụng cụ worm để thông nòng chừng nào các cartridge đáy flannel còn đủ. Trong số một trăm hai mươi sáu khóa pháo lắp trên Duke, chỉ có một chiếc hỏng; ngoại trừ trường hợp ấy, mỗi khẩu pháo chỉ cần một viên đá lửa đen Kentish dùng suốt toàn bộ trận đánh. Hỏa lực xiên mà các tàu chúng ta có thể sử dụng đã tàn phá đối phương bằng một lượng hỏa lực tập trung, nhanh chóng ngoài dự kiến đến mức thắng lợi chẳng bao lâu đã không còn gì phải nghi ngờ; số người chết và bị thương của địch khổng lồ. Người ta tính rằng Duke đã bắn được số phát có hiệu quả gấp đôi so với khả năng theo hệ thống cũ. Formidable báo cáo rằng trước mỗi tàu Pháp đi ngang, nó bắn được hai, đôi khi ba loạt pháo mạn trước khi đối phương có thể đưa một khẩu pháo vào hướng đáp trả. Người ta nói rằng nếu mọi tàu trong hạm đội đều có thể sử dụng pháo như trên hai tàu ấy, rất ít tàu địch có thể thoát được. Lợi thế mà các hạm đội Anh thu được từ những cải tiến do Sir Charles Douglas và các thuyền trưởng cùng thời khởi xướng, phát triển là rõ ràng và không ai phủ nhận. Tuy nhiên, có thể các sử gia đã chưa nhấn mạnh đủ tổng hiệu quả do tất cả những bước phát triển về vật chất pháo thuật này tạo ra, cả trong trận đánh ấy lẫn trong các trận của cuộc chiến sau?

Muốn thấy trang bị pháo bánh thấp hoạt động ở mức hiệu quả cao nhất, chúng ta phải nhìn sang cuộc chiến với Hợp chúng quốc Hoa Kỳ bùng nổ năm 1812. Đến lúc ấy, một số sĩ quan riêng lẻ đã nhận ra lợi ích của kính ngắm pháo đối với độ chính xác, và những người nhiệt thành đã lắp nhiều kiểu kính ngắm khác nhau. Tuy nhiên, không có sự khuyến khích chính thức nào dành cho các thí nghiệm với kính ngắm, thang chia và thiết bị dispart, và một lần nữa tiến bộ tiếp theo về hiệu quả bị phó mặc cho sáng kiến cùng tiền túi cá nhân. Trong chiến tranh, những đề nghị cấp kính ngắm pháo bị bác với lý do các thứ mới mẻ này “không phù hợp quy định của Hải quân.”

Chính trong hoàn cảnh ấy, một con tàu nào đó của Hải quân Hoàng gia Anh thể hiện ưu thế pháo thuật vượt trội đến mức trở nên nổi bật ngay lúc đó và, trong nhiều thập niên về sau, được chấp nhận như hình mẫu để bất kỳ ai muốn đều có thể lấy làm chuẩn so sánh.

Shannon, trên danh nghĩa là frigate 38 khẩu, mang hai mươi tám pháo dài 18 pound trên boong pháo và mười bốn carronade 32 pound trên boong lái cùng boong mũi; ngoài ra còn có bốn pháo dài 9 pound. Tàu do Captain Philip Broke chỉ huy, người mà danh tiếng một vị chỉ huy dũng cảm đã được bảo đảm vĩnh viễn, nhưng thành tựu trong lĩnh vực pháo thuật lại ít được đánh giá rộng rãi hơn. Captain Broke, với cái nhìn sắc bén về những khả năng của hệ vũ khí Shannon, ngay từ ngày đầu tiên trong kỳ phục vụ đáng ghi nhớ của con tàu đã bắt tay tổ chức thủy thủ đoàn và vật chất cho ngày chiến đấu. Không tàu nào đương thời được tổ chức ở trình độ cao như vậy. Ông cung cấp thiết bị ngắm cho mọi khẩu pháo. Hai bên mỗi giá pháo được gắn những thang chia do chính ông thiết kế, đánh dấu theo độ và nhờ dây dọi cho biết góc nghiêng thực của tàu; nhờ đó mọi khẩu pháo đều có thể được chỉnh theo khẩu lệnh tới bất kỳ góc nâng mong muốn nào. Để cho mọi khẩu pháo có phương hướng chính xác, quanh mỗi cửa pháo người ta vạch một vòng tròn trên boong, các độ được biểu thị bằng những rãnh cắt trên ván và trám bột trắng; nhờ thiết bị này có thể tập trung hỏa lực của cả một khẩu đội, còn độ cong dọc của tàu được bù bằng cách hạ thấp các giá pháo và căn chỉnh chúng bằng nivô.

Bên cạnh những cải tiến áp dụng cho vật chất—những bước ngày nay có vẻ đơn giản, hiển nhiên, nhưng năm 1812 lại là những bước tiến đầy viễn kiến—việc huấn luyện nhân lực là vấn đề ông chú ý không ngừng. Các pháo thủ được dạy cẩn thận những bí quyết của dispart. Huấn luyện pháo được làm thực tế nhất có thể, và tiền thưởng từ chính túi riêng của ông được trao cho người thắng các cuộc thi khác nhau. Người ta thường ném xuống biển một thùng đựng thịt bò, buộc vào đó một mảnh vải vuông cạnh bốn foot làm mục tiêu, rồi đưa tàu ra cách khoảng ba trăm yard. Nhật ký thuyền trưởng đầy những ghi chép như: “Thủy thủ bắn mục tiêu”, “lắp và hiệu chỉnh kính ngắm pháo 9 pound”, “học viên bắn mục tiêu và carronade”, “pháo xoay trên cột buồm chính”, “luyện tập musket”, “thao diễn các khẩu pháo lớn”, v.v., v.v. Việc huấn luyện có hệ thống về thao tác pháo, lắp kính ngắm và đọc thang chia được tiến hành. Và một phương pháp luyện ngắm pháo, về sau được các tàu khác sử dụng theo gương Shannon, được minh họa trong hình kèm theo. Một khẩu pháo được đưa lên boong lái và cố định; một cây sào được đặt vào miệng nòng, có một đòn bẩy tay buộc ngang qua; rồi hai người dùng đòn bẩy ấy làm khẩu pháo lắc qua lắc lại để mô phỏng chuyển động lắc ngang của tàu, trong khi trưởng khẩu đội cúi phía sau, nhìn dọc đường ngắm tìm mục tiêu—một đĩa đặt ở phần trước tàu—và chèn nêm vào khi đã bắt được hướng.

Với sự huấn luyện như vậy, thuyền trưởng Shannon chuẩn bị cho trận đấu mà vận may sẽ đem tới với Chesapeake. Tinh hoa của các hạm đội Anh sắp gặp một con tàu Mỹ có hiệu suất trung bình. Có thể nói một cách chắc chắn rằng ưu thế pháo thuật sẽ quyết định trận đánh nổi tiếng ấy có lợi cho phía Anh bất kể nó diễn ra trong điều kiện nào. Ở tầm xa, cách ngắm bắn có chủ ý, được luyện tập kỹ của các pháo 18 pound trên Shannon sẽ áp đảo ngay cả khả năng bắn cá nhân khá tốt của thủy thủ đoàn Mỹ. Ban đêm, trong sương mù hay biển động, những bố trí của Shannon để bắn theo một hướng và góc nâng định trước sẽ đem lại ưu thế cho nó. Trên thực tế, hỏa lực phối hợp và chính xác ở tầm súng ngắn của pháo dài và carronade—pháo dài nạp hai viên, quét các boong Chesapeake bằng đạn cầu và đạn chùm; carronade đập vỡ thành tàu nhẹ lót gỗ linh sam, tung dằm gỗ và gieo chết chóc, tàn phá giữa thủy thủ đoàn—nhanh chóng đem lại chiến thắng, đồng thời cho thế giới hải quân thấy giá trị của những chuẩn mực cao trong kỹ thuật pháo thuật.

Ở Shannon, chúng ta thấy đỉnh cao của pháo thuật nòng trơn. Từ đó trở đi, bất chấp những tiền lệ do thuyền trưởng của nó tạo ra, dường như rất ít việc được làm để mở rộng các phương pháp của ông hoặc áp dụng những cải tiến ấy cho hệ vũ khí của toàn hải quân. Hệ quả là, xét tương đối với hiệu quả phòng thủ ngày càng được cải thiện của chính các con tàu, hiệu suất của pháo bánh thấp sau Chiến tranh Mỹ thực ra đã suy giảm: một sự suy giảm lên đến đỉnh điểm tại Navarino. Đó là thời kỳ mà những “ý tưởng kiểu mới”, những phát triển trong phương pháp và vật chất, bị nhiều sĩ quan hải quân có ảnh hưởng nhất nhìn với sự nghi ngờ sâu sắc, thậm chí bất mãn. Đối với pháo bánh thấp, những thành kiến mạnh mẽ đã chống lại việc áp dụng rộng rãi những tinh chỉnh vốn được thừa nhận là có hiệu quả trong các trường hợp đặc biệt, và người ta vẫn đòi hỏi mọi thứ liên quan đến pháo thuật phải “đơn giản một cách thô sơ.” Với nhiều người, ít nhất hẳn có vẻ không khôn ngoan nếu thực hiện bất kỳ phát triển cơ khí nào có tác dụng thay thế sức mạnh và sức chịu đựng thể chất thuần túy—những phẩm chất mà thủy thủ Anh hiển nhiên vượt trội—bằng kỹ năng thuần túy. Pháo bánh thấp chỉ là phương tiện thô sơ để ưu thế thể chất ấy đạt tới mục đích mong muốn, và nó đã tỏ ra rất phù hợp với thiên tính người Anh. Người ta không đòi hỏi gì hơn một sự tương đương đại khái về vũ khí. Có thể hình dung, những lập luận chống lại sự tinh vi trong pháo thuật như cách người chỉ huy Shannon sử dụng cũng gần giống những lập luận từng được dùng trước đó—và với lý do chính đáng hơn—để cấm nỏ cơ khí, ưu tiên cung dài giản đơn được kéo bằng cánh tay lực lưỡng của cung thủ Anh.

Việc trong nhiều năm gần như không làm gì để cải tiến trang bị pháo bánh thấp được thể hiện rõ qua một bức thư Captain S. J. Pechell viết năm 1825 gửi Tổng tư lệnh hải đội Địa Trung Hải, than phiền về trang bị khiếm khuyết của pháo tàu. Ngay ở thời điểm ấy, có vẻ rất ít khẩu pháo được dispart đúng cách, rất ít khẩu có kính ngắm hay thang chia. Vẫn chưa có bố trí nào được áp dụng rộng rãi để cho phép bắn ngang, hay theo cách Captain Broke gọi là bắn “bịt mắt”; hoặc để chỉnh đồng loạt tất cả các khẩu pháo theo khẩu lệnh. Các giá pháo bánh thấp vẫn không cho đủ góc hạ, khiến tàu không thể bắn các khẩu phía đầu gió ở point-blank khi nghiêng quá bốn độ. Lượng thuốc súng và đạn được cấp cho luyện tập chỉ tương đương một phát cho mỗi trưởng khẩu đội trong bảy tháng. Không có hướng dẫn về ngắm hay lắp kính ngắm, cũng không có hệ thống giảng dạy nguyên lý nào được áp dụng. Và một lần nữa, như trong thế kỷ XVII, bất lợi mà pháo thuật hải quân phải chịu do chế độ kiểm soát kép trong mọi vấn đề liên quan đến pháo binh lại được cảm nhận mạnh mẽ. Captain Pechell viết: “Thật kỳ lạ rằng việc trang bị vũ khí cho một con tàu lại là phần duy nhất trong toàn bộ trang bị của nó không chịu sự giám sát của một Sĩ quan Hải quân. Chúng ta không có Sĩ quan đi biển nào tại Ordnance để sắp đặt và quyết định trang bị thích hợp cho Chiến hạm; hoặc đưa vào thực hiện bất kỳ cải tiến nào mà kinh nghiệm có thể gợi ra. Chính vì vậy mà mọi thứ liên quan đến Pháo trên một Chiến hạm gần như vẫn ở nguyên tình trạng trong ba mươi năm qua; và đây là ngành duy nhất—ý tôi là phần hải quân của nó—không hưởng lợi từ kinh nghiệm hay khuyến khích Sĩ quan truyền đạt thông tin. Nay có thể làm được nhiều việc khi Marine Artillery đã đóng tại Portsmouth. Hiện nay thậm chí người ta còn không biết rộng rãi rằng có tồn tại một bài thao luyện quy định.... Nếu một hệ thống như vậy được tiếp nhận, chúng ta sẽ không còn coi độ dài của một trận đánh là phẩm chất chủ yếu của nó nữa; Chesapeake đã bị đánh bại trong mười một phút!”

Captain Pechell là người tin tưởng vững chắc vào sự cần thiết phải phát triển vật chất Anh tới mức tối đa. Hơn nữa, ông nhiệt thành tin vào khả năng của nhân lực mình; và tuyên bố tin chắc rằng các sĩ quan chỉ quá mong được trao cơ hội học tập, tiên đoán sẽ nảy sinh giữa họ một tinh thần ganh đua cùng khát vọng được nổi danh “trong pháo thuật cũng như trong Nghệ thuật đi biển.” Việc ông cổ súy cho một hệ thống huấn luyện pháo thuật về sau đã kết trái trong việc thành lập Excellent tại Portsmouth. Kế hoạch phát triển một đoàn sĩ quan hải quân có trình độ khoa học, vốn đã được Sir Howard Douglas báo trước trong luận khảo kinh điển Naval Gunnery và về sau được Captain Pechell xây dựng chi tiết, là một trong những cải cách được Sir James Graham đưa tới chỗ hoàn thiện năm 1832.

Qua mọi thay đổi tiếp theo của hệ vũ khí cho tới Chiến tranh Krym, từ đạn đặc sang hỏa lực đạn phá, giá pháo bánh thấp vẫn giữ vị trí được ưa chuộng. Năm 1811, Colonel—về sau là Sir William—Congreve đã xuất bản một luận khảo chứng minh các khuyết điểm của giá pháo bánh thấp và đề xuất thay thế nó bằng một kiểu bệ khoa học, tài tình hơn nhiều. Tuy nhiên, nó thiếu một số đặc tính mà, như chúng ta đã thấy, tạo nên giá trị của kiểu giá cũ. Trừ khi những điều kiện đặc biệt đem lại giá trị bổ sung cho đối thủ, giá pháo bánh thấp vẫn giữ vị trí của mình. Năm 1820, một giá pháo sắt dành cho pháo 24 pound được thử nghiệm chính thức nhưng cho kết quả không thỏa đáng. Năm 1829, giá Marshall được thử, đem lại những ưu điểm quan trọng so với kiểu tiêu chuẩn. Đặc điểm chính của nó là một phần giá trước hẹp, tách khỏi phần sau giật lùi, phần trước này được xoay quanh một ổ ở giữa cửa pháo. Nhưng giá pháo bánh thấp vẫn sống sót bất chấp những báo cáo rất thuận lợi dành cho đối thủ mới nhất.

Khi việc tập trung hỏa lực được phát triển, những phụ kiện mới như thanh định hướng, chốt chặn phía trước và ray xoay bắt đầu xuất hiện rồi được tích hợp vào thiết kế. Khi sức mạnh của pháo cùng năng lượng phải hấp thụ trong giật lùi tăng lên, các bánh sau biến mất và, trong giá Marsilly hai bánh, được thay bằng những chốt phẳng mà ma sát của bề mặt rộng với boong giúp làm dịu chuyển động của giá hiệu quả hơn bánh xe. Chiếc nêm nâng hạ, sau khi được hoàn thiện bằng cách bổ sung thang chia cho biết góc nâng tương ứng với từng vị trí, cuối cùng nhường chỗ cho nhiều dạng cơ cấu nâng hạ bằng máy. Thân gỗ du được thay bằng các tấm sắt bắt bu-lông và đinh tán với nhau. Và cuối cùng, khi năng lượng của pháo tiếp tục tăng, lực giật lùi trở nên lớn đến mức giá pháo thông thường bị dây hãm bằng thừng kiềm chế không còn đủ sức đối phó. Ma sát giữa các chốt gỗ phía sau và boong được thay bằng ma sát giữa các tấm sắt thẳng đứng gắn với giá pháo và những tấm tương tự gắn trên một máng trượt đặt xen giữa giá với boong, các tấm này được tự động ép vào nhau: một phát minh, người ta nói, của Đô đốc Sir Thomas Hardy. Giá pháo bánh thấp, như người ta từng biết nó suốt nhiều thế kỷ, cuối cùng đã bị bỏ lại phía sau trong quá trình tiến hóa của pháo hải quân.

Với sự xuất hiện của các bệ pháo hiện đại, sự bất thường cũ về trách nhiệm chia đôi giữa War Office và Bộ Hải quân Anh trở nên không thể chịu đựng được; nhu cầu phải thích nghi chặt chẽ từng khẩu pháo với vị trí của nó trên tàu, phải phối hợp cẩn thận công việc của nhà pháo thuật, kỹ sư và người đóng tàu, đã gây ra một cuộc khủng hoảng có ảnh hưởng quan trọng đến nền hành chính hải quân về sau. Chỉ một đoạn sau cũng đủ cho thấy tình thế vào đầu thập niên 1860. Người viết tiểu sử Captain Cooper Key, thuyền trưởng Excellent, viết: “Có cả nghìn điểm có thể phát sinh va chạm, khi ngày càng trở nên chắc chắn rằng giá pháo, thay vì là những kết cấu rời có thể di chuyển và dùng ở bất kỳ cửa pháo nào, từ nay phải được cố định tại đúng cửa pháo riêng đã được thích nghi cho chúng, với các bu-lông trục xoay đặc biệt và ray xoay trên boong—tất cả đều là một phần của kết cấu tàu. Trong những trường hợp ấy, công việc của War Office bắt đầu ở đâu và của Controller kết thúc ở đâu, không ai biết; còn thuyền trưởng Excellent lại chen vào như một người can thiệp giữa đôi vợ chồng và bị cả hai phía hiểu lầm, lên án.”

Năm 1866, lời giải cuối cùng được tìm thấy. Captain Cooper Key được bổ nhiệm vào Bộ Hải quân Anh với chức Director-General of Naval Ordnance.

PHÁO BẮN ĐẠN PHÁ

Chức năng chủ yếu của pháo binh lục quân trong thời kỳ đầu là phá hủy vật chất. Những cỗ máy khổng lồ của người cổ đại có giá trị ở chỗ thực hiện từ khoảng cách an toàn điều mà con rùa công thành và máy phá thành chỉ có thể làm ở cự ly gần: phá thủng tường thành thành chỉ có thể làm ở cự ly gần: phá thủng tường thành và đánh sập cổng, cửa cùng công sự phòng hộ. Sau khi thuốc súng được phát minh, như chúng ta đã thấy, công dụng của pháo binh về cơ bản vẫn như trước. Ngoài tác động tinh thần lên người và ngựa do “tiếng gầm quái vật” của pháo khi phòng thủ, mục tiêu tấn công của pháo gần như hoàn toàn là phá thủng công sự của đối phương. Những khẩu pháo đúng nghĩa là “pieces of battery”, thực hiện công việc chậm chạp của mình nhờ động lượng của những đầu đạn lớn.

Xét như vậy, pháo binh không phải một công cụ thật hiệu quả. Và cũng như thời trước người ta từng tìm cách bổ sung cho tác động đơn thuần của va đập bằng những hiệu ứng khác—chẳng hạn ném vôi sống vào các pháo đài bị vây, “ngựa chết và những thứ xác thối khác”—thì sau khi thuốc súng xuất hiện, người ta cũng cố gắng thay thế phương pháp va đập tương đối kém hiệu quả bằng gây cháy hay gây nổ. Việc sử dụng lựu đạn ném tay được phát hiện. Và sau đó, như một điều tất nhiên, người ta thích nghi chúng với các mortar vốn đã được dùng để phóng đá và những vật rắn khác. Những mortar này, giống như cannon thời kỳ đầu, lúc đầu được làm với kích thước bất tiện lớn; và cũng như cannon, về sau chúng được đúc với tỷ lệ vừa phải hơn để thuận tiện vận chuyển, nhờ đó hữu dụng hơn trong các hoạt động dã chiến. Pháo binh giờ đây bắt đầu hướng sự chú ý vào nhân lực. Kết quả của quá trình tiến hóa này là howitzer, một loại vũ khí có giá trị đối với quân đội lục quân được tăng lên rất nhiều nhờ việc Marshal Vauban, vào cuối thế kỷ XVII, phát hiện hiệu quả của ricochet. Theo hệ thống này, quả bom hay lựu đạn có ngòi, thay vì được phóng từ mortar đặt ở góc nâng lớn để mô tả một quỹ đạo cao và gần như parabol, lại được bắn từ howitzer ở góc nâng đủ thấp để nó chạm đất ở một khoảng cách nào đó trước mục tiêu, rồi từ đó tiếp tục nảy lên và cuối cùng lăn dọc mặt đất cho tới khi tới mục tiêu, nơi nó phát nổ.

Đến đây, hỏa lực đạn phá đã phát triển trên bộ. Trong chiến tranh trên biển, đạn cầu đặc của cannon vẫn là loại đạn chính thống; việc sử dụng đạn phá hay đạn cháy bị coi là nguy hiểm đến mức các cường quốc hàng hải lớn, trừ trong những trường hợp đặc biệt, không chấp nhận nó cho tới thế kỷ XIX. Vào cuối thế kỷ XVIII, đặc biệt ở Pháp, người ta bắt đầu nghiêm túc xem xét những khả năng của hỏa lực đạn phá. Người Pháp cảm thấy bất an và bất mãn với những điều kiện mà trong đó họ đang tiến hành chiến tranh với Anh. Pháo hải quân, vốn trước kia đã đạt được rất nhiều bằng việc tiêu diệt nhân lực, ngày càng trở nên bất lực, không chỉ chống lại con người mà cả chống lại chính tàu. Trafalgar là một bằng chứng cho điều đó, khi không một con tàu nào bị đánh chìm bởi hỏa lực pháo. Hải chiến lại đang trở về thành một cuộc đấu sức thể chất trực tiếp giữa các khẩu đội pháo của hai hạm đội đối địch, trong đó chiến thắng thuộc về phía nào nhờ sự bào mòn mà có thể vận hành pháo với tốc độ và sự bền bỉ lớn nhất. Khí thế, nhiệt tình, khoa học, sự lanh lợi trí óc của từng cá nhân trong trường hợp như vậy tất yếu sẽ bị áp đảo bởi sức chịu đựng, thể chất, sự bình tĩnh và tay nghề vững vàng vượt trội. Cả hai phía đều tin sâu sắc vào ưu thế của nhân lực mình trong cận chiến. Khi chiến đấu diễn ra, như trong những ngày đầu tiên của các hải quân đối địch, “người đấu người, giáo đấu giáo, tên đấu tên, đá đấu đá”, thành công hoàn toàn phụ thuộc vào lòng dũng cảm và sức mạnh thể chất; và trong những trường hợp ấy, Nicolas nói, người Anh hầu như luôn chiến thắng. Một tác giả Pháp tuyên bố rằng nếu hải chiến có thể được quyết định bằng cận chiến thì vũ khí của nước Pháp sẽ khải hoàn. Nhưng trên thực tế, hải chiến gần như chỉ là chuyện pháo binh. Giá như có thể thay đổi điều kiện chiến đấu; giá như có thể triệu gọi sức mạnh của lửa và thuốc nổ để đặt các chiến hạm tuyến của đối phương vào hiểm nguy, thì có lẽ sẽ tìm ra một con đường tắt tới chiến thắng, hoặc ít nhất ưu thế của nước Anh về vật chất sẽ bị suy giảm nghiêm trọng.

Tuy nhiên, còn phải một thời gian nữa nước Pháp mới thấy được ngay cả sự thực hiện một phần của khát vọng mãnh liệt ấy.

Trong khi việc sử dụng lựu đạn, bom, carcass và những loại đạn nổ, đạn cháy khác đã được thừa nhận trên bộ từ nhiều thế kỷ, thì vào năm 1788 xảy ra một sự kiện mà khi truyền đến tai châu Âu lẽ ra phải có ảnh hưởng đáng kể trong việc hướng suy nghĩ của giới pháo thuật tới khả năng sử dụng chúng trên biển. Năm ấy, khoảng sáu mươi lăm năm trước trận Sinope, một thợ đóng tàu ở Deptford đã vươn lên giữ chức vụ cao trong chính quyền Nga trang bị cho những người chủ của mình một flotilla xuồng dài để tấn công một hải đội Thổ Nhĩ Kỳ. Sir Samuel Bentham—người thợ đóng tàu nói trên—trang bị cho các xuồng dài ấy pháo đồng đặt trên hệ không giật lùi mà ông ưa thích, đồng thời xin cấp một lượng lớn đạn phá, carcass và đạn đặc. Tại cửa sông Liman ở Biển Azov, người Nga dùng những chiến thuyền nhỏ bé không đáng kể này tấn công một lực lượng tàu Thổ Nhĩ Kỳ vượt trội rất nhiều và giành chiến thắng hoàn toàn. Hiệu quả của đạn phá, được bắn ở cự ly gần vào tàu Thổ Nhĩ Kỳ, thật gây kinh ngạc và ấn tượng. Những lỗ thủng lớn bị xé toạc trên mạn tàu, và hỏa hoạn bùng lên, rồi trong môi trường thuận lợi gồm gỗ khô, sơn và nhựa đường, nhanh chóng lan rộng và gây ra sự hủy diệt của cả hải đội.

Phải thừa nhận rằng không thể dẫn ra bằng chứng nào cho thấy dư luận đương thời nhận ra ý nghĩa đáng sợ của trận hải chiến ấy; các bộ sử về thời kỳ đó không đặt trọng tâm vào sự kiện. Một sự kiện khác xảy ra cùng thời cũng dường như không thu hút được sự chú ý xứng đáng: việc, theo đề nghị của Captain Mercier thuộc Trung đoàn 35, bắn đạn mortar từ các pháo dài 24 pound của Anh ở Gibraltar vào phòng tuyến Tây Ban Nha. Phát minh cùng thời của Lieutenant Shrapnel—một loại đạn phá chứa đạn chùm có thể kích nổ bằng một liều nổ nhỏ—cũng không được phát triển, và khả năng thích nghi nó cho chiến tranh trên biển cũng không được đánh giá đầy đủ. Hoặc, nếu nhà chức trách có nhận ra tác động cuối cùng của những đổi mới này, thì một nỗi e sợ lành mạnh trước việc chúng được mở rộng và phát triển trong chiến tranh hải quân dường như đã dẫn tới một chính sách bảo thủ có tính toán đối với chúng, đàn áp mọi ý tưởng và thí nghiệm nhằm tăng cường hay cải thiện phương pháp pháo binh của chúng ta. “Chừng nào các cường quốc nước ngoài còn chưa đổi mới bằng cách cải tiến pháo, mở rộng việc sử dụng carronade và, trên hết, phóng đạn phá theo phương ngang từ tàu; chừng ấy lợi ích của chúng ta là không nên nêu gương cho bất kỳ cải tiến nào về pháo hải quân—nếu không, giá trị khối vật chất khổng lồ của chúng ta có thể bị giảm sút. Nhiều khuyết điểm vốn được biết là tồn tại, chừng nào còn chung cho tất cả các hải quân, thì vẫn hoạt động có lợi cho Đại Anh.”

Tuy nhiên, ngoài sự cân nhắc ấy, điều đáng chú ý là dư luận Anh, ngay cả ở thời điểm khá muộn, vẫn đánh giá đạn nổ thấp đến mức nào so với đạn đặc. Những bất lợi hiển nhiên của đạn phá hình cầu rỗng—tầm ngắn hơn, đường bay lệch lạc hơn và sức xuyên kém hơn—được nhấn mạnh; còn tác dụng phá hoại lớn hơn vốn được thừa nhận của chúng, ngay cả khi đã tính tới những liều nổ nhỏ được coi là thích hợp để sử dụng, lại được định giá thấp đến đáng ngạc nhiên.

Trái lại, người Pháp tỏ ra hết sức háo hức khám phá khả năng của hỏa lực đạn phá trên chiến hạm. Say mê khoa học, trong suốt các cuộc chiến tranh Cách mạng họ không ngừng tìm kiếm một bước phát triển nào đó của vật chất hải quân có thể vô hiệu hóa ưu thế hiển nhiên và ngày càng lớn của Hải quân Anh trong những điều kiện hiện có, dù chưa chắc thực sự làm cán cân quyền lực nghiêng về phía họ. Vì mục đích này họ khuyến khích việc sử dụng đạn gây cháy. Các nhà chức trách của chúng ta, một phần vì nỗi lo sâu sắc trước mối nguy được cho là cố hữu trong việc mang và sử dụng chúng trên tàu gỗ, một phần vì cảm giác phản cảm về đạo đức đối với việc sử dụng thứ mà họ thành thật tin là phương tiện không công bằng và thiếu tinh thần hiệp sĩ, đã giới hạn tối đa việc dùng đạn phá có ngòi, carcass và những loại hỏa cụ khác vào các tàu bom nhỏ được đóng chuyên dụng—và có đạo đức thấp kém hơn. Nhưng trên chiến hạm tuyến, quan điểm hải quân phản đối mạnh mẽ việc sử dụng những loại đạn như vậy, và thậm chí một số thuyền trưởng còn cấm dùng lựu đạn cầm tay trên các đài cột buồm. Thời gian đã chứng minh thái độ thận trọng ấy là có căn cứ. Người Pháp phải trả giá cho sự hấp tấp trong việc tiếp nhận các tác nhân gây cháy; hỏa hoạn và nổ xảy ra thường xuyên trong các hạm đội của họ; lịch sử hải quân Pháp trong những cuộc chiến ấy—“la longue et funeste guerre de la Révolution”—thỉnh thoảng lại bừng sáng bởi những đám cháy thiêu rụi những con tàu tốt nhất của họ, trở thành nạn nhân của những lực hóa học do chính họ tiếp nhận nhưng không kiểm soát đúng mức. Chỉ cần dẫn một ví dụ: Orient tại trận Nile. Ngay cả nếu soái hạm Pháp không bị chính những thứ ấy trực tiếp châm lửa, vẫn rất ít nghi ngờ rằng sự lan rộng của đám cháy trên tàu đã được thúc đẩy bởi sự hiện diện của các chất cháy mà, giống như phần lớn tàu Pháp, nó mang theo. Suốt các cuộc chiến, đạn phá có ngòi, carcass, stinkpot và port-fire tỏ ra đáng sợ đối với bạn nhiều hơn với thù. Và đối phương hẳn càng cảm thấy quan điểm của mình được xác nhận, củng cố rằng những chất như vậy hoàn toàn không thích hợp để mang trên chiến hạm. Ngay cả chính người Pháp dường như cũng nghi ngờ về đạo đức của chất nổ. Bởi không lâu sau trận Aboukir Bay, một số sĩ quan của họ cáo buộc một thuyền trưởng Anh đã “không công bằng” đến mức sử dụng đạn phá: một nước cờ táo bạo về phía họ, vì khi một số viên đạn được đem ra và pháo thủ bị hỏi chúng từ đâu mà có, “trước sự bẽ bàng của những người buộc tội, ông kể rằng chúng được tìm thấy trên Spartiate, một trong những tàu bị bắt ngày mồng một tháng Tám!”

Tại Pháp, các cuộc thử nghiệm bắn đạn phá từ pháo được tiến hành liên tục. Năm 1798, sau một loạt thí nghiệm thành công, một ủy ban đặc biệt tiếp tục thử nghiệm tại Meudon, cho bắn đạn phá 24 và 36 pound vào một mục tiêu mô phỏng chiến hạm tuyến ở cự ly 400 và 600 yard. Kết quả gây ấn tượng mạnh, và bản báo cáo gửi Bonaparte đã củng cố niềm tin cá nhân của ông vào giá trị của hỏa lực đạn phá. Nhân đây có thể lưu ý rằng chưa đầy một năm sau, chính vị Consul trở thành mục tiêu của hỏa lực đạn phá: tại cuộc vây hãm Acre, ông phải chịu sự “chăm sóc” khó chịu của một carronade 68 pound thuộc hạm đội Anh. Năm 1804, với mục đích công khai là giữ các tàu tuần dương của chúng ta ở khoảng cách xa, ông cho đúc những howitzer dài và bố trí chúng để phòng thủ Toulon cùng các cảng khác. Và hầu như không năm nào trôi qua mà không có một cuộc thử nghiệm nào về bắn đạn phá theo phương ngang từ pháo và mortar.

Trong hai cường quốc hàng hải lớn, có lẽ Anh đã đóng góp nhiều hơn vào việc hình thành bằng thực hành thực tế hệ pháo binh chẳng bao lâu sẽ trở nên thịnh hành. Hỏa lực đạn phá từ mortar đã được lực lượng Anh sử dụng với hiệu quả lớn hơn rất nhiều so với đối thủ lớn của mình. Bản thân phát minh carronade gần như đã là một lời giải; và tuy nó không trực tiếp dẫn đến pháo bắn đạn phá, chắc chắn nó đã thúc đẩy sự ra đời của loại vũ khí giống với nó nhất: pháo hải quân hạng trung theo thiết kế của Congreve và Blomefield, một thứ nằm giữa carronade và pháo dài, từng có thời gian được lắp trên các tàu hai boong của chúng ta nhằm duy trì tính thống nhất về cỡ nòng.

Nhưng người Pháp, không bị thành kiến chống lại sự thay đổi phương pháp và vật chất như ở nước này, đã nắm lấy những khả năng của các yếu tố sẵn có và kết hợp chúng theo cách tạo thành một lời giải hoàn chỉnh cho vấn đề hỏa lực đạn phá. Công lao về lời giải ấy chắc chắn thuộc về Tướng Paixhans, sĩ quan pháo binh xuất sắc.

Các thí nghiệm của M. Paixhans, được tiến hành nhằm xác nhận những lý thuyết làm nền tảng cho hệ thống mới của ông, kéo dài trong nhiều năm và dẫn tới việc xuất bản hai cuốn sách—Nouvelle Force Maritime et Artillerie, năm 1822, và Expériences faites sur une Arme Nouvelle, năm 1825.

Trong những công trình này, tác giả phát triển chi tiết phương án trang bị vũ khí cho tàu mà theo thời gian sẽ được Hải quân Pháp tiếp nhận; và qua đó các nhà chức trách của chúng ta cũng dần bị buộc phải từ bỏ những phương pháp cùng tiêu chuẩn sức mạnh mà nhờ đó Hải quân Anh đã trở nên hùng mạnh. Hai nguyên lý làm nền tảng cho phương án ấy:—(1) thống nhất cỡ nòng, thể hiện mức đơn giản hóa phương tiện tối đa; (2) hỏa lực đạn phá, thể hiện mức gia tăng hiệu quả tối đa.

Trên hai nguyên lý này, M. Paixhans dựng nên và triển khai tới từng chi tiết nhỏ nhất hệ thống cách mạng gắn liền với tên tuổi ông. Không cần một yếu tố hay khám phá mới nào để thực hiện các thiết kế của ông. Quả thực, ông minh thị phủ nhận rằng mình đã đưa ra bất cứ điều gì mới mẻ: “Nous n’avons donc rien inventé, rien innové, et presque rien changé; nous avons seulement réuni des élémens épars, auxquels il suffisait de donner, avec un peu d’attention, la grandeur et les proportions convenables, pour atteindre le but important que nous étions proposé.” Thực tế có thể nói rằng thống nhất cỡ nòng đã là một lý tưởng được theo đuổi nhiều năm trước thời M. Paixhans; còn hỏa lực đạn phá, Vũ khí Mới năm 1822, gần như là hệ quả logic của những khám phá của Robins về các nguyên lý pháo thuật, được mở rộng bởi những nghiên cứu của Doctors Hutton và Gregory. Đặc biệt, chính M. Paixhans nhắc tới hai kết quả rút ra từ các thí nghiệm của Dr. Hutton: thứ nhất, chiều dài lòng nòng chỉ có ảnh hưởng nhỏ tới tầm bay của đầu đạn, tầm bắn biến thiên theo căn bậc năm của chiều dài; thứ hai, vận tốc đầu nòng có thể được coi là độc lập với trọng lượng khẩu pháo.

Về việc hỏa lực đạn phá trên tàu không phải điều mới mẻ, M. Paixhans dẫn một đoạn đáng chú ý từ biên niên sử hải quân Pháp. Có vẻ vào năm 1690, một M. Deschiens đã phát minh ra phương pháp bắn bom theo phương ngang từ pháo dài, thay vì theo quỹ đạo parabol như từ mortar. Bí mật này đem lại cho ông lợi ích lớn; bởi khi gặp bốn tàu Anh ngoài biển, ông khiến họ bất ngờ đến mức, vì sợ bị đốt cháy, họ phải rút lui và không tìm cách tái chiến. Về sau chính vị thuyền trưởng Pháp này tấn công hai tàu Hà Lan mạnh hơn hẳn mình, và nhờ những quả bom bắn theo phương ngang ấy đã đánh chìm một chiếc và làm chiếc kia mất khả năng chiến đấu. Nhưng M. Deschiens chết, và bí mật cũng chết theo ông; mặc dù, như M. Paixhans nhận xét, “bí mật” ấy hẳn rất dễ tìm ra nếu có ai chịu đi tìm.

Cả một chương trong The Genuine Use and Effects of the Gunne, do Robert Anderson viết và xuất bản tại London năm 1674, bàn về “việc bắn Granado từ Pháo Dài.”

Nói ngắn gọn, ý tưởng lớn của M. Paixhans là thiết lập một hạm đội tàu hơi nước trang bị những khẩu pháo được thiết kế để phóng đạn phá có nạp thuốc theo phương ngang với vận tốc đáng kể. Nhưng vì mục tiêu hoàn chỉnh ấy chỉ có thể đạt được từng bước, ông đề xuất rằng trong thời gian chờ đợi, hạm đội Pháp hiện có nên được tái trang bị sao cho mỗi tàu đạt sức mạnh tối đa kết hợp với thống nhất cỡ nòng. Phần này trong phương án của ông áp dụng được cả cho đạn đặc (boulets massifs) lẫn đạn phá (boulets creux). Nhưng ông cho rằng đạn đặc quá kém hiệu quả để dùng trong các trận hải chiến tương lai. Mặc dù có thể là loại đầu đạn thích hợp nhất để phá hủy công sự trên bộ, phá thủng thành lũy và đánh sập tường đá, nhưng đạn rỗng chứa thuốc súng cùng các chất cháy khác lại thích hợp hơn nhiều để xé nát và đốt cháy những kết cấu phòng thủ bằng gỗ, thấm đầy nhựa đường và, trong lúc chiến đấu, chất chứa mọi loại vật liệu dễ cháy cùng đông đảo chiến binh. Không, M. Paixhans hy vọng sẽ làm đạn đặc hoàn toàn lỗi thời bằng cách tiếp nhận, kết hợp với các tàu hơi nước nhỏ, hoặc trong hiện tại với các hạm đội tàu buồm sẵn có, một loại pháo chuyên biệt cho hỏa lực đạn phá, và chỉ cho hỏa lực đạn phá. Nhờ nó, ưu thế khổng lồ của Đại Anh sẽ bị triệt tiêu hữu hiệu, hoặc chuyển sang tay nước Pháp; vật chất của Anh sẽ đột ngột trở nên lỗi thời, sức mạnh hàng hải của họ sẽ teo tóp; còn sức mạnh nước Pháp sẽ tăng tới mức cuối cùng có thể đưa các đảo này tới thất bại.

Đó là ý định đầy thiện chí của M. Paixhans.

Những lập luận ông sử dụng để ủng hộ các đề xuất cách mạng của mình có lẽ đủ thú vị và quan trọng để đáng được xem xét. Ông lập luận rằng lịch sử trước đó của hai hải quân cho thấy, mỗi khi một bên đưa vào một cải tiến hay đổi mới, chẳng bao lâu sau bên kia cũng tiếp nhận nó; vì thế không bao giờ có sự thay đổi quan trọng nào trong tương quan sức mạnh hải quân giữa hai quốc gia. Do đó, phương tiện duy nhất để giật lấy sức mạnh khỏi tay kẻ đang nắm giữ nó phải là một sự thay đổi hệ thống khiến những phương tiện hiện có dùng để duy trì sức mạnh ấy trở nên vô dụng. Làm thế nào đạt được điều này? Các quốc gia nước ngoài từ lâu vẫn cảm nhận sức mạnh bẩm sinh của nước Anh, nằm trong một chủng người đi biển xuất sắc—một nghề được chuyên môn hóa rất cao—chiếm một phần lớn dân số của họ. Nước Pháp đặc biệt cảm nhận nhược điểm của mình vì không có một lực lượng dự bị, một cái nôi đào tạo thủy thủ, như nước Anh. Giá như có thể làm giảm giá trị của nghệ thuật đi biển----! M. Paixhans tiếp tục chỉ ra rằng sự xuất hiện của tàu hơi nước tự nó đã là một biến cố có thể tiến rất xa trong việc triệt tiêu ưu thế về kỹ năng đi biển. “Con thuyền quỷ” đáng nguyền rủa của người Anh, đã bắt đầu phủ màn khói lên mọi vùng biển phương bắc, thực ra có thể trở thành một người bạn đầy sức mạnh của nước Pháp. Tàu hơi nước chỉ cần một nhân lực ít và không đòi hỏi tay nghề cao để vận hành, thay vì những thủy thủ hạng nhất. Tàu hơi nước luôn có thể vượt tàu buồm, nhờ đó tự chọn cự ly và chấp nhận hoặc từ chối giao chiến tùy tình hình. Hơn nữa, tác dụng của hỏa lực đạn phá sẽ hoàn toàn đảo lộn cán cân sức mạnh hiện có giữa tàu lớn và tàu nhỏ, xét riêng về kích thước. Thay vì kích thước là thước đo sức mạnh, nó sẽ trở thành thước đo mức dễ bị tổn thương. Tàu càng lớn càng gặp nhiều hiểm nguy. Những tàu ba boong đắt tiền sẽ không còn tồn tại, và thay vào đó những tàu hơi nước nhỏ, nhanh, trang bị nặng, dễ cơ động và có lẽ được bọc giáp sẽ nắm sức mạnh. Như vậy, trở ngại lớn đối với việc Pháp xây dựng một lực lượng hải quân lớn—nhu cầu về một số lượng đông đảo nhân lực có kinh nghiệm—sẽ dễ dàng được loại bỏ. Tóm lại, việc tiếp nhận phương án của ông trong mọi trường hợp đều hết sức thuận lợi cho Pháp. Ngay cả nếu Đại Anh đồng thời tiếp nhận nó, ít nhất điều ấy cũng bảo đảm rằng trong tương lai sức mạnh hải quân của hai quốc gia sẽ tỷ lệ với sức mạnh của toàn bộ dân số, thay vì chỉ phần dân số quen thuộc với công việc hàng hải.

Trước hết xét việc cải hoán Hải quân Pháp hiện hữu, ông khảo sát và trình bày rộng về những điểm kém hiệu quả cố hữu trong cách bố trí vũ khí thường dùng trên tàu; trong cách lựa chọn đơn vị và số lượng các đơn vị hỏa lực pháo binh cho từng thiết kế tàu riêng biệt; trong sự đa dạng của các đơn vị ấy, và trong việc thiếu hệ thống về tỷ lệ giữa khẩu pháo, liều thuốc và đầu đạn. Ông nhận xét rằng xu hướng phát triển liên tục, cả trong Hải quân Pháp lẫn Anh, là thay các cỡ nòng nhỏ bằng cỡ lớn hơn, qua đó sự đa dạng cỡ nòng giảm đi và sức mạnh hữu hiệu của hệ vũ khí tăng lên. Tiếp tục quá trình này, có vẻ hệ vũ khí lý tưởng sẽ đạt được, mức sức mạnh tối đa sẽ đạt tới, khi thống nhất cỡ nòng được thực hiện. Khi cỡ nòng của khẩu cannon lớn nhất mang trên boong pháo chính của chiến hạm tuyến được chọn làm cỡ nòng duy nhất sử dụng, mức sức mạnh tối đa sẽ đạt được: hiệu quả phá hoại lớn nhất có thể kết hợp với mức đơn giản hóa phương tiện lớn nhất có thể. Những nhận xét này áp dụng như nhau cho hệ vũ khí bắn đạn đặc hay hệ pháo bắn đạn phá. Nếu vì một lý do nào đó quyết định không tiếp nhận hỏa lực đạn phá, thì việc tái trang bị các hạm đội tàu buồm Pháp theo nguyên lý này, bằng pháo chỉ có một cỡ nòng, vẫn sẽ đem lại lợi ích.

M. Paixhans đề xuất lấy pháo 36 pound của Pháp làm đơn vị. Ông giải thích những lợi ích thu được từ việc trang bị cho các chiến hạm tuyến hiện có những pháo 36 pound cùng cỡ nòng nhưng khác trọng lượng trên từng boong. Pháo ở các boong khác nhau sẽ dùng liều thuốc khác nhau, và do đó phóng đạn với vận tốc đầu nòng khác nhau. Chúng sẽ được bố trí với loại nặng nhất ở boong dưới; loại nhẹ hơn—khoan rộng từ pháo 24 pound—ở boong chính; những khẩu còn nhẹ hơn ở boong trên; và carronade 36 pound trên boong lái cùng boong mũi sẽ hoàn tất hệ vũ khí.

Tuy nhiên, ông không ủng hộ việc sử dụng đạn đặc, và viện dẫn kết quả nhiều cuộc thử nghiệm cho thấy giá trị tấn công vượt trội của đạn phá so với đạn đặc. Khi so sánh một viên đạn đặc và một quả đạn phá có cùng kích thước bên ngoài, được bắn với cùng vận tốc đầu nòng, ông nói rằng loại trước chỉ có ưu thế về tầm xa và sức xuyên. Loại sau, dù có tầm bắn vẫn lớn hơn những cự ly mà hải chiến luôn diễn ra và sức xuyên đủ để cắm sâu vào kết cấu gỗ của tàu, lại cần ít thuốc súng hơn để phóng, có thể bắn từ một khẩu pháo nhẹ hơn và do đó thao tác nhanh hơn, đồng thời tạo tác dụng phá hoại lớn hơn viên đạn đặc một cách khổng lồ.

Vì thế, đề xuất hoàn chỉnh bao gồm việc chỉ sử dụng pháo bắn đạn phá, chế tạo pháo mới và khoan rộng pháo cũ khi cần để mỗi tàu chỉ mang các khẩu pháo một cỡ nòng. Cỡ nòng được đề xuất làm đơn vị là pháo dài 48 pound của Pháp. Và để làm ví dụ cho cách M. Paixhans sẽ cải hoán hệ vũ khí, ở đây lấy trường hợp tàu 74 khẩu của Pháp. Tàu này, với hệ vũ khí hiện có gồm:—

28 pháo 36 pound,
30 pháo 18 pound,
14 pháo 6 pound,
14 carronade 6 pound,

tổng cộng 86 khẩu, bắn 2.250 pound đạn đặc, sẽ được ông cải hoán thành tàu trang bị:—

28 pháo 48 pound (khoan rộng từ pháo 36 pound),
30 pháo 48 pound (có trọng lượng bằng pháo 18 pound),
28 carronade 48 pound;

tám mươi sáu khẩu, bắn 3.010 pound đạn phá có nạp thuốc, mỗi quả nặng 35 pound.

Đối với khẩu pháo bắn đạn phá mới, ông đề xuất một thiết kế howitzer bằng sắt trong đó kim loại được phân bố sao cho tại mỗi tiết diện đều có hệ số an toàn đủ lớn, đồng thời cho phép giảm tổng trọng lượng khẩu pháo xuống mức tối thiểu. Canon-à-bombe này sẽ được đặt trên một kiểu giá ổn định, không có bánh thấp nhưng có các con lăn kéo ra và các thanh định hướng để kiểm soát đường bắn cùng hướng giật lùi.

Với những người có xu hướng kinh hoàng trước việc sử dụng mới các đầu đạn nổ này, trước bước tiến trong nghệ thuật hủy diệt, nhà phát minh đặt câu hỏi: kinh nghiệm chẳng phải đã chứng minh rằng sự hoàn thiện của vũ khí thực ra làm chiến tranh bớt đẫm máu hơn sao; chẳng phải đáng suy nghĩ rằng, trong khi ở thời xưa mức hủy diệt và tổn thất sinh mạng trong chiến trận là khổng lồ, thì số thủy thủ Anh chết vì hỏa lực pháo trong vô số cuộc giao chiến của ba cuộc chiến tranh dài và cay đắng gần đây lại chưa tới năm nghìn người sao? Và vì thế, chẳng phải sự phát triển thêm của vũ khí sẽ là một lợi ích tích cực đối với nhân loại hay sao?

Một đặc điểm khác được đưa ra để hoàn chỉnh phương án tái trang bị này, mà tầm quan trọng không cần phải nhấn mạnh. M. Paixhans khảo sát khả năng, bằng cách hy sinh một tầng pháo hoặc hơn, khiến mọi hạng tàu trở nên bất khả xâm phạm bằng cách bọc các tấm sắt lên mạn. Mặc dù bị bác bỏ vào thời điểm ấy, và chính do kết quả những cuộc thử nghiệm do ông tiến hành, đề xuất này đã được định mệnh đưa vào thực hiện theo một cách đầy kinh ngạc khoảng ba mươi năm sau: với những hệ quả nào đối với kiến trúc tàu chiến, chúng ta sẽ sớm thấy. Trong mối liên hệ với phương án tái trang bị mà M. Paixhans phác thảo năm 1822, đề xuất ấy quan trọng ở chỗ nó ngầm thừa nhận một trong hai điểm yếu của hệ thống của nhà phát minh. Pháo bắn đạn phá sẽ mất ưu thế trước pháo bắn đạn đặc, và quả thực có thể bị đẩy tới tình trạng hoàn toàn bất lực nếu, bắt chước Pháp, đối phương cũng bọc sắt chiến hạm của mình. Pháo bắn đạn đặc sẽ lại giành ưu thế; trên thực tế, chính trạng thái cân bằng tương đối về giá trị mà M. Paixhans đang cố phá vỡ sẽ một lần nữa xuất hiện giữa hải quân hai cường quốc đối địch.

Có lẽ vì lý do này, và bởi hệ pháo bắn đạn phá tuy ở mức nhẹ hơn vẫn mang nhược điểm cố hữu của hệ carronade—tầm bắn kém hơn, cho phép một đối thủ khéo léo trang bị pháo dài bắn đạn đặc giao chiến ở cự ly quá xa đối với đạn phá—nên chính phủ Pháp đương thời không tiếp nhận toàn bộ phương án Paixhans. Nhưng nguyên lý thống nhất cỡ nòng gần như lập tức được ca ngợi và phê chuẩn, áp dụng cho pháo bắn đạn đặc. Pháo 30 pound của Pháp được chọn làm đơn vị. Năm 1829, các khẩu pháo cỡ này, chế tạo theo nhiều mẫu khác nhau để phù hợp với từng boong và từng hạng tàu, được lắp trên các hạm đội của họ.

Trong khi đó M. Paixhans đã tiến thêm một bước trong việc hoàn thiện các chi tiết của hệ pháo bắn đạn phá. Một canon-obusier 80 pound được chế tạo theo thiết kế của ông, là một howitzer có buồng thuốc, cùng trọng lượng—khoảng 72 hundredweight—với pháo 36 pound trên giá bánh thấp của Pháp và có cỡ nòng 22 centimet. Nó được thiết kế để phóng một quả đạn rỗng có cùng kích thước với viên đạn đặc 80 pound của Pháp, nhưng khi khoang bên trong được nạp 4 pound thuốc súng thì nặng 56 pound Pháp—62½ pound Anh. Bản thân khẩu pháo bắn đạn phá có hình dáng rất đặc trưng. Những đặc điểm gồm phần thân nòng phía trước ngắn, cỡ nòng lớn, có buồng thuốc, liều phóng nhỏ và việc loại bỏ có tính khoa học mọi lượng kim loại vô ích đã tạo nên một dạng pháo hoàn toàn khác cannon nòng trơn được chấp nhận từ lâu. Có thể dễ dàng nhận ra nó bởi miệng nòng thẳng, đường nét nhẵn và không có những trang trí cùng các vòng gia cường thông thường. Khi Vũ khí Mới cuối cùng được các cường quốc khác tiếp nhận, những khẩu pháo bắn đạn phá của họ, dù được phát triển độc lập, cũng được thấy là mang cùng những đặc điểm bên ngoài: những đặc điểm về sau được biết đến rộng rãi dưới tên “pháo Paixhans.”

Tác dụng khủng khiếp của đạn phá có nạp thuốc, bắn từ loại pháo này với vận tốc đủ để cắm vào kết cấu gỗ của tàu, được chứng minh tại Brest vào các năm 1821 và 1824; trong cuộc thử sau, mục tiêu là frigate Pacificateur neo tại vũng tàu ngoài cảng. Tầm bắn xa và độ chính xác cao đều đạt được. Tác dụng gây cháy của đạn phá phi thường đến mức, bất chấp trong Hải quân Pháp có một luồng ý kiến mạnh mẽ phản đối việc tiếp tục mang bom trên chiến hạm tuyến, Ủy ban vẫn khuyến nghị “rằng canons-à-bombe nên được tiếp nhận, ngay cả trên chiến hạm tuyến, nhưng với số lượng nhỏ.”

Nhưng mặc dù giới chuyên môn đã chấp nhận nguyên lý của pháo bắn đạn phá, dư luận vẫn chưa sẵn sàng cho sự thay đổi. Ủy ban đã tỏ ra thận trọng khôn ngoan về quy mô thay đổi được đề xuất; nhưng công chúng vẫn chưa tin rằng Vũ khí Mới đủ an toàn. Phương án bị trì hoãn lâu dài. Trong thời gian ấy, nhiều cuộc thử nghiệm khác được tiến hành. Thiết kế khẩu pháo lại được sửa đổi; một buồng thuốc lớn hơn được bố trí, và tại đầu phần thân nòng phía trước người ta đúc thêm một bệ để mang kính ngắm. Những cuộc thử đến cực hạn được tiến hành để xác định liều thuốc tối đa mà một khẩu pháo bắn đạn phá như vậy có thể chịu an toàn; và cuối cùng, năm 1837, chính phủ chấp nhận nguyên lý hỏa lực đạn phá, khẩu pháo Paixhans được dành một vị trí trong hệ vũ khí quy định của các hạm đội Pháp. Dù làm tổn hại nguyên lý thống nhất cỡ nòng vừa mới đạt được, những khẩu pháo bắn đạn phá cỡ 22 centimet vẫn được đưa vào như một phần hệ vũ khí của các tàu mà phần lớn pháo còn lại là loại 30 pound bắn đạn đặc.

Tại Anh, cho tới thời điểm này, những lập luận ủng hộ một sự điều chỉnh mới và khoa học hơn đối với hệ vũ khí trên tàu vẫn chưa được trình bày một cách rõ ràng. Về xu hướng tiến tới một cỡ nòng duy nhất, chắc chắn đã có nhiều biểu hiện trong những thập niên cuối thế kỷ XVIII: một xu hướng được thúc đẩy bởi việc thay thế những khẩu pháo dài cỡ nhỏ trong hạm đội bằng carronade. Sir Howard Douglas, trong Naval Gunnery, ấn bản đầu tiên xuất bản năm 1820, đã chứng minh những lợi thế của cỡ nòng lớn, sự kém hiệu quả của những loạt pháo mạn bắn tùy tiện, và tầm quan trọng rất lớn của việc ngắm bắn có chủ đích từng khẩu pháo. Và năm 1825, trước khi người Pháp bắt đầu cải tổ pháo binh của họ, Colonel Munro thuộc Royal Artillery đã trình lên các nhà chức trách hải quân đề án trang bị cho tàu của chúng ta chỉ bằng pháo 32 pound, thuộc những hạng và trọng lượng khác nhau để phù hợp với các điều kiện khác nhau. Nhưng Hải quân Anh không tiến hành một cuộc cải tổ căn bản nào về hệ vũ khí cho tới vài năm sau khi người Pháp thực hiện bước tiến lớn năm 1829 đã được mô tả ở trên.

Như vậy, thống nhất cỡ nòng không phải một ý tưởng mới lạ của riêng M. Paixhans. Dahlgren viết: “Không một đề án nào—không một đề án nào tỏ ra hấp dẫn giới hải quân hơn ý tưởng có một cỡ nòng thống nhất trong toàn hạm đội. Nó đã nhiều lần được đề xuất nhưng không thành công, cho tới khi được Hải quân Pháp tiếp nhận năm 1829.

“Trong sự nhanh chóng mà Anh và Hợp chúng quốc Hoa Kỳ noi theo tấm gương ấy, có thể nhận ra niềm tin chung của giới chuyên môn về những tai hại nghiêm trọng không thể tách rời khỏi tình trạng hỗn loạn cỡ nòng đang tồn tại, và nhu cầu cấp thiết phải có một biện pháp nào đó để đơn giản hóa hệ thống phức tạp của pháo hải quân.

“Trên một tàu ba boong có thể thấy giai đoạn cực đoan nhất của điều tệ hại ấy: pháo dài 32 pound, pháo 18 pound và carronade, đòi hỏi ba cỡ đạn và bốn loại liều thuốc đầy đủ, cùng bao nhiêu liều giảm tùy theo ý muốn. Toàn bộ sự đa dạng vật tư ấy phải được phân biệt và lựa chọn trong các hầm thuốc và kho đạn—được chuyển đi với độ chính xác hoàn hảo trong cảnh hỗn loạn và tối tăm của các lối đi phía dưới, tới đúng một cửa hầm nhất định, rồi đưa lên boong nơi đặt khẩu pháo dành cho từng liều thuốc hay viên đạn ấy: và tất cả phải được thực hiện, không phải trong sự bình tĩnh, thong thả và chú ý mà bản chất công việc đòi hỏi, mà giữa toàn bộ kích động và hấp tấp nóng bỏng của trận đánh.”

Các kế hoạch của M. Paixhans, đặc biệt là việc tiếp nhận hỏa lực đạn phá trên quy mô lớn, bị nhìn với nhiều nghi ngại ở nước này. Nhưng, như đã lưu ý, Đại Anh hành động rất thận trọng trong những biện pháp đối phó trước chính sách khi ấy đang được xem xét tại Pháp. Có lẽ việc xuất bản năm 1828 một bản ghi chép của Captain F. A. Hastings, R.N., chỉ huy chiến hạm hơi nước Hy Lạp Karteria, đã có ảnh hưởng lớn trong việc khuyến khích các nhà chức trách chấp nhận hỏa lực đạn phá. Từ bản ghi chép này có thể thấy Captain Hastings, do những lập luận tương tự những điều đã ảnh hưởng tới M. Paixhans, đã suy nghĩ về khả năng bắn vào đối phương một thứ có tác dụng tàn phá lớn hơn quả cầu sắt đặc đang được dùng phổ biến. Hải quân của ông kém các đối thủ tiềm tàng về số lượng; ông bày tỏ ý kiến rằng sự kém thế ấy có thể bị triệt tiêu bằng việc sử dụng đạn phá, nhưng đổi lại ông “bị cười cho một trận.” Tuy nhiên, chẳng bao lâu sau ông bắt gặp công trình của Paixhans. Hành động theo những ý tưởng ấy, ông sử dụng hỏa lực đạn phá rất thành công trong chiến đấu và lập tức trở thành một người nhiệt thành cổ súy cho Vũ khí Mới. Một trong những phản đối lớn nhất đối với việc tiếp nhận nó được ông gần như dẹp bỏ: nguy cơ gia tăng do phải mang đạn phá trên tàu. Ông phủ nhận rằng có bất kỳ sự gia tăng nguy hiểm nào. Trái lại, ông cho rằng đạn phá có nạp thuốc, nếu được đóng gói đúng cách, ít nguy hiểm hơn thuốc súng chứa trong cartridge. Ông lập luận rằng chúng ít nguy hiểm hơn vì việc sử dụng chúng đòi hỏi những khẩu pháo lớn hơn và do đó ít khẩu hơn so với một con tàu thông thường. Vì vậy trong chiến đấu sẽ ít hỗn loạn hơn, ít chen lấn hơn, có nhiều không gian thao tác hơn, và ít cartridge cùng đầu đạn phải xử lý hơn. Để củng cố ý kiến của mình, ông có thể chỉ ra rằng trong suốt thời gian phục vụ trên Karteria hoàn toàn không xảy ra tai nạn nào.

Năm 1829, người ta đạt được sự gia tăng cỡ nòng trên diện rộng bằng biện pháp ít tốn kém là khoan rộng các khẩu pháo lên cỡ nòng lớn kế tiếp; trong quá trình này người ta đồng thời tận dụng cơ hội để giảm mức khe hở giữa đạn và nòng cho các khẩu pháo đã sửa đổi, nhờ đó đạt lợi ích kép: cỡ nòng lớn hơn và hiệu quả phát bắn được cải thiện. Các thí nghiệm với hỏa lực đạn phá à la Paixhans được tiến hành. Ordnance Department đưa ra những thiết kế thử nghiệm cho pháo bắn đạn phá, và các khẩu cỡ 8 inch, 10 inch và 12 inch được chế tạo; trong số đó, một khẩu 8 inch lắp trên H.M.S. Phœnix đã bắn rất hiệu quả tại San Sebastian năm ’36, qua đó quảng bá mạnh mẽ cho hỏa lực đạn phá.

Rồi đến năm 1837, người Pháp quyết định tiếp nhận rộng rãi hệ vũ khí pháo bắn đạn phá.

Kết quả là một cuộc tổ chức lại hoàn toàn và tương ứng đối với hệ vũ khí tàu Anh. Đến năm 1839, khi các nhà chức trách cuối cùng đã tin rằng cần phải đáp lại những đổi mới của Pháp bằng những đổi mới tương tự về phía chúng ta, đề xuất năm 1825 của Colonel Munro được tiếp nhận, và các hạng tàu khác nhau được trang bị sáu mẫu pháo dài 32 pound khác nhau. Đi kèm với chúng, với số lượng nhỏ, là các pháo bắn đạn phá 8 inch nặng năm mươi ba và sáu mươi lăm hundredweight. Như vậy, chỉ bằng một bước đi, nước này đã đối phó với hai bước của Pháp vào các năm ’29 và ’37, và ít nhất trong một thời gian đã ngăn M. Paixhans tạo ra bất kỳ thay đổi đáng kể nào trong tương quan sức mạnh giữa hai hải quân. Cũng như trong Hải quân Pháp, hỏa lực đạn phá chỉ được đưa vào như một phương tiện bổ trợ cho đạn đặc. Vì vậy, lý tưởng lớn về thống nhất cỡ nòng, được theo đuổi từ lâu và cuối cùng gần đạt tới, lại tỏ ra không tương thích với lý tưởng kia là hỏa lực đạn phá; và do đó phải bị hy sinh. Vào thời điểm ấy không ai nghi ngờ sự cần thiết phải có hai loại pháo. Sức mạnh vượt trội của đạn phá bị e dè, nghi ngờ và chỉ được thừa nhận một nửa; nhưng tầm bắn và sức xuyên vượt trội của đạn đặc bắn từ pháo dài khiến loại pháo sau vẫn không thể thiếu trong trang bị của tàu. Vì vậy, pháo bắn đạn phá và pháo bắn đạn đặc cỡ nòng lớn được lắp song song trên tàu. Pháo cũ và carronade bị “thải loại” với số lượng lớn để nhường chỗ cho loại pháo mới; và một thông báo chính thức được đưa ra để biện minh cho chính sách của Bộ Hải quân Anh rằng “những thay đổi ấy chỉ được thực hiện sau khi chúng đã được các cường quốc nước ngoài tiếp nhận.”

Cuối cùng, hỏa lực đạn phá đã được chấp nhận. Những hiểm họa gắn với việc mang đạn phá trên tàu gỗ được chứng minh là đã bị phóng đại; kinh nghiệm chẳng bao lâu xác nhận rằng, nếu áp dụng những biện pháp phòng ngừa đặc biệt, bản thân việc sử dụng chúng không chứa đựng nguy hiểm cố hữu nào.

Ngay cả sau khi được đưa vào các hạm đội của chúng ta, pháo bắn đạn phá vẫn bị nhiều người coi là có giá trị đáng ngờ. Trong nhiều năm trước đó, những người phản đối đạn phá đã tranh luận về một giải pháp thỏa hiệp: tức dùng đạn rỗng không nạp thuốc thay cho đạn đặc. Và khi M. Paixhans công bố đại kế hoạch của mình, họ cho rằng kế hoạch ấy hẳn sẽ đem lại nhiều lợi ích hơn nếu ông dừng lại trước bước nạp thuốc súng vào viên đạn và chỉ chủ trương dùng đạn rỗng, bởi kích thước lớn hơn của chúng sẽ đem lại những ưu thế của cỡ nòng lớn hơn. Nhưng lập luận ủng hộ đạn rỗng cuối cùng bị một tác giả có quan điểm rất có ảnh hưởng đánh đổ vào năm 1837. Dù quy sai cho chính M. Paixhans đề xuất sử dụng loại đạn ấy, Captain Simmons, R.A., đã chứng minh rõ ràng và dứt khoát sự vô dụng tương đối của chúng. Ông chỉ ra rằng việc tiếp nhận đạn rỗng chẳng khác nào quay trở lại dùng đầu đạn bằng đá hay granite; xét về mặt thực tiễn, đầu đạn được làm từ vật liệu gì không quan trọng lắm, miễn là khối lượng riêng của nó đạt mức mong muốn: dù là sắt rỗng hay granite đặc. Trừ người Thổ Nhĩ Kỳ, những người vẫn bảo vệ Dardanelles bằng cannon bắn granite, mọi quốc gia đều đã từ bỏ granite để dùng những kim loại nặng nhất, và không ai nghi ngờ bước cải tiến lớn lao thu được nhờ đó, “ngoại trừ những người phát minh carronade và những người cổ súy chính hệ thống ấy, được M. Paixhans cải tiến.” Thực ra carronade được thiết kế cho những hoàn cảnh đặc biệt trong đó đạn rỗng không phải hoàn toàn vô giá trị. Và M. Paixhans, như chúng ta biết, chưa bao giờ có ý định từ bỏ liều thuốc súng trong khoang boulet creux của mình. Nhưng những lập luận của Simmons đủ sức chấm dứt việc cổ súy cho đạn rỗng không nạp thuốc.

Người ta cũng nghi ngờ khả năng của pháo bắn đạn phá trong việc phóng đạn tới tầm đủ xa và với vận tốc va chạm đủ lớn trong chiến đấu. Đối với những khẩu pháo bắn đạn phá đầu tiên được đúc, phải đặt giới hạn nghiêm ngặt lên liều thuốc có thể sử dụng an toàn; và điều này kéo theo giới hạn tầm bắn, ngoài phần suy giảm do khối lượng riêng thấp hơn của đầu đạn. Cả pháo bắn đạn phá Pháp lẫn Anh đều chịu bất lợi này. Vì lý do ấy, người Pháp coi chúng đặc biệt thích hợp để sử dụng trên tàu hơi nước, vốn nhờ sức động lực có thể tiến tới đúng cự ly mong muốn. Nhưng người ta nói rằng hơi nước trao cho tàu khả năng tránh giao chiến cũng như áp sát; và người ta đã thấy trước rằng hơi nước là một người khổng lồ rồi sẽ có ngày kéo ngay cả chiến hạm tuyến vào vị trí chiến đấu. Liệu những trận đánh tương lai có thể diễn ra ở cự ly đáng kể hay không? Và trong cận chiến, chẳng phải những khẩu pháo dài mạnh mẽ của chúng ta, nạp hai viên đạn, có thể được sử dụng với hiệu quả lớn hơn pháo bắn đạn phá sao?

Lại nữa, đường bay của đạn phá không hề chắc chắn bằng đạn đặc. Những ảnh hưởng của độ lệch tâm, vốn trong trường hợp đạn đặc luôn làm giảm độ chính xác, lại tăng lên đáng kể đối với đạn phá. Độ dày không đều của vỏ đạn, sự thiếu đồng nhất của kim loại, sự hiện diện của ngòi nhô ra, tất cả đều có xu hướng gây lệch tâm và tạo thiên lệch. Trọng tâm của một quả đạn phá hiếm khi trùng với tâm hình học; và chính độ lệch tâm ấy gây ra những sai lệch trong đường bay, tầm bắn và phương hướng, khiến quỹ đạo của đạn phá khó dự đoán. Các nhà bác học và nhà pháo thuật, cả ở nước này lẫn các nước khác, đã tranh luận nhiều năm về những sai lệch ấy; nhiều cuộc thử nghiệm được tiến hành và nhiều lý thuyết được đề xuất về quan hệ giữa tầm bắn và độ lệch tâm. Điều này càng kỳ lạ hơn vì Robins đã để lại trên giấy một lời giải gần như hoàn chỉnh. Nói ngắn gọn, tác dụng của độ lệch tâm có thể giải thích như sau. Cũng như một thanh gậy treo thẳng đứng bằng một sợi chỉ, khi bị đánh vào một điểm khác tâm va đập, sẽ có xu hướng không chỉ chuyển động tịnh tiến mà còn quay quanh tâm va đập ấy; một quả đạn phá hình cầu có trọng tâm không trùng với tâm hình học, dưới áp lực khí thuốc tác dụng tại tâm hình học, ngoài chuyển động dọc theo lòng nòng còn nhận một chuyển động quay quanh trọng tâm. Nếu trọng tâm nằm dưới tâm hình học, chuyển động quay ấy sẽ theo hướng sao cho khi quả đạn tiến tới miệng nòng, các điểm trên bề mặt phía trên của nó chuyển động về phía miệng nòng, còn các điểm ở phần dưới chuyển động vào phía trong. Và chuyển động quay này, được duy trì trong lúc bay, có tác dụng—như Robins đã chứng minh với viên đạn musket—làm quả cầu lệch theo phương thẳng đứng xuống dưới; tức là làm giảm tầm bắn.

Vậy suy ra rằng có thể tăng tầm một cách nhân tạo bằng cách đặt quả cầu sao cho trọng tâm của nó nằm phía trên tâm hình học? Chính xác đó là điều đã được làm; và nhiều người coi một độ lệch tâm có kiểm soát là điều đáng mong muốn, vì cho phép đạt tầm cao hơn so với khi không có nó. Tuy nhiên, với một hệ thống như vậy, các sai lệch vẫn lớn và đường bay thậm chí còn bất quy tắc hơn. Và quan điểm tốt nhất cho rằng lời giải thỏa đáng nhất nằm ở việc giảm sai số đường bay tới mức thấp nhất có thể bằng cách dùng các quả đạn hoàn toàn đồng tâm. Lý tưởng này rất khó đạt được. Sir Howard Douglas đã mô tả dài dòng những thí nghiệm với các quả đạn mà trục lệch tâm được xác định bằng cách cho chúng nổi trong thủy ngân: những thí nghiệm cho thấy trong một trăm quả đạn được cung cấp không có nổi một quả cân bằng hoàn hảo. Vì lý do này, người ta lo ngại về hiệu quả của hỏa lực đạn phá ở cự ly đáng kể khi so với đạn đặc, và những nỗ lực nhằm hiệu chỉnh mọi quả đạn trước khi cấp phát được tiến hành liên tục.

Người Mỹ cũng không mấy có thiện cảm với pháo bắn đạn phá; hẳn họ còn nhớ những gì mình đạt được nhờ các khẩu pháo dài và mạnh khi đối đầu với pháo nhẹ và carronade của chúng ta trong cuộc chiến ’12 và ’13. Hoa Kỳ còn thận trọng hơn cả nước này. Nhưng đến năm ’41, pháo bắn đạn phá 8 inch xuất hiện trên tàu Mỹ như một vũ khí phụ trợ cho pháo dài: khoảng bốn khẩu trên mỗi boong pháo. Và bốn năm sau, các loại pháo trên tàu của họ được giới hạn còn pháo bắn đạn phá 8 inch kết hợp với pháo dài 32 pound thuộc nhiều mẫu khác nhau; trên thực tế, hệ thống vũ khí của họ được làm cho tương đồng với của Pháp và Anh.

Bất kể giá trị tương đối giữa đạn phá và đạn đặc ra sao, kinh nghiệm cho thấy việc tăng kích thước có lợi cho loại trước. Dù đạn đặc cỡ trung có thể hiệu quả hơn đạn phá cỡ trung, người ta vẫn thừa nhận rộng rãi rằng đạn đặc cỡ lớn có lẽ sẽ kém giá trị hơn đạn phá cỡ lớn. Nhiều xu hướng mạnh mẽ đang thúc đẩy sự gia tăng kích thước pháo. Chính vào năm 1837, một tác giả đã được dẫn ở trên chỉ ra hướng mà các lập luận của M. Paixhans đang dẫn tới. Dẫn lời Sir Howard Douglas về những ưu thế của cỡ nòng lớn và sự kém hiệu quả của các loạt pháo mạn bắn tùy tiện, Captain Simmons lập luận rằng, nếu chấp nhận những nhận định ấy, thì tất yếu mọi chiến hạm phải được trang bị một số ít pháo dài có cỡ nòng tối đa và năng lượng đầu nòng lớn nhất mà tàu có thể mang an toàn, cùng những khẩu khác trên các boong khác có cùng cỡ nòng nhưng khác trọng lượng và tầm bắn. “Thay vì xác định hệ vũ khí của một con tàu từ chiều dài các boong và nhồi nhét vào đó càng nhiều pháo càng tốt; xác định số lượng theo phạm vi của khẩu đội rồi bắt bản chất của các khẩu pháo phụ thuộc vào số lượng ấy—thực chất là làm cho trọng lượng và kiểu pháo phụ thuộc, không phải vào nhiệm vụ đòi hỏi, mà vào thương số thu được khi lấy tổng trọng lượng boong chia cho một con số đã định trước; chẳng phải sẽ an toàn hơn nếu đặt trên tàu một số ít những khẩu pháo mạnh nhất mà kết cấu của nó cho phép, rồi quy định tổng số mang theo theo tổng trọng lượng của chúng—làm cho số lượng, chứ không phải bản chất của các khẩu pháo, phụ thuộc vào điều tất yếu đã cố định: khả năng của con tàu hay sao?”

Tác giả Anh đã đi xa hơn M. Paixhans. Lập luận của ông báo trước quá trình tiến hóa chịu ảnh hưởng rất lớn bởi sự xuất hiện của tàu hơi nước, với những bánh guồng lớn, thủy thủ đoàn ít, và diện tích boong buộc phải tập trung hệ vũ khí vào một số ít khẩu có cỡ nòng lớn nhất; nó báo trước sự thay thế loạt pháo mạn bằng pháo xoay trục, cũng như sự gia tăng khổng lồ về kích thước pháo diễn ra sau Chiến tranh Krym.

Quá trình tiến hóa của pháo bắn đạn phá đang ở giai đoạn còn dang dở ấy khi Chiến tranh Krym bùng nổ. Năm 1854, cả hai loại đầu đạn vẫn đang tranh giành ưu thế, mặc dù tới lúc này những pháo bắn đạn phá cỡ lớn đã được thừa nhận là hệ vũ khí vượt trội dành cho tàu hơi nước. Cả bạn lẫn thù giờ đây theo đúng nghĩa đều “bị bão đạn đặc và đạn phá trút xuống”—trong đó xét toàn cục, đạn phá tỏ ra là loại đầu đạn hiệu quả hơn. Tuy nhiên, chưa thể tuyên bố một kiểu có ưu thế quyết định trước kiểu kia; và như chúng ta sẽ thấy về sau khi khảo sát sự tiến hóa của tàu bọc sắt, chỉ dần dần người ta mới nhận ra ưu thế cố hữu của pháo bắn đạn phá.

Không lâu sau khi chiến tranh kết thúc, một bước mới trong sự tiến hóa của hệ vũ khí đã khiến ưu thế ấy trở nên quyết định. Pháo nòng xoắn cuối cùng đã hiện thực hóa. Hình trụ thay thế hình cầu. Việc tăng thể tích đạt được nhờ tiếp nhận dạng đầu đạn này, cùng tầm bắn và vận tốc va chạm lớn hơn mà người ta có thể truyền cho nó, đã chấm dứt mọi nghi ngờ về giá trị quân sự của Arme Nouvelle.

PHÁO NÒNG XOẮN

Trong khi quá trình tiến hóa của pháo nòng trơn gần như không chịu ảnh hưởng gì, nếu có, từ sự phát triển trước đó của vũ khí nhẹ, thì quá trình tiến hóa của pháo nòng xoắn diễn ra vào giữa thế kỷ XIX lại nối tiếp rất sát sự phát triển của kỹ thuật tạo rãnh xoắn áp dụng cho súng musket. Kinh nghiệm với súng musket nòng xoắn đã cung cấp những tri thức cần thiết để áp dụng nguyên lý rãnh xoắn ở quy mô lớn hơn. Vì vậy, khi lần theo sự phát triển của pháo nòng xoắn, trước hết phải xem xét sự phát triển của súng musket nòng xoắn: hai quá trình tiến hóa này gắn liền với nhau về mặt lịch sử. Trong chương này, chúng ta sẽ cố gắng lần theo hai quá trình ấy theo trình tự tự nhiên của chúng, đồng thời mô tả hoàn cảnh trong đó mỗi quá trình diễn ra, những mục tiêu được theo đuổi, những khó khăn gặp phải và những kết quả đạt được. Chúng ta sẽ thấy súng musket nòng trơn được thay thế như thế nào bởi súng nòng xoắn bắn đạn cầu; đạn cầu theo thời gian đã nhường chỗ cho đạn thuôn dài ra sao; và khi đạn thuôn dài đã được phát triển hoàn chỉnh, nguyên lý của súng nòng xoắn được mở rộng sang pháo dã chiến và pháo hạng nặng như thế nào. Chỉ có thể có được một cái nhìn đầy đủ về toàn bộ quá trình này bằng cách lùi lại, vượt qua cả thời kỳ của những hỏa khí nòng xoắn nguyên thủy, tới thời đại mà cung dài vẫn còn là “sự bảo đảm, che chở và phòng vệ thường trực của vương quốc Anh này, đồng thời là nỗi kinh hãi và khiếp sợ khôn lường đối với những kẻ thù của nó.”

Sử gia quả quyết rằng sức mạnh của nước Anh được dựng nên trên những cung thủ. Tài nghệ của người bắn cung, độ chính xác khủng khiếp của cung dài, và cánh tay lực lưỡng dùng để giương nó, là đề tài thường trực và đầy sinh khí của những câu chuyện Anh thời cổ. Trong chiến trận cũng như săn bắn, người ta kể rằng sức mạnh của các cung thủ luôn chiếm ưu thế, và việc đạt tới sức mạnh ấy là đối tượng của sự chăm lo không ngừng ở mọi tầng lớp dân chúng, ngay từ thuở ấu thơ. Vì thế cung dài, như được mô tả trong đạo luật của Henry VIII đã dẫn ở trên, là một sự phòng vệ thường trực của vương quốc. So với mọi quốc gia khác, nước Anh có lợi thế này: trước những đòi hỏi của chiến tranh, nàng không chỉ có một giống thủy thủ xuất sắc, mà còn có những đạo quân gồm các cung thủ thiện nghệ nhất thế giới. Bởi vậy, ngay trong thời bình nàng đã được chuẩn bị chu đáo. Luật pháp được sử dụng hữu hiệu để duy trì kỹ năng và khơi dậy nhiệt huyết của người bắn cung, và các bộ luật, hết triều đại này sang triều đại khác, làm chứng cho tầm quan trọng mà người ta gán cho môn bắn cung xét từ phương diện quân sự. Có thời mọi người đàn ông từ mười lăm đến sáu mươi tuổi đều phải sở hữu một cây cung dài bằng chính chiều cao của mình. Mỗi thị trấn phải duy trì bãi bia, mỗi ngày lễ thánh đều có cuộc thi bắn. Cây thủy tùng trong nghĩa địa cung cấp gỗ làm thân cung, đàn ngỗng trên bãi cỏ cung cấp những chiếc lông cánh tốt nhất; còn đầu ngỗng là loại bia tiêu chuẩn và khó nhận thấy. Không ai dưới hai mươi bốn tuổi được phép bắn vào một mục tiêu cố định, và không ai trên tuổi ấy được bắn vào bất kỳ mục tiêu nào ở cự ly từ mười một score yard trở xuống. Người ta đặt hạn chế lên việc luyện những môn thể thao có thể cản trở việc bắn cung, và khi nỏ giương bằng cơ cấu máy móc được đưa vào, việc sử dụng nó bị cấm trừ trong những điều kiện đặc biệt. Danh dự và giải thưởng được trao cho những tay thiện xạ giỏi nhất. Tầm bắn và độ chính xác họ đạt được chắc chắn là phi thường. Phần lớn sức mạnh ấy nằm ở lực cánh tay; nhưng một trong những bí quyết chủ yếu của nghề nằm ở cách họ đặt lông tên theo góc cần thiết để làm mũi tên xoay, bảo đảm một đường bay xa, đúng và ổn định.

Khi thuốc súng xuất hiện, các cuộc thi bắn bắt đầu suy tàn. Hỏa khí bị đặt dưới lệnh hạn chế; thay vì bị thúc ép phải sở hữu chúng, dân chúng lại bị cấm sử dụng trừ trong những điều kiện nhất định. Tầng lớp quân nhân trở thành một đẳng cấp riêng trong xã hội. Người dân không còn được khuyến khích sở hữu và làm chủ thứ hỏa khí cồng kềnh ấy nữa. Người nông dân Anh, khi kỹ năng sa sút thì nhiệt huyết cũng tiêu tan, không còn đem lại cho Nhà nước giá trị quân sự mà tổ tiên mình từng có. Cơ cấu vụng về của súng musket Anh, sự bất định trong hoạt động của nó—đặc biệt trong thời tiết ẩm ướt—tốc độ bắn chậm, độ chính xác hết sức kém, và việc không thể xuyên giáp trong mọi điều kiện, là những yếu tố khiến hỏa khí suốt nhiều năm không được ưa chuộng tại nước này.

Trái lại, ở nước ngoài, sự phát triển của hỏa khí thực sự được khuyến khích và kỹ năng sử dụng chúng được bảo trợ. Sự ganh đua vốn đã tồn tại với cung tên được chuyển sang phương tiện mới, và ở Thụy Điển cùng Thụy Sĩ, Đức cùng Pháp, các cuộc thi bắn vẫn thịnh hành, còn sự thành thạo với musket và arquebus được tôn vinh và ban thưởng hậu hĩnh. Đặc biệt ở Thụy Sĩ và miền Nam nước Đức, môn bắn súng rất được ưa chuộng. Tính cách của dân chúng, kỹ năng chế tạo những cơ cấu tinh vi của họ, và bản chất địa hình, tất cả đều góp phần thúc đẩy một mối quan tâm tới thuật bắn musket vốn không tồn tại trong dân chúng nước ta. Vì thế nước Anh có rất ít điều để nhận là công lao của mình trong những giai đoạn đầu của quá trình phát triển hỏa khí cầm tay.

Trong thế kỷ XIV và XV, vũ khí nòng trơn bắn đạn cầu bằng chì là loại duy nhất được biết đến và sử dụng. Nhưng vào đầu thế kỷ XVI đã diễn ra một bước phát triển có ý nghĩa hàng đầu đối với hỏa khí; một bước phát triển mà theo thời gian sẽ biến thứ vũ khí nguyên thủy ấy thành “công cụ chiến tranh đẹp đẽ nhất, đồng thời chết chóc nhất từng được trí tuệ con người nghĩ ra.” Giá trị của rãnh xoắn đã được phát hiện.

Phát hiện này lần đầu tiên được thực hiện bằng cách nào, vào khi nào hay ở đâu, dường như đã thách thức mọi công trình khảo cứu của các nhà nghiên cứu. Về cách thức bước phát triển ấy diễn ra và những hiệu quả người ta định đạt được bằng nó, có rất nhiều chứng cứ; những chứng cứ ấy lại đa dạng và thú vị đến mức, vì chúng liên quan trực tiếp tới hoạt động và quá trình tiến hóa của súng nòng xoắn, chúng tôi sẽ trình bày lại khá chi tiết. Có một điểm dường như rất ít đáng nghi ngờ: Những rãnh xoắn đầu tiên không hề có độ xoắn.

Tác giả The Book of the Rifle viết: “Có vẻ các tác giả viết về đề tài này nhìn chung đều chấp nhận rằng những nòng súng đầu tiên có các rãnh thẳng, mục đích là tạo ra khoảng trống để cặn bẩn của các phát bắn trước có thể dồn vào mà không cản trở việc nạp một viên đạn vừa khít, và rằng rãnh xoắn ốc chỉ là một biến thể ngẫu nhiên của kiểu này, về sau mới được phát hiện có những ưu điểm đặc biệt.” Tuy nhiên, chính ông lại nghiêng về quan điểm rằng rãnh thẳng không nhất thiết là hình thức có trước rãnh xoắn. Các bộ sưu tập trong bảo tàng có những ví dụ về rãnh xoắn ốc còn cổ hơn những nòng có rãnh thẳng cổ nhất. Dù sao, ông cho rằng xét từ trước thì có nhiều khả năng hơn là rãnh xoắn ốc không phải một biến thể của rãnh thẳng, mà là “một nỗ lực có chủ ý nhằm tìm ra phương tiện truyền cho viên đạn chuyển động xoáy ốc vốn từ lâu được biết là có tác dụng ổn định lao, hoặc mũi tên hay tên nỏ bắn ra từ cung.”

Nhưng về quan điểm này ông thuộc thiểu số. Trong khi phát minh về rãnh xoắn dạng helix thường được quy cho Augustin Kutter, một thợ chế tạo súng ở Nuremburg mất năm 1630, thì rãnh thẳng đã được biết đến từ năm 1480 và được quy cho một Gaspard Zöllner, thợ chế tạo súng ở Vienna. Schmidt viết: “Súng nòng trơn có nhược điểm là bám cặn, và với loại thuốc súng kém chất lượng khi ấy chỉ có thể nạp lại bằng cách để một khoảng tương đối lớn giữa viên đạn và nòng. Khe hở giữa đạn và nòng này làm hại độ chính xác. Để khắc phục thiếu sót ấy, người ta áp dụng cách cắt một số lượng rãnh ít nhiều khác nhau trong nòng, đồng thời bọc viên đạn bằng một mảnh giẻ bôi mỡ động vật. Bằng cách ấy khe hở được giảm xuống, và vì mảnh giẻ bôi mỡ làm sạch nòng nên vũ khí có thể được nạp lại trong rất nhiều phát. Lúc đầu những rãnh này được làm thẳng.”

Một lý thuyết được nêu trong luận khảo nổi tiếng Scloppetaria, xuất bản năm 1808, cho rằng việc tạo rãnh bắt nguồn từ thói quen của những người thợ săn thời đầu, vốn thường gặm hay cắn viên đạn trước khi đưa vào súng với ý định làm cho vết thương do nó gây ra nghiêm trọng hơn. Thói quen ấy làm nảy sinh ý tưởng rằng chính nòng súng có thể đảm nhận công việc tạo răng cưa hay vết lõm lên viên đạn. “Những nòng có rãnh hay khía này dường như có nguồn gốc rất cổ, và người ta nói rằng chúng đã tồn tại ở Nga từ rất lâu trước khi được đưa vào các quốc gia văn minh ở phương nam.”

Theo Hans Busk, rãnh thẳng được tiếp nhận vì lý do Schmidt đã nêu: tức hoàn toàn nhằm tạo thuận lợi cho việc nạp đạn và giúp loại bỏ những sản phẩm cháy còn lại trong lòng nòng. “Không nghi ngờ gì, việc tiếp nhận phương pháp này hẳn đã làm tăng hiệu quả và độ chính xác của vũ khí nhờ sự ổn định mà nó truyền cho viên đạn trong khi viên đạn đi qua nòng.”

Và đây là một quan điểm mà, như được gợi ý, có thể mở rộng thành một động cơ hoặc tổ hợp các động cơ rất có thể đã khiến những thợ làm súng thời đầu cắt rãnh trong nòng musket. Có thể hình dung như sau: những biến thiên trong đường bay của đạn cầu bằng chì bắn từ súng nòng trơn chủ yếu bắt nguồn—dù những nguyên nhân này mãi về sau mới được hiểu rõ—từ tác động không thể tính trước của khe hở giữa đạn và nòng, cùng sự thay đổi của trục mà quanh đó viên đạn quay. Nếu bằng cách nào đó có thể giảm khe hở, đồng thời buộc viên đạn giữ vị trí trung tâm trong lòng nòng và quay quanh một trục xác định trong khi bay, độ chính xác sẽ tăng lên rất lớn. Giả sử, chẳng hạn, người ta giũa một rãnh hay máng duy nhất dọc nòng, song song với trục của nó. Hiệu quả hẳn sẽ là, do tạo ra một luồng khí thuốc lao dọc rãnh này, khiến viên đạn dưới xung lực tiếp tuyến của khí luôn quay trong cùng một mặt phẳng khi đi qua lòng nòng. Và như vậy, chỉ bằng việc cắt một rãnh duy nhất ấy, người ta sẽ đạt được sự đồng đều trong đường bay của viên đạn mà không có rãnh thì không thể đạt tới. Thực tế Robins đã tạo ra chính hiệu ứng ấy khi ông uốn cong nòng musket. Ông chứng minh rằng kết quả là viên đạn lăn trên một phần xác định của nòng và vì thế trong khi bay sẽ lệch theo một hướng xác định. Ông còn có thể chứng minh, như một kết quả khác của thí nghiệm, rằng bằng cách tạo cho viên đạn một chuyển động quay đồng đều, ông đã đem lại cho nó tính đều đặn trong đường bay, hay độ chính xác, lớn gấp nhiều lần so với trước.

Hoặc giả sử, thay vì một rãnh, người ta giũa hai hay nhiều rãnh theo cùng cách. Tuy ưu điểm nói trên của một rãnh duy nhất sẽ đạt được kém đầy đủ hơn, một lợi ích khác sẽ xuất hiện. Bằng cách tạo khoảng trống ở mỗi bên để cặn bẩn có thể dồn vào, đồng thời để kim loại dẻo của viên đạn có thể bị áp lực của que nạp ép lấn vào, sự hiện diện của các rãnh chắc chắn cho phép sử dụng viên đạn lắp thật khít. Phần hiệu suất phát bắn mất đi do ma sát giữa đạn và nòng sẽ được bù quá mức bởi việc triệt tiêu khe hở giữa đạn và nòng.

Nhưng giả sử số lượng rãnh được tăng lên cho tới khi chúng trở thành một chuỗi khía tam giác chạy quanh toàn bộ mặt trong của nòng. Giá trị của cấu tạo này có thể không nằm nhiều ở các rãnh, mà ở các đầu hay đỉnh của những khía ấy, vốn đỡ viên đạn và giữ nó ở vị trí trung tâm trên đúng trục của khẩu súng. Nói ngắn gọn, ý tưởng chủ yếu của người thợ súng có thể không phải là tạo ra các rãnh, mà là tạo những gờ bên trong để giữ viên đạn đúng tâm trong khẩu musket.

Dù nguyên nhân hay động cơ nào đã dẫn tới việc tiếp nhận nó, việc tạo rãnh xoắn cho nòng musket đã trở thành một thực hành phổ biến trong thế kỷ XVI. Hai đoạn trích đáng chú ý cũng đủ để cho thấy niên đại của phát minh. Đoạn đầu là một sắc lệnh do Chính phủ Thụy Sĩ ban hành năm 1563:

“Trong vài năm gần đây, kỹ thuật cắt rãnh trong buồng súng đã được đưa vào với mục đích tăng độ chính xác của hỏa lực; bất lợi mà nó gây ra cho những tay súng thông thường đã gieo bất hòa giữa họ. Vì thế, trong những cuộc thi bắn thông thường, người dự thi bị cấm, dưới hình phạt 10 bảng, trang bị vũ khí nòng xoắn. Tuy nhiên, mọi người vẫn được phép tạo rãnh xoắn cho vũ khí quân sự của mình và thi đấu với những xạ thủ trang bị vũ khí tương tự để tranh các giải thưởng riêng.”

Đoạn thứ hai là một công thức trong sách của Sir Hugh Plat, viết năm 1594.

“Cách làm một khẩu pistol có nòng dài hai foot để bắn viên đạn theo đường point-blank ở cự ly tám score. Một khẩu pistol có chiều dài nói trên, cỡ nòng petronel hoặc lớn hơn, bên trong nòng có tám rãnh khá sâu, cùng viên đạn hơi lớn hơn cỡ nòng, được nện vào ít nhất ba hay bốn inch đầu tiên rồi sau đó đẩy xuống bằng que chùi nòng, sẽ bắn viên đạn tới cự ly ấy.”

Như vậy, vào một thời điểm không lâu sau khi rãnh thẳng được đưa vào sử dụng phổ biến, quá trình tiến hóa của súng nòng xoắn tiến thêm một bước với sự xuất hiện của rãnh xoắn ốc. Kiểu này có mọi ưu điểm của rãnh thẳng, đồng thời còn tạo cho viên đạn một chuyển động quay trong một mặt phẳng xác định và với một mức độ xác định; vì vậy nó hoàn toàn thay thế rãnh thẳng ở mọi quốc gia nơi hỏa khí được dùng rộng rãi. Kinh nghiệm xác nhận đầy đủ ưu thế của rãnh xoắn. Khi độ chính xác tăng lên, kỹ năng của xạ thủ đương nhiên cũng tăng, nhiệt huyết lớn dần, còn các cuộc thi bắn ngày càng được ưa chuộng và coi trọng. “Le goût de tir des armes rayées de précision est poussé jusqu’à la passion: passion qui excite l’amour-propre en ne laissant pas à la maladresse l’excuse si facile de l’imperfection inévitable de l’arme à canon lisse.”

Tuy vậy, bất chấp những cải tiến, súng musket nòng xoắn vẫn chưa được công nhận là vũ khí quân sự trong hai trăm năm nữa. Việc sử dụng nó bị giới hạn vào mục đích thể thao; dù ít phổ biến hơn nhiều so với súng nòng trơn, nhờ độ chính xác cao hơn nó trở thành vũ khí ưa thích của người săn hươu và thợ săn sơn dương. Ở Anh, trước thế kỷ XIX nó hầu như ít được biết đến; và khi Robins đưa ra lời tiên đoán nổi tiếng năm 1746, những khả năng tiềm tàng trong hỏa khí nòng xoắn, ngay cả những loại khi ấy đã tồn tại, vẫn chưa được dân chúng nước này nhận ra.

Cần lưu ý rằng súng nòng xoắn chỉ vượt súng nòng trơn về độ chính xác đường bay; nó không có ưu thế nào về tầm bắn. Thế nhưng các tác giả xưa vẫn liên tục khẳng định rằng, có lẽ—như họ nói—do sức cản lớn hơn của viên đạn đối với chuyển động ban đầu khiến toàn bộ liều thuốc có đủ thời gian bén cháy hoàn toàn, súng nòng xoắn bắn xa hơn súng nòng trơn. Thực tế lại ngược hẳn; nếu các điều kiện khác như nhau, tầm bắn của súng nòng xoắn thực ra ngắn hơn súng nòng trơn. Robins đã giải thích nghịch lý này. Ông nói: “Không có gì đáng ngạc nhiên khi những người quen sử dụng súng nòng xoắn lại mắc phải những định kiến như vậy; bởi họ nhận thấy với loại súng ấy họ có thể bắn trúng mục tiêu khá tốt dù nó được đặt ở cự ly gấp ba hay bốn lần khoảng cách mà người ta cho rằng súng thông thường có thể đạt tới: và vì họ không biết nguyên nhân thực sự của sự khác biệt này... nên việc họ tưởng rằng ưu thế về hiệu quả của súng nòng xoắn là do xung lực ban đầu mạnh hơn hoặc do viên đạn đi qua không khí dễ dàng hơn cũng không phải điều trái tự nhiên.” Giá trị thực sự của rãnh xoắn ốc, dĩ nhiên, nằm ở chuyển động quay mà nó truyền cho viên đạn. Bằng cách làm chuyển động quay này đồng đều, hai yếu tố biến thiên quyết định quỹ đạo được biến thành những hằng số: thứ nhất, tác động vừa nêu, tức ảnh hưởng của sức cản không khí khác nhau lên những phần của viên đạn gặp không khí với vận tốc khác nhau, một số phần chuyển động tiến tương đối so với tâm trong khi những phần khác lùi lại; thứ hai, tác động của sự lệch tâm khối lượng và độ không đều của bề mặt ngoài, cả hai gần như bị triệt tiêu nhờ chuyển động quay. Thoạt nhìn, tầm quan trọng của tác động thứ hai có thể không rõ. Tuy nhiên, cần nhớ rằng những viên đạn dùng thời đó thuộc loại hết sức thô sơ; được đúc trong khuôn tay, bị “co rút” khi nguội đến mức trong một tỷ lệ lớn thực sự hình thành một khoang rỗng bên trong mà chỉ có thể phát hiện bằng cách cắt viên đạn ra; ba via được cắt bằng kìm, bề mặt thô nhám và sứt mẻ, hình dạng méo mó do những cú nện của que nạp.

Ưu thế về độ chính xác của súng nòng xoắn được thừa nhận rộng rãi; và lợi thế ấy không chỉ bù lại sự thiếu hụt nào đó về tầm bắn do việc sử dụng rãnh xoắn gây ra, mà còn thực sự dẫn tới một niềm tin phổ biến nhưng sai lầm rằng súng nòng xoắn bắn xa hơn súng nòng trơn. Thực tế thì ngược lại. Hơn nữa, không thể an toàn sử dụng với súng nòng xoắn những liều thuốc rất lớn vốn có thể dùng an toàn với musket nòng trơn. Do viên đạn bị que nạp—đôi khi thậm chí bằng vồ—ép xuống nòng có rãnh phải chống lại chuyển động rất lớn, áp suất buồng thuốc tăng cao và không hiếm khi nòng súng nổ tung. Vì vậy, bất chấp việc thường được làm bằng kim loại dày hơn, súng nòng xoắn chỉ có thể dùng liều thuốc vừa phải và, xét về phương diện này, không thể cạnh tranh ngang bằng với súng nòng trơn về ưu thế tầm bắn.

Vào cuối thế kỷ XVIII, một số sự kiện xảy ra đã thu hút sự chú ý tới tính hữu dụng của súng nòng xoắn cho mục đích quân sự. Mặc dù tốc độ bắn chậm—nạp cẩn thận mất từ một phút rưỡi đến hai phút—nó chứng tỏ là một vũ khí rất hiệu quả trong tay các tirailleur Pháp, Jäger Thụy Sĩ, Áo và Tyrol, người Hottentot và thổ dân da đỏ châu Mỹ. Trong Chiến tranh Độc lập, độ chính xác vượt trội của súng nòng xoắn và khả năng bắn trúng ở cự ly vượt quá khoảng 200 yard, vốn gần như là giới hạn của musket nòng trơn, đem lại cho những người miền rừng núi Mỹ ưu thế lớn đến mức người Anh phải tuyển lính súng trường ở lục địa châu Âu rồi đưa qua Đại Tây Dương để đối phó. Những chiến thuật quân sự mới bắt đầu thịnh hành vào thời điểm này, sự hình thành của chúng chịu ảnh hưởng bởi quá trình cải tiến dần dần của hỏa khí và pháo binh. Các đơn vị lính súng trường, “một lực lượng nhẹ, linh hoạt, có thể dễ dàng ẩn mình và tùy ý bố trí phục kích”, được thành lập trong quân đội lục địa để phối hợp với các khối bộ binh với tư cách lính tản khai hay thiện xạ, mục đích là gây bất ngờ và làm suy sụp tinh thần đối phương bằng độ chính xác của hỏa lực tầm xa. Súng nòng xoắn giờ đây còn được coi là đối ứng tự nhiên với loại pháo binh cơ động hay pháo binh ngựa mới xuất hiện, “mà nhờ tốc độ chuyển động, hiệu quả của đạn pháo trong mọi tình huống dường như là kết quả của một thứ gần như phép thuật.”

Năm 1800, chính phủ Anh thành lập một quân đoàn súng trường từ Trung đoàn 95 cũ. Kết quả của những cuộc thử nghiệm cạnh tranh là khẩu súng nòng xoắn do Ezekiel Baker, một thợ chế tạo súng ở Whitechapel, chế tạo được tiếp nhận: dùng đạn cầu với hai mươi viên nặng một pound, nòng dài 30 inch, có hai rãnh xoắn thực hiện một phần tư vòng trên toàn chiều dài. Mức độ xoắn này chắc chắn nhỏ hơn nhiều so với súng trường Pháp, Đức và Mỹ, vốn theo lệ thường xoắn ba phần tư hoặc trọn một vòng; nhưng Baker nhận thấy độ xoắn lớn như vậy làm viên đạn bị trượt rãnh. Vì độ chính xác của độ xoắn thấp ngang với độ xoắn cao ở cự ly tới 300 yard, trong khi lại cần liều thuốc tương đối nhỏ hơn, tạo áp suất buồng thấp hơn và làm nòng ít bám cặn hơn các đối thủ, nó được chấp nhận. Khi ấy tồn tại một luồng ý kiến mạnh mẽ ủng hộ độ xoắn lớn hơn, vốn được các xạ thủ ngoại quốc thiện nghệ hơn sử dụng rộng rãi; và kinh nghiệm đã chứng minh ý kiến này là đúng. Độ xoắn một phần tư vòng có thể cho đủ độ chính xác ở tầm gần, nhưng khi kỹ năng lính súng trường tăng lên, người ta bắt đầu thử những cự ly xa hơn; và khi đó nhận thấy không thể đạt đủ độ chính xác với vũ khí đã được phê chuẩn. Vì vậy các thợ súng đối thủ chế tạo những khẩu có độ xoắn lớn hơn và, khi kết quả các cuộc thi bắn đưa ra bằng chứng không thể tranh cãi về ưu thế của chúng, nhu cầu cung cấp chúng cho lính súng trường trong quân đội nảy sinh. Theo đó, năm 1839 khẩu Brunswick được tiếp nhận cho quân đội Anh. Vũ khí mới có hai rãnh sâu xoắn trọn một vòng trên chiều dài nòng; những chốt đúc trên viên đạn, được thiết kế để ngăn hiện tượng trượt rãnh, ăn khớp vào hai rãnh ấy.

Đây là giai đoạn cuối cùng trong quá trình tiến hóa của súng nòng xoắn bắn đạn cầu. Chừng nào đạn cầu còn được giữ lại, rãnh xoắn ốc chỉ đem lại những ưu thế tương đối nhỏ so với rãnh thẳng; rãnh thẳng cũng chỉ có ưu thế nhỏ so với những musket nòng trơn tốt nhất. Sự nạp đạn nhọc nhằn của những khẩu súng này, cùng tính kém hiệu quả của hệ thống triệt tiêu khe hở giữa đạn và nòng bằng lực nện, đã được các tác giả viết về hỏa khí thời kỳ đầu trình bày đầy đủ; và chẳng có gì đáng ngạc nhiên khi giá trị của súng nòng xoắn với tư cách vũ khí quân sự bị giới chuyên môn cao nhất đương thời nghi ngờ nghiêm trọng. Liều thuốc phải được điều chỉnh cẩn thận tùy theo thời tiết và mức bẩn của khẩu súng. Phải chú ý để mọi hạt thuốc đổ vào đều xuống tới khóa nòng chứ không bám vào thành nòng. Người lính mang theo những miếng da hoặc vải fustian để bọc quanh viên đạn khi nạp, nhằm lấp khe hở, bôi trơn rãnh xoắn và ngăn hiện tượng chì bám vào nòng cùng sự mài mòn sẽ xảy ra nếu dùng viên đạn trần. Ezekiel Baker viết: “Đặt viên đạn lên miếng vá đã bôi mỡ, với phần cổ hay dấu đúc, nơi nó bị cắt khỏi khuôn, hướng xuống dưới, vì ở đó thường có một lỗ nhỏ hoặc khoang rỗng có thể hứng không khí trong khi bay.” Viên đạn, vốn lắp rất khít, phải được nện cùng miếng vá bao quanh xuống tận liều thuốc: bởi nếu không được nện sát hoàn toàn, một khoảng không khí sẽ còn lại và nòng có thể nổ khi khai hỏa; ít nhất cũng khiến viên đạn bay thiếu chính xác. Nếu nòng đã mòn chút nào, cần dùng hai hoặc ba lớp miếng vá. Để làm bong lớp cặn tích tụ trong nòng, đôi khi ngăn viên đạn cả nện xuống lẫn rút ra, người ta phải đổ nước vào; không hiếm khi nước tiểu được sử dụng.

Các loại súng nòng xoắn thời đầu có đủ mọi kích thước và hình dạng rãnh, còn số lượng rãnh phần lớn phụ thuộc vào sở thích hoặc mê tín. Chẳng hạn, số bảy thường được chọn vì những tính chất huyền bí của nó; trong Scloppetaria có một nỗ lực chứng minh rằng số lẻ có ưu thế hơn số chẵn. Tương tự, nhiều mức độ xoắn khác nhau được sử dụng. Nhưng về phương diện này, quá trình tiến hóa đi theo một hướng xác định. Bước xoắn tất yếu có một quan hệ nhất định với vận tốc đầu nòng. Với những súng nòng xoắn sớm nhất, người ta dùng độ xoắn khá nhanh, điều có thể thực hiện được nhờ vận tốc đầu nòng thấp và thực ra còn cần thiết để bảo đảm sự ổn định của đường bay viên đạn. Sau đó, cùng những nỗ lực vào cuối thế kỷ XVIII nhằm sử dụng liều thuốc lớn hơn và qua đó mở rộng tầm bắn, vận tốc đầu nòng cao hơn được đưa vào; khi ấy nguy cơ viên đạn trượt rãnh chỉ có thể ngăn bằng độ xoắn chậm. Những thiết bị đặc biệt trên kiểu Brunswick và các mẫu khác cho phép quay trở lại với độ xoắn nhanh hơn vốn được dùng ban đầu.

Tuy nhiên, bất kể áp dụng thiết bị nào để ngăn trượt rãnh, dù thiết kế và vật liệu của trang bị được sử dụng có hoàn hảo đến đâu, hai yếu tố vẫn cản trở mọi bước tiến xa hơn trong quá trình tiến hóa của súng nòng xoắn bắn đạn cầu. Thứ nhất, chính hình cầu không thích hợp để được phóng qua một môi trường có sức cản, bởi nó đưa ra một diện tích lớn trước sức cản của không khí trong khi có khối lượng tương đối nhỏ để duy trì đường bay. Thứ hai, tác dụng con quay hồi chuyển của quả cầu đang quay, vốn hạn chế tầm bắn hữu hiệu theo một cách có lẽ chỉ được nhận ra sau khi nó đã hoàn toàn bị thay thế. Khác với viên đạn thuôn dài, vốn luôn giữ trục của mình xấp xỉ tiếp tuyến với quỹ đạo, quả cầu duy trì trong suốt đường bay chuyển động quay quanh trục ban đầu. Điều này không quan trọng lắm khi cự ly ngắn và quỹ đạo phẳng; nhưng khi người ta bắt đầu sử dụng cự ly lớn hơn và quỹ đạo cao hơn, tác động của nó lên độ chính xác khi ngắm trở nên rất quan trọng. Trong khi hạ xuống ở phần sau của quỹ đạo, viên đạn cầu của súng nòng xoắn quay trong một mặt phẳng không còn vuông góc với hướng bay; “nó ngày càng có xu hướng lăn trên không khí, và lệch đi đáng kể.”

Khẩu Brown Bess cũ, loại musket nòng trơn cỡ ¾ inch mà quân đội chúng ta mang tại Waterloo, trên Bán đảo, và thậm chí tại Krym, không khác nhiều về bất kỳ phương diện quan trọng nào so với những khẩu musket do quân Anh mang tại Ramillies; mức kém hiệu quả của chúng lớn đến nỗi người ta từng nghiêm túc đặt câu hỏi rằng, nếu không có phát minh lưỡi lê, liệu chúng có thể vĩnh viễn thay thế nỏ của thời Trung cổ hay không. Quả thực, sự kém hiệu quả của Brown Bess thật đáng chú ý. Tiêu chuẩn chính xác của nó thấp đến mức một tay thiện xạ được huấn luyện chỉ có thể trông cậy bắn trúng một phát trong hai mươi vào tấm bia vuông cạnh mười tám foot ở cự ly hai trăm yard, vốn được coi là tầm bắn hữu hiệu của nó. Khe hở giữa đạn và nòng lớn đến mức đạn bay tán loạn ngay khi rời miệng nòng; và chẳng có gì quá đáng ngạc nhiên khi, được trang bị thứ vũ khí như vậy, bộ binh của chúng ta thường bị thôi thúc “tìm đến cú đâm mạnh mẽ và chắc chắn của lưỡi lê, thay vì phó sự an toàn của mình cho những kết quả ngẫu nhiên của Brown Bess vụng về và thất thường.” Các tác giả viết về hỏa khí có thể kể hàng chục trường hợp vừa bi thảm vừa nực cười về lối bắn thất thường của nó. Chẳng hạn, trong chiến tranh Kaffir, quân ta phải tiêu tốn không dưới tám mươi nghìn viên đạn mới giết hoặc làm bị thương chừng hai mươi lăm chiến binh trần trụi. Sau Waterloo, một khẩu musket được gửi tới Woolwich để xác định xem viên đạn của nó có xuyên được giáp ngực Pháp ở cự ly hai trăm yard hay không. Tấm giáp được đặt trên một cọc, khẩu musket được căn hướng rồi kẹp chắc trong ê-tô; nhưng người ta thấy không thể bắn trúng cho tới khi, cuối cùng, một phát bắn hú họa của một sĩ quan có mặt lại trúng mục tiêu! Tuy vậy, Brown Bess vẫn được ưa chuộng nhiều năm sau Waterloo. Nó có quỹ đạo phẳng và quét thấp, nhờ vận tốc đầu nòng rất cao do liều thuốc súng lớn tạo ra; vì khe hở giữa đạn và nòng lớn nên dễ nạp; và tuy hơi quá nặng cho những cuộc hành quân dài, nó đủ chắc để chịu đựng bất kỳ mức sử dụng thô bạo nào.

Chừng nào súng nòng xoắn còn dùng đạn cầu, nó chưa thể tuyên bố cạnh tranh với Brown Bess trong phục vụ phổ thông. Ngay khi đầu đạn thuôn dài được phát triển, việc súng nòng trơn bị thay thế chỉ còn là vấn đề thời gian. Tuy nhiên, xét tới lòng nhiệt thành của người lính súng trường thời Victoria và sự dễ dàng mà hỏa khí cho phép tiến hành những thí nghiệm mới lạ, thật kỳ lạ khi quá trình tiến hóa của đầu đạn thuôn dài lại kéo dài đến vậy.

Ngoài việc các thanh hình trụ và đầu đạn dạng thanh đã nhiều lần được bắn từ pháo, người ta còn biết rằng chính Benjamin Robins từng thử bắn đầu đạn hình trứng từ một khẩu súng nòng xoắn và đạt được một mức thành công nhất định. Sự kém hiệu quả của quả cầu lỏng trong trường hợp súng nòng trơn, cũng như của quả cầu bị nện chặt trong trường hợp súng nòng xoắn, đều đã được nhận ra từ những năm đầu thế kỷ. Và trong khi chưa tìm ra lời giải, người ta nhìn chung đồng ý rằng vấn đề là: làm thế nào để thả đầu đạn lỏng xuống nòng, rồi khi nó đã vào trong mới làm nó nở chặt ra để triệt tiêu khe hở giữa đạn và nòng.

Hai hoặc ba nhà phát minh Anh đã đưa ra đề xuất. Năm 1823, một Captain Norton thuộc Trung đoàn 34 trình một đầu đạn thuôn dài có đáy được khoét rỗng sao cho tự động nở ra khi áp lực khí thuốc tác dụng lên nó, nhờ đó bịt kín lòng nòng. Ý tưởng đến với ông từ việc khảo sát mũi tên mà người bản địa miền Nam Ấn Độ dùng với ống thổi: cuộc khảo sát cho thấy đáy mũi tên được làm bằng ruột xốp đàn hồi của cây sen, thứ khi nở ép vào bề mặt hình trụ của ống sẽ ngăn không khí thoát qua. Năm 1836, Mr. Greener trình một viên đạn nhọn có khoang hình trụ ở đáy, trong đó gắn một nút hình nón; dưới áp lực khí thuốc, nút này tác động như một cái nêm làm đáy viên đạn nở ra. Nếu một trong hai ý tưởng ấy được xem xét với sự chú ý xứng đáng, quá trình phát triển súng nòng xoắn ở nước này có thể đã nhanh hơn thực tế. “Bằng việc mù quáng bác bỏ cả hai phát minh ấy, nhà chức trách đã tước của nước Anh vinh dự khởi xướng bước cải tiến lớn nhất trong lĩnh vực vũ khí nhẹ.”

Chính tại Pháp, đầu đạn thuôn dài đã tiến hành cuộc đấu tranh cuối cùng thành công chống lại đối thủ cổ xưa của nó là đạn cầu. Người Pháp, bị phiền nhiễu bởi ưu thế của kẻ địch Ả Rập trong bắn tầm xa, đã thành lập một Trường Bắn súng tại Vincennes. Năm 1828, Captain Delvigne, một sĩ quan tham mưu xuất sắc của trường này, xác lập hai nguyên lý chủ yếu mà mọi nhà phát minh sau đó buộc phải dựa vào: thứ nhất, trong súng nòng xoắn nạp đạn đầu nòng, đầu đạn phải trượt xuống nòng với một khe hở nhất định để dễ nạp; thứ hai, chỉ đầu đạn thuôn dài mới thích hợp với súng nòng xoắn hiện đại.

Trước khi đi tới hai kết luận ấy, Delvigne đã có những nỗ lực quan trọng nhằm làm cho đạn cầu đạt hiệu quả cao nhất có thể. Đặc biệt, ông đề xuất làm phần nòng gần khóa nòng, nơi tạo thành buồng thuốc, có đường kính hơi nhỏ hơn phần còn lại của nòng; nhờ vậy một viên đạn cầu khi bị nện xuống sẽ ép vào gờ của buồng thuốc và bẹt ra đủ để lấp đầy các rãnh xoắn. Thiết bị này cho phép nạp nhanh, đồng thời người ta nhận thấy độ chính xác khi ngắm tăng gấp đôi. Tuy nhiên, nó đi kèm một số bất lợi thực tế: buồng thuốc nhanh bám cặn, còn viên đạn thường bị biến dạng và sứt nham nhở do nện quá mạnh. Vì vậy năm ’33, hệ Delvigne, như người ta gọi, được sửa đổi bằng cách bọc viên đạn trong một miếng vá bôi mỡ rồi gắn miếng vá ấy vào một “sabot” hay nút gỗ đặt xen giữa viên đạn và vai của buồng thuốc. Những khẩu súng nạp theo cách này đã phục vụ tốt tại Algeria năm ’38.

Trong khi đó Delvigne, công khai thừa nhận được các trước tác của Robins gợi cảm hứng, vẫn thúc giục nhà chức trách về ưu thế của viên đạn thuôn dài. Ông kiên trì nhấn mạnh những lợi ích có thể đạt được khi tăng khối lượng đầu đạn đồng thời khiến nó đưa diện tích nhỏ nhất ra trước sức cản không khí trong khi bay. Hình dạng ông đề xuất là hình dạng của viên đạn súng trường ngày nay nhưng ngắn hơn đáng kể: đáy phẳng, thân hình trụ và đầu ogive, phần nào giống hình dạng mà Sir Isaac Newton từng đề xuất như một “vật thể có sức cản nhỏ nhất.” Sau một loạt thất vọng và từ chối, nhà phát minh cuối cùng có được niềm vui thấy viên đạn của mình được chấp nhận. Những ưu điểm của nó so với đạn cầu đã được chứng minh rõ ràng trên trường thử. Nó được tiếp nhận kết hợp với carabine à tige, một khẩu súng nòng xoắn do Colonel Thouvenin phát minh, trong đó buồng có vai của Delvigne được thay bằng một cột nhỏ hay đe ở chính giữa, nhô lên từ đầu khóa nòng của lòng nòng, để viên đạn được nện ép vào đó. Khi thuốc súng được đổ vào nòng, nó tụ lại trong khoảng hình vành khăn quanh cột. Cách bố trí này loại bỏ nhu cầu dùng sabot, còn liều thuốc súng, được cột bảo vệ, không có nguy cơ bị nghiền hay tán vụn. Năm ’46, viên đạn mới chứng minh độ chính xác và tầm bắn cao trong chiến đấu thực tế tại Algeria. Nhưng cột nhỏ tỏ ra dễ bị cong và biến dạng; khó giữ cho khoảng trống quanh nó sạch cặn cũng là một nhược điểm cố hữu khác.

Rồi đến năm ’49, viên đạn phức hợp Minié, tự nở, có cùng hình dạng như viên Delvigne và sử dụng cùng nguyên lý giãn nở trong lòng nòng như ở viên đạn Greener, được chế tạo. Giá trị đầy đủ của súng nòng xoắn cuối cùng đã đạt được. Nhờ viên đạn thuôn dài, khối lượng đầu đạn có thể tăng lên rất nhiều mà không làm tăng diện tích tiết diện đưa ra trước sức cản không khí. Với một đầu đạn như vậy, được đẩy bởi một liều thuốc mà tác dụng cháy có thể tính toán chính xác nhờ hoàn toàn không còn tổn thất do khe hở giữa đạn và nòng, người ta có thể đạt vận tốc và độ chính xác lớn. Còn về sức mạnh, giới hạn duy nhất là độ bền của nòng súng và khả năng của xạ thủ chịu được cú phản lực do động lượng đầu đạn gây ra. Nhưng giờ đây, rãnh xoắn không chỉ có lợi: với viên đạn thuôn dài, rãnh xoắn là điều tuyệt đối cần thiết. Người ta nói: “Chuyển động quay là linh hồn của viên đạn.” Chuyển động quay cần thiết để tạo ổn định và, nhờ độ xoáy ban đầu đã nhận được, giữ cho đầu đạn bay đúng hướng suốt toàn bộ quỹ đạo.

Ở Anh, nơi khẩu Brunswick hai rãnh vẫn đánh dấu giới hạn phát triển, việc phát hiện ra vũ khí Minié cùng sức mạnh của nó gây nên cả lo ngại lẫn kinh ngạc. Năm ’51, một số súng Minié được mua và cấp cho quân đội chúng ta như một biện pháp tạm thời. Và khi sự quan tâm tới vấn đề giờ đây trở nên phổ biến, người ta quyết định đặt việc chế tạo vũ khí nhẹ quân sự trong tương lai dưới sự kiểm soát của chính phủ. Một ủy ban sĩ quan sang Mỹ để khảo sát những máy công cụ và thiết bị tinh xảo được biết là đang dùng tại đó trong việc chế tạo súng nòng xoắn; đồng thời những đặc điểm của các loại vũ khí châu Âu và Mỹ khác nhau được nghiên cứu nghiêm túc. Một nhà máy của chính phủ được thành lập tại Enfield, và khi Chiến tranh Krym bùng nổ, một số trung đoàn của chúng ta được trang bị sản phẩm của nhà máy này để ra trận. Khẩu súng Enfield, như nó được gọi, kết hợp những đặc điểm tốt nhất của Minié với các loại khác. Nòng của nó có ba rãnh, xoắn nửa vòng trên chiều dài 39 inch. Cỡ nòng là .577 inch, và nó bắn một viên đạn có hốc lõm ở đáy được bịt bằng gỗ hoàng dương thay vì một chén hay nút sắt.

Quốc gia chẳng bao lâu đã thu được lợi ích từ bước phát triển mới. Hiệu quả của súng Enfield tại Alma và Inkerman được phóng viên The Times chứng thực khi ông viết rằng “nó giáng xuống kẻ thù như một thiên thần hủy diệt.” Ba năm sau, Cuộc binh biến Ấn Độ cung cấp bằng chứng còn dứt khoát hơn về giá trị của vũ khí này. Tuy những cartridge bôi mỡ được sử dụng với nó đã trở thành một trong những cái cớ cho cuộc binh biến, về sau nó chứng tỏ là một công cụ quân sự đầy sức mạnh và cho cả bạn lẫn thù thấy ưu thế của mình trước musket nòng trơn mà quân nổi dậy mang. Trên thực tế, với việc tiếp nhận súng Enfield, nước Anh thấy mình vượt lên ngay cả nước Pháp; người Pháp, một phần có lẽ vì lý do kinh tế, một phần vì mong muốn giữ tính đồng nhất, đã giữ cho súng Minié của họ cùng cỡ nòng với musket nòng trơn cũ: quả thực, phần lớn súng nòng xoắn của quân đội Pháp chỉ là súng nòng trơn được cải hoán. Ở Enfield, người ta đã khôn ngoan giảm cỡ nòng; nhờ vậy, trong khi trọng lượng khẩu súng giảm đi, độ bền của nó và cỡ liều thuốc có thể dùng, do đó cả tầm bắn lẫn sức xuyên của đầu đạn, đều tăng lên đáng kể.

Một khi đã giành được vị trí dẫn đầu, nước Anh lại nhanh chóng tiến thêm một bước trong sự phát triển của súng nòng xoắn. Dù những tiêu chuẩn mới do Enfield đặt ra đã cao, giới chuyên môn vẫn nhắm tới điều cao hơn nữa; Enfield cho những sai lệch về tầm và hướng không thể giải thích bằng sai số chế tạo, còn tầm bắn và sức xuyên của viên đạn cũng chưa đạt kỳ vọng. Trong hoàn cảnh ấy, chính phủ tìm đến lời khuyên của một người mà tên tuổi đã được định trước sẽ hiện lên nổi bật trong câu chuyện phát triển pháo về sau: Mr. Whitworth. Mr. Whitworth được mô tả là thiên tài cơ khí vĩ đại nhất châu Âu thời ấy. Điều chắc chắn là, tuy trong lĩnh vực pháo tên tuổi ông có thể phần nào bị che khuất bởi người đối thủ lớn, nhưng xét trên bình diện rộng về ảnh hưởng mà các phát minh của ông tạo ra đối với sự tiến bộ của khoa học cơ khí nói chung, danh tiếng của ông ngày càng lớn theo thời gian. Chính ông là người đầu tiên quét bỏ quan niệm đo lường kiểu trung cổ vốn trước đó vẫn thống trị các nhà máy và xưởng máy, và đưa độ chính xác khoa học vào chế tạo máy móc cùng cơ cấu. Trước thời ông, người ta chưa đạt được mặt phẳng thật chuẩn như chúng ta biết ngày nay; và những người cùng thời kinh ngạc trước các tấm kim loại do ông chế tạo có bề mặt chuẩn đến mức chỉ nhờ sự bám dính giữa chúng mà có thể dùng tấm này nhấc tấm kia lên. Micrometer cũng là một sự mặc khải tương tự. Những người mà trước đó đơn vị kích thước nhỏ nhất chỉ là bề dày một vạch phấn hay một phân số đơn giản của inch, được ông dạy đo một inch tới một phần mười nghìn, thậm chí đo được cả sự giãn nở của một thanh do hơi ấm truyền sang khi một ngón tay chạm vào.

Đó là con người đã khiến pháo binh hiện đại trở thành khả dĩ. Chính phủ tìm tới Mr. Whitworth, người bản thân không biết gì về pháo hay chế tạo pháo, để xin lời khuyên về những thiếu sót của súng Enfield. Theo yêu cầu của họ, ông lập tức bắt đầu một cuộc khảo sát phân tích những nguyên lý nền tảng chi phối hoạt động của súng nòng xoắn và đường bay của đầu đạn, quyết tâm và được thúc giục phải khám phá bí mật đằng sau thành công mới chỉ rất hạn chế đạt được cho tới lúc ấy. Những kết quả của cuộc khảo sát, công bố năm ’57, có ảnh hưởng lớn tới tương lai của hỏa khí và pháo nòng xoắn. Nói ngắn gọn, ông phát hiện rằng độ xoắn trước đó được tạo cho rãnh của nòng súng hoàn toàn không đủ để giữ đầu đạn đúng hướng trong khi bay; trọng lượng đầu đạn so với đường kính của nó không đủ để tạo động lượng cần thiết nhằm duy trì vận tốc chống lại sức cản không khí; cuối cùng, độ chính xác trong chế tạo súng chưa đủ để bảo đảm viên đạn lắp khít tốt trong lòng nòng. Để chứng minh những khẳng định ấy, ông chế tạo một khẩu súng Whitworth cho kết quả tốt hơn mọi loại từng được làm trước đó. Kiểu rãnh xoắn mà nhà phát minh sử dụng bị coi là có vấn đề, và bản thân khẩu súng với nòng đa giác không được nhà chức trách phê chuẩn; nhưng thay vào đó, những kết quả quý giá từ các thí nghiệm của Whitworth được tích hợp vào Enfield, đem lại sự cải thiện rõ rệt.

Súng nòng xoắn nạp đạn đầu nòng giờ đây đã đạt tới giới hạn phát triển. Súng nòng xoắn đã trở thành vũ khí được mọi cường quốc quân sự lớn chấp nhận. Nhưng tại một trong số đó, Phổ, nguyên lý nạp đạn khóa nòng đã được ưa chuộng, và chẳng bao lâu sự tiến bộ của khoa học cơ khí cho phép nguyên lý này chứng minh ưu thế trước nguyên lý nạp đạn đầu nòng cổ xưa. Mặc dù súng kim hỏa Phổ gặp những khó khăn lớn; mặc dù trong phục vụ danh tiếng của nó bị ảnh hưởng bởi những khuyết điểm như kim xuyên cartridge hạt nổ bị gỉ, lò xo hỏng, khí thoát ở khóa nòng; người ta vẫn nhận ra rằng không khuyết điểm nào trong số đó nhất thiết là cố hữu của hệ nạp đạn khóa nòng, và những ưu điểm của nó được thừa nhận. Với súng nạp đạn khóa nòng, luôn có thể đạt tốc độ bắn cao hơn, việc ngăn bám cặn ít khó khăn hơn, và trên hết, có thể chắc chắn rằng liều thuốc súng sẽ cháy tới hạt hữu hiệu cuối cùng.

Năm 1864, súng nạp đạn khóa nòng được khuyến nghị cho quân đội Anh, và không lâu sau được đưa vào sử dụng dưới dạng những khẩu Enfield cải hoán.

Chúng ta đã thấy sự phát triển của pháo dã chiến thúc đẩy sự phát triển của súng nòng xoắn như thế nào. Đến lượt mình, việc vũ khí nhẹ nòng xoắn đạt được tầm bắn và độ chính xác vượt trội lại trực tiếp dẫn tới một bước phát triển tương ứng của pháo dã chiến, nhằm giành lại ưu thế tương đối đã mất. Tại Pháp, nơi những hệ quả logic của tiến bộ trong vũ khí nhẹ nhiều lần được giới chức chính thức lưu ý, Napoleon III, bản thân là một người am hiểu pháo binh, đã chủ động khôi phục vị thế tương đối trước kia của pháo dã chiến. Chính trong Chiến tranh Krym, tác dụng gia tăng của các trung đoàn súng trường lần đầu tiên được cảm nhận một cách nghiêm trọng. Bị thuyết phục bởi sự kéo dài của các chiến dịch trước Sebastopol rằng pháo nòng trơn không còn đủ sức đáp ứng, Hoàng đế cho tạo rãnh xoắn trong các khẩu pháo đồng; và khi những khẩu này được đưa tới Algeria phục vụ thực chiến, chúng đã cung cấp bằng chứng dứt khoát về hiệu quả được nâng cao. Sau khi có báo cáo ấy, toàn bộ pháo dã chiến bằng đồng trong quân đội Pháp được tạo rãnh xoắn theo các kế hoạch mà một M. Treuille de Beaulieu đã trình năm 1842, tức với sáu rãnh nông, bo tròn, ăn khớp với các chốt kẽm mang trên hai đai tạo thành quanh đầu đạn hình trụ. Mức gia tăng sức mạnh đạt được nhờ tạo rãnh xoắn cho pháo còn lớn hơn cả mức thu được khi áp dụng rãnh xoắn cho vũ khí nhẹ. Bởi rãnh xoắn không chỉ đem lại ưu thế của một đầu đạn có khối lượng lớn hơn và hình dạng thích hợp hơn để bay qua môi trường có sức cản, mà còn cho phép tăng đáng kể số viên bi có thể phóng dưới dạng đạn chùm hay shrapnel, cũng như tăng lớn lượng thuốc súng có thể chứa bên trong một quả đạn phá thông thường. Một lợi thế nữa đạt được ở chi tiết quan trọng là fusee hay ngòi nổ; chuyển động quay của đầu đạn quanh một trục xác định cho phép sử dụng những ngòi mà hoạt động phụ thuộc vào việc một phần xác định của đầu đạn chạm đất hay mục tiêu trước tiên. Tất cả những ưu điểm ấy đều được thấy có mặt trên các khẩu pháo dã chiến Pháp khi chúng được tạo rãnh xoắn theo phương án nói trên. “Và như vậy,” một tác giả Anh viết, “với chi phí nhỏ nhưng quá muộn để sử dụng trong Chiến tranh Krym, nước Pháp đã sở hữu một hệ pháo binh mà, dùng lượng thuốc súng như cũ và bắn cả đạn cầu lẫn đầu đạn thuôn dài, đã chứng minh giá trị to lớn trong cuộc chiến chống Áo năm 1856, khi tại Magenta và Solferino, đạn chùm từ những khẩu pháo dã chiến nòng xoắn của họ cày xuyên qua những khối bộ binh đối phương ở xa và tàn sát kỵ binh khi họ đang tập hợp để xung phong.”

Tại Anh, gần như đồng thời cũng diễn ra một bước phát triển, nhưng theo những đường hướng hoàn toàn khác. Hãy để Sir Emerson Tennant kể lại bằng chính lời ông:

“Số phận trận Inkerman tháng 11 năm 1854 được quyết định bởi hai khẩu pháo 18 pound mà bằng những nỗ lực gần như siêu phàm người ta mới đưa được lên chiến trường khi đã muộn, và nhờ tầm bắn vượt trội, chúng đã có hiệu quả trong việc dập tắt hỏa lực Nga. Mr. William Armstrong là một trong những người nhận ra rằng một tình thế khẩn cấp tương tự khác chỉ có thể được đối phó bằng cách truyền cho pháo dã chiến độ chính xác và tầm bắn của súng nòng xoắn; đồng thời trở ngại về trọng lượng phải được loại bỏ bằng cách dùng pháo sắt rèn thay cho pháo gang. Với thiết kế đầu tiên nhằm hiện thực hóa quan niệm này, tháng 12 năm 1854 ông đến gặp Secretary for War để đề xuất phóng lớn súng musket nòng xoắn lên tới cỡ của một khẩu pháo dã chiến, và thay đạn cầu bằng gang bằng đầu đạn chì thuôn dài. Được Duke of Newcastle khuyến khích, ông lắp ráp khẩu pháo sắt rèn đầu tiên vào mùa xuân năm 1855.”

Việc chế tạo khẩu pháo này đánh dấu một kỷ nguyên mới trong pháo binh. Sau khi nó hoàn thành, hàng loạt cuộc thử nghiệm được tiến hành; kết quả là năm 1858 pháo Armstrong chính thức được tiếp nhận cho phục vụ dã chiến—khẩu pháo Armstrong mở ra một thời đại: một ống nòng được làm từ thanh sắt rèn cuốn thành đường xoắn kín và hàn ở nhiệt trắng thành một khối đặc; được tiện thành hình trụ thật chuẩn rồi gia cường bằng những ống ngoài co ép lên nó; có nhiều rãnh xoắn; nạp đạn khóa nòng, với một vít mạnh ép chặt một miếng lỗ mồi trượt vào mặt khóa nòng; bắn đầu đạn bọc chì, lớp vỏ dẻo của nó ăn vào rãnh xoắn ngay khi bắt đầu đi qua lòng nòng; và được đặt trên giá pháo dã chiến theo cách khẩu pháo có thể giật lùi lên một máng nghiêng rồi tự trở lại nhờ trọng lực, đồng thời cả chuyển động nâng hạ lẫn xoay hướng đều chịu sự điều khiển chính xác của cơ cấu vít.

Sự xuất hiện của pháo Armstrong lập tức cách mạng hóa cả thực hành lẫn vật chất pháo binh tại nước này. Tổng hợp tất cả những cải tiến được thể hiện trong nó lớn đến mức vật chất hiện hữu gần như không thể đem ra so sánh. Độ chính xác của nó so với khẩu pháo dã chiến nòng trơn mà nó thay thế được tuyên bố tại nghị viện là theo tỷ lệ năm mươi bảy trên một. Và hiệu quả thành tựu của nhà phát minh là “từ chỗ là thứ vũ khí thô sơ nhất, pháo binh đã được nâng lên gần ngang hàng về mặt cơ khí với động cơ hơi nước hay khung cửi chạy máy; và nó khác căn bản với ống gang cũ được tôn lên bằng cái tên khẩu pháo, cũng như đoàn tàu hỏa ngày nay khác với xe ngựa đường dài của tổ tiên chúng ta.” Chắc chắn đó là một phát minh mang tính cách mạng. Tuy nhiên, cũng như phần lớn các phát minh cách mạng, hiệu quả lớn lao của nó dựa nhiều hơn vào tác dụng cộng gộp của những cải tiến nhỏ trong các thành phần khác nhau hơn là vào việc hiện thực hóa một ý tưởng hoàn toàn mới sinh. Việc ghép pháo bằng các cuộn không phải khám phá mới, rãnh xoắn nhiều rãnh đã được sử dụng ở nước ngoài, nạp đạn khóa nòng, đầu đạn bọc chì, vít nâng hạ—tất cả đều đã được biết đến từ nhiều năm. Thực tế ấy không hề làm giảm chút nào danh tiếng của Mr. Armstrong trong vấn đề này. Sự vĩ đại của ông hẳn nằm ở tầm nhìn và tính chủ động trong việc sử dụng những hình thức và tổ hợp đã biết, đồng thời huy động những năng lực mới mà Whitworth, Nasmyth, Bessemer và những người cùng thời đặt vào tay ông để phát triển một hệ thống vượt trội không thể so sánh với bất kỳ thứ gì từng đạt được trước đó.

Tại Anh, đồng thời còn diễn ra một bước phát triển độc lập theo một hướng khác nữa. Mr. Whitworth, sau khi đã xác lập thỏa đáng các nguyên lý chi phối thiết kế súng nòng xoắn, tin tưởng rằng có thể mở rộng chúng sang pháo dã chiến và pháo hạng nặng. Trung thành với nguyên lý nạp đạn đầu nòng và dạng rãnh xoắn lục giác của mình, trong khoảng từ năm 1854 đến 1857 ông chế tạo một số khẩu pháo bắn đầu đạn nặng từ sáu đến hai mươi bốn pound với độ chính xác rất cao và tới những cự ly lớn hơn bất cứ mức nào từng đạt được. Một số sự kiện xảy ra khiến chính phủ dành cho ông mọi sự khuyến khích. Thái độ của người Pháp trong những năm ấy đầy khả nghi và không thân thiện. Các kế hoạch xâm lược được bàn luận công khai trên báo chí của họ, còn những chiến hạm thuộc nhiều loại, trang bị tấm giáp, được thiết kế và thực sự đóng. Những báo cáo về các kế hoạch ấy, nối tiếp sát những sự phơi bày trong Chiến tranh Krym và Cuộc binh biến Ấn Độ, khiến đất nước ngày càng bất an và lo ngại về giá trị của hệ vũ khí tấn công và phòng thủ của chúng ta. Hơn nữa, mặc dù khẩu pháo Armstrong mới được ca ngợi là đặc biệt thích hợp cho phục vụ dã chiến, người ta vẫn nghi ngờ liệu các nguyên lý thiết kế của nó có thể áp dụng thỏa đáng cho pháo hạng nặng nhất hay không. Những loại pháo nòng xoắn khác chắc chắn đã không cho kết quả như mong đợi. Pháo nòng xoắn Lancaster, một khẩu nạp đạn đầu nòng có lòng nòng xoắn với tiết diện hơi bầu dục, đã thất bại thảm hại tại Krym do, theo một lời giải thích, đầu đạn hình bầu dục có xu hướng tự kẹt vào hình bầu dục hơi lớn hơn của lòng nòng; theo một lời giải thích khác, do ngọn lửa của khí thuốc xuyên vào bên trong những quả đạn phá hàn ghép được cung cấp cho nó. Pháo nạp đạn khóa nòng của Cavalli đã làm người Ý thất vọng. Tại Thụy Điển, một số tai nạn đã xảy ra với pháo nạp đạn khóa nòng của Wahrendorf. Hệ thống Pháp, vốn được phần lớn các cường quốc sao chép, là hệ thống dường như cho những kết quả ít không thỏa đáng nhất.

Trong hoàn cảnh ấy, Mr. Whitworth được dành mọi sự khuyến khích để phát triển pháo theo đường hướng riêng. Năm ’58, nghị viện bổ nhiệm một ủy ban về pháo nòng xoắn để khảo sát và báo cáo về giá trị tương đối của các hệ thống khác nhau đang được sử dụng. Ủy ban nhanh chóng bắt tay vào việc. Không khó để loại bỏ tất cả trừ hai hệ thống, và sự chú ý chẳng bao lâu tập trung vào hai cái tên: Armstrong và Whitworth. Kết quả điều tra cuối cùng là một báo cáo ủng hộ pháo Armstrong, loại mà như chúng ta đã thấy, trong chính năm ấy được tiếp nhận cho phục vụ dã chiến. Mr. Armstrong, người đã chuyển giao các quyền đối với khẩu pháo cho lợi ích quốc gia, được phong tước hiệp sĩ và các dịch vụ của ông được nhà nước tài trợ để cải tiến pháo nòng xoắn nói chung. Ông được trao chức danh “Engineer to the War Department”, và về sau còn nhận thêm bổ nhiệm “Superintendent of the Royal Gun Factory” tại Woolwich.

Cuộc cách mạng trong pháo dã chiến nhanh chóng được nối tiếp bởi một cuộc cách mạng tương ứng trong pháo hạng nặng. Kinh nghiệm của Chiến tranh Krym chứng minh hai điều: rằng sự phát triển của pháo bắn đạn phá đòi hỏi phải có giáp để bảo vệ hai mạn chiến hạm; và rằng sự phát triển của giáp lại đòi hỏi pháo hạng nặng có sức mạnh lớn hơn những cannon nòng trơn hiện có. Thực tế, chính pháo bắn đạn phá đã thúc đẩy sự ra đời của pháo nòng xoắn.

Người Pháp, vốn đã tìm được một loại pháo dã chiến nòng xoắn rẻ và đủ hiệu quả bằng cách cải hoán pháo nòng trơn theo nguyên lý de Beaulieu, chỉ cần mở rộng việc cải hoán ấy sang các khẩu nặng hơn. Đến năm 1860 họ đã cải hoán các cannon 30 và 50 pound theo cách này, nhờ đó cho phép chúng bắn cả đầu đạn cầu lẫn đầu đạn thuôn dài.

Trái lại, nước Anh thấy mình đã cam kết với một hệ thống hoàn toàn mới và mang tính thử nghiệm, không thể áp dụng cho số pháo hiện hữu; điều này đòi hỏi một khoản chi lớn cho máy móc và pháo mới; kho khổng lồ cannon gang nòng trơn của chúng ta đứng trước nguy cơ bị biến thành vật liệu phế thải. Đồng thời, người ta cũng nghi ngờ liệu hệ thống mới này, vốn được thừa nhận rộng rãi là thành công khi áp dụng cho các khẩu cỡ trung, có còn thỏa đáng khi áp dụng cho những cỡ pháo lớn nhất hay không. Vì vậy, điều tự nhiên là người ta dành nhiều quan tâm cho một phương án được coi là ít mang tính thử nghiệm hơn để thay thế hệ Armstrong, phòng trường hợp hệ sau thất bại. Những kết quả Mr. Whitworth đạt được trong việc chế tạo cannon đặc, có lòng nòng lục giác, nạp đạn đầu nòng và có thể bắn các đầu đạn lục giác hoặc, trong tình huống khẩn cấp, đạn cầu, đủ hứa hẹn rằng chúng có thể cạnh tranh thành công với loại pháo được chính thức bảo trợ. Đối với công chúng, sự đơn giản trong hệ thống của ông có sức hấp dẫn lớn. Bản thân Mr. Whitworth, hoàn toàn không nản chí trước quyết định có lợi cho đối thủ, giờ trở thành một người cổ súy nhiệt thành cho những nguyên lý kết cấu mà ông đã biến thành của riêng mình. Hết cuộc thử này tới cuộc thử khác, hết khẩu này tới khẩu khác được chế tạo rồi thử tới mức phá hủy. Đến năm 1860, ông đã phát triển tại Manchester một loại pháo rất thành công: pháo làm bằng sắt đồng nhất, rèn thành những khối lớn, và cấu tạo từ các ống hình trụ ép lồng vào nhau bằng một áp suất thủy lực đã biết—chứ không phải bằng nung nóng rồi co ép như trong hệ Armstrong. Trên bãi cát Southport, một loạt cuộc thử công khai được tiến hành với những khẩu pháo này, và kết quả trở thành một sự quảng bá lớn cho hệ Whitworth. Độ chính xác đường bay của đầu đạn chưa từng có tiền lệ, và mọi kỷ lục về tầm bắn đều bị một khẩu 3 pound phá vỡ, khi nó phóng viên đạn tới cự ly 9.688 yard!

Ngay cả nếu hệ Whitworth mới được tiếp nhận, việc tận dụng các cannon nòng trơn cũ vốn tạo thành hệ vũ khí quốc gia hiện hữu trên tàu và trong pháo đài vẫn chưa được bảo đảm. Cả hệ Armstrong lẫn Whitworth đều không đưa ra biện pháp nào để cải hoán hàng nghìn khẩu pháo gang, nơi sức phòng thủ của đất nước đang được gửi gắm, thành pháo nòng xoắn. Vì thế người ta cố gia cường các khẩu cũ để sau khi tạo rãnh xoắn chúng đủ sức chịu những ứng suất lớn hơn kéo theo. Ứng suất lớn hơn trong kim loại, do áp suất buồng thuốc cao hơn của khí thuốc, gần như là hệ quả tất yếu của rãnh xoắn. Bởi ngoài sự gia tăng về kích thước và khối lượng đầu đạn cùng sức cản ban đầu lớn hơn đối với chuyển động, áp suất còn có xu hướng tăng theo tỷ lệ lớn hơn chính kích thước khẩu pháo; khối lượng đầu đạn tăng theo lập phương, còn lực đẩy của khí tăng theo bình phương đường kính lòng nòng; do đó, để đạt một vận tốc nhất định, cỡ nòng càng lớn thì áp suất cần để đẩy đầu đạn với cùng một loại thuốc súng càng cao—các điều kiện khác như nhau. Vì vậy không thể đặt ra giới hạn nào cho độ bền và sức mạnh đòi hỏi ở pháo hạng nặng. Hơn nữa, một cuộc đấu tranh đã bắt đầu vào năm ’59, với việc đóng Gloire và Warrior, và cuộc đấu ấy đã báo trước những bước phát triển khổng lồ cả về pháo lẫn giáp.

Kinh nghiệm của Hoa Kỳ trong vấn đề này không mấy khích lệ. Nội chiến đã thúc đẩy người Mỹ tạo rãnh xoắn cho mọi khẩu pháo cỡ lớn của họ nhanh nhất có thể. Năm ’62, số lượng lớn cannon gang được tạo rãnh xoắn và gia cường bằng các vòng sắt bên ngoài. Kết quả thật đáng buồn. Rất nhiều khẩu nổ tung; và kinh nghiệm cho thấy rõ rằng “một khẩu pháo được tạo nên từ một vật đúc đồng nhất duy nhất chẳng bao lâu sẽ đạt tới giới hạn chịu áp suất bên trong, vượt qua đó việc bổ sung thêm kim loại hầu như không còn tác dụng.” Cần nhắc tới hai cải tiến vì chúng có ảnh hưởng nhiều hơn nhất thời đối với sự tiến bộ của pháo tại Mỹ: thứ nhất, việc tiếp nhận thuốc súng nén và đục lỗ, nhờ kéo dài thời gian cháy mà khiến ứng suất phân bố đều hơn trên mọi tiết diện của nòng; thứ hai, việc đúc pháo rỗng rồi làm lạnh nhanh mặt trong, tạo thành một lớp cứng ở phía trong khẩu pháo, trên đó các phần ngoài của vật đúc co lại khi nguội dần, nhờ vậy tạo lực đỡ. Nhưng bất chấp những phát minh này, ngày càng rõ rằng gang về bản chất không thích hợp làm vật liệu cho pháo nòng xoắn.

Tại Anh, người ta theo một phương pháp cải hoán an toàn hơn. Theo một phương án Major Palliser đề xuất năm ’63, các khẩu pháo được khoan rộng, rồi những ống sắt rèn cuộn được tiện chính xác được lắp vào và sau đó mới tạo rãnh xoắn. Như vậy những khẩu pháo thu được gồm một ống trong bằng sắt rèn, được một áo ngoài bằng gang bao quanh đỡ lấy; khi khai hỏa, ống trong nở ép vào áo ngoài. Nhờ cải hoán như vậy, các khẩu nòng trơn cũ có thể phát triển năng lượng vượt xa giới hạn ban đầu, và nhờ đó kéo dài thêm vài năm thời gian hữu dụng.

Việc cải hoán pháo gang được nhận ra chỉ là một biện pháp tạm thời. Cũng như cannon nòng trơn, sau một nỗ lực cuối cùng nhằm đánh bại tấm sắt bằng đạn đặc hình cầu cỡ lớn nhất, đã rút khỏi cuộc cạnh tranh; thì khi độ dày giáp tăng lên, cannon gang cải hoán, với đạn xuyên giáp đặc biệt bằng sắt tôi lạnh, cũng nhanh chóng đạt tới giới hạn sức mạnh và nhường chỗ cho pháo nòng xoắn bằng sắt rèn hoặc thép.

Và giờ đây, khi pháo nòng xoắn đã dứt khoát thay thế pháo nòng trơn, một cuộc đấu tranh mới nảy sinh giữa các hệ thống chế tạo pháo khác nhau, đặc biệt giữa hai phương pháp nạp đạn đối địch: qua khóa nòng và qua miệng nòng. Những dự đoán của những người từng nghi ngờ phương pháp nạp khóa nòng có thích hợp với pháo hạng nặng hay không giờ được thấy là phần nào có căn cứ. Các quốc gia khác đã quay lại nạp đạn đầu nòng, do ấn tượng trước sự phức tạp và yếu kém của các hệ nạp khóa nòng của Cavalli, Wahrendorf và những nhà phát minh khác. Ngoài chúng ta, chỉ người Phổ—những người khởi xướng súng musket nòng xoắn nạp đạn khóa nòng ở dạng hiện đại—tiếp tục đặt niềm tin vào pháo nạp khóa nòng. Người Ý, theo gương người Pháp và Mỹ, từ bỏ hệ thống ấy. Một nhà chức trách Anh nói năm ’62: “Như vậy, trong khi sau hơn bốn thế kỷ thử nghiệm các quốc gia khác đang từ bỏ khóa nòng tháo rời,... chúng ta vẫn tiếp tục hết phương án này tới phương án khác với hy vọng thực hiện được điều mà, ngay cả nếu thành công trong việc đóng kín khóa nòng, cũng khó có thể an toàn với những liều thuốc lớn cần thiết để đập vỡ các tấm giáp.”

Năm sau, ’63, ủy ban được bổ nhiệm để tiến hành các cuộc thử cạnh tranh giữa pháo Whitworth và Armstrong báo cáo rằng hệ rãnh xoắn nhiều rãnh, với đầu đạn bọc chì và cơ cấu nạp khóa nòng phức tạp, kéo theo việc dùng nắp thiếc để bịt kín khí và thiết bị bôi trơn cho các rãnh xoắn, kém xa cả hai hệ nạp đạn đầu nòng được thử xét theo những mục đích chiến tranh nói chung. Quan điểm này sớm nhận được sự xác nhận thực tế từ một báo cáo gửi Bộ Hải quân Anh của Vice-Admiral Sir Augustus Kuper sau cuộc pháo kích Kagosima. Trong trận ấy xảy ra một số tai nạn vì các pháo Armstrong được bắn khi khối khóa nòng chưa được vặn chặt đúng mức. Vì vậy các khẩu pháo bị rút khỏi phục vụ và thay bằng loại nạp đạn đầu nòng. Năm 1864 nước Anh dứt khoát quay lại pháo nạp đạn đầu nòng; bất chấp tranh cãi dữ dội và mặc cho các đối thủ dần quay lại nguyên lý nạp khóa nòng, nước này vẫn duy trì nó trong mười lăm năm tiếp theo. Về đại thể hệ Whitworth được tiếp nhận, nhưng tránh dạng lòng nòng và đầu đạn lục giác. Đầu đạn có chốt được phê chuẩn, các khẩu pháo được tạo một số ít rãnh rộng và nông, không khác nhiều loại người Pháp dùng. Cuối cùng nước Anh đã có một loại pháo hải quân nạp đạn đầu nòng, đặc trưng bởi nạp dễ và nhanh, chính xác, rẻ, đồng thời trong tình huống khẩn cấp có thể bắn đạn cầu cũng như đầu đạn dùng rãnh xoắn.

Sự thoái lui này đã ảnh hưởng thế nào tới vị thế của hệ vũ khí hải quân chúng ta?

Dường như người ta thường cho rằng, xét tới chiến thắng cuối cùng của pháo nạp đạn khóa nòng, chính sách quay về nạp đạn đầu nòng là sai lầm, và nước này vì thế bị đặt vào thế bất lợi nghiêm trọng so với các đối thủ. Tuy nhiên, vào thời điểm ấy có nhiều lý do chính đáng để ưu tiên pháo nạp đạn đầu nòng. Tai nạn với khóa nòng tháo rời xảy ra nhiều và gây mất tinh thần. Pháo nạp đạn đầu nòng, ngoài những ưu điểm về độ bền, độ chắc và kết cấu đơn giản, còn có lợi thế quan trọng về sự dễ dàng và tốc độ nạp—đặc biệt với pháo tháp hay pháo barbette, nơi “nạp từ bên ngoài” rất thuận tiện. Trái lại, thiếu sót chính của pháo nạp đầu nòng, tức khe hở lớn cần thiết với đầu đạn có chốt, giờ đã được loại bỏ nhờ phát minh “gas check” dạng chén, một đĩa đồng gắn phía sau đầu đạn, khi khai hỏa tự nở ra và bịt kín lòng nòng.

Ý kiến chuyên môn xác nhận sự khôn ngoan trong chính sách của chính phủ. Kinh nghiệm trong Chiến tranh Pháp-Phổ và những nơi khác xác nhận quan điểm của giới chuyên môn. “Xem xét lại hành động của các nhà pháo thuật đã quyết định tiếp nhận pháo nạp đầu nòng, với kinh nghiệm rộng hơn mà chúng ta hiện có, dường như họ đã đúng vào thời điểm quyết định ấy lần đầu được đưa ra; nhưng người ta đã do dự quá lâu trong việc quay lại pháo nạp khóa nòng khi những khám phá mới và tiến bộ lớn về thuốc súng đã hoàn toàn thay đổi điều kiện.” Thực tế, một khi đã từ bỏ hệ thống bị coi rẻ, đất nước rất khó được giới chuyên môn thuyết phục quay lại con đường cũ. Cuối cùng, pháo binh đi theo vũ khí nhẹ; các nghiên cứu của Captain Noble tại Elswick đã chứng minh dứt khoát với toàn thế giới sự cần thiết phải quay lại nạp đạn khóa nòng; và năm 1880 pháo nạp đạn đầu nòng cuối cùng bị thay thế bởi một dạng pháo nạp khóa nòng được cải tiến rất nhiều.

Năm 1880, trạng thái tri thức và những điều kiện chế tạo pháo chắc chắn đã khác với năm ’64. Cuộc đấu tranh giữa pháo và giáp bắt đầu từ Gloire và Warrior vẫn tiếp diễn. Trước những năng lực mới của khoa học cơ khí, các nhà pháo thuật và người đóng tàu tìm cách thăm dò tới tận cùng những khả năng của các yếu tố tấn công và phòng thủ trong thiết kế chiến hạm. Pháo ảnh hưởng tới giáp, giáp phản tác động lên pháo; cả hai cùng cách mạng hóa kiến trúc tàu chiến đương thời. Chính trong nỗ lực gia tăng sức mạnh của pháo mà Noble phát hiện rằng, với các loại thuốc súng hiện có và pháo nạp đầu nòng ngắn, chẳng bao lâu sẽ chạm tới một giới hạn tự nhiên của sức mạnh. Ông cho thấy chỉ có thể đạt kết quả tốt hơn bằng cách tiếp nhận thuốc súng cháy chậm và khẩu pháo dài hơn; bằng cách tránh áp suất buồng cao đột ngột do thuốc súng hạt nhỏ tạo ra, và thay vào đó bằng một áp suất buồng tăng dần tới mức tối đa an toàn rồi chỉ giảm từ từ khi khí giãn nở phía sau đầu đạn đang chuyển động. Bằng cách này, công mà khí thực hiện lên đầu đạn có thể tăng lên rất lớn. Nhưng để đạt kết quả ấy cần những liều thuốc lớn hơn; và những liều thuốc cháy chậm lớn hơn này được thấy là cần buồng thuốc lớn hơn nhiều so với các buồng trong những khẩu pháo hiện có; nói ngắn gọn, điều kiện mới đòi hỏi một hình dạng pháo mới. Cần những khẩu pháo dài, có buồng thuốc đường kính lớn hơn lòng nòng, và chúng không thể thuận tiện chế tạo theo kiểu nạp đạn đầu nòng.

Vì vậy, việc quay lại pháo nạp đạn khóa nòng trở thành điều tất yếu, và sự thay đổi được thực hiện. Tuy nhiên, miếng lỗ mồi tháo rời kiểu Armstrong cũ được tránh trong các thiết kế mới; trong hai hệ đóng khóa nòng thay thế đang được sử dụng, tức hệ nêm của Krupp và hệ “vít gián đoạn” của Pháp, hệ sau được tiếp nhận. Một ống thép, tạo rãnh xoắn theo hệ nhiều rãnh, tạo thành thân khẩu pháo, và được gia cường bằng các vòng sắt hoặc thép co ép lên bề mặt ngoài. Khẩu pháo mới đem lại mức gia tăng sức mạnh rất lớn. Trong chương trình dự kiến về các thiết giáp hạm mới, pháo nạp đạn đầu nòng lập tức bị thay thế bằng kiểu pháo mới, và ngay sau đó diễn ra thêm một loạt thay đổi cách mạng trong hệ vũ khí tàu. Các quốc gia khác đã tăng chiều dài và sức mạnh pháo của mình từ trước. Bằng việc tiếp nhận pháo nạp đạn khóa nòng cải tiến, Đại Anh, vốn trong vài năm gần đây đã tụt lại sau các đối thủ, không chỉ bắt kịp họ mà còn dứt khoát vươn lên dẫn đầu về sức mạnh pháo hạng nặng: một vị trí dẫn đầu mà từ đó tới nay nàng đã duy trì thành công.

HỆ THỐNG MÁY ĐẨY

Có lẽ không phương diện nào của chiến tranh hải quân thời xưa lại khó hình dung đối với độc giả hiện đại bằng phương diện phơi bày nhược điểm cốt yếu của chiến hạm buồm: sự bất lực của nó khi trời lặng gió. Nó là một sinh vật cần đến hai yếu tố để hoạt động, không khí và nước. Chỉ cần một làn gió làm mặt biển gợn lên, tàu buồm có thể chuyển động về phần lớn các hướng trên la bàn; nhưng khi gió ngừng thổi, nó nằm như dán trên mặt nước phẳng lặng hoặc lắc ngang nguy hiểm trong những con sóng dài nặng nề, không có khả năng quay hướng cũng như tiến đi. Suốt nhiều thế kỷ, nhược điểm này gây bất lợi nặng nề cho tàu buồm và đem lại lợi thế cho tàu chạy bằng mái chèo, đặc biệt ở một số vĩ độ. Quả thực, trong nhiều năm hai loại tàu ấy mỗi loại đều giữ ưu thế trong vùng biển riêng của mình; trên những vùng nước êm của Địa Trung Hải, galley chèo, nhẹ, nhanh, sử dụng mũi đâm nhọn hoặc cannon ở mũi làm phương tiện tấn công hay phòng thủ chủ yếu, là mối nguy chết người đối với tàu buồm bị mắc trong lặng gió; trên Bắc Đại Tây Dương dữ dội hơn, tàu buồm, chắc khỏe, nặng, dung tích lớn và chỉ được trang bị để tấn công, phòng thủ dọc hai mạn, lại tỏ ra quá nhanh và quá mạnh đối với đối thủ chạy bằng mái chèo. Tiến bộ—sự gia tăng kích thước, cải tiến pháo binh, sự phát triển của khoa học hàng hải—đều có lợi cho tàu buồm, đến mức cuối cùng đã tới ngày, ngay cả ở Địa Trung Hải, nó cũng giành được ưu thế trước galley. Nhưng nhược điểm cố hữu ấy luôn tồn tại: trong tình trạng lặng gió hoàn toàn, tàu buồm phơi mình trước đòn tấn công từ một hướng mà phòng thủ của nó để lộ sơ hở. Có lẽ chín mươi chín lần trong một trăm, nó vẫn có thể di chuyển đủ để đẩy lui kẻ tấn công bằng cách đưa các loạt pháo mạn vào hướng bắn. Nhưng đến lần thứ một trăm, nó nằm hoàn toàn trong tay đối phương; kẻ này, bằng cách tự chọn cự ly và hướng tấn công, có thể biến sự thua kém tạm thời của nó thành cơ hội dẫn tới thất bại. Chính vì lý do quân sự ấy mà đã có nhiều nỗ lực nhằm bổ sung mái chèo cho buồm. Nhưng mái chèo và buồm không tương thích với nhau. Trong thời kỳ đầu người ta thường thấy chúng cùng xuất hiện, nhưng cùng với tiến bộ, việc sử dụng loại này ngày càng khó dung hòa với loại kia. Galleasse thời Tudor, mặc dù trong các vùng biển phương bắc của chúng ta có nhiều ưu điểm hơn kiểu galley, vẫn mang những khuyết điểm cố hữu của một giải pháp thỏa hiệp, và chẳng bao lâu phải nhường chỗ cho “great ship” thân cao, chỉ chạy bằng buồm. Đến lúc ấy tàu buồm đã đủ chắc và đủ mạnh để chấp nhận nguy cơ một phần trăm rằng mình sẽ bị galley chèo tấn công trong lúc trời hoàn toàn lặng gió. Chỉ khi những tàu hơi nước đầu tiên bắt đầu hoạt động trên vùng biển Anh, nhược điểm cũ ấy mới lại trở nên rõ rệt. Khi đó người ta nghiêm túc đề nghị rằng chiến hạm tuyến nên một lần nữa mang mái chèo, để đối phó với cuộc tấn công của những tàu hơi nước nhỏ hội tụ vào nó từ một hướng được phòng thủ yếu.

Mái chèo, xét trên nhiều phương diện, là một dạng động lực đáng chê trách. Nó rất dễ bị tổn thương, sự hiện diện của nó khiến việc cơ động ở cự ly gần vừa nguy hiểm vừa khó khăn; và ngoài sự cần thiết phải có một nguồn lao động nô lệ đông đảo để vận hành chúng—nền tảng của hoạt động galley—thì mái chèo cùng những người chèo còn chiếm một tỷ lệ lớn không gian hữu dụng bên trong tàu, gây bất lợi cho cả pháo binh lẫn hàng hóa.

Vì vậy đã có nhiều nỗ lực, không chỉ nhằm thay con người bằng súc vật trong công việc đẩy tàu, mà còn nhằm áp dụng động lực theo một cách thích hợp hơn phương pháp đòn bẩy nguyên thủy: mái chèo hoặc chèo dài. Ý tưởng về bánh guồng xuất hiện từ rất sớm; người ta kể rằng một đạo quân La Mã đã được chở sang Sicily bằng những chiếc thuyền có bánh guồng do bò kéo, và trong nhiều luận khảo quân sự cổ có nhắc tới việc thay mái chèo bằng bánh xe. Năm 1588, Ramelli, kỹ sư thường trực của vua Pháp, xuất bản một cuốn sách trong đó có phác họa một phương tiện lưỡng cư chạy bằng bánh guồng vận hành bằng tay: “une sorte de canot automobile blindé et percé de meurtrières pour les arquesbusiers.” Năm 1619, Torelli, Thống đốc Malta, lắp bánh guồng cho một con tàu và dùng nó vượt qua eo biển Messina ngược dòng triều. Nhưng Richelieu, người được ông dâng phát minh, không mấy ấn tượng về giá trị của nó. Trước đó nữa, Blasco de Garoy, một thuyền trưởng Tây Ban Nha, đã trình diễn trước Hoàng đế Charles V vào năm 1543 một cơ cấu nhờ đó những con tàu lớn nhất có thể được đẩy đi trong lặng gió: một hệ bánh guồng vận hành bằng tay.

Trong Inventions and Devices của Bourne, xuất bản năm 1578, có lời nhắc đầu tiên—trong phạm vi chúng ta biết—về bánh guồng trong một cuốn sách tiếng Anh. Ông nói rằng bằng cách đặt một số bánh xe nhất định bên ngoài thuyền, rồi “dùng một phương tiện nào đó để quay các bánh ấy”, có thể khiến thuyền chuyển động. Sau đó ông tiếp tục đề cập tới dạng đảo ngược của bánh guồng, tức bánh guồng bị dòng nước làm quay, phân biệt với bánh guồng dùng để đẩy tàu. “Người ta làm một cối xay nước trên thuyền, bởi khi thuyền thả neo, thủy triều hay dòng nước sẽ làm bánh quay với lực rất lớn, và những cối xay như vậy được dùng ở Pháp,” v.v. Quả thực, có thể đây mới là dạng xuất hiện trước, và bánh guồng sớm nhất là một bánh cối xay chứ không phải trước hết là phương tiện đẩy tàu.

Đầu thế kỷ XVII, khoa học cơ khí bắt đầu phát triển nhanh chóng, và khi thế kỷ tiến triển, làn sóng bằng sáng chế về đẩy tàu cũng ngày càng dâng cao. “Làm cho thuyền, tàu và sà lan đi ngược gió và triều”; “kéo và vận hành sà lan cùng các tàu khác mà không dùng ngựa”; “làm cho tàu đi theo đường thẳng dưới mọi hướng gió, kể cả gió ngược”; đó là một số bằng sáng chế đã được cấp, dù chi tiết của chúng không còn được biết. Cuối cùng, Marquis of Worcester đầy tài trí, người năm 1663 được cấp bằng sáng chế cho động cơ hơi nước của mình, cũng nhận một bằng sáng chế về phát minh đẩy tàu ngược gió và dòng nước. Đôi khi người ta suy ra rằng phát minh này bằng cách nào đó có liên hệ với động cơ hơi nước, và đã có người khẳng định Marquis là một trong những người đầu tiên đề xướng động lực hơi nước cho tàu. Điều ấy không đúng. Trong phần mô tả phát minh đẩy tàu có hai câu hoàn toàn bác bỏ giả thuyết rằng hơi nước là nguồn động lực; thứ nhất, “lực của gió hoặc dòng nước gây ra chuyển động của nó”—tức của động cơ; thứ hai, “dòng nước càng nhanh, nó”—tức con tàu—“càng tiến ngược dòng nhanh hơn.” Từ đó có thể thấy Marquis định tận dụng cối xay nước như Bourne đã mô tả. Qua nghiên cứu phần mô tả thiết bị, người ta kết luận rằng “một sợi dây được cố định một đầu ở phía thượng lưu, đầu kia vào trục của những bánh nước đặt ngang con thuyền và nhúng xuống nước sao cho dòng nước làm chúng quay, sẽ thỏa mãn điều kiện đã nêu là con thuyền tiến càng nhanh khi dòng chảy càng mạnh; và khi thả neo, những bánh ấy có thể được dùng cho các mục đích khác.” Nếu cách phục dựng này đúng, phạm vi sử dụng của thiết bị đẩy tàu ấy hết sức hạn chế.

Trong Compleat Shipwright của Bushnell, xuất bản năm 1678, có một đề xuất vận hành mái chèo bằng cách đặt chúng xoay quanh chốt ở mạn tàu rồi nối các đầu phía trong bằng những thanh dọc, các thanh này được vận hành bằng tay quay ăn truyền với một capstan đặt trên đường tâm tàu. Nhưng những bất lợi của mái chèo khi dùng theo cách ấy hẳn quá rõ ràng, và không có bằng chứng cho thấy phát minh này từng được đưa vào thực tế. Phương án thay thế hiển nhiên là bánh guồng, và mặc dù thiết bị ấy đã được biết tới và sử dụng ở dạng nguyên thủy từ rất lâu trước thế kỷ XVII, nó vẫn liên tục được tái phát minh—đặc biệt trong thập niên 1690—và được các nhà phát minh ở nhiều quốc gia đem thử. Denis Papin đã hướng trí óc độc đáo của mình vào việc giải quyết vấn đề này. Một bài viết của ông về đề tài ấy tại Đức năm 1690 rất đáng chú ý. Khi bàn về việc sử dụng mái chèo từ hai mạn tàu, ông nhận xét: “Những mái chèo thông thường không thể thuận tiện sử dụng theo cách này, và cần dùng cho mục đích ấy loại có cấu tạo quay, giống như loại tôi nhớ đã thấy ở London. Chúng được gắn vào một cỗ máy làm theo chỉ thị của Prince Rupert và được ngựa vận hành, sao cho tạo được vận tốc lớn hơn nhiều so với mười sáu người chèo thuyền có thể tạo cho Royal Barge.” Papin, người từng đề xuất động cơ hơi nước khí quyển, cũng đề xuất khả năng áp dụng hơi nước vào việc đẩy tàu. Nhưng việc thực hiện điều ông chỉ có thể đề xuất được dành cho người khác. Người ta từng nói rằng tài năng của ông thiên về suy tưởng ra những tổ hợp tài tình hơn là năng lực cơ khí để biến chúng thành hiện thực trên quy mô lớn. Năm 1708, ông trình lên Royal Society, kèm theo thư giới thiệu của Leibnitz, một đề xuất cụ thể về một con thuyền “được mái chèo vận hành bằng nhiệt... bởi một động cơ theo cách đã được thực hành tại Cassel.” Động cơ ấy sẽ có hình thức gì, và công suất được truyền tới mái chèo ra sao, cho tới nay vẫn còn là chuyện phỏng đoán. Chỉ biết rằng đề xuất đã được vị chủ tịch Sir Isaac Newton xem xét chi tiết, và theo lời khuyên của ông, không có hành động tiếp theo nào được tiến hành.

Tại Pháp, người ta từng khẳng định rộng rãi rằng Papin thực sự đã lắp động cơ cho một con thuyền và dùng sức hơi nước đẩy nó trên sông Weser. Người viết tiểu sử ông nói rằng ngày 24 tháng 9 năm 1707, Papin “embarquait sur le premier bateau à vapeur toute sa fortune.” Nhưng lời khẳng định ấy không đúng. Sự hiểu lầm này, giống như sự hiểu lầm quy cho Marquis of Worcester việc phát minh tàu chạy bằng hơi nước, hẳn bắt nguồn từ thực tế rằng nhà phát minh được biết là đang nghiên cứu cả động cơ hơi nước lẫn cơ cấu đẩy tàu. Hai việc vốn riêng biệt ấy dễ dàng bị những người ngưỡng mộ ông ghép lại trong tâm trí. Ngày nay, theo chúng tôi nghĩ, nhìn chung ngay cả đồng bào ông cũng đồng ý rằng Papin, mặc dù có thể nhận vinh dự là người đầu tiên đề xuất áp dụng hơi nước vào việc đẩy tàu, bản thân chưa bao giờ đạt được một thành công thực tiễn.

Trong khi đó Savery ở Anh đã chế tạo được động cơ thành công của mình. Trong trường hợp ông cũng có người tuyên bố rằng chính ông là người đầu tiên đề xuất dùng hơi nước để đẩy tàu. Nhưng trong Miner’s Friend, nhà cơ khí tài năng này cho thấy ông nhận thức rõ phạm vi ứng dụng hạn chế của động cơ hơi nước mình. Ông viết: “Tôi tin rằng nó có thể được làm cho rất hữu ích đối với tàu thuyền, nhưng tôi không dám can dự vào vấn đề ấy; xin để việc đó cho sự phán đoán của những người am hiểu nhất về hàng hải.” Nhưng Savery lại là một người nhiệt thành tin tưởng vào việc đẩy tàu bằng bánh guồng vận hành bằng tay. Năm 1698, ông đã xuất bản một cuốn sách mang nhan đề Navigation Improv’d: Or the Art of Rowing Ships of all Rates, in Calms, with a more easy, swift, and steady Motion than Oars can, trong đó mô tả một cơ cấu gồm các bánh guồng tạo bởi những mái chèo gắn hướng tâm vào hai đầu tang trống, các tang này đặt ở hai đầu một thanh sắt nằm ngang xuyên qua tàu. Thanh ấy ăn truyền qua các bánh răng chốt với một thanh khác đặt thẳng đứng làm trục của capstan; nhờ đó chuyển động quay của capstan được truyền tới các bánh guồng. Savery lắp cơ cấu này vào một chiếc thuyền wherry và tiến hành những cuộc thử thành công trên sông Thames trước hàng nghìn người. Nhưng Navy Board không chịu xem xét nó. Có vẻ vài năm trước họ từng chịu một khoản thiệt hại với một tàu kéo chạy bằng sức ngựa sử dụng tại Chatham: một con tàu có thể kéo những tàu lớn nhất nhờ bốn, sáu hoặc tám con ngựa, và nhân tiện có thể chính nó đã ảnh hưởng tới Savery khi ông chọn thuật ngữ “horse power” làm đơn vị công cho động cơ hơi nước của mình. Nhà phát minh đầy lạc quan đã nỗ lực rất nhiều để thu hút sự quan tâm của giới chức, nhưng vô ích; Surveyor bác bỏ đề xuất. Vì thế, trong tâm trạng giận dữ, Savery xuất bản cuốn sách của mình, mô tả cơ cấu và kể lại những nỗ lực thu hút giới chức, nhằm cho thấy tính khí của một cá nhân đã cản trở động cơ của ông ra sao. Ông kết luận: “Bạn đọc thấy rồi đấy, có thể trông cậy vào điều gì; dù anh đã tìm ra một cải tiến đối với hàng hải lớn ngang việc đi ngược gió hay la bàn, nếu anh không thể ngồi quanh chiếc bàn xanh ở Crutched Friars, thì phát minh của anh mặc nhiên bị kết án.”

Phương án chi tiết đầu tiên nhằm áp dụng công suất hơi nước vào việc đẩy tàu nằm trong bằng sáng chế của Jonathan Hulls năm 1736. Mặc dù nhà phát minh này thường được dành nhiều công lao—thậm chí có người gọi ông là cha đẻ của hàng hải hơi nước—trên thực tế dường như ông không đóng góp nhiều cho sự tiến triển của vấn đề; bởi vấn đề ấy quả thực vẫn đang chờ sự phát triển của động cơ hơi nước. Ý tưởng của Hulls, được giải thích trong một tập sách ông xuất bản năm 1737, là nối piston của một động cơ Newcomen bằng hệ dây truyền động với một số bánh đặt ở phần giữa tàu, những bánh này dao động khi piston chuyển động lên xuống. Đến lượt chúng, các bánh ấy được nối bằng hệ dây truyền động với một bánh guồng cánh lớn đặt trong một khung nhô ra phía ngoài đuôi tàu, các cánh ở vị trí thấp nhất nhúng xuống nước. Chuyển động dao động của những bánh phía trong tàu được biến thành chuyển động liên tục về phía trước của bánh guồng cánh bằng một cơ cấu bánh cóc. Với máy móc ấy ông dự định kéo tàu trong cảng và sông. Tuy nhiên, cần nhận xét rằng phát minh chưa bao giờ vượt quá một dự án trên giấy; và nếu Hulls thử biến ý tưởng thành một cơ cấu ba chiều, rất có thể ông sẽ gặp những khó khăn thực tiễn không thể vượt qua. Tuy vậy, một đề xuất rất độc đáo của ông chắc chắn đáng được lưu ý; trong một trường hợp đặc biệt, ông đề xuất rằng khi tàu kéo được dùng trên sông nông, hai tay quay gắn vào trục các bánh dẫn động sẽ vận hành hai cây sào dài đủ chạm đáy sông; những cây sào kéo lê này, luân phiên chuyển động về phía trước, sẽ đẩy tàu. Đây là một ứng dụng sớm của tay quay. Nhưng cần lưu ý rằng trong trường hợp này tay quay là bộ phận bị dẫn động, và nó biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến qua lại; nói ngắn gọn, đây là dạng đảo ngược của tay quay dẫn động, thứ khi áp dụng vào động cơ hơi nước phải vài năm sau mới được phát minh.

Như đã nhận xét, toàn bộ vấn đề đẩy tàu bằng hơi nước phải chờ vào sự phát triển của động cơ hơi nước. Trong khi đó, việc áp dụng những dạng sức người thuận tiện được nghiên cứu đáng kể, đặc biệt tại Pháp. Trong Traité du Navire của Bouguer, người ta khảo sát vấn đề đẩy tàu bằng những cánh hay tấm bản có bản lề, có thể gập sát mạn tàu khi không dùng; và năm 1753, giải thưởng do Academy of Sciences trao cho một bài luận về đề tài này đã thuộc về Daniel Bernouilli với một phương án theo đường hướng ấy. Euler đề xuất bánh guồng trên một trục ngang, ăn truyền giống kiểu Savery qua các bánh răng chốt tới một cụm capstan nhiều người vận hành. Những biến thể của phương pháp này được các tác giả và nhà phát minh khác đề xuất, và một số trí tuệ xuất sắc nhất của nước Pháp đã lao vào giải quyết vấn đề. Nhưng không có kết quả xác định nào. Thành quả có giá trị nhất của cuộc thảo luận là kết luận của M. Gautier, giáo sư toán học tại Nancy, rằng sức mạnh của thủy thủ đoàn không đủ để truyền cho một con tàu vận tốc lớn. Vì vậy, ông đề xuất phương tiện duy nhất để đạt mục tiêu ấy là sử dụng động cơ hơi nước, đồng thời chỉ ra một số cách có thể áp dụng nó để tạo chuyển động quay.

Theo thời gian, vấn đề dần tiến tới lời giải. Cải tiến lớn đầu tiên của động cơ hơi nước khiến nó có thể thích nghi với sử dụng trên biển là phát minh “xung lực kép” của Watt; cải tiến thứ hai là phát minh tay quay và thanh truyền của Pickard. Nhờ hai bước phát triển này, động cơ hơi nước có thể truyền cho một trục chuyển động quay liên tục mà không cần qua những bộ truyền động ồn ào, giòn hoặc kém hiệu quả. Ngay khi những động cơ có khả năng ấy được đưa ra thị trường, người ta bắt đầu thử lắp chúng vào thuyền và những tàu lớn hơn; hàng hải bằng hơi nước đã hiện ra như một khả năng thực tế.

Trong số nhiều nỗ lực được thực hiện vào cuối thế kỷ XVIII nhằm áp dụng động lực hơi nước vào việc đẩy tàu, một đặc điểm nổi bật là chúng hoàn toàn độc lập với nhau, cũng như với những kết quả của kinh nghiệm và nghiên cứu trước đó. Chỉ có rất ít thông tin về kết quả của những thí nghiệm khác nhau được biết là đã tiến hành tại Pháp vào thời kỳ này, và, dù hết sức tôn trọng, khó có khả năng chúng đã đóng góp theo bất kỳ cách nào vào quá trình tiến hóa về sau của tàu hơi nước. Abbé Darnal năm 1781, M. de Jouffroi năm 1782, và M. Desblancs vào các năm 1802 và 1803 đã đề xuất hoặc chế tạo tàu hơi nước. Người ta nói rằng M. de Jouffroi đã thực hiện một số thử nghiệm thành công trên sông Saône tại Lyons; nhưng sự can thiệp của Cách mạng đã chấm dứt những công việc của ông.

Tại Anh, một nỗ lực thành công nhằm áp dụng động cơ hơi nước vào bánh guồng được thực hiện năm 1788. Năm ấy, ba người, kết hợp óc chủ động, nguồn lực tài chính và một mức độ lớn tài năng kỹ thuật, đã chứng minh khả năng đẩy tàu bằng hơi nước trong một thí nghiệm hoàn chỉnh đến khác thường nhưng lại có ảnh hưởng ít ỏi đến khác thường đối với tiến bộ về sau. Mùa hè năm ’87, một chủ ngân hàng giàu có và có óc phát minh, Mr. Patrick Miller ở Dalswinton, Edinburgh, đã tiến hành thí nghiệm tại Firth of Forth với một con tàu hai thân do chính ông sáng chế, dài sáu mươi foot, khi gió không đủ để đi buồm thì được đẩy bằng hai bánh guồng. Hai bánh guồng này được đặt giữa hai thân tàu và do người vận hành thông qua một capstan có bộ truyền bánh răng. Miller tin rằng một con thuyền trang bị bánh guồng và vận hành bằng sức người sẽ rất có lợi khi hoạt động trên các sông nông và kênh đào. Nhưng kết quả của một cuộc đua buồm giữa thuyền ông với một chiếc wherry của hải quan Leith, trong đó buồm của thuyền ông được bổ sung thêm sức của bốn người quay bánh guồng, đã thuyết phục ông rằng sức người là không đủ. Gia sư của các con trai ông, một Mr. Taylor, đề xuất dùng động cơ hơi nước. Và vì quen biết một kỹ sư tên Symington, Taylor thuyết phục người bảo trợ của mình thuê ông này lắp một động cơ một mã lực vào một chiếc thuyền vui chơi hai thân trên hồ tại Dalswinton. Thí nghiệm thành công hoàn toàn. “Con tàu chạy thật tuyệt, và bất chấp xi-lanh rất nhỏ—đường kính 4 inch—vẫn đạt tốc độ 5 dặm một giờ. Sau khi vui thú với nó vài ngày, động cơ được tháo ra và mang vào nhà, nơi nó nằm như một món đồ trang trí suốt nhiều năm.” Quyết tâm tiếp tục thí nghiệm, Miller đặt làm một bản sao của động cơ ban đầu ở quy mô lớn hơn; động cơ này, với xi-lanh đường kính 18 inch, được dựng tại Carron và lắp vào một con thuyền lớn hơn. Lần này cũng thành công. Nhưng sau năm ’89 không có cuộc thử nào nữa; bởi Patrick Miller, sau khi đã bỏ ra một khoản lớn để xác lập tính khả thi của phát minh, quyết định chấm dứt việc nghiên cứu và chuyển sang những hoạt động khác.

Tại Đại Anh không có thêm nỗ lực nào cho tới năm 1801, khi Lord Dundas thuê Symington tiến hành một loạt thí nghiệm nhằm thay sức ngựa kéo sà lan trên kênh Forth and Clyde bằng động lực hơi nước: những thí nghiệm cuối cùng dẫn tới Charlotte Dundas. Trên con tàu nổi tiếng này, một động cơ Watt tác động kép, với xi-lanh đường kính 22 inch đặt nằm ngang trên boong, thông qua một thanh truyền đơn giản và tay quay có hành trình 4 foot, dẫn động một bánh guồng đặt trong một hốc trên đường tâm ở đuôi tàu. Tháng 3 năm ’03, Symington dùng Charlotte Dundas kéo hai tàu 70 tấn đi mười chín dặm ngược một cơn gió mạnh thổi thẳng mũi trong sáu giờ. Thành công dường như đã nằm chắc trong tay ông. Danh tiếng của ông vốn đã cao, và giờ Duke of Bridgewater gửi lời mời đặt tám tàu kéo tương tự để hoạt động trên kênh của mình. Nhưng hy vọng của nhà phát minh bị tiêu tan. Duke đột ngột qua đời, còn cơ quan quản lý kênh Forth and Clyde cấm tiếp tục sử dụng tàu hơi nước vì sợ sóng do chúng tạo ra sẽ làm hỏng bờ kênh. Các cơ quan khác cũng có cùng quan điểm, và như vậy một đoạn quan trọng trong lịch sử hàng hải hơi nước đi đến hồi kết. Xét tới những nỗ lực mà các nhà phát minh từ thế kỷ XVI trở đi đã tiến hành nhằm cải thiện phương thức đẩy bằng mái chèo cho mục đích quân sự, thật đáng chú ý rằng Miller, Symington và những người cộng tác với họ dường như không hình dung ra công dụng nào cho tàu hơi nước ngoài việc làm tàu kéo trên kênh. Cũng đáng chú ý rằng trước thành công ban đầu ấy, cả chính phủ lẫn công chúng đều không biểu lộ chút nhận thức nào về những khả năng mà nó mở ra; rằng không một nỗ lực nào được giới kinh doanh thực hiện—ngay cả nếu trong lĩnh vực chiến lược hải quân, một đổi mới như vậy bị coi là không khôn ngoan hay không thực tế—để phát triển những lợi thế của nó và giành một vị trí dẫn đầu không thể tranh cãi trong ứng dụng mới của động lực hơi nước.

Chính tại Mỹ, sự phát triển bền bỉ và liên tục nhất đã diễn ra, hoàn toàn độc lập với những nỗ lực ở nơi khác và gần như đồng thời với những việc vừa mô tả. Nước Mỹ, nơi điều kiện địa lý khiến vận tải đường thủy tương đối quan trọng hơn rất nhiều so với tại Đại Anh, sẵn sàng lắng nghe những phương án của các nhà phát minh. Năm 1784 James Rumsey, và chẳng bao lâu sau John Fitch, đã trình lên General Washington những kế hoạch đẩy thuyền bằng hơi nước.

John Fitch, người ban đầu hình dung một tàu hơi nước được đẩy bằng một chuỗi vô tận gồm các tấm phẳng, về sau thử nghiệm một cách bố trí “không nghi ngờ gì là vay mượn từ động tác của người da đỏ trên canoe”, gồm những mái chèo giữ thẳng đứng trong các khung đặt dọc hai mạn thuyền và vận hành bằng tay quay. Năm 1786, một con thuyền trang bị như vậy thực hiện thành công một cuộc thử trên sông Delaware, và năm sau một con thuyền lớn hơn, lắp động cơ tác động kép nằm ngang với xi-lanh 12 inch và hành trình 3 foot, dẫn động sáu mái chèo mỗi bên, được thử công khai trên chính con sông ấy. Tốc độ đạt được rất thấp. Cuối cùng năm 1790, vẫn được bảo vệ bởi bằng sáng chế trao cho ông độc quyền tạm thời trong việc đóng tàu hơi nước, Fitch thành công trong việc chế tạo một con tàu là một thắng lợi cơ khí không thể tranh cãi. Bỏ khung mái chèo và dùng động cơ beam để dẫn động các tấm chèo ở đuôi, ông tạo ra một tàu hơi nước mà, sau khi được thử và ghi nhận đạt tốc độ tám knot trên một dặm đo chuẩn trước Water Street, Philadelphia, với sự hiện diện của thống đốc và hội đồng Pennsylvania, đã chạy hai hoặc ba nghìn dặm như một tàu chở khách trên sông Delaware trước khi bị tháo dỡ. Đó là một thành tựu đáng kể. Nhưng trọng lượng quá lớn và không gian quá nhiều bị máy móc chiếm dụng khiến con tàu không thành công về tài chính; và sau một chuyến đi tới nước Pháp khi ấy đang rối ren vì Cách mạng, Fitch trở về Mỹ và kết thúc cuộc đời như một con người thất vọng và suy sụp. Tuy vậy, công việc ông thực hiện vẫn có ích cho người khác. Ông chứng minh rằng tính cồng kềnh của máy móc là trở ngại lớn nhất đối với việc đẩy tàu nhỏ bằng hơi nước, và từ thất bại của mình ông rút ra kết luận mà các nhà phát minh sau này có thể dựa vào: lời giải của vấn đề nằm ở quy mô; rằng “dùng hơi nước để đẩy một chiến hạm hạng nhất đi với cùng tốc độ sẽ dễ hơn nhiều so với một chiếc thuyền nhỏ.”

James Rumsey, người Virginia, tiến hành năm 1775 những thử nghiệm thực tế đầu tiên về đẩy tàu bằng tia nước; một chiếc thuyền nhỏ của ông chạy trên Potomac với tốc độ thấp nhờ một bơm hơi nước hút nước vào ở mũi và phun ra ở đuôi. Nhưng vì cảm thấy những thí nghiệm tiếp theo bị cản trở bởi quyền sáng chế đã trao cho đối thủ Fitch, ông sang Anh; tại đây, được một đồng hương giàu có tài trợ và được chính James Watt trợ giúp, ông chế tạo năm ’93 một con thuyền đạt tốc độ hơn bốn knot trên sông Thames. Không may Rumsey qua đời giữa lúc đang tiến hành các thí nghiệm.

Một nhân vật có những phẩm chất phi thường giờ đã hướng sự chú ý tới vấn đề đẩy tàu bằng hơi nước. Cũng trong năm ấy, một họa sĩ trẻ người Mỹ, Robert Fulton, người sang Anh để làm việc dưới sự hướng dẫn của người đồng hương Benjamin West, viết cho Lord Stanhope để báo cho ông biết một kế hoạch mà mình đã hình thành nhằm làm tàu chuyển động bằng hơi nước. Lord Stanhope, nổi tiếng là một nhà phát minh khoa học, gần đây đã thử nghiệm một con tàu lắp động cơ 12 mã lực của Boulton and Watt, vận hành một chân vịt hoạt động giống bàn chân của chim nước. Hai người bắt đầu thư từ qua lại. Fulton, người có lòng tự tin ngang với tính độc đáo, dùng bản vẽ và sơ đồ minh họa các ý tưởng của mình về đề tài này. Ban đầu, ông nói, ông nghĩ tới việc áp dụng lực của động cơ vào một mái chèo hay cánh chèo, đặt bản lề ở phần nhô đuôi tàu, dùng chuyển động tịnh tiến qua lại để thúc tàu tiến lên. Nhưng khi thử nghiệm một mô hình chạy bằng bộ máy đồng hồ, ông nhận thấy rằng tuy thuyền bật tiến về phía trước, hành trình trở lại của mái chèo lại làm gián đoạn tính liên tục của chuyển động. Ông viết: “Sau đó tôi tìm cách tạo cho nó chuyển động tròn, và thực hiện điều này bằng cách đặt hai cánh chèo trên một trục. Khi ấy thuyền chuyển động giật cục; khoảng cách giữa các nhịp chèo quá lớn. Sau đó tôi dùng ba cánh chèo, tạo thành một tam giác đều và cho chúng chuyển động tròn.” Ông đề xuất đặt các cánh chèo này vào những bánh gang, mỗi bên thuyền một bánh, cùng lắp trên một trục ở độ cao nào đó phía trên đường nước, sao cho mỗi bánh “đóng vai trò bánh đà và giằng cho các mái chèo thẳng đứng.” Và ông nói rằng qua thí nghiệm với mô hình, mình nhận thấy ba hoặc sáu mái chèo cho kết quả tốt hơn bất kỳ số lượng nào khác. Từ đó có thể thấy rõ bánh guồng đã được Fulton phát triển từ mái chèo đơn giản một cách độc lập, không phải nhờ gợi ý từ các nhà phát minh trước.

Phải một thời gian nữa kết quả các thí nghiệm của ông mới được tận dụng. Bị thu hút bởi làn sóng xây dựng kênh đào đang thịnh hành, Fulton dành trí lực cho đề tài ấy; tuy trong mối liên hệ này ý tưởng về tàu chạy bằng hơi nước vẫn chiếm lĩnh tâm trí ông, như thể hiện trong một bức thư năm ’94 gửi Messrs. Boulton and Watt, hỏi ước tính chi phí và kích thước của “một động cơ có chuyển động quay với sức kéo tương đương 3 hoặc 4 con ngựa, được thiết kế để đặt trong một con thuyền.” Từ Anh ông sang Paris thử vận may với nửa tá dự án. Năm ’98, ông thử nghiệm trên sông Seine một chân vịt—“một cánh quạt bốn phần tương tự cánh của bộ quay xiên nướng nhờ khói”—và thu được kết quả đầy hứa hẹn. Tuy nhiên, chân vịt này khi ấy vẫn chưa được công nhận là phương tiện đẩy của tương lai. Bramah đã đăng ký bằng sáng chế cho nó tại Anh từ năm 1785—“một bánh có các cánh nghiêng, tương tự cánh của bộ quay xiên nướng nhờ khói hoặc các cánh thẳng đứng của cối xay gió”; và tại Mỹ năm 1776, Bushnell thực sự đã sử dụng nó bằng sức tay cho tàu ngầm của mình. Nhưng đến năm 1802 Fulton đã quyết định chống lại chân vịt và chọn bánh guồng.

Chính trong năm ấy, việc được giới thiệu với một đồng hương có ảnh hưởng, bản thân cũng là người thử nghiệm động lực hơi nước, đã trao cho Fulton cơ hội phô bày tài năng vì lợi ích của cả hai. Chancellor Livingston, Công sứ Hoa Kỳ tại Pháp, nhận thức được những lợi ích khổng lồ sẽ thuộc về nước Mỹ—và nhà phát minh may mắn—nếu có thể thực hiện động lực hơi nước một cách kinh tế. Với sự trợ giúp của Fulton, ông quyết định đóng một tàu hơi nước thử nghiệm tại Pháp, với ý định chuyển những kết quả hoàn thiện của công việc sang Mỹ để khai thác thương mại. Một quan hệ hợp tác được hình thành, công việc tiến triển; nhưng chiếc tàu hơi nước thử nghiệm, có kích thước cấu kiện không đủ sức đỡ trọng lượng của hệ máy 8 mã lực đặt trên tàu, đã chìm tại chỗ neo trong một cơn bão. Một con tàu thứ hai, chắc hơn và lớn hơn, đạt thành công hoàn toàn. Fulton lập tức viết cho Messrs. Boulton and Watt, yêu cầu họ xuất sang Mỹ một động cơ 24 mã lực hoàn chỉnh cùng mọi phụ kiện, theo đúng các bản phác thảo của ông; cùng một Air Pump bằng đồng thích hợp để hoạt động trong nước mặn. Sau đó, đích thân sang Anh, ông tới thăm Messrs. Boulton and Watt và thu thập mọi thông tin có thể về đặc tính máy móc của họ; nghiên cứu những kết quả vừa được công bố từ các thí nghiệm của Colonel Beaufoy về hình dạng tàu và sức cản của chất lỏng; rồi đi Scotland thăm Symington và xem chiếc Charlotte Dundas nổi tiếng.

Được trang bị những tri thức này, toàn bộ kinh nghiệm của Rumsey và Fitch, cùng dữ liệu từ các thử nghiệm của chính mình, Fulton đã đưa vấn đề đẩy tàu bằng hơi nước trên quy mô thương mại tới lời giải thành công. Người ta từng nhận xét rằng không có yếu tố nào trong Clermont hay những tàu kế tiếp nó độc đáo đến mức về mặt quan niệm có thể cho phép coi Fulton là người phát minh ra hàng hải hơi nước. Chính ông cũng không tự nhận như vậy. Ông thành công trong việc ghép các yếu tố, tức những phát minh của người khác, lại với nhau. Khoa học là đo lường, và Fulton đã áp dụng dữ liệu rồi đo lường với một tầm nhìn sâu sắc, thích nghi các yếu tố của mình theo đúng cách và đúng tỷ lệ để tạo thành một tổng thể hiệu quả. “Ông là người đầu tiên xử lý những yếu tố cơ bản trong thiết kế tàu hơi nước—kích thước, hình dáng, mã lực, tốc độ, v.v.—với tinh thần khoa học; công lao ghép con tàu và động cơ thành một đơn vị vận hành thuộc về ông.” Từ Fitch, ông học được tính kinh tế của quy mô và lợi ích của việc mở rộng quy mô hoạt động; từ Beaufoy, tầm quan trọng của một hình dạng phần chìm dưới nước hợp lý, với mũi và đuôi nhọn. Từ Symington, người hào phóng đưa ông đi một chuyến trên Charlotte Dundas, ông hẳn đã thu được rất nhiều lời khuyên và thông tin thực tiễn; trong mối liên hệ này, thật đáng chú ý rằng sau khi tận mắt thấy xi-lanh nằm ngang của Symington cùng hệ thanh truyền đơn giản dẫn động bánh guồng đuôi, ông vẫn giữ xi-lanh thẳng đứng và bell-crank hay beam để truyền lực: một sự phân kỳ ban đầu được duy trì lâu dài và trong nhiều năm sau trở thành dấu hiệu phân biệt thực hành Mỹ với Anh. Phần lớn kiến thức ông thu được qua các hoạt động tại Anh, và nhiều tác giả đã phản bác một tuyên bố—mà theo những gì được biết, chính ông chưa bao giờ đưa ra—rằng ông là người phát minh tàu hơi nước. Những thành tựu của ông có phạm vi rõ ràng và được thực hiện chính đáng, và tầm nhìn cùng tính chủ động đáng chú ý mà ông thể hiện khi thích nghi công sức của người khác để phục vụ các mục đích thực dụng của mình chắc chắn không đáng chịu những lời chê trách mà một số tác giả thế kỷ XIX đã trút lên chúng. Người ta kể Prometheus đánh cắp lửa từ trời. Fulton mua lửa của mình ngoài thị trường; lấy động cơ ở Soho và nồi hơi ở Smithfield, ông chở chúng vượt Đại Tây Dương và năm 1807 tạo ra Clermont.

Clermont, một con tàu đáy phẳng, mạn gần thẳng đứng, dài 166 foot nhưng chỉ rộng 18 foot, chạy bằng hơi nước với tốc độ năm knot từ New York tới Albany vào tháng 8 năm 1807; trước sự kinh ngạc của hàng nghìn khán giả vốn biết nó dưới cái tên “sự điên rồ của Fulton”, và những tiếng chế nhạo của họ chuyển thành im lặng, rồi thành một hợp xướng hoan hô và chúc mừng. Nhiều cư dân ven sông Hudson thậm chí chưa từng nghe nói tới động cơ, càng chưa nói tới tàu hơi nước. “Một con quái vật chuyển động trên mặt nước, bất chấp gió và thủy triều, phun ra lửa và khói! Chiếc tàu hơi nước đầu tiên dùng gỗ thông khô làm nhiên liệu, tạo ra một cột hơi cháy sáng vọt lên nhiều foot phía trên ống khói, và mỗi khi lửa được khơi, cả một dải sao lửa tung ra, về đêm tạo nên cảnh tượng rất rực rỡ và đẹp mắt.” Clermont được nối tiếp bởi những tàu khác, mỗi chiếc lại cải tiến hơn chiếc trước; cho tới năm 1816, quá trình tiến hóa diễn ra nhanh đến mức Chancellor Livingston được đóng với hình dáng đúng kiểu tàu, có tượng mũi và mũi thanh, mạn vuốt êm cùng đuôi thuôn, động cơ 75 mã lực, boong đi dạo và chỗ ở cho 120 hành khách. Một số đặc điểm giờ bắt đầu xuất hiện trong mọi kiểu đóng tàu Mỹ. Động cơ được đặt với các xi-lanh thẳng đứng, thanh piston tác động lên những beam lớn đặt cao phía trên, truyền lực hơi nước tới các bánh guồng. Tàu được làm rất rộng để có độ ổn định cần thiết vì máy móc đặt cao; và để giảm sức cản phần chìm dưới nước tới mức thấp nhất, thân tàu được làm đầy gần đường nước và thon hơn ở phía dưới. Cũng vì lý do ấy, và do các trọng lượng chủ yếu tập trung giữa tàu, phần thân trước và sau được làm thanh; đáy nâng dần, và nếu cần thì mớn nước sâu. Vị trí bánh guồng bị giới hạn bởi vị trí động cơ. Kinh nghiệm cho thấy khi dùng hai bánh guồng mỗi bên, vị trí tương đối của chúng phải được điều chỉnh hết sức tinh tế, nếu không các bánh phía sau, tác động vào dòng nước đã được gia tốc, thực ra có thể trở thành bất lợi. Tai nạn đối với cánh guồng gây nhiều khó khăn; trên Mississippi, bánh guồng thường được đặt ở đuôi, nơi chúng được bảo vệ khỏi những khúc gỗ trôi nổi. Trong một số trường hợp người ta đóng tàu hai thân, đặt bánh guồng ở giữa; nhưng do dòng nước mạnh mà chúng tác động vào, những bánh này không mấy hiệu quả.

Cho tới lúc ấy Fulton mới chỉ đóng tàu hơi nước cho vận tải thương mại. Giờ đây ông tiến gần tới việc dùng chúng để cách mạng hóa chiến tranh hải quân. Năm 1813, giữa lúc chiến tranh với nước này đang diễn ra, ông trình Tổng thống kế hoạch về một chiến hạm bọc giáp chạy bằng hơi nước để phòng thủ bờ biển, một thiết kế tàu bất khả xâm phạm mang ba mươi khẩu pháo, hai thân, với động cơ 120 mã lực trong một thân, nồi hơi trong thân kia và một bánh guồng duy nhất trong khoảng giữa hai thân; hai đầu đối xứng, đáy phẳng, được bảo vệ bằng một đai gỗ đặc dày 58 inch. Hệ vũ khí của nó, ngoài ba mươi pháo 32 pound, còn gồm các pháo dưới nước hay colombiad đặt ở mỗi đầu, bắn đầu đạn 100 pound dưới đường nước. Được đặt tên Demologos, con tàu quái vật này gần hoàn thành thì chiến tranh kết thúc. Nó đã quá muộn để sử dụng. Hiệp ước Ghent vừa được ký, sự quan tâm tới vũ khí lập tức tan biến. Tuy vậy, năm sau một cuộc thử Demologos được tiến hành và cho thấy nó có thể đạt tốc độ năm knot rưỡi. Demologos, giờ được đổi tên thành Fulton, không phục vụ mục đích hữu ích nào. Nó bị đưa vào nằm không tại Brooklyn Navy Yard, và phải nhiều năm sau những chiến hạm hơi nước mới lại được đóng ở Mỹ.

Trong khi đó, phía bên này Đại Tây Dương cũng đã có những bước tiến. Được kích thích bởi thành công thương mại của Fulton, năm 1812 Thomas Bell ở Helensburgh đóng một con tàu trọng tải ba mươi tấn mang tên Comet, được đẩy thành công bằng một động cơ 3 mã lực dẫn động một bánh guồng ở mỗi mạn. “Con tàu đẹp đẽ” này được dự định chạy tuyến giữa Glasgow và Greenock, đi bằng sức gió, không khí và hơi nước; và quả thực nó đã làm như vậy, đạt thành công tài chính khá tốt, với một cánh buồm vuông kéo lên đỉnh ống khói cao: chiếc tàu hơi nước chở khách đầu tiên hoạt động trên vùng biển châu Âu. Chẳng bao lâu sau, người ta đóng những tàu hơi nước bắt đầu vươn ra biển khơi. Năm 1815, Argyle, đóng trên sông Clyde và đổi tên thành Thames sau khi được một công ty London mua lại, thực hiện chuyến đi từ Greenock tới London, gây nhiều bàn luận. Khi tới bờ biển Cornwall sau một hành trình đầy bão tố về phía nam, những người trên tàu thấy các thuyền đang lao về phía mình với mọi tốc độ có thể, vì tin rằng con tàu đang cháy! Tất cả những mỏm đá nhìn xuống St. Ives đều chật kín người xem khi nó vào cảng, và người ta kể rằng dáng vẻ con tàu “dường như gây cho cư dân nơi đây sự kinh ngạc chẳng kém gì những con tàu của Captain Cook hẳn đã gây ra khi lần đầu xuất hiện giữa các đảo ở Nam Hải.” Ngày hôm sau Thames, với các bánh guồng đường kính 9 foot được dẫn động bởi động cơ 16 mã lực, tới Plymouth, nơi thủy thủ đoàn của mọi tàu trong Sound đều trèo kín hệ thống dây buồm để xem, còn viên harbour-master thì “sững sờ kinh ngạc.” Từ Plymouth nó chạy hơi nước tới Portsmouth, hoàn thành quãng đường trong hai mươi ba giờ. Số tàu thuyền bu quanh đông đến mức người ta phải đề nghị đô đốc cảng cử lính canh tới giữ trật tự. Nó chạy vào cảng, xuôi cả gió lẫn triều, với tốc độ từ mười hai đến mười bốn knot. Một tòa án quân sự đang họp trên frigate Gladiator, nhưng toàn bộ hội đồng xét xử, trừ chủ tọa, đều tạm ngừng để đi xem vị khách lạ. Ngày hôm sau đô đốc cảng cử một đội lính canh cùng ban nhạc tới; và chẳng bao lâu sau chính ông cũng đi theo, cùng ba đô đốc, mười tám post captain và một số lớn quý bà.

Thành công của Thames lập tức dẫn tới việc đóng những tàu hơi nước khác, lớn hơn. Năm ’17, con trai của James Watt mua một con tàu dài 94 foot, Caledonia, lắp cho nó hệ máy 28 mã lực dẫn động bánh guồng đường kính 10 foot, rồi dùng nó đi chơi ngược sông Rhine tới tận Coblentz. Từ đó trở đi, hàng hải hơi nước vì mục đích thương mại tiến bộ nhanh chóng. Năm 1818, một tàu hơi nước bắt đầu thực hiện đều đặn những chuyến đi biển; Rob Roy, 90 tấn, do Denny ở Dumbarton đóng, với động cơ 30 mã lực do Napier chế tạo, chạy thường xuyên giữa Holyhead và Dublin. Cũng trong năm ấy Savannah, một con tàu trọng tải 350 tấn được đóng và lắp máy hơi nước phụ trợ tại New York, vượt Đại Tây Dương, một phần bằng hơi nước; các bánh guồng với khung và trục gang chịu được thành công thời tiết khắc nghiệt. Năm ’21, Postmaster-General đưa dịch vụ hơi nước vào vận chuyển thư tín tại Dover và Holyhead; và năm sau đã có tàu hơi nước chạy giữa London và Leith cùng các cảng biển khác. Kinh nghiệm của các tàu packet Holyhead đặc biệt có giá trị, vì chứng minh rằng tàu hơi nước có thể ra biển trong loại thời tiết sẽ giữ tàu buồm nằm lại trong cảng. Không lâu sau đó, vấn đề sử dụng động lực hơi nước để rút ngắn hành trình giữa Anh và phương Đông, cũng như dùng hơi nước để đi lại trên những con sông lớn của Ấn Độ, được đặt ra. Hơi nước thay thế buồm trong dịch vụ thư tín của chính phủ giữa Falmouth, Malta và Corfu; ở khắp nơi giới kinh doanh đều lập kế hoạch mở những tuyến tàu hơi nước mới và những khả năng mới cho hành trình đại dương. Năm ’25, một barque thuộc sở hữu của Mr. Pelham, về sau là Earl of Yarborough, được lắp máy hơi nước phụ trợ và thực hiện chuyến đi tới Ấn Độ. Tiếng vỗ nước của bánh guồng khi ấy lần đầu tiên vang lên trên các vùng biển phương Đông.

Đến lúc này, câu hỏi lớn về việc áp dụng hơi nước vào mục đích hải quân đã tới lúc làm Bộ Hải quân Anh phải xao động.

Năm ’22, M. Paixhans tung luận khảo cách mạng của mình vào nước Pháp, dùng một kho lập luận phong phú để cổ súy một hải quân gồm các chiến hạm chạy bằng hơi nước trang bị một số ít pháo bắn đạn phá. Sáu năm sau, một tiếng vọng cảnh báo vang dội qua Whitehall. Captain Sir John Ross xuất bản một cuốn sách về “Steam Navigation, with a System of the Naval Tactics peculiar to it”, trong đó, dù không nhắc tên ông, các lập luận của M. Paixhans được trình bày từ quan điểm đối lập. Hai cuốn sách, khởi đầu từ cùng những lập luận, lại đi tới những kết luận hoàn toàn trái ngược. Trong khi Paixhans cho rằng động lực hơi nước đem lại những lợi thế quan trọng cho nước Pháp, tác giả Anh đi tới kết luận đáng hài lòng rằng sự thay đổi mà hơi nước sẽ tạo ra trong công việc hải quân có thể được làm cho có lợi đối với nước này. Chỉ riêng trong phòng thủ bờ biển, tàu hơi nước đã là vô giá. Các thuộc địa sẽ an toàn hơn trước cướp biển. Những hải trình hiện nay khó khăn hoặc nguy hiểm sẽ được thực hiện nhanh chóng và an toàn. Nhân tiện, sự xuất hiện của hơi nước sẽ làm nảy sinh một hệ thống chiến thuật hoàn toàn mới; mỗi chiến hạm tuyến sẽ được một tàu hơi nước hộ tống để kéo nó vào vị trí, và việc tập trung lực lượng sẽ đạt được bằng những phương tiện như buộc hai tàu hơi nước vào một tàu buồm, nhờ đó kéo một nửa hạm đội tới vị trí có lợi hơn đối phương. Sau trận đánh chính, chính các tàu hơi nước sẽ tấn công lẫn nhau; và cứ thế. Cả các tác giả Pháp lẫn Anh đều đồng ý rằng chiến tranh sẽ quay trở lại kiểu chiến đấu cổ xưa của galley; tàu hơi nước, với các bánh guồng rất thích hợp cho hệ vũ khí pháo xoay trục và khả năng cơ động lớn, sẽ luôn tấn công như một con bò đực, quay mặt vào kẻ thù, mũi tàu chĩa một hoặc nhiều khẩu cannon lớn được bảo vệ tốt. Tuy nhiên Sir John Ross về căn bản coi tàu hơi nước là một lực lượng phụ trợ. M. Paixhans có quan điểm lạc quan hơn. Ông viết vào tháng 5 năm ’22: “Ngay lúc này Bộ Hải quân Anh đang đóng hai tàu hơi nước, mỗi chiếc ba mươi mã lực, một tại Portsmouth và một tại Plymouth, để kéo những tàu buồm bị gió ngược giữ lại. Chúng khởi đầu với tư cách tôi tớ của các chiến hạm tuyến; nhưng định mệnh của chúng là trở thành chủ nhân của những con tàu ấy.”

Nhưng quan điểm của Sir John Ross không được Bộ Hải quân Anh tán thành. Trước cuộc cách mạng đang diễn ra, các nhà chức trách tiếp tục theo một chính sách kháng cự thụ động đối với mọi thay đổi và phương pháp có thể làm giảm giá trị của vật chất hải quân hiện hữu; và chính Lord Melville đã viết, để trả lời Colonial Office về đề nghị mở một dịch vụ thư tín bằng hơi nước giữa hai cảng Địa Trung Hải, nguyên tắc chỉ đạo của Board. Ông viết năm 1828 rằng họ coi đó là bổn phận bắt buộc phải hết sức ngăn cản việc sử dụng tàu hơi nước, vì họ cho rằng việc đưa hơi nước vào có khả năng giáng một đòn chí tử vào quyền bá chủ hải quân của Đế quốc.

Như vậy, cho tới lúc ấy, những phương pháp đẩy tàu mới chưa hề được đón nhận nhiệt tình. Tuy nhiên, chính First Lord lại có công đưa hơi nước vào sử dụng cho những mục đích thứ yếu trong hải quân. Bất chấp thất bại của con tàu thử nghiệm “ambi-navigator” của Lord Stanhope năm 1795, năm 1815 Lord Melville cho chiếc schooner ba cột Congo, được thiết kế cho một chuyến khảo sát con sông cùng tên, lắp bánh guồng và máy móc của Boulton and Watt, với mục đích rõ ràng là thử nó trên một chiến hạm. Hệ máy này lớn và nặng nề đến mức không chỉ chiếm mất một phần ba không gian trên tàu mà còn làm tàu chìm sâu tới mức chỉ đạt bốn knot trong nước. Toàn bộ hệ máy lại bị tháo ra trước khi tàu khởi hành và gửi tới Chatham để dùng trong xưởng tàu. Năm sau, chúng ta thấy Mr. Brunel thư từ với lordship về vấn đề hàng hải hơi nước. Brunel viết, dẫn chứng cứ cho rằng bánh guồng có thể được chế tạo đủ bền và cứng để chịu được sức dữ dội của biển và bão; Lord Melville trả lời rằng Board cho lúc ấy chưa cần đi vào vấn đề hàng hải hơi nước nói chung, nhưng muốn nghe quan điểm của ông về việc dùng hơi nước kéo chiến hạm ra khỏi cảng ngược gió và thủy triều: điều sẽ rất có lợi cho hoạt động của Nhà vua. Brunel trả lời, khuyến nghị thuê tàu hơi nước Regent đang chạy giữa Margate và London trong mùa đông và dùng nó cho công việc ấy như một thí nghiệm riêng biệt.

“Có thể lấy thời điểm này làm mốc khởi đầu cho việc đưa hàng hải hơi nước vào Hải quân Anh. Lord Melville lúc ấy đã hoàn toàn tin tưởng vào lợi ích lớn mà hải quân sẽ thu được từ nó, đến mức ông ra lệnh đóng tại Deptford, bởi Mr. Oliver Lang, một tàu nhỏ mang tên Comet, trọng tải 238 tấn và có động cơ 80 mã lực. Nó được đóng theo đúng như vậy và sẵn sàng ra biển năm 1822.” Trên thực tế, tàu hơi nước đầu tiên thực sự được đưa vào phục vụ cho Nhà vua là Monkey, đóng tại Rotherhithe năm 1821; rồi đến Sprightly mạnh hơn, do Messrs. Wigram and Green đóng tại Blackwall năm ’23. Dần dần việc sử dụng những tàu kéo bánh guồng này được mở rộng, trọng tải và mã lực tăng lên, còn Surveyor of the Navy cùng các master shipwright của ông bắt đầu hướng tài năng sang việc nghiên cứu những tàu hơi nước nhỏ.

Vì lý do Lord Melville đã nêu, thời ấy tàu hơi nước chỉ được dung thứ cho công việc kéo tàu và những nhiệm vụ phụ trợ khác; giới chức dội nước lạnh vào ý tưởng dùng chúng làm chiến hạm; và nếu hoàn toàn có thể không cần tới hơi nước thì hẳn mọi người còn hài lòng hơn.

Ngay cả trong thời kỳ này, ý tưởng dùng lao động thủ công, áp dụng theo cách hiệu quả, để kéo và đưa chiến hạm buồm vào vị trí vẫn chưa hoàn toàn bị từ bỏ. Năm 1802, tàu vận tải Doncaster đã được đẩy với tốc độ thấp trong cảng Malta bằng phát minh của một Mr. Shorter: một chân vịt lắp nhô ra phía đuôi. Năm 1820, các thí nghiệm được tiến hành tại Portsmouth với bánh guồng vận hành bằng tay, và năm ’29 Captain C. Napier đưa tàu Galatea của mình ra khỏi cảng Portsmouth bằng những bánh guồng ăn truyền với các tời do thủy thủ đoàn vận hành. Một trăm ba mươi người có thể cho tàu đạt tốc độ 2½ knot, còn toàn bộ thủy thủ đoàn một trăm chín mươi người tạo được tốc độ ba knot. Sau thành công đáng ngờ ấy, một cuộc thử khác được tổ chức—một cuộc đua giữa Galatea chạy bằng bánh guồng và Briton được thuyền kéo—mà Galatea giành chiến thắng. Bánh guồng của Captain Napier về sau còn phục vụ tốt cho tàu ông tại những vùng khác trên thế giới. Tuy vậy, sáng kiến này không dẫn tới kết quả nào; nó chỉ càng nhấn mạnh ưu thế khổng lồ của tàu chạy bằng hơi nước khi làm tàu kéo, một vai trò mà chúng đã xuất hiện, và từ đó trong thập niên kế tiếp chúng được định mệnh phát triển thành những chiến hạm có sức mạnh đáng kể.

Đến năm 1830, hàng hải hơi nước đã tiến những bước đáng kể trên con đường phát triển thương mại. Năm ấy, một dịch vụ tàu thư chạy hơi nước bắt đầu hoạt động đều đặn giữa Falmouth và Corfu, hoàn thành khoảng cách trong khoảng một phần tư thời gian mà các tàu packet buồm từng cần; một tàu hơi nước của chính phủ Hà Lan, Curaçoa, đóng tại Anh, đã chạy giữa Hà Lan và Đông Ấn từ năm ’27; và chính phủ Ấn Độ đã đóng một tàu hơi nước có vũ trang, được dự định làm chiếc đầu tiên trong số những tàu khác nối Bombay với Suez, qua đó đưa Ấn Độ vào liên lạc trực tiếp hơn với Anh.

Hải quân vẫn chỉ được đại diện bằng những tàu kéo bánh guồng. Tuy nhiên, cùng một sự thay đổi chính quyền là một sự thay đổi trong chính sách của Bộ Hải quân Anh. Board mới có quan điểm rõ rệt tiến bộ hơn. Người ta đồng ý rằng nếu các cường quốc nước ngoài khởi đầu việc đóng chiến hạm hơi nước, nước này cũng phải đóng, không chỉ ngang họ mà còn tốt hơn: một chính sách được Đô đốc Sir T. M. Hardy tóm gọn trong câu nói, “Dù chuyện gì xảy ra, nước Anh phải dẫn đầu.” Một số phản đối đối với tàu hơi nước với tư cách đơn vị hải quân, vốn trước đó từng thịnh hành, giờ được thấy là thiếu căn cứ hoặc hoàn toàn vô căn cứ. Đặc biệt, không ít người ngạc nhiên khi phát hiện rằng tàu hơi nước có thể cơ động mà không gặp khó khăn. Một tàu hơi nước bánh guồng, Medea, đem lại nhiều uy tín cho người chỉ huy nhờ kỹ năng điều khiển nó từ sông Thames vào bể cảng tại xưởng tàu Woolwich, qua đó chứng minh rằng tàu hơi nước có thể lái và cơ động tốt hơn tàu buồm. Năm ’33, việc đóng tàu hơi nước được giao cho Surveyor.

Nhưng tiến bộ vẫn rất ít. Một lý do được nêu là dạng thân tàu mà Surveyor đã biến thành đặc trưng riêng của mình không phù hợp với máy hơi nước. Một tác giả về sau nhận xét: “Không thể hình dung điều gì bất lợi hơn đối với phương pháp kết cấu của Sir William Symonds bằng sự xuất hiện của hơi nước. Đáy nhọn của ông là dạng tồi tệ nhất có thể để tiếp nhận động cơ; chiều rộng lớn và chiều dài ngắn của ông là những phẩm chất bất lợi nhất có thể nghĩ ra cho động lực hơi nước. Ông bám lấy các nguyên lý của mình tới mức có thể.... Thay vì nhượng bộ những đòi hỏi của nguồn động lực mới, ông hy sinh hệ vũ khí của các tàu mình, giữ kích thước động cơ ở mức thấp và liều lĩnh để máy móc phơi trước đạn nếu chúng bước vào chiến đấu.” Không nghi ngờ gì, lời phê bình này có phần đúng. Tuy nhiên, như chúng ta đã thấy, kinh nghiệm ở Mỹ lại dẫn tới một dạng thân cho tàu hơi nước bánh guồng về nhiều phương diện gần với chính dạng bị lên án vì được Surveyor ưa chuộng!

Một lý do khác, và có giá trị hơn, cho tiến bộ chậm nằm ở sự không thích hợp cố hữu của tàu hơi nước bánh guồng trong vai trò thay thế chiến hạm buồm lớn. Không chỉ các bánh guồng phơi ra một diện tích lớn, dễ bị đạn địch phá hủy, mà bánh cùng máy móc của chúng không thể được tích hợp vào thiết kế tàu mà không cản trở buồm và phẩm chất đi buồm, và còn nghiêm trọng hơn nữa, không thể làm vậy nếu không hy sinh đáng kể hệ pháo mạn. Máy móc độc chiếm một phần lớn không gian giữa tàu, những bánh guồng khổng lồ che kín hai mạn và cản trở việc xoay hướng của số pháo còn tìm được chỗ. Vấn đề trang bị vũ khí cho tàu hơi nước là mới mẻ và khó giải quyết. Pháo phải ít, vì thế phải mạnh. Do đó có vẻ tàu hơi nước bánh guồng, bất chấp ưu thế về tốc độ và sự chắc chắn của chuyển động, chỉ có thể mang một hệ vũ khí nhỏ nhưng tập trung, gồm những khẩu pháo nặng và mạnh nhất: pháo cỡ nòng lớn, có sức tấn công lớn ở những cự ly mà cannon mạn pháo đã mất đi phần đáng kể hiệu quả. Vì vậy năm ’31 một pháo bắn đạn phá 10 inch nặng 84 hundredweight được thiết kế và đúc riêng cho mục đích này; và mọi lớp tàu hơi nước được Hải quân sử dụng trong thời kỳ đầu đều trang bị nó cho tới năm ’41, khi nó bị thay bởi pháo xoay trục 68 pound, từ đó trở thành khẩu pháo xoay trục chủ yếu của Hải quân. Như vậy, sự phát triển của hệ thống bánh guồng đã phản tác động lên sự phát triển của pháo binh. Tàu hơi nước trở thành một tác nhân thúc đẩy sự phát triển của pháo hạng nặng vận hành trên hệ xoay trục. Và đến lượt mình, dạng hệ vũ khí này ảnh hưởng tới hình dạng con tàu. Những trọng lượng chính—tức hệ thống máy đẩy—vốn đã tập trung ở phần giữa tàu, và giờ đây có thể bố trí số ít pháo xoay trục sao cho hai đầu tàu được để rất nhẹ tải. Nhờ đó có thể trao cho các tàu hơi nước mới những đường nét thanh chưa từng có, một mũi nhọn kéo dài và một run thuôn đẹp: một dạng thân cải tiến nhờ đó đạt được tốc độ cao. Trong tàu hơi nước thương mại, ưu điểm của đường nét thanh đã được nhận ra từ trước, và các nhà thiết kế được tự do cho chúng hình dạng cho phép đạt tốc độ cao; nhưng với chiến hạm được thiết kế để mang hệ pháo mạn, những giới hạn do hai đầu tàu chịu tải nặng trước đó không cho phép dùng gì khác ngoài mũi và đuôi tù. Nhưng giờ đây vấn đề hình dạng tàu được đưa ra xem xét rộng rãi, và những điều kiện mới dẫn tới việc nghiên cứu nghiêm túc hơn các định luật chi phối chuyển động của vật thể trong nước.

Năm này qua năm khác, kích thước tàu hơi nước tăng lên. Và khi kích thước tăng thì chi phí đóng và bảo trì cũng tăng, câu hỏi ngày càng hiện ra rõ ràng hơn—giá trị hải quân của những con tàu đắt tiền nhưng trang bị nhẹ như vậy là gì? Nhiều nỗ lực được tiến hành để tạo ra một dạng tàu hơi nước bánh guồng có thể mang hệ pháo mạn tương đương với một tàu buồm có cùng trọng tải. Năm 1843, Penelope, 46 khẩu, bị cắt làm đôi tại Chatham rồi kéo dài bằng cách thêm khoảng 65 foot, trong khoảng đó lắp động cơ 650 mã lực. Nhưng lượng chiếm nước tăng thêm không đủ bù trọng lượng máy móc; con tàu sau cải hoán có mớn nước sâu hơn dự kiến và, mặc dù nhiều sửa đổi được tiến hành để giảm tác động của việc này, thí nghiệm không thành công và không được lặp lại. Năm ’45, một steam frigate tên Odin được đóng theo lệnh của Board. “Những kết quả nhắm tới khi đóng con tàu này là—khả năng mang hệ pháo mạn; giảm lắc ngang so với bất kỳ chiến hạm hơi nước nào đã được đóng khi ấy; và mớn nước nhỏ hơn so với kích thước. Những mục tiêu này đều đạt được; nhưng vì vị trí của máy móc và nồi hơi một phần nằm trên đường nước, còn các bộ phận đẩy bị phơi trước nguy hiểm trong chiến đấu bằng pháo mạn, con tàu tất yếu không hoàn thiện ở hai điều kiện ấy, cũng như ở vị trí của buồm; bởi trong trường hợp này vị trí đúng của cột buồm chính bị nồi hơi chiếm, và do đó tâm tác dụng của gió lên buồm nằm sai chỗ.” Cũng trong năm ấy Sidon được đặt ky, thiết kế theo đường hướng của Odin nhưng được sửa đổi phù hợp với ý tưởng của Sir Charles Napier: hầm tàu sâu hơn và máy móc nằm dưới đường nước. Các két sắt được đặt trong hầm để chứa than; khi hết than, chúng được đổ đầy nước để giữ tàu hơi nước ở mớn nước ít nhiều không đổi, một vấn đề có tầm quan trọng đáng kể đối với sự hoạt động hiệu quả của bánh guồng. Tuy nhiên, về những phương diện khác Sidon không thỏa đáng. Nó kém ổn định đến mức phải bổ sung ballast và sửa đổi hệ vũ khí. Động cơ bị chật chội, nồi hơi không đủ công suất và có thiết kế không thích hợp, còn sức chứa than quá nhỏ để đem lại bán kính hoạt động hữu dụng. Về sau người ta tính toán và chứng minh rằng muốn đạt toàn bộ các đặc tính đã quy định thì cần lượng chiếm nước lớn hơn rất nhiều. Đúng như Fitch đã phát hiện và Fulton đã nhận ra, tăng quy mô làm giảm nhiều khó khăn gặp phải khi thiết kế những tàu hơi nước mang tải trọng lớn. Vì thế có thành công của Terrible. Trong trường hợp Terrible, một frigate bánh guồng lớn 1.850 tấn và 800 mã lực đóng năm 1845, rõ ràng rằng việc tăng kích thước đã cung cấp một lời giải một phần cho vấn đề thiết kế một chiến hạm có hệ thống máy đẩy nặng và chiếm nhiều không gian, có hệ vũ khí đầy đủ, đồng thời có toàn bộ sức buồm và mọi đặc tính của một tàu buồm.

Tuy vậy, chiến hạm hơi nước vẫn chưa thỏa đáng. Máy móc của nó chiếm lấy trọng lượng và không gian cần cho hệ vũ khí, còn những bánh guồng cồng kềnh lại phơi mình quá nhiều trước thiệt hại do đạn đặc hay đạn phá. Và làm thế nào vượt qua những khó khăn ấy, dung hòa những yêu cầu xung đột giữa pháo binh và nguồn động lực, là một vấn đề đã khiến đất nước tốn nhiều năm thử nghiệm thất bại và hàng triệu tiền bạc. Dahlgren nói: “Đó là câu đố của thời đại.”

Vấn đề được giải quyết bằng việc tiếp nhận chân vịt.

Từ thời Archimedes, nguyên lý vít đã được biết đến dưới dạng một loại bơm, và trong hai vật dụng quen thuộc—bộ quay xiên nướng nhờ khói và cối xay gió—nguyên lý vít bị dẫn động đã được sử dụng rộng rãi suốt nhiều thế kỷ. Trong lĩnh vực đẩy tàu, vít dường như đã được thử từ rất sớm, giống như bánh nước của Marquis of Worcester, dưới dạng một cối xay. Trong số những máy móc và phát minh được Royal Academy of Sciences tại Paris phê chuẩn trong khoảng từ năm 1727 đến 1731, có một thiết bị được mô tả là một vít, treo trong khung giữa hai con thuyền; khi dòng nước tác động lên nó, thiết bị này được dự định dùng để kéo các tàu ngược dòng, chuyển động của vít được truyền tới tang tời cuốn một dây kéo. Nhưng theo những gì được biết, vào thời điểm ấy chưa có nỗ lực nào sử dụng vít trực tiếp như một chân vịt. Năm 1768, việc sử dụng nó theo dạng này được đề xuất trong một công trình mang nhan đề Théorie de la Vis d’Archimede. Và không lâu sau, như chúng ta đã thấy, Bramah ở Anh và Bushnell ở Mỹ đã đăng ký bằng sáng chế cho vít như một phương tiện đẩy tàu qua nước, còn người sau thực sự đã đưa nó vào sử dụng. Chúng ta cũng đã thấy Fulton thích nghi thành công chân vịt, ở quy mô nhỏ, trên một trong những tàu hơi nước thử nghiệm của mình. Trong những năm đầu thế kỷ XIX, cả ở nước này lẫn tại Mỹ đều có những nỗ lực rời rạc nhằm dùng vít để đẩy tàu, bằng sức người cũng như thông qua hơi nước, và một số đạt được mức thành công nhất định. Tuy nhiên, phải một thời gian nữa động lực chân vịt mới được công nhận. Sự nghi ngờ về hiệu quả tác động của chân vịt, sự thiếu hiểu biết về hình dạng tàu cần thiết và vị trí tốt nhất cho chân vịt, khó khăn trong việc thích nghi động cơ hơi nước hành trình dài thời kỳ đầu để trực tiếp dẫn động một trục chân vịt dưới nước; sức ì, thành kiến và lợi ích cố hữu—tất cả dường như đều góp phần trì hoãn việc tiếp nhận thứ mà, khi cuối cùng xuất hiện, được thừa nhận là hình thức động lực hơi nước duy nhất thích hợp cho chiến hạm.

Năm 1825, Bộ Hải quân Anh treo giải thưởng cho phương án tốt nhất để đẩy tàu mà không dùng bánh guồng; và một phương án do Commander S. Brown, R.N., đề xuất được coi là đủ hứa hẹn để đem thử: một chân vịt hai cánh đặt ở mũi tàu và vận hành bằng động cơ 12 mã lực. Nhưng mặc dù biểu lộ một số ưu điểm, dạng phát minh này đã không tồn tại.

Có thể nói lịch sử chân vịt bắt đầu từ năm 1836. Năm ấy hai nhà phát minh tài năng nhận được bằng sáng chế: Mr. Francis Pettit Smith và Captain Ericsson. Cho tới thời điểm đó, đề tài này ít được chú ý đến mức hai đề xuất “được trình ra trước công chúng dưới hình thức những điều hoàn toàn mới, và cũng được số ít người đủ tò mò để nhìn tới chúng xem như vậy.” Các bằng sáng chế của Smith đề cập tới việc áp dụng chân vịt để đẩy tàu hơi nước bằng cách đặt nó trong một hốc hay khoảng trống tạo trong khối deadwood; và Fincham nói rằng “công lao nổi bật và đặc biệt trong phương án của Mr. Smith dường như chủ yếu nằm ở việc ông đã chọn đúng vị trí để nó hoạt động.” Những cuộc thử với chân vịt của Smith được tiến hành trên một con thuyền 6 tấn ở kênh City and Paddington, rồi giữa Blackwall và Folkestone, với thành công đáng khích lệ; con thuyền, khi gặp thời tiết dữ dội ngoài Foreland, đã chứng minh lợi thế có được nhờ không có bánh guồng, đồng thời cho thấy dạng máy đẩy mới không áp đặt giới hạn nào lên phẩm chất đi buồm của nó. Nó trở về Blackwall sau khi chạy hơn 400 dặm với tốc độ trung bình 8 knot.

Captain Ericsson, một sĩ quan quân đội Thụy Điển đã tới London và lập nghiệp với tư cách kỹ sư dân dụng, cũng đạt thành công cùng thời với một con thuyền lắp hai chân vịt cánh lớn, mỗi chiếc đường kính 5 foot 3 inch. Quả thực, ông thành công đến mức mời Board of Admiralty đi một chuyến được chiếc tàu lạ của mình kéo; một chuyến đi có những hậu quả quan trọng và bất ngờ đối với tiến bộ về sau của hàng hải hơi nước. Một ngày mùa hè năm ’37, chiếc sà lan của Bộ Hải quân Anh, trên đó có Surveyor cùng ba thành viên khác của Board, được tàu hơi nước chân vịt của Ericsson kéo từ Somerset House tới Limehouse rồi trở lại với tốc độ 10 knot. Cuộc trình diễn thành công hoàn toàn, và nhà phát minh mong đợi sẽ nhận được thêm sự bảo trợ cho phát minh của mình. Nhưng khiến ông bực bội, không ai yêu cầu ông làm thêm gì; và khiến ông kinh ngạc hơn nữa, sau đó ông được báo rằng đề xuất dùng chân vịt để đẩy chiến hạm đã bị tuyên bố là không khả thi. Có lẽ chưa bao giờ trong toàn bộ lịch sử tiến bộ cơ khí lại có một quyết định sai lầm rõ rệt đến vậy, cũng chưa bao giờ ý kiến chuyên môn lại nhầm lẫn đến thế. Các kỹ sư và nhà đóng tàu đều không nhận ra những khả năng của chân vịt. Các nhà chức trách hải quân, những người bất chấp kinh nghiệm trực tiếp của chính mình vẫn bác bỏ dự án vì cho là không khả thi—do một số khó khăn dự kiến trong việc điều khiển tàu lắp chân vịt—chỉ đơn thuần phát biểu quan điểm nhất trí của thời đại. “Toàn bộ giới kỹ sư của đế quốc đều đứng về phía phản đối nó, cho rằng nó được cấu tạo trên những nguyên lý sai lầm và đầy khuyết điểm thực tiễn, đồng thời coi thất bại của nó chắc chắn đến mức không đáng cho phép bất kỳ suy đoán nào về khả năng thành công. Phương án được đặc biệt trình cho nhiều kỹ sư danh tiếng và được công khai bàn luận trong các tạp chí khoa học; không một ai ngoài chính nhà phát minh từ chối chấp nhận tính đúng đắn của vô số lập luận chứng minh sự tổn thất khổng lồ về công suất cơ học tất yếu đi kèm phương án thay thế bánh guồng kiểu cũ này.” Thế nhưng chỉ năm năm sau, những tàu hơi nước được thiết kế cho bánh guồng đã được cải hoán để mang chân vịt, và một tàu tuyến lớn chạy chân vịt, Great Britain, đã được hạ thủy để phục vụ tuyến Đại Tây Dương!

Như chúng ta đã thấy, chính tại Mỹ tiến bộ trong hàng hải hơi nước thu hút sự quan tâm lớn nhất của công chúng, và chính người Mỹ cảm nhận sâu sắc nhất những nhược điểm của bánh guồng. Hai người chứng kiến cuộc thử tàu của Ericsson đã nhìn ra và thừa nhận những ưu điểm của phương pháp mới: Mr. Ogden, một kỹ sư từng làm lãnh sự Hoa Kỳ tại Liverpool trong nhiều năm, và Captain Stockton, U.S.N. Người sau nhận ra những lợi thế quân sự của động lực chân vịt và chẳng bao lâu trở thành người cổ súy nhiệt thành cho nó. Dưới ảnh hưởng và sự khuyến khích của ông, Ericsson bỏ các công việc đang có tại London và sang Mỹ. “Chúng ta sẽ làm cho tên ông vang dội trên sông Delaware,” Captain Stockton nói với ông tại một bữa tiệc vinh danh tổ chức ở Greenwich. Lời tiên đoán đã thành sự thật. Theo thời gian Ericsson được thấy chân vịt của mình áp dụng trên quy mô lớn, không chỉ cho tàu buôn mà cả trong hải quân Mỹ. Đầu năm ’37 Captain Stockton đã đặt Messrs. Laird ở Birkenhead đóng một tàu sắt và lắp chân vịt. Năm sau nó được hạ thủy, và mùa xuân năm ’40, sau khi trình diễn trên sông Thames sức kéo lớn của chân vịt, nó lên đường sang Mỹ để phục vụ như tàu kéo trên các con sông lớn. Trong công việc này, một trong những ưu thế lớn của chân vịt được nhận ra: tàu chân vịt có thể hoạt động trong băng trôi mà không bị ảnh hưởng, trong khi tàu hơi nước bánh guồng buộc phải nằm lại.

Trong khi đó, may mắn thay, những thành công của Pettit Smith không phải không tác động tới dư luận ở nước này. Một công ty được thành lập để khai thác chân vịt, và một con tàu, Archimedes, được đóng giữa một hợp xướng kỳ lạ gồm những lời chê bai, phản đối và chế giễu. Nó tiến hành thử nghiệm vào tháng 10 năm ’39. Ban đầu chân vịt có dạng một vòng xoắn hoàn chỉnh của vít helix với bước 8 foot và đường kính 5 foot 9 inch; nhưng về sau cánh này được thay bằng hai cánh, mỗi cánh tạo thành nửa vòng xoắn, hai nửa đặt vuông góc với nhau. Năm sau Bộ Hải quân Anh ra lệnh tiến hành các cuộc thử so sánh để đánh giá chân vịt của Archimedes so với bánh guồng thông thường lắp trên các tàu thư của Nhà vua tại trạm Dover. Kết quả không dứt khoát. Nhưng một chuyến đi sau đó vòng quanh bờ biển Đại Anh, trong đó máy móc của Archimedes được mở cho công chúng xem xét, cùng một chuyến đi về sau từ Plymouth tới Oporto lập kỷ lục mới về thời gian chạy hơi nước, đã góp phần lớn xác lập trong mắt công chúng những ưu điểm của chân vịt mới. Tuy nhiên, nhìn chung phát minh vẫn bị ngăn cản. Thành kiến và lợi ích cố hữu, hơn là một sự bảo thủ có lý lẽ, dường như đã đứng sau sự phản đối đối với tiến bộ của nó. “Một ví dụ nổi bật về thái độ không ưa chân vịt đang thịnh hành được thể hiện khi một ấn bản mới của Encyclopædia Britannica được xuất bản, trong đó bài viết về hàng hải hơi nước hoàn toàn không hề nhắc tới đề tài này.”

Nhưng bất chấp mọi định kiến chống lại nó, chân vịt đã giành một chiến thắng quyết định trước đối thủ. Những kết quả do Archimedes ghi nhận nổi bật đến mức tháng 12 năm 1840 người ta quyết định đổi Great Britain, một tàu tuyến Đại Tây Dương khi ấy đang được đóng, từ động lực bánh guồng sang chân vịt. Trên hai phương diện, nó là một thí nghiệm khổng lồ: đó là con tàu lớn đầu tiên được đóng bằng sắt, và giờ người ta còn đề xuất lắp chân vịt cho nó. Mr. Brunel nhận toàn bộ trách nhiệm khi khuyến nghị tiếp nhận cả hai đặc điểm cách mạng ấy; kết quả trở thành một bằng chứng tuyệt vời cho phán đoán khoa học, sự táo bạo trong hành động và “niềm tin vững chắc vào những suy luận rút ra từ các sự kiện đã được xác lập ở quy mô nhỏ” của ông.

Trước khi Great Britain hoàn thành, Bộ Hải quân Anh đã khởi động những thí nghiệm nhằm cung cấp thông tin quan trọng về công suất và hiệu suất của chân vịt dưới các dạng khác nhau, đồng thời giải quyết không thể tranh cãi câu hỏi về ưu thế của nó trước bánh guồng trong việc đẩy chiến hạm. Sloop Rattler, 888 tấn và 200 mã lực, được lắp hệ máy chân vịt. Nhiều dạng chân vịt được thử trong mùa đông 1843-4. Trước hết người ta lắp loại vít như dùng trên Archimedes: đường kính 9 foot, bước 11 foot và dài 5½ foot, gồm hai nửa vòng xoắn của một cánh quanh trục. Sau đó người ta thử một chân vịt có cùng đường kính và bước nhưng chỉ dài 4 foot; rồi chiều dài lại giảm xuống 3 foot. Việc rút ngắn chiều dài làm hiệu suất tăng lên. Chân vịt lại được rút ngắn thêm 2 foot, và cuối cùng còn 1 foot 3 inch; với mỗi lần giảm chiều dài, độ trượt giảm và hiệu suất đẩy tăng. Nhiều dạng chân vịt khác cũng được thử, và người ta chứng minh rằng xét chung, chân vịt ngắn hai cánh của Pettit Smith là hiệu quả nhất.

Sau khi đã xác định dạng chân vịt tốt nhất, vẫn còn phải so sánh chân vịt với bánh guồng. Theo đó, Alecto, một sloop bánh guồng có đường nét tương tự Rattler, được chọn làm đại diện cho hình thức động lực cũ, còn chính Rattler đại diện cho chân vịt. Ý kiến trong hải quân vẫn hoàn toàn chia rẽ về vấn đề lớn này, còn giữa hai sloop tham gia thử nghiệm tồn tại tinh thần ganh đua cao độ, mỗi captain đều cổ súy kiểu bộ phận đẩy của tàu mình. Các cuộc thử tốc độ diễn ra và cho thấy Rattler có ưu thế không thể nghi ngờ. Tuy nhiên, bánh guồng lại tuyên bố có ưu thế về sức kéo. Vì vậy một cuộc tranh tài nữa được ra lệnh, có lẽ thực tế chẳng kém cuộc thử nào trong lịch sử khoa học ứng dụng: không gì khác hơn một cuộc kéo co giữa Bánh Guồng và Chân Vịt, hai hình thức động lực hơi nước đang tranh chấp! Buộc đuôi vào nhau và cả hai cùng chạy hết công suất về phía trước, vào một buổi tối mùa xuân năm ’45 hai tàu hơi nước vật lộn để giành phần thắng. Và khi Rattler chậm rãi nhưng chắc chắn kéo được Alecto về phía mình, câu hỏi từng được tranh luận nóng bỏng suốt nhiều năm đã được giải quyết; ưu thế của chân vịt được chứng minh. Với việc tiếp nhận chân vịt, vấn đề bố trí hệ vũ khí cũng được giải quyết. Hai mạn pháo và các khoảng giữa boong một lần nữa hoàn toàn dành cho pháo dọc suốt chiều dài tàu; hơn nữa, hoạt động của chân vịt hoàn toàn hòa hợp với hoạt động của buồm. Khi chân vịt còn là phương tiện phụ trợ cho sức buồm, và về sau khi chân vịt trở thành phương tiện đẩy duy nhất, tính chất của hệ vũ khí pháo xoay trục cũng thay đổi. Trong khi với bánh guồng, pháo xoay trục là phương tiện tấn công chủ yếu, thì khi chân vịt được đưa vào, hệ pháo mạn được khôi phục; và dù các pháo xoay trục hạng nặng vẫn được giữ lại—hơi nước và pháo xoay trục đã trở thành hai ý niệm gắn liền với nhau—song vì số lượng tương đối hạn chế, chúng trở thành một thành phần thứ yếu trong toàn bộ hệ vũ khí.

Những sự kiện bên ngoài giờ đây lại thúc đẩy động lực chân vịt. Năm ’44, hải quân Pháp chịu ảnh hưởng cải tổ của Prince de Joinville đầy tham vọng, và từ năm ấy trở đi thái độ của Pháp đối với nước này ngày càng thù địch và đe dọa. Tư tưởng của người Pháp hướng về hải quân. Ngay khi de Joinville được giao quyền chỉ huy, những kế hoạch xâm lược đã được đồn đại ở nước này; và công chúng nhìn với ít nhiều lo ngại những bài toán phòng thủ đã thay đổi mà hạm đội chúng ta phải đối diện khi trong các cảng của kẻ thù hiện diện một hải quân chạy bằng hơi nước. Những người yêu nước Pháp đầy lạc quan tìm cách tận dụng sự xuất hiện của nguồn động lực mới. Một tập sách nhỏ xuất hiện tại Paris, tuyên bố chứng minh rằng việc thiết lập hàng hải hơi nước trao cho Pháp chính phương tiện để giành lại mức sức mạnh hải quân trước kia. Tác giả, sử dụng những lập luận giống Colonel Paixhans đã dùng năm ’22, xem xét ảnh hưởng của động lực hơi nước lên hai hải quân đối địch, đồng thời chỉ ra những lời cảnh báo của Duke of Wellington tại nghị viện về tình trạng không được phòng thủ của bờ biển Anh và lời ông nói rằng nếu Napoleon sở hữu động lực hơi nước, ông ta đã thực hiện được cuộc xâm lược. Tác giả nói những tiếng kêu báo động ấy phải vạch ra đường lối chính sách cho nước Pháp. Nàng phải noi theo sự phát triển khôn ngoan của động lực hơi nước như Đại Anh đang thực hiện. “Chúng ta suy nghĩ, nước Anh hành động; chúng ta tranh luận lý thuyết, nàng theo đuổi ứng dụng. Nàng đang tích cực tạo ra một lực lượng hơi nước đáng gờm và giảm số tàu buồm, vì đã nhận ra sự bất lực của chúng.... Tàu buồm đã mất sức mạnh chủ yếu; việc sử dụng tàu hơi nước đã hạ chúng xuống vị trí thứ yếu như pháo công thành trong một đạo quân trên bộ.” Tác giả ca ngợi chính sách của Anh trong việc phát triển hơi nước: sự thận trọng khôn ngoan, tính liên tục có lý trí của nó. Phải thừa nhận đã có một số thất bại tốn kém. Tuy nhiên, phương pháp ấy vẫn đáng được khen ngợi, và Pháp nên tiến hành tương tự: bằng một chuỗi đơn vị mẫu khi hơi nước còn ở giai đoạn thử nghiệm, bằng những bước đơn lẻ có tầm nhìn xa, rồi bằng việc táo bạo và nhanh chóng xây dựng một hải quân hơi nước có thể cạnh tranh trên điều kiện bình đẳng hơn với đối thủ truyền kiếp.

Đối diện khả năng các đối thủ của chúng ta sẽ theo đuổi một chính sách tiến bộ và đầy thách thức như người viết tập sách đã phác ra, Bộ Hải quân Anh hành động nhanh chóng. Trước khi các cuộc thử Rattler hoàn tất, một quyết định có lợi cho chân vịt đã được đưa ra và lệnh được ban hành để áp dụng rộng rãi nó cho các chiến hạm đã đóng và đang đóng. Theo lời khuyên của Sir Charles Napier, người ta quyết định rằng chân vịt chỉ nên được coi là phương tiện phụ trợ cho sức buồm, tuyệt nhiên không phải đối thủ cạnh tranh với buồm. Arrogant được đặt ky, chiếc frigate đầu tiên được đóng cho động lực hơi nước phụ trợ; và về sau chân vịt dẫn động bởi động cơ công suất nhỏ được lắp cho những tàu khác, với mức thành công khác nhau.

Hai đặc điểm quan trọng được quy định cho tất cả: máy móc phải nằm hoàn toàn dưới đường nước, và chân vịt phải có thể tháo ra. Lúc này người ta cần động cơ cho các Block Ships cũng như cho tàu đi biển. Vì vậy những kỹ sư hàng đầu của đất nước được triệu tập và yêu cầu chế tạo động cơ theo những yêu cầu cơ bản được giao. Kết quả là rất nhiều thiết kế khác nhau. Từ kinh nghiệm thu được với hệ máy này, hai kết luận quan trọng nhanh chóng được rút ra: thứ nhất, có thể hoàn toàn bỏ bộ truyền bánh răng; thứ hai, không cần bất kỳ cơ cấu phức tạp nào để thay đổi bước chân vịt nhằm giúp động cơ làm việc có lợi trong những điều kiện khác nhau, bởi hiệu suất chân vịt thay đổi rất ít dù một phần vận tốc của tàu là do sức buồm hay toàn bộ là do chân vịt tạo ra.

Và ở đây có lẽ không phải không thích hợp khi lưu ý, trong mối quan hệ với sức chiến đấu của một quốc gia, vị trí đầy ý nghĩa mà vật chất hải quân đã chiếm giữ. Trong chiến tranh trên bộ, người ta luôn có thể có được một thước đo thô sơ về lực lượng chỉ bằng cách đếm đầu người. Trên biển, từ nay con người gần như hoàn toàn sẽ hành động thông qua máy móc.

Dù chúng ta có thể xứng đáng với lời ca ngợi của tác giả Pháp đến mức nào trong việc phát triển chiến hạm hơi nước bánh guồng, sự phát triển của động lực chân vịt trong thập niên tiếp theo lại được đánh dấu bằng một chuỗi thất bại và khoản chi lớn cho những cuộc cải hoán vô ích cùng những tàu đóng mới có giá trị chiến đấu thấp, phần lớn hoàn toàn có thể tránh được. Nếu phương pháp của chúng ta bớt dò dẫm và thực sự khoa học hơn, lợi ích chắc chắn đã rất lớn; chúng ta hẳn đã đặt kế hoạch trên nền tảng vững chắc hơn và đi tới mục tiêu cuối cùng—công suất chân vịt đầy đủ—bằng một con đường ít quanh co hơn nhiều so với con đường thực tế đã đi. Về phương diện này, Pháp có lợi thế hơn chúng ta.

Mặc dù đã quyết định duy trì toàn bộ sức buồm của tàu và chỉ lắp máy chân vịt như nguồn động lực phụ trợ, người ta tất nhiên vẫn tìm cách tăng tới mức tối đa có thể công suất do chân vịt tạo ra; và chỉ trong một thời gian ngắn, những tàu mới đã được lắp máy công suất cao nhằm biến chân vịt thành phương tiện đẩy chủ yếu. Kết quả gây thất vọng. Công suất càng tăng, khó khăn càng chồng chất. Trọng lượng máy móc trở nên quá lớn, tính kinh tế của những động cơ chạy tương đối nhanh và có hành trình ngắn tỏ ra thấp, còn hiệu suất đẩy của chính các chân vịt lại giảm dần một cách khó giải thích. Quả thực kết quả kém đến mức, trong trường hợp một con tàu nhất định, người ta chứng minh rằng bằng cách tháo hệ máy công suất cao ra và thay bằng động cơ nhỏ hơn, tàu thực sự tăng tốc nhờ lượng chiếm nước giảm. Tàu chân vịt đầu tiên mà người ta cố đạt toàn bộ công suất bằng chân vịt là Dauntless năm 1846. Mặc dù là một frigate có đường nét đẹp, nó vẫn bị coi là một thất bại tương đối. Người ta đồng ý rằng nếu được trang bị bánh guồng và các khẩu pháo cỡ nòng lớn hơn, nó hẳn đã là một chiến hạm nhanh và mạnh hơn so với thực tế với động cơ 580 mã lực, tốc độ 10 knot và các pháo 32 pound.

Một phần khó khăn bắt nguồn từ việc đường nét thân tàu của chúng ta không thích hợp với động lực chân vịt. Như đã lưu ý, do phải mang những trọng lượng lớn ở hai đầu, chiến hạm luôn có mũi và đuôi rất đầy. Trong trường hợp Rattler, các số liệu của nó được dùng làm tiêu chuẩn cho những thiết kế tàu chân vịt về sau, đường nét phần đuôi lại thanh một cách khác thường: phần nào, không nghi ngờ gì, là bắt chước Archimedes. Hơn nữa, vì trước đó cần dành đủ khoảng trống để mang một chân vịt dài—người ta từng cho rằng một chân vịt gồm trọn một vòng xoắn là khả thi—nên chân vịt ngắn cuối cùng được tiếp nhận trên Rattler hoạt động ở khá xa phía sau khối deadwood, và vì vậy khi tàu chạy nó không chịu ảnh hưởng hãm từ bộ phận này. Nhưng trên những tàu về sau các lợi thế ấy không còn. Chúng được đóng với kiểu “tuck vuông” thông thường, một dạng đuôi tù ngăn dòng nước chảy tự do vào khoảng phía trước chân vịt và vì thế làm giảm hiệu suất của nó. Khi ấy người ta chưa hiểu rằng để hoạt động hiệu quả, chân vịt cần được cung cấp một khối nước liên tục, không bị phá vỡ và không có xoáy để tác động lên; điều mà dạng đuôi cắt vuông không thể cung cấp. Ở tốc độ thấp, và trên những tàu lắp chân vịt chỉ như phương tiện phụ trợ, tác động của tuck vuông không rõ rệt. Nhưng khi công suất và tốc độ tăng, tác động ấy ngày càng hiện rõ; tăng công suất không đem lại mức tăng tốc tương xứng; và nhiều người, không biết nguyên nhân, phỏng đoán rằng có một giới hạn đối với công suất có thể truyền qua chân vịt và giới hạn ấy đã đạt tới. Sự kém hiệu quả của tuck vuông được phơi bày qua các cuộc thử tiến hành trên H.M.S. Dwarf tại Chatham. Kết quả là những tàu đóng mới và cải hoán về sau đều được làm phần đuôi thanh nhất có thể.

Tuy nhiên, trong nhiều năm chính sách của Bộ Hải quân Anh vẫn không thay đổi: chân vịt chỉ được coi là phương tiện phụ trợ. Trái lại, người Pháp đi theo một đường lối ít thỏa hiệp hơn. Sau khi chờ đợi một thời gian và quan sát chuỗi thí nghiệm dài của chúng ta, năm 1849 họ triệu tập một Enquête Parliamentaire lớn: một ủy ban được trang bị những thông tin mới nhất về vật chất hải quân Anh, có nhiệm vụ quyết định trên cơ sở nào về kích thước, số lượng, hệ vũ khí và phương thức đẩy mà các chiến hạm Pháp tương lai phải được đóng. Trong hai năm, ủy ban ngồi sàng lọc chứng cứ. Rồi họ khuyến nghị sử dụng động lực chân vịt với công suất cao nhất cho mọi tàu mới, đồng thời cải hoán một số lớp tàu hiện hữu sang chân vịt phụ trợ. Anh đã lắp cho tàu của mình những chân vịt chỉ đủ cho tốc độ thấp; Pháp phải lắp chân vịt mạnh hơn. Ủy ban nói tốc độ là một yếu tố của sức mạnh. Tốc độ vượt trội là phương tiện duy nhất để giao chiến với người Anh với cơ hội thành công đáng kể. Vì vậy buồm phải trở thành thứ yếu, còn toàn bộ niềm tin phải đặt vào chân vịt. Các khuyến nghị của ủy ban được thực hiện đầy đủ. Trong những năm tiếp theo, một lực lượng hùng hậu gồm các thiết giáp hạm chân vịt nhanh, frigate, tàu vận tải và tàu thông báo được đóng; tới năm ’58, tổng mã lực của hạm đội Pháp đã gần ngang với Anh.

Khi Chiến tranh Krym đưa hai hải quân lại với nhau với tư cách đồng minh năm ’54, toàn bộ tác động của chính sách mới của Pháp vẫn chưa bộc lộ. Ở nước này tồn tại một số lo ngại về mức độ đầy đủ và hiệu quả của hải quân chúng ta khi đem so trực tiếp với hải quân Pháp. Nhưng từ đó trở đi, nước này ngày càng nhận thức được thái độ thù địch gia tăng của công chúng và chính phủ Pháp; những bài diễn văn được đọc, những lá thư xuất hiện trên báo chí hai nước, tất cả đều có xu hướng quạt bùng ngọn lửa sợ hãi và nghi ngờ. Tuy nhiên, mãi tới năm ’58 sự chú ý chung mới hướng tới những bước tiến lớn mà hải quân Pháp đã đạt được trong những năm gần đó, cùng cách khéo léo mà vị thế của nó so với đại đối thủ đã được cải thiện. Một bài viết mang nhan đề “The Navies of England and France” xuất hiện trong Conversations Lexicon ở Leipsic và gây chấn động lớn. Được in lại dưới dạng sách, kèm một phân tích dài và một khối lượng lớn thông tin về hải quân cùng các quân xưởng Pháp, Anh và những nước khác, bài viết tai tiếng này đẩy nỗi lo ngại lên tới đỉnh điểm. Mặc dù không phải do một nhà phê bình thân thiện viết, xét trên phần lớn phương diện nó vẫn trình bày khá chính xác hai hải quân và tình trạng của chúng. Phân tích của Hans Busk, tuy bề ngoài nhằm phơi bày thiên kiến và những điểm không chính xác của bài viết, trên thực tế lại xác nhận các luận điểm chính của tác giả Đức; ngoài ra sách của ông còn trình bày thành những cột số liệu nổi bật bản tóm tắt các đơn vị của hai hải quân đối địch, đủ khiến người ta phải suy nghĩ. Bản thân bài viết tuyên bố cho thấy nước Pháp đã hưởng lợi nhiều đến mức nào nhờ cách táo bạo và khoa học mà nàng xử lý vấn đề đóng tàu hải quân kể từ khi hơi nước xuất hiện. Những yếu tố khác cũng được bàn tới—hình dạng tàu, hệ vũ khí Paixhans, vấn đề nhân lực và giáo dục—nhưng yếu tố đem lại sự gia tăng sức mạnh lớn nhất cho Pháp, nhờ khôn ngoan đi chệch khỏi chính sách của Anh, theo nhà phê bình chính là động lực hơi nước. Trong trường hợp tàu hơi nước bánh guồng, bằng những thí nghiệm thiếu khoa học và tốn kém tai hại, nước Anh đã phung phí hàng triệu tiền bạc để cho ra đời một chuỗi chiến hạm kém ổn định và kém hiệu quả. Trong trường hợp tàu chân vịt, sự lãng phí công sức và tiền bạc của Anh còn đáng ngạc nhiên hơn; việc đóng tàu mới và cải hoán tàu cũ được tiến hành với chi phí khổng lồ và kéo theo nhiều thất vọng cay đắng. Trái lại, người Pháp dành nhiều thời gian hơn để xem xét nguyên lý chân vịt; nhưng một khi những nhà thiết kế khoa học hơn của họ đã hoàn thành việc nghiên cứu và phân tích nguồn động lực mới, họ hành động triệt để và không trì hoãn. Từ tất cả những điều ấy, nhà phê bình Đức suy ra rằng nước Anh có lý do chính đáng để lo lắng dõi theo sự phát triển sức mạnh đáng kể của những người láng giềng bên kia eo biển. Ông kết luận: “Chúng ta phải tuyên bố rằng, với một lượng matériel gần như ngang nhau, hải quân Pháp vượt hải quân Anh về năng lực và khả năng chỉ huy nhân lực. Pháp không cần do dự khi đặt mình lên bàn cân với Anh.... Chưa bao giờ chính sách của Anh lại nhượng bộ và dè dặt đối với Pháp như ngày nay. Và rồi, đối với vấn đề gây tranh cãi là cuộc xâm lược, chắc chắn Napoleon III có phương tiện để thực hiện nó dễ dàng hơn và với cơ hội thành công lớn hơn nhiều so với người chú của mình.”

Phương tiện ấy là động lực hơi nước. Nhưng cuộc xâm lược được bàn tán nhiều đó không bao giờ được tiến hành. Những sự kiện khác xen vào, những bước phát triển khác diễn ra, làm giảm căng thẳng giữa hai cường quốc hải quân lớn và loại bỏ trong một thời gian không xác định mối nguy mà bài viết ở Leipsic đã vô tư chỉ ra: chiến tranh trong những điều kiện mới lạ và khủng khiếp chưa từng có—với pháo bắn đạn phá và những chiến hạm hơi nước bằng gỗ không bọc giáp.

TÀU BỌC SẮT

Năm 1860 đánh dấu sự thay đổi kịch tính, nhanh chóng và sâu rộng nhất từng xảy đến với vật chất chiến tranh: chiến hạm tuyến bằng gỗ bị thay thế bởi thiết giáp hạm hiện đại ở dạng sơ khai nhất. Những nguyên nhân nào, bỗng nhiên được nhận ra hay thừa nhận, đã thúc đẩy sự thay đổi mang tính cách mạng này, và những hoàn cảnh nào đã định hình dạng thức mới của kỹ thuật đóng chiến hạm? Chương cuối cùng này sẽ cố gắng làm sáng tỏ điều đó. Tuy nhiên, trước khi đi vào khảo sát chi tiết quá trình tiến hóa ấy, chúng ta hãy lần theo những đặc điểm nổi bật nhất của bước chuyển tiếp; mức độ chính xác của chúng có thể được đánh giá dưới ánh sáng của phần tường thuật tiến trình phát triển ở phía sau.

Trước hết, cần nhận xét rằng, xét về tiềm năng, ngay từ khi pháo bắn đạn phá được đưa vào hạm đội Pháp, rồi như một biện pháp đối phó được đưa vào hạm đội của chính chúng ta, những tàu gỗ không bọc giáp đã bị định đoạt. Thật kỳ lạ khi phải mất một thời gian dài đến vậy người ta mới nhận ra sự thật này; mặc dù đúng là với đạn phá hình cầu và liều thuốc nổ nhỏ, tác dụng phá hoại của hỏa lực đạn phá chưa vượt quá nhiều so với đạn đặc, ngòi nổ còn thiếu tin cậy, các cuộc thử pháo chống vật liệu hiếm khi được tiến hành, và hơn nữa, từ năm 1822 tới khi Chiến tranh Krym bùng nổ không có cơ hội nào để chứng minh trong chiến đấu thực tế trên biển mức ưu thế thật sự tồn tại ấy. Người ta đặt niềm tin tuyệt đối vào những chiến hạm buồm tốt đẹp của chúng ta. Quả thực, chừng nào còn sử dụng đạn đặc, những con tàu đóng bằng gỗ này vẫn đặc biệt thích hợp cho hàng chiến đấu; khi kích thước và độ bền tăng lên, cùng với sự cải thiện trong phương pháp đóng tàu, con tàu ngày càng giành được ưu thế trước khẩu pháo, phòng thủ ngày càng chế ngự tấn công, tới mức vào cuối những cuộc chiến tranh kéo dài với Pháp, chiến hạm tuyến đã trở nên gần như không thể bị đánh chìm bằng hỏa lực pháo. Nhưng ngay khi pháo bắn đạn phá được xác lập—dù vẫn chỉ dùng đạn phá hình cầu bắn từ pháo nòng trơn—tàu gỗ lập tức hiện ra như những mục tiêu dễ dàng bị tiêu diệt. Trong một thời gian dài, kết luận đáng lo ngại ấy bị phớt lờ hoặc thẳng thừng phủ nhận; giới chuyên môn, với một sự sáng suốt kỳ lạ, nhắm mắt trước những bằng chứng đầy điềm gở về sức mạnh của đạn phá được đặt trước họ. Chiến tranh xảy ra, nhưng ngay cả lúc ấy toàn bộ khả năng của hỏa lực đạn phá vẫn chưa được phát huy. Tuy nhiên, đã có đủ bằng chứng để cho thấy rằng trong những hoàn cảnh đặc biệt của cuộc chiến ấy, tàu không bọc giáp có rất ít giá trị trước hỏa lực đạn phá. Vì vậy giáp được đòi hỏi, và vài năm sau chiến tranh được áp dụng lên các chiến hạm đi biển.

Một bước phát triển khác giờ diễn ra. Trong thời kỳ mà đạn phá có tác dụng phá vỡ và gây cháy đang chứng tỏ là một tác nhân mạnh hơn đạn đặc có cùng kích thước, cả đạn phá lẫn đạn đặc lại gia tăng giá trị nhờ việc áp dụng rãnh xoắn cho pháo; hơn nữa, bản thân pháo phát triển nhanh tới mức mỗi năm đều chứng kiến một mức tăng đáng kể trong sức mạnh của từng đơn vị pháo. Sự thay đổi của đơn vị này ảnh hưởng sâu sắc tới kiến trúc tàu chiến. Không còn tồn tại một đơn vị có giá trị tiêu chuẩn và bất biến, mà khi nhân với một số lượng nhất định sẽ cho thước đo sức mạnh tấn công của một con tàu. Kích thước con tàu cũng không còn là thước đo gần đúng cho sức chiến đấu của nó; bằng cách tập trung sức mạnh vào một số ít khẩu pháo, nếu muốn, người ta cũng có thể tập trung tương ứng sức mạnh tấn công vào một con tàu nhỏ. Mặt khác, trước sự gia tăng đột ngột của sức mạnh tấn công trong khi khả năng phòng thủ của tàu vẫn như cũ, giờ đây kích thước lớn lại trở thành một yếu tố nguy hiểm, còn nhỏ bé trở thành một yếu tố an toàn. Vì vậy, những chiến hạm suốt nhiều thế kỷ từng lấy chiều cao và kích thước làm nguồn sức mạnh cả về tinh thần lẫn vật chất, bỗng tìm cách thu nhỏ mình lại, khiến bản thân khó bị nhận thấy, bước bước đầu tiên hướng tới sự vô hình hoàn toàn.

Một hệ quả khác của cùng quá trình phát triển—tức kích thước của từng khẩu pháo ngày càng lớn, và do đó số lượng khẩu pháo mà một con tàu có thể mang ngày càng giảm—là mỗi khẩu pháo lớn đều được bố trí sao cho khống chế một cung bắn rộng nhất có thể.

Và như bước phát triển cuối cùng, chúng ta nhận thấy rằng động cơ hơi nước, khi trao cho chiến hạm những khả năng chuyển động đa dạng, chắc chắn và có thể kiểm soát hơn rất nhiều so với tàu buồm, đã làm nảy sinh những quan niệm chiến thuật khác hẳn về nhiều phương diện so với những quan niệm từng chi phối các trận đánh trên biển trong thời đại buồm vải. Bản thân chiến hạm chính là hiện thân của các quan niệm chiến thuật. Vì vậy, thiết kế chiến hạm chạy bằng hơi nước đã tiến hóa theo một đường hướng khác với tàu buồm.

Thông qua tác động và sự tương tác của những bước phát triển ấy, một cuộc cách mạng hoàn toàn đã diễn ra trong kiến trúc tàu chiến; nhờ tiến bộ của pháo binh và động cơ hơi nước, cùng sự cải thiện của các quy trình cơ khí nói chung, từ chiến hạm buồm cũ đã tiến hóa thành một đơn vị sức mạnh hải quân hoàn toàn mới: tàu bọc sắt không cột buồm, có tháp pháo của cuối thập niên 1860, tiền thân của thiết giáp hạm hiện đại.

Ngay khi pháo bắn đạn phá chứng minh được sức tàn phá của mình, các thí nghiệm về sức xuyên của đầu đạn bắt đầu trở nên quan trọng; và ngay từ năm 1838 người ta đã tiến hành thử nghiệm tại Portsmouth, bắn vào một tàu cũ dùng làm mục tiêu. Kết quả, xác nhận những thí nghiệm mà người Pháp đã thực hiện với Pacificateur khoảng mười sáu năm trước, chứng minh tác dụng sâu rộng của đạn phá đối với gỗ kết cấu mạn tàu. Bốn năm sau, thủ tướng được báo từ New York rằng người Mỹ đã tìm ra một phương tiện bảo vệ thích hợp và đầy đủ cho mạn tàu; những tấm sắt dày ba phần tám inch, tán đinh ghép lại thành một tấm tổ hợp dày 6 inch, được cho là đã chứng tỏ có khả năng chống đạn. Khi nhận được tin này, Bộ Hải quân Anh chỉ thị Sir Thomas Hastings, captain của Excellent, xác nhận hoặc bác bỏ bằng thử nghiệm thực tế. Cuộc thử được tiến hành, nhưng báo cáo cho biết những tấm ấy không đem lại sự bảo vệ nào trước hỏa lực của đạn phá 8 inch hay đạn 32 pound, ngay cả ở cự ly 200 yard. Không thể nghĩ ra phương thuốc phòng thủ nào chống lại hỏa lực đạn phá, và những biện pháp đối phó duy nhất được coi là thực tế đều mang tính tấn công: tức trang bị pháo bắn đạn phá mạnh ngang với đối phương, đồng thời giữ địch ở xa bằng những khẩu pháo bắn đạn đặc cỡ lớn và có tầm xa.

Trong khi đó sắt, dù không được chấp nhận như vật liệu bảo vệ, lại đã được chấp nhận như vật liệu kết cấu tàu. Trong một số năm, nó ngày càng được sử dụng nhiều cho tàu buôn với kết quả thỏa đáng. Sự khan hiếm và giá thành của gỗ, cũng như những ưu điểm thực tế có thể thu được từ vật liệu vừa bền hơn nhiều vừa dồi dào hơn, đã khiến Bộ Hải quân Anh năm ’43 quyết định đóng chiến hạm bằng sắt. Một số tàu nhỏ được đóng và, bất chấp những lời phê bình bất lợi cùng các dự đoán đáng báo động, đã phục vụ rất tốt. Tuy nhiên năm ’46 người ta quyết định đem sắt thử dưới hỏa lực pháo. Một tàu hơi nước bằng sắt, Ruby, được các pháo thủ của Excellent dùng làm bia, và kết quả không thuận lợi; khả năng cản đạn của kim loại mỏng rất nhỏ, còn những viên đạn xuyên sạch qua mạn gần gây thiệt hại lớn cho các tấm ở mạn đối diện. Năm ’49, người ta thử các tấm dày hơn với kết quả hứa hẹn hơn: một báo cáo thuận lợi cho việc dùng sắt để bảo vệ phần mạn phía trên được đưa ra. Nhưng năm ’51, sau những cuộc thử công phu bắn vào một mô hình toàn tỷ lệ của mạn Simoon, những kết luận trước đó bị đảo ngược. Sắt bị lên án hoàn toàn là không thích hợp cho chiến hạm. Captain Chads báo cáo: “Đạn đặc và đạn phá khi va vào bị vỡ thành vô số mảnh, tiếp tục lao đi như một đám langrage với vận tốc rất lớn,” và gây tàn phá nặng nề trong thủy thủ đoàn. Kết hợp gỗ với sắt cũng chẳng tốt hơn. Thực tế, báo cáo tuyên bố rằng xét về việc sắt thích hợp hay không thích hợp, những thí nghiệm này có thể được coi là đã giải quyết dứt điểm vấn đề. Kinh nghiệm của người Pháp dường như phần nào tương tự kinh nghiệm của chúng ta. Ở cả hai nước, việc sử dụng sắt cho chiến hạm đột ngột bị chặn lại, và ít nhất tại Anh, ý tưởng về tàu gỗ không bọc giáp lại một lần nữa được chấp nhận. Ở cả hai nước, quan điểm phổ biến cho rằng sắt không thích hợp cả làm vật liệu kết cấu lẫn vật liệu bảo vệ, và ý kiến của General Paixhans rằng tàu có thể được làm cho chống được ngay cả đạn phá bằng cách “cuirassées en fer” bị coi là phi lý và không thể thực hiện.

Xét về tiềm năng, như ngày nay có thể thấy, chiến hạm buồm bằng gỗ yếu về phòng thủ đến mức loại pháo mới, chỉ cần bản thân nó được bảo vệ đầy đủ, có thể hoàn toàn khống chế chúng. Nhưng trên thực tế cần tới phép thử khắc nghiệt của chiến tranh mới xác lập được sự thật khó chịu ấy. Tháng 11 năm 1853, bằng chứng như vậy đã xuất hiện. Tại Sinope, một hải đội frigate Thổ Nhĩ Kỳ trang bị pháo bắn đạn đặc gần như bị hỏa lực đạn phá của một hải đội Nga hùng mạnh thổi bật khỏi mặt nước; phía Nga hầu như không bị tổn hại, trong khi hạm đội Thổ bốc cháy và trong thời gian ngắn thủy thủ đoàn chịu thương vong khủng khiếp. General Paixhans, người đã sống đủ lâu để thấy phát minh của mình trong chiến tranh thực tế thực hiện những tiên đoán ban đầu, có thể nhấn mạnh trên các cột báo chính thức Moniteur những lập luận chống lại tàu lớn và những lợi ích mà đặc biệt nước Pháp sẽ thu được bằng cách phân tán lực lượng, thay các chiến hạm tuyến bằng gỗ hiện hữu bằng những tàu hơi nước nhỏ có bảo vệ, trang bị pháo hạng nặng. Hỏa lực tập trung của một vài tàu hơi nước như vậy sẽ áp đảo hỏa lực tỏa rộng của chiếc tàu ba boong lớn nhất.

Kiểu chiến tranh hải quân mà Chiến tranh Krym áp đặt lên phe Đồng minh lại trao thêm sức nặng đặc biệt cho các lập luận của Paixhans. Để tấn công các pháo đài và bờ biển có vùng nước đặc biệt nông, ít nhất đã rõ rằng kiểu chiến hạm chính thống—không bọc giáp, kích thước lớn và mớn nước sâu—chỉ có giá trị rất hạn chế. Cần một dạng đặc biệt; Pháp nhanh chóng quyết định. Napoleon III ra lệnh đóng một hạm đội nhỏ gồm các pháo đài nổi, những tàu mớn nước nông có thể mang pháo bắn đạn phá hạng nặng và được phủ giáp sắt đủ mạnh để chống không chỉ đạn đặc mà cả tác dụng của đạn phá.

Dĩ nhiên, ý tưởng bọc giáp cho tàu không phải điều mới. Các dạng giáp đã được sử dụng từ thời cổ đại; từ những ngày khi khiên của các binh sĩ được xếp dọc thành tàu của các galley chiến tranh; tới thời Tudor khi phần giữa tàu được bảo vệ bởi những “tấm che” cao bằng gỗ du, và khi carrack của Andrea Doria được bọc chì và bắt bulông đồng nhiều đến mức “không thể đánh chìm nàng dù toàn bộ pháo binh của một hạm đội cùng bắn vào.” Trong thế kỷ XVIII, chính người Pháp từng cố bọc giáp cho các pháo đài nổi, tuy không phải để chống đạn phá mà chống đạn nung đỏ. Năm 1782, để tấn công Gibraltar, họ đã chế tạo sáu pháo đài nổi bằng gỗ, trong đó cả tàu lẫn hệ vũ khí được bảo vệ bởi một đai cát chứa trong lớp bần và được giữ ẩm bằng nước biển. Nhưng kinh nghiệm này kết thúc thảm hại. Thiết bị tưới ướt cát không hoạt động, và các pháo đài nổi gần như bị lửa phá hủy hoàn toàn.

Nhưng giờ đây, mặc dù các thí nghiệm với tàu bọc tấm sắt trước đó cho kết quả hoàn toàn không thỏa đáng, người ta đã có dữ liệu cho thấy rằng nếu sử dụng với độ dày đủ lớn, các tấm sắt thực sự có khả năng chống lại tác dụng phá vỡ của đạn phá. Tại Vincennes, từ năm 1851 đến 1854, người ta đã thử nhiều độ dày và cách bố trí sắt khác nhau; các tấm dày từ bốn tới năm inch rưỡi, các tấm tổ hợp, và các tấm được đỡ bởi lớp lót gỗ cứng dày mười tám inch; trong tất cả, các tấm đơn đặc dày chứng tỏ hiệu quả nhất. Vì vậy năm pháo đài nổi được đặt đóng để hoạt động tại Krym được phủ tấm sắt dày 4 inch, phía sau có lớp lót dày. Dài sáu mươi bốn foot, rộng 42 foot, mớn nước khoảng 18 foot, trang bị mười sáu pháo bắn đạn phá 56 pound và có hệ máy hơi nước phụ trợ để cơ động, chúng được thúc đẩy đóng với tốc độ cao nhất có thể. Đến tháng 10 năm ’55, ba chiếc—Dévastation, Tonnante và Lave—đã gia nhập lực lượng Đồng minh, và ngày 17 tháng ấy chúng giữ vai trò chủ yếu trong cuộc pháo kích Kinburn. Thành công là hoàn toàn. Mặc dù bị bắn trúng nhiều lần, các tấm sắt của chúng chỉ bị đạn đặc và đạn phá Nga làm lõm. Tổng tư lệnh Pháp báo cáo: “Có thể trông đợi mọi điều từ những cỗ máy chiến tranh đáng gờm này.” Một lần nữa, những lập luận của Paixhans về chiến hạm bọc giáp đã được chứng minh; kinh nghiệm thu được với giáp sắt tại Kinburn xác nhận kinh nghiệm đã thu được với pháo bắn đạn phá tại Sinope. Pháp lập tức tiến hành áp dụng những bài học ấy vào việc cải thiện hải quân chính quy của mình.

Trái lại, tại Anh, cả đạn phá lẫn bảo vệ bằng sắt đều không tạo ra ấn tượng lớn. Một niềm tin dễ chịu vào các hạm đội tàu đóng bằng gỗ của chúng ta vẫn tồn tại; và về chính sách, cũng như trước đây với pháo bắn đạn phá và động lực hơi nước, giờ đây với giáp cũng dường như vậy: mong muốn của quốc gia là trì hoãn lâu nhất có thể mọi thay đổi có tác dụng làm giảm giá trị vật chất đã qua thử thách của chúng ta. Đồng thời, thật đáng chú ý là những sự kiện của Chiến tranh Krym đã tạo ra ảnh hưởng nhỏ đến mức nào đối với giới chuyên môn, cả ở đây lẫn tại Mỹ. Trong những năm ngay sau chiến tranh, một số công trình kỹ thuật đáng chú ý được xuất bản: Shell and Shell Guns của Dahlgren, Modifications to Ships of the Royal Navy của Read, Iron Shipbuilding của Grantham, Naval Warfare with Steam của Sir Howard Douglas và Navies of the World của Hans Busk. Từ những công trình này, cùng báo chí và các cuộc tranh luận nghị viện đương thời, có thể thấy rằng ngoài nước Pháp, những ấn tượng được tạo ra vẫn mơ hồ và mâu thuẫn. Bài học chính được rút ra là giá trị chiến thuật lớn của động lực hơi nước. Các báo cáo không nhấn mạnh đạn phá, còn thông tin về chúng ít ỏi đến mức rất khó đánh giá giá trị. Tác dụng của chúng tại Sinope bị che lấp bởi ưu thế áp đảo của lực lượng Nga, khiến kết quả trận đánh gần như đã định trước; trong một dịp khác—tại Sebastopol—đạn phá bắn ở tầm xa được báo cáo là không xuyên được hoặc không găm được vào gỗ thân tàu. Commander Dahlgren, do thiếu thông tin đầy đủ hơn, không chắc liệu đạn phá có chứng minh được quan điểm của những người cổ súy hay không. Grantham cũng không ấn tượng với các pháo đài nổi của Pháp. Ông nói không chính xác: “Chỉ một trong những tàu này tham chiến theo cách ấy, mà lại không ở những hoàn cảnh có thể đưa ra bằng chứng tốt nào về hiệu quả của chúng, vì hỏa lực ở xa và không quá mạnh.”

Vì vậy, không có thay đổi dữ dội nào trong vật chất hải quân của chúng ta diễn ra như một hệ quả trực tiếp của chiến tranh. Chỉ trong vấn đề gunboat mớn nước nông và pháo đài nổi, dư luận mới buộc nhà chức trách phải có hành động chậm chạp. Mặc dù sắt đã bị lên án trong đóng chiến hạm, trong những năm trước chiến tranh người ta vẫn đóng khá nhiều tàu sắt cho các chính phủ nước ngoài; các hãng Laird và Scott Russell năm 1850 đã đóng cho Nga những gunboat mớn nước nông mạnh, và cùng năm đó Nga đặt một hãng trên sông Thames đóng một gunboat sắt có thiết kế mới lạ từng được đưa tới sự chú ý của Bộ Hải quân Anh. Nhưng những tàu này được dự định để phòng thủ vùng nước nông, và không ai coi Hải quân Anh cần thứ gì tương tự. Những đòi hỏi của chiến tranh theo thời gian đã chứng minh giá trị của những tàu mớn nước nông ấy. Dù vậy vẫn có sự do dự kéo dài; mặc dù chính phủ Pháp thúc giục chúng ta về những ưu điểm của chúng và trao cho bộ trưởng của ta bản vẽ các pháo đài nổi của chính họ. Tuy nhiên, sự thất vọng của cuộc viễn chinh Baltic và việc nhận ra rằng hạm đội Anh hùng mạnh, vốn mùa hè năm ’54 lên đường để hạ Cronstadt, chẳng làm được gì ngoài chứng minh sự không thích hợp cố hữu của các chiến hạm tuyến lớn trong việc tấn công pháo đài ở vùng nước nông, đã làm dấy lên yêu cầu lớn trên báo chí rằng phải đóng gunboat. Theo đó một số chiếc được đặt đóng. Những chiếc đầu tiên được thấy là có mớn nước quá sâu, nhưng các thiết kế khác có mớn nước nông hơn được thực hiện, và đến mùa thu năm ’55 đã có mười sáu chiếc sẵn sàng; những tàu này, cùng một số lighter của xưởng tàu được cải thành tàu mortar, gia nhập một hạm đội nhỏ các pháo đài nổi Pháp tại Baltic và pháo kích Sveaborg có hiệu quả. Khi chiến tranh tiếp diễn, giá trị của gunboat bọc sắt ngày càng được nhận thức đầy đủ. Một số lượng lớn được đặt đóng, nhưng phần lớn chỉ hoàn thành kịp để bắn một loạt đại bác chào mừng việc tuyên bố hòa bình.

Ngoài việc đóng những gunboat này, đổi mới vẫn bị tránh né. Các tàu gỗ không bọc giáp, trang bị hỗn hợp pháo bắn đạn đặc và pháo bắn đạn phá, tiếp tục được hạ thủy và đưa vào biên chế; mãi sau khi Pháp đóng tại Toulon năm ’58 một frigate bọc sắt, nước Anh mới miễn cưỡng làm theo, cuối cùng bị thuyết phục rằng việc tái kiến thiết vật chất hải quân không thể trì hoãn thêm nữa.

La Gloire, chiếc frigate có đai sắt, là kết quả trực tiếp của những bài học thu được từ các pháo đài nổi trong cuộc chiến với Nga. Sau Kinburn, giới chức hải quân Pháp bắt đầu nghiên cứu cách áp dụng giáp cho tàu đi biển. Có thể kết hợp trong một đơn vị chiến đấu khả năng đi biển, tốc độ cao, sức tấn công lớn, bên cạnh những phẩm chất phòng thủ mà các pháo đài nổi chậm chạp và cồng kềnh đã có hay không? Có thể đưa trọng lượng lớn do giáp sắt gây ra vào thiết kế tàu mà không làm mất những phẩm chất quan trọng khác hay không? Người ta kết luận rằng, tuy không thể che phủ hoàn toàn hai mạn, vẫn có thể bảo vệ các bề mặt gần đường nước, dưới sự che chở ấy mọi bộ phận sống còn của tàu có thể được giấu kín. Nhờ vậy sức phòng thủ sẽ tăng lên rất lớn. Trước khi phát triển một phương án chi tiết, người ta quyết định tiến hành thêm những cuộc thử giáp, và các tấm sắt đặc dày 4½ inch được bắn bằng pháo 68 pound của Anh và pháo 50 pound của Pháp, dùng cả đạn đặc lẫn đạn phá có nạp thuốc. Kết quả thỏa đáng, vì vậy những tấm này được tiếp nhận làm tiêu chuẩn bảo vệ bằng giáp. Theo thiết kế của M. Dupuy de Lôme, chiếc frigate bọc sắt đầu tiên được chế tạo từ một tàu hai boong có đường nét thanh, Napoleon, vốn được hạ thấp thân, kéo dài và bọc giáp từ sống mũi tới sống đuôi. Kết quả là chiếc Gloire nổi tiếng. Không lâu sau nó được nối tiếp bởi hai tàu chị em. Rồi, để có sự so sánh trực tiếp giữa tàu đóng bằng gỗ và tàu sắt, một frigate bọc giáp bằng sắt, Couronne, cũng được đóng. Ba tàu gỗ được bọc một đai hoàn chỉnh quanh đường nước bằng sắt dày 4½ inch; Couronne có giáp tổ hợp—các tấm sắt 3 inch và 1½ inch cách nhau, đồng thời cách lớp tôn thân bằng sắt, bởi lớp lót gỗ dày 6 inch. Hệ vũ khí của cả bốn frigate gồm ba mươi sáu pháo bắn đạn phá 50 pound, đặt thấp. Chúng được lắp cột buồm kiểu yacht và trang bị hệ thống máy đẩy được thiết kế để cho tốc độ 12 knot.

Vị thế hải quân của nước Anh vào thời điểm này hoàn toàn không đáng hài lòng. Khi so sánh nguồn lực vật chất của hai đại cường quốc hàng hải đối địch, người ta kinh ngạc nhận thấy rằng nước Pháp, tận dụng sự phát triển của động lực hơi nước trong suốt thập niên ấy, thực sự đã bắt kịp Anh cả về số lượng chiến hạm hơi nước sẵn có lẫn tổng mã lực động lực của chúng. Người Pháp đã chấp nhận những khoản chi tài chính rất lớn cho hải quân. Ở nước này, phản ứng sau những khoản chi khổng lồ nhưng chỉ hiệu quả một phần trong Chiến tranh Krym đã làm cạn nguồn ngân sách và kìm hãm sự phát triển đóng tàu; số tiền bỏ ra cho những công trình như mở rộng ụ tàu, cũng như các nhà máy và ụ tàu mới quy mô lớn được xây dựng tại Sheerness và Keyham, hầu như chưa đem lại kết quả gì rõ rệt. Nỗi lo ngại lan rộng khi tin tức về việc đóng những tàu có mạn bọc sắt truyền tới, và càng tăng khi Westminster bắt đầu nghe những lời đồn về một chương trình khổng lồ mà Pháp đang dự tính. Để làm dịu cơn hoảng hốt, một ủy ban nghị viện được thành lập nhằm điều tra sức mạnh tương đối của hai hải quân; và báo cáo của họ, công bố tháng 1 năm 1859, quả không dễ đọc. Khi so sánh hai hải quân hơi nước—bởi theo báo cáo của ủy ban, tàu buồm không thể đối đầu tàu hơi nước với bất kỳ hy vọng thành công nào—Pháp và Anh mỗi nước đều có cùng số chiến hạm tuyến đang nổi, tức hai mươi chín chiếc; còn về frigate, Pháp có ba mươi bốn chiếc so với hai mươi sáu của Anh! Con số ấy chưa tính bốn frégates blindées mà Pháp đã đặt ky, những tàu sẽ thay thế chiến hạm tuyến, được đóng với kích thước cấu kiện của tàu ba boong và sẽ trang bị ba mươi sáu khẩu pháo hạng nặng, phần lớn là pháo 50 pound bắn đạn phá rỗng 80 pound có ngòi nổ va chạm. Ủy ban ghi nhận: “Các nhà hải quân ở Pháp dường như tin tưởng đến mức như vậy vào những phẩm chất không thể cưỡng lại của các tàu này, đến nỗi họ cho rằng sẽ không còn chiến hạm tuyến nào được đặt đóng nữa, và trong mười năm loại tàu ấy sẽ trở nên lỗi thời.” Tình thế đã đủ xấu; thế nhưng các chuyên gia của chúng ta lại bối rối trước những bước phát triển triệt để của hải quân đối địch đến mức, bài toán đối phó với các thiết kế Pháp bằng một phương thức mới đã được nghiên cứu kỹ càng dường như quá khó, và tất cả những gì ủy ban có thể khuyến nghị chỉ là đẩy nhanh việc cải hoán số tàu buồm còn lại của chúng ta sang động lực hơi nước. Ủy ban nhận thức rằng kiến trúc tàu chiến, và còn hơn thế nữa là pháo hải quân, đang trong trạng thái chuyển tiếp, và phát minh mới đây về pháo Armstrong “có thể sẽ ảnh hưởng ngay cả tới kích thước và kết cấu của chiến hạm.”

Tuy nhiên, một quốc gia muốn duy trì quyền bá chủ trên biển không thể chờ đợi sự hoàn thiện theo cách mà chính sách của ủy ban nghị viện dường như ngụ ý. Cần một hành động mạnh mẽ và tức thời để bù lại lợi thế mà việc sở hữu Gloire và các frigate chị em đem lại cho nước Pháp. Hành động ấy quả đã được thực hiện; nhưng trước khi xem xét nó, cần quay lại trong chốc lát với vấn đề sắt. Chúng ta đã phác họa quá trình tiến hóa của sắt như lớp bảo vệ cho chiến hạm; giờ phải ngoái lại và lần qua thật ngắn gọn quá trình phát triển của nó như một vật liệu kết cấu.

Tàu sắt đã xuất hiện trên các kênh đào nước Anh vào cuối thế kỷ XVIII. Năm 1815, một thuyền vui chơi bằng vật liệu ấy đã đi trên sông Mersey, thu hút những đám đông mà lòng tin bị thử thách dữ dội bởi lời khẳng định rằng một con tàu bằng sắt có thể nổi. Admiral Napier đã sớm bày tỏ sự quan tâm tới tàu sắt; năm 1820, hợp tác với một Mr. Manby, ông chế tạo chiếc tàu hơi nước bằng sắt đầu tiên, Aaron Manby, rồi điều khiển nó từ London ngược sông Seine tới Paris, nơi năm ’22 nó thu hút sự chú ý đáng kể. Từ đó trở đi, số lượng tàu sắt tăng lên. Năm ’39, Nemesis và Phlegethon được Mr. Laird đóng cho East India Company, và trong chiến tranh Trung Quốc năm ’42, những gunboat này đóng một vai trò nổi bật và đầy ý nghĩa. Việc Nemesis mắc cạn năm ’40 trên đá ngầm Scilly đã cung cấp bằng chứng sớm về giá trị của các vách ngăn kín nước—một phát minh của người Trung Quốc—khi được tích hợp trong một thân tàu bằng sắt.

Khi kích thước tàu tăng lên, những bất lợi gắn với việc sử dụng gỗ ngày càng lộ rõ. Mặc dù bên trong được giằng bằng một hệ thống phức tạp gồm các đai sắt, đầu gối và bulông có đai ốc bằng sắt hoặc đồng, một con tàu lớn đóng bằng gỗ, nếu xét như một kết cấu, về căn bản vẫn yếu; thực tế, sự hiện diện của những đai và thanh giằng ấy góp phần không nhỏ khiến nó không thể chịu được ứng suất liên tục. Các chi tiết liên kết không tương thích với những vật liệu mà chúng nối lại, còn gỗ tương đối mềm đến mức khi xuất hiện ứng suất lớn, toàn bộ kết cấu sẽ nhượng bộ, đầu bulông lún vào gỗ và khiến gỗ bị phá hỏng dưới áp lực tập trung cục bộ lên nó. Khi trọng tải tăng lên, các chi tiết liên kết kim loại ngày càng trở nên nổi bật, con tàu biến thành một kết cấu hỗn hợp gỗ và sắt, với kết quả là tính đồng đều về độ đàn hồi và độ bền bị mất; thay vì phân bố trên toàn kết cấu, ứng suất có xu hướng tập trung tại một số điểm nhất định. Augustin Creuze, một người tốt nghiệp trường kiến trúc hải quân đã bị giải thể và là một trong những nhân vật tài năng, xuất sắc nhất trong nghề vào thời ấy, đã viết năm 1840: “Các chi tiết liên kết bằng kim loại của một tàu đóng bằng gỗ sẽ thúc đẩy sự phá hủy của nó ngay khi mối liên kết chặt chẽ giữa các bộ phận bị suy giảm dù chỉ đôi chút.”

Trái lại, tàu sắt được thấy là rất thích hợp để chịu các ứng suất làm xô lệch, tải trọng cục bộ và rung động do máy hơi nước đưa vào; chúng nhẹ hơn tàu gỗ, dung tích lớn hơn, dễ tạo hình hơn để có những đường nét thanh cần thiết cho tốc độ, rẻ hơn và bền chắc hơn không thể đo đếm. Theo thời gian, những phản đối đối với chúng dần biến mất; với sự trợ giúp của các nhà khoa học, tình trạng la bàn bị nhiễu được khắc phục, nguy cơ do sét được loại trừ, còn mức bám bẩn mà bề mặt của chúng phải chịu được giữ trong giới hạn. Theo thời gian, bất chấp thiên kiến tự nhiên và lợi ích cố hữu, và bởi những ưu điểm của sắt liên tục được kinh nghiệm xác nhận, gỗ gần như hoàn toàn bị kim loại thay thế trong việc đóng tàu buôn lớn. Nhưng đối với chiến hạm, như chúng ta đã thấy, dường như có những phản đối không thể vượt qua ngăn cản việc thay đổi vật liệu. Bộ Hải quân Anh vừa mới tiến một bước bằng việc đặt đóng một nhóm frigate bánh guồng bằng sắt năm ’43 thì tiếng phản đối đã nổi lên; những “bức tường gỗ” của nước Anh đang gặp nguy hiểm, phe chống sắt tuyên bố, còn tàu sắt hoàn toàn không thích hợp cho mục đích chiến tranh. Năm ’46 người ta lại đặt đóng thêm. Sir Charles Napier, người mà ý kiến đương nhiên có trọng lượng lớn với công chúng, dẫn đầu phe phản đối; và khi cuộc thử pháo năm ’49 chứng minh những tác động nguy hiểm của đạn đặc và đạn phá lên các tấm sắt mỏng, những người ủng hộ sắt buộc phải thừa nhận quan điểm của mình là sai. Các frigate sắt bị gạch khỏi establishment và—đối với những chiếc đã hoàn thành—được cải thành tàu vận tải không vũ trang.

Khi kinh nghiệm với tàu sắt tích lũy dần, ở một số nơi nảy sinh cảm giác rằng những cuộc thử pháo, vốn được tuyên bố là bằng chứng quyết định về sự không thích hợp của sắt đối với chiến hạm, có lẽ chưa phải lời phán quyết cuối cùng về vấn đề. Những sự kiện trong Chiến tranh Krym càng làm nổi bật sự nghi ngờ và bất định ấy. Có một số ít người nhìn thấy trong cuộc chiến đó những bằng chứng rõ ràng về ưu thế của sắt trước gỗ; họ lập luận rằng mặc dù sắt ở dạng tấm mỏng đã chứng tỏ nguy hiểm trong một số hoàn cảnh nhất định, nhưng khi được dùng với độ dày đủ lớn, nó lại cho thấy mình không thể bị cả đạn đặc lẫn đạn phá xuyên qua, và thực ra còn là một phương tiện phòng thủ không thể thiếu trong một số trường hợp; do đó những tấm dày hơn loại đã bị lên án là nguy hiểm có thể chứng tỏ là sự bảo vệ rất lớn trước hỏa lực đạn phá; và ngay cả đối với tấm mỏng, theo mọi báo cáo, hiệu ứng tạo mảnh do đạn phá gây ra đối với chúng vẫn nhỏ so với hiệu ứng gây cháy của đạn phá lên gỗ. Và về những phương diện khác, còn ai tranh cãi các ưu điểm của sắt?

Nhưng, hành động theo lời khuyên chuyên môn và chắc chắn còn chịu ảnh hưởng bởi ký ức về những thất bại Birkenhead và Simoon, chính phủ vẫn cảm thấy không thể cho phép sử dụng sắt; và mãi tới khi tin Gloire được đặt ky truyền tới Anh, quyết định mới được đưa ra để tiếp nhận vật liệu mới, cả làm giáp lẫn làm thân chiến hạm.

Không lâu sau người ta biết rằng người bảo vệ hàng đầu cho tàu đóng bằng gỗ là Sir Howard Douglas; còn người cổ súy mạnh mẽ nhất cho sắt là John Scott Russell. Hóa ra trong nhiều năm Sir Howard là cố vấn có ảnh hưởng và thành công của chính phủ trong việc chống tiếp nhận sắt. Ông viết năm 1860: “Khi Sir Robert Peel lên cầm quyền, ông đã hỏi ý kiến tôi về việc sử dụng và hiệu quả của khoảng nửa tá frigate sắt, hai chiếc đã hoàn thành và bốn chiếc đang được nhà thầu đóng. Tôi trả lời rằng những tàu được chế tạo hoàn toàn bằng sắt tuyệt đối không thích hợp cho mọi mục đích chiến tranh, dù được vũ trang hay làm tàu vận tải chở quân.” Trong cùng bài viết, ông trình bày những lập luận làm cơ sở cho lời khuyên ấy; và những lập luận này dường như sai lạc đến mức, còn những sự kiện làm nền tảng cho chúng lại đáng tranh cãi đến mức, chúng gần như buộc những người đóng tàu sắt phải lên tiếng đáp lại. Sir Howard chắc chắn đã rời xa khoa học khá nhiều trong những tuyên bố không được chứng minh về các hậu quả tai hại của việc dùng sắt cho chiến hạm; và đáng tiếc hơn, ông còn tự cho phép mình gọi Great Eastern, với tư cách đại diện cho tàu sắt nói chung, là “một con tàu lắc ngang khủng khiếp”, đồng thời tuyên bố nó chưa bao giờ đạt được mức nào gần với tốc độ tính toán. Scott Russell đáp trả dữ dội. Ông mở đầu: “Sau khi xác lập rằng các kết luận của Sir H. Douglas trái ngược với sự thật, tôi sẽ tiếp tục chứng minh rằng hải quân tương lai của nước Anh phải là một hải quân bằng sắt. Rằng việc xây dựng nó phải dựa trên những sự kiện và nguyên lý mà các trước tác của Sir H. Douglas bỏ qua, còn các suy luận của ông thì mâu thuẫn; và tôi tin mình sẽ chứng minh được rằng nếu tàu sắt được đưa vào đúng thời điểm Sir Howard nói rằng ông đã cần mẫn và có hệ thống chống lại việc đưa chúng vào, thì số tiền đã tiêu cho một hạm đội gỗ sắp trở nên vô giá trị hẳn đã đem lại cho nước Anh một hạm đội mạnh hơn rất nhiều so với toàn bộ các hải quân trên thế giới cộng lại.”

Có thể thừa nhận rằng trong cuộc tranh luận công khai này Scott Russell chiếm ưu thế: kiến trúc sư của Great Eastern không gặp nhiều khó khăn trong việc bác bỏ quan điểm của nhà pháo thuật. Nhưng tới lúc này, trận chiến giữa gỗ và sắt đã được tiến hành và đã có kết quả. Board of Admiralty, chịu ảnh hưởng bởi các lập luận của Scott Russell cùng những nhà thiết kế của chính mình, và trước những thành tựu khổng lồ thể hiện trong các tàu tuyến đóng bằng sắt, cảm thấy không thể đồng ý với Sir Howard trong việc ông tiếp tục cổ súy gỗ; Sir John Pakington đã bày tỏ những nghi ngờ cá nhân với ông qua thư từ. Ý kiến chuyên môn, các sĩ quan hải quân và kiến trúc sư ngày càng nghiêng về vật liệu mới, và đầu năm 1859 quyết định được đưa ra để đóng một frigate bọc giáp bằng sắt. Đó là một quyết định trọng đại. Những “bức tường gỗ” cuối cùng đã sụp đổ, và sắt được chấp nhận là vật liệu duy nhất có khả năng đối phó với những lực mới do tiến bộ của pháo binh và máy hơi nước tạo ra. Những người chống sắt không thể duy trì lâu các lập luận ủng hộ gỗ; kinh nghiệm ngày càng tích tụ chống lại họ, và họ buộc phải chấp nhận thất bại. Đứng đầu trong số ấy là Sir Howard Douglas. Hẳn có điều gì đó đáng thương trong câu chuyện về cuộc đấu tranh kéo dài của ông chống lại sự thay đổi triệt để; và có điều gì đó bi kịch trong cảnh tượng nhà khoa học này—người mà công trình của ông có lẽ đã làm nhiều hơn bất kỳ ai khác cho hiệu quả của hải quân thế kỷ XIX—đến tuổi già lại vô tình đem toàn bộ sức nặng ảnh hưởng của mình chống lại lợi ích của chính hải quân? Người viết tiểu sử ông kể cho chúng ta biết vị tướng già đã kiên cường chiến đấu cho niềm tin của mình ra sao; với sự xúc động dễ hiểu, ông lên án những lời phê bình dữ dội mà Scott Russell đã nhắm vào một cựu binh trải qua tám mươi lăm mùa đông, đang dành những giờ cuối đời phục vụ đất nước. “Sự chống đối tàu bọc giáp đã đè bẹp ông, những lập luận của ông gặp sự hoài nghi hoặc khơi ra những lời chế nhạo, và không còn ảnh hưởng tới công chúng. ‘Mọi điều tôi đã nói về tàu bọc giáp rồi sẽ được chứng minh là đúng,’ ông nhận xét hai mươi bốn giờ trước khi qua đời, vào cuối năm ’61. ‘Họ biết quá ít về sức mạnh chưa được khai phá của pháo binh!’”

Tháng 6 năm 1859, vài tháng trước khi Gloire được hạ thủy, câu trả lời đã được đưa ra: Warrior được đặt ky. Cho tới thời điểm ấy, quyền chủ động trong quá trình tiến hóa chậm chạp của vật chất hải quân chủ yếu nằm trong tay Pháp. Từ lúc này, nước Anh, sau khi nhận lời thách thức, giành lấy quyền chủ động cùng những trách nhiệm đi kèm; và từ đây trở đi, bất chấp những bước đi sai lầm, thất bại và những khoản tiền bạc, công sức chi tiêu kém hiệu quả, nàng ngày càng chắc chắn giành lại ưu thế về sức mạnh hải quân từng có từ xưa. Cuối cùng, một kỷ nguyên khoa học trong kiến trúc tàu chiến đã mở ra. Cho tới lúc ấy, việc thiết kế và đóng chiến hạm vẫn chỉ được đối xử như một nghề thủ công: một nghề còn bị cản trở bởi thiếu phương pháp, sự miễn cưỡng tiếp nhận quan điểm mới, những giới hạn về kích thước, sự can thiệp và những quyết định luôn thay đổi đối với các yếu tố như mức độ sử dụng sức buồm hay số pháo phải mang. Việc chính thức chấp nhận các phương pháp khoa học đã thay đổi phần lớn tình trạng ấy. Bằng việc nâng chức vụ Surveyor cũ lên địa vị Controller of the Navy, bằng việc thành lập một trường kiến trúc hải quân mới thay cho trường đã bị giải thể năm 1832—mà thật thích hợp, những học viên tốt nghiệp xuất sắc nhất của trường cũ lại chính là các nhân chứng chủ yếu chống lại tình trạng sa sút và cách quản lý việc đóng tàu hải quân trước năm 1860—và bằng việc sử dụng những người được đào tạo về toán học, ảnh hưởng đối với kiến trúc tàu chiến chẳng bao lâu đã trở nên rõ rệt. Tính sáng tạo có đất phát huy, sự dự liệu và tài trí được sử dụng đầy đủ; những người có kiến thức kỹ thuật đáng kể được huy động và chứng tỏ hoàn toàn có khả năng ứng phó với những bước phát triển mới.

Kết quả của định hướng mới này là Warrior. Người ta thường nghĩ nó tương tự Gloire; giống đối thủ ấy, nó được thiết kế để chống lại đơn vị pháo 68 pound, giống đối thủ ấy, nó mang một đai giáp sắt dày 4½ inch, và được trang bị máy hơi nước để đạt tốc độ cao. Tuy nhiên, ở những phương diện quan trọng, nó khác với đối thủ Pháp.

Trước hết, kích thước của nó so với hệ vũ khí đã gây kinh ngạc rộng rãi. Phải thừa nhận rằng chính sách hạn chế kích thước, được theo đuổi nghiêm ngặt từ thế kỷ XVII tới đầu thế kỷ XIX, đã gây bất lợi cho việc đóng tàu hải quân của chúng ta; cũng phải thừa nhận rằng những tàu buồm dài, có đường nét thanh được đóng trong những năm gần đây vượt trội rất nhiều so với các mẫu cũ; tuy vậy, dường như không có lý do nào để đóng một con tàu có hệ vũ khí ngang với frigate Pháp 5.000 tấn mà lại có lượng chiếm nước hơn 9.000 tấn. Chẳng phải chi phí và trọng tải có quan hệ trực tiếp với nhau sao, và liệu có một nhu cầu thực sự nào buộc chúng ta phải đóng tàu lớn đến vậy? Có đúng là các bể cảng tại Portsmouth sẽ phải mở rộng mới chứa được một con tàu như thế, và mớn nước của nó sâu tới mức chỉ có thể vào ụ ở một số thời điểm thủy triều nhất định hay không? Chính Board đã tranh luận quyết liệt vấn đề này. Theo một tuyên bố có thẩm quyền trước nghị viện, ba cân nhắc đã thúc đẩy quyết định đi chệch rất xa khỏi thiết kế mà người Pháp tiếp nhận: những cân nhắc mà một hay nhiều trong số đó đã ảnh hưởng tới mọi công trình đóng tàu về sau tại nước này. Thứ nhất, những nhiệm vụ trải khắp thế giới của Hải quân Anh đòi hỏi một kiểu tàu có khả năng thực hiện những chuyến đi xa và dài bằng hơi nước hoặc buồm: nói ngắn gọn, một con tàu trang bị đầy đủ hệ buồm, đi buồm tốt, đồng thời có sức chứa đủ lớn để có thể ở biển trong thời gian dài. Thứ hai, để bảo đảm phẩm chất đi buồm tốt và tránh một khuyết điểm đã từng gặp trên các tàu của chúng ta lắp pháo xoay trục hạng nặng, đồng thời cũng được dự đoán ở Gloire, hai đầu tàu phải chịu tải nhẹ nhất có thể, không bị đè nặng bởi giáp. Thứ ba—và điều này ít nhiều là đặc thù của thời kỳ ấy—vì pháo binh đã bước vào giai đoạn chuyển biến nhanh chóng tới sức mạnh lớn hơn, bất kỳ lớp giáp bảo vệ nào được phê chuẩn sớm muộn cũng sẽ không đủ và phải được tăng cường. Những điều kiện này, cùng các ưu điểm mà việc tăng chiều dài được biết là đem lại trong việc giảm công suất chân vịt cần thiết để đạt một tốc độ nhất định, đã chi phối các thông số theo đó Warrior được đóng. Nó dài 380 foot, có máy móc cho tốc độ gần 14 knot, mang đầy đủ hệ buồm, các ống khói có thể hạ xuống, và có giáp đường nước bảo vệ phần giữa tàu; hai đầu không bọc giáp nhưng được chia thành các khoang kín nước. Trong bốn mươi tám khẩu pháo nòng trơn, hai mươi sáu khẩu nằm sau giáp và mười hai khẩu nằm ngoài đai bảo vệ; mười khẩu còn lại đặt trên boong trên, cũng không được bảo vệ.

Ở một phương diện khác, Warrior cũng chứng tỏ tầm nhìn xa của Board. Ẩn phía sau, và hoàn toàn bị che giấu bởi chiếc mũi tàu thanh đẹp cùng tượng mũi phía trên, là một sống mũi đâm bằng sắt chắc khỏe, được liên kết với đầu gối và các tấm sườn ở mũi: một đặc điểm kín đáo nhưng đầy ý nghĩa. Từ khi tàu hơi nước được đưa vào hải quân, khả năng đâm va đã được bàn luận. Cuộc cách mạng chiến thuật do việc đưa hơi nước vào làm nguồn động lực đã được những nhà chuyên môn như Bowles và Moorson, Douglas, Dahlgren và Labrousse khảo sát, và tất cả đều nhìn thấy trong những điều kiện mới một cơ hội sử dụng mũi đâm. Năm ’44, Captain Labrousse đã đề xuất gia cường mũi tàu gỗ cho mục đích ấy, còn tại Anh Admiral Sartorius trở thành người cổ súy một kiểu chiến hạm đặc biệt được đóng riêng để đâm va. Những hoàn cảnh chiến tranh hải quân tại Krym, nơi các tàu hơi nước di chuyển chậm hoạt động trong vùng nước hạn chế, đã cho giới hải quân thấy những lợi ích có thể thu được từ va chạm trực tiếp—từ việc dùng chính con tàu làm đầu đạn chống lại thân tàu đối phương. Trong trường hợp Warrior, giờ đây còn có thêm một lập luận cho việc trang bị mũi đâm. Việc dùng sắt làm giáp đã khôi phục thế cân bằng giữa phòng thủ và tấn công vốn bị hỏa lực đạn phá phá vỡ; thậm chí hơn thế, nó thực sự làm cán cân nghiêng chống lại pháo binh, vì pháo 68 pound không thể xuyên lớp giáp của chính con tàu mang nó. Vì lý do ấy—rằng vào lúc này giáp đang chiếm ưu thế trước pháo—mũi đâm được coi là cần thiết như một phương tiện tấn công bổ sung; và vì thế một mũi đâm được tích hợp vào Warrior, với kết cấu các tấm sắt hội tụ ở mũi góp phần thích hợp vào độ bền của nó.

Và giờ đây, tạm rời Warrior, sẽ thuận tiện nếu nhìn về phía trước để ghi nhận vai trò của mũi đâm và giá trị mà người ta gán cho nó trong mối liên hệ với những kiểu chiến hạm về sau.

Năm 1860 không ai nghi ngờ rằng chiến thuật đâm va sẽ giữ một vai trò rất quan trọng trong chiến tranh tương lai. Kinh nghiệm của Nội chiến Hoa Kỳ năm ’62 dường như cung cấp sự xác nhận hoàn hảo cho quan điểm này. Kỹ sư của Monitor viết cho John Ericsson: “Sáng nay chúng tôi đã đánh Merrimac hơn ba giờ và buộc nó trở về Norfolk trong tình trạng sắp chìm. Tàu bọc sắt đấu tàu bọc sắt, chúng tôi cơ động quanh vịnh này—Hampton Roads—và lao vào nhau với sự dữ dội ngang nhau.... Chúng tôi bị bắn trúng hai mươi hai lần, buồng lái hai lần, tháp pháo chín lần, giáp mạn tám lần, boong ba lần.... Nó cố đâm chìm chúng tôi, như hôm qua đã làm với Cumberland, nhưng lần này nó chịu phần thiệt. Mũi nó trườn lên boong chúng tôi, và mép trên sắc của mạn chúng tôi cắt xuyên lớp bọc sắt nhẹ trên sống mũi nó rồi ăn sâu vào gỗ sồi. Nó sẽ không thử lại trò ấy nữa. Nó giáng cho chúng tôi một cú va kinh khủng nhưng không gây chút tổn hại nào.... Tháp pháo là một kết cấu tuyệt vời....”

Ngày hôm trước, Merrimac bọc sắt đã đánh chìm tàu buồm gỗ Cumberland chỉ bằng mũi đâm, không cần pháo binh hỗ trợ, trong khi đạn từ các khẩu pháo của nạn nhân bật khỏi lớp vỏ sắt của nó “như mưa đá nảy khỏi mái tôn.” Sau đó nó dùng hỏa lực đạn phá bắn vào Congress bằng gỗ, và chỉ trong một thời gian ngắn các boong tàu đông người đã biến thành một lò sát sinh. Rồi nó giao đấu bất phân thắng bại với Monitor bọc giáp. Ba trận đánh đơn lẻ ấy cuối cùng đã khắc sâu những bài học nào! Chúng báo trước một kiểu chiến tranh mới lạ biết bao! Sự bất lực của tàu gỗ khi bị tàu bọc sắt tấn công đã rõ ràng, tác dụng khủng khiếp của hỏa lực đạn phá một lần nữa được chứng minh dứt khoát. Giá trị của giáp dày lại được thể hiện, nhưng trên hết, sức mạnh của mũi đâm, arme blanche mới của chiến tranh trên biển, dường như đã được chứng minh không thể tranh cãi. Ở cả hai bờ Đại Tây Dương diễn ra một cuộc đánh giá lại các giá trị: những hạm đội gỗ của thế giới chìm vào cảnh không đáng kể, còn Warrior và những tàu cùng kiểu được nhìn nhận là trụ cột và thước đo chủ yếu của sức mạnh hải quân mỗi quốc gia. Sir John Hay được dẫn lời nói: “Người nào ra trận trên tàu gỗ là kẻ ngu, còn người nào phái anh ta tới đó là kẻ ác.” Một tác giả Mỹ, quên mất những hạn chế của monitor, cho rằng quyền trượng đại dương của nước Anh đã bị bẻ gãy bởi cú đánh nghiền nát mạn Cumberland và Congress.

Bốn năm sau, trận Lissa, nơi các hải đội bọc sắt Áo và Ý giao chiến với nhau, xác nhận rằng những bài học ở Hampton Roads cũng áp dụng được cho các trận đánh ngoài biển khơi. “Toàn tốc. Tàu bọc sắt lao vào kẻ địch và đánh chìm chúng,” là tín hiệu của đô đốc Áo Tegetthof. Mũi đâm là vũ khí tấn công chủ yếu của ông, còn pháo là phương tiện phụ trợ hữu ích giúp ông giành chiến thắng; hỏa lực pháo làm hỏng hệ thống lái của Ré d’Italia, biến nó thành con mồi dễ dàng cho mũi đâm của soái hạm Ferdinand Max.

Trong tất cả các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình tiến hóa của vật chất hải quân, kinh nghiệm và thành tích trong chiến tranh thực tế đương nhiên được coi là có trọng lượng lớn nhất trong nghị bàn: quả thực, chúng là dữ liệu duy nhất mà việc chấp nhận không thể tranh cãi. Những tuyên bố và thành tựu đưa ra trong thời bình, dù tính ưu việt của chúng có được chứng thực bằng những thí nghiệm thực tế đến đâu, cuối cùng đều được đưa ra chiến tranh để thử và chỉ được chấp nhận trong chừng mực phù hợp với kinh nghiệm chiến tranh. Nhưng các trận hải chiến giữa tàu bọc sắt rất hiếm hoi và cách xa nhau. Vì vậy càng khó rút ra từ chúng những bài học thật sự; nói một cách hình tượng, số điểm cố định quá ít để có thể vạch đúng đường cong của tiến bộ. Không chỉ sự thiếu hụt này hiện hữu, mà phạm vi hạn chế của kinh nghiệm chiến tranh còn gây một tác động có hại khác: mỗi kinh nghiệm riêng lẻ đều được trao trọng lượng quá mức. Vốn luôn khó tách từng kinh nghiệm khỏi những hoàn cảnh đặc thù của nó rồi rút ra kết luận đúng, chắc chắn đã có những sai lầm; và những sai lầm ấy lại có tầm nổi bật mà chúng sẽ không có nếu số lượng kinh nghiệm lớn hơn. Trái lại, kinh nghiệm thời bình thường chỉ được dành một trọng lượng hoàn toàn không tương xứng.

Những nhận xét này có một ứng dụng trong trường hợp mũi đâm và giá trị người ta gán cho nó trong thập niên 1860 và 1870. Trong giai đoạn ấy, pháo binh liên tục và nhanh chóng được cải tiến, cuối cùng làm cán cân nghiêng chống lại giáp phòng thủ; công suất hơi nước tăng lên và khả năng cơ động của tàu được mở rộng, khiến việc đâm va ngày càng khó thực hiện. Thế nhưng niềm tin vào mũi đâm lại tăng chứ không giảm, gần như hoàn toàn dưới ảnh hưởng của bằng chứng từ hai trận hải chiến.

Kinh nghiệm thực tế về đâm va thu được trong thời bình là gì? Năm ’68, Admiral Warden, chỉ huy Channel Fleet, báo cáo: “Chừng nào một con tàu còn có trớn tốt và có đủ công suất hơi nước để tùy ý tăng tốc, con tàu ấy không thể bị cái gọi là ‘đâm’; thậm chí không thể bị va trúng theo cách có hiệu quả chừng nào nó còn có không gian và được điều khiển đúng cách. Theo tôi, việc dùng tàu làm mũi đâm chỉ phát huy sau khi trận đánh đã bắt đầu, khi các tàu, do tất yếu, đã bị giảm xuống tốc độ thấp—có lẽ là thấp nhất.” Khi thời gian trôi qua, cơ hội đâm va chắc chắn càng giảm. Tuy vậy, Lissa và Hampton Roads tiếp tục ảnh hưởng tới dư luận đến mức dẫn tới việc tôn sùng chiến thuật đâm va; trên báo chí và trong các tổ chức kỹ thuật vừa mới ra đời, mũi đâm vẫn giữ một hào quang mà nó không còn xứng đáng. Chừng nào pháo binh còn yếu và pháo thuật còn kém hiệu quả, chừng nào tốc độ tàu còn thấp và khả năng cơ động còn hạn chế, mũi đâm có giá trị tiềm năng rất lớn. Khi những điều kiện ấy thay đổi, giá trị của mũi đâm suy giảm. Nhưng trong một thời gian, người ta thực sự còn đặt câu hỏi rằng trong hai dạng sức mạnh, động cơ hơi nước hay khẩu pháo, cuối cùng cái nào sẽ tạo ảnh hưởng lớn hơn với tư cách vũ khí trong chiến đấu. Đề tài của một Prize Essay năm 1872 là “Các động tác cơ động và hệ thống chiến thuật mà các hạm đội nên áp dụng để phát huy sức mạnh của Mũi Đâm, Pháo Hạng Nặng, Ngư Lôi, v.v., trong một trận đánh ngoài biển khơi”; và người đoạt giải, Commander G. H. Noel, cho rằng khi ấy mũi đâm đang nhanh chóng thay thế pháo về tầm quan trọng. Captain Colomb viết trong Lessons from Lissa: “Phần nghiêm trọng của một cuộc tấn công hải quân tương lai dường như không nằm ở pháo, mà ở mũi đâm.” Còn Admiral Touchard của Pháp mô tả mũi đâm là “vũ khí chủ yếu trong hải chiến—ultima ratio của chiến tranh trên biển.” Scott Russell nói năm 1870: “Có một kiểu chiến tranh mới. Mệnh lệnh chiến đấu sẽ không còn là: Áp mạn vào nó, mà là: Cho nó ăn mũi tàu.” Và ông tiên đoán những hạm đội gồm tàu tốc độ cao, trang bị mũi đâm mạnh và động cơ hai chân vịt, trong đó cả pháo lẫn giáp chỉ giữ tầm quan trọng thứ yếu. Các tác giả về chiến thuật còn hình dung những hải đội tương lai trong trận đánh sẽ lao vào nhau theo kiểu kỵ binh nặng.

Quá trình tiến hóa của pháo binh đã bác bỏ những kỳ vọng ấy. Khi pháo binh ngày càng giành lợi thế trước phòng thủ, và khi ngư lôi xuất hiện, cự ly chiến đấu tăng lên còn việc sử dụng mũi đâm suy giảm. Với tốc độ lớn hơn và cự ly xa hơn, khả năng đâm va trở thành—như có thể suy ra bằng toán học—một tỷ lệ ngày càng nhỏ; trước cuối thế kỷ, đã đủ rõ ràng, và được chiến tranh thực tế xác nhận, rằng mũi đâm chỉ tạo thành một yếu tố rất thứ yếu trong sức mạnh tấn công của chiến hạm. Nhưng trong một số năm, chiến thuật đâm va và kiểu giao chiến “chĩa mũi”, trong đó đâm va được dự định giữ vai trò quan trọng, vẫn ảnh hưởng rất lớn tới thiết kế chiến hạm.

Đó là đôi điều về mũi đâm, lần đầu được lắp trên Warrior. Trên tàu chị em của nó, mũi đâm ít nổi bật hơn, và trước khi Hampton Roads thu hút sự chú ý tới những khả năng của nó, thậm chí người ta còn cân nhắc từ bỏ hoàn toàn. Trong trường hợp Warrior, tượng mũi nặng nhô ra phía trước mũi đâm đến mức nhiều người nghi ngờ liệu mũi đâm có thể thực sự gây thiệt hại nghiêm trọng cho đối phương hay không; hơn nữa, sự khôn ngoan của việc lái một con tàu mang đầy đủ hệ buồm lao vào một tàu khác, với nguy cơ làm sập cột buồm và hệ thống dây buồm, cũng bị nghi ngờ rộng rãi. Ở những phương diện khác, ngoài đai giáp và vật liệu dùng để đóng, con tàu này không khác căn bản các tiền nhiệm; chiếc đầu tiên trong số các tàu bọc sắt đóng bằng sắt là một frigate chân vịt đẹp đẽ, không khác nhiều những tàu Anh cùng loại trước đó mà nó trực tiếp kế thừa.

Mặc dù nhìn chung là một thành công nổi bật, chẳng bao lâu người ta thấy chiều dài rất lớn của Warrior khiến nó khó cơ động: thực tế, khiến nó thiếu chính phẩm chất—sự linh hoạt—không thể thiếu để sử dụng hiệu quả như một tàu đâm. Và sự kém linh hoạt này còn bị nhấn mạnh ở lớp Minotaur, bắt đầu đóng năm 1861. Những tàu này được bọc một đai dày hơn Warrior một inch, và vì bảo vệ một phần bị coi là không thỏa đáng, đặc biệt do để lộ hệ thống lái và một phần hệ vũ khí pháo, đai được làm liên tục suốt toàn chiều dài tàu. Do trọng lượng giáp tăng thêm, chiều dài này lên tới 400 foot: dài hơn Warrior 20 foot và hơn những tàu đóng bằng gỗ dài nhất một trăm foot. Ban đầu tàu được lắp năm cột buồm nhằm có diện tích buồm lớn mà vẫn giữ kích thước từng cánh buồm trong giới hạn mong muốn; nhưng về sau giảm còn ba. Sức buồm và máy hơi nước được thấy là một sự kết hợp không hoàn hảo trên một con tàu lớn như vậy. Lớp Minotaur tỏ ra đắt tiền, khó cơ động và dễ bị tổn thương, báo hiệu sự quay lại với kích thước nhỏ hơn. Người ta thấy có thể thiết kế những tàu nhanh ngang nhau, có hệ vũ khí và bảo vệ ngang nhau, bằng cách dùng đường nét thân đầy hơn, chiều dài ngắn hơn và công suất động cơ lớn hơn. Nhà thiết kế kiểu mới viết: “Khả năng cơ động tăng lên và chi phí ban đầu giảm xuống thừa sức bù lại mức tăng vừa phải về công suất hơi nước.”

Ở đây chúng ta có thể ghi nhận ngắn gọn việc cải hoán hạm đội đóng bằng gỗ. Năm ’57, Captain Moorsom đã trình một phương án cắt hạ thân tàu xuống chỉ còn một độ cao nhỏ phía trên đường nước và dùng phần trọng lượng tiết kiệm được để trang bị một đai giáp. Sir Charles Napier từng cổ súy một chính sách tương tự tại nghị viện. Ngay khi sự cần thiết của giáp được chấp nhận, chính sách này được tiếp nhận; không chỉ nguồn lực của các xưởng tàu tư nhân được huy động vào việc đóng một hạm đội chiến hạm sắt mới, mà phần tốt nhất của hải quân cũ còn được biến đổi trong các xưởng tàu hoàng gia bằng quá trình razee: cắt hạ các tàu hai boong rồi cải hoán chúng thành frigate có đai sắt. Nhờ những nỗ lực này, Pháp chẳng bao lâu bị vượt qua trong cuộc chạy đua. Trong một thời gian dài nàng vẫn bám lấy tàu gỗ, mặc dù năm ’62 đã tiếp nhận sắt cho phần kết cấu phía trên; và với loại tàu có đáy gỗ nhưng phần trên đường nước bằng sắt ấy, nàng xây dựng một hạm đội “chỉ có một ưu điểm khả dĩ—tính đồng nhất; điều mà kiểu đóng tàu mới của Anh lại thiếu.” Sự kết hợp giữa hệ máy hơi nước nặng và thân tàu gỗ là nguồn gốc của những khó khăn liên tục; sự phát triển của pháo binh khiến các tàu trở nên lỗi thời gần như ngay trước khi chúng được đóng xong.

Đến khi Warrior và các tàu chị em của nó nổi trên mặt nước, cuộc đấu lớn giữa giáp và pháo binh đã diễn ra quyết liệt. Đó là một cuộc đấu sẽ dẫn tới những bước phát triển không ai ngờ tới trong kiến trúc tàu chiến.

Trong lúc ấy, trước sự xuất hiện của những tàu bọc sắt đóng bằng sắt mới, khẩu pháo đang ở điểm thấp nhất về hiệu quả. Nhưng rãnh xoắn đã trao cho nó những năng lực mới, và những nỗ lực lớn nhất đang được dồn vào việc cải thiện vị thế của nó. Khi pháo nhanh chóng tăng về kích thước và sức mạnh, các chuyên gia hải quân phải đối diện với một chuỗi vấn đề khó khăn khác thường. Có hai câu hỏi đặt ra: kiểu pháo nào, và cách bố trí pháo nào, thích hợp nhất cho hệ vũ khí của một chiến hạm.

Về kiểu pháo, việc tiếp nhận giáp tất yếu làm giảm giá trị của pháo bắn đạn phá. Đạn phá, vốn có thể xé nát và đốt cháy tàu gỗ, lại không thể xuyên giáp hay làm cháy các tấm sắt; Hampton Roads đã cung cấp một minh chứng cho những sự thật ấy. Từ sự kiện đó, các chuyên gia ở nước này và tại Pháp cũng thấy rõ rằng không một sự mở rộng nào của nguyên lý Paixhans có khả năng cạnh tranh với giáp trong tương lai. Hệ hỏa lực đạn phá của General Paixhans, giống như hệ đạn đặc của người phát minh carronade, dựa vào vận tốc đầu nòng thấp và quỹ đạo cong để đạt mục đích. Đạn phá của ông được thiết kế để găm lại hơn là xuyên phá, và tác dụng của chúng không bắt nguồn từ động năng; chính vì vậy, bản thân nhà phát minh đã hình dung sắt bọc giáp là phương tiện thích hợp để chống lại chúng. Tuy nhiên, người Mỹ bị nguyên lý Paixhans hấp dẫn mạnh mẽ, và với các Dahlgren cùng Columbiad của mình đã mở rộng nó trong thực tế tới việc sử dụng pháo có cỡ nòng lớn nhất. Trận đánh giữa Monitor và Merrimac không hề làm lung lay niềm tin của họ vào loại pháo này. Các thí nghiệm tiếp theo dường như xác nhận thiên hướng quốc gia ấy; và một tác giả của họ, khi ca ngợi các lãnh đạo hải quân vì đã kiên trì với nguyên lý pháo nòng trơn cỡ lớn, ghi rằng lý thuyết cỡ nòng nhỏ-vận tốc cao đã bị kết liễu bởi việc một tấm giáp 6 inch bị viên đạn từ pháo 15 inch phá hủy hoàn toàn tại Washington vào tháng 2 năm 1864. Tại Pháp và Anh, người ta cho rằng vận tốc cao là cần thiết để đánh giáp, và quan điểm ấy là đúng.

Nếu pháo bắn đạn phá có ít giá trị, thì loại nào mới thích hợp? Đạn đặc hình cầu kiểu cũ liệu còn có thể đánh bại phòng thủ không? Ở nước này đã có một nỗ lực nghiêm túc nhằm làm cho chúng thực hiện được điều đó. Các pháo Armstrong nòng xoắn nạp khóa nòng mới được tiếp nhận gần đây đã tỏ ra nhiều khuyết điểm và hiệu quả không đáng kể trong phục vụ; người ta sáng suốt quay lại nạp đạn đầu nòng; đồng thời cũng đặt vấn đề quay lại đạn cầu đặc và đạn phá hình cầu. Excellent thử các viên đạn cầu bằng thép cứng nhất với hy vọng chúng có thể xuyên tấm giáp 4½ inch. Năm 1864, người ta còn chế tạo các khẩu pháo thử nghiệm để bắn viên đạn 100 pound với liều thuốc 25 pound; những khẩu pháo nặng đến mức—6½ tấn—khi ấy người ta còn nghi ngờ liệu chúng có thể được vận hành hiệu quả trên mạn một con tàu đang lắc ngang hay không. Chẳng phải nên kiên trì với pháo nòng xoắn để đạt sức mạnh lớn hơn sao? Những ưu điểm của pháo nòng xoắn về tầm bắn, độ chính xác và dung tích đạn phá đều được thừa nhận; tuy nhiên, toàn thể hải quân vẫn thiên về pháo nòng trơn, vì tính đơn giản, tốc độ bắn, độ bền và vận tốc đầu nòng lớn hơn, đồng thời cho rằng ở cự ly gần, pháo nòng trơn 100 pound nặng 6½ tấn là vũ khí tốt nhất và thích hợp nhất cho phục vụ. Nhưng pháo nòng xoắn đang tiến bộ nhanh chóng. “Đến tháng 5 năm 1864, pháo nòng xoắn nạp đầu nòng 7 inch kiểu shunt nặng 6½ tấn đã được thử trên Excellent và làm vị thế của pháo nòng trơn lung lay đáng kể. Captain Key báo cáo rằng nó vượt quá những yêu cầu của hải quân.... Nó thích hợp tuyệt vời cho phục vụ hải quân.” Khẩu này bắn đầu đạn nặng 115 pound. Đến tháng 6 năm sau, mục tiêu bằng tấm giáp 9 inch đại diện cho mạn Hercules đã đánh bại thành tựu mới nhất của Armstrong, khẩu 300 pound nặng 12½ tấn. Dựa vào cớ này, và đánh giá sức phòng thủ của toàn bộ con tàu theo sức phòng thủ của chỗ giáp dày nhất trên nó, nhà phát minh cùng báo chí lại đòi hỏi cho hải quân một khẩu còn mạnh hơn nữa: pháo 600 pound nặng 25 tấn.

Sức mạnh của pháo tăng nhanh đến vậy. Người ta từng nhận xét rằng hoàn cảnh của quá trình tiến hóa cuồng nhiệt này giữa giáp và pháo binh đáng chú ý gấp đôi. Thứ nhất, không có áp lực nào từ nước ngoài đòi hỏi những bước nhảy vọt và mang tính thử nghiệm như vậy. Người Mỹ vẫn bám lấy hệ nòng trơn; người Pháp, cũng như chúng ta, đã tiếp nhận pháo nạp khóa nòng, tiếp tục duy trì hệ ấy trong phục vụ và trong một số năm phải chịu sự kém hiệu quả dai dẳng của nó. Thứ hai, chính hải quân “đã bị lôi kéo một cách miễn cưỡng vào ngõ cụt của việc chế tạo thử nghiệm do tiếng kêu gào của dư luận gây ra.” Kiểu pháo, kích thước khẩu pháo sẽ được đưa vào những chiến hạm mới nhất của chúng ta, chủ yếu được quyết định bởi những lực lượng bên ngoài hải quân và thay đổi hết năm này sang năm khác. Kiến trúc tàu chiến thay đổi theo nó. Việc liên tiếp tiếp nhận những khẩu pháo nòng xoắn ngày càng mạnh khiến các chuyên gia phải vắt óc nghĩ ra những chiến hạm thích hợp để mang chúng; kéo theo những sửa đổi liên tục cả đối với hệ vũ khí của tàu mới lẫn chính thiết kế của các tàu ấy; nhưng đồng thời, như thực tế đã diễn ra, nó cũng đem lại cho nước này một ưu thế về vật chất hải quân mà từ đó đến nay chưa từng từ bỏ.

Sau khi kiểu pháo cho từng con tàu cụ thể đã được quyết định, vẫn còn câu hỏi về cách bố trí hệ vũ khí.

Hai cân nhắc chủ yếu chi phối quá trình tiến hóa của tàu bọc sắt thời kỳ này về cách bố trí pháo: một chủ yếu mang tính chiến thuật, cái kia chủ yếu mang tính kết cấu. Có vẻ nhiều khả năng rằng, từ sau Trafalgar, những hạn chế của hỏa lực chỉ bắn ngang mạn đã được nhận ra; những cuộc tấn công chĩa đầu tàu vào địch như trong các trận đánh tối cao của Nelson và Rodney đã phơi bày sự yếu kém của tàu pháo mạn về hỏa lực phía trước, đồng thời làm rõ nghịch lý rằng trên mọi chiến hạm tuyến, chính hướng tàu tiến, tức hướng mà cuộc tấn công được thực hiện, lại là hướng hỏa lực pháo yếu nhất, nếu không muốn nói là hoàn toàn không tồn tại. Với sự xuất hiện của hơi nước và sự phát triển tiếp theo của mũi đâm cùng chiến thuật đâm va, nghịch lý này ngày càng rõ; và từ Warrior trở đi, mỗi kiểu tàu mới đều thể hiện một nỗ lực mạnh hơn nhằm đặc biệt cung cấp hỏa lực phía trước. Sự gia tăng kích thước của khẩu pháo hỗ trợ đáng kể cho nỗ lực ấy. Từ năm 1860 tới 1880, hỏa lực phía trước tăng từ con số không lên thành một tỷ lệ lớn trong tổng hỏa lực. Trong một thời gian, kiểu tàu pháo mạn bị từ bỏ.

Cân nhắc về kết cấu là yêu cầu có một hệ vũ khí được bảo vệ, có khả năng phát huy hỏa lực hữu hiệu tối đa theo mọi hướng. Trong nửa đầu thế kỷ, hiệu quả của các pháo trên giá bánh thấp kiểu cũ đã được tăng lên bằng cách cải tiến cửa pháo hoặc dùng các giá pháo thiết kế đặc biệt, cho phép cung xoay hướng rộng nhất có thể. Dù vậy, cung mà pháo có thể bắn vẫn nhỏ, và với pháo 68 pound của Warrior chỉ đạt ba mươi độ về phía trước và phía sau đường ngang mạn. Nhu cầu sử dụng linh hoạt hơn càng trở nên cấp thiết khi kích thước của từng khẩu pháo tăng lên, khiến số khẩu mà mỗi tàu có thể mang giảm xuống.

Vậy, xét tới hai cân nhắc này, phải bố trí pháo trên chiến hạm như thế nào? Nhiều phương pháp khác nhau được tiếp nhận. Trước hết, người ta thấy có thể tăng hỏa lực phía trước của tàu và cho một số khẩu pháo một cung xoay rộng bằng cách khoét lõm hai mạn; tức tạo hình lớp tôn mạn sao cho các khẩu đặt ở phần trước có thể bắn theo hướng trục dọc của tàu. Ban đầu phương pháp này chỉ được dùng ở mức hạn chế: với những đường nét thanh của tàu sắt, dường như chỉ có thể thực hiện ở mức nhỏ. Hơn nữa, người ta phản đối vì nó tạo hiệu ứng “phễu” cho đường đi của các mảnh đạn phá hay đạn đặc của đối phương; người ta thấy rằng đạn shrapnel bắn vào những embrasure lõm tại Shoebury bị vỡ tung, và số viên bi lọt qua các cửa pháo lớn gấp mười lần số lọt qua những cửa tương tự trên một mạn thẳng. Nhưng sau lớp Minotaur, tàu được làm ngắn hơn và rộng hơn, vì vậy cửa pháo lõm cùng mạn khoét lõm trở nên khả thi hơn.

Khi pháo tăng về trọng lượng và tầm quan trọng riêng lẻ, ưu điểm của việc tập trung trở nên rõ ràng. Giờ đây không còn nghi ngờ gì rằng cần bảo vệ tất cả các khẩu pháo; nhưng nếu chúng được xếp dọc suốt chiều dài tàu thì trọng lượng của cả pháo lẫn giáp bảo vệ sẽ trở thành gánh nặng quá mức. Từ đó xuất hiện ưu thế của khẩu đội trung tâm. Bằng cách tập trung pháo vào một khu vực giữa tàu, trong một hộp bọc giáp, trọng lượng giáp cần để bảo vệ chúng có thể được giữ trong giới hạn hợp lý; không chỉ các khẩu pháo mà những bộ phận sống còn của tàu cũng được bảo vệ, trong khi hai đầu vẫn chịu tải nhẹ. Đai giáp hoàn chỉnh quanh đường nước vẫn được giữ lại, nhưng cả trong hải quân Pháp lẫn Anh, hệ thống bảo vệ toàn bộ như thể hiện trên Gloire và Warrior đã bị từ bỏ.

Ban đầu kiểu khẩu đội trung tâm này chỉ được dùng cho pháo mạn. Nhưng mong muốn có hỏa lực phía trước từ sau lớp giáp chẳng bao lâu khiến khẩu đội được cải biến để đáp ứng. Các cửa pháo được khoét trên hai vách ngăn ngang, hai mạn tàu được khoét lõm, những giá pháo thích hợp được cung cấp để một số khẩu trong khẩu đội có thể chuyển từ cửa pháo này sang cửa khác; bằng cách đó, một tỷ lệ đáng kể hệ vũ khí có thể bắn hoặc ngang mạn, hoặc song song với đường sống tàu. Sức tấn công được tạo ra theo mọi hướng, và không còn tồn tại “hướng miễn nhiễm” nào.

Những cách bố trí nhằm đạt hiệu quả tối đa từ loại pháo cỡ trung mới, vốn thay thế các pháo giá bánh thấp ban đầu của Warrior và những chiến hạm trước đó, hết sức tài tình. Các hộp bọc giáp, thay vì có các mặt lần lượt song song và vuông góc với mạn tàu, đôi khi được đặt chéo, với các mặt nghiêng bốn mươi lăm độ so với trục trước-sau. Đôi khi chúng có dạng bát giác, đôi khi dùng vách ngăn cong, đôi khi hai khẩu đội được đặt chồng lên nhau; nhưng mục đích luôn là sử dụng mỗi khẩu pháo trên một cung bắn rộng nhất có thể, và xu hướng luôn là tăng hỏa lực phía trước. Khẩu đội trung tâm tạo thành một thành trì mạnh chiếm trọn chiều rộng tàu ở giữa. Người ta lập luận rằng nhờ khả năng cơ động do hệ thống máy đẩy hai chân vịt đem lại, các khẩu pháo của thành trì này có thể được đưa vào hướng bắn theo bất kỳ phương nào mong muốn. Trong tất cả các hướng, “thẳng chính mũi” được coi là quan trọng nhất. Người ta giả định rằng trong tương lai chiến đấu chĩa đầu tàu vào địch sẽ luôn được sử dụng; và khả năng giữ tàu chĩa đầu vào đối phương chính là ưu thế quân sự lớn mà hai chân vịt đem lại.

Một bước tiến xa hơn nhằm trao cho mỗi khẩu pháo một cung bắn rộng được thực hiện với việc đưa sponson vào sử dụng. Nhờ bệ tròn nhô ra khỏi mạn tàu này, một khẩu pháo có thể được bố trí để bắn qua cung 180 độ. Hệ tương tự cũng được sử dụng rộng rãi trên tàu Pháp thời kỳ này; bằng cách đặt pháo trên những bàn xoay tròn nhô ra, mỗi góc của khẩu đội trung tâm en caponière một khẩu, người ta tạo cho chúng một cung tác xạ hữu hiệu rộng.

Chỉ còn cần thêm một bước nữa: bước cho phép mỗi khẩu pháo khống chế toàn bộ vòng chân trời, và có thể tác chiến ở cả hai mạn theo bất kỳ phương vị nào: tiếp nhận tháp pháo trên đường tâm. Nhưng trước khi lần theo quá trình tiến hóa của tháp pháo, chúng ta hãy điểm lại những kiểu tàu tiêu biểu được đóng từ năm 1860 tới 1873, tạo thành hạm đội khẩu đội trung tâm của chúng ta.

Mầm mống của ý tưởng khẩu đội trung tâm có lẽ có thể thấy trên Minotaur có đai giáp, nơi để các pháo truy kích có thể chiến đấu từ sau giáp, một vách ngăn giáp ngang được dựng cách mũi khoảng 25 foot về phía sau. Nếu ảnh hưởng nước ngoài không tác động, có lý do để cho rằng từ Minotaur khẩu đội trung tâm rồi cũng sẽ tiến hóa. Dù thế nào đi nữa, quá trình ấy đã được sáng kiến Pháp thúc đẩy; bởi trên mỗi chiếc trong hai tàu gỗ Magenta và Solferino, đặt ky năm ’59, đều có một khẩu đội trung tâm hoàn chỉnh hai boong, toàn bộ chiều cao mặt ngoài được bọc giáp để bảo vệ năm mươi hai khẩu cannon 5 tấn, còn phần đường nước còn lại của tàu được bảo vệ bởi một đai giáp hẹp hơn nhiều so với Gloire. Bắt chước phương án ấy, những thiết kế của chính chúng ta được chuẩn bị; và dần dần, chỉ qua một chuỗi bước, chúng ta mới đạt được điều mà đối thủ đã thực hiện chỉ bằng một bước nhảy.

Năm ’63, Sir Edward Reed, khi ấy còn là Mr. Reed, một trong những học viên tốt nghiệp của trường được thành lập tại Portsmouth Dockyard năm ’48, được bổ nhiệm làm Chief Constructor of the Navy. Có quan điểm rộng và độc đáo, đồng thời sở hữu năng lực trình bày và tranh luận ở mức khác thường, ông nhận trách nhiệm đối với những thiết kế chiến hạm khác xa các tiền nhiệm lớn và cồng kềnh. Chiếc đầu tiên là Bellerophon, một tàu ngắn, dễ cơ động, mang đầy đủ hệ buồm, có đai giáp và khẩu đội trung tâm; trong khẩu đội nó mang mười pháo Armstrong 12 tấn để bắn ngang mạn, cùng hai pháo 6 tấn để bắn phía trước trong một khẩu đội bọc giáp nhỏ ở mũi. Không chỉ ở cách bố trí hệ vũ khí mà Bellerophon khác mọi tàu trước đó. Nó là một sự đoạn tuyệt triệt để với thực hành hiện hữu trên nhiều phương diện quan trọng. Về kết cấu, nó được đóng theo một hệ “khung bracket” mới, được thiết kế để đem lại độ bền kiểu dầm lớn với trọng lượng nhỏ, vốn đã thịnh hành trong đóng tàu buôn. Việc sử dụng các khoang kín nước được mở rộng như một biện pháp phòng thủ trước mũi đâm của đối phương, còn hệ đáy kép được mở rộng như một hệ quả của sự xuất hiện của ngư lôi. Nó mang một mũi đâm mạnh, nhưng hình dạng mũi có dạng mới; tiết diện chữ U thay vì chữ V được tiếp nhận nhằm tạo sức nổi và nhờ đó giảm xu hướng chúi mũi vốn cố hữu ở tàu có mũi thanh; tiết diện gần đường nước được vuốt thanh đi để tạo thành sống chia nước. Thép được sử dụng rộng rãi thay cho sắt, nhờ đó tiết kiệm trọng lượng. Một độ chúi mới được áp dụng—đuôi sâu hơn mũi sáu foot—nhằm cho chân vịt mạnh ngập sâu và giúp tàu quay nhanh tại chỗ dưới tác dụng của bánh lái cân bằng; một sự điều chỉnh mà kinh nghiệm cho thấy gây ảnh hưởng bất lợi tới hiệu suất đẩy.

Tiếp theo là Enterprise, một con tàu còn nhỏ hơn nữa. Trên Bellerophon, như chúng ta đã thấy, không thể bắn về phía mũi từ khẩu đội trung tâm; trên Enterprise, điều này đạt được bằng cách khoét cửa pháo trên các vách ngăn ngang của khẩu đội và thay thành tàu cố định bằng thành tàu di động. Cách bố trí ấy được phát triển tiếp trên Pallas và Penelope, nơi cung bắn của các khẩu ở góc khẩu đội còn được mở rộng thêm bằng thủ pháp mạn khoét lõm. Rồi tới Hercules, về đại thể giống Bellerophon nhưng có mạn khoét lõm và, như một điểm mới, có các cửa pháo thay thế trên giáp khẩu đội, nhờ đó các khẩu ở góc có thể xoay trên bệ quay để bắn hoặc ngang mạn, hoặc gần như dọc theo đường sống tàu; một hệ thống có bất lợi hiển nhiên là cần tới mười hai cửa cho tám khẩu pháo. Trên lớp Kaiser, do Sir Edward Reed thiết kế chẳng bao lâu sau cho chính phủ Đức, bất lợi này được khắc phục bằng cách tạo cửa pháo trên các mặt vát của khẩu đội đặt góc bốn mươi lăm độ so với đường sống tàu, đồng thời dùng pháo xoay quanh miệng nòng.

Cả trên Bellerophon lẫn Hercules, hỏa lực dọc trục chỉ đạt được bằng cách cung cấp các khẩu đội đặc biệt ở mũi và đuôi, với các khẩu pháo chỉ được bảo vệ một phần. Nhưng sự tích tụ trọng lượng ở hai đầu này là một đặc điểm bị giới hải quân không ưa; hơn nữa, các khẩu đội mũi ấy không đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về hỏa lực mạnh phía trước. Vì vậy trên Sultan, mang hệ vũ khí khẩu đội trung tâm tương tự Hercules, người ta bố trí thêm một khẩu đội bọc giáp trên boong trên, đặt chồng lên phần sau của khẩu đội boong chính và mang những khẩu pháo có thể bắn cả phía sau lẫn ngang mạn; còn để bắn phía mũi, hai pháo 12 tấn được đặt trên boong mũi, nhưng hoàn toàn không có bảo vệ.

Hệ khẩu đội trung tâm giờ phải chịu cuộc công kích mạnh nhất từ trước tới lúc ấy của những người ủng hộ tháp pháo trên đường tâm. Vị thế của trường phái khẩu đội trung tâm vốn đã phần nào lung lay; pháo đã tăng tới trọng lượng và sức mạnh đủ để biện minh cho lập luận chủ yếu của phe tháp pháo; Lissa vừa cho thấy tầm quan trọng của khả năng tập trung tối đa sức mạnh tấn công theo bất kỳ phương vị nào. Tranh luận về ưu nhược điểm tương đối giữa tháp pháo và khẩu đội trung tâm bùng lên dữ dội.

Trong hoàn cảnh ấy, năm ’68 Bộ Hải quân Anh quyết định xem xét cả hai kiểu, nhằm đưa cách bố trí tốt nhất vào lớp tàu mới đang dự kiến. Những nhà đóng tàu hàng đầu trong nước được mời tham gia cạnh tranh và được trao các thông số cho một chiến hạm hạng nhất với phạm vi rộng đến mức để họ có mức tự do thiết kế lớn nhất. Trong bảy thiết kế nộp lên, ba thuộc kiểu khẩu đội trung tâm, ba là tàu tháp pháo, còn một là sự kết hợp của cả hai. Sau khi so sánh với một thiết kế của Bộ Hải quân Anh do Sir Edward Reed đưa ra, người ta quyết định chọn thiết kế này thay vì các phương án của hãng tư nhân và đóng nguyên một lớp sáu tàu theo đó. Kết quả là lớp Audacious—trong đó được nhớ tới nhiều nhất là Iron Duke và Vanguard bạc mệnh. Trên lớp này, hỏa lực mạnh theo mọi hướng đạt được bằng cách bố trí hai khẩu đội trung tâm cùng kích thước, một trên boong chính và một trên boong trên. Khẩu đội boong chính chỉ có các cửa pháo ngang mạn cho sáu pháo 12 tấn, mỗi khẩu xoay được ba mươi độ về phía trước và phía sau đường ngang mạn; khẩu đội boong trên có bốn pháo cùng cỡ, đặt tại các cửa khoét trên những mặt giáp nghiêng bốn mươi lăm độ so với đường sống tàu, và xoay được qua chín mươi độ. Để các khẩu này có thể bắn dọc trục, khẩu đội trên được làm nhô nhẹ khỏi hai mạn theo kiểu sponson, còn các đoạn thành tàu phía trước và phía sau khẩu đội được lùi nhẹ vào phía đường tâm để pháo có thể bắn vượt qua.

Giai đoạn cuối cùng trong quá trình tiến hóa của tàu khẩu đội trung tâm đạt tới ở Alexandra, đặt ky năm ’72. Kiểu này đã chứng tỏ sức sống dai dẳng và, đối với tàu có cột buồm, tới thời điểm ấy vẫn giữ được vị thế trước hệ tháp pháo. Thiết kế Alexandra đem lại mức hỏa lực toàn hướng hoàn chỉnh nhất có thể đạt được trên một tàu bọc sắt khẩu đội trung tâm; người ta nói rằng lần đầu tiên chúng ta thực sự có một con tàu có cột buồm với hỏa lực toàn hướng thỏa đáng. Về đại thể giống lớp Audacious, Alexandra có ưu điểm ở chỗ hai pháo phía trước của khẩu đội boong trên là loại 25 tấn thay vì 18 tấn, đồng thời ngoài sáu pháo mạn của khẩu đội boong chính còn có thêm hai pháo 18 tấn bố trí sao cho có thể bắn gần như thẳng phía trước cũng như ngang mạn. Được thiết kế để đáp ứng yêu cầu của chiến đấu “chĩa đầu tàu”, nó hy sinh rất nhiều hỏa lực mạn nhằm đạt hỏa lực mũi tối đa; và về sau, khi hỏa lực dọc trục được định giá khác đi, sự hy sinh ấy bị ghi thành một nhược điểm. “Nó chỉ có thể bước vào bất kỳ hình thức chiến đấu nào phù hợp với hệ vũ khí của những tàu bọc sắt đi trước mình trong thế bất lợi.” Tuy vậy, nó vẫn là một con tàu đáng gờm. Về phòng thủ, nó cũng được tuyên bố là thành công nổi bật; đai giáp, đạt độ dày 12 inch tại đường nước ở giữa tàu, được kéo xuống ở mũi để che phủ và gia cường sống mũi, đồng thời bảo vệ tàu trước hỏa lực quét dọc. Để bảo vệ đuôi trước hỏa lực quét dọc, một vách ngăn giáp được dựng ngang phần sau, kéo xuống tới độ sâu 6 foot dưới đường nước.

Alexandra là chiếc cuối cùng trong số các tàu thuần túy “khẩu đội trung tâm”. Đến khi nó được hạ thủy, kinh nghiệm đã đóng dấu chấp thuận lên một kiểu khác, và giờ chúng ta phải quay lại lần theo quá trình tiến hóa của kiểu ấy.

Khó có thể lần ngược phát minh tháp pháo bọc giáp tới một nguồn gốc duy nhất. Người ta nói rằng Ericsson giàu óc phát minh ngay từ khi còn trẻ đã hình dung ý tưởng về một khẩu pháo được bảo vệ đặt trên một bè di động, “một ý tưởng có lẽ được gợi ra từ những bè sông ở Thụy Điển”; và người ta biết rằng về sau ông đã thiết kế chi tiết một tàu monitor nguyên thủy, bản thiết kế mà khi Chiến tranh Krym bùng nổ ông đã dâng cho Napoleon III. Có lẽ ý tưởng mà M. Paixhans là người đầu tiên công khai phát triển—dùng giáp sắt cho một tàu đi biển—đã dẫn tới ý tưởng về một khẩu pháo xoay trục được bảo vệ bằng tấm chắn giáp. Như chúng ta đã thấy, một hệ vũ khí được bảo vệ đã xuất hiện trên các pháo đài nổi của Pháp đóng để công kích Kinburn: tàu bọc giáp và pháo bọc giáp lần đầu tiên được kết hợp trong cùng một đơn vị; và mặc dù những đơn vị ấy là những chiếc đầu tiên được thử trong chiến tranh thực tế, song vài năm trước đó, khoảng năm 1842, một Mr. Stevens ở New York đã đề xuất và chế tạo một pháo đài nổi bọc giáp. Nhưng trong cả hai trường hợp ấy, khẩu pháo đều chưa nằm trong tháp pháo. Ý tưởng tháp pháo, giống như rất nhiều phát minh khác, đã phát triển độc lập ở châu Âu và châu Mỹ. Trong mỗi trường hợp, chiến tranh cung cấp động lực thúc đẩy. Tại Mỹ năm ’62, chính Ericsson, trước một tình thế khẩn cấp quốc gia, đã tạo ra Monitor, con tàu bọc giáp thấp, mớn nước nông, mang hai pháo Dahlgren 11 inch trong một tháp pháo quay bằng hơi nước, để đối phó với Merrimac của miền Nam—một tàu razee có mái giáp cố định dạng nhà che trên các khẩu pháo, được phe Liên minh miền Nam đóng dựa trên kinh nghiệm của Pháp.

Monitor, cả về thiết kế lẫn hoàn cảnh ra đời, là một thành tựu lớn; thành công của nó đã xác nhận tháp pháo quay là một dạng kết cấu nhờ đó có thể mang và xoay hướng một khẩu pháo lớn. Tuy nhiên, đáng ngờ rằng nó có ảnh hưởng đáng kể tới quá trình tiến hóa của tàu tháp pháo đi biển ở phía bên này Đại Tây Dương. Ngay khi Monitor giao chiến với Merrimac, tháp pháo đã được tiếp nhận trên các tàu phòng thủ bờ biển mà các cường quốc châu Âu đặt đóng; và dù sự kiện Hampton Roads kịch tính đến đâu, nó cũng chỉ xác nhận hiệu quả của tháp pháo như một dạng giá lắp pháo. Sự phát triển của tàu tháp pháo đi biển trực tiếp bắt nguồn từ một sự kiện trong Chiến tranh Krym.

Tại biển Azov, vào mùa xuân năm 1855, Commander Cowper Coles của tàu hơi nước H.M. Stromboli, chỉ trong một đêm đã dùng thùng gỗ, cột và ván dựng nên một chiếc bè có khả năng mang pháo hạng nặng, đặt tên là Lady Nancy; nhờ nó ông đưa các kho quân nhu Nga tại Taganrog vào tầm bắn rồi phá hủy bằng hỏa lực đạn phá.

Các hoạt động hải quân trong cuộc chiến này đã khiến sự chú ý chung hướng tới những vấn đề đặc biệt liên quan đến việc cho các tàu mang hệ vũ khí nặng hoạt động trong vùng nước nông, và chiến công của Commander Coles lập tức gây chú ý trong giới chức. Ông trình các mô hình bè vũ trang để Bộ Hải quân Anh xem xét, và không lâu sau chính ông được lệnh trở về nước để đưa ra ý kiến về những yêu cầu của dạng kết cấu này; trong mối liên hệ ấy, nhu cầu bọc giáp bảo vệ khẩu pháo hoặc các khẩu pháo là một điểm mà ngay từ đầu ông đã kiên quyết nhấn mạnh. Cũng trong năm ấy, ông phác thảo một thiết kế tàu có đai giáp, mớn nước nông để tấn công các pháo đài cố định, trang bị những khẩu pháo thuộc loại nặng nhất, mỗi khẩu hoạt động trong một tấm chắn bán cầu cố định. Từ tấm chắn cố định tới tháp pháo quay chỉ là một bước nhỏ. Chẳng bao lâu Commander Coles trở thành người cổ súy nhiệt thành cho các khẩu pháo được giáp bảo vệ, đặt trong cupola hoặc tháp pháo trên hay gần đường tâm tàu để có thể khống chế gần như toàn bộ vòng chân trời. Ông lập luận rằng với một hệ như vậy, con tàu có thể tập trung sức mạnh tấn công theo bất kỳ phương vị nào tới mức mà không hệ pháo mạn nào, dù được thiết kế ra sao, có thể sánh nổi; gần như mọi khẩu pháo đều có thể tác xạ theo bất kỳ phương vị nào mà không cần đổi hướng con tàu, sức mạnh của chúng không cần một động tác cơ động nào mới phát huy được, bởi nó tồn tại ngay cả khi tàu đang thả neo, nằm trong ụ cạn hay chạy theo một hướng không đổi. Độ cao của tháp pháo đem lại cho chúng hỏa lực bắn chúi từ trên xuống, một hiệu quả đặc biệt hữu ích lúc này khi mạn tàu đã được bọc giáp còn boong vẫn có thể bị xuyên thủng.

Sự cổ súy của ông cho hệ tháp pháo, được hỗ trợ bởi trợ lực kỹ thuật của Mr. Brunel, gây ấn tượng sâu sắc lên một bộ phận lớn công chúng và thu hút sự quan tâm của Prince Consort. Ông không tự nhận có kiến thức kỹ thuật của một nhà đóng tàu hay nhà thiết kế; nhưng khi kiên trì nhấn mạnh những ưu điểm có thể thu được từ phương pháp đặt pháo trên đường tâm, ông sử dụng những lập luận tự nhiên đầy sức nặng và giành được sự đồng tình nghề nghiệp của những nhà đóng tàu cùng sĩ quan hải quân danh tiếng. Năm 1860, trước Institution of Naval Architects mới thành lập, ông trình một phương án tàu đi biển mang chín tháp pháo, bảy tháp trên đường tâm và hai tháp đặt lệch, nhờ đó ba tháp có thể bắn về phía trước. Năm sau ông viết cho Bộ Hải quân Anh, cam kết chứng minh rằng có thể đóng một con tàu theo nguyên lý hệ vũ khí của mình, ngắn hơn Warrior 100 foot nhưng vượt trội nó về mọi phương diện quân sự: “Tôi bảo đảm sẽ làm nó mất khả năng chiến đấu và bắt giữ nó trong vòng một giờ; tàu của tôi sẽ có mớn nước nông hơn bốn foot, chỉ cần một nửa thủy thủ đoàn, và chi phí đóng đối với đất nước ít hơn ít nhất £100.000. Tôi sẵn sàng thành hay bại theo những khẳng định ấy.”

Một tuyên bố như vậy không thể bị xem nhẹ. Hơn nữa, những tàu phòng thủ bờ biển áp dụng hệ tháp pháo—các tàu mớn nước nông, đặc trưng bởi trọng tải nhỏ, chi phí thấp và phẩm chất đi biển không tốt, nhưng kết hợp với bảo vệ cực mạnh và hệ vũ khí tấn công lớn—đã được các hãng tư nhân trong nước đóng cho nhiều cường quốc nước ngoài. Chẳng hạn năm ’61, Đan Mạch đã đặt đóng Rolf Krake, một gunboat tháp pháo mang đai giáp 4½ inch và bốn pháo 68 pound, mỗi cặp nằm trong một trong hai tháp pháo bọc giáp; ba năm sau nó chứng minh giá trị trong chiến đấu trước một lực lượng trên danh nghĩa mạnh hơn. Phổ đã đặt chiếc tàu bọc sắt đầu tiên của mình, một tàu tháp pháo. Hà Lan, Ý, Brazil, Nga—đều được biết là đang mua tàu phòng thủ bờ biển kiểu tháp pháo. Và hai tàu tháp pháo đi biển do phe Liên minh miền Nam Hoa Kỳ đặt đóng tại nước này—Wyvern và Scorpion—đã bị chính phủ chúng ta thu giữ và mua lại.

Trong hoàn cảnh ấy, Bộ Hải quân Anh, mặc dù ý kiến chính thức phần lớn phản đối ý tưởng này, vẫn quyết định chấp nhận hệ tháp pháo và cho nó một cuộc thử. Royal Sovereign được cắt hạ từ một tàu ba boong 120 khẩu, bọc đai giáp 5½ inch và boong giáp 1 inch, rồi trang bị bốn tháp pháo mang tổng cộng năm khẩu 12½ tấn—hai khẩu trong tháp phía trước nhất và mỗi tháp còn lại một khẩu. Đồng thời Prince Albert, cũng là một tàu bốn tháp pháo, được hãng Samuda đặt ky theo đơn đặt hàng của Bộ Hải quân Anh. Xét riêng về hệ vũ khí, những tàu này là một thành công rõ rệt. Chắc chắn chúng không phải tàu đi biển đại dương. Chúng có nhiều khuyết điểm và đặc điểm không mong muốn. Nhưng cách bố trí hệ vũ khí được thấy là thỏa đáng, và captain của Royal Sovereign báo cáo rất thuận lợi về tàu mình, mô tả nó là một chiến hạm đáng gờm nhất; “khả năng cơ động linh hoạt, tốc độ, trọng lượng loạt pháo mạn và mục tiêu nhỏ mà nó phơi ra làm tăng gấp mười sức mạnh tấn công và thoát ly của nó.”

Thời gian cùng tiến bộ của pháo binh đứng về phía Captain Cowper Coles. Ông thấy, và các cố vấn của Bộ Hải quân Anh cũng cảm nhận, rằng mặc dù vẫn có thể vận hành những khẩu pháo hiện có trên mạn, sự gia tăng kích thước và trọng lượng pháo sớm muộn sẽ buộc người ta phải đặt chúng trên những bàn xoay cân bằng chính xác, giữ bằng các trục trung tâm trên đường tâm tàu. Chỉ bằng phương pháp ấy mới có thể vận hành khẩu pháo lớn nhất và, khi cần, dồn toàn bộ trọng lượng đạn vào một trong hai mạn. Thực tế, tháp pháo, vốn ban đầu có mục đích thuần túy phòng thủ, giờ được nhìn từ một quan điểm hoàn toàn khác: như một thiết bị thuận tiện để mang và vận hành những khẩu pháo có cỡ nòng lớn nhất. Có người phản đối máy móc phức tạp ư? Tời thông thường, thanh răng và bánh răng vẫn được dùng thường xuyên trên mọi bàn xoay đường sắt, và các tháp pháo Mỹ chưa bao giờ hỏng trong chiến đấu hay khiến người ta mất niềm tin vào độ tin cậy của chúng. Người ta không thích phải dựa vào một trục trung tâm ư? Thế nhưng trục ấy đã được dùng để giữ các pháo mạn trên tàu bọc sắt của chúng ta—chỉ là một bulông đường kính 4 inch, bản thân còn phơi trước hỏa lực pháo.

Các nhà thiết kế của Bộ Hải quân Anh kiên quyết nhấn mạnh những khó khăn thực tiễn cản trở việc thiết kế một tàu tháp pháo đi biển thỏa đáng. Sir Edward Reed nói rằng những ưu điểm được tuyên bố cho tháp pháo là hiển nhiên; từng khẩu pháo càng lớn và nặng thì lợi ích của việc đặt nó trong tháp càng lớn. Nhưng những người cổ súy nhiệt thành cho phương pháp này đã bỏ qua thực tế rằng tháp pháo không tương thích với cột buồm và buồm, cũng như với boong mũi và mạn khô cao cần thiết cho phẩm chất đi biển tốt. Vào thời điểm ấy, năm 1865, có thể bảo vệ và vận hành tám khẩu pháo lớn nhất đặt trên mạn với một khoản trọng lượng bỏ ra chỉ ngang mức cần để đặt bốn khẩu, mỗi tháp hai khẩu, trên đường tâm; trong trường hợp sau, chúng chỉ có thể đồng thời bắn theo hai hướng khác nhau, trong khi ở trường hợp trước chúng có thể bắn theo tám hướng.

Để hai bên trong cuộc tranh luận có thể trực tiếp đối mặt với những khó khăn thực tiễn, tháng 5 năm ’65 một ủy ban được thành lập tại Bộ Hải quân Anh, và Captain Coles được yêu cầu đưa ra một thiết kế tàu tháp pháo với sự trợ giúp của một họa viên kỹ thuật, dùng các bản vẽ Pallas làm chỉ dẫn. Thiết kế của ông, một con tàu mang hai pháo 600 pound, mỗi khẩu đặt trong một cupola trên đường tâm, bị coi là không thích hợp. Vì vậy Board quyết định đóng một con tàu theo thiết kế của Sir Edward Reed—một tàu mạn khô cao, mang đầy đủ cột buồm và hệ buồm, có đai giáp cùng các khẩu đội mũi và đuôi được bảo vệ, đồng thời có hai tháp pháo trên đường tâm ở giữa tàu, đặt phía trên một khẩu đội trung tâm, mỗi tháp mang hai pháo 600 pound nặng 25 tấn. Đó là Monarch. Nó là tàu tháp pháo thực sự đi biển đại dương đầu tiên, và thành tích trên biển năm ’69 khi hoạt động cùng các tàu khẩu đội trung tâm như Bellerophon và Hercules đã chứng minh nó là một đơn vị có giá trị và hiệu quả; Mr. Brassey nói rằng thí nghiệm này chứng minh “hoàn toàn có thể thiết kế một tàu tháp pháo đủ khả năng đi biển, mặc dù đối với mục đích đi biển, khẩu đội trung tâm có những ưu điểm lớn so với hệ tháp pháo.”

Trong khi đó Captain Coles đã phản đối mạnh mẽ việc coi thiết kế Monarch là đại diện cho hệ thống của mình. Phương án ấy không phải của ông; các tháp pháo được đặt quá cao, khiến diện tích cần bảo vệ lớn, và con tàu, không giống những tàu mạn khô thấp do chính ông thiết kế, phơi ra một mục tiêu lớn. Nhưng phản đối chủ yếu của ông là sự hiện diện của boong mũi và khẩu đội mũi bọc giáp đã triệt tiêu toàn bộ ưu thế của pháo tháp bằng cách ngăn chúng bắn về phía trước. Sau những cuộc thương lượng kéo dài, ông giành được sự cho phép của Bộ Hải quân Anh để có một con tàu được đóng theo đúng quan điểm của mình và không chịu sự phê bình của các viên chức Bộ Hải quân. Năm ’69 Captain, do Messrs. Laird đóng theo bản vẽ của ông, được hạ thủy tại Birkenhead. Captain, mặc dù nhìn chung tương tự Monarch—sự phát triển của pháo binh đã giới hạn số tháp pháo còn hai—khác nó ở một phương diện quan trọng: mạn khô thiết kế chỉ 8 foot so với 14 foot; và do một sai sót nào đó trong tính toán, kích thước này thực tế chỉ còn 6 foot khi tàu ở trạng thái sẵn sàng đi biển. Mạn khô thấp ấy, kết hợp với diện tích buồm lớn, tạo ra tình trạng mất ổn định ở những góc nghiêng lớn, dẫn tới thảm họa và đặt dấu chấm hết cho tàu tháp pháo mang đầy đủ hệ buồm.

Ngay cả trên Captain, hỏa lực phía trước cũng không thể đạt được. Trong các bản vẽ ban đầu, nó có mạn khô thấp mà nhà thiết kế ưa chuộng; nhưng trong những bản vẽ về sau, poop và boong mũi được thêm vào để đem lại phẩm chất đi biển cần thiết, và vì thế hỏa lực phía trước bị hy sinh. Nó được trang bị đầy đủ hệ cột buồm: các cột sắt dạng chân kiềng ba chân nhằm tránh phải dùng dây chằng và tạo cung bắn thông thoáng nhất có thể. Toàn bộ hệ thống dây buồm đều dừng lại ở, và được thao tác từ, một boong treo hẹp dựng phía trên các tháp pháo. Boong treo này cung cấp không gian làm việc cho thủy thủ đoàn, những người trong biển động vừa phải sẽ không thể sử dụng boong trên thấp.

Đêm ngày 6 tháng 9 năm 1870, Captain bị lật úp trong biển động dữ dội ngoài khơi mũi Finisterre. Tại St. Paul’s Cathedral, tấm đồng tưởng niệm dựng lên để ghi nhớ thảm họa này ghi rằng Captain được đóng theo sự nhượng bộ trước dư luận thể hiện tại nghị viện và qua những kênh khác, trái với quan điểm và ý kiến của Controller cùng cơ quan của ông; và rằng mọi chứng cứ đều có xu hướng cho thấy nhìn chung họ không tán thành việc đóng con tàu ấy.

Khó khăn trong việc kết hợp hệ tháp pháo với đầy đủ cột buồm và buồm đã được nhận ra từ lâu. Khoảng mười tám tháng trước khi Captain bị mất, Bộ Hải quân Anh, trước hiệu suất ngày càng tăng của máy hơi nước, đã quyết định đóng một tàu tháp pháo đi biển không cột buồm.

Kinh nghiệm của Mỹ ảnh hưởng rất lớn tới quyết định này. Tại Mỹ, nơi nguyên lý dùng máy móc cho cả đẩy tàu lẫn vận hành pháo được chấp nhận dễ dàng hơn ở châu Âu, đường hướng phát triển diễn ra trực tiếp hơn. Từ Monitor nguyên thủy, cả một loạt biến thể đã được tạo ra, và từ những tàu phòng thủ bờ biển một tháp pháo, người ta tiến tới những tàu tháp pháo đi đại dương không cột buồm, mạn khô thấp, mang các pháo nòng trơn lớn nhất. Những ocean monitor này, tuy thiếu một số đặc điểm được coi là không thể thiếu trên chiến hạm Anh, vẫn gây ảnh hưởng không thể nghi ngờ lên công cuộc đóng tàu của chính chúng ta. Dù thiết kế yếu ở nhiều phương diện, sức chứa nhiên liệu nhỏ và không ổn định khi làm bệ pháo, chúng vẫn được một số tác giả coi là tổ tiên thực sự của lớp chiến hạm giờ đây thay thế các tàu có cột buồm của thập niên 1860.

Từ đây, bài toán của kiến trúc sư hải quân được đơn giản hóa rất nhiều. Cột buồm và buồm, vốn trước kia gây bao phiền toái, giờ bị thẳng thắn từ bỏ, và kết quả là hàng nghìn khó khăn từng vây lấy nhà thiết kế tàu tháp pháo bị quét sạch. Đường cong ổn định không còn phải thỏa mãn những yêu cầu xung đột giữa tàu buồm và bệ pháo. Trọng lượng lớn tiết kiệm được nhờ bỏ cột buồm và buồm có thể chuyển thành phần tăng thêm cho hệ vũ khí hoặc lượng nhiên liệu mang theo. Chân vịt đơn, vốn gần như là điều tất yếu trên một con tàu dự định còn sử dụng buồm, có thể được thay bằng hai chân vịt công suất lớn hơn; và sự thay đổi ấy loại bỏ nguy cơ tàu bị vô hiệu hoàn toàn, đồng thời đem lại một số ưu điểm kết cấu không cần liệt kê ở đây. Quả thực, cũng có thể nói theo chiều ngược lại rằng việc tiếp nhận hai chân vịt đã làm độ tin cậy của hệ thống máy đẩy tăng lên tới mức cho phép từ bỏ cột buồm và buồm.

Tháng 4 năm 1869, Devastation được khởi đóng. Do Sir Edward Reed thiết kế, nó “đã đi trước, chứ không phải hưởng lợi từ, bài học khủng khiếp của Captain, và bằng thành công của mình đã chứng minh phán đoán cùng tính chủ động của Board và cố vấn của họ.” Sir Edward Reed đã nhận ra đầy đủ hơn những người chỉ trích ông các yếu tố xung đột cố hữu trong tàu tháp pháo có hệ buồm. Và thật có ý nghĩa khi, đúng vào thời điểm thành công chắc chắn của Monarch hẳn phải đem lại sự hài lòng cho nhà thiết kế, ông lại ghi: “Niềm tin rõ ràng và mạnh mẽ của tôi vào lúc viết những dòng này [31 tháng 3 năm 1869] là chưa có một tàu tháp pháo nào mang hệ buồm được thiết kế thỏa đáng từng được đóng, hay thậm chí đặt ky.”

Thiết kế Devastation là sự phát triển từ một số tàu tháp pháo không cột buồm trước đó—Cerberus, Hotspur và lớp Glatton—những tàu đã thể hiện các quan niệm của Sir Edward Reed về yêu cầu đối với tàu phục vụ ven bờ. Ban đầu được bố trí bốn pháo 25 tấn, Devastation cuối cùng mang bốn pháo nạp đạn đầu nòng, mỗi khẩu nặng 35 tấn, đặt trong các tháp pháo trên đường tâm, mỗi đầu của một breastwork trung tâm dài 150 foot có một tháp, breastwork này được dựng bao quanh các ống khói.

Breastwork trung tâm này, nhô cao trên boong trên và được bọc giáp thép dày 10 inch dọc hai bên, đỡ hai tháp pháo và cho phép đặt pháo ở độ cao thích hợp phía trên đường nước. Bản thân boong trên khá thấp. Hai mạn, tới ngang mức boong ấy, được bảo vệ bởi một đai giáp hoàn chỉnh dày 8 inch.

Việc loại bỏ cột buồm và hệ thống dây buồm gây tác động nổi bật tới thiết kế. So với Monarch, có trọng tải gần như tương đương, Devastation mang pháo nặng hơn, trọng lượng giáp gấp đôi, lượng nhiên liệu gấp đôi, mà chỉ cần hơn một nửa thủy thủ đoàn để vận hành.

Việc Captain bị mất, xác nhận những nghi ngờ mà các chuyên gia đã bày tỏ về khả năng đi biển của tàu tháp pháo có hệ buồm, đã gây lo ngại cho sự an toàn của mọi tàu tháp pháo đã đóng và đang đóng. Trong tâm trí công chúng, do những khuyết điểm được báo cáo của các monitor Mỹ và những thiếu sót đã biết của các tàu phòng thủ bờ biển của chúng ta, niềm tin ngày càng lan rộng rằng bản thân hệ tháp pháo vốn không an toàn. Người ta còn tin rằng tàu không cột buồm, không có diện tích buồm để hãm và ổn định chuyển động, sẽ dễ lắc ngang quá mức và nguy hiểm. Để làm dịu nỗi bất an về sự an toàn của Devastation và các tàu cùng kiểu, một Committee on Designs được thành lập. Ủy ban, gồm một số kiến trúc sư hải quân và sĩ quan lỗi lạc nhất, đưa ra báo cáo vào mùa xuân năm ’71; mặc dù gặp sự phản đối đáng kể từ một trường phái, báo cáo ấy vẫn “tạo thành nền tảng trên đó Bộ Hải quân Anh quyết định xây dựng chính sách tương lai.” Ủy ban hoàn toàn phản đối những tàu mang đầy đủ hệ buồm cho hàng chiến đấu; theo họ, không thể kết hợp trong cùng một con tàu sức tấn công và phòng thủ lớn với một bộ buồm đầy đủ. Họ coi lớp Devastation là kiểu tàu bọc giáp thích hợp nhất cho phục vụ tương lai, đồng thời nhận thấy chúng có độ ổn định đủ để an toàn và, trên gần như mọi phương diện, là một thiết kế chiến hạm thỏa đáng. Đối với chính Devastation, họ khuyến nghị một số sửa đổi nhỏ, có tác dụng cải thiện độ ổn định của tàu và tăng chỗ ở cho thủy thủ đoàn. Sửa đổi chính gồm nâng hai mạn tàu ở phần giữa lên ngang mức breastwork trung tâm, đồng thời kéo boong breastwork ra tới hai mạn để tạo thành các thượng tầng bên không bọc giáp.

Ngoài Devastation, chẳng bao lâu sau còn có hai tàu cùng kiểu được đặt ky là Thunderer và Dreadnought. Ba tàu hơi khác nhau về kích thước nhưng đều mang những đặc điểm cơ bản giống nhau. Đáng chú ý nhất là sự chuyển biến từ các thượng tầng bên không bọc giáp trên Devastation sang một khẩu đội trung tâm bọc giáp rộng bằng toàn thân tàu trên Dreadnought. Ảnh hưởng của Sir Edward Reed, lúc này đã nhường chức Chief Constructor tại Bộ Hải quân Anh cho Mr. Nathaniel Barnaby, thể hiện rõ trong quá trình tiến hóa ấy. Năm ’73 ông công khai nêu phản đối đối với việc nâng hai mạn Devastation lên và hình dung cảnh một quả đạn phá bay vào thượng tầng không bọc giáp rồi thổi tung toàn bộ kết cấu sắt nhẹ phía trước các khẩu pháo. Kết quả được thấy trên Dreadnought, nơi breastwork được làm thành phần nối tiếp của mạn tàu và được bọc giáp. Boong mũi và boong sau cũng được cho mạn khô cao hơn so với Devastation và Thunderer, với mong muốn làm con tàu khô ráo và dễ chịu hơn; và do các tháp pháo được đặt đủ cao, người ta thấy có thể làm vậy mà không hạn chế cung bắn của pháo. Sự chuyển dịch từ kiểu monitor tới thiết giáp hạm hiện đại xét về mạn khô được thể hiện rõ trong ba tàu thuộc lớp Devastation này. Mạn khô thấp, bất chấp tác dụng khiến con tàu khó bị phát hiện hơn, dần bị từ bỏ. Mạn khô cao đã báo trước xu hướng của những tàu tương lai. Việc Captain bị mất đã dẫn tới nghiên cứu nghiêm túc của các kiến trúc sư hải quân và nhà toán học về độ ổn định của chiến hạm ở những góc lắc ngang lớn, và tới lúc này ưu điểm của mạn khô cao đã được thừa nhận rộng rãi. Mạn khô cao không chỉ làm tàu dễ sinh hoạt hơn; nhờ dạng đường cong ổn định mà nó tạo ra, chiều rộng tàu có thể được giảm một cách an toàn, qua đó góp phần tạo nên một con tàu ổn định hơn và dễ đẩy hơn so với trường hợp không có nó.

Ở những phương diện khác, ba con tàu này cũng cho thấy những đường hướng mà tiến bộ đang diễn ra. Trong các tháp pháo của Devastation, hai pháo 35 tấn được nạp và vận hành bằng tay; nhưng trong tháp pháo phía trước của Thunderer, hệ thủy lực mới của Messrs. Armstrong được áp dụng thành công cho hai pháo 12 inch nặng 38 tấn; và hệ này được tiếp nhận cho cả hai tháp pháo của Dreadnought. Pháo được nạp từ bên ngoài; sau khi bắn, các tháp pháo được quay bằng hơi nước cho tới khi pháo nằm đúng phương vị cần thiết; sau đó chúng được hạ xuống bằng thủy lực, rồi các đầu đạn 700 pound được một rammer thủy lực dạng ống lồng nện vào miệng nòng. Năm 1879 xảy ra một tai nạn trên Thunderer mà, người ta nói, đã góp phần thúc đẩy việc quay lại pháo nạp đạn khóa nòng. Khi ấy người ta đang tiến hành bắn đồng loạt; một khẩu không khai hỏa mà cả những người trong lẫn ngoài tháp pháo đều không hay biết. Các khẩu pháo được nạp lại, và khi khai hỏa, một khẩu nổ tung. Người ta nhận thấy rõ rằng tình trạng nạp đúp như vậy sẽ không thể xảy ra với pháo nạp đạn khóa nòng.

Devastation có hai chân vịt do các động cơ độc lập dẫn động, nhưng đó là những động cơ không compound kiểu trunk, làm việc với áp suất hơi tối đa 30 lb trên mỗi inch vuông. Trên Dreadnought, người ta đã tiến thêm một bước tới các động cơ compound ba xi-lanh đặt thẳng đứng, làm việc với áp suất 60 lb trên mỗi inch vuông trong các buồng máy được ngăn đôi bằng một vách ngăn kín nước dọc.

Quá trình tiến hóa của thiết giáp hạm đang bị sự tiến hóa của pháo binh thúc đẩy với tốc độ dữ dội. Tàu tháp pháo không cột buồm vừa mới được Committee on Designs phê chuẩn như kiểu tiêu chuẩn cho chiến tranh trong tương lai gần thì một bước tăng đột ngột về sức mạnh pháo đã buộc người ta phải xem xét những nguyên lý mới và làm nảy sinh một kiểu tàu mới.

Cho tới lúc ấy, phòng thủ vẫn xoay xở cạnh tranh khá thành công với tấn công; bằng cách dành tới 25 phần trăm tổng trọng lượng con tàu cho giáp bảo vệ, kiến trúc sư hải quân vẫn có thể theo kịp nhà pháo thuật. Nhưng rõ ràng với những phương pháp hiện có, ông không thể theo xa hơn nhiều nữa. Giáp không thể cứ dày lên vô hạn. Giáp có thể bị xuyên thì chẳng tốt hơn không có giáp; thực ra còn tệ hơn, vì nó là một phần thừa, mà trên tàu thì phần thừa lại lãng phí gấp đôi, bởi nó đồng nghĩa với việc mất đi sức mạnh ở một phương diện khác. Liệu rồi có phải bỏ giáp hoàn toàn? Xét cho cùng, dường như những tiên đoán của Sir Howard Douglas rất có thể trở thành sự thật; rằng cũng như thuốc súng đã buộc người lính bộ binh, sau khi đè nặng lên anh ta bằng một khối lượng giáp ngày càng lớn, cuối cùng phải bỏ hẳn áo giáp, thì pháo nòng xoắn cũng sẽ khiến giáp tàu ngày càng kém hiệu quả và rốt cuộc trở thành một gánh nặng hoàn toàn vô ích.

Bước tiến của pháo binh diễn ra trong mối liên hệ với công cuộc đóng tàu của Ý. Năm 1872, Ý đặt ky Duilio, và một năm sau là Dandolo, hai tàu tháp pháo không cột buồm thuộc một lớp mới, lắp máy của Penn và Maudsley, trang bị hai tháp pháo đặt chéo, mỗi tháp được thiết kế để mang hai pháo Armstrong 60 tấn; về sau những khẩu này được đổi thành pháo 100 tấn có cỡ nòng 17¾ inch. Trên chính những tàu ấy, người Ý cũng đưa ra một lời giải cho khó khăn về giáp. Họ bỏ hoàn toàn giáp đứng, ngoại trừ một đai rất dày quanh phần giữa của mỗi tàu để bảo vệ máy móc sống còn và các tháp pháo.

Câu trả lời cho chúng là Inflexible, đặt ky năm ’74.

Chúng ta đã thấy ở chiếc cuối cùng của lớp Devastation, breastwork bọc giáp trung tâm được mở rộng tới toàn bộ chiều rộng tàu. Mr. Barnaby từng đề xuất tận dụng cách bố trí ấy bằng cách đặt lệch hai tháp pháo của Dreadnought sang hai phía đường tâm tàu, để tạo được hỏa lực mạnh phía trước. Mặc dù khi ấy đề xuất chưa được chấp thuận, nó được đưa vào Inflexible như đặc điểm nổi bật nhất của tàu. Tuy nhiên, trong việc này người Ý đã đi trước. Hai tháp pháo của Inflexible, mỗi tháp nặng 750 tấn, được đặt chéo trên một thành trì bọc giáp trung tâm, phủ giáp tổ hợp có độ dày tối đa 24 inch. Phía trước và phía sau thành trì này, hai đầu tàu không bọc giáp được làm ngang bằng với nó, còn dọc đường tâm là một thượng tầng hẹp chạy suốt chiều dài tàu. Thượng tầng này không đóng góp gì vào độ ổn định của tàu; mà với mạn khô tương đối cao, cũng không cần sự đóng góp ấy. Nhưng nó khiến không còn cần một boong treo như trên lớp Devastation, đồng thời cung cấp chỗ ở cho thủy thủ đoàn mà hầu như không hạn chế cung bắn của các pháo lớn.

Inflexible có lượng chiếm nước hơn 11.000 tấn, là chiến hạm nặng và mạnh nhất từng được đóng. Nó dài 320 foot và rộng 75 foot tại đường nước; chiều rộng chưa từng có này, bất chấp mạn khô cao, là cần thiết do độ cao đặt các tháp pháo. Tuy vậy, hiệu suất đẩy của tàu đã được cải thiện đến mức đáng kể so với các tàu trước; lợi ích thu được từ những nghiên cứu lịch sử của Mr. Froude về hình dạng tàu và hoạt động của chân vịt lớn đến mức tốc độ 15 knot đạt được với một mức mã lực tương đối nhỏ.

Ý tưởng về buồm vẫn chưa hoàn toàn chết. Do chiều theo một luồng ý kiến mạnh trong hải quân, ban đầu tàu được thiết kế mang hai cột đơn, với buồm để ổn định chuyển động khi đi biển và làm phương tiện dự phòng nếu hệ thống máy đẩy bị hỏng. Nhưng phương án này được sửa đổi vì khả năng cột buồm và hệ dây buồm đổ xuống sẽ cản trở hoạt động của pháo và chân vịt trong chiến đấu. Người ta quyết định rằng trong thời bình tàu sẽ mang hệ buồm kiểu brig; còn khi dự kiến chiến tranh, tàu sẽ vào ụ để tháo các cột buồm hành trình và thay bằng hai cột sắt ngắn không có yard, dùng cho tín hiệu và mang đài quan sát.

Nhưng chính việc táo bạo bỏ giáp ở hai đầu tàu và tập trung nó vào các mặt bên của thành trì mới là đặc điểm của thiết kế Inflexible bị chỉ trích mạnh nhất. Ngoài một boong bảo vệ dưới nước, giáp hoàn toàn không được dùng ở phía trước và phía sau thành trì. Hai đầu tàu được để không bảo vệ nhưng chia thành nhiều khoang; các khoang gần đường nước tạo thành những két kín nước chứa than, vật tư, hoặc—ở sát mạn tàu—bần. Sự chỉ trích nhằm vào thiết kế này từ hai hướng.

Đối với nhiều sĩ quan hải quân, việc cố đánh bại khẩu pháo bằng cách tăng độ dày giáp đã không còn đáng công. Hơn nữa, quan điểm cho rằng sức phòng thủ của một con tàu được biểu hiện chính xác bằng khả năng phòng thủ của một mảng giáp trên mạn bị lên án là quá phiến diện và quá lý thuyết. Cùng một ngụy biện cũng đang lan truyền đối với pháo. “Người ta có khuynh hướng nghĩ và nói như thể việc đặt một khẩu pháo cực nặng duy nhất lên tàu sẽ khiến nó đặc biệt mạnh, bất kể phải loại bỏ bao nhiêu khẩu mạnh, tuy vẫn kém mạnh hơn, để nhường chỗ cho khẩu ấy. Các bia và pháo tại Shoeburyness được coi như những thước đo thực sự về sức phòng thủ và tấn công của tàu.”

Mặt khác, kinh nghiệm lúc này đang phơi bày sự kém hiệu quả của pháo hạng nặng hải quân. Năm ’71, một bài viết của Captain Colomb thu hút sự chú ý, trong đó ông phân tích hỏa lực pháo hữu hiệu của Monarch và, dựa trên các thí nghiệm mà tàu này tiến hành cùng Captain và Hercules bắn vào một mỏm đá ngoài Vigo, chỉ ra rằng “trong sáu phút kể từ lúc khai hỏa vào tàu chị em ở cự ly 1.000 yard, nó sẽ bắn được mười hai viên, trong đó một viên sẽ trúng và một viên khác có thể sượt qua, còn việc cú trúng duy nhất ấy có xuyên được giáp đối phương hay không vẫn chỉ là cơ hội năm ăn năm thua.” Mùa hè năm sau, chính Mr. Barnaby cũng bị ấn tượng bởi khó khăn mà Hotspur gặp phải khi cố bắn trúng tháp pháo của Glatton ở cự ly 200 yard trên mặt nước êm của cảng Portland: một thí nghiệm vừa xác nhận niềm tin vào độ tin cậy của tháp pháo và khả năng chịu va đập của nó, vừa khiến ông đặt câu hỏi liệu chúng ta có khôn ngoan khi dành quá nhiều trọng lượng để bảo vệ tháp pháo hay không, và liệu có phải một phương án tốt hơn là giảm giáp bảo vệ pháo để tăng số lượng và sức mạnh của chúng.

Từ một hướng khác, sự chỉ trích có tác động trực tiếp hơn. Năm ’75 Sir Edward Reed, lúc này là một nghị sĩ tư nhân, sau khi trở về từ chuyến thăm Ý đã tuyên bố như sau: “Theo ý kiến tôi, các tàu Duilio và Dandolo của Ý, vượt mọi nghi ngờ hay tranh cãi, đang phơi mình trước nguy cơ bị phá hủy nhanh chóng. Tôi e rằng chỉ có thể bày tỏ mối lo ngại rằng người Ý đang theo đuổi một đường lối hoàn toàn sai lầm, rất có khả năng dẫn tới thảm họa.” Bộ trưởng Hải quân Ý phẫn nộ bác bỏ lời khẳng định, cho rằng nó hẳn phải dựa trên thông tin không đầy đủ; và việc đóng Duilio cùng Dandolo vẫn tiếp tục. Nhưng những nhận xét của cựu Chief Constructor áp dụng với sức nặng ngang nhau cho Inflexible; và trong kỳ họp kế tiếp ông đã nói thẳng như vậy tại House of Commons. Ông khẳng định rằng trong chiến đấu, bần và vật tư chứa trong hai đầu không bọc giáp của Inflexible có thể bị bắn tung, hai đầu bị thủng chi chít và ngập nước; và trong trường hợp ấy, thành trì, dù vẫn nguyên vẹn, sẽ không có đủ độ ổn định để cứu tàu khỏi lật úp.

Bộ Hải quân Anh trả lời rằng Sir Edward Reed đã giả định một trường hợp cực đoan, và sự phá hủy hoàn toàn như ông hình dung, ngay cả nếu khả thi, cũng không bao giờ có nhiều khả năng xảy ra trong một trận hải chiến.

Tác động của cả hai tuyên bố là gây ra nỗi lo ngại rộng khắp trong công chúng và làm suy giảm đáng tiếc niềm tin vào chiến hạm đang dự kiến. Vì vậy người ta quyết định bổ nhiệm một ủy ban khác, gồm những nhân vật có uy tín không thể nghi ngờ và không thiên kiến, để điều tra và báo cáo về thiết kế Inflexible. Đúng hạn, ủy ban đưa ra báo cáo. Trong một bản trình bày dài, họ xác nhận quan điểm của Bộ Hải quân Anh rằng khả năng hai đầu không bọc giáp bị xuyên thủng hoàn toàn và ngập nước, đồng thời toàn bộ vật tư và bần bị hỏa lực đạn phá thổi tung, là một tình huống cực kỳ khó xảy ra; họ nhận thấy rằng ngay cả khi con tàu bị đẩy tới giới hạn bất ổn cực đoan có khả năng xảy ra—tức hai đầu bị thủng hoàn toàn và ngập nước, nhưng vật tư cùng bần vẫn còn và góp phần tạo sức nổi—nó vẫn còn dự trữ đủ cả về sức nổi lẫn độ ổn định; và khi cân nhắc tính dễ bị tổn thương của thành trì có giáp 24 inch với khả năng bị phá hủy của hai đầu không bọc giáp, họ đi tới kết luận rằng hai đầu không bọc giáp có khả năng thực hiện phần nhiệm vụ được giao cho chúng trước những rủi ro của chiến tranh hải quân không kém gì thành trì bọc giáp; do đó thiết kế đã duy trì được sự cân bằng hợp lý, và từ một tập hợp điều kiện nhất định đã thu được kết quả tốt. Ngoài khuyến nghị mở rộng hệ thống các khoang chứa bần, không có sửa đổi kết cấu nào so với thiết kế hiện hữu được đề xuất.

Sau Inflexible là những biến thể nhỏ hơn của nó, Ajax và Agamemnon, Colossus và Edinburgh, cùng Conqueror, một phiên bản Rupert cải tiến với một tháp pháo duy nhất. Xu hướng chuyển về lượng chiếm nước nhỏ hơn và ít giáp hơn; trong thời kỳ này, công cuộc đóng tàu chịu ảnh hưởng của thực hành Ý nhiều hơn thực hành Pháp.

Suốt thập niên chuyển tiếp 1870-80 này, kinh nghiệm cùng nhiều bước phát triển mới đã âm thầm làm thay đổi dần quan niệm về kiểu thiết giáp hạm tốt nhất. Có lẽ chưa ở thời kỳ nào chiến hạm lại rõ ràng là một sản phẩm thỏa hiệp đến vậy, và cũng chưa khi nào những giới hạn về kích thước và trọng lượng lại được cảm nhận gay gắt đến thế. Có quá nhiều yếu tố tác động qua lại với nhau, những yêu cầu đặt lên kiến trúc sư hải quân lại mâu thuẫn đến mức dường như gần như không thể dung hòa tất cả trong một thiết kế thỏa đáng. (Thế nhưng không gì đáng chú ý hơn sự nhất trí mà các nhà thiết kế, khi được trao những điều kiện nhất định, lại cùng đi tới một kết quả cuối cùng: Duilio và Inflexible là một ví dụ.) Dù thiết kế là gì, nó đều có thể hứng chịu những lời phê bình mạnh mẽ. Và phần chủ yếu của sự phê bình ấy, như chúng ta đã thấy, nhằm vào việc sử dụng và bố trí giáp.

Năm ’73 Mr. Barnaby đã đặt vấn đề về sự khôn ngoan của việc dành một trọng lượng lớn để bảo vệ các tháp pháo. Ba năm sau, Commander Noel, trong một Prize Essay, cổ súy các khẩu đội không bọc giáp, với mục đích tăng số pháo trong khẩu đội và dùng phần trọng lượng tiết kiệm được cho sức tấn công. Năm ’73 Mr. Barnaby đã lập luận rằng việc giảm giáp trên thân tàu để tăng độ dày giáp cho khẩu đội sẽ khiến đối phương phải gia tăng số súng máy hạng nhẹ và trung. Chỉ vài năm sau, chiến hạm đã tua tủa các súng Gatling và Gardner, Nordenfelt và Hotchkiss, mà sự hiện diện của chúng đem lại một giá trị mới cho giáp, dù mỏng đến đâu. Mr. Froude cũng vậy, trong các thí nghiệm liên quan tới Inflexible, đã làm nổi bật ưu thế mà giáp mỏng ở hai đầu tàu đem lại cho độ ổn định. Ý tưởng thay giáp bằng kết cấu phân khoang ngày càng tỏ ra hấp dẫn. Trong khi người Pháp tiếp tục ưa chuộng đai giáp hoàn chỉnh quanh đường nước, người Ý đi tới cực điểm trên Italia và Lepanto, nơi đường nước hoàn toàn không được bảo vệ bằng giáp mạn. Phần giáp được mang trên tàu được bố trí dưới dạng một boong bảo vệ, một đặc điểm xuất hiện phía trên mặt nước kết hợp với đai giáp mạn trên lớp Devastation của chúng ta, và nằm dưới nước mà không có giáp mạn trên Inflexible cùng những tàu nhỏ hơn cùng thời. Boong bảo vệ, che phủ các bộ phận sống còn của tàu và làm chệch đạn đặc cũng như đạn phá khỏi bề mặt của nó, là một giải pháp ngày càng được các kiến trúc sư hải quân ưa chuộng. Committee on Designs năm ’71 đã cổ súy nó vì cho rằng nó có những ưu điểm quan trọng hơn một trọng lượng tương đương của giáp mạn. Nếu đặt ở một khoảng cách nào đó dưới mặt nước, nó tạo thành mái của một kết cấu thân tàu chìm dưới nước, miễn nhiễm với hư hại do hỏa lực pháo, hai mạn của phần thân này được nước biển bảo vệ đầy đủ. Nếu, như về sau đã thực hiện, boong bảo vệ được đặt cao hơn mặt nước một khoảng nhỏ, còn hai bên của nó uốn xuống để gặp mạn tàu ở một độ sâu dưới nước mà đạn khó có thể xuyên tới, thì boong ấy đem lại những ưu điểm khác: máy móc sống còn, dù giờ một phần nằm trên mặt nước, vẫn được bảo vệ; các phần nghiêng của boong có khả năng làm chệch những viên đạn vốn sẽ xuyên qua một tấm giáp đứng dày hơn nhiều; hơn nữa, nếu hai mạn tàu bị bắn thủng chi chít trong chiến đấu, boong bảo vệ vẫn giữ nguyên vẹn một phần lớn diện tích quanh đường nước, nhờ đó bảo đảm độ ổn định ngang của tàu.

Mũi đâm vẫn được ưa chuộng, nhưng quan điểm về sự cần thiết của hỏa lực phía trước đang chậm rãi thay đổi. Commander Noel viết năm ’76: “Theo ấn tượng của tôi, hai hoặc ba năm trước một số nhà chức trách đã gán giá trị quá lớn cho hỏa lực phía mũi; và việc cơ động một hạm đội trong chiến đấu sẽ nhằm mục đích sử dụng mũi đâm cho hiệu quả, đồng thời dùng pháo mạn khi vượt qua đối phương.” Việc khai hỏa các pháo hạng nặng trong lúc áp sát để đâm được coi là không nên, vì khói sẽ che khuất tầm nhìn. Nói ngắn gọn, hỏa lực phía trước không phải điều quan trọng hàng đầu, và cách bố trí hệ vũ khí nhằm tập trung hỏa lực mũi bằng cách hy sinh hỏa lực mạn là dựa trên một nguyên lý sai. Commander Noel cổ súy một tàu pháo mạn có trọng tải vừa phải, với một khẩu đội không bọc giáp gồm các pháo cỡ trung, một đai giáp quanh đường nước dày 10 inch, thuôn xuống còn 5 inch ở phía trước và phía sau, phía sau được đỡ bằng gỗ và than. Ông đề xuất chia khoang kín nước để phòng mũi đâm và ngư lôi.

Khi thập niên trôi qua, hải quân và các vấn đề hải quân ngày càng ít thu hút sự quan tâm của công chúng. Thiết kế chiến hạm vẫn được một nhóm nhỏ bàn luận, nhưng Board, nhận thức rõ tính chuyển tiếp của các tàu kiểu thành trì, đồng thời chịu ảnh hưởng của phong trào quốc gia đòi cắt giảm và tiết kiệm, gần như đã ngừng đóng tàu. Trong ba năm ’76, ’77 và ’78, Anh chỉ đặt ky hai thiết giáp hạm bọc giáp, trong khi Pháp đặt ky mười hai chiếc. Năm ’78, bốn tàu nước ngoài đang được đóng tại nước này được vội vàng mua bằng một khoản Vote of Credit. Nhưng tới năm 1880, hải quân bọc giáp của Pháp một lần nữa đã có sức mạnh ngang với Anh.

Khẩu pháo, bằng quá trình tiến hóa nhanh chóng của mình, đang chặn đứng thiết kế. Những cuộc tranh luận kéo dài về buồm và hơi nước đã được giải quyết; giờ đây chính thành tựu của các pháo nạp đạn khóa nòng mạnh, cả cỡ lớn lẫn cỡ nhỏ, đã ném mọi quan niệm hiện hữu về thiết kế chiến hạm vào lò nung. Người ta biết rằng cuối cùng người Pháp đã sở hữu pháo nạp đạn khóa nòng hiệu quả; và các nhà pháo thuật cho thấy rằng, bất chấp sự bất tiện của pháo nòng dài trên tàu, nòng dài và thuốc súng cháy chậm là cần thiết nếu muốn phát triển sức mạnh lớn hơn, và các pháo nạp đạn đầu nòng nòng ngắn của chúng ta đã bắt đầu lỗi thời. Mùa hè năm ’79, sự quan tâm của công chúng bị đánh thức bởi sự xuất hiện tại Spithead của một số gunboat Trung Quốc do hãng Armstrong đóng. Mỗi gunboat này mang hai pháo nạp đạn khóa nòng 12 tấn đặt trên trục xoay trung tâm, một phía trước và một phía sau: những khẩu pháo mạnh và hiệu quả đến mức, so với bất kỳ loại nào đang được trang bị trong Hải quân Hoàng gia Anh, người ta lập tức nhận ra khả năng của những tàu nhỏ bé ấy. Cuộc tranh chấp giữa B.L. và M.L. đang tiến tới cao trào. Pháo M.L. 100 tấn đang được thử pháo tại Woolwich. Tháng 8, một ủy ban sĩ quan hải quân tới Đức để chứng kiến và báo cáo về các cuộc thử pháo nạp đạn khóa nòng mới của Krupp, và những cuộc thử này, cùng các cuộc thử của Armstrong ở nước này, xác nhận tính đáng gờm của loại pháo mới. Giáp cũng đang tăng cường sức mạnh; giáp tổ hợp—kết hợp thép và sắt—được thấy là có khả năng chống xuyên bất ngờ.

Hơn nữa, ngư lôi, với hiệu quả ngày càng cao, giờ bắt đầu gây ảnh hưởng không chỉ tới các chi tiết của thiết kế tàu mà tới toàn bộ bản chất của chiến tranh hải quân. Ảnh hưởng của ngư lôi dưới nhiều dạng khác nhau đã được nhận ra ngay từ những năm đầu thập niên. Trận Dorking thảm khốc nhưng may thay chỉ là hư cấu, diễn ra trên các trang Blackwood’s Magazine năm 1871, đã được mở đầu bằng một trận hải chiến trong đó tất cả trừ một chiếc trong số những tàu bọc sắt tốt đẹp của chúng ta bị ngư lôi đánh chìm khi cố đâm vào hạm đội Pháp. Bài học quá rõ ràng. Từ đó trở đi, tác động tiềm tàng của ngư lôi được nhìn nhận là rất lớn. Cuối cùng mũi đâm dường như đã gặp được một đối trọng. Và có vẻ rằng, trong việc chế ngự mũi đâm, ngư lôi một lần nữa trao vị trí ưu tiên cho khẩu pháo đang cải tiến nhanh chóng. Người ta dự đoán những trận đánh pháo mạn theo kiểu cũ, diễn ra ở cự ly xa và tốc độ cao.

Năm 1880, một kiểu thiết giáp hạm mới đã tiến hóa tới mức đủ bền vững để làm nền tảng cho toàn bộ các lớp tàu tương lai.

Người viết tiểu sử Sir Cooper Key cung cấp cho chúng ta một tường thuật gần gũi về nguồn gốc thiết kế Collingwood, nhằm minh họa cách nhà quản trị có tầm nhìn xa này thành công trong việc dự đoán xu hướng đóng tàu tương lai. Ông nói rằng năm ’66 Captain Key đã ghi trên giấy bản tóm lược các ý tưởng của mình về thiết kế chiến hạm, rõ ràng đi trước quan điểm đương thời nhiều năm. Nói ngắn gọn, ông cho rằng các thông số cho thiết giáp hạm hạng nhất tương lai của chúng ta, trong chừng mực có thể, phải bao gồm những đặc điểm sau: tốc độ vừa phải, chiều dài nhỏ và khả năng cơ động rất cao; bảo vệ hoàn hảo các bộ phận sống còn và có đai giáp hoàn chỉnh quanh đường nước, thay vì bảo vệ nhân lực và kết cấu phía trên mặt nước; một hệ vũ khí boong chính gồm pháo mạn cỡ trung ở giữa tàu và cỡ nhẹ hơn về hai đầu, kết hợp với hệ vũ khí boong trên gồm bốn pháo lớn trong hai barbette không bọc giáp, một đặt phía trước cột buồm foremast và một phía sau cột buồm mizzen; không dùng buồm. Nhưng trong nhiều năm người ta chưa tiến gần tới con tàu lý tưởng của Captain Key; những ý tưởng mà nó thể hiện đối lập với quan điểm của đại đa số đồng nghiệp sĩ quan của ông.

“Năm 1878, người Pháp đã đặt ky tại Toulon một con tàu mang tên Caiman. Nó dài 278 foot và có tốc độ 14½ knot. Nó mang một pháo nòng xoắn nạp đạn khóa nòng 42 cm duy nhất ở mũi, và một khẩu khác ở đuôi, mỗi khẩu đặt en barbette; ngoài ra trên mỗi mạn, giữa hai barbette, nó còn mang hai pháo 10 cm, cùng các súng máy. Nó được bảo vệ mạnh bằng một đai giáp quanh đường nước dày 19½ inch ở giữa tàu và giảm dần độ dày về phía mũi và đuôi. Phần giữa tàu, giữa hai barbette, còn được bảo vệ bởi một boong thép dày 2·8 inch. Rõ ràng trên con tàu này đã có một mức độ tiến gần tới lý tưởng tổng quát từng nằm trong tâm trí Sir Cooper Key năm 1866—tuy cũng chỉ đến thế. Nó đem lại một dạng gợi ý cho các nhà thiết kế tại Bộ Hải quân Anh, và trước khi Sir Cooper Key tham gia Board, một thiết kế mới, thực sự dựa trên gợi ý của Caiman nhưng khác nó rất nhiều, và chính nhờ mức độ khác biệt ấy mà tiến gần hơn tới lý tưởng của Sir Cooper Key, đang trong quá trình hoàn tất tại đó. Con tàu ấy là Collingwood.”

Collingwood có lượng chiếm nước 9.150 tấn, dài 325 foot, rộng 68 foot và đạt tốc độ 15·7 knot. Lần đầu tiên trong Hải quân, nó có chính cách bố trí pháo mà Captain Key đã khuyến nghị năm ’66: hai khẩu ở mũi, hai khẩu ở đuôi, đặt trên bàn xoay, cùng một hệ pháo mạn mạnh ở giữa. Cuối cùng, việc tiếp nhận hệ nạp đạn khóa nòng dẫn tới barbette lớn hơn và khẩu đội nhỏ hơn: các pháo 43 tấn ở mũi và đuôi, còn pháo mạn chỉ là loại 6 inch; và theo cách đó thiết kế cuối cùng lại khác lý tưởng năm ’66 nhiều hơn thiết kế ban đầu. “Các khẩu mũi và đuôi được bảo vệ bằng barbette và những lớp giáp khác, nhưng Key đã yêu cầu phải dành một phần bảo vệ cho các bàn xoay và máy móc vận hành chúng. Thủy lực đã làm tăng rất nhiều số lượng và tầm quan trọng của máy móc ấy, và vì nhờ nó số người trong kíp pháo giảm đáng kể, chúng ta có thể hình dung vị đô đốc tán thành sự thay đổi như một bước phát triển tự nhiên từ nguyên lý của mình. Tương tự, chúng ta có thể hiểu rằng giờ đây ông đã dứt khoát tán thành việc từ bỏ sức buồm trên các thiết giáp hạm hạng nhất.” Năm ’78, ông đã treo cờ hiệu của mình trên Thunderer ngoài biển, và khi ấy trực tiếp trải nghiệm độ tin cậy của máy móc vận hành pháo cùng những khó khăn đi kèm việc cơ động một hạm đội hiện đại dưới buồm.

Cả về hệ vũ khí lẫn cách bố trí giáp, Collingwood là một bước tiến lớn nhưng tự nhiên so với những tàu kiểu thành trì như Inflexible. Cách bố trí đối xứng các bàn xoay pháo lớn, một phía trước và một phía sau, báo hiệu sự xuất hiện của những quan niệm chiến thuật mới—thừa nhận thiết giáp hạm là một đơn vị phải chiếm vị trí trong hàng chiến đấu cùng các tàu khác, đồng thời bác bỏ phương thức chiến đấu “chĩa đầu tàu” vốn đòi hỏi tập trung hỏa lực phía mũi. Việc trang bị một hệ vũ khí thứ cấp mạnh là sự thừa nhận hiệu quả ngày càng cao của các tàu ngư lôi Pháp, đồng thời về mặt tấn công còn buộc đối phương phải tự bảo vệ trước nó: trải giáp trên diện tích rộng nhất có thể để cố giữ độ ổn định trong một trận đánh kéo dài. Việc tập trung giáp lên các barbette cố định và một đai giáp không hoàn chỉnh ở phần giữa tàu phù hợp với cách bố trí của Inflexible. Nhưng do những lời chỉ trích nhằm vào con tàu ấy và tình trạng hai đầu lớn không được bảo vệ của nó, Collingwood được trang bị đai giáp dài hơn, dù không dày bằng. Năm mươi bốn phần trăm chiều dài tàu được che phủ bằng giáp tổ hợp dày 18 inch, so với 42 phần trăm và giáp 24 inch trên tàu trước. Mặc dù đai dài hơn này có vẻ đem lại độ ổn định dọc lớn hơn, nó hẹp đến mức hiệu quả đáng nghi ngờ, như Sir Edward Reed nhanh chóng chỉ ra. Ông nói đai này hẹp đến vậy, trong khi hai đầu không bọc giáp vẫn lớn đến vậy, rằng chỉ cần lượng chìm xuống nhỏ do hai đầu bị ngập nước cũng sẽ đưa toàn bộ đai giáp xuống dưới mặt nước. Như vậy, mọi lợi ích có được từ một thành trì dài hơn không những bị triệt tiêu mà còn bị vượt quá bởi sự hạ thấp của lớp giáp; và nguy cơ tàu lật úp do đó lớn đến mức ông do dự không muốn coi Collingwood là một tàu bọc giáp.

Collingwood được đặt ky tháng 7 năm 1880. Nhưng điều gì chứng tỏ thiết kế của nó sẽ có bất kỳ mức độ bền vững nào? Liệu có an toàn khi coi nó đủ thỏa đáng để làm mẫu chuẩn cho một số lượng tàu mới đang được cần gấp hay không?

Trong một thời gian ngắn vẫn có sự bất định. “Kiểu Pháp, nơi có các tháp barbette bọc giáp riêng rẽ, thường chứa những khẩu pháo hạng nặng đơn lẻ đặt ở hai đầu và hai bên tàu trên boong trên, cùng các khẩu đội pháo nhẹ hơn bắn ngang mạn, hoàn toàn không được giáp bảo vệ, trên boong bên dưới, không hấp dẫn tâm trí hải quân Anh; tuy vậy, trong trạng thái gần như tuyệt vọng bao trùm chúng ta, Board mới phần nào quay sang hệ Pháp. Warspite và Impérieuse được đặt ky năm 1881, và một lần nữa là một bước rẽ mới trong thiết kế Anh.... Người ta dự định duy trì sức buồm trên các kiểu tàu mới này, và chỉ khi chúng gần hoàn thành sự bất tương hợp hoàn toàn của đề xuất ấy mới được nhận ra, rồi sức buồm bị từ bỏ trên những tàu bọc giáp cuối cùng mà người ta từng cố áp dụng nó.”

Nhưng Bộ Hải quân Anh vẫn muốn, mà không làm công chúng hoảng hốt, khôi phục càng sớm càng tốt một ưu thế an toàn về số lượng tàu bọc giáp so với Pháp. “Trước Board không có thiết kế nào có nhiều khả năng được tiếp tục hơn thiết kế của Collingwood khi ấy còn chưa hạ thủy. Giả sử một chính sách táo bạo được tiếp nhận thì sao? Giả sử người ta cho rằng đã đến lúc sự đa dạng kiểu tàu phải chấm dứt, liệu khả năng ấy có giảm đi nếu thẳng thắn từ bỏ sức buồm hay không?”

Bước đi táo bạo đã được thực hiện. Bốn tàu nữa theo thiết kế Collingwood được đặt ky năm ’82, và từ đó cả năm chiếc được gọi là lớp “Admiral”. “Vào thời điểm ấy, bước tiến cực kỳ lớn này hầu như không được chú ý. Ngay cả ngày nay người ta cũng ít nhớ rằng chính bước đi ấy đã làm cho đại hạm đội thiết giáp hiện tại của chúng ta trở nên khả thi và dẫn tới sự ra đời của nó, và rằng chưa bao giờ trước đó có tới năm tàu bọc sắt hạng nhất thuộc cùng một kiểu xác định đồng thời nằm trên triền đóng tàu.... Trong lớp Admiral diễn ra sự đoạn tuyệt dứt khoát với sức buồm, sự bác bỏ các quan niệm chiến thuật từng đạt tới cực điểm trên Inflexible, và trên hết, việc dứt khoát tiếp nhận pháo nòng xoắn nạp đạn khóa nòng nòng dài. Không nghi ngờ gì, chúng ta phải nói rằng lớp Admiral, cùng tất cả những gì tiếp theo sau, phần lớn là món nợ đối với trí óc vừa giàu tinh thần khai phá vừa cân bằng, khi ấy đang chi phối bộ phận hải quân của Hội đồng tại Whitehall.”

Tại điểm này trong quá trình tiến hóa của tàu bọc sắt, có thể thuận tiện khép lại cuộc khảo sát của chúng ta. Collingwood đánh dấu sự trở lại cuối cùng—ngoại trừ một hai trường hợp khét tiếng—với kiểu tàu pháo mạn thực sự, con tàu có hệ vũ khí bố trí đối xứng trước và sau, được dự định chiến đấu cùng những tàu khác trong hàng chiến đấu. Từ lớp Admiral trở đi, thiết giáp hạm hiện đại trong nhiều năm tiến hóa theo một đường phát triển liên tục và được xác định rõ ràng. Chỉ còn lại việc khép lại bản phác thảo lịch sử ngắn gọn và tất yếu hời hợt này bằng vài nhận xét về cách phân loại chiến hạm.

Khi lần theo những kiểu tàu bọc sắt nối tiếp nhau thay thế trực tiếp, chúng ta chưa nhắc tới những loại khác ngoài các loại từng tạo thành những đơn vị chủ yếu của sức mạnh hải quân trong thời đại của mình. Dĩ nhiên còn có những chiến hạm khác, giữ vai trò phụ trợ cho lực lượng chiến đấu chính; giờ đây chúng ta sẽ chỉ ra ngắn gọn giá trị và chức năng của chúng.

Chừng nào buồm còn là nguồn động lực duy nhất, chiến hạm vẫn giữ nguyên cách phân loại đã nhận từ thế kỷ XVII. Admiral Colomb nói: “Cho tới thời các cuộc Chiến tranh Hà Lan, tàu vừa thuộc ‘hoàng gia’ vừa do tư nhân đóng góp; đủ mọi loại, mọi kích cỡ và mọi ‘hạng’. Vì vậy chiến đấu diễn ra hỗn tạp. Các hạm đội đi theo hình bán nguyệt hoặc tụ lại thành một khối, và ngoài cuộc tranh giành vị trí đầu gió, không hề có chiến thuật. Các trận đánh mang tính tổng lực.” Sau đó, để bảo vệ hạm đội trước tàu hỏa công, người Hà Lan là những người đầu tiên đưa vào Hàng Chiến Đấu: “trong đội hình ấy, một hạm đội ở phía khuất gió có thể dễ dàng giãn ra để một tàu hỏa công trôi vô hại qua giữa.” Và như vậy hiệu quả của tàu hỏa công bị phá bỏ. “Nhưng giờ đây, với một Hàng Chiến Đấu, mỗi tàu có một vị trí xác định mà nó không thể rời bỏ. Vì thế sự đa dạng về kích thước bắt đầu bị loại bỏ. Những tàu yếu nhất, vốn có thể rơi vào vị trí đối diện với những tàu mạnh nhất, bị loại để nhường chỗ cho những tàu ‘đủ sức nằm trong hàng’, tức những tàu về sau được gọi là ‘chiến hạm tuyến’. Mỗi tàu như vậy sẽ mạnh nhất có thể, chỉ chịu sự dè dặt rằng không nên bỏ quá nhiều trứng vào một giỏ. Nhờ đó đạt được tính đồng nhất. Tuy nhiên, hạm đội chiến hạm tuyến cần các tàu quan sát hay trinh sát, có thể bám biển và đi cùng hạm đội nhưng vẫn chạy nhanh hơn nó. Từ đó có frigate hạng nặng. Cuối cùng là loại nhẹ hơn nhiều, đi kèm thương mại—dù để tấn công hay phòng thủ—tức cruiser hạng nhẹ.”

Mặc dù sự phân hóa kiểu tàu này bề ngoài dựa trên lượng chiếm nước hoặc trọng tải, trên thực tế nó được hình thành trên một cơ sở khoa học hơn. Admiral Sir George Elliot đã chứng minh năm 1867 rằng cơ sở thực sự không phải một quy tắc về kích thước, mà là một định luật an toàn, tương tự định luật vận hành trong thế giới tự nhiên; một định luật quan trọng đến mức trong bất kỳ hoàn cảnh nào cũng không nên bỏ qua. Ông cho thấy tàu buồm tuân theo định luật ấy. Chẳng hạn, ông chỉ ra rằng việc giảm kích thước một con tàu đem lại cho nó mớn nước nhỏ hơn và tốc độ tăng lên; rằng việc từ bỏ một phẩm chất tự động đem lại một phẩm chất khác để bù lại; và do đó con tàu trang bị yếu luôn có phương tiện, nếu không thể chiến đấu, thì ít nhất cũng để thoát khỏi bị bắt.

Với sự xuất hiện của hơi nước và giáp, tất cả điều ấy thay đổi. Kích thước lớn giờ không còn mang bất lợi cố hữu nào; trái lại, tàu càng lớn thì càng có thể mang công suất lớn hơn, tốc độ dự kiến càng cao và khả năng bám biển càng lớn. Tàu nhỏ không còn ưu thế. Cách phân loại cũ rõ ràng đã sụp đổ. Những tàu bọc sắt đầu tiên, Warrior và các tàu kế tiếp, mặc dù có hình thức frigate, không thuộc một lớp cụ thể nào; chúng là một kiểu đặc biệt nhằm đối phó với những tàu mạnh nhất đang nổi hoặc đang được dự kiến, và những tàu về sau cũng được thiết kế với cùng mục đích ấy. Vì những tàu này vừa nhanh hơn vừa mạnh hơn những tàu nhỏ, không còn lý do gì để cố đóng thêm những tàu thuộc lớp frigate chỉ nhằm chạy nhanh hơn chúng.

Khi vật chất phát triển, và chiến hạm ngày càng rõ ràng trở thành một sự thỏa hiệp giữa những phẩm chất xung đột, việc phân hóa kiểu tàu một lần nữa được thấy là cần thiết. Người ta cố phân loại theo lượng chiếm nước, vật liệu, sức phòng thủ và động lực, nhiệm vụ, hệ thống vũ khí. Cuối cùng, công cuộc đóng tàu của Anh tự chia thành hai phạm trù: tàu bọc giáp và tàu không bọc giáp. Và mỗi phạm trù lại được chia thành các lớp tàu tương tự những lớp của tàu buồm cũ.

Nhưng trong giai đoạn chuyển tiếp từ năm 1860 tới 1880, khi giáp và tàu sắt, động cơ hơi nước, pháo nòng xoắn và ngư lôi cá đều còn ở thời kỳ sơ khai và chịu sự phát triển cực kỳ nhanh chóng, chưa có cách phân loại nào như vậy được công nhận. Hoàn cảnh của Chiến tranh Krym, với việc tiếp nhận giáp và sự gia tăng đột ngột, khổng lồ của sức mạnh từng đơn vị pháo xảy ra ngay sau đó, đã dẫn tới sự phân hóa đầu tiên của tàu bọc sắt thành tàu đi đại dương và tàu phòng thủ bờ biển. Chúng ta đã ghi nhận điều này. Chúng ta đã thấy, đặc biệt đối với các cường quốc nhỏ hơn, monitor tháp pháo dường như đem lại một dạng sức mạnh hải quân kinh tế và hiệu quả như thế nào; và cũng đã thấy tại Mỹ, quá trình tiến hóa lại diễn ra theo hướng ngược lại, tức từ monitor phòng thủ bờ biển tới tàu tháp pháo đi đại dương. Sự phân hóa này tồn tại trong nhiều năm. Nó thậm chí còn tồn tại trong Hải quân Anh, mặc dù hoàn toàn đối lập với nguyên lý tấn công mà hải quân ấy từ trước tới nay luôn đặt làm nền tảng cho chính sách của mình.

Về sau, mặc dù tin rằng trong bất kỳ cuộc chiến nào liên quan tới nước này và các thuộc địa, những trận đánh chủ yếu tất phải diễn ra tại vùng biển châu Âu, giới hải quân vẫn nhận thấy sự cần thiết của một kiểu tàu được thiết kế trước hết để phòng thủ và tấn công thương mại: một kiểu tàu nhanh, trang bị và bảo vệ nhẹ, có khả năng đuổi kịp và gây thiệt hại cho đối thủ yếu hơn, hoặc thoát khỏi kẻ địch mạnh hơn. Cuộc chiến ở Mỹ năm ’62, trong đó không có trận hải chiến tổng lực nào, đã tạo động lực cho việc xây dựng kiểu tàu cuối cùng được biết dưới tên cruiser. Năm ’63, người ta đóng những tàu chuyên để đuổi kịp các tàu của phe Liên minh miền Nam và quét tàu buôn miền Nam khỏi biển. Những tàu này phải tiêu diệt thương mại của đối phương mà bản thân không bị lôi kéo vào giao chiến, trừ khi hoàn cảnh đặc biệt thuận lợi. Một số tàu như vậy được đóng. Chiếc đầu tiên, Idaho, thất bại hoàn toàn; nỗ lực tiếp theo cũng chẳng thành công hơn bao nhiêu; còn những tàu được chế tạo sau đó, lớp Wampanoag—những tàu tốt nhất của kiểu này tồn tại vào lúc chiến tranh kết thúc—được thiết kế cho tốc độ 17 knot và mang trên hai mạn mười sáu pháo gang nòng trơn 10 hoặc 11 inch cùng một pháo nòng xoắn 60 pound quay được ở mũi, lại mắc phải những sai tính trong thiết kế và sự yếu kém vốn có của những tàu gỗ dài, chịu tải nặng. Brassey nói: “Những người tiên phong của kiểu này được nối tiếp, cả tại Anh lẫn Pháp, bởi những tàu mà các nhà đóng tàu của mỗi nước tin là thích hợp hơn với công việc chúng được thiết kế để thực hiện.”

Ban đầu Anh và Pháp đóng và dành những tàu bọc sắt nhỏ cho nhiệm vụ thứ yếu này; tại Pháp Belliqueuse, tại Anh Pallas, được thiết kế cho mục đích ấy. Nhưng năm ’66, con tàu đầu tiên thuộc kiểu cruiser được đóng cho Hải quân Anh: Inconstant, theo thiết kế của Sir Edward Reed, một tàu đóng bằng sắt có đường nét thanh, tốc độ 16 knot và sức chứa than lớn. Tiếp theo là các corvette Active và Volage, rồi năm ’73 là Shah và Raleigh. Kinh nghiệm với những cruiser đầu tiên cho thấy ưu điểm của lượng chiếm nước lớn. “Phần lớn các corvette Mỹ lúc này đã được hạ thủy. Cuộc thử một chiếc cho thấy những hy vọng cao từng đặt vào tính năng của chúng là sai lầm. Giờ đây dường như không còn cần thiết để các corvette Anh phải có sức mạnh và tốc độ phi thường như vậy, những phẩm chất tất yếu đòi hỏi lượng chiếm nước rất lớn. Tuy nhiên, Bộ Hải quân Anh vẫn tin vào sự khôn ngoan của chính sách trước đó và quyết định đi theo một đường lối hoàn toàn khác với đường lối mà mọi hải quân khác, do cân nhắc tài chính, đã buộc phải theo. Thay vì giảm kích thước tàu, họ tăng lượng chiếm nước trong các thiết kế mới.” Toàn bộ sức buồm vẫn được yêu cầu, bởi động cơ hơi nước công suất cao mà cruiser sử dụng cho mục đích chiến đấu cực kỳ không kinh tế. Chẳng hạn Raleigh đốt hết sáu trăm tấn than của mình trong chưa đầy 36 giờ khi chạy toàn tốc.

Nhưng sau Raleigh có một phản ứng nhẹ. Nhằm tiết kiệm, người ta thiết kế một kiểu tàu nhỏ hơn, con tàu nhỏ nhất có thể nghĩ ra mà vẫn sở hữu một boong pháo kín kết hợp với những đặc điểm khác được coi là thiết yếu đối với lớp frigate; kết quả là lớp Boadicea hay Bacchante. Cuối thập niên 1870, kích thước lại tăng, và Iris cùng Mercury, những tàu thép không bọc ngoài, có than bảo vệ đường nước và thân tàu được chia khoang kín nước rộng rãi, được đặt ky.

Từ cruiser không bọc giáp, không được bảo vệ, theo thời gian và qua sự cạnh tranh giữa các đơn vị, cruiser bọc giáp đã tiến hóa. Nga đi đầu. General-Admiral của họ, cruiser có đai giáp đầu tiên, được đóng để cạnh tranh với Raleigh và Boadicea. Sau đó Anh thiết kế Shannon, có đai giáp một phần, boong bảo vệ và lớp than bảo vệ, để vượt qua nó. Cuối cùng sự phân hóa xuất hiện, và bản thân các cruiser được chia thành hai hoặc nhiều lớp, tùy theo nhiệm vụ, kích thước và mức độ thích hợp để tham gia hàng chiến đấu.

Đây không phải nơi để viết về sự phát triển của các tàu ngư lôi; mặc dù ngư lôi đang nhanh chóng tăng về hiệu quả và tầm quan trọng, trước năm 1880 nó vẫn chưa trở thành trung tâm và nguyên nhân cho sự ra đời của một loại tàu chuyên biệt cùng một hệ thống chuyên biệt để sử dụng trong chiến đấu. Nhưng sau thời điểm ấy, việc hình thành các hạm đội nhỏ tàu ngư lôi bắt đầu gây ảnh hưởng rõ rệt và liên tục lên quá trình tiến hóa của tàu bọc sắt. Ngư lôi cá, được cải tiến với tốc độ phi thường trong những năm đầu phát triển, và ban đầu được coi là có giá trị phòng thủ cũng như một biện pháp đối phó với mũi đâm, sau năm 1880 trở thành một vũ khí tấn công có tầm quan trọng hàng đầu. Mũi đâm, vốn đã bị nghi ngờ là được công chúng đánh giá quá cao, bắt đầu suy giảm; nguy hiểm của việc sử dụng nó trong chiến đấu được các sĩ quan hải quân nhấn mạnh, và chỉ ý kiến của họ mới mang tính quyết định: việc sử dụng mũi đâm, như một nhà chiến thuật danh tiếng giải thích, làm cơ hội của trận đánh giảm xuống chỉ còn như tung đồng xu, vì “chỉ có nửa chiều dài con tàu ngăn cách giữa việc đâm đối phương và bị đối phương đâm.” Khẩu pháo phát triển về sức mạnh, tầm bắn và độ chính xác; nhưng—cho tới cuối thế kỷ—không nhanh bằng đối thủ của nó là ngư lôi. Động cơ hơi nước, bằng sự phát triển liên tục, tác động tới mọi loại vũ khí. Nó làm giảm giá trị của mũi đâm, tăng tầm quan trọng của khẩu pháo, đồng thời trao thêm giá trị tiềm năng rất lớn cho ngư lôi bằng cách đưa nó, trên những tàu chuyên dụng nhanh có khả năng đi biển, vào trong tầm với của thiết giáp hạm; hơn nữa, nó cho phép cruiser giành lại ưu thế tốc độ vốn có trước đơn vị chiến hạm tuyến. Giáp, pháo bắn nhanh, hệ vũ khí thứ cấp, kết cấu kín nước, phòng thủ bằng lưới—tất cả đều ảnh hưởng tới sự phát triển của những kiểu tàu khác nhau. Nhưng chính ngư lôi, được động cơ hơi nước tốc độ cao đưa vào chiến đấu, mới gây ảnh hưởng lớn nhất lên các kiểu tàu hải quân trong hai thập niên cuối thế kỷ, và có lúc tưởng chừng sẽ gây ra một cuộc cách mạng đóng tàu lớn ngang cuộc cách mạng năm 1860. Theo một trường phái những người Pháp nhiệt thành, ngư lôi đã tiêu diệt thiết giáp hạm bọc sắt và giáng một đòn nặng vào sức mạnh trên biển của Anh bằng cách mở đường cho một hải quân ít tốn kém được thiết kế cho guerre de course. Tàu bọc sắt đã chết, họ kêu lên, và cũng có thể đem nó đặt trong bảo tàng Louvre bên cạnh những tàu ba boong cũ! Tại Ý và Đức cũng vậy, logic của sự kiện dường như chỉ tới sự suy giảm khổng lồ trong sức mạnh của những hải quân hiện hữu: trước những tàu ngư lôi nhỏ, nhanh và có khả năng đi biển, số phận của tàu bọc sắt đắt tiền dường như đã được định đoạt. Thế nhưng, người ta nhận thấy, Anh vẫn tiếp tục đặt ky thiết giáp hạm. Đúng vậy; điều này hoàn toàn phù hợp với chính sách kiểu Machiavelli của nàng. Chẳng phải nàng đã chống lại—“không phải một cách mù quáng, mà với một sự nhìn thấu sâu sắc”—mọi phát minh của thế kỷ hay sao? Chẳng phải nàng đã thành công trong việc cản trở sự phát triển của thủy lôi Fulton, hàng hải hơi nước, pháo bắn đạn phá và chính tàu bọc sắt hay sao? Và giờ đây, khi hơi nước khiến phong tỏa trở thành bất khả thi còn ngư lôi đã tấn công tàu bọc sắt một cách hữu hiệu, khiến quyền bá chủ trên biển trở thành một thuật ngữ rỗng tuếch, chẳng phải có thể tiêu diệt Đế quốc Anh bằng cách tước quyền lựa chọn vũ khí khỏi tay nước Anh hay sao?

Triển vọng ấy thật hấp dẫn. Tuy nhiên tàu bọc sắt sống sót qua mối đe dọa và vẫn là đơn vị tiêu chuẩn của sức mạnh hải quân. Đắt tiền, được thiết kế để phục vụ nhiều mục tiêu và về bản chất phức tạp—một sự thỏa hiệp, giống như chính con người—nó không thể bị thay thế bằng một số lượng lớn các tàu nhỏ, rẻ, đơn chức năng, mỗi chiếc chỉ được chế tạo cho một mục đích duy nhất và chuyên biệt, mà không làm mất hiệu quả và khả năng tập trung sức mạnh. Nó cũng không thể bị thay thế bởi một kiểu tàu như tàu ngư lôi đi biển, vốn chỉ có thể trông cậy vào ưu thế trước nó trong một số thời điểm do chính mình lựa chọn—chẳng hạn ban đêm hoặc trong sương mù. Trước mọi hình thức tấn công mới, tàu bọc sắt đều chứng tỏ vượt trội, bằng cách huy động những biện pháp phòng thủ thích hợp.

Active, 298

Agamemnon, 288

Ajax, 288

Alarm, 44

Alecto, 239

Alexandra, 274

Anderson, Robert, 167

Anson, Lord, 43, 121, 151

Archimedes, 95, 115, 234

Archimedes, 238

Argyle, 225

Hạm đội Armada Tây Ban Nha, 9, 77, 79

Armstrong, Lord, 200

Pháo Armstrong, 201, 255, 268

Atwood, 40

Audacious, 274

Bacon, Lord, 34, 93, 96

Bacon, Roger, 62

Baker, Ezekiel, 119, 189

Baker, James, 15

Baker, Matthew, 15

Balchen, Admiral, 147

Barnaby, Sir N., 50, 283, 289

Tàu khẩu đội trung tâm, 270

Bawd, Peter, 72

Beaufoy, Colonel, 40

Beaufoy, Corporal, 190

Cuộc vây hãm Belleisle, 83

Bellerophon, 272

Bentham, Sir S., 55, 136, 162

Cuộc vây hãm Berghen-op-Zoom, 120

Bernouilli, Daniel, 37, 216

Bernouilli, John, 37, 115

Berthold the Friar, 62

Birkenhead, 257

Blake, 42

Blomefield, General, 85

Board of Ordnance, 145

Bold, Charles the, 87

Bonaparte, 165

Borda, the Chevalier, 37

Bossut, Abbé, 38

Bouguer, 37, 216

Boulton, 108, 222

Bourne, Robert, 143, 212

Boyle, 96

Boynton, 267

Brackenbury, General, 62

Bramah, 222, 234

Bridgewater, the Duke of, 218

Briggs, Sir J., 228

Broke, Sir P., 154

Súng Brown Bess, 192

Brown, Commander, 235

Brunel, 228, 238, 277

Súng Brunswick, 190

Buckhurst, Lord, 79

Burrell, Andrew, 23

Bushnell, 213

Busk, Hans, 184, 244

Byng, Admiral, 42

Những người Cabot, 5

Caiman, 293

Caledonia, 49, 226

Captain, 280

Caus, Solomon, 95-98

Cawley, 103

Cerberus, 282

Chads, Captain, 249

Chapman, 39, 149

Charles I, King, 23

Charles II, King, 29, 96

Charles V, Emperor, 88

Charlotte Dundas, 219

Vườn Charterhouse, 119

Chatfield, 59

Chesapeake, 156

Các gunboat Trung Quốc, 291

Clerk of Eldin, 219

Clermont, 223

Cloyne, Bishop of, 116

Cockle, Maurice, 65

Collingwood, 292

Colomb, Admiral, 264, 287

Colossus, 288

Columbus, 5

Comet, 225, 229

Commerce de Marseille, 46

Phát hiện la bàn, 3

Condorcet, 38

Congo, 238

Congress, 263

Congreve, General, 85

Congreve, Sir W., 85, 91, 147, 158

Conqueror, 288

Consort, Prince, 277

Cuộc vây hãm Constantinople, 66

Corbett, Sir Julian, 1, 6, 7, 8, 9

Couronne, 254

Cowper Coles, Captain, 276

Creuze, Augustin, 59, 256

Kiểu cruiser, 298

Cumberland, Earl of, 20

Curaçoa, 230

Dahlgren, 139, 234, 261

Dandolo, 285

Dauntless, 242

Deane, Sir A., 28

Delvigne, 187, 194

Demologos, 225

Denny, Messrs., 226

Derrick, 28, 31

Desaguliers, Dr., 101

Desblancs, 217

Devastation, 281

Dirck, 98

Doncaster, 229

Douglas, Sir C., 151

Douglas, Sir H., 86, 173, 228, 257, 261

Dreadnought, 283

Duckworth, Sir J., 67

Duilio, 285

Duke, 130, 152

Dundas, Lord, 218

Tàu tư nhân vũ trang Dunkirk, 23

Dupuy de Lôme, 253

Đặc điểm của tàu Hà Lan, 27

Dwarf, 243

Elliot, Admiral, 246

Súng Enfield, 197

Enterprise, 273

Ericsson, 236

Essex, 137

Euler, 37, 216

Excellent, 158

Ferdinand Max, 263

Fincham, 1, 48, 53, 233

Finsbury Field, 82

Fitch, 220

Forbin, Count, 40

Formidable, 134, 153

Công sự trên bộ, 204

Fournier, Abbé, 144

Frederick the Great, 90

Fremantle, Hon. T. F., 184

Nguồn gốc của frigate, 23

Froissart, 64

Froude, 286

Fuller, 27, 171

Fulton, 221

Gia cường tàu bằng lớp ván bổ sung, 17

Galatea, 229

Galileo, 95, 116

Galleasse, 4, 211

Galleon, 4, 7

Galley, 2, 71, 210

Gama, Vasco di, 5

Garoy, Blasco de, 212

Gautier, 216

Người Genoa, 4

Gibbon, 66, 69

Cuộc vây hãm Gibraltar, 250

Gia cường mạn tàu bằng girdling, 29

Glatton, 135, 282

Gloire, 205, 253

Gordon, Thomas, 48

Grace à Dieu, 76

Great Britain, 238

Great Eastern, 258

Lửa Hy Lạp, 61

Greener, 193

Gribeauval, 90

Thuốc súng, 3, 70, 76, 99

Gustavus Adolphus, 90

Haddock, Sir R., 29

Halley, 117

Trận Hampton Roads, 262

Hannay, 57

Hardy, Sir T. M., 159, 230

Ngư lôi Harvey, 291

Harwich, 31

Hastings, Captain, 174

Hastings, Sir T., 248

Hautefeuille, J. de, 99

Hawke, Admiral, 43, 122, 151

Hawkins, Sir J., 8

Hawkins, Sir R., 9, 80

Hay, Lord John, 232

Hébé, 134

Henri II, King, 75, 89

Henry VIII, King, 6, 72

Henry, Prince, 19

Hercules, 273

Hero of Alexandria, 94

Hibernia, 48

Hime, Colonel, 61, 77

Trận La Hogue, 32

Honourable Artillery Co., 82

Pháo binh ngựa kéo, 91

Hoste, 37

Hotspur, 282, 287

Howard, Lord, 9, 77

Hugo, Victor, 147

Hulls, Jonathan, 215

Hutton, 122, 129, 132

Huyghens, 37, 96, 99

Impérieuse, 295

Inconstant, 298

East India Company, 45, 135

Inflexible, 285

Inman, Dr., 57

Invincible, 44

Iron Duke, 274

Italia, 289

Jacob, General, 196

Jal, 5

James I, King, 15

James II, King, 33

James, nhà sử học, 49, 132

Joinville, Prince de, 240

Jouffroi, 217

Juan, Don G., 37

Kaltoff, Caspar, 97

Kempenfelt, Captain, 123

Keppel, Lord, 48

Key, Admiral Cooper, 268

Keyham, 254

Kinburn, 251

Knowles, Sir C., 45, 46

Krupp, 208

Kuper, Admiral, 206

Lady Nancy, 276

Laird, Messrs., 252, 280

Laputa, 34

Laughton, Sir J. K., 1, 9, 77, 153

Trận Lepanto, 72, 78

Lepanto, 289

Lefroy, General, 67

Leibnitz, 214

Leipsic lexicon, 244

Trận Lissa, 263

Livingstone, 222

Louis XI, King, 87

Magenta, 272

Malthus, 82

Manby, Aaron, 255

Manwayring, Sir H., 13, 143

Marestier, 224

Mars, 121

Giá pháo Marshall, 158

Giá pháo Marsilly, 158

Mary Rose, 74

Massé, Colonel, 86

Maudsley, Messrs., 285

Maure, 41

McLaurin, Colin, 39

Medea, 230

Melville, General, 127

Melville, Lord, 228

Mercier, Captain, 163

Merrimac, 262

Phát hiện tâm nghiêng, 37

Middleton, Sir C., 46, 123

Miller, Patrick, 127, 217

Súng Minié, 195

Minotaur, 265

Monarch, 279

Monitor, 262

Monkey, 229

Monro, Colonel, 173

Mons Meg, 65

Moore, Sir Jonas, 98, 143

Moorfields, 82

Moorsom, Captain, 261, 266

Morland, Sir S., 29, 99

Muller, 84, 88

Murray, Mungo, 39

Nancy Dawson, 58

Napier, Sir C., 230, 233, 241, 255, 266

Napoleon III, 75, 87, 199, 250

Trận Navarino, 156

Nelson, 45, 154, 269

Nemesis, 255

Newcomen, 102-106

Newton, 35, 96, 117, 214

Nicolas, Sir H., 3, 63

Noble, Captain, 207

Noel, Commander, 264, 289

Người Norman với tư cách nhà đóng tàu, 5

Norton, Captain, 193, 199

Norton, Robert, 76, 78, 142

Nye, Nathaniel, 98

Gỗ sồi Anh, 27

Odin, 233

Oppenheim, 1, 4, 5, 7, 9, 73, 75, 77, 81

Orient, 164

Otway, Commander, 110, 231

Pacificateur, 172, 248

Paixhans, 166, 227

Pakington, Sir J., 258

Pallas, 279

Palliser, Major, 205

Papin, 102, 213

Pardies, 36

Pascal, 95

Peake, Sir H., 56

Pechell, Captain, 157

Peel, 257

Pembroke, 41

Penelope, 233

Penn, Messrs., 253

Pennington, Sir J., 23

Pepys, 27, 33, 81, 96, 130

Perrin, 15

Pett, Peter, 23

Pett, Phineas, 15, 18

Petty, Sir W., 35

Phœbe, 138

Phœnix, 26, 175

Pickard, 108, 217

Pitt, 49

Plat, Sir H., 186

Định nghĩa point-blank, 114

Porta, della, 95

Potter, Humphrey, 105

Trận Prevesa, 72

Prince Albert, 278

Prince Royal, 19

Princessa, 43

Thử pháo, 81

Punchinello, 130

Rainbow, 134

Raleigh, Sir W., 16, 24, 79

Raleigh, 298

Chiến thuật đâm va, 263, 290

Ramelli, 212

Rattler, 239

Ré d’Italia, 263

Reed, Sir E., 59, 274, 279

Richelieu, 24, 212

Rider trên tàu, 11

Rob Roy, 226

Robins, Benjamin, 112-124, 129, 187

Robison, 106

Rodney, 134, 153

Rolf Krake, 277

Romme, 38

Roncière, de la, 212

Ross, Sir J., 227

Royal George, 43, 83

Royal Katherine, 35

Sự thành lập Royal Society, 96

Royal Sovereign, 278

Royal William, 28

Ruby, 249

Rumsey, 220

Rupert, 288

Rupert, Prince, 214

Russell, Scott, 252, 257, 264

Samuda, Messrs., 278

Sartorius, Admiral, 261

Savannah, 226

Savery, 100, 215

Schalk, 83

Scharnhorst, 88

Schmidt, 184

Scloppetaria, 184

Scott, Commander, 200

Scourge of Malice, 20

Seppings, Sir R., 46, 51

Sewell, 39

Shah, 298

Shannon, 154, 299

Sự ra đời của việc bọc ngoài tàu, 18

Sheerness, 254

Shish, 29, 35

Shovell, Admiral, 81

Shrapnel, Lieutenant, 91, 163

Sidon, 233

Simmons, Captain, 164, 176

Simoon, 249

Trận Sinope, 162, 249

Slingsby, Sir R., 145

Smith, Pettit, 236

Snodgrass, 47

Solferino, 272

Sovereign of the Seas, 24

Spitalfields, 81, 130

Sprightly, 229

Stanhope, Lord, 221, 228

Stevinus, 95

Stockton, Captain, 237

Stromboli, 276

Sultan, 273

Năng lực của các Surveyor, 55

Các mỏ sắt Sussex, 69, 78

Sutherland, T., 35

Cuộc pháo kích Sveaborg, 252

Symington, 218

Symonds, Admiral, 57

Chiến thuật, 2, 8, 30, 33, 77, 131, 153, 210, 263

Tartaglia, 89, 116

Taylor, 218

Tegetthof, Admiral, 263

Temeraire, 275

Tennant, Sir E., 200

Terrible, 233

Thames, 225

“Forty Thieves”, 56

Thouvenin, Colonel, 195

Thunderer, 283

Torelli, 212

Sự tiến hóa của ngư lôi, 291

Torricelli, 95

Touchard, Admiral, 264

Trades Increase, 21

Trận Trafalgar, 45, 49, 53, 269

Treuille de Beaulieu, 199

Định nghĩa trim, 13

Trinity House, 24

Trollope, Captain, 135

Tromp, 31

Sự tiến hóa của trunnion, 86

Khung giằng, 52

Trọng tải, 5, 49, 56

Turgot, 38

Sự tiến hóa của tháp pháo, 271, 275

Sự phân hóa các kiểu tàu, 296

Upnor Castle, 81

Vanguard, 274

Vauban, Marshal, 160

Nghiên cứu thông gió, 44

Victory, 45, 53, 147

Villani, 64

Vincennes, 194, 250

Volage, 298

Walker, Captain, 193

Wallis, 35, 96

Walter, 120

Waltham Abbey, 85

Warrior, 205, 260

Warspite, 295

Watt, 93, 105-110, 217

Waymouth, Captain, 17

Wellington, 240

Whelps, 23

Whitehead, 292

Whitworth, Sir J., 197

Willett, 43, 48

Woodcraft, 212

Woolwich, 82

Worcester, Marquis of, 93, 97, 213

Wynter, Sir R., 145

Zöllner, 184