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原作
Geoff
Kirby 翻译 李玉生
鱼雷（torpedo）是一种能给敌人带去伴随着电光闪耀的恐怖打击的武器。在18世纪，一个美国人，David Bushnall, 第一次用torpedo这个单词来命名他发明的一种武器。这种“鱼雷”只不过是个由外界控制，或用类似钟表的延时机构控制的水雷，用来攻击舰船的船壳。以后，这个名字一直被用来称呼水雷以及其他形形色色装在浮筒里依靠潮汐漂向敌人港口的爆炸物。由于这个原因，直到1860年这个单词还是被用于称呼水雷。为了对鱼雷有个连贯的了解，我们还是要提一提遥远的“罗马时期”的火攻船。这些顺水漂流的武器的威力是远不能和今天的鱼雷相提并论的。 1585年意大利人Zambelli使用一条小船装载一个依靠类似钟表的延时机构控制的爆炸物摧毁了一座桥，标志着海战武器的复杂程度进入了一个新的水平。 最早关于能在水下自航的武器的想法来源于Ben Jonson的一出戏剧“The staple of news”中第三场第一幕的一段对白： “他们写信来说Cornelius Son已经为荷兰人制造了一种象鳗鱼一样隐蔽地游过港口，击沉船只的武器。” “是个什么样的东西？” “让我解释一下，大人，它能够自动地在水下前进，有着象天使一样敏捷的尾巴，发出柔和的声音。它依靠尾巴蜿蜒前进，一头撞向船的中部并将其击沉。” “真是一个攻击船底的好办法。” 我们找到David Bushnall的潜艇的图片。明显她是由人力驱动，但的确击沉过船只。从图上可以明白地看到操作原理。依靠螺旋桨，脚踏泵和方向舵，人用双手和双脚去控制潜艇的前进和浮沉。那个torpedo，就是用木钻在敌人船底钻孔后，再固定到船壳上，用延时引信击发的爆炸物。在torpedo爆炸前，攻击者要尽快离开杀伤范围。Bushnall潜艇执行过的最大任务是去攻击镇压独立起义者的英国舰队旗舰。潜艇成功地到达军舰的下方，但可惜的是木钻无法钻穿包敷在木质舰体外的铜板。
另一个美国人Robert Fulton（著名的富尔顿-----译者） 将Bushnall潜艇改进得更具实用性。这艘名为Nautilus的潜艇在演示中击沉了不少船只，但没能引起美国海军的多大兴趣。在英法战争，英美战争和后来美国的对外战争中，他成为一个引人注目的发明家和投机者。二十世纪六十年代，英国广播公司曾播放了一个讲述十八世纪末Fulton的著名发明的儿童电视节目。Fulton相信，随着潜艇和水雷的发展，它们将能在海战中大行其道。 在Fulton以后，水雷按着自己的路子继续发展下去了，而torpedo被用来称呼另一种新武器。这就是碰杆水雷。 各种各样的碰杆水雷被投入使用，尤其在美国内战时期。但共同的一点是在小艇上搭载一根长杆，长杆的末端固定一个爆炸物。图2是1880年前后英国海军典型的碰杆水雷艇的外形。小艇搭载几个艇员，其中一个躲在钢质操舵室里负责向外了望。趁着夜色接近敌舰，将爆炸物贴在敌舰船壳上然后用电击发。
碰杆水雷艇也确有战绩。其中之一是美国内战时期，南方的“David”艇，在25英尺长的杆子端头上搭载60磅炸药。炸药在水下6英尺处爆炸。小艇采用滑行艇艇型，乘坐8个人。当然，这种艇型的小艇快速穿浪航行时是很容易倾覆的。 尽管美国，法国，俄国和中国早就使用碰杆水雷，但英国海军却认为它不是“光明正大“的武器而比较迟才引进它。实际上，英国海军开始使用碰杆水雷的时候，已是自航鱼雷开始应用而碰杆水雷趋于没落了。 碰杆水雷艇容易被炮火击中而难于广泛使用，随后是可以自航的鱼形武器的出现。以下介绍的是我们现在常说的那种鱼雷。 White Head的天才灵感 White Head 1823年生于Bolton一个棉花漂白商人的家庭。14岁那年成为一个工程师的学徒并云游欧洲各地推销新型的棉纺机械。1856年他当上奥地利Stabilmeno Technico Fiumano公司的经理。这家公司在奥地利--意大利战争期间因向奥地利海军提供船用发动机而大发其财。这也使White Head有机会接触海军技术，并与海军上校Giovanni Luppis有了来往。Giovanni Luppis有个想法，在岸上用两条电线控制一条小艇搭载炸药去进攻敌人。按此想法White Head造了一个模型，但发现可行性不大。 White Head开始思考这样一个问题，在敌舰水线以下爆炸比在水线以上爆炸有效得多。1866年，第一条自航鱼雷的方案开始明确下来了。 White Head的这第一件武器是在他12岁的儿子和一个老工人的帮助下制造的。确切的外形现在是谁也说不清楚了。因为，即便许多年后White Head也没有展示它的图纸和描述它的细节。一些目击者讲述说它又钝又硬的前端象一条海豚，四条长鳍延伸至整个雷体的长度。发动机由储存在雷体内压力为370磅/平方英寸的压缩空气推动，依靠一个简单的活门使速度保持恒定。关于发动机，普遍的说法是双缸V形发动机，但这也有可能是1868年的后期型号的情况。发动机装有用叶片分成两部份的偏置汽缸，气压直接驱动汽缸带动唯一的一个螺旋桨。 这件武器设计成从水下发射管发射，航行深度的调节由静水压活门控制升降舵完成。航向方位仅由固定的鳍片来控制，以至在Fiume（前南斯拉夫港口城市里耶卡，当时是奥地利领土）试验时偏离目标很远。它以航速6.5节可航行200码，要想再多走100码，那航速就要调低。螺旋桨的转速是100转/分钟。 这件武器的深度控制极不稳定。但两年后是的型号上安装了新的定深装置。这种装置在其后的十年里都处于保密状态。它包括一个如图3所示的水压调节器—摆锤装置。水压调节器的控制原理依据： d2D/dx2与D0-D成正比。 D0是预置深度，x是射程。仅仅依靠这样的控制原理，系统缺乏固有的阻尼以至其震荡幅度很大。图中的水平摆锤装置给上述控制原理增加了惯性因素，使鱼雷航行时的仰角更精确地与深度成正比（作战用鱼雷的自重要比其排开的等体积的水重，即鱼雷受负浮力。它在水中航行时要具有一定仰角。螺旋桨的推力分成两个分力，一个用于抵消负浮力，一个推动鱼雷前进。当鱼雷受外界干扰而使航深大于预置深度时，升降舵应使鱼雷仰角增加以便恢复到正常航行深度。但训练用的鱼雷即操雷例外，发射后到达航程尽头时可自行上浮，以便回收重复使用---译者）。加入阻尼限制因素后，深度误差从+/-40英尺减少到小于+/-6英寸。这就是所谓“White Head的秘密”，并被一直沿用到二次世界大战结束，因此被称为维多利亚时期工程学上的一个奇迹。
1868年White Head带上两种鱼雷去给奥地利海军作表演。一种直径14英寸，另一种16英寸。鱼雷带有强棉药弹头，可以以7节航速航行700码。图4是它们的推测外形。螺旋桨配有保护环，方向舵装在螺旋桨后。这些特征很快就在后续型号上消失了，但这是后话。奥地利海军觉得东西倒不错，可以在生产出成品后买下来。但要另外先掏一笔钱买下专利，却是不愿意。
鱼雷在英国投入使用 英国人却是嗅到了味道。1869年秋天一个英国海军代表团来到Fiume，考察完这些鱼雷后写了一份关于鱼雷试验成功的报告。White Head被请到英国实地表演。他带上一种直径16英寸，长14英尺，带67磅强棉药弹头的鱼雷和另一种直径14英寸，长不到14英尺，带18磅弹头的鱼雷。表5列出了这些和其后的鱼雷的性能。这些鱼雷可从水上或从White Head在Oberon制造的水下发射管中发射。从1870年的9月到10月，进行了超过100次发射。性能上平均来说，航速7节，射程700码。 考验的时刻来临了，一条废弃的木质运煤船围上防护网系泊在Cockleshall Hard作为靶船。F. A. Abel教授在距离134码的距离上发射了一条直径16英寸带弹头的鱼雷。好象是想表现表现自己，鱼雷穿过防护网，在船板上炸出一个20英尺X 10英尺的大洞，靶船即时就沉没了。看见这么厉害的一幕，英国海军当年就订购了一批White Head鱼雷。 为了表示纪念，一个世纪后，一艘鱼雷试验船被命名为“E. T. V. White Head”。 这两种鱼雷都是由White Head在Fiume的工厂生产的。1871年英国海军以15,000英镑买下生产专利开始在Woolwich的皇家实验室自己生产。对于一种这样厉害的武器，这笔钱与十年后用差不多十倍的价钱向Brennan买下另一种性能较差的鱼雷的生产专利相比是很划算的。 随后，法国，德国和中国都开始装备鱼雷，White Head的产品行销全世界。好几个国家自己尝试制造与White Head类似的鱼雷，但性能不太好。这反过来刺激White Head不断改进自己的产品。起初，他只打算鱼雷用于攻击港内的停泊舰船，在这种情况下，7节的航速已经足够。唯一还需要改进的是射击精度和触发引信的可靠性。冷不丁德国人搞出个航速16节射程500码的家伙来。这下White Head感到了竞争压力，他不敢怠慢，琢磨用Peter Brother-hood公司生产的三缸发动机换下鱼雷上的双缸V型发动机。到1875年，生产出直径14英寸，航速18节，射程550码的鱼雷。 1871年White Head干脆买下他任职的这家公司，改名为Silurifico White Head。这标志着我们这个故事进入了一个新阶段。不出四年，工艺成熟的鱼雷产销两旺。令人羡慕的产量记录在不断刷新。 新型发动机和共轴反转双螺旋桨（后一项由Woolwich的一位基层主管人员发明）的使用，没有在方向精度方面给鱼雷带来显著的性能提高，直到1895年在舵机上加装陀螺仪。图5介绍了鱼雷自1875年以来的变化。用于抵消滚转力矩的外伸鳍片已经不需要，因为滚转力矩已经减小（这是共轴反转双螺旋桨使用的好处---译者）。图5所示的19世纪80年代Fiume生产的鱼雷，还是尖头，舵片装在螺旋桨后。这是Fiume鱼雷与舵片装在螺旋桨前方的Woolwich鱼雷（图6）的典型区别。Woolwich鱼雷的这种布局一直沿用至今。
头十年里新的产品不断出现。值得一提的是，在美国出现了许多稀奇古怪的创意，下面我们将会谈及。White Head不太欣赏这些离经叛道的主意。表3总结了占主流地位的鱼雷的情况。它们只在稳定性和其他不太引人注目的地方有所改进。 1873年还向White Head购买鱼雷的德国人仿照White Head的原理自己制造鱼雷。L. Schwartzkopf公司（北洋水师译为“刷次考甫”-----译者），随后是柏林的Maschinenbau A.G.公司生产出优质的磷-铜鱼雷。产品出口俄国，日本和西班牙。连英国都在1885年购买了50条德国鱼雷，因为无论英国自己的Woolwich鱼雷还是Fiume鱼雷都比不上它们好。这些鱼雷售价450英镑，可是比Fiume鱼雷（14英寸Mk II型）还贵上120英镑呀。 不过White
Head的产量还是不断上升，表1展示了他的产品。
表1 1892年White Head的产品 除标准系列产品外，还为不同的国家生产满足不同需要的产品。在1884年Fiume的工厂总计生产17种鱼雷。表2展示了到1881年为止的出口情况。
表2 至1881年White Head的销售情况 直径14英寸长11英尺的鱼雷起初是专为俄国制造的，俄国人要求航速至少20节。这个要求得到了满足，而且以后White Head的其他产品也都达到了这个速度。 加大气缸的入口压力可以使航速提高（同时当然也还要改进发动机的零件）。这就要求加大储气瓶的压力。到1882年气瓶已经可以承受1,500磅/平方英寸的气压。英国占据了铜质压力气瓶技术方面的领先地位。 鱼雷射程的数据不是很准确，因为此时这还算不上很重要的参数。在Fiume的射程校验不过是用水下发射管瞄准400码外的目标发射。“最大射程校验”也只有在买主提出要求的情况下才进行。因为就算鱼雷能跑得更远，由于鱼雷本身的精度误差和瞄准作业的失误，而攻击舰船的有利机会又稍纵即逝，谁也没有指望靠它们去攻击400码以外的目标。上文列出的射程都只是理论数据，不过经过多次实验这些数据也确实没有被超过。 意大利人也自己仿造Fiume鱼雷，不过只能跑7节。经过White Head的指点，航速加大到20节。这下意大利人干脆死了自己造鱼雷的心，转而向White Head直接购买。 当时不同鱼雷的外观都很相象。鱼雷都是由统一标准的首端和尾端加上不同的中间部份组成。虽然型号不一样，性能都差不多。1883年成立了一个委员会，建立了鱼雷设计的标准，研究雷头的形状对航速的影响。大家认为尖头有利于破水前进，但Froude博士提出采用钝头对航速影响不大而且可以加大战斗部的装药量。 他们分别用装尖头和装钝头的Mk W Fiume鱼雷和英国R.L. Mk XI鱼雷进行比较。结果表明钝头鱼雷完全达到尖头鱼雷的航速。这意味着鱼雷可以增加战斗部装药量的同时不会引起性能下降。钝头一直使用到1909年美国的半球形雷头出现为止。图7展示了四十年里鱼雷外形的变化。
到1869年，这个时期美国在鱼雷方面没有取得什么成果。1874年美国在White Head授权下制造鱼雷，并独立进行了一些不太成功的探索。他们，还有其他一些国家，开始挑战White Head鱼雷的垄断地位。 最后的冷压缩空气动力White Head鱼雷 19世纪最后的15年里White Head生产着性能良好的鱼雷。在Fiume的Silurifico White Head公司生产的数以百计的鱼雷出口各地，更多的国家是在White Head的授权下生产或干脆侵权仿造。英国海军一份41页的报告反映了这方面的情况。 而德国Schwartzkopf公司每年向西班牙，意大利，中国和英国出口400条鱼雷。 19世纪80年代中期以后鱼雷的性能开始再次改进。这很大程度上是受火炮射程增大的影响。实际上，1904年的对马海战是用火炮在6,000码的距离上进行的，鱼雷完全无能为力。保留鱼雷是因为它在隐蔽地攻击舰船的薄弱部份这点上还有吸引力。1888年White Head的18英寸直径鱼雷的射程有所提高但还不是很显著。这种情况下增大射程比加大战斗部装药量更有意义。 与此同时，鱼雷射程的提高使Woolwich试验场的水道显得短了。1888年英国在Horsea岛另外建了一个试验场。10年后又在Weymouth附近的Bincleaves建了一个。1890年White Head在Weymouth建了一家工厂，这家工厂今天还存在，但已属于Vickers, Armstrong公司所有。1893年英国海军决定将鱼雷生产工作从皇家实验室转到皇家火炮工厂Royal Gun Factory（这就是R. G. F鱼雷的来由）。从此Weymouth的White Head工厂失去了英国海军的定单。他们的主要业务变成向那些自己不能生产鱼雷的国家出口鱼雷。类似的，White Head同一时间在St. Tropez开办的工厂也遭遇这样的困境，产品只好转向巴西，荷兰，土耳其和希腊出口。在1914—1918的战争年代英国海军曾经恢复向White Head定货。而英国海军最后一次向White Head定货是二十世纪五十年代订购的一批Mark 23鱼雷。 White Head的鱼雷一直是使用水下发射。英国海军却对水上发射装置感兴趣。水下发射管一般布置在龙骨的两侧，但这可是容易被撞角碰撞（十九世纪七十年代撞角在军舰上风行一时）或是被舷侧射来的炮火击中的薄弱部位。而且鱼雷出膛后也容易受军舰两侧向后的水流的影响。为了克服这些影响，海军上校A. K. Wilson, V. C.做了一个.在军舰上突出的导向杆使鱼雷先沿它滑动，离开军舰附近的水流后再自己前进。另一个办法是将鱼雷装在一个管子里发射出去，离开军舰后鱼雷再脱出，这样起初受水流影响的只是管子而不是鱼雷。 这些办法英国海军都尝试过，但都没有推广使用。第一个水上发射装置是借用舷窗旁的餐桌将一条14英寸直径鱼雷滑了出去，证明了水上发射的可行性。随后还做了许多水上发射的试验。起初主要的办法是将鱼雷固定在水面上，对准目标后将它抛入水中。小型鱼雷艇则还是将鱼雷安置在水下两英尺的发射管中。 压力发射方式是1880年发明的，鱼雷用压缩空气发射，但不出几年就改为使用颗粒状的慢燃火炮发射药来产生高压气体。这种发射方式使用了许多年。今天的水上发射方式还是与之相仿，只不过发射药不同而已。 这种发射方式也引起了White Head的注意。他的女婿兼生意合伙人，George Hoyo伯爵在英国参观后写了一份报告，表示“如此精巧的武器不适宜用火炮的方式发射”。但鱼雷却是可以承受这样粗鲁的发射方式的，到1879年英国海军已有33艘军舰安装了压力发射装置。 陀螺仪的使用 1895年鱼雷有了第一次性能的飞跃。White Head将奥地利人Ludwig Obry做的陀螺仪装到鱼雷的舵机上。一个1.75磅，直径3英寸的陀螺转子安装在鱼雷里的万向节上。转子依靠预紧弹簧使其以2,400转/分钟的转速转动。转子在鱼雷出膛之前就已经达到这个转速，使鱼雷能保持发射前瞄准的方向而不受水流的影响。这极大地提高了鱼雷的射击精度，能保证在7,000码距离内不发生偏航，尽管那时的鱼雷最远也跑不了1,000码。 这对鱼雷设计者是个极大的鼓舞。最初的Obry陀螺仪最大可以产生20英尺-磅的进动扭距。在短时间运转后容易损坏。如果陀螺仪是通过一个方向伺服机构去控制舵机的话，可以减少其受损的可能。不久White Head就在鱼雷上添加了一个中间伺服机构，大大减小了万向节的受力，陀螺仪可以工作更久，鱼雷有了跑得更远的可能。 Obry陀螺仪被引进到美国后，美国人在上面增加了一个偏角调整齿轮，使鱼雷在发射后可以改变航向，这使鱼雷的使用更有灵活性。1900年英国海军引进了这项技术。 这时还出现了更新颖的热蒸汽动力鱼雷。是时候介绍一下其他国家，如美国，在鱼雷技术上的发展了。尽管他们的思路不为力主压缩空气动力鱼雷的White Head所采纳。 与White Head不同的道路 1870年美国在罗德岛建立了鱼雷试验场，当时主要试验碰杆水雷。1871年造出了第一条自航鱼雷。见图8。在外形和推进方式与White Head相仿，航速7节，射程300码。战斗部装药是70至90磅的强棉药或炸药。尾部形状与White Head类似。这条鱼雷很难保持笔直航行，只要看看它的控制舵面这么小，你就不会对此感到奇怪。1874年造出的另一种鱼雷也不太成功。鱼雷装有铜质压缩空气瓶。当时没有一家美国公司掌握钢质压力容器的制造技术。英国垄断了铸造和碾轧压力容器的技术。日本多次尝试自制鱼雷用压力容器都不成功，最终只能向英国进口。
自航鱼雷研制的失败和两次拒绝了White Head的方案后（其中一次是一名前Woolwich工厂雇员从中作梗），鱼雷试验场在美国海军军官J. L. Lay的领导下，试验了一系列新奇却不太成功的鱼雷。 这些鱼雷大部分是悬浮在水中，所以不能改变攻击深度。Lay鱼雷露出水面几英寸，动力由压缩二氧化碳气体驱动气动机提供，舵机靠鱼雷拖着的电线用电脉冲控制，电线输送信号给舵机的电磁继电器。鱼雷的位置由鱼雷上的一面小旗或一个圆盘来显示。图9展示了十九世纪七十年代Lay鱼雷的外形。后期型号有使用固态二氧化碳作为动力源的。固态二氧化碳在管子中加热变回气态。另外还发现有用硫酸和氧化钙的反应热做动力源的型号。还有一些型号的鱼雷的螺旋桨装在雷头的首锥上以免被碰坏，但这会影响螺旋桨的推进效率。 这些鱼雷一直都不成功，发射也麻烦。在英国沿海试验后，英国海军的一份报告指出，Lay鱼雷纵倾很厉害，以至半个螺旋桨露在水面上。 秘鲁政府购入两种Lay鱼雷用于与智利的战争。1879年秘鲁铁甲舰“Huascar”向智利军舰发射了一枚Lay鱼雷。刚跑了一半路程，鱼雷竟然掉过头来以15节向“Huascar”冲回来。毫不理会军舰上慌乱的鱼雷操作手发出的舵机信号。最后是一名勇敢的军官挽救了军舰，他跳到水里拦住鱼雷并把它推离军舰的方向。大难不死的舰长连忙把这两种鱼雷埋到附近岸上的一个墓地里，直到后来一群智利叛乱者去发掘时才发生爆炸。
表5展示了Lay鱼雷和一些同时期的鱼雷的性能。 Patrick和Wood-Haight鱼雷克服了Lay鱼雷的缺陷，它们也都安装在一个浮体下。这些浮体是由木头或充填不吸水废棉花的薄铜片浮筒做成。浮体如果没有被损坏的话可以反复使用。动力由压缩二氧化碳推动一个气动机，通常是Brotherhood三缸发动机，来提供，这和White Head鱼雷相类似。 1873年Ericsson公司生产了第一条电动鱼雷。动力还是由拖着的一根电线提供（Ericsson曾在1829年制造了“Novetly”号机车参与在Railhill的竞赛，结果是史蒂芬逊的“火箭”号机车取胜）。Sims Edison改进了Ericsson鱼雷，但也是要拖一根电线。它使用西门子的600伏30安培电动机，可以达到10节的航速。它们的外形都与下面图10的鱼雷一样带有一个大浮体。1889年的Nordenfelt鱼雷是最后一种悬浮鱼雷，可以携带400磅装药，射程超过两英里。
Nordenfelt鱼雷由一位伟大的瑞典工程师发明，同时他还是第一艘具有实用性的潜艇的制造者。动力由鱼雷里的大型组合式电池提供，早期型号上有108个小电池，可以产生18轴马力的功率。方向脉冲信号由鱼雷拖着的电线提供。一份英国的报告描述这些鱼雷带有木质浮体，拖着一根一英里长的导线。Sleeman描述这种图10所示的鱼雷靠沉重的水翼连接到浮体上，浮在水中前进。看来整个包括浮体，水翼和雷体的鱼雷要在水中保持直立姿态是不容易。水翼的斜边估计有助于割开防雷网。这种与现在的线导鱼雷相仿的武器，可以以16节航速航行2.5英里。 19世纪80年代开始流行高温蒸汽动力鱼雷，美国的Hall鱼雷是其代表。由鱼雷艇的锅炉直接提供5,500°F的高压蒸汽，经减压后作为鱼雷的动力源。这与White Head鱼雷相类似，只不过后者使用冷压缩气体。但这些鱼雷都没有进入实用阶段，最大的原因是发射前需要的准备时间太长。Hall鱼雷的滚转控制机构很特别，依靠一个横放的充满水银的U形管控制。鱼雷如果发生滚转，鳍片在水银管的控制下随之伸出和收进，以阻止鱼雷的滚转运动，理论上是可行的。另一种高温蒸汽动力鱼雷Paulson靠雷头里的罗盘控制鱼雷笔直前进。发射前设置好罗盘的电气触点。鱼雷发射后按设置的方向航行。
大家普遍都认为火箭动力鱼雷是这几年才有的事，但实际上在White Head鱼雷出现不久后，Weeks和Ericsson都造出了航速40到60节，射程100码的火箭动力鱼雷。罗德岛美国海军鱼雷试验场的Lt. F. M. Barber在1873年造出一枚水下火箭。直径1英尺，长7英尺，重量287磅。装有48磅的战斗部装药和51磅火箭燃料。火箭燃料装在一个有橡木外壳并包裹着石棉的铸造铁管中。 一个美国的鞋匠Cunningham也制造火箭鱼雷，在庆祝7月4日独立日的时候，他在小镇的主干道上发射了一枚这样的火箭。这可吓坏了路上的老太太们和马匹。火箭最后冲进一家肉店并停在那里，喷口对着冷藏肉类的冰柜喷射它剩余的火焰。 Berdan（或者是Borden）鱼雷是另一种火箭牵引鱼雷。图12展示了它是如何用火箭的高压燃气去推动连接着一系列螺旋桨的涡轮的。理论上，Berdan鱼雷碰到舰船周围的防雷网时，通过尾部的操纵索使鱼雷下潜到低于防雷网的预置深度，从防雷网的下方通过，到达目标的龙骨附近起爆。但英国海军和土耳其海军都先后觉得Berdan鱼雷不可行。
采用火箭推进并不是唯一挑战常规驱动方式的主意，还有一种鱼雷的设计方案是在尾部安装了一个伞状的推进器，依靠一根摆动轴使这把“伞”不断打开和合起，象青蛙的脚一样推动鱼雷前进。我们也不能说这种设计是荒谬的，毕竟大自然在几百万年前就在青蛙身上实现了这种推进方式。二战结束前德国还搞了一种拍翼推进的鱼雷。证明完全可以与常规推进方式媲美，而且噪音更小。我们可以发现许多离奇的手段早就被大自然悄悄地运用了。如果早点留意鲑鱼的外形，鱼雷没准儿一开始就是钝头的。 在世纪交接之际，只有两种部分模仿White Head的鱼雷取得了成功。（Lay鱼雷曾少量出口到俄国作岸防武器用）。Brennan鱼雷是一位澳大利亚钟表匠发明的，靠两股各由十八根标准钢琴弦绕成的钢索带动。这需要在岸上安装一个蒸汽驱动的绞盘。因为对绞盘所在平台的平稳性要求很高，Brennan鱼雷难以在船上使用。两股钢索分别缠绕在鱼雷里的两个轮盘上，直接驱动两个共轴反转的螺旋桨。转弯靠调整两根钢索的张力之间的比例来完成。这导致鱼雷会倾侧，因此在舵机上增加了一个平衡摆锤。图13展示了这种鱼雷，轮盘装在一根纵向安装的轴上。定深机构与White Head鱼雷类似。Brennan鱼雷可以以航速20节航行3,000码，这两项性能都超过同时期的White Head鱼雷。只要加长钢索，航程还可以加大。这种鱼雷被英国工程兵当作岸防武器使用了20年。巨大的并列绞盘安装在混凝土碉堡里，鱼雷顺着钢轨滑入水中。今天，这些废弃的Brennan鱼雷发射站依然耸立在泰姆士河口。
传闻英国政府为了这种鱼雷的专利向Brennan支付了110,000英镑，在聘请他担任该鱼雷的制造总监时还另付了一笔巨款。而15年前向White Head购买那种实用性更强的鱼雷的生产专利时，仅支付了区区15,000英镑。 Maxim，那位著名的机枪制造者的兄弟，在美国设计了除定深机构外，其他方面与Brennan鱼雷结构很相似的线导鱼雷。它的定深原理是将水抽进或排出鱼雷里的压载水舱。这么复杂的机构在十九世纪很难做出来。1944年英国设计的一种鱼雷依靠电池在鱼雷中滑动改变位置来改变鱼雷的重心，以此变换鱼雷的航行深度。 最后介绍一下Howell鱼雷，在1895年以前它在美国海军中占据主流地位达20年，并且在美国以外也是White Head鱼雷的主要竞争者。图14展示了它的外形，图15介绍了它的内部结构。推进动力由一个沉重的飞轮提供，传递到两个螺旋桨上。Howell鱼雷从船上的发射管发射。飞轮在鱼雷发射前由发射管外的蒸汽驱动绞盘先行带动起来。
后期型号的Howell鱼雷的飞轮重达130磅，可以达到12,000转/分钟的转速，使鱼雷以30节航行800码。速度减慢一点的话，还能再多跑400码。看看表5，就知道它比White Head鱼雷厉害。它的优越性能使White Head鱼雷在1892年以前在美国都打不开销路。 Howell鱼雷对比White Head鱼雷有三大优点，尾迹不明显，航行中没有重量减少（以气体作工质的鱼雷，排出的气体在水中会形成明显的气泡尾迹。同时，排出气体后鱼雷重量减轻-----译者）所以定深稳定，以及航迹笔直。最后一点与使用陀螺仪抵消飞轮的偏转扭距有关。鱼雷中横置的飞轮轴将偏转扭距传递到雷体上，使鱼雷航向发生偏转。一个横置的摆锤探测到这种偏向后直接驱动方向舵偏转产生一个恰当的纠偏力矩。这实际上是陀螺仪原理最早在鱼雷上的应用。所以当1895年White Head鱼雷安装Obry陀螺仪后，Howell提出了控告其侵犯专利权的法律诉讼。 以上鱼雷的推进原理都与使用压缩空气动力的White Head鱼雷不同。Ericsson的另一种鱼雷虽然也使用压缩空气动力，但不需要带着沉重的气瓶。压缩空气靠鱼雷拖着的一根800码长的气管提供。但拖着根长长的气管，使鱼雷航速快不起来。 表3 几种冷气体动力鱼雷
表4 1886年英国海军购买的鱼雷
表5 鱼雷性能
通过这些数据我们可以了解世纪之交鱼雷的进步，以此结束本节内容。最早的鱼雷攻击发生于智利革命战争（关于最早的鱼雷攻击有另一种观点，1878年1月26日, 一艘2,000吨的土耳其军舰"英蒂尔"被俄国军舰发射的鱼雷击沉----译者）。1891年4月23日夜间，两艘Birkenhead制造的鱼雷艇去攻击Blanco Encalada军舰。第一艘鱼雷艇Almirante Conte依次发射三条White Head鱼雷但全部失的。第二艘鱼雷艇Almirante Lynch齐射三条鱼雷一条命中。这条直径14英寸鱼雷的58磅强棉药在军舰水线以下部位炸开一个15英尺乘7英尺的大洞，Blanco Encalada军舰立刻沉没，180名官兵丧生。军舰周围本来已敷设防雷网，但舰内的水密门没有关闭。Blanco Encalada的舰长Don Luis Goni被爆炸的气浪掀到海里，被军舰上一头驯服的骆驼拖着游到岸上。这头骆驼被当成吉祥物被收养在英国军舰Warspite上，直到后来它不知趣地咬掉了一位海军上将的肩章，才被送到伦敦动物园。 中国海军在1894年的战争中使用过Schwartzkopf鱼雷，发射的距离远很多。渔民捞起冲到岸上的鱼雷，以每条100美圆的价格返买给海军。这样的交易只有那些把自己的武器都典当的军官才能接受（原文如此-----译者）。 热动力鱼雷 使用冷压缩空气作动力的鱼雷存在一个这样的问题，压缩空气从气瓶放出来时压力下降体积膨胀而对发动机作功，同时温度也下降。当使用很高压力的压缩空气时，发动机会出现结冰的情况。这迫使大家转而研究热动力鱼雷。现在不能确切知道热动力鱼雷首先出现在英国还是美国。最早的实用鱼雷热动机是1904年Sir W. G. Amstrong, Whitworth公司生产的”Elswick”发动机。将燃料喷入气缸中点火燃烧。在1905年英国和日本的工程师合作将这种发动机安装到18英寸Fiume MK III鱼雷上。航速一下子提高了9节。唯一的缺陷是会熏黑气缸和温度波动很大。 1905年，老White Head死后的两年，White Head公司也搞出了自己的热动机。将燃料和空气混合后喷入燃烧室。水在燃烧室壁周围循环，一方面冷却燃烧室，另一方面产生蒸汽推动鱼雷。热动机有“干式热动机”和“湿式热动机”之分。但归根到底“湿式热动机”也是靠热气来作动力来源。 发动机进一步得到改进以适应1,000°F的进口温度，还增加了一个气缸以加大排量，出现了如图16展示的180马力四缸星形发动机。
图17是R. G. F. 湿式热动机的原理图。可以看出来它是利用水压把燃料压入燃烧室。如果供水中断，燃烧室也会自动熄火，避免燃烧室超温。1908年，工程师Lieut Hardcastle发明了一种原理相同但结构更简单的发动机。
1892年美国取得White Head冷压缩空气动力鱼雷的生产专利。图18是当年生产出来的Mark I型鱼雷。Mark II型 和Mark III型鱼雷做了一些小改进。而“干式热动机”Mark V型鱼雷开始使用热动机。 尽管在1899年已经出现完美的Parsons涡轮机和尚待改进的Curtis涡轮机，但多年后英国依然热衷于在鱼雷上使用前述的四缸发动机。在拥有White Head生产授权的E. W. Bliss公司工作的F. Leavitt博士认为，Brotherhood发动机已经落后，他将Curtis涡轮机装上鱼雷，这就是Bliss-Leavitt Mark I型鱼雷。该产品在1905年11月被美国海军认可。乙醇在气缸内燃烧直接作功而不需水蒸汽作中间工质，这就是“干式热动机”。但乙醇的热值不太高。在二次大战电动鱼雷技术成熟起来之前，美国都在使用涡轮机鱼雷，而英国则坚持使用往复式发动机鱼雷。
人们开始关注鱼雷内部传动机构改进，因为在水声探测鱼雷的技术出现后，人们发现鱼雷的高频噪音主要来自于机械传动机构。使用低热值燃料或喷水可以减低涡轮机的进口温度，但也会降低发动机的效率。使用可以稳定发动机负载的稀释剂同样会带来效率降低的问题。二次大战期间日本用直接将海水喷入涡轮机的办法解决了这些问题。但这个办法没有被普及使用。法国在1913年设计出用海水做稀释剂的涡轮机鱼雷，航速预计可达到50节。但没有做出实物，这使法国在此后十年里只能继续依赖活塞往复式发动机鱼雷。 一次大战的到来刺激各国改进鱼雷技术，不过这些技术大多都没来得及在战争中使用。两名英国海军军校学员Montagu和Larcom发明了一种反转涡轮机，但可惜没有受到重视。战争结束后R. A. E.还做了一些改进鱼雷的工作，也都不太成功。
到大战爆发的时候，往复式发动机已非常成熟。White Head公司在战争开始时造出了一种巨大的双缸发动机，但却没有投入使用。冷动力鱼雷设计者在思考着如何减轻沉重的压缩气瓶。因为这时气瓶的重量已占鱼雷总重的1/3。 很早就有人提出使用高含氧气体甚至纯氧参与燃烧，但因为汽油的不稳定而被否决。英国采用了掺加硝酸铵的办法。它分解成水和一氧化氮，后者被用作氧化剂。这项技术虽然可以提高动力但也没有投入实用。 增大推进效率的研究成果之一是1893年出现的三叶螺旋桨和1897年出现的四叶螺旋桨。螺旋桨的叶数没再增加，直到今天才又有增加的趋势。当时螺旋桨的设计全凭经验，能推导出优秀设计的重要设计定理还没有被发现。而且，大家也觉得改来改去，也不就相差几节的航速。图20展示了一次大战期间的一种弯曲桨叶螺旋桨。在Vallettade 的军事博物馆可以看到这种优秀的德国19.7英寸直径鱼雷。使用这样的螺旋桨估计是便于鱼雷从保护军舰的防雷网的孔洞中穿过。
防雷网使用时吊挂在杆子上，数十年间十分流行。图21展示了英国军舰Diamond在一次大战前的演习中用防雷网拦住两枚操雷。同时许多破解防雷网的办法也出现了，其中许多是White Head公司想出来的。图22展示了一种装在鱼雷头部用来割破防雷网的东西。其他办法还有在雷头附加一部份炸药，将防雷网炸开一个洞，以便鱼雷穿过。
防雷网渐渐在军舰上消失，因为只能在低速状态下使用。但在港口依然被保留，用于保护停泊的舰船，一直到二次大战。 最早的21英寸直径鱼雷R. G. F. Mk I出现于1908年，后来被用作潜艇的武器。航速45节，航程3,500码。美国类似的型号是1913年的Bliss-Leavitt Mark VIII型鱼雷。而21英寸直径鱼雷已显然不属于常规鱼雷了。1900年还出现了26英寸直径鱼雷，White Head公司为日本海军生产过27.5英寸直径鱼雷。这些超级鱼雷都因为航行不稳定而应用不广。 在世纪之交，美国Bliss-Leavitt鱼雷上开始应用喷气驱动陀螺仪。陀螺转子在鱼雷发射后35秒内可以加速到10,000转/分钟。可以保证鱼雷在比现有可达到的航程距离更远的范围里保持航向稳定（见表6）。 表6 一次大战爆发时各型鱼雷性能比较
鱼雷上的陀螺仪仍旧使用原来的类型，直到二次大战才普遍使用喷气驱动陀螺仪。新世纪的头二十年英国海军的鱼雷主要由皇家海军鱼雷厂（1910年在Greenock开办），Woolrich的皇家火炮工厂以及分别在Weymouth和Fiume的White Head公司提供。主要型号有R. G. F. MkVII鱼雷和Weymouth的White Head Mk I鱼雷，直径都是18英寸。还有皇家海军鱼雷厂生产的第一种产品R. N. T. F. Mk VIII潜艇用鱼雷。 在Weymouth的White Head工厂在1909年开始研究第一种21英寸直径鱼雷。该项目没有获得成功，仅仅做出两条模型。他们放弃了这项研究转而生产技术成熟并且已获得英国海军订单的Weymouth Mk II鱼雷。就在战争爆发前，Vickers, Armstrong公司开始成为设在英国的White Head公司的主要控股方，这种情况一直延续到二次大战后经历了一系列投资失败后，鱼雷生产业务从Vickers, Armstrong公司控制下独立出来为止。 1914年爆发的战争使冷压缩空气动力鱼雷趋于没落。Lieut. F. H. Sand-Ford发明了一种新型鱼雷。这种鱼雷可以以Z字形按预先设置的路径航行，这在目标的航速参数不明的情况下很有用。 英国海军在每年的8,000次鱼雷打靶练习中都获得了98%的命中率。但必须承认打靶和实战是有区别的。在1914年，大多数的鱼雷攻击是由潜艇来完成。Jane’s年鉴出版社在世纪之交出版了一本关于鱼雷在潜艇上使用的书“鱼雷和鱼雷战术”。读者可能没读几页就会产生幽闭恐惧感，但也不能不注意到潜艇和鱼雷的迅速发展。它们的结合最终形成了一个强大的作战系统。 结束本文之前，讲述一件发生在Simonstown海军基地的事情。一名机械士在拆卸一枚鱼雷时，鱼雷的气瓶压力是2,000磅/平方英寸，当气瓶的堵盖还剩三圈螺纹没拧掉的时候，高压气流冲开堵盖，使鱼雷象火箭一样窜起来，一下子撞到房顶，再从三十英尺空中反弹回来，砸在那名机械士的脚上。挨了这一下子后，可以料到他以后干活会多小心了。同一年里，在一次升降机事故中，一枚18英寸鱼雷打破了“跳高”纪录，以45节的初速飞到40英尺的空中。后来这一纪录还被多次打破。
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