砲塔艦

クリミア戦争中、イギリス海軍のカウパー・フィップス・コールズ大尉は、砲塔で保護された砲を備えたいかだを建造し、レディ・ナンシーと名付けたそのいかだを使って黒海のロシアの町タガンログを砲撃した。レディ・ナンシーは「大成功を収めた」^{[ 2 ]}ため、コールズは戦後、回転砲塔の特許を取得した。コールズの特許取得後、イギリス海軍本部は1859年にコールズの設計の試作機を発注し、1861年に試験のために浮体砲台艦HMSトラスティに搭載され、回転砲塔を装備した最初の艦となった。コールズの設計目標は、可能な限り全周射角が広く、目標を最小限にするためにできるだけ水面下に沈んだ艦を建造することであった。 ^{[ 3 ]} 

英国海軍本部は砲塔の原理を有用な革新として受け入れ、他の新型艦艇の設計にも取り入れた。コールズは、それぞれ2門の大型砲を収容するドーム型砲塔を10基備えた艦艇の設計案を提出した。この設計案は非実用的であるとして却下されたが、海軍本部は砲塔艦艇への関心を持ち続け、自らの設計者に改良案の作成を指示した。

コールズはアルバート王子の支援を得て、王子は海軍大臣であるサマセット公爵に手紙を書き、砲塔艦の建造を支持した。1862年1月、海軍本部は、沿岸防衛のみを目的とした、4基の砲塔と低い乾舷を持つ艦、HMSプリンス・アルバート の建造に同意した。コールズは砲塔の設計を許可されたが、艦の責任は主任造船技師のアイザック・ワッツにあった。^{[ 3 ]}

コールズの設計によるもう一つの艦、HMSロイヤル ソブリン は 1864 年 8 月に完成した。既存の舷側砲は平甲板上の 4 基の砲塔に置き換えられ、艦には喫水線を囲む5.5 インチ (140 mm)の装甲帯が装備された。^{[ 3 ]} USSモニターやロイヤル ソブリンのような初期の艦は沿岸水域に限定されていたため、耐航性はほとんどなかった。コールズは、サーエドワード ジェームズ リードと共同で、砲塔に砲を搭載した最初の外洋航行軍艦であるHMSモナークを設計・建造した。1866 年に起工され、1869 年 6 月に完成したこの艦には 2 基の砲塔が搭載されていたが、船首楼と船尾楼甲板が設けられていたため、砲は前方と後方の両方に発射できなかった。^{[ 3 ]}   

砲塔は、スウェーデンの発明家ジョン・エリクソンが米国で独自に発明した。^{[ 4 ]}エリクソンは1861年にUSSモニターを設計した。エリクソンの最も際立った設計上の特徴は、低い乾舷の上部船体（「ラフト」とも呼ばれる）の中央部に取り付けられた大きな円筒形の砲塔であった。ラフトは、より伝統的な形状の下部船体の側面を大きく超えて伸びていた。小型の装甲操舵室が上部甲板の船首側に取り付けられていたが、その位置のためモニターは砲をまっすぐ前方に発射することができなかった。^{[ 5 ] [ a ]}エリクソンがこの艦を設計した主な目的の1つは、敵の砲撃に対して可能な限り小さな標的となることであった。^{[ 6 ]}

砲塔の丸みを帯びた形状は、砲弾をそらすのに役立った。^{[ 7 ] [ 8 ]}一対の補助エンジンがギアを介して砲塔を回転させ、1862年2月9日の試験では22.5秒で1回転した。^{[ 6 ]}この設計はコールズの設計よりも技術的に劣っており、砲塔の精密な制御が困難であった。^{[ 4 ]} 砲塔の回転が目標を超えてしまうと、修正が困難であった。エンジンを逆回転させるか、もう一度1回転させる必要があった。

砲を含めた砲塔の重量は約160 ロング トン (163 t)で、砲塔を回転させる前に楔を使ってジャッキアップする必要のある鉄製のスピンドルに全重量がかかっていた。^{[ 6 ]} スピンドルの直径は9 インチ (23 cm)で、砲塔が横滑りするのを防ぐのに必要な強度の 10 倍の強度があった。^{[ 9 ]}使用されていないときは、砲塔は甲板上の真鍮製のリングの上に置かれ、水密シールを形成するように設計されていた。しかし、運用中は、乗組員によるコーキングにもかかわらず、ひどく水漏れすることが判明した。 ^{[ 6 ]} 砲塔と甲板の間の隙間は問題であることが判明し、1863 年4 月の第一次チャールストン港の戦いでは、同じ砲塔設計を使用していたパセーイク級モニター艦数隻の砲塔が、その隙間に破片や砲弾の破片が入り込んで詰まった。 ^{[ 10 ]}砲塔に大砲が直撃すると、スピンドルが曲がる可能性があり、これも砲塔の詰まりの原因となる。^{[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]}  

砲塔には15インチ（381 mm）滑腔砲ダールグレン砲2門を搭載する予定だったが、間に合わず11インチ（279 mm）砲に置き換えられた。^{[ 6 ]}各砲の重量は約16,000ポンド（7,300 kg）だった。モニターの砲は、砲の設計者であるダールグレン自身が定めた「遠距離」、「近距離」、「通常」の目標に対する1860年の兵器規定で指定された15ポンド（6.8 kg）の標準推進薬を使用した。 ^{[ 14 ]}砲は136ポンド（61.7 kg）の砲弾または榴弾を、+15°の仰角で最大3,650ヤード（3,340 m）の射程まで発射できた。^{[ 15 ] [ 16 ]}