Artillería naval

Las troneras practicadas en el casco de los barcos se introdujeron ya en 1501, aproximadamente una década antes de que se construyera el famoso barco de la época Tudor , el Mary Rose . ^{[ 15 ]} Esto hizo posible, por primera vez en la historia, al menos en teoría, las andanadas , descargas coordinadas de todos los cañones de un lado del barco. ^{[ i ]}

Barcos como el Mary Rose portaban una mezcla de cañones de diferentes tipos y tamaños, muchos diseñados para uso terrestre, y que utilizaban munición incompatible con distintos alcances y cadencias de fuego . El Mary Rose , al igual que otros barcos de la época, se construyó durante un período de rápido desarrollo de la artillería pesada, y su armamento era una mezcla de diseños antiguos e innovaciones. El armamento pesado consistía en una combinación de cañones de hierro forjado y bronce fundido de tipo antiguo, que diferían considerablemente en tamaño, alcance y diseño. Los grandes cañones de hierro estaban hechos de duelas o barras soldadas en cilindros y luego reforzados con aros de hierro que se contraían, y eran de retrocarga , equipados con cureñas más sencillas hechas de troncos de olmo ahuecados con un solo par de ruedas, o sin ruedas en absoluto. Los cañones de bronce se fundían en una sola pieza y descansaban sobre cureñas de cuatro ruedas que eran esencialmente las mismas que las utilizadas hasta el siglo XIX. Los cañones de retrocarga eran más baratos de producir y más fáciles y rápidos de recargar, pero podían soportar cargas menos potentes que los cañones de bronce fundido. En general, los cañones de bronce utilizaban proyectiles de hierro fundido y eran más adecuados para penetrar los costados del casco, mientras que los cañones de hierro utilizaban proyectiles de piedra que se fragmentaban al impactar y dejaban agujeros grandes e irregulares; sin embargo, ambos podían disparar también diversos tipos de munición destinada a destruir el aparejo y la estructura ligera o a herir al personal enemigo. ^{[ 18 ]}

La mayoría de los cañones eran pequeños cañones de hierro de corto alcance que podían ser apuntados y disparados por una sola persona. Los dos tipos más comunes eran las bases , cañones giratorios de retrocarga , probablemente ubicados en los castillos, y las piezas de granizo , pequeños cañones de avancarga con ánimas rectangulares y protuberancias en forma de aleta que se usaban para apoyar los cañones contra la barandilla y permitir que la estructura del barco absorbiera la fuerza del retroceso. Aunque se desconoce el diseño, en un inventario de 1546 (terminado después del hundimiento) se encontraron dos piezas superiores que probablemente eran similares a una base, pero ubicadas en una o más de las cofas de combate. ^{[ 18 ]}

Durante la reconstrucción de 1536, al Mary Rose se le instaló una segunda línea de cañones largos montados sobre cureñas. Los registros muestran cómo cambió la configuración de los cañones a medida que evolucionaba la tecnología de fabricación de armas y se inventaban nuevas clasificaciones. En 1514, el armamento consistía principalmente en cañones antipersonal como los grandes cañones de hierro de retrocarga y los pequeños serpentinos , semiángeles y cañones de piedra. Solo un puñado de cañones del primer inventario eran lo suficientemente potentes como para perforar barcos enemigos, y la mayoría habrían estado apoyados en la estructura del barco en lugar de descansar sobre cureñas. Los inventarios tanto del Mary Rose como del Tower habían cambiado radicalmente para 1540. Ahora estaban los nuevos cañones de bronce fundido , semiángeles , culebrinas y sakers , y las piezas de hierro forjado para puertos (un nombre que indicaba que disparaban a través de los puertos), todos los cuales requerían cureñas, tenían mayor alcance y eran capaces de causar graves daños a otros barcos. ^{[ 18 ]}

Se podían utilizar diversos tipos de munición para distintos fines: los proyectiles esféricos simples de piedra o hierro destrozaban los cascos, los proyectiles con púas y los proyectiles unidos con cadenas rasgaban las velas o dañaban el aparejo, y los proyectiles de metralla cargados con pedernales afilados producían un devastador efecto de escopeta . Las pruebas realizadas con réplicas de culebrinas y piezas de babor demostraron que podían penetrar madera del mismo grosor que el entablado del casco del Mary Rose , lo que indicaba un alcance efectivo de al menos 90 m (100 yd) . Las piezas de babor resultaron particularmente eficaces para abrir grandes agujeros en la madera al disparar proyectiles de piedra y eran un arma antipersonal devastadora cuando se cargaban con lascas o guijarros. ^{[ 18 ]}  

Un perrier lanzaba un proyectil de piedra a unos 1200 metros ( 3/4 de milla  ), mientras que un cañón lanzaba una bala de 32 libras a 1600 metros (una milla completa), y una culebrina una bala de 17 libras a 2 kilómetros ( 1 + 1/4 de milla ). Los cañones giratorios y los cañones más pequeños a menudo se cargaban con metralla para uso antipersonal a corta distancia, mientras que los cañones más grandes podían cargarse con una sola bala de cañón pesada para causar daños estructurales. ^{[ 19 ]} 

En Portugal, el desarrollo del galeón pesado eliminó incluso la necesidad de recurrir a la potencia de fuego de las carracas en la mayoría de las circunstancias. Una de ellas se hizo famosa en la conquista de Túnez en 1535 y podía transportar 366 cañones de bronce (una posible exageración de los diversos cronistas europeos de la época que informaron esta cifra; o también es posible que se refirieran a las armas de reserva). Este barco tenía una capacidad de fuego excepcional para su época, lo que ilustra la evolución que se estaba produciendo en ese momento, y por esta razón, se le conoció como Botafogo , que significa literalmente " hacedor de fuego " , " torturador " o " escupidor " en portugués popular.

La artillería naval y las tácticas se mantuvieron relativamente constantes durante el período 1571-1862, con grandes buques de guerra de madera propulsados ​​a vela que montaban una gran variedad de cañones de diferentes tipos y tamaños como armamento principal.

Hacia la década de 1650, la línea de batalla se había desarrollado como una táctica que podía aprovechar el armamento de andanada. Este método se convirtió en el núcleo de la guerra naval durante la Era de la Vela , con armadas que adaptaban sus estrategias y tácticas para obtener el mayor fuego de andanada. ^{[ 20 ]} Los cañones se montaban en múltiples cubiertas para maximizar la efectividad de la andanada. El número y el calibre variaban un poco según las tácticas preferidas. Francia y España intentaban inmovilizar los barcos destruyendo el aparejo con fuego preciso de largo alcance desde sus barcos más rápidos y maniobrables, mientras que Inglaterra y la República Holandesa favorecían el fuego rápido a corta distancia para destrozar el casco de un barco e incapacitar a su tripulación.

Una andanada típica de un barco de la Marina Real de finales del siglo XVIII podía dispararse dos o tres veces en aproximadamente 5 minutos, dependiendo del entrenamiento de la tripulación, siendo una tripulación bien entrenada esencial para el sencillo pero detallado proceso de preparación para el disparo. Las tripulaciones francesas y españolas solían tardar el doble de tiempo en disparar una andanada apuntada. Un navío de línea del siglo XVIII solía montar cañones largos de 32 o 36 libras en la cubierta inferior, y de 18 o 24 libras en la cubierta superior, con algunos de 12 libras en el castillo de proa y la popa. Desde finales del siglo XVI era habitual que los barcos de guerra llevaran un maestro artillero, responsable de supervisar el funcionamiento de los cañones a bordo. Originalmente un puesto prestigioso, su estatus decayó a lo largo de la Era de la Vela a medida que la responsabilidad de la estrategia de artillería se delegó a los guardiamarinas o tenientes . En el siglo XVIII, el artillero principal solo era responsable del mantenimiento de los cañones y sus cureñas, y de supervisar el suministro de pólvora y balas. En cuanto a su estatus, el artillero principal seguía siendo igual al contramaestre y al carpintero naval como suboficiales superiores , y tenía derecho al apoyo de uno o más artilleros auxiliares. En la Marina Real, el artillero principal también dirigía a los artilleros de cuarto, marineros capaces con la responsabilidad adicional de gestionar la cadencia y la dirección del fuego de cualquier dotación de cuatro cañones. ^{[ 21 ]}

El Almirantazgo británico no consideró oportuno proporcionar pólvora adicional a los capitanes para entrenar a sus tripulaciones, permitiendo generalmente solo un tercio de la pólvora cargada en el barco durante los primeros seis meses de un viaje típico, salvo en caso de combate. En lugar de prácticas con fuego real, la mayoría de los capitanes entrenaban a sus tripulaciones simulando el funcionamiento de los cañones y realizando todos los pasos necesarios para disparar, excepto el disparo propiamente dicho. Se sabe que algunos capitanes adinerados —aquellos que habían amasado fortunas capturando presas o provenientes de familias ricas— compraban pólvora con sus propios fondos para que sus tripulaciones pudieran realizar disparos reales contra objetivos reales.  

Disparo

Disparar un cañón naval requería una gran cantidad de mano de obra. El propulsor era la pólvora, que debía almacenarse en un área especial bajo cubierta por seguridad. Los niños de pólvora (a veces llamados " monos de pólvora "), generalmente de entre 10 y 14 años, eran reclutados para transportar la pólvora desde el arsenal hasta las cubiertas de cañones del buque según fuera necesario.

A continuación se describe un procedimiento de disparo típico. Se utilizaba un paño húmedo para limpiar el interior del cañón, extinguiendo cualquier brasa de un disparo anterior que pudiera encender prematuramente la siguiente carga de pólvora. La pólvora , ya fuera suelta o en un cartucho de tela o pergamino perforado con una punta metálica a través del orificio de ignición, se colocaba en el cañón, seguida de un taco de tela (generalmente hecho de lona y cuerda vieja), que luego se compactaba con una baqueta. A continuación, se introducía el proyectil , seguido de otro taco (para evitar que la bala de cañón saliera del cañón si se presionaba la boca ). Luego se desplegaba el cañón en su cureña : los hombres tiraban de los aparejos hasta que la parte delantera de la cureña quedaba pegada a la borda del barco y el cañón sobresalía por la tronera. Esto requería la mayor parte de la dotación, ya que el peso total de un cañón grande en su cureña podía superar las dos toneladas, y el barco probablemente se balancearía. 

El orificio de ignición en la parte trasera ( recámara ) del cañón se cebaba con pólvora más fina ( pólvora de cebado ), o con una pluma (de un puercoespín o similar, o el extremo de la piel de una pluma) previamente rellena con pólvora de cebado, y luego se encendía.

El método anterior para disparar un cañón consistía en aplicar una mecha encendida —un palo de madera con un trozo de mecha humeante en el extremo— al orificio de ignición del cañón. Esto era peligroso y dificultaba el disparo preciso desde un barco en movimiento, ya que el cañón debía dispararse de lado para evitar el retroceso, y había un retraso notable entre la aplicación de la mecha encendida y el disparo. ^{[ 22 ]} En 1745, los británicos comenzaron a usar mecanismos de chispa ( mecanismos de chispa instalados en los cañones). 

El seguro del cañón se accionaba tirando de una cuerda o cordón . El capitán del cañón podía situarse detrás del cañón, a salvo de su alcance de retroceso, y apuntar a lo largo del cañón, disparando cuando el balanceo del barco alineaba el cañón con el enemigo y así evitar la posibilidad de que el proyectil impactara en el mar o volara alto sobre la cubierta enemiga. ^{[ 22 ]} A pesar de sus ventajas, los seguros de cañón se extendieron gradualmente, ya que no podían adaptarse a los cañones más antiguos. Los británicos los adoptaron más rápido que los franceses, que aún no los habían adoptado de forma generalizada para la época de la Batalla de Trafalgar en 1805, ^{[ 22 ]} lo que los puso en desventaja, ya que en ese momento eran de uso generalizado por la Royal Navy. Tras la introducción de los seguros de cañón, se mantuvieron los rieles de disparo, pero solo como medio de respaldo.

La mecha de encendido lento, o la chispa del mecanismo de chispa, encendía la pólvora de cebado, que a su vez activaba la carga principal, la cual impulsaba el proyectil fuera del cañón. Al dispararse el arma, el retroceso la empujaba hacia atrás hasta que la cuerda de la recámara , una cuerda resistente sujeta a pernos anillados en las bordas, la cual daba una vuelta alrededor de la cascabel del cañón, el pomo en el extremo del cañón, la mecha. 

Artillería y disparos

Los tipos de artillería utilizados variaban según el país y la época. Los más importantes incluían el semicañón , el culebrino y el demi-culebrino , y la carronada . Una característica descriptiva común era definir los cañones por su potencia en libras: teóricamente, el peso de un proyectil sólido de hierro disparado por ese calibre de cañón. Los calibres comunes eran 42, 36, 32, 24, 18, 12, 9 , 8 y 6 libras, además de varios calibres menores. Los barcos franceses utilizaban cañones estandarizados de 36 , 24 y 12 libras, complementados con piezas más pequeñas. En general, los barcos más grandes, con mayor número de cañones, también portaban cañones de mayor calibre.

El diseño de avancarga y el peso del hierro impusieron limitaciones en el diseño de la longitud y el tamaño de los cañones navales. La avancarga requería que la boca del cañón se ubicara dentro del casco del barco para su carga. El casco tiene un ancho limitado, con cañones a ambos lados, y las escotillas en el centro de la cubierta también limitan el espacio disponible. El peso siempre es una gran preocupación en el diseño de barcos, ya que afecta la velocidad, la estabilidad y la flotabilidad. El deseo de cañones más largos para mayor alcance y precisión, y de proyectiles más pesados ​​para mayor poder destructivo, dio lugar a diseños de cañones interesantes.

Un cañón naval singular era el cañón de nueve libras de cañón largo. Se trataba de un cañón de nueve libras con un cañón proporcionalmente más largo. Su montaje típico como cañón de proa o popa, donde no era perpendicular a la quilla, permitía espacio para operar esta arma más larga. En una situación de persecución, el mayor alcance del cañón resultaba ventajoso. Sin embargo, el deseo de reducir el peso en los extremos del barco y la relativa fragilidad de las secciones de proa y popa del casco limitaron su función a un cañón de nueve libras, en lugar de uno que utilizara proyectiles de 12 o 24 libras.

Durante el reinado de la reina Isabel, los avances en la tecnología de fabricación permitieron a la Marina Real Inglesa comenzar a utilizar cañones emparejados que disparaban munición estándar, ^{[ 23 ]} lo que permitió disparar andanadas coordinadas (aunque eso fue más una cuestión de entrenamiento y disciplina mejorados que de cañones emparejados).

Se empleaban distintos tipos de proyectiles para diversas situaciones. El proyectil estándar era el redondo , una bala esférica de hierro fundido utilizada para perforar el casco del enemigo, aguzar la línea de flotación, destrozar los cureñas y romper mástiles y vergas, con el efecto secundario de lanzar grandes astillas de madera que herían y mataban a la tripulación enemiga. A muy corta distancia, se podían cargar dos proyectiles redondos en un mismo cañón y dispararlos simultáneamente. El doble disparo , como se le llamaba, reducía el alcance efectivo y la precisión del cañón, pero podía ser devastador a corta distancia.

La metralla consistía en recipientes metálicos que se abrían al disparar, cada uno de los cuales estaba lleno de cientos de balas de mosquete de plomo para despejar cubiertas como una explosión de escopeta gigante ; comúnmente se la llama erróneamente bala de metralla , tanto hoy como en relatos históricos (típicamente de hombres de tierra). Aunque la metralla podía usarse a bordo de un barco, tradicionalmente era un proyectil de artillería del ejército para despejar campos de infantería . La bala de metralla era similar en que también consistía en múltiples (generalmente de 9 a 12) proyectiles que se separaban al disparar, excepto que la bala era más grande (al menos 2,5 centímetros [1 pulgada] de diámetro, hasta 7,6 cm [3 pulgadas] o más para cañones más pesados), y venía en haces sujetos por trozos de cuerda enrollados alrededor de las balas y encajados entre ellas, con bases de madera que actuaban como taco al introducirlas por las bocas de los cañones, o en sacos de lona envueltos con cuerda. El nombre "metralla" proviene de su aparente parecido con un racimo de uvas . Al dispararse, las fuerzas de inercia provocaban la desintegración del racimo, y los proyectiles se dispersaban alcanzando numerosos objetivos. La metralla era un arma naval y existió casi tanto tiempo como la artillería naval. El mayor tamaño de los proyectiles de metralla era deseable porque era más capaz de cortar cuerdas gruesas y destrozar equipos que las balas de mosquete relativamente más pequeñas de la metralla de cañón, aunque rara vez podía penetrar un casco de madera. Si bien la metralla alcanzó gran popularidad como arma utilizada contra tripulaciones enemigas en cubiertas abiertas (especialmente cuando se concentraba en grandes cantidades, como en un intento de abordaje), originalmente fue diseñada y transportada principalmente para cortar el aparejo enemigo.   

A more specialized shot for similar use was the chain-shot, which consisted of two iron balls joined together with a chain, and was particularly designed for cutting large swaths of rigging, such as boarding nets and sails. It was far more effective than other projectiles in this use, but was of little use for any other purpose. Bar shot was similar, except that it used a solid bar to join the two balls; the bar could sometimes also extend upon firing. Series of long chain links were also used in a similar way. Bags of junk, such as scrap metal, bolts, rocks, gravel, or old musket balls, were known as langrage, and were fired to injure enemy crews (although this was not common, and when it was used, it was generally aboard non-commissioned vessels such as privateers, actual pirate ships, merchantmen, and others who couldn't afford real ammunition).^[24]

In China and other parts of Asia, fire arrows were thick, dartlike, rocket-propelled incendiary projectiles with barbed points, wrapped with pitch-soaked canvas which took fire when the rocket was launched, which could either be from special launching racks or from a cannon barrel . The point stuck in sails, hulls or spars and set fire to the enemy ship. In Western naval warfare, shore forts sometimes heated iron shot red-hot in a special furnace before loading it (with water-soaked wads to prevent it from setting off the powder charge prematurely.) The hot shot lodging in a ship's dry timbers would set the ship afire. Because of the danger of fire aboard (and the difficulty of heating and transporting the red-hot shot aboard ship), heated shot was seldom used from ship-mounted cannon, as the danger to the vessel deploying it was almost as great as to the enemy; fire was the single greatest fear of all men sailing in wooden ships. Consequently, for men aboard these vessels, going up against shore artillery firing heated shot was a terrifying experience, and typically wooden fleets were not expected to brave such fire except in cases of great emergency, as a single heated shot could easily destroy the entire ship and crew, while the same ship could typically be expected to survive numerous hits from normal solid shot.

El buque bombardero se desarrolló como un barco de vela de madera cuyo armamento principal consistía en morteros montados en la proa, cerca de la misma y elevados a un ángulo considerable, que proyectaban su fuego en un arco balístico . Se empleaban proyectiles explosivos en lugar de balas macizas. Los buques bombarderos eran barcos especializados diseñados para bombardear (de ahí su nombre) posiciones fijas en tierra.

El primer despliegue registrado de buques bombarderos por parte de los ingleses fue para el asedio de Calais en 1347, cuando Eduardo III desplegó barcos de una sola cubierta con bombarderos y otra artillería. ^{[ 25 ]}

Los primeros buques bombarderos especializados se construyeron a finales del siglo XVII, basándose en los diseños de Bernard Renau d'Eliçagaray, y fueron utilizados por la Armada francesa . ^{[ 26 ] [ 27 ] [ 28 ]} Cinco de estos buques se utilizaron para bombardear Argel en 1682 , destruyendo los fuertes terrestres y matando a unos 700 defensores. Dos años después, los franceses repitieron su éxito en Génova. ^{[ 29 ]} Los primeros buques bombarderos franceses tenían dos morteros apuntando hacia adelante, fijados uno al lado del otro en la cubierta de proa. Para apuntar estas armas, todo el barco giraba soltando o recogiendo un ancla de resorte . ^{[ 27 ]} El alcance generalmente se controlaba ajustando la carga de pólvora. ^{[ 26 ]}

La Royal Navy ^{[ 26 ]} continuó perfeccionando la clase durante el siglo siguiente o más, después de que los hugonotes exiliados llevaran diseños a Inglaterra y las Provincias Unidas. Los morteros yuxtapuestos apuntando hacia adelante fueron reemplazados en los diseños británicos por morteros montados en la línea central sobre plataformas giratorias. Estas plataformas estaban sostenidas por una robusta estructura interna de madera para transmitir las fuerzas del disparo de las armas al casco. Los intersticios de la estructura se utilizaban como áreas de almacenamiento de municiones. Los primeros buques bombarderos estaban aparejados como queches con dos mástiles . Eran embarcaciones difíciles de manejar , en parte porque los queches bombarderos normalmente tenían los mástiles más a popa de lo que habría sido normal en otras embarcaciones de aparejo similar, para acomodar los morteros hacia adelante y proporcionar un área despejada para su fuego frontal. Como resultado, los buques bombarderos británicos del siglo XIX se diseñaron como barcos de aparejo completo con tres mástiles y dos morteros, uno entre cada par de mástiles adyacentes. ^{[ 30 ]}

El arte de la artillería se fundamentó científicamente a mediados del siglo XVIII. El ingeniero militar británico Benjamin Robins utilizó la mecánica newtoniana para calcular la trayectoria del proyectil teniendo en cuenta la resistencia del aire . También llevó a cabo una extensa serie de experimentos sobre artillería, plasmando sus resultados en su famoso tratado sobre el tema, Nuevos principios de la artillería (1742), que incluye una descripción de su péndulo balístico .

Robins también realizó varios experimentos importantes sobre la resistencia del aire al movimiento de los proyectiles, ^{[ 31 ] [ 32 ]} y sobre la fuerza de la pólvora , calculando las velocidades transmitidas a los proyectiles. Comparó los resultados de su teoría con determinaciones experimentales del alcance de morteros y cañones, y formuló máximas prácticas para el manejo de la artillería . Asimismo, realizó observaciones sobre el vuelo de los cohetes y escribió sobre las ventajas de los cañones estriados .

Robins defendió el uso de cañones de mayor calibre y la importancia de que las balas de cañón encajaran perfectamente. Su obra sobre artillería fue traducida al alemán por Leonhard Euler y tuvo una gran influencia en el desarrollo del armamento naval en toda Europa.

Otro libro científico significativo sobre artillería fue escrito por el suboficial George Marshall , artillero maestro de la Armada de los Estados Unidos. Escribió *Marshall's Practical Marine Gunnery* en 1822. ^{[ 33 ]} El libro analiza las dimensiones y el aparato necesarios para el equipamiento de la artillería naval. El libro profundiza en detalles sobre la distancia de un disparo a un barco basándose en el sonido del cañón, que se determinó que recorría 348 metros (1142 pies; 381 yardas) en un segundo. Según la ecuación de Marshall, después de ver el destello de un cañón y oír la explosión, el artillero contaría los segundos hasta el impacto. De esta manera, un oído entrenado podría conocer la distancia que recorría una bala de cañón y obtener información o responder al fuego. El ejemplo del libro describe un escenario de 9 segundos donde la distancia desde que se disparó el cañón hasta el artillero fue de aproximadamente 3133 metros (10 278 pies; 3426 yardas) . ^{[ 34 ]}

Al estallar las Guerras Revolucionarias Francesas en 1793, una serie de innovaciones técnicas a lo largo de finales del siglo XVIII se combinaron para otorgar a la flota británica una clara superioridad sobre los barcos de las armadas francesa y española.

La carronada era un cañón de cañón corto que disparaba una bala pesada, desarrollado por la Compañía Carron , una fundición escocesa, en 1778. Debido a las irregularidades en el tamaño de las balas de cañón y la dificultad de perforar los cañones, solía haber una considerable separación entre la bala y el ánima —a menudo de hasta 6 mm ( 1/4 de pulgada) — con la consiguiente pérdida de eficacia. Esta separación se conocía como desviación por el viento . Las prácticas de fabricación introducidas por la Compañía Carron redujeron considerablemente esta desviación, lo que permitió disparar la bala con menos pólvora y, por lo tanto, fabricar un cañón más pequeño y ligero. La carronada pesaba la mitad que un cañón largo equivalente, pero podía disparar una bala pesada a una distancia limitada. Su ligereza permitía añadirla al castillo de proa y al alcázar de fragatas y navíos de línea, aumentando la potencia de fuego sin afectar a la navegación del barco. Se la conoció como la "Aplastadora" y otorgaba a los barcos armados con carronadas una gran ventaja a corta distancia. ^{[ 35 ]} El montaje, fijado al costado del barco mediante un pivote, absorbía el retroceso mediante un deslizador. El retroceso reducido no alteraba la alineación del cañón. La menor carga de pólvora reducía el calentamiento de los cañones durante el disparo. El folleto recomendaba el uso de cartuchos de lana, que, aunque más caros, eliminaban la necesidad de tacos y guadañas. Simplificar el manejo de la artillería para marineros mercantes relativamente inexpertos, tanto en puntería como en recarga, era parte de la justificación del cañón. La sustitución de los muñones por un perno inferior, para conectar el cañón al montaje, reducía el ancho del afuste, ampliando así el ángulo de tiro. Una carronada pesaba una cuarta parte y utilizaba entre una cuarta y una tercera parte de la carga de pólvora de un cañón largo que disparaba la misma bala de cañón. ^{[ 36 ]} Su invención se atribuye indistintamente al teniente general Robert Melville en 1759, o a Charles Gascoigne , gerente de la Compañía Carron de 1769 a 1779. Las carronadas se popularizaron inicialmente en los buques mercantes británicos durante la Guerra de Independencia de los Estados Unidos . Un cañón ligero que solo necesitaba una pequeña dotación y era devastador a corta distancia era un arma muy adecuada para defender a los buques mercantes contra los corsarios franceses y estadounidenses . En la acción del 4 de septiembre de 1782 , el impacto de una sola andanada de carronada disparada a corta distancia por la fragata HMS Rainbow al mando de Henry Trollope    hizo que un capitán francés herido capitulara y entregara al Hébé después de una breve lucha. ^{[ 37 ]}

El capitán Sir Charles Douglas propuso el uso de mecanismos de chispa para cañones , que se introdujeron durante la Guerra de Independencia de Estados Unidos en sustitución de las tradicionales cerillas. Las pistolas de chispa permitían una mayor cadencia de fuego y una mayor precisión, ya que el artillero podía elegir el momento exacto del disparo. Anteriormente, durante la Guerra de los Siete Años, la Marina Real británica había introducido el uso de plumas de ganso rellenas de pólvora , lo que proporcionaba una combustión casi instantánea en comparación con los métodos de detonación anteriores.

Douglas también ideó un sistema que amplió considerablemente el campo de tiro. Con la sencilla solución de fijar las cuerdas de los cañones a mayor distancia de las troneras, se mejoró notablemente el alcance de cada cañón. El nuevo sistema se probó por primera vez en la Batalla de Saintes en 1782, donde los buques HMS Duke  , Formidable y Arrogant , y posiblemente otros barcos británicos, adoptaron el sistema de Douglas.

El proyectil de metralla fue desarrollado en 1784 por el mayor general Henry Shrapnel de la Artillería Real . En aquella época, la metralla de cantimplora ya se utilizaba ampliamente; un recipiente de hojalata o lona lleno de pequeñas bolas de hierro o plomo se abría al dispararse, produciendo el efecto de un cartucho de escopeta de gran tamaño . La innovación de Shrapnel consistió en combinar el efecto de disparo múltiple de la metralla de cantimplora con una espoleta de tiempo para abrir el recipiente y dispersar las balas que contenía a cierta distancia a lo largo de su trayectoria desde el cañón. Su proyectil era una esfera hueca de hierro fundido rellena de una mezcla de bolas y pólvora, con una espoleta de tiempo rudimentaria. Si la espoleta se ajustaba correctamente, el proyectil se abría, ya sea delante o encima del objetivo, liberando su contenido (balas de mosquete ). Las bolas de metralla continuaban su trayectoria con la velocidad restante del proyectil. Además de una mayor densidad de balas de mosquete, la velocidad retenida también podría ser mayor, ya que la metralla en su conjunto probablemente tendría un coeficiente balístico más alto que las balas de mosquete individuales .

Los proyectiles explosivos se habían utilizado durante mucho tiempo en la guerra terrestre (en obuses y morteros), pero solo se disparaban con ángulos de ataque elevados y a velocidades relativamente bajas. Los proyectiles son intrínsecamente peligrosos de manipular, y no se había encontrado una solución que combinara el carácter explosivo de los proyectiles con la alta potencia y la trayectoria más plana de un cañón de alta velocidad.

Sin embargo, las trayectorias altas no eran prácticas para el combate naval, y este requería esencialmente cañones de trayectoria plana para tener una probabilidad razonable de alcanzar el objetivo. Por lo tanto, durante siglos, la guerra naval consistió en enfrentamientos entre cañones de trayectoria plana que utilizaban balas de cañón inertes, las cuales solo podían causar daños localizados incluso en cascos de madera. ^{[ 41 ]}

El primer cañón naval diseñado para disparar proyectiles explosivos fue el cañón Paixhans , desarrollado por el general francés Henri-Joseph Paixhans en 1822-1823. Abogó por el uso de cañones de proyectiles de trayectoria plana contra buques de guerra en 1822 en su Nouvelle force maritime et artillerie , ^{[ 42 ]} y desarrolló un mecanismo de retardo que, por primera vez, permitió disparar proyectiles de forma segura en cañones de trayectoria plana de alta potencia. El efecto de los proyectiles explosivos alojándose en los cascos de madera y luego detonando era potencialmente devastador. Esto fue demostrado por primera vez por Henri-Joseph Paixhans en pruebas contra el Pacificateur de dos cubiertas en 1824, en las que logró partir el barco. ^{[ 41 ]} Se habían fundido dos prototipos de cañones Paixhans en 1823 y 1824 para esta prueba. Paixhans informó los resultados en Experiences faites sur une arme nouvelle . ^{[ 42 ]} Los proyectiles estaban equipados con una espoleta que se encendía automáticamente al disparar el cañón. El proyectil se alojaba entonces en el casco de madera del objetivo antes de explotar un instante después. ^{[ 43 ]}

Los primeros cañones Paixhans para la Armada francesa se fabricaron en 1841. El cañón pesaba aproximadamente 10 000  libras (4,5 toneladas métricas) y demostró una precisión de aproximadamente dos millas. En la década de 1840, Gran Bretaña, Rusia y Estados Unidos adoptaron los nuevos cañones navales. El efecto de los cañones en un contexto operacional se demostró decisivamente durante la Guerra de Crimea . Las propiedades incendiarias de los proyectiles explosivos demostraron la obsolescencia de los buques de guerra de madera en la Batalla de Sinop de 1853 ; ^{[ 44 ]} pero la efectividad de la detonación se vio limitada por el uso de cargas explosivas de pólvora. Los primeros explosivos de alto poder utilizados en las ojivas de torpedos detonaban durante la aceleración del disparo desde un cañón. Después del breve uso de cañones de dinamita a bordo del USS Vesuvius  , ^{[ 45 ]} el ácido pícrico se generalizó en los proyectiles de artillería naval convencionales durante la década de 1890.

William Armstrong recibió un contrato del gobierno británico en la década de 1850 para diseñar una nueva y revolucionaria pieza de artillería: el cañón Armstrong , producido en la Elswick Ordnance Company . Esto marcó el nacimiento de la artillería moderna, tanto terrestre como naval. ^{[ 46 ] [ 47 ]} La pieza era estriada , lo que permitía una acción mucho más precisa y potente. La maquinaria necesaria para estriar la artillería con precisión no estuvo disponible hasta mediados del siglo XIX. ^{[ 48 ]} El proyectil de hierro fundido disparado por el cañón Armstrong tenía una forma similar a la de una bala Minié y un fino recubrimiento de plomo que lo hacía ligeramente más grande que el ánima del cañón y que se acoplaba con las estrías del cañón para impartirle un giro. Este giro, junto con la eliminación de la resistencia del viento como resultado del ajuste preciso, permitió que el cañón lograra un mayor alcance y precisión que los cañones de avancarga de ánima lisa existentes con una carga de pólvora menor.

Su cañón también era de retrocarga . Si bien se habían realizado intentos de mecanismos de retrocarga desde la Edad Media, el problema fundamental de ingeniería radicaba en que el mecanismo no podía soportar la carga explosiva. Fue solo con los avances en metalurgia y las capacidades de ingeniería de precisión durante la Revolución Industrial que Armstrong pudo construir una solución viable. El cañón combinaba todas las propiedades que conforman una pieza de artillería eficaz. Estaba montado sobre un afuste de tal manera que regresaba a la posición de disparo después del retroceso .

Lo que hizo que el cañón fuera realmente revolucionario fue la técnica de construcción del cañón, que le permitió soportar fuerzas explosivas mucho más potentes. El método de " ensamblaje " consistía en ensamblar el cañón con tubos de hierro forjado (más tarde se utilizó acero dulce ) de diámetro progresivamente mayor. ^{[ 49 ]} El siguiente tubo se calentaba para que se expandiera y encajara sobre el anterior. Al enfriarse, el tubo se contraía a un diámetro ligeramente menor, lo que permitía una presión uniforme a lo largo de las paredes del cañón, dirigida hacia adentro contra las fuerzas externas que el disparo ejercía sobre el cañón. ^{[ ii ]} Los cañones ensamblados con estrías dejaron obsoletos los cañones de fundición en 1880. ^{[ 51 ]}

El sistema de Armstrong fue adoptado en 1858, inicialmente para "servicio especial en el campo" y, en un principio, solo produjo piezas de artillería más pequeñas:  cañones de montaña o de campaña ligeros de 6 libras (2,5 pulgadas/64 mm), cañones de 9 libras (3 pulgadas/76  mm) para artillería a caballo y cañones de campaña de 12 libras (3 pulgadas/76 mm) .

Sin embargo, a pesar de las ventajas del cañón, un comité selecto de la Artillería británica de 1863 decidió volver a las piezas de artillería de avancarga por razones de costo y eficiencia. ^{[ 52 ]}

La artillería naval de retrocarga de gran calibre se volvió práctica con el desarrollo francés del obturador de tornillo interrumpido por Charles Ragon de Bange en 1872. ^{[ 53 ]} Fue solo después de un grave accidente a bordo del HMS Thunderer en 1879 cuando el cañón de avancarga izquierdo de 12 pulgadas (305 mm) en la torreta de proa ^{[ 54 ]} explotó durante un tiro de práctica en el Mar de Mármara matando a 11 e hiriendo a otros 35, que la Royal Navy cambió decisivamente a cañones de retrocarga. También se adoptaron procedimientos mejorados de carga y manejo, y el propio Thunderer fue reequipado con cañones de retrocarga de 10" de largo calibre. La artillería de retrocarga superó las limitaciones de longitud de cañón de los cañones fundidos impuestas por la necesidad de retraer el cañón dentro del casco para recargar por la boca. La disponibilidad simultánea de cañones más largos ^{[ 55 ]} y pólvora marrón de combustión más lenta aumentó las velocidades de los proyectiles a 650 m/s (2100 ft/s) . ^{[ 38 ]} Los proyectiles alargados estabilizados por giro ofrecieron tanto un posicionamiento fiable de las espoletas de percusión ^{[ 56 ]} como una mejor penetración del blindaje gracias a una mayor densidad seccional . ^{[ 57 ]}    

Antes del desarrollo de los cañones de gran calibre y largo alcance a mediados del siglo XIX, el diseño clásico de los acorazados utilizaba filas de cañones montados a babor en cada costado del buque, a menudo instalados en casamatas . La potencia de fuego provenía de un gran número de cañones que solo podían apuntar en un arco limitado desde un costado del buque. Debido a la inestabilidad, un buque podía transportar menos cañones, más grandes y pesados. Además, las casamatas solían estar cerca de la línea de flotación, lo que las hacía vulnerables a las inundaciones y restringía su uso a mares en calma.

Las torretas eran soportes para armas diseñados para proteger a la tripulación y el mecanismo de la pieza de artillería , con la capacidad de apuntar y disparar en múltiples direcciones como una plataforma de armas giratoria. Esta plataforma podía montarse en un edificio o estructura fortificada , como una batería terrestre antiaérea , o en un vehículo de combate , un buque de guerra o una aeronave militar .

Durante la Guerra de Crimea , el capitán Cowper Phipps Coles construyó una balsa con cañones protegidos por una cúpula y la utilizó, bautizada como Lady Nancy , para bombardear la ciudad rusa de Taganrog en el Mar Negro . Lady Nancy «resultó ser un gran éxito» ^{[ 58 ]} , y Coles patentó su torreta giratoria tras la guerra. Tras la patente de Coles, el Almirantazgo británico encargó un prototipo de su diseño en 1859, que se instaló en el buque batería flotante HMS Trusty  para realizar pruebas en 1861, convirtiéndose así en el primer buque de guerra equipado con una torreta giratoria. El objetivo del diseño de Coles era crear un barco con el mayor arco de fuego posible , lo más bajo posible en el agua para minimizar el objetivo. ^{[ 59 ]}

El Almirantazgo aceptó el principio del cañón de torreta como una innovación útil y lo incorporó a otros nuevos diseños. Coles presentó un diseño para un buque con diez torretas abovedadas, cada una con dos cañones grandes. El diseño fue rechazado por impráctico, aunque el Almirantazgo siguió interesado en los buques con torretas e instruyó a sus propios diseñadores para que crearan mejores diseños. Coles consiguió el apoyo del príncipe Alberto , quien escribió al primer Lord del Almirantazgo, el duque de Somerset, apoyando la construcción de un buque con torretas. En enero de 1862, el Almirantazgo acordó construir un buque, el HMS Prince Albert  , que tenía cuatro torretas y un francobordo bajo, destinado únicamente a la defensa costera. Se permitió a Coles diseñar las torretas, pero la responsabilidad del buque recayó en el jefe de construcción, Isaac Watts . ^{[ 59 ]}

Otro de los diseños de Coles, el HMS Royal Sovereign  , se completó en agosto de 1864. Sus cañones de costado existentes fueron reemplazados por cuatro torretas en una cubierta plana y el barco fue equipado con 5,5 pulgadas (140 mm) de blindaje en un cinturón alrededor de la línea de flotación. ^{[ 59 ]} Los primeros barcos como el Monitor y el Royal Sovereign tenían poca capacidad de navegación, estando limitados a aguas costeras. Coles, en colaboración con Sir Edward James Reed , pasó a diseñar y construir el HMS Monarch , el primer buque de guerra de alta mar que llevaba sus cañones en torretas. Botado en 1866 y completado en junio de 1869, llevaba dos torretas, aunque la inclusión de un castillo de proa y una popa impedía que los cañones dispararan hacia proa y popa. ^{[ 59 ]}  

La torreta de cañón fue inventada independientemente por el inventor sueco John Ericsson en Estados Unidos, aunque su diseño era tecnológicamente inferior al de Coles. ^{[ 60 ]} Ericsson diseñó el USS Monitor  en 1861. Su característica más destacada era una gran torreta de cañón cilíndrica montada en el centro del barco, sobre el casco superior de bajo francobordo , también llamado "balsa". Esta se extendía bastante más allá de los costados del casco inferior, de forma más tradicional. Se instaló una pequeña caseta de piloto blindada en la cubierta superior hacia la proa; sin embargo, su posición impedía que el Monitor disparara sus cañones directamente hacia adelante. ^{[ 61 ] [ iii ]} Uno de los principales objetivos de Ericsson al diseñar el barco era presentar el objetivo más pequeño posible al fuego enemigo. ^{[ 62 ]}

La forma redondeada de la torreta ayudó a desviar los proyectiles de cañón. ^{[ 63 ]} Un par de motores auxiliares hacían girar la torreta mediante un conjunto de engranajes; una rotación completa se realizó en 22,5 segundos durante las pruebas del 9 de febrero de 1862. ^{[ 62 ]} El control preciso de la torreta resultó difícil, ya que el motor debía colocarse en reversa si la torreta se pasaba de su objetivo o si no se podía realizar otra rotación completa. Incluyendo los cañones, la torreta pesaba aproximadamente 160 toneladas largas (163 t) ; todo el peso descansaba sobre un eje de hierro que debía elevarse con una cuña antes de que la torreta pudiera girar. ^{[ 62 ]} 

El eje tenía 9 pulgadas (23 cm) de diámetro, lo que le proporcionaba diez veces la resistencia necesaria para evitar que la torreta se deslizara lateralmente. ^{[ 64 ]} Cuando no estaba en uso, la torreta descansaba sobre un anillo de latón en la cubierta que estaba destinado a formar un sello hermético. Sin embargo, en servicio, este resultó tener grandes fugas, a pesar del calafateado por la tripulación. ^{[ 62 ]} El espacio entre la torreta y la cubierta resultó ser un problema, ya que los escombros y fragmentos de proyectiles entraban en el espacio y atascaban las torretas de varios monitores de la clase Passaic , que utilizaban el mismo diseño de torreta, durante la Primera Batalla del Puerto de Charleston en abril de 1863. ^{[ 65 ]} Los impactos directos en la torreta con proyectiles pesados ​​también podían doblar el eje, lo que también podía atascar la torreta. ^{[ 66 ] [ 67 ] [ 68 ]} 

La torreta estaba diseñada para montar un par de cañones Dahlgren de ánima lisa de 15 pulgadas (380 mm) , pero no estuvieron listos a tiempo y se sustituyeron por cañones de 11 pulgadas (280 mm) . ^{[ 62 ]} Cada cañón pesaba aproximadamente 16 000 libras (7300 kg) . Los cañones del Monitor utilizaban la carga propulsora estándar de 15 libras (6,8 kg) especificada por la artillería de 1860 para objetivos "distantes", "cercanos" y "ordinarios", establecida por el propio diseñador del cañón, Dahlgren. ^{[ 69 ]} Podían disparar un proyectil redondo o de cañón de 136 libras (61,7 kg) hasta un alcance de 3650 yardas (3340 m) con una elevación de +15°. ^{[ 70 ] [ 71 ]}      

El HMS Thunderer representó la culminación de este trabajo pionero. Este acorazado de torretas , diseñado por Edward James Reed, estaba equipado con torretas giratorias que utilizaban maquinaria hidráulica de vanguardia para maniobrar los cañones. Fue también el primer acorazado sin mástil del mundo, construido con una superestructura central, y se convirtió en el prototipo de todos los buques de guerra posteriores. El HMS Devastation  de 1871 fue otro diseño fundamental que condujo directamente al acorazado moderno.

A finales de la década de 1850, el desarrollo e implementación del buque de guerra acorazado incluyó un blindaje de hierro forjado de considerable espesor. Este blindaje era prácticamente inmune tanto a las balas de cañón redondas de hierro fundido que se utilizaban entonces como al proyectil explosivo de reciente desarrollo .

La primera solución a este problema la aportó el mayor Sir W. Palliser . Su proyectil Palliser , aprobado en 1867, estaba hecho de hierro fundido , y la cabeza se enfriaba durante la fundición para endurecerla, utilizando moldes compuestos con una parte metálica refrigerada por agua. En ocasiones se presentaban defectos que provocaban grietas en los proyectiles, pero estos se superaron con el tiempo. Se instalaron pernos de bronce en la parte exterior del proyectil para que encajaran en las estrías del cañón. La base tenía una cavidad hueca, pero no se llenaba de pólvora ni explosivo: la cavidad era necesaria debido a las dificultades para fundir proyectiles sólidos de gran tamaño sin que se agrietaran al enfriarse, ya que la punta y la base de los proyectiles se enfriaban a ritmos diferentes, y de hecho, una cavidad más grande facilitaba una fundición de mejor calidad. ^{[ 72 ]}

En la batalla de Angamos (8 de octubre de 1879), los buques de guerra acorazados chilenos dispararon veinte proyectiles Palliser de 250 libras contra el monitor peruano Huáscar , con resultados devastadores. Fue la primera vez que se utilizaron proyectiles tan perforantes en combate real. ^{[ 73 ]}

Estos proyectiles de hierro fundido resultaron muy eficaces contra las armaduras de hierro forjado, pero no eran útiles contra las armaduras compuestas y de acero , introducidas por primera vez en la década de 1880. Por lo tanto, fue necesario un cambio de enfoque, y los proyectiles Palliser fueron reemplazados por balas de acero forjado con puntas endurecidas al agua. Inicialmente, estas balas de acero forjado se fabricaban con acero al carbono común , pero a medida que la calidad de las armaduras mejoró, los proyectiles también evolucionaron.

A partir de la década de 1890, el blindaje de acero cementado se generalizó, inicialmente solo en el blindaje más grueso de los buques de guerra. Para contrarrestar esto, el proyectil se fabricaba con acero —forjado o fundido— que contenía níquel y cromo . Otro cambio fue la introducción de una tapa de metal blando sobre la punta del proyectil, las llamadas "puntas Makarov", inventadas por el almirante ruso Stepan Makarov . Esta "tapa" aumentaba la penetración al amortiguar parte del impacto y evitar que la punta perforante se dañara antes de alcanzar la superficie del blindaje, o que el cuerpo del proyectil se fragmentara. También podía facilitar la penetración desde un ángulo oblicuo al evitar que la punta se desviara de la superficie del blindaje .

La mayor penetración de blindaje fue posible cuando se obtuvieron velocidades de proyectil de 800 m/s (2600 ft/s) cuando los propelentes de pólvora sin humo ^{[ 38 ]} reemplazaron la pólvora alrededor del cambio de siglo XX. ^{[ 74 ]}  

Los daños que los torpedos podían causar en el casco bajo el agua impulsaron el desarrollo de pequeñas y económicas lanchas torpederas capaces de hundir los buques de guerra más grandes. A finales del siglo XIX, todos los buques de guerra requerían una batería defensiva de cañones de tiro rápido capaces de alcanzar las veloces y maniobrables lanchas torpederas.

La Royal Navy introdujo por primera vez el cañón de tiro rápido de 4,7 pulgadas en el HMS Sharpshooter en 1889, y el cañón de tiro rápido de 6 pulgadas MK 1 en el HMS Royal Sovereign  , botado en 1891. Otras armadas siguieron su ejemplo; la Armada francesa instaló armas de tiro rápido en sus buques terminados en 1894-95. ^{[ 75 ]}

Los cañones de tiro rápido fueron una característica clave de los acorazados pre-dreadnought , el diseño dominante de la década de 1890. Si bien no podían penetrar blindajes gruesos, estos cañones estaban diseñados para destruir la superestructura de un acorazado enemigo, provocar incendios y matar o distraer a sus dotaciones. El desarrollo de cañones pesados ​​y su creciente cadencia de fuego hicieron que los cañones de tiro rápido perdieran su estatus como arma decisiva en el combate naval a principios del siglo XX, aunque seguían siendo vitales para defender a los acorazados de los ataques de torpederos y destructores , y constituían el armamento principal de los buques más pequeños.

La mayoría de los buques de guerra de finales del siglo XIX montaban artillería naval de más de un calibre debido a la incertidumbre sobre la destrucción relativa posible de unos pocos proyectiles grandes (que podrían fallar) en comparación con la mayor probabilidad de impacto de un mayor número de proyectiles de pequeño calibre menos dañinos disparados en el mismo período de tiempo. Los cañones de tiro rápido eran inicialmente armas de retrocarga que disparaban munición lo suficientemente pequeña como para ser cargada a mano. La posterior sustitución de los cartuchos de latón por bolsas de pólvora de seda permitió mayores cadencias de fuego utilizando bloques de cierre de cuña deslizante . ^{[ 76 ]} La creciente mecanización finalmente permitió cadencias de fuego similares para calibres de artillería naval de hasta 8 pulgadas (20 cm)  . ^{[ 77 ]}

Cuando los alcances de tiro aumentaron drásticamente a finales del siglo XIX, calcular el punto de mira adecuado, teniendo en cuenta la trayectoria de los proyectiles, dejó de ser una simple cuestión. Se empezaron a emplear calculadoras mecánicas cada vez más sofisticadas para un correcto apuntamiento , que normalmente enviaban datos de diversos observadores y mediciones de distancia a una estación de trazado central ubicada en el interior del barco. Allí, los equipos de dirección de tiro introducían la ubicación, la velocidad y la dirección del barco y su objetivo, así como diversos ajustes por el efecto Coriolis , las condiciones meteorológicas y otros factores.

Las direcciones resultantes, conocidas como solución de tiro, se enviarían a las torretas para su puntería. Si los proyectiles fallaban, un observador podía calcular la distancia y la dirección del fallo, y esta información se introduciría en el ordenador junto con cualquier cambio en el resto de la información, para luego intentar un nuevo disparo.

La situación del control de fuego naval era sumamente compleja, debido a la necesidad de controlar el disparo de varios cañones simultáneamente. En los combates navales, tanto los cañones que disparan como el objetivo están en movimiento, y las variables se ven agravadas por las mayores distancias y tiempos involucrados. Los primeros sistemas rudimentarios de control de fuego naval se desarrollaron alrededor de la Primera Guerra Mundial . ^{[ 78 ]}

Arthur Pollen y Frederic Charles Dreyer desarrollaron de forma independiente los primeros sistemas de este tipo. Pollen comenzó a trabajar en el problema tras observar la escasa precisión de la artillería naval en una práctica de tiro cerca de Malta en 1900. ^{[ 79 ]} Lord Kelvin , considerado por muchos el científico más importante de Gran Bretaña, propuso por primera vez utilizar un ordenador analógico para resolver las ecuaciones que surgen del movimiento relativo de los barcos que participan en la batalla y del retardo temporal en el vuelo del proyectil para calcular la trayectoria requerida y, por lo tanto, la dirección y la elevación de los cañones.

Pollen se propuso crear un ordenador mecánico combinado y un trazador automático de alcances y velocidades para su uso en el control centralizado de tiro. Para obtener datos precisos de la posición y el movimiento relativo del objetivo, Pollen desarrolló una unidad de trazado (o trazador) para capturar estos datos. Añadió un giroscopio para tener en cuenta la guiñada del buque que disparaba. Esto requirió un desarrollo sustancial del giroscopio, por entonces primitivo, para proporcionar una corrección continua y fiable. ^{[ 80 ]} Se realizaron pruebas en 1905 y 1906, que, aunque completamente infructuosas, mostraron potencial. Fue alentado en sus esfuerzos por la figura en rápido ascenso del almirante Jackie Fisher , el almirante Arthur Knyvet Wilson y el director de Artillería Naval y Torpedos (DNO), John Jellicoe . Pollen continuó su trabajo, realizando pruebas intermitentemente en buques de guerra de la Royal Navy.

Mientras tanto, un grupo liderado por Dreyer diseñó un sistema similar. Aunque ambos sistemas se encargaron para buques nuevos y existentes de la Marina Real, el sistema Dreyer fue el que finalmente se impuso en su versión definitiva Mark IV*. La incorporación del control del director facilitó un sistema de control de tiro completo y práctico para los buques de la Primera Guerra Mundial, y la mayoría de los buques capitales de la Marina Real lo incorporaron a mediados de 1916. El director se ubicaba en lo alto del buque, donde los operadores tenían una visión superior a la de cualquier artillero en las torretas . También era capaz de coordinar el fuego de las torretas para que su fuego combinado funcionara en conjunto. Esto mejoró la puntería y los telémetros ópticos de mayor tamaño mejoraron la estimación de la posición del enemigo en el momento del disparo. El sistema fue finalmente reemplazado por la mejorada " Tabla de Control de Tiro del Almirantazgo " para los buques construidos después de 1927.

Se produjeron avances significativos en artillería a finales de la década de 1890 y principios de la de 1900, que culminaron con el lanzamiento del revolucionario HMS Dreadnought  en 1906. Sir Percy Scott recibió el mando del HMS Scylla en 1896, donde pudo implementar sus nuevas teorías sobre artillería, logrando un éxito sin precedentes del 80% durante las pruebas de artillería de 1897. ^{[ 81 ] [ 82 ]} Esto fue totalmente inédito, ya que el promedio en la Royal Navy era de tan solo el 28%. ^{[ 83 ]}

Scott observó que la señalización nocturna entre los barcos de la flota era lenta e imprecisa. Abordó este problema de dos maneras: diseñó ayudas para el entrenamiento e instruyó a sus señaleros, y creó una nueva lámpara intermitente más eficaz. La nueva eficiencia de la señalización de su barco fue adoptada por toda la flota del Mediterráneo. Diseñó un nuevo cañón de subcalibre que consistía en instalar un cañón estriado de una pulgada dentro del cañón del armamento principal, pero que utilizaba los controles del cañón principal. También ideó nuevas miras con óptica telescópica y nuevos blancos de entrenamiento. ^{[ 84 ]} En el tiro de presa de la Armada de 1901, el Terrible logró la misma puntuación del 80%, y las prácticas de artillería de Scott fueron adoptadas por otros barcos de la flota. ^{[ 85 ]} Posteriormente, Scott impartió clases en la escuela de artillería naval de Whale Island, Hampshire . ^{[ 86 ]} un papel mayormente honorífico que desempeñó hasta su ascenso a almirante en 1905. ^{[ 87 ]}

El desarrollo del torpedo hizo necesario atacar al enemigo a distancias superiores a su alcance. Esto, a su vez, significó que el antiguo sistema, en el que un artillero en cada torreta apuntaba y disparaba los cañones de forma independiente, ya no podía lograr una tasa de impacto significativa contra un buque enemigo. Scott fue fundamental para impulsar el desarrollo e instalación del tiro dirigido, un sistema en el que todos los cañones apuntaban, se elevaban y disparaban desde un único punto, generalmente en la parte superior del palo mayor. Al disparar todos los cañones simultáneamente, era posible observar las salpicaduras producidas y corregir la puntería visualmente.

Al extenderse el alcance de los combates a unos sin precedentes 5500 metros (6000 yardas ) , la distancia obligaba a los artilleros a esperar a que llegaran los proyectiles antes de corregir la trayectoria de la siguiente salva . Un problema relacionado era que las salpicaduras de los proyectiles de las armas más pequeñas y numerosas tendían a ocultar las de los cañones de mayor calibre. O bien los cañones de menor calibre tenían que contener el fuego para esperar a los cañones pesados, de menor cadencia, perdiendo así la ventaja de su mayor velocidad de fuego, o bien resultaba difícil determinar si una salpicadura provenía de un cañón pesado o ligero, lo que dificultaba la medición de distancias y la puntería. ^{[ 88 ]} El arquitecto naval italiano Vittorio Cuniberti fue el primero en defender el concepto de un acorazado con cañones de gran calibre en 1903, proponiendo un futuro acorazado británico "ideal" de 17.000 toneladas largas (17.000 t) , con una batería principal de doce cañones de 12 pulgadas en ocho torretas, 12 pulgadas de blindaje en el cinturón y una velocidad de 24 nudos (44 km/h; 28 mph) . ^{[ 88 ]}     

El Primer Lord del Mar, Sir John Fisher, impulsó en el Almirantazgo la decisión de armar el siguiente acorazado con cañones de 12 pulgadas y que alcanzara una velocidad no inferior a 21 nudos (39 km/h) . El resultado fue el HMS Dreadnought , que dejó obsoletos a todos los buques anteriores inmediatamente después de su botadura en 1906. El buque montaba el cañón BL Mark X de 12 pulgadas y calibre 45 en cinco torretas dobles . Estas podían disparar una andanada de un máximo de ocho cañones y podían elevarse hasta +13,5°. Disparaban proyectiles de 850 libras (390 kg) a una velocidad inicial de 2725 pies/s (831 m/s) ; a 13,5°, esto proporcionaba un alcance máximo de 16 450 m (17 990 yardas) con proyectiles perforantes (AP) 2 crh . A 16° de elevación, el alcance se extendió a 20 435 yardas (18 686 m) utilizando los proyectiles AP 4 crh, más aerodinámicos pero ligeramente más pesados. La cadencia de fuego de estos cañones era de uno a dos disparos por minuto. ^{[ 89 ]} Los buques transportaban 80 proyectiles por cañón. ^{[ 90 ]}        

Cinco años después de la puesta en servicio del Dreadnought , se estaba construyendo una nueva generación de "superacorazados" más potentes. Se cree comúnmente que la llegada de los superacorazados comenzó con la clase Orion británica . Lo que los hacía "super" era el aumento sin precedentes de 2000 toneladas en el desplazamiento, la introducción del cañón más pesado de 13,5 pulgadas (343  mm) y la colocación de todo el armamento principal en la línea central. En los cuatro años transcurridos entre el Dreadnought y el Orion , el desplazamiento había aumentado un 25 % y el peso de la andanada se había duplicado. ^{[ 91 ]}

En comparación con el rápido avance del medio siglo anterior, la artillería naval cambió relativamente poco durante la Primera y la Segunda Guerra Mundial . Los acorazados siguieron siendo similares a los Dreadnought , los torpederos evolucionaron hasta convertirse en destructores y los buques de tamaño intermedio se denominaron cruceros . Todos los tipos de buques se hicieron más grandes a medida que aumentaba el calibre de los cañones pesados ​​(hasta un máximo de 46 centímetros (18,1 pulgadas)  en el acorazado de la clase Yamato) .s), pero el número de cañones portados se mantuvo similar. Los barcos más pequeños usaban armas de menor calibre que también se usaban en los acorazados como armamento secundario defensivo. ^{[ 92 ]}

Si bien la artillería naval había sido diseñada para operar dentro de las tácticas clásicas de andanada de la era de la navegación a vela, la Primera Guerra Mundial demostró la necesidad de montajes de artillería naval con mayor elevación para la defensa contra aeronaves . La artillería naval de alta velocidad, destinada a perforar el blindaje lateral a corta distancia, era teóricamente capaz de alcanzar objetivos a kilómetros de distancia con la ayuda de directores de tiro; pero la elevación máxima de los cañones montados dentro de las restrictivas casamatas blindadas impedía alcanzar esos alcances.

El cañón naval QF de 4 pulgadas Mk V fue una de las primeras piezas de artillería adaptadas como cañón antiaéreo y montadas en buques para defensa. Se utilizó por primera vez en 1914 como armamento secundario en los cruceros de la clase Arethusa en funciones antiaéreas de gran ángulo. ^{[ 93 ]}

La mayoría de la artillería naval en los barcos construidos después de la Primera Guerra Mundial era capaz de elevarse al menos 45°, y algunos cañones de hasta 8 pulgadas (20 cm)  eran capaces de elevarse hasta 70° para su posible uso contra aeronaves. ^{[ 94 ]} Los japoneses utilizaron sus cañones de gran calibre para la defensa antiaérea cuando emplearon proyectiles San Shiki "de colmena" .

Los cañones de doble propósito fueron diseñados para proteger a los barcos contra torpederos y aeronaves, y durante la Segunda Guerra Mundial constituyeron el armamento principal de fragatas y destructores, y el armamento secundario de cruceros y acorazados. Los cañones de doble propósito, como los cañones de 5 pulgadas (127 mm) / calibre 38 de la Armada de los EE. UU ., funcionaban como artillería antiaérea pesada, disparando proyectiles VT ( proyectiles con espoleta de proximidad ) que detonaban al acercarse a una aeronave enemiga, y también podían apuntar al agua para crear remolinos que podían derribar aeronaves que volaban a baja altura, como los aviones torpederos. La artillería antiaérea ligera consistía típicamente en cañones automáticos como los cañones antiaéreos Bofors de 40 mm y 65 cañones individuales Oerlikon de 20 mm .

A medida que los destructores comenzaron a asumir funciones antisubmarinas , incluyendo la protección de la flota contra submarinos , se les equipó con morteros de carga de profundidad de alto ángulo (llamados cañones Y, cañones K o calamares ). ^{[ 95 ]}

Los acorazados se utilizaron en apoyo de operaciones anfibias desde finales del siglo XIX en forma de bombardeo naval . Según el derecho internacional, dichos bombardeos están regulados por el derecho general de la guerra y el Convenio de La Haya IX sobre el bombardeo por fuerzas navales en tiempo de guerra , del 18 de octubre de 1907. ^{[ 96 ]}

Al comienzo de la Primera Guerra Mundial, su principal exponente fue la Marina Real Británica . Durante la guerra, los buques de la Marina Real atacaron objetivos en Galípoli , el frente de Salónica y a lo largo de la costa belga. En el Egeo , los problemas no fueron especialmente complejos, y las defensas costeras enemigas (fortificaciones, baterías costeras, etc.) eran bastante rudimentarias; pero a lo largo de la costa belga, los alemanes construyeron un extenso, bien equipado y coordinado sistema de baterías de artillería para defender el litoral. Puertos como Ostende y Zeebrugge fueron de vital importancia para la campaña de submarinos y fueron bombardeados frecuentemente por los monitores británicos que operaban desde Dover y Dunkerque.

La Marina Real Británica perfeccionó continuamente su tecnología y técnicas para llevar a cabo bombardeos efectivos contra las defensas alemanas: primero, refinó las técnicas de reconocimiento aéreo ; luego, experimentó con bombardeos nocturnos; y finalmente, adoptó el fuego indirecto . En el verano de 1918, los monitores fueron equipados con un sistema de entrenamiento de director giroscópico, que proporcionaba al director una línea de visión artificial estabilizada por giroscopio, lo que permitía a un buque realizar bombardeos indirectos en alta mar. Este fue un avance muy significativo que sentó las bases del bombardeo naval practicado por la Marina Real Británica y la Armada de los Estados Unidos durante la Segunda Guerra Mundial.

Esta práctica alcanzó su apogeo durante la Segunda Guerra Mundial, cuando la disponibilidad de radios portátiles y sofisticadas redes de retransmisión permitió a los observadores avanzados transmitir información de objetivos y proporcionar informes de precisión casi instantáneos, una vez que las tropas habían desembarcado. Acorazados, cruceros y destructores bombardeaban las instalaciones costeras, a veces durante días, con la esperanza de reducir las fortificaciones y desgastar a las fuerzas defensoras. A menudo, los acorazados obsoletos, inservibles para el combate contra otros buques, se utilizaban como plataformas flotantes de artillería precisamente para este fin. Sin embargo, dada la naturaleza relativamente primitiva de los ordenadores de control de tiro y el radar de la época, combinada con la alta velocidad del fuego naval, la precisión era deficiente hasta que las tropas desembarcaban y podían transmitir los informes por radio al buque.

El fuego naval podía alcanzar hasta 32 km tierra adentro y se utilizaba a menudo para complementar la artillería terrestre. Las fuerzas navales estadounidenses emplearon intensamente el bombardeo costero antes de los desembarcos en Iwo Jima , Okinawa , Peleliu , Tarawa y Saipán , en el Teatro del Pacífico de la Segunda Guerra Mundial . En el Teatro Europeo , los cañones de gran calibre de unos dieciocho acorazados y cruceros se utilizaron para detener el contraataque de los Panzer alemanes en Salerno . El fuego naval se empleó ampliamente durante la invasión de Normandía , aunque inicialmente la naturaleza sorpresiva de los desembarcos impidió un bombardeo prolongado que hubiera reducido suficientemente las defensas del Muro Atlántico , un desafío que recayó en vehículos blindados especializados . ^{[ 97 ]}