煤船

煤船，是一種主要用於運輸煤炭的乾貨船。一般的干散貨船除了運煤，也可以運輸礦石、穀物等類似的干散貨。
十九世紀中期開始，世界各國海軍的蒸汽動力軍艦逐漸增多，軍用煤船的地位日趨重要。二十世紀初煤油混燒鍋爐得到普及，直至重油專燒鍋爐的廣泛使用，軍用煤船的地位開始下降。然而煤炭在國民經濟中依然有著舉足輕重的作用，目前煤船在民用領域仍有廣泛的運用。

概述

早在風帆時代，便有了運輸煤礦石的船隻誕生（如努力號三桅帆船）。早期煤船僅為木造帆船，隨著技術進步而逐步採用蒸汽機乃至柴油內燃機。1960年代以來，大型散貨船的噸位不斷攀升，從一、兩萬噸的貨船，到4萬噸左右的大靈便型散貨船，再到6萬噸級別的巴拿馬型貨船。80年代，日本就已經廣泛運用載重噸位10萬乃至20萬噸的船舶。
火力發電廠和煉鋼需要大量的煤炭供應。2006-2007年，日本商船三井公司陸續為北陸電力株式會社的火力發電廠建成花房號（Hanabusa）等5艘7萬7247噸的煤船；2007年為中部電力株式會社建造的碧海號（Aomi）煤炭專運船（日語：石炭専航船）。
除了上述大型運煤船外，自身無動力、運輸煤炭的躉船也可以叫做煤船。英語中這一類躉船則稱呼為Coal Hulk，與可以自航的煤船Collier不同。

裝運

煤炭作為散貨，會在船艙內滾動；同時作為乾貨，不像液態運輸物那樣容易流動，而是經常會堆積在一側。早期的煤船船艙中仍按照普通的帆船那樣設置支柱，這種支柱會擋住煤炭，導致重量分布不均勻，從而釀成災難。另外，早期的煤炭用戶並不歡迎破碎的小煤塊和煤粉，但是裝載煤炭時總是不可避免地搞碎不少大塊的原煤，產生出很多碎煤塊來。一般而言，煙煤特別容易破碎，而鍋爐煤則質地最好，不易碎裂。早期煤炭是用駁船從煤礦運到碼頭，再從碼頭裝上煤船，這種做法進一步增加了破碎的煤炭的數量。商船主往往要僱人從舷窗一側掏走碎煤塊，再補上相應的大煤塊；由此產生的損耗，使得當時的煤船習慣上都要準備兩張運單，一張記錄著從發貨到收貨的真實數量，另一張則記著客戶實際簽收的數量。
富含黃鐵礦的煤炭遇到水會升溫甚至自燃，故此煤炭一般都需要乾燥存放。然而不少煤炭也含有天然氣，會逐漸散發到空氣中，囤積在密閉的船艙內，導致爆炸的危險。為此煤船需要加裝通風設施，一頭進風另一頭出風，帶走船艙內的可燃氣體。
煤炭中的含硫化合物容易對鋼材船體造成腐蝕。周圍溫度越高、海水滲入越多，腐蝕的速度就越快。因此船艙內要覆蓋高強度的塗料，而且要極力避免海水滲入。

煤船與戰略

十九世紀中期，世界各國海軍的蒸汽動力軍艦逐漸增多。十九世紀70年代開始，燃煤蒸汽動力艦艇逐漸成為各國海軍的主力艦艇。煤炭的儲存與補給成為各國海軍的重要研究內容，甚至成為關乎國家戰略安全的大事。1898年的美西戰爭中，西班牙海軍的軍艦想要全體都能出動，需要十艘滿載的煤船橫跨大西洋；而西班牙在古巴和波多黎各也缺乏足夠的煤炭儲存。種種問題使得西班牙海軍在拉美處處被動。1913年的一篇美國軍事評論記載「一支戰艦艦隊只有在可以保持長期的機動性的情況下，才能夠發揮作用；那需要艦隊在面臨戰爭威脅時，可以隨意地進行機動而不會受到限制，並且在抵達目的地後可以一直逗留在當地」。
一戰之前，英國的威爾斯地區出產優質的鍋爐用煤，當地有著便利的設施運送往就近的港口，更重要的是英國坐擁全世界最龐大的運煤船隊。英國海軍在平時所需的煤船由私人公司承包，戰時則可以輕鬆徵召民用煤船。
而另一個海軍強國美國則面臨著另一種境況：美國主要的煤礦在維吉尼亞和賓夕法尼亞，遠離港口，西部甚至沒有幾處像樣的煤產地；本國的民用煤船隊規模要小得多，也缺乏英國那種遍布全球的海外海軍基地和加煤設施。1898年美西戰爭爆發時，美國海軍擁有5艘戰艦、2艘裝甲巡洋艦、13艘防護巡洋艦、6艘全鋼淺水重炮艦、33艘無防護巡洋艦和炮艦、6艘魚雷艇；但這支頗具實力的艦隊卻缺乏燃煤補給艦等種種後勤、輔助艦艇。4月21日，美軍艦隊開始封鎖古巴，但美軍租用的第一艘煤船要拖到5月3日方才姍姍來遲，此時戰爭都已經開始快兩個星期了。戰爭初期美軍只能封鎖古巴北岸，大量的軍艦需要返回本土進行加煤，直到煤船的到來才能向南推進。封鎖聖地亞哥-德古巴期間，美艦天氣允許時就在海上加煤，天氣惡劣時如有必要就到關塔那摩灣停泊加煤。在太平洋戰場，美國海軍缺乏自己的海軍基地，需要向澳大利亞買煤，並僱傭英國煤船運往馬尼拉。為了解決這個尷尬的問題，美國海軍在1904-1914年陸續建造了10艘大型軍用煤船。但即使如此，這些煤船也不是像現代的軍用後勤艦艇那樣伴隨艦隊行動，而僅僅是在設防的海岸要塞的保護下為軍艦進行補給。1907-1909年大白艦隊展開環球航行之時，這批煤船一艘都沒完全造好，整段航程中缺煤的陰影一直揮之不去：雖然艦隊用煤絕大部分來自美國，但美國自己的煤船僅承擔了7.5%的運輸量。另外有70%依靠英國的煤船，剩下的22.5%來自沿岸港口和基地的補充。
1904-1905年的日俄戰爭期間，俄羅斯帝國海軍第二太平洋艦隊一路上也是吃盡了缺煤的苦頭。英國本身刻意為難俄國，法國則迫於英國壓力沒有提供實質性的支援，俄國艦隊只能租用德國的商用煤船，由德國人代為採購煤炭事宜；並且艦隊很少能進港加煤，往往只能趁著好天氣在海上通過煤船加煤。由於英國拒絕出售優質煤，德國人只買得到品質不高的煤，俄國軍艦隻好在能加煤的時候在軍艦的每一個角落都拼命堆積煤包，甚至落到連艦隊司令齊諾維·羅傑斯特文斯基海軍中將的桌子底下都塞了一包煤的窘境。

加煤作業

早期的海軍實踐是利用煤船將煤炭運送至海外各海軍基地進行存放。然而露天存放的煤炭會因為持續的氧化而損失熱值，當地氣溫越高，損耗的速度就越快。為了避免浪費，海軍基地通常都只會保留最低限度的煤炭儲備。船隻需要加煤時，會停靠在碼頭邊；港口或者基地會先僱傭勞工從倉庫將煤炭運到碼頭邊堆放，艦艇再自行組織人手將煤炭扛上軍艦去。但加煤也可以直接在海上進行作業，煤船和待加煤的軍艦並排錨泊，煤船上的人員將煤炭打包，軍艦上的乘員則把煤包背回到軍艦的甲板上。不管哪種方式，加煤都是耗時耗力的髒活累活，而且每次都得出動幾乎全船人手，過程中還很容易出事故。
軍艦的加煤作業通常耗時甚多，海軍通常對加煤的時間進行考核或者競賽，成績優異者可以得到獎勵。實際的加煤速度和加煤軍艦的設計、港口的設施以及加煤時可用的勞動力都有關係，不過總的來說加煤的速度是逐漸加快的。以英國皇家海軍為例，1893年時美國的海軍武官記錄到，英國海軍在艦隊演習時的加煤速度是每小時20-75噸；到了1903年，樸茨茅斯方面向英國海軍部報告稱每小時加煤不超過130噸；而第一次世界大戰期間，大艦隊的加煤速度能達到每小時200-300噸。但另一邊，軍艦的動力也越來越大，需要的燃煤也急劇飆升：1876年下水的舊式鐵甲艦不屈號還存煤1300噸，而1907年下水的第五代不屈號則已經需要填充3000噸燃煤。

海上加煤

英國雖然擁有世界上最龐大的運煤船隊，但煤船最多只能讓海軍基地無存煤短缺之虞。蒸汽動力軍艦若無海上加煤能力，就只能被迫浪費大量時間返回基地進行加煤。按照1903年英國預想的一個作戰場景，英國地中海艦隊以馬爾他為基地出動12艘可畏級戰艦對法國土倫進行近程封鎖，一艘戰艦可以在封鎖線逗留10.5天，但之後就要用5.8天進行加煤。軍艦隻有在天氣良好的時候才能在海上加煤，而速度和可以補充的份量都很成問題。1870年，英國海峽分艦隊曾嘗試用小艇為鐵甲帆船船長號進行加煤作業，總共運了50噸煤，平均每小時5噸。1890年，英國人在亞速爾群島附近進行了靠幫運煤的試驗，動用了10艘軍艦，每艘煤船夾在兩艘軍艦中間，兩兩之間用厚板隔開避免碰撞。加煤就用普通的岸上加煤方式。英軍成功地為軍艦添加了足夠1,800英里（2,900公里）的燃煤。但這要求良好的海況，艦船橫搖不能超過3-4度，艦體的起伏也不能超過1～2英尺（300～610公釐）；同時兩船以5節（9.3公里每小時）減速慢行。而且隨著煤逐漸從煤船搬到軍艦上，煤船變輕上浮，軍艦變重下沉，兩船之間不可避免產生刮擦，造成艦體損壞。天氣好的時候這個問題還好，有些船基本沒有擦傷；但一旦天氣惡劣，就不堪設想了。
1870年的英國論文指出，海上加煤時，鐵甲艦只能每小時20噸，如果舷側有多處可以同時加煤的話那麼可以加快到每小時40噸；而輕型艦艇只能按每小時15噸計算。此外需要在軍用的煤炭補給艦上安裝專門的裝置。繼1898年法國人用纜繩斜槽成功進行了加煤操作後，1901年英國人也進行了類似的試驗，由煤船羅紗利號（Rosari）給君權號進行加煤，一小時可以傳送19噸過去。同年英國人還在印度女皇號上進行了試驗，不過最後不了了之。另一邊，美國海軍測試了斯潘塞·米勒（Spencer Miller）裝置，1899年，麻薩諸塞號拖曳著煤船馬塞勒斯號（Marcellus）以5節速度航行，後者利用絞盤裝置，把煤包通過一個長支架送到前者上，每小時可以達到20-22噸。後來該裝置經進一步改進，可以達到每小時60噸的速度。不過美國海軍委員會1913年還是否決了這一措施，理由是新建軍艦航程越來越大，軍艦不再需要頻繁加煤；同時近程封鎖戰術已經過時，而煤船又會拖慢艦隊的速度。英國人則在美國人的基礎上繼續測試改進型的坦珀利-米勒（Temperley-Miller）裝置，1902年利用新建的煤船穆里爾號（Muriel）進行的測試錄得了連續3小時、平均每小時47噸的成績，中途一度達到了60噸；實際上限制供煤速度的不是裝置本身，而是穆里爾號自身不夠大，甲板太小，來不及持續供應煤包。不過問題是，這種裝置與英國自身的戰略發生了衝突：英國的煤船都是私人運營，噸位在1500-5000噸上下；而且煤炭都存放在船艙內，需要軍艦自己提供全套裝備和人力來進行加煤作業。故此這套新裝置也被晾在了一邊。英國人自己在接下來幾年又審查、測試了若干種設計，大多都因為成本和安全性的問題遭到否決。在經歷了曠日持久的扯皮後，海軍內終於勉強達成了部分共識，海上加煤系統在戰時非常有用，但3、4套就足夠了；而且這種東西應該安裝在煤船而不是軍艦上。但英國海軍為了節省平時開銷，並不會自己維護煤船，私人船主又不會主動在自己的船上安裝相關裝置，最後只好同意在若干海軍長期承包的煤船上安裝。但海軍內部一直存在著強烈的反對聲音，他們質疑對於一支補給基地遍布全球、煤船數量世界第一的海軍，自身的艦艇噸位又普遍比潛在對手更大，可以容納更多的煤炭，是否真的有必要海上加煤；而且一旦哪怕一艘軍艦要加煤，那麼整支艦隊都要被迫減速來進行配合。在反對聲中，原定的加煤裝置採購量也大幅度削減，只購買了一套了事。
義大利、俄羅斯都曾經對類似的裝置表示興趣。俄國人在日俄戰爭爆發後不久就購買了8套利傑伍德-米勒（Lidgerwood-Miller）裝置，只是沒有記錄證明第二太平洋艦隊跨越大半個地球的航行中有用到這些裝置。1905年德意志帝國海軍也做了類似的測試，但這種裝置占地頗大，通常只能安裝在煤船上；而德國海軍的要求是可以安裝到軍艦上，這樣就可以和海上的任何一艘煤船進行加煤作業。1909年，德國海軍測試了奧托·亞當斯（Otto Adams）的設計，在裝甲巡洋艦羅恩號上的測試表明可以實現每小時65-90噸的速度。不過德國海軍似乎沒有採購亞當斯的裝置。
第一次世界大戰爆發後，除了美國海軍在訓練中繼續嘗試海上加煤外，各國都再沒有進行海上加煤。對於英國而言，全世界的燃煤補給站都在自己一方控制下；近程封鎖讓位於遠程封鎖，為封鎖艦隊提供海上加煤的需求也隨之消失。同時慢速艦隊更可能遭到潛艇等的伏擊。此外，為商船進行額外的改裝除了花費不菲，對船員的培訓也是個問題。對於美國來說，自身在訂造了大型煤船後，煤油混燒的技術逐漸得到發展，燃煤的需求量逐漸下降，故此取消了相關的訂單；等美國正式參戰，美國海軍可以很方便地使用英國的設施，故而也沒有太強的需求。至於其他各國海軍，在一戰期間都沒有到太遠的地方游弋，根本用不著海上加煤。真正需要海上加煤能力的是德國在戰爭初期派出的偽裝巡洋艦，但那些非主力艦根本沒有加裝相關設備。故此在燃煤時代，沒有任何一支海軍有單純依靠海上補給進行全球部署的能力，直到日後的燃油時代這一設想才真正成為現實。

從煤到油

對於一戰前的各國海軍，煤一直是人們最頭痛的事情。煤必須存儲在特定的碼頭，海上加煤遲遲無法得到突破，這迫使軍艦隻能在有限的範圍內活動。加煤作業耗時費力，使得總有大量艦艇在港口加煤，能用於前線的艦艇自然不足。以英國為例，從1905年開始英國海軍就開始進行了數次海上加油試驗，結果令人滿意，尤其令人感到鼓舞的是，試驗期間乘員和士兵們居然能有空閒去午休一個小時，這對於加煤來說簡直不可思議。1912年，由費舍爾主導的英國皇家燃料和引擎委員會得出結論，「採用石油作為燃料，比起燃煤，能提供更高的速度，更大的行動範圍，補充燃料更方便快捷，減少50%的倉儲人員，能更快從熄火產生蒸汽，節約建造費用」。1913年開工的5艘復仇級戰艦以及10多艘驅逐艦，都採用了煤油混燒鍋爐。為了加快推進英國海軍全面更換成石油的步伐，1913年盎格魯-波斯石油公司開始加大產能，全力供應英國海軍；同時英國海軍開始採購自己的油輪，建造自己的倉儲設施。從此海軍對燃煤以及煤船的需求越來越少。

煤船的改裝

十八世紀後期，若干木製運煤船改裝成探險船進行遠洋考察，如著名的努力號。煤船為了載運大量貨物，通常為平底構造，結構堅固，非常適合這種新用途。
蒸汽時代以來，煤船作為大型的運輸船，擁有著比較大的改裝潛力。英國的克萊德河號在一戰期間改裝成登陸艦，參加了加里波利之戰。美國海軍的第一艘航空母艦蘭利號，就是從軍用煤船朱比特號改建而來。