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截至此时，双方尚未认清各自对手的确切实力。浓雾再一次聚拢，两支舰队只能透过雾气模糊地看到敌军的身影。迎风组成战列线的联合舰队以格拉维纳的旗舰作为先导。海风从西偏北的方向吹来，他们的航向自然是指向北面。在接下来的一个小时里，双方舰队在浓雾中继续接近。下午2时过后，雾气有所消散。考尔德布置在前方的巡航舰终于看清了联军的战列，于是用信号发回了他们的准确兵力。由于维尔纳夫已让他的轻型舰队加入战列线的后卫，英军又未能分辨出战列线上的巡航舰，因此，他们认为敌军拥有20～22艘战列舰。[10]
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菲尼斯特雷海战，1805年7月22日
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敌军这样强大的兵力必定让考尔德错愕万分。由于他的名望已因之后的战斗一落千丈，我们有必要在这里特别关注他应对意外时的精神状态。他发现，一支兵力占优的敌舰队已经在上风位置组成了迎风的战列线，而交战也已迫在眉睫。豪勋爵与肯彭菲尔特曾对这种情况做出指导：留下中军不管，攻击敌军前卫与后卫，以防在两端遭到迂回夹击；如果舰队由三支分队组成，中卫舰队则应攻击并牵制尽可能多的敌军中部战舰。[11]换言之，他们的办法就是托林顿勋爵（Lord Torrington）在1690年比奇角海战中使用的著名方略。[12]但考尔德并不是豪与肯彭菲尔特的信徒。他的海战经验源于1797年圣文森特海战，他曾担任杰维斯的舰队参谋长（first captain）[13]，因此也继承了杰维斯极不信任形式化战术的观念。[14]面对兵力占优的敌人，他执意要发起攻击，但并未选择豪与肯彭菲尔特的战法，而是选择了与纳尔逊在特拉法尔加海战中同样的攻击策略。他准备集中攻击敌方的后卫与中军，这意味着他要暂且放过由西班牙人组成的前卫，攻击敌军战列线尚未组建好的后一部分。我们并不知道这种想法在他脑海中酝酿了多长时间，但我们至少可以相信，他最初的确做出过一个相当勇敢的决定。
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菲尼斯特雷海战战列线
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续表
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下午3时30分，两支舰队间的距离已经拉近到8英里，两军仍旧分别朝着东北和西南方向稳步向前。考尔德仍旧没有争抢上风的想法，他召回了前出的战舰，随即打出准备交战的命令，组成了指向南偏西方向的战列线——这只能驶向下风方向。[15]几分钟后，他又打出信号要求转向右舷，浓雾随后再次降临，让两军脱离了对方的视线。一刻钟后，雾气又一次消散，两军忽然发觉，他们已经形成了航向相反的两条平行线列，相互间的距离也仅仅比火炮射程多出一点。
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对于维尔纳夫而言，考尔德选择这种阵位只能有一种含义。法国海军此时的观念——如同在其他地方也随处可见的类似倾向——受到了上一次重大海战的深刻影响。维尔纳夫就此认为，考尔德准备重演纳尔逊在尼罗河口海战中使用的战术，准备双面夹击其后卫舰队。[16]基于这一设想，他向战列前方的格拉维纳打出信号：如果听到后卫传来炮声，他就应该让舰队依次顺风调头。出乎维尔纳夫意料的是，格拉维纳刚刚从雾气间看到法国巡航舰转发的信号，就立即开始执行调头的命令——不过他却将幸运地因此得益。[17]与此同时，英军先导舰——由艾伦·加德纳舰长指挥的老旧而弱小的74炮舰“英雄”号（Hero）——已经靠近了敌军中部。考尔德认为进攻时机已经来临，随即打出信号，令全军依次迎风掉转航向。他打算让英国舰队紧靠在敌军中后卫的下风处，在与敌军相同的航向上展开战斗。在前一信号降下之后，他接着打出“攻击敌军中卫”，一刻钟后又打出“组成紧密阵型”。[18]
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他直至最后一刻才让舰长们了解到他的攻击计划，但舰队前方的战舰却并未遵照他“攻击敌军中卫”的关键命令。考尔德的命令并未在加德纳舰长的日志上出现，而他身后的“埃阿斯”号也只是简单地写着“与敌军交战”。事实上，在这则信号尚未传递到身处战列线前端的加德纳时，他已被迫开始自主行动。他在掉转航向后同维尔纳夫一样朝着北方航行，却忽然发现一支西班牙大舰队正以相反航向迎面驶来。格拉维纳的旗舰一马当先，前来救援后卫的法国舰队。考尔德预想的攻击就这样被完全格挡了，浓密的大雾又让他看不清舰队前端的最新情形。加德纳舰长也看不到考尔德的旗舰，战斗决策的责任落到了他自己的肩上。如果他继续航行，两支舰队就会再次相向驶过，但这是长期以来都被视作无法取得决定性战果的战斗形式。于是，他决定担当起责任，引导舰队再一次转舵，并与敌军保持相同的航向。在他转舵之前，格拉维纳已经杀到他的身边。西班牙旗舰射出了一轮舷炮，但其船身由于糟糕的压舱物而有些倾斜，因此无法准确地造成严重破坏。加德纳得以继续他的机动。这场海战就以这样的方式在下午5时打响，完全脱离了考尔德预想的作战方案。
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开火之后，格拉维纳随即发现自己已抵达法军殿后舰的位置。由于维尔纳夫曾在他驶过法军旗舰时向他下达掩护后卫的命令，他决定穿过法国舰队的尾迹，顶风转向至右舷迎风的西偏南。在英军方面，“英雄”号之后的“埃阿斯”号遭到了2艘西班牙战舰的攻击，它被迫驶往下风、退出战列。考尔德的旗舰在这个时候刚刚抵达加德纳转向的位置，退出战列的“埃阿斯”号决定驶向旗舰，向他报信。[19]于是，直到战斗开始的三刻钟后，考尔德才弄清了战场的真实情形。6艘战列舰已跟随加德纳进行了第二次转向，考尔德的旗舰是第7艘。他随即打出“全军听令”信号，指示所有战舰到他附近的位置上转舵，追认了加德纳的自发之举。
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一场构思良好的攻击就这样毁于格拉维纳的提前调头以及他自己无法掌控的战场环境。考尔德现在只能集中攻击敌军的前卫与中军，而这种糟糕的作战方式将不可避免地导致敌军在己方后卫舰队上集中兵力——他们的后卫舰队完全可以赶上前去。此外，只有12艘英舰正在与敌军作战。在考尔德转向之前，“英雄”号与“埃阿斯”号已经被逐出战列；在他转向时，格拉维纳已在同英国舰队中的第四艘战舰——98炮的“巴夫勒尔”号——交战。不仅两艘弱小的先导舰退出了战斗，强大的“龙”号也一直被逆风困在下风方向，从始至终都没能加入战斗。
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英军战列最后方的“马耳他”号正在与法西联军的第12艘战舰交火。那也是一艘80炮战舰，是由法军少将杜马诺阿[20]坐镇的联军后卫的首舰。不过，绝大多数后卫法舰都没有加入战斗，考尔德得以势均力敌地应付面前的这部分敌舰。之后发生的事就没人能说得清楚了：大雾再一次降临，两支舰队在西偏南的航向上继续近距离交战。在大部分时间里，他们根本不知道自己在向谁开火，只是朝着对面炮口的闪光不断射击。维尔纳夫在跟着西班牙舰队转向时甚至都分不清敌军是在左舷还是右舷。而友军的误击也在所难免：“马耳他”号在转向之后就曾朝一艘英国巡航舰开火。这种混乱而盲目的战斗一直到夜里9时才完全停息。
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当战斗结束时，英军已夺取了2艘位于前卫最后方的西班牙战舰，它们在英勇抵抗之后因重伤瘫痪而不幸地漂到了下风的英国舰队中。98炮战舰“温莎堡”号（Windsor Castle）对此做出了最大的贡献，但受损也最为严重：它的前顶桅（foretopmast）被打断，舰员死伤45人。一位在场的军官曾称赞它“表现精彩”；而从伤亡情况看来，是它与考尔德的旗舰、同样拥有三层炮甲板的“威尔士亲王”号给敌军造成了最大的破坏。能够与之相提并论的只有英军后卫的两艘战舰：战列末端的“马耳他”号与它前方的“雷神”号（Thunderer）遭受了敌军的集火攻击，却也给当面之敌造成了更大的伤害。两艘战舰都遭受了严重的人员损失，“马耳他”号的死伤情况与“温莎堡”号相当。[21]
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双方战斗伤亡人数统计
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考尔德在次日早晨的信中写道：“这是一场很有决定性的战斗，一直持续了四个小时，直到我认为有必要让舰队去掩护被俘的敌舰。”维尔纳夫的说辞则与之相反：“敌人匆匆逃离，他有好几艘战舰已被打残，我军仍保有战场。胜利的欢呼响彻我们的战舰。”[22]
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双方的夸耀都无法令人满意。不过，考尔德的说法至少在战略层面上还算事实，而维尔纳夫对保有战场的吹嘘则完全没有道理。这次战斗的真实结果是，考尔德守住了他的位置，他击退了维尔纳夫接近费罗尔或加利西亚信号站的企图。他从优势敌军手中夺取了2艘战列舰，给敌人造成比己方伤亡大三倍的损失。截至此时，考尔德显然赢得了胜利，他在海战中的行动也得到了海军部的表彰，这一点从未遭到质疑。他当然也觉得自己干得不错，并在凌晨时分传出话来，准备在次日一早再次与敌军交战。
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然而当太阳升起时，他忽然发现自己的舰队正散落于广阔的洋面上。舰队前卫远离敌军所在的上风位置，巡航舰、战利舰与“温莎堡”号和“雷神”号则在下风某处的视距之外。更让他为之焦虑的是，它们发来的损伤报告表明其索具严重受损，无法顶风航行。最终，他决定召回前卫舰队，然后转向下风，去与受损战舰会合。
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同1756年梅诺卡岛海战中的约翰·宾将军[23]一样，考尔德重新交战的雄心业已被激情消退后的重重顾虑所瓦解。他在发给康沃利斯的一封短信中解释了他此时想法的转变：“敌人正处在视距内的上风位置，我在保护好战利舰并整理好舰队之后就会尽可能地抓住机会，或许会给你送去关于联合舰队的进一步的消息。与此同时，我必须防范费罗尔的那支舰队，我相信他们昨晚已将一到两艘受创的战舰派往那个港口。因此，如果必要的话，我可能要率领整支舰队与你在乌桑特附近立即会合。另外，我必须把‘温莎堡’号派往你处，它已在战斗中严重受损。”[24]