① 潜水艇是如何发明的
在海洋游弋的致命武器
——1955年潜水艇的成功试航1955年5月,鹦鹉螺号平稳地滑进海里,离开了康涅狄格州的新伦敦海岸。84小时后,它在波多黎各的圣胡安浮出水面,航程为2607千米。这标志着美国海军的鹦鹉螺号是世界上第一艘地道的潜水艇。它在水下就像在家里一样,能几个月无须浮出水面或靠岸补充燃料。
1957年,鹦鹉螺号首航北极。第二年,它由白令海峡到格陵兰,在北极冰帽下潜航了3200多千米。
1960年7月20日,美国的乔治·华盛顿号在潜水离开佛罗里达州的内维拉尔角的时候,发射了一枚北极星导弹。导弹飞行了1770千米,准确地击中了陆上的靶子。自那天起,人类毁灭性的力量被大大地延伸了。如今,潜水艇发射的导弹能到达地球上的任何地面目标。
潜水艇具有如今令人畏惧的力量,关键在于核动力。鹦鹉螺号以及比它更大更高效的海神级、三叉戟级潜水艇都有一个核反应堆,它使水加压过热,然后通过附属的管道系统变为蒸气,驱动汽轮机运转。在水下航行的10年中,鹦鹉螺号核潜艇的核反应堆仅消耗了大约5.4千克铀燃料。如果使用柴油机,那将需要3785万升柴油。
这些自给自足程度极高的核潜艇从海洋中获得生存所必需的两个要素是海水和氧气。艇上的发生器可从海水中源源不断地补充氧气,制造淡水。
尽管核潜艇的技术先进,但要使它发挥正常,就要使艇上的人身心保持健康。于是海军为艇员们提供了尽可能好的生活条件:空调、美食、淡水淋浴、自动洗衣机、电影、音响设备和阅览室。
核潜艇的控制中心是一个高度复杂的陀螺仪和计算机系统。它能在错综复杂的环境中只用半秒钟就测出自己的方位;为北极星导弹测定轨道,并进行发射;测定水下或水面的敌方船只,并发射水雷进行攻击。
如今,有30艘以上的海神级核潜艇在海洋中漫游,每艘能携带16枚导弹。比它更先进的三叉戟级核潜艇携带24枚导弹。这些导弹的总爆炸力超过第二次世界大战中同盟国和轴心国投下的全部炸弹的总和。
远程海神型弹道导弹能运载核弹头,飞行距离超过4600千米。三叉戟Ⅰ型导弹能击中7400千米外的目标。
核潜艇的家谱可以追溯到几百年以前。1620年,荷兰化学家科尼利厄斯·范德·雷贝尔用涂油的皮革蒙住木船,使其没入水中充当潜水工具。他坐在船里,用桨推动船前进。
第一艘投入战斗的——且不论它在多大程度上投入——潜水艇是在美国革命战争期间由戴维·布什内尔建造的。这是单人乘坐的名叫海龟的小艇。埃兹拉·李军士忙碌地用曲柄转动着螺旋桨,把海龟号驶到泊在纽约港的英国军舰下面,这位军士想在敌舰底部钻一个系炸弹的孔,但没有成功。海龟号和炸弹都浮出了水面。李军士逃走了,炸弹的爆炸没有造成任何伤亡。
1800年,罗伯特·富尔顿为拿破仑制造了一艘潜水艇,名字也叫鹦鹉螺号。拿破仑起初对此很感兴趣。后来,在试航期间,鹦鹉螺号攻击一艘英国船,想把它击沉,但没有成功。于是法国独裁者拿破仑对富尔顿的发明失去兴趣。
在国内战争时期,南部邦联的船舶工程师用铁锅炉造了一艘取名H·L·汉利的潜水艇。它的螺旋桨由曲轴带动,而曲轴由八个人转动。在实验中,汉利号沉没了3次,船上的人都淹死了。但在1864年2月17日,汉利号用水雷攻击泊在南卡罗来纳州查尔斯顿港外的联邦军舰豪萨托尼克号。军舰沉没了,而汉利号、这有史以来击沉敌舰的第一艘潜水艇也与对手同归于尽。
19世纪80年代和90年代初,欧洲的海军专家想用蒸气作为潜水艇的动力,然而他们为此设计的发动机无法在水下运转。使用蓄电池来驱动电动机的潜水艇运行良好,只是在海上无法给蓄电池充电,使得潜水艇的活动范围受到限制。
19世纪90年代,美国发明家约翰·普·霍兰和西蒙·莱克分别想出了同样的解决办法。他们的办法是这样的:把汽车用的汽油发动机装到潜水艇里,和蓄电池交替使用。当潜水艇浮出水面时,就以汽油发动机代替蓄电池,以可观的速度推动潜水艇前进,同时给蓄电池充电。1900年,美国海军买下了霍兰号潜水艇。而莱克设计的防御者号于1902年下水。他从俄国、澳大利亚和美国赢得了合同。
莱克最大的贡献是为潜水艇设计了由棱镜、透镜和镜子构成的潜望镜。在此之前,潜水艇要观察海面的动静就得把了望塔伸出水面,这就容易遭到敌人的攻击。
在第一次世界大战期间,德国海军在水面上不是英国舰队的对手,就用U型潜艇从水下重创英国商船。这个时候的潜水艇都使用柴油机,它比汽油机效率高,也不容易爆炸。
在第二次世界大战期间,德国和美国都使用潜水艇攻击对方。这时的潜水艇颇具威力,但仍有一个致命的弱点:它们只能浮出水面充电,这就容易被敌方巡逻轰炸机发现并击沉。
德国人试图用通气管(俗称“大鼻子”)来解决这个问题,使柴油机在水下也能工作。然而伸出水面的通气管会随着潜艇的移动在水面上划出一道痕迹,因而仍会被飞机发现,就是在夜间也会被雷达发现。
在美国的核潜艇问世之后,推进器、导航和隐蔽问题都迎刃而解。俄国也有能毁灭世界的核潜艇。
② 法国为什么不装备常规潜艇
法国拥有上千公里海岸线,但是为什么不装备常规潜艇呢?按道理需要一支强大的海上力量部队来支撑,对于法国的管理海域都很重要的,要实现一些重要的任务,战略核潜艇是最佳选择,法国最新研制的核潜艇排水量只有2600吨,无疑是个小东西,但是作为为数不多的大规模装备核潜艇的发达国家来说,法国的力量将面临长期的经济缺短问题,在维护和购置方面,困难的海上力量预算都使法国的核潜艇动力化困难重置。
如果将这些潜艇进行核动力改造,单是海上经费上就是法国无法承担的,法国大西洋和地中海的舰队已经逐步老化,已经处于维护的高峰期了,保障一个海军大国的力量始终是海上舰艇,因此不会给潜艇部队多大经费,所以就此来看法国海上力量的潜艇核动力路程还很遥远。
③ 世界潜艇发展史二
我们都知道二战时德国的u型潜艇让当时协约国都闻风丧胆,潜艇往往是神出鬼没的出现在海上,你不知道什么时候它就会给你来一个致命一击,那么潜艇是如何发展的,德国的潜艇为什么性能怎么优异呢?让我们一起了解一下潜艇的发展历程。
动力改革
上篇文章已经讲到早起的潜艇主要是靠人为潜艇提供动力的,但是随着第一次工业革命和第二次工业革命的发展潜艇的动力也有了较大改变。
1863年,法国建成了一艘名为“潜水员”的潜艇,第一次使用一部功率为80马力的压缩空气发动机作为动力。它长42.67米,排水量420吨,外形模仿海豚,速度2.4节,潜深12米,能在水下航行3小时,是20世纪以前建造的最大一艘潜艇。“潜水员”号潜艇虽然动力有了很大的发展,但是由于潜艇在水下时蒸汽发动力没有空气的补充,所以性能很差,最终以失败而告终。
蒸汽动力失败后,人们又把目光转向了刚出现不久的电推进装置。1866年,英国建造了“鹦鹉螺”号潜艇,使用蓄电池作动力,航速6节,续航力80海里。1893,法国晌轿海军“古斯塔夫·齐德”号潜艇下水,它长45.8米,排水量266吨,该潜艇采用电推进系统带动螺旋桨前进,这是在当时各个国家中最先进的一艘潜艇。
虽然以电动推进为装置推动的潜艇有了很大的进步,但在当时,由于电动推进装置无法在海中充电的问题,并且潜艇的稳定性普遍不好,所以潜艇还处于研究阶段,无法投入正常使用。
绚丽登场
经过很多先行者的摸索,随着工业革命的不断深入,越来越多的先进技术的产生,直到19世纪末,现代潜艇终于登上了历史舞台,它的创造者就是被后人尊称为“现代潜艇之父”的爱尔兰人约翰·霍兰。
在历史着名的“霍兰号”潜艇之前,霍兰还建造过5艘潜艇,其中较为重要的是第二艘“霍兰-2”号。它全长10米,装一台功率15马力的内燃机,排水量19吨,其成功之处在于首次安装了使潜艇能在前进中下潜而保持纵向稳定的升降舵。当它下潜时,不是靠潜艇的重量,而是用水平舵下潜和保持深度,当潜艇上浮时,又可以储备少量的浮力上升,这在当时是一个重要的进展。1893年,在美国海军的资助下,霍兰建成了“潜水者”号潜艇,它采用所谓的“双推进装置”,也就是在水面行进时使用蒸汽推进装置,在水下航行时使用电推进装置。
1897年5月17日,在现代潜艇发展史上着名的“霍凯谨旅兰”号潜艇建造成功了。它长约15米,装有45马力的汽油发动机和以蓄电池为动力的电动机。在水面航行时使用蒸汽推进装置,时速7海里,续航力达到了1000海里;在水下航行时,使用电推进装置,时速5海里,续航力50海里。“霍兰”号潜艇一共有5名艇员,装有一具艇艏鱼雷发射管和可以水下发射的3枚鱼雷,另有2门火炮,1门向前,1门向后,靠操纵潜艇自身对准目标。该艇在水面航行稳定,下潜迅速,而且机动灵活,综合性能优良,在潜艇发展史上取得了前所未有的巨大成功,被公认为是“潜艇的鼻祖”。
双壳潜艇诞生
与霍兰同时代的另一位优秀的潜艇制造者是美国的西蒙·莱克,他在潜艇发展史上的功绩就是是制造出了第一艘双层壳体的潜艇。
1894年,莱克制成了一艘名为“小亚古尔爸爸”的潜艇,它的样子象一个特盯凳大的木柜子,长4.2米,高1.5米,艇体以松木板内衬帆布制成,底部装有三个轮子(前一后二),能在海底滚动前行。这艘潜艇在外形上看就不是一个“潜艇”,它的上浮和下沉很原始,是靠抛投压载物而实现潜艇的上升和下沉的。
为了解决“小亚古尔爸爸”号上浮时艇体不稳定的问题,莱克对该艇进行了一些改进,并在1897年完工。改装后的潜艇被称为“亚古尔”号,使用一部30马力的汽油机和一部电动机作动力,潜艇上有一个可以伸出水面的吸气和排烟管为汽油机服务。艇上安装了压载水箱来代替压载物。为了改善潜艇的试航性,莱克在吸气管和排烟管包了一层外壳,使它的外型看上去像现代潜艇的指挥塔。这样以来“亚古尔”号的下潜和上浮都比较稳定,而且能在一个适当的深度上将内燃机水下工作时所用的通气管伸出水面,增加在水下航行的时间。才外,他还在潜艇上加了四翼升降舵,两前两后,这样大大增加了潜艇的稳定性。“亚古尔”号完成后,莱克曾想把它用于军事目的,比如说运送潜水员、切割敌人的海底电缆、消灭敌人水雷等等。1898年,“亚古尔”号依靠自身动力,完成历史上第一艘在公海航行的潜艇。
风起云涌
早19世纪最后10年,潜艇逐渐成为一种实用有效的海战兵器,但是一些国家认为潜艇是弱小国家偷袭的武器,不适合海军强国。直到1898年,法国“古斯塔夫·齐德”号潜艇用鱼雷击沉了英国战列舰“马琴他”号,显示了潜艇在海战中的巨大威力,如梦初醒的各国海军才开始着手发展潜艇。
英国发展潜艇在法国之后。1900年,英国海军从美国订购了5艘“霍兰”型潜艇,自己也着手开始自行开发本国的潜艇。截至1905年,包括建造中的潜艇在内,英国拥有40艘左右的潜艇。1906年,英国开始研制D级潜艇,该级潜艇排水量500吨,双层壳体,适航性好,并且安装有试验用柴油机。1912年,更新型的E级潜艇服役,到1914年,共有11艘该级潜艇服役。E级潜艇水面排水量约700吨,并装有4具450mm鱼雷发射管(首尾各两具),水面航速16节,水下航速10节,续航力为3000海里,这在当时称得上是相当优异的性能指标了。
俄国人也是在法国人之后开始发展潜艇的,它在1901年建造了一艘水面排水量60吨,装有2枚鱼雷的潜艇。1903年,俄国“海豚”型潜艇下水,此后又建造了6艘该级改进型。在之后的日俄战争中,俄国还从美国购买了“霍兰”级和“莱克”级潜艇各6艘,从德国购买了“日尔曼”型潜艇1艘。
德国在两次世界大战中潜艇战闻名于世,但是它的潜艇发展起步是很晚,直到1904年,一直反对建造潜艇的海军大臣梯比茨转变了对潜艇的态度,德国才在1908年7月建成了“日尔曼”级改进型潜艇,也就是后来举世闻名的U型艇。1913年,德国有了专用于潜艇的柴油机,并且建成了性能优秀的柴油机-电动机潜艇。直到今日,绝大多数常规动力潜艇还沿用着这种动力形式。
美国早期潜艇可谓是“墙里开花墙外香”,美国人建造了“霍兰号”和“莱克号”这样优秀的潜艇,但美国海军却迟迟未能采用。一直到俄英等国装备潜艇之后,美国才在1900年订购了第一艘“霍兰号”潜艇,几年后又相继订购了6艘“霍兰A”和3艘“霍兰B”潜艇,从此走上了潜艇发展的高速公路。
日本潜艇发展也很晚晚,但是他善于吸取别人的经验,因而其潜艇发展较快。到1910年,川崎造船厂开始着手设计日本本国的潜艇。与1917年,日本自行设计的“海中”型潜艇在吴港造船厂正式开工,并于1919年建造完成。1924年,川崎造船厂又相继建成了“特中”型潜艇,一时间,日本潜艇的飞速发展引起各国海军的关注。