深海幽灵:潜艇
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1 潜伏的杀手

——揭开潜艇神秘的面纱

艇(Submarine)是一种能潜入水下活动并执行作战任务的舰艇,于1776年首次出现于美国的独立战争中,到第一次世界大战时已被广泛用于实战,并获得“深海幽灵”、“海底利剑”等称号。在这个海洋价值凸显的时代,潜艇已成为各邻海国家重点发展的战略和战术武器。

亚历山大大帝在透明的玻璃桶中观赏海底景色。

图为意大利艺术大师、发明家达·芬奇设计的潜水服。

1.1 现代潜艇的诞生

浩瀚无垠的海洋,波涛起伏,美丽壮观。特别是那深不见底的海底世界,更是吸引着人类去探寻、去征服。千百年来,人类对海洋的探索从未停止。潜入海洋深处,探索海洋世界的奥秘,是人类一直渴望实现的梦想。

1.1.1 远古的神话传说

自古以来,“探海”就是人类向往和追求的目标之一。中国古典小说《西游记》中,就有孙悟空使用避水法潜入东海龙宫,从东海龙王那里获得镇海之宝“金箍棒”的故事。西方也有关于亚历山大大帝潜海观景的传说。

亚历山大大帝潜海观景的故事是这样的:2300多年前,濒临大海的马其顿帝国的国王是亚历山大大帝,他很想到海底去看个究竟,于是命令大臣们想办法让他到海底一游。

不久,一个大臣提出:用晶莹透亮的玻璃制成一个能容纳一人俯卧的玻璃桶,让亚历山大大帝横卧在其中观赏大海。亚历山大大帝觉得可行,于是命令工匠们立即制造。一个星期后,亚历山大大帝终于如愿以偿,乘坐玻璃桶深入海中,饱览了海底迷人景色。

亚历山大大帝水下游玩的传说不一定真实可信,但它反映了人类对海底世界的好奇和探索。也正是这种对大海的好奇,使得人类对潜水工具进行着不懈的研究,并最终发明了潜艇。例如有人将渔船进行改装,在船的舯部设一个水密舱,用增加船的重量的方法使船下沉。到了水下,再把船上的东西扔掉,船就浮出水面。这是潜浮的基本原理。

亚历山大大帝的玻璃桶不是潜艇,充其量只不过是一种潜水的容器罢了。因为它没有动力,也不能前进。

1.1.2 漫长的理论探索

潜艇的发展是从欧洲文艺复兴时期开始的,意大利艺术大师、发明家达·芬奇最早进行了关于潜艇的设计。人类历史上最早见于文字记载的潜艇研究者是意大利人伦纳德,他于公元1500年提出了有关水下航行船体结构的理论。

半个多世纪后的1578年,英国海军中尉威廉·伯恩(William Bourne)出版了一本有关潜艇理论的著作——《发明》。

作者在书中提出:要建造一艘能够潜入水中并能随意浮出水面的潜艇,必须在潜艇体内安装一个螺旋桨装置,以改变潜艇下潜时的体积。按照发明者的设想,螺旋装置向一方转动,艇身便向内缩,体积变小,艇就会下沉;向相反的方向转动,艇体会变大,艇就会浮出水面。这为后来人们通过改变浮力来达到使潜艇自由沉浮的目的奠定了思想基础。

遗憾的是,威廉·伯恩只是纸上谈兵,并没有实现自己的设想。但他的设想进一步启发了后人。

1.1.3 初生的潜艇雏形

1620年,荷兰物理学家科尼利斯·德雷贝尔(Cornelis Jacobszoon Drebbel)按照伯恩的理论成功地制造出人类历史上第一艘潜水船,这是人类历史上第一艘能够潜入水下并能在水下行进的“船”。该船船体为木制框架,外部由涂有油脂的皮革包裹,船体内装有用作压载水舱的羊皮囊,向囊内注水,艇就下潜,可以潜入水下3~5米,最大潜航时间为2个小时左右。把囊中的水挤出,艇就能浮上水面。艇身有桨孔,由12名水手划桨推进。

图为按设计图复原的德雷贝尔潜水船。

德雷贝尔的潜水船被认为是潜艇的雏形,所以他被称为“潜艇之父”。这艘潜水船开创了人类历史上水下航行的新时代,从此,人类开始征战深海。但此后潜艇并没有得到飞速的发展,而是趋于停滞。百余年间,世界上再没有任何有关潜水船发展情况的文字记载。

图为潜艇之父——荷兰物理学家科尼利斯·德雷贝尔(Cornelis Jacobszoon Drebbel)的画像。

德雷贝尔的潜水船在泰晤士河畔。

“海龟”号潜艇最早被命名为“布什内尔”号。后来,人们见其外表很像两片乌龟壳合起来的样子,“海龟”这一名称便传播开来。

1.1.4 为战争而重生

新式武器的发展往往与战争有关,战争的迫切需要可以迅速催生出各种新型武器,潜艇也不例外。本来处于停滞阶段中的潜艇,因为美国独立战争而重新取得进展。自此,潜艇登上了战争的舞台。

●第一艘军事潜艇——“海龟”号

美国独立战争初期,美国军队的武器没有英国舰队的武器先进,只能被动挨打。刚从耶鲁大学毕业的戴维·布什内尔(David Bushnell)在华盛顿将军的支持下,设计制造了世界上第一艘潜艇——“海龟”号。

“海龟”号因外形酷似海龟而得名,高约2米,外壳由橡木制成,由一人操作,可以潜至水下6米。艇内的空气储量可供驾驶员在水下呼吸半个小时左右。潜艇的上部还装有2根通气管,用于补充新鲜空气。为了控制潜艇的上浮和下沉,艇内设有压载水舱,用手泵控制水柜内的水量。为应对紧急情况,艇内装有90千克重的铁块。必要时,只要抛掉铁块,潜艇就可以迅速上浮。

“海龟”号潜艇的运动由水平和垂直方向上的2个靠人力驱动的螺旋桨来控制,武器则是挂在艇外的一个重约68千克的水雷。水雷的一端系在钻头上,当潜艇潜至敌舰底部时,驾驶员将钻头钻入敌舰,然后解开水雷,待潜艇远离敌舰后,在定时装置的控制下炸毁敌舰。

“海龟”号的示意图:侧视、剖视和俯视。

1776年9月7日,历史上潜艇第一次参加作战,这次行动由上士埃兹拉·李来执行,他驾驶着“海龟”号潜艇潜到了英国战舰“鹰”号的艉部,驾驶员还未将钻头钻入敌舰,在浮出水面换气时被英国巡逻艇发现,导致行动失败。

虽然“海龟”号潜艇没有取得战果,但从顺利冲破英国海军的封锁这一点来看,它取得了很大的突破。此次行动也揭开了水下战斗的序幕,从此人类的战场也从陆地、水上扩展到了水下。

现在看来,“海龟”号潜艇非常原始,其构造也很简单,无法与现代潜艇相提并论。但是,“海龟”号潜艇上有通气管、沉浮装置、应急升浮压铁,还有水平和垂直螺旋桨,它具备现代潜艇的大多数性能。“海龟”号是世界上第一艘军用潜艇,在世界潜艇发展史上占据着重要地位。

●命运多舛的“鹦鹉螺”号

18世纪末到19世纪初,潜艇受到各国军事家的重视,从缓慢前进进入到正常发展时期。爱尔兰裔美国人罗伯特·富尔顿(Robert Fulton)是一位多才多艺的科学家,他为近代潜艇的发展做出了巨大的贡献。

1796年,富尔顿对“海龟”号潜艇进行了改进。1801年5月,在法国皇帝拿破仑·波拿巴的支持下,富尔顿完成了新潜艇的建造,并命名为“鹦鹉螺”号。

图为罗伯特·富尔顿绘制的“鹦鹉螺”号潜艇设计图。

图为“海龟”号的攻击路线图。

罗伯特·富尔顿出生于美国的一个农场工人家庭。他酷爱绘画,从小就梦想造一只大船。成年后,富尔顿在求学的过程中,结识了蒸汽机的发明者瓦特,并与他合作发明了“克莱蒙特”号蒸汽轮船,被称为“蒸汽船之父”。

“鹦鹉螺”号潜艇是世界上最早用风帆推进的潜艇,该艇长6.89米,艇体直径长3米,形如雪茄,其框架由铁制成,壳板由铜制成。在水面航行时用风帆推进,当它在水下航行或无风时,就把帆桅折叠,用人力转动螺旋桨来航行。

图为“鹦鹉螺”号在水上和水下的航行示意图。

为了解决水下作业人员的呼吸问题,艇上带有压缩空气,可供4个人和2支蜡烛在水下使用3小时。该潜艇用压载水柜控制浮沉,能潜至水下8~9米处。其武器主要是水雷,攻击方式与“海龟”号潜艇一样。为了便于观察,“鹦鹉螺”号潜艇的艇体中央建有凸起的指挥塔,并首次在潜艇上装上了水平舵。遗憾的是,由于该艇航速太慢,只有大约2海里/小时,在战斗中没有取得什么超群的战绩。

之后富尔顿来到英国,在英国首相威廉·皮特的支持下继续进行试验。虽然“鹦鹉螺”号在表演中成功击沉了双桅战舰“多罗西”号,但在威廉·皮特死后,富尔顿的呕心之作被保守的英国人拒绝了。

虽然“鹦鹉螺”号命运多舛,但它仍然是一艘杰出的潜艇。无论从艇体材料,还是从各种武器和设备等方面来看,“鹦鹉螺”号都比“海龟”号有较大改进,在很多方面已经接近现代潜艇。特别是“鹦鹉螺”号潜艇首次使用了水平舵,这种设计能够让潜艇在水中保持或改变深度,大大改善了潜艇的稳定性和操纵性。

图为展览中的“鹦鹉螺”号模型。

●受上帝眷顾的“火熘”号

19世纪中叶,德国与丹麦进行作战,为了冲破丹麦对德国的封锁,德国人威廉·鲍尔通过对富尔顿的“鹦鹉螺”号改进而制成了“火熘”号潜艇,其动力装置与自行车驱动装置相似,利用脚踏飞轮带动螺旋桨转动,从而使潜艇前进。

1851年2月,“火熘”号潜艇在基尔港进行试潜,威廉·鲍尔和两名乘员随潜艇潜入15米左右深的水中。由于操控装置失灵,“火熘”号一头扎向海底。鲍尔没有惊慌失措,他告诉同伴,在海水灌满舱室后,艇内的气压就会上升,等到与艇外水压平衡时,再打开舱盖逃生。约7.5小时后,他们终于打开舱盖并安全脱险。这开创了世界潜艇史上人员逃生并且获得成功的先河。

●悲惨的胜利——“亨利”号

1861年,美国南北战争爆发。由于北方海军占有明显优势,通过从海上封锁和进攻南军的重要港口,让南军陷入了困境。为了打破北军的封锁,南军决定从水下偷袭北军的战舰。

1863年,南军的上校霍勒斯·亨利借鉴富尔顿当年留下的潜艇设计方案和图纸,和工程师麦克林、沃森一起研制成了“亨利”号潜艇。

威廉•鲍尔:全名为塞巴斯蒂安·威廉·瓦伦丁·鲍尔(Sebastian Wilhelm Valentin Bauer),1822~1875年,生于巴伐利亚,德国早期潜艇发明家和建造者。

霍勒斯·亨利和工程师麦克林、沃森一起研制成功了“亨利”号潜艇。

TIPS:

“亨利”号装有压载物和压载水舱,以此控制潜艇的浮沉,艇内的空气可供乘员们短时间呼吸,但没有空气存储装置,只能上浮到水面补充新鲜空气。“亨利”号的武器为一枚鱼雷。

“亨利”号潜艇由一台铁锅炉改装而成,长约18.29米,形如一支细长的雪茄。它的推进装置是一种轱辘形状的手摇曲柄,8名水手在1名指挥官的口令下同时摇动曲柄来推动潜艇,其速度可达4海里/小时。

图为“亨利”号潜艇的内部结构示意图。

潜艇博物馆中的“亨利”号模型,前端带有撑杆鱼雷。

失踪的“亨利”号潜艇于2000年被打捞上来。

“亨利”号残骸的内部锈迹斑斑。

“亨利”号的内部结构中有用于人力推动的曲柄轴。

1864年2月17日晚,在中尉乔治·狄克逊的指挥下,8名艇员奋力摇动曲柄轴,“亨利”号潜艇秘密潜入北方海军基地——查尔斯顿港,并悄悄逼近北军的“豪萨托尼克”号巡洋舰,成功发射了一枚重达90磅的鱼雷。几分钟后,该鱼雷击中“豪萨托尼克”号右舷,这是人类历史上潜艇第一次成功攻击大型水面舰艇。

这次行动虽然成功了,但“亨利”号潜艇却神秘失踪。直到1995年,才在离事发点约1000米处发现了此潜艇的残骸。原来,“亨利”号因为速度太慢,无法从事发现场快速撤离,从而被卷入“豪萨托尼克”号沉没形成的漩涡,成为“豪萨托尼克”号的殉葬品。

●“亨利”号潜艇带来的思考

在“亨利”号潜艇成功击沉“豪萨托尼克”号巡洋舰后,人们开始思考这样一个问题:潜艇既然能击沉巡洋舰,是否也能击沉战列舰呢?

众所周知,在航空母舰问世之前,战列舰就是海上的霸主,它拥有密集的舰炮,是所有舰船的噩梦。战列舰还拥有特别厚的装甲,自身防护能力强。舰身里设置了好几道水密封舱,就算被鱼雷击中,也不会很快沉没。

潜艇的出现,让很多人看到了希望。它潜伏性好,攻击力强,能够在水下偷袭各种水面舰船。可以说,潜艇成为了水面舰船的克星。此后,水面舰船和潜艇双方在发展中对抗,在对抗中成长,并逐渐走向成熟。

1.1.5 新动力的尝试

自“亨利”号潜艇成功击沉“豪萨托尼克”号巡洋舰后,各国海军都看到了潜艇的军事作用和巨大潜力,开始大力发展潜艇。其中,其他动力的引入也加速了现代潜艇的发展。

●蒸汽动力的尝试——“潜水员”号

从德雷贝尔发明的第一艘潜艇到“亨利”号,早期潜艇一直以人力推进作为唯一动力,这就极大限制了潜艇技术的发展。随着蒸汽机在水面舰船上的应用,人们开始思索如何使用蒸汽动力来驱动潜艇。

1863年,法国建成了一艘名为“潜水员”的潜艇,其装有一部功率为59千瓦(80马力)的蒸汽机。该潜艇艇体的设计模仿海豚的外形,艇身长约43米(140英尺),排水量420吨,速度2.4节,下潜深度为12米,能在水下潜航3小时。“潜水员”号是20世纪以前建造的最大一艘潜艇。

图为法国“潜水员”号潜艇模型。

虽然“潜水员”号潜艇的动力装置得到了改进,但受到设计水平的限制,水下航行的稳定性很差。另外,潜艇在水下潜航时,由于无法为蒸汽机提供足够的空气,此次尝试最终宣告失败。

●电动机的首次应用——“鹦鹉螺”号

蒸汽机应用失败后,人们又将目光转向电力。电力的出现给潜艇带来新的活力,蓄电池供电使潜艇能较长时间在水下航行。1886年,英国建造了一艘使用蓄电池动力推进的潜艇,为纪念罗伯特·富尔顿,该潜艇也被命名为“鹦鹉螺”号,航速为6节,续航力约80海里。

此后数年内,法国人古斯塔夫·泽代也采用蓄电池电动机建造了多艘潜艇,其中最为著名的就是击沉英国“马琴他”战列舰的“古斯塔夫·齐德”号潜艇。

电动机的成功运用是潜艇动力的一次革命性进展,但是,由于电动潜艇无法在海中充电,且潜艇的稳定性普遍较差,其活动范围受到了限制。不过,它向世人展现了潜艇的广阔前景。

击沉英国“马琴他”战列舰的“古斯塔夫·齐德”号潜艇,建于1893年,长约45.7米,排水量为266吨,以电动机带动螺旋桨,是当时最先进的潜艇。

图为现代潜艇之父——约翰·菲利普·霍兰(John Philip Holland)。

图为霍兰的第一艘潜艇——“霍兰-Ⅰ”号。

1.1.6 现代潜艇的问世

前面为大家简单介绍了潜艇早期的发展史,可见直到1870年,仍然没有出现类似现代潜艇的产物。那现代潜艇是如何发展起来的呢?这里就需要提到一个名字——约翰·菲利普·霍兰(John Philip Holland),被誉为“现代潜艇之父”,他制造了世界上第一艘能够用于实战的现代潜艇。

●现代潜艇之父——约翰·菲利普·霍兰

约翰·菲利普·霍兰于1841年出生在爱尔兰利斯凯纳镇,父亲是英国海岸警卫队的一名雇员。受父亲职业的影响,霍兰从小就对海洋及战舰很感兴趣。在他中学尚未毕业时,父亲不幸病故,霍兰被迫结束学业,回到家乡做了一名理科教员。在此期间,霍兰对在当时还属于新鲜事物的潜艇产生了兴趣,并开始进行潜艇的设计工作。

1873年,霍兰辞去教师工作,带着他的潜艇设计图纸到了美国。此后,他一边教书,一边完善潜艇设计图。1875年,霍兰将建造新型潜艇的计划书送交美国海军部。但是,美国海军对于三年前建造的“智慧之鲸”号潜艇沉没及其所带来的灾难记忆犹新,断然拒绝霍兰的计划。霍兰没有因此止步,很快,他得到了流亡美国的爱尔兰革命者组织“芬尼亚社”的资助,开始进行潜艇建造。

●霍兰的第一艘潜艇——“霍兰-Ⅰ”号

1878年,霍兰的第一艘潜艇试水。该潜艇被命名为“霍兰-Ⅰ”号,艇长5米,单人驾驶,装有一台汽油内燃机,航速为3.5海里/小时。但由于在水下航行时,内燃机所需空气的问题没有得到解决,所以潜艇一潜入水下,发动机就停止了工作。此次建造虽然失败了,但霍兰积累了丰富的经验,为建造新的潜艇打下了坚实的基础。

图为博物馆中的“霍兰-Ⅰ”号模型。

●现代潜艇发展的里程碑——“霍兰-Ⅱ”号

“霍兰-Ⅰ”号失败后没多久,霍兰就投入到新潜艇的设计建造工作中。期间,“芬尼亚社”提出了一些特殊要求:所建造的潜艇,大到足以单独作战,小到使其能够塞进特制的商船中。这种商船能伪装成民船,当遇到敌舰后,便将潜艇放出以攻击敌人。

1881年,霍兰按照这些要求成功建造了他的第二艘潜艇,命名为“霍兰-Ⅱ”号(又名“芬尼亚公羊”号)。该艇长约10米,排水量19吨,装有一台功率为11千瓦(15马力)的汽油内燃机。

图为潜艇博物馆中的“霍兰-Ⅱ”号(“芬尼亚公羊”号)模型。

为了解决纵向稳定性的问题,霍兰在潜艇上首次安装了使潜艇能在前进中下潜并保持纵向稳定的升降舵(水平舵)。该潜艇下潜时,不是靠增加重量,而是用升降舵来保持深度;上浮时,利用少量储备浮力即可上浮。这种设计在潜艇发展史上被认为是一个重要的里程碑。

在武器方面,霍兰在艇上安装了能在水下发射鱼雷的鱼雷发射管,这是潜艇发展史上的又一项重要发展。总体来说,“霍兰-Ⅱ”号潜艇具备了很多现代潜艇的特征,现代潜艇的轮廓开始慢慢浮现。

●霍兰人生的转折点——“扎林斯基”号

“霍兰-Ⅱ”号的成功促使霍兰更加努力。但就在霍兰全身心投入到他的第三艘潜艇的制造工作中时,“芬尼亚社”对霍兰无休止的试验丧失信心,将“霍兰-Ⅱ”号以及正在建造中的第三艘潜艇偷偷运走。失去了“芬尼亚社”的资助,霍兰被迫中止了潜艇的研制工作。

后来,他在朋友们的大力支持下,与炮兵上尉扎林斯基一起兴办了一家潜艇公司,合作研制了他的第四艘潜艇——“扎林斯基”号。但该潜艇在1886年首次下水试验时,因滑道倒塌而被毁。

“霍兰-Ⅱ”号首次采用升降舵。

图为“霍兰-Ⅱ”号内的空气压缩机。

图为霍兰的第四艘潜艇——“扎林斯基”号。

图为霍兰的第五艘潜艇——“潜水者”号。

1900年4月11日,美国海军正式购买了“霍兰-Ⅵ”号潜艇,1900年10月12日,该艇正式服役。

1910年11月21日,“霍兰-Ⅵ”号潜艇退役,美国海军发布了一份签名认证,正式宣布该艇为美国海军第一艘潜艇,编号为“SS-1”。

TIPS:

其实“霍兰”号潜艇没有给霍兰带来应得的荣誉,由于美国海军部一些官员的偏见和挑剔,霍兰的才能没有得到发挥,并遭到了无情的嘲讽。在这样的打击下,时年63岁的霍兰愤然辞职,最终因肺炎病逝,终年73岁。

●双动力潜艇问世——“潜水者”号

世事难料,“扎林斯基”号的失败却成为霍兰人生的一大转折点。19世纪80年代末期,潜艇的发展引起了更多国家的兴趣。1889年,西班牙海军上尉艾萨克伯尔设计了一艘由电动机推进的潜艇。1893年,法国建造成了以电动机驱动的“古斯塔夫·齐德”号潜艇,这在当时是最先进的潜艇。

为应对其他国家海军的发展,1893年,美国海军部举办了一次潜艇设计大赛。霍兰在这次大赛中获胜,并从美国海军部得到了15万美元的经费,于是他又开始了第五艘潜艇的设计建造工作。

霍兰在设计第五艘潜艇时,一直注意解决那些阻碍潜艇发展的问题。为此,他反复研究并多次修改方案,终于设计出了他的第五艘潜艇——“潜水者”号。“潜水者”号艇长26米,拥有两套独立的推进装置,即水面航行的推进装置——蒸汽机动力装置和水下潜航的推进装置——电动机,这是现代潜艇双推进系统的鼻祖。

不过在建造期间,美国海军部出于战争的需要,要求“潜水者”号能够用于水面作战。霍兰认为,按照这种要求,是不能制造出满意的潜艇来的。于是,霍兰放弃了“潜水者”号的设计建造工作,开始用自己的钱来设计建造一艘新潜艇。

●现代潜艇之鼻祖——“霍兰”号

1897年5月,在现代潜艇发展史上具有重要地位的“霍兰-Ⅵ”号潜艇终于建成了,这是霍兰的第六艘潜艇,也是他一生中设计建造的最后一艘潜艇。为了纪念这位伟大的先驱者,后人将这艘潜艇命名为“霍兰”号。这艘潜艇取得了潜艇发展史上前所未有的成功,使得霍兰被誉为“现代潜艇之父”。

“霍兰”号潜艇长约15米,可配备5名艇员。动力方面,该艇采用了双推进系统设计,装有33.1千瓦(45马力)的汽油发动机和以蓄电池驱动的电动机。汽油发动机用于水面航行,航速为7海里/小时,航程可达1000海里;电动机用于水下潜航,航速为5海里/小时,最大航程约50海里。

武器方面,该艇配备了1具鱼雷发射管(位于艇艏,备有3枚鱼雷)和2门火炮(1门向前,1门向后),通过操纵潜艇艇体使火炮对准目标。该艇水上航行平稳,下潜迅速,机动灵活,火力强大,综合性能好,基本上具备了现代潜艇的各种特点,被公认为现代潜艇的鼻祖。

●中国近代史上的第一艘潜艇

早在1880年,清朝天津机器局自行研制和建造了中国的第一艘潜艇,当时叫“水下机船”。该潜艇是继法国“潜水员”号之后第二艘采用机械动力的潜艇,在当时非常先进。“水下机船”首次采用十字形艉舵,水滴形艇形设计。中国也是当时世界上仅有的几个能够制造动力潜艇的国家之一。

“霍兰”号潜艇被称作现代潜艇鼻祖,主要是因为该潜艇能够发射鱼雷。如果不考虑这个因素,比之早10年的清朝潜艇才是现代潜艇真正的鼻祖。

●第一艘在公海远航的潜艇——“亚古尔”号

与霍兰同时代的另一位卓越的潜艇制造者是美国的西蒙·莱克(Simon Lake),受到法国著名科普作家儒勒·凡尔纳的科幻小说《海底两万里》的影响,他开始了潜艇的研究工作。莱克的梦想是制造一艘能够在海水深处航行的潜艇,让他能够亲身游览神秘的海底世界。

1894年,莱克建成了一艘名为“小亚古尔爸爸”的潜艇,它的外形像一个特大号的柜子,长4.2米,高1.5米,艇体以松木板内衬帆布垫建造而成,艇体上方有个小舱盖,艇底安装了3个木头轮子(前1后2),由手摇曲柄带动木轮行走。这艘潜艇实现上浮和下沉的方法也很原始,是靠抛投艇内压载物而实现的。

图为西蒙·莱克的“小亚古尔爸爸”号潜艇。

图为天津博物馆内的清朝潜艇模型。

图为西蒙·莱克(Simon Lake)。

图为西蒙·莱克的“亚古尔”号潜艇。

TIPS:

西蒙·莱克潜艇的最大特点是:潜艇中设置了空气闸舱,通过自带的空气压缩设备所产生的空气压力抵消艇外海水压力,艇上的人员就可以在水下自由出入潜艇,非常适合用于运送潜水员、消灭敌人水雷等行动。

图为西蒙·莱克潜艇的模型。

试航时,莱克发现“小亚古尔爸爸”号潜艇存在上浮时艇体不稳的问题,便对该艇进行了改进。改装后的潜艇被称为“亚古尔”号,它使用一台22千瓦(30马力)的汽油机作动力,包括水上航行和水下潜航。由于汽油发动机工作时需要空气,莱克在艇上安装了可伸出水面的吸气管和排烟管。同时他还安装了压载水箱,以代替压载物。

为了改善潜艇适航性,莱克在吸气管和排气管外面包上了一层外壳,其外形酷似现代潜艇的上层建筑(潜艇指挥台)。“亚古尔”号潜艇的上浮下潜都比较稳定,而且能在适当的深度将汽油机水下工作时所用的通气管伸出水面,延长了潜艇水下工作的时间。

1898年,“亚古尔”号潜艇完全依靠自身的动力,从弗吉尼亚州的诺福克航行到纽约,成为历史上第一艘在公海远航的潜艇。

图为西蒙·莱克潜艇的模型。

不过西蒙·莱克的发明最初并未引起美国海军的兴趣,于是他带着发明去了国外。西蒙·莱克在俄国工作几年以后又回到美国的布里奇港,建立了莱克鱼雷艇公司。一战期间,该公司共建造100多艘潜艇,其中有55艘是为美国造的。在大战中炸毁盟军船只的德国U型潜艇就是根据莱克的发明而制造的。

●双层壳体的潜艇——“纳维尔”号

虽然霍兰潜艇取得了瞩目的成就,但其成果最终未被美国海军部采纳。这一时期,法国也没有停下研究潜艇的步伐。1899年,由法国科学家劳贝夫设计的“纳维尔”号潜艇在法国下水。

“纳维尔”号采用独特的双壳体设计,艇员及所有装备都装在耐压的内壳之中。内外壳之间的空隙被当作压载水柜,以此控制潜艇下潜和上浮。当压载水柜中注满水后,潜艇下沉,排出压载水柜中的水后,潜艇上浮。

此外,“纳维尔”号潜艇采用双动力设计,在水面航行时使用蒸汽机,航速可达11节(11海里/小时),最大航程500海里;在水下航行时使用电动机,并且蓄电池还能够在航行中进行充电,大大提高了水下潜航的续航力,其水下短距离航速可以达到8节,即使在水下航行数小时,也可达到5节。

看了以上的介绍,略知现代潜艇的读者会有这样的感觉:“纳维尔”号潜艇和现代潜艇非常相似。是的,正是“纳维尔”号潜艇的重大改进,为现代潜艇打下了良好的基础。特别是双壳体设计,使得后续潜艇的艇形发生了革命性的变化。现代潜艇中很多都采用了双壳体设计,这都是在“纳维尔”号潜艇的基础上发展起来的。

1.1.7 结语

19世纪末,潜艇已经成为一种极具潜在威慑力量的武器。但是当时英、美等海军强国认为潜艇只是弱小国家用于偷袭的武器,没有给予重视。不过,当1898年法国的“古斯塔夫·齐德”号潜艇用鱼雷击沉英国“马琴他”战列舰后,英、德、俄等国家终于意识到了潜艇可能将成为一种实用性很强的海军装备,纷纷开始大力发展潜艇。

到第一次世界大战前,各主要海军国家共拥有260多艘潜艇。在第一次和第二次世界大战中,潜艇大放异彩,并获得了“深海幽灵”、“深海利剑”等称号。

TIPS:

海里:是航海中度量距离的单位。没有统一符号,通常表示为n mile或NM。1海里=1852米或6076.115英尺。

节:以前船员测船速时,船每走1海里,船员就在放下的绳子上打一个节。现在“节”成了海船(包括军舰)速度的计量单位,用“Kn”表示。1节等于每小时1海里,也就是每小时行驶1.852千米(公里)。

图为成就德国一战U9号潜艇辉煌的牺牲品——“克雷西”号。

图为二战中闻名于世的德国U型潜艇。