百年潛艇1——烏龜入海,鰻魚初遊,早期潛艇的300年爬行史

2020-12-06 和風漫談

兩次世界大戰中,潛艇都取得了巨大戰果,成為最具殺傷力的武器之一。如今潛艇仍然是頂級戰略裝備——常規潛艇在淺海設伏;攻擊核潛艇在深海搏殺;戰略核潛艇背著十幾枚潛射洲際飛彈在各大洋日夜不停的巡邏。

「颱風」、「俄亥俄」級這樣的龐然大物,一艘攜帶的核彈頭足以摧毀一個中等國家,所以是鎮國之寶,也是「三位一體」核戰略中的重要一環。

曾經稱霸海洋的巨獸——颱風級核潛艇

除了軍事,潛艇還在海洋研究、地質勘探、設備維護、救援觀光等領域中大顯身手,為社會進步做出重大貢獻。

過去一百多年中,水面艦船完成了從風帆到蒸汽機、內燃機、汽輪機乃至核動力的華麗變身;飛機從原始的木架蒙布變成了今天的複雜機器;飛彈只用短短數十年就達到了毀天滅地的程度。

然而潛艇出現的很早,發展卻極其緩慢,在300多年裡一直如蝸牛般前行,一直到20世紀初才獲得高速發展。如今世界上只有少數國家能製造潛艇,能研製核潛艇的更是寥寥無幾。

16世紀繪畫中描述的亞歷山大進入潛入鍾

為了贏得戰爭人類絞盡腦汁,探索水下兵器的歷史可以上溯到2000多年前。古希臘時期,就有潛水員下水清除障礙的記錄。根據亞里斯多德記載,公元前332年提爾圍城戰中,亞歷山大大帝就曾經用一個玻璃製成的原始潛水器潛入水中偵察,看到了精彩繽紛的景象。

不過從那之後人類對水下作戰的探索也就止步於此,直到一千多年後這棵老樹才發出新芽。

16世紀時,歐洲終從黑暗的中世紀裡走出來。文藝復興帶動了思想解放和經濟發展,科技也如雨後春筍般發展起來。

威廉伯恩設想中的潛艇

1578年,英國數學家威廉伯恩在《發明與設計》一書中首次詳細的闡述了潛艇原理。他在書中寫道:如果水中物體的重量不變,那麼只要改變體積大小就能讓它上浮下沉。

在他的設想中,潛艇由一個木製封閉容器製成,外包防水皮革袋。轉動木製螺杆伸縮皮袋,就能增減水量調節浮力,使潛艇上浮下潛。

伯恩的理論為潛艇誕生奠定了紮實基礎,但是否付諸實踐已無證可查。不過他的朋友——荷蘭人科尼利厄斯·范德雷貝爾卻完成了這一划時代舉動。

德雷貝爾是個博學家,天文地理啥都喜歡。他對伯恩的理論很感興趣,於是在1620年設計出歷史上第一艘潛艇,獲得了「潛艇之父」的頭銜。

德雷貝爾的潛艇和划槳手

他的潛艇外部包裹著塗滿油脂的皮革,前甲板向下傾,能潛入水下4~5米,由12名水手划槳操縱,被稱為「隱蔽的鰻魚」。

1620年「鰻魚」在泰晤士河上測試,連詹姆斯一世國王都親自到場觀看。在一次表演中,德雷貝爾和水手潛入水下長達3小時。大家都以為這個聰明的傢伙已經完蛋了時,潛艇又從水裡突然冒出來,引起一片驚嘆聲。

「鰻魚」在泰晤士河上表演

德雷貝爾拼出了潛艇的原始模樣,1636年法國人馬林·梅森又在拼圖上增添了一塊。他提議艇體應由銅材料製成,外形呈圓柱形以便更好的承受水壓。大家覺得很有道理,所以後來的潛艇就變成像海豚那樣的流線形。

潛艇出現不久,人們就意識到它的軍事潛能。1648年,英國主教約翰·威爾金斯在《數學魔術》一書中提到潛艇的軍事優勢:

1、隱蔽性好,能前往世界任何海岸,且不易被發現攻擊。

2、安全性好,海盜和劫匪無法搶劫水下船隻。

3、適應性強,潮汐、風暴不影響水下十幾米深的潛艇。

4、抗寒能力強,就算在南北極海域冰和霜凍也不會傷及船員;

5、突破封鎖能力強,能擊沉水面艦隻,悄無聲息的運送補給品。

因此各國都積極的將潛艇運用到戰爭中。

1652年英荷戰爭中,法國人路易斯·索恩製造了一艘24米長的潛艇,聲稱可以悄悄接近敵艦並在船舷上打洞。但他的潛艇由鐘擺、齒輪驅動,下水後根本無法移動,只能鎩羽而歸。

1692年,法國物理學家丹尼斯·帕平製造了2艘潛艇,取得一些成功。

丹尼斯·帕平的第2艘潛艇,橢圓柱形結構

1720年,俄國人尼科諾夫在彼得大帝支持下建造了第一艘軍用潛艇。他的潛艇可以噴火,還有一個氣閘供潛水員進出。但是彼得大帝去世後,俄國海軍取消了所有支持。

從德雷貝爾之後的一百多年裡,不斷有人做各種嘗試,但整體水平都沒什麼突破。直到1776年美國獨立戰爭時期,潛艇才迎來又一次發展機遇。

當時美國大陸被英國海軍嚴密封鎖,很多美國人恨之入骨,立志要將其從沿海趕出去。一位耶魯大學畢業生大衛 · 布希內爾參照前人經驗,製造了著名的「海龜」潛艇

像一個雞蛋的「海龜」潛艇

這是一種單人木製潛艇,由兩個烏龜殼一樣的木殼扣在一起組成,看起來像個橢圓形雞蛋。

潛艇有2個人力搖動的原始螺旋槳,一個控制進退,一個控制浮潛。用腳踩下踏板,就可以將水引入壓載水箱,艇底還有壓載鉛塊幫助保持水中直立。外殼上帶著一個70公斤的炸藥桶和鑽頭。當潛艇悄悄潛到敵艦下方,用鑽頭鑽透船殼拴住炸藥桶引爆時,那威力可絕對不小。

水平垂直螺旋槳、踏板和艇外的炸藥桶

1776年9月7日清晨,埃茲拉·李上士駕駛「海龜」潛艇執行了史上第一次攻擊。只是他的運氣實在太差,鑽頭恰好碰到軍艦舵面的金屬片上。這哪能鑽得透?他忙活了好一陣子只能無奈放棄,將炸藥帶到開闊水域引爆。

「海龜」潛艇雖然失敗了,潛艇作戰行動也暫時中止。但布希內爾贏得了大家高度評價,華盛頓總統說道:我當時認為,現在仍然認為這是天才的努力。

光陰如箭,轉眼又過了二十多年。另一位美國發明家羅伯特·富爾頓接過了潛艇發展大旗。

「北河」號蒸汽機輪船

富爾頓是世界航海史上的知名人物,1807年製造了第一艘「北河」號(他的朋友在傳記中誤寫成「克萊蒙特」 號)蒸汽機輪船,成為「輪船之父」。

不過此時他的興趣還在潛艇上,而且同樣憎恨英國。1797年富爾頓帶著潛艇計劃到法國尋求資助,幾經波折後終於在海軍支持下製造出「鸚鵡螺」號潛艇。

該潛艇為流線型,艇體是鐵架銅殼,用人力搖動螺旋槳,能下潛到水下8米,航速約4節。艇上有一根摺疊風帆,可在水面航行時使用。

當時英法正互相敵對,富爾頓希望能幫助法軍打敗英國。但是「鸚鵡螺」號很難控制也不夠隱蔽,很容易被發現躲避。

所以法國人漸漸失去信心,拿破崙甚至指責他是一個「只想賺錢的騙子」。心灰意冷的富爾頓只能灰溜溜離開,陰差陽錯居然來到他最憎惡的英國。

英國首相威廉·皮特倒是很感興趣,立馬撥付了10萬英鎊研發資金。可惜沒過多久皮特去世,海軍部重組。新上任的海軍部長守著傳統舊觀念不放,認為潛艇是一件很不光彩的邪惡兵器,會辱沒皇家海軍的光榮傳統。

「鸚鵡螺」號打開風帆的樣子

到處碰壁缺少資助的富爾頓只能黯然回國,將精力轉向蒸汽機輪船,成就了輪船之父的美名

除了英法美之外,潛艇也在俄國、瑞典、德國等國緩慢發展。19世紀中期,德意志聯邦與丹麥交惡,北方港口被敵軍封鎖。一名炮兵下士威廉·鮑爾呈上一份潛艇計劃,聲稱可以打破丹麥封鎖。

1850年時,他仿照富爾頓的潛艇樣式建造了「火焰」號,果然讓丹麥軍艦不敢過分靠近海岸。

「海魔」號潛艇

俄國人看到後也很感興趣,1855年邀請他為俄國建造了「海魔」號潛艇。此潛艇採用很多新技術,長約17米,有多個壓載水艙,十幾名船員腳蹬踏輪驅動螺旋槳前行。

「海魔」號曾經成功下潛了130多次,後來在試驗中沉沒。它最出名的事情是在沙皇亞歷山大二世的加冕典禮上:據說載著4名銅管樂隊成員潛入水下,然後國歌聲從海浪中傳來。

1861年美國南北戰爭又起,潛艇又一次被推到前臺。當時南北雙方都使用潛艇打擊對方,其中以「亨利」號潛艇最為出名。

「四處遊蕩的棺材」亨利號

「亨利」潛艇研製中多災多難,幾次沉沒又幾次撈起,造成35名水手死亡,綽號「四處遊蕩的棺材」。但南軍仍堅持將它投入戰鬥。

1864年2月17日夜晚,「亨利」號潛艇將創造歷史。喬治狄克遜中尉駕駛潛艇潛入查爾斯頓港口,悄悄向北軍新型巡洋艦「豪薩託尼克」號摸去。

8名船員奮力搖動螺旋槳,把一枚40公斤重的「長杆魚雷」撞向軍艦右舷。剎那間一聲巨響,人類歷史上第一次炸毀軍艦的潛艇紀錄誕生了

亨利號的長杆魚雷

可惜「亨利」號也同歸於盡,被大量湧入船艙的海水吸了過去,導致第五批船員也全部陣亡。2000年時,這艘沉睡了100多年的潛艇被打撈上來,將真實面貌呈現在世人眼前。

打撈上來的「亨利」號潛艇

潛艇發展到此,還是沒有擺脫人力驅動的窘境。隔壁的水面艦艇早已用上蒸汽機,但它卻不適合潛艇使用。

法國人覺得他們也許能解決動力問題,於是在1864年做了一次大膽嘗試。海軍軍官西蒙·布爾熱瓦製造了一艘長達36米的大潛艇——潛水員」號,比之前出現的任何潛艇都要大。

第一艘不依賴人力驅動的潛艇

「潛水員」號不再用手搖腳蹬,而是用壓縮空氣驅動活塞發動機,功率達到80馬力,是史上第一艘不依賴人力驅動的潛艇。正是為了儲存更多的壓縮空氣瓶,所以才被造得如此龐大。

「潛水員」號做了幾次下潛實驗,結果發現空氣儲量依然不夠,另外在水中也很難控制。潛艇在水中稍一動彈就頻繁的上浮下潛,穩定性極差,不得已在1872年退出海軍。和風漫談原創,禁止抄襲。

潛艇性能遲遲得不到突破,實際上是因為幾種關鍵設備還未出現或成熟:

1、是支持潛艇水下遠距離航行的合適動力,這要等柴油機、電動機成熟後才行。

2、是適合潛艇使用的攻擊武器,這要等魚雷出現。

3、是潛艇控制原理的理論突破。

當時人們以為潛艇在水下需要0浮力,而實際上為了提高穩定性、安全性,潛艇在水下需要維持一定的正浮力,然後靠水平升降舵控制升潛,像飛機一樣在水中「飛行」。

當時這幾大問題都沒解決,還要耐心等待二三十年後才有結果。直到19世紀末期,幾位才華橫溢的天才工程師——約翰·菲利普·霍蘭、喬治·加萊德、索爾斯坦·諾登費爾才終於在理論和實踐上將所有拼圖拼在一塊,為潛艇發展打開嶄新一頁。

經過300年的蹣跚爬行,潛艇才站到舞臺中央。1897年,約翰霍蘭的VI號潛艇取得重大成功,美國海軍採購後組建了第一支潛艇部隊。英國、日本也紛紛採購仿製。霍蘭也因此成為「現代潛艇之父」。

約翰·霍蘭與他的潛艇

第一次世界大戰中,各國共建造了640餘艘潛艇,光德國就建造了300多艘。各型潛艇共擊沉水面艦艇192艘、運輸船5906艘,戰果震驚世人!

再沒有人敢輕視潛艇了,英國海軍也因為他們的保守觀念而吃夠苦頭。反潛從此成為困擾海軍的三大難題之一。

霍蘭、諾登費爾特們如何將潛艇帶入新時代?又經歷了哪些研製困難?受篇幅所限,我們將在下一章揭開答案,歡迎大家關注。

和風漫談原創文字,歡迎關注。圖片來自網絡,個人觀點,僅供參考。

相關焦點

  • 俄羅斯推出食人魚AIP潛艇,用水下燃氣輪機,與其他AIP潛艇不一樣
    P-750B型潛艇在2019年俄羅斯海事防務展(IMDS-2019)上,俄羅斯孔雀石設計局首次展示其P-750B多用途潛艇,該潛艇是一型常規動力AIP型潛艇。P-750B型潛艇屬於俄羅斯「食人魚」型小型潛艇,「食人魚」型潛艇是俄羅斯孔雀石設計局設計的一系列採用閉循環動力系統的小型近海潛艇代號,有P-550、P-650、P-750等多個型號,項目在蘇聯時代就開始,並且在蘇聯解體前已經趨於成熟,本次展出的P-750B型潛艇相比較之前的設計外形得到了進一步優化。
  • 一戰時這艘德國潛艇上鬧鬼:揭秘流傳了100年的幽靈潛艇傳說
    傳言該艇是被詛咒的潛艇,從建造開始就不停發生事故!在建造過程中,有一段鋼軌掉下來,砸中2名工人,造成1死1傷。還有一次內部施工,3名工人被無故鎖在一個艙室中,恰巧又遇上有毒煤氣洩漏,3名工人中毒身亡。從此,厄運就伴隨著這艘潛艇。圖片:建造時鋼軌從鎖鏈上掉下。
  • 潛艇是最佳反潛武器嗎?潛艇與潛艇間是如何作戰的?
    一二戰時期,潛艇的主要工作是攻擊敵方商船,破壞海上交通,很少在水下潛航,也沒有成熟的反潛設備,所以潛艇間並不打架。反潛是護航驅逐艦、護衛艦和反潛飛機的事兒。二戰後,隨著通氣管大量應用,潛艇變成真正能在水下潛航的幽靈,反潛也成了潛艇自身要承擔的重要工作。
  • 瑞典潛艇發展史
    早期探索早在1885年,瑞典的工業家索爾斯坦。諾登費爾特與英國牧師雷維倫德·加勒特合作建造了排水量60噸的「諾登費爾特」-I號潛艇,這是有史以來瑞典人在潛艇領域的第一次嘗試。這艘不足20米長的潛艇使用蒸汽機為動力,水面航行狀態時使用螺旋槳推進的正常模式前進,而在水下航行時,利用保存在高壓容器中的水蒸氣推動潛艇前進。
  • 二戰德國潛艇技術有多牛?直接影響戰後美國潛艇發展
    美國海軍決定立即集中精力設計一種新型潛艇,但美國海軍艦艇局認為,可以對現有的數量龐大的"小鯊魚級"、"白魚"和"丁鯛"級潛艇進行大規模改進。▲"小鯊魚"級潛艇是二戰中美國水下艦隊的中堅力量1946年6月,海軍作戰部長批准了 "更大水下推進動力計劃"(GUPPY)計劃,目的是提高潛艇的水下速度、機動性和續航能力。
  • 希特勒的「狼群」,二戰德國潛艇艦隊的重建之路
    然而如果面對的是一大群德國潛艇(即「狼群」)的話,其護航艦艇組成的防禦圈將很容易被德國潛艇滲透突破後遭受攻擊,從而造成巨大的損失。鄧尼茨還進行了許多課題的研究,其中就包括盟軍ASDIC系統的有效性。鄧尼茨認為,如果想在大戰期間完全切斷英國人的海上供應線,將需要至少300艘遠洋潛艇。這一目標至少需要幾年時間才能完成,然而鄧尼茨很快也發現潛艇的建造並非德軍最高指揮部的優先發展方向。
  • 中國潛艇和美航母較量,中國潛艇兩次迫近美小鷹號航母
    ,最重要則是美海軍向來重視核潛艇靜音型,中國早期漢級核潛艇實力根本無法達到美海軍洛杉磯級攻擊型核潛艇。091型核潛艇401號最重要在1974年8月1日建軍節加入中國海軍,被命名為長徵1號攻擊核潛艇,但091型核潛艇只是解決有無問題,在設備和性能都落後時代,導致中國核潛艇未能趕上世界一流核潛艇。091型核潛艇水下噪音過大、武器系統不完備等,導致在1994年被美海軍小鷹號航母戰鬥群窮追不捨,無處躲藏的局面。
  • 鄧尼茨的狼群,德國U型潛艇一覽
    1942年起部分IIB型艇被派到黑海投入對蘇作戰,由於機動性好,這種小潛艇在狹窄水域中比起蘇軍的中型潛艇明顯更有優勢。但如果僅從指標上看,以它300多噸的排水量以及3管5條魚雷的載量,比起一起作戰的義大利袖珍潛艇也未必強到哪兒去。IIB級共生產20艘。
  • 潛艇最關鍵的裝備,看似不起眼,但對潛艇安全起到至關重要的作用
    一、潛艇的水平舵早期的潛艇非常難操作,上面只有一套裝在後面的水平舵。隨著研究越來越深入,現代的大型潛艇都裝備兩套水平舵,多出來的一套或是安裝在指揮臺的外殼上,或者裝在潛艇中前部的地方。這也是區分現代潛艇和二戰後期老舊潛艇的特點之一。
  • 來自科幻小說的十大發明:從潛艇到直升機
    1.潛艇美國發明家西蒙-萊克被譽為「現代潛艇之父」,他在1870年閱讀了儒勒-凡爾納的科幻小說《海底二萬裡》後,從此迷上了海底旅行和探險。萊克的新發明包括壓載艙、潛水艙和潛望鏡。他的公司於1898年製造了第一艘在公海成功航行的潛艇「舡魚(Argonaut)」號,並收到凡爾納的賀信。
  • 海軍潛艇學院
    碩士研究生招生說明  一、報考條件  凡符合國家和軍隊研究生招生規定的軍隊在職幹部(含武警部隊)均可按國家和軍隊有關報考碩士研究生的程序進行報名(2017年暫不招收應屆軍校本科生和高校應屆畢業國防生)。具體要求:  1.具有3年以上軍隊工作經歷(含本科畢業後任職培訓時間,截至錄取當年9月1日,下同)。
  • ——安逸窩裡爬行的一戰美國潛艇
    此文是《百年潛艇》系列第7篇文章,上一章講述了一戰中英國潛艇的發展歷程。潛艇也不例外,所以早期潛艇都有綽號,如「潛水者」(A級)、「毒蛇」(B級)、「八爪魚」(C級)、「獨角鯨」(D級)等。但1911年11月,不知什麼原因海軍突然更改了命名規則(起名字太費腦筋?),採用與英國一樣的懶辦法——直接按字母順序排成A級、B級、C級、D級……一直到第一次世界大戰結束後的S級,共發展16級潛艇。此後又恢復了綽號方式。
  • 潛艇是如何控制上浮和下潛的,裡面的氧氣又是從哪裡來的?
    但是人類對於海洋的了解卻是非常的少,據統計只有5%左右,在我們的印象中上天比入海更難,實際情況卻是恰恰相反,但是人類從來沒有停止過對海洋的探索。,所以很多人就會好奇,潛艇到底是怎麼在海洋中上升和下潛的,氧氣從從哪裡來,最久能潛伏多長時間等問題。
  • 劃時代的21型潛艇,堪稱軍用潛艇界的鼻祖
    不管是驅逐艦還是護衛艦都是保護航母的重要裝備,但是即便是航母在海上也不是絕對安全的,世界上還有一種裝備叫做潛艇,也稱水下殺手。了解軍事的軍迷朋友世界上第一艘真正意義上的潛艇,是德國在第二世界大戰期間設計和使用的一型柴電潛艇,以水下巡邏和作戰為宗旨,安裝的通氣管裝置,推動了二戰後世界各國潛艇技術的迅速發展,同時被認為是現代潛艇技術發展過程的第三個裡程碑,這就是今天兵哥要說的21型潛艇。
  • 荷蘭海鱔級潛艇
    1996年7月,印度尼西亞表示出了購買海鱔1400的意向。   1998年7月,簡氏防務周刊報導埃及有意購買2艘海鱔1400型潛艇。   1999年3月,美國"潛望鏡"網站報導埃及取消了購買意向。  1999年8月,有消息指出RDM、洛克希德馬丁水下系統分部與利頓英格爾斯造船廠與埃及海軍進行秘密交易。   1999年9月,有報導指出1999年8月的交易也許不包括新建海鱔級潛艇。同時其他消息來源報導RDM與埃及的交易實際上不包括新海鱔設計。可能只是對第2艘旗魚級潛艇進行免費整修。所有這些使RDM可以售出其首艘海鱔級潛艇。
  • 《戰艦世界》將添加全新艦種潛艇 首推4款潛艇
    【17173新聞報導,轉載請註明出處】 日前,Wargaming宣布旗下的《戰艦世界》將添加全新的艦種潛艇。 據悉,外服《戰艦世界》將在幾周內進行潛艇的內測,通過內測給玩家提供體驗潛艇的機會,並接受玩家的反饋。
  • 微型潛艇逞兇!二戰義大利曾用潛艇重創英軍2艘戰列艦
    參考消息網6月7日報導美國「我們威武」網站6月2日發表了哈羅德·哈奇森的題為《德國和義大利在二戰中也有小型潛艇》的文章。如果提到二戰中的「侏儒潛艇」,很容易想到日本的「甲標的」型袖珍潛艇。但納粹德國和義大利在二戰期間也部署過小型潛艇。這些潛艇不像一般潛艇那樣殺敵無數。其中一個重要原因是,這些潛艇速度不快。德國一種最成功的迷你潛艇可以達到最高7節的水面航速。它們的續航力也十分有限。雖說如此,小型潛艇也有很多優點:它們很難被發現,較難消滅,成本低廉,不需要太多材料、人員或燃料。
  • 美軍潛艇可下潛530米,我國海軍潛艇最深能下潛多少米?
    「本文章已經通過區塊鏈技術進行版權認證,禁止任何形式的改編轉載抄襲,違者追究法律責任」潛艇在海軍中起到了非常重要的作用,二戰時期的英軍最苦惱的便是德軍的狼群潛艇,對當時英國的貨船進行了各種打擊,甚至很多戰艦都被德軍潛艇擊沉
  • 1918年德國U型潛艇老照片,內部結構複雜令人瞠目結舌
    德國U型潛艇一直是德國的秘密武器,在一戰和二戰中發揮了巨大作用,1906年,德國第一艘U型潛艇建造成功,是以柴油發動機為動力的,圖中的潛艇為UB-100型潛艇,是1917年在德國漢堡製造的該圖為UB-100型潛艇的電控制室,以現在的技術來看,這艘潛艇的控制室操作太麻煩了,但是在百年前的一戰時期
  • 潛艇兵是如何堅持在潛艇裡生活幾個月的?看完真的覺得軍人太偉大
    潛艇兵是如何堅持在潛艇裡生活幾個月的?看完真的覺得軍人太偉大了潛艇兵是個很辛苦的職業,在水下的潛艇中執行作戰任務的士兵,通常要在海上待非常長的時間。中外潛艇部隊的經驗表明,潛艇兵長時間的水下生活,會造成艇員體質明顯下降,出現失眠、頭暈、食欲不振、記憶力減退、血壓降低、腰腿疼痛、皮膚潰瘍等症狀。外軍核潛艇極限長航歸來時,許多艇員是被擔架抬下艇的。所以,讓潛艇裡的官兵在海下如何待上幾個月都能保持戰鬥力,這是世界各國海軍都在認真研究的問題。士兵在海底下生存幾個月如何保持正常戰鬥能力,要從生理和心理兩方面來說。