潜艇或称潜水船、潜舰是能够在水下运行的舰艇。潜艇的种类繁多,形制各异,小到全自动或一两人操作、作业时间数小时的小型民用潜水探测器,大至可装载数百人、连续潜航3-6个月的俄罗斯台风级核潜艇。按体积可分为大型(主要为军用)、中型或小型(袖珍潜艇、潜水器)和水下自动机械装置等。潜艇也是较早期就有的匿踪载具。 大型潜艇多为圆柱形,船中部通常设立一个垂直结构(舰桥),早期称为“指挥塔”,内有通讯、感应器、潜望镜和控制设备等。如今的深海潜艇或专业潜艇常已无此设计。 自第一次世界大战后,潜艇得到广泛运用,担任许多大国海军的重要位置,其功能包括攻击敌人军舰或潜艇、近岸保护、突破封锁、侦察和掩饰特种部队行动等。潜艇也被用于非军事用途,如海洋科学研究、抢救财物、勘探开采、科学侦测、维护设备、搜索援救、海底电缆维修、水下旅游观光、学术调查等,超级富豪甚至用为海下移动豪宅。 潜艇是公认的战略性武器(尤其是在裁军或扩军谈判中),其研发需要高度和全面的工业能力,目前只有少数国家能够自行设计和生产。特别是弹道导弹核潜艇更是核三位一体的关键一极。
潜艇_潜艇 -潜艇历史
早期发展
潜艇最早可追溯到15-16世纪的列昂纳多・达芬奇。据说他曾构思“可以水下航行的船”,但这种能力向来被视为“邪恶的”,所以他没有画出设计图。直至一战前夕,潜艇仍被当成“非绅士风度”的武器,其被俘艇员可能被以海盗论处。
16世纪,真实意义的潜艇出现。1578年,英国数学家威廉・伯恩(William Bourne)着书《发明与设计》描述潜艇。1620年,首艘有文字纪载的“可以潜水的船只”(submerible vehicles)由荷兰裔英国人克尼利厄斯・雅布斯纵・戴博尔(Cornelius Jacobszoon Drebbel)建成,主要即依据前者的设计,推进力由人力操作的橹产生。但有人认为那只是“缚在水面船只下方的一个铃铛状东西”,根本不能算潜艇。1620年至1624年,它有两种改良型在泰晤士河上进行实验。2002年,BBC电视节目 “Building the Impossible”播出,马可?爱德华兹公司(Mark Edwards)根据当年设计图建成一艘搭载两人的戴博尔型潜艇,并成功潜航于伊顿的 Dorney 湖。
“可潜水船只”能够探索水下世界,但其军事价值很快就被发掘了。1648年,切斯特主教约翰・维尔金斯(John Wilkins)着书《数学魔法》(Mathematical Magic)指出潜艇在军事战略上的优势:
1 私密性:前往世界任何海岸附近,并且不被发现或被制。
2 安全性:海盗和劫匪无法抢劫水下船只;无常潮汐和强烈风雨无法影响海面下25-30英尺(5-6 paces);冰和霜冻也无法危及潜艇乘员,即便在南北极海域。
3 有效抵抗敌人海军,破坏和击沉水面船只。
4 支援被水环绕或接近水的地方,无声无息运送补给品。
5 本身作为有益的水下试验场所。
史上第一艘用于军事的潜艇出现于美国独立战争。美国耶鲁大学的大卫・布什奈尔(David Bushnell)建成海龟号(Turtle),通过脚踏阀门向水舱注水,可使艇潜至水下6米,能在水下停留约30分钟。艇上装有两个手摇曲柄螺旋桨,使艇获得3节左右的速度和操纵艇的升降。艇内有手操压力水泵,排出水舱内的水,使艇上浮。艇外携一个能用定时引信引爆的炸药包,可在艇内操纵系放于敌舰底部。内部仅容纳一人操作方向舵和螺旋桨。1776年,海龟号企图攻击英国皇家海军老鹰号(HMS Eagle),虽未获成功,但开创了潜艇首次袭击军舰的尝试。
史上第一艘成功炸沉敌舰的潜艇在美国南北战争。何瑞斯・劳升・汉利(Horace Lawson Hunley)建成汉利号潜艇,乘员八人,手摇柄驱动。其前端外伸一个炸药包,碰触敌舰即爆炸。1864年2月17日晚上9时许,它成功炸沉北方联邦的豪萨托尼克号(USS Housatonic)护卫舰,但自己却也因爆炸产生的漩涡而沉没。
潜艇发展至此,一直是由人力推进的,因此限制了潜艇的发展。而此时,蒸汽机已经发明并被应用到了铁路运输和水面舰船上。蒸汽机在潜艇上的应用,推动了潜艇动力装置的发展,再加上潜艇设计者的不断努力,终于出现了以机械为动力的现代潜艇。
19世纪80年代,潜艇日益进展,各国逐渐认识其重要性。美国、英国、法国、瑞典、意大利、德国和俄国等都热衷于研发。1878年,英裔美国人约翰・飞利浦・霍兰投入此项工作。1900年4月,美国政府购买其研制的潜艇霍兰九号,并编入美国海军。从此,潜艇正式成为一种海军舰艇。1898年,法国人马克西姆・劳伯夫首创以双壳体结构建成了“一角鲸号”,储存压舱水在两层船壳之间,优点是浮力大增。这后来成为苏俄潜艇的一种类型。
18世纪末到19世纪末是潜艇研制的重要时期。1801年,美国人R.富尔顿建造的“鹦鹉螺”号潜艇,艇体为铁架铜壳,艇长7米,携带两枚水雷,由4人操纵。水上采用折叠桅杆,以风帆为动力。水下采用手摇螺旋桨推进器推进。19世纪 60年代,美国南北战争中,南军建造的“亨利”号潜艇长约12米,呈雪茄形,用8人摇动螺旋桨前进,航速4节,使用水雷攻击敌方舰船。1864年2月17 日夜,“亨利”号用水雷炸沉北军战舰“豪萨托尼克”号,首创潜艇击沉军舰的战例。1880年9月,中国在天津建成第一艘潜艇,艇体形如橄榄,水下行驶,十分灵捷,可于水下暗送水雷,置于敌船之下。
早期的潜艇都是使用人力推进的,航速很慢。1863年,法国建造了“潜水员”号潜艇,使用功率58.8千瓦(80马力)的压缩空气发动机作动力,速度为2.4节,能在水下潜航3小时,下潜深度为12米。1886年,英国建造了“鹦鹉螺”号潜艇,使用蓄电池动力推进,航速6节,续航力约80海里。1897年,美国建造了“霍兰”Ⅵ号潜艇,水面使用33千瓦(45马力)的汽油机动力装置,航速7节,续航力达到1000海里;水下使用电动机为动力,航速5节,续航力50海里,这是潜艇双推进系统的开端。
早期潜艇使用的武器,主要是艇体上挂带的定时引爆炸药包或水雷。1866年,英国人R.怀特黑德制成第一枚鱼雷。1881年,T.诺德费尔特和G.加里特建造的“诺德费尔特” 号潜艇,首次装备鱼雷发射管;同年,美国建造的“霍兰”Ⅱ号潜艇安装有能在水下发射鱼雷的鱼雷发射管,这是潜艇发展史上的一项重要发展。
早在19世纪50年代,法国海军的一名工程师就提出了改装机械动力潜艇的建议,许多人也进行了这方面的尝试。
1863年,法国建成了一艘“潜水员”号潜艇。艇体模仿海豚的外形设计,长42.67米,排水量420吨。使用一部功率为59千瓦(80马力)的蒸汽机作动力,速度为2.4节,能在水下潜航3小时,下潜深度为12米。由于“潜水员”号采用了蒸汽机作动力,尺寸超过了当时所有的潜艇,成为了20世纪之前最大的一艘潜艇。虽然“潜水员”号潜艇的动力装置有了质的飞跃,但它却受当时设计水平的限制,当增加压载使其浮力等于零时,潜艇下潜就失去了控制,水下航行的稳定性很差。另外,潜艇在水下航行时需要大量的空气,而这在当时几乎是无法解决的问题。于是,“潜水员”号最终以失败而告终。
蒸汽机作为潜艇的动力失败后,潜艇设计师们不得不另辟蹊径,为潜艇寻找更好的动力装置。1886年,英国建造了一艘使用蓄电池动力推进的潜艇(也被命名为“鹦鹉螺”号)成功地进行了水下航行,航速为6节,续航力约80海里。从此,电动推进装置为潜艇的水下航行展现了广阔前景。
但对现代潜艇的发展作出过最大贡献的,当属美国潜艇设计师