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潛水艇是如何發明的?

在海洋遊弋的致命武器

——1955年潛水艇的成功試航1955年5月,鸚鵡螺號平穩地滑進海裏,離開了康涅狄格州的新倫敦海岸。84小時後,它在波多黎各的聖胡安浮出水面,航程為2607千米。這標誌著美國海軍的鸚鵡螺號是世界上第壹艘地道的潛水艇。它在水下就像在家裏壹樣,能幾個月無須浮出水面或靠岸補充燃料。

1957年,鸚鵡螺號首航北極。第二年,它由白令海峽到格陵蘭,在北極冰帽下潛航了3200多千米。

1960年7月20日,美國的喬治·華盛頓號在潛水離開佛羅裏達州的內維拉爾角的時候,發射了壹枚北極星導彈。導彈飛行了1770千米,準確地擊中了陸上的靶子。自那天起,人類毀滅性的力量被大大地延伸了。如今,潛水艇發射的導彈能到達地球上的任何地面目標。

潛水艇具有如今令人畏懼的力量,關鍵在於核動力。鸚鵡螺號以及比它更大更高效的海神級、三叉戟級潛水艇都有壹個核反應堆,它使水加壓過熱,然後通過附屬的管道系統變為蒸氣,驅動汽輪機運轉。在水下航行的10年中,鸚鵡螺號核潛艇的核反應堆僅消耗了大約5.4千克鈾燃料。如果使用柴油機,那將需要3785萬升柴油。

這些自給自足程度極高的核潛艇從海洋中獲得生存所必需的兩個要素是海水和氧氣。艇上的發生器可從海水中源源不斷地補充氧氣,制造淡水。

盡管核潛艇的技術先進,但要使它發揮正常,就要使艇上的人身心保持健康。於是海軍為艇員們提供了盡可能好的生活條件:空調、美食、淡水淋浴、自動洗衣機、電影、音響設備和閱覽室。

核潛艇的控制中心是壹個高度復雜的陀螺儀和計算機系統。它能在錯綜復雜的環境中只用半秒鐘就測出自己的方位;為北極星導彈測定軌道,並進行發射;測定水下或水面的敵方船只,並發射水雷進行攻擊。

如今,有30艘以上的海神級核潛艇在海洋中漫遊,每艘能攜帶16枚導彈。比它更先進的三叉戟級核潛艇攜帶24枚導彈。這些導彈的總爆炸力超過第二次世界大戰中同盟國和軸心國投下的全部炸彈的總和。

遠程海神型彈道導彈能運載核彈頭,飛行距離超過4600千米。三叉戟Ⅰ型導彈能擊中7400千米外的目標。

核潛艇的家譜可以追溯到幾百年以前。1620年,荷蘭化學家科尼利厄斯·範德·雷貝爾用塗油的皮革蒙住木船,使其沒入水中充當潛水工具。他坐在船裏,用槳推動船前進。

第壹艘投入戰鬥的——且不論它在多大程度上投入——潛水艇是在美國革命戰爭期間由戴維·布什內爾建造的。這是單人乘坐的名叫海龜的小艇。埃茲拉·李軍士忙碌地用曲柄轉動著螺旋槳,把海龜號駛到泊在紐約港的英國軍艦下面,這位軍士想在敵艦底部鉆壹個系炸彈的孔,但沒有成功。海龜號和炸彈都浮出了水面。李軍士逃走了,炸彈的爆炸沒有造成任何傷亡。

1800年,羅伯特·富爾頓為拿破侖制造了壹艘潛水艇,名字也叫鸚鵡螺號。拿破侖起初對此很感興趣。後來,在試航期間,鸚鵡螺號攻擊壹艘英國船,想把它擊沈,但沒有成功。於是法國獨裁者拿破侖對富爾頓的發明失去興趣。

在國內戰爭時期,南部邦聯的船舶工程師用鐵鍋爐造了壹艘取名H·L·漢利的潛水艇。它的螺旋槳由曲軸帶動,而曲軸由八個人轉動。在實驗中,漢利號沈沒了3次,船上的人都淹死了。但在1864年2月17日,漢利號用水雷攻擊泊在南卡羅來納州查爾斯頓港外的聯邦軍艦豪薩托尼克號。軍艦沈沒了,而漢利號、這有史以來擊沈敵艦的第壹艘潛水艇也與對手同歸於盡。

19世紀80年代和90年代初,歐洲的海軍專家想用蒸氣作為潛水艇的動力,然而他們為此設計的發動機無法在水下運轉。使用蓄電池來驅動電動機的潛水艇運行良好,只是在海上無法給蓄電池充電,使得潛水艇的活動範圍受到限制。

19世紀90年代,美國發明家約翰·普·霍蘭和西蒙·萊克分別想出了同樣的解決辦法。他們的辦法是這樣的:把汽車用的汽油發動機裝到潛水艇裏,和蓄電池交替使用。當潛水艇浮出水面時,就以汽油發動機代替蓄電池,以可觀的速度推動潛水艇前進,同時給蓄電池充電。1900年,美國海軍買下了霍蘭號潛水艇。而萊克設計的防禦者號於1902年下水。他從俄國、澳大利亞和美國贏得了合同。

萊克最大的貢獻是為潛水艇設計了由棱鏡、透鏡和鏡子構成的潛望鏡。在此之前,潛水艇要觀察海面的動靜就得把瞭望塔伸出水面,這就容易遭到敵人的攻擊。

在第壹次世界大戰期間,德國海軍在水面上不是英國艦隊的對手,就用U型潛艇從水下重創英國商船。這個時候的潛水艇都使用柴油機,它比汽油機效率高,也不容易爆炸。

在第二次世界大戰期間,德國和美國都使用潛水艇攻擊對方。這時的潛水艇頗具威力,但仍有壹個致命的弱點:它們只能浮出水面充電,這就容易被敵方巡邏轟炸機發現並擊沈。

德國人試圖用通氣管(俗稱“大鼻子”)來解決這個問題,使柴油機在水下也能工作。然而伸出水面的通氣管會隨著潛艇的移動在水面上劃出壹道痕跡,因而仍會被飛機發現,就是在夜間也會被雷達發現。

在美國的核潛艇問世之後,推進器、導航和隱蔽問題都迎刃而解。俄國也有能毀滅世界的核潛艇。