潜艇的演变史?

2025-05-14 17:56:44
推荐回答(1个)
回答(1):

1801年,美国人R.富尔顿建造了“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。不仅如此,艇内还装有压缩空气,这样就可以使潜艇在水下航行更长的时间。“亨利”号潜艇

在19世纪60年代的美国南北战争中,南军用旧锅炉改装了一艘潜艇——“亨利”号,该潜艇的动力装置是由多名水兵同时摇动一种像手摇辘轳似的曲柄,带动艇尾的三叶螺旋桨来推动潜艇在水中航行,最大航速达到了4节。1864年2月17日夜,“亨利”号用水雷炸沉了北军的“休斯顿”号轻型巡洋舰,舰上的230名官兵除了5人逃生外,其余全部葬身鱼腹,“亨利”号首创潜艇击沉军舰的战例。但是,“亨利”号的下场也好不到哪儿去,它被敌舰牢牢吸住而成为其陪葬品。

潜艇发展至此,有两个障碍亟待克服。一是动力问题。之前潜艇一直由人力推进,航速很慢,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,现在同样需要将蒸汽机应用在潜艇上面,同时还要解决潜艇在水下的动力问题。二是武器问题。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,在实施攻击的时候也容易给潜艇带来危险。1866年,英国人怀特黑德制成第一枚鱼雷。显然,如果能把鱼雷这种具有动力装置的武器用于潜艇,既会增大潜艇的杀伤效果,也更有利于潜艇自身的安全。为解决这个难题,从19世纪60年代到20世纪初,各国潜艇设计者们进行了不断的探索和尝试。

1863年,法国建造了“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2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。所以,“潜水员”号最后以失败告终。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。从此,电动推进装置为潜艇的水下航行展现了广阔的前景。

对现代潜艇发展作出了最大贡献的,当属美国潜艇设计师——约翰.霍兰,他被誉为“现代潜艇之父”,先后建ST6艘性能不断完善的潜艇。‘‘霍兰一I”号于1878年下水。这是一艘单人驾驶潜艇,艇长5米,装有1台汽油内燃机,能以每小时3.5海里的速度航行。由于潜艇水下航行时内燃机所需空气的问题没有解决,故潜艇一潜入水下发动机就停止了工作。虽然这是一艘不成功的潜艇,但却为下一步建造新的潜艇打下了基础。

1881年,霍兰建造成功了“霍兰一Ⅱ”号(也称“芬尼亚公羊”号)。该艇长约10米,排水量19吨,装有一台11千瓦的内燃机。为解决纵向稳定性问题,霍兰为潜艇安装了升降舵。同时,他还在艇上安装了一门加农炮,使得“霍兰一II”潜艇既能在水下发射鱼雷,又能在水面进行炮战。它的建成给公众以极大的鼓舞,在潜艇发展史上也被认为是一个重要的里程碑。1886年,霍兰又建造了他的第四艘潜艇——“扎林斯基”号,不幸的是,“扎林斯基”号建成下水时因滑道倒塌而全艇被毁。

19世纪80年代末期,潜艇的发展引起了更多国家的兴趣。1893年,长约45·7米,排水量为266吨的“古斯塔夫·齐德”号潜艇在法国下水了。它以电动机带动螺旋桨推动。在当时各国所出现的潜艇中,它是最先进的一艘。

“古斯塔夫。齐德”号潜艇的成功激励霍兰更加勤奋地工作。1893年,美国由海军部举办了一次潜艇设计大赛,霍兰技压群芳,荣登榜首,并因此于1895年接到了制造一艘潜艇的定货单,经费15万美元。为了建造一艘像样的潜艇,霍兰从一开始就注意解决那些潜艇史上阻碍潜艇发展的问题。为此,他反复研究并数易方案,终于建成了他的第五艘潜艇——“潜水者”号。该艇长2米,拥有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。“潜水者”号由此成为了潜艇双推进系统的鼻祖。但是,美国海军部出于战争的需要,要求霍兰能够使“潜水者”号用于水面作战。但霍兰却认为,按照这种要求是不会制造出满意的潜艇的。于是,他放弃了“潜水者”号的建造工作,归还了海军部的经费开始用自己的钱来设计建造一艘新潜艇。

1897年5月17日,时年56岁的霍兰终于成功地制造出了“霍兰一Ⅵ”号潜艇。该艇具备了很多现代潜艇的特征:艇长15米,装有33.1千瓦(45马力)汽油发动机和以蓄电池为能源的电动机。在水面航行时,以汽油发动机为动力,航速可达每小时7海里,续航力为1000海里;在水下潜航时,则以电动机为动力,航速可达每小时5海里,续航力50海里。该艇共有5名艇员,武器为一具艇首鱼雷发射管(有3枚鱼雷)和2门火炮(向前、向后各1门),火炮瞄准靠操纵潜艇艇体对准目标。该艇能在水下发射鱼雷,水上航行平衡,下潜迅速,机动灵活。这是霍兰一生中设计和建造出的最后一艘潜艇。双推进系统在该艇上的运用使这艘潜艇取得了潜艇发展史上前所未有的成功,从而奠定了霍兰作为“现代潜艇之父”的地位。之后,各国海军争相效仿,很快在全球范围内迅速掀起了一股建造潜艇的热潮。

尽管“霍兰”号潜艇取得了辉煌的成就,但是当时一些关键技术,如潜艇的快速上浮和下潜问题、动力转换问题等,都还没有得到彻底的解决。好在人类对科学的探究是永远不会停止的,这些障碍终究会有被跨越的一天。19世纪90年代,美国人西蒙·莱克受了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,单枪匹马投入到潜艇的研究之中。1893年,西蒙.莱克建成了他的第一艘潜艇——“小亚古尔爸爸”号。不过,它的模样看起来实在是太奇怪了,如同一个特大的木柜子,长4.2米,高I·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,艇底安有三个木头轮子(前面一个,后面两个),轮子是由手摇曲柄带动行走的。“小亚古尔爸爸”号与其他潜艇相比独具匠心。

它没有用于注排水的羊皮口袋或水泵、水箱等,而是采用装载足够重的压载物使之沉到海底,接着在海底用轮子滚动推进,如果要上升到海面.之后,莱克开始对“小亚古尔爸爸”号不断地进行改装,并于1897年完工。改装后的潜艇命名为“亚古尔”号。该艇无论在水上或水下航行,都由一台22千瓦(30马力)的汽油发动机来推动前进。由于汽油发动机工作时需只要把压载物抛掉,艇体即可上浮。“亚古尔”号潜艇要空气,所以莱克在艇上装有可伸出水面的吸气管和排烟管,同时取消了固体压载物,而用压载水箱来带动潜艇的沉浮。为了改善潜艇的适航性,莱克又在吸气管和排烟管外包上一层外壳,使“亚古尔”号外形类似于现代潜艇上层建筑(即潜艇的指挥台)的第二层艇壳。经过改装后的“亚古尔”号潜艇的上浮与下潜都较为稳定,并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,从而延长了潜艇水下滞留时间。1898年,“亚古尔”号潜艇仅靠自身的动力,从诺福克航行到了纽约,成了第一艘在公海远航的潜艇。

几乎在同一时间,法国科学家劳贝夫也设计出了类似于“亚古尔”号的潜艇,这就是1899年下水的“纳维尔”号。所以,到底是谁首先发明双层壳体潜艇还存在着争议。但不管怎么说,到19世纪末,经过各国科学家和潜艇爱好者的不懈努力,潜艇已成为颇具威慑力的武器了。和以往一样,英国海军对于任何新技术、新武器都采取一种怀疑的态度,尤其是在“大舰巨炮主义”甚嚣尘上的背景下,不仅是英国,包括美国也都极度不重视潜艇,认为它只不过是弱小国家用于偷袭的武器。相反,长期致力于与英国海上优势对抗的法国,对发展潜艇倒是倾注了较多的心血,在技术上处于领先地位。当1898年法国的“古斯塔夫·齐德”号潜艇用鱼雷击沉了英国1艘战列舰之后,英国人才终于醒悟了。同样,德国和俄国也在无意之中领悟到潜艇可能将成为一种实用性武器而投人到建造潜艇的热潮中。在第一次世界大战前几年的时间里,潜艇终于越造越大,越造越好,并且以前所未有的速度增加着。这些潜艇采用双层壳体,具有良好的适航性,排水量为数百吨,使用柴油机——电动机双推进系统,水面航速约10~15节,水下航速6—8节,续航力有明显提高。武器主要有火炮、水雷和鱼雷。第一次世界大战前,各主要海军国家共拥有潜艇 260 余艘,成为海军重要作战兵力之一。