1. 科学家根据什么发明了潜水艇
科学家根据鲨鱼制成了潜水艇 ,在鱼的身体内部有一个器官叫做鱼鳔,也就是我们平时所说专的水泡属当鱼鳔鼓起来时,浮力增加鱼 就能浮到水面。
人们根据沉浮原理成功地制造了潜水艇,这种能在水下作战的舰艇在历次海战中都显示其战斗力,它能下潜离水面深达500米,具有良好的隐蔽性和续航力,能从水下袭击水面舰船和岸上目标,也能作侦察、布雷和运输等。
最初,人们也是将石头或铅块等重物装进潜艇,使潜艇下沉,卸掉石头或铅使潜艇重浮水面,这种潜艇当然不能下潜太深,而且费事,上浮后再要下潜,则又要从岸上取得石头。
后来改进了,用浮箱充水取代石头,使潜艇下沉,要上浮时,用压缩空气通入浮箱排水,并可通过调节使艇身周围海水的比重相等就能保持潜艇在水中一定深度,不浮不沉,这种潜艇非但省事得多,而且可以控制潜水深度,自由沉浮。
现代又用核动力作为推进动力制成核潜艇,水中排水量达到万吨以上,水下续航力达20万海里,自持能力达2~3月。从原始的潜艇到现代的核潜艇都是以沉浮原理作为基础。然而,早在人类出现以前,许多水中动物已经具有很好的潜水本领,具有令人赞叹的浮箱系统结构。
2. 潜艇是怎样发明的
潜水艇就是受到鱼的潜游启发而发明、研制出来的。
1775年,北美独立战争爆发专后,英国殖民统治者凭藉海上优属势,纠集大批战舰,轮番轰击美国海陆军,使美军伤亡惨重。当时美军中有一个名叫达韦·布什内尔的将军,不堪英军的欺侮,决心反戈一击。他经过苦思冥想:从空中,无法接近;从水上,无法隐蔽。一次,他走到海边的礁石上,突然看见一条大鱼悄悄潜游到小鱼的下方后,猛地朝上一跃,咬住了一条小鱼。
他从这场“海战”中大受启发:能否造条像大鱼那样的船,潜在水中神不知鬼不觉地钻到英国战舰底下去放水雷,炸它个人飞舰沉呢。鱼在水中自由地上浮下沉是靠鳔,船是否也可以仿造一个“鳔”?从这个思路出发,布什内尔与军事专家们共同研制成功一艘可在水下潜行的机动船,船的底部做一个类似鱼鳔的水舱,水舱内有两个水泵,船在水面若要下沉时,就往船舱里灌水;船要上浮时,就把空气压进水舱,排出船里的水。
仿照鱼的鳍,安装了两台螺旋桨,一台管进退,一台管升降。这艘机动船第一次出去就巧妙制服了英国战舰,炸得它人仰马翻。后经逐步改进,就成了现代的潜水艇。
3. 人们怎么能够根据鱼儿发明潜水艇
潜水艇是受到鱼的潜游启发而发明、研制出来的。1775年,北美独立战争爆发后,英国殖民统治者凭藉海上优势,纠集大批战舰,轮番轰击美国海陆军,使美军伤亡惨重。当时美军中有一个名叫达韦·布什内尔的将军,不堪英军的欺侮,决心反戈一击。
他一直在苦思冥想:怎样才能炸沉敌舰呢?从空中,无法接近;从水上,无法隐蔽。一次,他走到海边的礁石上,突然看见一条大鱼悄悄潜游到小鱼的下方后,猛地朝上一跃,咬住了一条小鱼。
他从这场“海战”中大受启发:能否造条像大鱼那样的船,潜在水中神不知鬼不觉地钻到英国战舰底下去放水雷,炸它个人飞舰沉呢?鱼在水中自由地上浮下沉是靠鳔,船是否也可以仿造一个“鳔”?
从这个思路出发,布什内尔与军事专家们共同研制成功一艘可在水下潜行的机动船,船的底部做一个类似鱼鳔的水舱,水舱内有两个水泵,船在水面若要下沉时,就往船舱里灌水;船要上浮时,就把空气压进水舱,排出船里的水。
这艘机动船第一次出去就巧妙制服了英国战舰,炸得它人仰马翻。后经逐步改进,就成了现代的潜水艇。
(3)怎么发明潜水艇扩展阅读:
潜水艇的早期历史
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)著书《发明与设计》描述潜艇。1620年,首艘有文字记载的“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,马可艾德华兹公司(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。
4. 潜水艇是如何发明的
在海洋游弋的致命武器
——1955年潜水艇的成功试航1955年5月,鹦鹉螺号平稳地滑进海里,离开了康涅狄格州的新伦敦海岸。84小时后,它在波多黎各的圣胡安浮出水面,航程为2607千米。这标志着美国海军的鹦鹉螺号是世界上第一艘地道的潜水艇。它在水下就像在家里一样,能几个月无须浮出水面或靠岸补充燃料。
1957年,鹦鹉螺号首航北极。第二年,它由白令海峡到格陵兰,在北极冰帽下潜航了3200多千米。
1960年7月20日,美国的乔治·华盛顿号在潜水离开佛罗里达州的内维拉尔角的时候,发射了一枚北极星导弹。导弹飞行了1770千米,准确地击中了陆上的靶子。自那天起,人类毁灭性的力量被大大地延伸了。如今,潜水艇发射的导弹能到达地球上的任何地面目标。
潜水艇具有如今令人畏惧的力量,关键在于核动力。鹦鹉螺号以及比它更大更高效的海神级、三叉戟级潜水艇都有一个核反应堆,它使水加压过热,然后通过附属的管道系统变为蒸气,驱动汽轮机运转。在水下航行的10年中,鹦鹉螺号核潜艇的核反应堆仅消耗了大约5.4千克铀燃料。如果使用柴油机,那将需要3785万升柴油。
这些自给自足程度极高的核潜艇从海洋中获得生存所必需的两个要素是海水和氧气。艇上的发生器可从海水中源源不断地补充氧气,制造淡水。
尽管核潜艇的技术先进,但要使它发挥正常,就要使艇上的人身心保持健康。于是海军为艇员们提供了尽可能好的生活条件:空调、美食、淡水淋浴、自动洗衣机、电影、音响设备和阅览室。
核潜艇的控制中心是一个高度复杂的陀螺仪和计算机系统。它能在错综复杂的环境中只用半秒钟就测出自己的方位;为北极星导弹测定轨道,并进行发射;测定水下或水面的敌方船只,并发射水雷进行攻击。
如今,有30艘以上的海神级核潜艇在海洋中漫游,每艘能携带16枚导弹。比它更先进的三叉戟级核潜艇携带24枚导弹。这些导弹的总爆炸力超过第二次世界大战中同盟国和轴心国投下的全部炸弹的总和。
远程海神型弹道导弹能运载核弹头,飞行距离超过4600千米。三叉戟Ⅰ型导弹能击中7400千米外的目标。
核潜艇的家谱可以追溯到几百年以前。1620年,荷兰化学家科尼利厄斯·范德·雷贝尔用涂油的皮革蒙住木船,使其没入水中充当潜水工具。他坐在船里,用桨推动船前进。
第一艘投入战斗的——且不论它在多大程度上投入——潜水艇是在美国革命战争期间由戴维·布什内尔建造的。这是单人乘坐的名叫海龟的小艇。埃兹拉·李军士忙碌地用曲柄转动着螺旋桨,把海龟号驶到泊在纽约港的英国军舰下面,这位军士想在敌舰底部钻一个系炸弹的孔,但没有成功。海龟号和炸弹都浮出了水面。李军士逃走了,炸弹的爆炸没有造成任何伤亡。
1800年,罗伯特·富尔顿为拿破仑制造了一艘潜水艇,名字也叫鹦鹉螺号。拿破仑起初对此很感兴趣。后来,在试航期间,鹦鹉螺号攻击一艘英国船,想把它击沉,但没有成功。于是法国独裁者拿破仑对富尔顿的发明失去兴趣。
在国内战争时期,南部邦联的船舶工程师用铁锅炉造了一艘取名H·L·汉利的潜水艇。它的螺旋桨由曲轴带动,而曲轴由八个人转动。在实验中,汉利号沉没了3次,船上的人都淹死了。但在1864年2月17日,汉利号用水雷攻击泊在南卡罗来纳州查尔斯顿港外的联邦军舰豪萨托尼克号。军舰沉没了,而汉利号、这有史以来击沉敌舰的第一艘潜水艇也与对手同归于尽。
19世纪80年代和90年代初,欧洲的海军专家想用蒸气作为潜水艇的动力,然而他们为此设计的发动机无法在水下运转。使用蓄电池来驱动电动机的潜水艇运行良好,只是在海上无法给蓄电池充电,使得潜水艇的活动范围受到限制。
19世纪90年代,美国发明家约翰·普·霍兰和西蒙·莱克分别想出了同样的解决办法。他们的办法是这样的:把汽车用的汽油发动机装到潜水艇里,和蓄电池交替使用。当潜水艇浮出水面时,就以汽油发动机代替蓄电池,以可观的速度推动潜水艇前进,同时给蓄电池充电。1900年,美国海军买下了霍兰号潜水艇。而莱克设计的防御者号于1902年下水。他从俄国、澳大利亚和美国赢得了合同。
莱克最大的贡献是为潜水艇设计了由棱镜、透镜和镜子构成的潜望镜。在此之前,潜水艇要观察海面的动静就得把瞭望塔伸出水面,这就容易遭到敌人的攻击。
在第一次世界大战期间,德国海军在水面上不是英国舰队的对手,就用U型潜艇从水下重创英国商船。这个时候的潜水艇都使用柴油机,它比汽油机效率高,也不容易爆炸。
在第二次世界大战期间,德国和美国都使用潜水艇攻击对方。这时的潜水艇颇具威力,但仍有一个致命的弱点:它们只能浮出水面充电,这就容易被敌方巡逻轰炸机发现并击沉。
德国人试图用通气管(俗称“大鼻子”)来解决这个问题,使柴油机在水下也能工作。然而伸出水面的通气管会随着潜艇的移动在水面上划出一道痕迹,因而仍会被飞机发现,就是在夜间也会被雷达发现。
在美国的核潜艇问世之后,推进器、导航和隐蔽问题都迎刃而解。俄国也有能毁灭世界的核潜艇。
5. 潜水艇是怎样发明的
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。
1578年,英国数学家威廉·伯恩(William Bourne)著书《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。
“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)著书《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。
6. 潜水艇是怎么发明的
潜水艇就是受到鱼的潜游启发而发明、研制出来的。1775年,北美独立战争爆发内后,英国殖民统治容者凭藉海上优势,纠集大批战舰,轮番轰击美国海陆军,使美军伤亡惨重。当时美军中有一个名叫达韦·布什内尔的将军,不堪英军的欺侮,决心反戈一击。他一直在苦思冥想:怎样才能炸沉敌舰呢?从空中,无法接近;从水上,无法隐蔽。一次,他走到海边的礁石上,突然看见一条大鱼悄悄潜游到小鱼的下方后,猛地朝上一跃,咬住了一条小鱼。他从这场“海战”中大受启发:能否造条像大鱼那样的船,潜在水中神不知鬼不觉地钻到英国战舰底下去放水雷,炸它个人飞舰沉呢?鱼在水中自由地上浮下沉是靠鳔,船是否也可以仿造一个“鳔”?从这个思路出发,布什内尔与军事专家们共同研制成功一艘可在水下潜行的机动船,船的底部做一个类似鱼鳔的水舱,水舱内有两个水泵,船在水面若要下沉时,就往船舱里灌水;船要上浮时,就把空气压进水舱,排出船里的水。仿照鱼的鳍,安装了两台螺旋桨,一台管进退,一台管升降。这艘机动船第一次出去就巧妙制服了英国战舰,炸得它人仰马翻。后经逐步改进,就成了现代的潜水艇。
7. 科学家怎么通过鲸鱼发明潜水艇
不是根据鲸鱼发明了潜水艇,人们是通过灯笼鱼才发明潜水艇的。
但鲸鱼和潜艇也有关系,当代核潜艇能长时间潜航于冰海之下,但若在冰下发射导弹,则必须破冰上浮,这就碰到了力学上的难题。潜艇专家从鲸鱼每隔10分钟必须破冰吸一次气中得到启迪,在潜艇顶部突起的指挥台围壳和上层建筑方面,作了加强材料力度和外形仿鲸背处理,取得了破冰时的“鲸背效应”。
(7)怎么发明潜水艇扩展阅读:
主要任务
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。其主要攻击对象首选为敌方的运输船或商船,而航母、战列舰、巡洋舰等大型水面舰艇由于大多拥有护航舰艇和飞机保护,攻击风险较大。
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。
8. 潜水艇是咋么发明的
18世纪70年代,美国人D.布什内尔建成1艘单人操纵的木壳艇“海龟”号,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。1776年9月,“海龟”号潜艇偷袭停泊在纽约港的英国军舰“鹰”号,虽未获成功,但开创了潜艇首次袭击军舰的尝试。
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。
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――约翰·霍兰。
约翰·霍兰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。父亲的职业使霍兰从小就对海洋及战舰充满了好奇。中学尚未毕业时,父亲不幸病故,年轻的霍兰被迫结束学业,到一所学校担任理科教员,以挑起家庭生活的重担。在此期间,霍兰一边工作,一边设计潜艇。1873年,霍兰辞去了教师工作,带着他的潜艇设计图纸到了美国。在美国,他一边在一个都教会学校教书,一边完善着他的潜艇设计图。
1875年,霍兰将建造新型潜艇的计划送交美国海军部。但是,美国海军对3年前支付5万美金建造的一艘名为“智慧之鲸”的小型手操潜艇的沉没仍然记忆犹新,因此断然拒绝霍兰的计划。遭到拒绝的霍兰却没有因此而却步,他很快就得到了流亡美国的由爱尔兰一些革命者组成的“芬尼亚社”的大力资助。在“芬尼亚社”的支持下,经过3年时间的努力,霍兰终于在1878年将自己的第一艘潜艇送下了水。
该潜艇被命名为“霍兰-Ⅰ”号,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。但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,但霍兰却在它的身上积累了经验,为下一步建造新的潜艇打下了基础。
这时,“芬尼亚社”对霍兰的潜艇研制提出了要求:所建造的潜艇,大到足以能有效地进行作战,小到使其能够塞进特制的商船船舱。这种商船要求可以装成民船的模样横渡大西洋。当遇到敌舰后,特殊商船将潜艇放出以攻击敌人。按照这一特殊要求,1881年,霍兰建造成功他的第二艘潜艇,命名为“霍兰-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“芬尼亚公羊”号潜艇既能在水下发射鱼雷,又能在水面进行炮战。“芬尼亚公羊”号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。
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”号潜艇的成功促使霍兰更加努力了。但就在霍兰全力以赴投入他的第三艘潜艇制造之中时,“芬尼亚社”的一些成员对霍兰无终止的试验丧失信心,并在一天黑夜将“芬尼亚公羊”号以及建造中的第三艘潜艇偷偷地运走了。从此,霍兰与“芬尼亚社”分道扬镳。
失去了“芬尼亚社”的资助,霍兰只得暂时停下潜艇的研究而到一家汽枪公司担任了描图员的工作。但是不屈的科学家永远不会为困难所吓倒。在朋友们的大力支持下,他兴办了“肛鱼潜艇公司”。这时他与炮兵上尉扎林斯基合作,又建造了他的第四艘潜艇“扎林斯基”号。1886年,当“扎林斯基”号建成下水时,因滑道倒塌而全艇被毁。“扎林斯基”的失败,反而使霍兰有了暂时的喘息余地。
几乎就在霍兰失败的同时,西班牙却有一个名叫艾萨克伯尔的海军上尉于1889年设计了一艘由时机推进的潜艇。不幸的是,因为艾萨克伯尔与上司不和,其上司竟然不顾国家利益而否定了他的计划。
美国政府得知这一消息后,为了在与西班牙的竞争中取胜,由海军部于1893年举办了一次潜艇设计大赛。霍兰大这次大赛中技压群芳,荣登榜首。大赛的胜利使霍兰于1895年接到了制造一艘潜艇的定货单,并从美国海军部得到了15万美元的经费。于是霍兰又开始了他的第五艘潜艇的设计。
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26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,在“潜水者”号建造期间,就要求霍兰能够使“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,霍兰放弃了“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-Ⅵ”号潜艇。该艇长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,是一艘采用双推进的最新潜艇。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。为了纪念这位伟大的先驱者,人们将其称为“霍兰”号。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。
但是霍兰的成就并没有给他本人带来任何好处。由于美国海军部一些官员的偏见和挑剔,这艘潜艇不仅未被海军部采用,反而使这位大发明家受到了恶毒的嘲讽。无情的打击使时年63岁的霍兰愤然辞职。从此,一代潜艇巨匠被迫停止了其心爱的事业,并最终因肺炎病逝,终年73岁。
尽管“霍兰”号潜艇取得了辉煌的成就,但在19世纪末20世纪初,法国在潜艇这一领域也同处领先地位。1899年,由法国科学家劳贝夫于设计的“纳维尔”号潜艇在法国下水。
“纳维尔”号与其他潜艇不同处在于,该艇在其内壳之外又包上了一层外壳。这使得“纳维尔”号既有一个酷似鱼雷艇似的外壳,又有一个按照潜艇要求设计的内壳,艇员及所有装备都装在耐压的内壳之中。内外壳之间的空间被充作压载水柜,并以此控制潜艇下潜和上浮。当该艇排除压载水柜中的水之后,即可像鱼雷艇一样具有良好的适航性,使得其水面航行的速度达每小时11海里,续航力为500海里;当压载水柜中注满水之后,“纳维尔”又将与早先潜艇一样,它的水下短距离航速可达每小时8海里,即使在水下航行数小时,其水下航速也可达每小时5海里。
不过,也有一种意见认为,双层壳体结构并非起源于“纳维尔”潜艇,而是由美国青年西蒙·莱克首创。19世纪90年代,西蒙·莱克由于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,单枪匹马地投入到潜艇的研究之中。
莱克从亲戚那里借来一笔钱,经过努力,于1893年建成了他的第一艘潜艇——“小亚古尔爸爸”号。“小亚古尔爸爸”号也许是潜艇史上自“海龟”艇以来最不像样的潜艇。它看上去像一个特大的木柜子,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,艇底安有三个木头轮子(前面一个,后面两个)。轮于是由手摇曲柄带动行走的,“小亚古尔爸爸”艇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,只要把压载物抛掉,艇体即可上浮。
不过,莱克最初建造潜艇并非为了军事目的,而完全是被迷人的海底生物所吸引。他从建造“小亚古尔爸爸”一开始,就想到能从潜艇中走出来,以便采集海底生物。所以他在潜艇中安装了空气压缩设备,并设置了一个空气闸舱。莱克使压缩空气设备所产生的空气压力与艇外海水压力相等,这样打开空气闸舱的舱门,人们便可以穿着潜水服从艇中走出来,而海水却不会涌进闸舱。人们将这种使海水不能涌进艇内而人能从艇的舱口自由进出的闸舱门叫做气门或水门。在气门的帮助下,莱克和他的伙伴,在迷人的纽约湾海底,采集了大量的海洋生物,度过了许多愉快的时光。
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是较为稳定的,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。莱克的第二艘潜艇“保护者”号也于1901年下水。他很想将潜艇奉献给自己祖国,用于对敌作战。莱克潜艇的最大特点就是艇员可以在水下自由出入潜艇,因此完全可派人进行水下作战、扫雷和布雷。但美国海军部却拒绝了莱克的好意。莱克只好到国外去寻求他自己的位置,从而埋没了一代潜艇发明家的才华。
19世纪的最后10年中,潜艇已成为至少是具有潜在威慑力量的武器了。但是由于当时的英国、美国等海军大国对潜艇仍持怀疑态度,总认为潜艇只不过是弱小国家用于偷袭的武器,为此阻碍了潜艇的发展。但是,当1898年法国的“古斯塔夫·齐德”号潜艇用鱼雷击沉了英国战列舰“马琴他”之后,英国人终于醒悟了,强烈要求英国政府赶快行动,以抗衡法国人正以惊人速度建造潜艇的海上新威胁。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入到建造潜艇的热浪中。在第一次世界大战前几年的时间里,潜艇终于愈造愈大,愈造愈好,并且以前所未有的速度增加着。但是由于潜艇发展到此时,仍然开不快、行不远,鱼雷带得又很少,更因为不能在水下长期潜航,所以,它所担负的只能是保护本国海岸、在基地附近的巡逻的任务。
20世纪初,潜艇装备逐步完善,性能逐渐提高,出现具备一定实战能力的潜艇。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。
第一次世界大战一开始,潜艇就被用于战斗。1914年9月22日,德国U-9号潜艇在一个多小时内,接连击沉3艘英国巡洋舰,充分显示了潜艇的作战威力。在战争期间,各国潜艇共击沉192艘战斗舰艇。使用潜艇攻击海洋交通线上的运输商船,取得了更为显著的战果,各国潜艇共击沉商船约5000余艘,达1400万吨。其中被德国潜艇击沉的商船约1300余万吨。同时,反潜战开始受到重视,战争期间潜艇被击沉265艘,其中德国就损失200余艘。
第一次世界大战后,各主要海军国家更加重视建造和发展潜艇。潜艇的数量不断增加,种类增多,到第二次世界大战前夕,共有潜艇600余艘。第二次世界大战期间,潜艇战术技术性能有很大改进。排水量增加到2000余吨,下潜深度100~200米,水下最大航速7~10 节,水面航速16~20节,续航力达1万余海里,自给力1~2个月,装有6~10个鱼雷发射管,可携带20余枚鱼雷,并安装1~2门火炮。战争后期,潜艇装备雷达、雷达侦察仪和自导鱼雷,德国潜艇还安装用于柴油机水下工作的通气管。潜艇战斗活动几乎遍及各大洋,担负攻击运输舰船、水面战斗舰艇和侦察、运输、反潜 、布雷和运送侦察、爆破人员登陆等任务。共击沉运输船5000多艘(2000多万吨),大、中型水面舰艇300余艘。战争中反潜兵力和兵器也得到很大加强和发展,被击沉的潜艇达到1100多艘。
第二次世界大战后,世界各国海军十分重视新型潜艇的研制。核动力和战略导弹的运用,使潜艇发展进入一个新阶段。1955年,美国建成的世界上第一艘核动力潜艇“鹦鹉螺” 号正式服役,水下航速增大1倍多,而且能长时间在水下航行,1958年,首次成功地在冰层下穿越北极。1959年前后,苏联建成核动力潜艇。1960年,美国又建成了“北极星”战略导弹潜艇“乔治·华盛顿” 号,并在水下成功地发射 “北极星”弹道导弹,射程达2000余千米。弹道导弹核潜艇的出现,使潜艇的作用发生了根本性变化,它已成为活动于水下的战略核打击力量。此后,英国、法国和中国也相继建成核动力战略导弹潜艇和核动力攻击潜艇。20世纪80年代,核动力潜艇排水量已增大到2.6万余吨,装备有弹道导弹、巡航导弹、鱼雷等武器,水下航速20~42节,下潜深度300~900米,续航力、隐蔽性、机动性和突击威力大为提高。1982年,英国和阿根廷在马尔维纳斯(福克兰)群岛海战中,英国海军核动力攻击潜艇“征服者”号,于5月2日用鱼雷击沉阿根廷海军巡洋舰“贝尔格拉诺将军”号,是核动力潜艇击沉水面战斗舰艇的首次战例。至 80年代末,世界上近40个国家和地区,共拥有各种类型潜艇900余艘。
9. 发明潜水艇的故事
18世纪70年代,美国人D.布什内尔建成1艘单人操纵的木壳艇“海龟”号,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。1776年9月,“海龟”号潜艇偷袭停泊在纽约港的英国军舰“鹰”号,虽未获成功,但开创了潜艇首次袭击军舰的尝试。
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。
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――约翰·霍兰。
约翰·霍兰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。父亲的职业使霍兰从小就对海洋及战舰充满了好奇。中学尚未毕业时,父亲不幸病故,年轻的霍兰被迫结束学业,到一所学校担任理科教员,以挑起家庭生活的重担。在此期间,霍兰一边工作,一边设计潜艇。1873年,霍兰辞去了教师工作,带着他的潜艇设计图纸到了美国。在美国,他一边在一个都教会学校教书,一边完善着他的潜艇设计图。
1875年,霍兰将建造新型潜艇的计划送交美国海军部。但是,美国海军对3年前支付5万美金建造的一艘名为“智慧之鲸”的小型手操潜艇的沉没仍然记忆犹新,因此断然拒绝霍兰的计划。遭到拒绝的霍兰却没有因此而却步,他很快就得到了流亡美国的由爱尔兰一些革命者组成的“芬尼亚社”的大力资助。在“芬尼亚社”的支持下,经过3年时间的努力,霍兰终于在1878年将自己的第一艘潜艇送下了水。
该潜艇被命名为“霍兰-Ⅰ”号,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。但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,但霍兰却在它的身上积累了经验,为下一步建造新的潜艇打下了基础。
这时,“芬尼亚社”对霍兰的潜艇研制提出了要求:所建造的潜艇,大到足以能有效地进行作战,小到使其能够塞进特制的商船船舱。这种商船要求可以装成民船的模样横渡大西洋。当遇到敌舰后,特殊商船将潜艇放出以攻击敌人。按照这一特殊要求,1881年,霍兰建造成功他的第二艘潜艇,命名为“霍兰-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“芬尼亚公羊”号潜艇既能在水下发射鱼雷,又能在水面进行炮战。“芬尼亚公羊”号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。
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”号潜艇的成功促使霍兰更加努力了。但就在霍兰全力以赴投入他的第三艘潜艇制造之中时,“芬尼亚社”的一些成员对霍兰无终止的试验丧失信心,并在一天黑夜将“芬尼亚公羊”号以及建造中的第三艘潜艇偷偷地运走了。从此,霍兰与“芬尼亚社”分道扬镳。
失去了“芬尼亚社”的资助,霍兰只得暂时停下潜艇的研究而到一家汽枪公司担任了描图员的工作。但是不屈的科学家永远不会为困难所吓倒。在朋友们的大力支持下,他兴办了“肛鱼潜艇公司”。这时他与炮兵上尉扎林斯基合作,又建造了他的第四艘潜艇“扎林斯基”号。1886年,当“扎林斯基”号建成下水时,因滑道倒塌而全艇被毁。“扎林斯基”的失败,反而使霍兰有了暂时的喘息余地。
几乎就在霍兰失败的同时,西班牙却有一个名叫艾萨克伯尔的海军上尉于1889年设计了一艘由时机推进的潜艇。不幸的是,因为艾萨克伯尔与上司不和,其上司竟然不顾国家利益而否定了他的计划。
美国政府得知这一消息后,为了在与西班牙的竞争中取胜,由海军部于1893年举办了一次潜艇设计大赛。霍兰大这次大赛中技压群芳,荣登榜首。大赛的胜利使霍兰于1895年接到了制造一艘潜艇的定货单,并从美国海军部得到了15万美元的经费。于是霍兰又开始了他的第五艘潜艇的设计。
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26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,在“潜水者”号建造期间,就要求霍兰能够使“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,霍兰放弃了“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-Ⅵ”号潜艇。该艇长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,是一艘采用双推进的最新潜艇。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。为了纪念这位伟大的先驱者,人们将其称为“霍兰”号。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。
但是霍兰的成就并没有给他本人带来任何好处。由于美国海军部一些官员的偏见和挑剔,这艘潜艇不仅未被海军部采用,反而使这位大发明家受到了恶毒的嘲讽。无情的打击使时年63岁的霍兰愤然辞职。从此,一代潜艇巨匠被迫停止了其心爱的事业,并最终因肺炎病逝,终年73岁。
尽管“霍兰”号潜艇取得了辉煌的成就,但在19世纪末20世纪初,法国在潜艇这一领域也同处领先地位。1899年,由法国科学家劳贝夫于设计的“纳维尔”号潜艇在法国下水。
“纳维尔”号与其他潜艇不同处在于,该艇在其内壳之外又包上了一层外壳。这使得“纳维尔”号既有一个酷似鱼雷艇似的外壳,又有一个按照潜艇要求设计的内壳,艇员及所有装备都装在耐压的内壳之中。内外壳之间的空间被充作压载水柜,并以此控制潜艇下潜和上浮。当该艇排除压载水柜中的水之后,即可像鱼雷艇一样具有良好的适航性,使得其水面航行的速度达每小时11海里,续航力为500海里;当压载水柜中注满水之后,“纳维尔”又将与早先潜艇一样,它的水下短距离航速可达每小时8海里,即使在水下航行数小时,其水下航速也可达每小时5海里。
不过,也有一种意见认为,双层壳体结构并非起源于“纳维尔”潜艇,而是由美国青年西蒙·莱克首创。19世纪90年代,西蒙·莱克由于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,单枪匹马地投入到潜艇的研究之中。
莱克从亲戚那里借来一笔钱,经过努力,于1893年建成了他的第一艘潜艇——“小亚古尔爸爸”号。“小亚古尔爸爸”号也许是潜艇史上自“海龟”艇以来最不像样的潜艇。它看上去像一个特大的木柜子,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,艇底安有三个木头轮子(前面一个,后面两个)。轮于是由手摇曲柄带动行走的,“小亚古尔爸爸”艇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,只要把压载物抛掉,艇体即可上浮。
不过,莱克最初建造潜艇并非为了军事目的,而完全是被迷人的海底生物所吸引。他从建造“小亚古尔爸爸”一开始,就想到能从潜艇中走出来,以便采集海底生物。所以他在潜艇中安装了空气压缩设备,并设置了一个空气闸舱。莱克使压缩空气设备所产生的空气压力与艇外海水压力相等,这样打开空气闸舱的舱门,人们便可以穿着潜水服从艇中走出来,而海水却不会涌进闸舱。人们将这种使海水不能涌进艇内而人能从艇的舱口自由进出的闸舱门叫做气门或水门。在气门的帮助下,莱克和他的伙伴,在迷人的纽约湾海底,采集了大量的海洋生物,度过了许多愉快的时光。
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是较为稳定的,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。莱克的第二艘潜艇“保护者”号也于1901年下水。他很想将潜艇奉献给自己祖国,用于对敌作战。莱克潜艇的最大特点就是艇员可以在水下自由出入潜艇,因此完全可派人进行水下作战、扫雷和布雷。但美国海军部却拒绝了莱克的好意。莱克只好到国外去寻求他自己的位置,从而埋没了一代潜艇发明家的才华。
19世纪的最后10年中,潜艇已成为至少是具有潜在威慑力量的武器了。但是由于当时的英国、美国等海军大国对潜艇仍持怀疑态度,总认为潜艇只不过是弱小国家用于偷袭的武器,为此阻碍了潜艇的发展。但是,当1898年法国的“古斯塔夫·齐德”号潜艇用鱼雷击沉了英国战列舰“马琴他”之后,英国人终于醒悟了,强烈要求英国政府赶快行动,以抗衡法国人正以惊人速度建造潜艇的海上新威胁。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入到建造潜艇的热浪中。在第一次世界大战前几年的时间里,潜艇终于愈造愈大,愈造愈好,并且以前所未有的速度增加着。但是由于潜艇发展到此时,仍然开不快、行不远,鱼雷带得又很少,更因为不能在水下长期潜航,所以,它所担负的只能是保护本国海岸、在基地附近的巡逻的任务。
20世纪初,潜艇装备逐步完善,性能逐渐提高,出现具备一定实战能力的潜艇。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。
10. 潜水艇怎么发明的
18世纪70年代,美国人D.布什内尔建成1艘单人操纵的木壳艇“海龟”号,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。1776年9月,“海龟”号潜艇偷袭停泊在纽约港的英国军舰“鹰”号,虽未获成功,但开创了潜艇首次袭击军舰的尝试。
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。
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。