水下潜艇发明家（水下勇士-潜艇的发明）

潜水艇是一种水下战斗舰。它能神出鬼没地远离基地独立作战。它能突然打击舰船，切断敌人运输线，还能钻到敌方海域港口侦察和布放水雷，是海战中的主力。

水下航行 天才尝试

海底遨游、“龙宫”探密很久以来便是人们美好的愿望。1620年，荷兰物理学家科尼利斯·德雷布尔在英国建成第一艘潜水船。这艘船用木质做骨架，外面包了层牛皮，船内装有很多羊皮囊。只要一只只打开皮囊，让海水流入，船身就开始下潜，一旦挤出皮囊中的海水，船身就上浮到海面。这艘潜水船取名叫“隐蔽鳗鱼”号，实际上是靠人力摇桨前进，不具备实战价值，还不能叫潜艇。但它证明了水下航行的可能性。

美国人布什内尔是第一艘能作战的潜艇的发明人。1775年美国独立战争爆发，第二年英国殖民军的舰队就开到纽约城下。布什内尔就去找起义军首领，把自己制造潜艇从水下攻击英国军舰的方案说了出来。他的方案当即受到重视。第一艘潜艇“海龟”号诞生了，埃兹拉上士操纵该艇袭击“鹰号”，“海龟”号靠人力摇动螺旋桨推进，慢慢向英国战列舰“鹰号”前进。由于上士操纵不熟练，再加上潮水冲击，费了好大劲才靠上敌舰。上士对准敌舰正下方，摇钻打洞，企图把炸药挂到敌舰上。不巧钻头碰到金属板上，怎么也钻不进去，眼看空气快耗完了，他不得不驾驶潜艇浮出海面，不幸被英军巡逻艇发现，上士急中生智，引爆了炸药包。英军吓坏了，弄不清是什么“怪物”，连夜下令舰队离开纽约。这次行动被起义部队总司令华盛顿称赞为“一次天才的尝试”。

19世纪60年代美国南北战争期间，蒸汽机推进的潜艇问世，揭开了潜艇作战的序幕。1863年12月5日夜，南军潜艇“大卫”号在杳理士港外用长杆鱼雷击伤了北军的“克伦威尔”号铁甲舰，这是潜艇击伤敌舰的首次战例。

1893年，第一艘用电池为动力的潜艇诞生在法国。4年后，美国新泽西州造出了一艘以汽油机为水面航行动力，以蓄电池电力推动在水下航行的潜艇。它成了现代潜艇的鼻祖。这艘潜艇以发明人霍兰之名命名，长15.84米，宽3.05米，排水量70吨，水面汽油机动力50匹马力，并装有一具艇首鱼雷发射管，携带3枚鱼雷，首尾各置一门机关炮。另一名美国潜艇设计师西蒙·莱克，也研制出一艘双层艇壳的潜艇，用潜艇本身动力系统，从诺福克航行到纽约，首次开创潜艇远航记录。到20世纪初，世界科学技术更发展了，潜艇也就更成熟，战斗力也更强了。到了第一次世界大战前夕，各国总共有260艘潜艇。一个潜艇参与作战的时代，就这样揭开了序幕。

上浮下潜 鱼的启示

潜水艇工作的原理其实很简单。潜艇发明家从鱼那里得到了启发，发现鱼是靠体内的鱼鳔来控制沉浮的。鱼在水中的浮力是鱼的身体所排开的海水体积和海水比重的乘积，而海水比重是随着水压变化而变化的。大海越深，海水的压力就越大，比重也越大。为了适应这种变化，鱼鳔就起到调节鱼体比重的作用。鱼要上浮时，鱼鳔就膨胀，体积变大，鱼体比重相应变小，当鱼体比重小于海水比重时，鱼就浮出水面了。当鱼鳔压缩时，体积就小，鱼体比重相对增加，鱼体比重大于海水比重，鱼就下潜了。鱼体比重和海水比重相等时，鱼就停留在水中。

科学家们把鱼体上浮下潜的奥秘应用到潜艇的制造上来。要使舰船上浮下沉，关键就在控制浮力。人们把潜艇的壳体做成双层。外壳是非耐压壳体，里面是固壳，是用耐压钢材焊接而成。这两层壳体之间就是浮力舱，它好比是鱼体内的鳔。当浮力舱注水时，艇体重量增加，超过海水比重，潜艇就下沉了。浮力舱排水充气，艇体浮力增加，比重小于海水，潜艇就浮了上来。潜艇上的升降舵、推进器，就好像鱼的胸鳍和尾鳍，保持了潜艇在水中的各种状态。

潜艇上的浮力舱又叫压载舱，由许多舱室组成，以舱室注水多少来控制潜艇下潜的潜深度。如要速潜时，便打开所有浮力舱的阀门，往里同时注水，潜艇就很快地下沉了。潜艇有装在艇首的水平舵和装在艇尾的艉水平舵两个舵。当潜艇下潜时，首舵向下倾，而艉舵则向上翘，这样艇首朝下，潜艇便下潜；潜艇上浮时，首舵向上翘，艉舵向下倾，这样艇首就朝上，潜艇便浮了上来。潜艇水平舵的原理，跟鱼体上的胸腹鳍和尾鳍道理是一样的。

常规潜艇的动力有两种。在水面航行时，靠柴油机作动力。当潜艇在水下航行时，由于它跟水面的空气完全隔绝，这时的动力主要靠蓄电池来提供电动机的电源。所以潜艇上装有数百块电池，分成组，藏在底层舱里。当电池快要用完时，潜艇就得浮出水面，改用柴油机作动力，同时给电池充电，为下一次水下航行准备。由此，不难看出，因为受到电池电能的限制。常规潜艇一个最大的弱点就是不能长时间在水下航行。

核能动力 海底王牌

1945年世界上有了核武器。美国有位科学家在报告中预言：原子能有可能成为驱动舰船汽轮机的动力。美国海军机电部的工程师里克弗上校得知后非常兴奋。他想原子能燃烧时不要空气助燃，潜水艇上如果用它代替柴油机，这样潜艇在水下逗留时间不就不受限制，那个最易暴露目标的通气管不就取掉了吗?第二天一早，他兴致勃勃地去找原子能专家交谈。探讨自己想法的可能性。1945年的10月，他给美国国防部作战部长和海军部长写信，建议试制船用核动力。

1946年，国防部批准了里克弗上校的建议，并成立了专门研制核潜艇的小组。他们到橡树岭原子能中心学习，开始拟定“原子反应堆研制计划”。但是，原子能中心对他们的设想不感兴趣，不少人认为不可能成功。里克弗看到自己计划有可能落空，万分焦急。他亲自闯进国防部，找作战部长和海军部长汇报，要求海军成立专门机构来领导此项工作。他的建议终于被采纳，成立了军用原子反应堆部，里克弗被任命为部长。从此，科学家在他的领导下，以惊人毅力和巨大热情投入这项创造性的工作。

原子弹利用原子核反应瞬间放出的巨大能量，对目标起杀伤破坏作用。原子弹爆炸时，在裂变反应区里的温度高达几万度，压力高达几百万个大气压。原子反应堆裂变产生的热量，和中子撞击核子的速度，都需要人工进行控制和调节；而且裂变要连锁不能中断；放出来有害生物的射线，更要设置保护层以防伤害人体；而裂变产生的热能要把它引导出来推动汽轮机，转动推进器。里克弗面对诸多难题毫不退缩，他集思广益，终于第一台潜艇用的原子反应堆研制成功了，而其耗时仅短短4年。

原子反应堆要试运行，里克弗面临最后考验。原子爆炸的威力非同小可。“胖子”和“瘦子”在日本瞬间把两座城市炸为废墟，10多万人死于非命。原子反应堆会不会爆炸?对这个可怕的怪物谁也心中无底。为了安全，不致发生大伤亡，里克弗下令无关人员撤离试验场。他带着一群技术人员留下试车，低速、中速动转基本正常，即使出现儿个小故障很快就被排除了。试运行进入最危险阶段。反应堆要高速运转，而且要侧身摇晃，连续运转96个小时。这相当于潜艇在水下以25~30节的航速穿越大西洋。

里克弗亲自按动电钮，反应堆很快加到高速，机声震耳欲聋，周围科技人员无不为之捏了一把冷汗。但里克弗自己昼夜不离现场，观察和记录着各种数据，度过了难忘的96个小时。一切正常，里克弗的理想终于实现了。

“鹦鹉螺号”是由美国海军准将海曼·里克弗领导的美国原子能委员会海军分部和美国通用动力公司研制出的第一艘核潜艇，历时一年半，花费了3000万美元。它长约97米，能载95名船员，体积比以前的潜艇显得庞大；它的航速为20节(国际通用的航海速度单位，1节=1海里每小时)，比以前的潜艇高出1倍。但它最为重大的改进是采用了艇上的反应堆作为动力系统，不需要空气进行动作；它的铀燃料可维持数年，因此这种新型的潜艇仅仅在非常偶然的情况下才会浮出水面。

1955年1月，在通过了初期测试之后，这艘核动力潜艇驶出新伦敦港，开始了它的处女航。它在水下以平均16节的时速连续航行了1381海里到达波多黎各，创下了当时潜艇的时速和距离两大新记录。3年后，潜艇指挥官安德森驾驶“鹦鹉螺号”又创下了另一个世界第一：这艘核动力潜艇在约10米厚的冰下，从阿拉斯加的巴罗角盲航到达北极下面的格陵兰海。在最初的4年半里，它总共航行了15万海里，其中水下航行11万海里，其间只添加过两次燃料。

从此，潜艇的历史揭开了新的一页。美国除有原子弹外，又多了一张武器王牌。

神出鬼没 威力无比

核潜艇反应堆体积大，吨位重，因此它的排水量大，最小也有3000吨。它的潜水深度一般都在300米左右，各方面都优于常规潜艇。美国第一代核潜艇的攻击能力比常规潜艇大大地提高了。艇首装有6具鱼雷发射管，艇尾还有2具。美国人害怕这张王牌被别人抢去，失掉核潜艇这个优势。于是，他们在第一代核潜艇的基础上，先后改进了200多个项目，至目前已发展到第五代核动力潜艇。科学家们把最先进的声纳、通信设备和电脑系统应用到核潜艇上来，使它们成为航速快、潜水深、威力大、耳目灵的水下杀手。

导弹是战争的主要攻击武器。美国科学家集中力量，突破了水下发射导弹的难题，在第四代“鲟鱼”级潜艇上，安装了水面和水下都能发射的导弹武器。接着又成功地从鱼雷发射管里发射导弹。

美国兵器专家又集中力量研究从核潜艇上发射巡航导弹和弹道导弹。做到一箭多弹头，每个弹头都带核战斗部，只需一艘核潜艇，就具备足以摧毁敌国的核基地和太城市的威力。“乔治·华盛顿”级就是战略型潜艇。它配有北极星导弹16枚，核战斗部60万梯恩梯当量。它的射程可达4600千米。这种核潜艇还可以发射射程10000千米的“海神”导弹。毋庸置疑，它成了威力可怕的深海超级杀手。

“金无足赤”，核潜艇具有其他兵器无以伦比的优势，但也存在着一定的弱点。它的个头大、马力足、噪音也大，容易被敌人发现。在今天反潜兵器迅速发展的情况下，这个“深海超级堡垒”也面临着对手的攻击。然而核潜艇还在不断发展，它变得更加神出鬼没。80年代末期，苏联还率先研制出壳体采用钛合金的隐形潜艇。科学家们又全力研究“安静”型潜艇，声纳系统更先进，更灵敏，能及时发现对方的隐形潜艇。最近，美国科学家又开始装备一种“魔士”，一旦核潜艇受到攻击，“魔士”就会脱离核潜艇本体，高速穿行于水下，同时发出虚假的螺旋桨噪音，巧妙地引诱追踪舰艇和反潜飞机，从而使潜艇本身得以逃脱。

由于核潜艇具有显而易见的优越性，各国都纷纷致力于这种真正的潜艇的研制和发展。几十年来，核潜艇在性能、装备等方面又有了新的变化。这种能在水下长期隐蔽而不被发现的攻击型战略核潜艇，已经构成当今几个主要核大国保持战略核威慑能力的重要组成部分。