百年潛艇1——烏龜入海,鰻魚初遊,早期潛艇的300年爬行史

從古希臘的感性認知,到16世紀威廉伯恩的理論探索,再到17世紀德雷貝爾建造第一艘潛艇,在無數工程師的努力下,早期潛艇經過300年漫長爬行史,終於晃晃悠悠來到19世紀末期。

從此時開始潛艇就像在地下蟄伏了數年的金蟬,將要攀上高枝褪去蟬殼,開始高聲吟唱起來。並隨着兩次世界大戰的推動發展,成長爲可怕的深海巨獸。

毀天滅地的戰略核潛艇

一大批傑出工程師——約翰·菲利普·霍蘭、喬治·加萊德、索爾斯坦·諾登費爾特、西蒙萊克等都發揮了重要作用。其中霍蘭尤爲關鍵,他站在前人肩膀上總結經驗,創造性的將所有拼圖組合在一起,形成了一幅宏大精美的藍圖。

在此前發展中,潛艇外形、結構都已基本成熟,但還缺少幾個關鍵項:

一、是適合水下潛航的動力。

水下行駛與水面航行頗爲不同,發動機與外界隔絕無法獲得賴以工作的空氣。19世紀中後期蒸汽機已經非常成熟,但它在水下卻很不適應:

1、是入水前要提前熄滅鍋爐,將煙筒放倒並密封管路。這會消耗大量時間,僅熄滅鍋爐就要半小時以上。

此後藉助鍋爐剩餘蒸汽仍能航行數千米,但是熱量無處釋放使艇內溫度急劇升高,達到讓人無法忍受的程度。

蒸汽機結構示意圖

2、鍋爐內有水,又不能像壓載水艙那樣完全灌滿或排空,形成一個自由液麪來回晃動。

水下潛艇本來就很難控制,再加上這些晃動的水就更難控制,所以適合水面艦艇的蒸汽機並不適合潛艇。而合適動力要到19世紀末期才終於成熟。

1860年法國工程師萊諾製成了第一臺實用內燃機,以煤氣做燃料。1876年德國工程師奧托製成第一臺四衝程活塞式內燃機,仍然燒煤氣。

四氣缸4衝程汽油發動機

石油工業興起後,1883年德國人戈特利布·戴姆勒和威廉·邁巴赫製成了第一臺四衝程汽油發動機,爲交通工具發展注入新活力。1897年魯道夫·狄塞爾製成第一臺柴油機,成爲後來潛艇的主要動力。

有了這些新型發動機,水下動力這塊拼圖才完美解決。

二、另一塊拼圖是水下姿態控制。

以前人們以爲潛艇重力與浮力相等,也就是0浮力就能自由升潛。可此時潛艇非常難控制,浮力稍大就迅速上升,浮力稍小就立馬下沉,想精確保持在0浮力極其困難。

水平升降舵與壓載水艙配合才能自由升潛

直到霍蘭研製時問題才妥善解決。他認爲潛艇水下要保持微弱正浮力,然後用水平舵產生一個下降力量,使潛艇“潛下去”而不是“沉下去”。

維克托III級核潛艇的可伸縮艇首水平舵

3、第三塊拼圖就是遠程武器。

水下不能用火炮,像“烏龜”潛艇那樣揹着炸藥桶鑽到敵船下方,或像“亨利”潛艇用長杆魚雷撞擊敵艦顯然十分危險又容易暴露。

1866年英國工程師羅伯特·懷特黑德研製出第一種性能可靠的“白頭”魚雷,能在數十千米外摧毀敵艦,潛艇才擁有改變海戰方式的能力。正如英國大艦隊司令所說:沒有魚雷,潛艇只不過是個很有趣的玩具而已。

1888年,白頭魚雷和阿根廷水手

集齊所有拼圖後,就能召喚出現代潛艇這條巨龍。

施展召喚術的就是那些天才工程師和有遠見的人們。一是喬治加萊德,一位熱愛科技的英國牧師。

起初他研製潛艇是爲了探索奇妙的海底世界,1878年造出一艘4.3米長的小型手搖潛艇“裏蘇甘”號,樣子像紡錘體。

“裏蘇甘”2號潛艇的設計圖稿

第二年又搞了一艘更大型的,長14米,排水量38噸。由一臺蒸汽機推動,可在水下航行數千米。加萊德也意識到潛艇正浮力問題,他選擇用舯部水平舵控制下潛。

博物館中的“裏蘇甘”2號復原模型

後來加萊德在朴茨茅斯做海上試驗,遇到了人生知己——索爾斯坦諾登費爾特

諾登費爾特是瑞典著名發明家和實業家,創辦了諾登費爾特槍械公司,生產像管風琴一樣的多管機槍。還針對日益盛行的魚雷艇研製反制火炮。

索爾斯坦諾登費爾特

這些魚雷艇個頭很小、速度很快,堅甲巨炮的戰列艦對它們無能爲力,它們卻能用魚雷重創之。各國爭先恐後購買魚雷,發展魚雷艇,使水面艦艇遭受到極大威脅。

諾登費爾特的多管機槍與6磅炮

諾登費爾特在英國看到加萊德的潛艇很感興趣,兩人一拍即合很快合作,研製新型潛艇——“諾登費爾特I”號。還找了一個營銷天才扎哈羅夫負責銷售。

潛艇長19.5米,寬2.74米,排水量60噸,使用蒸汽機推進。1885年秋天,“諾登費爾特I”號在瑞典朗茨克魯納港試航表演,邀請各國代表到場觀看。其中不乏丹麥國王、英國威爾士親王、俄國皇后這樣的重量級人物。

諾登費爾特 I 號潛艇

試航很成功,扎哈羅夫成功說服希臘海軍購買第一艘潛艇。不久後又找到土耳其海軍(兩家有世仇),告訴他們希臘海軍的潛艇威脅很大。

在三寸不爛之舌鼓吹下,土耳其也決定以2萬美元單價訂購2艘體型更大(30米長、排水量160噸),技術更先進的“諾登費爾特II、III”號潛艇,甚至委任加萊德爲海軍技術官員。

哈米德號,第一艘發射魚雷的潛艇

II、III號潛艇在土耳其負責近海防禦。“阿卜杜勒·哈米德”號(II號)還成爲歷史上第一艘在水下發射魚雷的潛艇。

俄土間也有矛盾,因此扎哈羅夫又向俄國兜售了一艘40米長的“諾登費爾特IV”號潛艇。可惜潛艇航行到日德蘭半島就沉沒了,俄國也理所當然的沒付錢。

諾登費爾特研製的三種潛艇

諾登費爾特的潛艇技術先進,但仍沒有完全解決水下姿態控制問題,必須很小心航行才能保持穩定。蒸汽機也難以維持長時間航行,所以它大部分時間裏更像一艘半潛船。

就在諾登費爾特和加萊德不斷努力時,改變潛艇格局的人出現了。他就是“現代潛艇之父”——約翰·菲利浦·霍蘭

現代潛艇之父——約翰·菲利浦·霍蘭

霍蘭1841年出生在愛爾蘭,1873年移民美國。他對科學很感興趣,對飛機和海上航行都很癡迷。

在科克求學時,他遇到一位優秀的科學老師多米尼克·伯克,教會他很多知識並鼓勵他探索潛艇。霍蘭18歲就完成了潛艇設計初稿,此後爲之奮鬥終生。

歷史上愛爾蘭與英國也是恩怨重重,英國長期實行殘酷的殖民統治,愛爾蘭人的反抗也一波接着一波。

恩怨重重的一對冤家

1845年愛爾蘭遭遇百年一遇的“馬鈴薯瘟疫”,英國控制着糧食進口卻見死不救。幾百萬愛爾蘭人不得不背井離鄉遠渡美國求生,所以對英國恨之入骨。來到美國後,他們也積極組織力量反擊英國。

1875年霍蘭將潛艇設計提交給美國海軍,希望得到支持。然而海軍部長無情拒絕了,還嘲笑這是“一個平民陸軍的奇妙計劃”。

恰好霍蘭的哥哥邁克爾與愛爾蘭抗英組織“芬尼亞運動”交往密切,於是將霍蘭介紹給組織領導人。

領導人對潛艇模型很感興趣,希望能將它裝在商船裏悄悄接近,然後從水下駛出去攻擊英國軍艦,再返回商船,於是撥出6000美元做初期研製。

1號潛艇

霍蘭在一個雜貨店裏製造了1號潛艇,一艘4.3米長的單人潛艇,用於熟悉和驗證。當他掌握所有數據後,就將所有有用的部件拆除,剩下個空殼沉在水中。

50多年後,這艘小潛艇殼被從帕塞伊克河打撈出來,連同設計文件一同陳列在帕特森鎮博物館中。

霍蘭的2號潛艇長9.45米,排水量19噸,由一臺布雷頓式15馬力內燃機驅動,水上航速9節,水下航速7節。有一門壓縮空氣炮,可在水下發射魚雷。

1973年攝於新澤西州的“芬尼亞撞角”號

霍蘭對記者非常警惕,認爲其中有很多英國間諜,拒絕透露任何信息。一個《紐約太陽報》的記者只能胡猜瞎蒙,給2號潛艇隨意起了個外號——“芬尼亞撞角”。大家也就這麼稱呼它了。

芬尼亞領導人對潛艇表示滿意,又追加了2萬美元資金,希望儘快拿出定型產品。霍蘭當然很努力,可需要解決的問題實在太多,哪裏是說成就成?

就在第3艘潛艇實驗時,芬尼亞人失去耐心。他們將2、3號潛艇悄悄偷走,放在一個小倉庫裏。霍蘭非常憤怒,從此與芬尼亞斷絕聯繫,宣稱“讓潛艇爛在他們手裏吧”。

失去了資金支持,霍蘭的事業也只能暫時中止。他在一家槍械公司任職,不久後說服一位炮兵上尉扎林斯基,投資建造第4艘“扎林斯基”號潛艇。可惜這艘潛艇下水時出現事故,還沒等入水就在滑道上摔成碎片。

霍蘭潛艇的內部照片

眼見要山窮水盡,沒想到柳暗花明。受法國潛艇進展迅速的刺激,美國海軍舉辦了一次潛艇設計大賽。諾登費爾特和霍蘭都參加了比賽,霍蘭憑藉優良設計勇奪冠軍。後來又舉辦了第二次大賽,還是霍蘭奪冠。

1896年美國海軍撥款15萬美元成立約翰 霍蘭魚雷艇公司,開始研製“潛水者”號潛艇:長25米,裝載15名船員,水上用蒸汽機,水下用電動機推動,要求有較高航速和較遠航程。

公司由海軍工程師莫里斯掌管。他們看不起霍蘭,認爲他只是一個有天賦的業餘愛好者,堅持做一些根本不可行的改動。霍蘭除了生氣也毫無辦法。

經過一年研製,霍蘭越來越意識到“潛水者”號將成爲一艘無用的廢物。他痛下決心終止研製,退還海軍資金。

劃時代的“霍蘭6號”

霍蘭自籌資金,決意按自己的想法打造一艘讓美國海軍無法拒絕的潛艇——這就是劃時代的“霍蘭6號”,也是他研製的最後一艘潛艇。

1897年5月17日,霍蘭6號成功下水!這是第一艘將汽油機與電動機結合的潛艇,也是第一艘能在水下遠距離航行的潛艇。這一年霍蘭56歲,距離18歲的潛艇初稿已經過去了38年!

潛艇長16.2米,可容納5名船員,裝備1部魚雷發射管、3枚魚雷和2門火炮。水上由45馬力汽油機驅動,最大航速7節,最遠航程1000海里。水下由電動機驅動,航速5節,最大航程50海里。汽油機可以爲蓄電池充電,艇尾水平舵控制升潛姿態。

美國海軍駕駛“霍蘭”號潛艇實驗

“霍蘭6號”終於將所有拼圖組合在一起,宏偉藍圖噴薄而出,讚美報告如雪片般飛來。

可美國海軍還是不冷不熱,直到戰勝西班牙艦隊,搶下菲律賓殖民地的大功臣——杜威上將嚴厲斥責後纔開始行動。杜威說:如果西班牙艦隊有2艘潛艇,我們的艦隊就很難取勝了。

而西班牙也的確有機會獲得潛艇,可惜也因爲輕視錯過了,痛失了菲律賓的殖民權。

1900年4月美國海軍花15萬美元買下6號潛艇,命名爲“霍蘭”號,成爲海軍SS-1號潛艇,隨後成立了第一支潛艇部隊。

但是霍蘭沒沾到什麼好處。他虧損累累——6號潛艇的成本就要30萬美元。再加上無休止的官司和欺騙也讓他和發明脫離關係,老霍蘭從此遠離潛艇事業,直到74歲去世。但他爲潛艇發展做出的巨大貢獻,無愧於“現代潛艇之父”的桂冠。和風漫談原創,禁止抄襲。

愛爾蘭發行的紀念霍蘭的銀幣

霍蘭潛艇的優異性能很快引起各國注意。英國海軍長期蔑視潛艇,但也有明白人。費舍爾上將在一次演習中目睹了霍蘭潛艇摧毀多艘軍艦,他明白再也不能讓陳舊觀念阻礙技術發展了。當他成爲第一海軍大臣後,立刻拔出5%預算發展潛艇。

他的舉動遭到很多人反對和嘲笑,但費舍爾作爲優秀戰略家仍然堅持己見,終於幫助英國跟上世界潮流。海軍部訂購了5艘霍蘭潛艇,又請來技術人才,在此基礎上研製出A/B/C/D/E等多型潛艇。

英國E級潛艇模型

到第一次世界大戰前,英國已擁有11艘先進的E型潛艇。此艇排水量高達700噸,有4個魚雷發射管,水上航速15節,水下航速10節,最大航程約3000海里。

日本師從英國,也訂購了5艘霍蘭潛艇,且更長更寬。後來爲感謝霍蘭,天皇還向其頒發了榮譽勳章。

另一邊以U型潛艇震驚世界的德國,一開始也和英國一樣看不上潛艇。因爲德國海岸線短,近海防衛需求不多,且正醉心於建造強大的公海艦隊,所以對潛艇不怎麼感冒。

直到1904年俄國人的一次無意舉動驚醒了沉睡巨人。當時日俄正交戰,俄國從德國克虜伯公司訂購了3艘基於法國技術的潛艇。

德國U-1型潛艇,只建了一艘

德國海軍看到其他國家的熱情,突然如夢初醒覺得潛艇很有用處。隨後奮起直追,綜合了美國、法國的先進技術,1906年底第一艘U-1型潛艇下水。

德國起步晚,但是起點高速度快,到一戰前已擁有20多艘先進的U型潛艇。裝備500毫米重型魚雷,威力更大、航程更遠,數量還比英國E型潛艇多一倍。

即將到來的大戰中U型潛艇將露出獠牙,以擊沉幾千艘商船和幾百艘軍艦的輝煌戰績改寫海戰規則,在歷史上留下傳奇一頁。敬請關注第三章——一戰中的各國潛艇。

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