潜艇
潜艇或潜水艇突破了从前潜水员的时代,是能够在水下运行的舰艇[1]。它的种类繁多,应有尽有。例如,民用的潜水探测器常是小型全自动或一两人操作、作业仅能几小时,俄罗斯台风级核潜艇可装载数百人、连续潜水 3-6 个月。一些深海潜艇则可潜入更深的海底。它的体积有大型(主要为军用)、中型或小型(袖珍潜艇、潜水器),和水下自动机械装置等。
大型潜艇多为圆柱形,船中部通常设立一个垂直结构(舰桥),早期称为“指挥塔”,内有通讯、感应器、潜望镜和控制设备等。如今的深海潜艇或专业潜艇常已无此设计。
潜艇最初的广泛运用在第一次世界大战,担任许多大国海军的重要位置。此后,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。其非军事用途包括海洋科学研究、抢救财物、探堪、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、和学术调查等,超级富豪甚至用为成海里移动豪宅。
潜艇已公认为战略性武器,尤其在裁军或扩军谈判。其大部分乃军事用途,极少数为科学、观光等和平用途。其研发需要高度和全面的工业能力。目前只有几个国家能够自主设计和生产。
发展历史
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[2]。
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。2002年,BBC 电视节目 “Building the Impossible” 播出[3],马可‧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。
“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:
- 私密性:前往世界任何海岸附近,并且不被发现或被制。
- 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 5-6 步[4];冰和霜冻也无法危及潜艇乘员,即便在南北极海域。
- 有效抵抗敌人海军,破坏和击沉水面船只。
- 支援被水环绕或接近水的地方,无声无息运送补给品。
- 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。美国耶鲁大学的大卫‧布希奈尔(David Bushnell)建成海龟号(Turtle),内部仅容纳一人操作方向舵和螺旋桨。1776年,海龟号企图攻击英国皇家海军老鹰号(HMS Eagle),但失败了。史上第一艘成功炸沉敌舰的潜艇在美国南北战争。何瑞斯‧劳昇‧汉利(Horace Lawson Hunley)建成汉利号潜艇,乘员八人,手摇柄驱动。其前端外伸一个炸药包,碰触敌舰即爆炸。1864年 2月17日晚上 9 时许,它成功炸成北方联邦的豪萨托尼克号(USS Housatonic)护卫舰,但自己却也因爆炸产生的漩涡而沉没。
稍早在 1863 年,法国首先以储放压缩空气的方式取代人力,建成第一艘非人力驱动潜艇“潜水者”[5]。1879年,英国牧师雷文伦德‧乔治‧加莱德(George Garrett)建成“复活号”,长约 15 米,中间圆柱形,两端圆锥形。其航行水面用蒸汽推进,潜水用锅炉中的剩余蒸汽,是第一艘热机驱动的潜艇。
19世纪 80年代,潜艇日益进展,各国逐渐认识其重要性。美国、英国、法国、瑞典、义大利、德国和俄国等都热衷于研发。1878年,英裔美国人约翰‧飞利浦‧霍兰投入此项工作。1900年 4月,美国政府购买其研制的潜艇霍兰九号,并编入美国海军。从此,潜艇正式成为一种海军舰艇。1898年,法国人马克西姆‧劳伯夫首创以双壳体结构建成了“一角鲸号”,储存压舱水在两层船壳之间,优点是浮力大增。这后来成为苏俄潜艇的一种类型[6]。
第一次世界大战
一战期间,潜艇的活动范围从近岸发展到远洋。英国和德国的潜艇战略不同。英国主要用以封锁敌方港口,但受限于技术而并未成功。德国则进行无限制潜艇战,企图通商破坏压制英国海运路线再逼之谈和。但英国不断改善护航措施,以及美国驱逐舰大量加入护航,德国潜艇于战争后期即很难得手,承受严重损失而失败。
1850年,德国开始建造潜艇,由其发明家威尔亨‧鲍尔(Wilhelm Bauer)主持(1822年 12月23日生,1875年 6月20日卒)。1890 年,诺登非厄特设计 W1 与 W2 潜艇。1904 年,基尔的克鲁勃造船厂建成并售予俄罗斯。1905年,德国建成自己的“卡普”("Karp" )号,此乃是 U-1 级潜艇。它是双壳体结构,动力为科庭式煤油引擎,仅有一具鱼雷发射管。下一艘为 U-2 级,体积已大了一半,发射管两具。1912年、1913年间,柴油引擎开始装在 U-19 级。一战开打时,德国共有潜艇 13 级 48 艘,当中 29 艘服役,其馀建造中。
1914 年 9 月,德国潜艇伏击英国补给舰队于航往奥斯坦德港途中。1914 年 9 月 22 日,著名的奥图‧魏迪赓(Otto Weddigen)舰长指挥一艘 U-9 在一小时内,以仅有的六枚鱼雷击沉三艘克雷西级装甲巡洋舰(排水量在 12,000 吨左右)。HMS Cressy(克雷西号)、HMS Aboukir(阿布基尔号)、HMS Hogue(霍格号)。英国损失战舰达 36,000 吨,水兵 1,459 人。23 天后,他再击沉爱德加级(Edgar-class)巡洋舰 HMS Hawke(老鹰号),排水量 7,770 吨。
一战 4 年内,德国 U 型潜艇共击沉协约国船舰数百万吨,成绩十分惊人[7]。
德国
一战后的凡尔赛条约严格限制德国建置水面舰艇,德国因此大力发展潜艇。配合其一战既有经验,德国潜艇部队在二战期间乃实力最强规模最大。相对而言,德国水面战舰在二战开战前几年才加快整备。其质量虽高,但整体实力远不如英国皇家海军。德国因此在俾斯麦级战列舰建成之后,取消建造一些水面战舰(如齐柏林号航空母舰,H级战列舰等),转向可以快速建成快速参战的潜艇。二战结束前,德国共建成 1,150 多艘潜艇[8]。
二战期间,德国以潜艇切断盟军的远洋补给,主要目标是英国的大西洋补给线。它供应英国本土食物、工业品,和美国来的资源和武器,攸关著英国生死。然而,德国虽然创新了潜艇科技和战术,但随着战事发展和美国介入,其在战争中后期却已力不从心。
德国的新式无线电机、恩尼格玛密码机,和狼群战术,让潜艇变成杀伤力空前的武器。U 潜艇先部署于某些海域搜寻敌方运输队,发现时不立即攻击,而是通报其他潜艇聚拢,再如同“狼群”一般的围攻,且基本于夜间进行。通常,运输队无法抵挡,尤其规模不很大者。
1939年到 1943年间,德国 U 潜艇的狼群战术空前成功,击沉众多敌方运输船只,但没获得战略性的成功。1943年春天,U 潜艇的建造能量达到顶点,相比于盟军护航舰只越来越多、航空部队投入护航,和侦查搜索科技进步(如雷达和声纳),德国潜艇部队逐渐日薄西山。
盟军开发高频定向仪并破解恩尼格玛密码机,其运输队因此能早些察知 U 潜艇,且在其集结之前先予打击。德国潜艇自此受到毁灭性的灾难。1943年 3月到 7月,德国损失 U 潜艇超过 130 艘。单单 5月即 41 艘。同时期,盟军的损失从 3月的 750,000 吨,减少到 7月的 188,000 吨。盟军因此能够发起随后的火炬行动、爱斯基摩行动和诺曼地登陆[9]。
二战中,德军潜艇损失 807 艘,击沉盟军商船与战斗舰只 2,882 艘,共达 1,440 万吨。重创者有 264 艘[10]。
日本
日本于1907年开始自主设计、并计划建造潜艇[11]。而在第一次世界大战后,因战胜国的身份取得了七艘U型潜艇,从而吸收了德国的潜艇技术。大正时代日本潜艇发展迅速。后因华盛顿海军条约日本潜艇走上质优量少的道路,条约解除后更扩大了潜艇的建造。在第二次世界大战开战前,日本海军已拥有相当威力及种类广泛的潜艇。
相比于德国的潜艇数量和潜艇相关技术及战术,日本则更注重潜艇类别的发展。日本拥有二战时期种类最多最繁杂的潜艇部队,随常规潜艇之外,更包括运输潜艇(如伊三六一型潜水舰及波一〇一型潜水舰);水上飞机补给潜艇(伊号第三五一潜水舰);袖珍潜艇(如甲标的)及人操鱼雷(回天) 。其中比较特别的是潜水航空母舰“伊四〇〇型潜水舰”,这种潜艇携带3架特殊攻击机“晴岚”,可以隐密地移动到目标(当时设计的目标为巴拿马运河的闸门)附近,然后上浮放出飞机起飞轰炸。还有一点值得关注的则是日本潜艇用的酸素鱼雷(95式鱼雷)可以算得上是二战时期最稳定,最先进的潜艇用鱼雷。
然而,日本潜艇的战绩却并不如意。日本的潜艇战术主要是对抗战斗舰只而不是商船。比较而言,战斗舰只防御力量强,航速快而且更适航,由此也造成了日本潜艇战绩不佳的原因。但整个战争中日本潜艇仍有建树,1942年,日本潜艇击沉了2艘盟军航空母舰。战争后期,日本潜艇除了战斗之外,也开始进行一些岛屿间的物品运输工作。
美国
美国的潜艇主要是用于攻击日本商船运输队,这些潜艇摧毁掉的日本船只数比其他武器摧毁掉的总和还要多,其中还包括了由“射水鱼”号潜艇创下的潜艇击沉单舰最大吨位纪录——日本航空母舰“信浓”[12]。而面对这一切,日本直到战争晚期才开始为商船提供护航,这也使得美国潜艇的攻击屡屡得手。
相比于日本拥有当时世界上性能最好的潜艇用鱼雷,美国使用的可以说是当时最差的鱼雷——马克14型(Mark 14)鱼雷,发射深度要求为10英尺,鱼雷首部为Mk VI爆炸弹头(一种以Mk V为基本,加装磁力引爆装置的爆炸装置)。这种鱼雷非常不可靠,主要毛病有鱼雷运行过深(比应该运行的轨道深10英寸),磁性引爆器提前引爆[13],鱼雷弹头哑火,以及更可怕的是发射之后有可能出现“回马枪”——鱼雷掉头转向自己游来[14]。
其中深度控制器直到1942年8月才得到改进,但通过测试则已经是1943年中旬,1943年9月列装部队,水面部队的马克14鱼雷则到1943年末才被改进。而随后尝试取代马克14而给潜艇列装的电动鱼雷马克18仍然出现了“回马枪”事故,整个二战时期,美国潜艇因这两种鱼雷“回马枪”问题造成了美国海军的“唐”号(被马克18击沉)和“白鲑”号(被马克14击沉)沉没[15]。
二战期间,314艘潜艇服役于美国海军,其中111艘于1941年12月7日前服役,203艘小鲨鱼级(Gato class),Balao级和Tench级则是在战争期间投入服役的。战争中52艘3506人阵亡于战火之中,这是美国二战期间阵亡率最高的部队。同时,美国潜艇击沉了1392艘敌舰,总共530万吨,其中还包括13艘航空母舰在内的213艘的战船。[16]
英国
与一战相似,英国皇家海军的潜艇在二战中仍扮演着封锁港口和保护己方港口的角色。所以英国潜艇与德国潜艇不同,他们大多运作与英伦三岛、德国、挪威、以及地中海浅海区域。
二战中英国潜艇击沉了2百万吨级的敌国舰艇,其中包括57艘敌国军舰。英国则损失了74艘潜艇,其中一半可能是被水雷击沉的。[17]战争中英国潜艇创下了一件铭记史册的事件——英国潜艇冒险者号击沉2艘德国潜行潜艇,这是全世界第一次潜行潜艇击沉潜行潜艇的案例。冒险号的艇员成功的计算出了攻击目标的三维数据并计算出了应该处于的开火位置,这些算法也成为了日后现代潜艇计算机和现代化鱼雷系统的计算原理。
现代潜艇
冷战
20世纪50年代开始,随着核动力技术的发展,核动力化的潜艇逐渐开始替代传统的柴电动力潜艇,而氧气也可以通过设备萃取海水中的氧气成分补充。这两项革新使得潜艇的潜航续航力从仅仅几小时增加到了数周乃至数月。同时伴随材料学和焊接技术的进步,使得以前从不敢想的海下航行得以实现。1954年,美国也是全世界第一艘核动力潜艇鹦鹉螺号下水服役,1958年该艇成为世界第一艘抵达了北极点和北极冰盖的潜艇;1960年,美国核潜艇海神号(USS Triton)完成了环球潜航[18]。对于现代潜艇来说,动力燃料和氧气不再是限制条件,最大的限制条件变成了舰艇提供的食物和淡水限制以及封闭空间对于艇员的心理影响。
潜艇作为武器性质性改变则发生在1959年和1960年。苏联弹道导弹潜艇H级和美国弹道导弹潜艇乔治·华盛顿级先后服役参与战略值班。自此之后由潜艇为主力的“第二次核反击力量”诞生,这可以说是“相互保证毁灭”理论发展到的顶峰。也是从那时候,冷战双方都建造了一批弹道导弹潜艇,这些弹道导弹潜艇中苏美任意一方所携带的弹道导弹都足以数次炸平对方每个角落。根据公开的资料,1985年,苏联仅仅参与战备值班的潜艇所携带的弹道导弹达到了982枚[19],而且这些导弹至少携带2个当量为0.1兆吨的核弹头。而根据美国公开的资料,冷战时期每一艘战备值班的弹道导弹潜艇中都有一发弹道导弹所携带的弹头指向莫斯科,基辅和列宁格勒(今圣彼得堡)[20]。
在冷战最激烈的时候,美国和苏联双方的潜艇都在进行一种“猫捉老鼠”的游戏。在冷战初期,潜艇由于没有拖拽雷达,苏联潜艇为了追踪美国潜艇而时常使用“疯狂伊凡”战术。冷战时期虽然双方都没有确实证据证明双方开火,但冷战时期双方的核潜艇仍出现了不幸。苏联方面公开的冷战时期沉没的核潜艇有K-129号[21],K-65号,K-8号,K-219号,K-27号,唯一一艘M级核潜艇K-278“共青团”号(1989年)[22][23],而由于潜艇事故以及后期保养问题出现的严重事故也很多,最知名的莫过于K-19号,这个潜艇的事故被改编拍摄电影《K-19:寡妇制造者》[24]。美国方面公开了冷战中损失了长尾鲨号和天蝎号。长尾鲨号是因为试航中设备故障导致沉没,而天蝎号的沉没原因虽至今仍未被官方公开 [25],不过有书籍认为是被苏联潜艇击沉[26]。
其他国家及冷战之后
尽管冷战时期美苏双方海下潜艇火药味十足,但第一个真正有明确证据证明在第二次世界大战之后被潜艇击沉的战斗舰则为1971年,印巴战争时期印度海军的Khukri号护卫舰。而第一艘和目前唯一一艘被敌方火力击沉的潜艇则是印巴战争中巴基斯坦海军Ghazi号潜艇。在二战之后1982年的福克兰岛战争中,英国皇家海军征服者号核潜艇击沉了阿根廷的贝尔格拉诺将军号巡洋舰,这是核动力潜艇击沉的最大吨位的战斗舰只。(潜艇击沉最大纪录为二战时期美国海军射水鱼潜艇击沉日本航空母舰信浓)
相比于冷战北约-华约双方的“潜艇竞赛”和冷战之后美俄双方强大的潜艇力量来说,其他国家相比之下要显得“温和”得多。在二战中奉行中立原则的荷兰和挪威战后收编了一些德国的潜艇为自己的海军潜艇部队,1946年,瑞典自行研制建造了“鲨鱼”级潜艇,这种潜艇近乎直接照搬了二战德国U-XXI潜艇,20世纪50年代,荷兰设计建造了“海豚”级潜艇,这种潜艇不仅吸收了德国的技术,而且成为了当时常规潜艇中综合性能较高的潜艇,使当时的世界开始瞩目荷兰潜艇技术,同时代末期,瑞典也研制出了自己的“天龙”级潜艇。60年代的1964年荷兰研制出了“旗鱼”。而到了70年代,与此同时60年代末期,瑞典研制了第一个具有本国特色的“海鹰”级潜艇。20世纪70年代后期,荷兰研制出了“海象”级而到了80年代至90年代,瑞典荷兰的潜艇纷纷外销到其他海防小国。1995年,瑞典“格特兰”号,这是全世界第一级量产型AIP潜艇。而90年代末期,荷兰也开始了AIP潜艇的研究。
中国第一艘潜艇1880年制造出来的,不仅制造潜艇的时间较早,而且性能先进。[27]但由于随后国力贫微以及战乱一度停滞,随后的中华民国政府海军部于1913年提出建造潜艇,随后也规划了一系列潜艇建造计划,但又由于国力问题而取消[28]。中国共产党创建政权之后,开始接受苏联的援助。早期中国潜艇以本地生产苏联W级潜艇为主要型号。在中苏关系破裂之后,中国大陆政府开始自行研制潜艇。20世纪70年代先后服役了091型核潜艇和092型核潜艇[29][30] 以及后来90年代初的039型潜艇,两型核潜艇由于噪音级别过大等原因造成其一直“限制使用”而039型潜艇在不断的改进之后则成为中国海军潜艇部队的主力型号。到了21世纪初期,中国大陆政府官方则公开了093型核潜艇和094型核潜艇。而移居台湾后的民国政府潜艇部队于1956年创建,从意大利购买了随后命名为“海龙”、“海蛟”号潜艇,70年代台湾从美国购买随后命名为“海狮”和“海豹”号的潜艇。[31]1987年和1988年,台湾接收2艘从荷兰购买的剑龙级“海龙”和“海虎”号潜艇。这两艘潜艇是目前台湾公开最先进的潜艇。[32]
冷战之后最大的潜艇艇难莫过于俄罗斯的库尔斯克号潜艇事故,这次事故官方宣布的原因是由于潜艇装备鱼雷故障在艇内爆炸造成,但也有言论认为是与其他潜艇发生严重撞击后沉没[33],整个事故中全部艇员阵亡。[34]
潜艇的技术
深潜原理
所有在水面上的船只,包括在上浮之后的潜艇,它们所受的正浮力一定大于重力。所以如果要潜下去,潜艇必须得到更多的负浮力,也就是说潜艇或者将自身的重力大于其所受浮力,或者降低其排水量。而相对于排水量(排水的体积)的控制,对于重力的控制则完全可以通过装备一种叫做“沉浮箱”的水箱来控制。即通过控制沉浮箱中的注水情况来改变潜艇的重力。
对于普通的下潜和上浮动作,潜艇通常用前后两个沉浮箱来完成,这两个沉浮箱也称作主沉浮箱或称主水柜(Main Ballast Tank,简称MBT)。当潜艇需要下潜的时候,主沉浮箱水口完全开启并注水以增大潜艇重力,而当潜艇需要上浮的时候,主沉浮箱的水口再次打开与此同时向主沉浮箱中注入压缩空气以排出箱中的水从而减小重力。主沉浮箱主要负责大幅度的潜艇沉浮动作,水箱也通常安置在漂浮吃水线以下,而如果需要更精确的控制潜艇的所处深度,则需要用深度控制水柜或称“硬水柜”(Depth Control Tank,简称DCT,或称hard tank)来控制。被称为“硬水柜”主要由于它们必须要承受相比主水柜来说更大的压力。深度控制水柜的水量可以控制反映变化的外部条件或改变下潜深度。这种水柜既可以安置在靠近潜艇中心的地方,亦可以单独安置在艇身上以防止对于艇平衡性的影响。
当潜艇下潜时,潜艇壳体通常可以承受的水压可以达到4兆帕,而对于像阿尔法级核潜艇那样的钛合金外壳的潜艇则可以承受10兆帕的压力。但在壳体内则要保持普通的海平面大气压力左右的气压。由于水的盐度不同,盐度越大的水其在同样深度所产生的压力也越大。在潜航中的潜艇往往处于一种不稳定平衡状态,或者处于一种向海床下潜的下潜或者上浮之水面。控制潜艇处于一个确定深度则需要连续控制潜艇的深度控制水柜以及整个水柜体系。[35]
潜艇在保持固定浮力状态时齐平衡状态并不是固有的状态。为了维持理想的平衡性,潜艇通常用专用的平衡舵以及内部的平衡水柜来控制。平衡水柜内部管线连通,用水泵调整各平衡水柜之中的水,从而调整个部分重力而创造出平衡向上与向下的力矩。
潜艇的动力
现代潜艇都是依靠电力驱动马达推动螺旋桨前进。根据电力产生的方式,分为柴电动力,核动力和AIP。
柴电动力与呼吸管
最早期曾经尝试过做为潜艇动力来源的有压缩空气、人力、蒸气、燃油和电力等等。而真正成熟的第一种潜艇动力来源是以柴油机配合电动马达(柴电)做为共同的动力来源。
第一次世界大战之前,潜艇开始使用柴油机配合电动马达作为潜艇的动力来源。这种动力是第一种潜艇用机械动力。柴油机负责潜艇在水面上航行以及为电瓶充电的动力来源,在水面下,潜艇使用预先储备在电瓶中的电力航行。由于电瓶所能够储存的电力必须提供全舰设备使用,即使采取很低的速度,也无法在水面下长时间的航行,必须浮上水面充电。后来出现的呼吸管则使得潜艇的潜航能力增加。
呼吸管在第二次世界大战前由荷兰开发出来,其后由德国进一步的改良并首先使用在他们的潜艇上面。呼吸管的基本构造很简单,就是一个可以伸长的通气管,将外界的空气引导至柴油引擎,产生的废气也经由呼吸管排送出去,另外再附加防止海水进入以及将进入的海水排除的管线。通过使用呼吸管可以让潜艇在潜望镜深度情况下使用柴油机,这样潜艇就不必上浮即可补充电力。
呼吸管的使用大幅改变当时潜艇的作业方式与弹性。在使用呼吸管以前,潜艇一定要浮出海面进行换气和充电的作业,而这个作业时间限制在夜间。采用呼吸管之后,潜艇只需要将呼吸管伸出海面就得以进行充电的工作,不仅降低潜艇被发现的机率,也扩展潜艇可以充电的时机。
针对这个威胁,盟军是利用巡逻机携带的特殊雷达来寻找微小的呼吸管,即使无法击沉潜艇,至少也要迫使它无法充电而没有能力持续的追踪与攻击。
核动力
核动力是继柴电动力之后发展的又一种动力。核动力的原理是通过核子反应炉产生的高温让蒸汽机中产生蒸气之后驱动蒸气涡轮机,来带动螺旋桨或者是发电机产生动力。最早成功在潜艇上安装核子反应炉的是美国海军的鹦鹉螺号潜艇,目前全世界公开宣称拥有核子动力的国家有5个[36],其中以美国和俄罗斯的使用比例最高。美国甚至在1958年宣布不再建造非核动力潜艇。
核动力潜艇相比于传统的柴电潜艇,具有动力输出大,动力续航高(由于核动力潜艇的燃料的补充更换通常在10年以上,相比于仅仅几周或几月的柴电动力潜艇要大大增加,所以也通常被视为无限续航),速度快等优点。但核动力潜艇却有技术难度大,稳定性差,建造费用高,噪音大以及维护要求高的缺点。由于柴电潜艇和绝气推进技术的发展,核动力潜艇已经不再是先进潜艇动力的唯一标准。
绝气推进系统
AIP是Air-Independent Propulsion的简称,中文称为绝气推进。1930年,德国沃尔特(Walter)博士提出以过氧化氢做为燃料的动力机系统,经过数年的研究和试验,在二战末期,沃尔特发明了“沃尔特式动力机”,原理是通过燃烧过氧化氢推动内燃机工作,由于过氧化氢燃烧反映产生氧气,所以不需要额外空气,但是早期的沃尔特式动力机并不可靠,因为过氧化氢容易发生自燃反应,因此德国只生产几艘XVIIB,以过氧化氢为动力的潜艇。
第二次世界大战之后,许多国家开始研究其他可能的替代动力来源,以延长潜艇在水面下持续作业时间,采用柴油机与电力马达加上电瓶的搭配,但是在潜艇中携带氧化剂或者是其他不需要氧气助燃的设备,如此一来可以在水面下驱动柴油机进行充电,或者是由新的动力来源为电瓶充电与驱动电力马达。
尽管绝气推进拥有大大提高了柴电动力潜艇的能力,但由于过氧化氢等氧化剂的稳定性差,使得绝气推进的安全性常被质疑。实际上无论早期沃尔特试验还是二战后美国,苏联的深入研究,都出现了或多或少的事故以及问题。
现代绝气推进装置类别主要为空气封闭柴油机、闭式循环汽轮机、斯特灵闭式动力机以及燃料电池等。[37]
潜艇的耳目
声纳
由于电磁波在水中衰减的速率非常的高,无法做为侦测的讯号来源,以声响讯号探测水面下的人造物体成为运用最广泛的手段。
声纳的英文原名SONAR来自于“音响导航与测距”(sound navigation and ranging)的缩写,无论是潜艇或者是水面船只都利用这项技术的衍生系统探测水地下的物体或者是做为导航的依据。
声纳系统可以大致上分为两类:主动与被动。主动声纳会自己发生音响讯号,借由这个讯号接触物体后反射回来的变化,做为计算这个物体的相对方位与距离的资料。被动声纳的作用和收听装置极为相近,不发出任何讯号,只接收来自于周遭的各种音响讯号来判断与识别不同的物体。
传统上潜艇安装声纳的主要位置是在最前端的位置,由于现代潜艇非常依赖被动声纳的探测效果,巨大的收音装置不仅仅让潜艇的直径水涨船高,原先在这个位置上的鱼雷管也得乖乖让出位置而退到两旁去。
其他安装在潜艇上的声纳型态还包括安装在艇身其他位置的被动声纳听音装置,利用不同位置收到的同一讯号,经过电脑处理和运算之后,就可以迅速的进行粗浅的定位,对于艇身较大的潜艇来说比较有利,因为测量的基线较长,准确度较高。
另外一种声纳称为“拖曳声纳”,因为这种声纳装置在使用时,以缆线与潜艇连接,声纳的本体则远远的拖在潜艇的后面进行探测,拖曳声纳的使用大幅强化潜艇对于全方位与不同深度的侦测能力,尤其是潜艇的尾端。这是因为潜艇的尾端同时也是动力输出的部分,由于水流的声音的干扰,位于前方的声纳无法听到这个区域的讯号而形成一个盲区。使用拖曳声纳之后就能够消除这个盲区,找出躲在这个区域的目标。
潜艇和水面舰只在航行中,由于马达,螺旋桨以及艇体形状的不同,会产生固定频率的回波,这种类似于人指纹的回波被称为声纹,现代声纳接受到信号后和声纹数据库中的信号比较就能确定对方是哪一级别甚至具体是哪艘潜艇或舰只,然后跟据对方的特性识别敌友并作出最好的战斗判断。
潜望镜
潜望镜使用在潜艇上的历史比声纳还要久,美国南北战争期间使用的龟形人力小潜艇已经使用类似简单潜望镜的光学装置作为航行时的导航依据。
潜望镜利用光学镜面反射的原理,在一个长管子的两端安装镜片,上端的镜片会将面对的影像向下反射,位于底部的镜片将反射过来的影像作第二次反射,观测人员透过底部的反射镜就可以看到上方镜面对准的方向上的影像。透过这个装置,潜艇内部的人员可以对周遭的环境进行肉眼的实际观测。在作战上,潜望镜也是辨识目标种类与敌我的重要手段。
潜望镜通常提供两种倍率,一种放大倍率较小但是视野范围较广,适合快速的搜索周遭的海域,另外一种倍率较大,提供潜艇识别与判断目标动向的能力。二次大战以后有些公司推出的产品将两者的功能分开到个别的搜索和攻击潜望镜上。在肉眼观测的部分另有刻度协助观测者根据可能的目标型态进行粗浅的距离判断。在二次大战后期美国开始在潜望镜上搭配测距雷达,另外一种测距仪是测量水平线与一个已知物体高度间的夹角的间距仪(Stadimeter)。近代的另外一种替代产品则是雷射测距仪。
潜望镜在不使用的时候会降入潜艇的帆罩(Sail)当中以缩小突出的距离,当需要使用的时候,潜艇首先必须改变深度到较浅的海域,才能够使潜望镜伸出水面进行观测,这个操作深度范围一般称为潜望镜操作深度,实际上的高度则要看每种潜艇与潜望镜搭配而定,在这个深度范围上潜艇有可能和水面船舰发生碰撞,因此潜艇通常需要先以被动声纳判断附近船只的情形,避开可能发生碰撞或者是被目视发现的可能。
现代的潜望镜除了提供更好的观测效果以外,也增强在恶劣天后与夜间观测的能力,配合一般光学摄影机、红外线摄影机或者是低光度电视摄影机等的协助,潜艇在操作潜望镜的弹性上远胜于过去,录制下来的影像以电子讯号储存后,还可以事后的分析与情报的撷取。近代潜望镜设计上的一个大挑战是操作速度的提升,由于需要在较高的航行速度下操作,同时维持影像的稳定,各公司以不同的方式去克服高速下带来的震动与其他的问题,其中一种常见的设计为加大潜望镜尺寸以提高对震动的吸收能力。
潜望镜可以说是造成潜艇失去隐敝性的一大元凶,必须突出海面操作的先天弱点,在二次世界大战后期首度被盟军利用来发现德国的U-潜艇。盟军的巡逻机以特殊的雷达侦测突出海面的潜望镜产生的回波,加以定位之后迅速发动攻击,如此一来让潜艇利用夜间在水面充电或者是进行攻击受到很大的限制,德国曾经试图利用一些涂料降低潜望镜的雷达波反射强度,不过效果不高。现代潜艇多半在攻击潜望镜上加装雷达警告接收器(Radar Warning Receiver, RWR),提供威胁警告。
雷达
雷达在第二次世界大战初期开始出现在水面舰艇上面,潜艇也在稍后开始配备,协助于夜间或是不良天候下的搜索。潜艇的雷达在不使用的时候和潜望镜类似,要降低高度贴近帆罩的位置,或者是具备折叠的天线能够收进船帆当中,由于雷达天线的高度以及大小,搜索距离不会很远,效果也比不上一般水面舰艇的搜索雷达,但是这项装备提供更广泛的侦测效果,现代的潜艇上几乎都看得到。
雷达虽然好用,然而他发出讯号的必然缺点也导致潜艇在使用雷达上必须谨慎小心,以免被敌人做反侦测与定位的讯号来源。
电子侦测设备
德国在第二次世界大战后期在潜艇上加装专门探测盟军巡逻机上的搜索雷达的电子设备,这种电子支援装置(Electronic Support Measurment,ESM)算是近代潜艇装置电子侦测设备的起源。除了自卫的需求之外,潜艇还可以利用不同的电子支援与侦测装置进行对敌人的通讯,雷达或者是其他的无线电讯号的监视与搜集。
冷战开始之后,各国纷纷利用潜艇隐密的特性,配合各类电子侦测装置搜集情报,这又以美国和苏联之间进行的最为激烈,美国不仅仅派遣潜艇到苏联的沿海搜集资料,还让潜艇在苏联的海底电缆上面放置窃听录音系统,获得许多重要的情报。
即使在今日,潜艇依旧是一个非常重要的电子情报搜集工具。
潜艇壳体结构
总述
现代潜艇通常来说是雪茄型的,这种设计相比于最早海龟号的“蛋型”已经有了很大改变,这样的壳体也通常被称为“水滴型壳体”。经过了很长时间的发展,潜艇设计者们发现水滴型壳体是目前发现的水下阻力最小壳体形状,但不得不说的是这种形状却在海面漂浮时抵御海浪的能力也较差一些。早期的潜艇由于推进力的限制,其水下的速度不会超过10节,作战方式是平时在水面航行,发现敌情后潜水航行,所以早期潜艇的外形都是不严格的“雪茄型”,其所产生的额外水阻力也是可以接受的。直到第二次世界大战末期,德国潜艇研制技术和思想都得到了巨大的改变,他们开始注重水下航速并且第一次建造出了水下航速比水上还要快的潜艇——U-XXI型,随后又建造出了U-XXIII型。这两种型号的潜艇不但使用了近水滴型壳体,而且第一次撤销了潜艇甲板上的甲板火炮,舰桥部分也“近流线型”,这样潜艇不仅更快而且相比于当时盟军的潜艇更加安静,在水下的战斗力更强。现代潜艇在水滴型外壳外面通常都要铺设消声瓦,实际上是一种降低本艇声音辐射以及吸收外部声波的材料,使得潜艇更加安静。
潜艇上部突出的舰桥围壳部分可以增长潜望镜和无线电天线的使用长度。通常来说,舰桥围壳内通常都有无线电设备,雷达,电子战设备,通气管等设备。在早期的潜艇中,指挥舱都会在潜艇的舰桥围壳之中,所以潜艇舰桥围壳通常也被称为“指挥塔”。不过现在的服役的大多数潜艇的指挥舱通常在潜艇之中,而舰桥围壳现在通常的作用则是通风,作为设备舱以及用于视觉观测的地方了。
双壳体结构
在现代的军用潜艇结构的发展大致分为两个“流派”——单壳体结构与双壳体结构。单壳体结构顾名思义就是以一层壳体承受厅外压力,维持艇内气压。而双壳体则是在壳体外面再加装一层壳体,这层壳体被称为“外壳体”,“轻壳体”通常也被称为“非耐压艇体”。这个外壳自身不承受压力,其内部的壳与单壳体结构一样承受外压维持内压。
早在一战时期,潜艇最适于航行,并且能够很好低档外部水压同时又要简化制造工艺的方法只有在外形上改变水滴型外形或者使用双壳体。双壳体的主要目的就是:外壳保持艇型,内壳维持压力。直到二战末期部分潜艇的上甲板部,船首和船尾仍然加装一个很薄的外壳以维持外形。德国的U-XXI型是第一种完全双壳体结构的潜艇,而盟军仍然采用部分双壳体的结构。
二战之后,盟、 苏双方在潜艇的结构上开始分离。苏联将原来的与盟军相似设计结构设计方式转为了双壳体结构。值得一提的是从“铁幕”落下至苏联解体,乃至现在,双壳体结构仍然是苏联/俄罗斯潜艇设计结构的“必须结构”。相比之下,美国以及其他西方潜艇则开始转向全面单壳体的设计方式。通过材料学以及流体动力学的长期进步,西方潜艇普遍做到了以单耐压艇体抵抗压力,维持形状和内压得能力。西方潜艇虽然称为单壳体结构,但实际上大多数潜艇的艇首和艇尾需要加装一层“轻壳”。
双壳体的优势在于对耐压艇体材料要求度比单壳体要低很多,而且可以布设很多耐压设备,诸如声纳探头布设非耐压艇体中,这样不仅减小耐压艇体内的空间而且还能大大减小耐压艇体由于运转这些设备时产生抗压力下降和耐压艇体形变。在实战中,潜艇一旦受到震荡,撞击等时候,外部壳体虽然可能遭到毁灭打击,但由于其有效保护了内部耐压艇体,造成潜艇的安全性得到有效保护。同时外壳体内部加装消声材料也可以大大降低内部噪音,提高安静能力。再有就是双壳体结构的潜艇储备浮力都很大,抗沉性都普遍高于单壳体潜艇。
不过相比之下,双壳体的弊端也非常凸现。首先双壳体潜艇的排水量都偏大,这造成了潜艇阻力和噪音的增大。其次双壳体结构的焊接工艺的要求和耗费要比单壳体高很多,这样无形中增加了潜艇的制造周期和降低性价比。但值得一提的是,苏联曾考虑过制造单壳体的阿尔法级核潜艇以提高其航速和减小排水量,而美国近些年来也开始打算制造双壳体结构的潜艇以提高装载能力,安静性和操作性。[38]
潜艇的武装
鱼雷
鱼雷是潜艇使用的武器当中最普遍也是历史最悠久的一种。直到目前为止,鱼雷仍是潜艇最常见的武器。
在第二次世界大战中期以前,鱼雷是没有任何导引装置,发射出去之后只能依照设定的方向与深度持续前进,直到动力用尽或是与目标接触为止。中期以后鱼雷开始有最初的导引系统协助提高命中率,即使如此,鱼雷在二次大战结束前的主要目标还是水面舰艇。
二次大战之后鱼雷的发展趋势有两个主要的方向。第一个方向是导引系统的引入与成熟化,第二个方向是在动力系统上的改进以提高射程和速度。目前鱼雷的导引系统当中最普遍的是声纳,可以说绝大多数的鱼雷都是使用声纳搜索与追击目标,另外一种则是以水面船只通过之后留下的浪迹作为导引的讯号来源。在导引的型态上面又分成有线与无线两类。
有线导引鱼雷多使用在潜艇上面,顾名思义,鱼雷的后端有导线与潜艇相连接,在发射之后潜艇的射控系统得以将控制指令经由导线传递给鱼雷,这样可以利用更精确的控制鱼雷攻击目标。必要的时候,潜艇可以直接切断导线,让鱼雷自行以主动声纳标定与攻击目标。
无线导引鱼雷多使用在水面舰艇和反潜火箭上面,鱼雷在发射进入水中之后立刻以主动声纳搜索,发射的飞机或者是船舰对这枚鱼雷不再有任何控制的能力。
二战结束前的潜艇多在前后都有鱼雷发射管,除了提高鱼雷的总携带量以外,还可以增加潜艇的发射火力。这个设计在二战之后逐渐消失,取代的是集中在艇首的鱼雷发射管。随著声纳的体积与空间的需求改变,艇首的位置又被声纳所取代,因此近代的潜艇的鱼雷管的配置位置很多是在接近艇首的两侧。
潜艇上发射鱼雷的方式有两大类:气压射出与自行游出。气压射出就是说利用压缩空气与活塞作用的原理,将鱼雷由发射管弹射出去。自行游出是让鱼雷以自己的动力离开发射管。
鱼雷的引爆方式也有两种:接触引爆与磁性引爆。鱼雷对于水面船只产生杀伤力的最主要来源是水压的剧烈变化引发船只结构受损,而非直接撞击船只在水面下的部分。一般鱼雷多有这两种引爆方式。
火炮
火炮是早期潜艇的主要武器之一。早期潜艇的吨位较小,携带的鱼雷数量有限,火炮的作用在于辅助鱼雷,增强潜艇的火力。一般来说,潜艇上的火炮主要是用来警告无武装的船只停止下来接受检查或者是攻击无武装的船只以节省鱼雷的消耗量。 第二次世界大战末期,为了要对付盟军的反潜机,德国的U潜艇还加装专门对空射击的高射机枪或是高射机炮。大战结束之后,火炮逐渐从潜艇上消失,现在的潜艇已经完全看不到任何火炮的设置。
二次大战中最有名的潜艇火炮当属德国使用的88毫米炮,他之所以会有名是因为很多人误以为这款火炮也同时被德国陆军做为高射炮与反坦克炮。其实除了口径相同之外,这一门火炮和陆军的88炮是没有关系的。
导弹
导弹使用在潜艇上是在二次大战之后的新发展,不过早最的试验还是在二次大战时期,德国企图将V2火箭由U艇上发射,只是这个试验并未实用化。
目前最常见的潜艇发射(潜射)导弹包括:潜对地弹道导弹,潜对地巡航导弹以及潜对舰反舰导弹这三种。潜对空飞弹有少数国家尝试安装使用,采取的方式是将单兵使用的携带型防空导弹改装到潜艇上面,发射的时候依照改装的方式,潜艇可以在水下或者是必须在水面上操作。基本上潜射对空飞弹目前不普遍也不算非常实用。
潜舰发射的反潜火箭严格来说不算是飞弹,因为有导引装置在推进火箭前端的鱼雷,火箭本身只负责推送鱼雷到指定的区域,在功能和作用上与水面舰艇使用的反潜火箭相同。
水雷
以潜艇作为布置水雷的载具相当常见,利用潜艇隐密的特性,到指定的水域部署攻击性或者是防御性的水雷网。早期的水雷有利用鱼雷管发射布置,或者是外挂在潜艇的艇身以外。现代的潜艇则都是利用鱼雷管布放水雷。
飞机
潜艇即使在浮出水面时,提供艇上观测的高度远低于一般的水面舰艇,因此在配备雷达与其他电子搜索装置以前,潜艇的有效侦测距离相当的短。为了改善这个缺点,使用飞行器作为辅助观测手段曾经被许多国家考虑过。
德国海军在二战时期少量使用过的无动力自旋机用于潜艇的导航和侦查。这种编号为Fa-330的自旋机在外观上与直升机非常类似,但是构造非常简单,观测员坐在没有机身保护的座位上,头上是三叶旋翼,操纵装置仅能控制旋翼的共同倾角以及方向舵。Fa-330平时折收储存在潜艇上,使用时可以迅速组装完成,利用拖曳缆拖住自旋机,当潜艇再水面航行的时候,气流带动旋翼转动而产生升力而改变高度,观测员借由控制装置维持适当的高度,与潜艇的通讯则借由附在拖曳缆上的电话线进行。
德国在二战时期使用Fa-330的数量并不多,尤其当盟军的反潜机数量与涵盖范围大幅增加之后,这种观测装置并不能提供对反潜机的早期预警,整体使用效果并不显著。[39][40]
另外一个搭配飞机和潜艇不是很成功的例子则是法国海军的潜艇巡洋舰“速科夫”号(N N 3)。这艘于1934年服役的潜艇水下排水量超过4300吨,是当时全世界最大的潜艇。法国为了躲过华盛顿海军公约对于水面舰艇的建造吨位限制而设计了这一艘有12具鱼雷发射管,两门203毫米舰炮以及一架Besson MB.411水上飞机担任观测任务。
这架水上飞机收藏于指挥塔后方的机库当中,使用时利用潜艇后方的起重机进行起飞准备和降落后的回收。不过这艘潜艇并没有参与太多的战斗,1942年2月18日,“速科夫”号及其艇上所有人员在巴拿马运河附近沉没。美国与法国最初的调查报告显示“速科夫”号是在高速航行时被一艘美国货轮撞上而沉没,但是后来法国另外一份调查报告则认为是受到美国飞机攻击的意外事件。[41]
二战之中,日本是另外一个尝试在潜艇上撘在飞机的国家。日本企图利用潜艇装载飞机攻击美国巴拿马运河。由此,日本专门设计了伊号第四〇〇潜艇以及配套搭载的晴岚式水上飞机。晴岚的最大航程1540公里,乘员2名,武备则为1挺13和米机枪以及的一枚800公斤炸弹或鱼雷。“伊-400”潜艇则可以搭载3架“晴岚”攻击机。晴岚在潜艇内收藏时是将主翼、尾翼折叠,水平尾翼往下折叠以节省空间,浮筒则是另外收藏。准备出击时,从浮桶取出到飞机整体安装完成并注入燃料启动的时间可以在三分钟内完成(伊400内部有装备足够温度随时可以让晴岚使用的燃料槽)。潜艇上浮后放出飞机在水上起飞。飞机起飞后将扔掉浮筒,攻击完毕返航时则以机腹着水降落,然后潜艇搭载乘员撤离,机体则被放弃。
实际上,装备了飞机的伊-400首次出击也是最后一次的出击是1945年8月对乌尔希环礁的美军舰队进行攻击,原先预定在8月17日发动攻击,但是在航行途中战争结束(8月15日天皇宣布投降),因此晴岚并没有参予过任何一场实战,不过搭载晴岚的伊-400及伊-401在前往夏威夷投降前已将舰上的晴岚弹射到海中处理掉。
1989年起,美国国家航空宇宙博物馆(NASM)开始对晴岚28号机进行修复,经过多年的尝试,终于在2000年4月将晴岚28号机修复完毕。这是晴岚唯一一架完整存世的飞机。[42][43]
军用潜艇的类别
军用潜艇有几种分类方式。可以按照潜艇大小分类为:大型(排水量在2000吨以上)、中型(排水量在600-2000吨)、小型(排水量在100-600吨)和袖珍(排水量在100吨以下)潜艇。若按照使命分类,则可分为攻击型潜艇、巡航导弹潜艇和弹道导弹潜艇。按船体结构分类的话,有双壳潜艇及单壳潜艇(详细参见结构一段)。若按潜艇动力分类,则可分为柴电潜艇、核潜艇(详细参见#动力一段)。
攻击型潜艇
自从海龟号尝试攻击敌舰之后,潜艇就一直被视为一种海下攻击的利器。所谓攻击型潜艇其实是区别战略型潜艇而论的。这种潜艇主要的是以攻击敌方船只,潜艇等海上及海下目标为主要任务。通常很少具备,或仅仅拥有很少量级的对陆对空能力。这些潜艇主要的武备从早期的“凿船钻”,“触爆炸药”逐渐发展,直到一战前,鱼雷、水雷、以及甲板炮成为了潜艇的标准配备武器。随着二战后其德国U-潜艇的水下高速化发展,甲板炮自U-XXI型之后退出了历史舞台。
随着二战的结束和冷战“铁幕”的落下,攻击型潜艇以其相对廉价,稳定性强以及其本身的攻击性成为了当时美苏双方侦查情报,探寻追踪敌方战略潜艇(弹道导弹潜艇)的重要武器。尤其在核动力登上潜艇之后,攻击型潜艇可以说进入了一个新纪元,当鹦鹉螺号下水服役之后参与的演习,让当时所有反潜专家惊讶其性能,二战时期的大多反潜方式都无法对抗鹦鹉螺号[44]。自此之后美国宣布不再建造任何常规动力潜艇。而相对于美国来说,苏联的潜艇安静度一直与美国潜艇有一定差距。但世界上普遍认为美国建造的海狼级核潜艇和苏联建造的阿库拉-猎豹级核潜艇都代表了当前单壳体攻击型潜艇和双壳体攻击型潜艇的最高水平。
巡航导弹潜艇
随着潜艇的发展,而另一种武器——导弹则成为了潜艇发展的另一个方向。V-II导弹成为了德国人理想潜艇的利器,二战后期德国人曾开始研究将潜艇安装上导弹,而这个研究项目的资料也随着战争的发展而成为了美国人的战利品。1964年2月,美国在SS-348鳕鱼号上安装“天狮星”巡航导弹,进行了发射试验并取得成功。然而,随着美国在20世纪60年代末期至70年代这一时期潜艇弹道导弹的迅猛发展,潜艇巡航导弹研制随之放弃。
相对于美国的放弃,苏联则在巡航导弹潜艇的发展上下了很大的功夫。这主要是由于相对于二战后急速发展的美国航母战斗群,当时的苏联没有足够的能力与盟军对抗发展航母编队,而苏联的反航母编队群作战模式中,携带空舰导弹的轰炸机以及携带反舰导弹的潜艇则被苏联视为理想的武器。1956年,苏联海军将一艘W级潜艇改装携带SS-N-3C型导弹并且成功进行了发射试验,随后苏联开始研制了第一级巡航导弹潜艇E级核潜艇,自此之后苏联发展了一系列巡航导弹潜艇。到了奥斯卡级核潜艇,苏联的巡航导弹潜艇已经发展到了一个相当高的高度。
随着冷战的结束,大规模核对峙结束以及战争局部化的趋势使得美国也认识到了巡航导弹潜艇的重要性。2002年9月,美国开始为四艘俄亥俄级核潜艇改装为巡航导弹发射以及特种部队投放艇。并且随后发展的维基尼亚级攻击型核潜艇也安装了12个巡航导弹发射筒。
弹道导弹潜艇
弹道导弹潜艇是冷战“相互保证毁灭”思想的重要工具。旨在当我方遭受到敌方毁灭性的核打击,陆基弹道导弹和空基战略轰炸机等核子武器投射力量已经被毁灭之后,弹道导弹潜艇作为隐蔽的核攻击力量给与敌方毁灭性的打击,这被称作“第二次核打击”。
自从二战时德国试验潜艇发射V型导弹的试验情况落入盟军和苏军的手中之后,双方在战后都积极于潜艇发射导弹的实验。美苏经过了早期巡航导弹的试验之后,双方都开始了潜艇发射弹道导弹的研究。尤其是美国,由于1964年至20世纪70年代,美国的潜射弹道导弹技术突飞猛进。将潜艇发射的导弹主要转为了弹道导弹方面,放弃了巡航导弹。而在更之前的1959年,美国第一个弹道导弹核潜艇华盛顿号投入服役。安装的是射程为2200千米的北极星导弹。而相比之下苏联在弹道导弹潜艇技术在很长久一段时间都落后于美国,苏联的第一艘弹道导弹潜艇(G级)虽然在1957年下水服役,比华盛顿号早,但其动力则为柴电动力,而且其装载的P-11ФM导弹射程仅为150千米,改装之后也才560千米。而之后的20世纪70年代之后,双方的弹道导弹潜艇数目和力量都突飞猛进,而相比较于美苏来说的其他国家则相形见绌。英国的弹道导弹潜艇主要基于北极星系统和三叉戟系统发展而来,与美国潜艇有很大的共通性。法国和中国则走上了独立发展的道路。法国自行研制的可畏级与1971年服役,之后1985年,法国又自行研制出的胜利级开始服役。法国以6艘弹道导弹为基数,英国则为4~5艘。中国自行研制的092型潜艇于1981年下水,使用巨浪-1型导弹系统。2007年,中国政府公开了新研制的093型核潜艇[45],而非官方渠道也公布了一些094型核潜艇消息,该潜艇使用的是巨浪-2型导弹。[46]
拥有军事潜艇的国家
直至2004年全世界各国官方宣称拥有军用武装潜艇的国家(排名不分先后): [47]
欧洲
|
亚太地区非洲
|
美洲公开宣称拥有战略核潜艇的国家 |
民用潜艇
科研用潜艇
潜艇最早原本就是用于水下探秘的一种工具。最早潜艇则是由潜水钟发展而来,潜水钟通常自身没有动力,需要水上船只托拽行进。但后来潜艇的军事化使得潜艇的民用用途一度停滞。
随后伴随二战结束以及对于海洋科学研究的兴起,民用科研潜艇复兴。在民用科研潜艇上,美国和日本的技术发展最为先进。1960年1月23日,美国人皮卡尔和沃尔什乘“里亚斯特—2”号,在太平洋的马里亚纳海沟潜到了10916米的深度,创下了载人潜水器下潜深度的世界纪录。1995年,日本“海沟”号在世界最深的马里亚纳海沟进行了水深达10970米的潜航,创下了无人潜水器的最深下潜纪录。[48]
观光用潜艇
随着科技的发展和潜艇市场的开放,观光潜艇成为了一些富人的新式“移动豪宅”,同样也成为了一些靠海的热门旅游地的海峡观光设备。2007年7月,美国潜艇公司为俄罗斯富商,英超球队切尔西老板阿布建造完毕了一艘豪华水下游艇“凤凰1000”。这艘潜艇长65米,观景窗宽4.5米,可达到300米深度,室内总面积为460平方米,生活和娱乐设施一应俱全,包括会议厅、海底电话和卫星电视。据该公司称,如果客户需要,潜艇内部的豪华设备还可以包括按摩浴池、健身室、酒窖以及最多10个卧室。甚至可以设立一个艇内篮球场。公司宣称这种潜艇甚至可以躲避核战争。而价格则达到了8000万美元[49]
2006年,为了参观洞庭湖下的水下宫殿,千岛湖天清岛度假酒店出资3000万元人民币,购置了大连海韵潜游技术发展有限公司产的“天清号”观光潜艇。这种潜艇长24.1米,宽3.4米,载客48名。现在“天清号”已经投入观光使用。这是中国大陆第一次使用观光潜艇。[50]同样的潜艇也向泰国芭堤雅出口了两艘,建造过程通过了美国船级社(ABS)的检验认证。[51]
红宝石设计局设计制造了一种海下观光潜艇。这种潜艇被命名为“沙多克”(Sadko)。这种潜艇能装载40名乘客,安全下潜深度为100米,极限深度为200至250米,而通常则只在40左右米的深度潜行以保证安全,而且为每名乘员都配备了水下逃生设备。艇上有三名工作人员负责操控潜艇和乘客服务。自2001年开始这种潜艇在塞浦路斯投入观光服务。[52]
当代大众文化中的潜艇
小说
关于潜艇最著名的小说莫过于儒勒·凡尔纳所著的《海底两万里》。书中描述了尼莫船长所指挥的鹦鹉螺号潜艇的游历。但实际上“鹦鹉螺号”这个名字则在更早的1800年被真实世界之中的罗伯特·弗尔顿的潜艇鹦鹉螺号所使用,该潜艇也编入了美国海军的序列。
其他书籍:
- 海龙,弗兰克·赫伯特所著
- 猎杀红十月号,汤姆·克兰西所著
- 猎杀波将金号、台风,马克·约瑟夫所著
- 鲨鱼兵变,The Shark Mutiny
- 英国海军非可见号,HMS Unseen
- 世界大战Z,马克思·布鲁克斯所著
- 海狼号,USS Seawolf
- 恐怖夫人,Madame Terror
- 大北极 Ice Station Zebra ,Alistair Maclean所著
- 猎潜,Hunter Killer,杰佛里·简金所著
- 太平洋潜艇战,Run Silent, Run Deep,爱德华·L·比奇所著
- 潜艇驱逐战,Torpedo Run,Douglas Reeman
- 终战的罗蕾莱,福井晴敏所著
请参看关于潜艇的小说分类。
漫画
电视剧
- 《黄貂鱼》 是20世纪70年代由格里·安德森创作的牵线木偶剧。故事的背景是关于未来潜艇艇艇员的故事。
- 《雷鸟4》是格里·安德森的电视剧《雷鸟》中的潜艇。
- 《海景》是欧文·艾伦德20世纪60年代电视剧《海底漫游》的潜艇。
- 《深潜艇海皇后》 是科幻小说《海底漫游》中的出现的潜艇。其中DSV全称为(Deep Submergence Vessel)。
电影
潜艇类电影逐渐发展成为了一种影片流派。潜艇类电影之所以能发展起来主要是因为这个主题所涵盖的危险性,戏剧性和潜艇中由于幽闭恐惧所引深的一系列事件。潜艇类电影业通常拥有与反潜或者敌潜艇进行紧张的“猫捉老鼠”类型战斗。第一个潜艇类电影是由著名小说《太平洋潜艇战》(Run Silent,Run Deep)改编的同名电影《太平洋潜艇战》。比较现代的电影则有《猎杀红十月号》、《从海底出击》、《U-571》、《深红潮汐》、《The Enemy Below》、《K-19:寡妇制造者》等等。《K-19:寡妇制造者》是一部关于一系列天灾人祸降临苏联K-19号潜艇的故事,Operation Petticoat是由卡里·戈兰特所著的一部关于二战的一艘潜艇的喜剧。007系列电影中的The Spy Who Loved Me中的讲述了一艘皇家海军的弹道导弹潜艇被一个船业大亨偷出企图统治世界的故事。
电子游戏
关于潜艇的电子游戏:
- 未来水世界,AquaNox
- 危险水域,Dangerous Waters
- 海王星行动,Operation Neptune
- 猎杀潜航系列,Silent Hunter
- 沉默猎手,Silent Service
- 沉默猎手II,Silent Service II
- 潜艇小英雄,Sub Culture
- 狼群,Wolfpack
- 攻击潜艇688,688 Attack Sub
- 代号:冰人,Codename: Iceman
- 航海时代II,Age of Sail II
- 驱逐舰指挥官,Destroyer Command
- 太平洋风暴,Pacific Storm
- 汤姆克兰西攻击核潜艇,Tom Clancy's SSN
- 王牌飞行员:深渊,Aces of The Deep (PC版本)
- 舰队指挥官,Fleet Command
音乐
- 披头士乐队写了一首叫做“ Yellow Submarine”(黄色潜水艇)的歌
- Iron Maiden(铁娘子乐队)在她们的专辑No Prayer for the Dying中有一首歌“Run Silent Run Deep”
- Thomas Dolby的专辑The Golden Age of Wireless 中的“One of our Submarines”
- Loscil 的一个叫做“Submers”的专辑中每一首歌都根据于一个潜艇的名称而命名
- Sabaton 写过一首名为“Wolfpack”(狼群)的歌,歌的内容基于纳粹德国的潜艇狼群攻击盟军运输队ONS-92事件。歌中提及的U-124潜艇在这次实践中一晚上击沉了4艘运输艇,歌中还提及了U-569,U-406和U-94艇。
- Phil Ochs写过两首关于失事核潜艇的歌:《长尾鲨号》和《离去的蝎子号永不归来》("The Thresher" & "The Scorpion Departs But Never Returns")
饮食
相关条目
列表
其他相关条目
参考文献
- ^ 现代汉语词典. 商务印书馆. 2007.
- ^ 出自电视片《Discovery 钢铁鲨鱼》和《Discovery 历史上最具威力潜艇 Top 10》
- ^ (英文)Building the Impossible. BBC.
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相关书目
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外部链接
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- Submarine #1 and The Fenian Ram - Photos John Holland's Submarine #1 and his second submarine, The Fenian Ram
- USS Nautilus Photos onboard the Nuclear Submarine USS Nautilus SS-571 in Groton, CT
- German Submarines of WWII and U-boat losses in 1943
- German Midget Submarines: Seehund and Molch
- Submarines of WWI
- Role of the Modern Submarine
- U.S. World War WWII Submarine Veterans History Project
- German submarines using peroxide
- Record breaking Japanese Submarines
- German U-Boats 1935–1945 (德文)
- U.S. submarine photo archive
- On Eternal Patrol memorial submarine site
- The Invention of the Submarine
- Submersibles and Technology by Graham Hawkes
- The Fleet Type Submarine Online US Navy submarine training manuals, 1944-1946. Formerly Restricted status.
- Royal Navy submarines
- For Allied Tonnage Losses in 1943
- The Home Front: Manitowoc County in World War II: Video footage of submarine launches into Lake Michigan during WWII.
- The Sinking of the Ghazi
- DutchSubmarines : Including first ever submarine
- USS Lionfish Photos onboard the WWII Fleet Sub USS Lionfish in Fall River, MA
- Русский Подплав - Интернет-энциклопедия подводного флота России: 俄罗斯潜艇 - 线上俄罗斯潜艇大百科
- Submarine Vesikko - The prototype of U-boat Type IIA (英文)