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百年潜艇2——诸强国百舸争流 老霍兰一马当先现代潜艇诞生记

时间: 2023-11-28 04:14:37 |   作者: 爆破片安全装置

  从古希腊的感性认知,到16世纪威廉伯恩的理论探索,再到17世纪德雷贝尔建造第一艘潜艇,在无数工程师的努力下,早期潜艇经过300年漫长爬行史,终于晃晃悠悠来到19世纪末期。

  从此时开始潜艇就像在地下蛰伏了数年的金蝉,将要攀上高枝褪去蝉壳,开始高声吟唱起来。并随着两次世界大战的推动发展,成长为可怕的深海巨兽。

  一大批杰出工程师——约翰·菲利普·霍兰、乔治·加莱德、索尔斯坦·诺登费尔特、西蒙莱克等都发挥了及其重要的作用。其中霍兰尤为关键,他站在前人肩膀上总结经验,创造性的将所有拼图组合在一起,形成了一幅宏大精美的蓝图。

  水下行驶与水面航行颇为不同,发动机与外界隔绝没有办法获得赖以工作的空气。19世纪中后期蒸汽机已经很成熟,但它在水下却很不适应:

  1、是入水前要提前熄灭锅炉,将烟筒放倒并密封管路。这会消耗大量时间,仅熄灭锅炉就要半小时以上。

  此后借助锅炉剩余蒸汽仍能航行数千米,但是热量无处释放使艇内温度急剧升高,达到让人没办法忍受的程度。

  2、锅炉内有水,又不能像压载水舱那样完全灌满或排空,形成一个自由液面来回晃动。

  水下潜艇本来就很难控制,再加上这些晃动的水就更难控制,所以适合水面舰艇的蒸汽机并不适合潜艇。而合适动力要到19世纪末期才终于成熟。

  1860年法国工程师莱诺制成了第一台实用内燃机,以煤气做燃料。1876年德国工程师奥托制成第一台四冲程活塞式内燃机,仍然烧煤气。

  石油工业兴起后,1883年德国人戈特利布·戴姆勒和威廉·迈巴赫制成了第一台四冲程汽油发动机,为交通工具发展注入新活力。1897年鲁道夫·狄塞尔制成第一台柴油机,成为后来潜艇的主要动力。

  以前人们以为潜艇重力与浮力相等,也就是0浮力就能自由升潜。可此时潜艇非常难控制,浮力稍大就迅速上升,浮力稍小就立马下沉,想精确保持在0浮力极其困难。

  直到霍兰研制时问题才妥善解决。他认为潜艇水下要保持微弱正浮力,然后用水平舵产生一个下降力量,使潜艇“潜下去”而不是“沉下去”。

  水下不能用火炮,像“乌龟”潜艇那样背着炸药桶钻到敌船下方,或像“亨利”潜艇用长杆鱼雷撞击敌舰显然十分危险又容易暴露。

  1866年英国工程师罗伯特·怀特黑德研制出第一种性能可靠的“白头”鱼雷,能在数十千米外摧毁敌舰,潜艇才拥有改变海战方式的能力。正如英国大舰队司令所说:没有鱼雷,潜艇仅仅是个很有趣的玩具而已。

  施展召唤术的就是那些天才工程师和有远见的人们。一是乔治加莱德,一位热爱科技的英国牧师。

  起初他研制潜艇是为了探索奇妙的海底世界,1878年造出一艘4.3米长的小型手摇潜艇“里苏甘”号,样子像纺锤体。

  第二年又搞了一艘更大型的,长14米,排水量38吨。由一台蒸汽机推动,可在水下航行数千米。加莱德也意识到潜艇正浮力问题,他选择用舯部水平舵控制下潜。

  诺登费尔特是瑞典著名发明家和实业家,创办了诺登费尔特枪械公司,生产像管风琴一样的多管机枪。还针对日益盛行的鱼雷艇研制反制火炮。

  这些鱼雷艇个头很小、速度很快,坚甲巨炮的战列舰对它们无能为力,它们却能用鱼雷重创之。各国争先恐后购买鱼雷,发展鱼雷艇,使水面舰艇遭受到极大威胁。

  诺登费尔特在英国看到加莱德的潜艇很感兴趣,两人一拍即合很快合作,研制新型潜艇——“诺登费尔特I”号。还找了一个营销天才扎哈罗夫负责销售。

  潜艇长19.5米,宽2.74米,排水量60吨,使用蒸汽机推进。1885年秋天,“诺登费尔特I”号在瑞典朗茨克鲁纳港试航表演,邀请各国代表到场观看。其中不乏丹麦国王、英国威尔士亲王、俄国皇后这样的重量级人物。

  试航很成功,扎哈罗夫成功说服希腊海军购买第一艘潜艇。不久后又找到土耳其海军(两家有世仇),告诉他们希腊海军的潜艇威胁很大。

  在三寸不烂之舌鼓吹下,土耳其也决定以2万美元单价订购2艘体型更大(30米长、排水量160吨),技术更先进的“诺登费尔特II、III”号潜艇,甚至委任加莱德为海军技术官员。

  II、III号潜艇在土耳其负责近海防御。“阿卜杜勒·哈米德”号(II号)还成为历史上第一艘在水下发射鱼雷的潜艇。

  俄土间也有矛盾,因此扎哈罗夫又向俄国兜售了一艘40米长的“诺登费尔特IV”号潜艇。可惜潜艇航行到日德兰半岛就沉没了,俄国也理所当然的没付钱。

  诺登费尔特的潜艇技术先进,但仍没有完全解决水下姿态控制问题,必须很小心航行才能保持稳定。蒸汽机也难以维持长时间航行,所以它大部分时间里更像一艘半潜船。

  就在诺登费尔特和加莱德不断努力时,改变潜艇格局的人出现了。他就是“现代潜艇之父”——约翰·菲利浦·霍兰。

  霍兰1841年出生在爱尔兰,1873年移民美国。他对科学很感兴趣,对飞机和海上航行都很痴迷。

  在科克求学时,他遇到一位优秀的科学老师多米尼克·伯克,教会他很多知识并鼓励他探索潜艇。霍兰18岁就完成了潜艇设计初稿,此后为之奋斗终生。

  历史上爱尔兰与英国也是恩怨重重,英国长期实行残酷的殖民统治,爱尔兰人的反抗也一波接着一波。

  1845年爱尔兰遭遇百年一遇的“马铃薯瘟疫”,英国控制着粮食进口却见死不救。几百万爱尔兰人不得不背井离乡远渡美国求生,所以对英国恨之入骨。来到美国后,他们也积极组织力量反击英国。

  1875年霍兰将潜艇设计提交给美国海军,希望得到支持。然而海军部长无情拒绝了,还嘲笑这是“一个平民陆军的奇妙计划”。

  恰好霍兰的哥哥迈克尔与爱尔兰抗英组织“芬尼亚运动”交往密切,于是将霍兰介绍给组织领导人。

  领导人对潜艇模型很感兴趣,希望能将它装在商船里悄悄接近,然后从水下驶出去攻击英国军舰,再返回商船,于是拨出6000美元做初期研制。

  霍兰在一个杂货店里制造了1号潜艇,一艘4.3米长的单人潜艇,用于熟悉和验证。当他掌握所有数据后,就将所有有用的部件拆除,剩下个空壳沉在水中。

  50多年后,这艘小潜艇壳被从帕塞伊克河打捞出来,连同设计文件一同陈列在帕特森镇博物馆中。

  霍兰的2号潜艇长9.45米,排水量19吨,由一台布雷顿式15马力内燃机驱动,水上航速9节,水下航速7节。有一门压缩空气炮,可在水下发射鱼雷。

  霍兰对记者非常警惕,认为其中有很多英国间谍,拒绝透露任何信息。一个《纽约太阳报》的记者只能胡猜瞎蒙,给2号潜艇随意起了个外号——“芬尼亚撞角”。大家也就这么称呼它了。

  芬尼亚领导人对潜艇表示满意,又追加了2万美元资金,希望尽快拿出定型产品。霍兰当然很努力,可要解决的问题实在太多,哪里是说成就成?

  就在第3艘潜艇试验时,芬尼亚人失去耐心。他们将2、3号潜艇悄悄偷走,放在一个小仓库里。霍兰非常愤怒,从此与芬尼亚断绝联系,宣称“让潜艇烂在他们手里吧”。

  失去了资金支持,霍兰的事业也只能暂时中止。他在一家枪械公司任职,不久后说服一位炮兵上尉扎林斯基,投资建造第4艘“扎林斯基”号潜艇。可惜这艘潜艇下水时出现事故,还没等入水就在滑道上摔成碎片。

  眼见要山穷水尽,没想到柳暗花明。受法国潜艇进展迅速的刺激,美国海军举办了一次潜艇设计大赛。诺登费尔特和霍兰都参加了比赛,霍兰凭借优良设计勇夺冠军。后来又举办了第二次大赛,还是霍兰夺冠。

  1896年美国海军拨款15万美元成立约翰 霍兰鱼雷艇公司,开始研制“潜水者”号潜艇:长25米,装载15名船员,水上用蒸汽机,水下用电动机推动,要求有较高航速和较远航程。

  公司由海军工程师莫里斯掌管。他们看不起霍兰,认为他只是一个有天赋的业余爱好者,坚持做一些根本不可行的改动。霍兰除了生气也毫无办法。

  经过一年研制,霍兰越来越意识到“潜水者”号将成为一艘无用的废物。他痛下决心终止研制,退还海军资金。

  霍兰自筹资金,决意按自己的想法打造一艘让美国海军没办法拒绝的潜艇——这就是划时代的“霍兰6号”,也是他研制的最后一艘潜艇。

  1897年5月17日,霍兰6号成功下水!这是第一艘将汽油机与电动机结合的潜艇,也是第一艘能在水下远距离航行的潜艇。这一年霍兰56岁,距离18岁的潜艇出稿已逝去了38年!

  潜艇长16.2米,可容纳5名船员,装备1部鱼雷发射管、3枚鱼雷和2门火炮。水上由45马力汽油机驱动,最大航速7节,最远航程1000海里。水下由电动机驱动,航速5节,最大航程50海里。汽油机可以为蓄电池充电,艇尾水平舵控制升潜姿态。

  “霍兰6号”终于将所有拼图组合在一起,宏伟蓝图喷薄而出,赞美报告如雪片般飞来。

  可美国海军还是不冷不热,直到战胜西班牙舰队,抢下菲律宾殖民地的大功臣——杜威上将严厉斥责后才开始行动。杜威说:如果西班牙舰队有2艘潜艇,我们的舰队就很难取胜了。

  而西班牙也的确有机会获得潜艇,可惜也因为轻视错过了,痛失了菲律宾的殖民权。

  1900年4月美国海军花15万美元买下6号潜艇,命名为“霍兰”号,成为海军SS-1号潜艇,随后成立了第一支潜艇部队。

  但是霍兰没沾到啥好处。他亏损累累——6号潜艇的成本就要30万美元。再加上无休止的官司和欺骗也让他和发明脱离关系,老霍兰从此远离潜艇事业,直到74岁去世。但他为潜艇发展做出的巨大贡献,无愧于“现代潜艇之父”的桂冠。和风漫谈原创,禁止抄袭。

  霍兰潜艇的优异性能很快引起各国注意。英国海军长期蔑视潜艇,但也有明白人。费舍尔上将在一次演习中目睹了霍兰潜艇摧毁多艘军舰,他明白再也不能让陈旧观念阻碍技术发展了。当他成为第一海军大臣后,立刻拔出5%预算发展潜艇。

  他的举动遭到很多人反对和嘲笑,但费舍尔作为优秀战略家仍然坚持己见,终于帮助英国跟上世界潮流。海军部订购了5艘霍兰潜艇,又请来技术人才,在此基础上研制出A/B/C/D/E等多型潜艇。

  到第一次世界大战前,英国已拥有11艘先进的E型潜艇。此艇排水量高达700吨,有4个鱼雷发射管,水上航速15节,水下航速10节,最大航程约3000海里。

  日本师从英国,也订购了5艘霍兰潜艇,且更长更宽。后来为感谢霍兰,天皇还向其颁发了荣誉勋章。

  另一边以U型潜艇震惊世界的德国,一开始也和英国一样看不上潜艇。因为德国海岸线短,近海防卫需求不多,且正醉心于建造强大的公海舰队,所以对潜艇不怎么感冒。

  直到1904年俄国人的一次无意举动惊醒了沉睡巨人。当时日俄正交战,俄国从德国克虏伯公司订购了3艘基于法国技术的潜艇。

  德国海军看到其他几个国家的热情,突然如梦初醒觉得潜艇很有用处。随后奋起直追,综合了美国、法国的先进的技术,1906年底第一艘U-1型潜艇下水。

  德国起步晚,但是起点高速度快,到一战前已拥有20多艘先进的U型潜艇。装备500毫米重型鱼雷,威力更大、航程更远,数量还比英国E型潜艇多一倍。

  即将到来的大战中U型潜艇将露出獠牙,以击沉几千艘商船和几百艘军舰的辉煌战绩改写海战规则,在历史上留下传奇一页。敬请关注第三章——一战中的各国潜艇。


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