1. 潛水起源於哪個國家
職業起源於日本。今天職業潛水的前身,則要算160年前英國的郭蒙貝西發明的回從水上接幫浦答運送空氣的機械潛水,也就是頭盔式潛水。這種潛水於1854年首次在日本出現。
潛水逐漸發展成為一項以在水下活動為主要內容,從而達到鍛煉身體、休閑娛樂的目的的休閑運動,廣為大眾所喜愛。近幾年來由於潛水器材的進步,帶動潛水運動蓬勃發展,投身於潛水和喜歡潛水運動的人也越來越多。
發展:
潛水的好處不僅在於水中的奇異世界給人的精神帶來的巨大享受,而且更重要的是能夠提高並改善人體的心肺功能,在美國及日本,潛水運動甚至被作為一種治療癌症的輔助手段。
浮力應用:
在潛水時,學習在水面和水底控制浮力大小是非常重要的。例如在水面休息時,正浮力能節省體力,而在水底時,大部分時間需要維持在中性浮力才能使你輕松自由地在水中遨遊。
2. 潛水運動是如何起源的
潛水運動是在水抄下進行各種競技活動的體育項目。它包括為掌握潛水基本技術而進行的各種潛泳、蹼泳以及水中定向、水下狩獵等內容。潛水運動能夠鍛煉人們的體質,增強內部器官和神經系統的功能,促進血液循環和大肺活量,使身體全面發展;還可以深入海中探索水下世界的奧秘,開闊眼界,增長知識。
據歷史記載,中國潛水已有2000多年歷史,但那時的潛水方法,還只是原始的「扎猛子」。到了明代,中國南海廉州(今廣西合浦)、雷州(今廣東海康)等地已盛行「沒水採珠」的生產活動。當時的潛水者使用了設計較合理的呼吸管潛水。這種方法比赤體潛水有了一定的進步,但深度還受到限制。1943年法國潛水者庫斯托和雅克製成壓縮空氣呼吸裝具,給潛水運動創造了有利的條件。隨著潛水運動的普遍興起。出現了各種不同類別的競賽活動。
3. 潛水刀的發展歷史
潛水刀的歷史, 可以追溯到公元前五世紀。當時古希臘和波斯正在交戰。一天, 希臘人西利斯和他的女兒撤愛茵, 用空心的蘆葦當作潛水通氣管, 在水下悄悄地游過波斯人的崗哨, 來到敵人艦隊停泊水域。他們用早就准備好的錚利刀子, 利索地割斷了敵艦船錨纜繩, 其中包括波斯皇帝的戰艦。不久, 一場狂風暴雨驟然而起, 波斯艦船頓時失去控制, 大多數船擱淺觸礁, 希臘人趁機發動進攻, 大獲全勝。這就是潛水刀早期在海戰中發揮的作用. 在以後的二千餘年漫長時期中, 潛水和潛水工具都有了相當的發展, 然而唯有潛水刀卻一如既往, 沒有變化。直至十七世紀末期, 潛水刀開始發生了一些變化。當然第一把潛水刀究竟出自何人之手, 現在難以考證。現在所知道的是, 在那時, 穿硬盔潛水裝具潛水的潛水員, 都有一種必不可少的工具, 這種工具形似小刀。當時, 沒有一個恰當的名字, 有人按照它的形狀和水下多用途的特點給它起了個稀奇古怪的名字, 叫「潛水員的刀」。這種潛水刀由美國馬薩諸塞勞克來的莫斯潛水裝備公司生產。這家公司有一百四十六年生產商業工具的悠久歷史。從該公司一九O 四年的產品說明書的圖畫看, 這種潛水刀與現在仍在生產的潛水刀變化甚微。過去潛水刀的手柄是油漆過的硬木, 可能是硬楓樹木。而現在, 手柄形狀變成適合潛水員戴手套手的形狀。刀口是碳鋼制的。刀的一邊磨得很尖銳, 另一邊成鋸齒狀, 可鋸斷粗繩和鋼纜。潛水刀柄上的圓頭是由黃銅製成的, 它_______可作為敲打或發出信號之用。為莫斯潛水裝備公司設計第一把潛水刀的專家叫祛蘭克·凱路沙, 他現在仍是該公司所屬一個車間的領班。據他說, 他設計的潛水刀原來是為軍事目的, 主要為海軍。每把售價八點五美元。海軍是最大的客戶, 其次為航海古董收藏家。當時每年生產幾千把潛冰刀, 到二十世紀五十年代末, 潛水刀生產量銳減原因是軍隊定貨減少。當時收藏家收藏舊潛水刀之風盛行, 以至軍事部門發現, 他們潛水刀的失蹤速度比定貨快得多。軍隊為了停止流出舊潛水刀, 開始設計生產自攜式潛水裝具的潛水刀。這種刀的切削麵更加鋒利, 幾乎能切任何東西。這種潛水刀如同古時的一株具有多用性, 各部位能拆卸。然而正是這種優點, 使不少人養成了不誠實的習性。據說, 當時不少受雇的潛水員, 在打撈沉船時, 將屍體上的珠寶或所能找到的金銀首飾, 裝進刀鞘, 再把刀柄旋迴原處。當他們返回水面時, 神不知鬼不覺, 贓物安然無恙, 以後一個個都發了財。為了滿足潛水刀收藏者的需要, 一種紀念潛水刀正在被有限止的生產。這是一種早期潛水員使用過的工藝復製品。刀刃是用優質不銹鋼磨成的, 刀的一面刻有硬盔潛水員畫像。刀鞘由黃銅加工而成, 飾有紀念紋章。手柄是磨得光亮的桃花芯木做成的。每把刀都有流水編號, 被盛在一個天鵝絲絨襯墊的胡桃木展覽盒裡。
4. 深潛裝置的歷史發展有哪些
裸潛是行不通的,深海探險必須藉助更可靠、更完善的裝置來完成。探海的好奇心,促使了人們去探索發明各種利於深潛的裝置,經歷了一條由潛水鍾到潛水服、深潛器問世的漫長過程。
公元332年,古希臘的發明家亞里士多德曾把一個水桶倒置,讓潛水者把桶頂在頭上,整個身體被罩在桶內,然後直立地潛入深海。這樣,桶內的空氣供潛水者呼吸,比憋一口氣時間長得多。由於他描繪的潛水桶像寺院里鍾的形狀,故稱為潛水鍾而沿用至今。
不幸的是,這種潛水方式直到16世紀才被重視並加以發展。1531年,義大利的洛雷達教授設計了一個桶狀的潛水鍾。潛水成功後,激發了許多科學家的熱情,有的給潛水鍾擴大外罩,有的在罩的頂部開些小窗口供觀察用。在眾多改進中,最大的要數法國物理學家鄧尼斯·蓓平。他想,以往鍾內空氣儲量有限,潛水者呼出的二氧化碳排不出去,常使人窒息。若能不斷給潛水鍾供氣,危險就解除了。於是,他發明了在鍾的頂部安裝一根長長的管子,一直連接到海面船隻的風箱口的供氣法。後來又有人發明了用抽氣泵供氣的潛水鍾,這大大增加了潛水深度。
然而,很快潛水者感到在潛水鍾內的活動是不自由的,若能隨身攜帶供氣裝置,不受約束地在海底行動就好了。各種斯庫巴的問世,使這種幻想成為現實。
請你不要誤會,斯庫巴不是一個人的名字,而是潛水者自帶供氣裝置一詞的英文字母縮寫。中國人將計就計,將其英文字母讀音用漢語標出來,就讀出了斯庫巴。16世紀研製出的各式斯庫巴潛水服,雖延長了潛水者在海底停留的時間,可它靠海面供氣的通氣管存在兩個致命的弱點:一是通氣管長度有限,限制了下潛深度;二是通氣管易被障礙物劃破,潛水者將發生生命危險。以後的許多發明家都試圖甩掉「供氣管的尾巴」。
直到1865年,法國研製出的「自容式」潛水服才完全解決了這一問題。這是設計一個耐壓的金屬筒,用泵將空氣壓入筒內達40個大氣壓,將圓筒空氣存貯器與呼吸面罩間用根軟管連接,中間有個空氣量調節閥。在調節器的內側,裝有一片薄膜,承受外面海水的壓力。這種潛水服可使潛水者在水下自由地活動,成為人類潛海史上一個不朽的事件。
然而,直到20世紀30年代之間,人類無論是乘坐潛水鍾,還是穿潛水服,都因水下呼吸氣體的氮中毒和深水壓力兩大障礙,限制了深潛的深度。各種潛水器的問世,對於想到海洋深處的人來說,真是一個福音。1929年,世界上第一個實用的「深潛器」——「進步世紀」號問世,這是一個壁厚32毫米、直徑145厘米的鋼球。第二年,幾位科學家乘坐它潛入了435米的深海。1934年又潛到923米的深度。盡管這深度離人們要探索的海洋深淵還差很遠,但它還是鼓舞人心的。1949年,新研製的潛水球能下潛到1375米的深處,至今仍是用鋼索系著的深潛裝置的最高記錄。
可人們發現,這種深潛器仍然達不到目的,因為所有的這種深潛裝置有著共同的弱點:就是依靠粗笨的鋼索與水面船相聯系,以致無法自由運動,不能克服深度增加而帶來的鋼索增長的困難,它的深潛距離難以超過2000米。就在深潛器發展進退維谷之際,著名的大氣層探險家、瑞士的物理學家阿·比卡特,決心轉向深海探奇,製造一種不帶鋼索且能獨立行走的、適於海洋深淵的潛水器。
5. 世界潛艇的發展史是怎樣的
18世紀70年代,美國人D?布希內爾建成1艘單人操縱的木殼艇「海龜」號,通過腳踏閥門向水艙注水,可使艇潛至水下6米,能在水下停留約30分鍾。
艇上裝有兩個手搖曲柄螺旋槳,使艇獲得3節左右的速度和操縱艇的升降。艇內有手操壓力水泵,排出水艙內的水,使艇上浮。艇外攜一個能用定時引信引爆的炸葯包,可在艇內操縱系放於敵艦底部。
1776年9月,「海龜」號潛艇偷襲停泊在紐約港的英國軍艦「鷹」號,雖未獲成功,但開創了潛艇首次襲擊軍艦的嘗試。
潛艇發展至此,一直是由人力推進的,因此限制了潛艇的發展。而此時,蒸汽機已經發明並被應用到了鐵路運輸和水面艦船上。
蒸汽機在潛艇上的應用,推動了潛艇動力裝置的發展,再加上潛艇設計者的不斷努力,終於出現了以機械為動力的現代潛艇。
18世紀末到19世紀末是潛艇研製的重要時期。1801年,美國人R.富爾頓建造的「鸚鵡螺」號潛艇,艇體為鐵架銅殼,艇長7米,攜帶兩枚水雷,由4人操縱。水上採用折疊桅桿,以風帆為動力。水下採用手搖螺旋槳推進器推進。
19世紀60年代,美國南北戰爭中,南軍建造的「亨利」號潛艇長約12米,呈雪茄形,用8人搖動螺旋槳前進,航速4節,使用水雷攻擊敵方艦船。
1864年2月17日夜,「亨利」號用水雷炸沉北軍戰艦「豪薩托尼克」號,首創潛艇擊沉軍艦的戰例。1880年9月,中國在天津建成第一艘潛艇,艇體形如橄欖,水下行駛,十分靈捷,可於水下暗送水雷,置於敵船之下。
早期的潛艇都是使用人力推進的,航速很慢。1863年,法國建造了「潛水員」號潛艇,使用功率58.8千瓦(80馬力)的壓縮空氣發動機作動力,速度為2.4節,能在水下潛航3小時,下潛深度為12米。1886年,英國建造了「鸚鵡螺」號潛艇,使用蓄電池動力推進,航速6節,續航力約80海里。
1897年,美國建造了「霍蘭」Ⅵ號潛艇,水面使用33千瓦(45馬力)的汽油機動力裝置,航速7節,續航力達到1000海里;水下使用電動機為動力,航速5節,續航力50海里,這是潛艇雙推進系統的開端。
早期潛艇使用的武器,主要是艇體上掛帶的定時引爆炸葯包或水雷。1866年,英國人R.懷特黑德製成第一枚魚雷。1881年,T.諾德費爾特和G.加里特建造的「諾德費爾特」號潛艇,首次裝備魚雷發射管;同年,美國建造的「霍蘭」Ⅱ號潛艇安裝有能在水下發射魚雷的魚雷發射管,這是潛艇發展史上的一項重要發展。
早在19世紀50年代,法國海軍的一名工程師就提出了改裝機械動力潛艇的建議,許多人也進行了這方面的嘗試。
1863年,法國建成了一艘「潛水員」號潛艇。艇體模仿海豚的外形設計,長42.67米,排水量420噸。使用一部功率為59千瓦(80馬力)的蒸汽機作動力,速度為2.4節,能在水下潛航3小時,下潛深度為12米。由於「潛水員」號採用了蒸汽機作動力,尺寸超過了當時所有的潛艇,成為了20世紀之前最大的一艘潛艇。
雖然「潛水員」號潛艇的動力裝置有了質的飛躍,但它卻受當時設計水平的限制,當增加壓載使其浮力等於零時,潛艇下潛就失去了控制,水下航行的穩定性很差。另外,潛艇在水下航行時需要大量的空氣,而這在當時幾乎是無法解決的問題。於是,「潛水員」號最終以失敗而告終。
蒸汽機作為潛艇的動力失敗後,潛艇設計師們不得不另闢蹊徑,為潛艇尋找更好的動力裝置。1886年,英國建造了一艘使用蓄電池動力推進的潛艇成功地進行了水下航行,航速為6節,續航力約80海里。從此,電動推進裝置為潛艇的水下航行展現了廣闊前景。
但對現代潛艇的發展作出過最大貢獻的,當屬美國潛艇設計師――約翰?霍蘭。
約翰?霍蘭1841年出生在愛爾蘭利斯凱納鎮,父親是英國海岸警衛隊的一名雇員。父親的職業使霍蘭從小就對海洋及戰艦充滿了好奇。
中學尚未畢業時,父親不幸病故,年輕的霍蘭被迫結束學業,到一所學校擔任理科教員,以挑起家庭生活的重擔。在此期間,霍蘭一邊工作,一邊設計潛艇。
1873年,霍蘭辭去了教師工作,帶著他的潛艇設計圖紙到了美國。在美國,他一邊在一個都教會學校教書,一邊完善著他的潛艇設計圖。
1875年,霍蘭將建造新型潛艇的計劃送交美國海軍部。但是,美國海軍對3年前支付5萬美金建造的一艘名為「智慧之鯨」的小型手操潛艇的沉沒仍然記憶猶新,因此斷然拒絕霍蘭的計劃。
遭到拒絕的霍蘭卻沒有因此而卻步,他很快就得到了流亡美國的由愛爾蘭一些革命者組成的「芬尼亞社」的大力資助。在「芬尼亞社」的支持下,經過3年時間的努力,霍蘭終於在1878年將自己的第一艘潛艇送下了水。
該潛艇被命名為「霍蘭-Ⅰ」號,是一艘單人駕駛潛艇。艇長5米,裝有1台汽油內燃機,能以每小時3.5海里的速度航行。
但由於潛艇水下航行時內燃機所需空氣的問題沒有解決,故潛艇一潛入水下發動機就停止了工作。雖然這是一艘不成功的潛艇,但霍蘭卻在它的身上積累了經驗,為下一步建造新的潛艇打下了基礎。
這時,「芬尼亞社」對霍蘭的潛艇研製提出了要求:所建造的潛艇,大到足以能有效地進行作戰,小到使其能夠塞進特製的商船船艙。
這種商船要求可以裝成民船的模樣橫渡大西洋。當遇到敵艦後,特殊商船將潛艇放出以攻擊敵人。按照這一特殊要求,1881年,霍蘭建造成功他的第二艘潛艇,命名為「霍蘭-Ⅱ」號(也稱「芬尼亞公羊」號)。
該艇長約10米,排水量19噸,裝有一台11千瓦的內燃機。為解決縱向穩定性問題,霍蘭為潛艇安裝了升降舵。同時,他還在艇上安裝了一門加農炮,使得「芬尼亞公羊」號潛艇既能在水下發射魚雷,又能在水面進行炮戰。「芬尼亞公羊」號的建成給公眾以極大的鼓舞,在潛艇發展史上也被認為是一個重要的里程碑。
19世紀80年代末期,潛艇的發展引起了更多國家的興趣。1893年,長約45.7米、排水量為266噸的「古斯塔夫?齊德」號潛艇在法國下水了。它以電動機帶動螺旋槳推動。在當時各國所出現的潛艇中,它是最先進的一艘。
「古斯塔夫?齊德」號潛艇的成功促使霍蘭更加努力了。但就在霍蘭全力以赴投入他的第三艘潛艇製造之中時,「芬尼亞社」的一些成員對霍蘭無終止的試驗喪失信心,並在一天黑夜將「芬尼亞公羊」號以及建造中的第三艘潛艇偷偷地運走了。從此,霍蘭與「芬尼亞社」分道揚鑣。
失去了「芬尼亞社」的資助,霍蘭只得暫時停下潛艇的研究而到一家汽槍公司擔任了描圖員的工作。但是不屈的科學家永遠不會為困難所嚇倒。在朋友們的大力支持下,他興辦了「肛魚潛艇公司」。
這時他與炮兵上尉扎林斯基合作,又建造了他的第四艘潛艇「扎林斯基」號。1886年,當「扎林斯基」號建成下水時,因滑道倒塌而全艇被毀。「扎林斯基」的失敗,反而使霍蘭有了暫時的喘息餘地。
幾乎就在霍蘭失敗的同時,西班牙卻有一個名叫艾薩克伯爾的海軍上尉於1889年設計了一艘由時機推進的潛艇。不幸的是,因為艾薩克伯爾與上司不和,其上司竟然不顧國家利益而否定了他的計劃。
美國政府得知這一消息後,為了在與西班牙的競爭中取勝,由海軍部於1893年舉辦了一次潛艇設計大賽。霍蘭大這次大賽中技壓群芳,榮登榜首。
大賽的勝利使霍蘭於1895年接到了製造一艘潛艇的定貨單,並從美國海軍部得到了15萬美元的經費。於是霍蘭又開始了他的第五艘潛艇的設計。
為了建造一艘像樣的潛艇,霍蘭從一開始就注意解決那些潛艇史上阻礙潛艇發展的問題。為此,他反復研究並數易方案,終於建成了他的第五艘潛艇――「潛水者」號。該艇長26米,擁有水面航行的推進裝置——蒸汽機動力裝置和水下潛航的推進裝置——電動機。
「潛水者」號由此成為了潛艇雙推進系統的鼻祖。但是,美國海軍部出於戰爭的需要,在「潛水者」號建造期間,就要求霍蘭能夠使「潛水者」號用於水面作戰。
但霍蘭卻認為,按照這種要求是不會製造出滿意的潛艇的。於是,霍蘭放棄了「潛水者」號的建造工作,歸還了海軍部的經費,開始用自己的錢來設計建造一艘新潛艇。
1897年5月17日,時年56歲的霍蘭終於成功地製造出了「霍蘭-Ⅵ」號潛艇。該艇長15米,裝有33.1千瓦(45馬力)汽油發動機和以蓄電池為能源的電動機,是一艘採用雙推進的最新潛艇。
在水面航行時,以汽油發動機為動力,航速可達每小時7海里,續航力為1000海里。在水下潛航時,則以電動機為動力,航速可達每小時5海里,續航力50海里。該艇共有5名艇員,武器為一具艇首魚雷發射管和兩門火炮,火炮瞄準靠操縱潛艇艇體對准目標。
該艇能在水下發射魚雷,水上航行平衡,下潛迅速,機動靈活。這是霍蘭一生中設計和建造出的最後一艘潛艇。為了紀念這位偉大的先驅者,人們將其稱為「霍蘭」號。雙推進系統在該艇上的運用,使這艘潛艇取得了潛艇發展史上前所未有的成功,從而奠定了霍蘭作為「現代潛艇之父」的地位。
但是霍蘭的成就並沒有給他本人帶來任何好處。由於美國海軍部一些官員的偏見和挑剔,這艘潛艇不僅未被海軍部採用,反而使這位大發明家受到了惡毒的嘲諷。
無情的打擊使時年63歲的霍蘭憤然辭職。從此,一代潛艇巨匠被迫停止了其心愛的事業,並最終因肺炎病逝,終年73歲。
盡管「霍蘭」號潛艇取得了輝煌的成就,但在19世紀末20世紀初,法國在潛艇這一領域也同處領先地位。1899年,由法國科學家勞貝夫於設計的「納維爾」號潛艇在法國下水。
「納維爾」號與其他潛艇不同處在於,該艇在其內殼之外又包上了一層外殼。這使得「納維爾」號既有一個酷似魚雷艇似的外殼,又有一個按照潛艇要求設計的內殼,艇員及所有裝備都裝在耐壓的內殼之中。內外殼之間的空間被充作壓載水櫃,並以此控制潛艇下潛和上浮。
當該艇排除壓載水櫃中的水之後,即可像魚雷艇一樣具有良好的適航性,使得其水面航行的速度達每小時11海里,續航力為500海里;當壓載水櫃中注滿水之後,「納維爾」又將與早先潛艇一樣,它的水下短距離航速可達每小時8海里,即使在水下航行數小時,其水下航速也可達每小時5海里。
不過,也有一種意見認為,雙層殼體結構並非起源於「納維爾」潛艇,而是由美國青年西蒙?萊克首創。19世紀90年代,西蒙?萊克由於受了法國著名科普作家儒勒?凡爾納的科幻小說《海底兩萬里》的影響,單槍匹馬地投入到潛艇的研究之中。
萊克從親戚那裡借來一筆錢,經過努力,於1893年建成了他的第一艘潛艇——「小亞古爾爸爸」號。「小亞古爾爸爸」號也許是潛艇史上自「海龜」艇以來最不像樣的潛艇。它看上去像一個特大的木櫃子,長4.2米,高1.5米。艇體以松木板內襯帆布墊建造而成。艇體上方有個小艙蓋,艇底安有三個木頭輪子(前面一個,後面兩個)。
輪於是由手搖曲柄帶動行走的,「小亞古爾爸爸」艇與其他潛艇相比獨具匠心。它沒有用於注排水的羊皮口袋或水泵、水箱等,而是採用裝載足夠重的壓載物使之沉到海底,接著在海底用輪子滾動推進,如果要上升到海面,只要把壓載物拋掉,艇體即可上浮。
不過,萊克最初建造潛艇並非為了軍事目的,而完全是被迷人的海底生物所吸引。他從建造「小亞古爾爸爸」一開始,就想到能從潛艇中走出來,以便採集海底生物。所以他在潛艇中安裝了空氣壓縮設備,並設置了一個空氣閘艙。
萊克使壓縮空氣設備所產生的空氣壓力與艇外海水壓力相等,這樣打開空氣閘艙的艙門,人們便可以穿著潛水服從艇中走出來,而海水卻不會涌進閘艙。
人們將這種使海水不能涌進艇內而人能從艇的艙口自由進出的閘艙門叫做氣門或水門。在氣門的幫助下,萊克和他的夥伴,在迷人的紐約灣海底,採集了大量的海洋生物,度過了許多愉快的時光。
之後,萊克開始對「小亞古爾爸爸」號不斷地進行改裝,並於1897年完工。改裝後的潛艇命名為「亞古爾」號。該艇無論在水上或水下航行,都由一台22千瓦(30馬力)的汽油發動機來推動前進。
由於汽油發動機工作時需要空氣,所以萊克在艇上裝有可伸出水面的吸氣管和排煙管,同時取消了固體壓載物,而用壓載水箱來帶動潛艇的沉浮。
為了改善潛艇的適航性,萊克又在吸氣管和排煙管外包上一層外殼,使「亞古爾」號外形類似於現代潛艇上層建築的第二層艇殼。
經過改裝後的「亞古爾」號潛艇的上浮與下潛都是較為穩定的,並能在一個適當的深度上將內燃機水下工作時所用的通氣管伸出水面,從而延長了潛艇水下滯留時間。
1898年,「亞古爾」號潛艇僅靠自身的動力,從諾福克航行到了紐約,成了第一艘在公海遠航的潛艇。萊克的第二艘潛艇「保護者」號也於1901年下水。他很想將潛艇奉獻給自己祖國,用於對敵作戰。
萊克潛艇的最大特點就是艇員可以在水下自由出入潛艇,因此完全可派人進行水下作戰、掃雷和佈雷。但美國海軍部卻拒絕了萊克的好意。萊克只好到國外去尋求他自己的位置,從而埋沒了一代潛艇發明家的才華。
19世紀的最後10年中,潛艇已成為至少是具有潛在威懾力量的武器了。但是由於當時的英國、美國等海軍大國對潛艇仍持懷疑態度,總認為潛艇只不過是弱小國家用於偷襲的武器,為此阻礙了潛艇的發展。
但是,當1898年法國的「古斯塔夫?齊德」號潛艇用魚雷擊沉了英國戰列艦「馬琴他」之後,英國人終於醒悟了,強烈要求英國政府趕快行動,以抗衡法國人正以驚人速度建造潛艇的海上新威脅。同樣德國和俄國也在無意之中領悟到潛艇可能將成為一種實用性武器而投入到建造潛艇的熱浪中。
在第一次世界大戰前幾年的時間里,潛艇終於愈造愈大,愈造愈好,並且以前所未有的速度增加著。但是由於潛艇發展到此時,仍然開不快、行不遠,魚雷帶得又很少,更因為不能在水下長期潛航,所以,它所擔負的只能是保護本國海岸、在基地附近的巡邏的任務。
20世紀初,潛艇裝備逐步完善,性能逐漸提高,出現具備一定實戰能力的潛艇。這些潛艇採用雙層殼體,具有良好的適航性,排水量為數百噸,使用柴油機-電動機雙推進系統,水面航速約10~15節,水下航速6~8節,續航力有明顯提高;武器主要有火炮、水雷和魚雷。第一次世界大戰前,各主要海軍國家共擁有潛艇260餘艘,成為海軍重要作戰兵力之一。
第一次世界大戰一開始,潛艇就被用於戰斗。1914年9月22日,德國U-9號潛艇在一個多小時內,接連擊沉3艘英國巡洋艦,充分顯示了潛艇的作戰威力。在戰爭期間,各國潛艇共擊沉192艘戰斗艦艇。使用潛艇攻擊海洋交通線上的運輸商船,取得了更為顯著的戰果,各國潛艇共擊沉商船約5000餘艘,達1400萬噸。
其中被德國潛艇擊沉的商船約1300餘萬噸。同時,反潛戰開始受到重視,戰爭期間潛艇被擊沉265艘,其中德國就損失200餘艘。
第一次世界大戰後,各主要海軍國家更加重視建造和發展潛艇。潛艇的數量不斷增加,種類增多,到第二次世界大戰前夕,共有潛艇600餘艘。
第二次世界大戰期間,潛艇戰術技術性能有很大改進。排水量增加到2000餘噸,下潛深度100~200米,水下最大航速7~10節,水面航速16~20節,續航力達1萬余海里,自給力1~2個月,裝有6~10個魚雷發射管,可攜帶20餘枚魚雷,並安裝1~2門火炮。
戰爭後期,潛艇裝備雷達、雷達偵察儀和自導魚雷,德國潛艇還安裝用於柴油機水下工作的通氣管。潛艇戰斗活動幾乎遍及各大洋,擔負攻擊運輸艦船、水面戰斗艦艇和偵察、運輸、反潛、布雷和運送偵察、爆破人員登陸等任務。共擊沉運輸船5000多艘,大、中型水面艦艇300餘艘。戰爭中反潛兵力和兵器也得到很大加強和發展,被擊沉的潛艇達到1100多艘。
第二次世界大戰後,世界各國海軍十分重視新型潛艇的研製。核動力和戰略導彈的運用,使潛艇發展進入一個新階段。1955年,美國建成的世界上第一艘核動力潛艇「鸚鵡螺」號正式服役,水下航速增大1倍多,而且能長時間在水下航行,1958年,首次成功地在冰層下穿越北極。
1959年前後,蘇聯建成核動力潛艇。1960年,美國又建成了「北極星」戰略導彈潛艇「喬治?華盛頓」號,並在水下成功地發射「北極星」彈道導彈,射程達2000餘千米。
彈道導彈核潛艇的出現,使潛艇的作用發生了根本性變化,它已成為活動於水下的戰略核打擊力量。此後,英國、法國和中國也相繼建成核動力戰略導彈潛艇和核動力攻擊潛艇。
20世紀80年代,核動力潛艇排水量已增大到2.6萬余噸,裝備有彈道導彈、巡航導彈、魚雷等武器,水下航速20~42節,下潛深度300~900米,續航力、隱蔽性、機動性和突擊威力大為提高。
1982年,英國和阿根廷在馬爾維納斯(福克蘭)群島海戰中,英國海軍核動力攻擊潛艇「征服者」號,於5月2日用魚雷擊沉阿根廷海軍巡洋艦「貝爾格拉諾將軍」號,是核動力潛艇擊沉水面戰斗艦艇的首次戰例。
6. 潛水艇的發展歷史
潛艇是一種能潛入水下活動和作戰的艦艇,也稱潛水艇,是海軍的主要艦種之一.
潛艇發展歷史
18世紀70年代,美國人D.布希內爾建成1艘單人操縱的木殼艇「海龜」號,通過腳踏閥門向水艙注水,可使艇潛至水下6米,能在水下停留約30分鍾。艇上裝有兩個手搖曲柄螺旋槳,使艇獲得3節左右的速度和操縱艇的升降。艇內有手操壓力水泵,排出水艙內的水,使艇上浮。艇外攜一個能用定時引信引爆的炸葯包,可在艇內操縱系放於敵艦底部。1776年9月,「海龜」號潛艇偷襲停泊在紐約港的英國軍艦「鷹」號,雖未獲成功,但開創了潛艇首次襲擊軍艦的嘗試。
潛艇發展至此,一直是由人力推進的,因此限制了潛艇的發展。而此時,蒸汽機已經發明並被應用到了鐵路運輸和水面艦船上。蒸汽機在潛艇上的應用,推動了潛艇動力裝置的發展,再加上潛艇設計者的不斷努力,終於出現了以機械為動力的現代潛艇。
18世紀末到19世紀末是潛艇研製的重要時期。1801年,美國人R.富爾頓建造的「鸚鵡螺」號潛艇,艇體為鐵架銅殼,艇長7米,攜帶兩枚水雷,由4人操縱。水上採用折疊桅桿,以風帆為動力。水下採用手搖螺旋槳推進器推進。19世紀 60年代,美國南北戰爭中,南軍建造的「亨利」號潛艇長約12米,呈雪茄形,用8人搖動螺旋槳前進,航速4節,使用水雷攻擊敵方艦船。1864年2月17 日夜,「亨利」號用水雷炸沉北軍戰艦「豪薩托尼克」號,首創潛艇擊沉軍艦的戰例。1880年9月,中國在天津建成第一艘潛艇,艇體形如橄欖,水下行駛,十分靈捷,可於水下暗送水雷,置於敵船之下。
早期的潛艇都是使用人力推進的,航速很慢。1863年,法國建造了「潛水員」號潛艇,使用功率58.8千瓦(80馬力)的壓縮空氣發動機作動力,速度為2.4節,能在水下潛航3小時,下潛深度為12米。1886年,英國建造了「鸚鵡螺」號潛艇,使用蓄電池動力推進,航速6節,續航力約80海里。1897年,美國建造了「霍蘭」Ⅵ號潛艇,水面使用33千瓦(45馬力)的汽油機動力裝置,航速7節,續航力達到1000海里;水下使用電動機為動力,航速5節,續航力50海里,這是潛艇雙推進系統的開端。
早期潛艇使用的武器,主要是艇體上掛帶的定時引爆炸葯包或水雷。1866年,英國人R.懷特黑德製成第一枚魚雷。1881年,T.諾德費爾特和G.加里特建造的「諾德費爾特」 號潛艇,首次裝備魚雷發射管;同年,美國建造的「霍蘭」Ⅱ號潛艇安裝有能在水下發射魚雷的魚雷發射管,這是潛艇發展史上的一項重要發展。
早在19世紀50年代,法國海軍的一名工程師就提出了改裝機械動力潛艇的建議,許多人也進行了這方面的嘗試。
1863年,法國建成了一艘「潛水員」號潛艇。艇體模仿海豚的外形設計,長42.67米,排水量420噸。使用一部功率為59千瓦(80馬力)的蒸汽機作動力,速度為2.4節,能在水下潛航3小時,下潛深度為12米。由於「潛水員」號採用了蒸汽機作動力,尺寸超過了當時所有的潛艇,成為了20世紀之前最大的一艘潛艇。雖然「潛水員」號潛艇的動力裝置有了質的飛躍,但它卻受當時設計水平的限制,當增加壓載使其浮力等於零時,潛艇下潛就失去了控制,水下航行的穩定性很差。另外,潛艇在水下航行時需要大量的空氣,而這在當時幾乎是無法解決的問題。於是,「潛水員」號最終以失敗而告終。
蒸汽機作為潛艇的動力失敗後,潛艇設計師們不得不另闢蹊徑,為潛艇尋找更好的動力裝置。1886年,英國建造了一艘使用蓄電池動力推進的潛艇(也被命名為「鸚鵡螺」號)成功地進行了水下航行,航速為6節,續航力約80海里。從此,電動推進裝置為潛艇的水下航行展現了廣闊前景。
但對現代潛艇的發展作出過最大貢獻的,當屬美國潛艇設計師――約翰·霍蘭。
約翰·霍蘭1841年出生在愛爾蘭利斯凱納鎮,父親是英國海岸警衛隊的一名雇員。父親的職業使霍蘭從小就對海洋及戰艦充滿了好奇。中學尚未畢業時,父親不幸病故,年輕的霍蘭被迫結束學業,到一所學校擔任理科教員,以挑起家庭生活的重擔。在此期間,霍蘭一邊工作,一邊設計潛艇。1873年,霍蘭辭去了教師工作,帶著他的潛艇設計圖紙到了美國。在美國,他一邊在一個都教會學校教書,一邊完善著他的潛艇設計圖。
1875年,霍蘭將建造新型潛艇的計劃送交美國海軍部。但是,美國海軍對3年前支付5萬美金建造的一艘名為「智慧之鯨」的小型手操潛艇的沉沒仍然記憶猶新,因此斷然拒絕霍蘭的計劃。遭到拒絕的霍蘭卻沒有因此而卻步,他很快就得到了流亡美國的由愛爾蘭一些革命者組成的「芬尼亞社」的大力資助。在「芬尼亞社」的支持下,經過3年時間的努力,霍蘭終於在1878年將自己的第一艘潛艇送下了水。
該潛艇被命名為「霍蘭-Ⅰ」號,是一艘單人駕駛潛艇。艇長5米,裝有1台汽油內燃機,能以每小時3.5海里的速度航行。但由於潛艇水下航行時內燃機所需空氣的問題沒有解決,故潛艇一潛入水下發動機就停止了工作。雖然這是一艘不成功的潛艇,但霍蘭卻在它的身上積累了經驗,為下一步建造新的潛艇打下了基礎。
這時,「芬尼亞社」對霍蘭的潛艇研製提出了要求:所建造的潛艇,大到足以能有效地進行作戰,小到使其能夠塞進特製的商船船艙。這種商船要求可以裝成民船的模樣橫渡大西洋。當遇到敵艦後,特殊商船將潛艇放出以攻擊敵人。按照這一特殊要求,1881年,霍蘭建造成功他的第二艘潛艇,命名為「霍蘭-Ⅱ」號(也稱「芬尼亞公羊」號)。該艇長約10米,排水量19噸,裝有一台11千瓦的內燃機。為解決縱向穩定性問題,霍蘭為潛艇安裝了升降舵。同時,他還在艇上安裝了一門加農炮,使得「芬尼亞公羊」號潛艇既能在水下發射魚雷,又能在水面進行炮戰。「芬尼亞公羊」號的建成給公眾以極大的鼓舞,在潛艇發展史上也被認為是一個重要的里程碑。
19世紀80年代末期,潛艇的發展引起了更多國家的興趣。1893年,長約45.7米、排水量為266噸的「古斯塔夫·齊德」號潛艇在法國下水了。它以電動機帶動螺旋槳推動。在當時各國所出現的潛艇中,它是最先進的一艘。
「古斯塔夫·齊德」號潛艇的成功促使霍蘭更加努力了。但就在霍蘭全力以赴投入他的第三艘潛艇製造之中時,「芬尼亞社」的一些成員對霍蘭無終止的試驗喪失信心,並在一天黑夜將「芬尼亞公羊」號以及建造中的第三艘潛艇偷偷地運走了。從此,霍蘭與「芬尼亞社」分道揚鑣。
失去了「芬尼亞社」的資助,霍蘭只得暫時停下潛艇的研究而到一家汽槍公司擔任了描圖員的工作。但是不屈的科學家永遠不會為困難所嚇倒。在朋友們的大力支持下,他興辦了「肛魚潛艇公司」。這時他與炮兵上尉扎林斯基合作,又建造了他的第四艘潛艇「扎林斯基」號。1886年,當「扎林斯基」號建成下水時,因滑道倒塌而全艇被毀。「扎林斯基」的失敗,反而使霍蘭有了暫時的喘息餘地。
幾乎就在霍蘭失敗的同時,西班牙卻有一個名叫艾薩克伯爾的海軍上尉於1889年設計了一艘由時機推進的潛艇。不幸的是,因為艾薩克伯爾與上司不和,其上司竟然不顧國家利益而否定了他的計劃。
美國政府得知這一消息後,為了在與西班牙的競爭中取勝,由海軍部於1893年舉辦了一次潛艇設計大賽。霍蘭大這次大賽中技壓群芳,榮登榜首。大賽的勝利使霍蘭於1895年接到了製造一艘潛艇的定貨單,並從美國海軍部得到了15萬美元的經費。於是霍蘭又開始了他的第五艘潛艇的設計。
為了建造一艘像樣的潛艇,霍蘭從一開始就注意解決那些潛艇史上阻礙潛艇發展的問題。為此,他反復研究並數易方案,終於建成了他的第五艘潛艇――「潛水者」號。該艇長26米,擁有水面航行的推進裝置——蒸汽機動力裝置和水下潛航的推進裝置——電動機。 「潛水者」號由此成為了潛艇雙推進系統的鼻祖。但是,美國海軍部出於戰爭的需要,在「潛水者」號建造期間,就要求霍蘭能夠使「潛水者」號用於水面作戰。但霍蘭卻認為,按照這種要求是不會製造出滿意的潛艇的。於是,霍蘭放棄了「潛水者」號的建造工作,歸還了海軍部的經費,開始用自己的錢來設計建造一艘新潛艇。
1897年5月17日,時年56歲的霍蘭終於成功地製造出了「霍蘭-Ⅵ」號潛艇。該艇長15米,裝有33.1千瓦(45馬力)汽油發動機和以蓄電池為能源的電動機,是一艘採用雙推進的最新潛艇。在水面航行時,以汽油發動機為動力,航速可達每小時7海里,續航力為1000海里。在水下潛航時,則以電動機為動力,航速可達每小時5海里,續航力50海里。該艇共有5名艇員,武器為一具艇首魚雷發射管(有3枚魚雷)和2門火炮(向前、向後各1門),火炮瞄準靠操縱潛艇艇體對准目標。該艇能在水下發射魚雷,水上航行平衡,下潛迅速,機動靈活。這是霍蘭一生中設計和建造出的最後一艘潛艇。為了紀念這位偉大的先驅者,人們將其稱為「霍蘭」號。雙推進系統在該艇上的運用,使這艘潛艇取得了潛艇發展史上前所未有的成功,從而奠定了霍蘭作為「現代潛艇之父」的地位。
但是霍蘭的成就並沒有給他本人帶來任何好處。由於美國海軍部一些官員的偏見和挑剔,這艘潛艇不僅未被海軍部採用,反而使這位大發明家受到了惡毒的嘲諷。無情的打擊使時年63歲的霍蘭憤然辭職。從此,一代潛艇巨匠被迫停止了其心愛的事業,並最終因肺炎病逝,終年73歲。
盡管「霍蘭」號潛艇取得了輝煌的成就,但在19世紀末20世紀初,法國在潛艇這一領域也同處領先地位。1899年,由法國科學家勞貝夫於設計的「納維爾」號潛艇在法國下水。
「納維爾」號與其他潛艇不同處在於,該艇在其內殼之外又包上了一層外殼。這使得「納維爾」號既有一個酷似魚雷艇似的外殼,又有一個按照潛艇要求設計的內殼,艇員及所有裝備都裝在耐壓的內殼之中。內外殼之間的空間被充作壓載水櫃,並以此控制潛艇下潛和上浮。當該艇排除壓載水櫃中的水之後,即可像魚雷艇一樣具有良好的適航性,使得其水面航行的速度達每小時11海里,續航力為500海里;當壓載水櫃中注滿水之後,「納維爾」又將與早先潛艇一樣,它的水下短距離航速可達每小時8海里,即使在水下航行數小時,其水下航速也可達每小時5海里。
不過,也有一種意見認為,雙層殼體結構並非起源於「納維爾」潛艇,而是由美國青年西蒙·萊克首創。19世紀90年代,西蒙·萊克由於受了法國著名科普作家儒勒·凡爾納的科幻小說《海底兩萬里》的影響,單槍匹馬地投入到潛艇的研究之中。
萊克從親戚那裡借來一筆錢,經過努力,於1893年建成了他的第一艘潛艇——「小亞古爾爸爸」號。「小亞古爾爸爸」號也許是潛艇史上自「海龜」艇以來最不像樣的潛艇。它看上去像一個特大的木櫃子,長4.2米,高1.5米。艇體以松木板內襯帆布墊建造而成。艇體上方有個小艙蓋,艇底安有三個木頭輪子(前面一個,後面兩個)。輪於是由手搖曲柄帶動行走的,「小亞古爾爸爸」艇與其他潛艇相比獨具匠心。它沒有用於注排水的羊皮口袋或水泵、水箱等,而是採用裝載足夠重的壓載物使之沉到海底,接著在海底用輪子滾動推進,如果要上升到海面,只要把壓載物拋掉,艇體即可上浮。
不過,萊克最初建造潛艇並非為了軍事目的,而完全是被迷人的海底生物所吸引。他從建造「小亞古爾爸爸」一開始,就想到能從潛艇中走出來,以便採集海底生物。所以他在潛艇中安裝了空氣壓縮設備,並設置了一個空氣閘艙。萊克使壓縮空氣設備所產生的空氣壓力與艇外海水壓力相等,這樣打開空氣閘艙的艙門,人們便可以穿著潛水服從艇中走出來,而海水卻不會涌進閘艙。人們將這種使海水不能涌進艇內而人能從艇的艙口自由進出的閘艙門叫做氣門或水門。在氣門的幫助下,萊克和他的夥伴,在迷人的紐約灣海底,採集了大量的海洋生物,度過了許多愉快的時光。
之後,萊克開始對「小亞古爾爸爸」號不斷地進行改裝,並於1897年完工。改裝後的潛艇命名為「亞古爾」號。該艇無論在水上或水下航行,都由一台22千瓦(30馬力)的汽油發動機來推動前進。由於汽油發動機工作時需要空氣,所以萊克在艇上裝有可伸出水面的吸氣管和排煙管,同時取消了固體壓載物,而用壓載水箱來帶動潛艇的沉浮。為了改善潛艇的適航性,萊克又在吸氣管和排煙管外包上一層外殼,使「亞古爾」號外形類似於現代潛艇上層建築(即潛艇的指揮台)的第二層艇殼。經過改裝後的「亞古爾」號潛艇的上浮與下潛都是較為穩定的,並能在一個適當的深度上將內燃機水下工作時所用的通氣管伸出水面,從而延長了潛艇水下滯留時間。
1898年,「亞古爾」號潛艇僅靠自身的動力,從諾福克航行到了紐約,成了第一艘在公海遠航的潛艇。萊克的第二艘潛艇「保護者」號也於1901年下水。他很想將潛艇奉獻給自己祖國,用於對敵作戰。萊克潛艇的最大特點就是艇員可以在水下自由出入潛艇,因此完全可派人進行水下作戰、掃雷和佈雷。但美國海軍部卻拒絕了萊克的好意。萊克只好到國外去尋求他自己的位置,從而埋沒了一代潛艇發明家的才華。
19世紀的最後10年中,潛艇已成為至少是具有潛在威懾力量的武器了。但是由於當時的英國、美國等海軍大國對潛艇仍持懷疑態度,總認為潛艇只不過是弱小國家用於偷襲的武器,為此阻礙了潛艇的發展。但是,當1898年法國的「古斯塔夫·齊德」號潛艇用魚雷擊沉了英國戰列艦「馬琴他」之後,英國人終於醒悟了,強烈要求英國政府趕快行動,以抗衡法國人正以驚人速度建造潛艇的海上新威脅。同樣德國和俄國也在無意之中領悟到潛艇可能將成為一種實用性武器而投入到建造潛艇的熱浪中。在第一次世界大戰前幾年的時間里,潛艇終於愈造愈大,愈造愈好,並且以前所未有的速度增加著。但是由於潛艇發展到此時,仍然開不快、行不遠,魚雷帶得又很少,更因為不能在水下長期潛航,所以,它所擔負的只能是保護本國海岸、在基地附近的巡邏的任務。
20世紀初,潛艇裝備逐步完善,性能逐漸提高,出現具備一定實戰能力的潛艇。這些潛艇採用雙層殼體,具有良好的適航性,排水量為數百噸,使用柴油機-電動機雙推進系統,水面航速約10~15節,水下航速6~8節,續航力有明顯提高;武器主要有火炮、水雷和魚雷。第一次世界大戰前,各主要海軍國家共擁有潛艇260餘艘,成為海軍重要作戰兵力之一。
第一次世界大戰一開始,潛艇就被用於戰斗。1914年9月22日,德國U-9號潛艇在一個多小時內,接連擊沉3艘英國巡洋艦,充分顯示了潛艇的作戰威力。在戰爭期間,各國潛艇共擊沉192艘戰斗艦艇。使用潛艇攻擊海洋交通線上的運輸商船,取得了更為顯著的戰果,各國潛艇共擊沉商船約5000餘艘,達1400萬噸。其中被德國潛艇擊沉的商船約1300餘萬噸。同時,反潛戰開始受到重視,戰爭期間潛艇被擊沉265艘,其中德國就損失200餘艘。
第一次世界大戰後,各主要海軍國家更加重視建造和發展潛艇。潛艇的數量不斷增加,種類增多,到第二次世界大戰前夕,共有潛艇600餘艘。第二次世界大戰期間,潛艇戰術技術性能有很大改進。排水量增加到2000餘噸,下潛深度100~200米,水下最大航速7~10 節,水面航速16~20節,續航力達1萬余海里,自給力1~2個月,裝有6~10個魚雷發射管,可攜帶20餘枚魚雷,並安裝1~2門火炮。戰爭後期,潛艇裝備雷達、雷達偵察儀和自導魚雷,德國潛艇還安裝用於柴油機水下工作的通氣管。潛艇戰斗活動幾乎遍及各大洋,擔負攻擊運輸艦船、水面戰斗艦艇和偵察、運輸、反潛 、布雷和運送偵察、爆破人員登陸等任務。共擊沉運輸船5000多艘(2000多萬噸),大、中型水面艦艇300餘艘。戰爭中反潛兵力和兵器也得到很大加強和發展,被擊沉的潛艇達到1100多艘。
第二次世界大戰後,世界各國海軍十分重視新型潛艇的研製。核動力和戰略導彈的運用,使潛艇發展進入一個新階段。1955年,美國建成的世界上第一艘核動力潛艇「鸚鵡螺」 號正式服役,水下航速增大1倍多,而且能長時間在水下航行,1958年,首次成功地在冰層下穿越北極。1959年前後,蘇聯建成核動力潛艇。1960年,美國又建成了「北極星」戰略導彈潛艇「喬治·華盛頓」 號,並在水下成功地發射 「北極星」彈道導彈,射程達2000餘千米。彈道導彈核潛艇的出現,使潛艇的作用發生了根本性變化,它已成為活動於水下的戰略核打擊力量。此後,英國、法國和中國也相繼建成核動力戰略導彈潛艇和核動力攻擊潛艇。20世紀80年代,核動力潛艇排水量已增大到2.6萬余噸,裝備有彈道導彈、巡航導彈、魚雷等武器,水下航速20~42節,下潛深度300~900米,續航力、隱蔽性、機動性和突擊威力大為提高。1982年,英國和阿根廷在馬爾維納斯(福克蘭)群島海戰中,英國海軍核動力攻擊潛艇「征服者」號,於5月2日用魚雷擊沉阿根廷海軍巡洋艦「貝爾格拉諾將軍」號,是核動力潛艇擊沉水面戰斗艦艇的首次戰例。至 80年代末,世界上近40個國家和地區,共擁有各種類型潛艇900餘艘。
優缺點:
潛艇之所以能夠發展到今天,是因為它具有以下特點:能利用水層掩護進行隱蔽活動和對敵方實施突然襲擊;有較大的自給力、續航力和作戰半徑,可遠離基地,在較長時間和較大海洋區域以至深入敵方海區獨立作戰,有較強的突擊威力;能在水下發射導彈、魚雷和布設水雷,攻擊海上和陸上目標。
但其自衛能力差,缺少有效的對空防禦武器;水下通信聯絡較困難,不易實現雙向、及時、遠距離的通信;探測設備作用距離較近,觀察范圍受限,掌握敵方情況比較困難;常規動力潛艇水下航速較低,充電時須處於通氣管航行狀態,易於暴露。
7. 潛艇的發展歷史是怎樣的
早在公元前4世紀,波斯帝國就出現了最早的職業潛水者,專門從破損的沉船中打撈財寶。而在13世紀法國的一部《亞歷山大歷史》著作中,描述了亞歷山大大帝(公元前356-前323)乘坐玻璃圓筒進行的一次非真實性的水下冒險。
最早提出潛艇設想的是英國科學家威廉·伯恩,他在1578年設計了一艘完全密封、可以潛到水下並在水下滑行的船。整個船隻是由木架構成,外面由防水皮革包裹著。下潛時,手鉗收縮舷側以縮小體積。但他並沒能真正建造出這種潛艇。
40年後,科尼利斯·德雷貝爾在英王詹姆斯一世的支持下,很快就製造出了世界上第一艘人力潛艇。在1620年到1624年間,德雷貝爾進行了多次航行試驗,證實了水下航行的可能性。
1775年,美國人戴維·布希內爾設計建成一艘單人駕駛的,以手搖螺旋槳為驅動力的木殼潛艇「海龜」號。它的沉浮通過排注海水來控制。在艇底還裝有一圈重錘,危急時,可拋掉重錘迅速上浮。
1897年,美國籍的愛爾蘭人約翰·霍蘭在新澤西州造成一艘以汽油機為水面航行驅動力、以蓄電池電動馬達為水下航行驅動力的雙推進動力系統潛艇。
霍蘭潛艇是現代潛艇的鼻祖,45馬力的汽油機能使潛艇以7節航速在水面航行1000海里,電動馬達則能使潛艇以5節航速潛駛50海里。潛艇上裝有1座魚雷發射管,攜3枚魚雷,首尾各置1門機關炮。霍蘭因而得到了「現代潛艇之父」的稱號。霍蘭還主持研製出世界上第一艘雙層艇殼的潛艇,而且完成了從美國諾夫克至紐約的航行,開創了潛艇進行公海遠航的首次記錄。
1939年,美國海軍實驗室的技術顧問羅斯·岡恩最早提出採用核能充當潛艇推進動力的大膽設想。他向美國海軍當局呈遞了第一份關於研製核能動力潛艇的報告,詳細論證了這種新潛艇的巨大優勢。但這時海軍當局得到了德國正在研製原子彈的消息,岡恩博士的報告並沒有引起充分重視。直到二戰結束,美國當局才意識到岡恩博士報告的重要性。1946年初,美國海軍精心挑選出里科弗等5名優秀軍官送往著名的橡樹嶺核物理研究中心學習核技術。後來,里科弗成為著名的潛艇專家。1954年1月21日,美國海軍建造了世界上第一艘核動力潛艇「鸚鵡螺」號。新建成的「鸚鵡螺」號在1955年1月17日進行了核動力推進的首次試航,創造出歷時84小時航程為1300海里的當時世界潛航最高記錄。
1960年,美國海軍又建成「喬治·華盛頓」號戰略導彈潛艇,使潛艇具備了核攻擊能力;1982年10月,中國用潛艇在水下向預定海域發射運載火箭獲得成功。這說明中國擁有自己獨立開發研製的潛地彈道式戰備導彈和戰備導彈潛艇的能力;1996年,瑞典「哥特蘭」號常規潛艇建成服役,它是世界上首艘AIP動力潛艇,標志常規潛艇又進入了一個新時代。
8. 誰知道潛水服發展史
讓潛水員們身穿潛水服下潛到深深的海底,從設想到實現經過了許多人的不懈努力。
潛水服的潛水作業和必備器具,可以看作是深潛器的輔助設備。潛水服的設想出現較早。1617年,凱斯勒曾設計出一種水中服裝和空氣皮袋,但沒有實際使用。1679年,義大利人博雷利創制了世界上第一套潛水服,即對原來那種只露出兩隻眼睛並裝有一根通氣管的頭盔式的潛水進行了改進。他創制的潛水服是一種與現代潛水服相似的密封裝備,潛水服里靠氣泵保持空氣流通,潛水員穿上它就可以避免或減輕水下的壓力。
1715年,萊思布里奇制出了一種皮製潛水服,但這種潛水服只能在3.5米以內的水深中使用。1797年,克林蓋特設計製造了用錫制圓筒帽罩在頭部、用皮革製成的救生衣的潛水服,並取得了潛水的成功。1819年,英國人西貝發明了一種比較成功的水面氣泵式潛水服,這種潛水服與水面的空氣唧筒相聯結,並配以鋼制的頭盔,可以潛到水下75米的深處。1857年,法國人卡比羅爾發明了橡皮製成的潛水服,這種潛水服經過以後的多次改進,至今仍在使用。
1865年,魯凱羅爾的德奈魯里將西貝的頭盔和卡比羅爾的橡皮潛水服結合起來,製成了自由式潛水服。這種潛水服有一個隨水深改變氣壓的自動調壓箱,潛水員可以在與水面無任何聯系的情況下在水下自由行動。同時,使用這種自由式潛水服,就不再需要向潛水員壓送空氣了。
1924年,美國海軍研製出了氦氧混合氣體送氣法,使用這種設備可使潛水深度達到150米。1943年,法國海軍少校庫斯陶設計出一種具有150-200大氣壓的背負式壓縮氧氣瓶水中呼吸器,從而使潛水員可以遠離母船而潛入水下40米深處,它使潛水員不再受母船送氣的限制,潛水作業領域不斷擴展。
潛水服性能初探
一、潛水服的作用分類及服用環境
潛水服在水中有保持水溫、保護和提供浮力三大作用,一般可分為乾式和濕式兩種。
1. 乾式潛水服: 穿著乾式潛水服時,身體完全與水隔絕,依水溫情況,可以在裡面著毛衣加強保溫。必須接受培訓後才可使用,用於寒冷地帶的潛水。
乾式潛水服為最常用的潛水衣,由泡沫合成橡膠的材質製成,一般厚度可從3mm到10mm,滲入的冷水被衣服隔絕不會再滲透出去並迅速由體熱傳導變熱,這種由非活性氣泡的隔離,可防止體熱的散失,合身的濕式潛 衣,能使內外水的流動交換盡可能的減少,隔離效果愈好。
潛水衣最主要的功能是防止潛水時體溫散失過快,造成失溫。其次潛水衣還可以保護身體不被礁石割傷,以及水母海葵等生物性的傷害。
其次潛水衣必須要合身,潛水衣與身體之間的海水和外界交換越少,潛水衣的保暖效果就越好。目前最常見的潛水衣布料有尼龍布和萊卡布兩種,這兩種布料的中央裡布都是發泡橡膠,因此只要厚度相同,兩種布料所製成的潛水衣保暖效果都相同。
這兩種布料的差別在其表布,一種是尼龍布,一種是萊卡布。萊卡布在單位面積內的線數較多、針織較密,因此比較耐磨。此外萊卡布的彈性較佳,所以萊卡布製成的潛水衣比較不會變形。
整體而言,萊卡布的潛水衣壽命會比尼龍布的潛水衣為長。此外還有一個無關功能性的考量,目前市面上萊卡布料可挑選的顏色較多,因此若想在水中耀眼亮麗,作一個最佳男女主角,萊卡布料將是比較好的選擇。至於尼龍布料還能在市場上佔有一席之地,主要是因為其價格比較低廉。
2. 濕式潛水服: 這種潛水服由發泡橡膠或尼龍布製作,貼身穿著。濕式潛水服必須合身貼於皮膚,進入的少量水在潛水服與皮膚之間呈不流動狀態以保持體溫。
在寒帶水域,乾式潛水衣的使用較為普遍,當然它們也較濕式潛水衣貴,樣式多為一件式。現在至少有三種材質作的乾式潛水衣,泡沫合成橡膠、合成橡膠和尼龍材質。乾式潛水衣較濕式潛水衣高出許多,因為須有特別的防水拉鏈和其他配件,如乾式潛水充氣排氣的裝置(因為空氣必須注入和排出乾式潛水衣以維持中性平衡,所以乾式潛水衣有一條管線從調節器第一級的中壓介面接到乾式潛水衣的充氣)。使用乾式潛水衣必須經過特別的訓練,要學習如何控制及使用充氣№。乾式潛水衣保養和維護的方法是,潛水後乾式潛水衣要浸泡清水及避免陽光曝,盡可能存放在通風而陰涼的地方。拉鏈要經常潤滑,不可長期折疊以防止造成泡沫合成橡膠造成無法恢復的皺摺。
二。潛水服的材料構成
1 、一般以橡膠( Neoprene )為主體紡織織品為襯料,加部分金屬材料。以商務和運動休閑用途的潛水服為主要研究對象。
2 、特殊的五層構造材料(「Brano」 Oceandry Drysuits)
堅硬的外部尼龍(抗刮擦)、鈦層(抗寒)、 4.5mm 厚橡膠層(氯丁烯)(強調柔韌性)、鈦層(保溫)、長毛絨內襯里(加強保暖、保溫作用)
9. 潛艇有怎樣的發展歷史
潛艇是能潛入水下活動和作戰的艦艇,又稱潛水艇,它具有良好的隱蔽性,較大的自給力,續航力和較強的突擊威力?
在很早以前,人們就探索能在水下行駛的船隻?有確切記載,並得到人們公認的世界上第一艘能在水下航行的船隻由荷蘭人C?德雷貝爾於1620年發明的?
德雷貝爾是名物理學家,他在英國製作了一艘木製框架,外包有皮革的小艇,艇峰外塗油,艇內有羊皮囊?向囊內注水,艇就下潛,可潛3~5米的深度把囊內水排出艇外,艇就能浮上水面?艇身有槳孔,由12名水手劃槳行進?這是世界上第一艘人力潛艇,也是現代潛艇的雛形,它曾在泰晤士河成功地潛航了兩個小時?
1775年,美國獨立戰爭爆發?美國人D?布希內爾建造了一艘單人駕駛,以手搖螺旋槳為動力的木殼潛艇「海龜」號,能在水下停留約30分鍾?
1776年,「海龜」號潛抵英國戰艦「鷹」號艦體下,全力固定炸葯炸毀它,但未能成功?這是使用潛艇襲擊敵艦的首次嘗試?
1863年,法國建造了「潛水員」號潛力艇,它以壓縮空氣瓶內的壓縮空氣推動活塞式發動機作為動力,這是世界上第一艘機械動力潛艇?
1881年,愛爾蘭籍美國人約翰?霍蘭建造了一艘安裝有一台15馬力汽油內燃機的「霍蘭-II」型潛艇,這是世界上第一艘內燃機動力潛艇?這種潛艇還裝備了魚雷,曾在哈德遜河上成功地進行了試航?
1884年,俄國工程師維捷斯基發明了使用蓄電池電動機的潛艇,艇上還裝有潛望鏡和空氣再生系統?現代的常規動力潛艇在水面航行時使用內燃機,在水下航行時使用電動機,正是霍蘭和維捷斯基等人的發明,為現代潛艇的誕生提供了動力裝置方面的物質條件?
一般認為現代潛艇誕生是瑞典人諾德費爾特與英國人加萊德使用設計建造的「諾德費爾特-1」號開始的?這艘潛艇於1881年開始建造,1885年下水?它以蒸汽機為動力,當潛入水下時,鍋爐熄火以剩餘蒸汽作為動力?該艇還裝有魚雷發射裝置?「諾德費爾特-1」號是當時比較大,也是比較成功的潛艇?
霍蘭在「霍蘭-II「型取得了成功後,又製造了更為先進的「霍蘭-III」型,這種潛艇採用水面以汽油內燃機,水下以蓄電池為動力的雙推進系統?該艇機動靈活,操作方便,並裝有多枚魚雷,攻擊力強,後來的潛艇,除了改用些油之外,基本上都沿用霍蘭的設計?
1898年,美國海軍訂購了6艘「霍蘭-III」型潛艇,並組建了世界上第一支潛艇部隊?1897年,美國人S?萊克建成了第一艘雙層殼體潛艇,在兩層殼體間布置有可使潛艇下潛上浮的水櫃?
20世紀初,潛艇已具有一定的作戰能力,到第一次世界大戰前,各主要海軍國家共擁有260艘潛艇?這些潛艇大多採用柴油內燃機一電動機雙推進系統和雙層或部分雙層殼體,航速和續航力有了明顯提高?
第一次世界大戰一開始,潛艇就投入海戰?戰爭期間,潛艇共擊沉艦艇192艘?潛艇在攻擊海上運輸船方面取得了更為顯著的戰果,僅被德國擊沉的運輸船就有1300餘萬噸?
第二次世界大戰時,潛艇的戰術技術性能又有很大提高?活動范圍幾乎遍及各大洋,戰爭後期,潛艇裝備了雷達和自導魚雷,這使潛艇的攻擊能力大為增強?德國潛艇還首先採用了荷蘭人發明的通氣管,大大增加了潛艇在水下的續航力和航速?
10. 潛水技術的歷史
人類利用裝備潛水歷史悠久。早在公元前4世紀,亞里士多德曾記述過供採集專海綿用的小型潛屬水鍾,潛水鍾帶有驢皮製的氣囊。中國明代崇禎十年(1637)出版的《天工開物》,記載了南海沿岸潛水採珠者用錫制彎管呼吸,還記載了治療潛水病的方法。1819年英國人發明了通風式潛水裝置;1866年法國人設計了自攜式輕潛水裝具的供氣調節器,以後研製出自攜式輕潛水裝具。現代海洋潛水技術分為有人潛水和無人潛水兩大類。