和风漫谈|老霍兰一马当先，现代潜艇诞生记，百年潜艇2：诸强国百舸争流从古希腊的感性认知

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。

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毁天灭地的战略核潜艇
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
等都发挥了重要作用。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。在此前发展中，潜艇外形、结构都已基本成熟，但还缺少几个关键项：
一、是适合水下潜航的动力。
水下行驶与水面航行颇为不同，发动机与外界隔绝无法获得赖以工作的空气。 19世纪中后期蒸汽机已经非常成熟，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，达到让人无法忍受的程度。

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蒸汽机结构示意图
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。

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四气缸4冲程汽油发动机
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。有了这些新型发动机，水下动力这块拼图才完美解决。
二、另一块拼图是水下姿态控制。
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。

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水平升降舵与压载水舱配合才能自由升潜
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” 。

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维克托III级核潜艇的可伸缩艇首水平舵
3、第三块拼图就是远程武器。
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，潜艇只不过是个很有趣的玩具而已。

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