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【声纳是超声波还是次声波】“水下幽灵”潜艇的那些事之一:声呐给潜艇带来了毁灭与死亡

导游:大海是一个特殊的战争舞台,在这个舞台上上演过很多威武雄壮的故事。(威廉莎士比亚,温斯顿,战争,战争,战争,战争,战争,战争)

从特拉法尔加的风帆战舰,到黄海甲午海战的铁甲舰,人类在茫茫大海之上进行过多次殊死搏斗!当潜艇不断发展,具备了远洋能力,曾经神秘黑暗的海洋深处,也变成了激烈的战场!

潜艇的诞生

很久很久以前,人们就想要潜入海底,搜寻宝藏。早期人们将渔船改造,使之能够下潜,但却无法前进。直到17世纪20年代,荷兰物理学家科尼利斯·德雷尔为了使潜水船能够在水中前进,他改装了一艘最大的潜水船,装载12名水手,用划桨的方法前进。

这种潜水船是用木料制成的,在船体外面蒙上了一层涂油的牛皮,这么寒酸的配置只能允许他下潜四到五米。在船内还有羊皮囊作为水柜,羊皮囊进了水,船就会下沉;而把水挤出去,船就浮到水面上。这应该可以说是所有潜水艇的雏形了。

十八世纪美国独立战争时期,英国人的战舰在美国的海面和港口横行霸道。当时一个叫做戴维特·布斯涅尔的美国人,早就想去水下探险,由于独立战争的爆发,他改变了原来的主意。他决定将自己一直梦寐以求用来探险旅游的的潜水船,造成一艘水下战舰,从水下去攻击英国人的战舰。于是,他很快设计建造了一艘小艇,这就是后来的“海龟”号。海龟号是木质的外壳,看起来就像一个尖头朝下的大鸭蛋。船底有一个水柜,船内还有一个水泵,当水柜注水,海龟号就会下潜。穿上还装有手摇螺旋桨,用来前进。船外还挂了一个个头很大的炸药桶,当发现敌船时,海龟号开到敌舰的下方,然后用钻子钻敌舰的传递,钻好后把炸药挂上去,启动定时引爆装置,当小艇离开后,炸药桶就会爆炸。

图示:海龟号潜艇

海龟建造完成后,上士埃兹拉·里驾驶海龟号去攻击英国皇家海军一艘装有六十四门火炮的风帆战舰“鹰”号。当海龟号潜入水中,进入到鹰号的船底下时,却发现钻头无法钻进敌舰的船体内。而他携带的氧气即将用完,再加上潮流影响,海龟号不停的晃动,于是放弃攻击,准备返航。这时,英国人发现了他,但不知道究竟是什么东西。海龟号必然跑不过风帆战舰,埃兹拉·里急中生智,把炸药桶放了出去,并点燃了定时引爆装置。只听一声巨响,英国人被吓住了,立刻调头就跑,海龟号则安全的返回了基地。

“海龟”号执行的任务,虽然未获成功,但是它解开了潜艇水下进攻战斗的序幕。

到了十八世纪末期,真正的潜艇开始出现。十八世纪末,爱尔兰裔的美国人罗伯特·富尔顿,建造了一艘小巧玲珑的潜艇,名叫“魟鱼”号。这条潜艇长7米,外形看起来像一颗子弹,舰体为铁架铜壳,装备一个水柜,能使潜艇沉浮。艇上手摇螺旋桨,来保证潜艇在水下的航行;艇上还有一个可折叠的桅杆,并有风帆,来让潜艇保证水上航行。这艘潜艇的主要武器是水雷,因此魟鱼号从材料、设备到武器,都比海龟号有了较强的改进。

到了十九世纪中期,德国人威廉·鲍尔又对罗伯特·富尔顿制造的潜艇加以改进,制造的“火焰号”潜艇使用了一对踏车作为动力,他就像现在的自行车一样,使用脚踏飞轮来带动螺旋桨转动,来让潜艇前进。

十九世纪六十年代,美国“南北战争”爆发。南方人建造了一艘名为“大卫号”的潜艇,他使用了一台小型蒸汽机作为动力。这是潜艇在动力上第一次重大改进。1863年十月的一个夜晚,“大卫号”袭击了“克伦威尔”号铁甲舰,并使这艘战舰首创。1864年2月17日傍晚,南军的“亨利号”潜艇使用长杆鱼雷第一次炸沉了一艘北军的巡洋舰“休斯敦号”,这是人类历史上第一艘倍潜艇击沉的战舰,而“亨利号”也是第一艘击沉舰艇的潜艇。

1863年,法国建造了一艘很大的潜艇,叫做“潜水员号”,长47米,排水量420吨,这艘潜艇上安扎un过了一台80匹马力的压缩空气发动机作为动力。这艘潜艇在水下航行的稳定性非常差。

1881年,爱尔兰籍美国人霍兰,为了解决潜艇水下航行时的稳定性问题,他开始为潜艇装上升降舵来让潜艇水下航行时保证稳定性。

十九世纪八十年代,法国又制造了一艘名叫“吉姆雷特号”的潜艇。他装上了蓄电池,使用了一台五十五马力的电动机作为动力,这是潜艇在人类历史上的又一次重大改革!

1898年,霍兰又研制了一种潜艇,使用汽油机作为动力,水下最大速度达到了5节,水上速度可达7节,这艘潜艇还装备了一个鱼雷发射管,允许潜艇在水下发射鱼雷。

1899年,芬贝夫制造了一艘叫“纳维尔”号的潜艇,他使用了两层壳体。内外壳体之间的空间用来装水,叫做水柜,可让潜艇下潜上浮。水下最大航速可达8节,水上航行速度可达十一节,并给蓄电池充电,这一重大改进,为未来的潜艇打下了良好的基础。

图示:德国一战潜艇残骸

第一次大战前几年,各国的潜艇造的越来越大,而且都开始使用了柴油发动机,柴油不易燃,安全性较高,潜艇的航速和航程也有了很大的提高,武器装备也比以前多了。

第一次世界大战一开始,潜艇就被投入战争中使用。德国出动了十艘潜艇到赫尔果兰湾一代,英国潜艇与水面舰艇也投入战斗。1914年9月22日德国潜艇U9号,在一小时十五分钟内,仅使用了六条鱼雷就击沉了英国三艘吨位1万2000吨的巡洋舰:“阿布柯号”、“霍格号”、“克雷西号”。德国人使用潜艇攻击商船的成绩更为突出,1917年1月德国潜艇就击协约国船只超过30万吨,2月分上升到46万9000吨,三月份达到50万吨,四月份更是高达85万吨......这充分现实了潜艇的威力。

如果说起潜艇最辉煌的时期,就要说起潜艇最辉煌的时代,第二次世界大战中的潜艇破交战,很多人都不约而同的都会想起使用“狼群战术”的德国潜艇部队。(二战时期,太平洋上的美国海军的潜艇部队也立下了赫赫战功,但至今很少有公开资料被公开)

在1939年,大西洋上不可一世的英国皇家海军仍然迷信着大舰巨炮。直到同年10月,德国海军U-47号潜艇嵌入位于斯卡帕湾的英国皇家海军基地,一举将港口停泊的“皇家橡树”号战列舰击沉。

图示:纪念U-47攻击皇家橡树号发行的邮票

当德国海军突袭斯卡帕湾成功后,英国政府开始意识到大舰巨炮已经不能完全统治海洋了,由此也开始引发英国皇家海军与德国海军潜艇部队之间猎人与猎物的较量,而且有时他们之间的角色还经常互换…….在反潜与破交作战中,声呐成为敌我双方致胜的关键!

声呐的诞生

潜艇的破交作战并非二战的专利,早在第一次世界大战期间,德国潜艇不仅经常神出鬼没的攻击敌国各种军舰,还在公海上对敌国商船和邮轮进行惨无人道的袭击。仅在1917年,英国商船就损失了七百万吨,占英国商船的一半!整场第一次世界大战期间,协约国一共有四千多艘军舰和商船被潜艇击沉。那时的舰艇,还没有声呐,水面舰艇除了目视搜索外,还没有什么能有效探测潜艇的方法。

为此,协约国开始成立了专门的研究机构,集中力量研究同潜艇作战的方法与装备,结果制造出一种“噪声定向仪”。这个装置可以接受到潜艇在水下航行时螺旋桨发出的噪声,从而发现水下的潜艇,并根据噪声的方向,确定潜艇的大致方位。但是,这种装置无法确认潜艇的距离和深度,而且如果潜艇静默航行或者静止不动,这玩意就彻底没用了。

后来,法国物理学家郎之万,研制了一种“回声定位仪”。它就是我们所说的“声呐”。他完全利用声波来侦查水下目标,不过很可惜,当这玩意尚未对德国潜艇做出任何贡献的时候,第一次世界大战已经结束了。

那么声呐是如何工作的呢?这就要从声呐的主要构成部件说起,声呐由发射机、换能器、接收机、显示器、定时器、控制器等几个主要部件构成。发射机制造电信号,经过换能器,把电信号变成声信号向水中发射,声信号在水中传递时没如果遇到潜艇、水雷、鱼群等,就会反射回来“报告”,返回报告的声信号被换能器接受后,又变回电信号,接收器将电信号放大处理,就会在显示器的屏幕上显示出来。人们根据声信号一去一回的所用时间与音调高低等信息,就可以测量出目标的距离与位置,并判断出目标的性质。

声呐在第一次世界大战被发明,却没有为这场战争作出任何贡献。但是,就是不久后的第二次世界大战,声呐成为了潜艇的福音,同时也成了潜艇的噩梦......

图示:二战时期,声呐给潜艇带来了战功赫赫,但同时也给潜艇带来了毁灭与死亡

第二次大战时期,德国海军仍然利用潜艇进行破交作战,声呐的使用和装备,使得潜艇能够在很远就发现敌人的行踪。这使得大量的盟国军舰和商船被击沉。但是,当时世界上的海军强国已经十分重视声呐的研制,驱逐舰和护卫舰以及一些轻型巡洋舰上都装备了声呐,潜艇的活动再也不能像第一次世纪大战那样为所欲为了。

第二次大战中,仅在大西洋上同盟国与协约国就被击沉了一千多艘潜艇,这些潜艇大多是被声呐发现的。在当时,声呐已经成为反潜战必备的装备了!

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