潛水艇的發明閱讀答案
❶ 潛水艇的發明作文380
在第一次世界大戰時期,出於軍事上的需要,為使艦艇在水下隱蔽航行而製造出潛水艇。當內工容程技術人員在設計原始的潛艇時,是先用石塊或鉛塊裝在潛艇上使它下沉,如果需要升至水面,就將攜帶的石塊或鉛塊扔掉,使艇身回到水面來。以後經過改進,在潛艇上採用浮箱交替充水和排水的方法來改變潛艇的重量。以後又改成壓載水艙,在水艙的上部設放氣閥,下面設注水閥,當水艙灌滿海水時,艇身重量增加使可它潛入水中。需要緊急下潛時,還有速潛水艙,待艇身潛入水中後,再把速潛水艙內的海水排出。如果一部分壓載水艙充水,另一部分空著,潛水艇可處於半潛狀態。潛艇要起浮時,將壓縮空氣通入水艙排出海水,艇內海水重量減輕後潛艇就可以上浮。如此優越的機械裝置實現了潛艇的自由沉浮。但是後來發現魚類的沉浮系統比人們的發明要簡單得多,魚的沉浮系統僅僅是充氣的魚鰾。鰾內不受肌肉的控制,而是依靠分泌氧氣進入鰾內或是重新吸收鰾內一部分氧氣來調節魚鰾中氣體含量,促使魚體自由沉浮。然而魚類如此巧妙的沉浮系統,對於潛艇設計師的啟發和幫助已經為時過遲了。
❷ 潛水艇的發明靈感來源於什麼
一、潛水艇的發明靈感來源於魚類,利用排空氣和排水的原理使潛水艇上浮和回下沉。
二、簡介:
潛艇或答稱潛水船、潛艦是能夠在水下運行的艦艇。潛艇的種類繁多,形制各異,小到全自動或一兩人操作、作業時間數小時的小型民用潛水探測器,大至可裝載數百人、連續潛航3-6個月的俄羅斯台風級核潛艇。按體積可分為大型(主要為軍用)、中型或小型(袖珍潛艇、潛水器)和水下自動機械裝置等。
大型潛艇多為圓柱形,船中部通常設立一個垂直結構(艦橋),早期稱為「指揮塔」,內有通訊、感應器、潛望鏡和控制設備等。如今的深海潛艇或專業潛艇常已無此設計。
自第一次世界大戰後,潛艇得到廣泛運用,擔任許多大國海軍的重要位置,其功能包括攻擊敵人軍艦或潛艇、近岸保護、突破封鎖、偵察和掩飾特種部隊行動等。潛艇也被用於非軍事用途,如海洋科學研究、搶救財物、勘探開采、科學偵測、維護設備、搜索援救、海底電纜維修、水下旅遊觀光、學術調查等,超級富豪甚至用為海下移動豪宅。
❸ 潛水艇的發明中布希內爾,是從哪裡受到啟發而發明秘密船
1775年,北美獨立戰爭最後爆發了。在華盛頓總司令的領導下,美國人民紛紛拿起武器,和英軍展開了殊死的戰斗,將英軍從大陸攆到海上。舉國上下無不歡慶這一決定性的勝利。堂堂大英帝國,豈能容忍別國滅大英之雄風,便組織殘兵敗將,妄圖卷土重來。英國殖民統治者盡管失去了陸上優勢,但海上優勢猶存,他們糾集大批戰艦,輪番轟擊美國海防陸軍,使美國軍傷亡慘重,銳氣大減。英軍見美軍既無招架之勢,更無還手之力,越發猖狂。戰艦在海岸邊橫沖直闖,耀武揚威。時而還向海岸守軍送來幾炮,然後大搖大擺,得意洋洋地退去。應對英軍的挑釁和欺負,美國士兵們氣得直咬牙:「這簡直是騎到人脖子上拉屎!要是能偷偷過去炸沉它幾艘那該多解恨!」
士兵中有個叫達韋布希內爾的,他沒有罵罵咧咧,而是憋著一肚子氣,一言不發。他認為光喊頂什麼用,就應趕快想出對付敵艦的辦法。布希內爾一向在苦思冥想,怎樣才能一下子跑到敵艦周圍去呢?從空中?不行,易暴露目標;從水下?也不行,誰能憋這么久的氣游過去,再說力氣不夠啊!怎樣辦才好呢?」他急得捶胸頓足。
一天傍晚,他與幾個士兵下崗後,一齊到海邊散步。他們爬到礁石上;一邊聊天,一邊欣賞落日余暉下的海景。看夠了遠景,又觀近景,水很清澈,水生物歷歷在目。他們見一群活潑的小魚自由自在地在水中游著,象是在覓食,又象是在玩耍。突然,水下有一條大魚悄悄潛游過來,游到小魚的下方後,猛地朝上一躍,咬住了一條小魚,別的小魚嚇得驚魂不定,各奔東西。士兵們見了海底世界的這場「海戰」,覺得十分搞笑。這卻使布希內爾大受啟發:原先笨拙的大魚就是這樣逮住機靈飛快的小魚的。能不能造個像大魚那樣的船,潛在水中神不知鬼不覺地鑽到英國戰艦底下去放水雷,炸它個人飛艦沉呢?若能那樣,該有多痛快呀!他越想越入迷,直到同伴們喊他走,還獃獃地坐著。「喂!你這是怎樣啦,想你那相好的了,嘿嘿!」同伴拍了他一把。
「我有辦法了,能炸沉它!」布希內爾的話使同伴們聽得莫明其妙。於是他詳細說了自己的想法。同伴們一聽,都認為這個辦法好,突然有人提出疑問:「魚在水中能自由地上浮下沉,可船就不同了,浮在水上好辦,沉人水中能行嗎?」布希內爾被間問緘口無言。是啊,怎樣才能使船既能浮上來又能沉下去呢?魚為什麼能這樣呢?他一拍大腿:「有了!魚一會兒浮到水面,一會兒潛到水底,靠的就是它肚裡那個鰾』,如果我們也給船仿造一個『嫖』,問題不就解決了嗎?」
布希內爾帶領同伴們真的製成了一艘可在水下潛行的秘密船。本來是想仿照魚的外形製造,但造成之後卻像烏龜,因此,同伴們就為它取了個代號――海龜。代號「海龜」的秘密船,底部有個類似魚鰾的水艙,水艙內安有兩個水泵,船在水面若要下沉時,就往艙里灌水;船在水下若要下浮時,就把艙里的水排出,把空氣壓進水艙。仿照魚的鰭,「海龜」外部還安裝了兩台螺旋槳:一台管進退,一台管升降。此外,「海龜」尾部還有舵,能夠控制航向。
一天夜晚,布希內爾帶著幾個士兵,駕著「海龜」悄悄馳近英國戰艦,然後潛入水中,一向潛到英國戰艦底下。他們想用「海龜」頂部的鑽桿鑽穿敵艦,然後放水雷,沒想到英艦底部包了很厚的一層金屬,鑽了一個多小時也鑽不穿。士兵們在下面憋不住了,只好上來換氣。這時夜已深,天黑海黑,水天一色,根本辨不清方向。英軍發現了「海龜」,便開動戰艦追將過來。「海龜」嚇得後退,但速度怎樣也快不起來,眼看就要被敵艦撞得粉身碎骨。在這萬分危機的時刻,布希內爾急中生智,解下備用的水雷,點著引線後,慌忙鑽進「海龜」,「海龜」潛入了水中。英艦正在尋找怪物的去向,突然艦旁一聲巨響,戰艦頓時起火,英軍一邊救火一邊扭轉艦頭逃跑,惟恐怪物再悄悄追來。從此,英艦再也不敢肆無忌憚地在美國沿海耀武揚威了。
之後,經過人們的繼續改善,製成了新的神秘武器――潛水艇。在海戰中潛水艇大顯神威。在第二次世界大戰中,僅德國的潛水艇就擊沉了英美大西洋艦隊的782艘運輸船,使對方的運輸線遭到巨大的破壞。
此刻,潛水艇除用於作戰外,主要用於開發海洋資源和科學考察。
❹ 關於潛水艇的發明歷程
潛艇歷史:
潛艇最早可追溯到15-16世紀的列昂納多·達芬奇。據說他曾構思「可以水下航行的船」,但這種能力向來被視為「邪惡的」,所以他沒有畫出設計圖。直至一戰前夕,潛艇仍被當成「非紳士風度」的武器,其被俘艇員可能被以海盜論處。
16世紀,真實意義的潛艇出現。1578年,英國數學家威廉·伯恩(William Bourne)著書《發明與設計》描述潛艇。1620年,首艘有文字紀載的「可以潛水的船隻」(submerible vehicles)由荷蘭裔英國人克尼利厄斯·雅布斯縱·戴博爾(Cornelius Jacobszoon Drebbel)建成,主要即依據前者的設計,推進力由人力操作的櫓產生。但有人認為那隻是「縛在水面船隻下方的一個鈴鐺狀東西」,根本不能算潛艇。1620年至1624年,它有兩種改良型在泰晤士河上進行實驗。2002年,BBC電視節目 「Building the Impossible」播出,馬可ㄠ德華茲公司(Mark Edwards)根據當年設計圖建成一艘搭載兩人的戴博爾型潛艇,並成功潛航於伊頓的 Dorney 湖。
「可潛水船隻」能夠探索水下世界,但其軍事價值很快就被發掘了。1648年,切斯特主教約翰·維爾金斯(John Wilkins)著書《數學魔法》(Mathematical Magic)指出潛艇在軍事戰略上的優勢:
1 、私密性:前往世界任何海岸附近,並且不被發現或被制。
2 、安全性:海盜和劫匪無法搶劫水下船隻;無常潮汐和強烈風雨無法影響海面下25-30英尺(5-6 paces);冰和霜凍也無法危及潛艇乘員,即便在南北極海域。
3 、有效抵抗敵人海軍,破壞和擊沉水面船隻。
4 、支援被水環繞或接近水的地方,無聲無息運送補給品。
5 、本身作為有益的水下試驗場所。
❺ 潛水艇是怎麼發明的
潛水艇就是受到魚的潛游啟發而發明、研製出來的。1775年,北美獨立戰爭爆發後,英國版殖民統治者權憑藉海上優勢,糾集大批戰艦,輪番轟擊美國海陸軍,使美軍傷亡慘重。當時美軍中有一個名叫達韋·布希內爾的將軍,不堪英軍的欺侮,決心反戈一擊。他一直在苦思冥想:怎樣才能炸沉敵艦呢?從空中,無法接近;從水上,無法隱蔽。一次,他走到海邊的礁石上,突然看見一條大魚悄悄潛游到小魚的下方後,猛地朝上一躍,咬住了一條小魚。他從這場「海戰」中大受啟發:能否造條像大魚那樣的船,潛在水中神不知鬼不覺地鑽到英國戰艦底下去放水雷,炸它個人飛艦沉呢?魚在水中自由地上浮下沉是靠鰾,船是否也可以仿造一個「鰾」?從這個思路出發,布希內爾與軍事專家們共同研製成功一艘可在水下潛行的機動船,船的底部做一個類似魚鰾的水艙,水艙內有兩個水泵,船在水面若要下沉時,就往船艙里灌水;船要上浮時,就把空氣壓進水艙,排出船里的水。仿照魚的鰭,安裝了兩台螺旋槳,一台管進退,一台管升降。這艘機動船第一次出去就巧妙制服了英國戰艦,炸得它人仰馬翻。後經逐步改進,就成了現代的潛水艇。
❻ 潛水艇的發明歷程
潛水艇最早可追溯到15-16世紀的列昂納多·達芬奇。據說他曾構思「可以水下航行的船」,但這種能力向來被視為「邪惡的」,所以他沒有畫出設計圖。直至一戰前夕,潛艇仍被當成「非紳士風度」的武器,其被俘艇員可能被以海盜論處。
16世紀,真實意義的潛艇出現。1578年,英國數學家威廉·伯恩(William Bourne)著書《發明與設計》描述潛艇。1620年,首艘有文字紀載的「可以潛水的船隻」(submerible vehicles)由荷蘭裔英國人克尼利厄斯·雅布斯縱·戴博爾(Cornelius Jacobszoon Drebbel)建成,主要即依據前者的設計,推進力由人力操作的櫓產生。但有人認為那隻是「縛在水面船隻下方的一個鈴鐺狀東西」,根本不能算潛艇。1620年至1624年,它有兩種改良型在泰晤士河上進行實驗。2002年,BBC電視節目 「Building the Impossible」播出,馬可ㄠ德華茲公司(Mark Edwards)根據當年設計圖建成一艘搭載兩人的戴博爾型潛艇,並成功潛航於伊頓的 Dorney 湖。
「可潛水船隻」能夠探索水下世界,但其軍事價值很快就被發掘了。1648年,切斯特主教約翰·維爾金斯(John Wilkins)著書《數學魔法》(Mathematical Magic)指出潛艇在軍事戰略上的優勢:
1 、私密性:前往世界任何海岸附近,並且不被發現或被制。
2 、安全性:海盜和劫匪無法搶劫水下船隻;無常潮汐和強烈風雨無法影響海面下25-30英尺(5-6 paces);冰和霜凍也無法危及潛艇乘員,即便在南北極海域。
3 、有效抵抗敵人海軍,破壞和擊沉水面船隻。
4 、支援被水環繞或接近水的地方,無聲無息運送補給品。
5 、本身作為有益的水下試驗場所。
❼ 潛水艇是什麼時候發明的
公元1620年,荷蘭物理學家科尼利斯‧德雷爾成功地製造出人類歷史上第一艘潛專水艇。這屬艘潛水艇的船體是木質結構,外面覆蓋著塗有油脂的牛皮,船內裝有作為壓載水艙使用的羊皮囊;下潛時,羊皮囊內灌滿水;上浮時,就把羊皮囊內的水擠出去;航行時,就用人力劃動木槳而行。德雷爾的潛水船被認為是潛水艇的雛形,所以他也被稱為「潛艇之父」。
❽ 關於潛水艇的仿生學短文 ,要按照提出問題再揭開秘密再發明創造的順序來寫
70年代,
D.
建成1艘單人操縱的木殼艇「
」號,通過
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
,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
引爆的
,可在艇內操縱系放於敵艦底部。
9月,「
」號
停泊在
的英國
「鷹」號,雖未獲成功,但開創了潛艇首次襲擊
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,
已經發明並被應用到了
和水面艦船上。
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。
末到
末是潛艇研製的重要時期。
,
R.
建造的「
」號潛艇,艇體為鐵架銅殼,艇長7米,攜帶兩枚
,由4人操縱。水上採用折疊
,以風帆為動力。水下採用手搖
推進。
60年代,
中,
建造的「亨利」號潛艇長約12米,呈
形,用8人搖動
前進,
4節,使用
攻擊敵方艦船。1864年2月17 日夜,「亨利」號用
炸沉
「豪薩
克」號,首創潛艇擊沉
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,
很慢。1863年,法國建造了「
」號潛艇,使用功率58.8千瓦(80馬力)的
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。
,英國建造了「
」號潛艇,使用
動力推進,
6節,
約80海里。
,美國建造了「
」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,
達到1000海里;水下使用
為動力,航速5節,
50海里,這是潛艇雙
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
或水雷。1866年,
R.
黑德製成第一枚魚雷。1881年,T.
特和G.
建造的「
特」 號潛艇,首次裝備魚雷發射管;同年,美國建造的「
」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
50年代,
的一名
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「
」號潛艇。艇體模仿海豚的外形設計,長42.67米,
420噸。使用一部功率為59千瓦(80馬力)的
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「
」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
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
們不得不
,為潛艇尋找更好的動力裝置。
,英國建造了一艘使用
動力推進的潛艇(也被命名為「
」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
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
――
。
出生在
利
納鎮,父親是英國
的一名
。父親的職業使
從小就對海洋及
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。
,霍蘭辭去了教師工作,帶著他的潛艇
到了美國。在美國,他一邊在一個都
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
部。但是,
對3年前支付5萬美
造的一艘名為「智慧之鯨」的小型手操潛艇的沉沒仍然
,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
一些革命者組成的「
亞社」的大力資助。在「
亞社」的支持下,經過3年時間的努力,霍蘭終於在
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
,能以每小時3.5海里的速度航行。但由於潛艇水下航行時
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,「
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
。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
」號)。該艇長約10米,
19噸,裝有一台11千瓦的
。為解決縱向穩定性問題,霍蘭為潛艇安裝了
。同時,
艇上安裝了一門
,使得「芬尼亞
」號潛艇既能在水下發射魚雷,又能在水面進行炮戰。「芬尼亞
」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
。
19世紀80年代末期,潛艇的發展引起了更多國家的興趣。
,長約45.7米、
為266噸的「
·齊德」號潛艇在法國下水了。它以
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。
「
·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」
。
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
公司擔任了
員的工作。但是不屈的
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
扎林斯基合作,又建造了他的第四艘潛艇「扎林斯基」號。
,當「扎林斯基」號建成下水時,因
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,
卻有一個名叫
伯爾的
於
設計了一艘由時機推進的潛艇。不幸的是,因為
伯爾與上司不和,其上司竟然不顧
而否定了他的計劃。
得知這一消息後,為了在與
的競爭中取勝,由海軍部於
舉辦了一次潛艇設計大賽。霍蘭大這次大賽中
,
。大賽的勝利使霍蘭於
接到了製造一艘潛艇的
,並從
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
了他的第五艘潛艇――「潛水者」號。該艇長26米,擁有水面航行的
——蒸汽機動力裝置和水下潛航的
——
。 「潛水者」號由此成為了潛艇雙
的
。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。
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)
和以
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
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
(向前、向後各1門),
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
。為了紀念這位偉大的
,人們將其稱為「霍蘭」號。雙
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
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
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
初,法國在潛艇這一領域也同處領先地位。1899年,由法國
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
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
一樣具有良好的
性,使得其水面航行的
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
並非起源於「納維爾」潛艇,而是由
首創。19世紀90年代,
由於受了法國著名科普作家
的
《
》的影響,單槍匹馬地投入到潛艇的研究之中。
從親戚那裡借來一筆錢,經過努力,於
建成了他的第一艘潛艇——「小亞
爸爸」號。「小亞
爸爸」號也許是潛艇史上自「
」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
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
帶動行走的,「小亞
爸爸」艇與其他潛艇相比
。它沒有用於注排水的
口袋或水泵、水箱等,而是採用裝載足夠重的
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
拋掉,艇體即可上浮。
不過,
最初建造潛艇並非為了軍事目的,而完全是被
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。
使
設備所產生的空氣壓力與艇外海
相等,這樣打開空氣閘艙的艙門,人們便可以穿著
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
。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
,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
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
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
,而用壓載水箱來帶動潛艇的沉浮。為了改善潛艇的
性,萊克又在吸氣管和排煙管外包上一層外殼,使「亞古爾」
形類似於現代潛艇
(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
伸出水面,從而延長了潛艇水下滯留時間。
,「亞古爾」號潛艇僅靠自身的動力,從
航行到了紐約,成了第一艘在
遠航的潛艇。萊克的第二艘潛艇「保護者」號也於
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、
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
的才華。
19世紀的最後10年中,潛艇已成為至少是具有潛在
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
法國的「
·齊德」號潛艇用魚雷擊沉了英國
「
他」之後,
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
中。在
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。
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
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
、水雷和魚雷。
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。
❾ 發明潛水艇的故事
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。