尋找超級潛艇

林適雨

此時(shí)此刻，成百上千的潛艇正在世界的各個(gè)大洋中巡邏，它們潛伏在海底的深處，隱秘地執(zhí)行著一系列非常重要的任務(wù)。這些隱蔽在海洋深處的艦艇首次廣泛使用是在第一次世界大戰(zhàn)期間，德國使用以柴油機(jī)為主動(dòng)力的U型潛艇（U是“水下潛艇”的德文首字母）。U型潛艇作為戰(zhàn)爭中最神秘的武器，曾摧毀了數(shù)以千計(jì)的商船和軍艦，并自此徹底改變了海戰(zhàn)的面貌。

自1620年荷蘭人德雷爾發(fā)明人力驅(qū)動(dòng)的潛艇以來，潛艇已經(jīng)有了很大的發(fā)展，大多數(shù)現(xiàn)代潛艇要么使用柴油電力驅(qū)動(dòng)，要么使用核反應(yīng)堆來提供動(dòng)力。當(dāng)前一種潛艇浮在海面上時(shí)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)驅(qū)動(dòng)潛艇的螺旋槳，為電動(dòng)機(jī)充電；在水下，電動(dòng)機(jī)會(huì)使螺旋漿旋轉(zhuǎn)，讓潛艇在水中移動(dòng)。由于柴油電力潛艇需要充電和補(bǔ)充燃料，因此，它們的航程有限，許多國家的海軍更喜歡核動(dòng)力潛艇。核動(dòng)力潛艇可以一次在水下呆上幾個(gè)星期，利用核裂變釋放的熱能產(chǎn)生蒸汽，蒸汽再驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)和螺旋漿。

各國海軍會(huì)使用大大小小、各種型號(hào)的潛艇，這些潛艇隱藏在幽深黑暗的水域中慢慢靠近目標(biāo)，收集信息或發(fā)射導(dǎo)彈。它們通?？梢苑譃閮深悾汗粜蜐撏?，用于搜索和摧毀敵艦；彈道導(dǎo)彈潛艇，用于攻擊陸地目標(biāo)。

除了在軍事方面的應(yīng)用，潛艇在研究海洋環(huán)境方面的用處也非常大，它可以承受巨大的海底壓力，帶著潛水員到達(dá)海洋深處。近年來，新型的無人水下航行器開始在水中執(zhí)行危險(xiǎn)的任務(wù)，而人們只需安全地留在岸邊或附近的船只上，遠(yuǎn)距離操控航行器。雖然目前這些航行器的航程仍十分有限，但在未來，它們將完全取代潛艇。

潛艇上的生活

潛艇員如何在海下數(shù)百米處生存？

除了流線型的外殼，潛艇還有一個(gè)能夠承受強(qiáng)大水壓的堅(jiān)固內(nèi)殼。加壓氣罐可以為潛艇內(nèi)部提供氧氣，或者電流分解海水也可以產(chǎn)生氧氣和氫氣。潛艇員呼出的二氧化碳可以通過堿石灰捕獲去除（堿石灰中的成分可與二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、吸收二氧化碳）。淡水也可以在潛艇中生產(chǎn)，海水加熱后會(huì)變成水蒸氣，水蒸氣冷凝就會(huì)變成可以喝的水。

潛艇員有時(shí)需要在狹窄的環(huán)境中生活幾個(gè)月之久，這樣的生活對潛艇員的身體、精神都有很高的要求。需要長期作業(yè)的大型潛艇可以承載60人至200人，在過去，潛艇員無法和外界溝通，只能與其他潛艇員作伴，但今天，他們可以使用電子郵件與家人保持聯(lián)系。當(dāng)然，人類的身體并不適合水下生活，實(shí)現(xiàn)人類在潛艇中生活的愿望，還需要一些技術(shù)的支持。

深海營救

當(dāng)碰撞或爆炸等事故造成潛艇受損時(shí)，潛艇員可以通過無線電發(fā)出求救信號(hào)，同時(shí)發(fā)射一個(gè)浮標(biāo)，以顯示潛艇的位置。然后，一種名為深潛救生艇的微型潛艇就會(huì)潛入深海，利用聲納搜尋失事潛艇。當(dāng)深海救生艇鎖定目標(biāo)后，它會(huì)通過艙門與失事潛艇相對接，營救潛艇內(nèi)的人員，再將他們轉(zhuǎn)移到船上。某些型號(hào)的深潛救生艇一次最多可以承載24人。

超音速潛艇

目前現(xiàn)代潛艇的最高時(shí)速為75千米/小時(shí)左右，對比超音速飛機(jī)，潛艇的最大時(shí)速似乎太慢了，這是因?yàn)橐后w會(huì)比空氣產(chǎn)生更大的阻力，潛艇需要更大的動(dòng)力和能量才能克服阻力。不過，哈爾濱工業(yè)大學(xué)的研究人員正在設(shè)想一種技術(shù)，可以讓潛艇以音速航行，即在海水中以1000多千米/小時(shí)的速度航行。他們的方法以超空泡為基礎(chǔ)，其原理是在船艇等物體表面和水之間產(chǎn)生一個(gè)氣體空腔，船艇等物體在氣體空腔中前進(jìn)，就可以減小阻力，使船艇等達(dá)到更快的速度。然而，超空泡技術(shù)存在一個(gè)問題，即超空泡潛艇的船舵將無法利用水來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。為了克服這一問題，科學(xué)家們創(chuàng)造了一種液體，該液體可以被噴灑在潛艇的一側(cè)，減少該側(cè)的阻力，利用潛艇兩側(cè)的阻力差來轉(zhuǎn)向。不過，到目前為止，超空泡潛艇還處于設(shè)想階段。

無人水下航行器

因?yàn)闈撏T水下作業(yè)的危險(xiǎn)性很高，所以世界各國的海軍都在開發(fā)和使用無人水下航行器來進(jìn)行水下作業(yè)。無人水下航行器的重要應(yīng)用之一就是掃雷，它們可以搜尋和破壞水下炸藥，同時(shí)保證附近船只上的船員不受傷害。除了協(xié)助軍方的工作，無人水下航行器還可以攜帶各種攝像頭和傳感器，來協(xié)助水下科學(xué)研究。水下無人機(jī)可以調(diào)查和監(jiān)控人類難以到達(dá)的地方，并收集自然環(huán)境中海洋野生動(dòng)物的信息。例如，美國伍茲霍爾海洋研究所的無人機(jī)首次讓科學(xué)家們觀察到了大白鯊在水下的捕獵行為，這表明大白鯊在伏擊獵物前會(huì)利用深海黑暗的環(huán)境來隱藏自己。

未來的潛艇

隨著技術(shù)的飛速發(fā)展，水下潛艇將會(huì)更加多元化，除了前文中提到的超音速潛艇和無人水下航行器，超隱形潛艇也是未來最重要的潛艇類型之一。2015年3月份，瑞典薩博國防安全公司的A26型潛艇計(jì)劃正式立項(xiàng)，這是一種連發(fā)動(dòng)機(jī)和螺旋漿的聲音都可以隱藏的超級隱形潛艇。隨著情報(bào)收集和沿海監(jiān)視變得越來越重要，這些高科技潛艇將能夠在淺水區(qū)作業(yè)，在收集更多信息的同時(shí)避免被敵軍發(fā)現(xiàn)。該項(xiàng)目預(yù)計(jì)于2022年完工，屆時(shí)A26潛艇將搭載26名船員，潛入200米深處，為瑞典海軍贏得更多的軍事優(yōu)勢。