潜艇的构想与实现
艇是一种既能在水面航行又能潜入水中某一深度进行机动作战的舰艇，潜艇也称潜水艇，是海军的主要舰种之一。潜艇在战斗中的主要作用是：对陆上战略目标实施核袭击；摧毁敌方军事、政治、经济中心；消灭运输舰船、破坏敌方海上交通线；攻击大中型水面舰艇和潜艇；执行布雷、侦察、救援和遣送特种人员登陆等。
一、潜艇的早期探索
在我们这个蔚蓝色的星球上，人类一直憧憬神秘的海底世界。面对这烟波浩渺的海洋，人们不禁产生了无尽的遐思，神秘的海底世界一直在诱惑着人们去探索、发现、创造。
传说在2000多年前的马其顿帝国，有个国王叫亚历山大，他酷爱旅游，他的足迹遍布了无数的山河湖泊、平原森林，但就是没有下过海。面对神秘莫测的大海，国王心里越发产生了要到海里去探寻一番的念头。可是，没有下海的工具，他的愿望迟迟难以实现。
于是他向全国发出布告，声称谁能够帮助他实现愿望，他就要重重地赏赐帮他实现愿望的人。过了几天，他的一位大臣献上了一计，说可以造一个大的玻璃柜，让国王躺在里面，然后把玻璃柜放入海中，这样就可以欣赏到海底的美妙景色了。国王一听很高兴，就命这个大臣负责制造这样的玻璃柜。
很快，工匠们就把柜子制造好了，把它送到了国王面前。国王高兴地穿戴整齐，带着柜子来到了海边。国王躺到柜子里后，侍卫把盖子盖好，然后用绳索把玻璃柜徐徐放入海水中。这位国王透过玻璃，高兴地看到了海底的景色。他如痴如醉，看了好长时间才意犹未尽地回到了岸上。
当然，这只是个美丽的传说。人类为了揭开海底的奥秘，进行了不少探索。有人甚至抱着石块跳入水中，观看水中的景色。真正从科学上研究入海之路的，还要算意大利的著名艺术家达·芬奇、意大利人伦德和英国人威廉·伯恩，他们为潜艇的诞生做了大量的理论和技术上的准备。
有人说达·芬奇是最早发明潜艇的人。达·芬奇是以其辉煌的艺术成就为人们所熟知的，但很少有人知道，他也是一位著名的科学家、发明家、工程师。他曾经发明过起重机、纺织机、自动锯、水车、闹钟等，还绘制过直升机起飞原理的样图。在他的一份绘画草稿中，人们发现了他设计的一种水下呼吸管。这种水下呼吸管类似于我们今天潜艇上用的通气管。它质地柔软，上面连接有一块浮木，这样就能把管口托出水面。潜水者的嘴与管子的另一端相连，可以在水下进行较长时间的活动。在他的绘画草稿中还可以看出，达·芬奇还对呼吸管进行过改进，即呼吸管的下部连在潜水者的护颈套上。潜水者还戴着护目镜，使人在水下更安全地活动。除此之外，达·芬奇还设计了脚蹼、手蹼和带有头盔的潜水服，使人可以像青蛙一样在水中游动。凡此种种，都有利地推动了真正意义上的潜艇的问世。
二、初识潜艇
我们已经知道，潜艇又称潜水艇，是一种能在水面航行、但主要是潜入水中进行活动及进行战斗的海军舰艇。潜艇机动性好、隐蔽性强，常可出其不意地攻击水面舰艇、潜艇、水上运输船队，破坏和摧毁敌方基地、港口和岸上目标。载有中远程核导弹的潜艇还可以袭击敌人具有战略意义的政治、经济中心、交通枢纽等陆上目标，是世界各国海军最重要的主力舰种之一。
多数潜艇具有两层或部分为两层壳体，内层用高强度钢板焊成，称耐压艇体；外层用较薄钢板焊成，称非耐压艇体；两层艇体之间分隔成许多小舱，称压载水舱。压载水舱上部有放气阀、下部有注水阀。压舱水舱内充满水，潜艇就下潜；用压缩空气将水排出，潜艇就上浮。此外，潜艇的艏部和尾部装有水平舵，帮助潜艇下潜或上浮。潜艇上还有速潜水舱，供在紧急情况时下潜或上浮。
潜艇在水下航行时，燃料、淡水、食物乃至弹药的消耗都会引起重心变化，而武器使用及各种设备操作甚至会使艇体倾斜。为使舱体保持平衡，潜艇中部设有浮力调节水舱，艇艏和艇艉设有倾差调节水舱。为保证艇员生活，艇上设有粮食库和冷藏库，厨房做饭、烧菜、烧水和烤食物均用电炊具。而产生的各种污物平时储存在密闭的污物贮存器内，当在水面航行或没有敌情时再打开阀门放出。艇员生活的氧气供应是另一个大问题。潜艇在水下航行时，氧气供应靠氧气再生药、氧烛、氧气瓶及电解制氧装置等。
为了保持自身的隐蔽性，潜艇较多时间在水下航行。在水下航行时，潜艇了解水面情况最古老的观测设备是潜望镜。为了在深海、阴雨天和夜间也能进行观测，现代潜艇上还装有电视潜望镜和夜视潜望镜。电视潜望镜是利用电视摄像原理制成，可将海面情况显现在艇内的电视屏幕上，适用于潜艇在较深的海中进行观测；夜视潜望镜是在普通潜望镜上装微光电视摄像机，可在阴雨天和夜间观察海面。雷达是潜艇的另一只敏锐的眼睛。潜艇上装有主动式对空、对海雷达，并装有被动式雷达搜索器。而声呐和噪声测向仪则被称作潜艇的耳朵。主动式声呐的发射机发出超声波，用接收机接收反射回来的超声波可发现目标。它探测距离远，但不隐蔽。噪声测向仪靠接收和测听敌舰航行时发出的噪声来发现目标，比较隐蔽。为了与基地及己方舰艇进行通信联络，艇上装有长波无线电台、超长波无线电台、短波无线电台等；有些潜艇还装备有超短波卫星通信设备。
现代潜艇，特别是核动力潜艇，近年来特别注重装备先进的探测导航设施和先进的作战系统，并采取隐身降噪措施，如美国的“鲟鱼”级核动力攻击潜艇，不仅装有惯性导航系统、“欧米加”无线电导航系统、多用途综合声呐和鱼雷射击指挥系统，还加装了冰下导航声呐，使潜艇能安全地在极地冰层下航行。英国于20世纪90年代初服役的“支持者”攻击型潜艇，艇外壳上覆盖了吸声“消声瓦”，采用7叶大侧斜式螺旋桨，加装减震隔音设备，用以对抗敌声呐的探测。为减少雷达反射面积，该艇用防雷达波隐身材料覆盖在通气管、桅杆和潜望镜上；在柴油机排气管顶部装设了空气冷却烟囱帽，以增强“隐身”效果。
在几百年的发展过程中，潜艇已形成了一个族员众多的家族。通常是按作战用途、动力装置、排水量（艇级）、艇体结构和艇体线型进行分类。
按作战用途可分为攻击型潜艇和弹道导弹潜艇两大类。攻击型潜艇按主要武器装备区分又包括鱼雷潜艇和飞航式导弹潜艇。其主要使命是袭击敌水上舰艇和运输船，破坏敌海上交通线，也可对敌岸港口基地实施攻击；也用于巡逻、侦察、布雷、输送人员物资。近年发展的反潜潜艇也属于攻击型潜艇，攻击型潜艇也称战术潜艇。弹道导弹潜艇是以弹道式导弹为主要武器的潜艇，此类艇中部设置有可垂直发射导弹的弹道导弹舱。其主要任务是攻击敌陆上重要固定目标，如政治、经济中心、大型机场、交通枢纽等。弹道导弹潜艇装有一系列高精度定位和计算机系统，发射导弹时，还有保持艇体姿态的措施，以保证命中精准度。在当前，弹道式导弹的弹头一般都是核装药。为了自卫，此类艇也装备鱼雷武器。弹道导弹潜艇也称战略型潜艇。
在这两大类潜艇之外，还有一类潜艇称作特种潜艇，也叫辅助潜艇。它们是雷达哨潜艇、布雷潜艇和运输潜艇。
按动力装置对潜艇分类也是一种常用的分类方法，可分为常规动力潜艇和核动力潜艇。常规动力潜艇的动力装置由柴油机、电动机和蓄电池组组成。当潜艇在水面航行和用通气管在水下航行时用柴油机作动力；在全潜状态时，依靠蓄电池组作为能源使电动机工作，提供航行动力。
核动力装置是利用核反应堆工作提供热源，通过蒸汽轮机将这种热能转换成机械能，用以带动推进器以推动潜艇航行的动力装置。核动力装置功率大，核裂变不需要氧气，所以核动力潜艇航速高、能长期潜伏水下、隐蔽性好。总体说来，核动力潜艇的性能优于常规动力潜艇。
按潜艇的排水量分类，潜艇又可分为大型潜艇、中型潜艇、小型潜艇和袖珍潜艇。若按艇体结构形式分类则有单壳体潜艇、个半壳体潜艇、双壳体潜体和单双壳体混合式潜艇。如果按艇体线型分类，可分为常规型潜艇、水滴型潜艇和过渡型潜艇。艇型的选择主要是考虑减小阻力和提高航行稳定性。
潜艇不仅族员众多、武器装备威力强大，而且由于它特有的隐蔽性并能实施战略任务，普遍受到各国海军的重视。
三、从“海龟”到“小亚尔古爸爸”
潜艇的诞生与发展走过了一段曲折而漫长的历程，从第一艘牛皮潜水船下水到最早的机械动力潜艇建成，经历了大约260年的时光。这期间有众多的先驱者进行了勇敢的探索，展现了卓越的智慧，还有更多的无名精英献出了宝贵的生命，他们都是人类科学发展史中的功臣。
早在1620年，荷兰物理学家科尼利斯·德布雷根据英国人威廉·伯恩的潜艇理论，建成了能潜入水中并能在水下推进的潜水船。这艘潜水船由一个木枢及在木枢外蒙的涂油牛皮组成。船体内有羊皮囊，羊皮囊内注入水时船可下潜；挤出羊皮囊中的水，船就上浮。船上最多可乘12名水手，用桨推进，可潜到水下4米深。这艘潜水船可算是世界上最早的人力推进潜艇。
继德布雷之后，许多人都对潜艇及潜艇的作战运用进行了勇敢的实践。美国独立战争期间，从耶鲁大学毕业不久的戴维特·布会内尔在华盛顿的支持下，经过努力，研制成高约2米、外壳用橡木制成、可容纳1名水兵的作战潜艇“海龟”号。“海龟”号的水下爆破虽未成功，但它却创造了潜艇史上，潜艇携带水雷作战的第一个战例。19世纪初叶，法国拿破仑支持富尔顿建造了“慑鱼”号潜艇。该艇长7米、最大直径近3米，采用铁架铜壳结构，形如雪茄。艇上设有水柜，能潜入水下8～9米深处；还装有一根可折叠的桅杆，水上航行可利用风帆推进。在无风天气或水下航行时，则依靠一台手摇螺旋桨推进，其主要作战兵器也是水雷。19世纪中叶，德国的炮兵下士威廉·鲍尔制造了“火焰”号潜艇。该艇的特点是用脚踏飞轮带动螺旋桨驱动潜艇前进。
美国在南北战争期间建造的“亨利”号要算是最后一艘人力推进潜艇。它的艇体像一支细长的雪茄，是由一台锅炉改建而成。艇上装有长达15米的曲轴，由8名水手转动曲轴推动艇体前进；装有压载物和压载水舱，用于控制艇体的沉浮。作战武器也是水雷，可以6～7千米/小时的速度航行作战。艇内空气可供艇员短时间呼吸，所以只能执行短时间突击任务。在三次试航中，“亨利”号三次沉入水底，除个别指挥员外，艇员全部丧生。后来对“亨利”号改装，并在艇艏装上撑杆水雷。在1864年2月27日隐蔽出击，成功地炸沉了北军的一艘军舰，“亨利”号也同归于尽。“亨利”号是海战史上第一艘击沉敌舰的潜艇，它自己却得了个“水下棺材”的别称。
美国科学家约翰·霍兰在1875年向海军部提出建造新型潜艇的计划遭拒绝后，霍兰又不屈不挠地争取到“芬尼亚社”的大力资助。经过3年努力，终于建成了长5米、装有内燃机、能以3.5海里/小时（1海里=1852米）的速度航行的单人潜艇“霍兰”-I号。但该艇未能解决内燃机在水下工作的空气供应问题，所以下潜后就不得不停航。但霍兰在操纵该艇过程中积累了相当经验，在1893年霍兰得到了美海军的15万美元资金后，开始了第五艘潜艇的设计。第五艘潜艇命名为“潜水者”号，在设计建造过程中，霍兰数易方案，终于建成了长26米、具有双推进系统的潜艇。该艇在水面航行时用蒸汽机作为动力装置推进；在水下潜航时用电动机推进。不难看出，这与现代常规动力潜艇的柴电联合动力装置十分相近，所以人们称“潜水者”号为潜艇双推进系统的鼻祖。
在“潜水者”号的基础上，霍兰又设计建造了“霍兰”-Ⅱ号潜艇，人们习惯于将霍兰一生中建造的最后一艘潜艇称为“霍兰”号。“霍兰”号艇长15米，装有33千瓦的汽油发动机和以蓄电池为动力的电动机。在水上以7海里/小时速度可航行1000海里；在水下以5海里/小时速度航行可航行50海里。
该艇有艇员5人，能在水下发射鱼雷攻击敌舰。“霍兰”号水上航行平稳，下潜迅速、机动灵活，其优异的性能使之成为潜艇发展史上的一个里程碑；也奠定了霍兰作为“现代潜艇之父”这一光荣称号的基础。
19世纪的最后10年，还有一些人在改进潜艇的探索中也取得了可喜的成就，如美国青年西蒙·莱克，利用借来的钱于1893年建成了“小亚尔古爸爸”号人力推进潜艇。到1893年，“小亚尔古爸爸”号算是很不像样子的潜艇了。它长4.2米，高1.5米，艇体用松木板内衬帆布垫而成，像个大木柜子。艇底按前三点式装3个木轮，用手摇曲柄推动木轮前进。它只是靠重物压载沉入水下，抛掉重物使艇体上浮。但是，请先不要嘲笑这只“丑小鸭”。对于潜艇研制的执著精神使莱克在1897年又建造成“亚尔古”号潜艇。该艇用22.1千瓦汽油机作为动力装置，水上航行和水下航行都由这一台机器作动力。莱克在艇上装了能伸出水面的吸气管和排烟管，可提供汽油机在水下工作时所需空气和排烟；并用压载水箱解决了艇体的下沉和上浮。为了改善适航性，莱克在吸气管和排烟管外包上一层外壳，颇有点像现代潜艇指挥台的外壳了。由此可知，“亚尔古”号在潜艇吸气管航行和双壳结构方面的成绩都令世人刮目相看了。
而在1899年，法国科学家劳贝夫设计的“纳维尔”号潜艇下水之后，标志着双壳艇体结构达到了一个新阶段。“纳维尔”号具有一个鱼雷艇似的外壳，还有一个早期潜艇艇体模样的内壳。艇员和各种装备都安置在耐压的内壳之中；内、外壳之间的空间构成压载水柜。排出压载水柜中的水，潜艇在水面具有良好的适航性，以11海里/小时的速度航行，续航力500海里。当压载水柜注满水之后，“纳维尔”号可以5海里/小时的速度航行数小时，高航速可达8海里/小时。
事实上，在19世纪最后的10年中，潜艇在技术上已发展成为具有潜在威慑力量的武器了。但那时的海军强国如英国、美国都还没有认识到这一点。它们对潜艇持怀疑态度，认为那不过是小国的偷袭武器，依然热衷于推行“巨舰大炮主义”，这种海军战略在客观上阻滞了潜艇的进一步发展。
蛟龙腾飞——潜艇的飞速发展之路
