论文部分内容阅读
潜艇是一种能够潜入水中航行并具有一定功能的舰艇，原本用于军事侦察和作战。现在，潜艇的应用领域大为扩展，在人们的工作和生活中同样能够大显身手。
潜艇之父：约翰·霍兰
在潜艇的设计和研制中，爱尔兰人约翰·霍兰有着杰出的贡献，被后人亲切地称为“潜艇之父”。
1841年2月24日，约翰·霍兰出生在爱尔兰的利斯凯纳镇。因父亲是英国海岸警卫队员，所以，霍兰从小就对海洋及战舰充满了好奇。由于家境贫寒，霍兰中学还没毕业就开始工作。在那段时间，霍兰一边工作，一边设计自己喜欢的潜艇。在当时，潜行水中的想法一直被人们视为不诚实的鬼鬼祟祟的行为。而且早期出现的潜艇设计几乎都是形状怪异。所以，他不仅遇到了技术上的难题，还经受着道德观念的压力，从理论到实践都不被人们所接受。
1875年，霍兰来到美国。在这里，他得到一个爱尔兰社团的资助，开始自行研制潜艇。1881年，霍兰设计的“霍兰－2”号潜艇顺利下水。这艘潜艇长约10米、排水量19吨、装有1台15马力的内燃机。潜艇上首次安装了使潜艇在前进中下潜而保持纵向稳定的升降舵。这一设计在潜艇发展史上被认为是一个重要的里程碑。后来，霍兰因为和资助他经费的社团意见不和，只得被迫中止了这项潜艇的研制试验。
1893年，美国海军部举行了一次潜艇设计大赛。霍兰在大赛中夺魁，还接到了制造一艘潜艇的订单。为了建造更为像样的潜艇，霍兰设计了采用最新双推进装置的潜艇“霍兰一5”号。这艘潜艇在水面航行时使用蒸汽机动力装置，而在水下潜航时使用电动机动力推进装置，所以被称作双推进装置。
1897年5月17日，时年56岁的霍兰再一次成功地制造出另一艘传奇式潜艇。这艘潜艇长15米、装有33千瓦汽油发动机和以蓄电池为动力的电动机，下潜迅速机动灵活，能在水下发射鱼雷。这是霍兰设计的第6艘潜艇，也是他一生中设计建造的最后一艘潜艇。为了纪念霍兰这位伟大的先驱者，人们将这艘潜艇称为“霍兰”号。1899年12月，“霍兰”号潜艇在华盛顿举行的潜艇展览中，在水下航行了5100英里，超过了当时任何潜艇的航程。
1924年，约翰霍兰终因积劳成疾和满怀忧郁而病逝，享年73岁。他的一生，创业路程历经艰难，然而，对人类未知领域勇于突破的理念和追求科学的不屈不挠的精神，至今仍为人们所赞颂。
庞大的潜艇家族
潜艇可以说是一个人丁兴旺的家族，按推进动力源划分，可分为常规动力潜艇和核动力潜艇及超导潜艇等类别。
常规动力潜艇也叫“柴油蓄电池动力”潜艇，主要动力源是柴油机、蓄电池和电动机等。
核潜艇也叫核动力潜艇，是一种以核能为推动力的新型潜艇。核能的先进性使得核潜艇具有许多常规动力潜艇所不及的优点。一是续航能力强，换装一次核燃料，可连续使用3～10年。二是潜艇在水下逗留时间长。一艘潜艇能在水下呆多久，主要取决于潜艇上的空气再生设备和它的再生方法。常规动力潜艇采用氧气再生法，潜艇上人员在水下逗留时间通常为600小时左右；而核潜艇采用的是电解水法，能连续供氧。从理论上讲，人员可长年累月在水下航行，但考虑到入长期在水下工作和生活所能承受的体力，通常不超过3个月。三是排水量大，大型常规动力潜艇的排水量在2000吨以上，而核动力潜艇排水量通常在3000吨以上。别看它排水量大，在水下航速却比常规动力潜艇快得多，可达20～42节(1节等于1海里／小时)。四是下潜深，核潜艇下潜深度通常为300～600米，最大可达900余米。核潜艇的问世是潜艇发展史上的一次重大飞跃。从1955年美国建成世界上第一艘潜艇以来，至今美、俄、英、法、中等国在役的核潜艇近400艘。当前的核潜艇美中不足之处是水下辐射噪音大，容易遭敌方声纳探测，以后的方向是提高无声航速，发展“宁静型”核潜艇。
现在，一种具有优异性能的军用超导潜艇已经问世。与正在使用的常规潜艇或核潜艇相比，超导潜艇具有结构简单、推力大、航速高、无噪声、无污染、造价低等显著优点。超导潜艇独特的推进原理和极高的能量利用率将使潜艇具有更好的动力性能，航行速度无疑将会大大提高。据推算，超高速超导潜艇的航速可达60节以上。其次，潜艇所载弹药数量将因动力系统体积的减小而大量增加，潜艇的攻击力将显著增强。一艘性能十分先进的超导潜艇，其外型尺寸可能只有今日同类潜艇的一半，但所载弹药数量可能是现在的几倍。最重要的一点是由于磁流体推进技术取代了传统的螺旋桨推动，超导潜艇的噪音显著降低，普通的反潜声纳对它束手无策，这将大大提高潜艇的隐蔽性和生存能力。随着超导技术的不断完善，动力先进、隐身性好、攻击力强的小型高速超导潜艇将成为未来海战兵器中一颗耀眼的新星。
先进性能集于一身
目前，日本拥有世界一流的潜艇技术，在新型潜艇的研发制造技术上不断取得成就，最突出的特点是把各种先进性能集于一身。
静音性在潜艇所有性能指标中摆在头等重要的位置。据日本媒体报道，为了切实增强静音性能，新研制的潜艇在外观设计上参考比目鱼的造型，制成纯流线型艇体，尽可能减少海水在艇身结合部流动时引起的噪音和阻力。新潜艇还将取消螺旋桨，改用泵喷推进装置。这样一来，潜艇的航速虽然会有所下降，但原来螺旋桨运转而产生的空泡噪声随之消失，从而大幅降低潜艇的推进噪声，提高隐蔽性。此外，潜艇还在表面铺设大量由内部设有消音空腔的橡胶板块或聚氯酯材料制成的消音瓦，既能大幅度吸收探测声波的能量，减少对声纳声波的反射，又可抑制舰体振动，减小潜艇内部产生的机械辐射噪音，还可以改善艇体表面的流体动力特性，减少航行阻力。使潜艇像“海底礁石一样寂静”，从而可以迅速发现目标，执行远洋作战任务。
在制造的材料上，日本近几年对高强度钢进行了深入研究，其中包括美国海军使用的Y-100和HY－130型钢，先后研制出NS－63和NS－80高强度合金钢。为获得品质更好的潜艇艇壳钢材，日本经过不断探索和努力，最终生产出了NS－110超高强度合金钢，使潜艇的潜深达到了350米左右。现在，日本新一代潜艇完全采用NS－110超高强度合金钢制造艇壳，不仅使潜艇的潜航深度达到500米，而且具有耐冲撞的特性，可以有效地增强潜艇的耐冲击能力，减少战斗时沉没、重创等危急时刻物质和人员的损失。为吸取美俄核潜艇以前发生过水下相撞
潜艇之父：约翰·霍兰
在潜艇的设计和研制中，爱尔兰人约翰·霍兰有着杰出的贡献，被后人亲切地称为“潜艇之父”。
1841年2月24日，约翰·霍兰出生在爱尔兰的利斯凯纳镇。因父亲是英国海岸警卫队员，所以，霍兰从小就对海洋及战舰充满了好奇。由于家境贫寒，霍兰中学还没毕业就开始工作。在那段时间，霍兰一边工作，一边设计自己喜欢的潜艇。在当时，潜行水中的想法一直被人们视为不诚实的鬼鬼祟祟的行为。而且早期出现的潜艇设计几乎都是形状怪异。所以，他不仅遇到了技术上的难题，还经受着道德观念的压力，从理论到实践都不被人们所接受。
1875年，霍兰来到美国。在这里，他得到一个爱尔兰社团的资助，开始自行研制潜艇。1881年，霍兰设计的“霍兰－2”号潜艇顺利下水。这艘潜艇长约10米、排水量19吨、装有1台15马力的内燃机。潜艇上首次安装了使潜艇在前进中下潜而保持纵向稳定的升降舵。这一设计在潜艇发展史上被认为是一个重要的里程碑。后来，霍兰因为和资助他经费的社团意见不和，只得被迫中止了这项潜艇的研制试验。
1893年，美国海军部举行了一次潜艇设计大赛。霍兰在大赛中夺魁，还接到了制造一艘潜艇的订单。为了建造更为像样的潜艇，霍兰设计了采用最新双推进装置的潜艇“霍兰一5”号。这艘潜艇在水面航行时使用蒸汽机动力装置，而在水下潜航时使用电动机动力推进装置，所以被称作双推进装置。
1897年5月17日，时年56岁的霍兰再一次成功地制造出另一艘传奇式潜艇。这艘潜艇长15米、装有33千瓦汽油发动机和以蓄电池为动力的电动机，下潜迅速机动灵活，能在水下发射鱼雷。这是霍兰设计的第6艘潜艇，也是他一生中设计建造的最后一艘潜艇。为了纪念霍兰这位伟大的先驱者，人们将这艘潜艇称为“霍兰”号。1899年12月，“霍兰”号潜艇在华盛顿举行的潜艇展览中，在水下航行了5100英里，超过了当时任何潜艇的航程。
1924年，约翰霍兰终因积劳成疾和满怀忧郁而病逝，享年73岁。他的一生，创业路程历经艰难，然而，对人类未知领域勇于突破的理念和追求科学的不屈不挠的精神，至今仍为人们所赞颂。
庞大的潜艇家族
潜艇可以说是一个人丁兴旺的家族，按推进动力源划分，可分为常规动力潜艇和核动力潜艇及超导潜艇等类别。
常规动力潜艇也叫“柴油蓄电池动力”潜艇，主要动力源是柴油机、蓄电池和电动机等。
核潜艇也叫核动力潜艇，是一种以核能为推动力的新型潜艇。核能的先进性使得核潜艇具有许多常规动力潜艇所不及的优点。一是续航能力强，换装一次核燃料，可连续使用3～10年。二是潜艇在水下逗留时间长。一艘潜艇能在水下呆多久，主要取决于潜艇上的空气再生设备和它的再生方法。常规动力潜艇采用氧气再生法，潜艇上人员在水下逗留时间通常为600小时左右；而核潜艇采用的是电解水法，能连续供氧。从理论上讲，人员可长年累月在水下航行，但考虑到入长期在水下工作和生活所能承受的体力，通常不超过3个月。三是排水量大，大型常规动力潜艇的排水量在2000吨以上，而核动力潜艇排水量通常在3000吨以上。别看它排水量大，在水下航速却比常规动力潜艇快得多，可达20～42节(1节等于1海里／小时)。四是下潜深，核潜艇下潜深度通常为300～600米，最大可达900余米。核潜艇的问世是潜艇发展史上的一次重大飞跃。从1955年美国建成世界上第一艘潜艇以来，至今美、俄、英、法、中等国在役的核潜艇近400艘。当前的核潜艇美中不足之处是水下辐射噪音大，容易遭敌方声纳探测，以后的方向是提高无声航速，发展“宁静型”核潜艇。
现在，一种具有优异性能的军用超导潜艇已经问世。与正在使用的常规潜艇或核潜艇相比，超导潜艇具有结构简单、推力大、航速高、无噪声、无污染、造价低等显著优点。超导潜艇独特的推进原理和极高的能量利用率将使潜艇具有更好的动力性能，航行速度无疑将会大大提高。据推算，超高速超导潜艇的航速可达60节以上。其次，潜艇所载弹药数量将因动力系统体积的减小而大量增加，潜艇的攻击力将显著增强。一艘性能十分先进的超导潜艇，其外型尺寸可能只有今日同类潜艇的一半，但所载弹药数量可能是现在的几倍。最重要的一点是由于磁流体推进技术取代了传统的螺旋桨推动，超导潜艇的噪音显著降低，普通的反潜声纳对它束手无策，这将大大提高潜艇的隐蔽性和生存能力。随着超导技术的不断完善，动力先进、隐身性好、攻击力强的小型高速超导潜艇将成为未来海战兵器中一颗耀眼的新星。
先进性能集于一身
目前，日本拥有世界一流的潜艇技术，在新型潜艇的研发制造技术上不断取得成就，最突出的特点是把各种先进性能集于一身。
静音性在潜艇所有性能指标中摆在头等重要的位置。据日本媒体报道，为了切实增强静音性能，新研制的潜艇在外观设计上参考比目鱼的造型，制成纯流线型艇体，尽可能减少海水在艇身结合部流动时引起的噪音和阻力。新潜艇还将取消螺旋桨，改用泵喷推进装置。这样一来，潜艇的航速虽然会有所下降，但原来螺旋桨运转而产生的空泡噪声随之消失，从而大幅降低潜艇的推进噪声，提高隐蔽性。此外，潜艇还在表面铺设大量由内部设有消音空腔的橡胶板块或聚氯酯材料制成的消音瓦，既能大幅度吸收探测声波的能量，减少对声纳声波的反射，又可抑制舰体振动，减小潜艇内部产生的机械辐射噪音，还可以改善艇体表面的流体动力特性，减少航行阻力。使潜艇像“海底礁石一样寂静”，从而可以迅速发现目标，执行远洋作战任务。
在制造的材料上，日本近几年对高强度钢进行了深入研究，其中包括美国海军使用的Y-100和HY－130型钢，先后研制出NS－63和NS－80高强度合金钢。为获得品质更好的潜艇艇壳钢材，日本经过不断探索和努力，最终生产出了NS－110超高强度合金钢，使潜艇的潜深达到了350米左右。现在，日本新一代潜艇完全采用NS－110超高强度合金钢制造艇壳，不仅使潜艇的潜航深度达到500米，而且具有耐冲撞的特性，可以有效地增强潜艇的耐冲击能力，减少战斗时沉没、重创等危急时刻物质和人员的损失。为吸取美俄核潜艇以前发生过水下相撞