浩瀚的大洋是墳場——袖珍潛艇的早期發展和作戰歷史

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浩瀚的大洋是墳場——袖珍潛艇的早期發展和作戰歷史

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浩瀚的大洋是墳場——袖珍潛艇的早期發展和作戰歷史

本文是「燃燒的島群」自媒體第171篇原創文章,全文共4769字,配圖28幅,閱讀需要10分鐘。

從早期潛艇誕生的那一刻起,這種武器就是勇敢者的遊戲,今天讓我們來回顧一下發展早期潛艇的玩命之路。

浩瀚的大洋是墳場——袖珍潛艇的早期發展和作戰歷史

圖1. 歐洲人最早的水下船的航行示意圖

一般認為,早在16世紀,歐洲人就提出了可在水下航行的船只的理論。1620年,荷蘭人科尼利斯·德雷爾成功製造出人類第一艘「潛艇」,為木質結構,外表覆蓋以塗有油脂的牛皮,使用羊皮囊作為浮沉控制水櫃,當羊皮囊灌滿海水時能夠控制潛入水下3-4米處,德雷爾因此也被稱為潛艇之父。

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圖2. 荷蘭人德雷爾造出第一艘潛艇的復制紀念品

1776年,美國人戴維特·布什內爾製造出的「海龜」號潛艇,第一次將其用於軍事目標。當時正值美國獨立戰爭期間,為了打擊強大的英國海軍,美國人不得不搞點「歪門邪道」。「海龜」正是在這個背景下被喬治·華盛頓將軍賞識並鼓勵投入實戰。

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圖3. 美國人布什內爾設計的「海龜」號原始潛艇

「海龜」的外形酷似海龜,艇內空氣可供乘員呼吸半小時。為了控制潛艇的上浮下沉,在艇內設計有壓載水艙,通過手泵排水。在水下航行時,有兩根通氣管可以升出水面,以便和海面交換新鮮空氣(可想而知這種交換效率多麼低下)。「海龜」在水下只能通過水平和垂直方向上的兩個人力驅動的螺旋槳來推進。為了應對緊急情況,「海龜」還設計了一塊90公斤重的壓艙鐵塊,緊急時刻只需要拋掉這個鐵塊,「海龜」就可以快速上浮。

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圖4. 「海龜」號的內部結構示意圖

「海龜」的武器是掛在艇體外面的一個重約68公斤的炸藥包,利用潛艇的隱蔽性能偷偷接近敵艦,通過向上的一句螺旋桿(類似於大號螺絲釘)鑿開敵船底部,然後將炸藥包掛在敵艦艦體外表上,並遙控引爆。「海龜」的設計兼顧到潛水性能、動力系統和武器系統,是潛艇作為海戰武器之始!

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圖5. 駕駛「海龜」號的示意圖

1776年9月7日,一位美國勇士——上士埃茲拉·李利用黑夜掩護,駕駛著「海龜」成功潛到停泊在港內的英國戰艦「鷹」號的船尾,接下來他將操縱一個鑽頭試圖在英艦船體上鑽孔以固定炸藥包,不幸的是他剛好鑽在了一塊金屬板上一直徒勞無功,30分鐘後,李上士忙得大汗淋漓,艇內的空氣也污濁到無法呼吸,不得不放棄進攻上浮返回。

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圖6. 「海龜」號出擊英國戰艦「鷹」號的歷險

「海龜」創造了潛艇歷史上的許多個第一次,但是他的缺點同樣非常明顯。艇體太小僅能容納一人,此人必須同時操作潛艇的上浮下沉、前進後退、觀察和放置炸藥包,同時狹小的艇體可供容納的空氣也太少,不能支持長時間作戰,李上士的失敗雖有偶然因素,但如果持續性再長一些,說不定就是一次成功的襲擊。另外就是原始潛艇「海龜」顯然抗浪性能極差,只能在平靜的海港活動,談不上任何「遠洋作戰能力」。

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圖7. 富爾頓設計的「鸚鵡螺」號,注意水上用的船帆

20年後,又一位美國人羅伯特·富爾頓開始了對「海龜」潛艇的改進,1801年5月,在動了入侵英格蘭的小心思的拿破侖支持下,富爾頓建成了「鸚鵡螺」號潛艇,為鐵框架銅外殼,艇長6.89米,最大直徑3米,形如雪茄,艇中央有指揮塔,外觀上已接近現代潛艇。

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圖8. 儒勒·凡爾納的《海底兩萬里》中的電動潛艇」鸚鵡螺「號

「鸚鵡螺」號在水面用風帆推進,水下用人力螺旋槳推進,通過壓載水櫃控制浮沉。為了解決水下呼吸問題,艇上帶有壓縮空氣,可供4個人和2支蠟燭在水下使用3小時,能潛至水下8-9米處,它的武器是水雷,攻擊方式與「海龜」號一樣。

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圖9. 《海底兩萬里》中「鸚鵡螺」號潛艇的想像圖

無論從艇體材料還是各種設備來說,「鸚鵡螺」號都大大超越了「海龜」號,在很多方面已接近現代潛艇。尤其是首次在潛艇上使用的水平舵,能夠讓雪茄狀的潛艇在水中保持俯仰角度,有效改變潛水深度,同時大大改善了潛艇的操縱性。

值得一提的是,在法國著名科幻作家儒勒·凡爾納1870年發表的經典作品《海底兩萬里》里,就以「鸚鵡螺」號來命名了那艘著名的大型潛艇,更加值得一提的是,他將剛剛發明不久的電力想像為「鸚鵡螺」號的動力源,這與150年後電動汽車的流行有異曲同工之處,想像力實在是非凡的豐富!

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圖10. 蒸汽輪船的發明人羅伯特·富爾頓的紀念郵票

可惜的是雖然法國人曾經動過入侵英格蘭的心思,但隨著特拉法加大海戰的失敗而最終煙消雲散,仍然原始的「鸚鵡螺」號也顯然不具備偷渡過風高浪急的英吉利海峽的能力。富爾頓後來一氣之下帶著技術投奔了法國的對手英國,但在家大業大實力雄厚的英國皇家海軍,這艘蚊子船顯然也得不到什麼重視,最後不了了之。

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圖11. 利用鐵鍋爐改造而成的第一艘實戰潛艇「亨利」號

又過了60年,美國內戰期間,來自南方阿拉巴馬州的霍勒斯·亨利於1863年建造出體型更大的「亨利」號潛艇。「亨利」號由一台鐵鍋爐改裝而成,長約18.29米,外觀上更像一支細長的雪茄,可容納8名艇員。在水下航行時由8人一起搖動曲柄連通的螺旋槳來推進,最大速度可達每小時4海里。「亨利」號同樣通過壓載物和壓載水艙來控制浮沉,武器為一枚魚雷,用一根60.96米長的引線拖在艇體的後面。

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圖12. 「亨利」號內部8人搖動螺旋槳的示意圖

「亨利」號比「海龜」、「鸚鵡螺」號都更受重視和重用,亨利的團隊進行了多次試航,有三次都遭遇了艇沉人亡的悲劇,就連勇敢的發明人亨利本人都在第四次試航中不幸遇難,但是美國人的韌勁在這里顯露無疑,亨利團隊的其他人將沉沒的「亨利」號打撈出水,安葬了遇難的先驅者,排幹海水繼續改進,隨後的幾次試航都取得了成功。

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圖13. 「亨利」號艇首的撐桿水雷

1864年2月17日夜9點,「亨利」號在燈光的指引下接近到北軍巡洋艦「休斯敦」號旁邊僅10米處,使用撐桿水雷頂在了靠近「休斯敦」號彈藥艙的船體外側,水雷被引爆後誘發了連續不斷的爆炸,「休斯敦」號被擊沉,「亨利」號也最終被「休斯敦」號沉沒漩渦引起的水流拖入海底,同歸於盡。

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圖14. 「亨利」號的作戰過程模擬

為了解決多人操作問題,「亨利」號拉長了艇體,同時帶來的最大缺陷就是縱向穩定性差,非常容易產生致命的縱傾,這也是早期潛艇一直難以突破的技術瓶頸,往往需要付出生命的代價

美國南北戰爭是一次頗為奇葩的戰爭,處於弱勢的南軍發明了種種腦洞大開的新式武器,如第一艘取得實戰戰果的潛艇「亨利」號,首次批量建造的鐵甲艦(IronClad),和首次大規模批量生產使用的線膛來復槍。

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圖15. 太平軍和湘軍作戰示意圖

順便提一句,與此同時期的中國也在內戰,太平軍使用大量進口的洋槍一度壓制了仍在迷戀騎射治國的清妖,逼得滿清皇族不得不放大招——把軍政大權下放給漢族地方大員,令其自行組建軍隊(團練)平叛,雖然此舉成功鎮壓了太平軍,但也最終導致了清廷權威盡失,大權旁落,中央越發失去對地方的控制力,此為後話不表。

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圖16. 美國人富爾頓發明的蒸汽機驅動的輪船

時間進入蒸汽機的時代,這種嶄新的動力真正賦予潛艇以實戰能力。早期潛艇只能以人力驅動,基本談不上什麼續航力和持續作戰能力,實際等同於一種「特攻」武器,實用性比利用自然風力的水面帆船差許多。但蒸汽機的發明使人類終於可以駕馭化學能轉化而成的動能,從而突破了人的體力局限,東西方的巨大鴻溝差距也從此開始加速拉開!

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圖17. 發明現代潛艇原型的美國人約翰·霍蘭

1897年,又一位美國人約翰·霍蘭在前人基礎上,製造出一艘以汽油機為水面航行驅動力、以蓄電池電動馬達為水下航行驅動力的雙推進動力系統潛艇(霍蘭6號試驗艇)。需要注意的是,霍蘭6號並不是第一艘使用了汽油機和電力驅動的潛艇,之前已有人嘗試過這兩種動力,但他是第一艘將兩種動力結合於一體的潛艇。

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圖18. 美國海軍購入的「霍蘭」型潛艇

該艇長15.3米,寬3.05米,排水量64噸。水面航行速度可達8節,航程約1000海里;水下潛行速度5節,航程50海里。武器方面是艏部的一具魚雷發射管,共攜帶3枚魚雷,艏艉部還各安裝了一門機關炮。編制艇員7人,最大下潛深度可達30米,各種性能已完全具備二戰潛艇的基本特徵。

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圖19. 英國海軍購入的「霍蘭」型潛艇

1900年4月,美國海軍以15萬美元的價格購買下這艘潛艇並命名為「霍蘭」號,舷號SS-1。「霍蘭」號是現代潛艇的鼻祖,霍蘭本人也因此被稱為「現代潛艇之父」。從「霍蘭」號開始,各海軍強國開始重視水下艦隊的建設,英、德、日、俄等國紛紛購入或仿制「霍蘭」號潛艇,並且按照各自的國情軍情向不同的方向發展提升潛艇性能。

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圖20. 一戰德國潛艇部隊取得擊沉3艘英國巡洋艦後的凱旋

潛艇戰術發展的第一個高潮期是第一次世界大戰,德國人作為海上的新來者和弱勢方,大大發揮了潛艇兵器的作用,取得了不俗的戰果,但仍不足以改變整個海戰的態勢,值得一提的是,二戰中名聲鵲起的鄧尼茲在一戰時期就是一名潛艇艇長,擁有豐富的潛艇作戰經驗。

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圖21. 日本海軍購入的「霍蘭」型潛艇

日本潛艇是在霍蘭潛艇流行後才開始起步,1904年6月11日,日本三井物產公司向美國電力船舶公司購買了5艘「霍蘭」型潛艇,並在次年年底前陸續組裝完成。1905年10月23日,由這5艘潛艇組成的第1潛艇隊成軍。隨後,日本人又引入霍蘭的圖紙自行仿制出6號、7號潛艇,組成第2潛艇隊。

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圖22. 美國海軍使用的早期現代潛艇

1910年4月15日,日本國產的第6號潛艇(使用全套霍蘭本人提供的圖紙,但排水量僅及1號潛艇的一半)出航訓練。訓練內容是在潛航狀態下使用通氣管吸入空氣,讓汽油發動機提供動力,以大幅提高潛艇的水下航速。10時許,6號潛艇開始潛航,在附近負責觀測的「歷山丸」過了一個多小時發現仍無動靜,判斷潛艇沉沒,遂轉入救援。兩天後才打撈出水,發現14名艇員已全部喪命,在艇中找到了佐久間艇長用鉛筆寫在筆記本上的潦草記錄:

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圖23. 早期的「霍蘭」1型潛艇,形似水下棺材,危險度極高

「關於潛艇沉沒的原因,使用汽油作潛航試驗時,下潛深度過大,閘門閥雖然關閉,但在下潛過程中,鏈條拉斷,隨即用手關閉,但後部已灌滿水,造成艇體縱傾約25度而下沉。」

「關於沉沒後的情況:

1.潛艇縱傾,仰角約13°。

2.用配電盤供電,電燈熄滅,電纜燃燒,濃烈的汽油味使人呼吸困難,14時10分許(此處疑為筆誤)潛艇沉沒。在難聞氣體之中,艇員們手操抽水機,盡力排水。

3.在潛艇下沉時,主水櫃即排水,因電燈熄滅看不到儀表刻度,但可確認主水櫃已排水完畢,電源斷絕,電池外溢,但一點海水也未進,未出現氯化氣體,所剩氧氣僅有500磅左右,唯一可用的是人工抽水機。(以上是借助指揮艙的微光,11時45分前記下的)。 艇內進水,艇員大都泡在海水里,異常寒冷。平時我要求艇員膽大心細,否則不能指望成為一個好的潛艇艇員,但要防止心細有餘而畏縮不前。人們或許以此事故來譏笑我們,然而我確信,上面的話絕對不會錯。

4.指揮室的深度計指到52,我們雖奮力排水,但到12時許潛艇已經一動不動地潛坐海底了。這時的深度約為10噚。

5.潛艇艇員需要挑選優秀的人員來充當,所幸,本艇艇員個個忠於職守,非常滿意!」

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圖24. 早期現代潛艇「霍蘭」號內部圖

「每次出航,我都有死的思想準備,將遺言留在母艦桌子的抽屜里,這是個人私事勿須贅述,只請求田口淺見兄煩交愚父。12時30分,呼吸極為困難,雖曾企圖排除汽油,但無濟於事。」

以上記錄雖然在若干時間點上存在次序混亂,但大致可以判斷出該艇於10時左右發生縱傾,可能於11時10分沉沒,隨後艇員使用手動抽水機排水未果。11時45分,艇內開始進水,艇員浸泡在初春寒冷的海水中。到12時,潛艇徹底沉沒在水下18米深處,氧氣含量降低。12時30分,艇員意志逐漸模糊,最終全體窒息死亡。

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圖25. 太平洋戰爭中活動活躍的袖珍潛艇「甲標的」

經過一戰的洗禮,潛艇在破交戰上應用雖逐步顯現,但由於早期潛艇存在遠洋適航性差,續航力不足的問題,無法長期在敵方基地或港口附近執行任務,再加上一戰中德國潛艇多次擊沉缺乏反潛準備的英國軍艦,使得日本海軍將潛艇定義為一種主要用於在艦隊決戰前執行漸減作戰的輔助兵器,另外也可以執行包括偵察、運輸、布雷、破交在內的多種輔助任務。

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圖26. 搭載「甲標的」出擊的日本潛艇(下)

由於日本海軍著眼於在浩瀚的太平洋上作戰,其發展潛艇部隊時也偏向於建造和裝備大型遠洋潛艇,隨後陸續建造有60多艘各型潛艇,到太平洋戰爭爆發前,日本潛艇部隊一共編成7個潛艇隊,其中最精銳的第1、2、3三個潛艇隊被編入珍珠港作戰序列,配合機動部隊主力行動。

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圖27. 美國人使用「海龜」出擊示意圖

為了能夠以較小的代價削弱美國艦隊,日本海軍煞費苦心地研究出袖珍潛艇,可通過母艇的搭載前往敵方基地遂行攻擊。如同兩百年前「海龜」號的攻擊一樣,這種襲擊最好是在敵方尚未有充分的戒備情況下進行,因此最適合的作戰時機就是偷襲珍珠港之時。

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圖28. 二戰中的U艇,現代潛艇的經典之作

關於日本潛艇部隊出動「甲標的」微型潛艇參加珍珠港作戰的詳細過程在本篇里不再贅述,詳細可見太平洋戰爭的第一個日本戰俘酒卷和男,抓他的竟也是日本人!,關於日本偷襲珍珠港的細節,可以在關注本號後訂閱。

未完待續,敬請關注「燃燒的島群」,深入了解和研究太平洋戰爭和中日戰爭,搜尋訂閱同名公眾號,更多內容更精彩!