寻找超级潜艇

林适雨

此时此刻，成百上千的潜艇正在世界的各个大洋中巡逻，它们潜伏在海底的深处，隐秘地执行着一系列非常重要的任务。这些隐蔽在海洋深处的舰艇首次广泛使用是在第一次世界大战期间，德国使用以柴油机为主动力的U型潜艇（U是“水下潜艇”的德文首字母）。U型潜艇作为战争中最神秘的武器，曾摧毁了数以千计的商船和军舰，并自此徹底改变了海战的面貌。

自1620年荷兰人德雷尔发明人力驱动的潜艇以来，潜艇已经有了很大的发展，大多数现代潜艇要么使用柴油电力驱动，要么使用核反应堆来提供动力。当前一种潜艇浮在海面上时，柴油发动机会驱动潜艇的螺旋桨，为电动机充电；在水下，电动机会使螺旋浆旋转，让潜艇在水中移动。由于柴油电力潜艇需要充电和补充燃料，因此，它们的航程有限，许多国家的海军更喜欢核动力潜艇。核动力潜艇可以一次在水下呆上几个星期，利用核裂变释放的热能产生蒸汽，蒸汽再驱动涡轮机和螺旋浆。

各国海军会使用大大小小、各种型号的潜艇，这些潜艇隐藏在幽深黑暗的水域中慢慢靠近目标，收集信息或发射导弹。它们通常可以分为两类：攻击型潜艇，用于搜索和摧毁敌舰；弹道导弹潜艇，用于攻击陆地目标。

除了在军事方面的应用，潜艇在研究海洋环境方面的用处也非常大，它可以承受巨大的海底压力，带着潜水员到达海洋深处。近年来，新型的无人水下航行器开始在水中执行危险的任务，而人们只需安全地留在岸边或附近的船只上，远距离操控航行器。虽然目前这些航行器的航程仍十分有限，但在未来，它们将完全取代潜艇。

潜艇上的生活

潜艇员如何在海下数百米处生存？

除了流线型的外壳，潜艇还有一个能够承受强大水压的坚固内壳。加压气罐可以为潜艇内部提供氧气，或者电流分解海水也可以产生氧气和氢气。潜艇员呼出的二氧化碳可以通过碱石灰捕获去除（碱石灰中的成分可与二氧化碳发生化学反应、吸收二氧化碳）。淡水也可以在潜艇中生产，海水加热后会变成水蒸气，水蒸气冷凝就会变成可以喝的水。

潜艇员有时需要在狭窄的环境中生活几个月之久，这样的生活对潜艇员的身体、精神都有很高的要求。需要长期作业的大型潜艇可以承载60人至200人，在过去，潜艇员无法和外界沟通，只能与其他潜艇员作伴，但今天，他们可以使用电子邮件与家人保持联系。当然，人类的身体并不适合水下生活，实现人类在潜艇中生活的愿望，还需要一些技术的支持。

深海营救

当碰撞或爆炸等事故造成潜艇受损时，潜艇员可以通过无线电发出求救信号，同时发射一个浮标，以显示潜艇的位置。然后，一种名为深潜救生艇的微型潜艇就会潜入深海，利用声纳搜寻失事潜艇。当深海救生艇锁定目标后，它会通过舱门与失事潜艇相对接，营救潜艇内的人员，再将他们转移到船上。某些型号的深潜救生艇一次最多可以承载24人。

超音速潜艇

目前现代潜艇的最高时速为75千米/小时左右，对比超音速飞机，潜艇的最大时速似乎太慢了，这是因为液体会比空气产生更大的阻力，潜艇需要更大的动力和能量才能克服阻力。不过，哈尔滨工业大学的研究人员正在设想一种技术，可以让潜艇以音速航行，即在海水中以1000多千米/小时的速度航行。他们的方法以超空泡为基础，其原理是在船艇等物体表面和水之间产生一个气体空腔，船艇等物体在气体空腔中前进，就可以减小阻力，使船艇等达到更快的速度。然而，超空泡技术存在一个问题，即超空泡潜艇的船舵将无法利用水来实现转向。为了克服这一问题，科学家们创造了一种液体，该液体可以被喷洒在潜艇的一侧，减少该侧的阻力，利用潜艇两侧的阻力差来转向。不过，到目前为止，超空泡潜艇还处于设想阶段。

无人水下航行器

因为潜艇员水下作业的危险性很高，所以世界各国的海军都在开发和使用无人水下航行器来进行水下作业。无人水下航行器的重要应用之一就是扫雷，它们可以搜寻和破坏水下炸药，同时保证附近船只上的船员不受伤害。除了协助军方的工作，无人水下航行器还可以携带各种摄像头和传感器，来协助水下科学研究。水下无人机可以调查和监控人类难以到达的地方，并收集自然环境中海洋野生动物的信息。例如，美国伍兹霍尔海洋研究所的无人机首次让科学家们观察到了大白鲨在水下的捕猎行为，这表明大白鲨在伏击猎物前会利用深海黑暗的环境来隐藏自己。

未来的潜艇

随着技术的飞速发展，水下潜艇将会更加多元化，除了前文中提到的超音速潜艇和无人水下航行器，超隐形潜艇也是未来最重要的潜艇类型之一。2015年3月份，瑞典萨博国防安全公司的A26型潜艇计划正式立项，这是一种连发动机和螺旋浆的声音都可以隐藏的超级隐形潜艇。随着情报收集和沿海监视变得越来越重要，这些高科技潜艇将能够在浅水区作业，在收集更多信息的同时避免被敌军发现。该项目预计于2022年完工，届时A26潜艇将搭载26名船员，潜入200米深处，为瑞典海军赢得更多的军事优势。