本文是“燃烧的岛群”自媒体第171篇原创文章，全文共4769字，配图28幅，阅读需要10分钟。
从早期潜艇诞生的那一刻起，这种武器就是勇敢者的游戏，今天让我们来回顾一下发展早期潜艇的玩命之路。
图1. 欧洲人最早的水下船的航行示意图
一般认为，早在16世纪，欧洲人就提出了可在水下航行的船只的理论。1620年，荷兰人科尼利斯·德雷尔成功制造出人类第一艘“潜艇”，为木质结构，外表覆盖以涂有油脂的牛皮，使用羊皮囊作为浮沉控制水柜，当羊皮囊灌满海水时能够控制潜入水下3-4米处，德雷尔因此也被称为潜艇之父。
图2. 荷兰人德雷尔造出第一艘潜艇的复制纪念品
1776年，美国人戴维特·布什内尔制造出的“海龟”号潜艇，第一次将其用于军事目标。当时正值美国独立战争期间，为了打击强大的英国海军，美国人不得不搞点“歪门邪道”。“海龟”正是在这个背景下被乔治·华盛顿将军赏识并鼓励投入实战。
图3. 美国人布什内尔设计的“海龟”号原始潜艇
“海龟”的外形酷似海龟，艇内空气可供乘员呼吸半小时。为了控制潜艇的上浮下沉，在艇内设计有压载水舱，通过手泵排水。在水下航行时，有两根通气管可以升出水面，以便和海面交换新鲜空气（可想而知这种交换效率多么低下）。“海龟”在水下只能通过水平和垂直方向上的两个人力驱动的螺旋桨来推进。为了应对紧急情况，“海龟”还设计了一块90公斤重的压舱铁块，紧急时刻只需要抛掉这个铁块，“海龟”就可以快速上浮。
图4. “海龟”号的内部结构示意图
“海龟”的武器是挂在艇体外面的一个重约68公斤的炸药包，利用潜艇的隐蔽性能偷偷接近敌舰，通过向上的一句螺旋杆（类似于大号螺丝钉）凿开敌船底部，然后将炸药包挂在敌舰舰体外表上，并遥控引爆。“海龟”的设计兼顾到潜水性能、动力系统和武器系统，是潜艇作为海战武器之始！
图5. 驾驶“海龟”号的示意图
1776年9月7日，一位美国勇士——上士埃兹拉·李利用黑夜掩护，驾驶着“海龟”成功潜到停泊在港内的英国战舰“鹰”号的船尾，接下来他将操纵一个钻头试图在英舰船体上钻孔以固定炸药包，不幸的是他刚好钻在了一块金属板上一直徒劳无功，30分钟后，李上士忙得大汗淋漓，艇内的空气也污浊到无法呼吸，不得不放弃进攻上浮返回。
图6. “海龟”号出击英国战舰“鹰”号的历险
“海龟”创造了潜艇历史上的许多个第一次，但是他的缺点同样非常明显。艇体太小仅能容纳一人，此人必须同时操作潜艇的上浮下沉、前进后退、观察和放置炸药包，同时狭小的艇体可供容纳的空气也太少，不能支持长时间作战，李上士的失败虽有偶然因素，但如果持续性再长一些，说不定就是一次成功的袭击。另外就是原始潜艇“海龟”显然抗浪性能极差，只能在平静的海港活动，谈不上任何“远洋作战能力”。
图7. 富尔顿设计的“鹦鹉螺”号，注意水上用的船帆
20年后，又一位美国人罗伯特·富尔顿开始了对“海龟”潜艇的改进，1801年5月，在动了入侵英格兰的小心思的拿破仑支持下，富尔顿建成了“鹦鹉螺”号潜艇，为铁框架铜外壳，艇长6.89米，最大直径3米，形如雪茄，艇中央有指挥塔，外观上已接近现代潜艇。
图8. 儒勒·凡尔纳的《海底两万里》中的电动潜艇”鹦鹉螺“号
“鹦鹉螺”号在水面用风帆推进，水下用人力螺旋桨推进，通过压载水柜控制浮沉。为了解决水下呼吸问题，艇上带有压缩空气，可供4个人和2支蜡烛在水下使用3小时，能潜至水下8-9米处，它的武器是水雷，攻击方式与“海龟”号一样。
图9. 《海底两万里》中“鹦鹉螺”号潜艇的想象图
无论从艇体材料还是各种设备来说，“鹦鹉螺”号都大大超越了“海龟”号，在很多方面已接近现代潜艇。尤其是首次在潜艇上使用的水平舵，能够让雪茄状的潜艇在水中保持俯仰角度，有效改变潜水深度，同时大大改善了潜艇的操纵性。
值得一提的是，在法国著名科幻作家儒勒·凡尔纳1870年发表的经典作品《海底两万里》里，就以“鹦鹉螺”号来命名了那艘著名的大型潜艇，更加值得一提的是，他将刚刚发明不久的电力想象为“鹦鹉螺”号的动力源，这与150年后电动汽车的流行有异曲同工之处，想象力实在是非凡的丰富！
图10. 蒸汽轮船的发明人罗伯特·富尔顿的纪念邮票
可惜的是虽然法国人曾经动过入侵英格兰的心思，但随着特拉法加大海战的失败而最终烟消云散，仍然原始的“鹦鹉螺”号也显然不具备偷渡过风高浪急的英吉利海峡的能力。富尔顿后来一气之下带着技术投奔了法国的对手英国，但在家大业大实力雄厚的英国皇家海军，这艘蚊子船显然也得不到什么重视，最后不了了之。
图11. 利用铁锅炉改造而成的第一艘实战潜艇“亨利”号
又过了60年，美国内战期间，来自南方阿拉巴马州的霍勒斯·亨利于1863年建造出体型更大的“亨利”号潜艇。“亨利”号由一台铁锅炉改装而成，长约18.29米，外观上更像一支细长的雪茄，可容纳8名艇员。在水下航行时由8人一起摇动曲柄连通的螺旋桨来推进，最大速度可达每小时4海里。“亨利”号同样通过压载物和压载水舱来控制浮沉，武器为一枚鱼雷，用一根60.96米长的引线拖在艇体的后面。
图12. “亨利”号内部8人摇动螺旋桨的示意图
“亨利”号比“海龟”、“鹦鹉螺”号都更受重视和重用，亨利的团队进行了多次试航，有三次都遭遇了艇沉人亡的悲剧，就连勇敢的发明人亨利本人都在第四次试航中不幸遇难，但是美国人的韧劲在这里显露无疑，亨利团队的其他人将沉没的“亨利”号打捞出水，安葬了遇难的先驱者，排干海水继续改进，随后的几次试航都取得了成功。
图13. “亨利”号艇首的撑杆水雷
1864年2月17日夜9点，“亨利”号在灯光的指引下接近到北军巡洋舰“休斯敦”号旁边仅10米处，使用撑杆水雷顶在了靠近“休斯敦”号弹药舱的船体外侧，水雷被引爆后诱发了连续不断的爆炸，“休斯敦”号被击沉，“亨利”号也最终被“休斯敦”号沉没漩涡引起的水流拖入海底，同归于尽。
图14. “亨利”号的作战过程模拟
为了解决多人操作问题，“亨利”号拉长了艇体，同时带来的最大缺陷就是纵向稳定性差，非常容易产生致命的纵倾，这也是早期潜艇一直难以突破的技术瓶颈，往往需要付出生命的代价！
美国南北战争是一次颇为奇葩的战争，处于弱势的南军发明了种种脑洞大开的新式武器，如第一艘取得实战战果的潜艇“亨利”号，首次批量建造的铁甲舰（IronClad），和首次大规模批量生产使用的线膛来复枪。
图15. 太平军和湘军作战示意图
顺便提一句，与此同时期的中国也在内战，太平军使用大量进口的洋枪一度压制了仍在迷恋骑射治国的清妖，逼得满清皇族不得不放大招——把军政大权下放给汉族地方大员，令其自行组建军队（团练）平叛，虽然此举成功镇压了太平军，但也最终导致了清廷权威尽失，大权旁落，中央越发失去对地方的控制力，此为后话不表。
图16. 美国人富尔顿发明的蒸汽机驱动的轮船
时间进入蒸汽机的时代，这种崭新的动力真正赋予潜艇以实战能力。早期潜艇只能以人力驱动，基本谈不上什么续航力和持续作战能力，实际等同于一种“特攻”武器，实用性比利用自然风力的水面帆船差许多。但蒸汽机的发明使人类终于可以驾驭化学能转化而成的动能，从而突破了人的体力局限，东西方的巨大鸿沟差距也从此开始加速拉开！
图17. 发明现代潜艇原型的美国人约翰·霍兰
1897年，又一位美国人约翰·霍兰在前人基础上，制造出一艘以汽油机为水面航行驱动力、以蓄电池电动马达为水下航行驱动力的双推进动力系统潜艇（霍兰6号试验艇）。需要注意的是，霍兰6号并不是第一艘使用了汽油机和电力驱动的潜艇，之前已有人尝试过这两种动力，但他是第一艘将两种动力结合于一体的潜艇。
图18. 美国海军购入的“霍兰”型潜艇
该艇长15.3米，宽3.05米，排水量64吨。水面航行速度可达8节，航程约1000海里；水下潜行速度5节，航程50海里。武器方面是艏部的一具鱼雷发射管，共携带3枚鱼雷，艏艉部还各安装了一门机关炮。编制艇员7人，最大下潜深度可达30米，各种性能已完全具备二战潜艇的基本特征。
图19. 英国海军购入的“霍兰”型潜艇
1900年4月，美国海军以15万美元的价格购买下这艘潜艇并命名为“霍兰”号，舷号SS-1。“霍兰”号是现代潜艇的鼻祖，霍兰本人也因此被称为“现代潜艇之父”。从“霍兰”号开始，各海军强国开始重视水下舰队的建设，英、德、日、俄等国纷纷购入或仿制“霍兰”号潜艇，并且按照各自的国情军情向不同的方向发展提升潜艇性能。
图20. 一战德国潜艇部队取得击沉3艘英国巡洋舰后的凯旋
潜艇战术发展的第一个高潮期是第一次世界大战，德国人作为海上的新来者和弱势方，大大发挥了潜艇兵器的作用，取得了不俗的战果，但仍不足以改变整个海战的态势，值得一提的是，二战中名声鹊起的邓尼兹在一战时期就是一名潜艇艇长，拥有丰富的潜艇作战经验。
图21. 日本海军购入的“霍兰”型潜艇
日本潜艇是在霍兰潜艇流行后才开始起步，1904年6月11日，日本三井物产公司向美国电力船舶公司购买了5艘“霍兰”型潜艇，并在次年年底前陆续组装完成。1905年10月23日，由这5艘潜艇组成的第1潜艇队成军。随后，日本人又引入霍兰的图纸自行仿制出6号、7号潜艇，组成第2潜艇队。
图22. 美国海军使用的早期现代潜艇
1910年4月15日，日本国产的第6号潜艇（使用全套霍兰本人提供的图纸，但排水量仅及1号潜艇的一半）出航训练。训练内容是在潜航状态下使用通气管吸入空气，让汽油发动机提供动力，以大幅提高潜艇的水下航速。10时许，6号潜艇开始潜航，在附近负责观测的“历山丸”过了一个多小时发现仍无动静，判断潜艇沉没，遂转入救援。两天后才打捞出水，发现14名艇员已全部丧命，在艇中找到了佐久间艇长用铅笔写在笔记本上的潦草记录：
图23. 早期的“霍兰”1型潜艇，形似水下棺材，危险度极高
“关于潜艇沉没的原因，使用汽油作潜航试验时，下潜深度过大，闸门阀虽然关闭，但在下潜过程中，链条拉断，随即用手关闭，但后部已灌满水，造成艇体纵倾约25度而下沉。”
“关于沉没后的情况：
1．潜艇纵倾，仰角约13°。
2．用配电盘供电，电灯熄灭，电缆燃烧，浓烈的汽油味使人呼吸困难，14时10分许（此处疑为笔误）潜艇沉没。在难闻气体之中，艇员们手操抽水机，尽力排水。
3．在潜艇下沉时，主水柜即排水，因电灯熄灭看不到仪表刻度，但可确认主水柜已排水完毕，电源断绝，电池外溢，但一点海水也未进，未出现氯化气体，所剩氧气仅有500磅左右，唯一可用的是人工抽水机。（以上是借助指挥舱的微光，11时45分前记下的）。 艇内进水，艇员大都泡在海水里，异常寒冷。平时我要求艇员胆大心细，否则不能指望成为一个好的潜艇艇员，但要防止心细有余而畏缩不前。人们或许以此事故来讥笑我们，然而我确信，上面的话绝对不会错。
4．指挥室的深度计指到52，我们虽奋力排水，但到12时许潜艇已经一动不动地潜坐海底了。这时的深度约为10噚。
5．潜艇艇员需要挑选优秀的人员来充当，所幸，本艇艇员个个忠于职守，非常满意！”
图24. 早期现代潜艇“霍兰”号内部图
“每次出航，我都有死的思想准备，将遗言留在母舰桌子的抽屉里，这是个人私事勿须赘述，只请求田口浅见兄烦交愚父。12时30分，呼吸极为困难，虽曾企图排除汽油，但无济于事。”
以上记录虽然在若干时间点上存在次序混乱，但大致可以判断出该艇于10时左右发生纵倾，估计于11时10分沉没，随后艇员使用手动抽水机排水未果。11时45分，艇内开始进水，艇员浸泡在初春寒冷的海水中。到12时，潜艇彻底沉没在水下18米深处，氧气含量降低。12时30分，艇员意志逐渐模糊，最终全体窒息死亡。
图25. 太平洋战争中活动活跃的袖珍潜艇“甲标的”
经过一战的洗礼，潜艇在破交战上应用虽逐步显现，但由于早期潜艇存在远洋适航性差，续航力不足的问题，无法长期在敌方基地或港口附近执行任务，再加上一战中德国潜艇多次击沉缺乏反潜准备的英国军舰，使得日本海军将潜艇定义为一种主要用于在舰队决战前执行渐减作战的辅助兵器，另外也可以执行包括侦察、运输、布雷、破交在内的多种辅助任务。
图26. 搭载“甲标的”出击的日本潜艇（下）
由于日本海军着眼于在浩瀚的太平洋上作战，其发展潜艇部队时也偏向于建造和装备大型远洋潜艇，随后陆续建造有60多艘各型潜艇，到太平洋战争爆发前，日本潜艇部队一共编成7个潜艇队，其中最精锐的第1、2、3三个潜艇队被编入珍珠港作战序列，配合机动部队主力行动。
图27. 美国人使用“海龟”出击示意图
为了能够以较小的代价削弱美国舰队，日本海军煞费苦心地研究出袖珍潜艇，可通过母艇的搭载前往敌方基地遂行攻击。如同两百年前“海龟”号的攻击一样，这种袭击最好是在敌方尚未有充分的戒备情况下进行，因此最适合的作战时机就是偷袭珍珠港之时。
图28. 二战中的U艇，现代潜艇的经典之作
关于日本潜艇部队出动“甲标的”微型潜艇参加珍珠港作战的详细过程在本篇里不再赘述，详细可见，关于日本偷袭珍珠港的细节，可以在关注本号后订阅。
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