《海底两万里》:成功预言核潜艇成为海战利器
  • 来源:科普时报
  • 作者:刘 健
  • 2022-06-15 12:27

    海洋是地球生命的摇篮。因为海洋贸易本身所蕴藏的巨大财富,从而引起了海上掠夺和冲突。于是,用来保护海上贸易的海军就产生了,“海战”一词也开始出现在人类的语言里。从古希腊的克里特时代算起,海军与海战的历史已经将近5000年。在这期间,人类所使用的最重要的海战武器就是战舰。但从本质上说,航行在海面上的战舰始终是为需要呼吸空气的人类而设计建造的。而只有一种战舰是真正属于海洋的,那就是潜水艇。

    1776年,美国人布什内尔建造了世界上第一艘军用潜艇“海龟号”。从此,能够在水面下航行的潜艇便逐渐成为了各海军强国武器库中的要角。不过,常规动力潜艇使用柴油机驱动,必需依赖外部空气才能正常运转。这让原本以隐秘潜行作为杀手锏的潜艇,平添了一个无谓的软肋。为了解决这个难题,科学家终于设计建造出了理论上可以在海洋中无限期航行的超级潜水艇——核动力潜艇。

    1954年1月21日,美国海军建造的世界上第一艘核动力潜艇“鹦鹉螺号”下水,使人类长时间潜航大洋的梦想变为了现实。“鹦鹉螺号”这个名字恰恰就来自这个潜航大洋梦想的源头——科幻大师儒勒·凡尔纳的名著《海底两万里》。

1955年,世界上第一艘核潜艇“鹦鹉螺号”的潜望塔。(视觉中国供图)


   《海底两万里》:“鹦鹉螺号”的传奇

    1866年,大洋上发生了多起原因不明的海难事故,很多幸存的船员都宣称目睹了体积巨大、游动速度奇快的海怪。1867年,美国政府决定派遣林肯号战列舰去消灭这头作祟的海怪。

    巴黎博物馆生物学教授皮埃尔·阿龙纳斯和他的仆人康塞尔登上了林肯号,此前阿龙纳斯坚信袭船事件都是传说中的“独角鲸”所为,但林肯号上的鱼叉手、加拿大人尼德·兰却认为,造成船难的罪魁祸首是一艘先进的潜水船。

    一天晚上,教授猛然发现漆黑的水面突然冒出一个庞然大物。战舰随即对怪物展开攻击。激战中,阿龙纳斯教授、康塞尔和尼德·兰不幸坠海。在经过几个小时的挣扎后,他们3人登上了一座在海中浮动的钢铁小岛。原来,这就是那只让全世界为之震惊的“海怪”——一艘能够潜入海中航行的新式船只。

    进入这艘怪船后,3个人见到了自称“尼莫船长”的神秘人。尼莫船长介绍,这艘船名为“鹦鹉螺号”,是一艘货真价实的潜水艇。随后,尼莫船长还带领他们参观了“鹦鹉螺号”,令阿龙纳斯教授大开眼界。而最让教授感到震撼的是,这是一艘全部依靠电力推动运行的船只。对于任何一个生活在十九世纪中叶的人来说,这都是难以想象的奇迹。而更加惊心动魄的海底探险也就此展开。

    在近10个月的海底旅行中,“鹦鹉螺号”以12公里的时速,旅行途经太平洋、印度洋、红海、地中海、大西洋、南极,最终回到北冰洋。尼莫船长和他的“客人们”饱览了海底变幻无穷的奇异景观和各类生物,期间经历了搁浅、土著人围攻、同鲨鱼搏斗、冰山封路、章鱼袭击,尼莫船长以惊人的毅力和智慧,指挥全体船员,战胜了这一切艰难险阻。

    当“鹦鹉螺号”进入北冰洋时,3人终于设法逃离了它。


与凡尔纳在《海底两万里》中预言的一样,高速、深潜和持久的续航能力成为现代核动力潜艇的显著特征。

    要让潜艇获得高航速,就需要对潜艇的外形和动力系统进行改进。现代核潜艇已普遍采用水下流体动力性能最佳的水滴型或鲸鱼型艇身,这种设计可减少潜航时的水摩擦阻力,有助于提高水下航速,并使之超过水上航速。目前世界各国建成服役的核潜艇,水下最高航速一般都高于25节,有的最快速度甚至超过40节,比普通鱼雷的速度还要快。而核潜艇之所以能够成为“水下神行太保”的另一个法宝,就是动力强劲的核反应堆。

    核潜艇上装备的核反应堆与普通核电站使用的核反应堆在工作原理上是相似的。目前,世界上多数现役核潜艇采用压水式核反应堆。这种核反应堆通过可控核裂变反应产生高温,加热循环水,产生热蒸汽,推动汽轮机运转,为潜艇提供动力和维持艇上各种设施运作的电能。

    除了高速,核潜艇的另外一手绝活就是深潜。为了保证自身行动的隐秘性,同时也是为了躲避敌方的电子侦察和反潜武器,核潜艇不得不向大洋深处挺近。然而,众所周知,在海洋中每下潜10米,压强就要增加105帕,约等于1公斤的重量。在几千米深的海水下,其压强足以将钢制潜水器压扁。为了能增加核潜艇的潜深,世界各国在建造核潜艇的过程中,已经开始普遍采用高强度钛合金钢作为潜艇壳体材料。目前,俄罗斯海军装备有全钛合金外壳的阿尔法级攻击潜艇最大潜深逼近了1000米的大关,令该型潜艇具备了极强的隐蔽性,可以出其不意地对敌方发起攻击。

    核潜艇相比于常规动力潜艇的另一个显著特点是具有持久的续航能力。由于核潜艇采用核反应堆作为动力源,核潜艇内部可以实现空气、水等生命维持系统的循环运行。所以,从理论上说,核潜艇具有无限的续航能力。迄今为止,已经拥有核潜艇的国家都曾进行过核潜艇的水下不间断环球航行试验。只是,这些航行的水兵们由于长时间生活在狭窄、封闭、昼夜不分的环境中,导致了很多严重的生理和心理障碍问题,甚至有人还在航行途中不幸罹难。然而,正是因为这些先驱者的努力和牺牲,才让我们对于神秘莫测的海洋有了更多的了解和认识。

    (作者系天津艺术职业学院副教授,中国科幻研究中心特聘专家)


责任编辑:于翔
  • TEL:010-58884104
  • E-Mail:kepu@kepu.gov.cn
  • 如果您有任何意见或建议,请联系我们!