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儒勒·凡尔纳(1828.2.8~1905.3.24)是19世纪法国小说家、剧作家及诗人。凡尔纳一生创作了大量优秀的文学作品,以《在已知和未知的世界中的奇异旅行》为总名,代表作为三部曲《格兰特船长的儿女》《海底两万里》《神秘岛》以及《气球上的五星期》《地心游记》等。他的作品对科幻文学流派有着重要的影响,与赫伯特·乔治·威尔斯一道,被称作“科幻小说之父”,还被誉为“科学时代的预言家”。
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儒勒·凡尔纳
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《海底两万里》
1867年凡尔纳写了一本惊世之作《海底两万里》,书中博物学家和生物学家阿龙纳斯、其仆人康塞尔和鱼叉手尼德·兰一起随鹦鹉螺号潜艇的尼摩船长乘坐一艘叫“鹦鹉螺”的潜艇,从靠近日本的海域出发,进行了一次在海底环绕世界的航行。凡尔纳的小说读起来很精彩,但却留下了一个技术空白,那就是“鹦鹉螺号”的神秘动力。鹦鹉螺号是很长的圆筒形,两端为圆锥状,很像一支雪茄烟。它的长度,从头到尾正好是70米,横桁最宽的地方是8米,宽是长的十分之一。它从头至尾很长,两腰包底又相当圆,因此船行驶时积水容易排走,丝毫不会阻碍它的航行。
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《海底两万里》中的鹦鹉螺号
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《海底两万里》中的鹦鹉螺号
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《海底两万里》中的鹦鹉螺号
鹦鹉螺号最高航速可达50海里每小时。这是一艘理想化的潜艇,艇的驱动完全靠电力供给,而电力则是从海水提取钠,将钠与汞混合,组成一种用来替代本生蓄电池单元中锌元素的合金,再转化成电后取得的,储存在电池里。鹦鹉螺号是完全超越了当时的科技水平的产物。它完全不需要陆地的补给,可以无限期的在海上航行。
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《海底两万里》中的鹦鹉螺号
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《海底两万里》中的鹦鹉螺号
现实里,潜艇投入战争后,在两次世界大战中发挥了至关重要的作用。但由于常规潜艇水下航行时所用的是蓄电池供电的电动推进方式,如果蓄电池能量耗尽以后,潜艇必须浮出水面进行充电,这就大大降低了潜艇的优点隐蔽性。而且电力推进航速较低,续航力远远不足,严重削弱了潜艇作战能力的发挥。
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卢瑟福
1905年爱因斯坦提出质能转换公式。1914年英国物理学家卢瑟福通过实验,确定氢原子核是一个正电荷单元,称为质子。1932年英国物理学家查得威克发现了中子。1938年德国科学家奥托·哈恩用中子轰击铀原子核,发现了核裂变现象。1938年意大利人恩里科·费米逃离欧洲来到美国,1939年费米参与了美国国内的首次核裂变实验。1942年12月2日,在纳粹得势后离欧来美的匈牙利科学家利奥·西拉德的协助下,费米在芝加哥大学建造的世界上第一座核反应堆“芝加哥一号堆”内部成功产生可控的铀核裂变链式反应,开启了人类的原子能时代。费米因此也被称为“原子能之父”。战后,他成为了李政道的博士生导师。
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利奥·西拉德
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恩里科·费米
“芝加哥一号堆”(Chicago Pile-1, 简称cp-1) 是人类制作的第一台达到临界,实现核链式反应自持的核反应堆。CP-1的成功运行无疑有着划时代的意义,从这一刻起,人类真正开启了利用原子能的时代。当时共有49位科学家在现场见证了这一时刻。芝加哥一号堆的纪念碑(“Nuclear Energy”)于1967年建成,由英国著名雕塑家亨利·摩尔设计,现存在于芝加哥大学校园内,已经成为一个美国国家历史地标和芝加哥地标。
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芝加哥一号堆示意图
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建设中的芝加哥一号堆,黑色的是石墨砖,圆孔里面是放石墨块的
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芝加哥一号堆纪念碑“核能”
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芝加哥一号堆研究组1946年四周年合影
第二次世界大战时期的物理学家菲力普·艾贝尔森最早提出了如何将核反应堆装置在潜艇中以同时提供潜航时所需的推进力与电力,并提到可将潜艇用作一个导弹发射平台,将战术攻击潜艇转化为战略武器载具。这个概念获得了美国海军上将海曼·乔治·里科弗的支持,并促使美国国会批准授权建造一艘核潜艇,海曼·乔治·里科弗也因此被称为“核动力海军之父”。在美国海军内部是一个饱受争议的人物,他极为严苛,脾气暴躁,树敌众多。上级称他为“老贼”,下级和国防承包商说他是“暴君”。
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菲力普·艾贝尔森
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海曼·乔治·里科弗
1946年,美国海军选拔了一个由5名技术军官组成的小组前往“橡树岭国家实验室”学习核技术,海曼·里科弗上将成为小组负责人。他刻苦学习,很快从一个资深技术军官变成一位核工程专家和核物理学家。1953年3月,在爱达荷州美国国家反应堆试验站终于制造出来了一台紧湊型的压水堆,这台压水堆由西屋公司制造,编号为S1W型反应堆,其中的S就表示潜艇用。以此反应堆为基础,他还监督建造了希平港核电站,它是世界上第一座商用核电站,于1957年并网发电,开启了人类和平利用核能的新时代。
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里科弗团队
S1W建于爱达荷沙漠中的国家反应堆测试站,安装反应堆的壳体直径为15.2m、12.2m高,装水量为146万升,可模拟海上环境。相邻的壳体中包含换热器、泵和汽轮机。反应堆使用的铅屏壁尺寸与潜艇中完全相同。里科弗主持完成了核反应堆的小型化和实用化,可以把它安装在一个只有8.54米的舱段中。受控制棒影响,美海军要求S1W反应堆高为8.43米,控制棒由铪金属制成,抬高时可进行核裂变,降低后停止裂变。控制棒使用螺纹调节,上方装备转子,可通过电磁场实现上下移动。与苏联潜艇使用的滑轮方法相比,这种控制方案可减少反应堆对舰员的辐射影响。1953年6月,S1W模式堆满功率运行,随后开展了大量试验。1953年6月,反应堆实现连续运行96h,理论上可推进潜艇以26节的航速横跨大西洋,航程约4633km。
从1946年起,里科弗就积极向高层建议建造核潜艇,经过3年不懈努力,这个主张终于得到尼米兹上将和海军部长约翰·沙利文的支持。他被任命为国家原子能委员会和海军船舶局两个核动力机构的主管,同时兼任核潜艇工程的总工程师。并促使美国国会在1951年7月批准一纸建造案,授权建造一艘核子动力潜艇。1953年6月,S1W反应堆开始了满功率运转,同月实现了连续运转96小时,理论上以26节的航速横穿大西洋。实验的成功让美国海军深受鼓舞,他们让西屋公司继续建造一台S2W压水式核反应堆,准备实际安放在潜艇上。
鹦鹉螺号攻击核潜艇:
二战结束后,美国从被占领的德国造船厂得到了大量新型潜艇的设计资料,并且俘获了大量潜艇专家,甚至得到了两艘完好的U-ⅩⅩⅠ型潜艇。XXI型潜艇建造于二战末期,作为当今真正意义上的第一种潜水艇,XXI型在很多设计方面具有革命性的创新。从外形上看,该型潜艇采用了非常漂亮的流线型艇身,指挥围壳位于艇身中部。此时的XXI型潜艇基本获得了现代潜艇的要素特征,取消甲板炮、取消艇艉鱼雷、水下长航能力、水下攻击能力、声纳系统。
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美国测试的U-ⅩⅩⅠ 潜艇U-2513
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U-ⅩⅩⅠ潜艇U-2513
战后其中的两艘(U-2513与U-3008)向西方盟国投降,战后英美海军立刻着手对这两艘潜艇进行了全面的测试。其低阻力的流线化外型设计、更好的水下静音性能、更快的航速与大幅改进的水下航程、高容量电池、能让潜艇在水面下换气充电的通气管、能在10分钟装填全部6个向前的鱼雷管的液压机械装填系统、改进的鱼雷射控系统、优良的居住环境,乃至于曾计划配备的瓦尔特封闭循环涡轮系统等都让英美海军潜艇技术人员赞不绝口。美国海军在将其与作为自家主力的各型舰队型潜艇进行对比后,发现XXI型在水下航速上比自家潜艇快一倍,而且安静性能还要大幅领先,在感到落后之余,美海军也希望尽快将德国潜艇的技术融入自家下一代潜艇的设计中,以便保持美国潜艇的技术优势。
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美国测试的U-ⅩⅩⅠ潜艇U-3008
美国海军作战部长在1946年6月正式批准“强化水下推进能力计划”(Greater Underwater Propulsion Power Program,GUPPY),分7个批次改装了100余艘二战型舰队潜艇,保证了短期内潜艇部队的技术优势不会被苏联轻易超过。美海军从1946年起规划建造一种新的舰队型潜艇,在设计之初就纳入GUPPY的种种技术,这就是刺尾鱼级(Tang class),该级首先在1946年10月批准建造两艘(SS-563、564),1947年批准两艘(SS-565、566),1948年批准第三批二艘(SS-567、568)。由于设计时间较早,刺尾鱼级仍然延续了二战时代潜艇的构型,综合来说算是一型过渡用的潜艇-从二战构型到冷战早期常规潜艇的过渡产物。 这型潜艇也成为美国第一艘核潜艇的母型。
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刺尾鱼级SS-563“刺尾鱼”号
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SS-563“刺尾鱼”号
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SS-564
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SS-567
1948年5月1日,美国原子能委员会和美国海军联合宣布了建造核潜艇的决定。1951年7月,里科弗促使美国国会批准授权建造世界上第一艘核潜艇。1951年8月2日,核潜艇建造合同授予了美国电力船只部门(是美国电力船只公司的前身,也是美国通用动力集团的前身)位于美国康乃狄克州格罗顿的船坞公司。同年12月12日,美国海军宣布这艘核动力潜艇叫“鹦鹉螺”号,这是“鹦鹉螺”这个名字第六次被美国海军命名,也是第三艘叫“鹦鹉螺”号的潜艇。
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SS-168“鹦鹉螺号”
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SS-168“鹦鹉螺号”
1942年6月4日的中途岛海战中, 1930年3月就进入美国海军服役“独角鲸”级潜艇中的二号艇SS-168“鹦鹉螺号”,是美海军历史上第一艘“鹦鹉螺”号潜艇。在日本舰队附近继续侦察,还向中弹后瘫痪的加贺号发射了鱼雷,可惜没有爆炸。鹦鹉螺号主动发动了突袭之后,美国海军便诡异的开始转运,在此之后一直好运连连。这场著名的中途岛海战,后来被认为是太平洋战争的转折点。鹦鹉螺号虽无直接战果,却扮演了不可或缺的隐形功臣。二战期间,鹦鹉螺号共完成了14次战斗巡航,艇体巨大的它还承担了一些运送突击队、撤离平民、对岸火力支援等特殊任务。1945年战争结束后,鹦鹉螺号也在裁军潮中退役。
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SS-168“鹦鹉螺号”
1952年6月14日,开工典礼在康涅狄格州的格罗顿海军造船厂进行,时任美国总统的杜鲁门亲自放置了首块龙骨。1953年3月30日美国当地时间11时17分,陆上模拟堆热中子反应堆达到了临界状态。6月25日,核动力装置达到了满功率,并完成了持续4天4夜的满功率运转试验,这标志着这艘核潜艇已经具备了以不间断的全速横渡大西洋的能力。为了保证一些主要设备能够适合艇内的尺寸要求,在设备装艇之前,首先在木制模型内进行了试装。1954年1月21日,鹦鹉螺号由时任总统德怀特·艾森豪威尔的夫人玛米·艾森豪威尔掷瓶洗礼,人类第一艘核潜艇在上万名观众的欢呼声中下水驶入泰晤士河(Thames River)。经过努力,鹦鹉螺号在这年底全部竣工,全部建造花费5500万美元,由于该艇主要供试验之用,因此没有建造后继艇。
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1953年建造中的鹦鹉螺号核潜艇
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鹦鹉螺号下水
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鹦鹉螺号下水
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鹦鹉螺号下水
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鹦鹉螺号下水
“鹦鹉螺”号舷号SSN-571。鹦鹉螺号核潜艇艇体外形与内部、动力仪器与作战装备,都是最精密的科学产品,都是用最流线型的外貌与简便的控制装配起来的。鹦鹉螺号核潜艇长98.7米,总重2800吨,水面排水量3533吨,水下排水量4092吨。平均航速为20节,最大航速23节。最大潜深150-213米,从理论上讲它可以以最大航速在水下连续航行50天、航程3万海里而无需添加任何燃料,艇上还装备了自导鱼雷。因为核反应堆不需要空气助燃,可环游世界而不需要浮出水面。在执行任务期间50内无需补给油料,潜伏在大洋的各个角落,对于水面舰艇具有极大的威慑。
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“鹦鹉螺”号(SSN-571)的驾驶舱,美国“核海军之父”海曼·里科弗与美国“氢弹之父”爱德华·泰勒。
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鹦鹉螺号
虽然“鹦鹉螺”号体积很大,可以容纳下核反应堆,但是它的设计原型还是以柴电潜艇“刺尾鱼”级(SS-563)为基础。动力舱和反应堆舱室占用了全艇近一半的体积。关于“鹦鹉螺”号的作战深度一直没有公开,但是“刺尾鱼”级可以下潜到210米。水下续航为25000英里,每月消耗450克铀-235。因此,航行的持续时间只取决于空气再生手段的正确操作、粮食库存和人员的耐力。然而,核设施的比重却很高,正因为如此,无法在“鹦鹉螺”号上安装其武器和其他设备。比重大的主要原因是生物防护,其中包括铅、钢等材料(约740吨)。
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海试中的鹦鹉螺号
鹦鹉螺号核潜艇采用的是二战时期常规潜艇外型与后来的水滴型潜艇之间的过渡艇型,俗称“鲸艏”。这种外形的基本特征是艏柱为圆弧型,干舷较低,上甲板呈平直形状;鹦鹉螺号的艏水平舵为可收放结构,不使用时则可折叠收起;在艏水平舵的后面,有一个锚穴,锚就收藏在那里;指挥台围壳剖面呈机翼流线形,位于艇中间偏靠艇艏的位置上;艉部基本上采用了常规动力潜艇的艉部结构形式,艉舵位于螺旋桨的后面,但是艉垂直舵却分成上下两块,与艉水平舵呈十字形布置,有两根推进轴、两个螺旋桨。
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鹦鹉螺号
鹦鹉螺号核潜艇的耐压艇体内总共分为6个舱室,其布置顺序从艏至艉依次是鱼雷舱、居住舱、作战指挥舱、反应堆舱、主机舱和艉舱。鱼雷舱装备有鱼雷发射管和备用鱼雷。居住舱和作战指挥舱均分为三层。指挥舱的上层是潜望镜室和攻击指挥室,攻击指挥室的后部是无线电通讯室;指挥舱的中层是操纵指挥室,核潜艇上所有舵的操纵都集中在这里,该艇的各种舵采用舵轮和操纵杆方式,操纵指挥室的后部是士兵艇员居住舱;作战指挥舱和居住舱的最下面一层是各种液舱、蓄电池舱、泵室以及仓库等。
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鹦鹉螺号
鹦鹉螺号作战指挥舱后面是反应堆舱,整个核动力装置占艇身的一半左右。位于核潜艇最后部的艉舱是士兵居住舱,艇上的艇员人数编制为93名,但是在一般的情况下艇员人数往往要超过编制人数。因为鹦鹉螺号担负着重要的试验任务,因此经常有接受培训l的人员、负有特殊使命的人员以及参加试验的人员随艇航行。鹦鹉螺号核潜艇反应堆舱里布置了一台S2W型压水反应堆、热交换器、各种泵以及反应堆用水舱等。反应堆舱的顶部利用铅屏蔽进行了密封,并在其顶部形成了一条屏蔽走廊,成为艇上人员的安全通道。主机舱内布置有两台齿轮传动汽轮机和各种辅机,动力装置的控制台也布置在主机舱内。核潜艇上的两台齿轮传动汽轮机,在反应堆产生的饱和蒸汽的驱动下,可以产生13400轴马力的动力。
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鹦鹉螺号核反应堆
鹦鹉螺号核潜艇艇艏装备有6具533毫米HK-54型水压式鱼雷发射管,未设置艉鱼雷舱,这一点与美国海军的舰队型潜艇的舱室布置有所区别,总共携带有24枚MK50鱼雷,这是一种自导鱼雷。其中6枚装备在鱼雷发射管中,18枚备用。'鹦鹉螺'号核潜艇上没有设置艉鱼雷舱,这一点与美国海军的舰队型潜艇的舱室布置有所区别,而且还增添了一些舰队型潜艇上不曾配备的设施,例如自动洗衣机、干燥机、图书室以及放射性剂量检测室等。此外,'鹦鹉螺'号核潜艇上的大功率空调系统可以使艇内的舱室温度保持在20~22摄氏度范围内,相对湿度保持在50%左右。鹦鹉螺号艇上装备的声纳是AN/BQR-2B型艏部声呐,性能一般,航速超过7节就会因为引擎噪声太大影响工作。1958年对鹦鹉螺号进行改装之后,又在该艇的前甲板右舷增设了AN/BQR-3A型声呐,以增强该艇的水下探测能力。
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鹦鹉螺号
鹦鹉螺号于1954年9月30日正式投入使用,但数月后才出海。它是世界上第一艘拥有核反应堆的潜艇。它的反应堆于12月30日启动,1955年1月17日,它终于离开了码头,发出了正在进行的核电信号。它很快打破了距离和速度记录,包括从康涅狄格州新伦敦到波多黎各的水下航行,90小时内航行1381英里,创下了当时的潜艇航速世界纪录。
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鹦鹉螺号
从1955年1月开始试航到1957年4月止,鹦鹉螺号在没有补充燃料的情况下航行11万公里,其中大部分时间是在水下航行。“鹦鹉螺”号的服役也提升了美军的海上打击能力,其技术已经领先于西方其他国家。由此开启了众大国在三位一体战略核打击能力方面的军备竞赛。世界各强国也开始纷纷发展自己的核潜艇,潜水艇的核动力时代就此来临。1957年美国海军决定不再建造常规动力潜艇。
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1955年11月28日,美国,历时一周的巡航之后,世界上第一艘核潜艇“鹦鹉螺”号终于抵达码头。
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1955年1月17日,英国,以核动力前进中,在第一次“鹦鹉螺”号核潜艇在离开泊位后沿着泰晤士航行。
1956年底,美国海军上将伯克收到了参议员杰克逊的一封信。这位参议员对核潜艇在北极冰层下行动的可能性感兴趣。这封信使美国舰队的指挥部认真思考组织向北极航行。一些美国海军上将认为这次冒险是鲁莽的,并强烈反对。尽管如此,大西洋舰队潜艇部队指挥官认为极地航行是一个决定性的事情。
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1958年,美国,“鹦鹉螺“号核潜艇船员准备从珍珠港继续启航开往北极,并准备接下来从北极点驶向大西洋。
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北极点
1957年8月19日,“鹦鹉螺”号前往格陵兰和斯匹次卑尔根之间的地区。在冰区潜艇首次试航未果。当声纳计记录到零冰厚度时,潜艇试图浮出水面。“鹦鹉螺”号没有遇到预期中的波利尼亚,而是遇到了漂浮的浮冰。由于与它相撞,这艘潜艇严重损坏了唯一的潜望镜,“鹦鹉螺”号的指挥官决定返回。这次任务给潜艇配备的导航设备比较原始,只有一个陀螺罗经和一个磁罗经,这两个设备在北极点附近的时候很容易失灵。随后“鹦鹉螺”号安装了最新的N6A-1型惯性导航系统,这套系统最初是由北美航空公司为“纳霍瓦”巡航导弹研发的。当时这套系统是否适用于潜艇还不得而知,因为N6A-1系统是为短时间内快速移动的导弹准备的,而潜艇是长时间缓慢移动的。
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鹦鹉螺号北极航线
1958年6月9日,“鹦鹉螺”号开始了他的第二次极地航行,这就是著名的“阳光行动”。这既是对发射人造卫星的回应,也是为了证明配备北极星导弹的潜艇可以在北极圈上空作战。1958年7月22日,威廉·安德森指挥的“鹦鹉螺”号离开珍珠港到达北极。1958年7月23日,鹦鹉螺号成为第一艘在冰上或冰下到达北极的船只。在8月3日的晚上11时15分,他穿过了北极点,站在了世界的最北端,这是人类历史上首次有船舶、舰艇进入了北极点。时人誉之为“开创了征服广漠北极的新纪元” 。成为世界第一艘抵达了北极点和北极冰盖的潜艇。鹦鹉螺号从夏威夷航行到格陵兰岛,这可能是迄今为止所有船只最不寻常的航行。
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威廉·安德森
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鹦鹉螺号北极纪念邮票
就在“鹦鹉螺”号穿越了冰岛海域进入大西洋后,艇长安德森中校接到白宫指示参加授勋仪式,然而安德森此时正在大洋深处的“鹦鹉螺”号上,他只能乘坐直升飞机先到附近的北约空军基地上岸,然后换成了一架客机到达华盛顿,在白宫草坪上完成了授勋仪式,得到了美国总统表彰,这是美国有史以来第一次在和平时期颁发这项荣誉。随后,安德森中校又乘坐飞机穿越大西洋来到了英国,转乘英军直升机再次返回已经抵达英国朴茨茅斯的“鹦鹉螺”号上。可以说,短短的数日时间,这位艇长先生以及他麾下的“鹦鹉螺”号核潜艇,分别出现在太平洋、北冰洋、大西洋、华盛顿、英国等地,这不仅让苏联情报人员大感疑惑,又体现出核潜艇这种武器无与伦比的战略价值。
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鹦鹉螺号1958年在纽约
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鹦鹉螺号1958年在纽约
1960年,经过大修后,鹦鹉螺号加入了大西洋舰队,成为一艘常规攻击潜艇。它的首批行动之一是在古巴导弹危机期间参与封锁古巴。尽管如此,振动噪声和船体设计的组合很快被“阿尔巴科尔”号的实验所淘汰,这意味着它更像是一艘二线船,在远离苏联军队的地方参加反潜作战演习。
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里科弗在鹦鹉螺号
不过,鹦鹉螺号并不完美。在鹦鹉螺号建造期间,特别是在发电站测试期间,二次回路也发生了破裂,温度在220°C左右、压力1.8Mpa的饱和蒸汽通过二次回路从蒸汽发生器流向涡轮机。幸运的是,它不是主蒸汽管线,而是辅助蒸汽管线。调查期间确定的事故原因是制造缺陷:蒸汽管线中使用了不耐用材料A-53的管道,而不是由优质碳钢A-106制成的管道。这起事故迫使美国设计人员质疑在高压力下运行的潜艇系统中使用有缝管的可行性。由于消除了事故的后果,并将已经组装好的有缝钢管更换为无缝钢管,“鹦鹉螺”的施工又进行了几个月。
1958年5月4日,在从巴拿马到旧金山的“鹦鹉螺号”上,涡轮机舱发生火灾。左侧涡轮绝热材料被点燃,火灾发生前几天它的迹象没有得到注意。有轻微的烟味,新鲜的油漆味。在由于烟雾而无法在船舱内找到人员时,才发现火灾。舱内烟雾太多,戴防毒面罩的潜艇人员也找不到烟源。在没有找出烟雾产生的情况下,舰长下达了停止涡轮机的命令,潜艇上升到潜望镜深度,并试图通过上浮给舱室通风。然而,这些措施并没有起到任何作用。
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鹦鹉螺号
潜艇被迫漂浮在水面,在辅助柴油发电机的帮助下,通过敞开的舱口加强通风,终于取得了成果。船舱内的烟雾量减少了,船员们设法找到了着火的地方。两名戴着防毒面罩的水手(船上只有四个这样的面罩)在刀子和钳子的帮助下,开始从涡轮机船体上撕下发光的绝热材料。一根大约一米高的火焰从被撕破的绝热材料下面冒出。船舱上有泡沫灭火器,火才被迅速扑灭,绝热材料剥离继续进行。人们每10-15分钟就得换一次口罩,因为刺鼻的烟雾甚至渗透到口罩里。仅仅4个小时后,与涡轮机的所有绝热材料都被拆除,大火才被完全扑灭。
1958年5月,在“鹦鹉螺”号准备前往北极的过程中,一个汽轮机装置的主冷凝器的水流发生了冷凝水系统的海水可能是第二回路,盐渍化的原因,并导致船舶整个能源系统的故障。多次试图寻找漏洞都没有成功,潜艇指挥官做出了独到的决定。“鹦鹉螺”号抵达西雅图后,穿着便衣的水手们——准备工作受到严格保密——他们购买了汽车商店里所有的专利液体,为汽车的散热器加满,以阻止泄漏。
1966年11月10日,北约海军在北大西洋“鹦鹉螺号”演习期间,在潜望镜水深与美国“埃塞克斯”号航空母舰(排水量3.3万吨)行进,与之相撞。由于碰撞,航母的水线以下有个洞。在驱逐舰的陪同下,“鹦鹉螺”号以大约10节的速度到达了纽约的一个海军基地。
鹦鹉螺号在水下,船帆后面的水流产生振动,速度超过16节。根据波尔马和摩尔的说法,当船在15到17节的范围内时,有必要在鱼雷室里大声喊叫,以便听到声音。总的来说,振动非常严重,潜艇的声纳在8节以上被认为无法使用。海军立即将柠檬转化为柠檬水,宣布该潜艇为“一个用于各种自噪声调查的浮动操作实验室”。
在一个技术进步迅速的时代,鹦鹉螺是一项惊人的成就。在新墨西哥州阿拉莫戈多进行原子弹试验仅仅九年后,鹦鹉螺号就开始使用核能。不仅如此,该潜艇还证明了核推进是安全有效的,为美国海军全核潜艇舰队铺平了道路。在它的职业生涯中,它进行了2507次跳水,并在没有事故的情况下飞行了513550英里。作为先驱者,鹦鹉螺号的成功确保了美国潜艇舰队将在冷战的剩余时间内保持其对苏联海军的技术优势。总的来说鹦鹉螺号作为验证型核潜艇,它是十分成功的,美国海军从它身上吸取了众多的技术经验、使用经验,开启了核潜艇的新篇章。鹦鹉螺号的核动力还验证了大型潜艇发展的可能性,潜艇排水量的提升不再受制于传统活塞式发动机,毕竟活塞式发动机需要更多的燃料空间,潜艇排水量更大,需要的电池组也更多,因此潜艇就算造得大了,作战能力的提升也很有限。
鹦鹉螺号改变的不止潜艇,它还改变水上舰艇。经过反复的实验,核动力被证明完全可以运用在大型水面舰艇上。相比之下核动力不需要额外的燃料库等空间,动力输出足,多余的空间可以用于其他用途。以此为基础打造的水面舰队具备中途不进行补给直接航行到任何海域的能力,比常规舰艇使用灵活,受到的制约更小,以前“鞭长莫及”的窘况不复存在。
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1985年的鹦鹉螺号
1980年3月3日,“鹦鹉螺”号在服役25年后被驱逐出舰队,并宣布为美国国家历史古迹。在她 25 年的服役期内共航行 50 万多海里。计划将潜艇改建为博物馆,供公众参观。1985年7月6日,净化工作完成并完成大量准备工作后,鹦鹉螺号被拖到康涅狄格州的格罗顿。在美国潜艇博物馆,世界上第一艘核潜艇向公众开放。2002年,改为潜艇历史博物馆对外开放。纪念它为核潜艇事业的贡献。每年吸引约25万民众前往位于格罗顿潜艇部队图书馆暨博物馆旁的锚泊地参观。在通往“鹦鹉螺”号的舷梯上,有“最初和最好(First and Finest)”的字样。
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2002年的鹦鹉螺号
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鹦鹉螺号潜艇博物馆
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鹦鹉螺号潜艇博物馆
艇长:98.7米
艇宽:8.4米
吃水:6.6米
排水量:3215吨(轻载),3533吨(水面),4092吨(水下)
航速:22节(水面),23.3节(水下)
潜深:150-213米
自持力:50天
艇员:105人(军官13人)
动力:1台S2W型压水核反应堆,2台蒸汽轮机,功率15000马力
传动:双轴双桨
武器:6具533毫米HK-54型水压式鱼雷发射管,总共携带有24枚鱼雷,其中6枚装备在鱼雷发射管中,18枚备用。
声呐:AN/BQR-2B型艏部声呐,1958年对鹦鹉螺号进行改装之后,又在该艇的前甲板右舷增设了AN/BQR-3A型声呐
服役:1艘,SSN-571鹦鹉螺号
世界上第一艘核潜艇是美国的“鹦鹉螺”号,这艘潜艇各种材料也是着墨颇多,但是同样在技术上具备开拓作用,在使用上探索比“鹦鹉螺”号更深一步的世界第二艘,也是美国第二艘核潜艇“海狼”号,则在历史的角落里。实际上,“海狼”号比”鹦鹉螺”号要先进复杂得多。
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SS-197“海狼”号
其实SSN-575是美国第二艘命名为海狼号的潜艇,美国海军首艘“海狼”号潜艇于1937年加入美国海军太平洋舰队,是“重牙鲷”(Sargo)级常规潜艇的第十艘艇,编号SS-197。“海狼”号一生执行了15次战斗任务,赢得累累战功:击沉日军舰船27艘,击伤13艘,荣获13颗“战斗之星”,完成了各种各样的侦察和运输任务。1944年9月21日,“海狼”号自澳大利亚布里斯班启航,运送一些战略物资和士兵到菲律宾萨马岛东海岸,然后在附近巡逻。一个月后,这里发生了世界上最大的海战——莱特湾海战。1944年12月28日,海军宣布“海狼”号逾期未归失踪,1945年1月20日,它从海军舰艇登记册上正式除名。一代功勋潜艇就此谢幕,残骸至今也没有找到。
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SS-197“海狼”号
鹦鹉螺号服役后,美国海军深深感到鹦鹉螺号所将引领的将是什么,因此鹦鹉螺号的后继舰“海狼”号也加紧的研制,从这艘舰开始反应堆改为液化钠推动动力,本来这个设计思想是想用少量的核燃料达到较高的输出功率,但是这类反应堆的冷却问题却没有解决,因此不得不重新改为压水式反应堆。
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SSN-575海狼号下水
1950年,GE公司开始研发潜艇中速反应堆(Submarine Intermediate Reactor,SIR),包括S1G(MarkA)模式堆和S2G(MarkB)反应堆。潜艇中速反应堆为液态金属冷却反应堆,釆用液态钠对系统进行冷却。1952年开始建造S1G模式堆。S1G模式堆位于西米尔顿,1955年6月开始满功率运行。S2G液态钠冷却反应堆提供了更有效的热传递,但技术和安全方面的考虑超过了它的机械优势。钠冷反应堆(S2G)安装在美国海军第二艘核潜艇“海狼号”(SSN575)上。 1955年7月使用S2G反应堆的“海狼”号潜艇下水,二回路主蒸汽系统中发现钠泄漏。
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海狼号
由于液态钠金属有毒且腐蚀钢铁,1956年美国海军和GE公司彻底放弃液态金属冷却反应堆,1957年决定将“海狼”号中的液态金属冷却反应堆换成SIW(STR)压水堆。经过大约两年的运作,其中SEAWOLF已经航行超过71,000英里,自1958年8月7日起,该艇进行了时长两个月,航程达13700海里的远航实验,但是一个堆如果不能全力运行,并且危险性很高,还不如老老实实用压水堆来的经济。因此航行结束后,该艇使用S2Wa压水堆替换了S2G钠冷堆。然而,前苏联仍然在麦克、阿尔法和塞拉级潜艇上使用液态金属反应堆。“鹦鹉螺”号和“海狼”号这两艘核潜艇的排水量都显得过大,线型也不够光顺,它们带有浓厚的试验性质。
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海狼号
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海狼号
“海狼”号武器装备也有很大提升,依然装备6具533毫米鱼雷管,但是声纳系统换装了最新式的BQR-4型,由于声呐基阵体积大,所以艇艏有很大的鼓包。另外其指挥台围壳采用阶梯式的,有点像美国海军对二战舰队潜艇进行了加皮改装。虽然从外观上看该艇非常像二战时代的东西,但是实际上该艇在当时非常先进。
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海狼号
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海狼号
到了1970年,美海军第一艘,也是唯一一艘液态金属钠作为核反应堆冷却剂潜艇“海狼”号SSN-575被编入第5中队,作为一个特殊的实验平台,进行了大量的新型反应堆和水下战的测试任务。尤其是1971年在船坞里进行改造,艇体加长了10多米,增加了一个所谓“特殊项目平台”,包括部分情报搜集设备、可变深声纳、微操作推进器、饱和潜水员的出入口、无人潜航器释放装置甚至可以在海床上“站立”的“起落架”,以支持各种秘密行动,并为此荣获了一大堆海军的“杰出E”奖励,从此一发而不可收。
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海狼号
“海狼”号一直作为攻击潜艇服役到1971年,而后进入马雷岛海军造船厂的干船坞,改装成“特殊项目平台',实际上成为了从事情报收集工作的特中潜艇。其总体能力的能力与几年前改装的“大比目鱼”号相似。然而,与大比目鱼不同的是,该艇没有导弹库来存放计算机和额外的套件,那么不得不加长船体,不知变深声纳、照相设备和气闸舱等,再就是换装新式低噪声螺旋桨。这些东西从外观上很难一下子辨别出来。
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改装中的海狼号
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改装完成的海狼号
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1963年海狼号核潜艇 (SSN575)上的磁场测量传感器
从1975年起,“海狼”加入'大比目鱼”编队,在俄罗斯太平洋沿岸的鄂霍次克海深处执行常春藤贝尔行动任务。在苏联通信电缆上布置监听装置,这些电缆指向彼得罗巴甫洛夫斯克的偏远但具有战略意义的核潜艇基地。即使到现在为止,该艇所做的很多工作依然属于机密。
值得一提的是,第39任美国总统吉米·卡特是唯一曾担任潜舰军官的美国总统,在1950年代初期原本是美国海军第二艘核子潜舰海狼号(SSN-575)的首批船员(当时吉米·卡特官阶为少尉,准备出任海狼号的工程军官);然而在海狼号刚开始建造的1953年,吉米·卡特就因为父亲过世、为了继承父业而辞职退伍。卡特总统是合格的潜艇指挥官,当年选拔核潜艇艇长时,里科弗就是卡特的面试官,他领教过里科弗的严厉和刻薄。里科弗与卡特总统既是校友又是师徒关系。
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里科弗与卡特总统既是校友又是师徒关系
在美国的核动力舰队建造中,“核动力海军之父”海曼·里科弗对工作的严苛令人发指,让属下和国防承包商疲于应对,第一艘没有完全合格前,决不造第二艘。1958年,海曼·里科弗因在核动力项目上的贡献而获得国会金质奖章,1959年登上《时代周刊》封面,成为家喻户晓的超级明星。里科弗坚持严格的质量控制与安全程序,现在已经是美国海军研发和处理核动力船舶的行为准则。从“鹦鹉螺”号开始一直到后来的每一级核潜艇都有个设计理念,那就是核潜艇上的艇员所遭受到的核辐射比在自然环境中遭受到的本底辐射还要低。
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1959年登上《时代周刊》封面的里科弗
为此潜艇在建造时对材料的本底辐射有着严格的控制要求,制造过程中不断加强核反应堆的屏蔽技术,在海洋下面更少地被大气自然辐射照射到。这三点的综合作用,使美国海军已经达到了这个设计要求。虽然美国海军核潜艇也出现过一些灾难性事故,但是从没有把裂变材料泄露到海洋和大气中。海曼·里科弗对核事业的严谨态度收到了丰厚回报:美国海军至今保持着核反应堆零事故的纪录,并累计安全回收和处置超过200个核反应堆。与苏联海军14次核反应堆事故形成了鲜明对比。
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普吉特湾海军船厂中海曼·里科弗的雕像
1980年,里科弗获得里根总统颁发的“总统自由勋章”,1982年第二次获得国会金质奖章,两次获此殊荣者,在历史上也只有四人。1983年,美国海军将第22艘“洛杉矶”级攻击核潜艇SSN-709 命名为“海曼·里科弗”号股票配资工具,以表彰他对海军的伟大贡献,他也成为仅有的几位在世时即获得军舰命名荣誉的海军将领之一。
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“海曼·里科弗”号
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