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世界科技全景百卷书: 航空母舰
《红楼梦》中王熙凤有一句名言：“大有大的难处。”航空母舰也是如此。 首先，它的目标太大。所谓“树大招风”，这在军事上是很忌讳的。航空母舰是庞大的金属结构物，在航行中必然在舰体周围形成强大的磁场。水流经舰体底部的四周时形成强大的水压场，发动机和螺旋桨工作时产生噪音声场。这三种“场”正是各种水雷追逐的靶子，因此它极易遭受攻击。 它的目标大，人员多（往往需要4000～5000人），难以防御导弹、炸弹、鱼雷等的袭击，害怕飞机和潜艇的攻击。因而，航空母舰每次出海，都要兴师动众，由多艘舰艇在周围保驾，像“皇帝出巡”一般。这样庞大的编队，指挥复杂，不利于机动作战。而且，在对付潜艇时，要求密集编队，不使潜艇“漏网”；在对付空袭时，又要求疏散，加大舰艇间距离。倘若飞机、潜艇同时来进攻，又如何应付呢？ 飞机在航空母舰上起飞、降落是很复杂的，需要许多人密切配合。如在战斗中飞行甲板受损，或者弹射器、阻拦装置、助降系统一处出故障，飞机就无法起飞。 航空母航外储存大量航空汽油和炸弹，像一座大“军火燃油库”，很容易爆炸起火。 从经济上看，航空母舰的造价太昂贵，造舰的周期又很长。如美国新的 “尼米兹”级核动力航空母舰造价达20亿美元，花了3～4年时间。在服役期间，每年还要花费1亿美元以上。因此，不仅中、小国家造不起，就连美国、苏联等大国，也感到有些“吃不消”。目前全世界正在服役的航空母舰只有20多艘。美海军首脑曾哀叹说：“大型航空母舰也许要像历史上的恐龙和近代战列舰一样，面临在地球上绝迹的命运……” 海中的另一个怪物——核潜艇却迅速发展，引起世人的普遍关注。 核潜艇 世界第一艘核潜艇是美国军官海曼·里科弗倡仪并建造的。这艘潜艇取名为“鹦鹉螺”号，和凡尔纳的科学幻想小说《海底两万里》中的潜艇名字一致。 1955年1月17日，里科弗身穿军便服，登上“鹦鹉螺”。艇长一声令下，这艘破天荒使用核动力的潜艇便通过防波堤，进入长岛海峡。几天后，它一头扎入海水中，开始了潜航试验。艇长在航海日记中写道：“在60米深度以下航行，潜艇很平稳，像陆地上一样，没有丝毫震动。艇内温度恒定在22℃，相对湿度50％，气候‘四时如春’，一位随艇的海军军官说，试验结果比放开胆子想象的还要好……” 最惊人的壮举发生在1958年8月。 时逢盛夏，浮冰飘逐。“鹦鹉螺”第三次出征，逼近北极航道，企图穿越北极。前两次因为海底冰峰的阻拦，它被迫中途撤回。 潜艇沿阿拉斯加半岛东侧进入北极海底。海面上万籁俱寂。艇长安德森升起潜望镜，测定方位。“鹦鹉螺”号几经周折，终于找到了北冰洋西部盆地的一条深水通道——巴罗海沟。 “报告，垃圾抛出装置失灵！” “报告，发动机出了故障！” “声纳故障！” 在黑暗的海底，机械和仪表故障不断发生。但是安德森毫不动摇前进的信心。他一边命令检修，一边目不转睛地盯着前方。在前灯的照射下，崎岖峥嵘的海底山峰，像魔鬼一样龇牙咧嘴，头顶上垂下的冰峰突兀耸立，稍不留神就有灭顶之灾。 当然，潜艇有时也会进入宽阔的海域。这时，“鹦鹉螺”的速度增至18节，像奔驰在宽阔而平坦的公路上的汽车…… 潜艇已经在冰原下潜航了62个小时。由于无法靠天体定位，只能靠航速和航向来判断自己的位置。艇上还有惯性导航系统，可以校核航海误差。 “离北极极点还有0.4海里！” 当喇叭里响起这句话时，大家都聚集到艇员餐厅里。艇上异常安静，只有监视海情的声纳，发出稳重而有节奏的声响。 安德森盯着电子计程仪，喊着：“……五、四、三、二、一，目标到！”餐厅里，顿时响起热烈的欢呼声。这时是8月3日23点15分，海区深度4090米，冰层厚度7.6米。“鹦鹉螺”在通过北极极点后继续前进，从斯匹次卑尔根群岛和格陵兰岛之间穿出冰层，进入了大西洋…… 核潜艇的一个突出优点是能够长时间在水下潜航。它可以在水下做环球旅行，可以到达任一海域，这一点为常规潜艇所望尘莫及。 常规潜艇在水下靠蓄电池供电。受电池容量限制，续航时间很有限。若以时速22海里全速航行。只能在水下航行1小时左右。当电池快用完时，必须立刻浮到水面用柴油发电机给蓄电池充电，充电时间大约要6小时。因此严格地说，常规潜艇应该叫“潜浮艇”比较恰当，并且是以水面航行为主要运动方式的。 核潜艇的动力装置既不烧煤又不烧油，而是烧核燃料。这种核燃料在中子作用下分裂，从而放出能量。据实验表明，1公斤铀—235“燃烧”得到的能量，相当于烧烧2000吨优质煤所得到的能量。 核反应是在“原子锅炉”中进行的，这种“原子锅炉”又叫反应堆。核潜艇中使用的反应堆都是“压水堆”。它是用高压水作为载热剂，核燃料在反应堆中进行裂变反应，放出热能，用这些热能加热高压水，水的温度可达300℃而不汽化。再用这些过热高压水去加热淡水，产生蒸汽，驱动蒸汽轮机做功，带动螺旋桨推动潜艇航行。 因为核燃料“燃烧”不消耗氧气，不排出废气，因此可连续潜航在海洋深处。它能够以90％的时间在水下连续活动，能够绕地球好多圈而不需添加燃料，这就使它的隐蔽性和战斗性能都大大提高了。 另外，常规潜艇的水下航速最大是20节，而核潜艇可以达到30节，竟可与在水面飞驰的快艇媲美。这是因为，核潜艇除了具有先进的动力装置外，还具有“水滴型”的外形。这种“水滴型”的外形被证明最适于水下航行，而一般的常规潜艇因为大部分时间是在水面上航行，所以不得不采用“长刀型”。 核潜艇有两种：攻击型核潜艇和导弹核潜艇。前者主要的武器是鱼雷和巡航导弹，可用来攻击敌方的潜艇和水面舰艇；后者携带弹道导弹，其使命是在战时从海底发射远程导弹，对陆上具有战略价值的目标进行战略核轰炸。当然，发射时机要由本国政府决策人直接决定。正因为战略核潜艇具有高度隐蔽性，所以至今世界上还没有找到摧毁它的有效手段。它在军事上具有重要的价值。 1981年6月，美国建造的“俄亥俄”号三叉戟核潜艇试航成功，编入现役；苏联的3万吨级的“台风”号核潜艇比三叉戟核潜艇更大，也已问世。这已是核艇的第四代了。 第一代是美国第一艘核潜艇“鹦鹉螺”号等同类潜艇。艇上装备的武器是普通鱼雷，不能充分发挥核潜艇的优势。 1957年苏联首先发射了洲际导弹和人造地球卫星，使美国大受震动，从而大大加快了第二代核潜艇“北极星”潜艇的研制步伐。1959年6月，第一艘装有“北极星”导弹的核潜艇——“乔治·华盛顿”号下水。它的排水量为6700吨，“北极星”导弹的射程为2700多公里，装有核弹头。 美国第三代核潜艇始于1964年。这一代核潜艇排水量达8000多吨，装备的“海神”导弹射程更远，可达4600公里，命中精度为550米。 第四代核潜艇——“俄亥俄”号艇长170米，艇身最大直径为12.9米，可并排停放4辆大型公共汽车。其水下排水量为18700吨，拥有9万马力，巡航期为70天，比“北极星”或“海神”潜艇要长1/5。 “俄亥俄”号艇体中部有24个导弹发射管，可装载24枚“三叉戟”战略弹道导弹。这种导弹带有分导式多弹头，每枚导弹至少可带10枚子弹头，射程可达1万多公里。因此，一次齐射就可以打击100多个目标。如果每枚导弹带17个子弹头，一次齐射可打击400多个目标。这样，第四代核潜艇的活动海域已增至1.4亿平方公里。位于大西洋的核潜艇可覆盖苏联的全部目标。 但是，核潜艇并不是没有缺点的。1963年4月10日，美国的“长尾鲨”号核潜艇就发生了一次悲剧。 这一天，“长尾鲨”号在美国东海岸进行深潜试验，一艘“云雀”号护卫舰在它附近游弋，随时与潜艇进行联络。 “长尾鲨，长尾鲨，我是云雀！”报务员开始呼叫，“情况怎么样？” “一切正常！我们开始下潜！”从“长尾鲨”核潜艇传来回答。 突然，报务员从耳机中听到奇怪的嘶嘶声。 “发生了什么事？”他急忙发问。 “下沉，我们在下沉！”对方回答。 “响声是怎么回事？” “……”沉默。 耳机中突然响起一声爆炸声，接着便永远沉默了…… 后来才查清楚，“长尾鲨”核潜艇的反应堆冷却水管发生了破裂。按规定，水管破裂后必须停堆进行修理。但反应堆一旦“熄火”，艇体便因无动力的支持而自行下沉。虽然重新开堆只要7分钟时间，但在这7分钟内，潜艇已经沉到极限深度以下，它的壳体已经承受不住海水的高压了，于是发生了可怕的爆炸。美国打捞人员后来在海底找到了七零八落的“长尾鲨”残骸，但艇上的100余名官兵，永远无法找到了。 舰载导弹 1980年5月23日，一艘苏联最新式的核动力巡洋舰“基洛夫”号经过芬兰湾，驶入了波罗的海。 苏联军舰历来以武器多装备复杂著称。人们可以在甲板上看到各种导弹发射架和电子设备，可谓“层峦叠嶂”。它们可以对付空中、水面、海底三方面的严重挑战。但当西方观察家从望远镜中注视“基洛夫”号时，却大吃一惊：甲板上空空如也。军舰上看不到狰狞可怕的武器，显得有些“温文尔雅”。这是怎么回事呢？ 北约的侦察机起飞了。从空中向下俯视，发现甲板上有20个发射舱口盖整整齐齐排列着。 “明白了！”西方观察家立刻意识到，苏联最先进的一种舰载导弹发射技术——垂直发射——研究成功了！ 舰载导弹包括对空、反舰、反潜导弹，长期以来采用甲板发射架发射。这种发射装置包括弹库储弹机构、输弹装置和发射架三大部分，每发射一次都需要这三部分协同进行十来个机械动作，一个装弹过程最快也得20秒。就是说，一次射击以后，要隔20秒才能再射击。如果敌人来袭的导弹太多太快，那么，就无法拦截了。不能快速反应是传统发射方式的一大缺点。 传统发射方式的第二个缺点是可靠性差。发射装置结构复杂、动作繁多，很容易出现故障。只要一个环节出了问题，就像一个人被卡住了咽喉，即使弹库中储弹再多，也毫无作用。 传统发射方式的第三个缺点是生存能力差。发射架和导弹都暴露在露天的甲板上，最易受到空爆冲击波和炸弹碎片的破坏。打起仗来有多大生存力，确实没有把握。 而“基洛夫”号的导弹全部藏在甲板下的储存器里。这个储存器同时又是导弹发射器。发射程序非常简单，只需打开发射舱口的装甲盖，输入点火指令，导弹即可发射。发射是全方位的，即不受舰艇上层建筑的妨碍，可在360°的范围内抗击来袭目标。每发导弹的发射舱都是独立的，即使个别舱发生故障，也不会影响全局。由于受舰体和装甲舱盖的保护，它们的可靠性和生存能力也就大大提高了。 垂直发射技术的关键有两条：一条是要解决发射初始阶段的制导问题。垂直发射后要在空中转向，根据导引雷达的指令，飞向目标，这很不容易。二是导弹点火后的排气问题。这些高温气体弄得不好，会使舰体和邻近的导弹发生危险。 水 雷 1841年5月，英国军舰侵入我国珠江口，杀人放火，无恶不作，引起国人极大愤慨。三元里的农民爆发了英勇的抗英斗争。 一天夜里，几只小船悄悄下海，在海面上安装了许多“浮标”。 第二天，英国军舰又耀武扬威地开来了。刚进港口，忽听轰轰几声巨响，这些“浮标”爆炸了，军舰被炸得东倒西歪……英军捞上几只“浮标”仔细观察，发现这实际上是一种简易的水雷——用防水油纸包着炸药，外装触发引信。有的还拴着磁铁，可以吸住舰体。骄横跋扈的英国侵略者看到“浮标”密布，爆炸此起彼伏，只得下令撤退…… 水雷在第二次世界大战中曾经发挥了巨大作用。德、意、日三国共布设了22.5万枚水雷，击沉了同盟国1117艘舰艇。英国布设了26万枚水雷，击沉轴心国1588艘舰艇。 最令人难忘的是所谓“饥饿战役”，美国在太平洋战争末期用13000枚水雷封锁了日本，切断了日本与海外的全部航运，使日本陷入“饥饿”困境，加速了灭亡。 1950年10月，正值朝鲜战争期间，美国海军的250艘舰船，载着5万人的登陆部队，企图在元山登陆。朝鲜人民军在海面布设了3000枚水雷。 “他们的水雷战把世界上最强大的海军打得措手不及。”事后，美国海军作战部长福勒斯特·薛尔曼说：“我们在港外徘徊8天，实际上意味着这次战役的失败。过去我曾经意识到空战和潜艇的厉害，现在才知道水雷也毫不逊色。” 现代水雷的性能与第二次世界大战相比，发生了很大变化。现代水雷不仅是防御型的，它有动力装置，又有自导系统，可以在预定布雷区几公里外布放，让它自行“游动”到位；当接收到目标信号后，它还能主动攻击目标。过去布雷深度只有60米，现在则可达2000米，可从深远的海洋、大陆架斜坡一直布到港口和内河，构成立体远、中、近水雷封锁障碍，使浩瀚的海洋变成“危险”的海洋。 无壳弹 在第二次世界大战期间，德国一座秘密的军火工厂进行了无壳枪弹试验。 “哒、哒、哒……”射手举着自动步枪，对着靶子射击。奇怪的是，随着弹头飞出枪口，人们看不到一个个弹壳飞出弹膛。这是怎么回事？弹壳跑到哪儿去了？ 我们知道，无论步枪还是机枪子弹，都有一个金属制的圆桶——弹壳。弹头就嵌在这个弹壳上。弹壳有两个作用：一是装填发射药、固定弹头；二是击发后产生压力强大的火药气体，因弹壳的存在使弹头受压而进入枪管，射出枪口。 弹壳的存在使射击过程变得复杂。因为每射击一次都要退壳一次，弹壳退出后变成废物，既浪费宝贵的金属，又占地方，尤其是飞机机舱或坦克战斗室，本来地方很狭小，大量废弹壳堆积起来，叫人十分讨厌。 无壳弹如果研制研究是由德国开始的。战后发展很快，已有许多样品问世。有人预言：“采用无壳枪弹将给轻武器带来一场重大变革，它将把金属壳枪弹赶出历史舞台。” 无壳弹由火药柱、底火和弹头三部分组成。火药柱由各种组分的粒状或条状火药用可燃的粘结剂粘合后，经模压而成。弹头一般采用嵌入式，即弹丸部分或全部包埋在药柱内。当底火点火后，火药燃烧。由于弹膛后部设计成密闭状态，所以火药气体的压力就将弹头从枪管中向前推动，最后从枪口射出。换句话说，弹壳的封闭作用现在被枪机的封闭作用所代替了。 无壳弹如果研制成功将使步兵的战斗负重大大降低。因为弹壳的重量约占枪弹总重的一半。另外，由于射击时无需退壳，不仅加快了射击速度，而且提高了可靠性，从根本上消除了“卡壳”的可能性。从生产过程看，生产一颗7.62毫米的铜壳弹至少需要13道工序，而生产一颗7.62毫米的模压无壳弹只需4道工序。 无壳弹的底火可采用3种方式：一是用击针直接击发药柱底部的点火药；二是用电火花放电来点燃底火；三是像汽枪一样用活塞推动压缩空气，使压缩空气通过极小的微孔，产生上千度的高温，使底火发火。 无壳弹发火的可靠性是很重要的。如果一旦出现“瞎火”，无壳弹就因无退壳机构而无法取出，那就很麻烦了。 |
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