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达芬奇500年前发明的潜艇有多残忍阴险,为何连图纸都不让留?
发布日期:2022-08-24 16:36    点击次数:179

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作者|冷研作者团队-寄生蟹子

字数:2571,阅读时间:约5分钟

编者按:欧洲文艺复兴时代的科学大家,除了牛顿、伽利略等人之外,就数得上达芬奇了。能够看出达芬奇对于客观存在的结构的兴趣很大,无论是对人体结构还是对机械设备结构的研究都是如此。

更有意思的是,由于达芬奇本人就是著名艺术家,他用画笔记录了自己脑袋里想出来的很多东西,而其中最为神秘的,是机械潜艇。

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▲达芬奇和他的代表作品达芬奇设计过多管火炮、各类战车和远程抛射武器、战船和飞行器等。不管能不能用,至少达芬奇会将其集中绘制在一起,但是这款机械潜艇却没有。它的设计图纸散布在作品集中,并且没有立体图纸,采用横截面方式展示,而且非常零碎,例如在《大西洋古抄本》第881对开页能够看到一些。好在达芬奇也是人,人总有思维惯性,所以在系统研究了达芬奇的机械设计后,科学家和史学家们搞清楚了达芬奇的思路,进而还原了机械潜艇的设计。即使从现代角度来看,达芬奇的潜艇设计也有可取之处,并且突显出了达芬奇一贯独特解决问题的习惯。

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▲达芬奇设计过很多种武器不过也正是因为它的设计确实有可取之处,达芬奇非常担心这种武器被真正投入使用,因为这是残忍和阴险的。有趣的是几百年之后,真正意义上的现代潜艇服役之后,传统海军强国首脑的脑子里依然认为潜艇是一种肮脏的武器。但是随着潜艇技术的不断进步和战果的凸显,各国海军就开始放手研制新式潜艇。这也印证了马克思他老人家的伟大,这就是唯物主义,大家都逃不过“真香”定理。那么到底是什么样的设计,让达芬奇认为自己设计的武器非常残忍,而不愿意公开展示呢?根据莱昂纳多3号博物馆的复原,我们可以一探究竟。莱昂纳多3号博物馆是一个网络博物馆,致力于将达芬奇的研究数字化,跟全球有关达芬奇的实体博物馆有联系,还附有研究中心。 

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▲达芬奇设计的机械潜艇全貌,注意动力系统是脚蹼

 

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▲机械潜艇采用框架结构,属于湿式潜艇,注意其安装的首水平舵和尾舵 

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▲二战时意大利使用“猪猡”人操鱼雷,可见士兵就是着潜水服骑在鱼雷上达芬奇机械潜艇其实是一种湿式潜艇。如果你不理解的话, 广州体育馆可以这么说,他有点像后世意大利的“猪猡”人操鱼雷。士兵着潜水服骑在鱼雷上,其周围全部是水,不像普通潜艇有舱室,舱室内是干的。这样的设计不用考虑舱室耐压问题,也不用考虑使用压载水舱控制潜艇浮沉问题,极大地简化了设计。达芬奇机械潜艇采用木制框架设计,潜水员趴在框架里,潜艇首部设有首水平舵,尾部设有方向舵,这说明达芬奇早就考虑到在水中使用水平舵来控制潜艇姿态。潜艇推进装置并没有采用当时常见的长桨或者还不多见的螺旋桨一类,而是采用脚蹼,非常像现代的水下人员输送器(SDV)。另外在框架上方两侧,达芬奇还设置了两个充气浮囊。 

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▲机械潜艇装备两个充气浮囊,一则是提供浮力,二则是提供呼吸用空气 

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▲从这个照片可以看出,艇员是趴在潜艇里的由于达芬奇没有建造出实艇,也没有详尽的文字叙述,所以推断,达芬奇并不了解潜艇浮力设计的基本原理。现代潜艇并不像大家想象的那样,压载水舱灌满水后,潜艇就是零浮力或者负浮力。相反的而是保持一定的正浮力,通过动力系统和首尾水平舵控制潜艇潜航姿态。正是明白了这一点,霍兰设计的潜艇才最终解决了潜航姿态不稳的问题,奠定了现代潜艇设计的基础。不过由于两个充气浮囊的存在,机械潜艇会有一定的浮力,再加上机械潜艇本身有首水平舵,所以预估其控制水下姿态相对比较容易。另外还有一点,充气浮囊里面的空气还能在紧急情况下为操作者提供空气供给。 

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▲这是目前现存最早的潜水服,不过预估时间应该在18世纪,15世纪左右的潜水服应该和这个相差不大潜艇本身介绍完了,问题在于,湿式潜艇要求操作者必须着潜水服才能有效使用这款潜艇,达芬奇所在的15世纪中期至16世纪初是否存在堪用的设计?还真有。据说潜水服在古希腊时期就存在,当时设计较为原始,亚里士多德也设计过。但是现存最早的潜水服设计是波西米亚(神圣罗马帝国)的康拉德·基瑟,此人本是一名医生,但受过工程培训,他首先提出了潜水服设计理念:采用防水的皮革制作衣服,采用带有观察窗的金属头盔,连接通气软管,软管可以接充气皮囊或者直接升到水面上。而16世纪初意大利物理学家阿方索·伯雷利制作了一款实用型潜水服,结构和康拉德潜水服类似。所以说达芬奇时代是可以制作出堪用的潜水服的。 

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▲莱昂纳多3博物馆展出的机械潜艇和潜水员全貌达芬奇设想他的机械潜艇是如何作战的呢?从设计上不难看出,这是个单人潜艇,单人潜艇往往不具备独立远航能力。因此达芬奇设想机械潜艇由商船或者渔船等非军舰拖拽,航行至作战区域。因为民用船只不会引起敌人怀疑,潜水员下水后操作潜艇靠近作战目标,使用炸药或者其他方式击沉敌舰。由于潜艇本身是具备航行能力的,可以自行驶离战区,甚至在完成任务后抛弃机械潜艇后,艇员游泳离开也不是不可以,毕竟机械潜艇也值不了几个钱。其实这个作战模式跟二战意大利使用“猪猡”人操鱼雷也差不了多少了。总体上来说可行性很高。 

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▲现代潜水服的呼吸设备非常复杂也许正是由于这个原因,达芬奇才觉得自己的设计会比较残忍。当然,如果细细来看,其实达芬奇机械潜艇有一个问题不太好解决。当时的潜水服并没有现代潜水服的呼吸系统,只靠充气皮囊中的空气,预计支撑不了多少时间,更不用说潜艇还要在水下机动,这只会使得空气消耗得更快。如果使用艇上带的充气浮囊里面的空气,势必导致潜艇浮力变化很大。对于艇员操纵水平要求比较高,而这也势必会消耗更多的空气。所以说制约潜艇作战效能的并不是潜艇本身,而是潜水员潜水的时间,或者说是空气供应量。从这个角度来考虑的话,达芬奇机械潜艇在真正堪用的潜水服和空气供应系统成熟之前,其作战能力恐怕并不能得到发挥。 

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▲水底龙王炮这种武器,估计也就是个设想罢了合适武器的选用也是个难题,当时是否有堪用的水下引爆武器?有读者可能会提出中国人15世纪就有“水底龙王炮”,当时西方军事技术发展速度很快,难保不出现类似武器。但是如果这类武器真的好用,为什么有关他们的使用记录凤毛麟角?所以说,从机械潜艇本身的设计来说,符合科学原理,也符合当时生产力水平。但是要想发挥这款潜艇的战斗力,还需要其他设备成熟以后才能够实现。本文系冷兵器研究所原创稿件,主编原廓、作者寄生蟹子,任何媒体未经书面授权不得转载,违者将追究法律责任。部分图片来源网络,如有版权问题,请与我们联系。

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