作者：冯文远
出版社：辽海出版社
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舰艇基础科技知识(上)试读：
前言
舰艇俗称军舰，是指有武器装备，能在海洋执行作战任务的海军船只，是海军主要装备。舰艇主要用于海上机动作战，进行战略核突袭，保护己方或破坏敌方海上交通线，进行封锁或反封锁，参加登陆或抗登陆作战，以及担负海上补给、运输、修理、救生、医疗、侦察、调查、测量、工程和试验等保障勤务。
航空母舰简称航母，是一种可以提供军用飞机起飞和降落的军舰。现代航空母舰是一种以舰载机为主要作战武器的大型水面舰艇，已成为高技术密集的军事系统工程。航空母舰一般总是一支航空母舰舰队中的核心舰船，有时还作为航母舰队的旗舰，舰队中的其它船只为它提供保护和供给。
不论什么武器，都是用于攻击的工具，具有威慑和防御的作用，自古具有巨大的神秘性，是广大军事爱好者的最爱。特别是武器的科学技术十分具有超前性，往往引领着科学技术不断向前飞速发展。
因此，要普及广大读者的科学知识，首先应从武器科技知识着手，这不仅能够培养他们的最新科技知识和深入的军事爱好，还能够增强他们的国防观念与和平意识，能储备一大批具有较高科学文化素质的国防后备力量，因此具有非常重要的作用。
随着科学技术的飞速发展和大批高新技术用于军事领域，虽然在一定程度上看，传统的战争方式已经过时了，但是，人民战争的观念不能丢。在新的形势下，人民战争仍然具有存在的意义，如信息战、网络战等一些没有硝烟的战争，人民群众中的技术群体会大有作为的，可以充分发挥聪明才智并投入到维护国家安全的行列中来。
舰艇与航母是高技术的武器种类，我们学习舰艇与航母的科学知识，就可以学得武器的有关高科技知识。这样不仅可以增强我们的高超军事素质，也可以增强我们高度的军事科学知识。
军事科学是一门范围广博、内容丰富的综合性科学，它涉及自然科学、社会科学和技术科学等众多学科，而军事科学则围绕高科技战争进行，学习现代军事高技术知识，使我们能够了解现代科技前沿，了解武器发展的形势，开阔视野，增长知识，并培养我们的忧患意识与爱国意识，使我们不断学习科学文化知识，用以建设我们强大的国家，用以作为我们强大的精神力量。
为此，我们特地编写了这套“青少年必知的舰艇航母科技”丛书，包括《航空母舰基础科技知识》、《世界航空母舰科技知识》、《舰艇基础科技知识》、《战列舰科技知识》、《巡洋舰科技知识》、《驱逐舰科技知识》、《登陆舰科技知识》、《核潜艇科技知识》、《特种舰艇科技知识》、《特种潜艇科技知识》共10册，每册全面介绍了相应舰艇与航母种类的研制、发展、型号、性能、用途等情况，因此具有很强的系统性、知识性、科普性和前沿性，不仅是广大读者学习现代舰艇与航母科学知识的最佳读物，也是各级图书馆珍藏的最佳版本。
从木制战船到铁甲舰
古往今来，人们总是把最先进的发明和最优良的材料投人到武器的制造当中去。战争检验着这些武器的性能，同时也不断刺激人们去从事新的发明和创造。海战和战船的关系正是如此。
在西方，距今3000多年前，生活在地中海沿岸的腓尼基人，在大规模的海上贸易和征战中，发明了最早的海上战船，这种战船有两层划桨手，并备有辅助风帆。
腓尼基人还发明和制造了第一艘带有撞角船首的战船，可以在海战中冲撞敌人的船只。当时，发生在地中海和爱琴海上的海战，主要依靠人力划桨木船。腓尼基人发明的包角战船被希腊人学了去，雅典人制造了3层高的桨帆战船，船首有一个3米长的金属撞角，像一根巨刺，在海战中可以将敌人的船拦腰撞伤。
当时的海战，主要靠接舷战，就是战船上载着受过海战训练的士兵，先用包裹着铁甲的船头将敌船撞伤，然后水兵用铁钩等兵器钩住敌人的战船船舷，手持利刃的土兵迅速跳到敌船上展开白刃格斗，直到把敌人赶尽杀绝，夺取对方的战船为止。
公元前256年，罗马帝国约330艘舰船组成的庞大舰队出征非洲，在西西里附近的海域，与由350艘舰船组成的迦太基舰队展开了激烈的战斗。罗马舰队以“V”字形布阵，迦太基舰队则排成一字形的横宽队形，在海战中，罗马舰队采取惯用的接舷战术，取得了击沉敌船30艘，俘获64艘的辉煌战绩。
到了16世纪，火炮开始在挂满风帆的战船上应用，揭开了热兵器在海战中大显神威的历史，船与船之间的战斗也因为火炮的使用而拉开了战斗的距离。
此后300多年的海战中，作战形式都是以风为动力的帆船远远地摆开阵式，舷侧对舷侧地用炮打个你死我活。随着工业革命的到来，蒸汽机、螺旋桨、铁甲、开花弹、旋转炮塔迅速在战船上出现和应用。木制战船发展成为用钢铁作装甲的铁甲舰，1860年英国建造了世界上第一艘铁壳装甲舰“勇土”号，标志着钢铁战舰时代的到来。
20世纪初，世界进入大舰巨炮时代，各海上大国竞相建造超过万吨以上的巨型战列舰。但很快，由于潜艇和飞机对舰攻击能力的迅速增强，鱼雷和空投炸弹成了战列舰的克星。到第二次世界大战结束时，潜艇和航空母舰取得了真正的海上霸主地位。
在人类两三千年的海战中，战船上的主要武器和作战方式，是船上的士兵手持刀剑，在与敌船接触进攻时，跳到敌船上去肉搏厮杀，以决胜负。
1～6世纪，由中国人发明的火药传入欧洲，好战的西方各国迅速发明了可用火药发射弹药的火炮，并很快用于海战。
首先是意大利的威尼斯制造了一种名为加里的战船。这种船的船首安装了5～8门火炮，用于攻击敌船上的人员。加里战船长约45米，最宽处6米，由54支桨推进，每边各27支，每支桨由3～4名桨手划动，全船共有400人左右。1571年的雷班托海战，是古希腊罗马木制战船的最后一次大规模海战。这次战役是以罗马教皇为首的基督教联盟国家与异教徒土耳其帝国之间的决战，双方军舰的船首都装上了前所未有的大炮。
使基督教国家夺得胜利的是6艘威尼斯三桅加里亚斯大型装帆战船。这是一种半桨半帆式推进的重型战船，每艘船上装有30～50门大炮。土耳其舰队的战船员也装有火炮，但火力较小，在对方舰队的猛烈攻击下，陷人一片混乱之中，木船在火炮轰击下纷纷起火，土兵大批落水。
土耳其战船很快一艘一艘地沉入大海之中。土耳基舰队损失了150艘战船，2500名土兵战死，5000名土兵被俘。这一仗给欧洲带来了很大的变化，人们发现，自萨拉米斯海战以来的2000年间，一直统治着海洋的古希腊、古罗马的没有火炮的木制战船已经过时了，装备了舷侧火炮的新型战船已经登场。
舰艇
海洋占了地球面积的70．8%，是兵家厮杀的另一个大战场。20世纪发生的两次世界大战，都有激烈壮观的大海战。著名的有：第一次世界大战中英德两国进行的日德兰大海战，英国投入的兵舰有战列舰28艘，加上巡洋舰、驱逐舰等共150余艘，德国出动包括战列舰22艘在内，也有近100艘之多。
1944年秋，美国和日本在莱特湾的大海战，双方参战的舰艇达282艘，日方损失航空母舰4艘、战列舰3艘、巡洋舰和驱逐舰19艘，日本海军遭到了毁灭性打击；美国也损失了轻型航空母舰5艘、护航航空母舰两艘、驱逐舰3艘。第二次世界大战后的50年里，有数百次局部战争，其中海战规模没有超过两次世界大战的，但是使用的舰艇和其他兵器的先进程度，远远超出了过去。
恩格斯在描述科技进步和武器装备时，曾经说过：“现代的军舰不仅是现代大工业的产物，而且同时还是现代大工业的缩影，是一个浮在水上的工厂。”现代的海军，可以说是现代高技术在军事应用上的缩影、所有用到战争、用到军事上的高新技术，海军中几乎都用上了。
空军、陆军没有海军的航空母舰和潜水艇，海军却有空军、陆军的几乎所有的兵种，可能只有骑兵除外。海军可以进行空中、海上、临海陆地和岛屿、水下和海底的各种战争。
海军的主要部分是它的舰艇。通常分为战斗舰艇、登陆作战舰艇和勤务舰船几类。战斗舰艇是装备有专用武器、直接进行海战的舰艇，包括水面战斗舰艇和潜艇。如果细分，那么接执行的基本任务不同，区分为航空母舰、战列舰、巡洋舰、驱逐舰、护卫舰、鱼雷艇、导弹艇、猎潜艇、水雷舰、巨水雷舰和登陆艇等；接排水量、武器装备不同，分为不同的舰级；在同一舰级中按外型、构造和战术技术性能不同，又分为不同的舰型。
一般排水量在500吨以上称为舰，小于500吨的称为艇。不过潜水艇不论排水量大小，习惯上都称艇。舰艇的动力装置现在除了常规动力外，不少已改为核动力型的了。
世界上有国家近200个，多数国家都有靠海的一面，也有四面全是海的，像澳大利亚、新西兰、英国、日本这样的国家。这些国家大都建设有海军，规模、人数有大有小。
最大的海军国家是美国和俄罗斯，它们的水面舰艇主要是航空母舰，水下的核潜艇和常规潜艇占了全世界这两类舰艇的一半以上。有一些国家的陆军、国民警卫队也装备有舰艇，吨位不大，主要作内河和近海的巡逻、运输用的。
海军的舰艇和民用船只的区别不在吨位大小，主要是船体的坚固结构、航速、抗沉、耐波程度不同。再就是侦察、通信和导航系统一般船只没有海军舰艇那样齐全、先进。民用船只也不装备武器。
但是一战时，民用船只被证调用于打仗，过去和现在的例子都不少。1949年中国人民解放军渡海解放海南岛之战，就使用了大量民用船只，还创造了木船打兵舰的战例。
1991年海湾战争中，美国曾调动170艘商船，租用外籍船只78艘，用来运输各类物资。民用船只一般作勤务船只用，以弥补海军这类船只的不足。
舰艇光电探测设备
舰艇光电探测设备是指装备在舰艇上，利用光电技术对目标搜索、定位和跟踪的光学探测设备的统称。包括利用激光技术、红外技术、电视技术、纤维光学、集成光学、自适应光学和图像处理技术等制成的各种舰艇探测设备。
如舰艇使用的各种激光测距仪、激光雷达、微光夜视仪、夜视瞄准具、红外热像仪、红外探测器和跟踪器，可见光、微光、红外电视摄像跟踪器，以及光电跟踪系统，潜艇光电桅杆和水下电视等。
舰艇光电探测设备，是20世纪60年代以来迅速发展的新型探测设备，具有观测可靠，比较直观，探测跟踪精度高等优点；与雷达相比，作用距离较近，受视界条件影响较大，也不能用于水下目标的远距离探测。
随着科学技术的发展，舰艇光电探测设备向着多功能、高精度、自动化、全天候方向发展，并与雷达等其他探测设备组成综合化舰艇探测系统。光电探测设备还广泛装备于现代化坦克、大炮、飞机等。
舰艇自防御系统
21世纪，海面战斗舰船所面临的威胁态势正变得愈来愈严峻，其中受超音速反舰导弹、俯冲式反雷达导弹、低成本无人驾驶飞行器等新威胁尤其突出。新威胁带来新挑战，舰艇自防御系统开始迅速走上战争舞台，成为水面战舰必不可少的“护身符”。战争悲剧的“产儿”
1987年，美国“斯塔克”号巡洋舰遭到伊拉克2枚“飞鱼”巡航导弹的攻击，船体遭受重创，舰上37名水手遇难。这幕惨剧强烈地刺痛了美国军界，促成和加速了美国海军对舰船自防御系统的研究和部署。
1993年6月，美军在“惠德贝岛”级（LSD—41）舰艇上进行了一次成功的对海作战。该舰首次安装了舰艇自防御系统，这种系统可高度综合与控制传感器（如对空搜索雷达、电子战系统和红外指挥仪），以及舰载武器系统（如“密集阵”近程武器系统或对空导弹），从而缩短了该舰对付反舰巡航导弹的反应时间，增强了自身的防空反导能力。
1995年，美海军针对舰船自防御作战需求做了一个全面的报告，对单个舰船防御系统作出了评价，明确了现代舰船防御系统中的不足之处。同年5月，舰艇自防御系统MK1进入工程、制造与发展阶段，成为自防御系统的第二个里程碑。
1997年6月，美军在“阿希兰”号船坞登陆舰上开始舰艇自防御系统MK1的最后作战测试评估，结果表明：舰艇自防御系统的作战性能良好，可以有效地对付亚音速、低空反舰导弹攻击。同年10月，“阿希兰”号船坞登陆舰正式成为美国第一艘装备舰艇自防御系统MK1系统的舰艇。
目前，美海军计划在7艘“惠德贝岛”级船坞登陆舰上逐步安装舰艇自防御系统；2003年开始装备“里根”号（CVN—76）航母；2006年之前装备11艘航母和7艘“黄蜂”级两栖攻击舰。解读“护身符”
舰艇自防御系统的目的就是要实现从发现反舰巡航导弹到与其交战整个过程的自动化，减少人工干预，缩短反应时间。
自防御系统由软件和商用成品硬件组成，并将探测、控制和交战系统集成起来。它主要包括局域网、局域网存取装置、计算机程序和操作显控台等部分，在面对反舰巡航导弹威胁时，具有自动、快速反应、多目标交战能力。
舰艇自防御系统的前端与探测部分接口主要有雷达、电子支援设备、红外搜索与跟踪设备以及集中式敌我识别器，其后端与交战部分接口主要有滚动弹体导弹、“密集阵”近程武器系统以及诱饵发射系统。
舰艇自防御系统内有三种显控台。在传感器显控台上，传感器监控人员可以操作、控制并协调自动化准则，根据自然环境和战术态势，指挥传感器的运行；战术作战显控台显示战术计划和系统状态控制，可指令所有舰艇自防御系统的自动性能；在探测和交战过程中，战术作战系统可键入并使用战术准则，这些准则包括航迹评估参数、武器交战参数和电子战非交战区域；武器监控显控台能连续观察武器状态，控制所有电子干扰、导弹和舰炮，武器监控在战术作战的指令下，能控制威胁选择和交战决策过程。突破关键技术
除了在协同交战能力中的多传感器数据融合、复合航迹形成等问题，舰艇自防御系统的关键技术主要体现在武器分配过程中，其中的难点是如何实现实时武器调度。
舰艇自防御系统中涉及多种高速输入以及不同射程、不同效率的多种硬、软杀伤（如箔条）武器，同时目标类型和杀伤概率曲线都存在不确定性。
为了解决这一问题，美海军发现采用转换规则和贝叶斯网可以处理在多目标情况下多种武器的调度问题，并能针对威胁类型，给不同的自防御资源提供辅助决策。
另外，由于传感器的局限性和及时性要求，系统有时很难对面临的威胁作出完全确定的决策，更为困难的是，各种自防御资源都存在各自的局限和制约，不可能总是以最优的方式来使用它们。经常出现的冲突是：某个武器系统不能按照理想的计划，对两个或两个以上的不同目标进行发射，自防御系统需要系统地解决这些冲突，克服自防御资源的物理限制。
为此，美国海军研制出一套能进行实时武器调度的软件，即舰艇自防御系统战术引擎，来实时调度和利用自防御资源。该引擎利用贝叶斯信任网络，能够根据从舰载传感器得来的证据确定发射各个自防御资源的最佳时间，从而实时地解决冲突问题。资源整合的“大师”
对大多数水面舰艇来说，最致命的空中威胁来自于各种高性能的反舰巡航导弹，其中包括亚音速和超音速低空反舰导弹。在对付来袭目标时，水面舰艇必须具有快速、自动、高效的多目标综合近程防空作战能力，在一分钟甚至更少的时间里完成探测、跟踪、威胁评估和交战决策这一过程。
舰艇自防御系统已具有这种非凡的能力，需要说明的是，舰艇自防御系统并不能提高各系统的性能，它只是通过协调现有的舰载资源来增强全舰的防御能力。为了完成上述使命，舰艇自防御系统首先进行目标跟踪工作。
虽然舰艇自防御系统并不能提高各传感器的性能，但它通过结合多个不同传感器的数据输入，就能形成复合传感。例如，舰艇自防御系统可以把来自各个雷达、电子支援措施系统（雷达警报接收器）和敌我识别器系统的探测目标进行相关分析，把它们结合起来建立目标的复合航迹，从而大大提高探测能力。如美国霍普金斯大学应用物理实验室已经开发出舰艇自防御系统的多传感器集成算法及其局域网，可链接舰上所有的防空武器和传感器及其通信系统。
舰艇自防御系统在完成目标识别和威胁排序后，便进行武器分配。同样，虽然舰艇自防御系统不能提高单个武器的性能，但它能加快武器分配进程。它对武器的控制有两种方式，在“交战建议”方式下，能为操作人员提供交战建议的显示；在自动方式下，能启动武器发射、ECM发射、箔条或诱饵发射，并协调运用综合打击手段。
20世纪后期的舰艇
第二次世界大战中航空兵的出现大大地改变了海战的性质。即使最快的巡洋舰也比不上飞机快，而飞机的作战范围不断扩大，最后可以跃大洋作战。这使得单艘船只或者小部队独立作战的机会减小。
20世纪后期只有非常大规模的舰队一起作战，这样的舰队可以抵挡几乎所有空袭。这使得大多数海军注重设计只完成一个任务的船只，尤其是反潜和反空船只。大多数舰队中的多功能大船消失了。美国海军、俄罗斯海军、秘鲁海军、意大利海军是目前尚拥有巡洋舰的海军。
苏联海军将巡洋舰当作它们的作战舰队的基础。战后它们建立了一支拥有大炮的舰队，但很快它们就被装载大量导弹和大量反空导弹的大船取代了。
苏-俄最著名的巡洋舰是在80～90年代建造的基洛夫级，共4艘。其核动力系统可为本舰提供30节以上高速和几乎无限的续航能力。目前，除最新的“彼得大帝”号外，其它三艘的目前状态均很差，前两舰“乌沙科夫”和“拉扎列夫”号甚至已经在筹备拆毁。
第二次世界大战后美国海军的中心是航空母舰。1980年代建造的提康德罗加级导弹巡洋舰本来设计为驱逐舰，它们的主要意图在于提供极强大的反空力量。
出于公共关系的考虑这些船被误名为巡洋舰，目的在于强调宙斯盾战斗系统的作战能力。不过从1981年提康德罗加号巡洋舰下水后这个级别的船只获得了一系列改善，使得它们的反潜和对地面攻击的力量大大加强。与它们的苏联对手一样，这些提康德罗加级导弹巡洋舰也可以作为整个作战群的中心。
常规潜艇
概述常规潜艇是用柴油机作为动力源，边航行边带动发电机给电池充电。由于柴油机工作需要大量的氧气，因此只有在水面状态、半潜状态和通气管状态航行时才能充电。
完成一次充电过去需10～12个小时，现在使用快速充电器的情况下，需4～6小时。完成充电后，潜艇在水下潜航，高速（12～20节）航行一般可持续一小时左右；低速（2～4节）航行可持续数10个小时。
由于潜艇充电时是处于暴露状态，因此一般是在夜间或低威胁海区进行充电。这样，在作战情况下一天24小时中，白天在水下潜航，夜间浮起充电。
由于目前水下通信问题还没有完全解决，因此潜艇只能按计划以按时间协同或按海区协同的方式配合水面舰艇作战。
潜艇主要作战方式有4种：阵地伏击、区域游猎、引导截击和护航警戒。
阵地伏击是将潜艇预先展开在敌舰艇必经的海域待机设伏；
区域游猎是在一个比较宽阔的海域内，主动寻歼敌人；
引导截击是由海上、岸上或空中的预警系统引导潜艇对敌舰艇实施攻击；
护徼警戒则是采取区域护航、伴随护徼和保卫航线等方式进行。历史
潜艇是能潜入水下活动和作战的舰艇，又称潜水艇，它具有良好的隐蔽性，较大的自给力，续航力和较强的突击威力。
在很早以前，人们就探索能在水下行驶的船只。有确切记载，并得到人们公认的世界上第一艘能在水下航行的船只由荷兰人C·德雷贝尔于1620年发明的。
德雷贝尔是名物理学家，他在英国制作了一艘木制框架，外包有皮革的小艇，艇峰外涂油，艇内有羊皮囊。向囊内注水，艇就下潜，可潜3～5米的深度把囊内水排出艇外，艇就能浮上水面。艇身有桨孔，由12名水手划桨行进。这是世界上第一艘人力潜艇，也是现代潜艇的雏形，它曾在泰晤士河成功地潜航了两个小时。
1775年，美国独立战争爆发。美国人D·布什内尔建造了一艘单人驾驶，以手摇螺旋桨为动力的木壳潜艇“海龟”号，能在水下停留约30分钟。
1776年，“海龟”号潜抵英国战舰“鹰”号舰体下，全力固定炸药炸毁它，但未能成功。这是使用潜艇袭击敌舰的首次尝试。
1863年，法国建造了“潜水员”号潜力艇，它以压缩空气瓶内的压缩空气推动活塞式发动机作为动力，这是世界上第一艘机械动力潜艇。
1881年，爱尔兰籍美国人约翰·霍兰建造了一艘安装有一台15马力汽油内燃机的“霍兰-II”型潜艇，这是世界上第一艘内燃机动力潜艇。这种潜艇还装备了鱼雷，曾在哈德逊河上成功地进行了试航。1884年，俄国工程师维捷斯基发明了使用蓄电池电动机的潜艇，艇上还装有潜望镜和空气再生系统。现代的常规动力潜艇在水面航行时使用内燃机，在水下航行时使用电动机，正是霍兰和维捷斯基等人的发明，为现代潜艇的诞生提供了动力装置方面的物质条件。一般认为现代潜艇诞生是瑞典人诺德费尔特与英国人加莱德使用设计建造的“诺德费尔特-1”号开始的。这艘潜艇于1881年开始建造，1885年下水。它以蒸汽机为动力，当潜入水下时，锅炉熄火以剩余蒸汽作为动力。该艇还装有鱼雷发射装置。“诺德费尔特-1”号是当时比较大，也是比较成功的潜艇。
霍兰在“霍兰-II“型取得了成功后，又制造了更为先进的“霍兰-III”型，这种潜艇采用水面以汽油内燃机，水下以蓄电池为动力的双推进系统。该艇机动灵活，操作方便，并装有多枚鱼雷，攻击力强，后来的潜艇，除了改用些油之外，基本上都沿用霍兰的设计。
1898年，美国海军订购了6艘“霍兰-III”型潜艇，并组建了世界上第一支潜艇部队。1897年，美国人S·莱克建成了第一艘双层壳体潜艇，在两层壳体间布置有可使潜艇下潜上浮的水柜。
20世纪初，潜艇已具有一定的作战能力，到第一次世界大战前，各主要海军国家共拥有260艘潜艇。这些潜艇大多采用柴油内燃机一电动机双推进系统和双层或部分双层壳体，航速和续航力有了明显提高。
第一次世界大战一开始，潜艇就投入海战。战争期间，潜艇共击沉舰艇192艘。潜艇在攻击海上运输船方面取得了更为显著的战果，仅被德国击沉的运输船就有1300余万吨。
第二次世界大战时，潜艇的战术技术性能又有很大提高。活动范围几乎遍及各大洋，战争后期，潜艇装备了雷达和自导鱼雷，这使潜艇的攻击能力大为增强。德国潜艇还首先采用了荷兰人发明的通气管，大大增加了潜艇在水下的续航力和航速。
无人潜水艇
无人艇不仅可充当“水雷杀手”和“水下侦察机”，甚至可直接攻击敌方舰艇。
在不久的将来开发的海中机器人基本上都以搜索和扫雷等为主要任务，通过有线遥控，在距离水面舰艇和潜艇等母舰相对比较近的范围内活动。
未来的海中机器人将在更广阔的范围活动，甚至实施反潜作战。一次性遥控无人潜艇上装有弹头，通过有线遥控接近水雷，并与水雷同归于尽。德国长尾鲛
长尾鲛是德国STN阿特拉斯电子有限公司正在开发的破坏水雷的系统。它通过有线遥控，可以潜到水下300米，是一种一次性无人潜艇。
该潜艇共分两种，一种装有空心装药破甲弹头，以与水雷同归于尽的方式除掉水雷；另一种不装弹头，可用来多次执行搜索水雷的任务。
长尾鲛全长1．3米，直径20公分，重量40公斤，呈鱼雷状，有4个电池驱动的水平推进器和一个垂直推进器。尾部的光缆全长3000米，可在母舰周围1200米的范围内活动。在水平推进器推进下的最高航速为6节，在垂直推进器推进下，可停在水中确定深度和位置。
长尾鲛携带的传感器包括确定位置的声纳、可分解可变360度声纳、以及装有探海灯的摄像机。有弹头的长尾鲛在母舰控制台手动操作，或按设定好的程序接近水雷，进行爆破处理。没有弹头而只有传感器的长尾鲛用于搜索水雷及操作训练。挪威水雷狙击手
水雷狙击手是由康斯贝格军火公司开发的一种一次性遥控无人潜艇，它通过有线制导来接近系留水雷或沉底水雷，利用弹头直接进行爆破。
水雷狙击手形如鱼雷，全长1．5米，直径20厘米，重量根据搭载的弹头而有所不同，但是一般都在26．5至30公斤之间。水中航行体在大致中央部分的两翼各装有一个推进器，在水中的最大航速可达6节，但是使用时的航速一般为2～4节，最大下潜深度为500米，可在距离母舰4000米的范围内活动。
针对目标进行的制导是根据水雷狙击手的声纳或光学摄像机提供的情报，从母舰上通过手动来进行的。对目标水雷进行爆破的弹头分为空心装药式和半穿甲式两种。
大型无人潜艇虽然是从水面舰艇上进行有线遥控的，但由于水中航行体相当大，因此可以搭载搜索水雷用的各种传感器。此外，它还可以伸出机械臂，在离所发现的水雷最近的地方放置爆破用炸药。瑞典双鹰
重360公斤，全长2．2米，宽1．3米，高0．5米，利用两个电动推进器，在水中的最大航速可达6节。此外，通过6个小型的推进器，还可以上下左右移动。借助传感器的帮助，它可以接近最大深度为300米的水雷。
用来搜索目标的传感器包括彩色电荷耦合摄像机、电子扫描声纳等，水中航行体传感器包括陀螺仪、深度声纳和速度计等。连接母舰和水中航行体的电缆直径为11毫米，内部装有电源用电线和传送信号用的光纤。电缆的标准长度为1000米。
接近水雷后，在水雷不会因水中航行体的声音及磁力而爆炸的距离，利用油压驱动的机械臂，将爆破用炸药安放在距水雷最近的地方。
水中航行体下部（腹部）还装有丹麦开发的爆破用炸药DAMDICMKI，母舰通过观看摄像影像来进行控制，在目标水雷附近释放出炸药。DAMDIC通过后翼来控制姿势，靠近目标水雷后，在离水雷50至60厘米的距离内爆炸。
人们正在开发利用从潜水艇的鱼雷发射管发射的无人潜艇。这种无人潜艇不仅可以清除水雷，而且还被作为开发新型高性能声纳和作为将来的水中和水上情报收集设备的试验材料。美国近期水雷侦察系统
被称为NMRS的近期水雷侦察系统是美国海军的第一代搜索水雷用的无人潜艇。NMRS是从潜水艇的鱼雷发射管发射的，全长5．23米，直径533毫米，呈鱼雷状，装备有监视前方用的多重搜索灵敏声纳和监视侧面用的声纳。从母舰上用最长可达50海里的光缆进行控制，可以在4至7节的航速下连续工作5小时。
1999年4月，在洛杉矶级攻击核潜艇上进行的试验结束后，NMRS开始投入使用，但是由于存在导航精度不足和光缆的操纵等性能上的问题，预计在目前开发的远期系统完成后，NMRS将被替换下来。美国远期水雷侦察系统
现在正在开发的远期水雷侦察系统LMRS的目标是，能够以比近期水雷侦察系统NMRS更快的搜索频率来长时间地、可靠地工作，并对水雷状物体进行搜索、探测和分类。虽然它和NMRS的概念几乎完全相同，但是并不使用电缆或光缆。
从潜水艇的鱼雷发射管发射的LMRS的艇体直径与NMRS相同，也是533米，但体长稍微长一些，为6．1米，装备有前方监视声纳、侧面监视目标分类声纳以及与母舰进行音响通信的无线电通信线路。
LMRS通过蓄电池的电力推进，可以连续工作40至48小时，能以每天35平方海里的速度，在400平方海里的范围内进行搜索。对于完成任务后的LMRS，可以通过使用母舰（潜水艇）右舷鱼雷发射管内的机器人手臂进行回收。预定LMRS将从2004年左右开始被运用到海狼级和弗吉尼亚级攻击核潜艇上，现在还在计划进一步提高其性能。
各国还在开发一种半入水型无人潜艇，即虽然航行体本身在水下，但是发动机的进气和排气口以及通信天线都露在水面上。这种无人潜艇自身装有传感器，但是无人潜水艇拖航的小型航行体上也有传感器，可以搜索海底附近的水雷等。这种半入水型无人潜艇可以通过通信天线从母舰上进行无线遥控操作，但是利用全球定位系统，可以按照事前设定的路线独立航行。美国遥控扫雷系统
遥控扫雷系统RMS呈鱼雷状，利用370马力的柴油发动机，最大航速达10节，直径1．2米，全长7米，重16000磅。
它可以用传感器搜索、探测和识别母舰周围目视范围内深度为12至60米的海中的系留水雷和沉底水雷，并把精密的位置数据通过露在水面上的天线传送给母舰。数据通信线路在目视范围使用超高频，在目视范围以外使用高频或经过人造卫星。母舰根据这些数据，判断是处理水雷还是避开水雷航行。法国FDS3
FDS3是悬浮式无人潜艇“剑鱼”的远距离扫雷系统，它利用装有多波束侧方扫描声纳的拖航体奥罗拉，可以对深度为6至200米的水域进行搜索。
剑鱼全长8．3米，重六七百公斤（包括燃料），利用柴油发动机推动，发动机进气和排气口以及通信天线露出水面，可以以12节的航速连续航行400海里（740公里）。最大续航时间为74小时，如果在最大深度200米拖着拖航体奥罗拉航行时，可以以10节至12节的航速航行14小时。奥罗拉内装有惯性测量部件，与差动全球定位系统联动，从而可以控制奥罗拉的深度、摆动、倾斜度和航向。
FDS3收集的声纳影像数据可在10公里范围内通过无线通信线路传送给母舰。
远期的下一代无人潜艇可以完全自主工作，不仅具有现在的无人潜艇的扫雷功能，而且还可以收集水中和水面上的所有情报，甚至可以使用武器来对付威胁。
美国海军反潜战中心正在推进开发下一代无人潜艇。
完全自立型无人潜艇的3个基本使命是：首先，收集情报、进行水面搜索和侦察；其次，侦察水雷、收集战术海洋数据；最后，在沿岸浅海水域进行反潜战。
在执行任务期间，是在前方部署的传感器和舰队战斗群之间的网络交点，具有数据通信线路的功能，可以进行音响、电波和卫星通信。具有高度传感器功能的通信交点对整个舰队来说是一个掌握海区状况的强有力武器。
可以搭载各种各样的设备，因此能够发挥各种各样的功能。在作战行动的初期阶段，它可在海面上监听敌人的通信情报，同时，可以在危险海域进行光学和电子侦察。在与强敌相遇时，它可以进行反潜战这样的积极活动，与在前方部署的传感器等合作，使用武器来攻击威胁目标。
收集的所有数据可通过人造卫星用电波，或者通过音响利用水中的秘密通信线路传给母舰。
在未来海战中，无人艇不仅可充当“水雷杀手”和“水下侦察机”，甚至可直接对敌方潜艇和军舰发动攻击。尤其是隐蔽性强的无人艇，更可充当核潜艇和水面舰艇等载人平台的“前出装备”，在扩大载人舰艇作战范围的同时，使其与危险目标保持较远的距离，提升载人舰艇的生存能力。
水下战舰
潜艇的样子并不威武，甚至可以说不怎么像普通的舰艇，它那钝圆形的头部，棒槌形的身子，尖尖的尾巴，好似一条在水中游动的大海豚。这种形状也称做“水滴型”或“纺锤形”，能减少水的阻力，使潜艇在水下游得又快又远。
潜艇的外壳里面还有一个内壳，也叫固壳。它是一个圆柱形的大筒子，主要用来承受海水压力的，由于海水压力随着海水的深度增加而增大，而潜艇主要是在深海活动的，所以就要求潜艇的内壳特别坚固，能承受住巨大的海水压力。
为了使内壳受压时变形均匀，而且其容积更大一些，潜艇的内壳都做成圆柱形。这样，还可节省材料，制造也较方便。
内壳里面用隔板分开，分成为指挥舱、导弹舱、鱼雷舱、士兵舱等许多舱室。内壳的两头是封闭的，形成了一个密闭的长圆桶状。
潜艇内外壳之间的容积，叫做水柜。它的用途可大啦，潜艇之所以能潜善浮，主要就靠水柜起作用。
潜艇的艇首和艇尾都装有升降舵，它们和鱼的鳍一样，只要改变舵与水面的角度，就能使在水中航行的潜艇改变深度，向上或向下航行，操作很方便。
另外，艇尾还装有方向舵。因为它是垂直安装的，所以也叫垂直舵。它和鱼尾巴的作用一样，能使潜艇左、右转弯或保持航行方向。
目前，大多数潜艇所用的动力是柴油机和蓄电池。潜艇上装备的武器主要是鱼雷、水雷和导弹。现代潜艇的首要任务是攻击大中型水面舰艇，也可用来完成侦察、布雷和巡逻等任务。
潜艇在水下怎样发现水面和水下的目标呢？在潜艇上装有用于侦察目标的“耳目”，这就是潜望镜、雷达和声呐。
潜望镜是一个长达8～15米的镜筒，里面安装有不同角度的许多镜片。如果把潜望镜的镜头由潜艇伸出水面。在艇内将眼睛对准镜筒下面的目镜，就能看到由镜片反射回来的水面上的情况，加上其他装置，还能测出目标的距离，甚至能将目标拍摄下来。
雷达是通过发射电磁波，然后接收目标反射的回波来发现目标并测出目标的方位和距离的。它和潜望镜的缺点一样，容易暴露潜艇位置，而且使用的范围有限。
声呐能使潜艇在较深的水下发现水面和水下目标。它是利用声波在水中的传播来探测目标的，使用比较广泛。探测出目标后，潜艇就可发射鱼雷或导弹对目标进行攻击。
在水下发射鱼雷比水上复杂多了。现代潜艇上装有包括电子计算机在内的鱼雷射击指挥系统，以保证鱼雷准确地击中目标。
现代潜艇还经常用导弹来攻击目标。在水下发射导弹也是比较困难的。潜艇发射导弹是用导弹发射筒来发射的。平时，导弹就装在发射筒内，筒的上端有密封盖，防止海水灌入。
发射前，先使筒内的气压与海水的压力相等，然后打开筒盖，再用压缩空气或高压蒸气将导弹推出发射筒。导弹借助这个推力冲出水面，这时第一级火箭发动机点火，导弹便按照预定的程序飞向目标。
潜水艇的原理
潜水艇工作的原理其实很简单。潜艇发明家从鱼那里得到了启发，发现鱼是靠体内的鱼鳔来控制沉浮的。鱼在水中的浮力是鱼的身体所排开的海水体积和海水比重的乘积，而海水比重是随着水压变化而变化的。
大海越深，海水的压力就越大，比重也越大；为了适应这种变化，鱼鳔就起到调节鱼体比重的作用。鱼要上浮时，鱼鳔就膨胀，体积变大，鱼体比重相应变小，当鱼体比重小于海水比重时，鱼就浮出水面了。
当鱼鳔压缩时，体积就小，鱼体比重相对增加，鱼体比重大于海水比重，鱼就下潜了。鱼体比重和海水比重相等时，鱼就停留在水中。科学家们把鱼体上浮下潜的奥秘应用到潜艇的制造上来。要使舰船上浮下沉，关键就在控制浮力。人们把潜艇的壳体做成双层。外壳是非耐压壳体，里面是固壳，是用耐压钢材焊接而成。这两层壳体之间就是浮力舱，它好比是鱼体内的鳔。当浮力舱注水时，艇体重量增加，超过海水比重，潜艇就下沉了。浮力舱排水充气，艇体浮力增加，比重小于海水，潜艇就浮了上来。潜艇上的升降舵、推进器，就好像鱼的胸鳍和尾鳍，保持了潜艇在水中的各种状态。
潜艇上的浮力舱又叫压载舱，由许多舱室组成，以舱室注水多少来控制潜艇下潜的潜深度。如要速潜时，便打开所有浮力舱的阀门，往里同时注水，潜艇就很快地下沉了。
潜艇有装在艇首的水平舵和装在艇尾的艉水平舵两个舵。当潜艇下潜时，首舵向下倾，而艉舵则向上翘，这样艇首朝下，潜艇便下潜；潜艇上浮时，首舵向上翘，艉舵向下倾，这样艇首就朝上，潜艇便浮了上来。潜艇水平舵的原理，跟鱼体上的胸腹鳍和尾鳍道理是一样的。
常规潜艇的动力有两种。在水面航行时，靠柴油机作动力。当潜水艇在水下航行时，由于它跟水面的空气完全隔绝，这时的动力主要靠蓄电池来提供电动机的电源。
所以潜艇上装有数百块电池，分成组，藏在底层舱里。当电池快要用完时，潜艇就得浮出水面，改用柴油机作动力，同时给电池充电，为下一次水下航行准备。由此，不难看出，因为受到电池电能的限制，常规潜艇一个最大的弱点就是不能长时间在水下航行。
潜艇在深海游动
现代海军的另一个主要作战舰种是潜艇。过去常叫做潜水艇，通常潜伏在水面以下300～600米处。
潜艇是在第二次世界大战初期发展起来的。最早制造使用的是德国，用它发放鱼雷，结盟军特别是英国造成很大损害，许多运输军火物资的军用和民用船只被击沉击毁。以后各国便相继发展潜艇和反潜的舰艇、飞机。
1954年美国建造了世界上第一艘核动力潜艇。1960年7月，美国第一次由潜艇在水下发射弹道导弹试验成功。从此，现代潜艇不但是海洋作战工具，也是对付航空母舰、护航舰艇的重要手段，而且它可以把导弹发射到地球上任何一个地方。
陆地上的一切，包括敌方的首脑机构、战略指挥中心、导弹发射基地、空军基地、工厂、城市、交通枢纽，等等，都可以成为潜艇的攻击目标。
潜艇的种类，按动力分为常规动力潜艇（柴油机—蓄电池）和核动力潜艇；按战斗任务分为战略导弹潜艇和攻击潜艇。一般排水量在2000吨以上的称大型潜艇，排水量在600～2000吨的是中型潜艇，600吨以下的是小型潜艇。还有更小的微型潜艇，排水量不足100吨。
全世界有多少潜艇？俄罗斯的一个材料说，到1993年初，全世界除俄罗斯外的44个国家的海军，共有潜艇450艘，其中核潜艇142艘。
据另外的一个材料说，世界41个国家和地区，拥有各类潜艇1067艘，其中核潜艇360艘。拥有核潜艇的国家，除美、俄、英、法、中5个核国家外，印度从俄罗斯租赁了一艘，巴西、加拿大在研制，澳大利亚、西班牙也在酝酿建造。
不同的统计数字，可能是统计的时间和方法不一样的结果。反正有一点是明显的，我们地球上的各大洋，每天每时都有核动力和常规动力潜艇在海底深处游动着！
美国和俄罗斯是世界上潜艇最多的两个国家。俄罗斯有各类潜艇376艘。美国有139艘，其中战略导弹核潜艇36艘。
美国的核潜艇已经发展了3代。第3代核潜艇1979年建成下水。第一艘“俄亥俄”号，水下排水量达1．87万吨，最大下潜深度400米，巡航时间长达70天，噪音小，配备24枚Ⅰ型或Ⅱ型“三叉戟”多弹头战略弹道导弹。Ⅰ型导弹带10个核弹头，射程7400公里。每枚一型导弹带17个核弹头，射程1．2万公里。
世界上外形尺寸和排水量最大的战略导弹核潜艇，是俄罗斯的“台风”级潜艇。艇长170米，宽25米，高26米，水下排水量20万吨，水下航速27节，下潜深度500米。
艇上携带20枚SS-N-20分导式导弹，一枚导弹带10个核弹头，每个弹头当量达20万吨，射程9000公里，同时还装有两具533毫米、4具650毫米鱼雷发射管。
核潜艇中下潜深度最大和水下航速最快的是俄罗斯的“A”级攻击核潜艇。艇长90米，宽9．5米，高7米，下潜深度达900米，水下最大航速是42节。至今世界上的核潜艇还没有超过它的。
苏联解体前准备建造世界上最快的核潜艇。它的水下巡航速度是50～60节，最高航速可以达到100节，下潜深度6600英尺，超过2000米。这是1988年时透露的，后来一直没有消息。
全世界排水量最小的核潜艇，是法国的“红宝石”级攻击潜艇，水下排水量只有2680吨，该潜艇是美国同一级别的0．388倍，俄罗斯类似级别的0．44倍。
德国的“209”级潜艇，是常规动力潜艇中水下航速最快的一种，航速22节。该艇长54米，宽6．2米，高5．9米，水下排水量1290吨，最大下潜深度260米，装备有8具533毫米的鱼雷发射管和6枚备用鱼雷，还有“吹管”式潜射导弹。
德国曾经是袖珍潜艇制造国，第二次世界大战时以此作为“自杀”工具对付英国庞大的海上舰队。战后有很长一段时间，没有哪一国海军研制过它。随着无人深潜器的出现，微型潜艇才重又兴起。
50年代后，苏联研制的在波罗的海使用的一种微型潜艇，长约15米，宽2米，它的潜望镜露出水面部分直径不过几厘米。
这种潜艇有两类，其中的一类有履带，可以在海底爬行。微型潜艇不带鱼雷，而是在船体外部带有两个爆炸装置，由两吨高效炸药构成，也可以是两个核装置，每个爆炸力当量是5000吨。
由于卫星和其他高技术侦察仪器的出现，现在世界陆地上的许多军事没设施已经很难躲藏起来，几乎无密可保。海洋不同，最先进的卫星也很难一眼看到底，因而许多陆上军事设施在逐渐转向大海深处。
除了发展深海潜艇以外，建设海废军事基地、海底仓库、水下导弹发射场，基至成立水下部队，也正在逐渐成为现实。海洋并不平静，海底现在也不太平了。
潜水艇的克星
使用传统的深水炸弹，要击沉在海中快速行动的核潜艇非常困难，但是由于反潜武器也有长足的进步，因此渐有新的攻击手段。
但是今日的反潜作战要由水面反潜舰艇、反潜飞机、潜艇和陆上基地等密切配合进行，才能奏效，第二次大战以前的那种以个别反潜武器进行作战的情况已不复存在。
反潜攻击武器，可分为“沉降型”和“跟踪型”。
沉降型的反潜攻击武器就是最古老的深水炸弹（以下简称深弹）、抛射式深弹和火箭深弹，其中火箭深弹和有些抛射深弹特称为“前投武器”。
前投武器和以往只能在目标正上方投放攻击的深弹不同，由于是向反潜舰艇前方的潜艇发射，可保持对被攻击潜艇的声呐接触，也就是说，不致丢失目标。
各武器的发射器皆不相同，深弹是用滑轨或是投射机投放，抛射式深弹则用深弹发射炮发射，而火箭深弹则依靠自身的火箭发动机发射。
除此之外，属于此范围的武器还有以核深弹为弹头的反潜火箭弹，杀伤半径比普通炸药头的深弹要大得多。
下面再说说跟踪型反潜攻击武器。
所谓跟踪型反潜攻击武器是指反潜鱼雷以及以反潜鱼雷为弹头的反潜导弹。
反潜鱼雷具有与声呐原理相同的声导引装置或加上有线导引，能在海中追踪目标。由于反潜鱼雷体型小、重量轻，所以别名短鱼雷（也有一部分为中鱼雷），以区别于攻击水面舰艇用的大型鱼雷。反潜鱼雷利用鱼雷发射管发射，反潜导弹则由导弹发射架发射。
反潜鱼雷在水中的速度和核潜艇的速度相差无几。而反潜导弹可在空中迅速飞翔直达目标所在的海面，以缩短接敌时间，攻潜效果更好。
舰载式反潜武器
“凌波”型深弹发射炮这是英国开发的305毫米三联装深弹发射炮，1955年定型，射程1000至2000米。先将声呐测得的数据输入深弹攻击指挥仪，再操作炮攻击。装填深弹时，将炮身摆平，从炮口装填。通常是以3发为一组攻击潜艇。英联邦海军多采用。法式深弹发射炮
此武器是瑞典博福斯公司在1959年开发的305毫米4联装深弹发射炮，为法国海军采用。射程400至2750米，对地攻击时亦可使用，射程可延伸到6000米。博福斯反潜火箭发射炮
由瑞典博福斯公司开发，分为4联装和2联装两种。火箭深弹直径为380毫米，分为3种，射程各为300至800米、600至1600米、1500至3600米，引信分为定时式和近炸式，但直接命中时立即爆炸。瑞典和西方各国海军皆采用此武器。PBU-6000火箭深弹发射炮
苏俄于1960年开发此12联装火箭深弹发射炮，弹经250毫米，射程约6000米。苏俄海军列入体制的其他250毫米口径火箭深弹发射炮尚有1957年开发的RBU-2500（16联装），1955年开发的RBU-1200（5联装），射程分别为2500米及1200米。
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