替水艇的发明

1. 潜水艇是怎么发明的

18世纪70年代，美国人D.布什内尔建成1艘单人操纵的木壳艇“海龟”号，通过脚踏阀门向水舱注水，可使艇潜至水下6米，能在水下停留约30分钟。艇上装有两个手摇曲柄螺旋桨，使艇获得3节左右的速度和操纵艇的升降。艇内有手操压力水泵，排出水舱内的水，使艇上浮。艇外携一个能用定时引信引爆的炸药包，可在艇内操纵系放于敌舰底部。1776年9月，“海龟”号潜艇偷袭停泊在纽约港的英国军舰“鹰”号，虽未获成功，但开创了潜艇首次袭击军舰的尝试。
潜艇发展至此，一直是由人力推进的，因此限制了潜艇的发展。而此时，蒸汽机已经发明并被应用到了铁路运输和水面舰船上。蒸汽机在潜艇上的应用，推动了潜艇动力装置的发展，再加上潜艇设计者的不断努力，终于出现了以机械为动力的现代潜艇。
18世纪末到19世纪末是潜艇研制的重要时期。1801年，美国人R.富尔顿建造的“鹦鹉螺”号潜艇，艇体为铁架铜壳，艇长7米，携带两枚水雷，由4人操纵。水上采用折叠桅杆，以风帆为动力。水下采用手摇螺旋桨推进器推进。19世纪 60年代，美国南北战争中，南军建造的“亨利”号潜艇长约12米，呈雪茄形，用8人摇动螺旋桨前进，航速4节，使用水雷攻击敌方舰船。1864年2月17 日夜，“亨利”号用水雷炸沉北军战舰“豪萨托尼克”号，首创潜艇击沉军舰的战例。1880年9月，中国在天津建成第一艘潜艇，艇体形如橄榄，水下行驶，十分灵捷，可于水下暗送水雷，置于敌船之下。
早期的潜艇都是使用人力推进的，航速很慢。1863年，法国建造了“潜水员”号潜艇，使用功率58.8千瓦（80马力）的压缩空气发动机作动力，速度为2.4节，能在水下潜航3小时，下潜深度为12米。1886年，英国建造了“鹦鹉螺”号潜艇，使用蓄电池动力推进，航速6节，续航力约80海里。1897年，美国建造了“霍兰”Ⅵ号潜艇，水面使用33千瓦（45马力）的汽油机动力装置，航速7节，续航力达到1000海里；水下使用电动机为动力，航速5节，续航力50海里，这是潜艇双推进系统的开端。
早期潜艇使用的武器，主要是艇体上挂带的定时引爆炸药包或水雷。1866年，英国人R.怀特黑德制成第一枚鱼雷。1881年，T.诺德费尔特和G.加里特建造的“诺德费尔特” 号潜艇，首次装备鱼雷发射管；同年，美国建造的“霍兰”Ⅱ号潜艇安装有能在水下发射鱼雷的鱼雷发射管，这是潜艇发展史上的一项重要发展。
早在19世纪50年代，法国海军的一名工程师就提出了改装机械动力潜艇的建议，许多人也进行了这方面的尝试。
1863年，法国建成了一艘“潜水员”号潜艇。艇体模仿海豚的外形设计，长42.67米，排水量420吨。使用一部功率为59千瓦（80马力）的蒸汽机作动力，速度为2.4节，能在水下潜航3小时，下潜深度为12米。由于“潜水员”号采用了蒸汽机作动力，尺寸超过了当时所有的潜艇，成为了20世纪之前最大的一艘潜艇。虽然“潜水员”号潜艇的动力装置有了质的飞跃，但它却受当时设计水平的限制，当增加压载使其浮力等于零时，潜艇下潜就失去了控制，水下航行的稳定性很差。另外，潜艇在水下航行时需要大量的空气，而这在当时几乎是无法解决的问题。于是，“潜水员”号最终以失败而告终。
蒸汽机作为潜艇的动力失败后，潜艇设计师们不得不另辟蹊径，为潜艇寻找更好的动力装置。1886年，英国建造了一艘使用蓄电池动力推进的潜艇（也被命名为“鹦鹉螺”号）成功地进行了水下航行，航速为6节，续航力约80海里。从此，电动推进装置为潜艇的水下航行展现了广阔前景。
但对现代潜艇的发展作出过最大贡献的，当属美国潜艇设计师――约翰·霍兰。
约翰·霍兰1841年出生在爱尔兰利斯凯纳镇，父亲是英国海岸警卫队的一名雇员。父亲的职业使霍兰从小就对海洋及战舰充满了好奇。中学尚未毕业时，父亲不幸病故，年轻的霍兰被迫结束学业，到一所学校担任理科教员，以挑起家庭生活的重担。在此期间，霍兰一边工作，一边设计潜艇。1873年，霍兰辞去了教师工作，带着他的潜艇设计图纸到了美国。在美国，他一边在一个都教会学校教书，一边完善着他的潜艇设计图。
1875年，霍兰将建造新型潜艇的计划送交美国海军部。但是，美国海军对3年前支付5万美金建造的一艘名为“智慧之鲸”的小型手操潜艇的沉没仍然记忆犹新，因此断然拒绝霍兰的计划。遭到拒绝的霍兰却没有因此而却步，他很快就得到了流亡美国的由爱尔兰一些革命者组成的“芬尼亚社”的大力资助。在“芬尼亚社”的支持下，经过3年时间的努力，霍兰终于在1878年将自己的第一艘潜艇送下了水。
该潜艇被命名为“霍兰－Ⅰ”号，是一艘单人驾驶潜艇。艇长5米，装有1台汽油内燃机，能以每小时3.5海里的速度航行。但由于潜艇水下航行时内燃机所需空气的问题没有解决，故潜艇一潜入水下发动机就停止了工作。虽然这是一艘不成功的潜艇，但霍兰却在它的身上积累了经验，为下一步建造新的潜艇打下了基础。
这时，“芬尼亚社”对霍兰的潜艇研制提出了要求：所建造的潜艇，大到足以能有效地进行作战，小到使其能够塞进特制的商船船舱。这种商船要求可以装成民船的模样横渡大西洋。当遇到敌舰后，特殊商船将潜艇放出以攻击敌人。按照这一特殊要求，1881年，霍兰建造成功他的第二艘潜艇，命名为“霍兰－Ⅱ”号（也称“芬尼亚公羊”号）。该艇长约10米，排水量19吨，装有一台11千瓦的内燃机。为解决纵向稳定性问题，霍兰为潜艇安装了升降舵。同时，他还在艇上安装了一门加农炮，使得“芬尼亚公羊”号潜艇既能在水下发射鱼雷，又能在水面进行炮战。“芬尼亚公羊”号的建成给公众以极大的鼓舞，在潜艇发展史上也被认为是一个重要的里程碑。
19世纪80年代末期，潜艇的发展引起了更多国家的兴趣。1893年，长约45.7米、排水量为266吨的“古斯塔夫·齐德”号潜艇在法国下水了。它以电动机带动螺旋桨推动。在当时各国所出现的潜艇中，它是最先进的一艘。
“古斯塔夫·齐德”号潜艇的成功促使霍兰更加努力了。但就在霍兰全力以赴投入他的第三艘潜艇制造之中时，“芬尼亚社”的一些成员对霍兰无终止的试验丧失信心，并在一天黑夜将“芬尼亚公羊”号以及建造中的第三艘潜艇偷偷地运走了。从此，霍兰与“芬尼亚社”分道扬镳。
失去了“芬尼亚社”的资助，霍兰只得暂时停下潜艇的研究而到一家汽枪公司担任了描图员的工作。但是不屈的科学家永远不会为困难所吓倒。在朋友们的大力支持下，他兴办了“肛鱼潜艇公司”。这时他与炮兵上尉扎林斯基合作，又建造了他的第四艘潜艇“扎林斯基”号。1886年，当“扎林斯基”号建成下水时，因滑道倒塌而全艇被毁。“扎林斯基”的失败，反而使霍兰有了暂时的喘息余地。
几乎就在霍兰失败的同时，西班牙却有一个名叫艾萨克伯尔的海军上尉于1889年设计了一艘由时机推进的潜艇。不幸的是，因为艾萨克伯尔与上司不和，其上司竟然不顾国家利益而否定了他的计划。
美国政府得知这一消息后，为了在与西班牙的竞争中取胜，由海军部于1893年举办了一次潜艇设计大赛。霍兰大这次大赛中技压群芳，荣登榜首。大赛的胜利使霍兰于1895年接到了制造一艘潜艇的定货单，并从美国海军部得到了15万美元的经费。于是霍兰又开始了他的第五艘潜艇的设计。
为了建造一艘像样的潜艇，霍兰从一开始就注意解决那些潜艇史上阻碍潜艇发展的问题。为此，他反复研究并数易方案，终于建成了他的第五艘潜艇――“潜水者”号。该艇长26米，拥有水面航行的推进装置——蒸汽机动力装置和水下潜航的推进装置——电动机。 “潜水者”号由此成为了潜艇双推进系统的鼻祖。但是，美国海军部出于战争的需要，在“潜水者”号建造期间，就要求霍兰能够使“潜水者”号用于水面作战。但霍兰却认为，按照这种要求是不会制造出满意的潜艇的。于是，霍兰放弃了“潜水者”号的建造工作，归还了海军部的经费，开始用自己的钱来设计建造一艘新潜艇。
1897年5月17日，时年56岁的霍兰终于成功地制造出了“霍兰－Ⅵ”号潜艇。该艇长15米，装有33.1千瓦（45马力）汽油发动机和以蓄电池为能源的电动机，是一艘采用双推进的最新潜艇。在水面航行时，以汽油发动机为动力，航速可达每小时7海里，续航力为1000海里。在水下潜航时，则以电动机为动力，航速可达每小时5海里，续航力50海里。该艇共有5名艇员，武器为一具艇首鱼雷发射管（有3枚鱼雷）和2门火炮（向前、向后各1门），火炮瞄准靠操纵潜艇艇体对准目标。该艇能在水下发射鱼雷，水上航行平衡，下潜迅速，机动灵活。这是霍兰一生中设计和建造出的最后一艘潜艇。为了纪念这位伟大的先驱者，人们将其称为“霍兰”号。双推进系统在该艇上的运用，使这艘潜艇取得了潜艇发展史上前所未有的成功，从而奠定了霍兰作为“现代潜艇之父”的地位。
但是霍兰的成就并没有给他本人带来任何好处。由于美国海军部一些官员的偏见和挑剔，这艘潜艇不仅未被海军部采用，反而使这位大发明家受到了恶毒的嘲讽。无情的打击使时年63岁的霍兰愤然辞职。从此，一代潜艇巨匠被迫停止了其心爱的事业，并最终因肺炎病逝，终年73岁。
尽管“霍兰”号潜艇取得了辉煌的成就，但在19世纪末20世纪初，法国在潜艇这一领域也同处领先地位。1899年，由法国科学家劳贝夫于设计的“纳维尔”号潜艇在法国下水。
“纳维尔”号与其他潜艇不同处在于，该艇在其内壳之外又包上了一层外壳。这使得“纳维尔”号既有一个酷似鱼雷艇似的外壳，又有一个按照潜艇要求设计的内壳，艇员及所有装备都装在耐压的内壳之中。内外壳之间的空间被充作压载水柜，并以此控制潜艇下潜和上浮。当该艇排除压载水柜中的水之后，即可像鱼雷艇一样具有良好的适航性，使得其水面航行的速度达每小时11海里，续航力为500海里；当压载水柜中注满水之后，“纳维尔”又将与早先潜艇一样，它的水下短距离航速可达每小时8海里，即使在水下航行数小时，其水下航速也可达每小时5海里。
不过，也有一种意见认为，双层壳体结构并非起源于“纳维尔”潜艇，而是由美国青年西蒙·莱克首创。19世纪90年代，西蒙·莱克由于受了法国著名科普作家儒勒·凡尔纳的科幻小说《海底两万里》的影响，单枪匹马地投入到潜艇的研究之中。
莱克从亲戚那里借来一笔钱，经过努力，于1893年建成了他的第一艘潜艇——“小亚古尔爸爸”号。“小亚古尔爸爸”号也许是潜艇史上自“海龟”艇以来最不像样的潜艇。它看上去像一个特大的木柜子，长4.2米，高1.5米。艇体以松木板内衬帆布垫建造而成。艇体上方有个小舱盖，艇底安有三个木头轮子（前面一个，后面两个）。轮于是由手摇曲柄带动行走的，“小亚古尔爸爸”艇与其他潜艇相比独具匠心。它没有用于注排水的羊皮口袋或水泵、水箱等，而是采用装载足够重的压载物使之沉到海底，接着在海底用轮子滚动推进，如果要上升到海面，只要把压载物抛掉，艇体即可上浮。
不过，莱克最初建造潜艇并非为了军事目的，而完全是被迷人的海底生物所吸引。他从建造“小亚古尔爸爸”一开始，就想到能从潜艇中走出来，以便采集海底生物。所以他在潜艇中安装了空气压缩设备，并设置了一个空气闸舱。莱克使压缩空气设备所产生的空气压力与艇外海水压力相等，这样打开空气闸舱的舱门，人们便可以穿着潜水服从艇中走出来，而海水却不会涌进闸舱。人们将这种使海水不能涌进艇内而人能从艇的舱口自由进出的闸舱门叫做气门或水门。在气门的帮助下，莱克和他的伙伴，在迷人的纽约湾海底，采集了大量的海洋生物，度过了许多愉快的时光。
之后，莱克开始对“小亚古尔爸爸”号不断地进行改装，并于1897年完工。改装后的潜艇命名为“亚古尔”号。该艇无论在水上或水下航行，都由一台22千瓦（30马力）的汽油发动机来推动前进。由于汽油发动机工作时需要空气，所以莱克在艇上装有可伸出水面的吸气管和排烟管，同时取消了固体压载物，而用压载水箱来带动潜艇的沉浮。为了改善潜艇的适航性，莱克又在吸气管和排烟管外包上一层外壳，使“亚古尔”号外形类似于现代潜艇上层建筑（即潜艇的指挥台）的第二层艇壳。经过改装后的“亚古尔”号潜艇的上浮与下潜都是较为稳定的，并能在一个适当的深度上将内燃机水下工作时所用的通气管伸出水面，从而延长了潜艇水下滞留时间。
1898年，“亚古尔”号潜艇仅靠自身的动力，从诺福克航行到了纽约，成了第一艘在公海远航的潜艇。莱克的第二艘潜艇“保护者”号也于1901年下水。他很想将潜艇奉献给自己祖国，用于对敌作战。莱克潜艇的最大特点就是艇员可以在水下自由出入潜艇，因此完全可派人进行水下作战、扫雷和布雷。但美国海军部却拒绝了莱克的好意。莱克只好到国外去寻求他自己的位置，从而埋没了一代潜艇发明家的才华。
19世纪的最后10年中，潜艇已成为至少是具有潜在威慑力量的武器了。但是由于当时的英国、美国等海军大国对潜艇仍持怀疑态度，总认为潜艇只不过是弱小国家用于偷袭的武器，为此阻碍了潜艇的发展。但是，当1898年法国的“古斯塔夫·齐德”号潜艇用鱼雷击沉了英国战列舰“马琴他”之后，英国人终于醒悟了，强烈要求英国政府赶快行动，以抗衡法国人正以惊人速度建造潜艇的海上新威胁。同样德国和俄国也在无意之中领悟到潜艇可能将成为一种实用性武器而投入到建造潜艇的热浪中。在第一次世界大战前几年的时间里，潜艇终于愈造愈大，愈造愈好，并且以前所未有的速度增加着。但是由于潜艇发展到此时，仍然开不快、行不远，鱼雷带得又很少，更因为不能在水下长期潜航，所以，它所担负的只能是保护本国海岸、在基地附近的巡逻的任务。
20世纪初，潜艇装备逐步完善，性能逐渐提高，出现具备一定实战能力的潜艇。这些潜艇采用双层壳体，具有良好的适航性，排水量为数百吨，使用柴油机－电动机双推进系统，水面航速约10～15节，水下航速6～8节，续航力有明显提高；武器主要有火炮、水雷和鱼雷。第一次世界大战前，各主要海军国家共拥有潜艇260余艘，成为海军重要作战兵力之一。
第一次世界大战一开始，潜艇就被用于战斗。1914年9月22日，德国U－9号潜艇在一个多小时内，接连击沉3艘英国巡洋舰，充分显示了潜艇的作战威力。在战争期间，各国潜艇共击沉192艘战斗舰艇。使用潜艇攻击海洋交通线上的运输商船，取得了更为显著的战果，各国潜艇共击沉商船约5000余艘，达1400万吨。其中被德国潜艇击沉的商船约1300余万吨。同时，反潜战开始受到重视，战争期间潜艇被击沉265艘，其中德国就损失200余艘。
第一次世界大战后，各主要海军国家更加重视建造和发展潜艇。潜艇的数量不断增加，种类增多，到第二次世界大战前夕，共有潜艇600余艘。第二次世界大战期间，潜艇战术技术性能有很大改进。排水量增加到2000余吨，下潜深度100～200米，水下最大航速7～10 节，水面航速16～20节，续航力达1万余海里，自给力1～2个月，装有6～10个鱼雷发射管，可携带20余枚鱼雷，并安装1～2门火炮。战争后期，潜艇装备雷达、雷达侦察仪和自导鱼雷，德国潜艇还安装用于柴油机水下工作的通气管。潜艇战斗活动几乎遍及各大洋，担负攻击运输舰船、水面战斗舰艇和侦察、运输、反潜 、布雷和运送侦察、爆破人员登陆等任务。共击沉运输船5000多艘（2000多万吨），大、中型水面舰艇300余艘。战争中反潜兵力和兵器也得到很大加强和发展，被击沉的潜艇达到1100多艘。
第二次世界大战后，世界各国海军十分重视新型潜艇的研制。核动力和战略导弹的运用，使潜艇发展进入一个新阶段。1955年，美国建成的世界上第一艘核动力潜艇“鹦鹉螺” 号正式服役，水下航速增大1倍多，而且能长时间在水下航行，1958年，首次成功地在冰层下穿越北极。1959年前后，苏联建成核动力潜艇。1960年，美国又建成了“北极星”战略导弹潜艇“乔治·华盛顿” 号，并在水下成功地发射 “北极星”弹道导弹，射程达2000余千米。弹道导弹核潜艇的出现，使潜艇的作用发生了根本性变化，它已成为活动于水下的战略核打击力量。此后，英国、法国和中国也相继建成核动力战略导弹潜艇和核动力攻击潜艇。20世纪80年代，核动力潜艇排水量已增大到2.6万余吨，装备有弹道导弹、巡航导弹、鱼雷等武器，水下航速20～42节，下潜深度300～900米，续航力、隐蔽性、机动性和突击威力大为提高。1982年，英国和阿根廷在马尔维纳斯（福克兰）群岛海战中，英国海军核动力攻击潜艇“征服者”号，于5月2日用鱼雷击沉阿根廷海军巡洋舰“贝尔格拉诺将军”号，是核动力潜艇击沉水面战斗舰艇的首次战例。至 80年代末，世界上近40个国家和地区，共拥有各种类型潜艇900余艘。

2. 潜水艇是怎么发明的

潜水艇就是受到鱼的潜游启发而发明、研制出来的。1775年，北美独立战争爆发内后，英国殖民统治容者凭藉海上优势，纠集大批战舰，轮番轰击美国海陆军，使美军伤亡惨重。当时美军中有一个名叫达韦·布什内尔的将军，不堪英军的欺侮，决心反戈一击。他一直在苦思冥想：怎样才能炸沉敌舰呢？从空中，无法接近；从水上，无法隐蔽。一次，他走到海边的礁石上，突然看见一条大鱼悄悄潜游到小鱼的下方后，猛地朝上一跃，咬住了一条小鱼。他从这场“海战”中大受启发：能否造条像大鱼那样的船，潜在水中神不知鬼不觉地钻到英国战舰底下去放水雷，炸它个人飞舰沉呢？鱼在水中自由地上浮下沉是靠鳔，船是否也可以仿造一个“鳔”？从这个思路出发，布什内尔与军事专家们共同研制成功一艘可在水下潜行的机动船，船的底部做一个类似鱼鳔的水舱，水舱内有两个水泵，船在水面若要下沉时，就往船舱里灌水；船要上浮时，就把空气压进水舱，排出船里的水。仿照鱼的鳍，安装了两台螺旋桨，一台管进退，一台管升降。这艘机动船第一次出去就巧妙制服了英国战舰，炸得它人仰马翻。后经逐步改进，就成了现代的潜水艇。

3. 潜水艇是什么时候发明的

传说意大利艺术大师兼发明家达·芬奇最早进行了关于潜艇的设计。最早见于文字记载的潜艇研究者是意大利人伦纳德，他于公元1500年提出了“水下航行船体结构”的理论。1578年，英国人威廉·伯恩出版了一本有关潜艇的著作--《发明》。
1620年，荷兰物理学家科尼利斯·德雷尔成功地制造出人类历史上第一艘潜水船，它是人类历史上第一艘能够潜入水下，并能在水下行进的“船”。它的船体象一个木柜，木质结构，外面覆盖着涂有油脂的牛皮，船内装有作为压载水舱使用的羊皮囊。这艘潜水船以多根木桨来驱动，可载12名船员，能够潜入水中3-5米。
德雷尔的潜水船被认为是潜艇的雏形，所以他被称为“潜艇之父”，此后百年间潜艇的发展进入了“慢车道”。直到1724年，俄国人叶菲姆·尼科诺夫制造出了又一艘潜水船，这艘船用橡木、松木板、皮革、粗麻布、树脂、铁条、铜皮等材料制成。此后，潜艇的发展又一次进入停滞期。
☆ 战争催生 新式武器的发展往往离不开战争，战争的迫切需要可以迅速催生出各种新型武器，潜艇也不例外。在1776年的美国独立战争中，潜艇第一次登上了战争舞台。
富有爱国热情的美国耶鲁大学毕业生戴维特·布什内尔在华盛顿将军的支持下，开始研究用潜水船打击英军的方法，潜艇发展史上著名的“海龟”艇就这样诞生了。
“海龟”艇外形酷似海龟，艇内空气可供驾驶员呼吸半小时;在艇的上部还装有2根通气管，上浮时打开，下潜时关闭，从而可以补充新鲜空气。为了控制潜艇的上浮和下沉，艇内设有压载水舱，用手泵控制水柜内的水。为应付紧急情况，艇内装有一块90千克重的铁块，危急时刻只要抛掉铁块，潜艇就可以迅速上浮。“海龟”艇的运动通过水平和垂直方向上的两个靠人力驱动的螺旋桨来控制，武器则是挂在艇体外面的一个重约68千克的炸药包，攻击时要将其挂在敌舰外壳上。就是以现在的眼光来看，这也是一艘设计得很完备的水下兵器。
遗憾的是，“海龟”艇的攻击没有获得成功。1776年9月7日，历史上第一次潜艇攻击开始了，这次攻击由上士埃兹拉·李来执行。他驾驶着“海龟”艇成功地潜到了英国战舰“鹰”号的尾部，接下去的工作就是用钻头在敌舰上穿孔以便固定炸药包。然而，他打钻的地方正好是一块金属板，半个小时之后他仍然没有钻透敌舰，只好上浮返回。
虽然“海龟”号没有取得战果，但它揭开了潜艇实战的序幕，从此人类的战场也从陆地、水面发展到了水下，“海龟”号也以其与现代潜艇相同的设计原理而赢得了世界上“第一艘军用潜艇”的美名，在世界潜艇发展史占据了一席之地。
☆ 再接再厉 18世纪末到19世纪初，潜艇进入了正常发展时期。其中，爱尔兰裔的美国人罗伯特·富尔顿为近代潜艇的发展做出了重要贡献。
1796年，富尔顿对“海龟”艇进行了改进。1801年5月，在法国皇帝拿破仑·波拿巴的支持下，富尔顿建造完成了命名为“鹦鹉螺”号的潜艇。“鹦鹉螺”号的外壳是铜的，框架是铁的，艇长6.89米，最大直径3米，形如雪茄，艇中央有指挥塔，水面用风帆推进，水下用人力螺旋桨推进，用压载水柜控制浮沉。为了解决水下呼吸问题，艇上带有压缩空气，可供4个人和2支蜡烛在水下使用3小时，能潜至水下8-9米处，它的武器是水雷，攻击方式与“海龟”号一模一样。
“鹦鹉螺”号在试验中取得了成功，但在实战中却没有效果，于是，法国海军部长赶走了富尔顿。一怒之下的富尔顿来到英国，在英国首相威廉·皮特的支持下继续进行试验。虽然“鹦鹉螺”号在表演中成功击沉了双桅战舰“多罗西”号，但在皮特死后，富尔顿的呕心之作又被保守的英国人拒绝了。
虽说“鹦鹉螺”号命运多舛，但它不失为潜艇发展史上的一件杰作。无论从艇体材料还是各种设备来说，它都已超过了“海龟”号，在很多方面已接近了现代潜艇。尤其是它首次在潜艇上使用了水平舵，能够操纵潜艇保持或改变在水中的深度，大大改善了潜艇的操纵性。
19世纪中叶，德国人威廉·鲍尔根据富尔顿的设计改进制成了“火焰“号潜艇，其动力装置与自行车很相似，是用脚踏轮来带动螺旋桨转动。在一次试验中，由于操纵装置失灵，“火焰”号一头扎向海底。鲍尔没有惊慌失措，他告诉同伴，在海水灌满舱室后，艇内的空气压力就会上升，等到与艇外海水压力相同时，我们再打开舱盖逃生。结果，鲍尔及其同伴安全地浮出了水面，开创了潜艇历史上艇员逃生并且获得成功的先例。
☆ 初露锋芒 1861年，美国南北战争爆发。为了打破北军对南军的封锁，亚拉巴马州的霍勒斯·亨莱于1963年和工程师麦克林、沃森一起研制出了“亨莱”号潜艇。
“亨莱”号由一台铁锅炉改装而成，长约18.29米，如同一支细长的雪茄。它的推进装置是一种象辘轳似的手摇曲柄，八名水手在一名指挥官的统一口令下同时摇动曲柄来推动潜艇，其速度可达每小时4海里。“亨莱”号装有压载物和压载水舱来控制潜艇的浮沉，艇内的空气可供艇员们短时间呼吸，要补充新鲜空气只有冒险上浮到水面上。“亨莱”号的武器为一枚鱼雷，用一根60.96米长的引线拖在艇体的后面。
由于“亨莱”号是用锅炉改装的，所以存在着长宽不相称的先天缺陷。首次试航和第二次试航，“亨莱”号都被波浪掀翻，艇员几乎全部罹难。第三次试航由亨莱本人亲自担任艇长，算是顺利完成了。但第四次试航时，厄运再次降临，包括亨莱在内的所有艇员全部遇难。在屡屡失败后，“亨莱”号做了一定的改进，并在艇首安装了一枚撑杆水雷，其后的几次试航都获得了成功。
1864年2月17日夜，“亨莱”号在灯光的指引下向北军轻巡洋舰“休斯敦”号驶去。9点左右，“亨莱”号到达了离“休斯敦”号仅10米的地方，指挥官狄克逊海军上尉下达了攻击命令。“亨莱”号上的撑杆水雷慢慢地伸了出去，在离“休斯敦”号弹药舱不远的地方轰然爆炸，随后便是接连不断的爆炸声。攻击成功了，“休斯敦”号被击沉，230人丧命，这是人类历史上潜艇第一次实战胜利。不幸的是，由于攻击距离太近，“亨莱”号被“休斯敦”号舷部大洞的水流紧紧吸住无法逃脱，因而成了后者的殉葬品，酿成了一出同归于尽的悲剧。
“亨莱”号潜艇的最大缺陷是纵向稳定性差，其后果是造成了致命的潜艇纵倾。当艇体在水下时，纵倾会突然改变深度，使潜艇超过下潜极限;当潜艇在水面时，纵倾又会使海水从潜艇上敞开的舱口和排水孔中突然灌进舱内。这也是那个时代潜艇存在的普遍难题，一直困扰早期潜艇的探索者们。

4. 潜水艇是谁发明出来的，怎样发明的

最早提出潜艇设想的是英国科学家威廉·伯恩，他于1578年在一本叫《发明》的书中提出了设计一艘能潜到水下并能在水下划行的船。40年后，一位居住在英国的荷兰物理学家--科尼利斯·德雷布尔看到了威廉·伯恩所写的书，于是他产生了把威廉·伯恩的理论变成现实的想法。在英王詹姆斯一世的支持下，德雷布尔很快就造出了能在水中任意沉浮并能划行的小艇。这种艇的外形像一个大皮囊，艇体是一个木头架子，在架子外蒙上一层涂油的牛皮，艇内可以容纳划手和乘客。为了解决艇的下潜和上浮，艇上装有许多羊皮囊，艇要下潜时，将水装入囊内；艇要上浮时，再将囊内的水挤出。1620年，德雷布尔举办了一次展览，向人们展示了他的发明。在1620-1624年期间，德雷布尔在泰晤士河上对他发明的艇进行了多次航行试验，证实了水下航行的可能性。目前，人们普遍认为第一艘潜艇的发明家是荷兰的尼利斯·德雷布尔。在1770年爆发的美国独立战争中，美国人戴维特·布什内尔发明的“海龟”号潜艇首次在海战中攻击了敌舰。1880年，美国大发明家富尔顿为法国海军建造了第一艘装有风帆的潜艇“鹦鹉螺”号。19世纪末，各国的潜艇发明家纷纷开始研制机械动力潜艇，其中最具代表性的是美国的一位中学教师--约翰·霍兰。约翰·霍兰于1875年研制成功了第一艘机械动力潜艇，取名为“霍兰1”号。这艘潜艇在水面航行时采用蒸汽推进，在水下航行时采用电力推进，并可以有效地使用水柜和水平舵进行下潜。1897年5月，约翰·霍兰又研制成功了一艘被后人称为“霍兰艇”的潜艇。这艘在水面航行时采用汽油发动机推进的潜艇在水下航行时用电动机，为电动机提供动力的蓄电池一旦用完，汽油发动机在潜艇浮出水面时可为蓄电池充电。这种水面动力和水下动力的巧妙结合成了现代潜艇动力装置的一种模式。此外，“霍兰艇”上首次装备了当时海军的最新武器--“白头”鱼雷，从而使潜艇具备了击沉水面舰船的能力。“霍兰艇”的出现，标志着现代潜艇的诞生。为此，约翰·霍兰被后人称为“现代潜艇之父”。

5. 潜水艇怎么发明的

18世纪70年代，美国人D.布什内尔建成1艘单人操纵的木壳艇“海龟”号，通过脚踏阀门向水舱注水，可使艇潜至水下6米，能在水下停留约30分钟。艇上装有两个手摇曲柄螺旋桨，使艇获得3节左右的速度和操纵艇的升降。艇内有手操压力水泵，排出水舱内的水，使艇上浮。艇外携一个能用定时引信引爆的炸药包，可在艇内操纵系放于敌舰底部。1776年9月，“海龟”号潜艇偷袭停泊在纽约港的英国军舰“鹰”号，虽未获成功，但开创了潜艇首次袭击军舰的尝试。
潜艇发展至此，一直是由人力推进的，因此限制了潜艇的发展。而此时，蒸汽机已经发明并被应用到了铁路运输和水面舰船上。蒸汽机在潜艇上的应用，推动了潜艇动力装置的发展，再加上潜艇设计者的不断努力，终于出现了以机械为动力的现代潜艇。
18世纪末到19世纪末是潜艇研制的重要时期。1801年，美国人R.富尔顿建造的“鹦鹉螺”号潜艇，艇体为铁架铜壳，艇长7米，携带两枚水雷，由4人操纵。水上采用折叠桅杆，以风帆为动力。水下采用手摇螺旋桨推进器推进。19世纪 60年代，美国南北战争中，南军建造的“亨利”号潜艇长约12米，呈雪茄形，用8人摇动螺旋桨前进，航速4节，使用水雷攻击敌方舰船。1864年2月17 日夜，“亨利”号用水雷炸沉北军战舰“豪萨托尼克”号，首创潜艇击沉军舰的战例。1880年9月，中国在天津建成第一艘潜艇，艇体形如橄榄，水下行驶，十分灵捷，可于水下暗送水雷，置于敌船之下。

6. 科学家根据什么发明了潜水艇

科学家根据鲨鱼制成了潜水艇 ，在鱼的身体内部有一个器官叫做鱼鳔，也就是我们平时所说专的水泡属当鱼鳔鼓起来时，浮力增加鱼 就能浮到水面。

人们根据沉浮原理成功地制造了潜水艇，这种能在水下作战的舰艇在历次海战中都显示其战斗力，它能下潜离水面深达500米，具有良好的隐蔽性和续航力，能从水下袭击水面舰船和岸上目标，也能作侦察、布雷和运输等。

最初，人们也是将石头或铅块等重物装进潜艇，使潜艇下沉，卸掉石头或铅使潜艇重浮水面，这种潜艇当然不能下潜太深，而且费事，上浮后再要下潜，则又要从岸上取得石头。

后来改进了，用浮箱充水取代石头，使潜艇下沉，要上浮时，用压缩空气通入浮箱排水，并可通过调节使艇身周围海水的比重相等就能保持潜艇在水中一定深度，不浮不沉，这种潜艇非但省事得多，而且可以控制潜水深度，自由沉浮。

现代又用核动力作为推进动力制成核潜艇，水中排水量达到万吨以上，水下续航力达20万海里，自持能力达2~3月。从原始的潜艇到现代的核潜艇都是以沉浮原理作为基础。然而，早在人类出现以前，许多水中动物已经具有很好的潜水本领，具有令人赞叹的浮箱系统结构。

7. 潜水艇是根据什么发明的

人们根据沉浮原理成功地制造了潜水艇，这种能在水下作战的舰艇在历次海战中都显示其战斗力，它能下潜离水面深达500米，具有良好的隐蔽性和续航力，能从水下袭击水面舰船和岸上目标，也能作侦察、布雷和运输等。

最初，人们也是将石头或铅块等重物装进潜艇，使潜艇下沉，卸掉石头或铅使潜艇重浮水面，这种潜艇当然不能下潜太深，而且费事，上浮后再要下潜，则又要从岸上取得石头。后来改进了，用浮箱充水取代石头，使潜艇下沉，要上浮时，用压缩空气通入浮箱排水，并可通过调节使艇身周围海水的比重相等就能保持潜艇在水中一定深度，不浮不沉，这种潜艇非但省事得多，而且可以控制潜水深度，自由沉浮。

现代又用核动力作为推进动力制成核潜艇，水中排水量达到万吨以上，水下续航力达20万海里，自持能力达2～3月。从原始的潜艇到现代的核潜艇都是以沉浮原理作为基础。然而，早在人类出现以前，许多水中动物已经具有很好的潜水本领，具有令人赞叹的浮箱系统结构。

拓展资料：

潜艇或称潜水船、潜舰是能够在水下运行的舰艇。 潜艇的种类繁多，形制各异，小到全自动或一两人操作、作业时间数小时的小型民用潜水探测器，大至可装载数百人、连续潜航3-6个月的俄罗斯台风级核潜艇。按体积可分为大型(主要为军用)、中型或小型(袖珍潜艇、潜水器)和水下自动机械装置等。

大型潜艇多为圆柱形，船中部通常设立一个垂直结构(舰桥)，早期称为"指挥塔"，内有通讯、感应器、潜望镜和控制设备等。如今的深海潜艇或专业潜艇常已无此设计。

参考资料：网络词条 潜艇 网页链接

8. 潜水艇在什么时候发明的

1、潜艇最早可追溯到15－16世纪的列昂纳多·达芬奇。据说他曾构思“可以水下航行的船”，但这种能力向来被视为“邪恶的”，所以他没有画出设计图。
2、16世纪，真实意义的潜艇出现。1578年，英国数学家威廉·伯恩（William Bourne）著书《发明与设计》描述潜艇。1620年，首艘有文字纪载的“可以潜水的船只”（submerible vehicles）由荷兰裔英国人克尼利厄斯·雅布斯纵·戴博尔（Cornelius Jacobszoon Drebbel）建成，主要即依据前者的设计，推进力由人力操作的橹产生。但有人认为那只是“缚在水面船只下方的一个铃铛状东西”，根本不能算潜艇。1620年至1624年，它有两种改良型在泰晤士河上进行实验。2002年，BBC电视节目 “Building the Impossible”播出，马可ㄠ德华兹公司（Mark Edwards）根据当年设计图建成一艘搭载两人的戴博尔型潜艇，并成功潜航于伊顿的 Dorney 湖。
3、史上第一艘用于军事的潜艇出现于美国独立战争。美国耶鲁大学的大卫·布什奈尔（David Bushnell）建成海龟号（Turtle），通过脚踏阀门向水舱注水，可使艇潜至水下6米，能在水下停留约30分钟。艇上装有两个手摇曲柄螺旋桨，使艇获得3节左右的速度和操纵艇的升降。艇内有手操压力水泵，排出水舱内的水，使艇上浮。艇外携一个能用定时引信引爆的炸药包，可在艇内操纵系放于敌舰底部。内部仅容纳一人操作方向舵和螺旋桨。1776年，海龟号企图攻击英国皇家海军老鹰号（HMS Eagle），虽未获成功，但开创了潜艇首次袭击军舰的尝试。
4、史上第一艘成功炸沉敌舰的潜艇在美国南北战争。何瑞斯·劳升·汉利（Horace Lawson Hunley）建成汉利号潜艇，乘员八人，手摇柄驱动。其前端外伸一个炸药包，碰触敌舰即爆炸。1864年2月17日晚上9时许，它成功炸沉北方联邦的豪萨托尼克号（USS Housatonic）护卫舰，但自己却也因爆炸产生的漩涡而沉没。