Ιστορία και σχεδιασμός υποβρυχίων

Τα σχέδια για υποβρύχια σκάφη ή υποβρύχια χρονολογούνται από τα 1500s και οι ιδέες για υποβρύχια ταξίδια χρονολογούνται ακόμη περισσότερο. Ωστόσο, δεν ήταν μέχρι το 19ος αιώνας ότι άρχισαν να εμφανίζονται τα πρώτα χρήσιμα υποβρύχια.

Κατά τη διάρκεια της Εμφύλιος πόλεμος, οι Σύμμαχοι έχτισαν το H.L. Hunley, το υποβρύχιο που βύθισε ένα πλοίο της Ένωσης. Το U.S.S. Το Housatonic χτίστηκε το 1864. Αλλά μόνο μετά Πρώτος Παγκόσμιος Πόλεμος άρχισαν να επινοούνται τα πρώτα πραγματικά πρακτικά και μοντέρνα υποβρύχια.

Το πρόβλημα του υποβρύχιο ήταν πάντα πώς να βελτιώσει την υποβρύχια αντοχή και τις επιδόσεις του, και οι δύο δυνατότητες καθορίζονται από το πλοίο. Αρχικά στην υποβρύχια ιστορία το πρόβλημα του υποβρύχιου ήταν συχνά το πώς να κάνει το σκάφος του να δουλεύει καθόλου.

Οι ιστορικοί λογαριασμοί επισημαίνουν ότι ο άνθρωπος έχει πάντα επιδιώξει να εξερευνήσει τα βάθη των ωκεανών. Ένα πρώιμο ρεκόρ από την κοιλάδα του Νείλου στην Αίγυπτο μας δίνει την πρώτη εικόνα. Πρόκειται για μια τοιχογραφία που δείχνει κυνηγούς πάπιας, κουτάβια πουλιών στο χέρι, που σέρνουν μέχρι το θήραμά τους κάτω από την επιφάνεια καθώς αναπνέουν μέσα από κοίλα καλάμια παπύρου. Οι Αθηναίοι λένε ότι έχουν χρησιμοποιήσει δύτες για να καθαρίσουν την είσοδο του λιμανιού κατά τη διάρκεια της πολιορκίας των Συρακουσών.

Και Μέγας Αλέξανδρος, στις επιχειρήσεις του ενάντια στην Τύρο, διέταξε δύτες να καταστρέψουν οποιαδήποτε υποβρύχια οχήματα (υποβρύχια) άμυνας που θα μπορούσε να αναλάβει η πόλη για να χτίσει. Ενώ σε κανένα από αυτά τα αρχεία δεν λέει στην πραγματικότητα ότι ο Αλέξανδρος είχε οποιοδήποτε είδος υποβρύχιο όχημα, μύθος το έχει ότι κατέβηκε σε μια συσκευή που κράτησε τους επιβάτες του στεγνώσει και παραδέχθηκε το φως.

Μέχρι το 1578 δεν εμφανίστηκε κανένα αρχείο σκάφους που σχεδιάστηκε για υποβρύχια πλοήγηση. Ο William Bourne, πρώην πυροβολητής του Βασιλικού Ναυτικού, σχεδίασε μια εντελώς κλειστή βάρκα που μπορούσε να βυθιστεί και να κυνηγάει κάτω από την επιφάνεια. Η δημιουργία του ήταν ένα ξύλινο πλαίσιο συνδεδεμένο σε αδιάβροχο δέρμα. Ήταν να βυθιστεί με τη χρήση χεριών vises να συστέλλονται τις πλευρές και να μειώσει την ένταση.

Αν και η ιδέα του Bourne δεν ξεπέρασε ποτέ το σχέδιο, μια παρόμοια συσκευή ξεκίνησε το 1605. Αλλά δεν πήρε πολύ περισσότερο επειδή οι σχεδιαστές είχαν παραμεληθεί να εξετάσει την επιμονή της υποβρύχιας λάσπης. Το σκάφος έγινε κολλημένο στο βυθό του ποταμού κατά τη διάρκεια της πρώτης υποβρύχιας δοκιμής του.

Αυτό που θα μπορούσε να ονομαστεί το πρώτο "πρακτικό" υποβρύχιο ήταν ένα σκάφος γεμάτο με λιπαρό δέρμα. Ήταν η ιδέα του Cornelius Van Drebbel, ενός ολλανδού γιατρού που ζούσε στην Αγγλία, το 1620. Το υποβρύχιο του Βαν Ντρέμπελ τροφοδοτούσε τους κωπηλάτες που έβγαιναν με κουπιά που προεξέχονταν από εύκαμπτες δερματικές σφραγίδες στο κύτος. Οι σωλήνες αέρα του αναπνευστήρα κρατήθηκαν πάνω από την επιφάνεια με πλωτήρες, επιτρέποντας έτσι έναν χρόνο βυθίσματος αρκετών ωρών. Το υποβρύχιο του Βαν Ντερεμπέλ με επιτυχία έτρεχε σε βάθος 12 έως 15 ποδιών κάτω από την επιφάνεια του ποταμού Τάμεση.

Ο Van Drebbel ακολούθησε την πρώτη του βάρκα με άλλα δύο. Τα πιο πρόσφατα μοντέλα ήταν μεγαλύτερα αλλά βασίστηκαν στις ίδιες αρχές. Ο θρύλος λέει ότι μετά από επαναλαμβανόμενες δοκιμές, ο βασιλιάς James I της Αγγλίας οδήγησε σε ένα από τα μοντέλα του αργότερα για να αποδείξει την ασφάλειά του. Παρά τις επιτυχημένες επιδείξεις της, η εφεύρεση του Van Drebbel απέτυχε να προκαλέσει το ενδιαφέρον του βρετανικού ναυτικού. Ήταν μια εποχή που η πιθανότητα του υποβρυχίου πολέμου ήταν ακόμα πολύ στο μέλλον.

Το 1749, το βρετανικό περιοδικό "Gentlemen's Magazine" τυπούσε ένα σύντομο άρθρο που περιγράφει μια πιο ασυνήθιστη συσκευή για βύθιση και επένδυση. Αναπαράγοντας ένα ιταλικό σχέδιο που ανέπτυξε ο Giovanni Borelli το 1680, το άρθρο απεικόνιζε ένα σκάφος με μια σειρά δερμάτων κατσικιών ενσωματωμένων στο κύτος. Κάθε γούνα πρέπει να συνδεθεί με ένα άνοιγμα στο κάτω μέρος. Ο Borelli σχεδίαζε να βυθίσει αυτό το δοχείο γεμίζοντας τα δέρματα με νερό και να το επιφανει, εξαναγκάζοντας το νερό με μια ράβδο συστροφής. Παρόλο που το υποβρύχιο του Borelli δεν κατασκευάστηκε ποτέ, προέβλεπε ποια ήταν πιθανώς η πρώτη προσέγγιση στη σύγχρονη δεξαμενή έρματος.

Το πρώτο αμερικανικό υποβρύχιο είναι τόσο παλιό όσο και οι ίδιες οι Ηνωμένες Πολιτείες. Ο David Bushnell (1742-1824), απόφοιτος του Yale, σχεδίασε και έχτισε υποβρύχιο τορπιλικό σκάφος το 1776. Το σκάφος ενός ατόμου βυθίστηκε με την είσοδο νερού μέσα στο κύτος και ξεκίνησε με την άντλησή του με μια αντλία χεριών. Τροφοδοτείται από μια πεντάλ που λειτουργεί με έλικα και οπλισμένο με ένα βαρέλι σκόνης, το αυγό σχήμα Turtle έδωσε Revolutionary Αμερικανοί μεγάλες ελπίδες για ένα μυστικό όπλο - ένα όπλο που θα μπορούσε να καταστρέψει τα βρετανικά πολεμικά πλοία αγκυροβολημένα στη Νέα Υόρκη Λιμάνι.

Η τορπίλη της χελώνας, ένα βαρέλι σκόνης, επρόκειτο να συνδεθεί με το κύτος του εχθρού και να πυροδοτηθεί από μια ασφάλεια. Τη νύχτα της 7ης Σεπτεμβρίου 1776, η χελώνα, που λειτούργησε από εθελοντή του Στρατού, ο λοχίας Ezra Lee, διεξήγαγε επίθεση στο βρετανικό πλοίο HMS Eagle. Ωστόσο, η συσκευή διάτρησης που λειτουργούσε από το εσωτερικό της χελώνας με δρυς-σανίδα δεν επέτυχε να διεισδύσει στο κύτος του σκάφους-στόχου.

Είναι πιθανό ότι το ξύλινο κύτος ήταν πολύ δύσκολο να διεισδύσει, η συσκευή διάτρησης χτύπησε ένα μπουλόνι ή σιδερένιο στήριγμα ή ο χειριστής ήταν πολύ εξαντλημένος για να βιδώσει το όπλο. Όταν ο λοχίας Ο Lee προσπάθησε να μετακινήσει τη χελώνα σε άλλη θέση κάτω από το κύτος, έχασε την επαφή με το σκάφος-στόχο και τελικά αναγκάστηκε να εγκαταλείψει την τορπίλη. Παρόλο που η τορπίλη δεν ήταν ποτέ συνδεδεμένη με το στόχο, ο χρονομετρητής χρονομέτρων τον πυροδότησε περίπου μια ώρα μετά την απελευθέρωσή του.

Το αποτέλεσμα ήταν μια θεαματική έκρηξη που τελικά ανάγκασαν τους Βρετανούς να αυξήσουν την επαγρύπνησή τους και να μεταφέρουν το αγκυροβόλιο του πλοίου τους στο λιμάνι. Τα αρχεία καταγραφής του Royal Navy και οι αναφορές από αυτή την περίοδο δεν κάνουν καμία αναφορά στο περιστατικό αυτό και είναι πιθανό η επίθεση της χελώνας να είναι πιο υποβρύχιο μύθο παρά ιστορικό γεγονός.

• David Bushnell Μεγαλύτερη φωτογραφία του υποβρυχίου χελώνας
  Ο Δαβίδ Bushnell δημιούργησε ένα μοναδικό σκάφος, το οποίο ονομάζεται χελώνα, το οποίο σχεδιάστηκε για να προωθείται υποβρύχια από έναν χειριστή που γύρισε την έλικα του με το χέρι.
• Η αμερικανική χελώνα του David Bushnell
  Το μόνο μοντέλο εργασίας, πλήρους κλίμακας της εφευρέσεως 1776 του David Bushnell, της Αμερικανικής χελώνας.
• David Bushnell 1740-1826
  Η πιο εντυπωσιακή συμβολή του πατριώτη και εφευρέτη David Bushnell στην προσπάθεια του αμερικανικού επαναστατικού πολέμου ήταν το πρώτο λειτουργικό υποβρύχιο του κόσμου.

Έπειτα ήρθε ένας άλλος Αμερικανός, Robert Fulton, ο οποίος το 1801 κατάφερε να κατασκευάσει και να χειριστεί με επιτυχία ένα υποβρύχιο στη Γαλλία, προτού γυρίσει τα επινοητικά του ταλέντα στο ατμόπλοιο.

Το υποβρύχιο Nautilus του πούρου του Robert Fulton οδηγήθηκε από μια έλικα με χειροκίνητο έλικα όταν βυθίστηκε και είχε ένα ιστιοφόρο πανί για επιφανειακή ενέργεια. Το υποβρύχιο Nautilus ήταν το πρώτο υποβρύχιο που διέθετε χωριστά συστήματα πρόωσης για επιφανειακές και βυθιζόμενες λειτουργίες. Επίσης, έφερε φιάλες πεπιεσμένου αέρα που επέτρεψαν στο διμελές πλήρωμα να παραμείνει βυθισμένο για πέντε ώρες.

Ο Γουίλιαμ Μπάουερ, ένας Γερμανός, έχτισε ένα υποβρύχιο στο Κίελο το 1850, αλλά γνώρισε λίγη επιτυχία. Το πρώτο σκάφος του Bauer βυθίστηκε σε 55 πόδια νερού. Καθώς το σκάφος του βυθίστηκε, άνοιξε τις βαλβίδες πλημμυρών για να εξισορροπήσει την πίεση μέσα στο υποβρύχιο, ώστε να μπορεί να ανοίξει η θυρίδα διαφυγής. Ο Μπάουερ έπρεπε να πείσει δύο τρομοκρατημένους ναυτικούς ότι αυτό ήταν το μόνο μέσο διαφυγής. Όταν το νερό βρισκόταν στο ύψος των βαγονιών, οι άνδρες πυροβολήθηκαν στην επιφάνεια με μια φούσκα αέρα που έσκαψε την πόρτα ανοιχτή. Η απλή τεχνική του Bauer ανακαλύφθηκε πάλι αργότερα και χρησιμοποιήθηκε στα διαμερίσματα διαφυγής σύγχρονων υποβρυχίων που λειτουργούν με την ίδια αρχή.

Κατά τη διάρκεια της Αμερικάνικος Εμφύλιος πόλεμος, Ο σύζυγός εφευρέτης Horace Lawson Hunley μετέτρεψε έναν ατμολέβητα σε ένα υποβρύχιο.

Αυτό το συμμοριακό υποβρύχιο που ονομάζεται μπορεί να προωθηθεί σε τέσσερις κόμβους με μια χειροκίνητη βίδα. Δυστυχώς, το υποβρύχιο βυθίστηκε δύο φορές κατά τη διάρκεια δοκιμών στο Τσάρλεστον της Νότιας Καρολίνας. Αυτά τα τυχαία βύσματα στο λιμάνι του Τσάρλεστον κόστισαν τη ζωή δύο πληρώματα. Στο δεύτερο ατύχημα το υποβρύχιο έσπασε στο κάτω μέρος και ο ίδιος ο Horace Lawson Hunley ασφυξίασε με οκτώ άλλα μέλη του πληρώματος.

Στη συνέχεια, το υποβρύχιο τέθηκε και μετονομάστηκε σε Hunley. Το 1864, οπλισμένος με φορτίο 90 λιβρών σκόνης σε ένα μακρύ πόλο, ο Hunley επιτέθηκε και βύθισε ένα νέο ομοσπονδιακό ατμόπλοιο, USS Housatonic, στην είσοδο του λιμανιού του Τσάρλεστον. Μετά την επιτυχή επίθεσή της στο Housatonic, ο Hunley εξαφανίστηκε και η μοίρα της παρέμεινε άγνωστη για 131 χρόνια.

Το 1995 το ναυάγιο του Hunley βρισκόταν σε απόσταση τεσσάρων μιλίων από το νησί Sullivans της Νότιας Καρολίνας. Παρόλο που βυθίστηκε, ο Hunley απέδειξε ότι το υποβρύχιο θα μπορούσε να είναι ένα πολύτιμο όπλο σε καιρό πολέμου.

Horace Lawson Hunley γεννήθηκε στην κομητεία Sumner, Tennessee, στις 29 Δεκεμβρίου 1823. Ως ενήλικας, υπηρέτησε στο νομοθετικό σώμα της πολιτείας της Λουιζιάνας, ασκούσε το δίκαιο στη Νέα Ορλεάνη και ήταν μια γενικά αξιοσημείωτη προσωπικότητα σε αυτή την περιοχή.

Το 1861, μετά την έναρξη του αμερικανικού εμφυλίου πολέμου, ο Horace Lawson Hunley προσχώρησε στον James R. McClintock και Baxter Watson στην οικοδόμηση του υποβρυχίου Pioneer, το οποίο εξαπολύθηκε το 1862 για να εμποδίσει τη σύλληψή του. Οι τρεις άνδρες αργότερα έχτισαν δύο υποβρύχια στο Mobile, Αλαμπάμα, το δεύτερο από τα οποία ονομάστηκε H.L Hunley. Αυτό το σκάφος μεταφέρθηκε στο Τσάρλεστον της Νότιας Καρολίνας το 1863, όπου επρόκειτο να χρησιμοποιηθεί για να επιτεθεί σε αποκλειστικά πλοία της Ένωσης.

Κατά τη διάρκεια μιας δοκιμαστικής κατάδυσης στις 15 Οκτωβρίου 1863, με υπεύθυνο τον Horace Lawson Hunley, το υποβρύχιο απέτυχε να εκτεθεί. Όλοι οι επιβάτες, συμπεριλαμβανομένου του Horace Lawson Hunley, έχασαν τη ζωή τους. Στις 17 Φεβρουαρίου 1864, μετά την ανύψωσή του, την ανακαίνισή του και το νέο του πλήρωμα, έγινε ο H.L. Hunley το πρώτο υποβρύχιο να επιτεθεί επιτυχώς σε ένα πολεμικό πλοίο του εχθρού, όταν βύθισε το USS Housatonic Τσάρλεστον.