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| 金槍魚。（資料圖） |
未來的潛艇是什麽樣子？近日，美國海軍未來潛艇研究小組首度向外界透露其“金槍魚”潛艇亮相的情景——外觀與行動跟金槍魚極其相似，速度和靈活性遠高于現在的任何潛艇。這種被美國海軍視爲“未來水下戰場主宰”的全新概念潛艇，是馬薩諸塞州德雷帕爾實驗室仿生設計大師杰米·安德森的杰作。美國《新科學家》雜志6月號載文進行了詳細報道。
設計靈感來自金槍魚
今年45歲的安德森從麻省理工大學機械工程專業畢業後，直接進了馬薩諸塞州查爾斯·斯塔克·德雷帕爾實驗室工作。二戰期間，該實驗室著手研發軍用導航系統，結果被五角大樓相中，從此開始負責彈道導彈導航系統的研發，後來又負責‘阿波羅’登月計劃和‘北極星’洲際導彈導航系統的研究，一舉奠定了它在美國科學界的地位。
“我是1998年正式著手‘金槍魚’潛艇研究的，”安德森說，“那年初，在華盛頓舉行的一次學術研討會上，美國海軍一名上將苦惱地說，隨著各國潛艇技術不斷發展，美國潛艇的水下機動性與隱蔽性優勢不斷喪失。‘很快，我們的潛艇只能跟對手拼刺刀了！我們非常希望能有技術飛躍的新型潛艇出現，搶占２１世紀水下戰場的絕對優勢。’”海軍上將的這番話奠定了安德森的研發方向。
出路在哪里？“仿生學是解決上將苦惱的惟一途徑，”安德森說。他首先回溯潛艇研發的曆程：在一戰期間，爲使艦艇在水下隱蔽航行而制造出了潛艇。在設計原始的潛艇時，是先用石塊或鉛塊裝在潛艇上使它下沉，如果需要升至水面，就將携帶的石塊或鉛塊扔掉，使艇身回到水面來。以後經過改進，在潛艇上采用浮箱交替充水和排水的方法來改變潛艇的重量。以後又改成壓載水艙，在水艙的上部設放氣閥，下面設注水閥，當水艙灌滿海水時，艇身重量增加使它潛入水中。如此優越的機械裝置實現了潛艇的自由沉浮。但是後來發現魚類的沉浮系統比人們的發明要簡單得多，魚的沉浮系統僅僅是充氣的魚鰾。鰾內不受肌肉的控制，而是依靠分泌氧氣進入鰾內或是重新吸收鰾內一部分氧氣，來調節魚鰾中的氣體含量，使魚在水中自由沉浮。然而，人類的潛艇連魚兒這個本領都沒有學到！“所以，向魚學習成爲主攻新潛艇的堅定方向。”安德森說。
1998年到1999年年底，安德森和他的課題小組一頭扎進了美國的魚類研究所。安德森的同事亨利·豪森伯格回憶說：“我們翻查研究資料，與魚類專家深入交談，到海洋魚類研究所一蹲好幾個星期，全面觀察各種魚類的游泳情景，出海了解各種魚類的習性……一年下來，在對比了上千種魚類之後，安德森和我們最終鎖定金槍魚，它具有平滑的綫條，極快的游動速度，以及在水中的高度靈敏性，是設計新型潛艇理想的生物模型。”
安德森和同事們很快就拿出一套完整的仿金槍魚潛艇研究方案，送五角大樓供軍方人士點評。安德森說：“我清楚地記得，時任國防部長的威廉·科恩在聽我匯報時感慨地說：‘現在俄羅斯和中國的潛艇技術發展非常快，尤其是中國潛艇在西太平洋水域已經對美國海軍造成很大的壓力。如果我們的潛艇技術沒有實質性的飛躍，就只能跟中國潛艇捉迷藏，那美國海軍在太平洋就危險了。’”
2000年初，五角大樓給德雷帕爾實驗室撥了專款，大力支持安德森的“金槍魚”潛艇研發。 |
