前言

在大西洋的海面下不深處，一艘U艇正在水下緩緩航行，唯一露出水面的一兩條“長(zhǎng)長(zhǎng)的管子”。我所描述的畫(huà)面或許在1939-1944年的大西洋非常常見(jiàn)，這“長(zhǎng)長(zhǎng)的管子”就是潛艇上的潛望鏡（分為搜索潛望鏡和攻擊潛望鏡）和水下通氣管，前者的作用是用來(lái)觀察海面情況和搜索目標(biāo)的，這個(gè)我們非常熟知，但這個(gè)水下通氣管到底是干什么的呢？

德國(guó)U艇

一、水下通氣管應(yīng)用在潛艇的背景及作用

水下通氣管從字面上可以理解為潛艇在水下使用的用以交換艇內(nèi)氣體的工具，我們都知道，在潛艇潛入水下后，艇內(nèi)的空氣和外界空氣就會(huì)被海水分隔開(kāi)，艇內(nèi)氣體就無(wú)法與外界氣體進(jìn)行交換。舉個(gè)例子，U-99曾經(jīng)在水下躲過(guò)了英國(guó)驅(qū)逐艦十幾個(gè)小時(shí)的深水炸彈攻擊，等他們?cè)俅胃〕鏊娲蜷_(kāi)艙門時(shí)，艇內(nèi)的空氣已經(jīng)變成了黃綠色，艇員們幾乎呼吸困難。

由此可見(jiàn)，潛艇的一大缺點(diǎn)就是無(wú)法在水下隨時(shí)更新空氣，但如果一艘潛艇裝備了水下通氣管，那就不用擔(dān)心這個(gè)問(wèn)題，因?yàn)槭褂盟峦夤苣軌驗(yàn)橥?nèi)更換空氣，潛艇不用浮上水面也可以通過(guò)水下通氣管進(jìn)行換氣。此外，水下通氣管還有一個(gè)重要的作用，那就是幫助柴油機(jī)在水下運(yùn)作。德國(guó)海軍生產(chǎn)數(shù)量最多的VIIC型潛艇裝備的是兩臺(tái)6缸4沖程M6V 40/46增壓柴油機(jī)，柴油機(jī)在傳統(tǒng)潛艇中扮演很重要的角色，承擔(dān)著潛艇水面航行和水下航行的雙重重任。潛艇水上航行靠柴油機(jī)，水下航行靠電動(dòng)機(jī)，但電動(dòng)機(jī)功率低且不能長(zhǎng)時(shí)間使用，例如VIIC型潛艇的電動(dòng)機(jī)只能供潛艇在水下以4節(jié)的航速航行80海里，而柴油機(jī)可以在水面上給電動(dòng)機(jī)充電，所以潛艇的水下航行還是離不開(kāi)柴油機(jī)。水下通氣管可以幫助柴油機(jī)在水下作業(yè)，這樣潛艇就不用浮上水面進(jìn)行充電。

XXI型潛艇上修長(zhǎng)的水下通氣管

實(shí)際上，水下通氣管在1943年前幾乎不會(huì)出現(xiàn)在德國(guó)作戰(zhàn)潛艇上，既然通氣管有不浮出水面就能進(jìn)行充電的優(yōu)點(diǎn)，為什么不早點(diǎn)應(yīng)用呢？主要是戰(zhàn)爭(zhēng)初期潛艇使用通氣管用處不大。首先是戰(zhàn)爭(zhēng)初期，英國(guó)的反潛能力還不是很強(qiáng)，潛艇面臨的壓力比較小。U艇向商船或船隊(duì)發(fā)起進(jìn)攻往往是在晚上，借助夜色的掩護(hù)進(jìn)行襲擊，當(dāng)時(shí)英國(guó)裝備的聲吶能探測(cè)到水下的潛艇，但英國(guó)人對(duì)聲吶過(guò)于盲目自信了，他們沒(méi)想到德國(guó)潛艇會(huì)在夜間浮出水面進(jìn)行攻擊，U艇低矮的艦橋使英國(guó)人很難在夜間發(fā)現(xiàn)他們，而這也使英國(guó)人的聲吶失去了作用，德國(guó)人在戰(zhàn)爭(zhēng)初期依靠這種戰(zhàn)術(shù)取得了不少戰(zhàn)果，當(dāng)然如果遇到了上述U-99所遇到的情況，帶上了通氣管也是沒(méi)用的，因?yàn)槟菚r(shí)潛艇已經(jīng)被驅(qū)逐艦逼到很深的海面下了。

隨著戰(zhàn)爭(zhēng)的不斷發(fā)展，美國(guó)也加入了大西洋戰(zhàn)爭(zhēng)，盟軍的反潛技術(shù)不斷提高，他們可以通過(guò)機(jī)載雷達(dá)輕易搜尋到潛艇的位置，潛艇在晚上浮出水面攻擊的戰(zhàn)術(shù)已經(jīng)行不通了，還是要回歸到潛艇的原本優(yōu)勢(shì)——深海的掩護(hù)，但此時(shí)傳統(tǒng)潛艇的弊端也展現(xiàn)出來(lái)了，傳統(tǒng)潛艇在水下的續(xù)航力非常小，所以德國(guó)人一直想研發(fā)一種能大幅提高水下航行速度和巡航能力的潛艇，以此提高潛艇的水下機(jī)動(dòng)性，提高作戰(zhàn)能力。

傳統(tǒng)潛艇改裝的水下通氣管

德國(guó)人一直在為潛艇的變革做努力，其中貢獻(xiàn)最大的人是赫爾穆特·瓦爾特，現(xiàn)代的很多常規(guī)潛艇都在享用他對(duì)不依賴空氣動(dòng)力系統(tǒng)的研究成果。瓦爾特成功設(shè)計(jì)了一款高速潛艇，水下航速達(dá)到了28.1節(jié)的驚人航速，這是德國(guó)VIIC型潛艇水下航速的近4倍，而且瓦爾特潛艇在水下航行使用的是不依賴空氣的燃料——過(guò)氧化氫，這就意味著潛艇在水下航行時(shí)依靠的是新型燃料，而不是受制于柴油機(jī)提供電能的電動(dòng)機(jī)，潛艇不需要再浮出水面充電了。

這個(gè)想法很好，但唯一的缺點(diǎn)就是太超前了，在當(dāng)時(shí)的戰(zhàn)爭(zhēng)環(huán)境下根本不實(shí)用，不僅技術(shù)上還存在很大困難，而且德國(guó)在戰(zhàn)爭(zhēng)后期資源緊缺，海軍能夠使用的柴油都非常少，而過(guò)氧化氫更是稀缺，用瓦爾特潛艇應(yīng)對(duì)當(dāng)前的戰(zhàn)爭(zhēng)是不現(xiàn)實(shí)的，所以瓦爾特本人提出了瓦爾特潛艇的替代品——水下通氣管。潛艇裝備水下通氣管后，不需要浮出水面進(jìn)行充電，其露出海面的通氣管在雷達(dá)上很難被探測(cè)到，這個(gè)原理和瓦爾特潛艇的思路是一樣的。

近距離看水下通氣管

二、德國(guó)人對(duì)水下通氣管的實(shí)驗(yàn)與研究

水下通氣管具體的運(yùn)作原理就是將通氣管作為艇內(nèi)和海面的連接管道，當(dāng)潛艇在水下航行需要充電時(shí)，就升起通氣管，通氣管可以提供柴油機(jī)運(yùn)作所需要的氧氣，同時(shí)將柴油機(jī)產(chǎn)生的廢氣排放出去，在水下完成電動(dòng)機(jī)的充電作業(yè)。德國(guó)人在全面使用水下通氣管時(shí)，就已經(jīng)對(duì)水下通氣管有了很多的實(shí)驗(yàn)和研究，所以我們?cè)谥v水下通氣管的運(yùn)用前，有必要講一講德國(guó)對(duì)水下通氣管的研究歷史。

在水下通氣管的運(yùn)用方面，德國(guó)人應(yīng)該要感謝荷蘭人，因?yàn)楹商m人是最早研究水下通氣管的國(guó)家，并將其運(yùn)用于自家的新型潛艇O21級(jí)潛艇。1940年5月，堅(jiān)固的荷蘭要塞被德國(guó)陸軍的傘兵部隊(duì)攻破，荷蘭被德軍占領(lǐng)，他們正在建造的三艘O21級(jí)潛艇落入了德軍之手，當(dāng)時(shí)這三艘O21級(jí)還未建成，所以德國(guó)接盤(pán)后于1942年前全部建造完成，并編入了德國(guó)海軍。O21級(jí)潛艇是典型的中型潛艇，水面/水下排水量為949/1054噸，比德國(guó)VII型潛艇更大，也是荷蘭技術(shù)最先進(jìn)的潛艇之一。

荷蘭O21級(jí)潛艇

德國(guó)人在未完成的O21級(jí)上發(fā)現(xiàn)了這個(gè)新玩意——水下通氣管，當(dāng)時(shí)的德國(guó)潛艇并沒(méi)有這種東西。荷蘭人研發(fā)的水下通氣管還是比較簡(jiǎn)單的，仍有改進(jìn)的空間，當(dāng)時(shí)的德國(guó)海軍因?yàn)闆](méi)有這部分的需要，上面已經(jīng)講過(guò)了原因，所以最初他們尋思著用這個(gè)通氣管幫助潛艇更換空氣就差不多了。但隨著盟軍反潛力量的增強(qiáng)，德國(guó)潛艇的安全性得不到保障，技術(shù)先進(jìn)的瓦爾特型潛艇及其替代方案潛艇也在建造之中，所以水下通氣管成了臨時(shí)替代品。

瓦爾特將水下通氣管進(jìn)行了改良，在通氣管的進(jìn)氣/出氣口處設(shè)計(jì)了一個(gè)浮球，并且改良了閥門，有效地防止海水涌入潛艇內(nèi)部，并且也很利于排出廢氣，這款水下通氣管最大的特點(diǎn)和吸引人眼球的地方莫過(guò)于那個(gè)浮球了。1943年，德國(guó)人對(duì)新型的水下通氣管進(jìn)行了試驗(yàn)，當(dāng)時(shí)第一艘改裝水下通氣管的潛艇是IIC型的U-58，這是一艘潛艇學(xué)校的訓(xùn)練潛艇。

水下通氣管具體構(gòu)造

1943年，三艘現(xiàn)役潛艇改裝了水下通氣管。1944年，總共有145艘潛艇完成了水下通氣管的改裝。至德國(guó)投降時(shí)，共有217艘已建造的潛艇改裝了水下通氣管。所以說(shuō)，水下通氣管常露面于1944年和1945年，而不是1943年及之前。

三、水下通氣管在潛艇上的應(yīng)用和實(shí)戰(zhàn)

德國(guó)人對(duì)水下通氣管的運(yùn)用分為兩種，一種是對(duì)現(xiàn)役的VII型和IX型進(jìn)行水下通氣管的改裝，一種是將水下通氣管作為XXI型潛艇設(shè)計(jì)的一部分，明顯后者比前者要更優(yōu)化。

先說(shuō)VII型和IX型潛艇，這兩種潛艇本身就是德國(guó)海軍最優(yōu)秀的主力潛艇，承擔(dān)著整個(gè)大戰(zhàn)期間的作戰(zhàn)任務(wù)，但是他們?cè)诿鎸?duì)盟軍愈來(lái)愈強(qiáng)的反潛力量時(shí)，顯得力不從心，被擊沉率逐步攀升，為此，鄧尼茨打算在XXI型潛艇投入使用前，將水下通氣管安裝到這兩種傳統(tǒng)潛艇上，試圖拯救過(guò)氣的VII型和IX型潛艇。鄧尼茨認(rèn)為這些裝備了水下通氣管的傳統(tǒng)潛艇，能夠作為XXI型潛艇的暫時(shí)替代，由于未安裝水下通氣管的潛艇在作戰(zhàn)中過(guò)于危險(xiǎn)，所以鄧尼茨會(huì)優(yōu)先使用已改裝水下通氣管的潛艇。

德國(guó)潛艇部隊(duì)司令：卡爾·鄧尼茨

在VII型和IX型潛艇上，水下通氣管被安裝在前甲板的左舷一個(gè)凹槽內(nèi)，不使用時(shí)側(cè)放于凹槽內(nèi)，使用時(shí)通過(guò)裝置將其立起來(lái)。水下通氣管雖然解決了潛艇在水下持續(xù)航行的問(wèn)題，但是也同樣有缺點(diǎn)。

首先是技術(shù)還不夠成熟，水下通氣管在實(shí)際運(yùn)作時(shí)不穩(wěn)定，當(dāng)海面蓋過(guò)或海浪拍打通氣管管口時(shí)，都是導(dǎo)致閥門被關(guān)閉，然后正在運(yùn)作的柴油機(jī)會(huì)直接吸取艇內(nèi)的空氣，并且廢氣會(huì)直接排放在艇內(nèi)，會(huì)使得艇員非常難受，對(duì)艇員的健康產(chǎn)生了不良影響。

其次是水下通氣管不能完全代替不依賴空氣動(dòng)力系統(tǒng)，因?yàn)樵谶\(yùn)作時(shí)會(huì)把通氣管伸出海面，潛艇在航行時(shí)通氣管會(huì)留下一條明顯的航跡，并且水下通氣管排出的廢氣也是非常引人矚目的目標(biāo)，這些情況在晚上就沒(méi)多大問(wèn)題，但如果是在白天，航跡和廢氣就很容易被盟軍飛機(jī)觀察到，所以通氣管在白天就被限制了使用。

通氣管潛艇航行時(shí)產(chǎn)生的航跡

最后是通氣管的安裝影響了潛艇的機(jī)動(dòng)性，水下通氣管是非常脆弱的，特別是在面對(duì)北大西洋惡劣海況的時(shí)候，這就限制了潛艇的水下航速不能超過(guò)6節(jié)，否則就很容易損壞通氣管。

雖然條件如此，但U艇官兵還是在堅(jiān)持作戰(zhàn)，到1944年5月，已經(jīng)有近50艘潛艇改裝了水下通氣管，這些改裝潛艇大部分參與了對(duì)抗1944年6月6日盟軍發(fā)動(dòng)的“霸王行動(dòng)”的作戰(zhàn)。鄧尼茨安排這些潛艇潛伏在英法之間的海域，等待盟軍的登陸行動(dòng)。諾曼底登陸時(shí)，共有30艘通氣管潛艇與盟軍作戰(zhàn)，以損失20艘潛艇的代價(jià)打擊了盟軍的登陸部隊(duì)，但這些戰(zhàn)果不影響最終的結(jié)局，諾曼底登陸戰(zhàn)的勝利是屬于反法西斯同盟的。

諾曼底登陸后，鄧尼茨逐漸將法國(guó)的潛艇轉(zhuǎn)移到了挪威基地，包括那些通氣管潛艇。1944年下半年，鄧尼茨希望通過(guò)這些通氣管潛艇挽回一絲希望，但現(xiàn)實(shí)卻重重地打了他的臉，從挪威派出去巡航的通氣管潛艇沒(méi)有取得多大的戰(zhàn)果，反而被盟軍擊沉了多艘，傳統(tǒng)通氣管潛艇遭到了徹底的失敗。事實(shí)證明，水下通氣管也無(wú)法拯救過(guò)氣的傳統(tǒng)潛艇，所以鄧尼茨只能將翻盤(pán)的希望寄托于即將服役的XXI型潛艇了。

XXI型潛艇的通氣管

XXI型潛艇也同樣配備了通氣管，而且是在設(shè)計(jì)之初就打算安裝通氣管的。XXI型的通氣管和傳統(tǒng)潛艇的通氣管不同，它是和潛望鏡一樣位于艦橋的指揮塔圍殼中的，并且是伸縮式的，比傳統(tǒng)潛艇的通氣管要優(yōu)化許多。XXI型在水下性能上全面超越傳統(tǒng)潛艇，是不依賴空氣動(dòng)力系統(tǒng)的替代方案，但也是傳統(tǒng)潛艇的一種革新。

XXI型潛艇完全有能力變革潛艇戰(zhàn)，但是當(dāng)XXI型潛艇正式形成戰(zhàn)斗力時(shí)，德國(guó)已經(jīng)日暮西山了，XXI型潛艇沒(méi)有取得任何的戰(zhàn)果，也只有寥寥幾艘XXI型參與了戰(zhàn)斗巡航，歸根到底還是太晚投入使用。XXI型潛艇改變不了德國(guó)的命運(yùn)，德國(guó)最終還是投降了，德國(guó)潛艇戰(zhàn)也走向了失敗。

保存于不來(lái)梅海事博物館的XXI型潛艇

總結(jié)

德國(guó)潛艇部隊(duì)因?yàn)榄h(huán)境的改變而選擇了水下通氣管，水下通氣管能夠幫助傳統(tǒng)潛艇改善作戰(zhàn)環(huán)境，提高生存能力，但終究不能給潛艇帶來(lái)變革，能真正變革傳統(tǒng)潛艇的是不依賴空氣動(dòng)力系統(tǒng)，水下通氣管只不過(guò)是傳統(tǒng)潛艇向現(xiàn)代潛艇轉(zhuǎn)變過(guò)程中的一個(gè)“過(guò)渡用品”或者說(shuō)是一個(gè)“臨時(shí)替代品”罷了，它拯救不了沒(méi)落的德國(guó)潛艇部隊(duì)，也無(wú)法挽救一個(gè)失敗的帝國(guó)。