金枪鱼[资料图片]
未来的潜艇是什么样子？近日，美国海军未来潜艇研究小组首度向外界透露其“金枪鱼”潜艇亮相的情景 ——外观与行动跟金枪鱼极其相似，速度和灵活性远高于现在的任何潜艇。这种被美国海军视为“未来水下战场主宰”的全新概念潜艇，是马萨诸塞州德雷帕尔实验 室仿生设计大师杰米·安德森的杰作。美国《新科学家》杂志６月号载文进行了详细报道。
设计灵感来自金枪鱼
今年４５岁的安德森从麻省理工大学机械工程专业毕业后，直接进了马萨诸塞州查尔斯·斯塔克·德雷帕 尔实验室工作。二战期间，该实验室着手研发军用导航系统，结果被五角大楼相中，从此开始负责弹道导弹导航系统的研发，后来又负责‘阿波罗’登月计划和‘北 极星’洲际导弹导航系统的研究，一举奠定了它在美国科学界的地位。
“我是１９９８年正式着手‘金枪鱼’潜艇研究的，”安德森说，“那年初，在华盛顿举行的一次学术研 讨会上，美国海军一名上将苦恼地说，随着各国潜艇技术不断发展，美国潜艇的水下机动性与隐蔽性优势不断丧失。‘很快，我们的潜艇只能跟对手拼刺刀了！我们 非常希望能有技术飞跃的新型潜艇出现，抢占２１世纪水下战场的绝对优势。’”海军上将的这番话奠定了安德森的研发方向。
出路在哪里？“仿生学是解决上将苦恼的惟一途径，”安德森说。他首先回溯潜艇研发的历程：在一战期 间，为使舰艇在水下隐蔽航行而制造出了潜艇。在设计原始的潜艇时，是先用石块或铅块装在潜艇上使它下沉，如果需要升至水面，就将携带的石块或铅块扔掉，使 艇身回到水面来。以后经过改进，在潜艇上采用浮箱交替充水和排水的方法来改变潜艇的重量。以后又改成压载水舱，在水舱的上部设放气阀，下面设注水阀，当水 舱灌满海水时，艇身重量增加使它潜入水中。如此优越的机械装置实现了潜艇的自由沉浮。但是后来发现鱼类的沉浮系统比人们的发明要简单得多，鱼的沉浮系统仅 仅是充气的鱼鳔。鳔内不受肌肉的控制，而是依靠分泌氧气进入鳔内或是重新吸收鳔内一部分氧气，来调节鱼鳔中的气体含量，使鱼在水中自由沉浮。然而，人类的 潜艇连鱼儿这个本领都没有学到！“所以，向鱼学习成为主攻新潜艇的坚定方向。”安德森说。
１９９８年到１９９９年年底，安德森和他的课题小组一头扎进了美国的鱼类研究所。安德森的同事亨利 ·豪森伯格回忆说：“我们翻查研究资料，与鱼类专家深入交谈，到海洋鱼类研究所一蹲好几个星期，全面观察各种鱼类的游泳情景，出海了解各种鱼类的习性…… 一年下来，在对比了上千种鱼类之后，安德森和我们最终锁定金枪鱼，它具有平滑的线条，极快的游动速度，以及在水中的高度灵敏性，是设计新型潜艇理想的生物 模型。”
安德森和同事们很快就拿出一套完整的仿金枪鱼潜艇研究方案，送五角大楼供军方人士点评。安德森说： “我清楚地记得，时任国防部长的威廉·科恩在听我汇报时感慨地说：‘现在俄罗斯和中国的潜艇技术发展非常快，尤其是中国潜艇在西太平洋水域已经对美国海军 造成很大的压力。如果我们的潜艇技术没有实质性的飞跃，就只能跟中国潜艇捉迷藏，那美国海军在太平洋就危险了。’”
２０００年初，五角大楼给德雷帕尔实验室拨了专款，大力支持安德森的“金枪鱼”潜艇研发。
超级潜艇２０２５年就能实战部署
２００４年春，安德森的“金枪鱼”潜艇实验原型（ＶＣＵＵＶ）横空出世，这是一艘长２．５米，重２０００公斤，外形很像金枪鱼的“怪家伙”。
出于保密因素的考虑，“金枪鱼”潜艇的首航选在新汉普郡大学室内试验场里进行。实验的主要目的是检 验新一代潜艇机械性能是否达到金枪鱼那样的活动机理。“非常不幸的是，我们刚刚进行随意转弯和曲线前行几个动作，潜艇就沉入水底，真是出师不利！”安德森 沮丧地回忆说，“好在五角大楼和其他前来观摩的同行都知道，这是一个全新的技术领域，所以都表示宽容与支持。当时的国防部长拉姆斯菲尔德在得知实验失败 后，马上打电话给我说：‘套用一句老话，失败乃成功之母。五角大楼会一如既往地在财力、人力和精神上给你们最大的支持！’”
“五角大楼新武器研发部门和海军军备专家几乎全部到场，”安德森不无得意地回忆说，“实验的具体内 容至今仍属国家机密，但有一点可以说的是：我们成功了！‘金枪鱼’潜艇是迄今为止速度最快的水下运载器。最为重要的是，我们的潜艇还有续航时间长、噪声非 常小、运动灵活近似于金枪鱼的优点，搭载武器或者侦察器材后，适于远洋和近海作战，能与敌各型潜艇厮杀。”
今年６月初，夏威夷潜艇战训练场，安德森的“金枪鱼”潜艇与３艘美国核潜艇展开激烈的猎杀战。“演 习的代号是‘猎鲨Ⅰ’，五角大楼高级武器发展局局长、海军作战部作战主官、太平洋总部司令、太平洋舰队司令部整套班子全部到场观摩。在持续１２０分钟的演 习过程中，‘金枪鱼’潜艇以一敌三，最终将３艘先进的核潜艇全部‘击沉’，以至于太平洋潜艇部队司令目瞪口呆得忘记了鼓掌，连说：‘不敢相信自己的眼睛！ ’”安德森透露。
这次演习使得五角大楼的决策者们更坚定地认为，仿生武器是未来海洋战场的主宰。为此，美海军开始着 手制定仿生潜艇的编制特点、交战规则，以及未来的技术突破重点。现任美国海军作战部长盖瑞·拉夫黑德上将说：“仿生潜艇将是我们夺取未来海洋战争胜利的法 宝，这不是押注，而是现实。”
当然，“金枪鱼”潜艇仍有不足，目前的实验型号只能搭载武器装备和侦察系统，却不能载人；控制系统 还没有完善到“收放自如”的地步，以至于在实验中损失多艘原型潜艇。“这种超级潜艇真正实现作战部署，可能要到２０２５年。”安德森坦率地说，“但它代表 着潜艇的发展方向，我对它充满信心。”
