美国200多年前发明的潜水艇是什么样的？功率只有一匹人力，鱼雷要靠手动拉发！

按照当时美国人的构想，需要一名勇敢的驾驶员骑着这种特制的水下船只，手上抱着炸弹，脚蹬着螺旋桨，悄无声息地潜入敌舰之下，靠近后，固定炸弹，拉火后迅速撤离。

然而，这要求驾驶员必须在水下长时间潜行，呼吸全靠憋气，一口气上不来就全玩完。

为了解决这个问题，他们制造了一个大号的球型橡木桶，用铁箍固定，缝隙处用焦油严密封闭，这样就不会进水了，而里面的空气足够驾驶员在水下潜伏一段时间。

这个绰号叫乌龟的潜艇，真的很考验驾驶员的能力。要驾驶它，首先要扳操纵杆，阀门打开后向艇内水舱注水，让潜艇缓缓下沉至6米的深度。潜水艇没有动力系统，要想前进必须用脚踩，用传动轴带着螺旋桨转动。

在潜水艇的背部有一个防水的炸药桶，由一个绳子和潜艇顶部的钻头相连接，当潜艇接近敌舰时，驾驶员需要使用一个钻子，现场钻进敌舰的底部，这样就能将炸药固定在上面，之后潜艇逃跑引燃炸药。

不过当时英国的大型战舰底部加有铜板，很难钻开，加之氧气供应仅能维持短短三十分钟，迫使驾驶员频繁中断任务，上浮换气，效果很不好。

显然，这种水下“刺客”还是要改进。之后美国人将钻头替换为更直接的鱼叉，并大幅度扩大艇体，使其足以容纳9名船员，形成一个协同作战的小团队。这时的潜艇外形和纺锤差不多，从外形上看已经与现代潜艇接近，可驱动还是得靠人力。

驾驶员通过船头的精密杠杆调整潜艇的瞄准，其余8名水手则合力摇动驱动装置，推动潜艇在水下穿梭。一旦接近目标，在惯性的作用下，钢制的鱼叉便会猛然刺入敌舰，将炸药固定在舰艇底部，达成摧毁战舰的任务。

尽管这一改进显著提升了潜艇的机动性和攻击力，但依赖直接碰撞的攻击方式仍使潜艇在战斗中极易暴露，敌人只要丢颗炸弹到水里，爆炸的水压就能把小潜艇炸碎。

为了进一步提升隐蔽性和打击效率，工程师们引入了压缩空气驱动的鱼雷技术。这时也不止有美国一家在研究潜艇，1866年英国工程师怀特黑德发明了一种空气推动的鱼雷。这种鱼雷发射后，内部压缩空气阀门开启，释放气体推动活塞，赋予鱼雷强大的推进力。

不过，这个创新也随之带来了新的问题，压缩空气释放时产生的气泡如同水下烟雾弹，暴露了鱼雷的行踪，让敌人有了规避的机会。

针对这一缺陷，后来的工程师们再次革新鱼雷的动力系统。

新鱼雷采用了小型发动机作为动力源，发动机的高效运行给鱼雷电池组充电，然后驱动螺旋桨转动，内燃机消耗的氧气则由氧气管提供。

为什么非要加电池呢？因为电机的扭矩瞬间就可以达到最大，内燃机不行。这一改变虽然极大提升了鱼雷的性能，但也使得鱼雷长度激增至7米以上，潜艇体积也要跟着相应扩大，以满足装载更多鱼雷的需求。

它也和鱼雷一样用上了内燃机和电池组，早期的潜艇比如德国二战的U型潜艇，并不是雪茄形状的。因为它更多时间是漂在海面上，这样柴油机才能启动给电池充电，只有接近美国商船时才下潜。

为了让鱼雷发射出去后保持稳定，工程师还加装了陀螺仪，可以保证鱼雷的水下航行深度和方向不变。

随着潜艇体积的膨胀，燃料消耗问题日益凸显，于是有人想到了一个办法，让作战潜艇后面跟着一艘补给潜艇，专门用于携带高达400吨的燃料，通过水面补给的方式为其他潜艇加油。然而，这种加油方式增加了暴露风险。

1869年，法国科幻小说之父儒勒·凡尔纳，在《海底两万里》中想出一种科幻的潜水艇，它不需要上浮补给，动力永不枯竭，名字叫“鹦鹉螺”号。80多年以后，“鹦鹉螺”号终于在美国下水，并完成了全球环行。

这艘潜艇采用了核反应堆来烧开水，通过加热水至250摄氏度以上产生蒸汽，驱动涡轮机组，进而推动潜艇的螺旋桨，为潜艇提供了几乎无限的续航动力。然而，核反应堆的巨大体积也迫使潜艇长度延伸至百米以上，成为水下庞然大物。

潜艇内部空间的扩大，随之带来的是对氧气需求的激增。为了解决这一问题，工程师们借鉴了空间站的先进技术，引入了制氧机。这些设备利用电能将水分解为氧气和氢气，每小时能生成4000升氧气，通过复杂的管道系统输送到潜艇的各个角落，确保了船员们的呼吸需求。

这时传统的鱼雷已经配不上核潜艇了，即便是当下的一些核攻击潜艇，也装上了高超音速反舰导弹。

战略核潜艇的导弹有核弹头，射程覆盖12000公里，其爆炸威力相当于广岛原子弹的四十倍。经过这一系列革命性的改造，一艘集隐蔽性、续航力、打击力于一身的战略核潜艇终于诞生，“乌龟”潜艇终于跑赢了白兔。谁能预想到，短短200年的演变，脚蹬的橡木桶潜艇发展成了可以灭掉一个国家的重器呢？