随着科技的快速发展,潜艇技术也经历显着变革。从最早的阳春设计,到现代核动力潜艇(下称核潜艇)搭载先进的人工智能(AI)系统,潜艇的发展不仅改变海军战术,也推动全球海上安全与作战方式的变革。
美国海军的首艘潜艇是由霍兰(John Philip Holland)发明,并于1900年正式服役,命名为「USS Holland;SS-1」。这艘潜艇长54英尺,对外通讯需浮出水面打旗语,虽然并不完美,但成功实现水下航行如鱼般的梦想。
霍兰设计这艘潜艇,使其能够使用内燃机在水面行驶,并在潜水时切换到电动马达。她还配备舰首鱼雷发射管和气动炮(Dynamite gun,使用压缩空气发射炮弹)。最终,霍兰的设计赢得美国海军的青睐,并于1900年4月1日被正式购入,成为美国海军的第一艘实用型潜艇。
二战期间,美国的潜艇部队发挥巨大的战斗潜力,尽管当时仅占海军兵力的1.6%,却成功击沉日本海军的3分之1及其近3分之2的商船队,对日本战争能力造成严重损害。猫鲨级(Gato class;与水面舰艇不同,彼时美国海军潜艇命名皆取名自水生动物)潜艇是美国在第二次世界大战期间首次大量生产的潜艇,生产期间为1941年至1943年。雷达、电子监视技术和通信技术的快速发展改变猫鲨级指挥塔水面部分的设计,以容纳新设备的桅杆和天线。
战后,潜艇技术进入数码化的新时代。1950年代,美国海军推出了以流线型舰体设计的青花鱼号潜艇(USS Albacore;AGSS-569),突破水下航速限制。随后,1955年,美国海军的鹦鹉螺号(USS Nautilus;SSN-571)以核动力成功突破续航能力的瓶颈,标志着核潜艇时代的到来。而「移动声学通讯系统(MACS)」是鹦鹉螺号上的最后一项重大实验,将潜艇带入数码资通讯时代。
核潜艇发展使得美国海军能够长时间保持隐匿移动,并在极深的海域潜行。这些潜艇不仅能在冰层下航行,甚至能在北极点浮出水面。
1960年,美国核潜艇「USS Triton」(SSRN/SSN-586)成功完成环绕地球一周的水下航行,为潜艇战术的未来奠定基础。Triton的数码资通讯设计具创新性,配备先进的电子监视与通讯技术,176名船员更展示首代核潜艇在不被侦测的情况下,进行长程水下作战的能力。随后的洛杉矶级(Los Angeles class;自此级开始,美国海军潜艇改以城市命名之)攻击型核潜艇以及后来的战略核潜艇(指搭载可装载核弹头的潜射弹道飞弹的核潜艇),成为美国海军强大作战力量的一部分。这些潜艇更安静,配备更先进的数码资通讯子设备、传感器和降噪技术。
进入21世纪,随着数码化和AI技术的发展,潜艇的操作与战术也在持续进化。现代潜艇配备先进的自动化系统,从导航到攻击,都能依赖高效的数码技术来提升作战精度与反应速度。例如,现代潜艇的声纳系统结合深度学习技术,能精确识别水下目标并作出实时反应。此外,AI技术使潜艇能进行更有效的数据分析与处理,为指挥官提供实时战场情报,增强决策能力。
现为国立阳明交通大学资工系终身讲座教授暨华邦电子讲座,曾任科技部次长,为ACM Fellow、IEEE Fellow、AAAS Fellow及IET Fellow。研究兴趣为物联网、移动计算及系统模拟,发展出一套物联网系统IoTtalk,广泛应用于智能农业、智能教育、智能校园等领域/场域。兴趣多元,喜好艺术、绘画、写作,遨游于科技与人文间自得其乐,着有<闪文集>、<大桥骤雨>。