蘇聯(lián)的黑科技,鉆地前進(jìn)的潛艇,從鼴鼠身上獲取靈感

當(dāng)人類設(shè)計出了潛艇在水中自由航行的時候,可以在土地中掘土前進(jìn)的鉆地潛艇也在發(fā)展中,相較之下后者的知名度顯然低得多,絕大部分人甚至都不知道世界上還存在過這樣的裝備,但是它切切實(shí)實(shí)存在過,還對人們的生產(chǎn)生活帶來了很大的影響,今天我們就來簡單介紹一下蘇聯(lián)的鉆地潛艇。

蘇聯(lián)在鉆地潛艇方面的研究時間跨度較大,取得的技術(shù)成果也較多。早在上世紀(jì)30年代期間,蘇聯(lián)科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)了切割壓力隨著切割速度的提升而降低,這就好比用圓盤鋸鋸木頭,雖然鋸片單獨(dú)轉(zhuǎn)一圈的力量不如手工鋸一次來回的力量強(qiáng),但通過加快速度就能獲得更好的切割能力。
與此同時蘇聯(lián)科學(xué)家還通過X透視觀察了鼴鼠的掘土運(yùn)動,他們可以清晰地觀察到鼴鼠的肌肉和骨骼在掘土?xí)r如何運(yùn)動,通過觀察發(fā)現(xiàn)鼴鼠在掘洞的時候前爪分別左右旋轉(zhuǎn),動作類似于鉆頭,掘落的土塊則通過鼴鼠的身體向洞壁擠壓,后腿則是鼴鼠掘洞前進(jìn)的動力,通過蹬腿推動整個身體前進(jìn)。

有了這些理論基礎(chǔ),一艘鉆地潛艇開始了建造工作,這是一艘尺寸并不大的鉆地潛艇,它的前端是一個硬質(zhì)的合金鉆頭,它能以300轉(zhuǎn)/分鐘的速度旋轉(zhuǎn)切屑,切割下來的泥土、石塊則通過環(huán)繞機(jī)身的一個螺旋結(jié)構(gòu)向四周壓實(shí),形成一個較為堅硬的洞壁,后部是4個千斤頂,它們就像鼴鼠的后腿一樣推動身體前進(jìn),而改變掘洞方向也是通過調(diào)整千斤頂?shù)淖饔昧韺?shí)現(xiàn),倒車則通過倒轉(zhuǎn)機(jī)身的螺旋結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。
這臺機(jī)器在二戰(zhàn)結(jié)束不久的1946年進(jìn)行試驗(yàn),實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)位于烏拉爾山某地,它的實(shí)驗(yàn)結(jié)果并不理想,首先機(jī)器只能以大約10米/小時的速度掘洞前進(jìn),而且倒車設(shè)計不合理,整臺機(jī)器在執(zhí)行倒車運(yùn)動的時候僅僅是松動了一下,沒有辦法完成指令。

更重要的是沒有辦法為機(jī)器安裝動力源,實(shí)驗(yàn)機(jī)器是通過電纜從外部接通電流供電,如果是實(shí)用化的機(jī)器就必須解決自帶動力源的問題,可在地下運(yùn)動缺少空氣,內(nèi)燃機(jī)無法運(yùn)轉(zhuǎn),還要考慮給機(jī)組人員供養(yǎng)等問題,這些在當(dāng)時無法解決。
盡管初期的嘗試不成功,但是相關(guān)理論或技術(shù)仍然在人們生產(chǎn)生活中發(fā)揮了作用,在管道敷設(shè)、鉆孔等領(lǐng)域確實(shí)發(fā)揮了作用。

動力源的問題在核能技術(shù)的成熟迎來了轉(zhuǎn)機(jī),蘇聯(lián)高層在1964年下令建造核動力地下潛艇“戰(zhàn)斗鼴鼠”,這是趨于一艘實(shí)用化的鉆地潛艇,它艇長35米,直徑3.8米,艇員5人,另外還能容納15名士兵和1噸重的彈藥物資。
關(guān)于這艘潛艇的技術(shù)秘密至今仍然被俄羅斯方面保密,我們所了解到的只是一些外界廣泛的說法,潛艇由一座內(nèi)置核反應(yīng)堆提供動力,它采用金屬冷卻反應(yīng)堆,使用液化鋰金屬導(dǎo)熱,將熱量傳遞到潛艇前部的鉆頭上,能產(chǎn)生700°~930°的高溫,這高溫伴隨著鉆頭巨大的力量一起破壞前方的巖石土層,因此潛艇在面對堅硬的花崗巖等障礙時也能保持穩(wěn)定的前進(jìn)速度。

潛艇尾部是機(jī)械腿的設(shè)計,它在運(yùn)動的時候推動潛艇前進(jìn),同時潛艇也將破碎融化的巖石、土塊向四周擠壓,經(jīng)過散熱冷卻后形成一個玻璃狀的洞壁內(nèi)襯。
通過這種方式掘洞的“戰(zhàn)斗鼴鼠”將前進(jìn)速度提升到7千米/小時,如果真的能實(shí)現(xiàn)的話那將具有非常重要的實(shí)際用途。據(jù)說蘇聯(lián)打算通過潛艇秘密將“戰(zhàn)斗鼴鼠”運(yùn)輸?shù)郊又菅睾D车?,釋放后從海岸邊悄悄地鉆入漂亮國內(nèi)陸地區(qū),在某處城市或其他重要目標(biāo)下方設(shè)定核彈發(fā)起攻擊,造成類似于地震的毀傷,而敵人會以為只是單純的自然災(zāi)害。

“戰(zhàn)斗鼴鼠”在60年代末停止了研究,因?yàn)樗刑酂o法攻克的技術(shù)難關(guān),就算是今天恐怕也沒有哪一個國家能夠真正實(shí)現(xiàn)。
時至今日人類都沒有真正服役一款成熟的鉆地潛艇,不過相關(guān)探索并沒有白費(fèi),誰又能說我們今天在建設(shè)地鐵、鐵路隧道等工程時沒有用到一部分它們的科技或技術(shù)理念呢?