Sukellusvene

Italialainen yleisnero Leonardo da Vinci suunnitteli sukellusveneen paperilla 1400-luvun lopulla. Veneen toteuttaminen ei kuitenkaan onnistunut.[1]

Ensimmäinen tunnettu toimiva sukellusvene oli Cornelius Drebbelin noin 1620 rakentama laite, jota testattiin Thamesjoella useampaan kertaan. Laite oli soutukäyttöinen ja se sukelsi 4–5 metrin syvyyteen. Aluksessa oli jopa jonkinlainen ilmanpuhdistinkin eli astiallinen alkalista ainetta, joka imi hiilidioksidia.

Yhdysvaltain vapaussodan aikana 1775 David Bushnell rakensi Turtle-nimisen sukellusveneen. Alusta käytettiin veivattavalla ruuvilla ja sen oli tarkoitus kiinnittää vihollislaivan pohjaan miina. Alusta myös kokeiltiin käytännössä englantilaisen laivasto-osaston lippulaivaan HMS Eagleen, mutta kiinnitysyritys epäonnistui.[1] Syynä epäonnistumiseen oli kohteeksi valitun laivan pohjaa pieneliöiltä suojannut laatoitus.

Puisen Ictineo II:n kopio Barcelonan satamassa.

Robert Fultonin sukellusveneessä Nautiluksessa noin vuodelta 1800 oli sukelluksissa käytössä paineilma. 6,5-metrinen alus kulki sukelluksissa kampilaitteistolla pyöritettävällä kolmilapaisella potkurilla, ja pinnalla sillä oli apuna purjeet. Se onnistui upottamaan maalialukseksi valitun kuunarin. Fulton ei kuitenkaan saanut sen paremmin Ranskaa kuin Englantiakaan innostumaan keksinnöstään, ja hän jatkoi höyrylaivojen parissa.[1]

Schweffel & Howaldtin telakalla Kielissä rakennettiin vuonna 1850 sukellusvene Brandtaucher, jonka suunnitteli Wilhelm Bauer. 8-metrinen alus oli koottu niitatuista rautalevyistä, ja siinä oli kahden miehen pyörittämä potkuri. Alus upposi toisella koesukelluksella Kielin kanavaan, josta se myöhemmin nostettiin ja pantiin näytteille Dresdenin Militärisches Museum der Bundeswehriin.[2]

Bauer jatkoi uraa Venäjällä, ja siellä Pietarissa laskettiin 1855 vesille Seeteufel. Aluksessa oli irtoköli ja keskellä pelastautumista varten sulkukammio. Se upposi vasta 134. sukelluksella. Bauerin ura suunnittelijana kuitenkin päättyi.[3]

Yhdysvaltain sisällissodassa Konfederaatiolla oli käytössään yksi lihasvoimalla kulkeva sukellusvene, CSS Hunley. Ainoassa tehtävässään 1864 alus onnistui ruutimiinalla upottamaan Unionin sotalaivan USS Housatonicin. Sukellusveneen miehistö kuitenkin kuoli samalla matkalla.[3]

Ensimmäinen ei-ihmisvoimaa käyttävä sukellusvene oli Narcís Monturiolin peroksidikäyttöinen Ictineo II vuodelta 1864. Se oli alun perin suunniteltu korallin keräämiseen merestä.

Peralin sukellusvene vuonna 1888.

USS Scorpionin torni.

Los Angeles-luokan (688-luokka) USS Greeneville (SSN 772) kuivatelakalla.

Sukellusvene USS Chicago (SSN 721) periskooppisyvyydessä Etelä-Kiinan meren kirkkaassa vedessä.

George Garret suunnitteli 1879 ensimmäisen pinnalla kulkiessaan höyrvoimaa käyttäneen sukellusveneen Resurgamin.[3] Hänen keksintöään kehitteli edelleen ruotsalainen Torsten Nordenfelt, joka valmisti Nordenfelt I -veneen.[4].

Isaac Peral suunnitteli 1885 Espanjassa laivastolle rautaisen sukellusveneen, joka kulki sähkömoottorilla. Siinä oli myös keulassa putki, josta voi laukaista torpedon sukelluksissa.[5]

Irlantilaissyntyinen John Philip Holland suunnitteli Yhdysvalloissa ensimmäiset sen laivaston virallisesti käyttöön ottamat sukellusveneet. Niiden valmistamiseksi Isaac Rice perusti Electric Boat Companyn vuonna 1899. Yhdysvallat otti käyttöön USS Hollandin vuonna 1900. Hollandin kehittämä sukellusvenemalli oli siinä määrin vakuuttava että Vickers rakensi niitä lisenssillä Kuninkaalliselle laivastolle viisi.

Venäjällä laskettiin 1903 vesille ensimmäinen aseistettu sukellusvene Delfin. Venäjän-Japanin sodan aikana Venäjä tilasi saksalaisen Kruppin Germaniawerftilta kolme venettä, jotka eivät kuitenkaan ehtineet sotaan. Saksassa samojen suunnitelmien mukaan valmistettu ensimmäinen Saksan keisarikunnan laivaston sukellusvene SM U-1 otettiin käyttöön 1906.

Sähkömoottorit ja akut mahdollistivat sukellusveneiden kulun pinnan alla ja dieselmoottorit pinnalla sekä akkujen latauksen. Vielä toisessa maailmansodassa sukellusveneiden kulku pinnan alla oli varattu lähinnä vain hyökkäysvaiheeseen.

Ennen ydinkäyttöisiä sukellusveneitä suurin osa 1900-luvun sukellusveneistä käytti akkukäyttöisiä sähkömoottoreita liikkumiseen sukelluksissa ja bensiini- tai dieselmoottoreita pinnalla liikkumiseen ja akkujen lataamiseen. Dieselmoottoreita asennettiin sukellusveneisiin jo ennen ensimmäistä maailmansotaa. Dieselmoottori ja sähkömoottori, jotka voitiin kytkeä irti toisistaan mekaanisilla kytkimillä, pyörittivät potkuria aluksi käyttäen samaa akselia. Tämä mahdollisti sen, että dieselmoottori pystyi käyttämään sähkömoottoria generaattorina akkujen lataamista varten ja pyörittämään samalla potkuria. Dieselmoottorin ja sähkömoottorin välinen kytkin irrotti dieselmoottorin, kun sukellusvene sukelsi, jolloin sähkömoottori pystyi pyörittämään potkuria. Sähkömoottorissa roottorissa saattoi olla useita käämejä, joita voitiin kytkeä sarjaan hidasta nopeutta varten ja rinnakkain suurempaa nopeutta varten.

1930-luvulla erityisesti Yhdysvaltain laivastossa ja Brittilaivastossa siirryttiin järjestelmään, jossa dieselmoottori pyöritti pinta-ajossa erillistä generaattoria, joka tuotti virtaa potkuria pyörittävällä sähkömoottorille, sekä latasi samalla akkuja. Tämä dieselsähköinen voimansiirto antoi uusia käyttömahdollisuuksia: sukellusvene pystyi esimerkiksi kulkemaan hitaalla nopeudella vaikka dieselmoottori toimi täydellä teholla, jolloin akkujen lataaminen tehostui ja akkujen lataamiseen tarvittava aika pinta-ajossa tai snorkkelisyvyydessä väheni. Dieselsähköinen voimansiirto myös vähensi dieselmoottorin tuottamaa ääntä, koska dieselmoottori voitiin erottaa painerungosta.

Toisen maailmansodan loppuvaiheessa kehitettiin suuremmalla akkukapasiteetilla varustettuja sukellusveneitä. Saksa rakensi alun perin Walter-vetyperoksidimoottorin testialustaa varten tehdyn veneen pohjalta perinteisemmän sukellusveneen tyyppi XXI:n, jonka akusto oli noin kolminkertainen tyyppi VIIC:hen verrattuna ja jonka runko oli virtaviivaisempi kuin aikaisemmat veneet ja suunniteltu varta vasten sukelluksissa ajoa varten. Akusto salli aluksen nopeudeksi sukelluksissa noin 17 kn (31 km/h) huippunopeuden sekä huomattavasti aikaisempaa pidemmän sukellusajan. Lisäksi aluksen runko kesti tavallista pidemmän sukellussyvyyden ja tarjosi miehistölle mm. suihkut sekä pakastimen elintarvikkeita varten. Alustyyppiä kopioitiin sodan jälkeen mm. Neuvostoliiton Projekti 613 veneissä sekä Yhdysvaltain Nautilus-luokassa. Myös Japanilla oli toisen maailmansodan loppuvaiheessa vastaava sukellusvenetyyppi jota kutsuttiin Sen Taka -luokaksi, joka osin jopa ylitti XXI:n suoritusarvot.

Muitakin kuin dieselsähköisiä voimanlähteitä on testattu. Öljypolttimen ja höyryturbiinin yhdistelmä toimi brittiläisen K-luokan sukellusveneiden voimanlähteenä ensimmäisen maailmansodan aikana ja myöhemmin, mutta sukellusveneluokka ei saavuttanut menestystä. Saksalaisiin tyyppi XVIII-sukellusveneisiin suunniteltiin vetyperoksidikäyttöisiä moottoreita, joilla olisi saatu pitkä sukellusaika, koska järjestelmä ei tarvinnut sukellusveneen ulkopuolista ilmaa.

Toisen maailmansodan lopussa britit ja venäläiset kokeilivat vetyperoksidi/kerosiini (parafiini) moottoreita, joita olisi voitu käyttää sekä pinnalla että sukelluksissa. Kokeilut olivat epäonnistuneita, vaikkakin venäläisillä oli myös käytössään ko. järjestelmään perustuvia sukellusveneitä (NATO-koodi Quebec).

Nykyään useat laivastot käyttävät sukellusveneitä, joissa on järjestelmiä, jotka eivät tarvitse ilmaa aluksen ulkopuolelta (AIP, air-independent propulsion).

Käyttökelpoisia aseita sukellusveneet olivat ensimmäisessä maailmansodassa. Yleisen käsityksen mukaan saksalaiset sukellusveneet olivat kehittyneimpiä. Kehitys jatkui toisessa maailmansodassa, jossa sukellusveneet olivat merkittävä merisota-ase. Sukellusveneiden pääaseeksi vakiintui torpedo. Vuonna 1954 otettiin käyttöön ensimmäinen ydinkäyttöinen sukellusvene, USS Nautilus (SSN 571). Ydinkäyttöisyys mahdollisti sukellusveneiden omavaraisen toiminnan kuukausiksi.