隨著科技的快速發展,潛艇技術也經歷顯著變革。從最早的陽春設計,到現代核動力潛艇(下稱核潛艇)搭載先進的人工智慧(AI)系統,潛艇的發展不僅改變海軍戰術,也推動全球海上安全與作戰方式的變革。
美國海軍的首艘潛艇是由霍蘭(John Philip Holland)發明,並於1900年正式服役,命名為「USS Holland;SS-1」。這艘潛艇長54英尺,對外通訊需浮出水面打旗語,雖然並不完美,但成功實現水下航行如魚般的夢想。
霍蘭設計這艘潛艇,使其能夠使用內燃機在水面行駛,並在潛水時切換到電動馬達。她還配備艦首魚雷發射管和氣動砲(Dynamite gun,使用壓縮空氣發射砲彈)。最終,霍蘭的設計贏得美國海軍的青睞,並於1900年4月1日被正式購入,成為美國海軍的第一艘實用型潛艇。
二戰期間,美國的潛艇部隊發揮巨大的戰鬥潛力,儘管當時僅佔海軍兵力的1.6%,卻成功擊沉日本海軍的3分之1及其近3分之2的商船隊,對日本戰爭能力造成嚴重損害。貓鯊級(Gato class;與水面艦艇不同,彼時美國海軍潛艇命名皆取名自水生動物)潛艇是美國在第二次世界大戰期間首次大量生產的潛艇,生產期間為1941年至1943年。雷達、電子監視技術和通信技術的快速發展改變貓鯊級指揮塔水面部分的設計,以容納新設備的桅杆和天線。
戰後,潛艇技術進入數位化的新時代。1950年代,美國海軍推出了以流線型艦體設計的青花魚號潛艇(USS Albacore;AGSS-569),突破水下航速限制。隨後,1955年,美國海軍的鸚鵡螺號(USS Nautilus;SSN-571)以核動力成功突破續航能力的瓶頸,標誌著核潛艇時代的到來。而「移動聲學通訊系統(MACS)」是鸚鵡螺號上的最後一項重大實驗,將潛艇帶入數位資通訊時代。
核潛艇發展使得美國海軍能夠長時間保持隱匿行動,並在極深的海域潛行。這些潛艇不僅能在冰層下航行,甚至能在北極點浮出水面。
1960年,美國核潛艇「USS Triton」(SSRN/SSN-586)成功完成環繞地球一周的水下航行,為潛艇戰術的未來奠定基礎。Triton的數位資通訊設計具創新性,配備先進的電子監視與通訊技術,176名船員更展示首代核潛艇在不被偵測的情況下,進行長程水下作戰的能力。隨後的洛杉磯級(Los Angeles class;自此級開始,美國海軍潛艇改以城市命名之)攻擊型核潛艇以及後來的戰略核潛艇(指搭載可裝載核彈頭的潛射彈道飛彈的核潛艇),成為美國海軍強大作戰力量的一部分。這些潛艇更安靜,配備更先進的數位資通訊子設備、感測器和降噪技術。
進入21世紀,隨著數位化和AI技術的發展,潛艇的操作與戰術也在持續進化。現代潛艇配備先進的自動化系統,從導航到攻擊,都能依賴高效的數位技術來提升作戰精度與反應速度。例如,現代潛艇的聲納系統結合深度學習技術,能精確識別水下目標並作出即時反應。此外,AI技術使潛艇能進行更有效的資料分析與處理,為指揮官提供即時戰場情報,增強決策能力。
現為國立陽明交通大學資工系終身講座教授暨華邦電子講座,曾任科技部次長,為ACM Fellow、IEEE Fellow、AAAS Fellow及IET Fellow。研究興趣為物聯網、行動計算及系統模擬,發展出一套物聯網系統IoTtalk,廣泛應用於智慧農業、智慧教育、智慧校園等領域/場域。興趣多元,喜好藝術、繪畫、寫作,遨遊於科技與人文間自得其樂,著有<閃文集>、<大橋驟雨>。