DURHAM, N. C. — H. L. Hunley, den første kamp ubåd til at synke et fjendtligt skib, også øjeblikkeligt dræbt sin egen otte mand store besætning med den kraftige eksplosive torpedo det, der, ifølge ny forskning fra Duke University Ph. D. i biomedicinsk teknik.
Hunleys første og sidste kampmission fandt sted under borgerkrigen den Feb. 17, 1864, da det sank et 1.200 ton Union krigsskib, USS Housatonic, uden for Charleston Harbor, South Carolina., Hunley leverede en eksplosion fra 135 pund sort pulver under vandlinjen ved agterenden af Housatonic, synker Unionskibet på mindre end fem minutter. Housatonic mistede fem søfolk, men kom til at hvile oprejst i 30 fødder vand, hvilket gjorde det muligt for den resterende besætning at blive reddet efter klatring i riggen og indsættelse af redningsbåde.
skæbnen for besætningen på 40-fods Hunley forblev imidlertid et mysterium indtil 1995, da ubåden blev opdaget omkring 300 meter væk fra Housatonics hvilested., Opvokset i 2000 gennemgår ubåden i øjeblikket Undersøgelse og bevarelse i Charleston af et team af Clemson University-forskere.
oprindeligt syntes opdagelsen af ubåden kun at uddybe mysteriet. De besætningsmedlemmer skeletter blev fundet stadig på deres stationer langs en hånd-krank, der kørte cigar-formet håndværk. De led ingen knækkede knogler, lænsepumperne var ikke blevet brugt, og luftlukkerne blev lukket. Bortset fra et hul i en conning tårn og et lille vindue, der kan have været brudt, sub var bemærkelsesværdigt intakt.,
spekulationer om deres dødsfald har inkluderet kvælning og drukning.
Men efter en udtømmende tre-årige Hertug undersøgelse, der involverede flere gange, indstilling af eksplosioner i nærheden af en skala model, skydning autentiske våben på historisk korrekte jernplade og gøre en masse af matematik på menneskers åndedræt og transmission af energi blast, forskeren Rachel Lance, en 2016 Ph. D. kandidat fra Duke Engineering, siger, at det var en kraftfuld shockwave fra Hunley ‘ s våben, der dræbte besætningen.
i et papir, der vises August., 23 PLOS One, Lance beregner sandsynligheden for, at øjeblikkeligt dødelig lungetraume er mindst 85 procent for hvert medlem af Hunley-besætningen.hunleys torpedo var ikke en selvkørende bombe, som vi tænker på dem nu. Hellere, det var en kobber tønde krudt holdt forude og lidt under Hunley bue på en 16-fods pol kaldet en spar. Ubåden ramte denne spar ind i fjendens skibsskrog, og bomben eksploderede. Den længst nogen af besætningen var fra eksplosionen var omkring 42 fødder.,Lance siger, at besætningen døde øjeblikkeligt af eksplosionsstyrken, der rejste gennem kroppens bløde væv, især deres lunger og hjerner. Hun siger, at den forkrøblede sub derefter drev ud på et faldende tidevand og langsomt tog vand på, før de synkede.
“Dette er den karakteristiske traumer af blast ofre, de kalder det” blast lung,'” sagde Lance, der arbejdede som en biomechanist på den AMERIKANSKE Flådes base i Panama City, Florida for tre år inden de kommer ind graduate school på Duke. “Du har en øjeblikkelig dødelighed, der ikke efterlader nogen mærker på skeletresterne., Desværre er det bløde væv, der viser os, hvad der skete, nedbrudt i de sidste hundrede år.”
Blast-lung er et fænomen af noget Lance kalder ” den varme chokoladeeffekt.”Stødbølgen af eksplosionen ville rejse omkring 1500 meter i sekundet i vand og 340 m / sek i luft. “Når du blander disse hastigheder sammen i en skummende kombination som de menneskelige lunger eller varm chokolade, kombinerer den, og det ender med at få energien til at gå langsommere, end den ville gøre i en af dem,” hvilket forstærker vævsskaden., Lance sagde, at når den krydsede lungerne af de besætningsmedlemmer, shockwave var faldet til omkring 30 m/s.
Mens en normal blast shockwave rejser i luften skulle vare mindre end 10 millisekunder, Lance beregnet, at Hunley besætningens lunger blev udsat til 60 millisekunder eller flere af traumer.
“det skaber en slags værste tilfælde for lungerne,” sagde Lance. Forskydningskræfter ville rive de sarte strukturer fra hinanden, hvor blodforsyningen møder lufttilførslen, fylde lungerne med blod og dræbe besætningen øjeblikkeligt., Det er sandsynligt, at de også led traumatiske hjerneskader fra at være så tæt på en så stor eksplosion, tilføjede Lance.
Traumatisk blast skader er desværre blevet en velkendt del af den seneste AMERIKANSKE militær historie, men i “de skader, som opleves af soldater i en Humvee, der ramte en IED er forskellige, fordi de er skadet det meste af granatsplinter og ødelæggelsen af køretøjet,” sagde Lance. “I dette tilfælde er der splint effekter og virkninger fra skader på køretøjet, der forårsager knækkede knogler og andre skader. Men besætningen på Hunley blev beskyttet af skroget., Det var bare selve blastbølgen, der formerede sig i fartøjet, så deres skader ville have været rent i blødt væv, i lungerne og i hjernen.”
underens design var kendt for at være usikker. Under udvikling og test, Hunley havde sunket to gange, drukne 13 besætningsmedlemmer herunder sin navnebror, Horace L. Hunley, en privateer, der havde ubåden Bygget fra en gammel skibskedel i Alabama i 1863.Lance siger, at designerne af Po .derkeg-våbenet også kan have erkendt farerne ved at være for tæt på en eksplosion i vand., Hendes historiske forskning fandt, at de forblev hundreder af meter væk fra testblæsninger af enheder, der var markant mindre end bomben, der sank Housatonic.
“Blast rejser virkelig langt under vandet,” sagde Lance. “Hvis du praktiserer 200 meter væk, og så tredobler du størrelsen på din bombe og sætter den 16 meter væk, skal du i det mindste være opmærksom på, at der er mulighed for skade.”
Lance ‘ s beregninger er baseret på tests, hun gjorde med en 6-1 / 2 fod mild stålskala model af Hunley hun havde bygget til sine eksperimenter., Udstyret med indvendige sensorer og flød i vand, model sub blev udsat for en række tryk-luft blaster og skaleret sort pulver eksplosioner. Af flere grunde endte hendes skala-model blaster med at være noget svagere end hvad Hunley-besætningen oplevede.
Lance ‘ s afhandling forskning i prisen søgning National Archives i Washington, test historisk korrekte plader af jern, et dyk-certificeret ATF agent ekspert i sprængstoffer, en borgerkrig reenactor med et arbejde, periode-præcis riffel, og et besøg på et museum i Duponts original sort pulver mill.,
Forskere på Clemson, der er blevet nænsomt at fjerne konkretioner fra sub ‘ s trange indre for at lære mere om dens skæbne har været at vurdere flere mulige forklaringer: blandt dem, besætningen kvalt, de druknede, et ‘lucky shot” fra Housatonic s håndvåben overtrådt skroget, eller forskydningskræfter brød en ventil og sub oversvømmet hurtigt.men Lance har testet og udelukket alle disse ideer. “Alle de fysiske beviser peger på, at besætningen absolut ikke tager nogen handling som reaktion på en oversvømmelse eller tab af luft,” sagde hun.,Lance siger, at hendes beviser peger på en meget pludselig bløddelsskade snarere end drukning eller kvælning. “Hvis nogen havde overlevet, har de måske forsøgt at frigive kølballastvægtene, sat lænsepumperne til at pumpe vand eller forsøgt at komme ud af lugerne, men ingen af disse handlinger blev taget,” skriver hun i sin artikel, som er en del af hendes afhandling forskning.,
Den forskning var støttet af Josias Charles Trent Memorial Foundation Endowment Fund ved Duke University, Department of Defense SMART Scholarship Program, den AMERIKANSKE Hær MURI program (U Penn prime – W911NF-10-1-0526) og en Eksplorativ Forskning Tilskud fra Hagley Biblioteks Center for the History of Business, Teknologi og Samfund.Lance arbejder på en bog om Hunley og de eksperimenter, der var nødvendige for at løse mysteriet.
den fulde Tidsskriftartikel kan findes her i dukespace, universitetets online arkiv for online-forskning., Et blogindlæg af Rachel Lance beskriver her offentliggørelsen af hendes forskning i et tidsskrift med åben adgang.