, DURHAM, N. C. — Die H. L. Hunley, das erste Kampf-U-Boot zu versenken das feindliche Schiff, auch sofort getötet eigenen acht-Mann-Besatzung mit den mächtigen explosiven torpedo trug, entsprechend der neuen Forschung von einem Duke University Ph. D. in biomedical engineering.
Die erste und letzte Kampfmission der Hunley ereignete sich während des Bürgerkriegs am Feb. Juli 1864, als es ein 1.200 Tonnen schweres Unionskriegsschiff, die USS Housatonic, vor dem Hafen von Charleston, South Carolina, versenkte., Die Hunley lieferte eine Explosion von 135 Pfund Schwarzpulver unter der Wasserlinie am Heck der Housatonic und versenkte das Union-Schiff in weniger als fünf Minuten. Housatonic verlor fünf Seeleute, kam aber aufrecht in 30 Fuß Wasser zur Ruhe, wodurch die verbleibende Besatzung gerettet werden konnte, nachdem sie die Takelage bestiegen und Rettungsboote eingesetzt hatte.
Das Schicksal der Besatzung des 40-Fuß-Hunley blieb jedoch bis 1995 ein Rätsel, als das U-Boot etwa 300 Meter von der Ruhestätte der Housatonic entfernt entdeckt wurde., Das im Jahr 2000 aufgewachsene U-Boot wird derzeit von einem Team von Wissenschaftlern der Clemson University in Charleston untersucht und konserviert.
Zunächst schien die Entdeckung des U-Bootes nur das Geheimnis zu vertiefen. Die Skelette der Besatzung wurden noch an ihren Stationen entlang einer Handkurbel gefunden, die das zigarrenförmige Handwerk trieb. Sie erlitten keine Knochenbrüche, die Bilgenpumpen waren nicht im Einsatz und die Luken waren geschlossen. Bis auf ein Loch in einem Conning Tower und ein kleines Fenster, das möglicherweise gebrochen wurde, Das U-Boot war bemerkenswert intakt.,
Zu den Spekulationen über ihren Tod gehörten Ersticken und Ertrinken.
Aber nach einer erschöpfenden dreijährigen Duke-Studie, bei der wiederholt Sprengungen in der Nähe eines Modells durchgeführt, authentische Waffen auf historisch genaue Eisenplatten geschossen und viel Mathematik für die menschliche Atmung und die Übertragung von Blastenergie durchgeführt wurden, sagt die Forscherin Rachel Lance, eine 2016 Ph. D. Absolventin von Duke Engineering, Es war eine starke Schockwelle von der Hunley-Waffe, die die Besatzung tötete.
In einem Papier erscheinen Aug., In PLOS One berechnet Lance die Wahrscheinlichkeit eines sofort tödlichen Lungentraumas für jedes Mitglied der Hunley-Crew auf mindestens 85 Prozent.
Der Torpedo von Hunley war keine selbstfahrende Bombe, wie wir jetzt von ihnen denken. Vielmehr war es ein Kupferfass Schießpulver, das vor und etwas unterhalb des Hunley-Bogens auf einer 16-Fuß-Stange namens Holm gehalten wurde. Das U-Boot rammte diesen Holm in den Rumpf des feindlichen Schiffes und die Bombe explodierte. Der am weitesten entfernte Teil der Besatzung war von der Explosion war etwa 42 Fuß.,
Lance sagt, die Besatzung sei sofort an der Kraft der Explosion gestorben, die durch die Weichteile ihres Körpers, insbesondere ihrer Lunge und ihres Gehirns, zog. Sie sagt, das verkrüppelte U-Boot sei dann bei fallender Flut herausgetrieben und langsam Wasser aufgenommen worden, bevor es unterging.
„Dies ist das charakteristische Trauma von Blastenopfern, sie nennen es „Blastenlunge““, sagte Lance, der drei Jahre als Biomechaniker an der Basis der US Navy in Panama City, Florida, arbeitete, bevor er die Graduiertenschule bei Duke betrat. „Sie haben einen sofortigen Todesfall, der keine Spuren auf den Skelettresten hinterlässt., Leider haben sich die Weichteile, die uns zeigen würden, was passiert ist, in den letzten hundert Jahren zersetzt.“
Blast-Lung ist ein Phänomen von etwas, das Lance als „heißen Schokoladeneffekt“ bezeichnet.“Die Stoßwelle der Explosion würde etwa 1500 Meter pro Sekunde im Wasser und 340 m/s in der Luft zurücklegen. „Wenn Sie diese Geschwindigkeiten in einer schaumigen Kombination wie der menschlichen Lunge oder heißer Schokolade mischen, verbindet es sich und es endet damit, dass die Energie langsamer geht als in beiden Fällen“, wodurch der Gewebeschaden verstärkt wird., Lance sagte, dass, wenn es die Lungen der Besatzungsmitglieder überquerte, die Schockwelle auf etwa 30 m / s verlangsamt wurde.
Während eine normale Stoßwelle in der Luft weniger als 10 Millisekunden dauern sollte, berechnete Lance, dass die Lungen der Hunley-Besatzung 60 Millisekunden oder mehr Traumata ausgesetzt waren.
„Das schafft eine Art worst-case-Szenario für die Lunge,“ sagte Lance. Scherkräfte würden die empfindlichen Strukturen zerreißen, in denen die Blutversorgung auf die Luftzufuhr trifft, die Lunge mit Blut füllen und die Besatzung sofort töten., Es ist wahrscheinlich, dass sie auch traumatische Hirnverletzungen erlitten haben, weil sie so nah an einer so großen Explosion waren, fügte Lance hinzu.
Traumatische Strahlenverletzungen sind leider zu einem vertrauten Teil der jüngsten US-Militärgeschichte geworden, aber „die Verletzungen von Soldaten in einem Humvee, die einen IED getroffen haben, sind anders, weil sie hauptsächlich durch Granatsplitter und die Zerstörung des Fahrzeugs verletzt werden“, sagte Lance. „In diesem Fall gibt es Splittereffekte und Auswirkungen der Beschädigung des Fahrzeugs, die Knochenbrüche und andere Verletzungen verursachen. Aber die Besatzung der Hunley wurde durch den Rumpf geschützt., Es war nur die Druckwelle selbst, die sich in das Gefäß ausbreitete, so dass ihre Verletzungen rein in den Weichteilen, in der Lunge und im Gehirn gewesen wären.“
Das Design des U-Bootes war bekanntermaßen prekär. Während der Entwicklung und Erprobung war der Hunley zweimal gesunken und ertrank 13 Besatzungsmitglieder, darunter sein Namensvetter Horace L. Hunley, ein Freibeuter, der das U-Boot 1863 aus einem alten Schiffskessel in Alabama bauen ließ.
Laut Lance haben die Konstrukteure der Powderkeg-Waffe möglicherweise auch die Gefahren erkannt, dass sie einer Explosion im Wasser zu nahe kommen., Ihre historischen Untersuchungen ergaben, dass sie Hunderte von Metern von Teststrahlen von Geräten entfernt blieben, die deutlich kleiner waren als die Bombe, die die Housatonic versenkte.
„Blast reist wirklich weit unter Wasser“, sagte Lance. „Wenn du 200 Meter entfernt übst und dann die Größe deiner Bombe verdreifachst und sie 16 Meter entfernt ablegst, musst du dir zumindest bewusst sein, dass es eine Verletzungsgefahr gibt.“
Lances Berechnungen basieren auf Tests, die sie mit einem 6-1/2-Fuß-Modell des Hunley, das sie für ihre Experimente gebaut hatte, durchgeführt hat., Ausgestattet mit Innensensensoren und im Wasser schwebend, wurde das Modell sub einer Reihe von Druckluftstrahlen und skalierten Schwarzpulverexplosionen ausgesetzt. Aus mehreren Gründen waren ihre maßstabsgetreuen Explosionen etwas schwächer als das, was die Hunley-Crew erlebte.
Lances Dissertationsforschung umfasste das Durchsuchen des Nationalarchivs in Washington, das Testen historisch genauer Eisenblätter, einen tauchzertifizierten ATF-Agenten, der Sprengstoffexperte ist, einen Bürgerkriegsreenaktor mit einem funktionierenden, zeitgenauen Gewehr und einen Besuch in einem Museum in DuPonts ursprünglicher Schwarzpulverfabrik.,
Gelehrte bei Clemson, die mühsam Beton aus dem engen Innenraum des U-Bootes entfernt haben, um mehr über sein Schicksal zu erfahren, haben mehrere mögliche Erklärungen ausgewertet: Unter ihnen erstickte die Besatzung, sie ertrank, ein „glücklicher Schuss“ von Housatonics Kleinwaffenfeuer durchbrach den Rumpf oder Scherkräfte brachen ein Ventil und das U-Boot überflutete sich schnell.
Aber Lance hat all diese Ideen getestet und ausgeschlossen. „Alle physischen Beweise deuten darauf hin, dass die Besatzung absolut keine Maßnahmen als Reaktion auf eine Flut oder einen Luftverlust ergreift“, sagte sie.,
Lance sagt, ihre Beweise deuten auf eine sehr plötzliche Weichteilverletzung hin, anstatt zu ertrinken oder zu ersticken. „Wenn jemand überlebt hätte, hätte er vielleicht versucht, die Kielballastgewichte freizugeben, die Bilgenpumpen so einzustellen, dass Wasser pumpt, oder versucht, die Luken herauszuholen, aber keine dieser Maßnahmen wurde ergriffen“, schreibt sie in ihrem Papier, das Teil ihrer Dissertationsforschung ist.,
Die Forschung wurde vom Stiftungsfonds der Josiah Charles Trent Memorial Foundation an der Duke University, dem intelligenten Stipendienprogramm des Verteidigungsministeriums und dem MURI – Programm der US-Armee (U Penn prime-W911NF) unterstützt-10-1-0526) und ein Forschungsstipendium des Hagley Library ‚ s Center for the History of Business, Technology and Society.
Lance arbeitet an einem Buch über die Hunley und die Experimente, die erforderlich waren, um das Rätsel zu lösen.
Den vollständigen Zeitschriftenartikel finden Sie hier in DukeSpace, dem Online-Repository der Universität für Online-Forschung., Ein Blogbeitrag von Rachel Lance beschreibt hier die Veröffentlichung ihrer Forschung in einem Open Access Journal.