DURHAM, N. C. — H. L. Hunley, første kamp ubåten til å synke ned et fiendtlig skip, også umiddelbart drept sin egen åtte-manns besetning med den kraftige eksplosive torpedo det gjennomført, ifølge ny forskning fra Duke University Ph. D. i biomedical engineering.
Hunley første og siste kamp oppgave skjedde under borgerkrigen på Feb. 17, 1864, da den sank 1.200 tonn Union krigsskip, USS Housatonic, utenfor Charleston Harbor, South Carolina., Den Hunley levert en blast fra 135 kg svartkrutt under vannlinjen på hekken av Housatonic, synke Union skip på mindre enn fem minutter. Housatonic mistet fem sjøfolk, men kom til å hvile stående i 30 meter med vann, noe som gjorde det resterende mannskapet til å bli reddet etter å klatre i riggen og distribusjon av livbåter.
skjebnen til mannskapet på 40-fots Hunley, derimot, forble et mysterium frem til 1995, da ubåten ble oppdaget ca 300 meter unna Housatonic er hvilested., Oppvokst i 2000, ubåten er for tiden under utredning og bevaring i Charleston av et team av Clemson University forskere.
Først, oppdagelsen av ubåten bare syntes å utdype mysterium. Den mannskaper er skjeletter ble funnet fremdeles på sine stasjoner langs en hånd-sveiv som kjørte sigar-formet craft. De led ingen brukne bein, lensepumpe ikke hadde blitt brukt, og luften luker ble stengt. Bortsett fra et hull i en conning tower og et lite vindu som kan ha blitt ødelagt, sub var bemerkelsesverdig intakt.,
Spekulasjoner om deres dødsfall har inkludert kvelning og drukning.
Men etter en uttømmende tre år Duke studie som involverte flere ganger innstillingen eksplosjoner i nærheten av en skala modell, skyting autentiske våpen på historisk nøyaktige jernplate og gjør mye av matematikk på menneskets åndedrett og overføring av blast energi, forsker Rachel Lance, et 2016 Ph. D. graduate av Duke Engineering, sier det var en kraftig sjokkbølge fra Hunley er våpenet som drepte mannskapet.
I et papir vises Aug., 23 PLOS One, Lance beregner sannsynligheten for umiddelbart dødelig lungekreft traumer til å være minst 85 prosent for hvert medlem av Hunley mannskap.
Hunley er torpedo var ikke en selvgående bombe, som vi tenker på dem nå. I stedet ble det en kobber tønne med krutt holdt foran og litt under Hunley ‘ s bow på en 16-fots stang kalles en spar. Sub kjørte denne bjelken inn i fiendens skipets skrog og bomben eksploderte. Lengst noen av mannskapet var fra eksplosjonen var på 42 fot.,
Lance sier mannskapet døde umiddelbart fra de force av eksplosjonen på reise gjennom den myke vev i kroppen, spesielt i lungene og hjernen. Hun sier lammet sub så drev ut på en synkende tidevann og sakte tok på vannet før det synker.
«Dette er karakteristisk traumer av blast ofrene, de kaller det ‘blast lunge,» sa Lance, som jobbet som biomechanist i US Navy base i Panama City, Florida for tre år før du går inn i gradsstudier ved Duke. «Du har en umiddelbar dødsulykke som etterlater ingen merker på skjelettrester., Dessverre, den myke vev som ville vise oss hva som skjedde har blitt brutt ned i de siste hundre år.»
Blast-lunge er et fenomen av noe Lance kaller «den varm sjokolade effekt.»Shockwave av eksplosjonen ville reise ca 1500 meter per sekund i vann, og 340 m/sek i luften. «Når du blander disse hastighetene sammen i en god kombinasjon som den menneskelige lungene, eller varm sjokolade, kombinerer og det ender opp med å lage den energien som går saktere enn det ville i ett,» og dermed forsterke skade på vev., Lance sa at når det krysset lungene av mannskaper, shockwave var redusert til ca 30 m/s.
Mens en normal blast shockwave reiser i luften bør vare i mindre enn 10 millisekunder, Lance beregnet at Hunley besetningens lungene ble utsatt til 60 millisekunder eller flere av traumer.
«Som skaper en slags worst case scenario for lungene,» sa Lance. Skjær krefter ville rive fra hverandre delikat strukturer der blodtilførselen oppfyller lufttilførsel, fyller lungene med blod og dreper mannskapet umiddelbart., Det er sannsynlig at de også utsatt for traumatiske hjerneskader fra å være så nær en så stor eksplosjon, Lance lagt til.
Traumatisk blast skader har dessverre blitt en kjent del av de siste AMERIKANSKE militære historie, men «skader oppleves av soldater i en Humvee som treffer en IED-er forskjellige fordi de er skadet det meste av shrapnel og ødeleggelse av kjøretøy,» sa Lance. «I så fall, det er shrapnel virkninger og effekter fra skade på kjøretøyet som føre til beinbrudd og andre skader. Men mannskapet på Hunley var beskyttet av skroget., Det var bare blast wave seg selv som forplantet seg inn i fartøyet, slik at deres skader ville ha blitt rent i den myke vev i lungene og i hjernen.»
sub design var kjent for å være prekær. Under utvikling og testing, Hunley hadde senket to ganger, drukning 13 verden, inkludert sin navnebror, Horace L. Hunley, en pirat som hadde ubåten bygget fra en gammel skipets kjele i Alabama i 1863.
Lance sier designerne av powderkeg våpen kan også ha innsett farene for å være for nær en eksplosjon i vann., Hennes historisk forskning funnet at de bodde hundrevis av meter unna teste systemet av enheter som var betydelig mindre enn den bomben som sank Housatonic.
«Blast reiser veldig langt under vann,» sa Lance. «Hvis du er praktiserende 200 meter unna, og du trippel størrelsen på bomben og sette den 16 meter unna, og du må være minst klar over at det er en mulighet for skader.»
Lance beregningene er basert på tester gjorde hun med en 6-1/2 fot lakkert stål skala modell av Hunley hun hadde bygget for henne eksperimenter., Utstyrt med innvendige sensorer og fløt i vannet, modellen sub ble utsatt for en serie med overtrykk-air blaster og skalert, svart pulver eksplosjoner. Av flere grunner, sin skala-modell sprenger endte opp med å bli noe svakere enn hva Hunley erfarne mannskap.
Lance avhandling forskning inkludert søker National Archives i Washington, testing historisk korrekte, plater av jern, en dykke-sertifisert ATF agent ekspert i eksplosiver, en borgerkrig reenactor med en arbeider, periode presis rifle, og et besøk til et museum i DuPont ‘ s opprinnelige svart pulver mill.,
Forskere ved Clemson som har blitt møysommelig å fjerne concretions fra sub er trangt interiør for å lære mer om sin skjebne har vært å vurdere flere mulige forklaringer: blant dem, mannskapet kvalt, de druknet, en «lucky shot» fra Housatonic er ild fra håndvåpen brutt hull, eller skjær styrker brøt en ventil og sub oversvømmet raskt.
Men Lance har testet og utelukket alle disse ideene. «Alle de fysiske bevisene peker mot mannskapet tar absolutt ingen tiltak i respons til en flom eller tap av luft,» sa hun.,
Lance sier hennes bevis peker til en veldig plutselig, mykt vev skade, snarere enn drukning eller kvelning. «Hvis alle hadde overlevd, de kan ha forsøkt å frigjøre kjølen ballast vekter, angi lensepumpe for å pumpe vann, eller prøvde å komme seg ut luker, men ingen av disse tiltak ble iverksatt,» skriver hun i sin papir, som er en del av hennes avhandling forskning.,
forskningen ble støttet av Josiah Charles Trent Memorial Foundation Endowment Fund ved Duke University, Department of Defense SMART Stipend Program, den AMERIKANSKE Hæren MURI program (U Penn prime – W911NF-10-1-0526) og en Eksplorativ Forskning Tilskudd fra Hagley Library ‘ s Center for the History of Business, Teknologi og Samfunn.
Lance arbeider med en bok om Hunley og eksperimenter som var nødvendige for å løse mysteriet.
full journal artikkelen kan bli funnet her i DukeSpace, universitetets elektroniske arkiv av online-forskning., Et blogginnlegg av Rachel Lance her beskriver utgivelsen av sin forskning i et open access-tidsskrift.