DURHAM, N. C. — H. L. Hunley, the first combat submarine to sink an enemy ship, also momentally killed its own eight-man crew with the powerful explosive torpedo it niósł ,according to new research from a Duke University Ph. D. in biomedical engineering.
pierwsza i Ostatnia misja bojowa Hunleya miała miejsce podczas Wojny Secesyjnej w lutym. 17 sierpnia 1864 roku zatopił 1200-tonowy Okręt wojenny USS Housatonic, niedaleko portu Charleston w Karolinie Południowej., „Hunley” wystrzelił 135 funtów czarnego prochu poniżej linii wodnej na rufie „Housatonic”, zatapiając statek Unii w mniej niż pięć minut. „Housatonic” stracił pięciu marynarzy, ale spoczął wyprostowany na 30-metrowej wodzie, co pozwoliło na uratowanie pozostałej załogi po wejściu na takielunek i postawieniu łodzi ratunkowych.
losy załogi 40-metrowego Hunleya pozostawały jednak tajemnicą do 1995 roku, kiedy to okręt podwodny został odkryty około 300 metrów od miejsca spoczynku Housatonic., Wychowany w 2000 roku okręt podwodny jest obecnie badany i konserwowany w Charleston przez zespół naukowców z Clemson University.
początkowo odkrycie okrętu podwodnego wydawało się jedynie pogłębiać tajemnicę. Szkielety załogi zostały znalezione na ich stanowiskach wzdłuż korby, która napędzała Statek W kształcie cygara. Nie miały złamanych kości, pompy zęzowe nie były używane, a włazy powietrzne były zamknięte. Poza dziurą w wieży i małym oknem, które mogło zostać wybite, okręt był wyjątkowo nienaruszony.,
ale po wyczerpującym trzyletnim badaniu Duke, które polegało na wielokrotnym ustawianiu wybuchów w pobliżu modelu w skali, strzelaniu autentyczną bronią w historycznie dokładną płytę żelazną i robieniu dużo matematyki na temat ludzkiego oddychania i przekazywania energii wybuchu, Naukowiec Rachel Lance, Doktor z 2016 roku w Duke Engineering, mówi, że była to potężna fala uderzeniowa z broni Hunley, która zabiła załogę.
w gazecie ukazującej się w sierpniu, 23 PLOS One, Lance oblicza prawdopodobieństwo natychmiastowego śmiertelnego urazu płuc na co najmniej 85 procent dla każdego członka załogi Hunley.
torpeda Hunleya nie była bombą samobieżną, jak myślimy o nich teraz. Była to raczej miedziana beczka prochu trzymana przed i nieco poniżej dziobu Hunleya na 16-metrowym słupie zwanym spar. Okręt staranował w kadłub nieprzyjacielskiego okrętu i bomba eksplodowała. Najdalej wysunięta część załogi od wybuchu wynosiła około 42 stóp.,
Mówi, że okaleczona Łódź dryfowała po opadającym przypływie i powoli nabrała wody, zanim zatonęła.
„To jest charakterystyczna trauma ofiar wybuchu, nazywają to” płucem wybuchu”, powiedział Lance, który pracował jako biomechanista w bazie US Navy w Panama City na Florydzie przez trzy lata, zanim rozpoczął studia podyplomowe w Duke. „Masz natychmiastową śmierć, która nie pozostawia śladów na szczątkach szkieletowych., Niestety, tkanki miękkie, które pokazują nam, co się stało, uległy rozkładowi w ciągu ostatnich stu lat.”
Blast-lung jest zjawiskiem czegoś, co Lance nazywa ” efektem gorącej czekolady.”Fala uderzeniowa wybuchu przemieściłaby się około 1500 metrów na sekundę w wodzie i 340 m / s w powietrzu. „Kiedy mieszasz te prędkości razem w spienioną kombinację, taką jak ludzkie płuca lub gorąca czekolada, łączy się ona i powoduje, że energia idzie wolniej niż w obu z nich”, wzmacniając w ten sposób uszkodzenia tkanek., Lance powiedział, że kiedy przekroczył płuca załogi, fala uderzeniowa została spowolniona do około 30 m/s.
podczas gdy normalna fala uderzeniowa podróżująca w powietrzu powinna trwać mniej niż 10 milisekund, Lance obliczył, że płuca załogi Hunleya zostały poddane 60 milisekundom lub więcej urazom.
Siły ścinające rozerwałyby delikatne struktury, gdzie dopływ krwi styka się z dopływem powietrza, wypełniając płuca krwią i natychmiast zabijając załogę., Prawdopodobnie doznali również urazów mózgu z powodu bliskości tak dużego wybuchu-dodał Lance.
traumatyczne obrażenia od uderzenia stały się niestety znaną częścią niedawnej historii armii USA, ale „obrażenia doświadczane przez żołnierzy w Humvee, którzy trafili w IED, są różne, ponieważ są ranni głównie od odłamków i zniszczenia pojazdu”, powiedział Lance. „W takim przypadku występują efekty odłamkowe i skutki uszkodzenia pojazdu, które powodują złamania kości i inne obrażenia. Załoga „Hunley”była jednak chroniona przez kadłub., Tylko fala uderzeniowa rozprzestrzeniła się w naczyniu, więc ich obrażenia miały miejsce wyłącznie w tkankach miękkich, płucach i mózgu.”
Podczas prac rozwojowych i testowych „Hunley” zatonął dwukrotnie, topiąc 13 członków załogi, w tym Horace ' a L. Hunleya, korsarza, który w 1863 roku zbudował okręt podwodny ze starego kotła okrętowego w Alabamie.
, Jej historyczne badania wykazały, że pozostawały one setki metrów od próbnych wybuchów urządzeń, które były znacznie mniejsze niż bomba, która zatopiła Housatonic.
„Jeśli ćwiczysz 200 jardów dalej, a potem potroisz rozmiar bomby i odłożysz ją 16 stóp dalej, musisz być przynajmniej świadomy, że istnieje możliwość obrażeń.”
obliczenia Lance są oparte na testach, które wykonała z modelem Hunley, który zbudowała do swoich eksperymentów., Wyposażony w czujniki wewnętrzne i pływający w wodzie, model sub został poddany serii wybuchów pod ciśnieniem i wybuchów czarnego prochu. Z kilku powodów jej wybuchy w skali okazały się nieco słabsze od tego, czego doświadczyła załoga Hunley.badania nad dysertacją Lance ' a obejmowały przeszukiwanie Archiwów Państwowych w Waszyngtonie, testowanie historycznie dokładnych arkuszy żelaza, dyplomowanego eksperta ATF w dziedzinie materiałów wybuchowych, odtwarzacza wojny secesyjnej z działającym, dokładnym karabinem z epoki oraz wizytę w Muzeum w oryginalnym młynie czarnego prochu firmy DuPont.,
uczeni z Clemson, którzy pieczołowicie usuwali betony z ciasnego wnętrza łodzi, aby dowiedzieć się więcej o jej losie, oceniali kilka możliwych wyjaśnień: wśród nich załoga udusiła się, utonęła, „szczęśliwy strzał” z broni ręcznej Housatonic uszkodził kadłub lub siły ścinające złamały zawór i okręt szybko zalał.
ale Lance przetestował i wykluczył wszystkie te pomysły. „Wszystkie fizyczne dowody wskazują na to, że załoga nie podjęła absolutnie żadnych działań w odpowiedzi na powódź lub utratę powietrza”, powiedziała.,
„Jeśli ktoś przeżył, mógł próbować zwolnić kilowe Obciążniki balastowe, ustawić pompy zęzowe do pompowania wody lub próbować wydostać się z włazów, ale żadne z tych działań nie zostały podjęte”, pisze w swoim artykule, który jest częścią jej badań dysertacyjnych.,
badania były wspierane przez Josiah Charles Trent Memorial Foundation Endowment Fund na Duke University, Program Stypendialny Departamentu Obrony SMART, program US Army MURI (U Penn prime – W911nf-10-1-0526)oraz Grant badawczy z Centrum Historii biznesu, technologii i społeczeństwa Biblioteki Hagley.
Lance pracuje nad książką o Hunleyu i eksperymentach, które były wymagane do rozwiązania zagadki.
Pełny artykuł w czasopiśmie można znaleźć tutaj w DukeSpace, internetowym repozytorium badań online Uniwersytetu., Post na blogu Rachel Lance opisuje publikację jej badań w czasopiśmie open access.