初期的空潛戰
在二十世紀，海戰經曆了一次革命，這次革命的部分原因是由於出現了潛艇和飛機這兩種運輸方式。這兩種運輸方式迥然不同。潛艇的速度低、噪音小、隱蔽性好、能從水下接近作戰對象，等待時機對其攻擊，然後潛入深水進行規避。飛機的速度快、噪音大、易被擊落，能觀察外界的一切，也能被外界觀察，同時還易損壞和常出事故。
到二十世紀初，人們的知識達到了既可在空中又可在水下自由活動的地步。飛機和潛艇雖然不同，但它們的發展過程卻是相同的。人類談論了飛機和潛艇好幾百年，終於把想象中的技術變成現實，並造出了實用的發動機。到第一次世界大戰開始時，飛機和潛艇都已作為兵器進行了小批生產。它們打破了陸軍和海軍的傳統思想界限，但是由於某種原因，很多人將它們看作有趣而又完全無用的玩具，因為那時的飛機和潛艇裝備還很差，航程短，經常出事故，這些事故使那些敢於“藐視自然”和向自然挑戰的人們受到致命的懲罰。
潛艇的最大優點是它的隱蔽性，能在敵人看不見的情況下接近敵人並發起攻擊，但是在核潛艇出現以前，潛艇的最大弱點是要不時地浮出水麵，進行充電和通風，從而將其上層建築的全部或一部分暴露於水麵之上。從飛機的基本性能來看，它是一種優良的海麵偵察兵器。它的機組人員能觀察到海麵上的一切，因此必然要使用飛機來搜索和擊沉潛艇。
我們可能永遠不會知道是誰第一個想出飛機反潛這個主意的。這個設想早在1911年就進行過公開的討論。在那年的10月，皇家三軍學會的會刊登載過一篇報告，報告中指出：
在瑟堡進行了幾次很有意思的試驗，檢驗飛機搜索和確定潛艇位置的能力。誌願執行這項試驗任務的飛行員是奧伯倫，他是這項試驗的著名擁護者……。試驗用的飛機是一架“德珀達率”式飛機……。幾次試飛都在一天完成。那天微風和煦，海麵平靜……。奧伯倫毫不費勁地就搜索到了半露在水麵上的第一艘潛艇。飛機一接近潛艇，它就潛入水中消失了。飛行員開始搜索第二艘潛艇，並在距第一艘位置二英裏的地方測定了該潛艇的水下位置(潛艇當時肯定伸出了潛望鏡，雖然報告中沒有直接提到)。在這幾次距海岸約3英裏的試驗過程中，奧伯倫的飛行高度先是500英尺，然後升至1000英尺到1200英尺。
當時內燃發動機很不可靠，除進行最短時間的海麵偵察外，進行其他活動都是冒險的事。就在兩年之前路易斯·布勒利奧特進行了25英裏的橫越英吉利海峽的飛行，得到了4000英磅的獎金。
正當奧伯倫進行試驗的時候，一個年青的皇家海軍軍官在雲雀山的布裏斯托爾航空公司，正利用業餘時間自費學習飛行。他就是英國B-3潛艇的艇長休·威廉森海軍上尉。1911年11月，威廉森晉升為名譽飛行員，他是英帝國第160名通過這種途徑得到名譽晉升的人。
早在1912年，英國海軍部由於收到關於別國海軍擴充潛艇艦隊的報告而感到不安，因而指定了一個委員會，研究對這種新威脅的防禦措施。這個委員會征求了英國潛艇軍官們的意見，休·威廉森就是其中的一人。
當時威廉森具有操縱潛艇和飛機兩方麵的知識，幾乎是由偷獵者變為獵場看守人的唯一合適的人選，因為除他之外，在英國皇家海軍隻有另一個潛艇軍官具有飛行員的資格，而且在別國海軍中還沒有同時掌握這兩門技術的人員。正如威廉森後來回憶的，“當時飛機反潛的設想並不是沒有過，但是除了最一般的議論之外，一直沒有深入討論過。”1912年3月，威廉森提出了他的論文《飛機在反潛中的使用》。由於這很可能是第一篇飛機反潛的戰術論文，有些部分值得詳細介紹一下。
這篇論文首先說明了擔任反潛任務所需的飛機的類型。威廉森談到一種單翼飛機，翼展約40英尺，能載一名飛行員和一名“乘客”(當時“觀察員”這個詞尚來普遍應用)，裝有供5小時飛行的汽油和300磅的戰鬥負載。如果要在海麵上搜索數小時，必須有可靠的發動機：
直到如今發動機還不過關。但是，正在努力改善這一情況，發動機設計人員正對此予以更大的關注，我們不久將得到更加可靠的發動機。解決的根本辦法是一種16缸或8缸的活塞發動機，各氣缸都有獨立的供油和點火係統。現在最常見的事故是油路梗塞和點火失靈……
報告也強調了機組人員的位置應便於觀察。如果乘員坐在雙翼飛機的上下翼之間，就很不利於進行觀察。然後威廉森概略地談到了他設想的飛機反潛戰術。他的戰術是在大約4000英尺的高度上進行巡邏：
……在這一高度上，飛機用目力搜索潛艇的有效半經是10英裏，在很短時間內就可有效地將潛艇所在的海域搜索一遍。對地麵觀察員來說，在這個高度上的飛機是一個很小的目標，極難辨認。而水麵上的潛艇對飛行員來說，則是一個清晰明顯的目標。現在假設一艘或幾艘潛艇在被飛機發現時，甚至在被飛機發現之前就先發現了飛機，那麼它們該怎麼辦呢？“下潛嗎？”是要下潛，但不知道飛機來的目的，如果下潛，就要在水下消耗蓄電池的能量，潛伏多長時間呢？又如何決定上浮的時間呢？用潛望鏡發現飛機是很困難的，如果飛機在1500英尺以上的高度上飛行，則潛望鏡無論如何是發現不了的(潛艇後來裝備了一種特製的潛望鏡，能夠搜索水天線上方的飛機，但在1912年還沒有)。如果水深為中等深度，如10英尋，則潛艇潛坐海底，將不能作為一艘封鎖船執行自己的任務。
威廉森在這一部分簡明地提出了飛機對潛艇施加最大壓力的方法，這個方法後來在兩次世界大戰中都采用了，那就是迫使潛艇下潛，失去在水麵上活動的自由，從而暫時地失去活動能力。
威廉森在論文中談到了關於母艦的設想。他建議改裝一艘“蒙默斯”級巡洋艦，使飛機能從其特製的後甲板平台上起飛和降落，最後的設計在許多方麵都象今天英國皇家海軍的反潛直升飛機巡洋艦“布萊克”號。在反潛實戰中，母艦應與其攜載的飛機相配合：
讓我們想一下發現潛艇之後該怎麼辦的問題。假設一架高空飛行的飛機發現了一艘水麵上的潛艇……如果潛艇浮在水麵上，飛機應保持在潛艇火力的射程之外，在周圍盤旋等待母艦趕來。如母艦趕來後潛艇仍繼續留在水麵，母艦則應用艦炮火力將潛艇擊沉。一旦發現潛艇艇首縱傾和下潛，飛機則應立即進行攻擊。這時飛機不必再懼怕潛艇的火力，可飛近水麵，在潛艇下潛的地點盤旋……。與飛機時速40英裏相比較，水下潛艇幾乎是一個固定的目標，而飛機在水麵上空隻需提前幾英尺即可投下特製的在水下爆炸的炸彈，破壞潛艇的艇體……
威廉森說，人們普遍認為從飛機上精確地進行投彈很困難，他則認為對於懼怕炮火而在約2000英尺以上高度飛行的陸軍飛行員來說是如此，但對在水麵上空僅幾英尺高度上飛行的飛行員來說，情況就完全不同了。他所使用的那種飛機每架能攜帶三或四個特製的反潛炸彈：
這種炸彈應裝有兩步作用的引信進行引爆，並要保證在飛機攜帶期間的絕對安全。炸彈一進入水中，即經第一次衝擊，應立即處於待發狀態，並啟動定時引信裝置，在下沉到20英尺時起爆。
這篇論文談到這麼多問題，是一篇有預見的傑出著作。因為必須想到，在1912年關於航空炸彈解除保險和引爆的任何簡單的想法都是新的和未經試驗過的。
威廉森的論文順利地通過了，一個月後他收到海軍部評議委員們的一封信，對他“表示感謝”。同時還作為一個特例，準予威廉森取得皇家海軍潛艇和航空兵兩個兵種的合格證書。
在1912年6月，皇家海軍舉行了一係列的試驗，看看從空中到底能否探測到潛航的潛艇。空中觀察人員注意到，英格蘭東海岸附近的淺潮水域“很不透明”，潛艇完全下潛後上麵根本看不見。但是，如天氣好，海麵平靜，在相當遠的距離上可觀察到潛望鏡引起的航跡。如果能見度不好，而又突然發現潛艇浮在水麵上，則在潛艇下潛之前進行投彈是一個“好機會”。
在這個時期，德國也做過同樣試驗，他們試驗的目的還包括試圖找到一種最適合潛艇的塗色，使其不易被飛機發現，但這方麵的試驗收效不大。
1913年夏季，戰爭的烏雲開始在歐洲的上空聚集。那時還隻有英國和德國的海軍作了些努力，組建了為艦隊執行偵察任務的海軍航空兵。英國皇家海軍有52架水上飛機和7個軟式飛艇，其中隻有3個飛艇能進行海麵巡邏。德國的帝國海軍有36架水上飛機和一個硬式飛艇。兩國的海軍航空兵都使用水上飛機執行海上偵察任務，當時由於發動機經常出事故，飛機常常迫降。在這種情況下，陸上飛機隻好墜毀，而水上飛機則常常能在水麵進行修理或請求過往的艦船把它拖走。德國的海軍航空兵在戰爭開始時隻有一個飛艇服役，但有3個民用飛艇供緊急征用，還有3個飛艇在建造中。此外，德國陸軍有8個飛艇，如海軍需要也可供海上偵察用。應該提到的是，英國的飛艇都是軟式飛艇，而德國隻有一個軟式飛艇，其餘全是硬式的。硬式飛艇有一個金屬的骨架，上麵蒙了一層纖維織物，供上升用的氫氣貯存在其中的幾個分開的氣囊中(通常12個)。而較小的軟式飛艇則沒有金屬骨架，依靠主氣囊內的氣壓來保持飛艇的形狀。硬式飛艇能夠把很重的東西運載相當長的距離。當時有一種小型飛機，攜帶的油料僅夠在離基地75英裏遠的距離上巡邏3小時，不值得帶炸彈，而德國的大型硬式飛艇的飛行時間已能達到24小時，同時又能帶好幾百磅炸彈。
到1914年夏天，各主要強國都堅定不移地建立了潛艇部隊，不久這些大國都參加了戰爭。英國建造了75艘潛艇，德國30艘，法國67艘，俄國36艘，奧匈帝國11艘，意大利14艘。1914年最新式潛艇的代表是U-23至U-41型，它們是德帝國海軍服現役的或正在建造的遠洋潛艇中最主要的類型。這些潛艇的水麵排水量是675噸，長212英尺，乘員39人。主要武器是艇首艇尾各兩個魚雷發射管，發射450毫米的魚雷。這種魚雷的戰鬥部重220磅，能以35節航速航行1000多碼。另外，這種潛艇還裝有1-2門88毫米或105毫米的甲板火炮。潛艇在水麵用柴油機航行，載油56噸，以12節航速可航行3000海裏，水麵最大航速為16節。該型潛艇是在戰前兩年設計的，沒有考慮到空中攻擊，下潛至少需兩分半鍾。最大安全下潛深度為160英尺。水下最大航速將近10節，但蓄電池能量隻夠航行一個小時。水下巡航速度為4節，可航行60海裏。蓄電池能量耗盡後，便不得不浮出水麵用柴油機充電。除了水下速度低和續航力小之外，潛望鏡的觀測距離短，也不得不迫使潛艇大部分時間在水麵航行。實際上，潛艇隻在準備攻擊或遭到敵人攻擊，或可能被敵人發現時才潛入水中。因此，“潛艇”這個詞在當時來說有些不妥，因為這種艇根本不是全部時間潛在水下的，用“可潛水的艇”這樣的詞也許更加確切。由於潛艇總在水麵上，當然就易受空中突然攻擊並被摧毀。
英國於1914年8月4日向德國宣戰。不到兩個月就證明潛艇是水麵船隻的一個嚴重威脅。9月5日，U-21潛艇在聖·阿布角附近擊沉了輕巡洋艦“探險者”號。這是美國南北戰爭以來潛艇第一次在戰爭中擊沉一艘軍艦，並且是第一次擊沉在航的軍艦。兩星期之後，在22日，老式U-9潛艇的韋迪根海軍少尉就得了三倍的出色戰績，他在一小時之內，在荷蘭海岸附近連續擊沉3艘英國巡洋艦：“阿布基爾”號、“克雷西”號和“霍格”號。在1915年的元旦，U-24潛艇(艇長施奈德)在英吉利海峽擊沉了老式戰列艦“恐怖”號。同時英國潛艇也擊沉了德國巡洋艦“黑拉”號、S-116驅逐艦以及土耳其戰列艦“麥蘇迪”號。
不久，潛艇就遭到了空中攻擊。德國海軍從戰爭一開始便使用迅速擴大的“齊柏林”硬式飛艇巡邏北海。1914年聖誕節，“齊柏林”L-5飛艇在德國諾德尼島附近飛行時遇到了英國潛艇E-11(艇長內斯密斯)。潛艇在飛艇展開攻擊前即行下潛，飛機投下的兩個炸彈在水麵上爆炸，沒有造成傷害，這是飛行器第一次攻擊潛艇。
1915年5月15日，著名的“齊柏林”飛艇指揮官海因裏希·馬西海軍上尉駕駛L-9飛艇在三小時內對3艘英國潛艇進行了攻擊。第一艘和第三艘潛艇都成功地進行了規避。但第二艘潛艇在飛艇右方半英裏處浮出水麵時，德國飛艇對它進行了攻擊，後來馬西報告說：
L-9飛艇在潛艇正浮出水麵時，滿舵轉向，用5個瞬時引信的炸彈進行了攻擊。潛艇顯然被命中並立即消失在水中，沒有留下一點痕跡。
馬西自稱肯定擊沉了潛艇。這是英國D-4潛艇(艇長蒙克裏夫)，飛艇攻擊時它受到了強烈的震動，指揮室外殼上的鉚釘鬆動了幾個，但卻安全逃脫了。空中攻擊者不止一次地過高估計了空中攻擊的效果。如果潛艇受到攻擊沉入水中，究竟是沉沒呢？還是潛逃了呢？
1915年德國試驗了一種頗富有想象力的辦法來攻擊很難對付的英國潛艇。這種辦法是：讓一架水上飛機假裝發動機出了故障，迫降在敵潛艇潛伏的水麵上。當潛艇浮出水麵準備猛烈攻擊似乎孤立無援的水上飛機時，一艘埋伏在附近、一直在潛望深度進行觀察的己方潛艇便可以用魚雷將敵潛艇擊沉。
這種“活餌”戰術曾於6月25日在德國的博爾庫姆附近海域進行過試驗，結果又是英國的D-4潛艇上了鉤。當它在水下向水上飛機接近時，在艇內展開了一場熱烈的爭論，有人認為在水下以最大航速接近、最後浮出水麵撞擊飛機也許是個好辦法(這種用潛艇撞擊飛機的辦法頗富於想象！)。但是乘員們拒絕了這種辦法，他們擔心飛機上的炸彈會因震動而爆炸。
所以，正如德國的計劃所希望的那樣，蒙克裏夫將潛艇浮出水麵，炮手們用甲板炮進行射擊。“誘餌”把老鼠從洞中引了出來，但是德國飛行員很不幸，貓兒(埋伏的潛艇)卻遠遠落在後麵沒有趕上。德國飛機冒著強烈的炮火起飛逃跑了。以後德國海軍再沒有試用過這種戰術。
潛艇在水下對軍艦進行突然攻擊是合法的戰爭行動。但是按照1915年的國際海洋法，潛艇攻擊商船則是非法的。這個規定是在潛艇尚未成為戰爭重要武器之前許多年製定的，它大大限製了潛艇襲擊商船的作用。英國和其他依賴海運的國家當然非常樂於接受這個規定。根據這個國際法，潛艇在擊沉商船前，首先必須派出檢查組檢查船上是否確實為敵方載有禁運的物資，即使在這種情況下，潛艇艇長仍應對船員的安全負責。
不出所料，德國人對此法規持有不同看法，因為英國海軍一麵設置強大的海麵封鎖窒息德國的貿易，使其食品和原料嚴重短缺，同時又利用這套拚湊的法規約束德國海軍，使其不能以它唯一可行的方式打開出路。1915年2月，德國皇帝由於公眾的強大壓力發布了一項公告，允許潛艇艇長在英倫三島周圍戰區內擊沉所發現的任何船隻。這種新的“無限製”的潛艇戰緩慢地開始了，從1915年5月起，協約國每月損失商船已在10萬噸以上。顯然必須采取措施製止潛艇的攻擊，否則情況還會更糟。
這時英國皇家海軍已經認識到飛機反潛巡邏的作用，飛機隻要能迫使潛艇下潛，就會大大降低潛艇的活動效果。這在理論上看來很容易，但嚴重的問題是很難找到一種適合於反潛巡邏的飛機。英國皇家海軍在1915年初期，隻有3架飛艇適於擔任反潛巡邏，水上飛機全都太小，動力也不足，很不可靠。
德國“齊柏林”飛艇已被確認可以作為海上偵察的工具。英國海軍大臣菲舍爾提出急需一些小型軟式飛艇去騷擾德國潛艇。這種飛艇應有50英裏時速、8小時續航力、2名機組人員、無線電收發報機，還要攜帶160磅重的炸彈。英國皇家海軍為了完成這項任務盡了最大的努力，隻經過短短三個星期的時間便製成了第一個飛艇的樣艇，於1915年3月由一個海軍飛機修理廠交付使用。這個飛艇用一個廢飛艇的約60000立方英尺容積的氣囊提供升力，用B.E.2型飛機的機身作成吊艙，用70匹馬力的雷諾馬達提供動力，這是第一個專門建造的反潛飛艇。
這個臨時拚湊成的飛艇滿足了菲舍爾將軍的要求，按“搜尋潛艇”一詞的縮寫命名為SS，立即投入生產。一個雨衣製造廠負責生產氣囊蒙布，一個家俱公司負責製造吊艙。1915年夏，皇家海軍在肯特郡的福克斯通·蘇塞克斯郡的波利加特、安格爾西島、盧斯灣和靠近法國加來地區的馬基茲等地建立了五個這種飛艇基地。到1915年底，這種飛艇被人們親切地稱作“布林普”，這是模仿手指輕輕彈動繃緊了的氣囊蒙皮所發出的響聲而得來的，現在“布林普”已成為各種軟式飛艇的名稱。1915年底總共有29個SS軟式飛艇服役，在英國周圍水域向過往船隻提供少量空中掩護。德國在此期間被迫停止了對商船的突然襲擊。