03.04 我國有X型尾翼潛水艇嗎?有相應的製造技術嗎?

川北春天


首先,一句話回答:“我國目前的軍用潛艇沒有實際投入使用X型尾舵,但是已經有相關的研究和技術儲備”,製造能力肯定是有的,但是實際可靠性“不得而知”,畢竟試驗和實際裝備之間還是有很大不同的。其次,關於潛艇的操縱面(舵、穩定翼和其他控制面)的構型設計,還是存在比較大的分歧,不僅僅是在尾舵構型上,其他如艏水平舵是採用“圍殼舵”還是“艇艏舵”、是採用固定式還是可收折式,都需要結合本國的使用需求、技術能力來選擇。

潛艇尾舵的構型

潛艇尾舵除了上圖所示的X構型外,還存在十字型、木字型、H型、米字型等諸多形式,當前使用最為廣泛的潛艇尾舵構型仍然是“十字舵”,但是西方國家已經逐漸注意到X舵的優點,並且開始在常規潛艇上試驗或使用,應當說在X舵未來至少在常規潛艇上使用的前景非常廣闊。

X型尾舵的優點

1、X型尾舵的機動性能更好,無論是在垂直面還是水平面上X型舵都具備良好的穩定性,同時水動力性能比較突出:

通過構建數學模型和試驗分析,可以發現在同等條件下(如同型艇體,在同一航速下,X舵面的表面壓力明顯小於十字舵),潛艇採用X型舵的阻力系數比十字型舵潛艇小約10%,因此X型舵的阻力性能優於十字舵。

當潛艇在航行過程中採用變攻角動作時,十字舵潛艇和X型舵潛艇升力指都會隨攻角變大而增大,但是在任何攻角狀態下,X舵的升力值都會比十字舵大10.5%左右,所以X舵潛艇的升力性能要明顯由於十字舵。

通過研究試驗和數學模型分析,在相同攻角航行狀態下,採用X型尾舵的潛艇,其尾部流場分佈十分均勻,而十字舵尾部流場則比較雜亂。因此,X型舵相較於十字舵更有利於潛艇螺旋槳的推進效率。

2、X型舵受使用環境限制較少:一般來說,潛艇尾舵的效率與其舵面長度和麵積成正比,但是為了避免舵面與岸壁或者港壁碰撞,十字舵的水平舵面長度要受到限制;為防止坐底或者在潛水區活動時舵面受損,十字舵的下部垂直舵面長度也要受到限制,因此其尾舵效率不可避免的受到影響。而X型舵成45°對稱佈置,則能做到在更大面積和長度舵面的同時,橫向尺度不超過艇寬,垂向尺度不超過基線(展弦比大、舵效高),明顯同等尺寸下,效率更高,或者同等效率下,水平和垂向尺度更小,活動區域受限制更少。

除此以外,X型舵還具備“槳舵間干擾低、噪聲小;單舵、雙舵失效仍能保障潛艇的安全,抗沉性強;四面舵板可以設計為一致構型,利於標準化生產”等諸多優勢,這裡就不異議細講了。

X型尾舵的缺點

雖然X型尾舵具備以上多種優點,並且在美歐已經經過幾十年的研究、試驗和裝備,但是像絕大多數設備機構一樣,都不可避免的存在一些缺點:

1、控制系統難度大,X舵的每一具舵面都有獨立的操舵系統,計算機控制、等效舵角顯示和軟件編程比較複雜,人工操舵也很困難,需要具備強大的自控技術。

2、相較與十字舵來說,X舵的傳動機構更為複雜,造價比較高。需要一定的經濟基礎和強大的機械可靠性保障。

3、X舵潛艇不適合在北極等高寒海域活動,因為破冰上浮時,X舵比較容易損壞。


裝備空間


我國目前並沒有使用X型尾翼的潛水艇,不論是過去的還是新建的,都沒有使用。至於有沒有能力製造,那肯定是有這個能力的,也進行了相關的研究和論證,但是至於為什麼沒有采用這一構型,可能和我國目前的潛艇設計定型的時候世界上很少有X尾翼有關吧,很可能以後會使用。


我國目前所有的潛艇都是使用的是十字型尾舵,世界上使用X型尾舵最有名的就是日本了,至於十字舵和X舵的優劣,我想還是X舵更好一些,不過他會極大的提高潛艇的製造價格,是否有利於潛艇大批量製造另說。單從性能上看,使用同等舵面積的情況下,X舵確實優勢更大。他帶給潛艇更好的機動能力。


X型尾舵在潛艇活動的時候,四個舵面都可以參與到潛艇姿態調整的行動中,可以通過四個舵面的配合來精準高效的完成潛艇的姿態調整,完成機動動作,但是同樣情況下,十字型尾舵潛艇只能有兩個舵面參與到潛艇的姿態調整當中,這種情況下潛艇的行動深度和姿態調整的精準度肯定都沒有X型尾舵效率更高。


X型尾舵的潛艇也在潛艇的隱蔽性、提高航行速度等方面佔據優勢,不過X型尾舵的潛艇對控制系統的要求很高,他要求潛艇裝備自動化的姿態調整系統,通過數據信息系統將潛艇的周邊物理場信息精確分析,然後才進行處理,這些處理要求速度很高,畢竟潛艇的動作還是需要及時響應的,他需要比機械操作更加高效。


因此,X型尾舵確實先進,但是也帶來了很多的技術上的挑戰和價格上的要求,不過考慮到他對潛艇的性能提升還是比較有限的,不屬於革新性的技術,因此並不需要為了單純的追求先進而使用,還是要綜合考慮各種因素,比如對數量和潛艇密度的需求。


海事先鋒


米國現在是木字形尾舵,綜合十字舵和X舵的優點。


潛伏2002


它們差別不大好吧,只是相當於旋轉45度的十字舵,沒必要非得設計成這樣。


小城的小程


兔子有沒有X舵潛艇?這是軍事機密,不能說。


雲端望月4


暫時已知的土鱉所有潛艇都沒有x尾舵。

x尾舵的難點是受攻擊後如何配平。十字舵就算受損也只是力的大小變化,力方向不變。而x舵由於其獨特思路,力的受損後大小和方向都會變化。這需要高敏感應器和複雜的電腦計算來配平。國內的電腦軟件控制技術世界一流的,個人認為搞定x舵是不成問題的。關鍵在於設計上的取捨。x舵舵效更高,十字舵更可靠。

相比較而言,選擇艇首舵還是圍殼舵,這個更能反映潛艇的技術水平和設計。


阿旁


X型舵理論上同十字舵差不多,就是翻轉45度的正交十字,但操作起來很複雜。


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