單殼體、雙殼體、個半殼體,潛艇外殼有多少種,又有何不同?

和坦克裝甲一樣,優秀的潛艇外殼也能大幅提高戰鬥力。它是確保抗沉性、快速性、靜音性的重要裝備,重要性絲毫不亞於聲吶、反應堆等裝備。

從歷史發展來看,潛艇艇體結構分為:單殼體、雙殼體、個半殼體、單雙殼混合式等四種分類。各國不同的作戰需求和環境需要不同的艇體,隨技術發展一步步延伸來,各有優點和缺點。

西方國家的潛艇用單殼體較多,蘇俄潛艇用雙殼體較多,現在都朝著單雙殼混合結構過渡。

一、單殼體潛艇。

從橫剖面上看,單殼體艇體只有一層耐壓殼,所有武器裝備、人員、動力和壓載水艙等都裝在耐壓殼內。

單殼體、雙殼體、個半殼體,潛艇外殼有多少種,又有何不同?

這種結構的好處是:

1、結構簡單,沒有複雜的舷間結構,焊接施工容易。

2、同等艇身直徑下,單殼體內部空間比雙殼體大很多。

3、同等艙內容積下,單殼體潛艇浸溼表面積小,阻力小、聲波反射面積小,能降低搜索距離,增加隱身性。

缺點是:

1、單殼體潛艇壓載水倉少,儲備浮力小,一般只有排水量的10~15%,所以抗沉性差。美國洛杉磯級核潛艇經常進行緊急上浮訓練,就與其單殼體結構儲備浮力小有關。

單殼體、雙殼體、個半殼體,潛艇外殼有多少種,又有何不同?

2、耐壓殼體直接暴露在外缺乏保護,受到反潛武器打擊或撞擊時容易受損進水,防護性差。

3、單殼體潛艇沒有雙殼體結構的舷間空間,不利於佈置裝備。各種液艙和設備集中在艇內,對潛艇內部規劃、艇體配平是個重大考驗。

4、舷側陣聲吶只能佈置在耐壓殼體之外,形成凸起結構,會破壞流線艇型,增加附體阻力。比如海狼級、弗吉尼亞級核潛艇艇外的三大塊聲吶陣列就是如此。

單殼體、雙殼體、個半殼體,潛艇外殼有多少種,又有何不同?

▲弗吉尼亞級核潛艇艇外的舷側陣聲吶

5、單殼體潛艇大直徑耐壓殼受工藝限制,艇體型線不易彎曲,潛艇表面光順度不好,影響航速提高。此外,耐壓殼體外加掛消聲瓦也不方便,影響隱身性提高。

二、雙殼體潛艇。

雙殼體顧名思義就是兩層外殼,耐壓殼外再用一層輕外殼包裹起來。兩層殼體間用環形肋板、骨架等結構支撐連接起來。

單殼體、雙殼體、個半殼體,潛艇外殼有多少種,又有何不同?

優點是:

1、輕外殼不承壓,容易加工彎曲,可以將艇體型線做的很光順,減小水流阻力,提高航速,降低噪音。能加掛更多層的消聲瓦。

2、抗沉性強。雙殼體潛艇壓載水艙多,儲備浮力上有先天優勢,一般在30%左右。受損後生存能力強,尤其是遇到海水密度突變導致的“海中斷崖”時,儲備浮力大更有可能浮上來。

3、耐壓殼與輕殼之間的空間很大,預留了0.8-2米左右的距離,以便於將來維護整修。這些舷間空間可以佈置壓載水艙、燃油管路、武器等大量設備,減小了內部空間佔用。

4、防護性能好。雙層殼體對低等級打擊或碰撞防護性能更好,對一些輕型魚雷的聚能裝藥金屬射流也有更好的抵禦能力。

單殼體、雙殼體、個半殼體,潛艇外殼有多少種,又有何不同?

雙層殼體

缺點是:

1、耐壓殼與輕殼之間焊接複雜,需要由技術非常精湛的工人人工焊接完成。

2、艇體浸溼表面積大,阻力高,高速航行時與水流摩擦流噪聲很大,是潛艇的主要噪聲源。

3、同等直徑下,雙殼體潛艇內部空間小。要想增大空間佈置大型設備,只能不斷加大尺寸和排水量,所以蘇聯雙殼體潛艇經常比美國單殼體潛艇排水量大數千噸,體型也大一圈。

4、雙殼體潛艇總裝著一大堆水航行,對機動性不利,浪費能量。

三、個半殼體潛艇。

一、二戰期間,有一些700~1000噸左右的常規潛艇內部空間小,放不下更多東西。如果做成雙殼體結構舷間空間又太窄,還額外增加重量,於是將壓載水艙加掛在耐壓殼體外部,成為個半殼體潛艇。

單殼體、雙殼體、個半殼體,潛艇外殼有多少種,又有何不同?

此種結構介於單雙殼體之間,能解決單殼體潛艇的部分缺點,現在已基本不再使用了。德國的IX型潛艇就是個半殼體結構。

單殼體、雙殼體、個半殼體,潛艇外殼有多少種,又有何不同?

四、單雙殼體混合式潛艇。

實際上,並沒有純粹的單殼體和雙殼體潛艇。大部分潛艇都在整體屬於某一結構的同時,又在局部使用另一種殼體結構。和風漫談原創,禁止抄襲。

如美國鰹魚級潛艇大部分是單殼體,但艇身中部又有一部分雙殼體結構。俄羅斯亞森級潛艇,前半段為了佈置聲納選擇用單殼體,艇體後段則是傳統的雙殼體結構。

單殼體、雙殼體、個半殼體,潛艇外殼有多少種,又有何不同?

▲鰹魚級潛艇 深蘭色部分為雙殼體

單雙混合殼體融合了二者優點,解決了一部分缺點,是未來艇體的發展方向之一。

綜上,各國設計潛艇時依據自己的作戰需要和使用環境,對潛深、靜音、火力等指標綜合權衡,再此基礎上選擇合適的艇體結構,最終得到適合的潛艇。也說不上哪種結構更好。


分享到:


相關文章: