为什么潜艇不像喷气式飞机那样,把螺旋桨藏在舰体中,提高隐身性?

暴风与大地


潜艇隐藏在大洋中,不管是光线还是雷达波穿透性都非常有限,比如雷达电磁波在海水这样的介质中会极速的衰减,即使长波通信也就能穿透大约30米海水,因此潜艇在海水下根本就看不见。前些年发展的“有轴泵推”和现在发展的“无轴泵推”技术确实将螺旋桨包了起来,隐藏在内部,但目的并不是让螺旋桨隐身,而是为了降低噪音!

目前世界各国搜索发现潜艇的主要手段还是靠声呐手段,最主要的还是被动声呐,当然现在主动声呐越来越被普及!被动声呐探测主要就是最终潜艇发出的声音,当监听到声音后,通过数据库中的信息对比来确认对方的身份,而确定对方潜艇的方位则要经过多点定位,通过同一声音波段特征被不同位置的接收到的时间差,经过计算机来推算大致位置!

主动声纳那就是水中的“雷达”,主动发出声音,在遇到障碍物后声波反弹回来被接收到信号,然后确认对方潜艇的位置。主动声纳的最大缺点就是当你发现对方的时候也暴露了自己的存在!而且主动声呐的探测能力远没有雷达波那么精细,而潜艇也远没有达到靠隐身外形来躲避主动声纳探测的能力,因此螺旋桨是否隐藏起来其实对隐身性来说并没有太大的关系!

而潜艇的“隐身性”主要的手段就是降低噪音水平,比如现在中国的093、094的噪音水平就高达120以上,而美俄主流核潜艇的噪音水平甚至达到了100以下,这个差距是巨大的!潜艇噪音的最大来源就是螺旋桨小毛刺,当高速转动时拉出无数的超空泡,因此螺旋桨的加工越精密,拉出的超空泡会越少,噪音就会越低。另外就是潜艇发动机的振动产生的噪音,目前各国在潜艇外围安装消声瓦,并将发动机安装在浮筏器上,这样噪音得到了极大的降低!

而对于螺旋桨来说,叶片越多,加工越精细,降低噪音效果就越好,目前世界最先进的螺旋桨发展到7叶片推进。但是在螺旋桨精加工降低噪音遇到天花板后,英国人率先灵光一现,在特拉法尔加级潜艇上用一个罩子将螺旋桨包起来,不但有效的隔绝了噪音,而且水流在罩子的影响下不再向外扩散而向后喷射,不但大大降低了噪音,还提高了推进效率,这就是有轴泵推技术!这样的技术很快在美国、俄罗斯、法国就在后续发展的潜艇得到了应用,比如海狼、弗吉利亚级都是采用这样的模式。

而近些年各国发展了更为先进的无轴泵推金属,其实就是全电推进系统在潜艇上的应用,他将转动的电机和转动的螺旋桨都集成到了这个罩子上,以前的传动螺旋桨的那根巨大的轴没有了,潜艇内部就节约出了一大片空间,潜艇可以做得更小,或者安装更多更先进的设备,或者改善艇员色生活,这些可都是战斗力的体现;另外这种无轴泵推的推进技术的效率提升了足足20%,噪音更低了,无轴泵推技术已经在美国最新的战略核潜艇“哥伦比亚”级上开始应用,我国央视也报道过我们的自己的潜艇无轴泵推技术,也是非常先进的,应该会应用到095、096核潜艇上!

虽然后续发展的无论是有轴泵推或者无轴泵推技术,都将螺旋桨包了起来,目的是为了降低噪音来躲避被动声呐的追踪,与隐身外形没有任何关系!


狼烟火燎


虽然我们不是专门的武器研究设计者,但是我们普通人有时候也有自己的一些想法,不过一般我们能想到的,那些聪明的武器设计者早就想到了。就比如标题上面说的,把潜艇的螺旋桨藏在舰体当中,可以提高潜艇隐身性,其实这样的想法早就实现了,并且还有一个专门的名字叫做:泵喷式推进方式!下面图片就是装有泵喷式推进装置的潜艇:

它就是把传统的螺旋桨包裹了起来,就和现在的战斗机喷气式发动机一样,不过战斗机采用喷气式方式是为了提高飞机的速度和机动性,而潜艇采用泵喷式推进方式,就是主要考虑的就是隐身性能!

我们知道,探测水下目标,不能像在空气当中探测那样使用雷达,因为雷达的电磁波在水中的衰减是非常大的,在水下非常短的距离内,电磁波就消失了,根本无法探测水下目标,那么水下目标的探测需要靠什么呢?

答案就是声呐设备,从名字就可以看出来,这是一种依靠声音或者声波探测水下目标的装置。声波不像电磁波那样在水下衰减的很厉害,声波在水中传播衰减非常小,一颗几公斤的炸弹在水下爆炸,在几千公里之外的水下,都能监测到爆炸信号!朝水里扔一个石头,在很远的地方,都可以监测到它产生的声波!

潜艇是一个巨大的机械金属物体,在航行的过程中,能够产生巨大的噪声,这其中有潜艇的艇身摩擦海水的声音,也有机械运动发出的声音。

这里面尤其是螺旋桨的声音,不光自身旋转产生巨大的噪声,而且不断的摩擦海水,产生的噪音更大。很多时候潜艇在水下被发现,都是因为螺旋桨的产生的噪声太大。所以减少螺旋桨产生的噪音,就成为潜艇隐身的最大问题,已经成为世界各国海军研究的热点。

这里面比较有代表性的成果,就是前面说的泵喷式推进方式,潜艇的推进螺旋桨不再是裸露在外面了,而是被包裹起来了,如同喷气式发动机一样,这样螺旋桨产生的噪声就减少了,提高潜艇的低噪声航速,也就较低了潜艇被发现的概率,不能被发现就意味着不会被摧毁,可以更有机会和时间攻击对方。

当然我们国家也研制了一种无轴泵喷推进方式,噪声更小,还节省了潜艇空间未来将会运用在更先进的潜艇上面。下图就是无轴泵喷结构图:


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