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先上結(jié)論吧,潛艇不一定非得要指揮臺圍殼(指揮臺圍殼實際上是兩部分“指揮臺 非耐壓導(dǎo)流帆罩”)。取消指揮臺圍殼的概念設(shè)計,很早就有了,早期的如“上世紀(jì)六十年代蘇聯(lián)設(shè)計的Project 673試驗核潛艇”;近點的如2018年法國推出的“SMX-31未來潛艇”。 那些沒有指揮臺圍殼的潛艇設(shè)計▲蘇聯(lián)Project 673核潛艇 1、蘇聯(lián)的673型試驗核潛艇在60年代提出方案設(shè)計,水下排水量約2200噸,全鈦合金的艇身總長66米,使用155MW的液態(tài)金屬冷卻核反應(yīng)堆,水下航行速度最高40節(jié)(被蘇聯(lián)視為一種“水下截?fù)魴C”,高速突襲敵方戰(zhàn)略核潛艇),最大實用深度為600米,極限深度可達1300米。該艇的艇員只需要35人,配備6座533毫米魚雷發(fā)射管。 ▲蘇聯(lián)673潛艇的模型 該型潛艇為了減小水下航行阻力,提高航速,直接取消指揮臺圍殼。水面航行時,潛望鏡及其他傳感器直接從艇身里伸出;水下航行時,這些設(shè)備收縮回艇體內(nèi),整個潛艇為近似完全水滴形。只不過Project 673的設(shè)計過于超前,以當(dāng)時蘇聯(lián)的技術(shù)能力難以實現(xiàn),因此設(shè)計方案轉(zhuǎn)為技術(shù)儲備停留在了圖紙上,部分可以實現(xiàn)的技術(shù)被應(yīng)用在“阿爾法”級(705/705K型)核潛艇上,而后者至今仍是世界上速度最快的核潛艇。 ▲蘇聯(lián)阿爾法級核潛艇(705K) 從上圖我們可以看出,雖然705型核潛艇沒有完全取消指揮臺圍殼,但是為了維持水下高速性能,其高度和結(jié)構(gòu)尺寸也大大降低了,外形相當(dāng)?shù)桶?/span>。說明當(dāng)時的潛艇設(shè)計師們,已經(jīng)充分意識到指揮臺對于潛艇水下阻力和水動力噪聲的不利影響。 2、事實上,人們對于無指揮臺圍殼型潛艇的追求一直都沒有中斷過,2018年法國海軍集團為“未來水下作戰(zhàn)環(huán)境”推出了SMX-31型潛艇設(shè)計,設(shè)計排水量3000噸,艇長70米、寬13米、高9.7米,續(xù)航力30-45天,采用大量電子信息、人工智能和自動化技術(shù)。 ▲法國SMX-31型潛艇概念設(shè)計 從上圖我們可以看出,SMX-31沒有指揮臺圍殼,整體外形采用“抹香鯨扁平艇體”仿生學(xué)設(shè)計。該艇動力系統(tǒng)使用“燃料電池AIP系統(tǒng) 超高容量鋰電池”,全艇分為指揮控制艙、人員居住艙、武器發(fā)射艙、彈藥存儲艙、逃生艙、蛙人投放艙、主/輔機艙、UUV布放區(qū)等,能夠攜帶魚雷、水雷、巡航導(dǎo)彈、反艦導(dǎo)彈等多種武器。 ▲SMX-31潛艇的鱗片狀涂層 該型潛艇在艇體表面使用類似鱗片裝的特殊涂層,架上無指揮臺圍殼設(shè)計帶來的低航行噪音,水下隱身能力十分突出。得益于折倒式光電桅桿/通信天線的出現(xiàn)、傳感器及控制技術(shù)的進步,潛艇觀通設(shè)備的收納更為靈活、艙內(nèi)觀察指控效果大幅提高,使得取消圍殼設(shè)計的障礙被逐步掃除。 ▲法國SMX-31指控艙內(nèi)景設(shè)計 綜上所述,潛艇并非一定要用指揮臺圍殼,現(xiàn)代潛艇沒有取消這一結(jié)構(gòu),主要還是技術(shù)不足,亦或者以現(xiàn)有的技術(shù)能力以犧牲某些能力來換取取消圍殼的做法,得不償失。但是隨著技術(shù)的發(fā)展,遲早完全取消指揮臺圍殼的實艇肯定會出現(xiàn)的。 目前潛艇沒有取消指揮臺圍殼的原因▲潛艇上的觀通設(shè)備 事實上二戰(zhàn)以后,潛艇設(shè)計就開始注重水下航行性能,圍殼也在逐步開始減小截面和低矮化,但目前來說潛艇的圍殼內(nèi)容納了大量的觀瞄、通訊、通氣設(shè)備,受限于其體積和結(jié)構(gòu),若取消圍殼將造成許多工程上的難題,所以暫時只能盡量將圍殼設(shè)計的符合流體力學(xué)以便減阻降噪。至于有些說什么圍殼可以用于破冰上浮的,那就沒有道理了,實際上圍殼對于潛艇在寒區(qū)破冰上浮也有不利影響,還需要特別設(shè)計使用圍殼的材料和結(jié)構(gòu),潛艇破冰上浮的主要力學(xué)情況,并非是先利用圍殼刺破冰層,其關(guān)鍵點在于探測冰層的薄弱地帶和整個艇體背部的“鯨背效應(yīng)”,只能說沒有圍殼的話,潛艇破冰上浮的結(jié)構(gòu)薄弱點還會更少一些。 |
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