近日武昌船厂下水了一艘先进的常规潜艇,在“某音视频”出现之后就引起了军迷们的极大关注,因为它与我军以前服役的039B/C常规潜艇大不相同,指挥台围壳显得那么的与众不同,它目前停靠在长江口码头,可能是等待最后的设备安装工作。
这张图片里有一艘我国早年间引进的“基洛级”636型常规潜艇(橙色箭头指的)两艘潜艇的指挥台围壳有明显的差异。
从我军第一代国产潜艇是033型,也就是苏联R级(罗密欧级)开始指挥台围壳的建造都是中规中矩的矩形,虽然随着技术的进步有些修型,但向这样大幅度修型成“流体力学”的指挥台围壳外形还是首次。
039C型艇是我军目前最先进的常规潜艇,指挥台围壳呈“梯形”,围壳采取流体力学设计圆弧过渡与艇体结合部有小填角,改善了逆水流对艇的航速阻力,但新艇在围壳上部呈现出来的外观结构更有利于流体力学的原理。
潜艇的指挥台围壳并不像潜艇其它舱段那样是水密的,它是潜艇上最大的水下附体,其作用是保持潜艇水面/水下航行的平衡、围壳里面安装潜望镜(现在叫光电桅杆)、通讯天线、作战指挥和通风…等功能。
而我军新型潜艇这样的围壳棱角分明设计的目的,就是要降低解决水面航行时的雷达反射波。
瑞典到2024年才能服役的A26型常规潜艇的CG图,它的指挥台围壳也采用了多棱形设计,这样设计的好处很多。
我们都知道常规潜艇通常使用柴油机为主动力,常规潜艇在水面航行时使用柴油机推进,同时对蓄电池进行充电,到了水下航行时使用蓄电池组输出电力进行推进,当蓄电池储存的电快用完了,就需要常规潜艇浮出水面使用柴油机带动发电机对蓄电池充电,或者潜艇在通气管状态下在接近海面潜航,给电池充电…但这种用了近百年的推进方式随着反潜装备的提高变得越来越危险了,特别是远程反潜机的出现,潜艇在水面较长时间航行被发现概率太大了,很可能被跟踪也就失去了“水下刺客”的作战要求。
“斯特林”发动机是目前常规潜艇不依赖空气水下航行的主要推进器,安全性和设计/制造简单程度要比“德系艇”的氢燃料电池好。
也正是因为水面或者通气管状态航行太危险了,最近30年来各国都在研究常规潜艇不依赖空气在水下航行的推进系统(AIP),目前较为成熟的就是“斯特林”发动机和氢燃料电池,但两者虽然提高了潜艇在水下航行的时间,可它们的输出功率都较小,比如说:“斯特林”发动机如让潜艇在水下航行5天,航速只有5节/小时,也就是说5×1.8(1海里≈1.8公里)=9公里,这个速度比正常骑自行车都慢,仍然没有很好的解决潜航时间和航速之间的平衡。
为了提高潜艇的水下航速,现在开始用更先进的锂离子电池组替代用了上百年的铅酸电池组,锂离子电池组具有重量轻、充电快、储能高…等特点,并且随着技术水平的提高价格也大幅度下降,但为了提高常规潜艇的航速,仍然尽量让潜艇接近水面航行(夜间),毕竟柴油机的输出功率大大高于蓄电池,所以从需要的角度来说也必须将指挥台围壳隐身设计,以减少被反潜机雷达发现的可能。
但将指挥台围壳隐身化设计需要使用大型计算机进行流体力学反复的计算,而我国目前大型高速计算机数量位居世界前列,并且计算机计算软件也日臻完善,所以才有了这样的指挥台围壳设计。
从流体力学上来说,这样的围壳形状设计解决“马蹄窝”产生激流噪音的问题,也能让常规潜艇接近水面航行时阻力减小,更加的节省柴油,所以这样的复杂指挥台围壳设计可能是最佳的方案
当然,新常规潜艇的围壳后部还可能装一部声呐,和艇艏声呐、艇侧声呐联合使用提高潜艇水下探测能力,同时也扩大了空间,可以装更多的通讯设备,雷达的天线也可以增大,探测更远的距离。
受原来039A艇设计影响新艇仍然采用传统的“十字舵”(上面那个圆孔是“拖曳式线阵声呐”收放孔),估计这艘新有可能是实验艇,也就是说在验证我军下一代常规潜艇的艇型设计和部分子系统。
现代潜艇不论是常规型还是核动力型,都是高科技装备,这需要有强大的工业能力才能将它们建造出来,并且性能先进,我国常规潜艇从1960年代中期开始进行自行建造,经历了:033型、035型、039型、039ABC型,每一代在排水量和性能上都有提高,这当然是我国工业能力提高的结果,也只有强大的工业能力才能“随心所欲”的建造任何武器装备。
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