海上刮大颱風時,是否會對水下正常航行的潛艇產生影響?

黃宏明10


近日,號稱最強颱風的“山竹”在廣東登陸,儘管“山竹”經由菲律賓後風級由17級減弱到14-15級,但從媒體中可以看到,颱風過境造成的災害景象已經非常可怕。實際上,這只是颱風登陸後,由於維持颱風的動力因素減弱、大陸地形起伏的阻擋摩擦,使得颱風減弱之後的表現。可見,這種性格暴虐的熱帶氣旋,在動力充沛、浩瀚無阻的大洋根據地,會形成何等的驚濤駭浪。

在強大的颱風面前,強如美軍航母也要退避三舍,否則恐有全軍覆滅的危險。在這方面,美軍的體驗實在是痛徹心扉,上將哈爾西兩次跪倒在臺風面前,一次就損傷10艘航母、146架戰機,絕對是空前絕後。就在前段時間,第8號颱風“瑪莉亞”就導致在南海的美軍航母里根號緊急撤退,大批戰機也被連夜轉移。隨後,第13號颱風“姍姍”大概感覺“瑪莉亞”乾的不過癮,又專程奔赴日本探望里根號,美軍惶恐之餘再次撤退,駐日第七艦隊司令部全部軍艦撤離到沖繩周邊,被颱風盯上的倒黴蛋里根號航母自然也要繼續跑路。

颱風來襲時,航行在大洋的水面船舶,包括數十萬噸的油輪、十萬噸級的航母等,在十幾級颶風和十數米巨浪的操弄下,都不過是掌中玩物,隨時可能失控甚至傾覆。

與水面船舶惶恐躲避大相徑庭的是,潛艇面對肆虐的颱風巨浪之時,就要穩健的多:要麼下潛至安全水深,要麼坐底避風,但絕對不會浮出水面。

首先,潛艇重心位於浮力中心點之下,因此在水下航行時不會翻船。即使發生傾斜,也能夠自動恢復。

為確保潛艇在水中的垂直穩定,潛艇在設計時就進行合理佈局,較輕的艙室在上層,較重的艙室多在中線以下,還要在龍骨敷設壓載鉛板,使得潛艇的重心位於浮力中心點之下,就好像時刻都有一個吊墜向下拉住潛艇,就像水中的不倒翁一樣。為了防止受海湧影響船體橫傾、縱傾過大,潛艇上前後、左右還佈置了十幾個水櫃,可以通過調整內部水櫃的水量,控制艇體平衡。

其次,海浪能量絕大部分是沿海面水平方向傳播,當垂直向下傳播時,卻以幾何級數急劇減弱。潛艇在水下稍深處,幾乎不受颶風海浪的影響。

海浪是海水在風的切應力作用下形成的運動。風的切應力將風能傳給海水,使表層海水沿風切應力作用的方向開始運動,也就是海浪。海浪強度與風的切應力大小有關,切應力大小與風速的平方成正比,風速越大,海浪越強。

表層海水的運動通過海水的摩擦作用向下傳遞,引起下層海水運動;但隨深度的增加, 海浪強度卻以幾何級數急劇減弱。據計算,深度每增加波長的九分之一,波峰就減低一半;在等於半個波長深度的地方,大約只有原來的5%;深度相當於一個波長的時候,弱到原來的0.2%。

舉個例子:在大洋深處,海浪的波長可能超過400米,就算此時海面出現20米的巨浪,此時水下200米處的海水運動,形成的波峰大約只有1米。何況,波高達到20米已經屬於"暴濤"的範疇,這種等級屬於神話級別的波浪,以至於沒有成為正式等級。

就像剛剛登陸的颱風“山竹”,風力最大17級颶風級別,形成的浪高超過14米,也只屬於“怒濤”的範疇。由此可見,潛艇在水下稍深的位置,所受到的海浪影響其實微乎其微通常情況下,海洋中最大的風浪,也只能影響到海面以下幾十米深處,此時即便海面上巨浪滔天,水下稍深處也會是靜謐平和。

現代潛艇潛深已達300米以上,有些甚至達到600~1000米;就算正常的潛航深度,多數也已達到240米左右。因此,潛艇在臺風到來時都會選擇潛入深水,就可以安全躲避颱風巨浪的襲擾。

再次,風浪對近水面航行的潛艇影響巨大,不僅危及潛艇自身安全,也會嚴重影響潛艇巡航和戰術動作

潛艇在大海深處潛航或坐底,一般是為了躲避探測、躲避風浪,從而保持隱蔽,保障安全。但潛艇在執行戰備任務時,多數戰術動作必須要在近水面航行的情況下完成。

近水面航行狀態主要包括通氣管航行狀態( 常規潛艇)、潛望鏡深度航行狀態、使用武器(彈道導彈、巡航導彈、魚雷等 ) 時所需深度航行狀態。

這些都是潛艇正常巡航和作業使用的水下航行狀態,此時的潛艇距離海面大約只有10~50米(魚雷發射可以更深)。潛望鏡深度、通氣管深度只有10~15米水深,巡航導彈發射深度約30米水深。

為了在適宜深度進行戰術動作,潛艇就必須上浮到淺水處,此時的海浪就會直接影響潛艇近水面航行的穩定性,影響潛艇導彈發射窗口、導彈出水姿態,以及聲吶探測等。

一方面,海浪和海流影響潛艇近水面航行穩定性,會導致潛艇產生的劇烈縱搖、橫搖,嚴重的可能會發生傾覆。

在水面穩定性方面,軍艦要優於潛艇,主要是因為軍艦安裝了減遙鰭、舭龍骨等設備,減遙效果很好;而潛艇只能依靠水平舵、水櫃等,特別是潛艇在水面航行時,很多潛艇的首水平舵在水面以上,難以發揮作用。因此,潛艇在水面的穩定性就要差很多,尤其是在橫搖方面,甚至可能發生側翻傾覆。

另一方面,潛艇航行穩定性影響潛射導彈發射窗口及導彈出水姿態,甚至因潛深無法保持而不能完成發射任務。

要知道,潛射彈道導彈的出水姿態是影響其作戰效能、作戰精度的關鍵因素。一旦潛艇穩定性難以保持,發射窗口將被極大地壓縮,彈道導彈的作戰精度極大地降低,甚至導致發射失敗。

同時,海面作為聲吶信號的上邊界,直接影響聲吶探測效能。當海浪大時,容易形成海面混響,影響潛艇聲吶裝備效能以及反潛直升機搜索效能發揮。


軍備解碼


海上刮大臺風,但是不會影響到海面下方的潛艇,深度只要在數十米以上海浪的影響就已經大大減弱。如果在百米以上,那麼幾乎是沒有影響的。潛艇的優勢也就在於此,可以潛入深海,幾乎不怕什麼颱風天氣。

但這是對核潛艇而言,如果是常規潛艇,潛伏的時間如果不長,就無法在臺風區域長時間潛航,遇到緊急情況需要上浮的話,那就悲劇了。颱風所在的海域浪高至少在數米以上,甚至是十幾米。對水面航行的船隻、艦艇的影響非常大,很容易就傾覆了。

最恐怖的海浪其實是風暴湧浪,在這種環境下上浮那簡直就是自殺,強大的海浪足夠將潛艇傾覆。潛艇可以潛入近百米深的海面下方,基本上不受到海浪干擾。而且即便是常規潛艇,潛深也可以達到200米以上,核潛艇則更深,達到400米以上,有的可以達到600米,完全不受海面海況干擾。


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