潛艇是水滴型好還是雪茄型好?

大俠灞波兒奔


水滴型潛艇是為了降低水下航行時的水阻,而設計的一種潛艇形狀。前部紡錘形,中尾部逐漸變細,尾部尖狀,這樣設計有利於減少水阻提高水下航速,但是水滴型的潛艇水面航行性能差一些。潛艇首部容易上浪,出現埋首現象,為了解決這個問題,就必須在水面航行時對艇首增加一個上浮的浮力—既艇首浮力艙。水滴型潛艇雖然是一種先進技術,擁有高機動性和速度,但是並不是非常完美和如意!



雪茄型潛艇是一種拉長水滴型潛艇,既解決了水下航行的優勢,又解決了水上航行的缺點。最主要的是能解決尾部暴露的螺旋槳,採用無軸泵推技術,艇首採用收放式水平舵,指揮塔不需要舵翼。這樣就很好的解決了潛艇的噪音,還能更好的佈置武器。美國最新的“弗吉尼亞”核潛艇,和中國的唐級核潛艇採用的都是此型拉長型的雪茄型潛艇。


而俄羅斯的核潛艇則喜歡使用水滴型,戰鬥民族的武器就是喜歡水下潛艇高機動性和高速度性,水下驅逐力求穩佔機動優勢。但也帶來一些不利,武器佈置因為艇首的空間從而不易佈置。還有一個弦側線類陣聲吶不好佈置,甚至於想要降低噪音的處理手段—消聲瓦也不是很好貼敷。

水滴型潛艇雖好,但隨著無軸泵推等新技術的面世,以及現代潛艇作戰的需求,特別是遠程反潛魚雷和反潛導彈的面世,使得潛艇作戰變成了遠程全方位作戰,潛艇機動性和速度顯然沒有減少潛艇噪音來得那麼重要。作為隱蔽性武器,隱蔽性成為其最重要的性能!



按照這個方式發展,水滴型潛艇慢慢就會被淘汰,雪茄型潛艇則會成為暫時的發展方向。


科沁雜談


潛艇的外形在水中決定了水阻力大小,這樣就是可以決定潛艇的航速大小。



美國的大清花魚號潛艇,這艘潛艇屬於技術驗證潛艇,只有這一艘,建造它的目的就是為了證明水滴形外形最適合你在水下航行。下邊的照片是大清花魚下水時的照片。最早的潛艇就是一艘可以下潛的船,外形還是以在水上航行為主。

經過各種測試來看,水滴形的外形在水中的阻力是最小的,美國曾經建造過一艘完全水滴形的實驗潛艇,大清花魚號潛艇,由於採取了水滴形外形,大清花魚的航速極快,使用常規動力在水下的最快航速可以達到30節!這對於常規動力潛艇已經是神一樣的存在了。
聲吶陣列,聲吶對於潛艇來說就是人的眼睛,必須擁有,而且要放到最好的位置。

找了幾個潛艇總體佈局的照片,水滴形的外形對於潛艇內部的設備佈置不是十分友好,所以潛艇都是採取了折衷方案,不是完全採取水滴形的外形。

但是高航速的代價就是潛艇內部設備佈置的困難,不同於大清花魚這種實驗性潛艇,正式的作戰潛艇是要安裝大量的設備的,而純粹的實驗潛艇是不用考慮這些問題的。比如潛艇的聲吶,聲吶的那個巨大的基陣,如果是純粹的水滴形潛艇來說,還真的沒有地方放。

完全水滴形的潛艇最大的好處就是它的外形在水下航行阻力最小,但是它最大的問題也是由於外形帶來的內部設備佈置不方便,所以世界上完全水滴形的潛艇,只有大清花魚這一艘,大部分所謂的水滴形潛艇,都是拉長水滴形或者就是雪茄形或者鯨形外形。


潛艇的外形很多時候都是折衷的,比如指揮塔其實航行阻力很大,但是又不能沒有,所以就採取了降低指揮塔高度的辦法,而且指揮塔的形狀也是做的很像半滴水。原來,蘇聯的潛艇在外形上做的最好,不過隨著蘇聯解體,俄國經費上的吃緊,這幾年其他國家的潛艇也都趕了上來。


有痰


從長時間使用的效果來看,“雪茄型艇型”比較適合常規潛艇,比如說:圖片上的我軍039改進型潛艇、德國的209型、法國的阿戈斯塔B型潛艇...都屬於“雪茄型潛艇”。

常規潛艇由於在水下使用蓄電池組,電能儲備有限,只能維持最多48個小時的時間,這就需要常規潛艇要浮到水面或者潛航在通氣管深度給潛艇的蓄電池充電,這就要求潛艇的艇艏設計類似水面艦艇那樣呈尖角狀,這樣的設計可以輕鬆劈開海浪,減少水面航行阻力更便駕駛室於操控,一般來說常規潛艇都是在近海的淺水區執行作戰任務,對於水下潛航不要求太快,近海水下大陸架延伸較長,海底山脈、暗礁較多,水下狀況很複雜,也不需要潛艇水下30節以上的高速航行,反而是在水面航行或者潛望鏡/通氣管深度航行的時間較多,所以中小型常規潛艇通常都採“雪茄型”設計。


還有一點比較主要的是“雪茄型”艇型設計弧線不如“水滴型”那樣艇艏、艇身呈大圓弧狀,在建造過程中相對來說施工難度要小一些,可以較大批次量的建造。
圖片上是著名的蘇聯“阿爾法級”核潛艇,是典型的“水滴型”設計,核潛艇問世後,由於核反應堆的巨大而長時間的能源供給,再也不會像常規潛艇那樣需要多次浮出水面給蓄電池充電,可以在水下潛航90天左右的時間,在水下航行就需要將潛艇設計成符合“流體力學”的艇型,而“水滴型”使艇體光滑設計符合流體學的要求,“水滴型”設計由於艇體光滑在水下的航行阻力會較小,更有利於核潛艇在水下快速航行追蹤敵艦和擺脫敵反潛兵力的追逐。

法國
“凱旋級”戰略核潛艇採用的是“拉長水滴型”設計,由於核潛艇的排水量急速增加,體積也變得越來越大、內部安裝的武器和設備也越來越多,完全的“水滴型設計”不利於增大潛艇的使用面積,更不利於設備的安裝,所以要將潛艇設計成“水滴拉長” ,所以在1970年代中後期的核潛艇都採用“拉長水滴型”設計。
“水滴型設計”的另一大好處就是艇艏的空間增加很大,更有利於

安裝大型的主動聲吶,如果採用“雪茄型”艇艏的面積和體積就會很窄,安裝不了大型球狀主動聲吶。
核潛艇艇艏主動聲吶就是圖片裡這樣,所佔用的面積和體積都很大,圖片上是美軍“海狼級核潛艇”的球形聲吶基陣,直徑高達6米!而且這個大傢伙重達100多噸,由數千個高精度“鈦酸鋇”元器件組成,這麼大的東西“雪茄型”艇艏設計根本裝不進去,只有水滴型設計才行。

“水滴型”艇艏設計確實有很多好處,但是這個設計在水面航行比較欠佳,原因是艇艏迎浪面積太大,不利於劈浪,使潛艇的可操控性下降...好在核潛艇大部分時間都是在水下,只是返航休整快到港了才浮出水面航行。


現代潛艇的艇型設計在進步,基於兩型都有一些缺陷,開始往“水滴型”和“雪茄型”之間的過渡艇型設計了,圖片上是“抹香鯨”,這種龐大的海洋生物由於頭部形狀特殊,既可以潛到3000米以下的大洋深處,也能在淺海區遊弋...正是這種優異的外形,在1980年代前後又出現了“抹香鯨型”設計。
最典型的就是英國皇家海軍的“機敏級”攻擊核潛艇和“前衛級”戰略核潛艇,從圖片上看“機敏級”的艇艏於抹香鯨頭部形狀非常接近。

“抹香鯨型”設計既可以提供較大的富裕空間安裝艇艏大型主動聲吶,又可以降低工程的技術難度,因為鋼板的弧度沒有“水滴型”那麼大,這樣就減少了不少加工成本,更主要的是它不但在深海水下有很好的適航性,在淺海區對潛艇的操縱性也有幫助,所以別看英國潛艇都“很醜”,但是艇型設計要符合戰備的需要。
以色列“海豚Ⅱ”型常規潛艇,它採用的是“過渡型”設計,艇艏即不是“水滴型”也不是“雪茄型”,而是介於兩型之間的一個形狀,也就是說“海豚Ⅱ級”可以在地中海較深處潛航,也適合在地中海以東敘利亞、埃及近海航行。

各國使用什麼樣的艇型是根據自己的實際作戰要求而定,比如說:美軍的潛艇全部都是核潛艇,在艇型選定上基本都是“拉長水滴形”,這符合美國海軍兩大洋的作戰要求;英國海軍也是全部為核潛艇,但皇家海軍的主要作戰海域是巴倫支海→北海一線,還可能去北極一帶跟蹤俄羅斯核潛艇,是遠海近海都要去,所以他們選擇在遠洋和近海航行都比較適用的“抹香鯨型”設計;而俄羅斯早年間喜歡“水滴型”設計,這樣潛艇在水下航行會更快,但從1980年代後蘇聯海軍的核潛艇也往大型化方向發展,也開始往“拉長水滴型”發展,阿庫拉級到現在都亞森級都是該艇型設計。

總之,不論什麼樣的艇型適合自己就好。


皇家橡樹1972


要論高速、高機動、低嗓聲,純水滴型更好,但雪茄型也是水滴型的一種。它在拉長水滴型的基礎上,增加若干平行中體和梯形上層建築,能更合理的佈置電子、聲吶和武器設備,彌補純水滴型潛艇的不足。

▲日本蒼龍級是雪茄型

在歷史長河中,潛艇外形有很多種,隨作戰需求變化而不斷變化。很早以前人們就研究過水滴型潛艇,希望增加其水下航行速度。

不過兩次世界大戰中,人們仍將潛艇看作可以下潛的軍艦。潛艇大部分時間在水面上航行,遇到敵人才下潛,所以水面航行能力比水下航行能力更重要。

那一時期的潛艇有斜柱艦首,艏部有浮力艙,可以減小水面興波阻力,增強操縱性。艦尾形狀也和水面艦艇差不多,整個艇從側面看上去很像一艘水面戰艦,稱之為“常規型”。它水上航速十幾節,水下航速才4、5節,相差很大。

▲德國早期U型艇,像船一樣的常規線型

二戰後期,德國研製出XXI型U型艇,開創了現代意義上真正的潛艇。它水下航行時間大大超過水上航行時間,是以水下作戰為主的現代潛艇的鼻祖。

▲XXI型U型艇

因作戰環境改變,所以提高水下航速和機動成為與潛深、靜音同等重要的指標。20世紀50年代,美國工程師受飛艇形狀啟發,在“大青花魚”號潛艇上做了一系列論證和實驗。發現水滴型潛艇外表面浸潤面積最小,能在水下獲得最小阻力、最大抗壓能力和最小渦流噪聲,是最適合水下高速航行的艇型。

▲“大青花魚”號

“大青花魚”號在試驗中跑出33節水下高速,一舉刷新了美國海軍常規潛艇水下航速記錄。隨後蘇聯也開始製造水滴型潛艇,著名的阿爾法級潛艇曾創造出水下41節的驚人紀錄。基洛級也是水滴型潛艇,因其噪音極低,被稱為“大洋黑洞”。

▲蘇聯“阿爾法”級水滴型外形

水滴型潛艇橫截面呈圓形,艇首是圓鈍的紡錘型,艇身各處都是曲線,長寬比較小,約7~8:1之間,從艇身中部向後逐漸變細,艇尾呈尖尾狀。

水滴形潛艇高航速、高機動,低嗓聲,優點很多。但也有缺點:

首先,艇體全是曲面,加工精度高,技術要求複雜。水面航行性能較差,艇首容易上浪,容易出現埋首現象(低速航行時艇首下沉),影響潛艇穩定。

其次,現代潛艇作戰距離越來越遠,越來越注重隱身性和遠程攻擊能力,高航速、高機動已不再是首要追求,裝備大量先進的主、被動搜索設備更為重要。

水滴型艇體缺少平直面,不利於安裝電子、聲吶設備。大孔徑舷側陣聲吶需要很長的平直基座,但水滴型潛艇提供不了,連海狼級、弗吉尼亞級這種拉長水滴型也是分3段安裝的。相比之下雪茄型、鯨型更容易佈置。

▲拉長水滴型的“海狼”級舷側陣聲吶

▲雪茄型的瑞典哥特蘭級潛艇舷側陣聲吶

另外消聲瓦也是個問題,水滴型潛艇受曲面影響,安裝消聲瓦比平直艇體潛艇更為複雜。

再次,水滴型潛艇艇首空間小,魚雷發射管和水聲探測設備不好安排,需要佔用更長的空間;艇內空間也小,不如其他艇型空間大。

為了解決這些問題,工程師在水滴型艇體中間加入一段平行圓柱體,成為拉長水滴型。試驗發現高速性能雖略有下降,但影響不大,可用空間卻迅速增長,尤其適合彈道導彈核潛艇。美國洛杉磯級、俄亥俄級、海狼級核潛艇都是這種拉長水滴型。

▲美國俄亥俄級核潛艇拉長水滴型。

常規潛艇續航短,不能像核潛艇那樣長期在水下活動,要兼顧一定的水面航行能力,所以又出現了“過渡型”艇型。

這種潛艇將常規型艇首與水滴型艇尾結合起來。比如鯨首型,其水下航行能力優於常規線型,水面航行能力優於水滴型,德國209型、法國阿戈斯塔級都屬此類。對於2000噸左右的常規潛艇來說,鯨首型成熟實用,效果很好。

▲法國阿戈斯塔級鯨首型

拉長水滴型潛艇不斷改進,人們又在潛艇上增加了若干平行中體和梯形上層建築,彌補曲面不足,成為現在很流行的“雪茄型”,如日本蒼龍級、瑞典哥特蘭級、德國214型等。雪茄型潛艇在設計和金屬加工方面更容易,空間更合理,阻力比水滴型稍大,但差距不算明顯。


▲德國214型

傳統常規型艇體現在已經不用了,純粹水滴形也不多見。主流潛艇都採用拉長水滴型、雪茄型等水滴變形體,以及鯨型等過渡艇體。核潛艇用水滴型、拉長水滴型更好,常規潛艇用雪茄型、鯨型等更佳,當然也不絕對,具體要看作戰需求而定。


和風漫談


潛艇的艇型有好多種,核潛艇大都使用水滴型,而常規潛艇則包括水滴型和雪茄型兩種,這兩種艇型都屬於現代潛艇常用艇型,同時存在,並沒有更好的一說,主要還是針對用途不同,作出的選擇也不同。

圖為美國的弗吉尼亞級攻擊核潛艇,它就使用了水滴型艇體。

水滴型最大的特點是水下航行時阻力小,而且噪音較小,這種艇體的研發較晚,比如美國就是從上世紀40年代才開始了水滴型艇體的深入研究,最早從大青花魚號潛艇開始,一直到美國第一代核潛艇時期才開始大規模在潛艇上使用。我國關於水滴型艇體的研究也是從60年代才開始,一直到091型核潛艇才開始真正大規模使用。

很多西方的常規動力潛艇都是雪茄型艇體。

水滴型艇體外觀接近魚雷,實際都是拉長水滴型艇體,潛艇航行中這種艇體阻力很小,因此航速可以更大,潛艇的續航力也更長,非常適合於經常潛航、遠洋航行的潛艇使用,尤其是核潛艇,因為核潛艇的水下航速比水面更快,而且核潛艇的續航力很大,因此使用水滴艇體有助於其進一步提高水下的機動性和速度。

圖為我國的核潛艇,大部分都是水滴型艇體。

但是常規潛艇並不能靠速度和機動性取勝,也很達不到核潛艇的續航力、航程,因此常規潛艇要戰勝其他潛艇或者軍艦,需要靠伏擊,現代伏擊也不光是靜音要好,而是要潛艇的綜合性能達標,要潛艇裝載更多、更先進的電子設備、減震設備、武器設備等,因此雪茄艇體的大空間設計就滿足了這樣的要求。

圖為美國弗吉尼亞級潛艇和我國的元級潛艇,他們都使用水滴艇體,水滴艇體航行的阻力較小。

雪茄艇體加上單殼體設計,給了常規潛艇較大的內部空間,在常規潛艇普遍噸位不大,只有核潛艇一半左右噸位的情況下,能夠取得和核潛艇一戰的能力,能夠容納和裝載同樣能夠長期作戰的武器裝備,但是這樣設計的缺點也很明顯。首先雪茄艇體提高了潛艇航行阻力,實際上減少了潛艇的航程和速度,其次也提高了潛艇的航行噪音,需要採取其他的手段才能降低這種噪音。

所以,潛艇的艇體無所謂好壞,要分什麼潛艇,什麼作戰環境去看了。


海事先鋒


我們認識的潛水艇外形大多模擬了魚的外形特徵,潛艇艇體多呈流線型設計,以減少水下運動時的阻力。第一艘參與實戰的潛艇是圓柱形的,而真正意義上現代軍用潛艇按艇體線型的形狀可分為三種,即船(常規)型、水滴型和過渡型。 潛艇形狀主要影響的是航行性能、裝備安置等方面。

一是常規船型潛艇。第一次世界大戰前後出現的潛艇線型,由水面艦艇演變而來,艇體細長,側面形狀與水面艦艇相似,首部做成類似水面艦船首部的形狀,這樣既降低了航行時的興波阻力又使潛艇在有風浪的海面上有較好的適航性。 這種艇型適宜於水面航行,但水下航速較慢,也容易被探測觀察到。

一戰時期德國U系船型潛艇

船型潛艇襲擊船隊

二是水滴型潛艇。水滴型是目前最科學合理的潛艇造型(含長水滴,俗稱雪茄型),類似於海豚體流體動力學的模型,形似水滴,艇首粗而圓,艇尾細而尖。水滴型潛艇的線型特點是首部呈圓鈍的紡錘狀,潛艇的橫剖面幾乎都為圓截面,艇身從中部開始向後逐漸變細,尾部呈尖尾狀。

世界第一艘水滴型潛艇“大青花魚”號 建成下水

水滴型潛艇的水下阻力小,有利於提高水下航速,但水面航行性能較差,艇首容易上浪,易出現埋首現象。實際上目前最先進的幾款常規潛艇也基本都是水滴型,例如法國的魷魚級、德國的212、我國的039B、俄羅斯基洛級等。

德國的212型艇

三是過渡型潛艇。過渡型潛艇是把常規型的直首和水滴型的尖尾相結合的一種潛艇線型,即艇艏同常規型、艇艉同水滴型,這樣潛艇的水面航行性能優於水滴型,同時水下航行性能優於常規型潛艇。

凱旋級艇體設計成拉長的水滴型,外型呈光順的流線型。

拉長水滴型因艇身修長形似雪茄,所以也叫雪茄型。日本親潮級、美國弗吉尼亞級潛艇就是此類。

日本管這個叫葉卷型,其實是雪茄型,利於佈置大孔徑舷側陣聲吶

水滴型潛艇造型噪音最低,但是曲面加工有難度的,二戰的潛艇就不是水滴形,二戰後以前潛艇成本低、加工容易、噪音也大,而且潛深也不如現在厲害。

從上可以看出,潛艇的外形依據科技進步、使用需要、技術水平等方面綜合確定。 未來潛艇不會有更新奇的變化,艇體外表面的附屬物越來越少,越來越光順,仿生性能越來越高。


下雨啦16


根據流體力學原理水滴形阻力最小

按照潛艇的作戰環境來說,潛艇作戰主要在水下航行因此來說水滴形是最好的外形,水滴形的艇體不光阻力小產生的流體噪聲也小,現在美俄的核潛艇是一種拉長的水滴形設計,當然不是絕對的都是水滴形。

但是水滴形的潛艇水面航行能力很差,因為潛艇總是需要上浮的,在一半在空氣裡一半在水裡的時候水滴形適航性非常不好的。

一般來說就是鯨形,這種類型典型的就是035和部分039型,還有雪茄形,水滴形應用一般是拉長水滴形設計,這種設計跑的快所以很適合深海的核潛艇,常規潛艇主要自持力差所以不需要高航速,所以可以採用阻力大一點的鯨形。

現在常規潛艇自持力最強的就是AIP潛艇,在水下以3-5節的速度可以潛航2周,如何要以18節以上航速運行蓄電池幾小時就沒電了,所以常規潛艇適合埋伏作戰。而核潛艇自持力可達90天以上,這個記錄還是中國091型核動力潛艇創造的,它能夠在水下以30節的航速續航20萬海里。


李曉偉


潛艇誕生至今已有近150年時間,潛艇的外形,也隨作戰需求變化而不斷變化。現代潛艇外形通常分常規型、水滴型、過渡型三類。要了解這個問題,首先需要弄清楚什麼是水滴型,什麼是雪茄型?

水滴型潛艇顧名思義就是潛艇和水滴的形狀一樣,首部圓鈍,艇身從中部開始逐漸收縮變細,尾部呈尖尾狀。它的一個重要特點就是艇身各處都是曲線,幾乎沒有平直的地方。水滴型潛艇的優點是水下阻力小,有利於潛艇的高速航行機動,故而一度成為潛艇設計的熱門選擇。

不過,水滴型潛艇也有不少缺點,這種艇體的水面航行性能較差;因為艇身幾乎全都由曲面構成,對材料製造、加工精度提出較高要求;而且更為重要的是,水滴型潛艇越來越和現代潛艇的設計理念相沖突,例如現代潛艇需要裝備大量電子作戰設備和武器裝備,需要潛艇擁有較大的內部空間,潛艇外部也最好擁有較大的平直面用於安裝條帶形/平面形舷側陣聲吶等設備,這些恰恰是水滴型潛艇無法顧及到的。

既然水滴型無法滿足新潛艇的設計需求,自然需要對其進行改進,最初人們選擇在水滴型設計的基礎上在艇體中部加入一段平行圓柱形的艙段,以增加內部可用空間,同時艇身外部也有較大的平直面。美海軍的“俄亥俄”級、“海狼”級核潛艇都是採用這種被稱為拉長水滴型的設計。

後來拉長水滴型不斷進化,主要是增加平行圓柱體艙段的長度,儘量減少大麴面艙段的長度,此外還給潛艇上部增加梯形的小突出艇身結構,這種明顯變異的艇型被稱為“雪茄型”。

儘管這種改進的艇體阻力會明顯比純水滴型大上很多,但是如今的潛艇對高速、高機動能力的重視程度正在降低,轉而追求讓潛艇能攜帶更多電子設備、聲吶設備和武器裝備,並通過擴大潛艇空間增加潛艇的自持能力。更不用提雪茄型潛艇的設計加工比水滴型要更加簡單方便了。所以雪茄型正在成為潛艇特別是常規潛艇的主流設計,主要代表有德國的214型潛艇、日本的“親潮”級、“蒼龍”級潛艇。

總的來說,水滴型和雪茄型兩種艇形設計沒有絕對的優劣好壞之分,只有不同性能特點之分。各國在設計潛艇時,都會根據預定的作戰性能需求選擇不同的艇形設計。一般來說,如今核潛艇青睞採用拉長水滴型,常規潛艇則偏向於選擇雪茄型,而採用純水滴型的潛艇正在不斷減少。


科羅廖夫


在潛水艇的設計上,水滴型潛艇和雪茄型潛艇設計各有優劣。而且兩種設計均以有改良,現代潛艇大多采用的是他們的改良型設計。

潛艇通常都是雪茄型的,這與現代潛艇的鼻祖“海龜”對比來說,已經在外形上進步了很多,並且在減小阻力方面來說,潛艇船體的最理想形狀是具有拋物線形的艦首和橢圓形船尾的流線型形狀,雪茄型艦體正滿足以上兩點。

20世紀早期到二戰末期的雪茄型潛艇(但蘇聯在冷戰早期的常規潛艇依舊有采用這種混合雪茄型設計的,例如Z級,W級,R級等),並不能說是真正意義上的雪茄型,而是一種水面船舶設計外形相結合的設計,由於動力等問題限制,使得當時的潛艇的大多時間都是在水面上航行的,雖然水滴型的艇身設計可以顯著降低潛艇在水下航行的阻力,但當時由於潛艇大部分時間會在水面上航行,進而流行的設計是為潛艇攜帶一門艦炮,這本身也就增加了阻力,因而當時的潛艇混合了兩種設計,採用了雪茄型的艦體和艦底,和水面艦艇類似的上甲板和艦首。

雪茄型設計有利於潛艇在水面航行時的穩定性,但卻增加了水下阻力,使得當時的潛水艇水下航速通常小於10節航速。因此從外觀上看,當時的潛艇看起來更像是一艘船。但在二戰末期的德國製造的XXI,XXIII型等潛艇,雖然也為雪茄型設計,但融合了較多水滴型的設計思路,該思路也被蘇聯等一些國家早期設計的常規潛艇所採用。

現代的雪茄型潛艇十分少見,但海上自衛隊採用的蒼龍級和親潮級潛艇卻採用了雪茄式的潛艇構型,在傳統的水滴型設計中,魚雷發射管設置在船體的中心附近,但是這干擾了船體設備的側陣聲納,因此為了保留側方聲吶陣列的靈敏度有必要將魚雷發射管向船體的前方移動。因此海上自衛隊採用了可以與頸部聲納並排安裝的雪茄型船體形式。雖然水下阻力方面劣於水滴型,但在相對低的速度區間中,常規動力下的水滴型潛艇航速和雪茄型的潛艇航速相比差距不大。

而水滴型潛艇的設計是由於在第二次世界大戰後期反潛機的迅猛發展和推進系統的進步,使得潛艇在水下作戰的時間大大增加,進而在設計上便更傾向於水滴型設計。最早採用水滴型設計的潛艇是二戰末期德國製造的海豚級潛艇,該潛艇在設計之時追求高速巡航,因而採用了水滴型設計,不過該艇的三個原型機全部在戰爭中或者測試中損毀。不過在二戰後,各國的潛艇都開始將水滴型設計作為設計主流。最早採用水滴型設計且服役的作戰潛艇是美國海軍的白魚級潛艇,而第一種採用水滴型設計的攻擊核潛艇也來自美國海軍,是鰹魚級攻擊核潛艇。

水滴型設計與雪茄型設計相比,其優點在於由於遵守了流體力學的設計,在水下航行時受到的阻力大大減少,這點使潛艇的水下速度加快,而水滴型的設計還使潛艇表面的渦流數量減少,讓潛艇噪音變得更小,從而使聲納探測變得更加困難。另一個優點是,整個艦首可以用來容納一個聲納,使潛艇能夠更好的搜索敵方艦艇。前面的上升舵位於聲納陣列的後方,或在圍殼上(老式潛艇的指揮塔),以免干擾聲納探測。但是水滴型設計的潛艇,在水面航行的穩定性較差,因而可以發現,現代潛艇一般在出港後,會立刻進入潛航狀態,上浮的時候也大多為水文條件較溫和的情況。採用傳統水滴型設計的潛艇多為常規動力的中小型潛艇,例如我國海軍的039A元級,俄海軍的基洛級等。

隨著科技的進步,水滴型設計的潛艇也逐步的開始暴露出除穩定性之外的其他問題。例如:艇內的空間不足以容納越來越多的設備等。進而出現了水滴型設計的第一種改型:加長型水滴設計。在加長型水滴設計中,保留了水滴狀的艦首,拉長了艦首和針形艦尾之間的距離,讓整個潛艇變得細長,使艦體中部可以容納更多的設備。其中大多數彈道導彈核潛艇都採用了該種設計(凱旋級,俄亥俄級,北風之神級等等),讓艦體中部可以容納更多的垂直髮射系統,常規潛艇中採用此技術的也不佔少數,例如美國的弗吉尼亞級,海狼級都採用了這種設計。潛艇用彈道導彈垂直髮射井體積龐大,且大多都是從上甲板一直通透到潛艇底部,如果採用傳統水滴型設計,搭載數量會異常之少。而核動力的潛水艇亦是如此,核反應堆佔據了船體的大多位置,而在還想擁有足夠的武器儲備的情況下,只能採取加長型水滴設計。

不過海狼級的SSN-23吉米卡特級除外,吉米·卡特號比其餘兩艘海狼級潛艇要長30米左右,因為它要安裝一節多任務平臺(MMP),該平臺能夠派出和回收無人遙控載具及海豹突擊隊。該多任務平臺也可被用來作為一個水下剪接室來竊聽海底光纜。

加長型淚滴設計和淚滴設計雖然各有長處,但是淚滴型的艦首使得對鋼材的彎折技術提出了更高的要求,進而大大增加了成本,而且淚滴型設計固有的缺陷:水面航行穩定性不足還不太能和安裝聲納的足夠艦首空間這一優勢相妥協。因而英國的設計師根據鯨魚的頭部形狀,改進了水滴型艦體設計,保留原有的艦尾設計,將艦首改為類似於鯨魚頭部的“鯨魚”型設計。在這種設計中,既保留了空間去搭載聲納系統,又減少了曲面鋼材的彎折數量,且可以將升降舵上移到甲板部位,還增加了水面航行我穩定性。英國皇家海軍的機敏型核動力攻擊潛艇便採用的是該種設計。

因而不管採用哪種設計,優缺點都會存在,只有選擇合適自己國家國情和作戰海況的設計,才是好設計。更何況,在核動力較為普遍,且常規動力發展迅猛的現代,這些優缺點,大多都可以被先進的動力系統和降噪系統所修正。


雷姐的機械空間


大家好!我是小柳聊聊兵,我來回答這個問題,要想知道潛艇是水滴型好,還是雪茄型好,我們就要對這兩型潛艇進行性能對比,才能找到答案;

一. 水滴型潛艇

水滴型潛艇是從二戰後開始流行,其線型的特點是艇艏呈圓鈍的半球形,艇身為圓錐形,尾部呈尖尾狀態;水滴型潛艇,在水下航行阻力很小,有利於高速航行和降噪,也有利於安裝魚雷發射管;

但是 由於該型潛艇的艇艏是圓鈍的半球形,水面阻力較大,其 在半潛狀態航行的性能就很差;而且,艇艏很容易出現上浪現象;

二. 雪茄型潛艇

雪茄型潛艇,是近些年才開始流行起來的,是在水滴型潛艇的基礎上,把前傾角度取消,改成了直艏柱形,取消了 首脊弧和浮力艙,艇艏是呈圓柱頭狀,艇身和艇尾還是沿用水滴型潛艇的設計;

這種潛艇的水面航行性能優於水滴型潛艇,而且,其水下航行性能也比水滴型潛艇好的多,但是,在魚雷管和大功率聲吶的安裝上,只能非常緊湊,就沒有水滴型潛艇那樣有較大的允餘度;

三 總結

通過以上兩型潛艇的對比,我們發現,水滴型潛艇的主要優點是水下航行性能好,有利於魚雷管安裝,但是水面航行性能較差,而雪茄型潛艇,是在水滴型潛艇的基礎上,修改艇艏部的外形而來,其 優點是,兼顧了水下和水面航行性能,但是,不利於魚雷管和大功率聲吶的安裝,可謂是各有利弊,究竟哪型更好,就要看用戶主要追求哪方面的性能指標了。


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