潜艇是水滴型好还是雪茄型好?

大侠灞波儿奔


水滴型潜艇是为了降低水下航行时的水阻,而设计的一种潜艇形状。前部纺锤形,中尾部逐渐变细,尾部尖状,这样设计有利于减少水阻提高水下航速,但是水滴型的潜艇水面航行性能差一些。潜艇首部容易上浪,出现埋首现象,为了解决这个问题,就必须在水面航行时对艇首增加一个上浮的浮力—既艇首浮力舱。水滴型潜艇虽然是一种先进技术,拥有高机动性和速度,但是并不是非常完美和如意!



雪茄型潜艇是一种拉长水滴型潜艇,既解决了水下航行的优势,又解决了水上航行的缺点。最主要的是能解决尾部暴露的螺旋桨,采用无轴泵推技术,艇首采用收放式水平舵,指挥塔不需要舵翼。这样就很好的解决了潜艇的噪音,还能更好的布置武器。美国最新的“弗吉尼亚”核潜艇,和中国的唐级核潜艇采用的都是此型拉长型的雪茄型潜艇。


而俄罗斯的核潜艇则喜欢使用水滴型,战斗民族的武器就是喜欢水下潜艇高机动性和高速度性,水下驱逐力求稳占机动优势。但也带来一些不利,武器布置因为艇首的空间从而不易布置。还有一个弦侧线类阵声呐不好布置,甚至于想要降低噪音的处理手段—消声瓦也不是很好贴敷。

水滴型潜艇虽好,但随着无轴泵推等新技术的面世,以及现代潜艇作战的需求,特别是远程反潜鱼雷和反潜导弹的面世,使得潜艇作战变成了远程全方位作战,潜艇机动性和速度显然没有减少潜艇噪音来得那么重要。作为隐蔽性武器,隐蔽性成为其最重要的性能!



按照这个方式发展,水滴型潜艇慢慢就会被淘汰,雪茄型潜艇则会成为暂时的发展方向。


科沁杂谈


潜艇的外形在水中决定了水阻力大小,这样就是可以决定潜艇的航速大小。



美国的大清花鱼号潜艇,这艘潜艇属于技术验证潜艇,只有这一艘,建造它的目的就是为了证明水滴形外形最适合你在水下航行。下边的照片是大清花鱼下水时的照片。最早的潜艇就是一艘可以下潜的船,外形还是以在水上航行为主。

经过各种测试来看,水滴形的外形在水中的阻力是最小的,美国曾经建造过一艘完全水滴形的实验潜艇,大清花鱼号潜艇,由于采取了水滴形外形,大清花鱼的航速极快,使用常规动力在水下的最快航速可以达到30节!这对于常规动力潜艇已经是神一样的存在了。
声呐阵列,声呐对于潜艇来说就是人的眼睛,必须拥有,而且要放到最好的位置。

找了几个潜艇总体布局的照片,水滴形的外形对于潜艇内部的设备布置不是十分友好,所以潜艇都是采取了折衷方案,不是完全采取水滴形的外形。

但是高航速的代价就是潜艇内部设备布置的困难,不同于大清花鱼这种实验性潜艇,正式的作战潜艇是要安装大量的设备的,而纯粹的实验潜艇是不用考虑这些问题的。比如潜艇的声呐,声呐的那个巨大的基阵,如果是纯粹的水滴形潜艇来说,还真的没有地方放。

完全水滴形的潜艇最大的好处就是它的外形在水下航行阻力最小,但是它最大的问题也是由于外形带来的内部设备布置不方便,所以世界上完全水滴形的潜艇,只有大清花鱼这一艘,大部分所谓的水滴形潜艇,都是拉长水滴形或者就是雪茄形或者鲸形外形。


潜艇的外形很多时候都是折衷的,比如指挥塔其实航行阻力很大,但是又不能没有,所以就采取了降低指挥塔高度的办法,而且指挥塔的形状也是做的很像半滴水。原来,苏联的潜艇在外形上做的最好,不过随着苏联解体,俄国经费上的吃紧,这几年其他国家的潜艇也都赶了上来。


有痰


从长时间使用的效果来看,“雪茄型艇型”比较适合常规潜艇,比如说:图片上的我军039改进型潜艇、德国的209型、法国的阿戈斯塔B型潜艇...都属于“雪茄型潜艇”。

常规潜艇由于在水下使用蓄电池组,电能储备有限,只能维持最多48个小时的时间,这就需要常规潜艇要浮到水面或者潜航在通气管深度给潜艇的蓄电池充电,这就要求潜艇的艇艏设计类似水面舰艇那样呈尖角状,这样的设计可以轻松劈开海浪,减少水面航行阻力更便驾驶室于操控,一般来说常规潜艇都是在近海的浅水区执行作战任务,对于水下潜航不要求太快,近海水下大陆架延伸较长,海底山脉、暗礁较多,水下状况很复杂,也不需要潜艇水下30节以上的高速航行,反而是在水面航行或者潜望镜/通气管深度航行的时间较多,所以中小型常规潜艇通常都采“雪茄型”设计。


还有一点比较主要的是“雪茄型”艇型设计弧线不如“水滴型”那样艇艏、艇身呈大圆弧状,在建造过程中相对来说施工难度要小一些,可以较大批次量的建造。
图片上是著名的苏联“阿尔法级”核潜艇,是典型的“水滴型”设计,核潜艇问世后,由于核反应堆的巨大而长时间的能源供给,再也不会像常规潜艇那样需要多次浮出水面给蓄电池充电,可以在水下潜航90天左右的时间,在水下航行就需要将潜艇设计成符合“流体力学”的艇型,而“水滴型”使艇体光滑设计符合流体学的要求,“水滴型”设计由于艇体光滑在水下的航行阻力会较小,更有利于核潜艇在水下快速航行追踪敌舰和摆脱敌反潜兵力的追逐。

法国
“凯旋级”战略核潜艇采用的是“拉长水滴型”设计,由于核潜艇的排水量急速增加,体积也变得越来越大、内部安装的武器和设备也越来越多,完全的“水滴型设计”不利于增大潜艇的使用面积,更不利于设备的安装,所以要将潜艇设计成“水滴拉长” ,所以在1970年代中后期的核潜艇都采用“拉长水滴型”设计。
“水滴型设计”的另一大好处就是艇艏的空间增加很大,更有利于

安装大型的主动声呐,如果采用“雪茄型”艇艏的面积和体积就会很窄,安装不了大型球状主动声呐。
核潜艇艇艏主动声呐就是图片里这样,所占用的面积和体积都很大,图片上是美军“海狼级核潜艇”的球形声呐基阵,直径高达6米!而且这个大家伙重达100多吨,由数千个高精度“钛酸钡”元器件组成,这么大的东西“雪茄型”艇艏设计根本装不进去,只有水滴型设计才行。

“水滴型”艇艏设计确实有很多好处,但是这个设计在水面航行比较欠佳,原因是艇艏迎浪面积太大,不利于劈浪,使潜艇的可操控性下降...好在核潜艇大部分时间都是在水下,只是返航休整快到港了才浮出水面航行。


现代潜艇的艇型设计在进步,基于两型都有一些缺陷,开始往“水滴型”和“雪茄型”之间的过渡艇型设计了,图片上是“抹香鲸”,这种庞大的海洋生物由于头部形状特殊,既可以潜到3000米以下的大洋深处,也能在浅海区游弋...正是这种优异的外形,在1980年代前后又出现了“抹香鲸型”设计。
最典型的就是英国皇家海军的“机敏级”攻击核潜艇和“前卫级”战略核潜艇,从图片上看“机敏级”的艇艏于抹香鲸头部形状非常接近。

“抹香鲸型”设计既可以提供较大的富裕空间安装艇艏大型主动声呐,又可以降低工程的技术难度,因为钢板的弧度没有“水滴型”那么大,这样就减少了不少加工成本,更主要的是它不但在深海水下有很好的适航性,在浅海区对潜艇的操纵性也有帮助,所以别看英国潜艇都“很丑”,但是艇型设计要符合战备的需要。
以色列“海豚Ⅱ”型常规潜艇,它采用的是“过渡型”设计,艇艏即不是“水滴型”也不是“雪茄型”,而是介于两型之间的一个形状,也就是说“海豚Ⅱ级”可以在地中海较深处潜航,也适合在地中海以东叙利亚、埃及近海航行。

各国使用什么样的艇型是根据自己的实际作战要求而定,比如说:美军的潜艇全部都是核潜艇,在艇型选定上基本都是“拉长水滴形”,这符合美国海军两大洋的作战要求;英国海军也是全部为核潜艇,但皇家海军的主要作战海域是巴伦支海→北海一线,还可能去北极一带跟踪俄罗斯核潜艇,是远海近海都要去,所以他们选择在远洋和近海航行都比较适用的“抹香鲸型”设计;而俄罗斯早年间喜欢“水滴型”设计,这样潜艇在水下航行会更快,但从1980年代后苏联海军的核潜艇也往大型化方向发展,也开始往“拉长水滴型”发展,阿库拉级到现在都亚森级都是该艇型设计。

总之,不论什么样的艇型适合自己就好。


皇家橡树1972


要论高速、高机动、低嗓声,纯水滴型更好,但雪茄型也是水滴型的一种。它在拉长水滴型的基础上,增加若干平行中体和梯形上层建筑,能更合理的布置电子、声呐和武器设备,弥补纯水滴型潜艇的不足。

▲日本苍龙级是雪茄型

在历史长河中,潜艇外形有很多种,随作战需求变化而不断变化。很早以前人们就研究过水滴型潜艇,希望增加其水下航行速度。

不过两次世界大战中,人们仍将潜艇看作可以下潜的军舰。潜艇大部分时间在水面上航行,遇到敌人才下潜,所以水面航行能力比水下航行能力更重要。

那一时期的潜艇有斜柱舰首,艏部有浮力舱,可以减小水面兴波阻力,增强操纵性。舰尾形状也和水面舰艇差不多,整个艇从侧面看上去很像一艘水面战舰,称之为“常规型”。它水上航速十几节,水下航速才4、5节,相差很大。

▲德国早期U型艇,像船一样的常规线型

二战后期,德国研制出XXI型U型艇,开创了现代意义上真正的潜艇。它水下航行时间大大超过水上航行时间,是以水下作战为主的现代潜艇的鼻祖。

▲XXI型U型艇

因作战环境改变,所以提高水下航速和机动成为与潜深、静音同等重要的指标。20世纪50年代,美国工程师受飞艇形状启发,在“大青花鱼”号潜艇上做了一系列论证和实验。发现水滴型潜艇外表面浸润面积最小,能在水下获得最小阻力、最大抗压能力和最小涡流噪声,是最适合水下高速航行的艇型。

▲“大青花鱼”号

“大青花鱼”号在试验中跑出33节水下高速,一举刷新了美国海军常规潜艇水下航速记录。随后苏联也开始制造水滴型潜艇,著名的阿尔法级潜艇曾创造出水下41节的惊人纪录。基洛级也是水滴型潜艇,因其噪音极低,被称为“大洋黑洞”。

▲苏联“阿尔法”级水滴型外形

水滴型潜艇横截面呈圆形,艇首是圆钝的纺锤型,艇身各处都是曲线,长宽比较小,约7~8:1之间,从艇身中部向后逐渐变细,艇尾呈尖尾状。

水滴形潜艇高航速、高机动,低嗓声,优点很多。但也有缺点:

首先,艇体全是曲面,加工精度高,技术要求复杂。水面航行性能较差,艇首容易上浪,容易出现埋首现象(低速航行时艇首下沉),影响潜艇稳定。

其次,现代潜艇作战距离越来越远,越来越注重隐身性和远程攻击能力,高航速、高机动已不再是首要追求,装备大量先进的主、被动搜索设备更为重要。

水滴型艇体缺少平直面,不利于安装电子、声呐设备。大孔径舷侧阵声呐需要很长的平直基座,但水滴型潜艇提供不了,连海狼级、弗吉尼亚级这种拉长水滴型也是分3段安装的。相比之下雪茄型、鲸型更容易布置。

▲拉长水滴型的“海狼”级舷侧阵声呐

▲雪茄型的瑞典哥特兰级潜艇舷侧阵声呐

另外消声瓦也是个问题,水滴型潜艇受曲面影响,安装消声瓦比平直艇体潜艇更为复杂。

再次,水滴型潜艇艇首空间小,鱼雷发射管和水声探测设备不好安排,需要占用更长的空间;艇内空间也小,不如其他艇型空间大。

为了解决这些问题,工程师在水滴型艇体中间加入一段平行圆柱体,成为拉长水滴型。试验发现高速性能虽略有下降,但影响不大,可用空间却迅速增长,尤其适合弹道导弹核潜艇。美国洛杉矶级、俄亥俄级、海狼级核潜艇都是这种拉长水滴型。

▲美国俄亥俄级核潜艇拉长水滴型。

常规潜艇续航短,不能像核潜艇那样长期在水下活动,要兼顾一定的水面航行能力,所以又出现了“过渡型”艇型。

这种潜艇将常规型艇首与水滴型艇尾结合起来。比如鲸首型,其水下航行能力优于常规线型,水面航行能力优于水滴型,德国209型、法国阿戈斯塔级都属此类。对于2000吨左右的常规潜艇来说,鲸首型成熟实用,效果很好。

▲法国阿戈斯塔级鲸首型

拉长水滴型潜艇不断改进,人们又在潜艇上增加了若干平行中体和梯形上层建筑,弥补曲面不足,成为现在很流行的“雪茄型”,如日本苍龙级、瑞典哥特兰级、德国214型等。雪茄型潜艇在设计和金属加工方面更容易,空间更合理,阻力比水滴型稍大,但差距不算明显。


▲德国214型

传统常规型艇体现在已经不用了,纯粹水滴形也不多见。主流潜艇都采用拉长水滴型、雪茄型等水滴变形体,以及鲸型等过渡艇体。核潜艇用水滴型、拉长水滴型更好,常规潜艇用雪茄型、鲸型等更佳,当然也不绝对,具体要看作战需求而定。


和风漫谈


潜艇的艇型有好多种,核潜艇大都使用水滴型,而常规潜艇则包括水滴型和雪茄型两种,这两种艇型都属于现代潜艇常用艇型,同时存在,并没有更好的一说,主要还是针对用途不同,作出的选择也不同。

图为美国的弗吉尼亚级攻击核潜艇,它就使用了水滴型艇体。

水滴型最大的特点是水下航行时阻力小,而且噪音较小,这种艇体的研发较晚,比如美国就是从上世纪40年代才开始了水滴型艇体的深入研究,最早从大青花鱼号潜艇开始,一直到美国第一代核潜艇时期才开始大规模在潜艇上使用。我国关于水滴型艇体的研究也是从60年代才开始,一直到091型核潜艇才开始真正大规模使用。

很多西方的常规动力潜艇都是雪茄型艇体。

水滴型艇体外观接近鱼雷,实际都是拉长水滴型艇体,潜艇航行中这种艇体阻力很小,因此航速可以更大,潜艇的续航力也更长,非常适合于经常潜航、远洋航行的潜艇使用,尤其是核潜艇,因为核潜艇的水下航速比水面更快,而且核潜艇的续航力很大,因此使用水滴艇体有助于其进一步提高水下的机动性和速度。

图为我国的核潜艇,大部分都是水滴型艇体。

但是常规潜艇并不能靠速度和机动性取胜,也很达不到核潜艇的续航力、航程,因此常规潜艇要战胜其他潜艇或者军舰,需要靠伏击,现代伏击也不光是静音要好,而是要潜艇的综合性能达标,要潜艇装载更多、更先进的电子设备、减震设备、武器设备等,因此雪茄艇体的大空间设计就满足了这样的要求。

图为美国弗吉尼亚级潜艇和我国的元级潜艇,他们都使用水滴艇体,水滴艇体航行的阻力较小。

雪茄艇体加上单壳体设计,给了常规潜艇较大的内部空间,在常规潜艇普遍吨位不大,只有核潜艇一半左右吨位的情况下,能够取得和核潜艇一战的能力,能够容纳和装载同样能够长期作战的武器装备,但是这样设计的缺点也很明显。首先雪茄艇体提高了潜艇航行阻力,实际上减少了潜艇的航程和速度,其次也提高了潜艇的航行噪音,需要采取其他的手段才能降低这种噪音。

所以,潜艇的艇体无所谓好坏,要分什么潜艇,什么作战环境去看了。


海事先锋


我们认识的潜水艇外形大多模拟了鱼的外形特征,潜艇艇体多呈流线型设计,以减少水下运动时的阻力。第一艘参与实战的潜艇是圆柱形的,而真正意义上现代军用潜艇按艇体线型的形状可分为三种,即船(常规)型、水滴型和过渡型。 潜艇形状主要影响的是航行性能、装备安置等方面。

一是常规船型潜艇。第一次世界大战前后出现的潜艇线型,由水面舰艇演变而来,艇体细长,侧面形状与水面舰艇相似,首部做成类似水面舰船首部的形状,这样既降低了航行时的兴波阻力又使潜艇在有风浪的海面上有较好的适航性。 这种艇型适宜于水面航行,但水下航速较慢,也容易被探测观察到。

一战时期德国U系船型潜艇

船型潜艇袭击船队

二是水滴型潜艇。水滴型是目前最科学合理的潜艇造型(含长水滴,俗称雪茄型),类似于海豚体流体动力学的模型,形似水滴,艇首粗而圆,艇尾细而尖。水滴型潜艇的线型特点是首部呈圆钝的纺锤状,潜艇的横剖面几乎都为圆截面,艇身从中部开始向后逐渐变细,尾部呈尖尾状。

世界第一艘水滴型潜艇“大青花鱼”号 建成下水

水滴型潜艇的水下阻力小,有利于提高水下航速,但水面航行性能较差,艇首容易上浪,易出现埋首现象。实际上目前最先进的几款常规潜艇也基本都是水滴型,例如法国的鱿鱼级、德国的212、我国的039B、俄罗斯基洛级等。

德国的212型艇

三是过渡型潜艇。过渡型潜艇是把常规型的直首和水滴型的尖尾相结合的一种潜艇线型,即艇艏同常规型、艇艉同水滴型,这样潜艇的水面航行性能优于水滴型,同时水下航行性能优于常规型潜艇。

凯旋级艇体设计成拉长的水滴型,外型呈光顺的流线型。

拉长水滴型因艇身修长形似雪茄,所以也叫雪茄型。日本亲潮级、美国弗吉尼亚级潜艇就是此类。

日本管这个叫叶卷型,其实是雪茄型,利于布置大孔径舷侧阵声呐

水滴型潜艇造型噪音最低,但是曲面加工有难度的,二战的潜艇就不是水滴形,二战后以前潜艇成本低、加工容易、噪音也大,而且潜深也不如现在厉害。

从上可以看出,潜艇的外形依据科技进步、使用需要、技术水平等方面综合确定。 未来潜艇不会有更新奇的变化,艇体外表面的附属物越来越少,越来越光顺,仿生性能越来越高。


下雨啦16


根据流体力学原理水滴形阻力最小

按照潜艇的作战环境来说,潜艇作战主要在水下航行因此来说水滴形是最好的外形,水滴形的艇体不光阻力小产生的流体噪声也小,现在美俄的核潜艇是一种拉长的水滴形设计,当然不是绝对的都是水滴形。

但是水滴形的潜艇水面航行能力很差,因为潜艇总是需要上浮的,在一半在空气里一半在水里的时候水滴形适航性非常不好的。

一般来说就是鲸形,这种类型典型的就是035和部分039型,还有雪茄形,水滴形应用一般是拉长水滴形设计,这种设计跑的快所以很适合深海的核潜艇,常规潜艇主要自持力差所以不需要高航速,所以可以采用阻力大一点的鲸形。

现在常规潜艇自持力最强的就是AIP潜艇,在水下以3-5节的速度可以潜航2周,如何要以18节以上航速运行蓄电池几小时就没电了,所以常规潜艇适合埋伏作战。而核潜艇自持力可达90天以上,这个记录还是中国091型核动力潜艇创造的,它能够在水下以30节的航速续航20万海里。


李晓伟


潜艇诞生至今已有近150年时间,潜艇的外形,也随作战需求变化而不断变化。现代潜艇外形通常分常规型、水滴型、过渡型三类。要了解这个问题,首先需要弄清楚什么是水滴型,什么是雪茄型?

水滴型潜艇顾名思义就是潜艇和水滴的形状一样,首部圆钝,艇身从中部开始逐渐收缩变细,尾部呈尖尾状。它的一个重要特点就是艇身各处都是曲线,几乎没有平直的地方。水滴型潜艇的优点是水下阻力小,有利于潜艇的高速航行机动,故而一度成为潜艇设计的热门选择。

不过,水滴型潜艇也有不少缺点,这种艇体的水面航行性能较差;因为艇身几乎全都由曲面构成,对材料制造、加工精度提出较高要求;而且更为重要的是,水滴型潜艇越来越和现代潜艇的设计理念相冲突,例如现代潜艇需要装备大量电子作战设备和武器装备,需要潜艇拥有较大的内部空间,潜艇外部也最好拥有较大的平直面用于安装条带形/平面形舷侧阵声呐等设备,这些恰恰是水滴型潜艇无法顾及到的。

既然水滴型无法满足新潜艇的设计需求,自然需要对其进行改进,最初人们选择在水滴型设计的基础上在艇体中部加入一段平行圆柱形的舱段,以增加内部可用空间,同时艇身外部也有较大的平直面。美海军的“俄亥俄”级、“海狼”级核潜艇都是采用这种被称为拉长水滴型的设计。

后来拉长水滴型不断进化,主要是增加平行圆柱体舱段的长度,尽量减少大曲面舱段的长度,此外还给潜艇上部增加梯形的小突出艇身结构,这种明显变异的艇型被称为“雪茄型”。

尽管这种改进的艇体阻力会明显比纯水滴型大上很多,但是如今的潜艇对高速、高机动能力的重视程度正在降低,转而追求让潜艇能携带更多电子设备、声呐设备和武器装备,并通过扩大潜艇空间增加潜艇的自持能力。更不用提雪茄型潜艇的设计加工比水滴型要更加简单方便了。所以雪茄型正在成为潜艇特别是常规潜艇的主流设计,主要代表有德国的214型潜艇、日本的“亲潮”级、“苍龙”级潜艇。

总的来说,水滴型和雪茄型两种艇形设计没有绝对的优劣好坏之分,只有不同性能特点之分。各国在设计潜艇时,都会根据预定的作战性能需求选择不同的艇形设计。一般来说,如今核潜艇青睐采用拉长水滴型,常规潜艇则偏向于选择雪茄型,而采用纯水滴型的潜艇正在不断减少。


科罗廖夫


在潜水艇的设计上,水滴型潜艇和雪茄型潜艇设计各有优劣。而且两种设计均以有改良,现代潜艇大多采用的是他们的改良型设计。

潜艇通常都是雪茄型的,这与现代潜艇的鼻祖“海龟”对比来说,已经在外形上进步了很多,并且在减小阻力方面来说,潜艇船体的最理想形状是具有抛物线形的舰首和椭圆形船尾的流线型形状,雪茄型舰体正满足以上两点。

20世纪早期到二战末期的雪茄型潜艇(但苏联在冷战早期的常规潜艇依旧有采用这种混合雪茄型设计的,例如Z级,W级,R级等),并不能说是真正意义上的雪茄型,而是一种水面船舶设计外形相结合的设计,由于动力等问题限制,使得当时的潜艇的大多时间都是在水面上航行的,虽然水滴型的艇身设计可以显著降低潜艇在水下航行的阻力,但当时由于潜艇大部分时间会在水面上航行,进而流行的设计是为潜艇携带一门舰炮,这本身也就增加了阻力,因而当时的潜艇混合了两种设计,采用了雪茄型的舰体和舰底,和水面舰艇类似的上甲板和舰首。

雪茄型设计有利于潜艇在水面航行时的稳定性,但却增加了水下阻力,使得当时的潜水艇水下航速通常小于10节航速。因此从外观上看,当时的潜艇看起来更像是一艘船。但在二战末期的德国制造的XXI,XXIII型等潜艇,虽然也为雪茄型设计,但融合了较多水滴型的设计思路,该思路也被苏联等一些国家早期设计的常规潜艇所采用。

现代的雪茄型潜艇十分少见,但海上自卫队采用的苍龙级和亲潮级潜艇却采用了雪茄式的潜艇构型,在传统的水滴型设计中,鱼雷发射管设置在船体的中心附近,但是这干扰了船体设备的侧阵声纳,因此为了保留侧方声呐阵列的灵敏度有必要将鱼雷发射管向船体的前方移动。因此海上自卫队采用了可以与颈部声纳并排安装的雪茄型船体形式。虽然水下阻力方面劣于水滴型,但在相对低的速度区间中,常规动力下的水滴型潜艇航速和雪茄型的潜艇航速相比差距不大。

而水滴型潜艇的设计是由于在第二次世界大战后期反潜机的迅猛发展和推进系统的进步,使得潜艇在水下作战的时间大大增加,进而在设计上便更倾向于水滴型设计。最早采用水滴型设计的潜艇是二战末期德国制造的海豚级潜艇,该潜艇在设计之时追求高速巡航,因而采用了水滴型设计,不过该艇的三个原型机全部在战争中或者测试中损毁。不过在二战后,各国的潜艇都开始将水滴型设计作为设计主流。最早采用水滴型设计且服役的作战潜艇是美国海军的白鱼级潜艇,而第一种采用水滴型设计的攻击核潜艇也来自美国海军,是鲣鱼级攻击核潜艇。

水滴型设计与雪茄型设计相比,其优点在于由于遵守了流体力学的设计,在水下航行时受到的阻力大大减少,这点使潜艇的水下速度加快,而水滴型的设计还使潜艇表面的涡流数量减少,让潜艇噪音变得更小,从而使声纳探测变得更加困难。另一个优点是,整个舰首可以用来容纳一个声纳,使潜艇能够更好的搜索敌方舰艇。前面的上升舵位于声纳阵列的后方,或在围壳上(老式潜艇的指挥塔),以免干扰声纳探测。但是水滴型设计的潜艇,在水面航行的稳定性较差,因而可以发现,现代潜艇一般在出港后,会立刻进入潜航状态,上浮的时候也大多为水文条件较温和的情况。采用传统水滴型设计的潜艇多为常规动力的中小型潜艇,例如我国海军的039A元级,俄海军的基洛级等。

随着科技的进步,水滴型设计的潜艇也逐步的开始暴露出除稳定性之外的其他问题。例如:艇内的空间不足以容纳越来越多的设备等。进而出现了水滴型设计的第一种改型:加长型水滴设计。在加长型水滴设计中,保留了水滴状的舰首,拉长了舰首和针形舰尾之间的距离,让整个潜艇变得细长,使舰体中部可以容纳更多的设备。其中大多数弹道导弹核潜艇都采用了该种设计(凯旋级,俄亥俄级,北风之神级等等),让舰体中部可以容纳更多的垂直发射系统,常规潜艇中采用此技术的也不占少数,例如美国的弗吉尼亚级,海狼级都采用了这种设计。潜艇用弹道导弹垂直发射井体积庞大,且大多都是从上甲板一直通透到潜艇底部,如果采用传统水滴型设计,搭载数量会异常之少。而核动力的潜水艇亦是如此,核反应堆占据了船体的大多位置,而在还想拥有足够的武器储备的情况下,只能采取加长型水滴设计。

不过海狼级的SSN-23吉米卡特级除外,吉米·卡特号比其余两艘海狼级潜艇要长30米左右,因为它要安装一节多任务平台(MMP),该平台能够派出和回收无人遥控载具及海豹突击队。该多任务平台也可被用来作为一个水下剪接室来窃听海底光缆。

加长型泪滴设计和泪滴设计虽然各有长处,但是泪滴型的舰首使得对钢材的弯折技术提出了更高的要求,进而大大增加了成本,而且泪滴型设计固有的缺陷:水面航行稳定性不足还不太能和安装声纳的足够舰首空间这一优势相妥协。因而英国的设计师根据鲸鱼的头部形状,改进了水滴型舰体设计,保留原有的舰尾设计,将舰首改为类似于鲸鱼头部的“鲸鱼”型设计。在这种设计中,既保留了空间去搭载声纳系统,又减少了曲面钢材的弯折数量,且可以将升降舵上移到甲板部位,还增加了水面航行我稳定性。英国皇家海军的机敏型核动力攻击潜艇便采用的是该种设计。

因而不管采用哪种设计,优缺点都会存在,只有选择合适自己国家国情和作战海况的设计,才是好设计。更何况,在核动力较为普遍,且常规动力发展迅猛的现代,这些优缺点,大多都可以被先进的动力系统和降噪系统所修正。


雷姐的机械空间


大家好!我是小柳聊聊兵,我来回答这个问题,要想知道潜艇是水滴型好,还是雪茄型好,我们就要对这两型潜艇进行性能对比,才能找到答案;

一. 水滴型潜艇

水滴型潜艇是从二战后开始流行,其线型的特点是艇艏呈圆钝的半球形,艇身为圆锥形,尾部呈尖尾状态;水滴型潜艇,在水下航行阻力很小,有利于高速航行和降噪,也有利于安装鱼雷发射管;

但是 由于该型潜艇的艇艏是圆钝的半球形,水面阻力较大,其 在半潜状态航行的性能就很差;而且,艇艏很容易出现上浪现象;

二. 雪茄型潜艇

雪茄型潜艇,是近些年才开始流行起来的,是在水滴型潜艇的基础上,把前倾角度取消,改成了直艏柱形,取消了 首脊弧和浮力舱,艇艏是呈圆柱头状,艇身和艇尾还是沿用水滴型潜艇的设计;

这种潜艇的水面航行性能优于水滴型潜艇,而且,其水下航行性能也比水滴型潜艇好的多,但是,在鱼雷管和大功率声呐的安装上,只能非常紧凑,就没有水滴型潜艇那样有较大的允余度;

三 总结

通过以上两型潜艇的对比,我们发现,水滴型潜艇的主要优点是水下航行性能好,有利于鱼雷管安装,但是水面航行性能较差,而雪茄型潜艇,是在水滴型潜艇的基础上,修改艇艏部的外形而来,其 优点是,兼顾了水下和水面航行性能,但是,不利于鱼雷管和大功率声呐的安装,可谓是各有利弊,究竟哪型更好,就要看用户主要追求哪方面的性能指标了。


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