潛艇為什麼一定要有指揮台圍殼?

逆時針旋轉的鐘


先上結論吧,潛艇不一定非得要指揮台圍殼(指揮台圍殼實際上是兩部分“指揮台+非耐壓導流帆罩”)。取消指揮台圍殼的概念設計,很早就有了,早期的如“上世紀六十年代蘇聯設計的Project 673試驗核潛艇”;近點的如2018年法國推出的“SMX-31未來潛艇”。

那些沒有指揮台圍殼的潛艇設計

▲蘇聯Project 673核潛艇

1、蘇聯的673型試驗核潛艇在60年代提出方案設計,水下排水量約2200噸,全鈦合金的艇身總長66米,使用155MW的液態金屬冷卻核反應堆,水下航行速度最高40節(被蘇聯視為一種“水下截擊機”,高速突襲敵方戰略核潛艇),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毫米魚雷發射管。

▲蘇聯673潛艇的模型

該型潛艇為了減小水下航行阻力,提高航速,直接取消指揮台圍殼。水面航行時,潛望鏡及其他傳感器直接從艇身裡伸出;水下航行時,這些設備收縮回艇體內,整個潛艇為近似完全水滴形。只不過Project 673的設計過於超前,以當時蘇聯的技術能力難以實現,因此設計方案轉為技術儲備停留在了圖紙上,部分可以實現的技術被應用在“阿爾法”級(705/705K型)核潛艇上,而後者至今仍是世界上速度最快的核潛艇。

▲蘇聯阿爾法級核潛艇(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台圍殼,但是為了維持水下高速性能,其高度和結構尺寸也大大降低了,外形相當低矮。說明當時的潛艇設計師們,已經充分意識到指揮台對於潛艇水下阻力和水動力噪聲的不利影響。

2、事實上,人們對於無指揮台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“未來水下作戰環境”推出了SMX-31型潛艇設計,設計排水量3000噸,艇長70米、寬13米、高9.7米,續航力30-45天,採用大量電子信息、人工智能和自動化技術。

▲法國SMX-31型潛艇概念設計

從上圖我們可以看出,SMX-31沒有指揮台圍殼,整體外形採用“抹香鯨扁平艇體”仿生學設計。該艇動力系統使用“燃料電池AIP系統+超高容量鋰電池”,全艇分為指揮控制艙、人員居住艙、武器發射艙、彈藥存儲艙、逃生艙、蛙人投放艙、主/輔機艙、UUV布放區等,能夠攜帶魚雷、水雷、巡航導彈、反艦導彈等多種武器。

▲SMX-31潛艇的鱗片狀塗層

該型潛艇在艇體表面使用類似鱗片裝的特殊塗層,架上無指揮台圍殼設計帶來的低航行噪音,水下隱身能力十分突出。得益於折倒式光電桅杆/通信天線的出現、傳感器及控制技術的進步,潛艇觀通設備的收納更為靈活、艙內觀察指控效果大幅提高,使得取消圍殼設計的障礙被逐步掃除。

▲法國SMX-31指控艙內景設計

綜上所述,潛艇並非一定要用指揮台圍殼,現代潛艇沒有取消這一結構,主要還是技術不足,亦或者以現有的技術能力以犧牲某些能力來換取取消圍殼的做法,得不償失。但是隨著技術的發展,遲早完全取消指揮台圍殼的實艇肯定會出現的。

目前潛艇沒有取消指揮台圍殼的原因

▲潛艇上的觀通設備

事實上二戰以後,潛艇設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容納了大量的觀瞄、通訊、通氣設備,受限於其體積和結構,若取消圍殼將造成許多工程上的難題,所以暫時只能儘量將圍殼設計的符合流體力學以便減阻降噪。至於有些說什麼圍殼可以用於破冰上浮的,那就沒有道理了,實際上圍殼對於潛艇在寒區破冰上浮也有不利影響,還需要特別設計使用圍殼的材料和結構,潛艇破冰上浮的主要力學情況,並非是先利用圍殼刺破冰層,其關鍵點在於探測冰層的薄弱地帶和整個艇體背部的“鯨背效應”,只能說沒有圍殼的話,潛艇破冰上浮的結構薄弱點還會更少一些。


裝備空間


俗話說 :百人百態,千人千面。潛艇“臉”其實長在背上,就是那個像“駝峰”一樣的東西,全稱叫潛艇指揮台圍殼,英文名是 SAIL或 FIN。圍殼不是水密的,作為潛艇上最大的水下附體,負責潛艇的通信、指揮、通風等等功能,圍殼遠離潛艇的平衡中心,對潛艇水下運動的影響很大,以德制 209 型潛艇為例,圍殼只佔溼表面積的8.84%,高速航行卻產生 12.71% 的總阻力。其實對於高速的核動力潛艇來說,圍殼的影響還要大。按理說,現代潛艇的水下性能越來越好,圍殼似乎應該取消了,可實際上,世界上目前還沒哪條潛艇取消圍殼,而且,隨著潛艇技術的發展,特別是每一次跨越式的發展,都得在圍殼上做文章。在1900 年,一個愛爾蘭人設計的潛艇被美國海軍採用。這個愛爾蘭人名叫霍蘭,被公認為現代潛艇之父。霍蘭潛艇已經具備了柴電潛艇的雛形。那時候還沒有聲吶之類的水下探測設備,潛艇必需得不時上來看看,霍蘭設計潛艇的上面,設置了人員出入並進入觀察的出入口,已經有現代潛艇指揮台圍殼的影子,圍殼前方是一個流線型的鳥嘴一樣的東西,大約是考慮到降低阻力和上浪,這裝置應當算最早的指揮台圍殼填角吧。


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小兵2233


稱叫潛艇指揮台圍殼,英文名是 SAIL 或 FIN。圍殼不是水密的,作為是潛艇上最大的水下附體,負責潛艇的通信、指揮、通風等等功能,圍殼遠離潛艇的平衡中心,對潛艇水下運動的影響很大,以德制 209 型潛艇為例,圍殼只佔溼表面積的 8.84%,高速航行卻產生 12.71% 的總阻力。其實對於高速的核動力潛艇來說,圍殼的影響還要大。


殘缺的愛28887580


如果沒有指揮台圍殼的話,觀察起來會非常的不方便。當潛艇在水下使用潛望鏡時,如果指揮台圍殼,那麼潛艇巨大的身軀就有可能直接暴露在水面上.還有,現代潛艇的一些輔助設備裝在潛艇的內部實在浪費空間,正好可以裝在指揮台圍殼裡。


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