设为首页收藏本站
开启辅助访问 切换到宽版

爱吱声

 找回密码
 注册
搜索
爱吱声»广场 › 研究生院 › 铁马阆苑 › 【原创】图说美苏核潜艇的兴波阻力
12下一页
返回列表 发新帖
查看: 8622|回复: 21
打印 上一主题 下一主题

【原创】图说美苏核潜艇的兴波阻力

[复制链接]
潮起潮落

该用户从未签到
跳转到指定楼层
楼主
发表于 2013-2-4 13:03:36 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 潮起潮落 于 2013-2-4 13:09 编辑
9 b; z. m/ x8 T. ?6 R
" d4 E# R3 r$ {/ v+ }潜艇在水面航行，会掀起航行波，航行波会产生兴波阻力。兴波阻力与潜艇的航速有关，也与艇型设计有关。航速越快，航行波越大，兴波阻力也就越大；但艇型设计不同，在同等航速下，不同型号的潜艇，其兴波阻力也会有所不同。这个，看其掀起的航行波大小，就可一目了然。$ ^4 Y' l, c) b, T9 _( U
* D3 ^* u, Z! m: j" k
就兴波阻力看，总体感觉，苏联核潜艇虽然建造工艺显得粗糙，但瑕不掩瑜，其艇型设计还是比较考究的，兴波阻力要小于美国核潜艇。" M( U5 t5 r. N9 y8 A1 k# q/ i. P

/ J1 J/ K2 \' J. M6 _: d下面发一组照片对比一下：
. X! R% t$ D( d3 R: I- T
0 W8 M0 a& G4 K& c8 h: v; K, j1、        低速航行6 g. @6 @, k& D: w3 u

8 y3 z; `5 b( o1 h) Q4 m: u) Y( A6 ^) u5 i2 Q
BATON ROUGE号9 F. Z. w; y% Q
" u% V9 r+ u9 A
6 E' Q9 c+ M2 m5 J! s  ^
V-2级
8 ]0 ]" r0 p5 a; O6 y% N8 l# o1 j* S; P5 O" z: Q/ G
上图为美国洛杉矶级核潜艇“BATON ROUGE”号。附带一说：该艇后来在摩尔曼斯克附近海域执行间谍侦察任务时，被俄塞拉级核潜艇K-276号撞残了。大概修了两年吧（懒得查了）也没修好，成了第一艘退役的洛杉矶级核潜艇。俄艇脑袋撞瘪了一块，修好后依然在航。' ]: n* C) E( ]. Z  l- e
5 B) }' J" N1 F' I  j& W
下图为苏联V-2级核潜艇。1 n; E; C3 s+ j% Z3 }8 Q; I- S! h
. y# J/ D" u1 G8 L7 F" C
这两条艇都在进港，为低速航行，因此两者掀起的航行波彼此彼此。兴波阻力与航速关系莫大，因此低速航行时，两国核潜艇产生的兴波阻力都差不多。
* ?- K4 Z; V* }+ F0 I$ B8 G5 ?4 ]+ P; X

" E  h, A: a) u% N2、        中速航行
, P9 e" `6 _8 W4 `2 [( g+ T+ x3 u- A
0 E5 s1 Z! y6 |
- W2 }% s' R9 R5 ]+ ]6 |5 V0 K3 H弗吉尼亚级
9 f  O  q; v: O0 m3 C  u7 ]# X. ~: n5 c

  |+ B$ D5 O8 I, r5 R6 d/ X9 CV-3级4 B: b- F% N: [3 U2 ^9 e

3 u+ a! @2 n/ g% W上图为美国弗吉尼亚级“密苏里”号，下图是苏联V-3级。
2 ?9 B3 m- O% t2 f. k. h& K) r, o* Z  u/ Z
中速航行时，差别就出来了。沉重的海水已经漫上了弗吉尼亚级前甲板，而V-3级的艇首依然挺立，海水没漫上来。
+ h$ g5 }1 h/ w- Q: R) T$ A4 u6 q4 j& x
5 S9 `3 J8 a1 ~, h" K4 w
3、高速航行( ?; s3 w5 x7 s) P1 i+ A

  q" J* N$ r1 J  ~2 T) R
, x( m( s3 r2 M6 {4 k高速航行的美国洛杉矶级7 s9 Q, f( c( `& D" d. p( A! F9 V" C

$ M/ P3 S, N: ?6 d! c$ z2 W; [- Q' G
0 |6 r+ g6 v) ?) oP级* ]7 ^6 m" ?& t0 v

: G# m4 g  W" h! ]; K* n8 Y$ h! x+ v8 @6 g4 Y0 ?
C-1级
0 z( B* n; g: i" ?/ }$ y$ C. b* E) \9 v" z  U  t

8 r! G, T8 e/ O# OV-1级
' j- L- e! I6 K, [/ |# k
+ l7 L2 ?5 D( A6 i上图为美国洛杉矶级，下边多放了几张苏联核潜艇高速航行的照片。分别是P级、C-1级（本图为租借给印度的那艘）及V-1级核潜艇。4 H. e* m' }' R6 V

: v6 L% G# D3 m& e" X高速航行时，差别巨大。沉重的海水已经涌上了洛杉矶级的前后甲板，白花花的航行波汹涌澎湃，该艇已呈低头翘臀姿势，我们称为“埋首现象”。颇有点像猪拱地，道理也一样，拱得越深，阻力越大。反观高速航行的苏式核潜艇，其兴波阻力要小得多。
& R4 k- W2 z! s# u9 ~4 ^. B3 e* a* ^2 i  Y! a  E
4
0 ?' g, D. e! ]- r0 ]* }. w# I' n1 @
编队航行的洛杉矶级核潜艇，水面舰艇的尾迹要小得多，对比一下。6 D8 t  u7 u; q8 \1 e) S

1 Z: v. h! F$ ~1 }% r3 R$ R9 s核潜艇水面航行的照片有时挺骗人，看着气势汹汹的样子，其实其航速并不大，也就20节左右。其尾迹要比水面舰艇壮观得多。
7 ?& P5 F& L$ m5 O& I( ]' g; q7 M$ R; L

  g0 r: R( ?3 Z6 E  k4 a) X* x! p

评分

参与人数 4爱元 +22 学识 +7 收起 理由
蓦然回首 + 10 + 5 谢谢！有你，爱坛更精彩
MacArthur + 6 + 2 谢谢！有你，爱坛更精彩
燕庐敕 + 4
大地窝铺 + 2 谢谢！有你，爱坛更精彩

查看全部评分

回复

使用道具 举报

逍遥探花
  • TA的每日心情
    开心
    4 小时前

    • 签到天数: 2731 天

    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2013-2-4 13:14:19 | 只看该作者
    外行看热闹，没有老兄见解还真不知道这里面有这么多道道。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    维京老海盗

    该用户从未签到
    板凳
    发表于 2013-2-4 13:37:24 | 只看该作者
    是不是因为两者采用的艇艏外形不一样？我印象中美国潜艇的艇艏是长水滴形和雪茄形，显得比较尖而细长，毛熊的更圆钝和短一些，更类似鲸形艏？
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    猫元帅
  • TA的每日心情
    衰
    2021-2-5 00:48

    • 签到天数: 1421 天

    [LV.10]大乘
    地板
    发表于 2013-2-4 13:44:39 | 只看该作者
    我觉得这么比不公平。首先核潜艇要满足水下航行的需要，对于水面航行要求不高。其次，不同级别的艇首线形不一样，不好比较。6 T) m/ t: x; a$ T- B

    $ P; q7 U) i; s1 Y凭记忆说，洛杉矶级和苏联潜艇的艇首就像鸡蛋的两头。洛杉矶级像雪茄，而苏联的更接近拉长的水滴。因此洛杉矶级比较容易上浪。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    潮起潮落

    该用户从未签到
    5#
     楼主| 发表于 2013-2-4 14:01:26 | 只看该作者
    猫元帅 发表于 2013-2-4 13:44 & ~6 x$ V3 _# [0 x9 S6 W
    我觉得这么比不公平。首先核潜艇要满足水下航行的需要，对于水面航行要求不高。其次，不同级别的艇首线形不 ...
    - W' S. k0 [1 s3 f, K7 g6 }
    以三代艇比较，苏联核潜艇造型很考究，更接近水滴形。老美早期的鲣鱼级还行，后来从长尾鲨级开始，艇型基本就是个圆管子了。$ f6 n' B& A8 R/ G1 I- ?, S# O

    3 N0 O& r; W, i+ Q. j/ r
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    猫元帅
  • TA的每日心情
    衰
    2021-2-5 00:48

    • 签到天数: 1421 天

    [LV.10]大乘
    6#
    发表于 2013-2-4 14:03:55 | 只看该作者
    潮起潮落 发表于 2013-2-4 14:01
    - o/ O9 d/ |$ U1 V% K" X以三代艇比较，苏联核潜艇造型很考究，更接近水滴形。老美早期的鲣鱼级还行，后来从长尾鲨级开始，艇型基 ...
    7 R$ f: D, O# o. ~
    我一直认为中央流体动力研究所的那帮人其实比美国人牛。美国人很多东西是靠了大功率发动机，和高技术包覆材料。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    潮起潮落

    该用户从未签到
    7#
     楼主| 发表于 2013-2-4 14:07:51 | 只看该作者
    猫元帅 发表于 2013-2-4 14:03 + {. ?4 ^0 I* M4 C8 S( x8 n
    我一直认为中央流体动力研究所的那帮人其实比美国人牛。美国人很多东西是靠了大功率发动机，和高技术包覆 ...

    1 p7 K4 F6 [  L' i是，苏联核潜艇在某些方面挺牛的。航速、潜深、火力、推进功率都强于美国。隐身技术方面，苏联在70年代，已经上消声瓦了。美国大概在90年前后才上消声瓦。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    akboz

    该用户从未签到
    8#
    发表于 2013-2-4 14:20:48 | 只看该作者
    一向很喜欢俄国人的ACURA攻击核潜艇的线性，特别是低阻三元流线体指挥台围壳，漂亮极了。现在德国人的212/214也设计了类似的指挥台围壳，再加上一流的工艺，看上去就很舒服。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    潮起潮落

    该用户从未签到
    9#
     楼主| 发表于 2013-2-4 14:55:24 | 只看该作者
    akboz 发表于 2013-2-4 14:20
    ( v7 T8 b2 ]# l0 l# |7 G; _3 {一向很喜欢俄国人的ACURA攻击核潜艇的线性，特别是低阻三元流线体指挥台围壳，漂亮极了。现在德国人的212/2 ...
    & n8 i" v4 o. U  T9 k0 d; {; q
    是，我也一直很喜欢阿库拉级、212A级潜艇的造型。在光溜溜的潜艇里，这两种艇的造型当属最漂亮的了。2 o6 s+ e  {/ s" j6 R; z
    6 Y$ t( p$ P  ~6 g7 K
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    groovy26
  • TA的每日心情
    奋斗
    2022-2-1 03:47

    • 签到天数: 1084 天

    [LV.10]大乘
    10#
    发表于 2013-2-4 15:21:20 | 只看该作者
    潮起潮落 发表于 2013-2-4 14:01
    $ M# `+ O6 k" V- i以三代艇比较，苏联核潜艇造型很考究，更接近水滴形。老美早期的鲣鱼级还行，后来从长尾鲨级开始，艇型基 ...
    : I/ a' s7 ~. O0 u/ W# l& f- U4 d, |
    严重赞同这句…基本就是跟棍子啊
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    潮起潮落

    该用户从未签到
    11#
     楼主| 发表于 2013-2-4 16:43:06 | 只看该作者
    本帖最后由 潮起潮落 于 2013-2-4 22:20 编辑 7 e  x% l3 P; ~; Z3 c5 ^

    % f+ m9 d3 c0 i5 y2 ~发几张线图比较一下. g( S4 @/ W- i8 d! T

    ' S' u4 }: b2 J$ o2 d+ e3 `1 y3 F5 ^, t# T. q8 M4 W6 c
    洛杉矶级" L' x9 H! m( p- y/ g

    / x, e0 L. U6 c, T& r
    % M9 u$ p6 x* S" R" C+ _弗吉尼亚级0 ~/ ^+ U) B8 W0 K

    " ?+ F% q  s, j" |+ `8 f7 d$ \8 Z) J+ K, [
    阿库拉级7 V4 y: v$ l' t7 B+ H" C1 O2 N* y$ j

    . u; _! X4 `- C8 K5 x! ~+ S# n- t
    阿尔法级. G6 _: Z- \9 U+ ]
    7 y7 s- T' C5 K' C/ b# c' l9 |
    # \* w  h3 {/ E, f
    0 }0 L3 h6 u+ D, z9 w: Q; N+ U
    亚森级
    + A" I4 P0 S8 |( e" ^- o+ m& V# O7 z9 u  g- _' w0 c$ D, Z
    " |; i5 b( H! w# f
    自长尾鲨级起，美国核潜艇的艇型已基本固化，基本就是一个圆筒子，包括鲟鱼级、洛杉矶级、海狼级、弗吉尼亚级等皆如此。其间出现的几艘实验艇（一角鲸号、白鱼号、利普斯科姆号等），在艇型上，几乎看不出与同期批量建造的核潜艇有何区别。
    % V* s( F1 i) ~9 X  j, I
    . [* Z: a3 K! _) k" O8 R. k个人认为，美国核潜艇里，最具水滴形造型的是鲣鱼级。% c3 J# e3 ~% D- D5 s" K
    ; M+ L+ R- V6 C# v
    与美国不一样，苏联从第二代SSN（V级）起，艇型就已经采用水滴型了。而705型更是登峰造极之作，造型非常滑顺，适合高速航行。但到了亚森级，苏/俄核潜艇，在艇体上说，已经与美国区别不大了——当然，艇体长径比还是比美国更考究。4 V, c# {! w/ A+ u- a* J
    3 N2 G3 S0 D( `0 _8 R5 X6 _
    5 J6 }$ q) d0 O
      u( S* e9 n' e( J: r

    + q! W. K; F9 t% b5 z& {$ j" s
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    大鹏翔宇
  • TA的每日心情
    怒
    2021-2-15 22:05

    • 签到天数: 204 天

    [LV.7]分神
    12#
    发表于 2013-2-4 17:09:33 | 只看该作者
    双壳体是不是比单壳体更耐撞一些，所以伊万们对水下撂跤有恃无恐？
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    groovy26
  • TA的每日心情
    奋斗
    2022-2-1 03:47

    • 签到天数: 1084 天

    [LV.10]大乘
    13#
    发表于 2013-2-4 17:37:21 | 只看该作者
    潮起潮落 发表于 2013-2-4 16:43 ; ?4 N, {, q" \. k- ^: n
    发几张线图比较一下
    2 L4 W) v" p! D9 L* q7 k. `
    是不是美国喜欢模块化建造，有可能某几条艇会增加一个舱段…所以这种构型适合之后的大批量生产时的微调？
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    潮起潮落

    该用户从未签到
    14#
     楼主| 发表于 2013-2-4 18:05:11 | 只看该作者
    大鹏翔宇 发表于 2013-2-4 17:09 9 {6 P+ S# v9 }! ?
    双壳体是不是比单壳体更耐撞一些，所以伊万们对水下撂跤有恃无恐？

    ! K4 h; T8 x$ B, z) p! v! K2 e9 I, X, {' K8 s4 d
    是，双壳体、小分舱结构，加上大储备浮力，抗沉性肯定好。苏联核潜艇潜的深，板材强度高，也是一个因素。2 w/ [- d$ g2 P9 i" l
    / G7 N* k3 k: u) l2 _
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    TopGun

    该用户从未签到
    15#
    发表于 2013-2-4 19:10:00 | 只看该作者
    美国潜艇为了对付埋首，潜艇在水面静止时自然首部上仰。
    4 Y7 `( ?2 R1 r9 a$ p$ _6 w* \# X0 y, H# g1 ?6 f1 N) u" Z
    苏俄潜艇因有双壳体所以直径大，附带好处是兴波阻力小。
    + C6 ?6 H/ C. w
    1 f$ {2 X6 y! [' ]以上请指正。
    2 {! {% Z. F' o) l# W* E* q" S' K% _6 Z+ {9 G- f

    1 V: U9 }* p3 w; }4 U, n* D1 B' j, R6 n' q
    , I" Z! K, \2 L+ m2 g
    0 N" R" v/ `, E& ?+ W0 T& k* U& h
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    潮起潮落

    该用户从未签到
    16#
     楼主| 发表于 2013-2-4 19:22:32 | 只看该作者
    本帖最后由 潮起潮落 于 2013-2-4 22:39 编辑
    9 f6 }( C+ s3 J& d/ _/ W# L5 e
    TopGun 发表于 2013-2-4 19:10
    7 k& }" T: d6 ~- w  n美国潜艇为了对付埋首，潜艇在水面静止时自然首部上仰。
    ( B$ h) I; |, D* V. S: O3 j4 F6 F: t/ H9 p6 P, K
    苏俄潜艇因有双壳体所以直径大，附带好处是兴波阻 ...
    ; F6 b5 E1 j0 e: ^0 D9 Z" W( K5 S: C

    1 `, [# K+ K. c$ p, W6 G2 |1 {“埋首”指的是航行时出现的现象，是兴波导致，在水面静止时没有“埋首”说法。% i" p7 _3 X4 S( z$ `

    7 F5 a" w2 f7 r) _: t* p7 P双壳体对艇型有修正调整作用，这也是苏联核潜艇更接近水滴型的原因之一。
    8 T3 Z. u8 K. y: ^, @9 e8 A) G7 j3 {* F* W2 `
    0 X- y* F) w% J) R- n. r

    + h4 V7 \3 I/ U4 f4 p5 x8 p* |7 ^
    4 V2 j9 f( c8 m4 N1 m! z当然，也不是说单壳艇的艇体就一定是个前后一边粗的圆筒子。比如英国机敏级就在固壳上边加了非耐压结构，有些设备可以布置在舷间结构中，也可降低兴波阻力（至少吧，兴波没都压在前甲板上）。所以这事儿全在设计。; u6 v5 k2 v" x3 o3 C# S8 T

    & B) O4 N! b/ M0 U) i" Y) P4 |9 [1 G3 y; j9 d% Y/ X4 d
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    TopGun

    该用户从未签到
    17#
    发表于 2013-2-4 20:16:19 | 只看该作者
    本帖最后由 TopGun 于 2013-2-4 07:17 编辑 4 V4 |3 O. ^! l3 g; B9 Q
    潮起潮落 发表于 2013-2-4 06:22
    3 m0 @: `! N- |- U1 Q; j“埋首”指的是航行时出现的现象，是兴波导致，在水面静止时没有“埋首”说法。2 G3 n. y9 o5 I+ p2 @' B; n
    # z. f! v5 k; t9 S, @0 x! I
    双壳体对艇型有修正调整 ...

    $ M+ @& U' L5 L( T, `- b
    , T* Z& `6 m4 Y8 Q: \( D% m美国潜艇在静止时艇首上仰，表示艇首的储备浮力大。  }( g4 W0 D2 q( M4 ?

      @/ r1 ]0 |; G: Y在水面航行出现埋首时，潜艇虽艇首因被埋而低头。但因为本来艇首就是仰首，所以虽然低头，但不至于翘尾巴。
    - k2 ~; x9 |! M9 O4 y0 b7 E; C/ V* D, C& w  ]
    苏俄潜艇因采用双壳，不但直径大而且储备浮力大，导致在水面时浮出水面的高度高。所以埋首现象很少见。
      X0 g# Z8 _& Z' k
    ' u( k& ]- m0 w6 ~2 u5 N: |另外，洛杉矶级看来也在改进中加装了泵射装置，是否噪音也见了一些？2 ?0 k, S& Q; S3 r) U; S
    ' w! m1 |) \3 j- [7 b+ }
    5 L: T: A) t% E3 j; o. @

    , z, _3 \2 f4 g7 d( O1 y
    7 V+ N! b, F  d7 G: Q% o+ D  m9 }8 f# I% u* y' e- {3 ^6 q
    . a, V3 k) m) f2 {1 _" F+ O( ^  P1 `
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    MacArthur
  • TA的每日心情
    开心
    2023-3-1 00:08

    • 签到天数: 2397 天

    [LV.Master]无

    18#
    发表于 2013-2-7 06:52:31 | 只看该作者
    水面航行时兴波阻力大是否说明水下航行时的阻力也会很大？现在的潜艇水面航行已经不是主要模式了吧？* _8 O4 b! [0 h: ]8 k. O) d! `
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    潮起潮落

    该用户从未签到
    19#
     楼主| 发表于 2013-2-7 09:57:22 | 只看该作者
    本帖最后由 潮起潮落 于 2013-2-7 10:11 编辑 & O, i( H' h* r& ~8 B! q
    MacArthur 发表于 2013-2-7 06:52 0 L; k  G2 Q7 [( K) f. L
    水面航行时兴波阻力大是否说明水下航行时的阻力也会很大？现在的潜艇水面航行已经不是主要模式了吧？) @! B4 E) E  J4 Q9 |
    ...

    . O8 D5 W" J- Q8 @# g& \+ ]) e& t. G- @2 o3 a0 U; I
    不是技术流，仅凭上学时对教员授课内容的印象试着回答。
    ( o6 G3 l9 R. `+ @# }9 J, O: h. E% X; G# e6 p1 t0 A
    潜艇在水面航行时，影响航速的阻力有摩擦阻力、旋涡阻力、兴波阻力、突出体（比如舰桥）空气阻力。潜艇在水下时波浪造成的兴波阻力和空气会随之消失，影响潜艇水下航速的阻力就只剩下摩擦阻力、旋涡阻力和突出体阻力。$ ]3 M3 R7 }+ _: m3 L
    & a7 g. G* c% c7 Y6 p/ f) v
    但问题是潜艇在水下航行时，浸水面积增大，摩擦阻力、旋涡阻力和突出体阻力也相应增大，这对潜艇（尤其是水滴型核潜艇）水下航速反而高（显见是因阻力小导致），是个理解上的难点，这涉及到水上/水下航行阻力大小的数值问题。但在水下高速航行时，水滴型的水下航行阻力肯定要小于水上，这是确定无疑的。具体数字~~~没具体数字。艇型不一样，数值也肯定不一样。不是技术流，拍不出具体数字。我懒，满足于记结论。" f# y+ T& K7 g- v0 u: H

      r2 d' ^9 S9 b  q- f现代潜艇水面航行已不是主要模式，但具体而言，也能看到某些常规艇（就算是不太老的型号吧）的设计思想还没转过来，比如法国的奥古斯塔级、039型，其艇型上还是偏于照顾水面航行。按我理解，英国的机敏级核潜艇也有点这个意思。当然，现在主流艇型基本都是水滴型了。' O/ W* p) ?) {# O7 J+ l' N9 r* ^
    ; v+ l2 B0 U8 X* C6 g. e6 k% t6 N( S' \

    ; M5 }2 p: t+ q: ~* ]$ h6 Q' j( Z$ y: W% |' f% E

    " L/ Q, X5 Q; A
    5 e( P5 _4 ?* \: @
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    xlan1976
  • TA的每日心情
    难过
    2019-4-30 13:17

    • 签到天数: 916 天

    [LV.10]大乘
    20#
    发表于 2013-2-8 22:02:32 | 只看该作者
    哈哈，这里讨论啥的都由啊。记得船舶在水中航行受到波浪的阻力好像与弗洛德数有关。不过我不是学液体流体力学的，对这个也就是知道个名词而已，楼主给讲讲呗
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    下一页 »
    12下一页
    返回列表 发新帖

    手机版|小黑屋|Archiver|网站错误报告|爱吱声   

    GMT+8, 2026-4-20 13:43 , Processed in 0.082404 second(s), 21 queries , Gzip On.

    Powered by Discuz! X3.2

    © 2001-2013 Comsenz Inc.

    快速回复 返回顶部 返回列表