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[武器展望] 潜艇为什么要光杆化

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 楼主| 发表于 2026-6-12 00:06:16 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 晨枫 于 2026-6-11 10:12 编辑 ) p! A3 J. ^: a9 h

. N: {  n& F0 P  k3 X9 [- H潜艇也在光杆化了。更加正式的说法是无围壳化。3 b" H: H& i+ R# j* j
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传说中的无围壳实际上还是有一点小小的鼓包,意思意思。; {3 Z; C6 n( d7 R: K, v. f

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9 u$ M  B5 X3 R( [/ |- b潜航器上,早就无围壳化了。( ]) {) z  x2 i* Y' T0 R+ _$ }

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潜艇围壳在英文里叫sail,和帆船上的帆同名,因为样子有点像。但作用不像。( ~6 ~3 \" n5 s8 C+ Q0 }3 p
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% U3 s  F( Z  }& n6 z) u6 e1 |/ E4 A$ X& c6 ^7 L
围壳顶上通常是潜艇航行时唯一可以安全站立的地方,也是水面航行时的指挥位置。
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( b: c! T/ p! `1 g
, Z+ V8 _. m5 y! Z9 P, @/ b# k! R在通气管深度,围壳是海面上唯一暴露于水面之上的部分,甚至围壳也潜入水下,只有通气管露出在水面之上。9 x) b$ X. S+ {. ]9 n
$ v4 k1 E5 b, B. y
+ c8 S- Z8 |5 l) Z: j& s

3 @$ D- l" u0 E/ N0 q时代不同了,只有通气管或者潜望镜暴露在水面上也不安全,但毕竟雷达反射面积小多了。
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: x+ j3 G$ u8 Q% s* g极区破冰上浮也用围壳先顶开冰层。
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  D) E0 ^/ f0 }& R4 q2 h围壳也对横摇稳定性有作用,但横摇稳定性主要还是靠重心和浮心的相对位置。重心在下、浮心在上就是横摇稳定的,重心在上、浮心在下则不稳定。/ ^0 m: C0 a  z9 |1 ^5 z

) R( }% |& k' C) ?9 G3 g5 ^- X3 f, L1 l* H

* }1 q& w# L1 Q8 }但围壳是突出物,无疑造成显著的阻力。取消围壳可以降低15%的阻力,这很显著了。阻力和涡流噪声是共生的,取消围壳还降低水流噪声。$ |! b' n; {, Z* w- J" \2 ^9 ~% X
) \. Q% y1 S6 m9 B: N  r& ~+ {& b

, j  y! o" k" O& {7 {- U
4 _- T5 n( C& K# Z3 w& \, ]潜艇航行造成的涡流很复杂,围壳是“首恶”。围壳顶造成涡流(sail tip vortex),围壳底也造成涡流(sail root vortex),围壳底部的马蹄形涡流祸害最大(horseshoe vortex)。潜艇在航行时姿态未必绝对水平,前进轴线和艇体轴线的夹角造成围绕艇体的侧向涡流(cross flow vortex),机动、水流也造成侧向涡流,侧向涡流与艇体表面流动的附面层的交互影响更加复杂,但在主要涡流中,这与围壳无关。没有标示出来的是螺旋桨带动水体旋转造成的环绕涡流,这也与围壳无关。泵推减少到不彻底消除环绕涡流。
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马蹄涡是由于前进方向的水流动压、围绕围壳的内升外降流动、围壳后的尾流等综合因素形成。, ]. `& M7 @3 v, m) r# {' L
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* w* b; j. P/ O, C
7 r# H; a  Q- }2 V1 r! `为了减少围壳顶涡流的影响,围壳“前额”做成圆角,还可以有所“切尖”;为了减小马蹄涡的影响,围壳底部做成圆滑倒角;但这些措施都增加制造成本,又是为了降本,会“退步”。( H  ]0 @( o! u8 }" Z# \

# Q# q- T" ?- Q! o$ z. H$ W% r; b

5 F& a  w7 }- w$ Z从“洛杉矶”级到“海狼”级到“弗吉尼亚”级,就是采取措施到不惜工本到降本减料的过程。
2 l' ?0 M/ s# x; w' g5 D+ @  Q  h( I6 L% E

6 O# w7 W5 D9 v# U9 V! t
  h0 N1 ]# T9 U* z, X苏联潜艇常用流线型围壳,但这是双层壳的福利,非耐压的外层壳的形状比较灵活,制造商也相对简单。双层壳的缺点是在同样的艇内有效容积下,艇体尺寸增大,排水量增大,阻力和噪声都增大,还有流水孔噪声,抵消了大半好处。西方由于材料、工艺和财力更强,一般用单层壳。
4 T% Q  j% M$ j0 W1 p% U3 [; x4 R8 }) v$ O$ l
但无围壳,当然也就没了围壳的阻力和噪声问题。在战斗机上,五代机还搞外倾双垂尾,六代机索性无垂尾,这是同样的道理。水面航行时的指挥作用不是多大损失,核潜艇主要在水下活动,只有到基地附近或者港内才水上航行,这里是安全海域,怎么玩都有办法。艇员到甲板上透气好办,再坚持一小会儿就靠岸了。
2 e5 m! D" x1 |& U" c8 f. S0 ~
极区破冰对中国海军不是大问题,平常不到那里去。太平洋、印度洋那么大,都想去看看,一时半会顾不上北冰洋,南冰洋则没啥好看的。$ W/ R  T+ _$ r) Q' e. X  V

9 P0 s4 z& V, U0 `$ @就现在来看,无围壳不是彻底光杆,还是有一点小小的鼓包,但高度流线化了,意思意思。

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参与人数 5爱元 +52 学识 +2 收起 理由
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  • TA的每日心情
    开心
    2020-1-2 23:51
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    [LV.1]炼气

    沙发
    发表于 2026-6-13 11:23:04 | 只看该作者
    本帖最后由 五月 于 2026-6-13 11:55 编辑
    ! E* k9 X; a) [
    ( x1 J1 P' s* I, |一直没搞明白指挥塔为啥叫围壳这个怪名字。
    , A, `) b4 c  g+ j8 P* ]
    . T* q/ I, V& q1 _/ y2 V0 C0 S围壳里面有几大设备,通气管,潜望镜,天线,雷达,六分仪(哈哈),星空导航仪(假设有这咚咚),卫星通讯天线,等等。这些设备中除了通气管,其他都可以用光纤/碳纤维系留的无人艇来代替了。其实就是个升级版的无人潜航器UUV。6 y- t) V. b5 T( n& R

    $ _2 F7 `+ t& X1 w/ X( u# Z1 T+ k( T1 P7 Z, O4 Q" n
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    ' S/ t# r. I1 g+ K% h9 s- _; o: i8 d& Z
    无人艇上可以装备:) r; i5 i7 @& N# s( ?8 g
    6 ]+ b; b' \7 d+ a9 A" Z1 \( [, |
    潜望镜,水平360度+俯仰180的多个高清摄像头:多波段,多镜头,覆盖从紫外到可见光到红外所有光谱,随时录像并同步到艇内多个屏幕。
    # q. q) Y, g* O: _5 G8 u0 w
    , y) G6 e& u* K* K$ A合成天线+各种特异化天线:接收各种无线通讯,天波信号,高频甚高频卫星信号,敌方各种路基雷达,海基雷达,天基雷达信号。合成天线还可以作为电子战的天线,在需要的时候制导本艇发射的导弹也不是不可以。% K7 T4 n/ _5 n2 Z6 w
    7 r* o( v8 T6 p3 H
    激光收发器:与天基卫星上面的激光器通过激光通讯。
    / l) Y  o/ |7 s" g( K3 |$ c6 _9 ?- b7 `# `
    灯光信号发生器:通过频闪通讯,例如莫尔斯码或者密码。
    7 ?: @  ~7 {8 u
    $ O) E  U. }4 Q! r3 l& ~6 L拖曳式声呐:无人艇载拖曳式声呐,搜集的信号与本艇的声呐相互对比。" S" H* {! [: E! k  x1 `

    + _6 s% _+ F: G1 g2 L# Y探照灯和摄像头:既然是无人艇,那么不用考虑水下结构开口的耐压问题。随便开多少口子都可以。这样的话可以装探照灯和摄像头。平时潜艇在水下转悠的时候再也不是瞎猫碰死耗子,而是可以打开无人艇上的全向摄像头甚至全向探照灯。在水下开着探照灯玩耍,睁眼开车不至于像老美可怜的康涅狄格号那样开着开着撞上一座山。# P, K& v6 K, d; Z" m, }) v

    + I, |+ O$ }& d' `电动全向推进器:无人艇本身就是个小无人潜水艇,具备电动动力,在系缆范围内随便到处跑。
    9 k- x8 p) i7 {) E! L2 x; H; {
    + `: M" m; O/ B* K: L# S测绘声呐:进入不熟悉的海域,可以先释放无人艇,在本艇几十海里的周围先测绘海底的地形
    0 c# r% ]9 P) S& r% N# D. C2 L4 x4 t3 t. ^% ]0 F
    鱼雷诱饵:与敌人缠斗的时候可以模仿本艇或者其他艇的声纹,或者模仿敌人鱼雷的声呐信号,诱骗敌方鱼雷。
    , h% y9 ^- A- g9 k5 D. ]# d% Q/ b5 A8 J. K' w( u1 l/ N
    无人艇与本艇之间可以通过光纤和碳纤维索连接。参考线导鱼雷,这种连接索可以长达数十海里。本艇躲在水下数十海里外,无人艇浮出水面。无人艇可以采取仿生伪装设计,特别的吸波涂料,在敌人的雷达里伪装成一只在水面嬉戏的鲸鱼。
    3 ^; ^9 ]; M; Y: h) h! |
    / |' \2 ^/ ^: ?, Z( Y$ Z艇背原来围壳位置的那个小小的凸起,有可能是安装这种水面多功能无人艇的地方。或者那个凸起本身就是上述的多功能无人艇。平时紧紧固定在艇身上,不需要在耐压壳上开口,紧紧通过线缆穿过耐压壳,与艇内设备连接。线缆平时收束在无人艇内。! m0 q  D- |- {

    3 Y' w- g& A* c/ ^/ q2 Y需要释放的时候无人艇内的线缆慢慢释出,无人艇悄悄离开本艇执行任务。
    4 X+ A' H3 w& C4 |
    / r. k& i2 k; k说到在北极海区穿透浮冰。美帝和毛熊的潜艇也不是所有浮冰都能穿透。也是只能穿透大约一两米的冰层。可以在无人艇上装备几个大功率钻头。在潜艇内操纵钻头慢慢钻个大冰窟窿很容易,电动钻冰机动静比核潜艇直接暴力上顶破冰还小。2 M# `/ r" a# [& V0 K
    8 ?8 `$ ^8 L; F  V  @
    唯一不好整的是通气管。不过核潜艇需要用通气管的时候不多吧。等到不得不用通气管的时候,估计情况已经非常紧急,干脆潜艇上浮海面算了。) ?0 [/ k0 ?% ~. X! ^

    # C# o# ^5 w: B" O+ S* J整通气管也不是不行。通气管不跟无人艇在一起。耐压壳上另外开孔。平时通气管折叠和套缩,平铺在耐压壳外的凹槽里。需要使用的时候用电机把通气管竖起来,嵌套的管子一节一节伸长,伸出水平。如果在耐压壳外开槽影响耐压,那么应用保型油箱的原理,把通气管总成做成艇身流线型的一部分也不难。  D0 ^3 v& e$ U8 l" K

    " z! g7 \( p$ u" t9 _: M
    2 F0 O8 `% J  L' ]3 a+ s7 B, q( J1 }' Q& V
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    该用户从未签到

    板凳
     楼主| 发表于 2026-6-13 12:56:10 | 只看该作者
    五月 发表于 2026-6-12 21:23
    % w  L  t8 x* @6 z一直没搞明白指挥塔为啥叫围壳这个怪名字。
    * w+ m; b( }$ z2 a9 e7 M3 }- s4 g' l( V* h) O
    围壳里面有几大设备,通气管,潜望镜,天线,雷达,六分仪(哈 ...

    " m4 x# A- K4 i& @! o  N7 b我也不知道围壳这说法哪来的。7 S  r% ~# k# o0 @
    9 g8 a7 k$ J! o: t7 n- q1 P% E
    无人艇的思路好。光杆艇背上的小鼓包用于收藏无人艇,有道理。否则这小鼓包好像没道理。
    0 q  A5 E' C0 w- {2 {
    - a3 ^  b" P8 L+ }8 g. C! z) g: M不过无人艇和核艇在本质上不需要通气管?
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  • TA的每日心情
    开心
    2020-1-2 23:51
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    [LV.1]炼气

    地板
    发表于 2026-6-13 14:30:09 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2026-6-13 12:56
    ' C% P: B& q6 H! G& n我也不知道围壳这说法哪来的。
    9 u; i) I# c* x* G
    6 P5 W0 S  o: M4 q$ q无人艇的思路好。光杆艇背上的小鼓包用于收藏无人艇,有道理。否则这小鼓 ...
    0 }) U! |1 R+ r4 T; w6 @* [2 J
    , A8 ^6 q' l4 `
    如果核潜艇不需要通气管的话,那用无人艇替代围壳就完全没有任何问题了。
    9 L& \/ K! J# y: y: V
    ) f9 g2 K2 ^8 s- T* r; D9 ^" |0 q
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    5#
     楼主| 发表于 2026-6-13 14:35:17 | 只看该作者
    五月 发表于 2026-6-13 00:309 y4 z* V+ ]9 M4 e# O8 L
    如果核潜艇不需要通气管的话,那用无人艇替代围壳就完全没有任何问题了。: F& e4 P; A2 D2 C1 d9 |
    ) u' b- j0 c% M" }! z
    ...

    2 T; `$ L2 Q; ^! C+ R5 g+ C这是趋势
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