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: 7902|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 # S. J3 K- o4 ~: \. }
$ ]. E: |" V( y! u" |+ J
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。7 |! {1 z$ e% |

, ~, r9 L" L! v0 N% g; _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。
$ E' [6 E: ^  c0 K  A" D5 @6 V# S( @
下面发一组照片对比一下：5 v2 k' m) J6 P7 t; ]  D
* l- @0 W& F3 V
1、        低速航行) j% x* v2 B- \

% f1 z7 C/ p( y3 r3 i9 V. I
4 m; T8 [* Y2 ~- A# v1 yBATON ROUGE号- P- e- [% S$ H2 ?4 D- Y

; N/ V2 _+ J! W" `3 D
6 [2 S* b6 n5 H+ n7 bV-2级
$ G1 L% M- ]1 f: f% L4 G, E6 `( h" x; u$ E9 {5 o
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。6 o* s. W1 c& L* b, {  w0 U) V
0 I4 Z, P/ x& a% r: z6 n; a
下图为苏联V-2级核潜艇。
$ B3 @# u- d, D; f0 G: _& x9 M4 ]3 s: i  a& y- G* X
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。
3 b/ K: i) L2 K; T# @* X* u/ z1 l2 f3 s

6 j5 w( ]5 d0 H, o, u2、        中速航行% n9 ?: F4 e4 R6 H0 H9 U
8 l, B2 R4 v: C& ?/ Z9 W2 M
1 M! H. @; @2 ^% S: C/ g& \) \
弗吉尼亚级
0 D1 ?+ V( O- T% [9 a
2 X& P: Q5 V7 |9 _6 y$ O* s' O1 _) @$ i+ T
V-3级3 F& B; J* T1 I2 R
: ^2 F6 Z. d! g. J8 c# ]
上图为美国弗吉尼亚级“密苏里”号，下图是苏联V-3级。
; \, r! [6 g7 ~1 X8 Q, N* t3 W, N5 w2 r, b; e7 G! ~
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。% n' H+ b) p3 Z3 B/ Q. ?

$ Q* w! s3 q) T8 c6 r1 H
/ t- P! W# Q  Q/ W2 h  [( K3、高速航行( D, Q2 S6 }. U; z+ s+ H
% g/ J6 ~# X& w
: @5 Y3 i  U4 _2 y# v
高速航行的美国洛杉矶级
( m% L" ~/ N2 B( |8 M9 {/ X0 ?
+ q1 |0 b5 @4 |, d, P4 d
" ~2 H: C# q  r# Y$ u* aP级
8 K- R/ ^5 s* J* v
1 X8 z5 H+ y0 w8 p1 x- R
/ W6 v/ i, T' n. Y7 SC-1级
1 K% d7 R/ l1 |* R. B
8 ^5 @9 e  P+ D% P# c5 H, v( k/ B- Z4 [! }
V-1级
( f1 k+ @( i5 @. l4 E) w
/ [9 c& f2 B% r# P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。
' U2 \) I7 r+ m+ A# u  F$ S( k6 X& P# d* y' J6 `% D1 a* [
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。
! |1 I$ l0 O/ y! G# l, G- S' {8 J2 B$ z2 p
4; f. w/ F- Q% Y' T6 r

* n4 S) a: b  l0 M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。
+ v1 o4 S2 l% t3 h  x- m1 `$ z
8 c' j5 v% |+ x4 i2 m  p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。
' e0 S3 R1 L% T1 B
4 C. N# j) _: G& i9 E) p0 B& E! T- M1 Z4 @

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
    8 小时前

    • 签到天数: 2551 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。
    8 }) b( u7 c, n+ V1 X. \
    9 [. t; l$ ?( X2 B) r/ u% |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
    , m6 j2 }, U2 [6 i% v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 ...

    " B* n$ u7 U$ Q- |3 E. ], T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。
    . x; J2 R1 @& @. E. [! q
    + w! I$ A% F' C5 S2 L) t# t! y
    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
    ; p( }. D5 {* {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 ...

    & k' u- h: e' K# y% A0 D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 5 ], V# m7 k, O1 @$ F- I- ^
    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 ...
    - G6 x3 m& M' ^" M* @' N
    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
    % L; j  X) M3 x8 X% N8 Z& v+ c' L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 ...

    % g/ D9 B! y' C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。
    ; H7 t9 {  W( T. }' C6 n# |8 F+ a
    7 |, _2 o( i& Q/ c. K! C2 o, D
    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
    9 n7 @( E! ~6 ]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 ...
    ( D' j  B4 _8 A5 f* z. W
    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 0 A: `/ P* @1 [  k) [2 J, R) _2 D

    5 R7 o, [) q4 d$ F) o, m发几张线图比较一下: c0 y9 M+ I+ q) m" S
    # X. h0 c8 A+ @3 V8 Z
    ) q) E0 W8 E7 G0 H# J6 G- k% X
    洛杉矶级: ~7 H6 x) F5 h9 a" `. ^* x. I

    / I9 L* o* V+ ^# l( x
    / w/ r* l. ^% c# h弗吉尼亚级
    * e0 G: h0 r$ g. }" m- T! @  X# _8 {& z1 F& }
    / b. k! Z" C- i
    阿库拉级. U& O" v. y6 {+ l- w" [9 Q& w

    ( a5 U2 K& V5 z% E3 P% j7 \3 {- F. ]6 ?. D2 }$ P
    阿尔法级- V( P5 N4 s2 g# P

    # @9 ]2 q( [0 P9 m0 Q
    # Y& @7 F9 S! v) m% ]* Q; r" p( K/ ~3 {7 O5 \5 ~, e1 N
    亚森级
    . m% u' J: u# a( i1 Q
    7 o% ~8 O: V' I0 N) ]% z7 t( }. a5 P9 z1 D
    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。
    9 D7 W) ]7 m1 c0 ]
    1 m7 B, q! D& Q3 X8 r, s个人认为，美国核潜艇里，最具水滴形造型的是鲣鱼级。$ @: `! Z, z/ z1 x  ]

    & H1 m$ r  f% c4 }0 H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。
    0 N4 c& ^, b3 s# o; \- V6 E
    ! `1 q6 m1 V6 ?) @% Y& \; w4 a
    % ^' ?! L$ j* [
    . |/ y& N/ L) N0 A+ f7 z$ ^5 |6 y+ C" o' Q& a1 `) M4 }
    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 9 R; q5 I9 b, r! x8 E
    发几张线图比较一下

    , o& c4 M4 n# p1 q3 U+ f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
    3 k& h, |8 A# K+ |4 ^- B/ i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？
    & Q# U7 V3 P. m% i3 ^' C
    ' D+ t6 U# u, c) X8 S3 T+ @
    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。
    5 z- t( Z7 B% ?: q! w. u8 K+ E, a+ i! U9 _
    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。( `2 x! m- c& S/ a9 B3 D
    - H0 H( F7 i$ ?0 ~* h9 i) v3 L7 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。
    6 C  H% S- l" f' ?) _$ B3 n
    ( l* Q! @5 T5 B0 s+ T% e以上请指正。9 x4 {5 n7 y# b6 G3 G$ b. w
    " h3 F, e  K% l9 n

    ( V3 Q. W: E1 |* p3 i4 H. e7 y
    ; }, P& x9 p9 V- Z( W0 C$ H" X& |: g! m
    ! G( ]2 D- w1 e7 _
    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
    + D! N/ H% Z" W2 V% E
    TopGun 发表于 2013-2-4 19:10
    ' H! Q8 S- q7 h4 b6 k美国潜艇为了对付埋首，潜艇在水面静止时自然首部上仰。
    / v* K6 q; O; F* X9 ?/ P7 r( \' `
    2 K+ z3 u- U5 [苏俄潜艇因有双壳体所以直径大，附带好处是兴波阻 ...

    1 x+ W+ j  p) @# {5 E4 m3 h# [. r$ h6 ]1 A
    “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。
    ! J1 }3 f- e" _, M
      W3 m, a$ H' s0 G8 S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。3 {2 e/ y- W) W4 X: t' i

    / O$ V( G% s" K* B- }; L# ~) K4 S) n$ [% L: W9 w
    ) A+ X  w: ^: B1 d

    9 Y( a; _1 k) i9 j. b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。- k# W! {7 j% X% q. G! A5 }' c9 e
    & b3 ]% m/ l- }

    3 x; u: A* C/ \: q2 |+ c
    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 ! d: N9 K1 f% V# ]5 N% x) r
    潮起潮落 发表于 2013-2-4 06:22 6 D( O* n' e' u$ j9 N
    “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。) o3 t$ v# [4 q  [* M6 F
    ) g5 e' B; {; q7 {/ O* d: h
    双壳体对艇型有修正调整 ...

    + f# t7 s# }" {) I* E( X4 _9 Q6 [
    & d( g) _9 [" w6 n5 q  j9 R美国潜艇在静止时艇首上仰，表示艇首的储备浮力大。7 c& s+ m2 \! |$ w+ p6 p

    * @8 B1 v% {2 f2 n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。
    5 D& d( C6 E" `$ `, f" K6 J. _$ k/ ~
    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。! d% U2 P2 b/ g3 E4 g
    , ?* I! U$ w: W+ @
    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？
    5 W# E3 {% W8 R/ d! V' h. @
    1 j' x& e/ S2 C* v' m. J5 F; I- c1 F+ h- a& A: J
    % f8 ?! @! `; F1 l
    6 \' v6 H) x& r8 v! X0 _
    8 x% B0 P1 a# ~, A0 d- ?

    + v' `9 R; F$ L: G
    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？! v/ O& T* f: N
    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
    7 p5 k! O" O7 \' Q( O% K
    MacArthur 发表于 2013-2-7 06:52
    $ \# h) _; u, y6 u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？4 v+ ^. U4 c2 F% }3 f
    ...

    . U7 M  D4 ?" Z2 u* d( B' y% R( x' N- F9 k& ?4 \2 r+ Z2 e5 o, {) H1 c
    不是技术流，仅凭上学时对教员授课内容的印象试着回答。) L1 M( U) x% f' q
    : s5 D* n1 R# H# J! N
    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。" s. _3 Y+ M" R
    ' H6 }- J+ Y- ?
    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。
    6 X. Y5 h6 l* {3 w0 q$ G$ X: @( Y" m3 B( F0 g( d- w2 x1 G
    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。
    - x$ R3 ?: N& ]7 p. r; x/ V# T3 G0 P
    1 C1 Q4 c; p% x( [$ Z* U3 Z

    ( ~2 w; T9 ?8 `# Z+ ^' C6 J: a
    + m9 t' I7 M# I4 ]0 c5 J" v  t( x7 D* _' s
    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, 2025-10-14 18:13 , Processed in 0.040085 second(s), 18 queries , Gzip On.

    Powered by Discuz! X3.2

    © 2001-2013 Comsenz Inc.

    快速回复 返回顶部 返回列表