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: 7898|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 8 b1 }8 s, ^) C2 y1 Y( V" l: b
6 z% o9 o2 X# T/ [' T+ Z$ V0 [
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。( \( @- I2 i2 W, a5 |
* ]/ X8 ?! }, m, A8 h
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。
: B2 H! A6 z' q9 P: T& S! m$ F; g; b0 H+ q, D3 k
下面发一组照片对比一下：
9 @* t% R' N* m( I4 d: x* v! p. V! F+ x" X
1、        低速航行
  j0 _: f3 ^! _# f' i% K0 ~: _' q3 b* p

5 y2 t8 n2 c, `! f8 X; NBATON ROUGE号
1 [& M6 X3 ?! F$ _; H. d8 N% K; w, A: Y
5 F0 x$ V; i; j. D1 N' F1 |# s
V-2级4 E8 o  T% n) N4 r) _. a

8 S2 h5 [: H8 ~1 u7 H/ ~% ]2 r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。1 y* V: b8 x3 J% w7 k) [* c# c
8 c( N" L$ [' j6 D) O! s' F
下图为苏联V-2级核潜艇。+ Q9 I+ N; z6 t* C* h6 r2 j: T# L! h
/ o8 [$ Y+ w4 q* Z
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。/ Y7 d: q% Y9 y

. t; T0 I0 ?1 }% A% u7 q/ C
" _, K; c7 H( z5 O+ M2、        中速航行
8 w8 g  |8 Q4 t5 r9 M
' S+ f1 B( j7 `1 i, E/ t$ g/ F. e8 R7 |% \4 o; t- A! R# Q# E8 i  D# E
弗吉尼亚级
) j! N6 {' f* z1 o8 J* w' E
3 u( L( m) [" b4 J% e, w2 k  W/ C. |- d, a, T6 I+ X4 \" s' g
V-3级
9 Q5 f: s! V% X, Q( K' t9 T, V2 F  ?! k7 B0 d
上图为美国弗吉尼亚级“密苏里”号，下图是苏联V-3级。; z' W5 ]) W4 ]. I
6 u5 y) Q8 c: `* \6 Q' j4 v
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。: [3 }+ g- E+ _6 Z) x; D. f* W
" e0 S0 ^/ }9 N+ f  B

. C, M' r! j% w8 k; R3、高速航行
8 R8 k% U4 D) D9 }0 J# v7 W* L8 [, W9 o6 B( ?5 ^2 L) u% t; C6 g

; @. E4 f" G. s' z' I6 \: g高速航行的美国洛杉矶级. j/ z# P0 E  k- N0 L
6 h  [" r9 u6 i( C/ b4 x, h

) f" r+ E& I# c6 A, C4 vP级
9 T2 S3 n, V' @/ `' k: F8 [6 W2 e/ L9 R! G5 L. d6 F' ?

$ v2 C( G, S9 q7 x2 A, r- l$ H8 o* UC-1级
# \$ }. B" m  r' f( X' Q5 y& [6 N5 e! i$ v/ U
9 o1 z0 v2 {" [" J
V-1级
2 k$ I8 L9 P6 f: F5 |- }2 R& Y0 `4 N7 v. p" y
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。2 L8 u# K$ A" e& f3 u3 [
2 }/ r! T: o" F0 V# y
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。$ f, U1 t0 K* F; p
. _# z1 j1 u8 t8 _
4
! T; ]: H3 n+ \( Q, ]; w3 N# A2 A/ ~6 s
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。  K6 F. N5 ?+ q- v

: i. _, [& X  }+ A9 e4 g2 @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。
6 P, a' I4 P# Z6 o. {" R) g3 ]# H( O1 P
% g( R' S/ m( A( l' X: ?# f

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
    5 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。
    ' }& F7 g0 \7 W* P# f4 p6 a3 h0 n
    - U6 }$ t% U3 w8 o& H# m/ }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   Z$ q# g2 n3 e. Z" m! v9 G9 u: j
    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 ...
    . f7 W: u$ P# p9 T" z
    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。
    : a4 d4 j4 k% F6 W) p, E
    : W( w5 S3 `3 H+ {! o5 k+ ~/ R. q
    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 4 m/ q3 Q/ z% T7 M# L' z
    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 ...

    5 W2 Y( K. Q( G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
    & j' `. o* L9 ]( q. 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 ...

    / M/ m  \, Y, {$ `; l: Q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
    , G2 }  x5 Q# y: H* s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  K4 h7 s, k$ J4 s6 L1 ?9 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。1 B; @0 b6 @$ x( K" G

    % p  Y9 e  p  w7 L  P
    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
    0 }2 K' \* |7 ]9 ]; K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 n# M+ i1 z; Q( G" ^1 g% N9 U3 m
    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 ! E1 z2 U& A7 ?0 B
    . n, V8 D: K/ }+ A+ }2 X
    发几张线图比较一下
    6 s3 a! v; T: Q$ n/ p" B  Y4 E4 c8 p& m, ?6 H- Z

    ' G  Y, L1 z" R% A7 ?. C洛杉矶级
    1 L& O+ @0 q# X* C6 |8 h% s7 T, |, C
    1 m# [+ T7 j+ I3 w2 j* T
    6 X4 ]. B9 H% ^3 W+ J! G& Z弗吉尼亚级* i- u! _+ g. b$ q4 e1 F9 x: k6 K

    ) F2 n& r1 ~4 e7 c" r, j( U+ j
    阿库拉级/ q# T6 J; ?7 R! D- g! d! o. ~
    ) y+ _& `4 N4 b( o' f( |9 H" E

    - d; ?( ^, c9 D. J% M0 m/ p& m阿尔法级% x; B1 ~. k3 E: b( X* T
    7 d, y* Y9 ]5 z1 m& z
    5 ^# t& J( o. a' m. M

    1 t3 b, r9 Q5 r5 L1 f/ x亚森级* ?2 ~0 z. K3 g  X% S
    9 {5 e$ `# `  I3 H' r* X+ d
    7 \$ s/ v) u" J$ c* J! k8 N
    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。
    & I- L+ ?0 c8 f) ]( {4 ^
    3 [# G1 S  Q8 x7 N) {0 ^个人认为，美国核潜艇里，最具水滴形造型的是鲣鱼级。+ a% Z1 N4 T$ C; Y
    $ ?; H* f4 U$ 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。/ m1 z  c$ K' n

    - Y# r6 n: s" m% w1 k( p6 v( f# U+ c% Y+ k+ e8 z1 y0 Q

    $ t% `2 _, ~8 k5 `# F7 C
    4 M  p/ n& q) d2 I4 n  ?; k* T7 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 / ]; c/ W7 b8 p7 M+ t7 Z
    发几张线图比较一下

    ' e9 p9 @$ B( n8 F# ^2 b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 8 a- h# q5 d9 \4 L) g$ x
    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？
    / f3 J4 l2 E# u2 @! m1 i: u

    9 P. X& X) |$ G2 y  m- w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。
    9 q, A. R# }0 P" e( T' j+ h8 b; G7 G* p
    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 g, @2 z6 I$ a
    1 @4 m* Q1 J& T* P& R
    苏俄潜艇因有双壳体所以直径大，附带好处是兴波阻力小。
    ; Y1 G' s  X. j* ]+ z* K* L2 ~+ ^- `) s4 Y. O; A/ N' z1 o
    以上请指正。  H  `4 O! A  o9 ^3 H" }

    ' \7 [4 Q& P! C! M  h5 ~% T
    5 o1 ~: P: G) _4 X' n, _" s% |$ ]! b2 c& T

    0 ?, \1 c1 p' w- T5 s7 ]( T/ O, {$ d/ P  M0 d& u
    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
    : U8 {! d9 t; ~/ P
    TopGun 发表于 2013-2-4 19:10 + Y2 b* k' A; M
    美国潜艇为了对付埋首，潜艇在水面静止时自然首部上仰。
    ; l5 A8 q9 k7 E+ @# M' L  Q3 a* X4 b7 |8 Q8 @
    苏俄潜艇因有双壳体所以直径大，附带好处是兴波阻 ...

    ' T2 X# F, L6 F; k: K! N. Y# }- U7 W. i5 e2 U& a% r
    “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。
    4 v8 k2 y1 s$ Z/ v0 e
    ; z5 a1 R7 ]# M# h* m# J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。
    & V9 @! R. s1 x6 T% a8 `7 f) m/ v+ F1 \/ ^+ ^! U7 X! @8 z7 P" z
    ) U5 g4 i4 V5 _  [
    6 o% u2 {' `" X/ X2 L, C
    ' z" E. v5 R1 b: @3 Z8 {
    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。
    4 P% S6 ~0 s' c+ ]- Z9 t8 F' ~+ z) ]( E& Z: E, R
    ) d' D* ]( h9 r
    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
    * B- U: o& r* g' T$ d7 }9 @8 N* d
    潮起潮落 发表于 2013-2-4 06:22
    9 X5 V% w8 D7 H“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。
    5 B! E  ]( i3 C% u* X& {4 n% t! Y9 I# h2 @: {# E
    双壳体对艇型有修正调整 ...

    . S* b$ n# ~) `# y$ b9 F
    3 {$ p7 F/ j6 `美国潜艇在静止时艇首上仰，表示艇首的储备浮力大。, G% O  A6 F) e- p4 d6 l' o

    6 {! _* L! Y' ~( m( p' q% z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。
    , E/ i  o( b5 Q9 P5 V7 d7 R+ B2 S0 e7 Y0 Q
    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。9 i  J9 x! Y8 f6 A8 w+ V
    / b0 {' O9 C$ Q- v6 j
    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？/ j$ U  X9 U% w8 C- U

    0 P* v- p( s) G6 ^
    " B1 e3 c  D2 y+ V9 v7 R9 y! o+ u" z% S" R# v5 L: P# Y" @

    ! ^& I) C/ g4 q9 K9 K% ]. d% Q. p" G* r6 ~4 r( B' A3 Q5 z
    3 L8 A& k: R/ E. n/ y; ]
    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？0 }" w! V0 w0 ~" ?
    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 ; H/ C% n0 c- J" x, x* {8 j; T6 g; i
    MacArthur 发表于 2013-2-7 06:52
    . }' a& _8 a" L# b0 y% E+ K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？
    + J3 z  R2 s) g ...

    ; }  {/ n" F$ O  C7 b: r8 x4 z6 T9 M- G+ P. w
    不是技术流，仅凭上学时对教员授课内容的印象试着回答。
    7 B0 H( f$ ?* K$ E
    " z. C6 U( c/ j5 X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。& _9 v- C, _5 @: ~) T' e9 K* B& C

    ) ?" I) Q- S& k: Y; {2 z9 P: E& F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。
    & j3 G. D5 h' N' L
    8 Y. q% q( e  C+ q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。
    % Q5 P5 x/ P' H' _) |, A/ z: B
    # q7 h$ f' R6 f* `
    ) D! e+ O4 G6 c" u. [* _
    ; u8 k% m1 l0 U) p* Q* N% r
    ) c3 N% Z2 }% t/ i& r% c; E: m+ }. b4 C$ T4 v0 Z4 M
    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 14:46 , Processed in 0.038551 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