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单壳体、双壳体、个半壳体,潜艇外壳有多少种,又有何不同?

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干练水手

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发表于 2019-12-23 12:21 | 显示全部楼层 |阅读模式

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和坦克装甲一样,优秀的潜艇外壳也能大幅提高战斗力。它是确保抗沉性、快速性、静音性的重要装备,重要性丝毫不亚于声呐、反应堆等装备。

从历史发展来看,潜艇艇体结构分为:单壳体、双壳体、个半壳体、单双壳混合式等四种分类。各国不同的作战需求和环境需要不同的艇体,随技术发展一步步延伸来,各有优点和缺点。

西方国家的潜艇用单壳体较多,苏俄潜艇用双壳体较多,现在都朝着单双壳混合结构过渡。

一、单壳体潜艇。

从横剖面上看,单壳体艇体只有一层耐压壳,所有武器装备、人员、动力和压载水舱等都装在耐压壳内。

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这种结构的好处是:

1、结构简单,没有复杂的舷间结构,焊接施工容易。

2、同等艇身直径下,单壳体内部空间比双壳体大很多。

3、同等舱内容积下,单壳体潜艇浸湿表面积小,阻力小、声波反射面积小,能降低搜索距离,增加隐身性。

缺点是:

1、单壳体潜艇压载水仓少,储备浮力小,一般只有排水量的10~15%,所以抗沉性差。美国洛杉矶级核潜艇经常进行紧急上浮训练,就与其单壳体结构储备浮力小有关。

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2、耐压壳体直接暴露在外缺乏保护,受到反潜武器打击或撞击时容易受损进水,防护性差。

3、单壳体潜艇没有双壳体结构的舷间空间,不利于布置装备。各种液舱和设备集中在艇内,对潜艇内部规划、艇体配平是个重大考验。

4、舷侧阵声呐只能布置在耐压壳体之外,形成凸起结构,会破坏流线艇型,增加附体阻力。比如海狼级、弗吉尼亚级核潜艇艇外的三大块声呐阵列就是如此。

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▲弗吉尼亚级核潜艇艇外的舷侧阵声呐

5、单壳体潜艇大直径耐压壳受工艺限制,艇体型线不易弯曲,潜艇表面光顺度不好,影响航速提高。此外,耐压壳体外加挂消声瓦也不方便,影响隐身性提高。

二、双壳体潜艇。

双壳体顾名思义就是两层外壳,耐压壳外再用一层轻外壳包裹起来。两层壳体间用环形肋板、骨架等结构支撑连接起来。

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优点是:

1、轻外壳不承压,容易加工弯曲,可以将艇体型线做的很光顺,减小水流阻力,提高航速,降低噪音。能加挂更多层的消声瓦。

2、抗沉性强。双壳体潜艇压载水舱多,储备浮力上有先天优势,一般在30%左右。受损后生存能力强,尤其是遇到海水密度突变导致的“海中断崖”时,储备浮力大更有可能浮上来。

3、耐压壳与轻壳之间的空间很大,预留了0.8-2米左右的距离,以便于将来维护整修。这些舷间空间可以布置压载水舱、燃油管路、武器等大量设备,减小了内部空间占用。

4、防护性能好。双层壳体对低等级打击或碰撞防护性能更好,对一些轻型鱼雷的聚能装药金属射流也有更好的抵御能力。

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缺点是:

1、耐压壳与轻壳之间焊接复杂,需要由技术非常精湛的工人人工焊接完成。

2、艇体浸湿表面积大,阻力高,高速航行时与水流摩擦流噪声很大,是潜艇的主要噪声源。

3、同等直径下,双壳体潜艇内部空间小。要想增大空间布置大型设备,只能不断加大尺寸和排水量,所以苏联双壳体潜艇经常比美国单壳体潜艇排水量大数千吨,体型也大一圈。

4、双壳体潜艇总装着一大堆水航行,对机动性不利,浪费能量。
三、个半壳体潜艇。

一、二战期间,有一些700~1000吨左右的常规潜艇内部空间小,放不下更多东西。如果做成双壳体结构舷间空间又太窄,还额外增加重量,于是将压载水舱加挂在耐压壳体外部,成为个半壳体潜艇。

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此种结构介于单双壳体之间,能解决单壳体潜艇的部分缺点,现在已基本不再使用了。德国的IX型潜艇就是个半壳体结构。

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四、单双壳体混合式潜艇。

实际上,并没有纯粹的单壳体和双壳体潜艇。大部分潜艇都在整体属于某一结构的同时,又在局部使用另一种壳体结构。和风漫谈原创,禁止抄袭。

如美国鲣鱼级潜艇大部分是单壳体,但艇身中部又有一部分双壳体结构。俄罗斯亚森级潜艇,前半段为了布置声纳选择用单壳体,艇体后段则是传统的双壳体结构。

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▲鲣鱼级潜艇 深兰色部分为双壳体

单双混合壳体融合了二者优点,解决了一部分缺点,是未来艇体的发展方向之一。

综上,各国设计潜艇时依据自己的作战需要和使用环境,对潜深、静音、火力等指标综合权衡,再此基础上选择合适的艇体结构,最终得到适合的潜艇。也说不上哪种结构更好。

和风漫谈原创文字,欢迎关注。图片来自网络,个人观点,仅供参考。
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