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潜艇单双壳体结构的差异与利弊.doc

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潜艇单双壳体结构的差异与利弊.doc

上传人:小sjj 2022/4/20 文件大小:1.65 MB

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潜艇单双壳体结构的差异与利弊.doc

文档介绍

文档介绍:浅述潜艇单、双壳体结构的差异与利弊
在建中的德国214型单壳体潜艇分段
一、潜艇单壳体与双壳体结构的区别。
单壳体潜艇的艇体由耐压壳体组成,在耐压壳体外没有包覆物,耐压艇体直接裸露在外。
双壳体潜艇的耐压艇体全部被耐压和非耐也最佳。
单壳体艇主压载水舱只有艏艉段有,储备浮力低一般只有13%左右,低的甚至不到7%。
储备浮力低当然有其弊端(后面详细展开),但是也有其优势。与双壳体艇30%左右的大储
备浮力相比,单壳体艇在水下的满排吨位就要小的多。打个比方,两艘水上正常排水量同为
6000吨的单双壳体艇,到了水下单壳艇的满排最多增加13%的储备浮容积和4%左右的其他
非耐压非水密结构容积,此时单壳艇水下满排不过7020吨。双壳体因为高达30%的储备浮
容积和10%以上的非耐压非水密容积(双壳体艇上层建筑较大),水下满排将达到8400吨
之巨。换句话说两艘水上排水量相同的单、双壳体艇,到了水下双壳的要比单壳的多带1380
吨的水。在同等推进功率下,水下吨位少的潜艇自然跑的更快,因此单壳艇的水下快速性远
比双壳艇要优秀的多。
对于潜艇来说,水下最高航速指标有重要意义,关系着潜艇能否及时到达指定地点,去完
成指挥部下达的重要任务。在潜艇占位攻击和逃避敌反潜力量追剿过程中,较快的航速指标
也能提高潜艇的攻击成功率和规避成功率。所以,让潜艇拥有良好的水下快速性几乎是每个
国家海军的基本要求。在这点上,单壳体结构潜艇具备原生性的无以复加的优点,是其他壳
体结构潜艇不能比拟的。
建造中的214型单壳体艇的分段
(3)下潜速度快、艇表开口少艇体光顺度好、声反射面积小隐蔽性好
单壳艇的主压载水舱容积小,只有艏艉端有两组主压载水舱,储备浮容积不过13%左右。
相比双壳体艇的十几个主压载水舱,单壳体艇从水面状态转入水下状态的时间少下潜速度快。现代潜艇逐渐以水下航行为主,但是非核动力潜艇水面航行时间还是较长的,为了避免
敌航空反潜力量攻击,提高潜艇生存力,一定的下潜速度还是较为重要的,在这点上单壳体
艇因为主压载水舱容积小,储浮少下潜时间快,有一定的优势。
单壳体艇的压载水舱少,上层建筑等非耐压非水密部位的容积也小(详细见《国产潜艇的洞洞为什么那么多》此处不再赘述),这些部位的艇表开口数量也就比双壳体艇要少的多,艇表开口较为容易控制,在改善艇表光顺度上比较有利。这对于提高潜艇的水下快速性,降
低高航速下的流体噪音,提高本艇声纳有效工作距离有利。
在相同耐压舱室容积下,单壳体艇的湿表面积最小。浸湿表面积少,意味着声反射面积
小,敌主动声纳入射强度就低,敌对我潜艇的搜索距离和跟踪距离就小。便于规避敌反潜兵力的搜索和鱼雷末主动导引头的搜索跟踪,对于提高潜艇隐蔽性,规避敌方反潜武器攻击都较为有利,能提高战时潜艇的生存力。
向分段吊装设备的美国弗吉尼亚级核潜艇
2、单壳体结构的弊端。
(1)储备浮力小、不沉性差、生命力低。
单壳体艇的耐压艇体直接暴露在外,耐压艇体没有任何保护。在发生撞击事故和遭受反潜
武器打击下,耐压艇体容易破损并导致舱室内进水。单壳体艇的主压载水舱又小,储备浮力
只有13%左右。西方国家的单壳艇又采用大分舱结构,一旦耐压艇体破损进水,失事舱室的进水量,往往比该艇的储备浮力大的多。潜艇要靠排除压载水舱所获得的浮力重新上浮到水面很难,失事潜艇容易丧失自救能力后座沉海底,给潜艇和艇内官兵的安全带来较大的威
胁。
单壳体艇的主压载水舱少而且过于集中,艏艉段两组压载水舱如同时遭到损失,潜艇将立刻失去所有储备浮力,潜艇的不沉性将彻底丧失。如果艏艉组压载水舱中的一组失去水密性,则容易使潜艇失去纵倾平衡。比如艉组压载水舱失事,就会导致潜艇大角度尾倾,严重影响
潜艇潜航时的安全。一旦首组压载水舱失事,则会出现大角度首倾,在这种情况下,潜艇要以正常姿态回到水面几乎不是可能的。如果潜艇失事时航速较高,事故潜艇的首倾角度往往
难以挽回,造成潜艇撞击海底或者突破极限深度,出现严重的安全事故。
所以单壳体艇与其他壳体结构特别是双壳体艇相比,生命力要差的多,这同样也是壳体结
构特性所决定的。
(2)均衡难度大、操作要求高、肋骨内置、对线形适应能力差。
单壳艇主压载水舱少,又分布在艏艉端,潜艇进行均衡的难度较大,在上浮下潜和潜航过程中,艇体均衡的操纵能力较差,对操作要求较高。这就对潜艇操纵的自动化有了较高的要求,对舵信人员和指挥部门长也有较高的业务要求。
单壳艇耐压艇体上的环形抗压肋骨是内置的,当潜艇进行内装时,大量的电缆、管路要进
行穿肋作业,增加了工艺复杂性,提高了工程难度。突出的环形抗压肋骨又占据了宝贵的耐压舱室容积,也会影响舱室内一些设备的布置。
单壳艇对线型