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: 6940|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 2 w6 ]$ w' X1 e/ z

7 y( \$ f* a5 \1 w; C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。
2 \3 W2 N  ?) t* v2 A, X6 f$ j
  B4 X2 a' s: H! S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* W1 x* Z, u4 C. h! i: `* |/ Q- Q+ b& F( L; U% o' s
下面发一组照片对比一下：
% f" l) c2 i# W+ e2 o1 B- ?/ W4 C& {% [' S4 y0 y7 k: Q
1、        低速航行$ z/ d; n2 h5 H0 c

, R# V( B0 B( ~: ~. w
) h' y; l& r; _8 ?BATON ROUGE号9 o8 u& d6 k: H% c

- d. [8 N# e( `$ t
; d8 @% J5 y1 B4 A* m  ^V-2级  L, \0 C1 x9 \  s4 L

% E7 q/ j& f$ @$ A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。
9 e% U' ^4 X! Z; F6 I3 j
2 o9 `8 w4 o$ e+ b) L3 p) b下图为苏联V-2级核潜艇。
+ C% s- T2 _! t
, v3 C- E" R6 {+ D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。
/ {9 F4 n9 M3 A- Y) m0 k' b
& H% c/ \0 a& J: u$ r3 c: W% w% M1 T3 j3 N. M5 x/ _2 g3 C
2、        中速航行$ q! Z2 O5 }- L6 I% v
4 @' ?! L3 \# }
! J- I& M1 m% |
弗吉尼亚级
& {' j& h8 C+ h( h7 Z& M, }- h2 h2 Y5 p! |% U3 ]$ c

/ l3 N. s; f/ Z5 }. TV-3级' ?# G" k3 x) c3 I$ `* ~) D9 m
# W7 e! T' g, j5 A6 p& _- B
上图为美国弗吉尼亚级“密苏里”号，下图是苏联V-3级。6 p7 x2 Y$ i1 y$ Q# m  H' g& r2 N

4 Z7 V- \! n6 O+ \. F3 m$ l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。
" F, [' C  @' R( m  m' y( @* a+ v" s, ?+ `% Z9 t5 K* b
# K6 U1 A7 [8 c  C" n3 N+ W
3、高速航行) Z. {4 i( v. R7 e  p4 l% U% e- b
5 S# {! Z" k4 o8 o) i3 S, s8 X7 S
! z& Q$ g, a% n3 f
高速航行的美国洛杉矶级& }. S5 h; K6 N3 E% Z: x! X  s
- t% m! g' [- z' @$ w8 K3 n  K

3 @0 |. B' R7 j( j! f5 NP级
3 C9 [+ g! U5 N1 B' R  i
8 J  b" n8 t# U( l, y4 ^2 j8 F8 K8 S7 c% J, F, k$ T6 A$ G
C-1级
) O$ a* U( q' x& M" D. i9 f) u# K$ Q3 I8 {. j+ x5 M6 k
) Y/ O  E9 e# x% s( A5 }
V-1级- H; d9 t8 h- @6 r

4 ^7 P; k; L3 g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。$ o+ M2 \! d# G/ U7 q# x! ]
# ^9 a; L) B. u5 Q
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。
+ V$ w9 K) Z; `( L8 i7 i0 }- s* O
. b  f% B) B* o+ b4 R48 L! s% b9 u/ `) x$ ~  N( Y

" Z4 ?2 N$ ]* A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。5 X+ b) S& f) p  N# j: B
( a& k  z7 o4 b  Z
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。& m! U( O0 V4 e: r

% S2 X, t% h: j' D! G8 n6 \6 p! G- t+ f3 a# |5 k# w2 h" a

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
    慵懒
    9 小时前

    • 签到天数: 2288 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。
    : [/ \9 ]* `1 i- `% b( t+ W9 v% F& C! l, \7 Z" w& T
    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
    5 \5 I3 B/ o! `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 ...

    # ^/ K2 _8 L2 W' A* [- U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。
    $ e- b3 G  }* T2 |7 I. H. ?. u1 g% 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
    : c: @4 |1 n3 g& J# F; r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 ...

    " X% D7 Q. U  q) r9 T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
    , C; G4 R- @* d& l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 ...
    ; a" J. S  L& R+ L6 Q6 d, j8 ]
    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 & z* m6 w; R# [3 H% |1 x4 j' n
    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 ...

    ' l! d0 X) k7 F+ T1 a% u/ ]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。
    * `( U7 E8 z/ k( W. _/ {. O! ]1 ^/ h8 Y/ g2 b0 h0 Y
    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 . k+ b4 M6 b) c
    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 ...
    8 D' c! j8 w- j% Z0 Q4 Q3 T& j+ t3 a
    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 4 X5 K7 @, u( s

    ) Q" U) P3 r5 u8 k3 D5 u发几张线图比较一下% `" I7 d& z! Q9 r
    7 f, y8 e  ~2 v/ V

      W1 Q- M" V& U# f( a6 ]5 o洛杉矶级, f# a0 \+ W2 C5 l, z& A- U4 E* D$ T9 V

    - ^% z& _" F/ t2 j) a$ P4 X* g- ~
    , B; |; j0 Y4 a% g  ?9 Q8 `5 R4 a弗吉尼亚级
    ! q* b0 P- v3 d& U# H
    6 s& ^- J  @3 [1 @* n/ T+ @
    2 c2 v: m' \6 g( y6 r$ g阿库拉级: |0 H) ~. k; |1 m8 }* \

      m* a2 d, u1 S9 T* `) M! x8 y+ z/ q* j5 L& `! A) b& v: }4 B9 e
    阿尔法级9 d- w$ C$ |5 p
    7 s2 k" g  S/ v, C

    4 {7 _, P$ \) n5 @; b, E
    2 Z# i& Y3 g* C, b亚森级
    0 _& `; T( U& F& y) O1 F; v/ B3 |  ^/ }
    ' b; @: S1 l$ b2 Z7 }7 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。" v. N0 d( m8 I+ x* L
    : Q. {& H4 Z5 |& r; q1 [. Y
    个人认为，美国核潜艇里，最具水滴形造型的是鲣鱼级。
    ( i& T; h; w* B  I; X
    * j$ f% m3 {% Q) x3 M4 x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。
    - K! X# I, R* N: W$ G: X( [, h( ?* \
    ; ]7 D5 b0 k3 x* l1 a( S. _$ q7 ]/ j' T# M4 d0 B0 ]8 y$ J/ B

    ! _8 g7 g* V' g3 f! y0 f! M3 I9 l, ?2 x- k9 e8 u1 c. f; v
    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 ! P( X  x6 D0 i' ^
    发几张线图比较一下

    8 g5 I# j$ T% S( H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
    2 S) V+ n5 i& L2 [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？
    ; G$ _0 c0 x) L8 U, m" H3 X' L9 w

    , ?+ v4 R6 u6 p/ F7 K7 [" D4 m& Y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。
    6 V, M1 y1 k& ^- m0 [- D0 g' V8 c
      d' J. G  w& d1 G
    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。: _, R, O; a6 I* T% J$ u5 G( G  b/ m
    / a: j! X( b" I9 ~& Z2 w
    苏俄潜艇因有双壳体所以直径大，附带好处是兴波阻力小。
    . _) J4 M* [* O: m: W5 p5 a# C# G" r
    以上请指正。
    . I. s+ P. a0 k- O% K1 ^2 p  t# i% y* \5 E

    9 Z9 h6 V; U& f; U8 ^9 U0 v" l1 R( L# C; K8 S
      S- G& a+ |" S% S7 x
    : C& m, j# j- ^+ U& f
    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 ' I; P/ ?- W8 L
    TopGun 发表于 2013-2-4 19:10 4 o) d8 Q7 m! l
    美国潜艇为了对付埋首，潜艇在水面静止时自然首部上仰。/ Y& {% V+ h4 `* F; y2 r  D8 A
    . d5 j/ c+ }# E; N) e& b
    苏俄潜艇因有双壳体所以直径大，附带好处是兴波阻 ...

    ' q) ]8 v# y% X5 j. Y5 f2 v$ [8 m. F: x9 c) Y- R* f5 e8 D
    “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。
    & }: g% J! W- s, e
    4 o/ q( ^* l2 j2 X4 N  V+ _- {' ?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。
    # _" |1 A9 c3 ]
    $ P2 R7 C1 P) \6 {
    % G& ~" O% y9 G' _6 X9 o; G4 M, j) {: N+ ^3 _# q

    6 \1 Y9 p$ F. u. m4 y! 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。
    % B3 P0 [3 r: Y  a6 g5 M
    2 R! y( r5 K/ v2 p2 R/ ]  b: C2 h, L* G: }3 c* }5 U4 @
    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
    2 u3 L  D/ z, i* C
    潮起潮落 发表于 2013-2-4 06:22 * b/ G; ^5 ^: ?; t0 _: b
    “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。
    ' b6 C- E' ^2 t6 N& M  y9 n, h) d% Z* V0 k8 p; I
    双壳体对艇型有修正调整 ...

    / X' r, v7 U2 l4 F: M
      \1 Z3 J' A# K0 N0 x美国潜艇在静止时艇首上仰，表示艇首的储备浮力大。6 R% C1 b( ?, S, _3 i) _
    ( J# C5 d# N& I
    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。6 \! y2 X& B. c

    6 B& b' n: o: P# A" W; J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。
    % v: l& r9 P) D2 r2 ?+ I& F
    2 o) T3 s( w5 ~8 _  _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？
    1 J0 Y% v3 b$ D' U# a# [* z4 w0 Z1 V* x( }. A# J7 v
    3 Y; V1 ?% P% ]" l4 s3 [0 @  U
    , ?; V6 F9 t1 z4 F7 l; }

    / y4 K  b4 m1 s0 ^- y
    ; v2 i. V* V& r& r8 k9 e3 C4 \- k* k9 w# `0 q* x+ B9 ]" ^& {
    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？
    ; [. Q) D+ Z7 b( H7 x9 k4 U
    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 N2 W$ f$ L/ I2 q
    MacArthur 发表于 2013-2-7 06:52 9 J7 h" o; s/ 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？
    ) L, k4 v! `/ x$ \4 ? ...

    0 Z# c" v8 x$ |5 r1 u* T$ b1 H3 ?$ E) f6 f3 c5 b2 Z/ t$ E+ e
    不是技术流，仅凭上学时对教员授课内容的印象试着回答。  c- n- N9 Q8 v+ X( a
    3 A8 n) r2 Q8 R" B
    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。
    & p% ?+ }+ L6 y% C
    0 e& W8 w- \/ ]5 h8 Q9 P  {7 U3 p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。+ s7 x# S3 \; U8 _, H8 r! U

    ; f5 k4 [; m; M1 r1 m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。! I# \" G- M$ M! O! V3 y$ ^2 L
    2 q; M$ V$ ^) ~- _

    ; j! A$ B# \/ D/ m8 h
    % z! L6 D) u" H/ y2 ^: U
    + l% B$ p  |. I) M. r' |/ j: H/ O, |4 ^# _1 L1 t: B, {
    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, 2025-1-11 20:05 , Processed in 0.043378 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