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: 7908|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
9 m+ W2 V/ O) w1 O, L& g. F8 |: m4 Q2 D1 T2 ^3 T) u+ g0 T' i
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。8 B! k3 p7 F# d3 p  y0 }# X. v
. d1 [3 Y( R- t! m: u0 c
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。) r, A# F6 F: B4 e/ c! U

( \5 E! v  h, X$ w+ L# q- G5 Q% q下面发一组照片对比一下：2 ]! |# M# F1 k2 w

& N7 q  \  e; x: i0 C5 \" H( S1、        低速航行
+ x! K$ }3 C. i( }3 ]5 M
% Q, I. G" h0 I" ^" f
) Q( U+ j" Y3 E& [# VBATON ROUGE号
( Z, I. \- u% ]8 D6 g- A
/ g+ M+ L- D! z7 g" ^
( Q0 `. f( u9 j  S" W* OV-2级& a$ w8 u& R8 F; f+ `) J6 G

& `6 @# G# T" A9 W* j; V$ r' B6 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。! G( G; }; q* }9 w0 B
, Y! q- j8 v* l" Y
下图为苏联V-2级核潜艇。  j9 R7 }# P- l5 c/ s

8 C2 Q0 [: B7 l3 }, D8 {& d$ v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。4 b9 T) r- n6 c, M- A

" w" t/ F; H1 E1 X' p/ [% n6 y; L* a% E. m1 u9 R  }# X
2、        中速航行
' C. a( k7 M1 q  M
8 R, l9 D$ Q/ T9 \: J
/ n# u1 i* S" `: L* j9 D弗吉尼亚级' r9 N# y! Q" b1 f

# |& k8 Y) k9 n4 ^9 _
3 T. a4 O. k3 p) }V-3级  D2 K5 G) H: v8 A0 l' P

) a3 |6 b- i! v上图为美国弗吉尼亚级“密苏里”号，下图是苏联V-3级。
* {$ a( y! E4 u. F; S/ [+ Q9 C4 d5 p! ]9 k) ]  a
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 W) V3 z5 U/ e
* ]) F' g" t" y
4 ]. e' i, l6 M3、高速航行
  y" {, f; `7 l' ?
* G/ d9 J* f/ ?" L$ ]+ {
8 m( ?' y$ _( X  T# R/ o高速航行的美国洛杉矶级& q* x* P1 s% D2 q$ f$ |$ \8 _: q
( p8 I! Y: [3 ?. e
. F* R7 g$ @5 k! X$ x9 O6 w% p+ M
P级$ P( e1 u2 e! f( M$ I% w6 R5 r
4 w. P/ v- V1 f' k) \! s; r/ X
+ S6 X5 _7 ~% d, F) J# U4 }# O7 ^4 |1 k8 L
C-1级
5 A6 w* @  p6 z3 V' A
* o+ u# ]4 J$ e0 A* s& Z% f8 i' n$ J5 q- p. S! T) y
V-1级5 Y" i1 V# u7 ^7 B" P
" h3 U+ e, b* S" Y6 l( o7 W
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。- t) N/ J% C0 q8 I( a  \" C
% c) e3 U( J5 F3 x2 {
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。
& e$ L* W% b1 p# W0 }: N7 Z' G
; m* K+ N, t6 g" c# Z) o3 q1 e4
7 [  z  m6 B: l$ X2 ?9 F( c( N  _. I% U, M9 X, l
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 ]# J6 h* k, L* p, F

/ }. O, ^9 X# g; i3 v+ |, _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。1 k" U9 f5 R- e1 ]& Y2 X8 F

0 F4 U7 d) D! [# z8 d2 n: f" ^. N0 Q8 `) h6 N2 W8 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
    12 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。$ _0 J% Z# E' {" b
    - _6 {7 q" o" _
    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 2 Q1 Y2 u  c/ U, a7 t* `
    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 ...

    6 z# ^  {) l, ]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。" o, o/ v' U, R- c' O+ U
    8 q5 ?# e+ v8 z/ J
    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
    1 U7 {- q' z) q% I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 v% Z; S4 X7 D7 Z6 k: f9 M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
    0 a) u* t7 @. U5 ?% u% o$ A( O5 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 ...
      {% O! R) D( H8 Q& o/ z  |
    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 9 D$ }8 h' a+ r. x0 ~: U, O
    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 ...
    2 _; P' k( c$ X: e/ H; @
    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。0 r) [' [' A! N3 X+ n$ c5 G! j

    ( o) @7 Z6 `/ E% R
    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 $ K9 Y1 e8 k, a( c8 N$ _1 W2 O  I
    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 ...

    , z: J$ @/ [, S& U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 3 X1 x( ~8 U4 W% [  o

    ) \: n9 b5 r9 l/ \6 m! o/ U( {发几张线图比较一下
    & d0 T0 m9 K' E. D6 X  V& |2 v% P

    7 a8 K3 W. C, X7 B" m; o( b洛杉矶级) X! q1 z' C9 f' m! D. k: |- g
    ) r0 k$ P6 s( Z

    3 ^6 S( V6 s' E4 C9 g& w" a4 d弗吉尼亚级8 A3 z- Q  [/ L) z+ z
    % M- m  h% }2 _9 R. P" b0 Q" k, H

    , g' r0 l- ~* n) z1 b: [阿库拉级
    ; N  ]0 e) u& ~6 [8 U' H+ u( B: @( g: Q2 K( \& F

    6 H; [4 B$ V4 F5 d4 f0 U' Y8 z: {阿尔法级2 X$ T4 y$ `+ n8 \7 U

    % q: ^  r4 X4 \; T! I3 a$ ?
    ( x0 d7 c- Q! E8 x$ H0 l3 \1 \/ b2 V& }8 P7 I. S
    亚森级
    $ \1 P! t! q" n* K+ @* x- g6 \% |( L0 t- s
    / A' @  I+ G8 r4 k
    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。
    0 O- ?4 v$ z' R7 }7 l  U- }0 Y2 Z
    + N- G0 L% x0 v个人认为，美国核潜艇里，最具水滴形造型的是鲣鱼级。
    & L# R% {. k; D$ N" S' }5 ~, i% [
    3 m0 K/ k& `0 e( Y, u0 M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。
    ) m: p) u, h2 ]: `! L
    ! E0 U' {# V' M: G. ^" u* O8 O+ W0 G$ A$ a* ?' {0 V! N0 C

      u& A0 ?  X  ^, |- H" c. s1 O- ?7 A' n
    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 4 H7 t9 C7 E: |: m/ X4 [
    发几张线图比较一下
    7 j9 y1 ~( D; _  y5 [. S0 v& T+ W
    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 1 O" ?: }: O& S" D0 S( Z
    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？
    1 v/ j$ c7 t7 u3 S
    " [: O( R# R$ ]* W  F: x
    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。
    8 P1 m1 O# s' t. {+ U
    9 V8 O0 x' {0 R% q
    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。! H% s4 p1 E3 D, K! w+ U4 z' R
    % R  b! F$ V! `% {
    苏俄潜艇因有双壳体所以直径大，附带好处是兴波阻力小。
    ! {! B+ M% D* M; I3 W2 [% g$ s* T$ D
    以上请指正。
    8 F' x! o) Y0 E3 u/ f# ?% t4 C7 _9 ^: S8 @3 c; m# D

    % F+ L, H$ Q. I  _  {( J) f3 x7 P3 I- p" _5 I7 |/ k1 v( Z

    + F( ^, `$ L6 I/ ?4 O
    ' X; a' B/ C8 {5 C/ n8 c
    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
    7 y+ ?( Q  R4 Z% I; J4 M
    TopGun 发表于 2013-2-4 19:10
    3 d+ c  s/ d6 t; X4 Z美国潜艇为了对付埋首，潜艇在水面静止时自然首部上仰。: G3 s3 L. R% S
    % R: T( P0 b8 T' T, A
    苏俄潜艇因有双壳体所以直径大，附带好处是兴波阻 ...

    ; ~2 `2 i8 l$ r& ?3 f5 ~2 E/ v' k
    2 h% L5 _6 p4 i“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。
    9 M3 W% n" A5 R+ D5 v1 ~: a3 W/ [$ w& I" C; m
    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。
    . a- M# u: z+ r8 R4 B
    1 x# G0 d# k/ O! P- c) R* K' q8 ?5 n; v% y0 d% n

    9 R7 {& J" {! w! h( B0 I2 ~
    3 V: N1 N! ]% e2 H2 f+ |% P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。* V* w9 ?) i0 e: W$ ^
    % A" \# m0 S3 P6 {$ z+ z
    & T1 P9 t" e0 s2 p3 ^4 Q
    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
    ! H9 p$ V2 u# \6 s
    潮起潮落 发表于 2013-2-4 06:22 / W1 x# W# u) w1 I" X) P# z5 J
    “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。
    # _+ t4 H% ^/ r* q4 |7 l. |  o" b' m4 A/ y( y7 U; d$ b
    双壳体对艇型有修正调整 ...

    4 U5 v; V1 R; k; ~' B7 b. o" Z8 C5 W: G
    美国潜艇在静止时艇首上仰，表示艇首的储备浮力大。
    9 J4 ?. w& r  T8 M: m# a3 N2 C
    7 r$ L/ L3 e* \: a# l* }) J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。( e6 x" j6 j) m  H; D
    5 y' G3 h8 f# E( I6 g, n7 n
    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。  M: y' h; }9 f

    1 P2 t9 G$ [" N: x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？
    / c9 T. [" F9 t3 w( l
    & S0 u, b5 n8 z' F( ~2 f
    " r1 S2 F' w( V5 `& _
    8 l5 K4 u/ z' ?7 E/ Z6 R+ R' p) }$ O7 r0 s% U" W' A( s% W

    $ ?( K" }0 K( M- K  l  t( \% A/ w) o3 ~0 h" V5 \
    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 \" i0 x  A1 B5 q' y7 P* D+ \
    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
    ' ]2 k+ b3 F  H0 F
    MacArthur 发表于 2013-2-7 06:52
    + _, ?1 Z$ x9 B5 ?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？
    6 ^& v4 y) _  `2 y* Q$ h ...

    2 W6 T6 K* s) s# M1 g
    3 H4 E. r8 S8 F) O  R不是技术流，仅凭上学时对教员授课内容的印象试着回答。8 y5 Z+ d, p( }* ~

    2 _  e7 G# O" e3 N& Q/ Q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。
    4 L5 R, T; E* Y( A
    4 e) z2 c+ c6 y! b" G- A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。) a& D  z0 n' q* k3 e' h3 F

    9 f5 ^9 T% t# [3 [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。1 D" T  E( b5 s

    4 Q) U( ?6 O" b2 \5 a
    8 }# a1 p: |1 [  f& X1 v9 s
    * z' ]. x/ f0 V- X# V+ A, O) x- }" t* ~/ u

    * ^) L9 j: _; u  |6 ?
    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 22:05 , Processed in 0.040854 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