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: 8705|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 ) [: J) |/ M$ c0 E$ }6 K, q

7 ~* \# {8 t. ?, f, f) S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。6 d" B. B' t) a8 U; |  n: d
1 D3 l8 V# i/ H3 S& x7 w
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。6 f; m6 {* o4 _( j  t" E% e

2 x* R# T8 X" y- b下面发一组照片对比一下：+ o  [) U4 h" a

( {' k; f: z! E1、        低速航行. @( x- n$ ]- n9 v
/ ?3 K' q  g, [2 X$ s8 ]
! b2 l( K: {& \( N, A
BATON ROUGE号
5 H3 V; w' s' x! x
2 q0 y2 s  t+ P9 Q5 m/ Y' j0 A* N# p- W5 q
V-2级- x6 b5 Q( @5 W" j% ^0 D+ ?* \/ U

  M4 j& ]  y' X. Q9 ~7 T( V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。
4 x$ @! d" o. Y; ?+ |
9 m! V( E- o( ?" C; O4 g+ x下图为苏联V-2级核潜艇。
* g8 l) D' @7 x" r$ v- k
+ ~* W9 z0 T9 {. o% k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。
8 R7 f/ R8 L9 N
# ?( E4 Q! Z3 b1 L  Z6 R
2 ^3 k$ x/ j. [/ z2、        中速航行* Z; Z0 U# R& l* z! Y* ^: z
  w( r& H, m' _+ |

) T& |; Z, F$ |9 q) u弗吉尼亚级# N# W  n/ e9 V+ C2 K/ n6 r- ]& r

6 _; h& H3 w. S8 p& {4 M
  F9 q' L) ?9 I8 b2 _0 GV-3级
, A0 G. I; N0 a, B% R, j  i- K2 w  V8 ?
上图为美国弗吉尼亚级“密苏里”号，下图是苏联V-3级。, V" ]# E& p! ]+ G  f- {; D

; {7 l4 j- {) A: V; n+ J: X0 d# J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。7 j) ~/ X, x8 ~$ A) f

4 A( Q# ~% T! L
! X: G9 Z( F: K% o, v) w9 u3、高速航行
3 X3 k9 y& u! I5 V5 u
. u  I/ D! @3 ^4 n  S, R
2 u3 ^; O0 e8 a1 v/ c$ [$ E高速航行的美国洛杉矶级2 g% |! H" S; D

$ P6 P7 Q( j  B# x3 K: {* g
8 M. u3 N, \9 Y3 s% e( WP级
, c/ N/ r* Q) d6 L0 d* h- r8 U0 \$ C% ^( z1 H( z

5 u$ H4 C, x: [/ D8 J/ Z, O' QC-1级$ p2 i* ^4 N' G$ e, P! K
% s& M! f+ B3 }* F
" y: y8 {$ i" b- R& z, h$ i6 K
V-1级. C& O8 ~7 J! j

7 t+ X3 t! Q( v( o' d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。. M; f- Q) D( [5 v
& ]5 E7 Q; j! U3 ]* W
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! ~4 c  p1 j
6 u% p* m( M$ h& g2 a5 @* m4( ?% A; l* D! |- `  s
: M3 N+ g! N4 A( f* z3 j# v' {. z
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。# l0 O, E' T) J  \' Z
9 a& s$ ~4 ~2 ^3 W
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 {7 o9 n; G; ~. Z. V
- Q' P6 J) h7 U7 Z  L+ L

0 l) H# |4 x  k8 j0 E7 h" c

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
    18 小时前

    • 签到天数: 2742 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。5 P8 P' i( O; R( O8 b9 T

    0 D+ N: ~+ r5 }7 G( ?8 ~- v  D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
    ! ^! u2 G0 u& @) J+ f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 U: X1 A+ \' T2 h9 V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, Z4 F6 a5 z: y: H
    . f1 b7 F$ _2 Q) q9 z
    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 . v  ?4 @$ Z' j; R+ {  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 ...

    " {" @( a& E1 J9 |$ F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 3 V1 ?' i" R! C% `, |3 R
    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 ...
    $ D0 x5 A; N, l0 m% P% L% {
    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
    8 [& x: f  [6 t% J0 x1 j5 F3 Q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 ...

    ' l1 o. B- v" E9 ]/ J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。
    . d2 l% p; S3 E2 K. Z! T3 y  e' Z9 \1 f8 r: s' U9 C" `
    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 8 p: I" g- s6 W9 ?
    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 ...
    0 X, y9 a% l7 _" x* M, |4 S
    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
    1 F  Y+ r. p; N% r
    : S  ^+ b- U" G( ]发几张线图比较一下
    ( B/ d6 W; E7 [: t# j. X' L: N- R( z5 T9 p5 h1 |( I
      P6 F3 f6 e# i0 `3 U: U; w2 u
    洛杉矶级
    & B: P4 |9 e, ^+ N8 K4 o4 B. c- |
    $ j+ u, n) Z4 q5 ~+ R! i# n: G, @! k  _8 q. ^
    弗吉尼亚级
    , A4 H6 m0 g8 @) D5 ?2 R" v% {8 C3 y: D* s8 ]

    / c! V+ t: e4 ]& m: L* N# f阿库拉级
    ! \1 H6 A( n" N$ `! L
    ( Z1 [9 ?( F: }% K5 P6 f/ L# R# b9 w5 s6 X" v" w: B  m
    阿尔法级) Z; r, Z* c8 }; ]7 ^

    : C! T4 s0 T/ [8 B3 S
    . O! L4 J3 z1 H, T; j# L/ @
    2 `4 Y  G$ u; J1 y, M8 x$ z7 H; A5 o. E亚森级# b# m  r) A. i" H9 D0 U2 N9 n: d7 V

    ! r- M/ b3 f. B: U' j* f8 Y4 w1 O4 |0 V; o% ]
    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。3 K/ B. q3 W) E
    ! O' y( ^/ e+ V" A' |0 y, W8 \3 M
    个人认为，美国核潜艇里，最具水滴形造型的是鲣鱼级。% D5 E5 p7 v6 n- A* t$ i% I/ \

    * W, ~- a0 V, a2 B! g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。
    & d- E; l: W+ \$ E+ B+ t# }6 I
    3 E6 ~0 L* S* w! e0 J7 e0 c: b' E$ i3 O' x) H1 n/ o

    . M7 |6 _7 D, r0 F5 K2 v" G& {4 z3 [
    & A5 J# u/ H: J) G9 q7 x0 W6 t
    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
    + G. J( C7 W  Y- r' v7 o发几张线图比较一下
    + v; O! p; P% ]' f% t
    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 ! W" z- r. l' K3 B% o
    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？
    " t" W! {! a0 A6 `0 B4 P9 w1 I
    5 }* z0 J" O- t4 V/ h0 f/ G
    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。: r& D) \- c( \4 \  X
    5 `4 @( O% Y7 R1 K& N
    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。
    , b4 C! H/ Q7 ?% ]( k3 M# @; U
    & U  I6 H* ~" Y. d& m& P) Y苏俄潜艇因有双壳体所以直径大，附带好处是兴波阻力小。
    # s* e( e  Q! d  U+ J
    7 B, H1 f3 m3 e( r! a" Z以上请指正。: Y( b7 N/ C2 V6 Z3 |$ b/ `5 V) b$ u
    9 v: k: O8 q: v2 o9 s- r1 A
    . O; H( W  `; z2 V7 r* x% R
    6 l& @7 f4 `# b. t3 r; M, ^

    % h9 h4 _* ~1 [) m- I$ {3 Q6 h! C$ x6 e. W, n% R
    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 0 J  D: y5 D  I3 n
    TopGun 发表于 2013-2-4 19:10 6 s0 C6 X5 c6 l0 \
    美国潜艇为了对付埋首，潜艇在水面静止时自然首部上仰。0 M# x3 ^6 v+ G' k1 S

    . Z* f$ D8 a' G# [苏俄潜艇因有双壳体所以直径大，附带好处是兴波阻 ...

    3 @4 j5 o/ G2 F3 m% p
    $ x* t9 ~3 Q% t“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。" N1 c, K  W. t" |* c
    ; d: n3 Y. {- n  u! r" }% 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。; l$ ~& u: i( y: s" |
    2 c9 \; f+ f) K0 F

    # W; }5 G  j' a2 k
    6 g% V& D- C& p1 Q5 ^
    7 z6 S2 ^! s! Y3 A3 F  i0 z' g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。
    * n2 j/ i& k5 V0 J2 m2 x  b% s' G7 r- g" v; N6 H8 t$ H' ?
    : T1 @- t1 d  u
    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 - L) s' j, o) E) g7 F/ M
    潮起潮落 发表于 2013-2-4 06:22
    5 N& r7 g6 @- [0 Q/ V, ^“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。7 v9 J1 |# O) K8 r9 e

      W/ d- p0 d0 X5 |' d7 y+ C双壳体对艇型有修正调整 ...
    - o+ ~. x6 I) R3 z
    $ m4 O5 u2 o( u% c: Z8 i6 ~+ D
    美国潜艇在静止时艇首上仰，表示艇首的储备浮力大。8 a" |: D6 Z1 v" V
    , B; K* q* P2 d' v5 Q
    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。# s" ?+ x7 Q1 R* k  Q
    1 K# G7 e" k! ]7 J2 `; {
    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。
    - u. Q  a* t, C5 {) O3 G+ |
    - ~$ E* _* k4 [' j4 Z/ R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？  ]6 {+ D, s9 f( C7 Y
    . h2 {0 k8 {5 W, f

    4 C) N+ G! _' v# a  m" d" ^
    - H, D* Y- {* J0 |, y0 _
    , ?( F& x: T  a' e8 B; ^6 A* M8 I1 w/ P6 [+ t4 n- q6 B
    * K, u# G/ y; n  {* u5 E
    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？
    % Y6 ^! p# m, p0 v* t+ T' H* q
    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 % e8 t8 ]- b: R! p, A
    MacArthur 发表于 2013-2-7 06:52
    8 J1 C3 C; U- s( @& ?1 t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？
    / P( V) \5 R8 ~6 X& t ...

    - F* v; i- \" b( Q3 j1 E1 G
    : N* s0 W. G3 o* Q不是技术流，仅凭上学时对教员授课内容的印象试着回答。4 J' f/ a9 l- Y% t
    ) F' `8 M3 y6 t9 m3 M! x! Z
    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。
    ! ]7 c& c1 Z6 [$ p6 @
    $ v8 P3 Z3 z, ?( N5 y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。
    ' \' `7 D: o" l2 e5 }( B0 d, S) k+ B3 _1 W; N
    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。
    + h# }0 \! V/ n8 l& P2 E. D0 ~$ q' C

    . Q0 ~+ R% b0 a  I8 L& {8 B& U% O) W9 I- y
    ) T, w: R* D3 l# n" ?2 z) U: y8 J; j

    9 [2 ^( Q, x& z5 L: j4 [
    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, 2026-5-2 23:47 , Processed in 0.067308 second(s), 19 queries , Gzip On.

    Powered by Discuz! X3.2

    © 2001-2013 Comsenz Inc.

    快速回复 返回顶部 返回列表