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1 # 國平軍史
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2 # 潛艇解碼先說結論:
1. 指揮台圍殼內部主要佈置有各種雷達、通訊、導航、通氣管、排氣管、潛望鏡等裝置,均起著不可或缺的作用。
2. 潛艇水下航行時,指揮台圍殼會增加航行阻力和水動力噪聲。
3. 指揮台圍殼在未來相當一段時期內不會取消,但會朝著低矮化、小型化發展。
(美國潛艇圍殼內的主要裝置)
指揮台圍殼內的重要裝置導航裝置
導航裝置確保潛艇在水下航行時安全,同時向艇上其他系統如(武器系統)提供航速、航向、姿態(縱搖、橫搖)、位置(經度、緯度)等資訊。
導航主要有慣性導航、地文導航、天文導航、衛星導航、無線電導航這幾種方法。慣性導航可以在水下使用,但長時間使用會積累誤差,需要採用其他方法進行校正。而天文、地文、衛星、無線電導航均無法在水下使用,必須在水面上才可以使用。
通訊、雷達裝置
潛艇通訊系統需要保障潛艇與岸臺指揮所、與其他艦艇、飛機等指揮、協同部門進行資訊傳遞、交換、共享。潛艇在水下采用極低頻/甚低頻/低頻通訊,對岸基/水面/對空採用高頻~超高頻通訊,對衛星通訊採用超高頻,極高頻。潛艇水下接收訊號採用環形天線、磁性天線,接受訊號時需要將天線升起至水面附近。
(水下航行中的潛艇,將觀測裝置升出水面)
通氣管、排氣管、進氣通道
常規潛艇在蓄電池組電量低時,需要使用柴油發電機組進行充電。為了保證充電過程的隱蔽性,採用通氣管狀態,將通氣管伸出水面進行吸氣,將柴油機的廢氣透過排氣管排出艇外。
核潛艇在進出港口、或者核動力裝置發生故障時使用柴油機作為動力。通氣管、排氣管要佈置在潛艇的高點,以防止海浪倒灌影響發動機正常工作。
潛艇由於是密閉空間,在航行一段時間後,空氣質量會有所下降。在潛艇浮出水面時,透過通風機進行換氣。在換氣時,為了保證進氣的穩定和安全,需要在保證進氣高度,不被水面和海浪淹沒。
指揮台圍殼的作用潛艇通訊、導航、通氣管、排氣管等裝置,使用時需要露出水面。這些裝置無法直接佈置在艙內,所以常統一佈置在舷外,用圍殼結構將其包圍。採用圍殼結構可以使潛艇的線型更流暢。
潛艇在水下航行時,所受的阻力與艇身的溼表面積成正比。圍殼結構增加了潛艇的溼表面積,因而增加了航行阻力。由於圍殼結構的存在,增加了潛艇表面水流的擾動,進而進一步增加了航行時的阻力和噪聲。
指揮台圍殼的未來趨勢對於潛艇來說指揮台圍殼不得不存在,但為了獲得更低的噪聲水平,世界各國都努力將圍殼結構小型化、低矮化。隨著技術的發展,各通訊、雷達、導航等裝置功能進一步整合,極大減小了圍殼內部裝置數量,圍殼結構的大小也是越來越小。
未來如果水下通訊、導航技術發生革命性進步,則有可能取消指揮台圍殼。
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3 # 星輝650
就是給潛艇浮出水面用的,多少有點背鰭的作用,有些導彈魚雷體型太長,也就是龜背,水下出艙啥的,水下營救啥的,釋放蛙人,
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4 # 軍機處留級大學士
潛艇的指揮台圍殼也被稱為潛艇艦橋或指揮塔,這是潛艇的控制中心。老式潛艇中,指揮台圍殼裝有導航和其他裝置,有時被稱為指揮塔。現代潛艇潛望鏡、雷達、通訊桅杆和無線電測向儀等位於指揮塔中,這樣潛艇就可以在水下航行時,仍然可以看到水面上的東西。潛艇的所有作業系統都由指揮塔控制和監控。
潛水艇指揮台圍殼一般在潛艇的背部前面,颱風級例外,由於導彈佈置的原因,指揮台圍殼在後面。以前潛水艇的指揮台圍殼容納了指揮和通訊資料中心,這些功能現在大部分已經被佈置到艇體內部(因此指揮台圍殼不再被認為是“指揮塔”)。 當潛艇在水面航行時,指揮台圍殼就成了一個觀察平臺。 指揮台圍殼還在潛艇上提供了一個出入口和出口。
在水下,指揮台圍殼的作用相當於飛機的垂直穩定翼,是用於水下穩定和操縱的操縱面。在二戰的一些潛艇中,指揮台圍殼還支援水上飛機。 新型潛艇如美國弗吉尼亞級就不同,因為潛艇沒有使用艇體穿透式潛望鏡。這意味著控制室不再被佈置在操作艙的頂部,直接在指揮台圍殼的下方,而是被向下移動了一層,潛艇的橫樑更寬,給了控制室更多的空間。
除了沒有物理潛望鏡(它有由操縱桿控制的光電桅杆),聲納室已經被移動到控制中心,控制檯沿著左舷,與右舷的戰鬥控制檯相對,所以弗吉尼亞級潛艇上沒有聲納室。 也許未來的潛艇會取消指揮台圍殼,畢竟產生的阻力和噪音較大。在弗吉尼亞級潛艇上,四個瞭望臺被替換成了坐在艇內看著控制面板的駕駛員和副駕駛員。
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5 # GET資訊
潛艇的指揮台圍殼又稱為艦橋,在海軍中都是叫艦橋。潛艇指揮室圍殼是潛艇標誌性的結構,它突出於上層建築,是圍封各種升降裝置如通氣管、潛望鏡和通訊天線等的流線型透水結構。是現代潛艇執行水面航行、離靠碼頭、收發資訊、實施觀測和指揮的重要部位。但是在潛艇航行過程中,由指揮台圍殼所引起的阻力在潛艇總阻力中佔有很大的。
指揮台圍殼的最大功能是容納潛艇上的各觀察裝置(如搜尋潛望鏡,攻擊潛望鏡,搜尋雷達,無線電測向儀等等)、通訊裝置(發射接收天線,衛星通訊天線,以及用於電子戰各ESM類天線)和柴油機通氣管;還有圍殼舵的轉動機構、有的還有救生漂浮艙等。如果沒有指揮台圍殼,上述裝備的升降杆就暴露在艇外面,潛艇航行起來必然阻力增大,水流對上述裝置也會造成震動,影響正常使用。
另外,圍殼裡還有水上指揮觀望部位,這樣在水面航行時,指揮員免了受風浪之苦。圍殼裡還有水上廁所、羅經、救生脫離艙等。為了使圍殼的阻力盡量小,俄羅斯的潛艇大多是低阻性指揮台圍殼,其線條流暢,圓滑低矮,和艇體過渡好。
上世紀70年代初,美華人開始搞洛杉磯級潛艇,在核海軍之父里科弗上將的堅持下,洛杉磯級將是一型高速潛艇,核反應堆的功率有限,想提高航速,只能在降低阻力上下功夫,美華人先是想到壓縮人員的生活空間,所以洛杉磯級的居住條件出名的差,每個人一張床鋪都保證不了,三個人要睡二張床,所以有了“熱鋪”的說法(貌似那個時候各國潛艇都是熱鋪的配置)。有研究人員一拍腦袋,圍殼那麼大,又礙事,又影響平衡,取消了行不?經過周密的計算,沒有圍殼,至少能提高航速1.5節,這可是了不起的進步,水下對抗,航速非常重要,這就如同警察追小偷,百米快0.1秒就是勝利。方案都提了出來,為洛杉磯級裝一個可折倒的桅杆一樣的玩意兒,上面裝天線、雷達、潛望鏡,方案很精彩,結果很悲劇,結果洛杉磯級圍殼還是保留了下來,只是盡最大可能又小又窄。
既然能有效減阻,而且還設計了不錯的方案:為洛杉磯級裝一個可折倒的桅杆一樣的玩意兒,最後怎麼不用呢?文章只是說結果很悲劇,語焉不詳嘛。而且文章前面說了,美國進入核潛艇時代,速度高了新的問題也出來了,高速航行時轉向會橫傾甚至翻滾,問題還是出在指揮台圍殼上。它有那麼多缺點,是什麼巨大好處才讓世界各國的潛艇都不取消它?這麼重要的原因這文章也不說,也是奇葩。
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6 # 裝備空間
先上結論吧,潛艇不一定非得要指揮台圍殼(指揮台圍殼實際上是兩部分“指揮台+非耐壓導流帆罩”)。取消指揮台圍殼的概念設計,很早就有了,早期的如“上世紀六十年代蘇聯設計的Project 673試驗核潛艇”;近點的如2018年法國推出的“SMX-31未來潛艇”。
那些沒有指揮台圍殼的潛艇設計▲蘇聯Project 673核潛艇
1、蘇聯的673型試驗核潛艇在60年代提出方案設計,水下排水量約2200噸,全鈦合金的艇身總長66米,使用155MW的液態金屬冷卻核反應堆,水下航行速度最高40節(被蘇聯視為一種“水下截擊機”,高速突襲敵方戰略核潛艇),最大實用深度為600米,極限深度可達1300米。該艇的艇員只需要35人,配備6座533毫米魚雷發射管。
▲蘇聯673潛艇的模型
該型潛艇為了減小水下航行阻力,提高航速,直接取消指揮台圍殼。水面航行時,潛望鏡及其他感測器直接從艇身裡伸出;水下航行時,這些裝置收縮回艇體內,整個潛艇為近似完全水滴形。只不過Project 673的設計過於超前,以當時蘇聯的技術能力難以實現,因此設計方案轉為技術儲備停留在了圖紙上,部分可以實現的技術被應用在“阿爾法”級(705/705K型)核潛艇上,而後者至今仍是世界上速度最快的核潛艇。
▲蘇聯阿爾法級核潛艇(705K)
從上圖我們可以看出,雖然705型核潛艇沒有完全取消指揮台圍殼,但是為了維持水下高速效能,其高度和結構尺寸也大大降低了,外形相當低矮。說明當時的潛艇設計師們,已經充分意識到指揮台對於潛艇水下阻力和水動力噪聲的不利影響。
2、事實上,人們對於無指揮台圍殼型潛艇的追求一直都沒有中斷過,2018年法國海軍集團為“未來水下作戰環境”推出了SMX-31型潛艇設計,設計排水量3000噸,艇長70米、寬13米、高9.7米,續航力30-45天,採用大量電子資訊、人工智慧和自動化技術。
▲法國SMX-31型潛艇概念設計
從上圖我們可以看出,SMX-31沒有指揮台圍殼,整體外形採用“抹香鯨扁平艇體”仿生學設計。該艇動力系統使用“燃料電池AIP系統+超高容量鋰電池”,全艇分為指揮控制艙、人員居住艙、武器發射艙、彈藥儲存艙、逃生艙、蛙人投放艙、主/輔機艙、UUV布放區等,能夠攜帶魚雷、水雷、巡航導彈、反艦導彈等多種武器。
▲SMX-31潛艇的鱗片狀塗層
該型潛艇在艇體表面使用類似鱗片裝的特殊塗層,架上無指揮台圍殼設計帶來的低航行噪音,水下隱身能力十分突出。得益於折倒式光電桅杆/通訊天線的出現、感測器及控制技術的進步,潛艇觀通裝置的收納更為靈活、艙內觀察指控效果大幅提高,使得取消圍殼設計的障礙被逐步掃除。
▲法國SMX-31指控艙內景設計
綜上所述,潛艇並非一定要用指揮台圍殼,現代潛艇沒有取消這一結構,主要還是技術不足,亦或者以現有的技術能力以犧牲某些能力來換取取消圍殼的做法,得不償失。但是隨著技術的發展,遲早完全取消指揮台圍殼的實艇肯定會出現的。
目前潛艇沒有取消指揮台圍殼的原因▲潛艇上的觀通裝置
事實上二戰以後,潛艇設計就開始注重水下航行效能,圍殼也在逐步開始減小截面和低矮化,但目前來說潛艇的圍殼內容納了大量的觀瞄、通訊、通氣裝置,受限於其體積和結構,若取消圍殼將造成許多工程上的難題,所以暫時只能儘量將圍殼設計的符合流體力學以便減阻降噪。至於有些說什麼圍殼可以用於破冰上浮的,那就沒有道理了,實際上圍殼對於潛艇在寒區破冰上浮也有不利影響,還需要特別設計使用圍殼的材料和結構,潛艇破冰上浮的主要力學情況,並非是先利用圍殼刺破冰層,其關鍵點在於探測冰層的薄弱地帶和整個艇體背部的“鯨背效應”,只能說沒有圍殼的話,潛艇破冰上浮的結構薄弱點還會更少一些。
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7 # 西伯風
不一定要有的,早期潛艇自動化程度不高,進出港口需要瞭望,避免碰撞事故,現代技術發展後指揮台圍殼就不那麼重要了!
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潛艇,自誕生之日以來,除了用上了各類導彈和核動力裝置以外,其他的艇載裝置諸如聲吶、魚雷、潛望鏡、蓄電池等,實際上仍然和以前是大同小異的,可謂變化真的不是很大。潛艇的那張“臉”,其實,是長在背上的,就是那個像“駝峰”一樣的玩意,全稱叫潛艇指揮台圍殼;當然,也可以稱其為“艦橋”,是潛艇出水以後的標誌性結構。由於潛艇強調的是隱蔽性,因此非常注重降低水流的阻力,突出艇體的指揮台圍殼,已處於日漸縮小的態勢中。二戰潛艇的圍殼和當下AIP潛艇的圍殼,僅從外觀上來比對,能看出變化還是非常明顯的;此外,也不再有二戰時期普通裝備在甲板上的艇載機關炮,極大地降低了潛艇的水下航行阻,提高了水下的隱蔽性。AIP潛艇包括核動力攻擊潛艇的指揮台圍殼,相對於二戰時的潛艇,已呈現出越來越低矮的態勢,但指揮台圍殼不可能無限地低矮下去,乃至徹底取消突出艇體的指揮台圍殼;沒有指揮台圍殼的潛艇,其水下的航行阻力,會變得很小,有利於潛艇航速的提高,以及水下的隱蔽效能。但因潛艇設計的科研水平,以及艇載裝置的現代化程度,當下做不到能取消突出艇體的指揮台圍殼,畢竟指揮台圍殼內部容納了大量的伸縮式雷達、潛望鏡、通氣管、通訊天線、電子戰天線、紅外探測系統等,這些艇載裝置,對於潛艇來說都是不可或缺的。目前,潛艇科研人員,只能將指揮台圍殼的面積和高度,儘可能低降低下來,讓潛艇的圍殼在潛艇航行時,符合降噪減阻效應。現有的潛艇科研水平,已經將突出潛艇的指揮台圍殼,儘量做到了小型化,但畢竟指揮台是潛艇的指揮大腦,圍殼不可能越小越好,人員、裝置等都安置在這個區域內,因此,對當下的潛艇來說,突出艇體的指揮台圍殼,仍然是必不可少的。勿庸諱言,潛艇指揮台圍殼,潛航時的紊流比較嚴重,增大了潛艇航行時的噪音,對於潛艇隱身不利,德制 209 型常規潛艇,圍殼只佔溼表面積不到9%,在水下高速航行時,卻產生 了將近13% 的阻力。因此,國內外的潛艇研發人員,為了降低潛艇的水下阻力,儘可能壓縮潛艇的圍殼,甚至在研發沒有突出艇體圍殼的潛艇,貌似潛艇的外觀非常光滑整潔,似一枚真正的魚雷似的。科研人員嫌圍殼既大又礙事,想過去掉圍殼,提高水下航速,結果卻行不通,沒有指揮台圍殼的潛艇儘管藍圖和模型都已經出來了,但距離真正實用的一枚魚雷似的沒有指揮台圍殼的潛艇,似乎仍然有許多障礙需要克服。