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1 # 兵工科技
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2 # 大寶影片
題目中的駝背不準確,大多數叫法是龜背。
龜背的產生可以說是一種無奈,目前世界上的戰略核潛艇中,中國的和俄羅斯的都存在龜背現象,美國已經跨過了這道檻。俄羅斯最新的核潛艇也已經不再有龜背。
之所以有龜背,就是潛艇製造工藝方面的問題,無法制造大直徑的耐壓殼體,而戰略核潛艇所攜帶的洲際導彈長度又無法縮小(涉及到射程和威力),所以只能其無奈的在潛艇背上補一塊補丁,為的就是要容納下導彈。
水下的潛艇之所以能夠起到核威懾的運用就是其能夠隱蔽在水下,具有極強的隱蔽性,可以發動突然襲擊。其最理想的的形狀就是水滴型,這可以最大程度的減少水下阻力和噪音的產生。而中國由於無法制造大直徑的耐壓殼體,選擇了龜背設計,曾被西方國家嘲笑稱“中國潛艇只要一出海,在夏威夷都能聽到”這也間接的說明中國核潛艇噪音非常大。
好訊息是目前中國已經突破了大直徑的潛艇殼體制造技術。據西方媒體曝光的中國潛艇製造基地圖片顯示,有一個直徑達到16.5米的潛艇分段。這證明中國最新的潛艇,比美俄現役最大的核潛艇直徑還要大,龜背問題西經徹底得到解決。
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3 # 齊奧爾科夫
老實講,這種設計是迫不得已的。以092型彈道導彈核潛艇為例,該型潛艇的耐壓殼直徑與091型相同,無法容納長度達到10米的彈道導彈,只能在艇體中部增加了一段長約30米的導彈發射艙(為了減小航行阻力,保持潛艇外形的流線線型,該艙的前後部與艇體進行了整流融合設計,因此總長度約有60米),佈置了12個彈道導彈發射井,這種設計一般被稱為“龜背”,也是國外早期彈道導彈核艇普遍採用的設計。因此,這種“龜背”並不是只有中國潛艇有,美國“喬治·華盛頓”級核潛艇、“伊桑·艾倫”級核潛艇,甚至乃至“俄亥俄”級潛艇都有“龜背”,但“俄亥俄”級沒有這麼明顯罷了。這種確實是技術落後的表現,很大程度上與設計和製造有關。
在網上,很多答案會說這樣的原因是因為中國耐壓殼直徑造不大的原因。這種說法有一定的道理。如果說在094型彈道導彈核潛艇建造時,製造技術導致“龜背”太明顯的話,那麼到現在,隨著中國製造技術的大幅躍升,中國的耐壓殼製造已經不是問題了。其實對於現在的中國而言,如果下一代核潛艇的“龜背”還很明顯的話,那麼更重要的問題是設計。此前中國採用的都是雙殼體,但中國下一代戰略導彈核潛艇可能會採用單殼體,單殼體要把相關裝置內建,因此十分考驗設計水平。
美國“俄亥俄”級彈道導彈核潛艇的“龜背”也是能看出來的 -
4 # 魑魅涅磐
現代潛艇為了提高自身的隱蔽性和攻擊能力,在艇體外形上普遍會採用水滴型或加長水滴型艇體結構,這樣能夠很好的降低艇體噪音和航行阻力,實現更好的隱蔽以及提高航速/實現更強的攻擊能力。不過這些特點並不是針對所有潛艇而言,特別是對於核打擊平臺而言的戰略核潛艇而言,對於航速的要求並不是那麼重要,其更為注重的是自身的靜音隱身能力,但是由於某些戰略核潛艇的駝背設計直接破壞了自身的流體力學設計,降低了自身的靜音隱蔽性,那麼為什麼這些戰略核潛艇會有駝背呢?首先很多人在看過東西方的戰略核潛艇後,會誤認為只有東方的戰略核潛艇有駝背,這是技術上的差距。首先需要理清的是現役的所有戰略核潛艇就沒有沒有駝背的(前蘇聯時期的颱風級雖然沒有駝背設計,但是為了囊括兩個直徑更大的耐壓殼體也造成其艇體直徑過大,繼而導致其在航速和靜音能力上的先天缺陷,所以替代型號北風之神級又改回了駝背設計),就算是被譽為世界上最先進的美國俄亥俄級戰略核潛艇也有駝背存在,只是其整體設計了更為流線的外殼罷了,所以看起來就像沒有駝背一樣,而且這個駝背設計在美國下一代哥倫比亞級戰略核潛艇上依然存在。我們知道戰略核潛艇承擔了一個國家一、二次戰略核打擊任務,為了實現戰略層次的核打擊任務,這些戰略核潛艇裝備的導彈基本都是射程超過8000公里的洲際彈道導彈,但是對於射程這麼遠的洲際彈道導彈而言,要想飛行的更遠就要裝備更多的燃料,這就註定了導彈自身的長度至少達到十幾米長,那麼對於裝載彈道導彈的戰略核潛艇而言,其艇身內部直徑更是要超過導彈自身長度外加一些輔助發射裝置的長度。所以這也是為什麼除了颱風級戰略核潛艇之外的所有戰略核潛艇或多或少都存在駝背的原因所在,說白了就是因為導彈自身的長度固定不變的情況下,為了不降低潛艇自身的效能表現,就只能折中採用這種比較難看的駝背設計了。那麼為什麼不直接取消這種難看又影響潛艇航行效能的駝背設計呢?其實不是不想取消,只是受限於很多原因沒有取消罷了,要想取消戰略核潛艇的駝背設計就要克服以下幾點:
一、我們知道潛艇為了實現水下幾百米的安全潛航,在建造潛艇的時候就要設計有能夠耐受得住水下幾百米上千帕的水壓的耐壓殼體,這就決定了耐壓殼體必須採用高強度鋼板加工而成。以一艘戰略核潛艇搭載的彈道導彈13米長計算的話,除了導彈自身的長度外,再算上導彈發射筒和輔助發射裝置的話,該耐壓殼體的直徑不會低於15米。那麼要想將高強度耐壓鋼板加工成潛艇需要的橢圓形結構就需要超大直徑的卷板機將這些高強度鋼板加工成曲面,然後再拼接焊接在一起成為一個橢圓形的耐壓殼體,但是這種規格的超大直徑卷板機技術要求很高,以前全球範圍內只有瑞典能夠製造這種超大直徑的卷板機,美國以前的核潛艇耐壓殼體就是租借瑞典的裝置加工而成。但是受限於卷板機加工直徑的限制,如果採用更多數量耐壓鋼板拼接的話,過多的焊接縫隙會降低整個耐壓殼體的屈服強度,降低潛艇的潛航深度。所以在技術的限制和導彈長度一定的條件限制下,除了颱風級潛艇外的所有戰略核潛艇為了實現導彈上艇,就只能將外露出耐壓殼體的導彈上部設計一個流線型外殼來降低潛艇在潛航狀態下的阻力和噪音,實現戰略核打擊和戰略核反擊任務。二、隨著技術的進步更加先進的超大直徑卷板機已經問世,這就是中國自主研發的世界上最大下壓力高達8160噸的世界最大三輥卷板機,這也就代表著未來可以製造直徑更大的耐壓殼體了,那麼戰略核潛艇駝背的問題也就能解決了。但是這又凸顯出一個很大的缺點,就是會直接增加潛艇自身的排水量,繼而降低潛艇的水下航行速度和潛航機動性/以及增加潛艇自身的航行噪音。所以像美國最新設計的下一代戰略核潛艇哥倫比亞級為什麼依然留有小幅度的駝背存在,並不是說美國沒有加工超大直徑耐壓殼體的裝置,而是真的建造出直徑更大的戰略核潛艇 ,那不就是重走了蘇聯颱風級戰略核潛艇的老路嗎?同樣在颱風級戰略核潛艇身上存在的缺點都將會重現。所以想要消除戰略核潛艇的駝背,最核心也是最根本的解決辦法就是從導彈自身下手,只有導彈的長度能夠再次降低,那麼不管是對戰略核潛艇而言還是對於導彈自身而言都是極為好的。為什麼這麼說呢?既然是戰略核潛艇搭載的彈道導彈,那麼肯定不會選擇以縮減導彈射程來降低導彈自身的長度,所以只有在導彈結構設計和使用比衝更高和密度更大的燃料上做選擇了。從現有彈道導彈普遍採用的固體火箭發動機燃料來說,固體燃料雖然一次澆築成形後期不用檢查,但是固體火箭燃料的比衝較低,這就決定了相同的射程使用固體燃料的導彈燃料體積更大,要想降低導彈的長度就比較困難了,如果選擇增大導彈直徑來降低長度的話又會降低導彈的飛行速度和增加彈道導彈的佔地面積,繼而降低戰略核潛艇的載彈量。採用比衝更高/密度更大的液體燃料的話,雖然能夠在射程不變的前提下降低導彈的體積,但是這種設計卻不利於導彈時刻戰備需求,畢竟液體燃料要求導彈在發射前兩小時內才能加註,如果取消發射還得將導彈內部燃料箱內的燃料抽出來,並對燃料箱內部進行清洗。所以未來只有固體燃料的比沖和密度都上升到一個允許的範圍後,藉助這種新型固體燃料導彈長度就可以設計的更短一些,那麼到那個時候戰略核潛艇也就沒必要再設計難看又影響潛艇自身航行的駝背了。
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5 # 古風93814281
謝邀,並不是所有的戰略核潛艇都有駝背,美國的俄核俄級戰略核潛艇就沒有。俄亥俄級的艦體與前一級戰略核潛艇拉法葉級一樣是圓柱形淚滴流線艦殼設計,帆罩較拉法葉級小,前平衡翼位於其上。俄亥俄級的彈道導彈發射管長度突出耐壓殼,因此艦體上部有一層上層建築,從艦艏涵蓋到艦體後段,並充分融入艦體的線型,沒有破壞流線性,不像蘇聯德爾塔級核潛艇的背部突兀地突起一大塊結構,增加了航行阻力與流水噪音。
前蘇聯建造的颱風級核潛艇為沒有駝背。它是目前人類建造得體積最大的潛艇;圓鈍牛鼻形艇首,大型圓柱形艇殼;平頂式艇體;流線型 指揮塔圍殼位於艇體中後部,前緣頂部有舷窗;指揮塔圍殼輪廓相對較低矮,頂部結構較大,外觀圓滑,與艇身融合;指揮塔圍殼前緣輪廓垂直,後緣略傾;可伸縮式潛水舵不可見;超大型艇尾尾舵是該級艇最不容易混淆的識別特徵; 導彈發射艙位於指揮塔圍殼後方。
所以,我們可以瞭解到,戰略核潛艇唯一的功能就是海上發射戰略核導彈,戰略核導彈射程的大小、戰鬥部的威力和裝載數量也就決定了戰略核潛艇的威力。增大戰略核導彈的射程和戰鬥部威力只有兩個辦法:導彈的小型化或者大型化。同樣載體戰略核潛艇也就只有兩種辦法來平衡潛艇的大小和裝載導彈的大小和數量:要麼採用駝背的方式不大量增加排水量,要麼像颱風級一樣變成世界上最大的水下巨無霸。所以颱風級戰略核潛艇裝載的戰略核導彈是世界上體積最大的(但是並不是威力最大的,也不是數量最多的),颱風也成為了吞金獸,總共造了6艘,蘇聯解體後陸續被廢棄。俄核俄級走的是平衡的路子,其搭載的C-4三叉戟(Trident)彈道導彈到目前也是很先進的,射程遠但是體積並不大。在美國海軍最初的規劃中,俄亥俄級只是一種放大改良版的拉法耶特級戰略核潛艇(Lafayette class),並且仍舊使用S5W反應爐,極速約在20節左右。但是為了增加靜音能力,本級艦採用許多先進靜音科技;而為了符合成本效益,最後俄亥俄級竟然設計成拉法葉級的兩倍大,成為美國海軍最大的潛艇,並使用了推力達60000軸馬力、引進自然迴圈技術來大幅降低噪音的S8G反應爐,彈道導彈搭載量更從16枚增加到24枚,是全球彈道導彈潛艇導彈搭載數量最多的。所以颱風級和俄核俄級就都沒有駝背了。
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圖注:中國戰略核潛艇,其“龜背“明顯
戰略核潛艇背部隆起的現象,並不鮮見,中國的戰略核潛艇就存在這樣的情況。這種背部隆起的情況,俗稱“龜背”結構,即戰略核潛艇上過於高聳的導彈發射筒整流罩的一種俗稱。
戰略核潛艇出現“龜背”的主要原因是彈、艇不匹配。伴隨著各國海基核戰略的發展,戰略核潛艇上所攜載的彈道導彈因為擴大射程所需,尺寸越來越大。但戰略核潛艇因為耐壓艇體直徑的限制,難以容納超長的彈道導彈,導致導彈發射筒出現了超長於耐壓艇體的情況。對於這部分露出耐壓艇體的導彈發射筒,為了降低母艇在水下航行時的阻力,保證艇體線型的光順,同時也為了保護暴露的導彈發射筒,只能在艇體導彈發射艙的上部,用上層建築形成一個整流罩加以覆蓋。所以,龜背現象出現的核心因素,實際上就是艇、彈匹配性好不好的問題。核心技術一是能否設計和建造大直徑或者超大直徑耐壓艇體,二是遠端或者洲際彈道導彈能否做到緊湊化。
前蘇聯的戰略核潛艇因為在艇、彈匹配上做的不好,導彈尺寸較大而母艇的耐壓艇體直徑較小,導彈超高現象嚴重,所以普遍存在著龐大的“龜背”現象。西方的一些發達國家如美、英、法等國,隨著國防工業的發展,戰略核潛艇的耐壓艇體直徑越做越大。導彈則在採用了固體燃料技術後,體積和長度控制的較好,做到了緊湊化,“龜背”現象反而逐漸消失了。如,美國俄亥俄級戰略核潛艇因為12.8米的超大耐壓艇體直徑,加上固體燃料的三叉戟II-D5實現了緊湊化,長度被控制在13.4米,所以其導彈發射筒整流罩高度較低,沒有在艇體上出現前蘇聯那樣高聳的“龜背”,整艇的線型光順對於提高水下航行效能有利。
雖然龜背的出現,會影響戰略核潛艇的水下航行效能,但這也是不得已而為之。隨著各國軍事技術的發展,這種現象,也會逐漸消失。