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  • 1 # 和風漫談

    潛艇破冰是自下而上,指揮圍殼和尾翼象兩把尖刀,頂破浮冰露出水面的,沒什麼複雜的技巧。

    第一,高緯度地區,北冰洋上常年覆蓋著浮冰,但浮冰並不是鐵板一塊。它是由大大小小的浮冰塊組合在一起的,浮冰之間是有縫隙的。不光潛艇可以從浮冰下破冰而出,生活在北冰洋地區的鯨魚、海豹、北極熊等動物也會尋找浮冰間縫隙,浮上來呼吸或捕獵。

    第二、浮冰厚薄不均,並不是都是象泰撞坦尼克號那樣的冰山。那樣的冰山,誰也浮不上來的。很多薄浮冰,厚度只有幾十釐米到一米多。

    潛艇上浮之前,先用聲納探測浮冰厚度,尋找浮冰間隙,然後選擇間隙處或比較薄的浮冰層上浮。根據美國海軍的資料,美國核潛艇破冰能力達1.07米,估計還有潛力可挖。

    第三、核潛艇適合在冰面下活動,常規潛艇因為自持力不足,需要經常上浮換氣,所以不適合在北極地區活動。而核潛艇自持能力強,可長期在海底潛伏,有充足的時間和續航能力尋找合適的破冰上浮地點。

    第四、核潛艇的體積非常大,通常都在6000噸以上,最大的能到兩萬多噸。就以6000噸的排水量,正常20%的儲備浮力,也能產生上百噸的衝擊力,搞定幾十釐米到一米多厚的浮冰不在話下。

    ▲對照人體比例,目測浮冰厚度在50CM左右

    第五、核潛艇破冰部分都有加強設計,採用堅硬的鈦合金材料,有些還是雙層殼體。潛艇重要的通訊和觀瞄裝置,在上浮前都會收入指揮圍殼或摺疊起來,確保不被損壞。

    第六,題主所說的一邊破冰一邊前進,一般潛艇做不到。畢竟它不是專用的破冰船,使用艦艏衝擊或自身重力壓碎冰層,它是從下往上破冰上浮的。

    ▲破冰船

    再說潛艇也沒有必要破冰前行啊,水下大把的航道,直接從水下走不就得了。別忘了,我會下潛!

  • 2 # 皇家橡樹2018

    這是今年3月份美國海軍在北極進行代號:“北極優勢”演習時核潛艇上浮破出“冰蓋”的場面,可以看見指揮塔上面那塊冰起碼有2米厚!這也顯示出來美軍核潛艇製造工藝的先進!我們都在地理啟蒙課上知道了由於緯度高,Sunny照射到北極的距離很長,所以北極氣溫很低,就算是夏季,北冰洋沿岸氣溫也在–20°左右,要是冬季–40°是正常的,在這樣寒冷的氣溫下北冰洋洋麵大部分是由冰層覆蓋的,冰層厚度在1.2–6米…正因為有了厚冰層核潛艇在北冰洋冰下面活動才非常隱蔽,各種各樣的“水聲對抗裝置”對它們的作用變得很遲鈍!

    但是,核潛艇不能總是在冰層下面待著,比如:戰略核潛艇需要浮到冰面上面才能發射戰略核導彈,而在冰層下面由於冰層的阻隔“潛地導彈”也就沒法發射了,這個時候就需要潛艇破冰。俄軍DⅣ級戰略核潛艇在北極破冰。

    那麼潛艇在是怎麼破冰而出的?這首先是利用北極“水下海圖”,知曉那個地方冰層相對薄一些(最好是由冰裂層),這樣破冰才能輕鬆一些,使指揮塔圍殼能經受衝擊,否則是永凍冰層有5–6米厚度,任何核潛艇指揮塔都是經受不了的!所以,海圖是非常重要的!當潛艇到達冰層薄的地方→潛艇可以釋放出水下攝影機觀察破冰區周圍的情況→並且用聲吶進行遠距離探測,知道破冰區周圍是否有水下移動冰山存在→一切正常以後潛艇水櫃勻速排水,潛艇利用上浮衝擊力破冰……這也就是我們在上面圖片裡看的的那樣。如果,破冰區不似海圖示明的那樣,冰層很厚超過了指揮塔承受能力…並且時間緊迫要發射導彈,那麼潛艇可以使用魚雷進行爆破破冰作業,就是選擇較為寬闊的水域,仰角發射魚雷將冰層炸開……這樣潛艇利用冰窟窿或者冰裂進行上浮……。北極地區雖然由冰蓋大面積覆蓋,但是冰層下面的水域是很寬廣的,潛艇在北極水下活動範圍還是較靈活的!

    但是,潛艇不能使用艇艏或者艇身進行破冰航線,原因是潛艇不論 “單殼體設計”還是“雙殼體設計”都會有耐壓殼體和非耐壓殼體之分,耐壓殼體採用低合金高強度鋼製成,厚度在20–50㎜,只有很厚高強度合金鋼才能經受2–3米厚度冰層的衝擊力,比如:美俄的核潛艇指揮塔鋼板厚度都超過了35㎜…所以才能破冰!而艇艏外面是非耐壓殼體,雖然也是合金鋼但是強度差了很多,厚度也差了很多(非耐壓殼體不能太厚了,否則潛艇會增加死重量)要是用強度低、厚度薄的非耐壓殼體去破冰,一下子就把潛艇艇艏撞癟了!這可是重大事故,艇艏是主動聲吶和魚雷發射管所在(艇艏鋼板是很薄的),艇艏撞癟了會傷及這些裝置與裝備的!

    所以,潛艇破冰都是使用指揮塔圍殼去破冰,沒有用艇艏去破冰的!另外,北極水下沒有多少冰,潛艇也不需要去破冰航行。

  • 3 # 聯合防務

    北極海域冬季約有73%的海面被平均厚度為3米的冰層覆蓋,夏季冰層覆蓋面積達到57%。因此,潛艇要想在北極海域作戰,就必須具備出色的長期冰下作戰能力,而具有無限續航力的核潛艇無疑是最佳選擇。

    在實際的冰下作戰中,核潛艇不僅要藉助冰層的掩護來躲避衛星、反潛巡邏機和水面艦艇的搜尋,很多時候還需要從水下向上破冰浮出水面,以發射彈道導彈或巡航導彈、對外通訊聯絡或接受救援補給。因此,要想勝任在北極地區的作戰任務,核潛艇必須練就一身破冰的“硬功夫”。

    與美國相比,俄羅斯最重視核潛艇的破冰能力,因為其北方艦隊戰略核潛艇的主要活動場所就在北極海域。美國核潛艇的破冰能力雖然不像俄羅斯核潛艇那樣強,但也相當不俗,而且在北極破冰浮出水面的時間還比俄羅斯早。冷戰時期的1959年3月17日,美國海軍“鰩魚”號攻擊核潛艇就第一次在北極點破冰而出,成為世界上第一艘在北極海域破冰浮出水面的核潛艇。

    與破冰船採用衝撞和重力壓裂的破冰方法不同,核潛艇需要從冰層下面垂直破冰。從潛艇的構造來看,破冰時主要受力部位是指揮台圍殼、艇體的上部殼體、尾舵和首部的聲吶罩。因此,這些部位都用高強度鋼進行了特別加固。

    核潛艇破冰,要找到合適的破冰地點。以美國核潛艇為例,執行破冰演練時,都會制定A、B兩個計劃。A計劃是藉助美國國家冰雪中心提供的工具和資料尋找“有漏洞的冰層”。北極冰蓋並非渾然一體,在洋流和風力作用下通常出現“冰層裂隙”,是核潛艇上浮的理想地點;另外,溫暖的洋流或海岸引起的融化效應,還會在冰蓋上形成“敞口區域”,即被厚厚冰層包圍的薄冰甚至無冰區,俄海軍甚至將這類區域起名為“冰間湖”。

    B計劃則是強行破冰。據介紹,外殼經加固處理的核潛艇能衝破9英尺,也就是厚達2.3米的冰層。但強行破冰也不能蠻幹,通常發起衝擊前,艇長會命令水兵收起潛望鏡、雷達桅杆等突出物,如果是圍殼舵還要偏轉90度,減少與冰層接觸的面積。收拾停當後,核潛艇將估算冰層厚度,若冰層薄,核潛艇會以較大速度上浮,憑藉堅硬外殼和快速衝擊突破。美軍在今年3月舉行的“ICEX2018”演習中就是使用這一方法,當時,滿載排水量7000噸的“哈特福德”號僅用10秒便從17.8米深的冰下快速上浮,撞破了大約半米厚的冰層躍出水面。

    如果遇到厚冰層,核潛艇的破冰動作則要小心得多。在緩慢上浮,艇殼接觸到冰層後,壓縮空氣要將壓載水櫃裡的水一點點排出以增加浮力,直到這股力量將冰層擠裂,這一過程叫作“靜態載入”。

    總而言之,核潛艇破冰是一個系統工程。不僅需要艇員之間的默契配合,還依賴艇上先進的水聲裝備,同時配備可以在高緯度地區使用的電子海圖、導航系統,再加上太空中可以探測冰層厚度的海洋監測衛星以及預先在冰面上部署的探冰分隊的配合,核潛艇才能一次次上演精彩的破冰大戲。(S)

  • 4 # 加特林快評

    在冷戰時期,隨著航程極大、動力強悍的核潛艇的服役,北冰洋成為了美蘇兩國潛艇角逐的場地。破冰成為了部分潛艇必須具備的能力,也是從冰層覆蓋的海面發射彈道導彈所必須的能力。

    在過去,常規潛艇因為航程有限,很難在北冰洋冰蓋下進行較有價值的作戰活動。核潛艇打開了北冰洋冰蓋下作戰的大門。

    用指揮圍殼頂開冰層,是潛艇破冰的必須步驟。但能否在破冰後航行,則要看冰層厚度等因素。另一個關鍵在於,核潛艇破冰一般是為了快速發射彈道導彈或通訊,而不是在水面航行。

    蘇聯颱風級核潛艇冰上發射彈道導彈

    美蘇雙方研製的第一艘核潛艇,都很早的被用於進行北極探險。冬季時,北冰洋海域約有73%的海面,覆蓋著平均厚度為3米的冰層。即使是夏季,冰層覆蓋面積也有57%。

    可是在這一惡劣環境下,北冰洋卻是兵家必爭之地,它具有非常重要的戰略價值,是亞歐北美三大洲的端點,擁有通行三大洲的最短大孤航線,是美蘇兩國空軍戰略轟炸機、海軍核潛艇攻擊對方國土的最便利道路。

    蘇聯D級核潛艇冰上發射彈道導彈想象圖

    為此,美蘇都緊急進行了核潛艇破冰技術的研製。核潛艇要突破北冰洋冰層封鎖,要滿足三個條件:圍殼和甲板外殼需要具有很好的強度,滿足破冰的受力需求。核潛艇因此特別加強了指揮圍殼、甲板外殼、垂直舵、聲納罩等等部位,常見的方法是使用高屈服度鋼材。

    第二是冰層不能太厚,否則無法突破。北極冰層並非到處都是一個厚度,它由厚度不一的多個冰層板塊組成。板塊之間還有較大的空隙。氣溫變化、海流變化還會改變這種空隙的分佈情況。這一位置的冰塊強度大大降低,核潛艇將其頂開的可能性大增。但是,有的冰層周邊存在鐘乳石一樣的垂直冰柱,有的甚至長20米,如果潛艇直接撞擊,有可能發生艇毀人亡的慘劇。

    第三是核潛艇需要配備找到這一冰層空隙的手段。大多數核潛艇配備了先進的冰層探測手段,輔以精確導航定位、通訊裝置,從而在合適的水域找到可以突破的冰層。探測冰層厚度的特殊聲吶裝置,能夠找到空隙,並避開危險的各種冰塊障礙,使得核潛艇安全的破冰浮出。此外,海洋偵察衛星、海洋巡邏機也需要對冰層情況、海流氣溫進行連續監視,令核潛艇獲得更多的相關資訊,有助於決定破冰浮出的最佳水域和時間。

    1954年世界第一艘核潛艇,美國的“鸚鵡螺”號核潛艇下水,在1957年6月至1958年8月先後五次進行北極探險,完成了連續從水下到達北極點的創舉。

    1957年“鸚鵡螺”號成功從北冰洋冰蓋下破冰浮出,創造了歷史。這一破冰活動,有著驚人的威懾力 —— 從此美國核潛艇可以從冰蓋覆蓋的北極,向蘇聯發射彈道導彈,而因為這裡非常靠近蘇聯,幾乎不可能攔截。

    又因為冰層的覆蓋,對方飛機、戰艦無法探測到冰下的核潛艇,令核潛艇生存力極大的增強。

    蘇聯也加緊了追趕的步伐,1957年8月12日,第一艘核潛艇K3號下水,1959年11月K3號核潛艇首次實施了水下抵達北極點的航行試驗,結果路上撞到了冰山,不得不返航。但是即便是不成功的航行,也創造蘇聯海軍連續在水下航行260海里的記錄。

    1962年,K3號潛艇再次挑戰水下抵達北極點的任務。這次由於潛艇遇到的冰層厚達20米,所以蘇聯官兵只好取消了北極點破冰浮出的任務,但完成了抵達北極點的任務,開始返航。不曾想,蘇聯的核潛艇實在不靠譜 —— K3號核潛艇在返航途中遭遇嚴重意外,核潛艇的蒸汽發生器發生破裂,所有潛艇官兵在核輻射的威脅下,奮力緊急搶修,後來終於將故障解決,但全體官兵都不同程度被輻射傷害,許多人因此早早去世。7月21日,重傷的K3號核潛艇終於返回基地。

  • 5 # 薺菜糰子

    就是直接頂唄!不過僅限於垂直上升,一邊開一邊破冰沒見過,應該也不可能。即便破冰船也不是那麼破冰的:對厚冰層,破冰船是調整重心增加船尾吃水讓船頭上升,然後船頭上冰,再調整重心加重船頭,讓船頭下壓。由此可見破厚冰都是垂直的力,要麼從下往上,要麼從上往下(道理不說大家也明白吧?)。至於一邊往前開一邊破冰,那屬於硬懟,只有冰特別薄才行。

  • 6 # 楠竹一

    大家都知道在極地北方海域,大概73%的海平面被大約平均厚度3~4米的寒冰覆蓋著,而就算是夏天,所覆蓋的表面也將近達到57%。於之前的冷戰時候,北方海域就是美國與蘇聯兩國的核潛艇"切磋"的重要基地與角鬥場,兩國研發的首艘核潛艇,首個任務就是於北方海域實行探索。首先是美國軍團的"鸚鵡螺"號核潛艇於五十年代正式下水,過了三年時間,先後實行了多達幾次的海域探索,但之後還是能有了可以抵達北極頂端的資本。

    蘇聯國家也於同年八月份,首艘核潛艇K3號研製完成並試水,時隔兩年K3號實行去往北極海域的航海探險,但是由於操作不甚,於行駛途中撞到了冰山,於是不得不返航修理,值得一提的是透過這次探險,蘇聯的潛艇於這一次航行中創下了那時的航行里程記錄二百六十海里。於當時必須具備三種條件才能擁有破冰的能力。

    其一核潛艇的接觸撞擊冰面的甲板保護外殼與艏部聲吶導流罩要求十分堅硬、牢固,完全使用超高規則鋼材。其二必須存於有讓核潛艇頂開的較薄冰層。北極冰層的形成,並非是一個嚴實的鍋蓋兒,是由大大小小的多個冰層板塊相擠形成。板塊之間有縫隙有不小的冰窟,受力壓強並不均勻,故此只要於恰當的地方撞擊就不難破冰。三是核潛艇必須有能力找到這種薄冰層與冰窟。目前核潛艇都裝上強大的測冰,導向導航及一系列的機器,能否於北冰洋擁有行動自由與安全,其關鍵就在於要有先進的探冰,導航定位及通訊裝置儀器,並要求能很好的運用。

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