潜艇是不是只要有垂发系统就会有龟背?
当前全球范围内也就只有苏联时期的“台风”级战略核潜艇看不到一丁点龟背的存在,剩下的战略核潜艇,不管是俄罗斯最新装备服役的北风之神级、英国的前卫级、法国的凯旋级、我国的094级、还是美国现役的俄亥俄级、以及美国下一代哥伦比亚级都或多或少的存在龟背,只是各家战略核潜艇的龟背高度不一罢了。
迄今为止人类共建造过的战略核潜艇总数已经超过180艘以上,特别是美苏两国更是占了大头,而在消除龟背上苏联的战略核潜艇龟背曾呈现过暴增的趋势过,美国的战略核潜艇虽然从第一代华盛顿级开始就在不断缩减龟背的存在,但是到现役的俄亥俄级仍然存在也是有原因的。剩下的中英法三国中,我国受限于技术等原因限制龟背是最为明显的,法国现役的四艘凯旋级战略核潜艇似乎看不到龟背的存在,但是实际上仍然有龟背的存在。
那么是什么原因造成龟背的存在呢?其实原因很简单,对于潜射导弹而言,要想射程更远导弹的发动机长度就更长,那么整个导弹的长度就比较高了,但是受限于技术和成本、排水量等控制原因限制,战略核潜艇的耐压壳直径实属有限,所以不可避免的导弹发射管就会突出耐压壳外,继而出现了“龟背”的存在。龟背的存在不仅会增加战略核潜艇的排水量,更重要的是龟背的存在会增加潜艇航行时的噪音,拉低战略核潜艇的战略生存能力,所以这也是各国想要努力消除龟背存在的原因。
苏联时期曾经为了彻底消除龟背的存在,直接将两艘攻击核潜艇的双壳体耐压壳并联在一起,然后再两个耐压壳中间布置导弹发射管,从而真正意义上消除了龟背的存在,但是也造成载弹量只有20枚的台风级战略核潜艇水下排水量超过4.8万吨,比载弹量高达24枚的俄亥俄上涨了一半之多,所以这种偏执的发展方式并不是战略核潜艇消除龟背的主流方向。
那么如何才能真正意义上消除龟背的存在呢?比如未来我国下一代战略核潜艇计划搭载16枚战略核导弹,该如何消除龟背的影响呢?
首先我们需要明白龟背的存在主要原因在于耐压壳直径较小和导弹长度太长两个原因限制。从耐压壳直径较小来说,这个主要和本国的加工、锻造技术有直接关系,也就是说如果我们能够攻关成功突破厚重大直径耐压壳锻造加工技术,那么下一代战略核潜艇的龟背就能更小甚至彻底没有;其次如果我们在固体火箭发动机技术上有所突破的话,那么我们的潜射导弹的长度也能更进一步的缩小一些,这样战略核潜艇的龟背同样能够更进一步的缩小甚至完全消除。同时战略核潜艇耐压壳直径放大和潜射洲际导弹的长度缩短后,对于潜艇和导弹自身而言也是有极大好处的,比如耐压壳直径更大后潜艇的浸水面积更小,航行阻力更低,航行噪音也更低,有利于战略核潜艇的生存。
但是这种“最佳方案”短期内想要实现还是比较困难的,一个是潜射洲际导弹特别是使用固体火箭发动机的潜射导弹受限于固体燃料本身比冲较低的限制,为了达到设计距离就只能装载更多的固体燃料,然后导弹的直径还不能太大,否则会影响到导弹的飞行速度和装载适应性,所以除非固体燃料的比冲短期内有较大提升的话,那么整个潜射洲际导弹的直径就可以大幅降低。
其次潜射洲际导弹的长度降低后,对于装载它的战略核潜艇而言耐压壳的直径也可以缩小一些,不光可以降低加工制造难度、而且能够降低成本和水下排水量,继而降低航行阻力和航行噪音,降低核反应堆输出功率,更进一步降低动力系统航行噪音,真正让战略核潜艇的战略生存能力更上一层楼。
潜艇是不是只要有垂发系统就会有龟背?
兔哥回答;潜艇的龟背和导弹的长度有重要的关系,确切的说和潜艇的壳体直径有关系,潜艇有龟背的都是战略导弹核潜艇,这是由于需要安装长度很长的弹道导弹,弹道导弹的长度和射程有关系。战略核潜艇属于战略兵器,能够搭载战略核导弹实施战略核打击任务,因此,导弹的射程要有保障。另外一点,战略核潜艇面对反潜的压力也很多,潜射弹道导弹射程越远就越能在己方防区内实施战略核打击任务,所以,潜艇所搭载的潜射弹道导弹的射程越远越好,这样以来,导弹的长度就自然要长,会有一部分突出潜艇的壳体,于是就变生了龟背。
龟背的产生和潜艇的壳体直径有重要关系,美国的战略核潜艇通常就没有龟背,并非是它们的潜射导弹先进,或者是射程近,而是潜艇的壳体直径大,如果能够达到14米以上的直径,就不会有大龟背了。这样的好处一是方便制造,二是潜艇航行时的水中阻力小,而且产生的湍流也小,更有利于潜艇的隐蔽航行。应该说潜艇有龟背是不利的,没有任何优点,既然如此,为什么不把潜艇的壳体直径造大点呢?
这话说起来容量,做起来难,潜艇航行于水下,需要承受海水巨大的压力,潜艇的壳体直径受潜艇制造工艺和钢板强硬的影响很大,钢板强度不够就无法造太大,直径太大就无法承受海水的压力,这是潜艇潜深的重要环节,潜艇潜的越深就越安全。潜艇的直径越大需要承受的海水压力越大,这就是为什么潜艇直径并不是随便放大就能解决的问题,和潜艇用钢板的屈服强度有非常重要的依赖关系。这是一个国家钢铁科技实力的代表。潜艇用钢冶炼制造技术是国家的战略物资,也是严格保密的。
通过上面的论述我们知道了潜艇龟背的产生原因,但并非是所有的垂发装置都有龟背,长度比较短的巡航导弹就不需要出现龟背。通常情况下,核攻击潜艇都会安装巡航导弹,这些攻击核潜艇的艇体产面都很顺滑,有利于潜艇减少水下航行阻力。潜艇的艇体上部都会有相对比较平的设计,方便人员的行走。总之潜艇的龟背没有最好。
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潜艇是不是只要有垂发系统就会有龟背?
我是萨沙,我来回答。
这个不能一概而论,要具体来分析。
之所以出现龟背现象,主要是潜艇垂发导弹系统的问题。
这是因为,目前潜艇的耐压艇壳直径是有所限制的。
这主要工业加工技术还是有上限的,制造的耐压艇壳直径不会太大。
现在已知的潜艇,直径没有超过14米的。
比如俄罗斯的北风之神为11.5米,已经算是很大了。
而美国最先进的哥伦比亚级战略核潜艇,直径也不过13米,这已经是世界最强的加工技术了。
而我国的094型直径为9米。
那么,问题就来了。直径的上限,就同战略潜射导弹的长度存在矛盾。
北风之神的RSM-56弹道导弹,长度为12.1米,超出了11.5米的直径。
哥伦比亚级战略核潜艇的D-5三叉戟Ⅱ型洲际导弹,长度为13.5米,也超过13米直径。
至于我国的094型巨浪2型弹道导弹,长度为13米。
就是存在这个问题,所以只能增加各种形式的龟背。
而哥伦比亚级战略核潜艇由于采用全新的设计,所以你看不到龟背。
实际上,龟背对于潜艇是非常不利的。
一则,由于破坏了整体的设计,航行期间会造成较大的噪音,这对潜艇来说是致命的。
二则,龟背的存在会造成航行的巨大阻力,造成航速的下降,也一样是非常不利的。
潜艇是不是只要有垂发系统就会有龟背?
装备垂直发射系统的潜艇主要有两类,一类是装备潜射弹道导弹的战略核潜艇(个别国家也装备搭载潜射弹道导弹的常规潜艇),另一类是装备巡航导弹的核潜艇,即巡航导弹核潜艇(目前尚没有回家批量装备能够垂发导弹的常规潜艇)。严格意义上来说目前全球范围内的战略核潜艇都有不同形式的“龟背”结构,而巡航导弹核潜艇基本上都没有“龟背”结构。造成“龟背”结构的主要原因是所搭载的导弹尺寸大于潜艇直径,“龟背”就是为了能够包容导弹突出部分、尽量减小突出部分的流体影响(包括航行及噪音)而设计的艇体延伸部分。“北风之神级”战略核潜艇有“龟背”而“台风级”庞大的艇体掩盖了“龟背”032型常规试验艇借用指挥围壳结构“掩盖”了“龟背”结构
1)战略核潜艇:目前全球共有6个国家装备了战略核潜艇,除了俄罗斯的“台风级”战略核潜艇将潜射导弹布置于双“艇体”(不是双壳体)之间避免了“龟背”之外,其他各国现役战略核潜艇均有不同程度的“龟背”结构。“龟背”处理较好的是法国“凯旋级”和美国“俄亥俄级”战略核潜艇,“龟背”过渡与艇体融合较好,对于航行和流阻等影较小;“龟背”结构比较明显是俄罗斯的“德尔塔III/IV”级和我国的092/094级战略核潜艇,由于艇体耐压壳直径较小、潜射导弹尺寸偏大等原因,潜射导弹发射管高出耐压壳一大截,不得不设计较大尺寸的“龟背”结构以包容导弹发射管。现役战略核潜艇普遍有“龟背”结构“俄亥俄级”战略核潜艇的“龟背”处理的很圆滑法国“凯旋级”战略核潜艇基本上看不出“龟背”结构
2)巡航导弹核潜艇:武器导弹化是目前的发展趋势,搭载各型反舰、巡航导弹也是目前各海军强国核潜艇的重点发展方向。美国早在上世纪70年代设计的“洛杉矶级”攻击型核潜艇上就设计了“战斧”巡航导弹垂直发射装置,而俄罗斯大名鼎鼎的“奥斯卡级”核潜艇则装备了24管“花岗岩”重型反舰导弹发射装置“倾斜发射),由于潜射反舰导弹、巡航导弹尺寸相对较小,这些装备垂发导弹的核潜艇均没有“龟背”结构。美国最新的“弗吉尼亚级”和俄罗斯最新的“亚森级”攻击型核潜艇均装备了大量导弹垂发系统,可以写的数十枚各型导弹,其外形均没有“龟背”结构。“洛杉矶级”攻击型核潜艇上的“战斧”巡航导弹发射管“奥斯卡”级巡航导弹核潜艇上的倾斜发射管“弗吉尼亚级”核潜艇装备了大量“战斧”巡航导弹,但没有“龟背”结构“亚森级”核潜艇的外形也没有“龟背”结构
“龟背”结构的大小其实在一定程度上也反映了各国潜艇、导弹相关设计、建造的能力,潜艇耐压壳体直径越大、导弹尺寸越小,那么潜艇整体结构也就会越流畅。如美国“俄亥俄级”战略核潜艇艇体直径越12.8米,其携带的“三叉戟II”潜射导弹长度约10.5米,考虑发射管结构及其他配置占用的空间,“俄亥俄级”的“龟背”并不太明显;而俄罗斯的“德尔塔IV”战略核潜艇直径约12米,但其所搭载的P-29PM潜射导弹的长度达到了13.8米,导弹长度比艇体直径高出近2米,最终导致了“德尔塔级”战略核潜艇出现了硕大的“龟背”结构。“哥伦比亚级”战略核潜艇上的发射管,可见发射管也穿出了耐压壳体“三叉戟”导弹的结构尺寸是目前所有潜射弹道导弹中最为紧凑的“德尔塔IV”战略核潜艇上硕大的“龟背”结构主要原因来自于其装备的潜射弹道导弹尺寸过大
“龟背”结构说到底是为了兼顾艇体与所携带导弹而做出的妥协性设计,随着材料、制造技术以及导弹小型化技术的不断发展,潜艇“龟背”这重特殊结构也会越来越弱化。美国近日开工建造的下一代战略核潜艇“哥伦比亚级”耐压壳体直径达到了13米以上,而其所携带的“三叉戟IID5”导弹的长度约为10.5米,因此“哥伦比亚级”基本上消除了“龟背”的问题。美国下一代“哥伦比亚级”战略核潜艇“龟背”结构已不明显096战略核潜艇效果图,“龟背”已不明显
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潜艇是不是只要有垂发系统就会有龟背?
潜艇阅兵,我们祭出094A,现役最新的一级,军迷网友们第一次亲睹了它的风采,咸说龟背太大。其实龟背并非我们的专利,为了垂发,多多少少,大大小小罢了。此前苏联“台风”,大到令人乍舌,为了重达百吨的“鲟鱼”导弹,只得如此,尽管“台风”水下排水量高达4万吨,但对于“鲟鱼”来说,还是显得太小了。要知道美国“三叉戟”D5只有58吨,不弄高大的龟背,实在容纳不下。若问雷人的龟背何时取消,一是不要过大的导弹,二要潜艇突破耐压壳体技术,三要改变发射方式。三者缺一不可,否则战略级核潜艇,想取想龟背很难。有的看着不明显,也只是不太明显而已。
全新的“北风之神”编号955A,看着明显小多了,几近完美,但还是明显可以看到导弹舱。“圆锤”体积变小是主要原因,导弹变小,并不等于威力有减小,加上前缘使用了填角设计,着实给人耳目一新的感觉。终于放弃了 “鲟鱼”导弹,思路一变,“圆锤”只有40多吨。为了水下减阻,提高静音水平,俄罗斯近年完成了大直径耐压壳体技术突破,潜射导弹技术水平大为提高,都是原因。噪声水平就是潜艇的命呀,龟背非常不利隐身,为此美国早就在潜心设计,走得更快,发展得也更好。
传说096094只是第二代,第三代的096早就在传说,那么094A可作为096的技术准备好了。央视近期上演《深海利剑》,为观众展示了我国潜艇技术发展的视角盛宴,同时也带我们带来了继续向前发展的憧憬。我国早就完成了大直径耐压壳体技术的突破,在四代核动力和全电推技术上完成了工程样机实验,诸多技术突破,奠定了下一代战略级核潜艇技术发展基础。加之日前传说中的“巨浪”3,完全有理由期待,我们的096,可以做到最好,没有龟背。
台风在发射:
潜艇是不是只要有垂发系统就会有龟背?
基本上是这样,有垂发系统的弹道导弹核潜艇一般情况下都会有龟背(俄罗斯的台风级没有),什么是核潜艇的“龟背”?“龟背”其实就是导弹发射筒上面的一个整流罩,那么为什么会有“整流罩”这个东西?因为导弹发射筒的长度超过了潜艇耐压壳的直径,所以要给这个凸出来的部分盖上一个“盖子”,也就是整流罩,当然了,如果这个“盖子”的颜值做的好看,那么就叫做“整流罩”,如果做到丑了,那就是“龟背”了,比如美国的“俄亥俄级”战略导弹核潜艇,你以它就没龟背了?错,俄亥俄同样也有龟背,或者叫整流罩,如下图所示
▲俄亥俄级SSBN的“龟背”
只不过美国核潜艇龟背设计没那么明显罢了,从图中我们也可以知道,俄亥俄的这个龟背,或者叫整流罩的覆盖范围较大,是从潜艇的头部一直延伸到了差不多潜艇的尾部那里,基本上覆盖了整艘潜艇的大部分区域,而且还是流线型的,所以,这种加长加宽,还是流线型的设计就使得潜艇背部的整流罩不会显得那么突兀,也就不容易看出是一个龟背了。而俄罗斯和我们国家的核潜艇,整流罩的设计仅仅是从指挥台围壳外延伸到导弹舱附近那个范围,其实也就是刚好盖住了导弹舱,所以看起来很突兀,龟背特别明显,比如下图所示,就分别是我们的094和俄罗斯的北风之神的龟背:▲094的龟背
▲北风之神的龟背
所以,只要导弹发射筒的长度大于潜艇的耐压壳直径,那么这样的潜艇是肯定会有龟背的,只不过看这个“龟背”(整流罩)明不明显罢了,对了,法国的凯旋级也一样,同样是因为整流罩的设计问题才看不出龟背的,因为凯旋级的耐压壳直径大概在12.5米,而上面的M51洲际导弹长度也在12~13米,是不可能一点龟背都没有的。还有,核潜艇想要消除龟背,一般情况下有这两种方法:一是在弹道导弹技术上寻求突破,比如改进火箭发动机,减小导弹的长度,从而到达减小导弹发射筒尺寸的目的;第二种就是在潜艇的耐压壳技术上下功夫了,制造出直径更大的耐压壳就行;当然了,也有走捷径的方法,比如下图:
▲“台风级”潜艇的非典型双壳体设计
俄罗斯的“台风级”战略导弹核潜艇,采用了“非典型双壳体设计”,即把导弹发射筒加在了两个双层耐压壳之间,如上图中所示,这种设计的目的之一就是为了消除龟背,所以,台风级的拍数水量那么大也是有原因的,虽然这种吨位非常的浪费!
▲“台风级”战略导弹核潜艇
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