• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.什么是单壳体潜艇
  • 4.单壳体潜艇与双壳体潜艇的区别
  • 5.单壳体潜艇的优缺点
  • 5.1.单壳体潜艇的优点
  • 5.2.单壳体潜艇的缺点

单壳体潜艇

单壳体潜艇是一种只采用一层耐压壳结构的潜艇。这种潜艇的耐压壳体直接裸露没有包覆物,艇体结构也较为简单。外表光洁、漂亮,制造工艺要求较低。

基本信息

  • 中文名

    单壳体潜艇

  • 定义

    一种只采用一层耐压壳结构的潜艇

  • 特点

    外表光洁漂亮制造工艺要求较低

什么是单壳体潜艇

单壳体潜艇的艇体由耐压壳体组成,在耐压壳体外没有包覆物,耐压艇体直接裸露在外,艇体结构也较为简单。双壳体潜艇的耐压艇体全部被耐压和非耐压的外壳体所包覆,这层外壳除了在舯部有一段是耐压的(耐压液舱),其余都是非耐压的轻外壳。

单壳体潜艇与双壳体潜艇的区别

双壳艇的耐压壳体外还有一层轻外壳包覆,两层壳体之间形成了一个舷侧空间。双壳体艇的主压载水舱、燃油舱、燃油压载水舱、浮力调整舱等都布置在这里。由于双壳体潜艇比单壳体潜艇多一层壳体,多一个舷侧空间结构,所以双壳体潜艇的结构要比单壳体艇复杂一些。

双壳体和单壳体是潜艇艇体结构的两种基本形式.潜艇为了能承受极限下潜深度处的水压,必须要有耐压艇体结构,这就是由一些圆柱壳,圆锥壳和首尾的端部舱壁(球面的或平面的)组成的耐压艇体.但是仅有耐压艇体是不够的,还必须要将耐压艇体用非耐压艇体结构象加导流罩一样罩起来,使潜艇具有流线型的外型,以减小水下阻力."罩"的方式有两种基本的形式.一种是只"罩"潜艇的首尾端,让中部的耐压艇体露出来."导流罩"罩住了艇首和艇尾,潜艇也就光顺了.另一种是不仅"罩"首尾端,还把整个耐压艇体首到尾部都"罩"在非耐压艇体结构中.前者叫单壳体结构形式,后者叫双壳体结构形式,双壳体潜艇的耐压艇体和非耐压艇体间有个空间,叫舷间空间。

双壳体和单壳体的结构形式各有其优缺点,所以就并存了下来,在潜艇设计中都有采用.无论采用那种结构形式,都是发挥其优点同时采用其他措施来弥补其缺点.

大体上来说,单壳体潜艇的储备浮力小,因此水下排水量小,有利于提高水下航速。而双壳体的优点则是储备浮力大,提高了水上不沉性。又因为双壳体潜艇都是采用小分舱形式,也有利于提高水下不沉性。双壳体又有利于抗爆,因为舷间空间的液舱能吸收一部分爆炸冲击能量。而县城双壳体还有利于潜艇设备、系统和舷间液舱的布置。这些优点是单壳体不具备的。双壳体的最大缺点是潜艇水下排 水量大,艇体的水下湿表面积也大,除不利于提高水下航速外,也增大了艇的反射面积,不利于艇的隐蔽性(但对降低潜艇速时的辐射噪声有好处)。而双壳体的这些缺点正是单壳体的优点。

苏联/俄罗斯海军多采用双壳体结构形式,而西欧和美国则偏爱单壳体。

这两幅图为单、双壳体结构潜艇的纵剖面图。图1里是单壳体结构的凯旋级潜艇,现代单壳体潜艇的主压载水舱一般都像凯旋级这样布置在艏艉部分。主要是利用艏艉段耐压锥壳直径较小的特点,在耐压锥壳外包覆一层轻外壳较为容易,两层壳体间的空间就可以便利的布置为主压载水舱(艏艉浅绿

色部分即为凯旋级的主压载水舱)。凯旋还有一段较小的非耐压、非水密的上层建筑,用来容纳导弹发射筒超出耐压壳的部分。除此之外,艇体的绝大部分都和其他的单壳体潜艇一样,耐压艇体是直接暴露在外的。

另一幅图示一艘俄罗斯的671RTM型VIII级攻击核潜艇,为典型的双壳体结构,耐压艇体外从首至尾都有轻外壳包覆。像VIII这样的双壳艇,不仅有艏艉组主压载水舱,舷侧空间内还有数量不等的中组压载水舱。而一些耐压液舱如调整水舱、快潜水舱等,双壳体艇也布置到舷间,单壳体艇则要布置到耐压壳内,会占据宝贵的耐压舱室容积。

单壳体潜艇的优缺点

单壳体潜艇的优点

(1)结构简单

与双壳体艇相比,单壳体艇因为少了一层外壳体,也没有了双壳体艇复杂的舷侧空间结构,所以结构相对简单。在工程施工量上要比双壳体艇少。就单纯的工程角度而论,单壳艇的建造公时、占用人工和建造材料都会比双壳体艇少。假设两艘单、双壳体艇性能相近的前提下,采用单壳结构有利于减少建造时间,扩大建造产量,降低单艇建造成本。

(2)水下快速性好

与双壳体和个半壳体以及混合壳体结构相比,在耐压舱室容积相同的前提下,单壳体艇的湿表面积最少。因为单壳体艇的耐压艇体外没有包覆物,耐压艇体直接裸露,湿表面积就是耐压艇体的浸湿面积。而其他的壳体结构,在耐压艇体外或多或少都包覆有比耐压艇体直径更大的轻外壳,大大增加了艇体的浸湿表面。其中双壳体艇的湿表面积最大,因为双壳体潜艇从艏至艉都完整的包覆有轻外壳,舷侧空间也最为宽裕,外壳体直径往往比耐压艇体要增加1.6-2米之多,所以其浸湿表面积要比耐压艇体裸露的单壳体艇大的多。湿表面积越大潜艇在水下与水接触的面积越多,摩擦阻力也就越高。潜艇的总阻力值中摩擦阻力占比84%左右,湿表面积大的潜艇阻力大,水下快速性差。单壳体艇因为最小的浸湿表面积,水下快速性也最佳。

单壳体艇主压载水舱只有艏艉段有,储备浮力低一般只有13%左右,低的甚至不到7%。储备浮力低当然有其弊端(后面详细展开),但是也有其优势。与双壳体艇30%左右的大储备浮力相比,单壳体艇在水下的满排吨位就要小的多。打个比方,两艘水上正常排水量同为6000吨的单双壳体艇,到了水下单壳艇的满排最多增加13%的储备浮容积和4%左右的其他非耐压非水密结构容积,此时单壳艇水下满排不过7020吨。双壳体因为高达30%的储备浮容积和10%以上的非耐压非水密容积(双壳体艇上层建筑较大),水下满排将达到8400吨之巨。换句话说两艘水上排水量相同的单、双壳体艇,到了水下双壳的要比单壳的多带1380吨的水。在同等推进功率下,水下吨位少的潜艇自然跑的更快,因此单壳艇的水下快速性远比双壳艇要优秀的多。