耐压艇体,就是一种折衷的方案。它的中部是圆柱形,艇首是半球形,艇尾是圆锥形。不管从力学原理上说,还是从水下流体力学上来说,它都是一种不错的外形。肖卫国之所以没有上最好的水滴形艇体,是因为这时候的材料和技术都达不到要求。
蛟龙级潜艇的设计潜深达到了150米,这是一个很高的指标。因为这个时候的潜艇,一般来说潜深都不超过100米。
从潜艇的总体布置方面来说。具有圆形横截面的潜艇耐压艇体所提供的内部空间,是一种很难进行有效处理的空间,把它充分利用起来是比较困难的。曾经有设计师采用椭圆形横截面潜艇耐压艇体,但是强度不足而失败。之后又有二次世界大战期间德国建行的XXI型潜艇。采用了横截面为8字型,这样增加的容积用于装载更多的蓄电池,提高水下续航力和航速。不过这样的外形,显然在阻力上要付出很大代价,实际上是得不偿失的。所以肖卫国并没有采用这种设计。
在潜艇艇体结构的选择上,蛟龙级潜艇采用了双壳体结构。从三种艇体结构形式来看。双壳体结构有着明显的优势。单壳体结构的潜艇,其压载水舱全部布置在耐压艇体的内部,与其他两种结构相比,单壳体结构的特点是潜艇尺寸小,艇体表面积也小,因此水下航行时的阻力较小。但是由于单壳体的潜艇在耐压艇体内布置了压载水舱,所以艇内的有效容积就小了很多。
双壳体结构的潜艇设计是由法国的潜艇设计师马克西姆最行在1896年提出的。当时这种双壳体结构的潜艇被称为可潜舰,它大部分时间在水面航行,只有目标出现时才潜入水下。在双壳体结构的潜艇上,耐压艇体的外面还有一层轻型非耐压艇体,这层艇体通常被称作轻外壳。在轻外壳与耐压艇体之间的空间,就被用作压载水舱或是燃油舱,有时甚至用于装载武器,这样便可以为潜艇提供储备浮力、增加潜艇的续航力和战斗力。
此时的单壳体潜艇储备浮力只有百分之十左右,而双壳体潜艇的储备浮力却高达百分之三十。另外,双壳体潜艇还有优良的艇体外形,苏联的潜艇设计师们非常愿意采用双壳体结构,这是由于苏联潜艇经常在寒冷结冰的海域中航行,单壳体结构潜艇一旦与冰层相撞有可能发生艇体破损,而双壳体结构则可以起到保护作用,另外双壳体潜艇在遭到攻击时,也能起到很好的保护作用。
由于瑞典和苏联相邻,所以瑞典海军的潜艇活动区域和苏联潜艇倒是差不多,所以选择双壳潜艇也是一种出于使用条件的考虑,同时也有安全性的考虑。另外,肖卫国提出的蛟龙级潜艇方案,是借鉴了中国的明级潜艇设计,而中国的常规潜艇基本上学自苏联,都是采用双壳结构,从潜艇外面的那些排水孔就可以看到,中国和苏联潜艇都是双壳的。早期德国也是采用双壳结构,战后却改为单壳结构,当然那是随着潜艇上的设备越来越多,越来越复杂导致的。
所以现在蛟龙级潜艇选择双壳结构,应该是一个非常合理的设计。(未完待续。
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