潛艇螺旋槳為甚麼不讓看？單純為了保護葉片？

有一個現象不知道各位有沒有注意過 你看大多數國家的核潛艇只要出水 都會拿布或者專門的器材把尾部包起來 包裝要求都一往死裏包 絕不讓潛艇尾巴露出一點細節爲準則 那爲什麼核潛艇一出水 就要把尾部包住 本期影片咱們就來聊聊 核潛艇尾部究竟有什麼祕密 先說網上對核潛艇的一個誤區 之前有不瞭解的網友稱 核潛艇出水後把尾部包起來 目的是防止損壞 原因是很多軍事裝備都有遮蓋起來 進行長期保存保養的做法 然而對於核潛艇而言 出水後需要包住尾部 並不是因爲害怕損壞 畢竟核潛艇爲了能在海面 數百米深區域航行 製造時採用的都是特種合金鋼板 有的甚至通體用鈦合金打造 這些鋼板的質量不用懷疑 僅僅離開水面暴露在空氣中 根本不會對核潛艇有什麼傷害 所以也不用擔心維護保養時 不遮蓋就會有什麼損壞 而核潛艇出水 需要把尾部蓋住的原因無他 就是爲了保密核潛艇 作爲一種重要的二次核反擊軍事裝備 隱蔽性非常重要 它在海底航行時的動力主要來自螺旋槳 這和絕大多數軍艦一樣 而最新的核潛艇可以採用泵噴推進 也就是無需螺旋槳 直接使用電力系統噴水推進 但無論是哪種推進技術 都涉及核潛艇的核心技術指標 就螺旋槳而言 它的尺寸和設計如槳葉直徑和傾斜角度 在一般人眼裏似乎都差不多 但是對於內行人員來說 一張螺旋槳的照片 其中蘊含的情報那可太多了 由於現階段的技術水平 潛艇螺旋槳轉速基本都不會有太大差別 因爲根據螺旋槳的外形尺寸 再結合潛艇的整體重量和外形 專業人員就能判斷出潛艇的航速 同時螺旋槳在海中需要攪動海水推進潛艇 不可避免的就會發出聲音 這種聲音會因爲螺旋槳的形狀大小 形成一種特定的音頻 專業人員結合圖片中螺旋槳 加工精密程度 就能得出螺旋槳發出的噪音級別 這些數據一旦被對手國掌握 立刻就會被錄入數據庫中 方便雙方核潛艇未來在海底相遇時 利用數據來確定潛艇身份 當然了 各國核潛艇在海底相遇的概率非常低 但是近距離接觸肯定不可避免 只是大家祕而不宣罷了 不可否認的是 目前各國對核潛艇螺旋槳的保密程度 正在逐漸的下降 這是因爲經過多年的摸索 基本都確定了七葉大側斜的螺旋槳佈局 能從泄露的潛艇螺旋槳圖片 獲取的信息越來越少 例如2007年 美軍俄亥俄級戰略核潛艇在維修船塢時 曾毫無保留的將螺旋槳暴露在公衆面前 陷入巨大的爭議中 當時有人認爲 這是美軍一次嚴重的泄密事件 但也有一些人認爲 上世紀80年代以後 各國核潛艇螺旋槳的構造原理 基本是大同小異 而且美國核潛艇各型號應用的反應堆 也就那麼兩三種固定類型 其功率指標也是對外公開的 當今核潛艇的聲紋也可以人爲造假 通過螺旋槳或者蹦推的外觀反推聲紋 並沒有太大的意義 兩種說法都有一定的根據 不過大兵認爲能保密還是儘量保密 畢竟當年的蘇聯海軍 通過照片照超過美軍的作業 那麼螺旋槳作爲潛艇的動力來源 發展至今都經歷過怎樣的改進呢 從原理看 潛艇螺旋槳發展至今已經誕生了三代 其中第一代的外形比較傳統 與艦艇用的螺旋槳差不多 但由於潛艇需要儘可能降低噪音 因此各國負責設計潛艇的開發人員 不斷在螺旋槳上做文章 這些努力分別有降低螺旋槳的轉速 增加螺旋槳的直徑 減少螺旋槳的表面積 增加槳葉的數量 扭轉槳葉的形狀和角度等等 其中有太多的衝突和妥協 例如爲了在降低轉速後 還能獲得一定的前進速度 就需要能在單位時間裏 推動更多的水纔行 這就需要增加螺旋槳的直徑 但是直徑的增加也有極限 尺寸太大會在潛艇停靠時打到船塢 於是就只能減小螺旋槳面積 增加數量了 同時爲了儘量平衡 內圈和外圈攪水的速度差 將葉片扭成了這副模樣 也就是上世紀80年代誕生的 七葉大側螺旋槳 這種設計方式不容易產生空泡 能儘可能提升速度和效率 另外這個時間段呢 有關蘇聯核潛艇還有一段議事 從螺旋槳的工作原理看 槳葉加工越精細噪音越小 1980年蘇聯正在研製幾種新式潛艇 但當時他們的加工技術比較毛糙 因此潛艇的噪音水平 對比美國核潛艇高了很多 爲了解決這個問題 蘇聯祕密從日本東芝公司 祕密引進了高精度數控機牀 極大的降低螺旋槳噪音水平 80年代初北約各國海軍也納悶啊 他們通過聲納分析發現 蘇聯潛艇的噪音水平明顯下降 很可能是獲得了什麼先進加工技術 但卻怎麼也找不到來源地 直到1985年底 當時參與這一事件的日本人熊古獨 因爲勞務糾紛 舉報了自己的老東家東芝公司 美國才知道 原來是東芝非法出口的機牀 讓蘇聯潛艇的降噪水平有了巨大提高 之後東芝公司 便得到了史無前例的處罰和制裁 但是這種靠精密加工降噪的方法 終究遇到了天花板 採用傳統螺旋槳推進的潛艇 很難將噪音水平控制在100分貝以下 這也是一代螺旋槳最大的缺點 但軍事裝備嘛 哪怕降低一分貝 需要付出10倍以上的代價也是值得的 抱着這個想法 英國在設計特拉凡爾加級潛艇時 通過給螺旋槳外側加一個罩子包起來 又一次達成了潛艇降噪的目的 這就是採用蹦推技術的第二代 潛艇螺旋槳 由於有罩子的存在 螺旋槳產生的噪音明顯減小 而且新的工作原理 還能讓水流向後推而不向外擴散 形成噴射效果 整體提高推進效率 根據大兵查閱的資料顯示 蹦推相比於七葉大側螺旋槳 在低速情況下 低頻線譜噪聲要小15分貝以上 寬帶譜總噪聲則可以下降10分貝以上 如果是在高速情況下 靜音效果更加明顯 因此在英國人率先使用後 美國的海狼弗尼吉亞級 俄羅斯法國的核潛艇也都相繼採用 不過這項技術明顯增大了 潛艇推進系統的體積 同時價格也比傳統螺旋槳更貴 因此多用於核動力的大潛艇 那麼有些國家沒有核潛艇 又裝不起蹦推怎麼辦呢 這張是德國212型常規動力 攻擊潛艇的尾部 有朋友應該注意到 在它的螺旋槳後面 有一些比較複雜的結構 這個就是第二代螺旋槳的一個分支 它多處的部分 名字叫槳谷渦流擴散器 產生的效果與有軸蹦推一樣 都可以降低噪音和提高推進效率 那麼它是怎麼增加推進效率的呢 這項技術其實並不是什麼創新技術 商業傳播早就開始應用了 只是名字稍有不同 叫做槳谷茂齊 同樣也是在上世紀80年代被開發 之後經過幾十年的驗證 它的確可以將大型傳播耗油量 減少5%左右 整個生命週期下來 這筆費用相當可觀 具體工作原理和飛機的機翼非常像 普通螺旋槳在海水流過上下表面時 水流速度會因爲不同的槳葉形狀 產生不同的速度 這兩股不同流速的水流 在螺旋槳尾端重新回合之後 會在方向上產生偏轉 當每一片槳葉產生的偏轉水流 回合到槳谷後方後 變成一股更加強烈的渦流 直直的噴射出去 這個渦流就是槳谷渦流 而商用傳播螺旋槳後邊的槳谷茂齊 延長和擴大槳谷渦流的 經過延長和擴大槳谷渦流 能很好的提高燃油效率 通過圖片對比 咱們明顯能發現 德國人在把它移植到水下後 又重新優化了整體結構 因此潛艇的槳谷渦流擴散器 明顯比商用傳播的槳谷茂齊複雜很多 而相比較第二代螺旋槳的 有軸推進和槳谷渦流擴散器 第三代就更爲先進了 從結構看 無軸蹦推推進裝置 甩掉了噪音和震動的主要來源 驅動軸 動力傳輸模式從主機傳動軸螺旋槳 直接簡化爲電動機 驅動螺旋槳的結構模式 依靠外置的電機帶動 安裝在環體上的槳葉 完成環體轉動 沒了驅動軸 噪音自然也大幅度減小 據說一下子能降低 潛艇10至15分貝的噪音 推進效率上也提高20%左右 可以有效提升潛艇的生存能力 此外由於無軸蹦推的集成到潛艇外部 不僅省去了驅動軸 還減少了機械傳動部分和內部發動機 這可謂是好處多多 潛艇內部多處的空間 可以安裝做的更小 或者裝更先進的設備 也可以用於改善建園生活環境 這些可都是潛艇的戰鬥力體現 不過這一技術在現階段還存在很大難度 與有軸蹦推和傳統螺旋槳推進方式相比 無軸蹦推推進效率比較低 無法作爲大型核潛艇的主推進裝置來使用 目前唯一運用無軸蹦推的潛艇 是美國的弗吉尼亞級核潛艇 而且只是輔助推進裝置 按照美國的規劃 其下一代哥倫比亞級彈道導彈核潛艇 將會安裝兩個無軸蹦推推進裝置 來提升推進能力 這種混搭的動力系統 也是未來幾年 核潛艇運用無軸蹦推的主流方案之一 總結來說 目前無軸蹦推技術 是潛艇發展的一項新技術 能夠有效降低潛艇噪音的同時 進一步提高潛艇的推進效率 這項技術在美國新建造的哥倫比亞級 核潛艇上已經開始應用 對潛艇發展具有劃時代的意義 那除了無軸蹦推 潛艇還有沒有更先進的推進方式呢 有當然有 以大兵的看法 潛艇最完美的推進方式 當屬磁流體推進 這種推進屬於直接取消降液 對於潛艇來說 理論上就是無聲推進 目前的磁流推進器 是以洛倫茲利定律研製 其原理就是在潛艇上安裝電磁鐵 通電後電磁鐵所處的海水中 會有磁場線通過 與此同時產生與磁力垂直的電流 之後在磁場與電流的相互作用下 潛艇與海水會產生大小相等 反向相反的作用力 從而推動艦艇前進 由於磁流推進 全程沒有機械振動和葉片轉動 所以理論上不會產生噪音 對於潛艇來說 就真的是隱身於海洋之中了 但是目前磁流推進器 還停留在試驗室階段 能應用到核潛艇 至少還要30年的時間 所以在未來一段時間 還將是五軸蹦推和有軸蹦推的天下 各位朋友認爲 30年後潛艇能不能用上磁流推進呢 歡迎在評論區留言討論 我是大兵 下期咱們聊聊怎麼抓潛艇 到時候你會發現 潛艇螺旋槳 即使沒有噪音也可以被拿下