船堅炮利【海軍資訊】 螺旋槳推進很落後？俄羅斯最強攻擊潛艇 為何不用泵噴？855型亞森級通過什麼技術降低潛艇噪音？

855M型亞森級核潛艇 是蘇聯解體後 俄羅斯最新一級攻擊核潛艇 它對標的是美國的弗吉尼亞級 有關這款潛艇最奇怪的一點是 它並沒有選擇先進的泵噴推進 而是使用了非常復古的螺旋槳推進 這是爲什麼? 大家好 我是肖音娃老亨特 今天咱們來聊俄羅斯的防鼓核潛艇 855M型亞森級 先聊一下泵噴推進是什麼 以及它的優勢 這種推進方式可以讓潛艇有更高的靜音航速 之所以它能做到減小噪音 是因爲相對傳統螺旋槳多一個寒道外殼 可以將噪音隔絕 通俗點說 潛艇傳統的螺旋槳像電風扇 泵噴則像吹風機 在同樣功率下 電風扇風速大不集中 氣流從葉片經過後 由於沒有約束帶動周邊氣流大 同理將它扔到水中攪動的水流很大 水聲也很大 而吹風機外部有風筒的存在 所以風速集中 氣流通過葉片後通過集束口 帶動周邊氣流小 放到水裏攪動的水流則會小很多 對應的水聲也會小一些 至於究竟有多小 老亨特借用一下英國的數據 他們在1979年首次採用泵噴技術 建造了特拉凡爾加級核潛艇 噪音水平在90-100分貝 通常講海面的背景噪音 主要由海浪、洋流和風產生 除此之外還有各種海洋生物 如魚、蝦和哺乳動物產生的生物噪音 這些綜合起來大概爲90分貝 特拉凡爾加級的噪音水平是90-100分貝 非常接近自然海洋的噪音水平 同時期美軍已經服役的洛杉磯級核潛艇 用的還是傳統螺旋槳 噪音水平則在105-125分貝 由此可見泵噴對潛艇噪音的抑制能力 的確很強 也因此後來各國的先進潛艇採用泵噴非常多 比如英法的前衛級蘇弗朗級等 美國的海狼級、弗吉尼亞級 俄羅斯後來的北風之神級 聊到這兒 這裏老亨先解讀一個 有關俄軍855型核潛艇不用泵噴的錯誤說法 網絡上曾有過俄羅斯泵噴不成熟 才導致855沒用上的傳言 這種說法肯定是有問題的 因爲蘇、俄潛艇開始採用泵噴 最早是在877V型實驗常規動力潛艇上 這款潛艇是蘇聯專門用來測試泵噴的特殊型號 對應的泵噴技術後來被用在了北風之神級 和MTT、GOST、GET、E等多型魚雷上 因此蘇、俄泵噴技術不成熟的說法 根本站不住腳 有老哥可能要好奇了 前面咱們解釋說泵噴要比傳統螺旋槳好 這俄羅斯也有相關技術 爲什麼不給它上一上 這個問題老哥特認爲原因有兩個 首先是855根本用不着泵噴 瞭解核潛艇的老哥應該知道 這種裝備除了追求降噪 還會追求更大的下潛深度 這麼做的原因也很簡單 那就是潛艇下潛到400米的深度後 一般主動聲納基本無法探測到 而如果潛艇能下潛到800米 以現有的聲納技術 幾乎完全不能探測到這艘潛艇 而且由於已經在探測盲區了 所以不用去過分在意潛艇的噪音大不大 正是這個潛質條件 美蘇冷戰時期 兩國潛艇纔會不惜一切代價 去追求潛得更深 例如1983年蘇聯服役的 685型K-278共輕團號核潛艇 雖然噪音高達120-140分貝 但最大下潛深度卻高達1020米 這打什麼探測 還有美國那邊的海狼級 噪音只有95分貝 最大下潛深度在600米 探測起來同樣困難 至於咱們本期的主角855型 它最開始設計是奔着對標海狼級去的 因此下潛深度也一樣可以達到600米 噪音水平方面雖然不如海狼級 但也能達到95-100分貝 那麼問題來了 沒有上蹦噴的855 它是如何做到 讓噪音和海狼處於同一水平 老亨那先下個定義 這其實是蘇聯懸橫潛艇成本 性能等因素之後的結果 說人話是 蹦噴成本太高 不如將潛艇其他位置的降噪給拉滿 1977年孔雀石設計局 應蘇聯軍方要求 開始設計855型核潛艇 由於當時蘇聯的蹦噴技術 幾乎都在紅寶石設計局那邊 孔雀石並沒有相關技術儲備 技術交換吧 他們又捨不得 於是便開始向蘇聯軍方傳達 蹦噴成本太高 螺旋槳設計並不落後的想法 軍方這麼一想也是 蹦噴這玩意結構複雜 遠沒有傳統螺旋槳生產來的簡單 只要孔雀石能按指標 把潛艇性能搞上去 結果還不是一樣吧 而得到首肯後的孔雀石 也沒讓蘇聯軍方失望 根據老亨特查到的資料顯示 孔雀石可以說在855型潛艇上 投入了他們半個世紀以來 對降噪的最新研究 核潛艇的主要噪聲源是 分別是螺旋槳 核反應堆的主循環泵 以及主機減速齒輪箱等 機械部件運作時的震動 孔雀石如何處理這三個位置的噪音 咱們一個一個聊起 先來螺旋槳 這一塊其實孔雀石並沒有太多新設計 而是提出了一種理論 他們認爲泵盆可以減少水流空化噪聲的優點 只在較淺的水域纔有效 如果淺深夠大 那麼進水壓力也會足夠高 此時螺旋槳邊緣脫落渦流 將不會產生空泡 也不會形成氣泡坍塌的噪音 再加上攻擊核潛艇和戰略核潛艇不同 它不需要上前發射彈道導彈 主要功能還是反艦反潛 執行任務時 除了往返巡邏區需要開足馬力 更多的狀態還是大淺深 並以低速狀態進行巡航 這樣一來無論上不上泵盆 最終對性能提升都沒有太大幫助 因此855型核潛艇 隨時放棄了部分高速靜音巡航的能力 換取了極致的低速靜音性能 接下來是核反應堆的主循環泵 在這一噪音點上 孔雀石可謂是下了不小的功夫 他們專門爲降低噪音 研發了KTP6型反應堆 並在反應堆的噪音源附近 採用了有源消音技術 這個技術簡單理解 就像是現在的主動降噪耳機 通過產生和噪音源相反的反向聲波 與環境噪音相互抵消 最終實現降噪的效果 當然了 當時蘇聯給潛艇用的降噪技術 肯定和現在的主動降噪耳機沒得比 畢竟反應堆工作時 噪音頻率比較固定 基本不會產生變化 最後 孔雀石對主機減速齒輪箱等機械部件 運作時的振動噪音處理 算是比較簡單粗暴的 那就是嚴格挑選挺上機械設備 儘量採用低噪音設備 並給噪音比較強的設備 加裝隔聲罩、消音器 甚至有些位置還會設計了獨立的隔聲室 同時爲了進一步減少挺上噪音向外傳播 在潛艇外部還裝了俄羅斯最新一代的消聲網 它的厚約80-150釐米 長寬爲90-85釐米 主要材質是合成橡膠 結構爲內外兩層 其中外層爲實心固體 內層則設計了各種尺寸與形狀的孔洞 這種消聲網既能隔絕和降低噪音 又能吸收敵方主動聲納的探測聲波 以上這些爲潛艇實現極致降噪的設計 配合當時蘇聯部署美國的流體力學研究 以及僞操縱面流體動力學 和負體一挺體佈局的所有最新研究成果 說人話就是外形設計的好 外加潛艇其他位置的降噪技能點滿了 這才讓855型核潛艇即便不用蹦噴 也能實現低噪音的性能 值得一提的是 這款潛艇在1985年便已經完成設計 但卻因爲蘇聯之後的經濟每況愈下 建造計劃被一拖再拖 直到蘇聯解體後 一號艇纔在1993年正式開始建造 之後的故事我們就再熟悉不過 受制於國家實力衰退 俄羅斯這一造就是17年 直到2010年首艘855型亞森級核潛艇 才成功下水服役 當然了後發也有後發的好處 建造期間俄羅斯優化升級了它的部分性能 搞出了855M型 使俄海軍有了和美軍現役的 弗吉尼亞級核潛艇較勁的資本 不過單論數量來說 俄海軍還是沒啥優勢 畢竟美軍的弗吉尼亞級 服役數量已經來到23艘 還有3艘已經下水 14艘已經開始建造或下定 而俄海軍的855加上855M服役5艘 在建和下定5艘 攻擊才10艘 這方面是沒得比的 好了 本期視頻到這裏就結束了 記得關注老橫特 咱們下期再見