都用螺旋槳航行,為何軍艦能水面倒車,潛艇不行還很危險?

彧蔚 發佈 2024-03-11T18:57:02.755682+00:00

朋友問我說:你看我們國家自主設計建造的福建號大型航母很快就要海試了,而且從網絡上說的消息來看,福建號很可能會是一艘核動力驅動的航母,而且核反應堆技術很可能會是我國下一代核潛艇所使用的的核反應堆改進型。

這兩天和朋友聊天,偶然聊到了一個看似對我這個老軍迷很熟悉、但我卻回答錯誤的問題。朋友問我說:你看我們國家自主設計建造的福建號大型航母很快就要海試了,而且從網絡上說的消息來看,福建號很可能會是一艘核動力驅動的航母,而且核反應堆技術很可能會是我國下一代核潛艇所使用的的核反應堆改進型。

那都用螺旋槳驅動,航母等水面艦艇能在海面上依靠螺旋槳反轉實現倒車功能,同樣核潛艇是否也可以用螺旋槳反轉,在水下倒車呢?

一開始我單方面認為,都是用螺旋槳驅動航行,既然水面艦艇能依靠螺旋槳反轉實現倒車,潛艇也是可以的,但朋友卻告訴我,現代潛艇已經不具備水下倒車功能了。

事後我上網查詢後發現還真是如此。但從早期潛艇發展來看,一戰時期潛艇剛出現的時候,由於水下航速不高、且艇型前後較為相似,早期的潛艇不光能夠實現倒車,而且還能夠利用潛艇水下倒車功能,在港口停泊時提前螺旋槳提前反轉降低航速,實現平穩靠泊。

同時潛艇在戰時偷襲到敵方港口執行近岸偵察任務時,如果遇到港口面積狹小等問題干擾,也會利用倒車功能靜悄悄的從港口撤退。特別是在一戰時期,德國的潛艇軍官曾多次利用螺旋槳反轉、潛艇倒車功能引誘敵方軍艦和潛艇,實現突然攻擊或逃脫。因為潛艇螺旋槳在反轉時會因為空泡現象發出很是低沉的噪音,對聲吶監聽員而言非常明顯且刺耳,如果敵方潛艇艇長利用這種現象,誤導敵方聲吶監聽員,就能做到「明修棧道、暗度陳倉」。

至於為何現代潛艇早已不具備倒車功能也是有原因的:

一、軍艦艉舵設計在螺旋槳後面,正常前進航行時,螺旋槳攪動後的水流作用在艉舵上,使得方向舵舵效很高。就算是倒車時,由於艉舵在螺旋槳正後方,其仍然具有一定的低速操縱性。而早期潛艇的艇型一般都採用船型設計,且艉舵仍然設計在螺旋槳之後,所以具備一定的低速倒車功能。

但現代潛艇為了降低水下航行阻力,基本都採用了水滴形艇型結構,且因為艇體內部壓載水艙設計位置不同,以及為了提升螺旋槳推進效率,將螺旋槳設計在艇艉最末端,艉舵反而在螺旋槳之前。這也使得現代潛艇螺旋槳反轉、試圖倒車時,除了操縱性大幅降低無法精準倒車外,更因為艇體結構和內部壓載水艙位置的變化,造成潛艇穩定性下降很容易翻艇、造成巨大危險事故發生。

二、水下航速從正向32節降低到0、再從0倒車後航速變成-8節左右時,由於潛艇不同艇段內部結構、裝載重量等不同,艇身在水動力作用下無論是操縱性還是穩定性都會大幅下降,很容易出現艇艏突然抬頭或者低頭,繼而導致潛艇突然失去浮力、沉沒的巨大風險發生。

上世紀80年代,美國核潛艇之父喬治.里弗克上將,在試航拉霍亞號核潛艇(洛杉磯級核潛艇,後面改進成訓練核潛艇)水下機動性時,就因為突然的水下倒車導致潛艇差點沉沒而被迫性提前退役養老。

三、現代潛艇基本都會裝備拖曳式聲吶基陣,用於被動性發現敵方潛艇和周圍水域的情況變化,如果潛艇突然倒車,這些線纜組成的聲吶基陣很容易纏住螺旋槳,造成潛艇水下穩定性下降、繼而浮力不穩定沉沒。特別是對於需要潛艇倒車時,往往都是在戰爭緊急時期,而在戰爭或緊張時期,包括核潛艇在內的所有潛艇,都不會主動打開艇艏的主 聲吶系統,都會用被動接聽聲音信號的拖曳式聲吶或其他聲吶系統進行對外監聽、觀測,所以這一戰術更使得現代潛艇不具備倒車功能。

四、隨著越來越多的大型潛艇開始裝備泵噴推進器後,泵噴推進器的結構設計,也使得潛艇完全喪失了倒車功能。因為泵噴推進器外涵道屬於喇叭口結構設計,水流從開口大的方向吸入涵道經渦輪加速後,從開口小處噴出。

如果要實現倒車功能的話,水流從開口小的方向難以平順的流入推進器內,所以裝備泵噴推進器的潛艇,都已喪失倒車功能。但現代武器裝備的發展也使得潛艇使用到倒車功能的時機越來越少,潛艇依靠高精度海圖潛航,不需要在航行過程中倒車,同時潛艇裝備的魚雷、反艦飛彈射程更遠,也不需要深入敵方港口內、或者靠近敵方潛艇軍艦去攻擊作戰,所以在潛艇使用倒車功能越來越少的今天,很多潛艇也就放棄了這一併不常用的功能,而將其劣勢轉換成其他功能的優勢,並加以放大。

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