为什么潜艇在水面航速慢,而在水下却很快?这里告诉你原因

为什么潜艇在水面航速慢,而在水下却很快?这里告诉你原因
2019年08月21日 18:20 新浪网 作者 趣谈史学家

首先呢,这是因为常规潜艇依靠柴油机作动力。由于柴油机需要依靠空气,所以早期的潜艇使用柴油机只能在水面航行。二战以后的常规潜艇通常都安装有柴油机通气管,潜艇可以在水下10米左右的通气管深度使用柴油机,能够以10节以上航速进行潜航。但柴油机只能在通气管深度内使用,超过了这个深度,就不能使用柴油机航行,得改用电动机。而潜艇在接近水面的情况下,考虑到自由液面和粘性效应,潜艇的绕流场相对于其他情况而言就更为复杂,潜艇对自由液面的影响也更加显著,这是潜艇在水面为什么航行速度慢的主要原因,那就是阻力因素非常多。

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潜艇在水下航行没有兴波阻力,所以相同动力条件下的航速比在水面航行时高得多,潜艇在水下以电机驱动可获得10节以上的高速,现代先进潜艇甚至可以进行20节航速的水下电机航行。从俄罗斯进口的基洛级636M型常规潜艇,是比较先进的大型常规柴电潜艇,水面排水量约2300吨,水下排水量超过3000吨,基洛级以其优异的静音性能被各国海军称之为“水下黑洞”。它的水面最高航速为12节,水下最大航速19节。中国从俄罗斯进口了10艘基洛级636M型常规潜艇,其中372艇艇名为“远征72”,于2006年开始服役于南海舰队。基洛级潜艇属于传统的常规潜艇,无辅助动力,在水下只有两个驱动方式,一直通气管柴油机动力,二是电池电机动力。

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目前最先进的常规潜艇,已经开始采用水下长航时辅助动力装置(AIP动力),可以使用燃料电池或斯特林闭式循环发动机不依赖空气进行水下长时间潜航,例如我国最先进的039A/B型常规潜艇,带有AIP动力,排水量3600吨,水面航速12节,通气管状态的水下最大航速高达20节,使用斯特林闭式循环发动机做水下航行时,可潜航一个月无需浮出水面。而相对常规潜艇的低航速,核潜艇的水下航速具有明显优势。大多数核潜艇都能以20~30节的高速长航时潜航,现役最快的俄罗斯阿尔法级核动力攻击潜艇,水下航速可以达到42节,而且能够长时间保持最高航速。

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