为什么TG至今没在BMB上使用X型舵和泵推,而使用十字舵? ...

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 02:59:49




“苍龙”号
排水量: 标准:2900吨,水中:4200吨   
全长: 84.0米   
全宽: 9.1米   
吃水: 8.5米   
动力: 柴油动力x2,STIRLING ENGINE(斯特林发动机)   (川崎4V-275R MkIII)x4   主要电动机: (交流同期电动机) x1   
输出功率(水上/水下): 8,000ps/3,900ps
水面最高航速为12节,水下最高航速为20节 
武器装备:533mm鱼雷管六具, 最大21枚鱼雷(89型鱼雷) ,潜射型鱼叉导弹
声呐系统:ZQQ一6的改进型声呐,由潜艇首部的圆柱形声呐、艇首上部的侦察声呐、艇体侧面的共形声呐基阵以及从艇尾释放的拖曳声呐等组成。



    “苍龙”号装备的是瑞典考库姆公司的V4—275R MkⅢ型斯特林发动机,与“朝潮”号装备的是同一个型号。该型发动机的额定转速2000转/分,额定连续输出功率65kW(折合88马力)。   
    在“苍龙”号上,斯特林发动机作为辅助动力系统,主要是当潜艇在水下以4~5节的低速航行时使用,以此速度,水下连续潜航至少2周而不必上浮水面,低于4节时持续潜航时间可进一步延长到3周左右。“苍龙”号的AIP系统,除了4台斯特林主机之外,还包括一些相关的辅助性设备,如液态氧舱、废气处理与排出装置等。斯特林发动机由布置在指挥舱内的操控台的控制下自动运行。V4—275R MkⅢ型斯特林发动机是日本购买了瑞典的生产许可证进行制造的,而AIP系统的辅助设备则是日本自行研制的产品。
  除了AIP系统外,“苍龙”号与亲潮级相比,较为明显的改进是从十字型尾舵改为x型尾舵。从1996年到1999年,日本防卫厅技术研究本部进行了数年之久的研究、试验和性能确认,最终结果表明x型尾舵比十字型舵具有更多的优点,因此决定将其应用于苍龙级潜艇上。
  潜艇尾舵的效能基本取决于舵的展长和面积的大小。但是,考虑到潜艇离靠码头时避免尾舵中的水平舵板因与岸壁相撞而受损,因此在设计传统的十字型尾舵时,尾舵中的水平舵板的展长要受到一定限制。另外,为了防止潜艇坐沉海底时伤及尾舵中的垂直舵,尾舵中的垂直舵的舵板的长度也要受到一定限制。上述两方面的因素限制了十字形尾舵结构的舵板展长,影响了尾舵的效能。但是当尾舵采用x型布置时舵板长度就不会受到这些限制,因此可以把尾舵的舵板展长设计得更长一些,充分提高尾舵的效能。从这一方面来看,“苍龙”号将比亲潮级具有更好的水下机动能力。
    “苍龙”号x型尾舵的最大特点是可以对4个舵板分别进行微控,能够保证潜艇在水下空间里进行三维自由运动。由于x型比十字形尾舵的控制技术更为复杂,因此“苍龙”号将依赖于更为先进的计算机控制技术,这反映了该级潜艇在自动控制技术方面比亲潮级有了改进和提高。此外,该级艇采用了与亲潮级潜艇同样的7叶大侧斜螺旋桨。

从1976年至今的30余年时间里,日本经历了夕潮级、春潮级、亲潮级和苍龙级潜艇的发展历程,其潜艇兵力的发展始终保持着“每年建成服役一艘,退役一艘,潜艇舰队常年保持16艘潜艇规模”的固定模式。目前,这种模式已经成为日本发展潜艇兵力的国家政策。






“苍龙”号
排水量: 标准:2900吨,水中:4200吨   
全长: 84.0米   
全宽: 9.1米   
吃水: 8.5米   
动力: 柴油动力x2,STIRLING ENGINE(斯特林发动机)   (川崎4V-275R MkIII)x4   主要电动机: (交流同期电动机) x1   
输出功率(水上/水下): 8,000ps/3,900ps
水面最高航速为12节,水下最高航速为20节 
武器装备:533mm鱼雷管六具, 最大21枚鱼雷(89型鱼雷) ,潜射型鱼叉导弹
声呐系统:ZQQ一6的改进型声呐,由潜艇首部的圆柱形声呐、艇首上部的侦察声呐、艇体侧面的共形声呐基阵以及从艇尾释放的拖曳声呐等组成。



    “苍龙”号装备的是瑞典考库姆公司的V4—275R MkⅢ型斯特林发动机,与“朝潮”号装备的是同一个型号。该型发动机的额定转速2000转/分,额定连续输出功率65kW(折合88马力)。   
    在“苍龙”号上,斯特林发动机作为辅助动力系统,主要是当潜艇在水下以4~5节的低速航行时使用,以此速度,水下连续潜航至少2周而不必上浮水面,低于4节时持续潜航时间可进一步延长到3周左右。“苍龙”号的AIP系统,除了4台斯特林主机之外,还包括一些相关的辅助性设备,如液态氧舱、废气处理与排出装置等。斯特林发动机由布置在指挥舱内的操控台的控制下自动运行。V4—275R MkⅢ型斯特林发动机是日本购买了瑞典的生产许可证进行制造的,而AIP系统的辅助设备则是日本自行研制的产品。
  除了AIP系统外,“苍龙”号与亲潮级相比,较为明显的改进是从十字型尾舵改为x型尾舵。从1996年到1999年,日本防卫厅技术研究本部进行了数年之久的研究、试验和性能确认,最终结果表明x型尾舵比十字型舵具有更多的优点,因此决定将其应用于苍龙级潜艇上。
  潜艇尾舵的效能基本取决于舵的展长和面积的大小。但是,考虑到潜艇离靠码头时避免尾舵中的水平舵板因与岸壁相撞而受损,因此在设计传统的十字型尾舵时,尾舵中的水平舵板的展长要受到一定限制。另外,为了防止潜艇坐沉海底时伤及尾舵中的垂直舵,尾舵中的垂直舵的舵板的长度也要受到一定限制。上述两方面的因素限制了十字形尾舵结构的舵板展长,影响了尾舵的效能。但是当尾舵采用x型布置时舵板长度就不会受到这些限制,因此可以把尾舵的舵板展长设计得更长一些,充分提高尾舵的效能。从这一方面来看,“苍龙”号将比亲潮级具有更好的水下机动能力。
    “苍龙”号x型尾舵的最大特点是可以对4个舵板分别进行微控,能够保证潜艇在水下空间里进行三维自由运动。由于x型比十字形尾舵的控制技术更为复杂,因此“苍龙”号将依赖于更为先进的计算机控制技术,这反映了该级潜艇在自动控制技术方面比亲潮级有了改进和提高。此外,该级艇采用了与亲潮级潜艇同样的7叶大侧斜螺旋桨。

从1976年至今的30余年时间里,日本经历了夕潮级、春潮级、亲潮级和苍龙级潜艇的发展历程,其潜艇兵力的发展始终保持着“每年建成服役一艘,退役一艘,潜艇舰队常年保持16艘潜艇规模”的固定模式。目前,这种模式已经成为日本发展潜艇兵力的国家政策。


估计做过研究,就像斯特林发动机一样。但是没有把握,TG一向的作风是稳步推进。
X舵的问题,请教高手出来解答
至于泵推,那玩意太重,吨位小的潜艇用这玩意,在屁股上挂个大铁球,配重是很麻烦的事情。现在用上泵推的,都是大家伙,世界上也没有常规潜艇用泵推,就是这个道理。TG的潜艇,包括093,吨位都不算大的。
至于用泵推的好处,是可以屏蔽一部分噪声,至于降噪能有多少,也不大知晓
泵推正在搞,貌似快成功了,以前有网友发过国内某科研杂志关于泵推方面的资料,楼主可以搜搜。至于X舵方面好像还没有什么科研资料泄出来。不过以前有位大佬给科普过,那东西有优点也有缺点。好像效能方面不如十字舵。
以后应该会用吧
毕竟是先进技术
希望能不断进步
哥俩好 发表于 2009-12-13 20:12


    潜艇,顾名思义就是可以潜入水下航行和作战海军舰艇。自从1620年“潜艇之父”科尼利斯·德雷尔制造出人类历史上第一个潜艇“雏形”算起,潜艇已经过了近400年的发展历史,在最近的100年来的海战和控制海洋的争斗中发挥了巨大的作用,目前潜艇已经成了各个海军大国的绝对主力舰种。潜艇最大的优势就是它的“隐蔽性”,由于潜艇可以长时间在水下航行,使各种电磁波的主动探测手段几乎失去作用,加上水层、海洋背景(温越层、盐越层等、海洋背景噪音)的掩护,也使各种声纳的探测距离和精度大打折扣。所以深海中游弋的一艘潜艇的巨大威慑力足以震慑任何敌对的水面力量,使得敌对水面舰艇胆战心惊、小心翼翼。潜艇就象黑暗处的幽灵一样不知道什么时候就能给你一口,而且足以致命。


日本当前最先进的“苍龙”级潜艇X型尾舵
   
上面已经介绍了潜艇最大的优势就是其利用海洋掩护而获得的“隐蔽性”,这就要求潜艇长期保持水下的活动状态,但是潜艇如何在水下隐蔽活动时调整其运动姿态呢?答案就是潜艇上的主/辅压载水舱和各种控制翼面--简单的说就是各种“舵”。而潜艇上的舵主要有三种:首水平舵、围壳舵、尾舵。由于首水平舵和围壳舵在我的前一篇文章已经作了描述(有兴趣的朋友可以去看看我的上篇文章),本篇文章将主要对潜艇尾舵做简单介绍。
   
目前潜艇的尾舵主要有两种造型:十字型尾舵和X型尾舵。十字型尾舵:顾名思义尾舵的四个舵面呈十字形布局-左右方各有一个水平布置的舵面,上下方各有一个垂直布置的舵面。X型尾舵:其四个尾舵舵面不是呈十字形布局,而是呈X形布局。
   
老式潜艇以十字型居多,而新式潜艇很多采用了新型的X型尾舵,另外尾舵的其它设计造型还有T型和木型等等-但这些可以看作是X和十字型尾舵的结合体或改进型。本文将主要对X型和十字型这两种尾舵设计进行介绍,并简单分析它们的优劣。
   
一、X型尾舵的纵向和横向尺寸相对要小,一般不会超过潜艇直径的尺寸,而十字型尾舵的尺寸则要超过潜艇的直径尺寸。所以X型尾舵相对十字型尾舵有以下优势:(1)X型尾舵在潜艇停靠港口的时候相对十字型尾舵更安全、更不容易在港口靠岸时发生碰撞而损坏。(2)对于主要在近海活动的常规潜艇,近海多为浅水水域,而浅水水下环境复杂,海底的突出物较多,由于X型尾舵的舵面尺寸不超过潜艇艇体中段轮廓,因此和海底突出物碰撞的可能性要低于十字型尾舵。(3)、同样是对于近海活动的常规潜艇,因为近海水深较浅,因此潜艇在作战时可能要运用坐底战术(就是将潜艇停靠在海底),十字型尾舵因为下方的垂直舵面长度要超出潜艇的中段直径,因此尾舵很容和海底发生碰撞而造成破损,而X型尾舵则没有这样的问题。为了解决十字型尾舵的坐低问题,有的国家把垂直舵设计成上长下短--比如法国新一代的“鲉鱼”级潜艇,把下面的垂直舵面长度设计的很短、不超出潜艇直径,这样的尾舵设计可以看成常规十字型尾舵的一种变型。另外相对来讲核潜艇由于其作战的环境多为远海/深海,所以这方面的问题不是很突出。
   
二、X型尾舵的舵效要高于十字性尾舵。常规的十字型尾舵在水平方向上机动时只有上下两个垂直舵面起作用,而左右两个舵面基本不起作用的。同样,潜艇在垂直方向上升降时十字型尾舵也只有左右两个水平布置的舵面起作用,上下两个垂直舵面基本上不起作用。相反,X型尾舵的全部四个舵面各自都兼有垂直舵和水平舵的双重功能,而且每个舵面都可以独立的控制。因此X型尾舵的四个舵面无论是在水平机动还是垂直升降时都能起作用,而且在舵面不超出潜艇直径的前提下,使潜艇获得了大于十字型尾舵的力矩/扭力--也就是说潜艇的水下操控性能更好,所以说X型尾舵的舵效要高出十字型尾舵很多。
   
另外潜艇垂直机动时尾舵只起辅助作用,起主要作用的是潜艇的围壳舵和首水平舵,因此在X型尾舵在垂直升降时的优势并不是特别明显。但是潜艇在水平机动时围壳舵和首水平舵起的作用很小,主要是尾舵起作用,而这时X型尾舵的效率要高出十字型尾舵很多,所以说X型尾舵的优势主要体现在水平机动上--而潜艇在水下航行时水平机动能力的重要性要远远高于垂直升降能力。
   
三、X型尾舵的操控性复杂:虽然X型尾舵的四个舵面都可以充当垂直舵和水平舵的双重功能,使潜艇获得更高的舵效,但是高效率的代价就是高复杂性。上面介绍过了,X型尾舵的四个舵面在潜艇姿态调整时都要参与工作、相互配合完成姿态调整要求,而且舵面调整要精确--否则会对其它舵面产生影响。相比较十字型尾舵在潜艇姿态调整时一般只有两个舵面参与工作,在舵面调整时有一定的误差可以接受。通过简单介绍可以看出X型的尾舵操控对尾舵的控制系统提出了更高的要求,因此虽然X型尾舵效率高,但是操作复杂、系统的设计难度高,相应的成本也更高。
   
虽然X型尾舵舵效高,但是高性能也同样意味着高风险和相对低的可靠性。我国的潜艇大多采用十字型尾舵,象我们的新型的039、040潜艇也是采用看似落后的十字型尾舵,但是操作简单、使用经验丰富,整个系统的成本低。虽然性能稍显落后,但是风险小、保证了尾舵系统的可靠性。
   
四、其他方面:(1)十字型尾舵更适合于冰下活动的潜艇,因为十字型尾舵的上面布置的垂直舵面在破冰时受力面积小、和冰面垂直,能够承受的力更大,在破冰时相比X型尾舵更不容易破损。由于苏联的潜艇大多在北冰洋活动,所以很多苏联的潜艇选择了十字型尾舵的设计。(2)、X型尾舵发生破损后继续工作的能力更强,前面已经介绍过了,X型的四个舵面既可充当垂直舵和水平舵的双重功能,所以在一、二个舵面发生损坏或故障后(每个舵面都有独立的控制系统),仍能继续工作、对潜艇水下姿态进行调整;而十字型尾舵如果两个垂直舵发生损坏后基本在水下就不能进行水平方向上的机动了。(3)潜艇的指挥塔围壳会使潜艇尾部湍流不规则,对尾舵的工作产生影响,尤其是会使十字型尾舵的效率下降,而对X型尾舵的影响相对较小。另外采用常规/鲸形艇型的潜艇相对水滴型艇型的尾部湍流也要不规则些。

以色列 海豚級潜艇也是X型尾舵
   
通过以上的对比可以看出X型尾舵舵效高、性能先进、更适合浅海作战,而十字型尾舵的舵效相对较低、性能较差。但是并不能简单的说X型尾舵相比十字型尾舵占绝对优势,只能说两种尾舵布局各有各的缺点和优点,虽然十字型尾舵稍显落后,但是操控简单、经验丰富、系统成本低、风险低、、、这也是很多新一代的常规潜艇仍然选择了十字型尾舵的原因(“鲉鱼”、阿穆儿、040等)。对于究竟采用那种尾舵布局不仅仅是技术水平决定的,还和本国的潜艇设计思想、作战使用、作战环境紧密相关,所以尾舵设计不能盲目追随"国际潮流",而要结合本国的实际情况选择适合自己的布局。
晕  这样专业问题  放畅谈版??不放海军版???
我看好下一个10年
十字舵稳定可靠,X操纵复杂,对舵手要求高。
泵喷搞出来当然好,搞不成就用7叶桨了
回复 7# 55300163


    多谢多谢!
55300163 发表于 2009-12-13 21:39

040?  哪国的?别告诉我TG的,计划中都没有这个型号。039、039A……您的040是指039B?
回复 12# 宝剑橡叶骑士


大概是指RMB吧
回复 3# 宝剑橡叶骑士

俄罗斯有一艘基洛试验艇用了泵推,不是大小,还是成本问题
55300163 发表于 2009-12-13 21:39

X舵的4个舵面在纯俯仰(或偏航)情况下,4个舵面同时起作用没错,可是每片舵面的有效舵力只有二分之根号2(sin45°),综合下来是比十字舵大一点(根号2),但是还不如说舵面积更大导致的
LS,相同面积的情况下,十字舵和X舵那个舵效高呢?
据我外行人的理解,如果是纯俯仰运动的话,可能还是十字舵的效率高一点,毕竟没有艇身的遮蔽效应
另外,纯俯仰运动时,X舵还有一个额外阻力的问题,就是偏航方向有一个互相抵消的力存在,这个力的存在意味着额外的阻力(就像飞机的阻力板)
swatcy83 发表于 2009-12-16 08:33

RMB是039A
liujl23 发表于 2009-12-16 09:20

试验的只是用了基洛的平台,不代表这型潜艇适合装泵推。很多飞机军舰都用于试验某种设备,通常平台也不是最先进的,一是节省成本,二是降低风险。
泵推重量太大(相对螺旋桨)造成的配重问题是小潜艇不考虑泵推的主要因素,价格是其次。这个问题的解释是该方面的权威告诉我的,不是我的臆断
小白鼠泵喷图
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laomao0000 发表于 2009-12-16 11:15
X舵的4个舵面在纯俯仰(或偏航)情况下,4个舵面同时起作用没错,可是每片舵面的有效舵力只有二分之根号 ...
付出了阻力的代价,两两相邻的舵有二分之根号2的舵力相互抵消,产生舵力的阻力等于做了无用功。
请赐教,除了苍龙,还有谁用X舵?
使命猪 发表于 2012-1-30 09:25
请赐教,除了苍龙,还有谁用X舵?
大青花鱼号
X舵的全计算机控制可能要复杂许多吧?
南云忠一 发表于 2012-1-30 09:28
大青花鱼号
乖我问得不确切
我想问的是现代潜艇
使命猪 发表于 2012-1-30 09:35
乖我问得不确切
我想问的是现代潜艇
用x型的多了像西约特兰、哥特兰、海象、海鳝、212等各级潜艇。
X舵效果好但只能靠计算机控制,万一在水下吃炸弹出来个漏水停电了那就悲剧了。
荆深特快 发表于 2009-12-14 11:57
十字舵稳定可靠,X操纵复杂,对舵手要求高。
泵喷搞出来当然好,搞不成就用7叶桨了
X型舵的控制非常复杂,根本无法人工操控。一旦艇上的舵控计算机出现故障或者发生战损,这条潜艇就玩球子了。

十字型舵既可以计算机控制也可以人工操控,在实战中的生存能力更强。当然十字型舵在浅水区对潜艇的机动性控制不如X型舵灵便,但熟练的十字舵操作员依然可以让装备十字舵的潜艇非常灵活地游动,并不比x型舵差到哪里去。
龙芯 发表于 2011-9-20 16:32
龙鲨潜艇X舵动作
好先进的遥控模型
楼上说得X舵的优点都不是关键,最关键的是X舵不会出现十字舵最致命的水平舵卡死意外,但X舵也有致命的缺点,即楼上有人已说了的只能以计算机作全权控制,只要计算机和舵面致动机构出现故障那就要靠神仙打救了。美国向来喜欢追求高科技,但最多也只是在十字舵下方加了两片倾斜尾舵作辅助,原因明显就是信不过X舵的可靠性。
TB在水里玩潜艇还没达到在空中玩J-20的程度,所以安全实用至上
GD6993 发表于 2012-1-30 11:00
楼上说得X舵的优点都不是关键,最关键的是X舵不会出现十字舵最致命的水平舵卡死意外,但X舵也有致命的缺点, ...
个人对X舵的人工操控还有疑问,到底有没有那么大的难度使得人工操纵X舵几乎不可能?
假设应急情况下的操舵只需要俯仰和左右两种简单操作,用十字舵也许只需要一个类似于飞机操作杆的(可以上下左右移动),上下左右一目了然,但是X舵也只需要两个单方向的操作杆,个人想象,其操作虽不直观,但难度也不会太高,也就相当于苏制坦克驾驶员的双杆转向操作,或者建筑工地操作挖掘机的水平,就是一个操作熟练的问题

甚至,我可以用一套相当简单的轴+框架+滑槽的机械结构来把俯仰-左右的输入转化为X舵的两套倾斜舵页的输出(当然,线性无法保证,但是也不会太差)
能否装两套尾舵,平常用X舵,X舵故障了用十字舵?
前面有人贴出来的关于x舵相对十字舵优点的文章压根是胡扯,前面有人说了其舵效并不比十字高,至于舵面积,难道十字舵只能沿径向放大而不能沿轴向?
不知道有没有真正内行的科普一下。
使命猪 发表于 2012-1-30 09:25
请赐教,除了苍龙,还有谁用X舵?
意大利的212型潜艇。
稻城枫叶 发表于 2012-1-30 21:12
意大利的212型潜艇。
难道不是德国的?
nhwkgb 发表于 2012-1-30 21:25
难道不是德国的?
是德国的,意大利只是引进先于德国装备。
稻城枫叶 发表于 2012-1-30 21:12
意大利的212型潜艇。
212好像是汉斯的吧
55300163 发表于 2009-12-13 21:39
潜艇,顾名思义就是可以潜入水下航行和作战海军舰艇。自从1620年“潜艇之父”科尼利斯·德雷尔制 ...
学习了,谢谢