核潜艇的结构核潜艇的结构是什么

游戏攻略07

核潜艇的结构核潜艇的结构是什么,第1张

潜艇的结构核潜艇的结构是什么
导读:美国和苏联在研制导弹核潜艇时,需要一种巨型卷板机来生产艇身,而这种卷板机只有瑞典才有。于是美国向瑞典借了这台卷板机,造出了俄亥俄这个核潜艇的经典之作。苏联也想借,被瑞典拒绝。于是苏联只好把两条核潜艇并排在一起,弄出了台风这个丑陋的东西。瑞典

美国和苏联在研制导弹核潜艇时,需要一种巨型卷板机来生产艇身,而这种卷板机只有瑞典才有。于是美国向瑞典借了这台卷板机,造出了俄亥俄这个核潜艇的经典之作。苏联也想借,被瑞典拒绝。于是苏联只好把两条核潜艇并排在一起,弄出了台风这个丑陋的东西。瑞典不属于北约,是冷战的中立方。瑞典不让借的原因很简单,因为祖上和俄罗斯掐过。还有潜射导弹也是非常难做。潜艇空间有限,导弹长度受到限制,因此需要高比冲的固体燃料。潜射导弹工作环境复杂,是在移动平台上发射的,而且出水瞬间流体力学特性会改变,需要非常可靠的惯性制导平台,此外还有用星光来辅助导航的。美国的三叉戟导弹射程12000km,可搭载12个弹头,CEP90m,创下连续试射150次成功的惊人记录。而中俄的导弹可靠性就差很多,发生战争了都不知道这玩意儿能不能射出去。所以俄罗斯的布拉瓦两枚齐射成功了就可以服役了。

世界最小核潜艇,排水量和护卫舰差不多,模拟作战能干掉两艘航母

在过去我们一说到核潜艇,首先想到的就是台风级或者阿库拉级这种巨无霸,台风级排水量为46万吨,阿库拉级小一些也有2万吨左右。因为装备武器数量和反应堆体积的关系,所以核潜艇的体积想缩小真的比较困难。不过凡事无绝对,法国人就研制出来一台超小型攻击核潜艇,这台世界之最的核潜艇就是红宝石级。

和戴高乐航母一样,红宝石级攻击核潜艇也被称之为:“法兰西骄傲”如此迷你的核潜艇怎么能让法国人如此自豪呢?这是因为红宝石级是真正的“法国货”这件事还要从红宝石级攻击核潜艇的研发开始说起。

二战后美法在核潜艇研发上建立了合作,本来说得好好的,但后来风云突变,美国和法国交恶,交恶后美国不但撤走了专家,甚至连核反应堆的相关技术都不传授了。

被逼无奈的法国人只好自己研究核反应堆,经过无数次失败之后,法国人还是研发出来第一款国产潜艇用压水反应堆,虽然这款反应堆尺寸小点,功率也比不上美俄产品,但好歹是国货自用也能满足要求。有了压水反应堆之后,法国人距离自己的核潜艇梦就又进了一步。就这样又经过几年的摸索,红宝石级攻击型核潜艇诞生了。

从命名上我们就能看出法国人天生的浪漫气质,红宝石是名贵的珠宝,又有很高的价值,用红宝石命名新型核潜艇,体现的是法国人对这种潜艇的重视与爱护。

红宝石级核潜艇满载水下排水量为2730吨,单纯从排水量来看,红宝石级也就和一艘护卫舰差不多。而在潜水深度方面,红宝石级攻击核潜艇最大只有潜深300米,和世界先进水平差了足足200米!对于潜艇来说潜深是一项提升生存能力的重要指标,潜得越深安全系数越高。从这个维度来看,红宝石级的生存能力应该不是很强。

除了潜深和排水量之外,水下自持力也是检验一款潜艇先进与否的关键,红宝石级攻击核潜艇水下自持30天,其他核潜艇一般是90天。红宝石这么短是因为它的体现娇小的关系,体型小自然能拉的东西就少,水下自持能力就弱一些。除自持时间不长外,红宝石艇体用的是单层外壳,如果一旦触礁或被反潜武器攻击,它艇体相对双层外壳的潜艇来说更容易破损,在深海中这是非常致命。

既然红宝石级有这么多缺点,为什么它能在北约模拟演习中“击沉”两艘美国核动力航母呢?原因很简单,红宝石级比其他核潜艇更适合在地中海作战。其实从一开始,法国造这些迷你核潜艇就没想过去大洋争霸。法国人用它更多是去维护地中海航道的安全。

地中海属于浅海,面积也没大西洋和太平洋那么大,再加上地中海海床地形复杂,大型核潜艇在其中航行触礁风险极大。而红宝石级因为尺寸小反而可以灵活地避开这些暗礁碎石。这也是红宝石级不先进却可以因地致胜的原因。

  制造航母和核潜艇用的钢叫特种钢 也叫合金钢。

  合金钢也叫特种钢。在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素,使钢的组织结构发生变化,从而使钢具有各种不同的特殊性能,如强度、硬度大,可塑性、韧性好,耐磨,耐腐蚀,以及其他许多优良性能。下面是一些特种钢的性能和用途:

  1钨钢、锰钢:硬度很大,制造金属加工工具、拖拉机履带和车轴等。

  2锰硅钢:韧性特别强,制造弹簧片、弹簧圈等。

  3钼钢:抗高温 制造飞机的曲轴、特别硬的工具等。

  4钨铬钢:硬度大,韧性很强 做机床刀具和模具等。

  5镍铬钢(不锈钢):抗腐蚀性能强,不易氧化 制造化工生产上的耐酸塔、医疗器械和日常用品等。 新型特种模具钢  

  1 HM1热作模具钢

  该钢种已纳入GB1299-85的国家标准模具钢号。它具有良好的抗热疲惫性能、抗回火稳定性能和良好的冶炼、锻造、热处理及机械加工工艺性能,是国内综合性能优良、符合我国资源条件的高强韧性热作模具新钢种。适用于高温、高负荷、急热急冷条件下的压力机锻模、轴承热锻凹模、成型滚锻模、高强度和高热强钢的精密锻造、铝和铜合金压铸模、热挤压摸具等。使用寿命可比3Cr2W8V提高1-4倍。在高温性能方面明显优于H13钢。

  2.HM3热作模具钢

  该钢种与HM1为同一系列产品,其高温强韧性能和热疲惫性能非常突出,非凡适合于冲击载荷较大,工作温差高的模具。如辊段成型模具,有色金属压铸模具、耐热不锈钢及高强度材料锻压成型模具,轴承环套圈热锻成型凹模等,使用寿命比原用H13、3Cr2W8V和5CrNiMo都有成倍提高。

  3.RM2热作模具钢

  RM2钢是一种多用途基体钢,既可用于热作模具,也可用于冷作模具。该钢种已纳入GB1299-85国家标准中,具有极高的高温强度、红硬性能、热稳定性能和高温耐磨性能。非凡适用于铜合金挤压模具,温锻模具和冲击载荷较小的热挤冲头模具。在切边模具、齿轮精锻模具、轴承环挤压冲头、不锈钢餐具滚轧模具的应用寿命都远高于原用H13、3Cr2W8V模具钢。

  4.JDH3热作模具钢

  该钢种是一种最新研制的模具材料,其性能特点是介于HM1、HM3和H13之间,即强度高于HM3,韧性高于HM1,热疲惫性能高于H13钢。主要适用于热锻模具、精锻模具、辊锻模具。

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  前苏联曾有用钛合金尝试,即A级,性能优良但是价格昂贵,现在一般都用耐压钢板

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  第二次世界大战后,世界各军事强国为了满足舰船装备的发展需求,研制开发了系列高强度舰船用钢。 如美国,战后发展了355MPa(36kgf/mm2)级HTS钢、550MPa(56kgf/mm2)级HY80钢、690MPa(70kgf/mm2)级HY100钢、890MPa(91kgf/mm2)级HY130钢,并用于实船建造;俄罗斯开发了屈服强度从390-1175MPa(40-120kgf/mm2)级的АБ系列舰船钢;法国最新建造的“凯旋”级核潜艇耐压壳体用钢屈服强度已达到980MPa,研制技术难度大。采用NiCrMoV合金设计及先进的VHD炉外真空精炼等技术措施,解决了本课题的三个技术难点。980钢配套的焊接材料,通过合理的合金设计,超纯冶炼和超低氢工艺措施,很好地解决了与母材等强匹配。在非常严格,苛刻和不同季节的条件下,实现了对980钢在产品制造和施工工艺上的适应性考核,结果表明980钢具有良好的造船工艺适应性。980钢严格地按照科研程序走完了研制全过程,填补了我国785Mp耐压壳体用钢的空白,使该材料达到了国际先进水平。

  中国的潜艇用钢有590Mpa的921钢与785 Mpa 的980超级钢,前者是HY80级别的,后者是HY100级别的。921估计是039用钢,而90年代研制的航母与潜艇耐压壳体980钢估计将使用在09III上。HY80钢的潜深能达到400米,HY100钢能达到600米。

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  应该和普通核潜艇的材质一样把

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  含钼的特种钢。

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  特种钢材

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  耐压钢就适合了,前苏联很多级别的核动力潜艇都使用了大量钛合金,性能优良但成本极为昂贵。目前多数使用特级耐压钢就足够了。

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  现代潜艇外壳往往敷设有一层称为消音瓦的厚阻尼吸音橡胶,这种敷设层既能吸收敌方主动声纳的探测回波,又可隔绝本艇早已向外传播据测算敷设消音瓦一般能使潜艇噪音减少15分贝左右,降低敌声纳作用距离50%至70%另外,改进动力传动系统装置,采用慢速单轴大螺旋桨,减少艇身与帆罩围壳开孔数量,设计尽可能光滑的潜艇外型等技术,均可有效降低潜艇的噪音美国潜艇静音效果长期处于领先地位,其中洛杉矶级攻击核潜艇的噪音量约120分贝,俄亥俄级导弹核潜艇在100分贝左右,最新型的海狼级攻击核潜艇据说已达95分贝的水平潜艇噪音如降到90分贝的量级,就低于海洋背景的噪音,将很难被敌方声纳探测倒1960年代,苏联核潜艇的噪音量平均在160分贝左右,倒1970年代下降到150分贝苏联自胜利(Victor)3型核潜艇开始强化噪音治理工程,率先在艇壳外敷设消音瓦,使噪音降到130分贝左右1980年代,苏联潜艇降低噪音技术又有突破性进展,不仅掌握了英,美等国的减震筏左技术,同时也制造出低噪音的大叶慢速螺旋桨,使潜艇噪音大幅降低,其中,阿库拉级核潜艇噪音降到115分贝的水平,比洛杉矶级核潜艇还要安静,大大缩短了与美国潜艇的差距

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  美国造航母、潜艇用的 HY-80、HY-100、HY-130钢材都是美国在50年代开始应用于舰艇制造的高强度低合金钢,现在已经普遍被HSLA-80和HSLA-100系列高强度钢所替代。此类高强度钢由于含有铜元素,因此有别于于传统的船体用钢。

世界上第一艘核潜艇是美国制造的“鹦鹉螺”号。名称取自凡尔纳的小说《海底两万里》。时间是20世纪50年代。

1949年秋季,美国第一艘潜挺反应堆的主要参数已经确定。

  1950年8月,美国总统杜鲁门签署了决定建造第一艘核潜艇的文件。该艇被命名为SSN一571“鹦鹉螺”号(Na u-tilus)。1951年8月20日,电船分公司与美国海军签订了“鹦鹉螺”号核潜艇的建造合同。1952年6月14日,该艇在电船分公司正式开工建造,美国总统哈利·杜鲁门参加了核潜艇的开工典礼。

  就在“鹦鹉螺”号核潜艇处在紧张的建造阶段时,位于阿尔科的STR-I型陆地模式堆的建造工作也在加紧进行。1953年5月31日,STR—I型陆地模式堆达到了临界状态,并且开始产生出相当数量的电力。从这种意义上来说,耗资达3000万美元的STR-I模式堆是世界上第~座核动力反应堆。当年6月25臼,STR—I型陆地模式堆在经过了几个星期的功率提升之后终于达到了满功率状态。当S丁R—I型陆地模式堆在满功率状态下运行了24个小时之后,现场的工程师们认为已经能够采集足够的数据了,应该让反应堆停止运行。但是海曼·里科弗却坚持要继续使反应堆满功率地运行下去。他要利用这个反应堆模拟核潜艇横渡大西洋的航行。

  在STR-I型陆地模式堆的控制室里,一幅海图挂在墙上,图上标注着一条从美国东海岸到英国的航线。这就是此次实验中,模拟核潜艇要走的航线。经过连续4个昼夜的运行,海图上的标志终于移动到英国的爱尔兰,这说明“核潜艇”经受住了长时间连续运行的考验,成功地横渡了大西洋。在这96小时的连续“航行”过程中,STR—I型陆地模式堆从未间断过运行。在这一期间,这艘“核潜艇”总共在水下“航行”了2500海里。

 

   “鹦鹉螺”诞生

  

  1954年1月21日,“鹦鹉螺”号核潜艇在格罗顿的电船分公司下水。为了保证一些主要设备能够适合艇内的尺寸要求,在设备装艇之前,建造者们首先在木制模型内进行了试装。经过有关部门和人员的努力,核潜艇的建造工作落下了帷幕,1954年9月30日,“鹦鹉螺”号核潜艇终于建成。

  这艘世界上第一艘实体核潜艇的主尺度为98.5×8.5×6.7米,水面轻载排水量为3215吨,水面正常排水量为3582吨,水下排水量为4091吨。从总体上看,“鹦鹉螺”号核潜艇采用的是常规动力潜艇的外形。这种外形的基本特征是艏柱为圆弧型,干舷较低,上甲板呈平直形状。该艇的艏水平舵为可收放结构,不使用时则可折叠收起。在艏水平舵的后面,有一个锚穴,锚就收藏在那里。指挥台围壳位于该艇中间偏靠艇艏的位置上。“鹦鹉螺”号核潜艇的艉部基本上采用了常规动力潜艇的艉部结构形式,艉舵位于螺旋桨的后面,但是艉垂直舵却分成上下两块,与艉水平舵呈十字形布置,有两根推进轴、两个螺旋桨。

  “鹦鹉螺”号核潜艇的耐压艇体内总共分为6个舱室,其布置顺序从艏至艉依次是鱼雷舱、居住舱、作战指挥舱、反应堆舱、主机舱和艉舱。

  鱼雷舱装备有6具533毫米鱼雷发射管,装载着一定数量的鱼雷。居住舱和作战指挥舱均分为三层,居住舱的上层是供10名军官居住的军官舱室和军官会议室。其中,军官会议室的面积比美国海军舰队型潜艇上军官会议室的面积大3倍。中层是烹调室和士兵餐室,一次能够提供46名艇员在此同时进餐,还可布置成为一个小型**放映厅,可容纳50名观众。另外,餐室里还设有冰激凌机、饮料机、磁带录音机和电视机等。指挥舱的上层是潜望镜室和攻击指挥室。攻击指挥室的后部是无线电通讯室。指挥舱的中层是操纵指挥室,核潜艇上所有舵的操纵都集中在这里。该艇的各种舵采用舵轮和操纵杆方式。操纵指挥室的后部是士兵艇员居住舱。作战指挥舱和居住舱的最下面一层是各种液舱、蓄电池舱、泵室以及仓库等。

  反应堆舱里布置了一台S2W型压水反应堆、热交换器、各种泵以及反应堆用水舱等。反应堆舱的顶部利用铅屏蔽进行了密封,并在其顶部形成了~条屏蔽走廊,成为艇上人员的安全通道。主机舱内布置有两台齿轮传动汽轮机和各种辅机:动力装置的控制台也布置在主机舱内。核潜艇上的两台齿轮传动汽轮机,在反应堆产生的饱和蒸汽的驱动下,可以产生13400轴马力的动力,从而使得“鹦鹉螺”号核潜艇的水面最高航速为20节,水下最高航速为23节。

  位于核潜艇最后部的艉舱是士兵居住舱。艇上的艇员人数编制为93名,但是在一般的情况下艇员人数往往要超过编制人数。因为“鹦鹉螺”号核潜艇担负着重要的试验任务,因此经常有接受培训l的人员、负有特殊使命的人员以及参加试验的人员随艇航行。因此,艇上的大部分都使用二层或者三层的床铺。每一个铺位的三个壁面采用的都是轻金属围壁,形成~个基本独立的个人支配空间,床铺上装有个人使用的照明灯具。每一个艇员都有一个存放个人用品的专用柜。

  “鹦鹉螺”号核潜艇上没有设置艉鱼雷舱,这一点与美国海军的舰队型潜艇的舱室布置有所区别,而且还增添了一些舰队型潜艇上不曾配备的设施,例如自动洗衣机、干燥机、图书室以及放射性剂量检测室等。此外, “鹦鹉螺”号核潜艇上的大功率空调系统可以使艇内的舱室温度保持在20一22摄氏度范围内,相对湿度保持在50%左右。

  核潜艇上总共携带有24枚鱼雷,其中6枚装备在HK一54型水压式鱼雷发射管中,18枚备用。同时,艇上装备的声纳是AN/BQR一2B型艏部声纳。美国海军在1958年对“鹦鹉螺”号核潜艇进行改装之后,又在该艇的前甲板右舷增设了AN/BQR一3A型声纳,以便增强该艇的水下探测能力。

  

  意义非凡的“航迹”

  

  1954年12月30日, “鹦鹉螺”号核潜艇上的反应堆开始启堆。经过了4天的系泊试验之后,艇上的反应堆功率逐渐提升至满功率。1955年1月1 7日上午,艇长尤金·P·威尔金森上校站在世界上第一艘核潜艇“鹦鹉螺”号的指挥台上发出了解缆的命令。这艘令人瞩目的核潜艇缓缓地驶离了电船分公司的系泊码头。1l时整,当“鹦鹉螺”号核潜艇刚一驶入主航道,艇上的信号兵就用灯光发出了具有划时代意义的信号“我艇正在使用核动力航行!”

  作为世界上第一艘核潜艇的问世,“鹦鹉螺”号对全世界范围内的潜艇技术发展具有巨大的推动作用,在潜艇技术的迅速更新换代、潜艇战术的发展变化以及反潜战战术及技术发展等方面都产生了深刻的影响。

  第一, “鹦鹉螺”号核潜艇指明了实现“真正潜艇”的努力方向,并为实现“真正潜艇”奠定了坚实的基础。核反应堆在潜艇上应用,使得核潜艇已经与传统的常规动力潜艇不再处于同一水平。这是迈向“真正潜艇”的巨大一步。

  第二,“鹦鹉螺”号核潜艇彻底地改变了潜艇在军事上的作用。

  以“鹦鹉螺”号核潜艇为代表的核动力推进技术的问世,使得许多先进技术可以在核潜艇上进行更加有效的运用,使潜艇在几十年中徘徊不前的军事作用发生了质的飞跃。

  第三,“鹦鹉螺”号核潜艇的出现,推动了与潜艇相关的各种现代先进技术的变革与发展。“鹦鹉螺”号核潜艇在向军事家们展现了它所具有的巨大魅力之后,潜艇设计师们终于可以把过去许多年来一直受到潜艇瓶颈效应制约的不同领域的先进技术应用到核潜艇上,使得核潜艇的性能在经过了将近半个世纪的发展之后,达到了“脱胎换骨”的高度发达的水平。

  第四,在“鹦鹉螺”号核潜艇所拥有军事潜力的刺激下,反潜战技术获得了迅速的进步和完善。

  第五,“鹦鹉螺”号核潜艇引发了美国海军对潜艇总体设计思想的深刻变化,使潜艇壳体由双壳结构向单双混合结构过渡。

  第六,带动了常规动力潜艇AI P技术的发展。目前已基本成熟的AI P技术其中包括斯特林发动机系统、燃料电池系统、闭式循环柴油机系统、自主式水下能源系统以及小型低温低压反应堆系统等。这些AI P系统还具有相当的发展潜力。目前,潜艇AI P技术已经展露出令人鼓舞的发展曙光。

  第七, “鹦鹉螺”号核潜艇推动了核动力水面舰艇的迅速发展。

  虽然“鹦鹉螺”号核潜艇已经退出了历史舞台,但它那划时代的影响力将不会磨灭。未来的核潜艇将沿着它的“航迹”继续前行。