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全球下潜深度最大的潜艇有哪些?最大下潜深度为何如此重要?

佚名 钢材资讯 2024-09-05 16:04:41 58

世界上最深的潜艇有哪些?

潜艇的性能包括很多方面,比如水下巡航速度、武器配置、自我维持能力、噪音水平等等。

但是,在对抗水面和空中反潜部队时,有这样一个性能指标非常重要。

该指标是最大潜水深度。

为什么最大深度如此重要?

这有两个主要原因。

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第一个原因是在更深处巡航和机动可以降低被敌方反潜部队发现的可能性。

现代水面舰艇或反潜飞机主要依靠声纳、磁异常探测器等设备来搜索潜艇。

例如,驱逐舰通常配备球头声纳和牵引声纳,而反潜机则配备抛浮标声纳和磁异常感应线圈。

其中,声纳的功能是探测潜艇在水下航行时船体撞击水流或发动机振动产生的声波,而磁异常探测器的功能是搜索潜艇金属船体在地磁场下产生的电磁感应。

如果您想避免被任何设备检测到,潜入更深的地方是最简单的方法。

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(P-3C)

对于反潜机配备的磁异常探测器来说,当潜艇下潜到更深的地方时,很可能会直接离开其作用范围。

例如,美国 P3-C 反潜机配备的 AN/ASQ-81 磁异常探测器的射程不到 300 米,扣除飞机的飞行高度后,基本只能探测到距离水面 200 米以内的潜艇。

对于声纳来说,潜艇深度的增加也会使其声纹信号在传输过程中损失更大,从而更容易隐藏在海水的背景噪声中。

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(发射中的火箭深水炸弹)。

第二个原因是获得更大的深度可以有效避免敌人的打击。

现代反潜部队在打击水面下的潜艇时,使用的武器主要是火箭助推深水炸弹和鱼雷。

但是,深水炸弹、鱼雷等武器弹药由于体积和重量的限制,难以承受压力,因此超过一定深度后会失效。

这样,如果潜艇能够在发生打击时快速俯冲超过反潜弹药的最大操作深度,它就能够躲避攻击。

由此可见潜艇最大深度指数的重要性。那么,就

潜水深度而言,排名前五的潜艇型号是什么呢?哪个国家上榜最多?

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第五名

美国 - 洛杉矶 级别

洛杉矶级是美国海军有史以来建造的攻击核潜艇数量最多的一艘,自 1974 年第一艘洛杉矶号发射以来,累计建造了 62 艘。

如今,虽然其中 22 艘已经退役,但其余 40 艘仍然是美国海军水下作战力量的绝对中流砥柱。

作为美国海军的第三代攻击核潜艇,“洛杉矶”级的设计非常经典和成功。

该游轮长110米,宽10米,采用细长的旋转船体,船头和船尾呈梨形,但船体中间有一个标准的圆柱形船体。

总的来说,“洛杉矶”级攻击核潜艇的船体设计相对保守。

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(“洛杉矶”级)。

但是,这种保守的设计大大降低了施工难度。

在上世纪 70 年代,当数字有限元算法尚未被采访时,标准的圆柱形船体更便于应力计算和验证,并且更容易以相同的研发投入获得更大的极限深度性能指标。

在材料方面,“Los Angeles” 牌号使用 HY-80 型低碳钢。

“HY-80”中的数字后缀表示这种钢的屈服强度超过 80 KSI(每平方英寸千磅),按公制单位换算成 550 兆帕,相当于标准大气压的 5,000 倍以上。

这两个因素的结合使得“洛杉矶”级的最大深度达到了 530 米左右,这足以在最大潜艇排名中排名第五。

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(“洛杉矶”级)。

与大多数攻击潜艇一样,洛杉矶级为了追求良好的敏捷性和机动性,并没有大的排水量,浮动状态下的排水量约为 6,000 吨,水下的排水量约为 7,000 吨。

在机动性方面,洛杉矶级由 S6G 型压水反应堆提供动力。

反应堆通过双回路热传导系统产生的水蒸气驱动两台蒸汽轮机,为潜艇提供最大 35000 马力的动力,可以以 32 节的速度驱动潜艇在水下。

在火力方面,洛杉矶级配备了四个 533 毫米鱼雷发射管和 12 个用于巡航导弹的垂直发射器。

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(垂直发射“洛杉矶”级导弹)。

与大多数在船头有鱼雷武器舱的潜艇不同,洛杉矶级的鱼雷发射管在船体两侧排列成两组,为安装 AN/BQS-13 球形声纳腾出空间。

同时,“洛杉矶”级还配备了弦侧阵列声纳和牵引式声纳,这使其具有较强的态势感知能力。

“洛杉矶”级的综合战斗力,不能用不小。

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(“Los Angeles” 类结构的示意图)。

第四名

英国 - “Astute” 班

在潜艇终极深度排名中排名第四的是“Astute”级。

“机敏”级是英国在九十年代末研制的攻击型核动力潜艇,目前计划建造七艘该型潜艇,以取代上一代“特拉法加”级攻击核潜艇。

说到“机敏”级,大多数军迷的印象与其说是潜艇的性能有多好,不如说是存在严重问题的项目进度管理。

该型第一艘潜艇 Astute 最初预计于 2003 年下水,并于 2005 年正式服役。

然而,在承建商BAE资金不足、管理混乱等各种因素的影响下,“Astute”号直到2007年才推出,服役时间也推迟到2010年。

“Astute”级的建造可以说是项目管理中经典的负面教训,但这艘潜艇的表现并没有那么让人难以忍受。

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(“Astute”级正在建设中)。

Astute 级船体长约 91 米,船体宽度约 11.3 米,水上排水量约 6,000 吨,水下排水量约 7,400 吨。

相比之下,Astute 级的船体更短,外观更独特。

与大多数潜艇的标准泪滴形旋转船体设计不同,Astute 级具有更具棱角的形状,横截面的下部为半圆形,上半部分为不规则的梯形。

不过,如此特立独行的设计并没有影响“机敏”级的深潜能力,它仍然达到了近 600 米的极限深度。

“机敏”级的火力和机动性也不错。

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(“Astute” 类结构的示意图)。

与更强调对地打击能力的美国潜艇相比,英国的 Astute 级潜艇几乎将所有火力都用于对抗水面舰艇和敌方潜艇。

“机敏”级没有配备垂直导弹发射装置,但配备了六个 533 毫米鱼雷发射管,反舰导弹和地对地巡航导弹需要通过鱼雷发射管发射。

在动力方面,虽然 Astute PWR-2 的性能适中,没有太多亮点,但它使用泵喷推进而不是传统的螺旋桨。

泵喷推进器使用环形管子来封闭产生推进的转子,这减少了转子叶片滑流的能量损失,并抑制了推进器周围的噪音传播。

这项新技术的应用大大提高了“机敏”级的推进效率和静音性能,也使“机敏”级成为性能优异的攻击型核潜艇。

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(“Alert” 类)。

第 3 名

美国 - Seawolf 级

上世纪 80 年代,为了取代上述的“洛杉矶”级,美国研制出举世闻名的“海狼”级攻击核潜艇。

这种潜艇最大的特点是它的水下排水量达到了近 10000 吨,而改进型的水下排水量达到了 12000 吨,这在攻击型核潜艇中是非常罕见的设计。

“Seawolf”级之所以采用这种不寻常的设计,是为了能够在北极等恶劣的海洋环境中作战。

例如,如果一艘潜艇想要在北极冰层下巡航,它必须具有更强大的深度性能,才能轻松避开巨大的水下冰山。

要提高极限深度指数,可以从材料或结构设计开始。

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(“Seawolf” 级)。

材料升级困难的美国选择增加结构加固设计,导致潜艇排水量超标。

然而,这也让“Seawolf”级的极端深度达到了 610 米。

与此同时,“海狼”级为了能够与苏联潜艇作战,也大幅度增加了火力。

在长约 107 米、宽约 12 米的船体上,“海狼”级配备了八个 660 毫米口径的鱼雷发射管。它不仅数量是 “洛杉矶 ”级的两倍,而且更大的口径也有利于 “海狼 ”级在未来携带下一代重型鱼雷。

然而,由于苏联解体,这艘先进的核潜艇的建造减少了,实际上只建造了 3 艘“海狼”级舰艇。

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(“Seawolf” 级)。

第 2 名

前苏联 - Alpha 级

在“海狼”级的介绍中,我们提到了两种增加潜艇最大深度的方法,与美国不得不选择结构加固不同,苏联具有得天独厚的优势。

这一优势在于苏联/俄罗斯拥有世界上最先进的钛合金生产技术。

今天,俄罗斯的 Avisma 仍然是世界上最大的海绵钛生产商,年产能为 34,000 吨,美国航空业使用的钛合金有一半是从俄罗斯进口的。

苏联的钛合金生产能力如何影响潜艇在最大深度下的性能?

简单的答案是钛合金具有极高的屈服强度但重量轻。

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(钛)。

一般钛合金的密度约为 4.5g/立方厘米,而钢的密度约为 7.8g/立方厘米,前者仅为后者的 60%。

但是,顶级钛合金的屈服强度可以达到780兆帕左右,而美军最先进的HY-100特殊钢的屈服强度只有680兆帕,差距可以说非常明显。

苏联强大的钛合金生产能力使得使用钛合金制造船体的纵向桁架骨架和耐压壳成为可能,所有这些都是生产核潜艇中的钛合金。

例如,被北约代号为“Alpha”级的705型“天琴座”攻击型核潜艇,就是这种核潜艇的主要结构是全钛合金。

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(“Alpha” 类)。

此外,“Alpha”级的造型还采用了非常独特的全水滴线性设计,不仅将船体设计成一个巨大的“水滴”,还将指挥箱与船体顺利连接。

这将“Alpha”类的电阻和噪声水平降低到一个极好的水平,这种设计甚至可以说是超前的。

不过,由于建造年代久远,“Alpha”级的武器系统没有什么值得介绍的,我们不妨看看另一种类型的潜艇。

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(“Alpha” 类)。

第 1 名

俄罗斯 - 塞拉级

由于钛合金船体的强劲性能,苏联/俄罗斯制造的潜艇在最大深度指数排名中获得了第一名和第二名。

第一名是苏联于 1979 年获得并开始建造的 945 型“梭子鱼”级攻击核潜艇,北约代号“塞拉”级。

这艘潜艇比只有 80 米长、排水量近 4000 吨的“阿尔法”级大得多,“塞拉”级大了一倍多,船体长度达到 110 米,水下排水量也增加到了 8500 吨。

更大的车身尺寸对钛合金框架的加工工艺提出了更高的要求,为了掌握使用钛合金生产大型框架的技术,Red Sormovo 造船厂甚至建造了 1:1 钛合金模型进行静态测试。

凭借钛合金船体,Sierra 级的最大深度为 800 米,这是其他型号从未打破过的记录。

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(“塞拉”级)。

与 Seawolf 级一样,Sierra 级配备了八个鱼雷发射管,但按照俄罗斯制造的标准,口径为 650 毫米。

Sierra 级可以使用这些鱼雷发射管发射许多不同类型的弹药,包括 65 式制导鱼雷、暴风雪超空泡鱼雷、瀑布式反舰导弹等。

特别是配备它的 УСЭТ-80 鱼雷可以在 400 米以下的深度工作,这让“塞拉”级充分发挥了其极深的优势。

不过,“塞拉”级也遭遇了与“海狼”级类似的命运,苏联解体后并没有完全实现该型潜艇的建造计划,最终只完成了四艘,还有三艘仍在服役。

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(“塞拉”级)。

以上就是最大深度指数排名前五的潜艇,不难看出,名单上的潜艇都是攻击型核动力潜艇,俄罗斯在这方面的优势非常明显

但是,极限深度并不总是更好。

增加潜艇最大深度所需的结构加固或钛部件将导致潜艇船体空载重量增加、机动性降低或成本飙升。

因此,如果潜艇的预期作战区域是没有深海环境的大陆架,那么过分追求极深指数是不合适的。

例如,美国最先进的弗吉尼亚级攻击核潜艇不如上世纪建造的洛杉矶级和海狼级,但它在浅海环境中具有更强的机动性和火力。

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(“弗吉尼亚”级)。

中国也有同样的考虑,在我军目前攻防兼备的战略定位下,我军潜艇的活动范围基本都在东海大陆架上,深度比较低,不需要过高的限深指标。

然而,这并不意味着中国没有能力建造像“海狼”级这样具有大极端深度的潜艇。

“蛟龙”号深海探测器等潜艇的建造,充分证明了中国在水下深潜器方面的制造能力,大规模生产强度与 HY-100 相近的 L921A 特殊钢不是问题。

中国之所以没有研制出终极深度指标能力突出的潜艇,主要原因是目前没有这方面的需求。

不过,随着中国海军实力的进一步增强和逐步向远洋海军转型,这种需求将逐渐显现,看看中国下一代攻击潜艇有什么样的深度指标,拭目以待。

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