现代潜艇设计思想的变迁：从水面到水下的探索与发展

现代潜艇设计思想的变化

早在19世纪末20世纪初，为了使潜艇具有优异的水下性能，潜艇船体被设计成纺锤形或雪茄形，以减少水下航行时的阻力。一战后，各国潜艇基本在水面航行，必要时会潜入水下。这一时期的潜艇追求的是水面航行性能。当时的潜艇几乎都拥有大型船体艏，以保证在其他复杂海况下仍能在水面航行。

美国二战潜艇有一个大船头船体，这是当时的标准设计。

二战中后期，由于盟军强大的反潜作战能力，德国加紧了以水下活动为主的新型潜艇的研究和探索。于是，德国的XXI型柴电潜艇出现了，也被称为21型潜艇。其特点是配备了大容量电池，并采取了许多有效措施来提高船体形状和结构的速度。比如船体线条更加流畅、整齐。目的是尽可能减少水下航行阻力，提高潜艇的水下性能，从而使当时的潜艇技术向现代化迈进了一大步。战后，美国和苏联都获得了XXI型柴电潜艇，并将其技术应用于正在设计的新一代潜艇。 “水下-水上-水下”，潜艇设计经过这种循环变化，性能得到了迅速发展；关注潜艇的水下性能已经成为世界各国对潜艇思维的唯一标杆。

二战中的德国XXI型柴电潜艇开创了一个时代。

世界第一艘水滴潜艇

对潜艇水下性能的大规模深入研究始于1948年，当时美国海军潜艇部队副司令莫姆森少将提出建造具有优异水下性能的潜艇。经过在大卫·泰勒试验池中进行了27次实验，比较了两种模型，确定了水下高速航行时阻力最小的潜艇艇体线型，最终确定了水下高速潜艇的最佳线型，模型类似于海豚身体的流体动力学-----水滴型。为了验证其适用性，在美国航空研究院兰利风洞进行了测试和比较。最终，美国海军决定建造一艘水滴形线条的实验潜艇——AGSS569“大鲭鱼”号，这是1900年以来现代潜艇最具特色的造型。

“大鲅鱼”号建成下水，具有新颖独特的水滴形船体。

“大鲅鱼”的船体长宽比较小，船体所有横截面都尽可能接近圆形。为了满足诉求要求，“鲅鱼号”采用了双壳结构。主尺度62.28.2.6米，正常水面排水量1516吨，水下排水量1837吨。该艇于1952年3月15日在朴茨茅斯海军造船厂开工，1953年8月1日下水，同年12月5日竣工。

“大鲅鱼”试航

最具实验性和革命性的潜艇

“大鲭鱼”号服役后，美国海军立即启动了五个阶段的测试和创新。每个阶段都有特定的船型和测试内容；

第一阶段：主要测试HY-80高强钢制作耐压船体的效果。测试证明，“大鲭鱼”可以下潜到300米的深度，而不会产生任何不良影响。还测试了该船使用单螺旋桨和尾舵布置的可行性，证实了采用航空操纵杆式操作的优缺点。另一方面，船上装备的多用途天线测试成功，成为美国海军潜艇的标准装备。

在新罕布什尔州朴次茅斯的一个公园里休息的“大鲭鱼”

第二阶段，“大鲭鱼”号改装了十字形尾舵，获得巨大成功，成为美国海军核潜艇的标准布局。此外，该艇配备数字多波束扫描声纳，其衍生的BQR系列声纳广泛应用于美国海军核潜艇上。

第三阶段：“大鲅鱼”号于1959年再次改装，主要是测试X形尾舵。虽然这种尾舵有很多优点，但出于可靠性和安全性的考虑，X型尾舵最终被放弃。 。但瑞典和荷兰深受启发，在其建造的西约特兰级、哥特兰级、海象级、海鳗级常规潜艇上采用了X形尾舵。从某种意义上说，这是对美国海军X形尾舵面设计思想的延伸和发展。 “大鲅鱼”号还进行了水下高速旋转试验。指挥塔外壳后部安装了“脊舵”操纵面，与指挥塔外壳形成流线型整体，就像飞机的襟翼一样可以旋转。现阶段，“鲭鱼”号安装了新型主被动声纳，还对拖曳式声纳阵列进行了测试。中型是美国海军核潜艇的基本配置。

“大鲭鱼”X型尾舵和双反向旋转螺旋桨

第四阶段：“大鲅鱼”号于1965年安装大容量银锌电池，提高水下高速续航力。尤其是银锌电池价格昂贵，美国海军专门向美国政府求助借用银锭。此外，现阶段还改装了双反向旋转螺旋桨，安装了7500马力的推进电机，从而实现了世界潜艇水下最高航速记录——33节。

歌利亚级潜艇“蓝背”号下水现场是军用版“鲭鱼”号

“大鲭鱼”第五阶段试验尚未解密，处于保密状态。目前尚不清楚。原本有第六阶段测试，但由于种种原因取消了。 “大鲅鱼”已显老态。 “鲭鱼”号被封印了。 1972年9月1日，“鲭鱼”号退役。 1980年5月1日，美国海军决定将“鲭鱼”号作为国家纪念品归还其诞生地——新罕布什尔州。德克萨斯州朴次茅斯，供人们观赏和纪念这艘在美国乃至世界潜艇发展史上做出杰出贡献的潜艇。

“大鲅鱼”成为国家级实物纪念品

影响最广泛、影响最深远的潜艇

“大鲅鱼”号没有配备任何武器装备。它只是美国海军建造的一个多功能测试平台。然而，该艇上的一系列试验结果对世界各国潜艇的后续发展产生了深远而广泛的影响。

我海军039B型潜艇有“大鲅鱼”的影子

一：“大鲅鱼”号的水滴式设计已经成为美国海军核潜艇乃至世界潜艇的标杆。其33节的水下高航速不仅得益于大容量的电机动力，更重要的是得益于划时代的水滴造型。在此成果的基础上，美国海军又建造了水滴型“长嘴”级常规动力潜艇和“鲣鱼”号攻击核潜艇，打造了世界上第一支水滴型核潜艇舰队。

美国海军“弗吉尼亚”级攻击核潜艇继承“大鲭鱼”号基因

第二：“大鲭鱼”号使用的HY-80钢已成为美国核潜艇制造耐压船体的标准钢种。受此影响，西方潜艇均采用该型钢或性能类似的高强度钢建造。

俄罗斯核潜艇都有“大鲭鱼”留下的印记

第三：水滴线型、十字尾舵、X型尾舵和大直径5叶单螺旋桨的综合运用，成为美国后续潜艇和核潜艇的基本潜艇型式，从而确立了核潜艇在世界海军中的重要地位。该潜艇的设计思想成为美国海军核潜艇的标准型号，对世界各国海军常规潜艇乃至核潜艇的设计产生了巨大影响，也为美国海军核潜艇的设计指明了方向。潜艇的发展。

我国091型核潜艇的水滴造型、十字尾舵、单螺旋桨的设计参考了“大鲅鱼”号的设计思路

迄今为止，不少潜艇专家都对“鲭鱼”号潜艇给予了高度评价，称赞其是世界潜艇发展史上划时代、具有里程碑意义的潜艇。