注意看下面的圖片,這是一艘剛剛出廠的潛艇,它尾部的螺旋槳被嚴嚴實實地包裹了起來,在它下到水里之前,包裹都是不會被打開的,目的就是不讓任何人看到它到底長成什么樣。
這種做法在潛艇界可以說是常規操作,那么到底為什么要這么做呢?潛艇作為現代海戰不可或缺的重要艦艇,它的技術參數是要嚴格保密的,而要想保密,就一定不能讓螺旋槳露出來。對于其它種類的艦船而言,僅憑外觀所能獲取的數據是非常有限的,但對一艘潛艇來說,你看到了它的螺旋槳,基本都等于看到了它的一切。
當一艘潛艇的螺旋槳展現在面前,就可以根據它的形狀來推斷出這艘潛艇在水下隱身時螺旋槳的最佳轉速。
知道了螺旋槳的形狀和轉速,就很容易推斷出潛艇的輸出頻率,有了輸出頻率,自然也就知道了潛艇發動機的類型和轉速。而知道了這些信息,一艘潛艇在我們面前想要做到隱身就不太可能了。為什么一艘潛艇螺旋槳的形狀就能夠暴露它的全部信息呢?一艘潛艇想要發揮作用,首先就得保證自己不讓對方發現,而阻礙自己隱身的最大問題就在螺旋槳上。
螺旋槳在高速轉動的時候,會帶動螺旋槳表面的水流一起轉動。
根據伯努利原理可知,流體的運動速度越快,壓強就越小。潛艇螺旋槳的轉速很快,所以表面的水流速度也就很快,壓強也就很小,而水的壓強變小導致的一個直接后果就是沸點變得很低,也就是說螺旋槳表面的水流會沸騰,于是大量的氣泡會隨之產生,這些氣泡在散開、碰撞、破裂的過程中會產生巨大的噪音,這讓潛艇很容易就能被聲吶探測到。
怎么解決這個問題呢?
要減少氣泡,就要抑制水的沸騰,而抑制水的沸騰就要降低水流的速度,也就是降低螺旋槳的轉速。轉速降低了,但潛艇的航行速度不能降,所以就只有增大螺旋槳的直徑了。不過,直徑的增大幅度也是有極限的,于是只好在螺旋槳葉片的表面積上下功夫,而表面積增大又會導致附著于其上的水流量增加,這也會增加噪音,因此還要通過改變螺旋槳的形狀來解決這個問題。如果做完了這些,還是對螺旋槳的噪音不滿意,怎么辦?那就只有給螺旋槳增加一個罩子罩起來了,也就是泵推。
將螺旋槳罩起來的確可以有效減少噪音,但這同時也會極大地增加潛艇的重量,所以一般只有核動力潛艇才會這么做。
不過普通的潛艇也不是沒有辦法,比如德國的212型常規動力潛艇,就在螺旋槳的后方安裝了一個槳轂渦流擴散器。螺旋槳在轉動的時候,會產生水流的偏轉,這些偏轉的水流會在槳轂后方匯聚并噴射出去,而槳轂渦流擴散器的作用就是將這些偏轉的水流再向反方向轉回去,這樣一來,這些水流就不會白白浪費,而是會成為潛艇推力的一部分。
現在你明白為什么潛艇的螺旋槳上寫滿了潛艇的全部信息吧?
因為潛艇必須在噪音和推力之間找到一個平衡點,無論使用哪種方案來解決這個問題,最終都會體現在螺旋槳上,所以一旦我們看到了螺旋槳的形狀,就可以根據這個形狀來推算潛艇的一切數據。那么既然潛艇螺旋槳如此重要,為什么有些國家還是隨便就把螺旋槳展示出來了呢?這個問題就不得而知了,但大多數國家還是會對潛艇螺旋槳的形狀進行嚴格保密的。
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