雙殼體潛艇

雙殼體潛艇是指有兩層殼體的潛艇，即外圍是非耐壓倉（可儲水），內部是耐壓倉，保護設備與人員。指揮室圍殼也屬於上層建築範疇。潛艇的上層建築用來容納柴油機的進、排氣管系、高壓空氣瓶組、可伸縮的導纜鉗、帶纜樁、系泊羊角、失事救生浮標、救生平台等等多種設備。它還起著連線首尾端結構，保證潛艇外部縱向連續性的作用。其構成的上甲板結構，也是人員在艇外操作時的甲板通道。所以，上層建築是雙殼體潛艇非常重要的，不可或缺的組成部分。

基本介紹

• 中文名：雙殼體潛艇
• 定義：兩層殼體的潛艇
• 內部：是耐壓倉
• 外圍：是非耐壓倉

簡介

雙殼體結構潛艇的上層建築較大，旁邊是退役後的國產033型常規潛艇，看著拆的挺慘其實只是拆除了上層建築和圍殼部分。這艘艇也不是要報廢，而是重新整修，現在該艇作為潛艇博物館在上海東方綠洲主題公園展出。還有一幅是在塢修的一艘033艇，也拆除了上層建築，露出內部眾多的管系和高壓氣瓶等裝置。雙殼艇的上層建築空間有多大，一看便知。

特點

由於上層建築屬於非耐壓非水密結構，潛艇在水下時這部分空間處於自由浸水狀態。為了保證潛艇在上浮下潛時，水能夠自由流暢

的進出，上層建築上就必須開立一定數量的流水孔。因而，上層建築內自由浸水面積大的潛艇，開立的流水孔數量就多。上層建築小的潛艇，流水孔開口數量自然就少。雙殼艇因為主壓載水艙布置在舷間，艇體寬度增大，為了滿足潛艇水下航行性能的需要，保證潛艇線型的流暢，現代雙殼體潛艇（國產潛艇採用雙殼體結構）的上層建築和外殼體往往形成光順曲線，成為一體。所以雙殼體艇的上層建築自由浸水面積較大，為了保證潛浮時上層建築內的剩水能夠及時的流出，上層建築上的流水孔開口數量也就較多。

退役的國產033型常規潛艇

拆掉上層建築的常規潛艇

左邊塗成陰影的為單殼體潛艇的上層建築區域，與雙殼艇相比上層建築空間要小的多。而像右邊這艘單殼體結構的美國維吉尼亞級攻擊核潛艇，除了一個圍殼外就沒有其他上層建築部分，其流水孔就更少，只有在艇首等部位有不起眼的開口。

單殼艇的上層建築

維吉尼亞級攻擊核潛艇

單殼體艇因為主壓載水艙只布置在首尾端，沒有舷間結構，所以單殼艇的上層建築外型線不需要像雙殼艇那樣，為了顧及水下航行需要，和艇體形成整體流線型，上層建築空間也就比雙殼艇要小的多。流水孔開口數量也就很少，個別極端的如美國人那樣，只有一個圍殼為上層建築空間的潛艇，流水孔的開口數量就更稀少，只有在圍殼和艇艏部有少量的難以觀察到的流水孔。讓很多人覺得西方潛艇艇表開口很少，外形也顯得異常光滑。實際上這是東西方兩個潛艇設計流派，採用不同的殼體結構形式所造成的差異。我國潛艇的設計體系傳承自前蘇聯，在設計思想和建造工藝上基本一脈流傳,殼體結構上也和前蘇聯一樣，選用了雙殼體結構，上層建築上的流水孔就比較多。雙殼體艇燃油壓載水艙（可作超載燃油艙）的通氣閥、通海閥示意圖。下潛時位於底部的壓載水艙通海閥打開，水從通海閥進入水艙內，水艙內的空氣通過上部打開的通氣閥進入上層建築內，再由上層建築上的流水孔外溢到艇體外，如果流水孔數量過少，或者開口面積不夠，進入上層建築的空氣將難以及時外泄到艇體外，壓載水艙會形成一定的空氣墊，影響水艙進水速度，延緩潛艇下潛時間。

燃油壓載水艙

壓載水艙通氣閥

對於雙殼體潛艇來說，流水孔開口較多是有不得已的緣由的。如果流水孔開口面積過小，雙殼艇在下潛過程中，壓載水艙通過通氣閥排出的空氣將難以迅速的由流水孔溢出艇外，這會影響潛艇的快潛品質。早期的潛艇因為水面航行為主，為了避免航空反潛的威脅，就非常重視潛艇的快潛指標。在上層建築上不但有眾多的流水孔，甲板上也開立密密麻麻的通氣孔，以加速潛艇的下潛速度。現代潛艇雖然以水下航行為主，通氣孔已經大為減少，有的徹底取消，但是為了保證潛艇臨戰時一定的下潛速度，合理的流水孔開口數量是必須的。

雙殼體艇的上層建築空間大，所處位置又高於潛艇的重心和穩心，當潛艇上浮時，如果流水孔開口面積不合理，會造成嚴重的背水（上層建築內的水在潛艇上浮時候沒有及時流出艇體，而滯留在上層建築內），占據總噸位5%-10%左右的上層建築背水容積，對雙殼艇上浮時本就脆弱的橫穩性會造成巨大的影響，對潛艇上浮經過穩性瓶頸區時的安全不利。如果海面海情大，潛艇橫穩出現問題，容易出現過大的橫傾，甚至發生整艇傾覆，對艇內人員和潛艇都會造成嚴重的威脅。

039AB元級AIP潛水艇的流水口依然醒目

右邊這艘F級雙殼體潛艇在緊急上浮後，上層建築內的水通過圍殼與艇體上的流水孔及時外泄到艇體外，如果流水孔開口面積不合理，大量背水無法流出艇體，滯留在上層建築內，雙殼體潛艇上浮過程中脆弱的橫穩將難以保持，一旦潛艇失穩造成傾覆會嚴重威脅潛艇的安全。

另外，還要考慮到當潛艇水下失事或出現嚴重故障時，潛艇會用緊急上浮法，以最快速度上浮至水面。此時潛艇的上浮速度和出水的角度都會非常大，流水孔開口面積不夠就會造成更嚴重的背水，幾百噸乃至上千噸（戰略核潛艇的上層建築容積可以占總噸位的15%，以92艇為例如果水下滿排達到9000噸，上層建築容積將達1350噸）的剩水將徹底破壞事故潛艇的橫穩性。失事後的潛艇自救能力本就十分脆弱，一旦上浮後潛艇出現傾覆，事故潛艇殘餘的生存力將徹底喪失，毀艇傷人的嚴重事故將無法避免。國產039（宋）型潛艇使用的擋板縱縫流水孔，雖然有阻力係數高的問題（由於擋板的存在打斷了流體的均勻性，加劇了流水孔內外流體的交換，增加了艇體邊界層的厚度，提高了潛艇的粘壓阻力，對潛艇的快速性不利。）但對於水下戰術航速要求不高的常規潛艇影響並不大。而擋板流水孔通過在縱縫開口中增加豎立擋板的方式，用簡單的工藝較低的建造成本，就解決了雙殼艇薄殼體板上連續開口的工藝問題，成本低經濟性好，對於大量建造的常規潛艇是適用的。畢竟039型設計時期還是上世紀的80年代中期，當時國內的經濟環境比較困難，國防費用相當拮据，裝備研發過程中成本控制也是設計中需要兼顧的。

前蘇聯F級潛水艇緊急上浮

039A/B型元級雖然採用了AIP動力，但是其水下最高航速的可持續性與柴電動力潛艇變化不大。AIP混合動力的水下長航時間是慢速指標，一般不會超過4-6節。元級繼續採用擋板縱縫流水孔也就可以理解了。實際上元級上的流水孔與宋級相比，也有了明顯的改進。在元級第三艘上，可以發現艏艉部分流水孔的擋板檔距很小，擋板向前外側的角度很大。這種新設計的擋板形式,能抑制較高航速下流水孔內外流體的交換強度，改善流水孔區域流場的均勻性，減小擋板流水孔的阻力係數，降低艇體的粘壓阻力，提高元級的水下快速性。

美國·維吉尼亞級攻擊核潛艇

移出廠房的美國維吉尼亞級攻擊核潛艇（右圖）艇表開口少，艇體光順度非常優秀。對於單殼體潛艇來說，控制艇表開口有著較為明顯的優勢。