從另類走向流行的x舵

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1、從另類走向流行的X舵采用X舵的德國(guó)的212A型AIP混合動(dòng)力潛艇???X舵是指四個(gè)尾舵呈X型正交布置，舵軸中心線與艇縱中對(duì)稱面呈一定夾角的分離式尾舵。與常見的十字舵相比，X舵造型獨(dú)特，公開的資料又少，大家對(duì)其了解不多，所以總給人一種神秘感。加之X舵早期僅在荷蘭、瑞典的幾型常規(guī)潛艇上使用，使用范圍小裝備的潛艇也少，與隨處可見的十字舵相比也就顯得較為另類。但近年來(lái)X舵在新型潛艇中的流行速度卻非?？欤绨拇罄麃喌目屏炙辜?jí)、以色列的海豚級(jí)、瑞典于1996年服役的哥特蘭級(jí)、德國(guó)在2003年建成的212A型、日本2005年投入現(xiàn)役的蒼龍，乃至法國(guó)正在建造

2、的梭子魚級(jí)核潛艇，都無(wú)一例外的采用了X舵。X舵被這六型潛艇采用，說(shuō)明這種獨(dú)特的潛艇尾操縱面，在世界范圍內(nèi)的流行趨勢(shì)已越來(lái)越火。那么到底是什么樣的特性，讓X舵完成了從另類到流行的華麗轉(zhuǎn)變？又是什么樣的性能優(yōu)勢(shì)，讓更多的潛艇建造國(guó)接受了這種獨(dú)特的尾操縱面呢？??????????????船臺(tái)上偏轉(zhuǎn)一定舵角的212A型的X尾舵，從舵板偏轉(zhuǎn)角度看212A的X舵為全動(dòng)舵設(shè)計(jì)。?本文將從X舵的操縱性、安全性、靜音性等角度出發(fā)，通過(guò)與十字舵的對(duì)比，詳細(xì)闡釋X舵的性能特點(diǎn)及其優(yōu)缺利弊，并揭開X舵流行的主要原因。一、X舵在操縱性上的優(yōu)勢(shì)：舵效高，機(jī)動(dòng)性好。?上圖

3、為?一定航速、固定舵角下，十字舵潛艇與X舵潛艇舵效比較，X舵潛艇的機(jī)動(dòng)性能優(yōu)勢(shì)是突出的。???X舵的四個(gè)舵面布置在潛艇尾部的對(duì)角線上，舵面可取得最大展長(zhǎng)，舵操縱面的操縱能力和效率高。加上X舵每個(gè)舵的擺動(dòng)都能在水平面和垂直面產(chǎn)生操縱力，所以X舵的舵效要比十字舵高出近42%左右。以水平回轉(zhuǎn)為例，X舵要比十字舵回轉(zhuǎn)半徑小14%左右，回轉(zhuǎn)周期減小6%,回轉(zhuǎn)速率增加6%。這意味著在航速相同、舵角相同的情況下，裝備X舵的潛艇縱傾角和深度變化率要更大，在各種航速下的垂直面和水平面機(jī)動(dòng)性上也均比十字舵優(yōu)秀。????????????????????下潛中的海象

4、級(jí)潛艇，尾部X舵舵板偏轉(zhuǎn)到下潛狀態(tài)??對(duì)于一艘潛艇而言，擁有良好的水下機(jī)動(dòng)性，有著非常重要的意義。因?yàn)樵跐撏Ч暨^(guò)程中，良好的機(jī)動(dòng)性可以幫助潛艇快速占領(lǐng)射擊陣位，達(dá)到先敵攻擊的戰(zhàn)術(shù)要求，大大提高潛艇的攻擊成功率。而在潛艇面臨敵方反潛威脅中，更小的水平回轉(zhuǎn)半徑，更大的變深性能，都能幫助潛艇提高規(guī)避率，增強(qiáng)潛艇的生存能力。特別是在面對(duì)敵魚雷攻擊中，X舵潛艇可以利用較小的回轉(zhuǎn)半徑結(jié)合更大的變深速率，做出水平和垂直面結(jié)合的大機(jī)動(dòng)動(dòng)作，幫助潛艇快速脫離魚雷聲納跟蹤錐角，擺脫敵魚雷的跟蹤追擊。所以，X舵與傳統(tǒng)的十字舵相比，在攻擊能力、規(guī)避能力上的優(yōu)勢(shì)也非

5、常突出。而同樣的潛艇，在裝備X舵后在水下戰(zhàn)術(shù)性能上顯然會(huì)比裝備十字舵更優(yōu)異。從212A型潛艇正后方拍攝圖片，可以清晰的觀察到該型艇的X尾舵細(xì)節(jié)，上方露出了處于收放狀態(tài)的綠色拖曳線列陣聲納。二、X舵在靜音性上的優(yōu)勢(shì)。1、低速下操舵頻率低，操舵噪音小。??根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)表明，裝備十字舵等舵效低的潛艇，在低速下為保持艇位需要頻繁的操縱尾舵，由于舵裝置具有連續(xù)工作的特點(diǎn)，采用電磁換向閥的舵裝置噪聲就會(huì)有明顯的提高。同時(shí)，舵機(jī)液壓裝置和液壓閥件開關(guān)所產(chǎn)生的液壓噪聲，舵機(jī)機(jī)械聯(lián)接裝置和機(jī)械部件產(chǎn)生的振動(dòng)噪聲，也會(huì)在低速時(shí)從降低的螺旋槳噪音中脫穎而出，形成較

6、為明顯的噪音源。X舵因?yàn)槎嫘Ц卟倏v性好，易于保持或者改變潛艇在各種航速下的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以降低了操舵頻率，減小了潛艇低速下的操舵噪音，對(duì)于改善潛艇低速下的靜音水平有較大幫助。???荷蘭海象級(jí)潛艇的左側(cè)X舵頂端還作為拖曳線列陣拖帶裝置使用????????????工作人員正在為海象級(jí)潛艇進(jìn)行拖曳線列聲納的拖帶安置工作。2、操舵時(shí)對(duì)槳盤面入流干涉少。???X舵與螺旋槳盤面的距離可以比十字舵大些，可以降低操舵后流場(chǎng)對(duì)螺旋槳的干擾，改善螺旋槳盤面入流的均勻性。這有利于提高螺旋槳的推進(jìn)效率，降低螺旋槳的工作噪音，對(duì)于提高潛艇航速和改善潛艇靜音性能有益。3、

7、舵板聲散射效果好，尾附體反射強(qiáng)度低。??X舵的舵板一般以45度角布置，在面臨敵主動(dòng)聲納探測(cè)時(shí)，X舵的舵板可以提高入射聲波散射率，削弱潛艇尾舵這一強(qiáng)反射區(qū)域的聲反射強(qiáng)度，改善整艇的隱蔽性。目前各國(guó)為了克服安靜型潛艇的威脅，越來(lái)越重視主動(dòng)聲納的裝備和發(fā)展。安靜型潛艇在采用了X舵后，對(duì)于應(yīng)對(duì)將來(lái)反潛平臺(tái)裝備技術(shù)更先進(jìn)的主動(dòng)聲納這一有力挑戰(zhàn)，也有著非常深遠(yuǎn)的意義。?????????????????????????????????????????????????212A的X舵三、X舵在安全性上的優(yōu)勢(shì)。1、橫向不超寬、垂向不超基線。??十字舵要提高舵效就

8、必須增大舵板面積，這使得水平舵超出艇體的最大寬度，下方向舵則超出潛艇基線。當(dāng)潛艇離靠碼頭、多艇并靠或者在潛艇座沉海底、坐墩船塢時(shí)容易讓尾舵受損。而X舵在保證舵效的前