分享

瑞典核潜艇:A-IIA“原子”号

 兰州家长 2022-02-08
文章图片1

原来的艺术品。

瑞典核潜艇:A-11A“原子”号

今天,瑞典以它的AIP(空中独立动力)潜艇而闻名。然而,瑞典是最早研制核动力潜艇的国家之一,从1957年开始研制。这篇文章总结了核和AIP设计的主要特点,这是传统动力的A-11 的旅程的一部分。

A-11计划被分成三个设计流程,每个流程都有一个不同的推进系统。船的前半部分是一样的,只是推进动力不同。虽然它们被标记为A-B-C,但优先次序如下:

A-11C:封闭循环(AIP)推进

A-11A:原子(核)推进

A-11B:电池(柴油电力)推进

尽管如此,核动力的A-11A应该得到最多的关注。当时人们普遍认为,未来几乎所有的船只、汽车、飞机和火车都将使用核动力。1954年1月21日,美国海军使世界上第一艘核动力潜艇下水,随后在1957年8月9日,俄罗斯第一艘11月级潜艇下水。英国和法国很快开始了他们自己的核潜艇计划,意大利也一样(后来放弃了)。瑞典,当时为数不多的潜艇制造国家之一,不想落在后面。因此,核能被考虑用于下一代A-11潜艇项目。

文章图片2

建造核潜艇的动机似乎并不是在波罗的海北部的冰下作业。瑞典潜艇没有经过冰加固,如果试图通过冰浮出水面,很容易受到伤害。相反,核动力被视为一种速度和耐力的可能答案,允许一艘相对较小的潜艇快速反击入侵的(苏联)舰队。

文章图片3

核动力A-11A概念的早期官方草图。

1956年的A-11大纲

瑞典核潜艇的第一个计划船体直径为6.1米(20英尺),总长度仅为42米(138英尺),即使以瑞典潜艇的标准来看,它也很小。一种可能性是,像一些后续设计,这艘船没有任何鱼雷重新装填允许移除常规鱼雷室,因此缩短船和减少船员需求。

文章图片4

高度流线型的船体和安装在尾鳍尾部的不同寻常的舵无疑是受到了美国的影响。

然而,这并不是一个简单的复制。与美国的船不同,它是单壳的,并且在船体下部有很大的,几乎像机翼一样的水上飞机。这些是向下倾斜15.5度和副翼,可以用来调整俯仰(上下)或滚动,让它转得更快。

文章图片5

这艘船于1953年下水,它以一种革命性的新型船体形式为特色,这使得它在水下比在水面上航行得更快。

图纸缺少船尾控制面(方向舵,水上飞机),尽管有一个巨大的五桨叶螺旋桨。一种可能的解释是,它们明显的消失可能是尾巴的表面完全消失了。相反,它将依赖于机翼上的副翼和帆上的方向舵,可能与改变螺旋桨的螺距以获得矢量推力相结合。

文章图片6

1957年的A-11A核动力设计

第一个设计有详细的计划,1957年的核设计从1956年的大纲中有所改进,但仍然在较低的车体上有独特的大“机翼”。全移动的“+”形式的船尾控制面被添加在一个非常大的可变螺距螺旋桨前面,这在当时是一个非常先进的设计。

文章图片7

规格:

排水量:965吨

长度:48.5米

宽:6.4米

船员:20人

速度:25+节

武器:6 × 533毫米发射鱼雷管,20 × 400毫米轻型鱼雷在一个旋转弹匣外部携带。

文章图片8

看起来A-11A, B和C都共享了同一艘船的前半部分,只是船尾的半部分不同。尽管比之前任何瑞典潜艇都要大(最大的A-10,只有720吨),但A-11A仍然只有美国海军潜艇的三分之一。这意味着船上核反应堆舱的辐射防护必须最小化,只有船员才能受到保护。反应堆舱的侧面受到最低限度的保护,这意味着反应堆在港口无法安全运行。因此,柴油发电机将用于港口机动。在服务通道通过反应堆(到达船尾的机械空间)必须在3-5秒内完成,否则机组成员可能会受到致命剂量的辐射(!)在反应堆舱后部的引擎室的最大时间是每天3.5小时。这些安全限制是60年代的标准,今天会更短(!)

艏部突出的设计特点是一个旋转弹匣用于20枚400毫米TYPE-41“哈罗德”鱼雷在压载水箱中,直接向前通过两个舱口发射,一个两侧。这些是电动被动寻找的发射-遗忘反潜鱼雷。贯穿这个弹药库的中心是6个固定的533毫米重鱼雷管用于TYPE-27煤油动力鱼雷(后来的TYPE-61鱼雷)。这些鱼雷采用线制导(当时是一种非常新的技术)。虽然533毫米鱼雷管从潜艇内部重新装填,没有重新装填被携带。由于船头塞满了鱼雷,声纳,无论是主动的还是被动的,被降级到一个“阳台”阵列的鳍(帆),给它一个独特的断鼻外观,这也是后来建造的A-11的特点。

文章图片9

测试模型,以测量水动力学的A-11设计。

大可变螺距螺旋桨将能够独立地改变每个桨叶的螺距,就像直升机一样。这允许一种形式的矢量推力,从而有助于潜艇的敏捷性。由于其复杂性,它可能会在随后的设计中被放弃。

关于A-10的说明

文章图片10

到目前为止,瑞典战后潜艇设计很大程度上是基于先进的德国第二次世界大战XXI型潜艇。瑞典在战争结束时获得了一个,尽管他们不得不把它给美国,但在此之前,他们已经广泛研究了先进的技术。在1957年到1960年服役的A-10 级体现了这种学习,当他们进入服役时非常现代化。720吨的潜艇也是瑞典建造的最大的潜艇,但在世界舞台上仍然很小。

尽管瑞典在设计上受到了德国和美国的影响,但对小型潜艇的关注和人员的减少让瑞典工程师们变得非常有创新精神和独立思考能力。例如瑞典已经在A-10上面安装了一个旋转鱼雷弹匣。

文章图片11
文章图片12

1958年的A-11A核动力设计

这种设计更小,只有660吨,但在许多方面与1957年以前的设计相似。鱼雷装载量也一样。可变螺距螺旋桨被一个小得多的固定螺丝所取代。

文章图片13

规格:

排水量:660吨

长度:43.5米

宽:5.6米

功率:4,000 SHP 200转/分

武器:6 × 533毫米鱼雷管,20 × 400毫米轻型鱼雷在一个旋转弹匣外部携带

NEPTUNE项目-核电厂

5000 SHP核反应堆和机械设备将由瑞典主要造船厂和NAVALATOM集团一起合资开发,称为“NEPTUNE项目”。安装主要用于水面舰艇(民用和军用),潜艇安装作为方便的重复使用。因此,海军部门资助了第三个项目,整个项目是非常密的。

当时,KOCKUMS是一家以油轮和其他大型货船闻名的大型造船公司,而潜艇制造只是一项小的“副业”。这是“原子时代”的早期,人们相信很快所有的大型船只都将由核动力推动——而科库姆斯希望走在这一领域的前列。

文章图片14
文章图片15
文章图片16

A12级和A13级的注释

文章图片17

四个A-12级在水面上。

由于先进的A-11项目的长发展时间,两艘临时潜艇设计服役。A-12是A-10的直接后续,具有相同的船头部分和旋转鱼雷弹匣,与一个新的船尾采用单螺旋桨和“+”形控制面。较小的A-13设计是对第二次世界大战A4“库斯特巴塔尔”级的彻底重建,在船头采用声纳阵列,新的鳍(帆)和全新的船尾部分。

A12也有一个非常大的缓慢旋转的螺丝,类似于早期的A11概念,除了它不是可变螺距。

文章图片18
文章图片19
文章图片20

类似于上面的A-11A设计,较小的A-13级配备一个10发400毫米鱼雷弹库。但这是在船尾的压载舱里,向外倾斜射击。A-12也被设计来接受这一功能,但它从未安装。

外部400毫米鱼雷弹库不是很成功。压载舱内复杂的机械、电气和液压装置存在维修问题。这意味着几乎持续的电气隔离问题。此外,配置不适合下一代瑞典轻型反潜鱼雷,后者将是线导鱼雷——在1970年代,所有瑞典鱼雷都变成线导鱼雷。

1962年的A-11A核动力设计

到1962年,独特的旋转鱼雷弹仓在船头已经被一个更传统的布局取代,有四个533毫米鱼雷管和两个400毫米管。四枚533毫米重装弹能被携带以及十六件400毫米武器。

文章图片21

这艘船已经有了等直径的主船体部分,被采用在即将到来的美国海军核攻击潜艇,并有先进的“X”形控制表面,然后在美国海军的青鱼号上测试。

规格:

排水量:1170吨

长度:51.2米

宽:6.04米

功率:7,000 SHP 150转/分

武器:4 × 533毫米鱼雷发射管共8枚鱼雷,2 × 400毫米轻型鱼雷共16枚鱼雷。

船员:21人

核动力的A-11A概念在1962年被放弃,原因有很多,包括政治压力和对核技术(特别是核武器)日益增长的怀疑。从1960年开始,美国海军的弹道导弹潜艇装备了北极星潜射弹道导弹,并在瑞典官员完全知情的情况下部署在瑞典水域附近(这后来被停止,因为新的潜射弹道导弹提供了更大的射程,从而允许更遥远的操作区域)。瑞典当时也有一个影响深远、非常先进的战术核武器计划,但也被放弃了。A-11A反应堆的一个副产品是用于这些核武器的钚……

A-11C AIP设计

主要的A-11设计实际上是不依赖空气推进的A-11C设计。AIP在第二次世界大战期间在德国率先使用,重点是使潜艇在水下比依靠电池动力快得多。20世纪60年代,英国和美国继续使用双氧水作为核动力的替代品,俄罗斯实际上部署了一整类小型AIP潜艇(魁北克级)。

由瑞典公司开发的闭式循环发动机,以酒精和氧气为动力,在发动机后面放置一个大的液态氧(LOX)罐。这个储罐中间有一个小孔,用于驱动轴和一个环绕式补偿储罐,当液态氧排出时,补偿储罐会装满水,以保持相同的排水量。一条狭窄的爬行通道通向后面的机械空间。

文章图片22

A-11C已经准备生产,但它被认为太吵,太依赖陆基支持设施供应战时液态氧。安静只是被认为是潜艇战的一个关键因素(在敌人听到你的声音之前听到敌人的声音是至关重要的),但瑞典已经被英国皇家海军和美国海军知道了这一发现——苏联又花了10年才真正意识到这一点。因此,酒精-LOX AIP装置在20世纪60年代被废弃。

当酒精-液态氧封闭循环机械被废弃(主要是因为噪音问题)时,更先进的燃料电池被考虑进去。这项技术更类似于一些现代的AIP系统,尽管不是今天瑞典船上使用的斯特林发动机。瑞典的ASEA公司推动了A-11C的燃料电池,并建造了一个全尺寸的燃料呼叫机器工作原型。但在向海军人员演示的前一天,它着火了。这是AIP概念的终结。

A-11B常规设计

文章图片23

A-11

当时所有不同的推进系统的开发都为瑞典花费了巨大的金钱,所以A-11的设计转向了传统的柴油电力船的后备概念,即A-11B。它在1968年进入服役。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多