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oops
路人甲乙丙
692 Posts |
 Posted - 11/24/2021 : 21:19:18
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最近英美兩國次世代SSN
有意選擇舷寬12M以上的設定 所以產生了點好奇
一 相較於水面艦艇的船體成本佔比逐漸滑落 遠不及兩次大戰時期
潛艦船體是不是相對來說成本佔比仍然較高？
小時候看的報導說耐壓船殼的工法
焊工必須在相當高熱的環境長時間施工 感覺頗為吃重技藝與成本
跟CVF規劃期間喊出的鋼鐵便宜口號大異其趣
據說法國已經開始使用機器人施作耐壓船殼
艦艇需求量更大的英美也有類似的規劃嗎？
二 窄舷長體的船身便宜？ 寬舷短體的船身較貴？
由於重視成本的維吉尼亞級並未繼承海狼級的船型
而是恢復使用類似於洛杉磯級的設定 因此產生了這種刻板印象
但最近感覺好像對不上了 像機敏級就比維洲寬短 但造價便宜有夠多
而且英美近期的數量需求激增 新世代卻往寬短方向去做設定
似乎也不符合寬舷不利成本的假想？
再來就是那個高溫手工造殼的工法如果還在用
那麽會削弱增加產量的規模成本遞減效果嗎？
因為假設新船要用海狼的設定 或許有可能讓SSN與SSBN採用統一設計？
(12.2M/12.8M/13M 真的滿相近的)
如果規模量產有經濟效益 就可以恢復飛魚時代的共體設計了
削減船艏段魚雷管數插入ICBM船段的當SSBN
增加船艏魚雷管船舯直連動力段的當SSN
某種程度上英美澳三國還可以共用船段 似乎規模數量會很大..... |
Edited by - oops on 11/24/2021 21:23:14 |
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davidboy
路人甲乙丙
3855 Posts |
Posted - 11/25/2021 : 16:21:58
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1，最理想的线型，肯定是相对短粗的水滴形，美苏两国的速度冠军，大青花鱼和alpha级都是水滴形。
只是这种形状全都是曲面，不好加工也不好塞设备，所以后来都妥协成了拉长水滴形。
2，直径做大，难点在于超大型卷板机，垄断这类设备的Häusler,Ursviken都是瑞典瑞士这些西欧公司，所以俄亥俄级可以找瑞典借卷板机做到13.5米，毛子的台风级就只能用三个小耐压壳叠起来，
吨位挺大，其实都在运海水。或者像DIII，092那样的龟背船。
所以贵不贵就看你有没有这设备了，比如Styer就觉得冷锻枪管一点都不贵，毕竟天下冷锻出Styer。
3，你说的问题，应该是当年海狼的HY100钢材焊接性差，需要预热钢板？后来弗吉尼亚级就改用HSLA100牌号的了。
所以这次撞坏的海狼估计很难修好了，焊工本来就退休早，会焊HY100的应该都退了。
比起缺乏超大卷板机，毛子在焊接上就挺牛逼的，毕竟坐拥巴顿焊接研究所这种焊接圣殿。他们在冷战的时候修的超大型全封闭氩气舱，工人带着氧气面罩进去焊，完全不会有缺陷。
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Edited by - davidboy on 11/25/2021 16:30:32 |
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dasha
版主
42274 Posts |
Posted - 11/28/2021 : 09:42:25
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記得Discovery介紹過焊接,裡面講到焊接師傅因為一直看強光,工作10年後眼睛通常就不行了,很難分出焊接是否合格的精微顏色變化,只能改行當監工,這種情況你就算挖回老人也沒用,眼睛不行了.
美國是SSN-688開始換船殼,只有頭尾流線,中間都平行,平行的優點就是根本都一樣,雖然阻力噪音都會高一點,但有利於生產改良.
不過隨便拉長也不太好,航行穩定性會降低.
艦體變胖主要是要增大內部空間,SS壓力殼是圓的,所以寬等於深,變胖就是能出入的港口變少,SSN-21因而不適合冷戰後比較會有的近岸作業任務,但優點是內部空間大,要裝比較長的SLBM比較容易,要多裝幾層隔音筏也比較容易.
記得以前看過的說法,SSN-688裝雙層隔音筏,但SSBN-726與SSN-21都是三層筏,所以在動力系統噪音是最大噪音源的舵效航行速度下,SSBN-726與SSN-21更安靜. |
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puppyoliver
我是菜鳥
569 Posts |
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yangly3
我是老鳥
9457 Posts |
Posted - 10/25/2025 : 11:39:43
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可能要先从潜舰构造说起
潜舰地耐压壳体其实并不是一个简单的圆筒子，需要在内部或者外部打上加强板/肋骨来抗压。
在耐压壳外部加强的肋板称为外肋骨，内部的则自然是内肋骨了
外肋骨构造则还需要在潜舰耐压壳外面再“包裹”一层非耐压壳体，以消除外肋骨带来的阻力，这就成为了双壳体潜舰。内外壳体之间的距离一般在1公尺上下。壳体间距太大会使得潜舰变“粗”增加阻力，太小则不利于维护人员穿着防护服清理内外壳体间的残留物
而内肋骨结构自然可以不需要再多这一层，这时就是单壳体潜舰了
下图中是比较特别的德国XXI潜舰，其2-4舱段是倒8字型结构，上部为双壳体构型，可见外部一圈一圈的外肋骨（绿色箭头所示），
下半部则为单壳体构造，可见内部的内肋骨（红色箭头所示）
上面提及的苏俄Alfa（Project 705）级核潜舰，其实是双壳体构造，外面流线型的是非耐压壳体，内部则是圆柱体的耐压壳，蓝色箭头所示的是一圈一圈的外肋骨
内、外肋骨构型的耐压壳有着不同的结构强度计算方式。
外肋骨构型的结构强度计算相对比较简单，因为水压施加在肋板上的力会推动肋板间的耐压壳向外凸起，正好跟水压相抵消。内肋骨则正好相反。单壳体潜舰，尤其是30英尺以上大直径单壳体的结构强度设计目前仅有屈指可数的几个国家可以做到
不过内肋骨设计的一个明显优势就是抗冲击能力强。而双壳体潜舰为了安全起见，需要在耐压壳内部间隔一般不超过10公尺的距离设置一道耐压舱壁，起到一条大型内肋骨的效果。
所以，单壳体潜舰一般是跟少间隔大分舱联系起来的，而双壳体潜舰的基本特征就是多间隔小分舱
大分舱的优点除了便于安装大型设备以外，还有利于在机舱段安装整体式减震浮筏。也就是将整个动力系统安装在一个浮筏上，通过在动力系统与浮筏的连接以及浮筏与舱壁的连接上设置减震装置来实现二级或者三级减震
而小分舱的潜舰则只能在各分舱内单独设置减震措施。像苏俄的Delta（Project 667）级核潜舰，辅机一个舱段，两台主机又得单独置于两个不同的舱段。前主机舱连接左舷（Port）推进器，后主机舱推动右舷（Starboard）螺旋桨。各机舱的工况完全不协调，所以减震措施也就难以取得理想效果
另外，双壳体构型一般在航速超过10节上下时（视外壳体结构强度、线型与潜水深度等条件而定），非耐压的外壳体就会在内外水压的作用下产生不规则的振动，产生难以抑制的流体噪声。航速越高则流体噪声越大
所以，双壳体潜舰在需要保证隐匿性时一般不进行高速潜航。只有在抢占攻击阵位或者挣脱对手时才进行战术性的冲刺。
目前，只有美国能够制造40英尺以上（俄亥俄级42英尺，哥伦比亚级为43英尺）的潜舰单壳体。英国则能达成10公尺级别。法国的技术水准则还要再低一阶，最新的Suffren级攻击核潜舰只有30英尺级别。
苏俄能够建造耐压壳直径为10公尺级别的双壳体潜舰。而PLAN的09X核潜舰系列则是耐压壳直径为8.4米的双壳体构型。印度的Arihant级核潜舰系基洛级常规潜舰改进而来，耐压壳的构造与直径均基本相当 |
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puppyoliver
我是菜鳥
569 Posts |
Posted - 10/25/2025 : 19:16:21
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以下內容來自一篇介紹潛艇的文章，
裡面有比較不同殼體的優缺點。
單、雙、混殼型潛艇的優缺點比較(註1)：
- 單殼型潛艇
．流體性能：非理想流線型，流場特性較不利。
．直徑(船寬)：直徑較小。
．結構：僅壓力殼一層，結構重量較輕；壓力殼呈圓柱型，製造難度較低。
．肋骨：採內肋，艙內空間布置利用較不便。
．防護：水下噪音較大、爆震碰撞防護較低。
- 雙殼型潛艇
．流體性能：理想流線型，流體特性較佳。
．直徑(船寬)：直徑較大。
．結構：具外殼與壓力殼雙層，因此結構重量較重；且非圓柱型壓力殼較多，製程複雜度較高。
．肋骨：採外肋，艙內空間布置利用較佳。
．防護：水下噪音較小、爆震碰撞防護較高。
- 混殼型潛艇
．流體性能：仍可設計為理想流線型。
．直徑(船寬)：介於單雙殼之間。
．結構：可依需求強化重要艙間結構，重量介於單雙殼之間。
．肋骨：部分採內肋，部分採外肋。
．防護：重要裝備船段多以雙殼製作，故噪音亦較小。
參考資料：
(註1) 淺論潛艦設計(網路PDF檔)：https://navy.mnd.gov.tw/Files/Paper/七、淺論潛艦設計.pdf |
Edited by - puppyoliver on 10/25/2025 19:18:51 |
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潛艦船體的施工與成本
