不管是中国、美国、俄罗斯,还是别的国家,潜艇露面很常见,但是潜艇露面的同时,把螺旋桨暴露出来却非常少见。
在互联网上,你很难找到一张实拍的军用潜艇螺旋桨照片。各国螺旋桨在展出的时候,通常都会用罩子把螺旋桨罩起来。
潜艇螺旋桨通常会被遮起来
那么到底是什么原因,使得各国都不约而同地把军用潜艇的螺旋桨当成最高机密之一呢?
01螺旋桨叶片设计透露出的信息
这背后的主要原因,是潜艇螺旋桨能透露出非常多的信息。一艘核潜艇如果对外展示螺旋桨,那基本上是把其设计思路、性能指标、作业环境等信息全曝光出去了。
首先,潜艇的螺旋桨单单是一个叶片的数量就能透露出很多的东西。
潜艇螺旋桨通常采用3到7片叶片,不同数量的螺旋桨叶片,能在很大程度上决定潜艇的噪音水平和推进效率。
除开螺旋桨叶片的数量,叶片的形状、角度、厚度等情况,也会暴露出很多的信息。
螺旋桨叶片的形状直接影响推进效率和抗气蚀性能,厚度,则直接透露了螺旋桨的能适应的最大转速。
螺旋桨叶片的形状、厚度能透露很多东西
至于角度,这玩意透露出的东西最敏感。
因为现代军用潜艇,尤其是核潜艇,基于螺旋桨叶片的使用寿命以及对推力的需求,中美俄英法等国家的核潜艇基本都用“七叶大侧斜螺旋桨”了,其叶片数量和形状基本都一样。
但是潜艇螺旋桨叶片的角度,各国却都有不同的设计。
螺旋桨叶片的角度越大,叶片旋转一圈向后推动的水越多,也就能让潜艇拥有更大的动力。
但是这种动力提升并不是线性的,它有一个阈值。当超过这个阈值时,水流会在叶片表面产生 “分离现象”(类似飞机机翼失速),这反而会导致螺旋桨推进效率下降。
所以螺旋桨叶片的角度不是越大越好,并且这个角度决定了潜艇到底是适应低速航线还是适应高速航行。
所以各国潜艇的螺旋桨叶片角度都有些不同,如果能知道一个国家的潜艇螺旋桨叶片角度,就能知道知道这款潜艇通常会以什么航速进行航行。
知道了螺旋桨叶片的角度,就能知道其适合以什么航速航行
02螺旋桨叶片模磨损透露的信息
其次,通过观察对螺旋桨叶片的磨损,能看出这艘潜艇平时多在什么地方进行作业。
因为不同海域的水文环境不同,而不同的水文环境会对潜艇的螺旋桨叶片造成不同情况的磨损。
对于螺旋桨叶片磨损的判断,主要分为气蚀痕迹、颗粒物磨损、海洋生物附着等等。
在气蚀痕迹这一点上,潜艇在高速航行时螺旋桨转速会更快,螺旋桨高速旋转时会产生更多的气泡,而这些气泡就会对螺旋桨叶片产生一种叫“气蚀”的现象。
这种气蚀现象会在螺旋桨叶片上留下类似于高腐蚀性液体接触过的洞穴状腐蚀破坏痕迹(气泡破裂会冲击叶片)。
螺旋桨带起的气泡会产生气蚀现象
如果一艘潜艇的螺旋桨叶片上有这样的气蚀现象痕迹,那就说明这艘潜艇经常性的高速航行。
在颗粒物磨损这一点上,如果螺旋桨叶片边缘有比较明显的缺口,那就说明这艘潜艇可能撞到过礁石或海洋垃圾。
如果螺旋桨叶片边缘有颗粒物磨损的痕迹,且痕迹比较均匀,那就说明这艘潜艇经常性在含沙量比较高的浅海海域作业,比如说我国的黄海海域。
如果潜艇螺旋桨叶片上有海藻,甚至是藤壶附着,那就说明这艘潜艇经常性低速航行。
船底附着的藤壶
并且藤壶这玩意,不同种类在全球不同地区的分布也不同,通过判断其螺旋桨叶片上附着藤壶的种类,还能判断其在哪些海域进行过作业。
此外螺旋桨叶片上如果附着了海洋生物,通过对海洋生物数量的分析,还能判断出其经常在温带海域作业,还是在寒带海域作业。
因为寒带海域的海水中海洋生物密度更低,在螺旋桨叶片上的附着量最少。
在这之上,温带海域的海洋生物密度要高很多,而热带海域的海洋生物密度又要比温带海域高一截。
不同海域的海洋生物密度不同
可见通过对螺旋桨叶片的技术细节以及磨损的研究,能分析出很多东西。
03对螺旋桨叶片的保护
当然除了保密需求外,各国潜艇弄个罩子把潜艇螺旋桨罩起来,也有对其进行保护的目的。
已经下水的潜艇还好,但对于还在造船厂中的核潜艇,这种保护基本就是必须的了。
螺旋桨外面的罩子还能对其继续保护
因为造船业属于重工业领域,而重工业免不了油污、灰尘、金属碎屑这些东西。
如果螺旋桨叶片沾上油污,之后油污固化,要清理就可能划伤叶片。
金属碎屑和灰尘就更不用说,这种东西在船厂里“飞起来”,基本碰上什么东西都会导致划伤。
如果螺旋桨叶片被划伤,其在运行时可能产生更多的气泡。而潜艇噪音的一大来源,就是螺旋桨运行时带来的气泡。
螺旋桨叶片被划伤,运行时可能产生更多的气泡
各国在设计潜艇螺旋桨的时候,都会尽可能减少气泡的产生。所以这种划伤对于潜艇静音很不利。
此外造船厂里面有很多的工程器械来来往往,像什么起重机、叉车这些东西。这些东西要是撞一下螺旋桨叶片,那这个叶片轻则轻微变形,重则直接报废。
并且潜艇螺旋桨刚造出来的时候,上面也可能沾着什么异物。
螺旋桨运行时,可能将沾上的异物甩飞
造船厂中如果对螺旋桨进行测试,这螺旋桨一转就可能把这个异物甩飞,从而对旁边的人员或设备造成毁伤。
所以潜艇还在造船厂里面的时候,就会用一个罩子把螺旋桨包起来。这样不管是对螺旋桨进行保护,还是螺旋桨上沾着异物,都能避免意外。
信息来源:
【1】中国军网·《新版039B潜艇细节曝光 磁流体推进风云再起》
【2】新华网·《大螺旋桨也怕小气泡》举报/反馈