从另类走向流行的X舵.doc

从另类走向流行的X舵 采用X舵的德国的212A型AIP混合动力潜艇 ???X舵是指四个尾舵呈X型正交布置，舵轴中心线与艇纵中对称面呈一定夹角的分离式尾舵。与常见的十字舵相比，X舵造型独特，公开的资料又少，大家对其了解不多，所以总给人一种神秘感。加之X舵早期仅在荷兰、瑞典的几型常规潜艇上使用，使用范围小装备的潜艇也少，与随处可见的十字舵相比也就显得较为另类。但近年来X舵在新型潜艇中的流行速度却非常快，如澳大利亚的科林斯级、以色列的海豚级、瑞典于1996年服役的哥特兰级、德国在2003年建成的212A型、日本2005年投入现役的苍龙，乃至法国正在建造的梭子鱼级核潜艇，都无一例外的采用了X舵。X舵被这六型潜艇采用，说明这种独特的潜艇尾操纵面，在世界范围内的流行趋势已越来越火。那么到底是什么样的特性，让X舵完成了从另类到流行的华丽转变？又是什么样的性能优势，让更多的潜艇建造国接受了这种独特的尾操纵面呢？ ??????????????船台上偏转一定舵角的212A型的X尾舵，从舵板偏转角度看212A的X舵为全动舵设计。 ? 本文将从X舵的操纵性、安全性、静音性等角度出发，通过与十字舵的对比，详细阐释X舵的性能特点及其优缺利弊，并揭开X舵流行的主要原因。 一、X舵在操纵性上的优势：舵效高，机动性好。 ?上图为?一定航速、固定舵角下，十字舵潜艇与X舵潜艇舵效比较，X舵潜艇的机动性能优势是突出的。 ???X舵的四个舵面布置在潜艇尾部的对角线上，舵面可取得最大展长，舵操纵面的操纵能力和效率高。加上X舵每个舵的摆动都能在水平面和垂直面产生操纵力，所以X舵的舵效要比十字舵高出近42%左右。以水平回转为例，X舵要比十字舵回转半径小14%左右，回转周期减小6%,回转速率增加6%。这意味着在航速相同、舵角相同的情况下，装备X舵的潜艇纵倾角和深度变化率要更大，在各种航速下的垂直面和水平面机动性上也均比十字舵优秀。? ??????????????????? 下潜中的海象级潜艇，尾部X舵舵板偏转到下潜状态 ?? 对于一艘潜艇而言，拥有良好的水下机动性，有着非常重要的意义。因为在潜艇攻击过程中，良好的机动性可以帮助潜艇快速占领射击阵位，达到先敌攻击的战术要求，大大提高潜艇的攻击成功率。而在潜艇面临敌方反潜威胁中，更小的水平回转半径，更大的变深性能，都能帮助潜艇提高规避率，增强潜艇的生存能力。特别是在面对敌鱼雷攻击中，X舵潜艇可以利用较小的回转半径结合更大的变深速率，做出水平和垂直面结合的大机动动作，帮助潜艇快速脱离鱼雷声纳跟踪锥角，摆脱敌鱼雷的跟踪追击。所以，X舵与传统的十字舵相比，在攻击能力、规避能力上的优势也非常突出。而同样的潜艇，在装备X舵后在水下战术性能上显然会比装备十字舵更优异。 从212A型潜艇正后方拍摄图片，可以清晰的观察到该型艇的X尾舵细节，上方露 出了处于收放状态的绿色拖曳线列阵声纳。 二、X舵在静音性上的优势。 1、低速下操舵频率低，操舵噪音小。 ?? 根据以往经验表明，装备十字舵等舵效低的潜艇，在低速下为保持艇位需要频繁的操纵尾舵，由于舵装置具有连续工作的特点，采用电磁换向阀的舵装置噪声就会有明显的提高。同时，舵机液压装置和液压阀件开关所产生的液压噪声，舵机机械联接装置和机械部件产生的振动噪声，也会在低速时从降低的螺旋桨噪音中脱颖而出，形成较为明显的噪音源。X舵因为舵效高操纵性好，易于保持或者改变潜艇在各种航速下的运动状态，所以降低了操舵频率，减小了潜艇低速下的操舵噪音，对于改善潜艇低速下的静音水平有较大帮助。 ??? 荷兰海象级潜艇的左侧X舵顶端还作为拖曳线列阵拖带装置使用 ??????????? ?工作人员正在为海象级潜艇进行拖曳线列声纳的拖带安置工作。 2、操舵时对桨盘面入流干涉少。 ???X舵与螺旋桨盘面的距离可以比十字舵大些，可以降低操舵后流场对螺旋桨的干扰，改善螺旋桨盘面入流的均匀性。这有利于提高螺旋桨的推进效率，降低螺旋桨的工作噪音，对于提高潜艇航速和改善潜艇静音性能有益。 3、舵板声散射效果好，尾附体反射强度低。 ?? X舵的舵板一般以45度角布置，在面临敌主动声纳探测时，X舵的舵板可以提高入射声波散射率，削弱潜艇尾舵这一强反射区域的声反射强度，改善整艇的隐蔽性。目前各国为了克服安静型潜艇的威胁，越来越重视主动声纳的装备和发展。安静型潜艇在采用了X舵后，对于应对将来反潜平台装备技术更先进的主动声纳这一有力挑战，也有着非常深远的意义。 ???????????????????????????????????????????????? ? 212A的X舵 三、X舵在安全性上的优势。 1、横向不超宽、垂向不超基线。 ??十字舵要提高舵效就必须增大舵板面积，这使得水平舵超出艇体的最大宽度，下方向舵