1.3 潛艇的總體結(jié)構(gòu)

在龐大的海軍裝備體系中，為執(zhí)行特殊的作戰(zhàn)任務(wù)，潛艇的結(jié)構(gòu)非常獨(dú)特。潛艇的外形、動(dòng)力系統(tǒng)和武器系統(tǒng)等都與其他艦船有著明顯的區(qū)別。

1.3.1 潛艇的艇體外形

在現(xiàn)代艦船家族中，潛艇的外形是最奇特的一種，除了幾根豎立在艇外的天線和管道以及一座小小的塔樓外，潛艇表面非常平滑。鈍鈍的頭部，細(xì)長(zhǎng)且圓滾滾的身軀，尖尖的尾巴，看起來(lái)就像一條特大號(hào)的鯨魚，所以潛艇也有“藍(lán)鯨”的雅號(hào)。雖然少了水面軍艦?zāi)菢拥耐浜颓f嚴(yán)，但潛艇低調(diào)的外表讓人倍感神秘。

TIPS：

潛艇主要由艇體、操縱系統(tǒng)、動(dòng)力裝置、武器系統(tǒng)、觀察設(shè)備、通信設(shè)備、導(dǎo)航設(shè)備等組成。艇上的設(shè)備按功能主要分為5個(gè)部分，分別是觀察系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、武器系統(tǒng)和機(jī)電系統(tǒng)。

在艇體外形方面，現(xiàn)代潛艇一般干舷很低，甲板很窄，上層建筑很少，只有一個(gè)艦橋。為了減小航行阻力，潛艇通常采用以下四種艇形。

●常規(guī)型艇形

常規(guī)型艇形是由水面艦艇演變而來(lái)，艇體細(xì)長(zhǎng)，長(zhǎng)寬比通常為11～12，艏部做成類似水面艦船艏部的形狀，可以降低航行時(shí)的興波阻力。一戰(zhàn)和二戰(zhàn)時(shí)期的潛艇大多采用常規(guī)型艇體設(shè)計(jì)。

為了讓潛艇在海面上獲得更好的適航性，艏部有很大的脊弧并設(shè)有浮力艙，依靠浮力艙提供的浮力來(lái)改善潛艇在風(fēng)浪中的埋首現(xiàn)象。艇身的側(cè)面形狀也與水面艦艇相似。這種艇形適宜于水面航行，但不利于提高水下航速。代表型號(hào)為一、二戰(zhàn)時(shí)期的德國(guó)U型潛艇。

隨著對(duì)潛艇水下航速要求的不斷提高，人們對(duì)常規(guī)型潛艇的艇形進(jìn)行了一系列的改進(jìn)，例如減少甲板的寬度，取消首脊弧和浮力艙，取消艇艏的前傾角，改為直首柱等。代表型號(hào)為美國(guó)的“鸚鵡螺”號(hào)核潛艇。

●水滴形艇形

現(xiàn)代潛艇中采用的艇形大多是水滴形和水滴形的變體。水滴形是一種類似海豚體形的設(shè)計(jì)。它形似一滴水滴，艇艏呈圓鈍的紡錘形，潛艇的橫剖面為圓截面，艇身從舯部開始向后逐漸變細(xì)，艉部呈尖尾狀，長(zhǎng)寬比為7～8，是20世紀(jì)50年代以后發(fā)展的一種新艇形。

在艇體周圍的水流平滑勻稱，艇體的形狀阻力小，水滴形的尖尾又一般采用低轉(zhuǎn)速、大直徑的單漿，可以提高推進(jìn)效率。這些設(shè)計(jì)都有利于艇的水下航速，同時(shí)還能降低螺旋槳的噪聲，提高潛艇的隱身性。

但水滴形潛艇的水面航行性能較差，艇艏容易上浪。適合于長(zhǎng)期水下航行的潛艇，例如攻擊型核潛艇，代表型號(hào)為美國(guó)“鱘魚”級(jí)、“洛杉磯”級(jí)、“海狼”級(jí)攻擊型核潛艇等。

●類水滴形艇形

類水滴形艇形是水滴形艇形的變體，通常是在艇體舯部加入一段圓柱形艇體，這種艇形也稱為“拉長(zhǎng)的水滴形”，其水動(dòng)力性能與普通水滴形差不多。由于艇體較長(zhǎng)，適合在舯部裝載導(dǎo)彈，所以該艇形常應(yīng)用于彈道導(dǎo)彈核潛艇，例如“俄亥俄”級(jí)彈道導(dǎo)彈核潛艇、“凱旋”級(jí)彈道導(dǎo)彈核潛艇等。

●鯨魚形艇形

鯨魚形艇形比較獨(dú)特，艇艏類似流線型，呈長(zhǎng)橢圓形，其余部分與水滴形艇體類似。該艇形主要適用于常規(guī)潛艇。

1.3.2 潛艇的艇體結(jié)構(gòu)

潛艇為了能承受深海的高水壓，必須采用耐壓的艇體結(jié)構(gòu)。耐壓艇體結(jié)構(gòu)是由一些圓柱殼體、圓錐殼體和首尾端部艙壁組成的。僅有耐壓艇體結(jié)構(gòu)是不夠的，還需要用非耐壓艇體結(jié)構(gòu)將其全部或部分包裹起來(lái)，以使?jié)撏Ь哂泄忭樀谋砻妫瑥亩鴾p小水下阻力。

現(xiàn)代潛艇的艇體結(jié)構(gòu)根據(jù)包裹程度的不同，可分為單殼體、雙殼體、個(gè)半殼體結(jié)構(gòu)和單雙混合殼體四種。

●單殼體結(jié)構(gòu)

單殼體潛艇的艇體由耐壓殼體組成，耐壓殼體外沒(méi)有包裹層，直接裸露在外，主壓載水艙布置在耐壓艇體內(nèi)。由于少了一層外殼體，艇體結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。艇體外表面的流水孔少，艇體的光順度好，濕表面積小，水下航行時(shí)遇到的阻力更小，潛航速度也很快。

此外，單殼體潛艇在工程施工量上要比雙殼體潛艇少，建造時(shí)間相對(duì)較短，有利于擴(kuò)大建造產(chǎn)量，降低單艇建造成本。不過(guò)，單殼體潛艇對(duì)于艇體材料的屈服度和建造工藝的要求較高。并且單殼體潛艇的抗擊打力較差，操控性能也不及雙殼體潛艇。

采用單殼體結(jié)構(gòu)研制潛艇的國(guó)家主要為歐美國(guó)家，包括美、英、法、德等。美國(guó)的“海狼”級(jí)攻擊型核潛艇、英國(guó)的“特拉法爾加”級(jí)攻擊型核潛艇、法國(guó)的“紅寶石”級(jí)攻擊型核潛艇、德國(guó)的209和214級(jí)以及瑞典的“哥特蘭”級(jí)常規(guī)動(dòng)力潛艇等，都是典型的單殼體結(jié)構(gòu)潛艇。

●雙殼體結(jié)構(gòu)

雙殼體潛艇的艇體分內(nèi)殼和外殼。內(nèi)殼為采用高強(qiáng)度鋼或合金材料制成的耐壓艇體，全部被非耐壓的外殼體包裹。外殼除了舯部有一段是耐壓殼體（耐壓液艙）外，其余都是非耐壓外殼。兩層殼體之間形成舷側(cè)空間，潛艇的主壓載水艙、燃油艙、燃油壓載水艙、浮力調(diào)整艙等都布置在這里。

雙殼體潛艇比單殼體潛艇多了一層殼體和舷側(cè)空間，結(jié)構(gòu)要比單殼體潛艇復(fù)雜一些。雙殼體潛艇的儲(chǔ)備浮力大，潛艇內(nèi)部艙室小且數(shù)量較多，這種設(shè)計(jì)的最大好處是潛艇結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大，抗沉能力強(qiáng)，下潛深度大，一般可達(dá)300～600米。

隨著現(xiàn)代反潛技術(shù)的不斷提高，傳統(tǒng)的雙殼體結(jié)構(gòu)因?yàn)樗聡嵨淮螅苋菀妆凰阉骶嚯x遠(yuǎn)、跟蹤精度高、抗干擾能力強(qiáng)的現(xiàn)代魚雷偵察和跟蹤到，且成功規(guī)避的幾率越來(lái)越低。此外，現(xiàn)代魚雷采用的側(cè)瞄基陣能保證其垂直命中艇體，連續(xù)的聚能戰(zhàn)斗部和高能量的爆破裝藥可以有效擊破像“奧斯卡”級(jí)和“臺(tái)風(fēng)”級(jí)等雙殼體潛艇。這些因素都給雙殼體潛艇帶來(lái)了極大的威脅。

采用雙殼體結(jié)構(gòu)研制潛艇的國(guó)家主要有前蘇聯(lián)、俄羅斯、中國(guó)、日本等，特別是前蘇聯(lián)，其二戰(zhàn)后建造的各種型號(hào)的潛艇，包括Z級(jí)、W級(jí)、F級(jí)、R級(jí)和K級(jí)常規(guī)潛艇以及N級(jí)、A級(jí)、V級(jí)、C級(jí)、Y級(jí)、D級(jí)、“奧斯卡”級(jí)和“臺(tái)風(fēng)”級(jí)等核潛艇都采用了典型的雙殼體結(jié)構(gòu)。

TIPS：

雙殼體潛艇的缺點(diǎn)在于排水量較大，從而帶來(lái)的阻力大，并且還有噪音大和航速慢等問(wèn)題。另外，由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使得潛艇的建造與維修比較困難。特別是靠近潛艇首尾兩端的部分，空間十分狹窄，建造施工、檢查以及涂裝等都難以進(jìn)行。這也是雙殼體潛艇退役后大多直接拆解的重要原因。

●個(gè)半殼體結(jié)構(gòu)

個(gè)半殼體結(jié)構(gòu)，除耐壓艇體外，在耐壓艇體的中上部，還有一層外殼包覆，形成雙層殼體區(qū)域，布置有耐壓和非耐壓液艙等，耐壓艇體的底部仍裸露于外，同單殼體結(jié)構(gòu)相比，艇的內(nèi)部空間和外部線型得到改善。

從潛艇的發(fā)展歷程來(lái)看，大多數(shù)潛艇都采用單殼體結(jié)構(gòu)或雙殼體結(jié)構(gòu)，而采用個(gè)半殼體結(jié)構(gòu)的潛艇較少。特別是在二戰(zhàn)之后，采用個(gè)半殼體結(jié)構(gòu)的潛艇幾乎絕跡。

●單雙混合殼體結(jié)構(gòu)

單雙混合殼體結(jié)構(gòu)，顧名思義，就是艇體部分為單殼體、部分為雙殼體，這與個(gè)半殼體有些相似，但有些區(qū)別。

單雙混合殼體結(jié)構(gòu)是在20世紀(jì)50年代出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)形式，可使?jié)撏У乃屡潘勘M量減小，減少艇體浸濕表面積，提高水下航速，還能提高重點(diǎn)部位的抗擊打能力。

隨著潛艇技術(shù)的飛速發(fā)展，潛艇殼體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)日趨完善和成熟，不再以傳統(tǒng)的單、雙殼體結(jié)構(gòu)為主流，而是以實(shí)用為主。德國(guó)和日本的潛艇分別從單一的單殼體和雙殼體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向了以單殼體為主的混合殼體形式，法國(guó)和俄羅斯的常規(guī)潛艇也從雙殼體轉(zhuǎn)向了單殼體結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的小分艙大儲(chǔ)備浮力的雙殼體結(jié)構(gòu)，被邊緣化的趨勢(shì)越來(lái)越明顯。

究其根源，是由于現(xiàn)代反潛技術(shù)和潛艇科技的發(fā)展。以德國(guó)的轉(zhuǎn)變?yōu)槔兄?12級(jí)潛艇時(shí)，為了在舷側(cè)布置AIP動(dòng)力所需的貯氫鋼瓶，采用了以單殼體為主的混合殼體結(jié)構(gòu)，體現(xiàn)了其潛艇建造更為務(wù)實(shí)、更加變通的設(shè)計(jì)思想。而日本、俄羅斯等國(guó)的轉(zhuǎn)變則更多的體現(xiàn)了現(xiàn)代發(fā)達(dá)的反潛技術(shù)對(duì)潛艇殼體結(jié)構(gòu)的重要影響。

1.3.3 潛艇的內(nèi)部艙室

不論單殼體潛艇還是雙殼體潛艇，其耐壓殼體內(nèi)都會(huì)用耐壓隔板分隔成多個(gè)密封的艙室，用于布置指揮控制系統(tǒng)、動(dòng)力裝置、武器以及艇員生活設(shè)施等。這種設(shè)計(jì)不僅僅是為了便于安置各種不同的設(shè)備，避免工作的相互干擾，最重要的原因是為了提高潛艇的生存能力。因?yàn)闈撏ё鳛閼?zhàn)用艦艇，在平常訓(xùn)練和戰(zhàn)斗中容易受損，如果不分隔出多個(gè)艙室，一旦某處殼體發(fā)生破裂，海水將會(huì)迅速灌滿全艇，導(dǎo)致潛艇很快沉沒(méi)。

耐壓殼體內(nèi)分隔出多個(gè)艙室，各艙室間的通道全都安裝有水密門，這種水密門能承受很大的水壓，平時(shí)關(guān)好，只有人員需要通過(guò)時(shí)才打開。當(dāng)某個(gè)艙室破損進(jìn)水時(shí)，只要密封好該艙室與其他艙室之間的水密門，其他艙室就不會(huì)受到很大的影響，潛艇不至于沉沒(méi)，受傷輕微的潛艇還能繼續(xù)執(zhí)行戰(zhàn)斗任務(wù)。

現(xiàn)代潛艇分隔艙室的多少一般依據(jù)潛艇的大小和需要而定，最少的潛艇艙室只有3個(gè)，最多的超過(guò)102個(gè)，大部分潛艇的艙室都在6～15個(gè)之間，雙殼體潛艇的艙室會(huì)更多些。

通常，潛艇的艏部為魚雷艙和居住艙，然后是指揮艙，接著就是導(dǎo)彈艙、動(dòng)力艙等，部分潛艇艉部帶有魚雷艙。然而，不管什么潛艇，都包括指揮艙、武器艙和動(dòng)力艙。

●指揮艙

指揮艙是潛艇的指揮中心，負(fù)責(zé)控制和指揮各種設(shè)備和武器，以保障潛艇的正常航行和自身安全。當(dāng)搜索儀器發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后，及時(shí)發(fā)出指令，對(duì)敵實(shí)施精確打擊。指揮艙是人員比較集中的地方，設(shè)有艇指揮部、舵機(jī)操縱戰(zhàn)位、潛浮系統(tǒng)操縱戰(zhàn)位、通信戰(zhàn)位、雷達(dá)聲吶戰(zhàn)位、武器發(fā)射系統(tǒng)控制戰(zhàn)位等，采用遙控裝置與自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行指揮和控制。

指揮艙一般位于指揮塔圍殼內(nèi)部或下部，其中布置有潛望鏡、柴油機(jī)通氣管、無(wú)線電通信設(shè)備、雷達(dá)和雷達(dá)偵察告警接收機(jī)、無(wú)線電定向儀等各種升降裝置。早期潛艇在此處還布置一個(gè)指揮室，艇長(zhǎng)在這里指揮航行和作戰(zhàn)。現(xiàn)代潛艇大多都將指揮室轉(zhuǎn)移到指揮艙，而圍殼處被設(shè)置為逃生艙（魚雷發(fā)射管也是艇員水下脫險(xiǎn)的出口）。

●武器艙

潛艇作為一種重要的戰(zhàn)術(shù)、戰(zhàn)略兵器，武器艙是存放和發(fā)射導(dǎo)彈、魚雷和水雷等各種武器的艙室，根據(jù)潛艇的大小和作戰(zhàn)任務(wù)的不同，武器艙可以有1個(gè)或多個(gè)。

常規(guī)潛艇的艏、艉艙室一般為魚雷艙，艏艙內(nèi)一般安裝4～6具魚雷發(fā)射管，最多8具，艉艙內(nèi)一般安裝2～4具魚雷發(fā)射管。通常魚雷艙內(nèi)還存放有10枚以上的備用魚雷或可由魚雷發(fā)射管發(fā)射的各型導(dǎo)彈。

彈道導(dǎo)彈潛艇和巡航導(dǎo)彈潛艇一般都單獨(dú)設(shè)置導(dǎo)彈艙，用于布置導(dǎo)彈發(fā)射筒及其發(fā)射控制系統(tǒng)，導(dǎo)彈艙一般位于潛艇的舯部，這樣有利于平衡導(dǎo)彈發(fā)射時(shí)產(chǎn)生的反作用力。

除了魚雷和導(dǎo)彈外，當(dāng)潛艇執(zhí)行布雷任務(wù)時(shí)，還需要攜帶水雷。水雷可以通過(guò)魚雷發(fā)射管布放，此時(shí)魚雷艙會(huì)部分或全部用于存放水雷。

TIPS：

近年來(lái)，水下探測(cè)越來(lái)越重要，部分潛艇為了提高聲吶的工作效率，將艏艙改為聲吶艙，魚雷發(fā)射管則布置到舯部。

●動(dòng)力艙

動(dòng)力艙用于布置潛艇的動(dòng)力裝置，包括主動(dòng)力裝置、輔助推進(jìn)裝置以及備用裝置等。動(dòng)力艙一般靠近潛艇的艉部，根據(jù)使用動(dòng)力裝置的不同，可分為核動(dòng)力艙和常規(guī)動(dòng)力艙。核動(dòng)力艙包括反應(yīng)堆艙、主機(jī)艙和輔助動(dòng)力艙等；常規(guī)動(dòng)力艙則包括柴油機(jī)艙、電動(dòng)機(jī)艙、蓄電池艙和輔機(jī)艙等，此外，還有帶動(dòng)螺旋槳旋轉(zhuǎn)的設(shè)備所在的尾軸艙。

1.3.4 潛艇的艉部結(jié)構(gòu)

現(xiàn)代潛艇的艉部結(jié)構(gòu)根據(jù)艇形大致可分為兩種類型，即常規(guī)型艉部結(jié)構(gòu)和尖艉結(jié)構(gòu)。

●常規(guī)型艉部結(jié)構(gòu)

常規(guī)型艉部結(jié)構(gòu)是指常規(guī)艇形的艉部結(jié)構(gòu)，其基本布局是：在艉部左右兩舷各布置一個(gè)螺旋槳，在螺旋槳的后面有兩個(gè)艉水平舵，全艇最末端有一個(gè)垂直舵。二戰(zhàn)以前的潛艇，基本上都采用這種艉部結(jié)構(gòu)。

二戰(zhàn)后很長(zhǎng)一段時(shí)間，很多國(guó)家建造的潛艇仍然采用了常規(guī)艇形的艉部結(jié)構(gòu)，例如美國(guó)的“刺尾魚”級(jí)、英國(guó)的“奧伯龍（Oberon）”級(jí)、法國(guó)的“桂樹神”級(jí)、德國(guó)的206級(jí)和207級(jí)、日本的“大潮”級(jí)和“早潮”級(jí)潛艇。前蘇聯(lián)應(yīng)用得最多，其W級(jí)、Z級(jí)、F級(jí)和R級(jí)常規(guī)潛艇，乃至第一代核潛艇N級(jí)都采用了這種艉部結(jié)構(gòu)。

●尖艉結(jié)構(gòu)

尖艉結(jié)構(gòu)的基本布置是：在潛艇的艉部裝有呈十字形布局的水平穩(wěn)定翼和垂直穩(wěn)定翼，左右舷各有一個(gè)水平穩(wěn)定翼，上下方各有一個(gè)垂直穩(wěn)定翼，每個(gè)穩(wěn)定翼上各有一塊舵板，而螺旋槳?jiǎng)t裝在艇體的最末端。這種尖艉結(jié)構(gòu)一般都是與潛艇的艇形相互配合的，具有水滴形艇形的核潛艇基本上都采用尖艉結(jié)構(gòu)。

尖艉結(jié)構(gòu)最初應(yīng)用在美國(guó)于20世紀(jì)50年代建造的“大青花魚”號(hào)試驗(yàn)潛艇上。到了70年代中后期，隨著潛艇水下航速的提高以及反潛技術(shù)環(huán)境的制約，尖艉結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)逐漸顯現(xiàn)，很多國(guó)家的潛艇也開始采用這種結(jié)構(gòu)。到目前為止，大多數(shù)潛艇都采用了這種艉部結(jié)構(gòu)，例如美國(guó)的“洛杉磯”級(jí)攻擊型核潛艇、俄羅斯的“基洛”級(jí)常規(guī)潛艇等。