歡迎光臨堂主的夜粥檔!無所不知、知無不言!這里不止有雞粥,還請(qǐng)各位新老朋友賞面、點(diǎn)餐!
伊朗戰(zhàn)爭進(jìn)入小僵持階段,朋友們可以多提別的問題哦。
是海狼,不是弗吉尼亞
問:
講講某新型核潛艇
答:
開宗明義,可用于某新型核潛艇對(duì)標(biāo)的應(yīng)是美國的高端產(chǎn)品——海狼級(jí)攻擊核潛艇;而不是很多人說的什么弗吉尼亞級(jí)。
先說主尺度,一般相信某核潛艇長度達(dá)到115米、直徑12.5米、水下排水量超過1萬噸。這個(gè)尺度要大于海狼級(jí)的基本型號(hào),其長度為108米、直徑12.1米、水下排水量9138噸。
大耐壓殼直徑,對(duì)于核潛艇來說,是至關(guān)重要的,優(yōu)勢(shì)主要有以下3點(diǎn):
1、有更大的空間布置降噪設(shè)備
潛艇的主要噪音之一是,潛艇內(nèi)部機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生的噪音。對(duì)于這一塊,最好的辦法是使用減震浮筏降噪,特別是雙層減震浮筏,即將主渦輪、反應(yīng)堆循環(huán)泵、電機(jī)、變速箱等會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)的機(jī)械設(shè)備裝在浮筏上。
所謂雙層浮閥,就是機(jī)械設(shè)備安裝平臺(tái)下設(shè)置兩層彈簧,兩層彈簧之間是一塊阻尼板,理論上阻尼板越重,減震效果越好。這些都對(duì)艙室空間提出了要求。
![]()
圖:簡氏報(bào)道的某新型核潛艇,是只胖海豚。
2、核反應(yīng)堆的自然循環(huán)
核潛艇機(jī)械噪音的一大來源是核反應(yīng)堆一回路的主循環(huán)泵,它僅次于螺旋槳或泵噴。
所謂自然循環(huán),即是在不開啟主循環(huán)泵的情況下,一回路的冷卻劑(水)在經(jīng)過反應(yīng)堆堆芯時(shí)變熱、上升,在經(jīng)過蒸汽發(fā)生器時(shí)變冷、下沉,這樣自然形成在管道中流動(dòng)的動(dòng)力。
但冷卻劑的熱容量一定,如果完全靠自然循環(huán),單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)過反應(yīng)堆堆芯的冷卻劑重量不夠,帶走的熱量不多,反應(yīng)堆堆芯自然不敢插入太深,無法輸出大功率。
主要優(yōu)化設(shè)計(jì)之一是,增加堆芯與蒸汽發(fā)生器之間的垂直高度距離,加大自然循環(huán)效應(yīng),這就對(duì)核潛艇耐壓殼直徑提出了要求。
像海狼級(jí)核潛艇由于擁有大直徑,其使用西屋S6W反應(yīng)堆進(jìn)行了較多自然循環(huán)設(shè)計(jì),自然循環(huán)下輸出功率達(dá)13MW,達(dá)到滿輸出功率的35%,能推動(dòng)海狼級(jí)以20節(jié)速度進(jìn)行高速靜音巡航。
而弗吉尼亞級(jí)采用的通用S9G反應(yīng)堆,自然循環(huán)輸出功率只有8-9MW級(jí)別,只能維持弗吉尼亞級(jí)以大約13-14節(jié)速度巡航。
![]()
圖:核反應(yīng)堆示意圖
3、雙排垂發(fā)
由于要承受巨大的水壓,核潛艇的垂直發(fā)射系統(tǒng)只能采用圓管,占地面積較大,也對(duì)耐壓殼直徑提出了要求。
像直徑僅10.36米的美國弗吉尼亞級(jí)為了布置垂發(fā)就費(fèi)勁心思,從一開始的在艇艏布置12根獨(dú)立的細(xì)管;后來變?yōu)閱闻?根圓套圓的大管,每根大管中安排6個(gè)小管;到了弗吉尼亞V型,又增加一個(gè)長21米的艙段,放入單排4根大管,每根大管中安排7個(gè)小管,全艇可裝載40枚戰(zhàn)斧巡航導(dǎo)彈,代價(jià)是艇長從115米猛增至140米,回旋半徑變大,水下機(jī)動(dòng)性受損。
而某核潛艇采用雙排垂發(fā),以大約115米的艇長,就安排下8個(gè)大管。具體每個(gè)大管能塞下幾根細(xì)管,目前沒有圖片可以證實(shí),如果小管采用標(biāo)準(zhǔn)的533毫米直徑,估計(jì)至少能塞下6個(gè)。即某新型核潛艇可以攜帶48枚鷹擊18巡航導(dǎo)彈或鷹擊19高超反艦導(dǎo)彈,同時(shí)保證了水下機(jī)動(dòng)性。
其實(shí)本堂覺得,就跟隱身戰(zhàn)斗機(jī)格斗很傻一樣,某新型核潛艇也應(yīng)該干脆拉長至140米,這樣可以塞下16個(gè)大管,可攜帶96枚鷹擊18巡航導(dǎo)彈或鷹擊19高超反艦導(dǎo)彈。
東大海軍習(xí)慣了小步快跑,期待后續(xù)的改型吧。
![]()
![]()
圖:如何布置垂發(fā),弗吉尼亞級(jí)進(jìn)行了兩次改進(jìn)。
![]()
![]()
圖:多型攻擊核潛艇的線圖。弗吉尼亞V型長得像根魚雷,毛子的亞森M仍然是最粗大。
某新型核潛艇值得一提的還有X尾舵
這多少出乎人們的意料,X尾舵多用于常規(guī)潛艇,除了法國梭魚級(jí),現(xiàn)役核潛艇就幾乎沒有使用的,都是十字舵。
X尾舵的好處也主要有4個(gè):
1、舵效高,同等面積下比十字舵高30%,轉(zhuǎn)向、變深更快,轉(zhuǎn)彎半徑更小,水下機(jī)動(dòng)更靈活。
2、操控冗余高、抗卡舵,損壞 1-2 片仍能正常操控,戰(zhàn)場(chǎng)生存性更好。
3、尾流場(chǎng)更均勻,能降低舵面與艇體的水動(dòng)力噪音。
4、舵面不超出艇寬,坐底、靠岸、島礁區(qū)航行不易觸底刮蹭,適配復(fù)雜淺水環(huán)境。
X尾舵的劣勢(shì)也比較突出,主要就是它的每個(gè)舵面產(chǎn)生的都是分力,只能進(jìn)行自動(dòng)化機(jī)械操舵,一旦發(fā)生故障,人力很難操縱。
這可能也是為什么現(xiàn)役跟過去核潛艇主要用十字舵的原因,核潛艇作為鎮(zhèn)國重器,實(shí)在不敢有任何閃失。
核潛艇艇長100多米,而淺海就僅有數(shù)十米,國外有人把潛艇的操縱稱為 “在垂直海峽內(nèi)操船”。在這樣的技術(shù)背景下,舵機(jī)的反應(yīng)稍微不及時(shí),就可能會(huì)帶來事故,所以X尾舵對(duì)可靠性要求極高。某新型核潛艇率先使用X尾舵,這說明東大這些年的技術(shù)進(jìn)步是全方位的,讓保守的東大水師也來了一次先吃螃蟹。
某新型核潛艇還有泵噴、圍殼填角等,這些都老生常談了,就不贅述了。
總的來說,某新型核潛艇秉持的也是“要超就超美國”的精神,可算潛艇界的殲20。也許若干年后,美國人也會(huì)后悔,當(dāng)初為什么不繼續(xù)發(fā)展海狼級(jí)吧。
![]()
圖:美國海狼級(jí)攻擊核潛艇
伊朗的殺手锏武器
![]()
圖:伊朗彈道導(dǎo)彈、自殺式無人機(jī)發(fā)射數(shù)量統(tǒng)計(jì)
根據(jù)開源情報(bào)的統(tǒng)計(jì),伊朗在3月9日、10日2天的彈道導(dǎo)彈、自殺式無人機(jī)發(fā)射數(shù)量仍維持著一定的數(shù)量,自殺式無人機(jī)發(fā)射數(shù)量有較大幅度的下跌,但彈道導(dǎo)彈發(fā)射數(shù)量仍處于30枚左右的水平。
這說明,戰(zhàn)爭進(jìn)入到第11天,以美空軍仍未能徹底壓制伊朗彈道導(dǎo)彈部隊(duì)、無人機(jī)部隊(duì)的活動(dòng)。
相比伊朗轟轟烈烈的導(dǎo)彈、無人機(jī)反擊、以及以美對(duì)德黑蘭慘無人道的轟炸,我們可能相對(duì)忽略了伊朗此次游擊式防空對(duì)戰(zhàn)爭進(jìn)程的影響。
根據(jù)美國CBS新聞的報(bào)道,美軍承認(rèn)已損失11架MQ-9死神無人機(jī);而開源情報(bào)也顯示,以色列空軍有多架蒼鷺、赫爾墨斯-900無人機(jī)受到損失。這樣一來,以美察打一體無人機(jī)在過去11天,損失可能達(dá)到20-30架。
美軍現(xiàn)役共有200多架MQ-9無人機(jī),11天損失11架,占總量1/20,這損失不可謂不大,死神被收割了。
![]()
![]()
![]()
圖:由上至下,被擊落的MQ-9、蒼鷺、赫爾墨斯-900無人機(jī)。
由于戰(zhàn)斗機(jī)滯空時(shí)間短,除了轟炸相關(guān)基地、工廠外,以美這些長航時(shí)察打一體無人機(jī)實(shí)際上是偵察、壓制伊朗彈道導(dǎo)彈部隊(duì)、無人機(jī)部隊(duì)的主力。
伊朗通過游擊式防空,如果確實(shí)對(duì)長航時(shí)無人機(jī)進(jìn)行了有效打擊,這可能就是伊朗彈道導(dǎo)彈部隊(duì)、無人機(jī)部隊(duì)至今未能維持一定程度反擊的主要原因。
而根據(jù)相關(guān)視頻,伊朗防空部隊(duì)抗擊無人機(jī)的主力武器很可能就是夜粥之前提到過的358型防空巡飛彈(北約代號(hào)SA-67,也門代號(hào)Saqr-1)。其彈長約3米、彈徑約170毫米,重量約50千克,可攜帶15千克的戰(zhàn)斗部。它以小型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力,最大速度可達(dá)650 - 1000 km/h,最大射程100多公里,光學(xué)+數(shù)據(jù)鏈制導(dǎo)。
![]()
![]()
圖:358型防空巡飛彈的設(shè)計(jì)、工藝還是比較粗糙、簡陋的,它的數(shù)據(jù)鏈天線甚至是全向的,前舵則參考了陶2反坦克導(dǎo)彈。但就是這樣簡陋武器,產(chǎn)品設(shè)計(jì)方向?qū)α耍头浅S邢蕖?/p>
其作戰(zhàn)過程大概是,先使用紅外成像儀探測(cè)到中低空飛行的無人機(jī),然后發(fā)射巡飛彈,通過數(shù)據(jù)鏈指令引導(dǎo)它飛向目標(biāo),巡飛彈上的光學(xué)導(dǎo)引頭鎖定目標(biāo)后,進(jìn)入自動(dòng)尋的,直至命中。
這整個(gè)過程,可以說是電磁沉默的,不會(huì)觸發(fā)無人機(jī)上的雷達(dá)鎖定告警,以美無人機(jī)在被攻擊時(shí)很難覺察。
而以美無人機(jī)為了壓制伊朗彈道導(dǎo)彈部隊(duì),必須在相關(guān)區(qū)域、以一定的航線來回巡航;有時(shí)候還要降低高度,確認(rèn)目標(biāo),這就很容易被待機(jī)的伊朗防空巡飛彈小組抓住。
視頻:MQ-9無人機(jī)執(zhí)行壓制任務(wù)時(shí)飛行高度很低,手機(jī)都能拍到
視頻:伊朗防空巡飛彈擊中MQ-9無人機(jī)
評(píng)論:
1、在當(dāng)前的戰(zhàn)爭局勢(shì)下,防空巡飛彈甚至可以說是伊朗的殺手锏武器。因?yàn)槿绻芤恢背晒Ψ鼡粢悦篱L航時(shí)察打一體無人機(jī),那么伊朗彈道導(dǎo)彈、無人機(jī)部隊(duì)就能在較長時(shí)間內(nèi)維持最低限度的反擊,令以美沒辦法宣布戰(zhàn)爭勝利。
當(dāng)然,這也得看伊朗彈道導(dǎo)彈、無人機(jī)、發(fā)射車的庫存。本堂暫時(shí)維持本階段將持續(xù)2周左右的判斷。
2、要對(duì)抗這種電磁靜默式防空伏擊,還是得依靠彩虹7這類噴氣式飛翼式隱身無人機(jī),配備高性能的光學(xué)頭,以中高空飛行為主。未來還有考慮引入F-35那種分布式孔徑系統(tǒng)(EODAS)、以及AI識(shí)別,當(dāng)發(fā)現(xiàn)防空巡飛彈來襲時(shí),馬上拋撒干擾彈、加大發(fā)動(dòng)機(jī)油門爬升規(guī)避。
視頻:胡塞武裝之前展示防空巡飛彈擊落MQ-1無人機(jī)
洲際小摩托能不能搞?
問:
攤主,做個(gè)設(shè)想,現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī),機(jī)體這些越來越不值錢,性能也夠用,不需要全部可以完全無故障飛到目的地,只要保證絕大部分正常就行,開發(fā)遠(yuǎn)程巡飛彈甚至洲際巡飛彈怎么樣?即便完好率只能做到80%,用大量集群巡飛彈淹沒對(duì)手。
答:
可以肯定地說,使用活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的無人機(jī),飛1萬公里,很難達(dá)到80%的完好率。
伊朗Shahed-136、天竺葵2這類大型自殺式無人機(jī)在1000公里射程以內(nèi),自然墜毀率就已經(jīng)達(dá)到15%左右。
墜機(jī)原因包括:
1、發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。化油器調(diào)教不當(dāng)(貧油或富油)、化油器結(jié)冰(低溫環(huán)境)、燃料管路氣泡、或者發(fā)動(dòng)機(jī)散熱不良(高空)、活塞磨損,活塞發(fā)動(dòng)機(jī)都可能在飛行中熄火。
2、舵機(jī)齒輪損壞、連桿松脫或電子設(shè)備接觸不良。內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的高頻震動(dòng)遠(yuǎn)大于電機(jī),長時(shí)間飛行容易讓加工質(zhì)量不到位的部件損壞。
3、天氣原因。自殺式無人機(jī)的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)現(xiàn)在都沒有上渦輪增壓,最大飛行高度小于5000米,在中低空飛行時(shí)容易遭遇風(fēng)切變、積雨云、過冷水滴等,出現(xiàn)螺旋槳結(jié)冰、機(jī)翼失速的故障而墜機(jī)。
![]()
圖:自然墜機(jī)的天竺葵
Shahed-136這類無人機(jī)飛行速度僅250公里/小時(shí),航程1萬公里,就要飛行40小時(shí)。這對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、乃至全機(jī)質(zhì)量要求提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)。
另外在中低空飛行40小時(shí),這對(duì)于天氣預(yù)報(bào)、氣象條件的滿足,估計(jì)只能靠運(yùn)氣了。美軍為什么不再采購全球鷹無人機(jī),原因就在于它發(fā)動(dòng)機(jī)推力不足、氣動(dòng)結(jié)構(gòu)過于薄弱,從起飛到爬升到1萬米以上要1個(gè)多小時(shí),夏季在關(guān)島部署經(jīng)常因?yàn)槔妆┨鞖舛∠痫w。
而為什么俄羅斯、美國這2個(gè)軍事大國都跑來仿制Shahed-136,其主要原因就是它的大三角翼布局,在中低空飛行中更穩(wěn)定,低成本工藝就可以達(dá)到相當(dāng)不錯(cuò)的完好率,這是實(shí)踐出來的。
上述的發(fā)動(dòng)機(jī)熄火原因、加工質(zhì)量原因、天氣原因,細(xì)究起來,它們的發(fā)生概率大概跟飛行時(shí)間正相關(guān);同等條件下,如果飛行1000公里的自然墜毀率是15%,那么飛行1萬公里,估計(jì)完好率就是接近0了。
![]()
圖:其實(shí)巡航導(dǎo)彈也有自然墜機(jī)的,這是在敘利亞發(fā)現(xiàn)的戰(zhàn)斧導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部,整彈摔成碎片了。
![]()
圖:去年底,美軍在尼日利亞打擊恐怖分子,發(fā)射12枚戰(zhàn)斧,至少有3枚墜毀或者是戰(zhàn)斗部未起爆。
另外,Shahed-136無人機(jī)的成本也沒很多人想象中的便宜。其仿制發(fā)動(dòng)機(jī)的原型機(jī)—— 林巴赫MD550的50馬力水平對(duì)置四缸活塞發(fā)動(dòng)機(jī),原德國工廠的售價(jià)是1.8萬美元,中資收購后,廈門工廠的產(chǎn)品也要3-6萬人民幣。陀螺儀、芯片、集成電路等成本也要3萬人民幣。
美國仿造的Shahed-136無人機(jī)單價(jià)是3.5萬美元,估計(jì)東大搞的話,應(yīng)該也得要10萬人民幣一架。放大,搞成洲際航程的,50萬一架不過分吧,也已經(jīng)接近一發(fā)遠(yuǎn)火的價(jià)格了。
所以本堂一直說,與其用小摩托,不如用比亞迪。等下3D打印渦噴、渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的成熟,遠(yuǎn)程攻擊用廉價(jià)巡航導(dǎo)彈。
或者小孩子才選擇,大人全都要。對(duì)臺(tái)就用小摩托,對(duì)日本、關(guān)島等就用射程4000公里的廉價(jià)巡航導(dǎo)彈,能直接攻擊美國本土的洲際巡航導(dǎo)彈也可以考慮。
![]()
![]()
圖:高可靠性發(fā)動(dòng)機(jī)和電子部件,其實(shí)價(jià)格都不低。
其實(shí),大型自殺式無人機(jī)與巡航導(dǎo)彈的分界并沒有特別明顯。并不是說,使用活塞螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)的就是無人機(jī),使用渦噴或渦扇的就巡航導(dǎo)彈。
像伊朗Shahed-136無人機(jī)的升級(jí)型號(hào),Arash-2無人機(jī),它的射程2000公里,全機(jī)重量從200千克提高至500千克,戰(zhàn)斗部重量從90千克提高到150千克。除了體型更大外,它將大三角翼改成了后掠角較小的梯形翼,更適合遠(yuǎn)程巡航,除了仍使用活塞發(fā)動(dòng)機(jī)外,整體已經(jīng)很像古早時(shí)期的巡航導(dǎo)彈。
其實(shí)伊朗人一開始也是為Arash-2配備渦噴發(fā)動(dòng)機(jī),也許是實(shí)在做不到2000公里的射程指標(biāo),又改回活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。
伊朗還有隱身版Hadid-110自殺式無人機(jī),它就是采用渦噴發(fā)動(dòng)機(jī),并在原來的大三角翼氣動(dòng)布局基礎(chǔ)上進(jìn)行了大量的外形隱身優(yōu)化。由于采用了渦噴動(dòng)力,它的最大速度達(dá)到500公里/小時(shí),不過最大射程僅350公里。它在這次戰(zhàn)爭中,也有使用。
總的來說,不用糾結(jié)于是不是用活塞發(fā)動(dòng)機(jī),才能算作廉價(jià)無人機(jī)。
對(duì)于工業(yè)克蘇魯來說,只要能利用民用產(chǎn)業(yè)鏈把高質(zhì)量產(chǎn)品的價(jià)格打下來,就是廉價(jià)產(chǎn)品。而采用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的一大好處是,它能夠?qū)崿F(xiàn)外形隱身,可以給防御方攔截造成更大的困難。
而按現(xiàn)有的巡航導(dǎo)彈技術(shù),如果只攜帶500千克戰(zhàn)斗部,達(dá)成1萬公里的射程,估計(jì)彈重可以在控制在4噸以內(nèi)。(作者:原講武堂公眾號(hào)堂主,今夜粥檔攤主)
![]()
![]()
圖:Arash-2無人機(jī),它采用適合巡航的梯形翼,射程提高至2000公里。
![]()
圖:Hadid-110自殺式無人機(jī),追求隱身突防,采用了渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)。
![]()
圖:俄羅斯KH-101巡航導(dǎo)彈,彈重2.4噸,它能攜帶500千克戰(zhàn)斗部,飛行約5000公里。電子技術(shù)進(jìn)步,以及3D打印渦噴/渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的出現(xiàn),讓原來正統(tǒng)的巡航導(dǎo)彈,也可以成為廉價(jià)武器。
![]()
圖:3D打印渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)
![]()
![]()
![]()
圖:美國古早的SM-62洲際巡航導(dǎo)彈。它彈長20.47米、翼展12.88米,最大起飛重量21.8噸/27噸(含火箭助推器),采用一臺(tái)普惠J-57渦噴發(fā)動(dòng)機(jī),最大射程超過10200公里,戰(zhàn)斗部為一枚重達(dá)3噸、爆炸當(dāng)量50萬噸TNT的W-39氫彈。
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺(tái)“網(wǎng)易號(hào)”用戶上傳并發(fā)布,本平臺(tái)僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.