2024年,一张卫星图在军事圈里传开了。
一艘中国新型常规潜艇安静停在码头。
老军迷一眼就盯住了尾巴,尾舵不是以前常见的”十”字,四个舵面斜斜地伸出去,排成一个“X”。
就这一个细节不少军迷吵了好几天。
有人说,这是为了美观;
也有人说,肯定是有战略部署。
其实潜艇的尾舵形状,从来不是设计师的审美偏好,而是战略选择的外化。
一艘潜艇的尾巴长什么形状,其实就是告诉你:这艘艇,主要准备在哪里打仗。
“十”字舵
传统十字舵,顾名思义四个舵面呈标准十字排列。
两个水平舵面,控制潜艇上浮和下潜,两个垂直舵面控制左转和右转。
四个人分工明确,你管上下,我管左右,各干各的绝不越界,水兵闭着眼都能摸清楚舵机。
看起来挺好,但问题就出在这套分工上。
两组舵面各自为政,每组舵面只有两个在出力,工作效率上限也就这么高了。
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想要提高舵效,只有一个办法,把舵面做得更大。
但潜艇外径是有限的。
十字舵的垂直舵面往下伸,水平舵面往两侧伸。
一旦做大舵面?很容易超出潜艇本体的轮廓范围。
超出去之后是什么?
在深海,倒是没关系,在浅海,复杂礁石区,近岸水域,舵面伸出去的那一截是最先碰到海底的地方。
2019年5月,德国海军212型潜艇U36在挪威搁浅了。
U36用的是X型尾舵,搁浅之后也没造成多大受损。
如果换成十字舵,垂直舵面的下缘深深伸出去,搁浅的瞬间损伤面积会是另一回事。
“X”舵
“X”舵,四个舵面不再横平竖直,而是各旋转45度,斜斜地插出去排成一个X。
这个设计改变了很多。
原来两个管左右,两个管上下,现在四个全部都管。
每一个舵面都同时承担上下和左右的双重功能,四叶协同偏转,共同完成潜艇的任何一个机动动作。
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结果是什么?
X尾翼的等效舵面积较高,也就是说它能在面积比较小的情况下,获得与十字尾翼相同的舵面积。
同样的效果,舵面可以做得更小,更短,不超出潜艇自身轮廓。
收进去搁浅时就碰不到了。
再加上四个舵面同时出力,高速机动时灵活得多,急转弯、快速变深都比十字舵干脆。
德国在北约框架里主要负责波罗的海方向,水深有限,浅海多,礁区多,X舵在这套任务场景里,比十字舵好用得多。
日本苍龙级,走的也是这条路
苍龙级之前,日本用的是亲潮级,十字舵。
苍龙级换了X舵。
从亲潮换苍龙,不只是换了尾舵形状,也是日本潜艇战略的一次明确转向。
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日本的潜艇主要活动范围在日本海、东海、西太平洋近岸区域,水深变化大,浅海比例高。
X舵带来的浅海机动能力,对日本来说是刚需。
苍龙级排水量约4200吨,艇长84米,拿这个体量在浅海和礁区灵活机动,没有X舵很难。
但X舵不是没有代价的
代价很大,大到曾经让美国海军放弃了它。
早在1959年,美国海军就用“大青花鱼”号试验过X形尾舵,发现了种种优势,但最终还是选回了十字舵。
为什么?
X舵的四个舵面要协同偏转才能完成一个动作,人工手动操控几乎不可能准确。
你要往左转,电脑得同时算出四个舵面各自应该偏转多少度,误差大了,潜艇会出问题。
这在1959年的技术条件下做不到。
但2020年代,做得到了。
自动控制技术、潜艇操控软件的成熟,让X舵的短板变成了可以克服的工程问题,不再是战略障碍。
这就是为什么中国新型常规潜艇卫星图一出来,圈里人会在意那个X尾巴。
中国的常规潜艇,长期活跃的区域是南海、东海、台湾海峡附近。
这些地方都是典型的浅海、近岸水域。
南海平均深度约1212米,但岛礁密集区水深往往只有几十米,地形复杂。
作战需要潜艇能够贴近礁区活动,快速机动,坐底隐蔽,窄水道里灵活穿插。
十字舵在深海巡逻是够用的,在这种复杂水域,舵面伸出去的那一截,每一次机动都是额外风险。
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X舵换上去,尾翼收回到潜艇轮廓之内,作战空间一下子宽了。
美国哥伦比亚级,也就是美国下一代核潜艇,同样采用了X型尾舵。
美国海军拖了六十多年,最终还是走到了这一步。
在哪里打仗的问题
当然,十字舵不是落后。
美国弗吉尼亚级核潜艇,到今天仍然用十字舵。
在四个舵面交叉点位置加装了45度稳定翼,改成了一种叫“木字舵”的变体,在浅海区域也能稳定跑。
俄罗斯的北风之神级战略核潜艇,主要任务在北冰洋冰下巡逻,需要定期从冰层下往上破冰上浮。
十字舵的垂直舵面,在破冰时能从下往上顶开冰层;
X舵的斜向舵面,遇到坚冰受力方向不对破冰能力差很多。
所以,十字舵和X舵不是谁比谁更先进,是在哪里打仗的问题。
北冰洋冰下,十字舵更顺手。
南海礁区浅水,X舵更合适。
德国波罗的海,X舵。
日本周边浅海,X舵。
中国南海,X舵。
尾舵外人看起来不过是设计细节,内行人看的是一套完整的战略判断:你的对手在哪里,战场在哪里,短板在哪里。
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德国人选X舵,是波罗的海逼出来的。
日本人用X舵,是因为西太平洋近岸水域。
中国现在也走到了X舵这一步,同样有自己的地理考虑。
潜艇的尾巴,从“+”变成“X”变的是四十五度的倾斜角,不变的是对自己战场的判断。
其实本来就是这样,一艘在深海巡逻的战略核潜艇,和一艘在礁区穿行的近岸攻击潜艇,它们需要的尾舵注定不一样。
合适的,才是最好的。
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