注意看下面的图片,这是一艘刚刚出厂的潜艇,它尾部的螺旋桨被严严实实地包裹了起来,在它下到水里之前,包裹都是不会被打开的,目的就是不让任何人看到它到底长成什么样。
这种做法在潜艇界可以说是常规操作,那么到底为什么要这么做呢?潜艇作为现代海战不可或缺的重要舰艇,它的技术参数是要严格保密的,而要想保密,就一定不能让螺旋桨露出来。对于其它种类的舰船而言,仅凭外观所能获取的数据是非常有限的,但对一艘潜艇来说,你看到了它的螺旋桨,基本都等于看到了它的一切。
当一艘潜艇的螺旋桨展现在面前,就可以根据它的形状来推断出这艘潜艇在水下隐身时螺旋桨的最佳转速。
知道了螺旋桨的形状和转速,就很容易推断出潜艇的输出频率,有了输出频率,自然也就知道了潜艇发动机的类型和转速。而知道了这些信息,一艘潜艇在我们面前想要做到隐身就不太可能了。为什么一艘潜艇螺旋桨的形状就能够暴露它的全部信息呢?一艘潜艇想要发挥作用,首先就得保证自己不让对方发现,而阻碍自己隐身的最大问题就在螺旋桨上。
螺旋桨在高速转动的时候,会带动螺旋桨表面的水流一起转动。
根据伯努利原理可知,流体的运动速度越快,压强就越小。潜艇螺旋桨的转速很快,所以表面的水流速度也就很快,压强也就很小,而水的压强变小导致的一个直接后果就是沸点变得很低,也就是说螺旋桨表面的水流会沸腾,于是大量的气泡会随之产生,这些气泡在散开、碰撞、破裂的过程中会产生巨大的噪音,这让潜艇很容易就能被声呐探测到。
怎么解决这个问题呢?
要减少气泡,就要抑制水的沸腾,而抑制水的沸腾就要降低水流的速度,也就是降低螺旋桨的转速。转速降低了,但潜艇的航行速度不能降,所以就只有增大螺旋桨的直径了。不过,直径的增大幅度也是有极限的,于是只好在螺旋桨叶片的表面积上下功夫,而表面积增大又会导致附着于其上的水流量增加,这也会增加噪音,因此还要通过改变螺旋桨的形状来解决这个问题。如果做完了这些,还是对螺旋桨的噪音不满意,怎么办?那就只有给螺旋桨增加一个罩子罩起来了,也就是泵推。
将螺旋桨罩起来的确可以有效减少噪音,但这同时也会极大地增加潜艇的重量,所以一般只有核动力潜艇才会这么做。
不过普通的潜艇也不是没有办法,比如德国的212型常规动力潜艇,就在螺旋桨的后方安装了一个桨毂涡流扩散器。螺旋桨在转动的时候,会产生水流的偏转,这些偏转的水流会在桨毂后方汇聚并喷射出去,而桨毂涡流扩散器的作用就是将这些偏转的水流再向反方向转回去,这样一来,这些水流就不会白白浪费,而是会成为潜艇推力的一部分。
现在你明白为什么潜艇的螺旋桨上写满了潜艇的全部信息吧?
因为潜艇必须在噪音和推力之间找到一个平衡点,无论使用哪种方案来解决这个问题,最终都会体现在螺旋桨上,所以一旦我们看到了螺旋桨的形状,就可以根据这个形状来推算潜艇的一切数据。那么既然潜艇螺旋桨如此重要,为什么有些国家还是随便就把螺旋桨展示出来了呢?这个问题就不得而知了,但大多数国家还是会对潜艇螺旋桨的形状进行严格保密的。