超导磁流体潜艇设计
针对中国未来磁导流潜艇的概念设计,笔者选择K级潜艇为设计母型主要基于以下几点考虑: ?K级艇线型优良,长宽比值极佳(7.5),俄罗斯建造中的第4代常规潜艇也以之为母型; ?概念设计阶段,主要考虑潜艇在磁流体推进装置推动下如何航行,选择艇体相对较小的常规潜艇可简化问题,便于比较和说明; ?我国已拥有多艘该型艇,其性能参数海军及国内造船界熟悉,有利于专业人士判别、分析。 在具体设绘过程中,笔者对K型艇艇体及上层建筑进行了适当修改并予以放大,以满足动力系统及磁流体推进器装艇的需要。需要指出的是,因为磁流体系统的超强磁场需要的电能极大,常规柴―电动力系统无法满足其功率要求;因此考虑核动力作为首选动力方案。 概念艇艇体结构采用局部单壳体和局部双壳体混合式结构,以求在固定“浮容积”不变的前提下既满足储备浮力要求,又尽可能减小水下排水量,减少艇体浸湿表面积、减少阻力、提高水下航速。耐压壳上,沿艇体长度方向设计横截面为梯形的纺梭型上层建筑,用以保护耐压壳外的各种设备。 指挥台围壳采用近似的矩形的双曲线结构,两侧设围壳舵。耐压壳体采用高强度钢,可承受水深远大于350米;壳体外敷设整体式无缝橡胶吸声材料,可保证无脱落。 尽管磁流体推进器可消除舵设备,但基于试验性的考虑,仍设升降舵和方向舵,并采用围壳舵加艇首X形舵组合。概念艇总布置方面参考美国最新型“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇(近海作战艇)武备舱、指控舱、居住舱及法国“红宝石”级攻击核潜艇(吨位相近)的反应堆舱、发电机舱,独立设计磁流体进水口结构及辅助设备舱。