瀚海狼山:潜射洲际导弹的发射筒和潜艇耐压壳是如何协调的?

2018-12-23 08:14:29   





我们都知道,水下的压力是很大的,物体在海平面以上,只承受一个自然大气压,也就是相当于一平方厘米承受一公斤的压力。但是这个压力人体一般感觉不到。潜艇下潜到水下,每下潜10米,相当于增加一个大气压。潜艇下潜到1000米深度时,相当于表面每平方厘米都要承受101公斤的压力,而潜艇总表面巨大,特别是战略核潜艇,他的外表总体积,会高达数千平方米,因此潜艇受到的总压力就相当惊人了。
所有的潜艇都不是任何表面都直接承压。不论单、双壳潜艇还是单双复合壳体的潜艇,真正承压的只有耐压壳。凡是不承压的部分,都是有自然进出水口直接将海水引人,达到内外平衡,来防止压扁非耐压壳的部分。比如目前所有潜艇上突出的围壳,都是自然灌水不承压的,甚至升降舵下表面都有进水口,以防止被压扁变形。
潜艇耐压壳体是指潜艇潜入水下,能承受深水压力,并具有良好水密性的艇体。是潜艇的主体结构。通常以横舱壁将其分隔成5到8个密封舱室,内设各种设备、武器装备、生活设施和操纵指挥部位。



耐压壳一般由高强度钢质壳板、端部舱壁、肋骨和横舱壁等构成。壳板和端部舱壁是保证潜艇强度和水密的主要构件;肋骨呈环形,横向地布置在耐压艇体内部,称内肋骨,或外部,称外肋骨;横舱壁是壳板的支撑结构,并起分隔舱室的作用。壳板与肋骨、壳板与横舱壁之间的连接,通常采用焊接。耐压体中间部分呈圆柱形,在艇首、尾部分直径逐渐缩小,呈截头圆锥形。艇体横截面为圆形。现代潜艇耐压艇体强度,可保证潜艇下潜到300米到1200米。
不论常规潜艇还是核潜艇,鱼雷舱一般都是在耐压壳以内的,而鱼雷发射管本身也是耐压壳的一部分。对战略导弹核潜艇来说,情况就比较复杂了。对吨位在2万吨以下的战略核潜艇,潜射导弹的发射筒都是直接穿透耐压壳的,也就是主体在耐压壳以内。但由于大多数潜射导弹的发射筒长度都超出耐压壳的直径,因此超出的这一段,也是耐压壳的一部分,两者焊接密封在一起。外观表现就是有龟背。在耐压壳内部的发射筒的这一段,一般不需要做的特别坚固,强度远远低于耐压壳,因为发射时的深度都不会超过100米。



但是像苏联时代研发的世界最大的台风级战略核潜艇,他的耐压壳居然有3套,在内部呈现品字型布局。台风一共有20个潜射导弹发射管,他们都不在3套耐压壳之内,这要求每个发射筒本身的强度就必须做的和耐压壳强度一样,才能保证下潜到200米以下仍然不会压坏发射筒和内部的导弹。这样每个发射筒本身就是一套单独的小耐压壳。
战略核潜艇一般在25米到45米深度发射导弹。大多数一般在水下30米深度,以2节左右的速度航行,导弹置于发射筒内。发射筒垂直装于潜艇中部,有的在耐压壳体内部,有的则位于耐压壳体与非耐压壳体之间,有的独立承压。在30米水深时,发射筒盖外承受约4个大气压。此时要想打开筒盖十分费力。必须先用高压气进行筒内增压,使筒内外压力大致相等后,便可轻易开启筒盖。为了防止开盖时海水涌入导弹发射筒,筒口上安装了一层水密隔膜在潜射导弹上面。



发射时经过充气和填注少量海水,导弹外围与大海海水压力相等。此时电爆管起爆,点燃发射筒地底部的燃气发生器,产生的高温高压气体从发射筒底部喷人筒内,将导弹穿透水密隔膜向上推出筒外,直到飞出水面后导弹点火升空。而海水则迅速灌入已经空了的导弹桶,发射完毕的导弹桶会很快关上外边的耐压盖。桶内的海水只能回港后再抽干。