踢館:日本潛艇竟然放棄AIP,改用鋰電池了,我們要跟嗎?

2020-12-17 騰訊網

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問:堂主一定回答哈,這個問題困擾多時了。斯特林發動機個頭不大,瑞典有單臺110千瓦的。俄軍基洛636潛艇3000噸左右,推進電機4000千瓦航速大於20節,換算10節時最多需要500千瓦功率,裝4臺就可以了,再配合多載點液氧,潛航距離輕鬆400小時四千海裡,對小國來說很夠用了。為什麼大家好多都只裝兩臺,然後還說功率不行、水下航速不高、航程不夠,日本甚至放棄治療改裝鋰電池了?難道佔一點空間如此大收益都不合算嗎,而且對於日本這種4000噸級的可以裝6臺哈。

圖:當前大家使用的斯特林發動機,主流還是單機功率65千瓦級別的。日本就是從瑞典引進的技術。

問題是如果只跑四節的話,需要的功率就是平時只用開一臺,還不用滿功率,30幾千瓦就可以了,等於功率縮小十幾分之一。

比如跑1000海裡,10節航速需要100小時時間,每小時16單位液氧;而4節航速就是250小時,但是每個小時只要1個單位液氧。這樣算下來,就是1600和250單位的差距,這可不是多載「點」液氧能解決的了。

圖:除了推進電機,潛艇還有很多其他設備需要耗電,比如說空調、照明、做飯、電子設備等等,瑞典哥特蘭級用在這方面的電力比推進功率還大。

常規潛艇這麼搞AIP,再高速度也就十節了不起了,這比最慢的巨型油輪都慢,根本不可能截擊。畢竟二戰狼群那好歹也是水面16節航速(還不是最大速度),飆車截擊10節航速的商船才能攔得住,你這10節最大航速攔截16節的商船有點想多了。

圖:潛艇最高航速都是用於發現目標後截擊,這就是魚雷射程有限導致的問題。

圖:讓常規潛艇以10節航速巡航,這是小堆AIP技術所追求的目標。但小堆也是核動力,因此必然有價格昂貴的問題,會喪失常規潛艇最大的優勢。是否裝備此類潛艇,還需要考慮更多因素。

既然做不到,那乾脆就不要考慮這個問題好了,人最重要的不是靠自己,而是要認命,理解自己能力的邊界,不要去做這種邊際效益已經不是極低,而壓根就是0的事情,就像堂主從來不考慮跟王思聰一樣借錢。

問:已經不知道踢多少次了,從來沒踢中……請問糖煮,現時火箭發射辣麼貴,成本主要是什麼,燃料還是外殼發動機,為什麼不能批量建造?俺覺得,比起做大老粗火箭,精密的隱形戰機應該更難做吧?

哪怕是論斤賣,火箭也不便宜啊……畢竟一個大運載火箭自身重量起碼也幾十噸了,雖然說是一次性的,但是速度高度比飛機都大得多,所以成本也不會比飛機低。

圖:火箭燃料只佔總成本的1%,一噸液氫20000,一噸液氧1200,加100噸液氧也不過200萬人民幣。但是即便如此,獵鷹9火箭復用的發射報價仍然是全新火箭的80%,這點小火箭詳細計算過,提前準確預測。

圖:火箭發射除了火箭本身,星箭運輸、發射場、測控、保險等都需要錢,沒錢讓你寸步難行。不說別的,3艘遠望測控船開出去,海上呆一天就是幾十上百萬,出海一次幾十天,這就得多少錢。

而火箭發動機尤其貴了,實際上像RD-170的渦輪泵就跟AL-31發動機關聯性很大,甚至可以說某種意義就是AL31打了雞血只能堅持幾分鐘的親兄弟,美國德爾塔4型火箭上用的RS-68發動機跟F-119也是親切的兄弟,一個渦輪泵就比一個飛機發動機還貴了,整個發動機的價格就更不用說了。

圖:德爾塔4型火箭使用的RS-68型氫氧發動機。

圖:蘇俄RD-170發動機,燃燒室工作壓力可以達到250個大氣壓,只能依靠渦輪泵強制泵入燃料,而它配備的渦輪泵每秒可以向燃燒室泵入2.4噸液體。大型火箭上發動機負責給燃燒室輸送燃料和氧化劑的的渦輪泵功率極大,技術要求和難度並不比航空發動機低。所謂航發是「工業皇冠」只是航空系統的說法,實際上,大功率蒸汽輪機、液體火箭發動機和它一樣難。

而且火箭本身也不是大規模工業化生產的,很多地方是採用的小批量甚至手工生產,你看看勞斯萊斯手工生產那價格多高了,這都是因為批量小均攤成本太高的問題。

圖:當前我國航天發射報價最低的就是固體火箭,固體火箭基本就是一發換了彈頭的洲際彈道飛彈,飛彈採購價格也很高,憑什麼火箭就會低呢?而且載荷也小,發射不了大衛星。

問:美軍B-2數量不足,B-52無能力臨空,為什麼不重新啟用F-117A呢?小炸彈用戰轟,大炸彈用B-2,這個組合不是好多了,還比B-21項目省錢?

F-117A能飛多遠?這就是最要命的問題。

戰略轟炸機不是載彈量大多少的問題,更要命的是航程差距巨大,而且是加油機什麼的都無法解決的航程差距。

在敵國外航行還可以靠加油機,哪怕一架飛機需要十幾架加油機接力,但是好歹能加,但是如果是深入國境的任務咋辦? 哪怕是隱身轟炸機,也要在我國邊界外500海裡/900公裡處加油,不可能在戰區內加油。

F-117作戰半徑算1200公裡,那深入敵境1000公裡作戰,哪怕一點餘量不留,也得在敵境外200公裡加油後飛入,等回程再在同樣距離加油。實際上如果考慮餘量,這種任務能執行深入敵境600公裡任務就不錯了。而且距離敵境200公裡的加油機太太危險了,很容易被襲擊損失。

圖:第二次海灣戰爭時,美軍加油機飛行員這麼寫道:震懾作戰結束後,加油機就伊拉克境內部署了下來。現在伊拉克空軍幾乎絕跡了,我們也沒怎麼遭遇高射火力,可以輕鬆在伊拉克全境飛行,直接飛到正在執行轟炸或巡邏任務的F-16、F-15和A-10戰鬥機上方給他們加油。他們要做的僅僅是向上爬升3000米與加油機對接,而不用像之前那樣離開戰區飛上80-160公裡才能加上油。要知道,對手僅僅是伊拉克而已。

戰略轟炸機的優勢就是高度的靈活性,尤其是在目標周圍沒有空軍基地、沒有戰鬥機掩護的情況下,從北美直接起飛能直接深入敵國腹地。這個能力除了艦載機能取代一部分,其他啥都做不到。

圖:B-52從關島出發,對我國進行試探性飛行,再返回關島基地,全航程約6000公裡,只有戰略轟炸機可以自己飛完。

圖:B-2從美國本土北部空軍基地出發,在蘇俄西伯利亞飛彈發射車基地轉一圈再返回,總航程就是16000公裡,加上搜索過程可能要到2萬公裡。整個過程空中加油2次,轟炸機自己也得有1萬公裡的航程才行,而B-2最大航程是11000公裡。

問:堂主,雖然我們的航母不前出遠海,可以依靠水潛和岸基反潛機進行反潛,但是我們的岸基反潛機速度那麼慢,還有備航時間,肯定不如艦載固定翼反潛機好用啊,再加上未來我們遲早要走出去,是不是現在該對未來的反潛機進行預研製了呢?如果需要專門的反潛機會採用什麼平臺,是類似X-47B的大型隱身無人機,還是在預警機基礎上改一個型號?

美國人其實也一直在考慮這個問題,隱身飛機普及以後,以前在戰線後安全地帶活動的加油機、預警機、反潛機該怎麼用?面對隱身飛機的突襲,這些笨重的大型平臺生存力極度下降,所以美國人才搞了之前說的穿透性制空平臺計劃。

前幾年也提出來要搞飛翼式隱身加油機,有B-2那麼大,這樣才能在正常戰場後方為飛機加油,不會明晃晃的就被發現然後一次隱身戰鬥機突襲就搞定。

圖:飛翼加油機概念圖。

預警機是要直接介入第一線高強度戰鬥的,所以優先搞了。而反潛機在過去是處於完全安靜環境下的,畢竟無論是德國人還是蘇聯人都不可能在大洋上有一架戰鬥機,所以用什麼大慢笨平臺都行。

圖:美國P-3C大家都很熟悉了,英國獵迷反潛機也是類似的笨重大傢伙,毫無機動和空戰能力,就因為無需面對空中威脅。

美國人因為冷戰後威脅降低,所以退役了S-3反潛機,主要靠直升機執行艦隊反潛任務。而隨著未來對抗強度提高,反潛機有很大可能重回航母甲板,現在搞的黃鯛魚平臺也是準備通殺航母支援用機,我國未來的需求也比較類似。

圖:MQ-25取代全能的X-47B,主要因素是航空管制、地勤保障能力跟不上,無人機難以與有人機共同部署,所以降低難度只選了加油任務。當前F-18也可以通過帶反潛魚雷參與反潛作戰,無人機帶聲吶浮標吊艙可以做的更多。

圖:以往反潛機需要單獨研製,因為需要用磁探儀在超低空精確定位潛艇,以及空投魚雷和聲吶浮標,高度太大一個是會摔壞,另一個會無法精確控制落點。從P-8A開始,聲吶浮標已經精確到可以取代磁探儀,而且魚雷可以滑翔入水,聲吶浮標帶衛星定位,反潛機也可以只在中高空活動,這樣對飛機平臺的要求就簡單多了。未來,美國人打算用無人機帶磁探儀配合P-8A。

問:堂主大大,能不能能講一下CF-105,看介紹這玩意渾身都是黑科技,以當時加拿大的能力真能搞性能這麼強悍的截擊機?如果加拿大航空工業真的這麼厲害,為何除了CF-105之外從沒有聽說過搞出過其他飛機項目?

因為北約存在啊……而且還有盎格魯-薩克遜五眼聯盟,大家麻和美國基本上算是一家人,他的航空工業並不是單純建立在加拿大自己工業的基礎上,而是和美國、英國聯合起來做的。

圖:加拿大的CF-105截擊機。

CF-105計劃的是用英國羅爾斯羅伊斯的奧林巴斯,初期用美國普惠的J-75發動機,剛好跟英國自己的TSR2計劃和美國的F-105/F106通用。火控系統是美國休斯公司的MX-1179,和F-106的火控完全一樣,實際就是美英技術聯合的產物。

圖:CF-105三視圖,該機採用無尾後掠翼布局,雙發動機,空重22.2噸,最大起飛重量31噸。僅從外形而言,CF-105的無尾後掠翼布局風險就很大,不過畢竟是沒服役的型號,一共試飛了70小時而已,怎麼吹都死無對證。

加拿大的龐巴迪公司很有名的,他的灣流等系列的支線客機一直是世界市場的主要玩家,加拿大也是世界水上飛機的最大供貨商。

圖:你不知道加拿大龐巴迪的利爾噴氣系列、挑戰者系列、環球快車系列公務機,那說明你一定沒有十億元以上的財產,所以買不起公務機。

CF105以後不做戰鬥機,還是因為單個作戰飛機的開發成本暴增,這個情況下連英國都放棄了自己的主力作戰飛機開發,更何況是加拿大。

圖:CF-105奇葩的座艙開蓋方式,這可能是加拿大人非要自己創新,又沒有相應的技術能力和眼光,結果就搞成這種廢柴。

問:前幾天看了堂主解答瑞典的問題,不禁想起瑞典曾經強大到把波羅的海作為它的內湖,可為何在和俄羅斯爭霸的時候最終會輸掉?是彼得一世的改革讓俄羅斯更強大,輸掉戰爭只是正常的國力強弱比較的結果,還是人為因素導致的歷史偶然?或者說,導致這個結果的因素是什麼?

瑞典的強大,本質上原因不是他自己強大,而是對手太孱弱了。

圖:瑞典帝國(1611年至1721年)版圖,這一時期瑞典曾晉身歐洲列強之一,在近代史上又稱為帝國時代,直到18世紀大北方戰爭後地位被俄羅斯帝國取代。

瑞典崛起的時候,莫斯科大公國還沒到波羅的海沿岸,還在忙著對抗西邊和南邊的韃靼人,還有防禦西邊波蘭人的進攻。

圖:17世紀早期,俄國人正在撿瑞典人不要的土地,17世紀後期開始奪取今天聖彼得堡附近地區,18世紀前期就是俄國人打崩瑞典人的歷史了。

而波蘭從極盛開始衰落,一邊在白俄羅斯方向和莫斯科大公國對抗,一邊烏克蘭方向哥薩克又逐漸開始造反。

圖:1619年的波蘭-立陶宛聯邦,這是它的鼎盛時期,還佔領了俄國首都莫斯科,所以說平獨鎮露大波波絕非空話。1648年發生了歷史上最大的哥薩克暴動,然後1655年瑞典帝國入侵,後者受到特蘭西瓦尼亞公爵拉科齊·捷爾吉二世和布蘭登堡選帝侯腓特烈·威廉軍隊的支持。之後他還受奧迪曼帝國威脅,所以沒法對北方投入太多精力。

德意志打得像一鍋粥一樣,弱雞普魯士只能窩在家裡瑟瑟發抖。

圖:瑞典帝國前期正是30年戰爭時期,歐洲各方都在今天德國區域內交戰。

這個情況下,唯一完整統一又沒有陸上安全風險,部隊又動員起來的瑞典,自然就強橫起來了,一路打下波拉美尼亞,控制了大量的領土和人口,再轉化為戰鬥力,維持了在波羅的海的強勢。然而等到俄羅斯擴張強大,它擁有瑞典幾倍的體量,長期戰爭打下來就把瑞典給耗死了唄。

迷你踢館

問:堂主,最近的新聞說毛子把一架打過仗的功勳蘇34送去當教具了,請問這個教具是什麼概念,已經退役了也不能出航?就一架飛機那麼點東西能有多大教學價值?

號稱330次任務,這個對於蘇聯飛機來說真不小了,加上敘利亞前線的維護水平,可能確實不太行了。

圖:被拆解的紅色25號。教具就是拆解後讓學生們看看飛機的結構。蘇-34尤其是紅色25等的早期產品質量並不好,俄國人自己是這麼說的:空軍地勤部門的一位軍官說,「很難稱蘇-34轟炸機是批量生產的飛機。16架飛機每架都出現不同的問題。例如輔助系統的電動機或許裝在機身的一邊,也許裝在另一邊,可按照技術手冊,它應當裝在第三個地方」。他說,工廠組裝也不好,焊接得十分粗糙。問題最大的是第一批的兩架飛機,從2006年起就在利佩茨克的一個機場放著,根本沒法用,一直停在機場當裝飾品。同時他也承認,2013年給沃羅涅日軍事基地的最後3架飛機就好多了。

問:堂主,德國在諾曼第登陸之後很快就搞出了V1飛彈,如果德國在這期間,用V1飛彈和轟炸機對英國港口進行布雷,不能起到封禁英國人的目的嗎?出海攔截也不容易吧

V1的精度很低,而布雷需要一定的水雷場密度,不能精確設定落點就只能堆數量,會把德國搞破產的。V1累計生產不超過3萬枚,用來持續封鎖一個港口還差不多,最合適的就是瑟堡港。但是在盟軍佔領瑟堡之前,德國人就已經無法趕他們下海了。

問:堂主,巴基斯坦買4艘054A有多大助力,對於印度這樣有航母的國家,四艘護衛艦對它的威脅大嗎?

哪怕對抗不了,自己也得有海軍嘛,弱勢海軍其實對抗的想法沒那麼大。

圖:巴基斯坦買的是054AP,主要用途是替代到壽的老艦。巴海軍對護衛艦的要求就是近岸海域巡邏反潛,提供空襲早期預警,所以對戰鬥力要求不高。

問:踢館,空泡技術可以極大的加速魚雷,有沒有可能把空泡技術用在潛艇和水面艦艇上。

有吹這個牛的,說要研製100節航速的潛艇……實際聽聽就好,這個航速毫無隱蔽性可言,你再快能快得過天上飛的反潛機嗎?

問:堂主,一直說航母載機起降時要高速迎風,才能讓載機帶重彈滿油起飛,那與低速能差多少的載油和帶彈量呢?還有,黴菌的核航母彈射起飛也要高速迎風嗎?給個迷你就感謝萬分。

老的航母上基本上至少能差20%的起飛重量,160節真空速起飛少40節風速,達到同樣速度重量差了40%。

C13-2彈射器基本上實現了大部分飛機的無風起飛需求,當然新的超級蟲和F-35C還是有點麻煩,這也是搞電磁彈射的根本原因。

圖:尼米茲的C-13-1彈射器的包線圖,縱軸是重量,橫軸是速度,曲線上的數字是蒸汽控制閥設置壓力。同一壓力下,速度低27節,彈射重量從10萬磅增加到46萬磅。

問:堂主,所謂輕重武器的分類依據是什麼,是武器本身的質量,還是它們發射的彈藥的重量,還是它們造成殺傷的嚴重程度?

主要還是殺傷和射程的水平,有的射程大彈重小,有的彈重大射程小,都需要考慮。

圖:40mm的榴彈發射器,依舊算輕武器;而25毫米的大毒蛇,妥妥的重武器。

問:為什麼二戰時很多要求官兵有來有回、有進有退的軍事行動都採用滑翔機,而不是使用有動力的飛機?比如營救墨索裡尼的橡樹行動、破壞希特勒控制的挪威重水工廠等行動?

營救墨索裡尼不是滑翔機啊,那可是正經有發動機的小飛機。至於襲擊重水工廠,是為了降低飛機噪聲對突擊的影響,事後撤退是指望走峽灣的。

圖:德軍營救墨索裡尼時,突襲的傘兵搭乘DFS-230滑翔機,它有減速傘協助降落,隱蔽性好。送墨索裡尼離開時,採用的是兩架菲斯勒「鸛」式偵察機,滑翔機是沒法自己飛走的。

問:堂主,圖95的對轉渦槳和安70的對轉槳扇原理和結構是一回事嗎?

傳動系統結構設計是一樣的,只是安70發動機需要的扭矩和轉速都相當大。

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