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图注:“拉达”级潜艇用的就是标准的“十字”型尾舵
“X”型尾舵目前比较流行,像日本的“苍龙”级,德国的212型等很多先进潜艇,都用的是“X”型尾舵。“X”舵的优点是舵叶可以做的较长,容易取得较为理想的展弦比,从而提高尾舵的操纵效率。由于4个舵面都能参与潜艇机动,每个舵面兼有垂直舵和水平舵的双重功能,所以舵面效率很高,采用差动控制时,还可以进一步提高舵效,而且即便有一两个舵面损坏,也能保证对潜艇的操纵。
“十字”形尾舵属于传统设计,即水平操纵面控制上浮下潜,垂直操纵面控制转向,优点是结构简单、技术成熟可靠,制造难度较低,甚至无需自动化辅助系统,只使用人工操作也能很好的控制。缺点就是只有两片舵面参与机动,舵效较差,为提高操纵效率,只能增加舵面的纵向和横向尺寸,使得舵面尺寸可能超出潜艇的外径,在浅水区活动时容易擦碰水底造成损伤。
图注:德国212A型潜艇采用的“X”形尾舵
相对于“十字”形尾舵,在同等条件下,“X”舵的工作效率能高出20%~30%,这意味着在航速相同、舵角相同的情况下,使用“X”舵的潜艇纵倾角和深度变化率会更大,潜艇急剧变向、变深的效率更高,可以大大提高潜艇的灵活性和水下机动性。不过,“X”舵的操纵比较复杂,需要计算机辅助才能完成,稍有偏差就会导致潜艇失去稳定性甚至倾覆。而且一旦自动操舵系统失效,转为手动操作比较复杂,4片舵叶需要4个人来协调操作。总的来说,“X”型尾舵优点更多,属于未来发展趋势。
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