上进行了重大革新,放弃了传统的船型线形,转而采用对这个时代来说相当新颖的雪茄形艇体设计。具体做法是在潜艇圆柱形的耐压壳体上方增设一层非耐压结构,形成一道从艇艏一直延伸到艉部的梯形隆起。
海伦娜一直非常佩服*********·凡尔纳那惊人的想象力,在他的经典科幻小说《海底两万里》中,凡尔纳这样描述尼摩船长驾驶的“鹦鹉螺”号潜艇的外形:“船是很长的圆筒形,两端作圆锥状,像一支雪茄烟。”这种外形酷似雪茄的线形在拥有较低的水下航行阻力的同时,还部分兼顾了水面航行的要求,是一种相对折中的艇型设计。
在上个位面的二战中,德国曾在更加激进的水滴形艇体。这种线形拥有比雪茄形更低的水下航行阻力,在沃尔特博士设计的过氧化氢汽轮机,上个位面中的过28节的水下航速,这在当时着实是一个骇人听闻的成绩。
不过高大上的水滴形其实也有不少缺点:它不仅制造工艺相对复杂,而且内部空间的利用率也相对较低,水面航行时还容易出现埋艏现象。综合权衡下来,海伦娜认为如果潜艇的水下航速不超过20节的话,水滴形相对雪茄形的减阻优势并不明显。
事实上,在后世的常规潜艇设计中,雪茄形和鲸鱼形都是很常用的外形,而水滴形和拉长水滴形则更多地被用在水下航速更高的核潜艇上。而且在使用雪茄形线形之后,势将燃油舱、浮力调整舱等可以与海水直接接触的设备,布置在耐压壳上方的非耐压结构内,从而节约耐压壳内部的空间。
除了水下线形的优化之外,新型潜艇的动力系统也进行了重大革新,主要体现在其传动系统的结构上。早期的潜艇在水面航行时,柴油机发出的动力会在分流机构中分成两股,一股进入减速器带动螺旋桨,另一股则用于驱动发电机给蓄电池充电。这种柴油机通过机械连接,直接带动螺旋桨的传动模式就是直接传动。
使用直接传动的潜艇在水面航行时拥有较高的传动效率,但也存在一系列的缺点。首先减速器工作时会产生较大的机械噪声,这会增加潜艇在水面及通气管状态航行时暴露的概率;其次是柴油机产生的动力是通过机械装置分流的,不易在驱动螺旋桨和驱动发电机之间灵活分配;最后是机械传动结构本身需要占用一定的空间和重量,影响了发电机和主电动机功率的提高,对提高充电速度和水下航行速度不利。
为了克服上述这些缺点,海伦娜要求传动的模式,即在水面或者通气管状态下,柴油机直接带动一台大型电动机发电,发出的电力一部分直接用于给电池充电,另一部分则用于驱动潜艇的电动机,进而带动螺旋桨推动潜艇
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