官宣：相当科幻的039C潜艇服役，领先欧美采用“盖帽”围壳指挥塔

7月18日上午，中国海军在报道海军某潜艇大队强军建设发展时，从画面中能够看到背景墙上呈现的是一艘潜艇、悬挂彩旗正式装备服役的画面，而这艘新型潜艇就是此前流传中的039C型AIP潜艇。

其实关于039C型潜艇的消息早在两年前就有出现，但当时这艘围壳相当科幻的潜艇因为此前从未出现过，而且当时的状态很像是某型试验潜艇，所以就算这艘代号039C的潜艇隔三差五的出现在网络上，但是谁都没想到这艘外形很是科幻的潜艇，两年后真的服役了。

虽然现阶段官方还未正式公布039C型潜艇的存在，但是从其整体艇型和发展结构来看，039C应该就是海军现役039B型AIP潜艇的深度改进型号，换装了更先进的大尺寸可变距声呐系统、和输出功率更强劲的AIP系统，并对自动化系统和武器系统也进行了相应升级。当然最引人瞩目的就是相比039B的常规围壳指挥塔而言，039C采用了一种此前从未出现过的新型围壳外形设计，形状就像是在传统的围壳上带了一个帽子似的。

其实这个盖帽状的围壳，并不是胡乱设计的，而是经过大量流体试验后的产物，其相比传统的围壳主要有以下四大优势：

一、首先能够看到这个“盖帽”形状的围壳指挥塔，相比之前的039B和大部分常规动力、乃至核潜艇的围壳上部尺寸更大，更大的围壳内部空间，除了能够增加艇员进出的活动空间外，也为围壳指挥塔内布置更多的电子设备提供了充足空间。

比如现代潜艇已经成为主流的光电桅杆、通气管、常规动力潜艇的动力通气管、卫星通信天线等诸多天线都需要较大空间容纳。那么对于传统的潜艇而言，要像同时容纳这么多的设备，整个围壳指挥塔的结构就会设计得比较大，也就增加了航行阻力和航行噪音，但是又不能取消。

反观039C型潜艇的围壳指挥塔顶部，空间非常充足，这就为其同时容纳更多的通信管道留足了空间。但是更大的围壳指挥塔表面积更大，航行阻力和航行噪音也就更大，所以就需要对潜艇的围壳外形进行特殊设计和改进。

二、潜艇的围壳指挥塔虽然尺寸相比潜艇艇身尺寸小得多，基本上只占整艘潜艇表面积的4%左右，但是其产生的航行阻力却相当于潜艇的航行阻力的20%左右，特别是表面积更大的围壳指挥塔产生的航行阻力和水下噪音更大。这除了围壳指挥塔和艇身之间衔接不是很圆滑，会产生较为明显的航行阻力和航行噪音外，还有就是艇身直径都比较大、但围壳指挥塔为了降低航行阻力设计得都比较窄，所以在围壳指挥塔和艇身连接侧面就会产生较大的马蹄形涡流，继而产生较大的航行阻力和水下噪音。

解决航行阻力和航行噪音较大的方法，除了指挥塔进行“填角”处理，水流经过填角使得水流向上抬，继而产生涡流外，还有就是围壳设计的可以和德国212型潜艇一样特别宽大，特别是经过圆滑塔身融合设计，也可以直接消除围壳指挥塔和艇身之间的夹角，从根本上消除围壳指挥塔侧面的马蹄形涡流，继而降低航行阻力和航行噪音。

但是围壳指挥塔设计得很是宽大除了航行阻力更大外，还有一大缺点就是产生的尾流更大，对艇身较短的潜艇而言，除了会增加航行尾流外，还有就是会降低艇体尾部的方向舵舵效，所以围壳指挥塔很是宽大的212潜艇采用了X型尾舵，来避免围壳指挥塔产生的尾流影响。

所以可以看到最新的039C型潜艇，虽然整个围壳指挥塔设计的相当科幻，但是其指挥塔和艇身连接处仍然宽度较窄，而且最前端也有“填角处理”，这样围壳指挥塔产生的航行噪音就会较小，同时围壳指挥塔上半部分尺寸较大，也为容纳更多电子设备留足了空间。

三、039C的围壳指挥塔如果只是为了增加内部空间和降低航行阻力和航行噪音，其实完全没必要设计这么科幻的流体外形。其实这个很是科幻的围壳指挥塔还有一个很重要的作用，在解释原理之前，首先要明白军舰上的围壳指挥塔的作用是干什么的？除了很多人都比较熟悉的出舱观察、水面航行指挥外，围壳指挥塔在水下航行时，还有一个很重要的作用，就是用于稳定潜艇水下航行姿态。

因为海浪是不断涌动的，所以对于水下航行的潜艇而言，尾部的方向舵可以用于保证潜艇的前行航向姿态稳定、以及操纵潜艇改变航向。但面对来自不同方向、特别是横向的海浪涌动时，由于潜艇的艇型基本是圆柱流线型结构，在遇到横向海浪时很容易发生侧翻，所以在这个时候，伸出艇身外的围壳指挥塔，就能够在水动力作用下，自动使得潜艇艇身回正。那么从力矩角度来说，围壳指挥塔高度越高，产生的回正力矩就越大，潜艇在复杂海况下的航速就越高。

但是前面也说过围壳高度越高，就会增加表面积，继而产生更大的航行阻力和航行噪音，所以039C的围壳指挥塔采用了外形很是科幻的盖帽设计，这个盖帽设计在水下高速航行过程中，由于其特殊的流体力学设计，突出的盖帽能很好的“勾住”水流，减少水流绕“围壳顶部”的绕流速度，增加了回正力矩，使得潜艇围壳指挥塔高度更低、水下航速更高（毕竟039C增加了AIP系统输出功率、水下航速可以更高）；或者在同样回正力矩要求下，可减少围壳指挥塔表面积，降低航行阻力和航行噪音。

四、潜艇在水下航行，要想增加水下机动性，除了尾部的方向舵外，还要在艇艏或者围壳指挥塔上设计艇艏舵或围壳舵，来提升潜艇水下航行机动性。但艇艏舵由于更靠近艇艏布置的声呐，自身产生的噪音会影响声呐探测，而且因为艇艏舵伸出艇身之外，在靠泊时也无法紧挨泊位，实现稳固靠泊。

所以大部分潜艇还是更喜欢围壳舵，但是围壳舵距离水面更远，在水面航行状态用不到，在水下航行状态时，因为其距离处于艇艏和艇艉中间，相比艇艏舵力矩天生就小，所以为了增加水下航行机动性，就要增加围壳舵的尺寸，继而就会增加围壳指挥塔的航行阻力和航行噪音。

所以039C的这个盖帽设计，除了能够增加航行稳定性外，还有一大好处就是其顶部的盖帽能够很好的勾住水流，在水流高速流过时，对围壳指挥塔产生一个更为明显的向下或者向上力矩，也就能够进一步增强039C潜艇的水下机动性。

至于为啥039C潜艇不采用苏联潜艇采用的流线型围壳设计，也是有原因的：

相比美英等国潜艇普遍采用的大直角围壳指挥塔，会在高速航行时产生较大航行阻力和航行噪音外，早在上世纪60年代，苏联就在其最新研制的潜艇上采用了和艇身完美融合的低高度、流线型围壳指挥塔结构设计，由于其围壳指挥塔和艇身之间完美融合，不需要填角处理，也不需要围壳加宽处理，所以从降低航行阻力和航行噪音方面来说，是有极大好处的，所以能明白为啥苏联的核潜艇水下航速一直比美国核潜艇高的原因了吧。

可以说是苏俄潜艇采用的这种流线型围壳指挥塔设计，曾是我国诸多军迷爱好者对于下一代潜艇最为希望的设计方向，但是现实情况确实039系列潜艇改进型号再多，也从未见到有这种流线型围壳指挥塔出现。原因除了这种围壳指挥塔对于加工要求更高外。还有一大缺点就是低矮的围壳指挥塔产生的航行稳定性不够，所以高度降低了整个围壳指挥塔的长度就要增加。但低矮、加长的围壳指挥塔在水下高速航行时会产生更大的摩擦阻力，在水的粘性阻力下，整艘潜艇仍然会产生不明显的航行阻力，最终看似流线型的减阻设计，实际上航行阻力并没有降低很多，只有航行噪音能够大幅降低。

那既然能够降低航行噪音，为啥我军仍然不采用呢？这里面就涉及到加工精度高低了，苏俄潜艇普遍都是双壳体结构，内壳体是耐压壳体，使用强度非常高的钢材加工制造，但外壳体并不承压，属于非耐压壳体，可以使用更软的钢材制造。但更软的钢材抗变形能力差，内外壳体之间的排水孔数量不能太多，否则航行阻力和航行噪音仍然很大，所以苏俄的双壳体潜艇外壳的钢材仍然刚性和内部差不多，自身抗变形能力强，所以可以不用开设更多的排水孔。

但是对于我国而言，我国的潜艇虽然还是采用双壳体结构设计，但是我国的潜艇高强度钢材制造和加工技术相比苏俄还有一定差距，这也就使得我们并不能用较高强度的钢材，加工出能够将围壳指挥塔和艇身融合一起的圆滑过渡部分，所以这也是我国为啥潜艇没有采用流线型围壳指挥他的原因所在，当然这个差距对于美英等西方国家同样存在，全球范围内，潜艇高强度钢材制造和加工技术，一直是苏俄独霸。