本文为中航传媒出版社独家授权自媒体“王铭苇”发布，抄袭必究！

ICEX 2011演习期间，在北极点破冰上浮的“新汉普郡”号核潜艇。

俗话说：百人百态，千人千面。潜艇“脸”其实长在背上，就是那个象“驼峰”一样的东西，“驼峰”的全称叫潜艇指挥台围壳，英文名是SAIL或FIN，台湾地区管它叫帆罩，我们通常简称围壳。围壳不是水密的，作为是潜艇上最大的水下附体，负责潜艇的通信、指挥、通风等等功能，围壳远离潜艇的平衡中心，对潜艇水下运动的影响很大，以德制209型潜艇为例，围壳只占湿表面积的8.84％，高速航行却产生12.71％的总阻力。其实对于高速的核动力潜艇来说，围壳的影响还要大。按理说，现代潜艇的水下性能越来越好，围壳似乎应该取消了，可实际上，世界上目前还没哪条潜艇取消围壳，而且，随着潜艇技术的发展，特别每一次跨越式的发展，都得在围壳上做文章。下面，让笔者带您去看一看那些有趣的围壳，聊聊围壳里面藏着的秘密。

霍兰潜艇，上面那个与“愤怒的小鸟”很象的玩意儿就是最早的围壳。那位戴礼帽的先生就是现代潜艇之父霍兰先生。

早期的潜艇很不完善，形状上就和农民企业家们发明的一样五花八门，无论多奇葩，设计师们都忘不了在最高处设一个人员出入并通风换气的地方，毕竟“人往高处走，水往低处流”“站得高看得远”等基本常识是不好反着来的。早期的潜艇并不完善，一直到一个病歪歪爱尔兰人的出现，这个爱尔兰人与英国人不共戴天，他想发明一种水下船来消灭英国皇家海军，很多波折，很多困难之后，在1900年，这个爱尔兰人设计的潜艇终于被美国海军采用，并且首批建了6艘，这个爱尔兰人名叫霍兰，被公认为现代潜艇之父，他造潜艇的地方现在是通用动力公司的电船分厂。

1912年的美国潜艇F-1号，围壳高度太矮不利观察，干脆加上临时建筑。

霍兰潜艇已经具备了柴电潜艇的雏形，水面上由内燃机驱动并为蓄电池充电，水下用蓄电池驱动螺旋桨航行。那时候还没有声呐之类的水下探测设备，潜艇必需得不时上来看看，霍兰设计潜艇的上面，设置了人员出入并进入观察的出入口，已经有现代潜艇指挥台围壳的影子，围壳前方是一个流线型的鸟嘴一样的东西，大约是考虑到降低阻力和上浪，这装置应当算最早的指挥台围壳填角吧。

潜艇出现后，世界各海军强国都很重视，掀起了一波造潜艇的热潮，有些潜艇基本上就是山寨霍兰的潜艇，比如1904年，沙俄海军上尉布勃诺夫建造了俄国第一条潜艇“海豚”号。早期的潜艇都很小，大约只有不到20米长，围壳也很低矮，非常不利于观察水面的情况，所以在水面航行时很吃力，有时甚至要搭一个临时建筑。

视线不好，不利观察其实还不是最大的问题，要命的是早期潜艇的围壳低矮，常常被海浪和其他船掀起的大浪打进围壳造成沉船事故。这种事，美国、俄国、日本的早期潜艇都发生过，由于出口狭小，人员多数都逃不出来，毕竟海水从天而降，迎着海水逃命是没出路的。1920年前后，一艘美国潜艇也被行船掀起的涌浪打进围壳，大量进水，全艇履灭之际，艇长还算聪明，与直觉相反的是，他果断的封死了舱口盖，并指挥机电长打开舱底泵排水，才救了全艇十几号人的生命。但这样的例子并不多。

二战时期，德国海军曾为潜艇配备强大的防空火力，试图与反潜机对抗，图为U － 441潜艇

为了提高舱口的防浪性能，为指挥员提供更好的视野，随着潜艇排水量的加大，设计师们采取的措施很简单却有效，那就是提高围壳的高度，后来，潜艇的功能不断加大，在围壳里安装了潜望镜之类的东西，以便于鱼雷攻击和隐蔽，这时的围壳发展趋势总体上是越造越大，越造越高，为了防空的需要，围壳上还要架设高射炮之类的东西，甚至能塞飞机进去，二战时期的日本人就这么干过，当时的潜艇水下速度还不快，也就10节左右，围壳对潜艇机动性的影响还不算突出，大点就大点吧。二战末期，荷兰人发明了潜艇通气管，为了给通气管提供空间，围壳更大了。

日本海军二战时期研制的潜水航母伊-400号，其围壳因为容纳了机库，所以大得无以复加。

二战之后，人人都期望和平，但和平并未自动降临。上世纪50年代，潜艇技术迎来了两个技术上的飞跃，核动力和水滴型外形。我们先说说水滴型潜艇，潜艇要什么形状才能取得最高的水下航速，二战时期的德国人凭着仿生学的直觉，认为潜艇应当像鱼一样，美国人却不这么看，美国海军水下战研究中心的科学家们，在风洞（我没写错）里和大卫泰勒航模试验水池进行了大量的试验，最终认定，滴落的水滴的形状才是水下航速最快的形状，从量化的指标来看，潜艇外形光顺，圆头加上一个尖尾，长宽比约7：1是最理想的，他们建造了一艘外形和水滴差不多的潜艇来验证他们的理论，这就是著名的“大青花鱼”级潜艇，“大青花鱼”是一条试验潜艇，进行了多次的修改，靠从美国国库里“借”来的20吨白银，安装了能量比极高的银锌电池，史无前例的把潜艇的水下航速提高到了33节，速度上来，新的问题也来了。美国人发现，水下高速航行的潜艇，在转弯打舵的时候，会产生严重的横倾，如果打舵不合适的话，甚至产生很大的摇摆仍至翻滚，这可是要命的大问题，潜艇大深度下航行其实是在一条很窄的通道里航行，如果超过最大深度，压破了耐压壳和管路，有可能造成艇毁人亡的结局。

“洛杉矶”级潜艇围壳其实很窄，基本上相当于一个大号的垂直舵

原理这里就不细说了，问题根源还是在围壳上，美国人在“大青花”鱼的围壳后加了一段很少见的围壳垂直舵，试图解决这个问题，但效果不显著，后来只好在使用条令提出限制，所以美国潜艇水下横向机动性一直不容乐观。

“大青花鱼”号是世界上第一艘水滴型的潜艇，这是其围壳后面加装的围壳垂直舵，用来解决高速转向时有可能的大幅横倾。

潜艇技术的另一个突破是核动力，核动力潜艇水下航速高，机动性好，最重要的是不需要上浮水面为蓄电池充电，美国人曾经试图取消潜艇的围壳，后来发现利远小于敝，于是便在减小围壳上下功夫，因事故沉没的“长尾鲨”号是其实是一型非常经典的潜艇，后来几十年的美国攻击型核潜艇基本上都是按着“长尾鲨”级的路子来。

“大青花鱼”号的总布置图

上世纪70年代初，美国人开始搞“洛杉矶”级潜艇，在核海军之父里科弗上将的坚持下，“洛杉矶”级必须是一型高速潜艇，核反应堆的功率有限，想提高航速，只能在降低阻力上下功夫，美国人先是想到压缩人员的生活空间，所以“洛杉矶”级的居住条件出名的差，每个人一张床铺都保证不了，三个人要睡二张床，所以有了“热铺”的说法。有研究人员一拍脑袋，围壳那么大，又碍事，又影响平衡，取消了行不？经过周密的计算，没有围壳，至少能提高航速1.5节，这可是了不起的进步，水下对抗，航速非常重要，这就如同警察追小偷，百米快0.1秒就是胜利。方案都提了出来，为“洛杉矶”级装一个可折倒桅杆一样的玩意儿，上面装天线、雷达、潜望镜，方案很精彩，结果很悲剧，胡扯，玩没玩过潜艇？结果洛杉矶级围壳还是保留了下来，只是尽最大可能变小变窄。

苏联潜艇的漂浮救生舱示意图，把这玩意塞到围壳里，围壳能小吗？

“阿库拉”级围壳前部安装的非声学跟踪装置的细节，这些传感器主要探测海水的温度、盐度、气泡的变化，至于具体性能，苏联人高度保密，俄罗斯人也从未公开，不过后期的俄罗斯潜艇也没再装这种装置。

阿库拉级（971型）多用途核潜艇“萨马拉”号的流线型围壳相当庞大，足有二十多米长，里面还藏着能救30～40人的漂浮救生舱，注意围壳前上方伸出的几个棍子，里面藏着非声学跟踪设备，据称能象猎犬一样，探测到经过几十个小时的潜艇留下的踪迹。

“北风之神”级战略导弹核潜艇围壳向前倾，有利于平滑后方的水流，有利于导弹发射的稳定。

苏联发展潜艇与美国人路子截然不同，美国人的潜艇其实是军方组织人员搞出来的方案来，各个船厂只是实施，因此花样并不多。苏联人有强大的潜艇设计局，军方只提大致的要求，各设计局搞方案来竞标，竞争相当激烈，有的时候互相间并不通气，甚至相互封锁。苏联潜艇特别是核动力潜艇的围壳大体上分为两派，一派是以孔雀石设计局为代表的攻击核潜艇，由于追求水下机动性和高航速，多数采用流线型指挥台围壳；另一派是以红宝石设计局和天青石设计局为代表的，主攻战略导弹核潜艇和巡航导弹核潜艇及常规动力潜艇，这一派潜艇的围壳对高速航行考虑较少，更注重围壳的坚固，基本是坚固直筒型，没什么太大的新意。

我们先说说流线型的围壳，孔雀石设计局设计了苏联第一型核潜艇——627型攻击核潜艇，在围壳设计方面一直很敢于创新，第一次设计出流线型的指挥台围壳，并在后续的V级（671型）、A级（705型）、“阿库拉”（971型）级上延用了下来，流线型的围壳使流经艇体的水流光顺许多，避免了高速水下转弯出现横摇，但也加大艇体的湿表面积，不利于提高水下航速。苏联攻击核潜艇围壳相对美国核潜艇大的多，除了围壳里面的潜望镜、雷达、通信天线、侦察天线等由于电子技术落后，要比美国的体积大之外，还有一个重要原因，就是苏联第三代核潜艇多数安装漂浮救生舱。

与孔雀石设计局激进优美的流线型围壳相比，红宝石设计局要保守得多，很少在围壳方面的什么创新，俄罗斯最新的“北风之神”级战略导弹核潜艇，围壳前部居然是前倾，笔者认为，这种设计也许是是为了让该潜艇进入水下40～50米的发射阵位时，平缓后方的水面，不会对出筒的“布拉瓦”级战略核导弹造成干扰，毕竟，战略导弹核潜艇不是冲锋陷阵的，整个潜艇的设计其实是围绕着如何保证导弹可靠进行的。

围壳前部与艇体交汇的地方会产生马蹄涡，引发流激噪声。

美国人正在利用本尼奥瑞尔湖试验场，进行新型核动力潜艇围壳改进方案的验证，据说在后续的“弗吉尼亚”级核潜艇上会采用。

苏联人的流线型围壳其实美国人也很羡慕，不过由于艇体结构的巨大差异，美国人并没有采用苏联人的设计方案，只是在翼型的围壳前方，增加了鼻子形的填角，填角并不能完全解决横向机动性差的毛病，但对于降低流体噪声有着重要的作用。高速航行时的海水流经围壳，在围壳的前下方产生驻点，向两侧流动的过程中，高低压转换会产生不稳定的湍流，也叫“马蹄涡”，这种湍流有规律的“敲击”薄弱的围壳两侧，会激发出特定频率的水下辐射噪声，对潜艇的声隐身不利。

美国的“海狼”级攻击核潜艇，在围壳的前方增加了填角，用来解决这个问题，后来的“弗吉尼亚”级，也保持了这种围壳的方案。再后来，西方国家的潜艇觉得这种方案还不赖，日本、澳大利亚等国家的常规潜艇，也纷纷给指挥台围壳加上了填角。

冷战结束后，潜艇技术的发展没有了冷战时期那种激情岁月，新的潜艇方案被纷纷砍掉，潜艇技术发展不大，围壳的花样也少了许多。美国人正在利用本尼奥瑞尔湖试验场，进行新型核动力潜艇围壳改进方案的验证，据说在后续的“弗吉尼亚”级核潜艇上会采用。

常规动力潜艇方案，笔者非常看好瑞典人提出的方案，北欧小国瑞典是个只有800万左右人口的小国，却是一个传统的军工强国，常常能结合本国国情，提出新颖的武器设计方案，瑞典的“鹰狮”战斗机、“维斯比”级护卫舰、FB77榴弹炮等等都是相当经典的装备，其发展动向往往受到全世界的军工强国所关注。2012年，瑞典老牌军工企业考库姆公司提出了A26型常规潜艇的设计方案，目前正积极向泰国海军推销，A26的围壳设计方案标新立异，有点像蒙着头巾的大侠，这种看上怪怪的围壳，其实是计算机流体力学反复验算的结果。国外近年来，计算机辅助设计特别是流体动力验算软件发展迅速，从流体动力学上来讲，这种型状的围壳既解决了马蹄涡产生流激噪声问题，也兼顾常规动力潜艇接近水面航行的要求，应当是常规动力的潜艇最佳方案。

瑞典正发展中的A26型常规动力潜艇的围壳。

无论潜艇怎么进步，围壳是很难取消的，毕竟潜艇要浮上观察，最起码也要透气，也许会有更多的千姿百态的脸让军迷们欣赏了。