X形艉舵很可能不具备静音优势:海军工程大学于2010年10月发表在《航海工程》上的一篇论文指出,X形艉舵相比传统十字形艉舵的叶频线谱噪声要明显更高。 一般认为,潜艇X形艉舵布局相较于传统十字形艉舵的一个主要优势是,从水动力学角度看,X形艉舵在一定设计条件下有利于改善艇艉尾流场的速度分布均匀性,减弱控制面之间及其与艇体尾流之间的三维相互干扰,从而可能降低由非定常涡结构与流场不均匀性所诱发的水动力噪声水平。 然而,在改善艇艉尾流场并降低宽带水动力噪声的同时,X形艉舵反而会显著增加潜艇的叶频线谱噪声,尤其体现在高阶叶频处:在该文所采用的非均匀尾流模型与推进器参数条件下,X形舵构型在推进器平面产生更显著的角向多极尾流畸变结构,从而增强螺旋桨载荷的周期性调制效应,导致叶频及其高阶谐波线谱幅值高于十字形舵构型。 相比于螺旋桨,泵喷在一定程度上能够减少因X舵导致的艇艉伴流不均匀性而导致的螺旋桨线谱噪声,但于2024年发表在顶刊《Physics of Fluids》上的研究明确指出,作为一种水下推进器,泵喷推进器虽然整体辐射噪声低,但在低频段仍然会产生显著的线谱噪声。 必须指出的是,从潜艇作战的角度来看,螺旋桨线谱噪声的重要性要高于尾流场产生的水动力噪声。线谱噪声具有稳定的单频特征,极易被声呐系统从复杂的海洋背景噪声中识别、分类并锁定,是实现先敌发现和持续跟踪的关键指标。相比之下,宽频的水动力噪声虽会影响战术机动时的隐蔽性,但缺乏特征信息,更容易被环境噪声掩盖。 相比于所谓的“静音优势”,X形艉舵真正的优势在于其机动效率与环境适应性:其四个舵面共同承担俯仰与偏航控制,任意单舵卡死后仍可通过其余舵面进行控制;舵面沿对角线布置可获得更大展长,相同航速下舵效更高,垂直与水平机动性均优于十字舵;同时舵面不超出艇体最大宽度投影,彻底规避了浅水航行及坐底时的擦碰风险。





